感測器應用
感測器應用是指用於偵測、量測環境中物理特性或其變化，並將其轉換為電訊號的元件。這些物理特性可包括光、溫度、壓力、濕度、運動等。由於具備快速的偵測反應、高效率與微小的體積，這類元件非常適合應用於眾多尖端且持續成長的工業領域。SENTECH 系統與工具已應用於多項關鍵感測技術，包括光偵測器、氣體感測與量子感測。
產業領域：
工業電子 電子通訊 醫學與醫療保健 分析儀器 車用與運輸 醫療照護
光偵測器（Photodetectors） 是專為偵測與量測光或光子而設計的元件。它們將入射光子轉換為可供處理與分析的電訊號。光偵測器是光學感測器中的感光元件；整合至感測系統後，可偵測與量測光強度、顏色，或特定波長的存在與否。
氣體感測（Gas sensing） 是指偵測並量測周遭環境中氣體的存在與濃度。這在環境監測、工業安全、醫療保健等眾多領域都至關重要。感測器在氣體感測中扮演基礎角色，能將特定氣體存在時所伴隨的物理或化學變化，轉換為可量測的訊號。
量子感測（Quantum sensing） 運用量子力學原理來達成高靈敏度的量測。在感測器的脈絡下，量子感測是指運用量子特性來提升感測元件的精準度與靈敏度。
歡迎索取完整應用報告（application note），進一步了解 SENTECH 的電漿製程技術、製程監控、終點偵測與薄膜特性分析解決方案。
使用 SENTECH SI 500 ICP-RIE 系統進行鑽石蝕刻，應用於量子運算與量子感測
低損傷電漿蝕刻對鑽石基量子技術（例如量子運算與量子感測）的製造至關重要。鑽石具備獨特的性質，例如極長的自旋同調時間，以及能夠容納氮空缺（NV）色心的能力，使其成為量子應用的絕佳材料選擇。NV 色心可作為量子運算中的量子位元（qubit），亦可用於感測微弱的磁場與電場。等向性與非等向性電漿蝕刻皆為製作各種應用所需之客製化鑽石結構的必要手段。電感耦合電漿反應離子蝕刻（ICP-RIE）因具備高選擇比、低非均勻性與低損傷等特性，成為鑽石電漿蝕刻的首選方法。
使用 SENTECH SI 500 D 系統進行 Si₃N₄ 薄膜低溫 ICPECVD 沉積
氮化矽（Si₃N₄）薄膜廣泛應用於鈍化層、蝕刻遮罩、薄膜（membrane）、電性絕緣層與介電層，適用於微電子元件、感測器與 OLED 等尖端應用。本應用報告展示以 SENTECH SI 500 D ICPECVD 系統進行電感耦合電漿增強化學氣相沉積（ICPECVD）的成功製程結果，所得 Si₃N₄ 薄膜具備優異的均勻性、高成長速率，以及可調整的低薄膜應力。
使用 SENTECH SI 500 ICP-RIE 系統對 AlGaN/GaN 二氧化氮（NO₂）感測器的 AlGaN 開放閘極層進行低損傷蝕刻
本應用報告將展示如何以 SENTECH SI 500 ICP-RIE 蝕刻系統，搭配平面三螺旋天線（Planar Triple Spiral Antenna, PTSA）電感耦合電漿（ICP）電漿源，開發並執行製程，對敏感的 AlGaN/GaN 異質結構進行低損傷蝕刻，用於二氧化氮（NO₂）氣體感測。NO₂ 至今仍是重要的環境污染物，市場對於能以低功耗感測器進行選擇性、連續性、十億分之一（ppb）等級 NO₂ 監測，並可整合至智慧感測網路的需求居高不下。
以 In₂O₃、SnO₂、ZnO、InAs、InP、WO₃ 為基礎的傳統元件，以及聲波感測器，皆面臨可重現性不佳、功耗偏高與壽命有限等挑戰。儘管高效能 NO₂ 感測器的開發近年已有進展，許多元件仍不夠成熟，難以廣泛佈署。然而，以 AlGaN/GaN 為基礎的異質結構，持續展現作為高效能感測元件通用平台的巨大潛力，並可提供直接電性讀出。這類元件利用形成於 AlGaN/GaN 異質結構介面、具高遷移率的二維電子氣（2DEG）對極化或表面電荷變化的敏感特性來進行感測。
使用 SENTECH SI 500 ICP-RIE 系統對矽基板上的鋁層進行低損傷蝕刻，應用於先進 MEMS 感測器與量子元件製造
鋁（Al）是先進半導體、MEMS 感測器與量子元件製造的關鍵材料，其低介面粗糙度、垂直側壁輪廓與嚴格的蝕刻均勻性，皆對元件效能與良率至關重要。特別是應用於超導量子電路、高頻元件與精密感測器的 Al-on-Si（鋁／矽）製程，對電漿蝕刻提出嚴苛要求，必須將基板損傷降至最低，並維持可重現的結構幾何。本應用報告展示以 SENTECH SI 500 ICP-RIE 系統，在 100 mm 矽晶圓上對鋁層執行穩定、低損傷的電感耦合電漿反應離子蝕刻（ICP-RIE）製程。該製程在移除鋁層後可獲得平滑的底層矽表面與垂直側壁，且包含過蝕刻在內，全晶圓的鋁蝕刻深度非均勻性可控制在 ±2%，充分展現 SI 500 應對高要求鋁蝕刻應用的能力。
使用 SENTECH SI 500 D 系統進行 SiO₂ 薄膜低溫 ICPECVD 沉積
二氧化矽（SiO₂）薄膜廣泛應用於鈍化層、蝕刻遮罩、薄膜（membrane）、電性絕緣層與介電層，適用於微電子元件、感測器與 OLED 等尖端應用。本應用報告展示以 SENTECH SI 500 D ICPECVD 系統進行電感耦合電漿增強化學氣相沉積（ICPECVD）的成功製程結果，所得 SiO₂ 薄膜具備優異的均勻性、高成長速率，以及可調整的低薄膜應力。
使用 SENTECH SI 500 ICP-RIE 系統對鈮（Nb）進行低損傷蝕刻，應用於超導量子元件
鈮（Nb）是超導量子電路與元件的關鍵材料；在此領域中，低微波損耗、平滑的介面與良好控制的結構幾何，是達成長同調時間與高元件良率的必要條件。Nb-on-Si（鈮／矽）製造對電漿蝕刻提出嚴苛要求，必須具備低基板損傷、垂直側壁，以及全晶圓範圍內優異的蝕刻均勻性。
本應用報告是一項比較研究，針對在 SENTECH SI 500 ICP-RIE 系統上開發、用於 100 mm 矽晶圓上鈮薄膜的低損傷 ICP-RIE 製程，比較氯系（Cl）與氟系（F）蝕刻化學。我們將展示兩種化學系統皆能成功蝕刻：移除 Nb 後可獲得平滑的底層矽表面與垂直側壁輪廓，且包含過蝕刻在內，全晶圓的蝕刻深度非均勻性維持在低水準。基於這些結果，我們將說明 SI 500 應用於量子元件製造的適用性。
使用 SENTECH SI 500 D 系統進行 HMDSO 基疏水薄膜 ICPECVD 沉積
在本應用報告中，我們展示如何以 SENTECH SI 500 D ICPECVD 電漿系統，在氮化鈦（TiN）／玻璃與 TiN／氮氧化鉻（CrON）／玻璃基板上，成功執行以六甲基二矽氧烷（HMDSO）為基礎的低溫 ICPECVD 製程，沉積疏水性 SiOₓCHᵧ 薄膜。文中並評估電漿前處理與 RF 基板偏壓對附著性與薄膜效能的影響。
有機矽 SiOₓCHᵧ 薄膜廣泛作為微電子、光學與感測應用中的疏水與保護鍍層。在許多這類應用中，鍍層必須沉積於結合導電金屬層與絕緣玻璃的異質基板堆疊上，此類配置對薄膜均勻性、附著性與機械穩定性提出高度要求。特別是在 TiN／玻璃基板上的鍍層，必須與金屬層具備優異的介面鍵結，同時在導電區與絕緣區皆維持均質的薄膜特性。HMDSO 是以 ICPECVD 沉積混成 SiOₓCHᵧ 薄膜的成熟前驅物；由於其有機矽結構，HMDSO 可形成含碳的氧化矽網絡，其組成與表面特性可藉由特定電漿參數加以調整。
使用 SENTECH SI 500 D 系統進行低氫含量氮化矽薄膜的 ICPECVD 沉積
氮化矽（SiₓNᵧ）薄膜廣泛應用於鈍化層、蝕刻遮罩、薄膜（membrane）、電性絕緣層與介電層，用於微電子元件、感測器、OLED 等眾多領域。SiₓNᵧ 薄膜中的氫含量對其機械、化學與電性特性及長期穩定性具有相當重要的影響，因此使用 SiₓNᵧ 薄膜的元件效能，也深受氫含量左右。SENTECH ICPECVD 採用專利電漿源 PTSA 200 並將氣體入口分離，使其能沉積出低氫濃度的 SiₓNᵧ 薄膜。以 SiH₄/NH₃ 化學系統，已成功在 SENTECH SI 500 D ICPECVD 設備上於低溫條件下沉積出低氫含量的 SiₓNᵧ 薄膜。德國弗勞恩霍夫應用固態物理研究所（Fraunhofer IAF Freiburg）已展示此類低氫含量 ICPECVD 薄膜的傑出應用，包括 GaN HEMT 的閘極鈍化，以及作為 MIM 電容的介電層。