馗鼎奈米技術部落格｜電漿設備、DLC鍍膜與表面處理新知

內容 隨著光電科技的發展，高密度電漿與其薄膜製程的應用愈來愈不可或缺，而且品質上的要求也越來越高，例如顯示器、白光照明、太陽能、觸控面板、生醫光電等所需的各項高密度電漿與其薄膜製程的知識需求也更形重要。本協進會特與產學合作績效卓著的明志科技大學薄膜科技與應用中心教授群為您提供高密度電漿與其薄膜製程技術的專業知識，為求理論與實務並重，特請明志科技大學薄膜科技與應用中心提供貼近業界生產設備的實習課程，歡迎各界朋友踴躍報名參加。 講師介紹 謝章興 教授/明志科技大學材料工程系 吳錦裕 博士/核能研究所 李志偉 教授/明志科技大學材料工程系 阮弼群 副教授/明志科技大學材料工程系 廖淑娟 研究員/明志科技大學薄膜中心 陳克紹 教授/大同大學材料系 時間 2013年12月12-13日 09:30~16:30 地點 理論課程：台北市羅斯福路二段九號五樓(第一會議室) 實作課程：新北市泰山區工專路84號(明志科技大學薄膜科技與應用中心) 課程簡介 2013/12/12【理論課程】 電漿薄膜製程原理與電漿檢測 高功率脈衝濺鍍技術(HIPIMS) 離子槍輔助與直流脈衝濺鍍技術  LIA-ICP-CVD與太陽能電池技術  液態電漿(微弧氧化)原理與技術 電漿聚合技術與其應用 2013/12/13【實作課程】 高密度電漿與其薄膜製程培訓班-實作課程 相關連結： http://www.pida.org.tw/seminar/WelcomeEnter.asp?semiPKcode=1812&ActionYes=Yes&semiGroup=A **************************************************************************************** 馗鼎奈米科技股份有限公司 Creating Nano Technologies,Inc. 59 Alley 21 Lane 279, Chung Cheng Road, Yung Kang City, Tainan, TAIWAN TEL:886-6-2323927 FAX:886-6-2013306 URL: http://www.creating-nanote...

電子迴旋加速器為日本於1982年開發出來，係利用電子在磁場中迴旋的頻率和微波的頻率2.45GHz一致時，會合微波產生共振現象，而在低壓下吸收高強度的微波功率形成高密度電漿。當電子受一磁場作用時，電子會繞著磁力線作螺旋軌跡圓週運動，其所受的向心力來自於與磁場的作用，由公式計算得知當B=875G時，電子的迴旋頻率和微波的2.45GHz一樣，因而可共振吸收微波。 圖十一：典型ECR系統(a)系統結構(b)軸向磁場變化，顯示有一或多個共振區，視磁場數目而定。HeliconHelicon反應器係利用天線配合磁場產生helicon wave以形成極高密度電漿。典型Helicon反應器及天線設計如圖十二所示：利用天線產生電磁波與軸向的磁場形成helicon wave，此波即可傳遞藉由碰撞振動(Collision damping)及非碰撞蘭道振動(Collisionless Laudau damping)將本身能量傳遞給電漿。Helicon Wave其傳遞沿著軸向，而在徑向形成駐波，其截面形成波形圖案如圖十三所示，實際Helicon反應器如圖十四、圖十五所示。 (圖十一、典型ECR系統(a)系統結構(b)軸向磁場變化) (圖十二、上圖為 Helicon 右手螺旋天線；下圖為左手螺旋天線設計) (圖十三、Helicon 反應器截面波形分佈，其中實線為磁力等位線，虛線為電力等位線) (圖十四、由 Lucas Signaton 公司出產 Vortex Helicon Etcher) (圖十五、Helicon 反應器結構圖(MØRITM Helicon Reactor)) 參考文獻： 1. B. N. Chapman, Glow Discharge Processes, John Wiley & Sons, 19802. J. L. Vossen, W. Kern, Thin Film Processes II, Academic Press, 19913. M. A. Lieberman, A. J. Lichtenberg, Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, John Wiley & Sons, 19944. M. Konuma, Film Deposition by Plasma Tec...

隨著半導體製程的進步，在矽基板單位面積內所放入的元件飛快的增加，元件與元件之間的距離勢必越來越狹小，如此不論是蝕刻或鍍膜技術必須相對應的提升其精確度， 電漿 技術的開發更顯重要。由於電漿狀態中具有許多活性粒子，當中會受到電場作用唯有 離子 與 電子 ，為了提高反應的選擇性則必須要使用這些粒子，尤其是離子，當離子經電場吸引，如果在與基板作用前的飛行過程中受到碰撞，一來會損失其能量，二來其飛行軌跡勢必受到干擾。傳統電漿解離率約在1%左右，也就是說通入一百顆分子會形成一顆離子跟九十九顆中性分子，所以 離子跟中性氣體分子碰撞的機率最高，由這個角度來看我們一方面必須減少中性 分子的數目以避免與離子的碰撞，二來必須提高電漿的解離率以增加反應的選擇 性，高密度電漿即針對上述兩點所開發出來的技術。所謂高密度電漿的定義在低氣體 密度 與高電漿密度，從原理說明知道電漿形成係靠碰撞，一旦將氣體密度降 低的結果就是將電子與氣體分子碰撞機率下降，電子無法有效碰撞到氣體分子就 無法造成解離，由於粒子的平均自由徑與壓力也就是氣體密度有關，氣體密度下 降造成電子的平均自由徑增加，其可能由一電極發射到另一電極都不會與氣體產 生碰撞，所以傳統的電極設計在此已不敷使用。以下針對一些現在最常採用的高密度電漿源作一說明比較，包括 ICP、ECR、Helicon 及 PIII 技術。 感應耦合式電漿(Inductively Coupled Plasma, ICP)所謂感應耦合式電漿(Inductively-Coupled-Plasma, ICP)，簡單而言係利用 RF 所產 生的感應磁場引發足夠的能量使氣體解離。其工作原理，如圖 2-4 [42]所示。於 銅線圈上加上一高頻電源（RF power supply），當線圈上之電流隨時間作變化時， 由式 5 之 安培定律 知：∇×H = J + ε0(∂E/∂t) --(5)E:電場強度(Volts/m) H:磁場強度(Amperes/m) J:電流密度(Amperes/m2) 可感應產生一隨時間變動的磁場，並且由式 6 之 法拉第定律 知：∇×E = - μ0(∂H/∂t) --(6) 此變動之磁場會感應一反方向之電場，而此電場會加速空氣中游離的電子。被加速的電子隨著電源供應器功率之提昇而能從中獲得足夠的能量與中性氣體分子 碰撞發生解離進而產生電漿。 高週波感應...