先進5G及半導體關鍵材料
晶片製程運用先進的電漿蝕刻、電漿鍍膜等相關技術和設備，成為良率與產能的關鍵
晶片製程運用先進的電漿蝕刻、電漿鍍膜等相關技術和設備，成為良率與產能的關鍵。
網路科技已是現代生活不可或缺的一部份，舉凡食、衣、住、行、育、樂都可透過網路科技達成所需，所以其相關的材料與製程將與我們的生活息息相關，有鑑於次，本中心投入大量的研究，導入電漿蝕刻、鍍膜技術於關鍵材料中，縮小材料體積、提升製程精準度、增加導電係數與散熱功率等等，使半導體產業於短時間內打破摩爾定律。
軟性高頻覆膜式電磁波遮蔽膜
對於新一代5G通信技術而言，為了保持電子產品訊號於高速傳輸下仍可維持訊號傳輸品質，以及對於更寬及更高頻率範圍之需求，避免電磁波干擾訊號傳將是一重要之挑戰。除此之外，在電子元件邁向微型化及可撓曲化需求之同時，將促使電磁波遮蔽材料從傳統利用金屬罩之分腔式，轉為軟性覆膜式電磁波遮蔽膜之需求日益增加。為此，本中心遂提出利用高功率脈衝磁控濺鍍低溫生長高品質銅金屬薄膜於聚氨酯複合箔材。經由各種分析可知，其於X band之平均電磁波遮蔽效率達-60 dB，加上優異之撓曲耐用性，故使其具有取代現有市售軟性高頻覆膜式電磁波遮蔽膜產品之絕對優勢。
HIPIMS-Cu軟性高頻電磁波遮蔽膜及市售產品於X band之電磁波遮蔽效率表現 / 於曲率半徑2.5 mm下進行動態撓曲試驗後效率表現
低介電損號高頻軟性銅箔基板
隨著電子產品逐漸趨於輕薄短小、行動化及高功能化，促使整體電子產業技術朝高頻高速與薄型化等目標邁進；其中，軟性銅箔基板為軟性印刷電路板的主要材料之一，並主要由高分子基材、接著劑與銅金屬層組成。現階段銅金屬層來源主要有電解銅箔、壓延銅箔及電鍍/濺鍍銅薄膜等三種，然而，在製程成本及環保意識抬頭之考量上，尋求低溫、低成本且綠色製程之替代方案乃為一迫切之技術。因此，本中心遂開發利用捲對捲氣流濺鍍直接生長銅金屬薄膜於液晶高分子軟板，基於氣流濺鍍具有低溫高速生長薄膜之優勢(薄膜生長速度為傳統磁控濺鍍之10倍以上)；加上其無須使用接著劑進行銅金屬層與軟板接合，故可降低高頻訊號於軟板線路上的傳輸損耗，以減少訊號之延遲性及失真。為此，此技術於高頻軟性銅箔基板具極高之競爭力。
捲對捲氣流濺鍍直接生長銅金屬薄膜於軟板之附著力表現
高導散熱石墨烯銅箔
石墨烯為集眾多優秀性質於一身的新興材料，然而從獲得連續大面積石墨烯薄膜角度而言，化學氣相沉積法為現今唯一業界使用之量產方式，但其製程溫度動輒1000℃以上，且需使用易爆之化學氣氛，因此，近年來開始有研究以物理氣相沉積法生長石墨烯薄膜之可行性探討。本中心現已成功利用具有高離化率及高離子能量等電漿特性之高功率脈衝磁控濺鍍，於600℃下生長石墨烯薄膜於銅箔；進一步發現，此石墨烯薄膜乃為具有In-plane層狀石墨烯及Out-of-plane亂層石墨烯共構之獨特結構，故使其熱擴散係數從銅箔之0.7cm²/s增加至1.1 cm²/s。如於石墨烯薄膜製程中摻雜銅原子，其熱擴散係數可以進一步增幅至>2.0 cm²/s以上。因此，此石墨烯銅箔將可有效解決高頻、高速及高功率半導體元件所衍生之熱點問題，進而提升半導體元件之使用壽命及性能。
高功率脈衝磁控濺鍍生長石墨烯薄膜於銅箔之高解析穿透式電子顯微鏡影像與散熱途徑示意圖
碳化矽薄膜於半導體抗電漿蝕刻之應用
此技術為本中心與大永真空設備股份有限公司共同開發成果。
半導體相關產業之國產化為我國目前致力推動目標之一，而在半導體製程之電漿蝕刻過程中，如何防止電漿氣氛對機台內之真空管路、聚焦環、真空腔體及零配件等發生侵蝕現象而產生粉塵，造成腔體汙染、零組件使用壽命降低，更甚者使矽晶圓受到汙染，進而影響蝕刻效率、晶圓特性及其良率等，為相當重要之議題。為此，本中心提出利用氣流濺鍍技術，高速生長碳化矽薄膜於矽聚焦環，並證實其於SiF6+Cl2電漿蝕刻氣氛中，可以有效降低蝕刻速度10倍以上。加上氣流濺鍍生長碳化矽薄膜之生長速度可以大於10 μm/h (實驗機台)，且所得碳化矽薄膜厚度可以超過150 μm，故具有取代高溫化學氣相沉積碳化矽於半導體抗電漿蝕刻應用之高度潛力。
碳化矽薄膜被覆之矽聚焦環 / 矽晶圓及碳化矽薄膜經SiF6+Cl2電漿蝕刻後之微觀形貌圖