製程縮時、碳排大降 國科會助攻清大開發光電半導體新技術

記者李琦瑋／台北報導

在國科會長期支持下，國立清華大學動力機械工程系教授李明蒼帶領團隊，針對光電半導體產品開發出「雷射低碳製造技術」，可大幅縮短製程工序時間及材料成本，同時具備靈活的製程與設備整合彈性，還大幅降低製程所造成的能源消耗及碳排放。該技術可應用於透明顯示裝置、溫控光學鏡片及精準健康醫療用的個人化穿戴式裝置等等。

國科會指出，該研究團隊包括國立清華大學、國立臺灣大學及國家儀器科技研究中心等單位成員，專長涵蓋雷射加工、機械力學、人工智慧、化工材料、光學及光機電系統設計整合。在團隊密切合作之下，成功開發適用於「金屬薄膜」及「透明導電薄膜」圖樣化鍍膜的專利技術。

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國科會表示，該專利技術透過耦合雷射與高活性的離子反應流體，在常壓常溫環境下以一道製程工序於三維自由曲面基板上選擇性地形成圖樣化鍍膜，製作精細多樣的金屬及光電材料線路。

研究團隊透過調整反應流體成份，可於同一基板上鍍製多種材料，實現在單一雷射製造設備上完成元件製作，降低元件基板在製程設備間移動所導致的定位精度偏移及真空系統切換與多系統串聯所造成的製程能耗，呼應綠色製造與異質整合的光電半導體元件製造技術的未來趨勢。

同時，研究團隊結合運用工程物理模擬分析與AI，開發雷射製程模擬與分析技術，並藉由揉合應用多重物理耦合模擬、AI及光學即時監測分析等技術，提升製程的效率和穩定性。

李明蒼表示，目前開發完成的鍍膜材料與製程所製作的金屬微細導線電阻率等同甚或優於其他相似製程，透明金屬氧化物導電膜的光電性質也已達到商用水準；其反應溶液採用對生物環境較為友善的溶劑與還原劑，具綠色製程的優勢，獲得「未來科技獎」。

李明蒼指出，將其結合智慧化的自動光學檢測技術，亦可用於線路或元件修復，進一步降低光電半導體與印刷電子製造產業的成本與碳排放。

李明蒼說，團隊還將光機電技術協同整合研發次世代的三維自由曲面光電元件複合精密數位加工技術及系統，實現一貫式、高設計彈性的三維光電半導體精密製造，透過運用工程物理力學分析技術與AI技術，於製程中即時分析辨識關鍵的複雜訊號，使製造系統能臨機應變，即時調控製程參數，終極目標為達成「零失誤」的精準綠色製造。

國科會表示，該技術可應用於三維電子半導體元件、軟性光電半導體元件及矽光子元件等極具未來市場價值的產品製造，例如透明顯示裝置、溫控光學鏡片及精準健康醫療用的個人化穿戴式裝置等。

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