TW419527B - Equipment to deposit thin layers on a substrate - Google Patents

Description

A7 B7 4 J9527 五、發明説明（1 ) 本發明僳關於一種沈積薄層於基體上之裝置，包括： 電流源，此電流源係與配置在真空室中之陰極相連接i 與靶（target)共同作用，靶之濺鍍之撤粒沈積在基體上 ，基體係配置於靶之對面；程序氣體源，其僳與真空室 相連接且可使真空室成為真空。 為了保證在所期望之工作點上有一穩定之醆鍍遇程， 在一定量之氣體進入時對陰極電流源進行非常精確之調 整是需要的，此處最簡單的調整模式是電流式，電壓式 及功率式調整。但為了使濺鍍陰極經由一段較長之時期 而進入電流源特性之臨界區域（例如，介於金靥模式和 氣化模式間之過渡區）中，則只有上述這些調整方式是 不夠的。 因此已有人建議：藉助於電漿-發射-監視器在固定之 功率供應下來進行氣體入口之調整（DD 271 827 13)β 在此種習知裝置中為了操作上之穩定，其傈由具有測童 糸統之電漿-發射-監視器所構成以便將光學信號轉換成 電信號，另有一値具有轉換裝置之電流源以便以眠波方 式操作此電漿槍（Plasiaatron),測量条统配置於毎一電 漿槍中，.其出口經由支撐级而與叠加裝置相連，其中轉 換裝置經由控制级而與疊加裝置相連，在出口制此電漿-發 射-監視器以及用於反應性氣體人口之閥（valve)係連接 至β加裝置。

當在真空中進行汽相读鑛（vapour deposition)過程 時，已知亦有一種方法以控制汽相滲鍍速率（DAS 本紙浪尺度適用中囷國家標準（CNS > A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 4 ^527 A7 B7 經濟部中失標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（ 2 ) 1 1 4 2 7 0 0 9 7 9 ) 及 / 或 汽 相 慘 鍍 材 料 之 合 成 « 在 此 方 法 中 有 1 一 汽 相 滲 鍍 材 料 之 成 份 流 經 測 董 區 » 在 此 測 量 區 中 此 汽 1 1 相 樣 鍍 之 材 料 受 到 光 束 照 射 其 中 需 選 擇 此 光 束 之 模 式 請 1 使 先 i 得 此 汽 相 滲 鍍 材 料 之 流 經 此 測 置 區 的 原 子 之 至 少 部 閱 ik 份 中 之 電 子 會 提 升 至 較 高 之 能 量 位 準 9 且 在 反 向 轉 換 成 背 1 之 低 能 量 狀 態 時 需 記 錄 所 産 生 之 光 子 以 作 為 汽 相 m 鍍 速 率 注 意 1 之 m 量 方 式 或 作 為 合 成 此 汽 相 m 鍍 材 料 時 所 用 之 資 訊 信 事 項 ! I 再 a* m 〇 填 窝i Μ W 但 這 m 電 漿 -發射- 監 視 器 或 依 據 文 件 D AS 2 4 0 0 9 7 9 頁 I 1 之 習 知 的 調 整 方 式 仍 具 有 下 述 缺 點 • 它 們 在 製 造 上 非 常 1 1 昂 貴 它 們 對 外 來 光 線 之 反 射 具 有 高 的 敏 m 性 它 們 需 "1 要 待 別 精 確 的 調 整 它 們 對 不 可 控 制 之 濺 鍍 氣 體 摻 雜 作 I 訂 用 具 有 很 高 之 敏 性 〇 1 此 外 9 這 些 光 學 測 量 方 法 對 在 連 鑛 操 作 時 進 行 塗 層 之 1 | 設 備 具 有 非 常 重 大 之 缺 點 * 即 r 它 們 需 要 一 値 視 窗 使 光 1 I 線 能 進 行 m 合 〇 此 種 視 窗 藉 散 佈 式 蒸 氣 (S t r e u d a m p f) 來 1 1 進 行 塗 層 * 這 樣 會 使 此 視 窗 之 光 學 特 性 改 變 » 因 此 測 Λ k )1 值 亦 改 變 〇 )1 〆 1 本 發 明 之 的 是 提 供 種 本 文 開 頭 所 逑 型 式 之 裝 置 1 1 其 可 避 免 習 知 諝 整 裝 置 之 缺 點 在 製 造 時 價 格 上 特 別 有 i 1 利 且 可 在 很 長 的 時 間 中 操 作 〇 1 1 侬 據 本 發 明 9 此 一 的 將 藉 測 量 檢 m 器 來 達 成 例 如 Ί 藉 分 析 電 -位 之 測 量 電 掻 來 進 行 » 其 方 式 是 將 真 空 室 中 或 1 與 真 空 室 相 連 之 管 道 中 之 氣 4 體 成 份 來 與 參 考 氣 體 Γ»»ιί 比 較 * 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐) ^ 195 2 7 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ ) 且 將 所 得 到 之 信 m 或 所 測 得 之 電 位 差 再 引 m 至 包 括 信 號 放 大 器 之 調 整 単 元 1 此 調 整 早 元 在 其 所 在 側 可 控 制 電 流 源 之 産 生 器 〇 其 它 細 節 及 特 徵 將 詳 細 説 明 且 顯 示 在 申 請 專 利 範 圍 各 附 屬 項 中 〇 本 發 明 允 許 盡 可 能 不 同 之 實 施 可 能 性 因 此 在 所 附 上 之 圔 式 (第1 圖至第3 圖）中 將 以 圖 解 方 式 詳 細 説 明 三 個 裝 置 ， 圖 式 簡 tJtf 早 說 明 如 下 第 1 圔 具 有 磁 控 管 -陰極， 真空泵， λ - 探 針 t 程 序 氣 fflBt 證 容 器 及 氣 體 調 整 閥 之 濺 鍍 設 備 圖 1 其 中 入 -探針配置在 真 空 泵 之 抽 吸 建 接 區 中 之 真 空 室 内 〇 第 2 圖 類 似 於 第 1 圖 之 設 備 圖 9 但 具 有 主 泵 和 前 置 泵 其 中 λ -探針設置在此二値杲之連接管道中。 第 3 圃 具 有 另 一 真 空 泵 之 設 備 圖 此 真 空 泵 之 抽 吸 側 及 壓 力 側 偽 舆 宾 空 室 相 連 » 其 中 節 流 閥 和 λ -探針裝設 在 泵 之 壓 力 管 道 中 〇 第 4 圖 用 於 産 生 器 之 放 大 器 tfbt 早 元 的 電 路 |β( 圖 〇 依 據 第 1 圖 之 裝 置 基 本 上 由 下 列 組 件 構 成 配 置 在 真 空 室 5 中 之 濺 鍍 陰 極 7， 靶6 保 持 在 靶 6 下 方 之 基 體 8 , 二 個 側 面 上 設 有 陰 極 之 氣 am 體 通 道 9 , 1 0 (其 上 設 有 氣 體 入 P 管 道 11 ) 9 氣 pm 體 儲 存 容 器 16及 氣 體 流 動 調 整 閥 12 , 遮 光 件 13 f 13 f » 具 有 調 整 器 14之 電 流 源 1 具 有 探 針 加 熱 裝 置 1 5之 λ -探針3 以及具有前置泵2 之真空泵4 〇 λ -探針3 直接 配 置 在抽吸 -5 支 件 17之 區 域 中 的 iH, 微 輪 式 請 閲 之 注 意 事 項 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐} 4/952^ 419527 a? _B7__ 五、發明説明（） 分子泵4之前，靶6由鈦構成且在氬-氣-混合物中進行 濺鍍，其中在基體8上生長TiOS層。具有氣化結-電解 質之λ-探針3是作為程序調整用，λ-探針3形成一種 良好之氧離子導體。 探針電壓是受控制之氣體”氣”之函數。周薗空氣之氧 氣分壓可形成參考壓力。為了消除探針電壓可能之振盪 (其可由空氣壓力及/或探針溫度之波動所造成），此二 個數值必須保持穩定。濺鍍過程像以固定之氣流童來進 行。 探針電壓是濺鍍室5中之氣氣分暱的函數，且作為陰 極電流源之功率諏整用。 第2圖之實施形式和第1圃所示者之不同點是：入_ 探針3’傺裝設在連接管道18中，而且亦在與真空室5中 之壓力相對應之壓力區中進行测定。 第3圃之實施例具有λ -探針3”，在壓力管道22中λ -探針3”偽與和真空室5相連接之真空泵20相連通，真空 泵20接入真空室5中，其中在此壓力管道中裝設節流閥 21。λ-探針3”配置在真空泵和節流閥之間。 第 在 經濟部中央標隼局員工消費合作社印策 接 面 方 號器 信生 放λ 同¾0^0 供Μ所 ί 間， 器之23 生4)-*55123 在h道 示%管 顯通由 中接經 圆β收 極 陰 至 λ 和 探器之 _ 大3" 放 3 此 3 . 針 器探 大- 如 例 ί\ 器 生 産 供 以 流 ιρτ 制 控 應 供 面 方 1 另 用 使 6 産 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 2 7 五、發明説明（） 參考符號表 2 .. ，•真 空 泵 ， 前置泵 3,3 ',3 ' • · • · λ -探針 4 .. .真 空 泵 5 .. 真 空 室 6 .. .靶 7 .. .磁' 控 管 陰 極 8 .. .基 體 9 .. .氣 體 通 道 10 . .氣 體 通 道 11. .氣 體 入 Ρ 管道 12. •磁 閥 13,13'. • · .遮光件 14 . •具 有 電 流 源之調 整器 15. .探 針 加 熱 裝置 16 . •氣 體 容 器 17 . •真 空 泵 之 抽吸支 件 18 . •連 接 営 道 19. •泵 連 接 區 20 . .真 空 泵 2 1. .節 流 閥 22 ., .壓 力 管 道 23,23'. .信號管道 (請先閱讀背面之注意事項再填^:頁) 裝. 線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐)

Claims (1)

19527 a 蓚正 ϊ-· F] C8 D8 ——^—— 六、申請專利範圍 第86 1 00865號「沈積薄層於基體上之裝置」專利案 (88年4月修正） 杰申請專利範圍 經濟部中央標牟局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1. 一種沈積薄層於基體（8)上之裝置，包括：電流源（14) ，此電流源俗與配置在真空室（5)中之陰極（7>相連接 且與靶（6)共同作用，靶（6)之濺鍍之徹粒沈積在基體 (1S)上，基體（18)僳配置於靶（6)之對面；程序氣體 源（16),其像與真空室（5)相連接，介於真空室（5)和 程序氣體源U6)之間裝設一個由調整器控制之分配閥 (12)且至少具有真空泵（2,4,20),真空泵（2,4,20)之 抽吸側偽與真空室（5)相連接，其特徵為：具有测量 檢測器（3，3 · 3 ”），特別是分析電位之測量電極，其將 真空室（5)中或與真空室（5)相連之管道（17)中之氣體 成份經由參考電極而與參考氣體比較或與代替此參考 電極之固體比較且將所得到之信號或所測得之電位差 再引導至包括信號放大器之調整單元（14),此調整單 元（14)在其所在倒可控制電流源之産生器；測量電極 是所諝的λ -探針3,3',3”且程序氣體是氧。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中測童電極（3)俗 配置在真空泵（4)之抽吸口（17)的區域中。 3. 如申請専利範圍第1項之裝置，其中測量電極（3')傜 裝設在前置泵（2)和主泵（4)之間的連接管道（18)中。 -1 - 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）

經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 六、申請專利範圍 4.如申請專利範圍第1項之裝置，其中測量電極（3")裝 設在真空泵（20)之連接於真空室（5)上之壓力管道（22 )中，在壓力管道（22)之連接區段中節流閥（21)係配置 於測量電極（3 ”）和真空室（5 )之間，真空泵（2 0 )以其抽 吸侧直接與真空室（5 )相連接。 2- 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公嫠_) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)