2002 年 12 月出版
科儀新知 第 131 期
半導體材料分析技術專題
XPS 超薄薄膜分析 [ 下載 PDF ]
潘扶民
隨著半導體科技進入奈米的範疇，下一世代半導體製程技術已進入 < 3 nm 的二氧化矽薄膜製程或採用新一代的 MOS 閘級介電材料。精確測量這些超薄薄膜的厚度及分析薄膜之間界面的化態組成對半導體量測分析技術成了嚴苛的挑戰。本文介紹 X 光光電子儀在超薄薄膜界面分析與厚度測量的原理及應用方法，包括了 XPS 的基本表面分析原理、角度解析光電子分析技術，及薄膜厚度的分析。
飛行時間二次離子質譜儀的原理與應用 [ 下載 PDF ]
陳清源, 麥富德, 凌永健
飛行時間二次離子質譜儀可同時分析微量有機分子與無機元素，可分析氫原子到分子量上萬的合成與天然物高分子，可區別質量解析能力相差高達 10000 的待測物，具百萬分之一到十億分之一原子濃度的靈敏度，由調整一次離子強度，可分析固態樣品表面單一層原子或分子，以鎵離子槍進行化學離子影像分析，側面解析度達 100 奈米以下，具奈米縱深分析解析度，研究範圍涵蓋微電子技術、奈米科技、合成高分子、生命科技材料、環境分析、醫藥技術與臨床分析等，是可同時提供樣品多項化學資訊的多功能分析儀器。
電性掃描探針顯微術簡介 [ 下載 PDF ]
張茂男, 陳志遠, 潘扶民
電性掃描探針顯微鏡 (包括掃描電容顯微鏡與掃描電流顯微鏡) 為分析超薄介電層電性的重要工具之一，藉由導電探針直接在薄介電層上進行掃描，可以獲得奈米區域的載子濃度分布、漏電流行為與界面缺陷等電性相關訊息，本文介紹電性掃描探針顯微鏡的基本量測架構、原理與應用實例，此外，相關的研究課題也將在文中一併討論。
高分辨電子顯微鏡技術在三五族化合物半導體工業上的應用 [ 下載 PDF ]
郭行健
三五族化合物半導體在當前電子工業中主要立足於超高速電子系統及光與光電子系統，並以各種磊晶技術所成長出之異質界面來調控元件的性能。本文簡介電子顯微鏡學中的高分辨技術，並對其在三五族半導體異質界面觀察上的應用擇要舉例說明。此外，也提到了一些與高分辨相關的週邊電子顯微鏡技術以彌補其在分析上的不足之處，並指出實際工作上常遭遇的困難及其解決之道。
X 光反射率在奈米半導體製程的新應用 [ 下載 PDF ]
蔡增光, 林文智, 卓恩宗
在奈米元件之線幅不斷縮小的趨勢下，整合新薄膜材料，如高介電常數材料、低介電常數材料、鈷、鎳等新的金屬矽化物、矽鍺磊晶薄膜於新元件結構中，將有助於提升半導體積體電路元件特性，以及擴展其應用領域。對於新薄膜材料的研發效率而言，迅速且非破壞性的薄膜材料結構分析技術是重要的關鍵。目前薄膜材料結構分析技術中，尤其以低掠角 X 光繞射及反射率技術 (grazing incidence X-ray diffraction and reflectivity) 為最便捷的非破壞性之分析；本文將介紹利用 X 光反射率在奈米半導體製程之新薄膜材料量測分析技術的研發進展。
凹面型微光柵分光元件之設計與應用 [ 下載 PDF ]
林暉雄, 林俊廷, 林宇仁, 傅同龍, 林郁欣, 陸懋宏
本文運用羅倫圓的觀念設計凹面型微光柵，使其同時具備平面型微光柵和凹面鏡 (或聚焦透鏡) 之特性，進而實現單一元件同時具備波長分光與聚焦成像之功能。利用光程展開法、光程追跡法、惠更斯積分法和嚴格耦合波理論等方法進行設計與分析該微光柵元件之分光特性，成功地設計出通訊用紅外光波段：81 通道、頻寬 (FWHM) 為 0.181 nm、頻道間距小於 0.39 nm，與生醫用可見光波段：380 nm – 780 nm、解析度為 0.18 nm – 0.40 nm，頻道間距為 1 nm 等分光元件，並經 ICP 側壁鏡面深蝕刻技術製作出垂直度小於 ±1 度與側壁平均粗糙度小於 5 nm 之高密度波長分波元件。
加工參數對非球面鏡片形狀品質的影響 [ 下載 PDF ]
黃國政, 莊賀喬, 左培倫, 郭慶祥
本研究主要目的在探討光學非球面鏡片在製作的過程中，成型與拋光製程的加工參數對鏡片的形狀誤差與表面粗糙度之影響。藉由不同加工參數的實驗結果，提出改善鏡片形狀誤差與表面粗糙度較為有效的加工方法，以提供國內光學從業人員自行開發非球面鏡片研磨／拋光技術之參考。成型部分主要在探討砂輪傾角與工件轉速對鏡片形狀誤差與表面粗糙度的影響。研磨部分主要在探討壓力分布均勻與否、磨砂粒徑大小、拋光墊種類對鏡片形狀誤差與表面粗糙度的影響。拋光部分主要是針對鏡片的表面粗糙度做改善。
粒子對應技術在化學物理上的應用 (中) [ 下載 PDF ]
李凱弟
本文描述在化學物理領域之中基於電子碰撞與光吸收兩種激發手段下各種粒子對應技術在了解錯綜複雜的激發態蛻變流程上所扮演的角色，藉由粒子對應技術的多樣性，本文意圖展示近十年來同步輻射軟 X 光與 X 光化學物理研究所提供給粒子對應技術的一個更廣大的舞台與更遼闊的視野；本文後段介紹近幾年逐漸被引入粒子對應技術的二維位置探測手段，以及二者結合所產生的即時離子成像術與所衍生出的動量對應在分子裂解動態研究上所預期扮演的開創性之角色。
分子模版拓印技術－仿人造抗體之合成介紹 [ 下載 PDF ]
林宗榮, 蔡耀慶, 周澤川
分子模版拓印技術已經被迅速發展來創造新的辨識材料，可應用在層析法中分離旋光性藥物的固定相材料、選擇性催化的觸媒、感測材料等領域。分子拓印聚合物可預先設計對單一物質具有獨特的親和力，如氨基酸、蛋白質、抗生素、膽固醇、金屬離子、有機物等，有許多方法可用來製備具選擇性的辨識物質，本文將介紹一些拓印方式，例如用共價鍵或非共價鍵結合、用金屬離子模版或金屬離子單體、用無機單體或微生物模版，同時討論一些具挑戰性的問題。