一、膜厚均勻重要性

光學薄膜科技應用已廣泛且全面的走入所有人的日常生活中，從生活用品像是眼鏡、相機鏡頭、手機等，電腦，電視的液晶顯示屏、平板觸控面板，再到光纖通訊、雷射光學，甚至是軍事、航太、天文等領域，等各種需求，皆要使用到光學薄膜，如圖一、圖二。隨著科技的快速進步，光學薄膜製作的困難度也逐漸提升，因此品質、良率等問題也日益浮現，為了追求更高附加價值、更高品質與良率的產品，如何製備出厚度均一的薄膜，已成為迫切且必需的課題[1]。

一、抗反射膜製備與否的差異[2]

二、長通濾光片使紅外光穿透之示意圖[3]

批量生產和大面積製造對於降低成本有相當大的益處，但基板尺寸越來越大，相同規格的產品亦會依據基板尺寸的增加而愈發難以達成[4]，如圖三，矽晶圓面積越大，可切割的晶片數越多，但是在製備目標規格的的薄膜（如濾藍光、防水防指紋等功能)，優異的鍍膜均勻性與良率的多寡才是重點。

三、一片矽晶圓可以生產多片晶片[5]

光波入射薄膜會互相干涉，產生包含穿透、反射、吸收、散射、偏振及相位變化等現象，改變光波的傳導特性。光學薄膜即研究光波在這些薄膜中的原理與現象。以參考光波波長或其數分之一波長的厚度範圍，藉由兩種或兩種以上具有高折射率對比度的材料堆疊製成，精準控制每層的厚度（通常薄膜厚度誤差需控制在小於±1％內），使入射光線進入膜堆中進行干涉或吸收作用，以達到科學及工程上所需的光學性能。在不考慮薄膜是否有吸收的情況下，要能製備出與設計相符、具備理想功能之光學薄膜，主要受折射率及厚度影響，而折射率大小主要取決於材料的選用及其特性和製程參數，故在相同的製程條件下，厚度控制顯得尤為重要。

圖四和圖五為模擬之抗反射膜及長波通濾波片之光譜，其中，（b）至（e）分別為厚度誤差1%、3%、5%、10%之模擬，一般而言，光譜誤差大約超過3%左右，光學薄膜的品質便會下降，甚至失去初始設計之功能，而製程時無法監控整個基板，因此薄膜厚度會因基板尺寸、形狀及與發射源距離等原因改變，因此能否於任何基板尺寸與形狀下皆能製備出厚度均勻薄膜，便成為決定整體是否能進入規格重要因素之一。

四、模擬抗反射膜之光譜，（b-e）分別為厚度誤差1%、3%、5%、10%

五、模擬長波通濾波片之光譜，（b-e）分別為厚度誤差1%、3%、5%、10%

現今的生活講求高性能與高科技感，除了光學規格的提高，基板形狀也不再侷限於一般平面或是球面，要製備出厚度公差必須小於奈米等級的光學多層膜設計，厚度差異直接影響：1.此元件是否能達到規格；2.整批的良率是否能提高，以降低生產成本增加效益。因此若能使基板表面膜層厚度一致，即可保證整個基板每一處的所得之光學性能相同，連帶的膜厚均勻性便受到更多的關注。

二、困難點

以觸控面板為例，為使面板具備良好的顯示及觸控功能，抗反射膜及透明導電膜的製備必不可少。透明導電膜的厚度除了影響透光程度外，亦會影響電阻值，當導電膜電阻愈高時，觸控面板中控制IC接受信號的解析度會愈好，可使偵測觸控動作時誤差率大幅減少[6]，但電阻值亦是直接影響觸控屏反應速度的因素，過高的電阻值反而會使傳輸資訊的速度變慢。因此要得到一個偵測誤差小，螢幕傳輸反應快的觸控面板，對於導電膜厚度掌握的重要性便大幅提升，除了要仰賴實驗找到最理想的電阻值及對應的參數外，還要能保證製備在基板的膜層厚度一致，以避免造成誤觸或無法即時反應使用者碰觸選擇區之狀況。

而在高亮的環境中，顯示器的反射、散射會降低圖像的對比度，如果這些反射能得到有效的控制，自然可以提高對比度，而為了降低環境光對顯示器的影響，會鍍製抗反射膜來降低反射率[7]，一般的抗反射膜厚度誤差容許度約在3%內，要擁有一致的觀看效果，控制膜層各層厚度便成一項會影響產品的品質、良率產率的重要條件，且其嚴苛程度會隨基板尺寸及形狀而有所變化。因此，如何精準控制薄膜厚度分佈顯得尤為重要。

參考文獻

[1] 大永真空設備股份有限公司。（2011）。淺談光學薄膜。上網日期：2020年12月25日

（檢自https://zh-tw.dahyoung.com/show/show-573530.htm）

[2]  Anti Reflective Glasses, AR Coated Lenses - EyeMyEye. Retrieved September 23, 2023

（from https://www.eyemyeye.com/anti-reflective-glasses/）

[3] 長波通濾光片 - 每日頭條。上網日期：2023年09月23日

（檢自https://kknews.cc/news/razqnzo.html）

[4] Denton Vacuum. Importance of Thickness Uniformity in Thin Film Deposition. Retrieved December 25, 2020

（from https://www.dentonvacuum.com/importance-thickness-uniformity-thin-film-deposition/）

[5] VITO雜誌。（2020）。一塊晶圓可以生產多少晶片？。上網日期：2020年12月27日

（檢自https://vitomag.com/tech/aidndw.html）

[6] 安可光電股份有限公司。（2007）。公司簡介。上網日期：2020年12月03日

（檢自http://www.aimcore.com.tw/）

[7] 澤米科技股份有限公司。半導體光學鍍膜之應用-2。上網日期：2020年12月03日

（檢自http://www.vactronics.com.tw/product/index.php?type_id=35&top=0）