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先進化學鍍膜實驗室

         

負責人

阮弼群 老師

負責人分機

4680/4450

地點

薄膜中心1F

實驗室分機

4476

簡介

       本無塵實驗室的電漿輔助化學氣相沉積系統 (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD),以矽甲烷 (SiH4) 為主要反應氣體。大面積電感式耦合電漿PECVD (ICP-PECVD),以鏈條式傳送裝置與Locklock真空緩衝腔連結。用以製作大面積矽基 (Silicon-Based) 薄膜材料為主,如非晶矽 (a-Si)、微晶矽 (μc-Si)、及其P-Type與N-Type摻雜型矽 (硼與磷摻雜)。另外實驗室內有獨立之樣品處理空間,包含化學清洗槽與排煙櫃,專為樣品的表面前置處理。

 

研究遠景

1.電感耦合RF高密度電漿源由低電感天線(Low-Inductance Antenna,LIA)組合而成。包括電漿溫度、電漿密度、與公尺以上基板的薄膜均勻度等在低壓/高壓與低/高功率的參數是非常重要的研究方向。這個設計的好處為依腔體大小進行陣列式排列。適用於大面積的生產技術。ICP電漿密度可高達 1011 cm-3,而傳統的電漿密度約為109 cm-3左右。

2.大面積與高速薄膜沉積關鍵技術運用於光電產業的整合開發,促進與工業界之合作。產品如觸控面板 (Touch Panels)、顯示技術 (Display Technologies)、大面積螢幕 (Large-Area Displays)、軟性電子 (Flexible Electronics)、平面顯示器 (Flat Panel Displays)、行動裝置 (Mobile Devices) 等。

3.太陽能電池技術。包含矽晶 (單晶與多晶) 太陽能電池、矽薄膜 (非晶與微晶) 太陽能電池、化合物半導體薄膜CIGS (銅銦鎵硒) 薄膜太陽能電池、III-V或II-VI族化合物半導體太陽能電池、軟性太陽能電池、不同基板製程之太陽能電池等。

4.半導體薄膜的開發與製作。如P/N多晶矽閘極電晶體、氧化薄膜 (Oxide)、氮化薄膜 (Nitride)、氮氧化合物 (Oxynitride)、低介電常數 (Low-K)薄膜等。

 

 

 

 

管理者:林虹君 (#4450)、郭姵妏 (#4481)

設備原理

       因ICP之耦合方式係藉由磁場所產生,由電磁理論得知其電場,即離子加速方向,是以環繞此一磁場且平行於晶圓表面之切線方向,所以當輸入之功率(通常以RF之頻率為主)加大時,磁場與電場皆相對增加,電漿內之離子加速方向,因平行於晶圓表面之切線方向,因此較不易對晶圓產生損傷。基於此一優點,ICP的輸入功率可以達到相當高的範圍。以能量損耗之觀點來看,在ICP的電漿系統內,由於離子加速路徑是環繞著磁力線而行,離子循著電場方向加速而撞擊反應器之內壁或晶圓表面,而造成能量損失的機率非常低。在此狀況下,離子可以週而復始的在反應腔內部進行向心加速作用,而增加相互碰撞的機率。由於粒子之間碰撞機率的增加,所能產生離子的效率相對提高。在ICP系統內電漿之密度可高達1011/cm3的數量級以上,而傳統型的電漿密度約只有109/cm3的數量級,因此高密度電漿為ICP CVD的最大優點。

規格:

1. 可使用基板最大尺寸 : 250*250 (mm)。

2. 腔體溫度:500 ℃。

3. 用以沉積矽基與氧化物與氮化物薄膜。可提供a-Si、μC-Si、P-doped a-Si、N-doped a-Si、SiO2及Si3N4等薄膜沈積。

4. 使用的氣體包括:Ar、O2、N2、CF4、SiH4、H2、PH3、B2H6等。

 

 

 

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