TW588117B - Susceptor shaft vacuum pumping - Google Patents

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TW588117B
TW588117B TW091117248A TW91117248A TW588117B TW 588117 B TW588117 B TW 588117B TW 091117248 A TW091117248 A TW 091117248A TW 91117248 A TW91117248 A TW 91117248A TW 588117 B TW588117 B TW 588117B
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pressure
hollow core
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scope
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TW091117248A
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Sanjay Yadav
Quanyuan Shang
Ernst Keller
Wei Chang
Original Assignee
Applied Materials Inc
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Description

588117 A7 B7 五、發明説明（) --* 發明領垃： 本發明大致關係於半導體製程及沉積室的領域。更明 確地說，本發明關係於一種改良於沉積製程中之晶座平坦 度的方法。 發明背景： 於一例如半導體晶圓或玻璃板之基材上製造例如絕 緣體、導體、介電質或其他層之薄膜係藉由各種沉積製程 加以完成。於這些沉積製程中，常用的有化學氣相沉積 (CVD)及物理氣相沉積（PVD或濺鍍）製程，兩者均包含更 特定之沉積。此等製程的應用至基材上，需要基材被放置 於一沉積室中，使得所得沉積薄膜具有最佳品質以作為其 想要用途，該最佳品質係例如，保角性、於整個基材的沉 積速率均勻性、厚度均勻性及膜平滑度。 對於使用這些儿積技術之處理基材’ 一真空室可以提 供以具有一晶座，架構以收納一基材。一晶座係為一機械 部件’其將一基材夾持於一處理室中，用以一例如CvD 之製造步驟。例如，一 CVD設備包含一晶座定位於一沉 積至中。該晶座之支撐板支樓一例如玻璃面板或半導體晶 圓之基材，於基板上藉由至少一前驅物氣體熱沉積，以沉 積一材料膜。 於一沉積製程中，壓力被降低，以減少於沉積室中之 整體壓力。此造成晶座的下表面上有一向上推力量，因為 晶座軸桿通常係為一管狀結構並且係於一大氣壓力。此壓 第4頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐） •C v〇‘ .4 Π Π 4 (請先閲讀背面之注意事项再填寫本5 、一-ΰ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588117 A7 B7 五、發明説明（） 』 _裝· _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 力差可能造成晶座表面變形或，，彎曲，，。當基材大小隨著晶 座大小之必要污染增加時，此變形被放大。這造成在被夾 持於晶座表面上之基材的薄膜的不規則沉積。 另外，用以製造晶座的材料通常係以鋁為主之材料， 例如氮化鋁。雖然，抗處理氣體及抗污染，但由這些材料 所製造之晶座係傾向於約300°C或更高之溫度損失堅硬 度。因此，基材支撐面較不能保持平坦，特別是當與支撐 表面之下側之壓力差施加力連接時。 於第1圖中，描繪於由處理室200所提供之降低壓力 環境中之鋁為主基材235之於約300°C的變形。當室200 之内部環境之壓力係為真空抽氣泵220所下拉於大氣壓力 下時，及當溫度到達約300°C或更高時，鋁為主支撐板210 之降低堅硬度係為不相等壓力所作用於支撐板210之頂及 底側上，因而變形。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 合 作 社 印 製 為中空並且曝露至約760托耳的大氣壓力的晶座軸桿 也將支撐板210之中央部份的下表面曝露至大氣壓力。這 可能造成於晶座板210之上面或支撐表面216之中央部份 的彎曲212，因為上表面係曝露至一降低壓力環境。於此 同時，由於晶座材料的降低堅硬性，.晶座板216的週邊可 能下垂，並且，當彎曲出現時，這可能會加劇。最後，結 果為一不平坦晶座表面216。 於一沉積製程中，予以沉積於基材表面上之處理材料 必須以一些形式，由輸入經過沉積室而行進到基材的表 面。只要於CVD應用中，由配氣板至基材之輪入距離， 第5頁 车紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐） 588117 A7 B7 五、發明説明（） 或者，於PVD應用中之由可減㈣材至基材的距離均可 能影響膜沉積至基材上的沉積速率。若基材被切於上述 之變形晶座板上，則處理材料之輸入係離開基材表面週邊 較遠，而離開基材表面中央較近。因此，於基材表面中央 之沉積速率較大於基材表面的週邊。所得之不均勻沉積膜 可能故障或者不能執行想要之功能。 典型地，沉積處理的.較寬範圍可以進行於較高溫度。 各種材料層可以沉積於超出3〇〇ΐ以上之溫度。較佳地， 提供一鋁為主晶座系統，其維持於超出3〇〇<t以上之溫度 時之平坦基材支撐表面，並且，於一降低壓力環境中。 訂 因此，先前技藝缺乏一種有效機構，以在沉積製程 中改良一晶圓的平坦度。更明確地說，先前技藝缺少有 效機構，以在-晶座軸桿上真空抽氣，以改良晶座表面的 平坦度。本發明實現於該技藝中之長久需求及期望。 發明目的及槪沭： % 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於本發明之-實施例中，提供有一種於沉積一材料膜 至基材上時所使用之晶座的支撐板平坦度的改良方 法該方法包含步驟：降低於轴桿之中空核心之壓力至一 低於大氣壓力的位準；及降低沉積室中之壓力至一需要以 /儿積材料膜至基材所需的位準’其中於轴桿中空核心中之 壓力作用於連接至軸桿及與軸桿之中空核心相交界之支 撐板下表面上，以及，於沉積室中之壓力作用於適用以支 樓基材之支樓板的上表面上，藉以改良平坦度。 第6頁 588117
五、 發明説明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於本發明之另一實施例中，其中提供有一方法以改良 一晶座之支撐板的平坦度，該晶座係於將一材料膜沉積至 基材上時使用’該方法包含.步驟有降低於沉積室中之壓力 至約0.5托耳至約200托耳；以一軸桿真空連接器外殼， 將轴桿的中空核心被密封與大氣壓力相隔，其中該軸桿真 空連接器外殼包含一配件，適用以連接至一負壓力源；經 由該配件施加該負壓力源至軸桿之中空核心；及經由配件 降低於軸桿中空核心之壓力由約0·5托耳至約200托耳， 其中該軸桿之中空核心中之壓力作用至連接至該軸桿並 與該軸桿之中空核心交界之支撐板的下表面，及於該沉積 室中之壓力作用於適用以支撐基材的支撐板的上表面，藉 以改良平坦度。 於本發明之另一實施例中，提供一晶座用於沉積一材 料膜至一基材上的沉積室中，該晶座包含一被安裝在一轴 桿上之支撐板，該軸桿具有一中空核心，該支撐板具有— 適用以支撐一基材之上表面及一連接至該軸桿並與該中 空核心相交界之下表面；其中該中空核心係被密封與大氣 壓力相隔；及一輸入，用以於中空核心中施加負壓並與該 基材支撐板的下表面相交界。 於本發明之另一實施例中，提供一晶座用以於沉積一 材料膜至一基材上的沉積室中，該晶座包含一支撐板安装 於一軸桿上，該軸桿具有一中空核心，該支撐板具有一適 用以支撑一基材的上表面及一連接至軸桿並與該中空按 心相交界之下表面；一軸桿真空連接器外殼；該軸桿真空
:.17 : ----♦裝-, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -、一-一口 Φ 588117 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 連接器外殼將該中空核心與該大氣壓力分隔；及一輸入位 於該軸桿真空連接器外殼上，輸入施加負壓於該中空核心 内並與該基材支撐板的下表面相交界。 於本發明之另一實施例中，提供有一種沉積/材料膜 至一基材的方法，包含步驟有將基材固定至沉積室内之於 此所述之晶座的支撐板的上表面上；降低沉積室令之廢力 至一沉積壓力；降低於晶座之軸桿中之中空核心内之壓力 至大氣壓力下，其中該軸桿之中空核心中之壓力係施加至 晶座的支撐板的下表面；將至少一前驅物氣體通入沉積室 中；及沉積一膜至基材上，其中該膜係部份由該至少一前 驅物氣體所產生。 於本發明之另一實施例中，提供有一種沉積一膜至基 材上的方法，包含步驟有將基材固定至一於此所述之沉積 室中的晶座支撐板的上表面；使該沉積室内的溫度為至少 300°C ;降低於沉積室中之壓力至約〇·5托耳至約6托耳； 降低於晶座的軸桿的中空核心内的壓力由約〇. 5托耳至約 200托耳，其中該軸桿之中空核心中之壓力係被施加至晶 座的支撲板的下表面；將至少一前驅物氣體通入沉積室 中；將一膜沉積至該基材，其中該膜係部份由該至少一前 驅物氣體產生；監視在軸桿之中空核心内的沉積麗力及壓 力；及當將材料膜沉積至基材時，該壓力超出相對於沉積 室中之壓力的預定值範圍外的一值時，調整於該軸桿之中 空核心内的壓力。 於本發明之另一實施例中，提供有一種沉積一膜至一 第8頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐） ----,〈：Γ丨…•裝.....…-訂.........Φ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 588117 A7 ____ B7 五、發明説明（） 基材上的方法’該方法包含步驟有將一基材固定至於此所 述之沉積室中的晶座支撐板的上表面；使該沉積室内的溫 度為至少300°C ;降低於沉積室中之壓力至約〇·5托耳至 約6托耳；降低於晶座的轴桿的中空核心内的壓力由約0.5 托耳至約200托耳，其中該軸桿之中空核心中之壓力係被 施加至晶座的支撐板的下表面；將至少一前驅物氣體通入 沉積室中；將一膜沉積至該基材，其中該膜係部份由該至 少一前驅物氣體產生；監視予以沉積有膜之基材的表面的 平坦度；及當基材表面變形與一完美平坦度離開超出一預 疋可接受量時’調整在該軸桿之中空核心内的壓力，以當 材料膜沉積至基材時，使得晶座及基材回到可接受平坦度 限定值内。 本發明之其他態樣、特性及優點將由以下之例示用的 本發明實施例的詳細說明加以了解。 本發明的上述特性、優點及目的及其他優點及目的可 以加以取得及詳細了解，本發明的其他說明可以參考例示 於附圖之本發明的詳細說明加以了解。這些圖式形成說明 書的一部份。然而，應注意的是，附圖只例示本發明的實 施例並不用以限定本發明的範圍。 圖式簡單說明： 第1圖為-處理室的代表圖’其中緣出降低壓力及溫度超 出3 00°C時，晶座的變形。 第2圖為安排於沉積室内 晶 w主η <日日厘釉柃及晶座的剖面代表 第9頁 _一 ''―·" · _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇χ 297公爱） -—-—- I I I I I I I -1 — I — I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 588117 A7 B7 五、發明説明（） 40 頂板 42 底板 44 烘焙區域 49 真空管路 133 處理室 135 晶座 137 晶座轴桿 158 外部真空泵 160 真空管路 162 節流閥 164 節流閥 166 壓力感應器 168 壓力感應器 170 控制器 172 輸入管路 174 輸入管路 180 液體壓力計 182 光發射器 184 接收器 186 光發射器 188 接收器 190 應變計 200 處理室 210 鋁為主支撐板 212 表示晶座支撐板的_ 曲 214 表示晶座支撐板的下 垂 216 晶座板的支撐面 220 真空泵 235 铭為主基材 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明詳細說明： 於本發明之實施例中，提供有一種於沉積一材料膜 至一基材上時所使用之晶座的支撐板平坦度的改良方 法，該方法包含步驟：降低於軸桿之中空核心之壓力至一 低於大氣壓力的位準；及降低沉積室中之壓力至一需要以 沉積材料膜至基材所需的位準，其中於轴桿中空核心中之 壓力作用於連接至軸桿及與軸桿之中空核心相交界之支 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公楚) 588117 Α7 - _1 ' —--- Β7 五、發明説明（ 撐板下表面上，以及，於沉積室中之壓力作用於適用以支 樓基材之支擇板的上表面上，藉以改良平坦度。 於本發明之另一態樣中，於軸桿之中空核心内的壓力 係藉由畨封開軸的中空核心與大氣壓力加以降低；及施加 負壓力源至轴的中空核心，藉以降低於中空核心内的壓 力。一代表例為一軸桿真空連接器外殼，其係適用以連接 負壓源例如，藉由一配件，使得負壓係經由配件施加。 於本發明之另一態樣中，支撐板的上表面可以包含多 數開口通過上表面，並適用以將基材藉由施加真空至其中 而將基材固疋至上表面。該等開口係與一真空管線作流體 相連，該真空管線係通過軸桿的中空核心，並產生一負 壓，其係與產生於軸桿之中空核心内的壓力分離。 於此實施例中，沉積溫度約至少300t , 一代表例係 約400。。至約45『c。沉積室壓力係由約〇 5 &耳至約6 托耳。於軸桿中之壓力係帶到低於約200托耳以下的位 準’-代表例係由㉟〇·5托耳至約2〇〇托耳。另外，軸桿 壓力可以帶到等於沉積室内之壓力的位準。 、，於本發明之另一實施中，提供有一種改良晶座之支撐 板平一度的方法，該晶座係用於將材料膜沉積至一基材時 使用，該方法包含步驟：降低於沉積室中之壓力至約〇·5 托耳至約200托耳；以一軸桿真空連接器外殼密封軸桿的 中工核。隔開大氣壓力，其中該軸桿真空連接器外殼包含 -配件，ϋ用以連接一負壓力源；經由該配件施加該負壓 力源至中空核心、；及經由配件降低軸桿的中空核心，由約 第12頁 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁} 裝· -訂. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588117 A7 __ B7 五、發明説明（） 〇·5托耳至約200牦耳，其中軸桿之中空核心的壓力作用 於連接至該軸桿並與軸桿中空核心相交界之支撐板的下 表面上，以及，於沉積室令之壓力作用於該支撐板的上表 面上，該支撐板係適用以支撐該基材，以改良平坦度。 於此實施例的一態樣中，該支撐板的上表面可以包含 多數開口及真空管路流體連接至其上。該轴桿壓力可以如 上所述等於沉積室中之壓力。 於本發明之另一實施例中，提供有一晶座，用於沉積 室中，用以沉積一材料膜至一基材上，該晶座包含一支撐 板安裝於一具有中空核心之軸桿上，該支撐板具有一上表 面適用以支撐一基材及一下表面連接至該軸桿並與該中 空核心相交界；其中該中空核心係與大氣壓力密封；及一 輸入，用以施加負壓於該中空核心内並與該基材支撐板的 下表面相交界。 於本實施例的一態樣中，晶座具有一如上所述之軸桿 真空連接器外殼。另外，該晶座可以包含多數開口於該支 擇板的上表面中，及如上所述之真空管路流體連接至其 上。 於本發明之另一實施例中，提供有一晶座，用於沉積 一材料膜至一基材上的沉積室中，該晶座包含一支撐板， 安裝在具有中空核心之軸桿上，該支撐板具有上表面，適 用以支撐一基材及一下表面連接至該轴桿並與中空核心 相交界；一軸桿真空連接器外殼；該軸桿真空連接器外殼 谘封該中空核心離開大氣壓力；及一輸入，位於該轴桿真 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· Ψ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第13頁
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五、發明説明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 空連接器外殼上，該輸入加負壓於該中空核心内並與基材 支撐板下表面相交界。該晶座可以在支撐板的上表面包含 多數開口，及，真空管路流體連接至其上，如上所述。 於本發明之另一實施例中，提供有一沉積材料膜至一 基材上的方法，包含步驟有：將基材固定至一沉積室内於 此所揭示之晶座支撐板的上表面；降低於沉室内之壓力至 ;儿積壓力，降低於晶座的軸桿中空核心内的廢力，至低 於大氣壓力’其中該軸桿的中空核心内的壓力係被施加至 晶座的支撐板的下表面；將至少一前驅氣體通入沉積室 内；及沉積一膜至基材上，其中該膜係由至少一前驅物氣 體的至少一部份所產生。溫度及壓力可以如上所揭示者。 於此實施例之一態樣中，沉櫝壓力及於軸桿中空核内 的壓力係被監視及當軸桿的中空核心内的壓力超出相對 於沉積室壓力的預定值範圍外的一值時，其壓力係被調 整。 於此實施例的另一態樣中，沉積有薄膜的基材表面的 平坦度係被監視，及於軸桿中空核心内的壓力係當基材的 表面變形超出一離開完美平坦度的預定可接受數量時被 調整，這使得晶座及基材回到該等可接受的平坦度限定 内。 於本發明的另一實施例中，提供有一將膜沉積至一基 材上的方法，該方法包含步驟：將_基材^至於沉積室 内之此所揭示之晶座支撑板的上表面；使沉積室内之溫度 為至少300°C;降低於沉積室内的壓力至約〇5托耳至約6 第U頁 (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) 裝· -訂· Φ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) ----- 588117 五、發明説明（ 托耳；降低於晶座的軸桿的中空核心内的壓力，由約0.5 托耳至約200托耳，其中該軸桿的中空核心中之壓力係被 施加至晶座的支撐板的下表面，將至少一前驅物氣體通入 ’儿積室中，將一膜沉積至基材上，其中該膜至少部份由至 > 一刖驅物氣體所產生；監視沉積壓力及於該軸桿的中空 核心内的壓力；及當軸桿的中空核心的壓力超出相對於材 料膜沉積至基材上時，於沉積室中之壓力的預定值範圍外 的一值時，調整該軸桿内的中空核心内的壓力。於該沉積 室内的溫度可以由約400。(：至約45〇°c。於軸桿中之壓力 可以等於沉積室的壓力。 於本發明之另一實施例中，提供有一種沉積一膜至一 基材上的方法，包含步驟有：將一基材固定至於沉積室内 之此所揭不之晶座支撐板的上表面；使沉積室内之溫度為 至少300艽；降低於沉積室内的壓力至約〇 5托耳至約6 托耳；降低於晶座的軸桿中空核心内的壓力，由約〇 5托 耳至約200牦耳，其中該軸桿的中空核心中之壓力係被施 加至晶座的支撐板的下表面；將至少一前驅物氣體通入沉 積室中；將一膜沉積至基材上，其中該膜至少部份由至少 一前驅物氣體所產生；監視予以沉積有膜之基材表面上的 平坦度，及當基材的表面變形超出完全平坦度一可接受數 量時，調整該軸桿内的中空核心内的壓力，藉以使材料膜 沉積至基材時，使晶座及基材回到可接受平坦度限定内。 於該沉積室内的溫度可以由約4〇(rc至約45(rc。於軸桿 _之壓力可以等於沉積室的麼力。 第15頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公爱） 丨·：」“：>#——•裝：......訂.........♦ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588117 A7 B7 五、發明説明（） 於此提供有一改良附著至一晶座軸桿的晶座表面的 平坦度的方法，藉由提供一真空源，可操作地相關該晶座 軸桿，以降低晶座軸桿内的壓力至大氣壓力以下。當室壓 力係降低於大氣壓力以下時，於室壓力及晶座轴桿内之壓 力間的差值增加。該施加至晶座表面之晶座軸桿内之壓力 的力量係成比例於室壓及軸桿内之壓力差。當壓力差增加 時’晶座表面變形並成為彎曲。 於低低於3〇〇t：以下的沉積室内，於鋁或含鋁晶座的 壓力差的作用係大致局部化於晶座表面的中央。然而，於 咼於約300 C以上之高溫時，晶座變作較軟，使得不只作 用於晶座表面中央的壓力差使表面彎曲向上，同時，晶座 表面的角落及邊緣也下垂。 一真空管路施加負壓至軸桿的内部空間，使得與晶座 板的下表面交界之壓力低於大氣壓力。於軸桿上之真空壓 力可以同時或依序地與室中之真空壓力啟始。藉由將沉積 室及晶座軸桿抽出成為真空，於晶座的側邊上之壓力差降 低，因而，免除了晶座上的所得力量，而造成表面變形。 因此，即使於超ϋ 300。(；以上之溫度，晶座的上表面可以 實質上維持扁平或平坦。由於非平坦表面所造成之沉積於 基材上的膜變形係被最小化。使用平坦晶座表面沉積的膜 具有較佳均勻度特徵，例如，膜厚度及沉積速率。 薄膜可以沉積於一基材上，該基材被固定至一室中之 於此所述之晶座上，該室係被設計於例如但並不限定於快 速熱處理或氣相沉積製程的應用中。此等氣相沉積製程可 第16頁 本紙張尺度適用巾s國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐)"' - : Γ :·裝： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂· % ，經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588117 A7 B7 ----- 五、發明説明（) 以為化學氣相沉積（CVD)、電漿加強型化學氣相沉積 (PECVD)或物理氣相沉積或濺鍍（PVD) 〇被沉積的膜可以 為但並不限定為非晶矽（a-Si)、氮化矽（SiN)、氧化矽或熱 氧化物（SiOO或氧氮化矽（si〇N)及此等前驅物例如矽燒 (SiH4)、TEOS、NH3、H2、N2、N20、PH3、C02 等等均可 以使用。 於沉積製程中，處理溫度係由約15(TC至約450°C , 通常係至少300°C，但其他很多製程需要約400°C至約450 °C的溫度。對於最佳沉積，基材溫度可以於基材支撐表面 溫度的約20。(：之内。當閒置時，室壓力係約1〇〇至約2〇〇 托耳’及在沉積開始前，室功力係被依序抽氣下至約〇 5 至約6托耳。同時，除非一靜態處理壓力已經被建立於軸 桿之内，否則晶座軸桿係被向下抽氣。 以下例子係作為例示本發明之各種實施例的目的，並 不用以限定本發明。 例子1 具有真空抽氣的晶座系統 具有如於第2A圖所示之真空抽氣機構安棑於一處理 室1 3 3内的晶座系統包含具有晶座轴桿1 3 7及一基材支撐 板20之晶座135、一馬達14、一軸桿真空連接器外殼16 及一控制器170。該支撐板20包含一頂板4〇、一底板42 及一烘培區域44於其間；頂及底部份可以只藉由熔接或 其他等效技術加以接合。支撐板20可以包含加熱元件24 安置於頂板40及底板42之間。 第17頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210Χ297公釐) :,:J:IL::·裝........|,.訂.........Φ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} B7 五、發明説明（) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 支撐板,20係藉由熔接、硬焊或其他傳統技術附著至 車由桿137上。轴桿137包含一中空核心並係架構以與支撑 板20的底板42配合。晶座135係為軸桿137所垂直及/ 或可旋轉地移動，該軸桿137係可操作地連接至一馬達 14。一軸桿真空外殼16係固定於馬達14下，並提供機構， 以可操作地將例如真空系（未示出）之真空源的真空管路 49連接至抽桿137。真空管路49可以連接至真空栗，該 真空泵係與沉積室的真空排氣泵分隔，也可以連接至真空 排氣泵，以加以個別地控制。當連接至真空排氣泵時，連 接至真空管路49、160的個別節流閥162、164可以用以 獨立地調整於室内及晶座軸桿内之真空度。軸桿真空連接 器外殼16可以由鋁或鋁合金或其他為熟習於本技藝者之 材料或合金所構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 或者，一真空吸盤也可以用以將基材固定至支撐板2〇 的上表面22上。於此時，一真空管路8係連接至例如真 空泵的真空源，該真空泵係與用以沉積室本身之真空排氣 泵分離。真空管路8由多數均勻分隔於支撐板2〇的上表 面中之真空埠（未示出）通過軸桿137至真空源。作用真空 源使得女裝於基材1 3 5上之基材被均勻地拉下至支樓板 20的上表面22上，以吸附於其上。若一真空吸盤被使用 以將基材吸附至支撐板20的上表面，則真空源至軸桿同 時也可以與用於真空管路8的真空源相同以真空吸附，因 而，節流閥可以控制兩者。真空管路4 9係連接至外部真 空果1 5 8 ’其係經由真空管路1 6 〇流體連接至室1 3 3。壓 第18頁 十紙張尺度it财闕家標準(CNS)A4規格⑽心7公董) ---- 588117
力感應器166、168監視軸桿壓力及室壓力，並提供回授 經由輸入線丨72及174至控制器170。
裝： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，、? % 控制器1 70可以被規劃以維持於軸桿丨3 7内之靜態壓 力，也可以被規劃以動態調整軸桿137内的壓力，以當室 133内之壓力改變時，維持與室133内之壓力的一預定關 係。例如，於將基材傳送送出室1 3 3時，室壓力可以被維 持於100至200托耳。於室中之閒置壓力可以保持相同， 約100-200托耳。然而，於處理時，於室中之壓力係被抽 氣下壓一較低壓力，例如5-10托耳。感應器166、168發 信號給控制器170,以打開節流閥162，使得轴桿壓力被 成比例地向下抽氣至該室壓；當室不再於閒置壓力時，轴 桿壓力被相對地改變至一較低值，以維持於晶座支撐板2 〇 之兩側的壓力平衡。雖然，軸桿壓力可以抽氣下至約5-1〇 托耳，但也可用較高壓力❶於較高溫時，晶座材料將維持 部份程度的硬度，並可以在不變形下，忍受部份壓力差。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外，控制器170可以軸桿的壓力在室壓力的預定位 準内。例如，軸桿壓力可以維持於三倍之室壓力，但並不 超出某纟準’例如200托耳’或者，軸桿壓力可以維持 在超出室壓力的一特定壓力，例如超出室壓力2〇〇托耳。 雖然未限疋這些值，即軸桿壓力可以儘可能降低於等於處 理時之室壓力的值之間，但也可以想出軸桿壓力也可以不 小於約200托耳。 糞I晶座_勒桿壓力的装他方法 可以想出各種監視軸桿壓力的方法可以用以維持軸 第19頁 病紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格⑽η9?公爱)~ -
588117 五、發明説明（ 桿壓力於一位準，以確保晶座表面22的平坦度。例如， 一液體壓力計180或其他壓力錶接收來自感應器166(第 2B圖）的輸入。此一系統允許為一操作者可見的視覺監 視’該操作者然後設定節流閥丨62，以維持軸桿壓力於一 想要靜態壓力。或者，液體壓力計丨8〇係連接至節流閥 1 62 ’使得一操作者可以設定液體壓力計丨8〇至一想要設 定’藉以控制節流閥162。如於上述之晶座系統所述，轴 桿可以流體連接至用以沉積室的真空源158，或一分離之 來源。 也可以想出，於晶座軸桿137内之壓力可以以壓力感 應器166、168加以動態控制，也可以不用，以維持晶座 表面實質平坦化。一光發射器182及接收器184係以一已 知距離係放置一沉積室133中。來自發射器182之光碰撞 於基材表面或晶座表面22上，並反射回到接收器1 84，因 而’量測於發射器/接收器及表面間之距離。至控制器1 70 的輸入提供對該距離的即時量測；控制器丨7〇可以改變節 流閥162 ’以維持晶座表面/基材表面實質平坦（第2C圖）。 若監視表面的即時距離增加，則表示晶座表面開始弯 曲及控制器170打開節流閥162 ,以降低軸桿壓力來補 償。同樣地，若距離增加，則轴桿壓力增加，以防止晶座 /基材表面淺碟化。或者，壓力感應器配置166、168可以 用以監視於沉積室及軸桿中之壓力值，不論是有或沒有對 控制器170的有效輸入。因此，它們可以為主動輸入或者 可以被動裝置，以只監視及提供實際軸桿壓力及室壓力的 第20頁 8¾紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐） ：：_裝： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -iu ¾ 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 588117 五、發明説明（） 讀值（第2C圖）。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此光學監視的一變化提供一發射器1 86於室的一側 上’並發射一光束越過晶座/基材的表面至在室的另一側上 之接收器188。此束係被設定於一特定距離，例如約〇·2ιηιη 於作為阻障的晶座/基材的表面上。一旦晶座表面及及基材 表面為延伸所彎曲或變形，則光束的路徑被中斷及一來自 接收器188至控制器17〇的信號被中斷。控制器17〇調整 節流閥，以降低軸桿壓力，直到晶座/基材表面係足夠平 坦’以使接收器1 8 8再次收到來自發射器1 8 6的輸入信號 為止。壓力感應器166、168可以選擇，以如上所述之主 動或被動之方式進行（第2C圖）。 另外，也可以想出一或多數應變計丨9〇可以安裝於晶 座板20的下表面，作為監視晶座板20變形的機構。控制 器1 7 0監視應變計1 9 〇，以檢測晶座板的彎曲或淺碟化。 一旦變形發生超出一可忍受預設極限，控制器17〇對應地 調整節流閥1 62，以抽氣或吸氣晶座軸桿丨3 7中的壓力。 再次，壓力感應器166、168可以選擇以主動或被動方式 加以進行（第2C圖）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例子2 真空抽氣對表面平坦度的影響 第3圖比較於大氣壓力下之晶座軸桿之晶座支撐板的 表面平坦度中之變化與真空抽氣晶座軸桿之表面平坦度 變化（第3 Α圖）。當開始安裝時，一晶座很平坦，具有零 第21頁
588117 五、發明説明（） 偏差。當晶座被加熱及冷卻時，其開始損失其平坦度。最 後，當晶座受到熱循環時，其變形並且具有如於第3 A圖 之均勻分佈中所示之倒V型，其係如於第1圖所示。這必 須替換晶座。 若軸桿抽氣，則多數晶座於長時間上保持不變，如於 第3B圖所示；熱循環已經大量降低對支撐板表面均勻度 的衫響。晶座的工作壽命被延長，而較不必替換。這同時 也提供更經濟製程並改良產量，因為停機時間縮短。 例子3 盖空抽氣對沉積速率均勻度的影響 當晶座軸桿被真空抽氣時，沉積速率均勻度改良了晶 座表面。第4圖比較將晶座軸桿抽氣對整個基材沉積速率 的影響，由左上至右下及由左下至右上量測兩基材。材料 膜係被沉積於基材上，以450/460。(：的溫度及於320毫托 耳的壓力及920密耳的間距。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於第4A圖中，晶座表面的變形造成於整個基材表面 上之 >儿積速率上的重大改變。於發生彎曲之基材中央部份 的沉積係較高。處理氣體或濺鍍材料並不必行進越過整個 室，以沉積於基材上，因此，在相同時間内，較多膜沉積 於基材上之彎曲區域中，藉以於這些區域之沉積速率增 加，及改變了整個基材的速率。 當晶座軸桿被抽氣時，晶座表面及延伸之基材表面係 實質平坦。必須行進整個沉積室的遠方處理氣體或跑鑛材 第22頁 夹紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 588117 A7 B7 五、發明説明（） 料係相對地等於整個基材表面，因而確保在相同時間内， 相同材料量到達基材表面上。於整個基材的沉積速率因此 更均勻（第4B圖）。 熟習於本技藝者可以迅速了解，本發明係適用以執行 上述之目的及結果與優點，並且，可以為熟習於本技藝者 所了解各種修改及變化均可以在不脫離本發明之精神及 範圍下加以完成。於其中之改變將為熟習於本技藝者所了 解，並係在本發明之申請專利範圍所界定的本發明之精神 内。 :.丨.：，：：|參裝： (請先閱讀背面之注意事項再場寫本頁) 訂 % 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第23頁 杰紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公爱)

Claims (1)

  1. 项117
    —d一吏珠專和範圍 •一種改良一晶座之支撐板的平坦度的方法，該晶座係於 將材料膜"L積至一基材時使用，該方法至少包含步驟·· 降低於軸桿之中空核心之壓力至一低於大氣壓力的 位準；及 降低沉積室中之壓力至一需要以沉積材料膜至基材 所需的位準， 其中於軸桿中空核心中之壓力作用於連接至轴桿及 與軸桿之·中空核心相交界之支撐板下表面·上，以及，於 沉積室中之壓力作用於適用以支撐基材之支撐板的上 表面上，藉以改良平坦度。 2·如申請專利範圍第i項所述之方法，其中上述之降低於 軸桿之中空核心之壓力的步驟包含： 將軸桿的中空核心與大氣壓力密封分隔；及 施加負壓力源至該軸桿的中空核心，藉以降低於中 空核心内之壓力。 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 3·如申請專利範圍第2項所述之方法，其中上述之中空核 心係為一軸桿真空連接器外殼所密封，其中該軸桿真空 連接器外殼係適用以連接至該負壓力源。 4.如申請專利範圍第3項所述之方法，其中上述之轴桿真 空連接器外殼包含一配件，適用以連接至該負壓力源， 該負壓力源係經由該配件施加至該中空核心。
    588117 1 D8 六、申請專利範圍 ~~S— 5·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上 ^ <上表面 更匕s多數開口通過其間並適用以藉由施加一真命至 上表面，而將基材固定至其上，其中上述之多 ^ 一 開口係 經由該軸桿的中空核心，而與一真空管路作流體連接 6.如申請專利範圍第5項所述之方法，其中上述之連接至 多數開口之真空管路具有一負壓力產生於其中並可2 由產生於該軸桿之中空核心中之負壓力所_立控制。 7·如申請專利範圍第i項所述之方法，其中上述之室壓力 係由0.5托耳至6托耳。 8·如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中上述之於轴桿 之中空核心内之壓力係被降低於2〇〇托耳以下。 9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上述之於轴桿 之中空核心内之壓力係祐；降低至〇·5托耳至2〇〇托耳。 經濟部智慧財產局属工消费合作社印製 ί靖先·«讀背面之注意事項再填窝本頁} 10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中上述之於軸桿 之中空核心内之壓力係被帶到等於室壓力的值。 Π · —種改良一晶座支撐板的平坦度的方法，該晶座係用於 將一材料膜沉積至一基材，該方法至少包含步驟： -- …- 第25頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ' ---— 588117 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 降低於沉積室中之壓力至〇·5托耳至2〇〇托耳； 以一軸桿真空連接器外殼，將軸桿的中空核心與大 氣壓力密封，其中該軸桿真空連接器外殼包含一配件， 適用以連接至一負壓力源；： 經由該配件施加該負塵力源至軸桿之中空核心；及 經由配件降低於軸桿中空核心之壓力由〇 5托耳至 2 0 0托耳， 其中該.軸桿之中空核心中之壓力作用至連接至該軸 桿並與該軸桿之中空核心交界之支撐板的下表面，及於 該沉積室中之壓力作用於適用以支撐基材的支撐板的 上表面’藉以改良平坦度。 12.如申請專利範圍第U項所述之方法，其中上述之上表 面更包含多數開口通過其間並適用以藉由施加一真空 至上表面，而將基材固定至其上，其中上述之多數開口 係經由該軸桿的中空核心，而與一真空管路作流體連 接。 經濟部智慧財產局—工消贄合作社印製 可 制 13·如申請專利範圍第12項所述之方法，其中上述之連接 至多數開口之真空管路具有一負麗力產生於其中並 以由產生於該軸桿之中空核心中之負壓力所獨立控 第26頁_ (諦先«讀背面之注意事項再填窝本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） 經 濟 部 智 慧 財 產 局 Ά 工 消 費 合 作 社 印 製 第27頁 588117 六、申請專利範圍 14·如申請專利範圍第11項戶斤述之方法’其中上述之於晶 座軸桿之中空核心内之壓力係被帶到等於室壓力的 值。 15·—種用於沉積室内之晶座，以用以沉積一材料膜至一基 材上’該晶座至少包含： 一被安裝在一軸桿上之支撲板，該軸桿具有一中空 核心，該支撐板具有一適用以支撐一基材之上表面及一 連接至該轴桿並與該中空核心相交界之下表面；其中該 中空核心係被密封與大氣壓力相隔開；及 一輸入，用以於中空核心中施加負壓並與該基材支 樓板的下表面相交界。 16.如申請專利範圍第15項所述之晶座，更包含一軸桿真 空連接器外殼，其將中空核心密封並與大氣壓力分隔。 17·如申請專利範圍第16項所述之晶座，其中上述之軸桿 真空連接器外殼具有一輸入定位於其上。 *. 18·如申？青專利範圍第15項所述之晶座，其中上述之基材支 撑板更包含多數開口通過上表面，並適用以藉由對之施加 一真空，而將一基材固定至該上表面，該等多數開口係經 由轴桿的中空核心，而與一真空管路作流體相連接。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公愛） ^-------- -------- (請先·«讀背面之注意事項再填寫本頁)
    、申請專利範圍 19.如申請專利範圍第18項所述之晶座，其中上述之產生 於連接至多數開口之真空管路内之負壓力係為發展於 轴桿之中空核心内並與支擇板之下表面相交界的負壓 力所獨立控制β 20.如申請專利範圍第18項所述之晶座，其中上之連接至 多數開口之真空管路係連接至一真空源，該真空源係無 關於-連接至輸入之真空源、，輸入真空源係用以在轴桿 的中空核心内發展一負壓力並與支標板的下表面相 界者。 交 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 21·—種用於一沉積室内之晶座，該沉積室係用以沉積一 料膜至一基材上，該晶座至少包含： 一被安裝在一轴桿上之支撐板，該軸桿具有一中 核心，該支撐板具有一適用以支撐一基材之上表面及 連接至該軸桿並與該中空核心相交界之下表面； 一軸桿真空連接器外殼；該軸桿真空連接器外殼 中空核心密封與大氣壓力相隔；及 一輸入，位於該轴桿真空連接器外殼上，該輸入 以於^空核心中施加負壓並與該基材支撐板的下表 相交界。 22·如申請專利範圍第21項所述之晶座，其中上述之基 支樓板更包含多數開口，通過上表面並適用以經由施 材 空 將 用 面 材 加 第28頁 IB MB· Μ· I ΜΗ· Μ· am Μ» MM KM Μ· ! · »» Μ·» a»» 量 (請先«讀背面之注意事項再填窝本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 588117
    申請專利範圍 一真空至其上，而將一其姑 悬材固疋至上表面上，誃蓉μ口 係經由轴桿的中空枯 〒工核心，與一真空管路作流體相通。 23·如申請專利範圍第22造 2項所述之晶座，其中上述之產生 ==多數開口之真空管路内…力係為發展於 軸矛干之中空核心内並斑*栲 正興支撐板之下表面相交界 力所獨立控制。 24. 如申請專利範圍第23逭 礼国乐d項所述之晶座，其中上之連接至 多數開口之真空管路係連 疋按主具工源，該真空源係無 關於一連接至輸入之真空. 畀工/愿该輸入用真空源係用以在 軸桿的中空核心内發展—奋販+ 門知展負壓力並與支撐板的下表面 相交界者。 25. —種用以將一材料膜沉積至一基材的方法，該方法至少 包含步驟： 將基材固定至一沉積室中之如申請專利範圍第15項 所述之晶座的支撐板的上表面上； 經濟部笮慧財產局員工消费合作社印製 降低沉積室中之壓力至一沉積壓力； 降低於晶座之轴桿中之中空核心内之壓力至大氣壓 力下，其中該軸桿之中空核心中之壓力係施加至晶座的 支撐板的下表面； 將至少一前驅物氣體通入沉積室中；及 沉積一膜至基材上，其中該膜係部份由該至少一前 第29頁 本紙張尺度適角中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公愛） 588117 § 六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 驅物氣體所產生。 2 6·如申請專利範圍第25項所述之方法，更包含步驟： 使於沉積室的溫度為炱少300°C。 2 7·如申請專利範圍第26項所述之方法，其中上述之溫度 係為 400°C 至 450°C。 28·如申請專利範圍第25項所述之方法，其中上述之於沉 積室内之壓力係由0.5托耳至6托耳。 29·如申請專利範圍第28項所述之方法，其中上述之於軸 桿之中空核心内之壓力係降低至低於200托耳。 30.如申請專利範圍第29項所述之方法，其中上述之於轴 桿之中空核心内之壓力係等於沉積室壓力值。 31·如申請專利範圍第25項所述之方法，更包含步驟： 監視沉積壓力及於該軸桿之令空核心内的壓力；及 當於軸桿之中空核心内之壓力超出相對於沉積室之 壓力的預定值範圍外之一值時，調整該軸桿的争空核心 内之壓力。 32·如申請專利範圍第25項所述之方 法，更包含步驟 (請先·«讀背面之注意事項再填窝本頁) ·----- * ϋ I 幻---------線- 本紙張尺度顧t國國家辟(CNS) A4規格⑽X S7 ；) 588117 η
    a · 讀 t ΰ 之 注 意 事 項 再 填二 寫· 本~ 頁I 訂 六、申請專利範圍 係 400°C 至 450°C。 35·如申請專利範圍第33項所述之方法，其中上述之軸桿 之中空核心内之壓力係等於沉積室中之壓力值。干 36.—種將一膜沉積至一基材的方法，至少包含步驟： 將一基材固定至沉積室中之如申請專利範圍第〖5項 所述之晶座支撐板的上表面； 使該沉積室内的溫度為至少300°C ; 降低於沉積室中之壓力至〇·5托耳至6托耳； 降低於晶座的軸桿的中空核心内的壓力由〇 5托耳 至200托耳’其中該軸桿之中空核心中之壓力係被施加 至晶座的支撐板的下表面； 將至少一前驅物氣體通入沉積室中； 將一膜沉積至該基材，其中該膜係部份由該至少一 前驅物氣體產生； 經濟部暫慧財產局負工消费合作社印製 監視予以沉積有膜之墓材的表面的平坦度；及 當基材表面變形與一完美平坦度離開超出一預定可 接受量時，調整在該軸桿之中空核心内的壓力，以當材 料膜、;儿積至基材時’使得晶座及基材回到可接受平丨曰度 限定值内。 3 7·如申請專利範圍第36項所述之方法，其中上述之溫度 係 400°C 至 450°C。 筮321 _國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公漥） 588117 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 8.如申請專利範圍第36項所述之方法，其中上述之轴桿 之中空核心内之壓力係等於沉積室中之壓力值。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 貝 工 消 費 合 作 社 印 製 第33頁 (請先-M讀背面之注意事項再填寫本頁)
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