奈米製程微流量校正系統開發成功
九十二年一月二十七日新聞資料
國科會精密儀器發展中心鑑於真空技術為高科技產業的基礎技術，二十多年前即 投入研究發展，由真空元件製造技術著手，陸續發展出熱偶式真空計 (thermal couple gauge)、冷陰極真空計 (cold cathode gauge) 等真空計測儀器，技術移轉予業界生產 銷售，並率先將真空極限推至 torr 超高真空領域，成為國內真空技術的研究重鎮。 在真空檢校方面，也建立我國首座符合國際經貿產品品質驗證需求的真空標準檢校 實驗室，持有中華民國實驗室認證體系校正領域認可證書，長期提供各界具有公信力之 校正服務。
在奈米級製程之蝕刻 (etching)、離子佈植 (ion implantation) 及化學氣相沉積 (chemical vapor deposition) 程序中，輸送微量氣體的精準掌控，攸關下一代 (九十 奈米以下) 半導體元件品質甚鉅，已成為未來製程發展的關鍵技術，目前我國氣體流量計 (flow meter) 檢測能量僅在 1 sccm 以上範圍，對於未來所需小於 0.1 sccm 微小流量 (以此流量要將腳踏車內胎打足氣需時十八天) 控制儀器的校正能力尚未建立，精儀中心 遂自八十九年起歷時三年開發完成可檢測 1 至 10−4 sccm 範圍內 微小流量的精密微流量校正系統，期能精進國內微量氣體傳輸計量之準確度，有效提升 我國半導體元件製程良率。
精儀中心所開發的微流量校正系統，包括雙腔式流量產生器 (dual reservoir flow generator) 及以孔口板 (orifice plate) 區分上下腔之主腔體兩個次系統，從設計、 製造、組裝到測試，皆依據國際標準組織 (ISO) 之品質管理及技術能力要求運作， 所使用的標準校正件係追溯美國國家標準與技術研究院 (NIST) 及德國國家物理實驗室 (PTB)，而量測系統的不確定度評估作業，則遵循國際標準組織所頒佈的量測不確定度 評估指引 (ISO GUM)，該中心經長時間實驗驗證，確認已達精密微流量的原級校正等級。
此系統之建置可以精確地檢校各式真空儀器及微小氣體流量計所使用的標準檢校 儀器，應用範圍包括漏氣率標準件 (leak standard)、離子真空計 (ion gauge)、 冷陰極真空計、電容式真空計 (capacitance gauge)、熱偶式真空計、精密波爾登 真空計 (Bourdon gauge)、轉球黏滯真空計 (spin rotor viscosity gauge)、微流量 控制器 (microflow rate controller) 及殘氣分析器 (residual gas analyzer) 等。 去年九月，美國著名的半導體廠氣體傳輸系統製造廠 — Wolfe Engineering 公司總裁 John Wolfe 參訪該中心時，發現此研製成功之系統可用以解決下一世代微小流量控制 儀器的校正問題，即表示強烈合作意願。
我國真空原級絕對標準校正系統現僅使用水銀壓力計於粗略真空範圍，由於該中心 所開發之微流量校正系統係採用固定體積式孔口流通法的原級絕對標準校正方式進行 系統設計，可適用於 10−3 至 10−6 torr 中度 真空至高真空範圍之真空儀器的檢校，經過不確定度及長期穩定性評估結果，即使在 10−6 torr 之系統量測極限其不確定度亦小於 5.6 %，已達先進國家 原級真空標準校正水準。如結合國家度量衡標準實驗室即將完成適用於 10−4 至 10−8 torr 高真空至超高真空範圍的 固定壓力法真空檢校系統，恰可為我國建構成完整的真空儀器原級絕對標準校正體系。 目前雙方保持著密切的聯繫及檢校技術交流，共同為提升國內真空檢測能力而努力。
另應半導體產業的蓬勃發展，該中心從民國八十五年開始發展半導體用乾式真空 幫浦，逐步建立從理論模擬、機構設計、製造組裝乃至性能測試評估等系列完整技術， 其間除了研製完成乾式機械幫浦及與日本 Kashiyama 公司合作研製磁浮式螺旋型高真空 幫浦外，並依據國際標準規範，首先發展出一套可測試真空幫浦終極壓力、抽氣速率及 殘餘氣體等性能的檢測系統，除作為自行開發真空幫浦性能評估之用外，也提供國內 研究機構及廠商檢測與評估其所開發真空幫浦的性能。由於在真空領域研究的成果豐碩， 去年十一月經濟部精密機械工業發展推動小組積極推動成立的半導體設備測試驗證推動 辦公室時，即極力邀請該中心加入其半導體設備測試驗證計畫，共同為建立我國半導體 設備產業而努力。
