一、膜厚均匀重要性

光学薄膜科技应用已广泛且全面的走入所有人的日常生活中，从生活用品像是眼镜、相机镜头、手机等，电脑，电视的液晶显示屏、平板触控面板，再到光纤通讯、雷射光学，甚至是军事、航太、天文等领域，等各种需求，皆要使用到光学薄膜，如图一、图二。随着科技的快速进步，光学薄膜制作的困难度也逐渐提升，因此品质、良率等问题也日益浮现，为了追求更高附加价值、更高品质与良率的产品，如何制备出厚度均一的薄膜，已成为迫切且必需的课题[1]。

一、抗反射膜制备与否的差异[2]

二、长通滤光片使红外光穿透之示意图[3]

批量生产和大面积制造对于降低成本有相当大的益处，但基板尺寸越来越大，相同规格的产品亦会依据基板尺寸的增加而愈发难以达成[4]，如图三，矽晶圆面积越大，可切割的晶片数越多，但是在制备目标规格的的薄膜（如滤蓝光、防水防指纹等功能)，优异的镀膜均匀性与良率的多寡才是重点。

图三、一片矽晶圆可以生产多片晶片[5]

光波入射薄膜会互相干涉，产生包含穿透、反射、吸收、散射、偏振及相位变化等现象，改变光波的传导特性。光学薄膜即研究光波在这些薄膜中的原理与现象。以参考光波波长或其数分之一波长的厚度范围，藉由两种或两种以上具有高折射率对比度的材料堆叠制成，精准控制每层的厚度（通常薄膜厚度误差需控制在小于± 1％内），使入射光线进入膜堆中进行干涉或吸收作用，以达到科学及工程上所需的光学性能。在不考虑薄膜是否有吸收的情况下，要能制备出与设计相符、具备理想功能之光学薄膜，主要受折射率及厚度影响，而折射率大小主要取决于材料的选用及其特性和制程参数，故在相同的制程条件下，厚度控制显得尤为重要。

图四和图五为模拟之抗反射膜及长波通滤波片之光谱，其中，（b）至（e）分别为厚度误差1%、3%、5%、10%之模拟，一般而言，光谱误差大约超过3%左右，光学薄膜的品质便会下降，甚至失去初始设计之功能，而制程时无法监控整个基板，因此薄膜厚度会因基板尺寸、形状及与发射源距离等原因改变，因此能否于任何基板尺寸与形状下皆能制备出厚度均匀薄膜，便成为决定整体是否能进入规格重要因素之一。

图四、模拟抗反射膜之光谱，（b-e）分别为厚度误差1%、3%、5%、10%

图五、模拟长波通滤波片之光谱，（b-e）分别为厚度误差1%、3%、5%、10%

现今的生活讲求高性能与高科技感，除了光学规格的提高，基板形状也不再局限于一般平面或是球面，要制备出厚度公差必须小于奈米等级的光学多层膜设计，厚度差异直接影响：1.此元件是否能达到规格；2.整批的良率是否能提高，以降低生产成本增加效益。因此若能使基板表面膜层厚度一致，即可保证整个基板每一处的所得之光学性能相同，连带的膜厚均匀性便受到更多的关注。

二、困难点

以触控面板为例，为使面板具备良好的显示及触控功能，抗反射膜及透明导电膜的制备必不可少。透明导电膜的厚度除了影响透光程度外，亦会影响电阻值，当导电膜电阻愈高时，触控面板中控制IC接受信号的解析度会愈好，可使侦测触控动作时误差率大幅减少[6]，但电阻值亦是直接影响触控屏反应速度的因素，过高的电阻值反而会使传输资讯的速度变慢。因此要得到一个侦测误差小，萤幕传输反应快的触控面板，对于导电膜厚度掌握的重要性便大幅提升，除了要仰赖实验找到最理想的电阻值及对应的参数外，还要能保证制备在基板的膜层厚度一致，以避免造成误触或无法即时反应使用者碰触选择区之状况。

而在高亮的环境中，显示器的反射、散射会降低图像的对比度，如果这些反射能得到有效的控制，自然可以提高对比度，而为了降低环境光对显示器的影响，会镀制抗反射膜来降低反射率[7]，一般的抗反射膜厚度误差容许度约在3%内，要拥有一致的观看效果，控制膜层各层厚度便成一项会影响产品的品质、良率产率的重要条件，且其严苛程度会随基板尺寸及形状而有所变化。因此，如何精准控制薄膜厚度分布显得尤为重要。

参考文献

[1] 大永真空设备股份有限公司。（2011）。浅谈光学薄膜。上网日期：2020年12月25日

（检自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] 长波通滤光片 - 每日头条。上网日期：2023年09月23日

（检自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杂志。（2020）。一块晶圆可以生产多少晶片？ 。上网日期：2020年12月27日

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

[6] 安可光电股份有限公司。（2007）。公司简介。上网日期：2020年12月03日

（检自http://www.aimcore.com.tw/）

[7] 泽米科技股份有限公司。半导体光学镀膜之应用-2。上网日期：2020年12月03日

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