TWI232889B - Method for increasing the yield in processes of deposition of thin layers onto a substrate - Google Patents

Description

1232889 A7 137 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1 ) 本發明係關於一種在使薄層沈積到基材上的過程中用 於提高產率之方法以及用於進行此方法之吸氣裝置。 使薄層沈積到基材上之過程廣泛地應用於各種工業部 門中。例如，基於這些過程的是積體電路板（亦已知於 I C領域中）之產製；用於儲存資料之載體如c D (其中 鋁薄層沈積到透明塑膠基材上）或電腦硬碟（其中磁性材 料沈積在一載體上，通常是鋁）之產製；平面顯示器之產 製；最終，沈積薄層之過程在微機械裝置之顯影領域中被 採用’該微機械裝置是用與那些在製造I C中所利用者相 當類似之技術來製造。 沈積薄層之主要工業方法是氣相化學沈積或氣相物理 沈積，二者在此領域中分別較已知爲 ''化學蒸汽沈積〃及 物理蒸汽沈積〃或簡稱爲C V D 〃及'' P V D 〃 。 在C V D方法中，使二種以上之氣態種類在真空室中 反應，其中有基材；在此反應中，形成一固態產物，其以 薄層形式沈積到基材上。室必須被抽真空下之壓力在各種 CVD方法中可以有極爲顯著地差異；某些（被定義爲低 壓或超高真空型）可能需要室之起初抽真空至1 〇^8 -1〇—9 m b a r之壓力値；在以下，C V D方法之指示總 是指後者。 關於P V D簡稱，一系列之可能變化的技術被真確地 指明。然而，所有這些技術顯示以下之普通特徵： - 爲要得到此薄層，使用一種意欲沈積之材料標的，其 通常具有短高度之圓柱形，在室中置於基材前且與之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---I----訂--------- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) Μ -4- 1232889 A7 B7 五、發明說明（2 ) 平行； — 此室首先被抽真空且在此之後在1 0 3 — 1 〇 · 5 m b a r之壓力下塡充以惰性氣體（通常是氬氣）氣 氛；藉著在基材之載體及標的之載體間施以數百伏特 之電位差（以致後者會有陰極電位），電子和A r +離 子之電漿在基材和標的間之空間中產生；這些離子藉 著電場而向標的加速，因此引起其撞擊腐飽；這些医[ 標的的腐蝕所生之種類（通常是原子或原子 > 團〃） 會沈積在基材上（以及其它可用之表面上），因此形 成薄層。 每一過程可以包括很多沈積薄層的步驟，且也有包括 C V D和P V D二步驟之混合過程。 已知：特別在I C之情況中，薄層裝置之性質強烈地 依沈積層中缺陷之存在而定。這些缺陷主要是因化學種類 之原子（其異於那些會形成此層者）的存在。因此，需要 在此過程之所有步驟中將可能的污染源減至最低，藉使用 最大可能純度之反應物（在C V D情況中是反應性氣體且 在P V D情況中是標的）且確保在加工室中所有表面及加 工氣氛之最高度的淸潔。 再者，即使可能在同一時間下實施沈積至數個基材上 (在C V D和P V D二情況中），工業上傾向於用單一基 材之過程，此過程會有較佳之沈積特徵控制。 爲了符合上述要求，薄層沈瓊過程是在包括至少一室 ，但通常多個室之系統中實施，每一室被設計以供特定操 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------裝 (請先閱讀背面之注意事項一^'寫本頁) 訂---------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印則农 -5- 1232889 Λ/ 137 五、發明說明（3 ) 作；例如，有很多加工室（其中實施沈積步驟）或調節室 被利用以供在沈積前淸潔或加熱基材。在以下中，加工或 調節室通常被指明爲處理室。在數個室之情況中，這些可 以直接地彼此連接，直線排列；或者，數個處理室可以環 繞一中心傳遞室排列。每一室用閥來與鄰近者連接，該閥 一般是關閉的且打開以僅使基材在不同加工步驟期間自一 室傳遞至另一室。 爲了確保最高度可能的淸潔，通常所有室保持在真空 下，而在沈積室中具有最佳真空値。基材自一室經由自動 裝置（通常是機械臂）處置至隨後者。在一加工系統之簡 單操作實例中（包括環繞一傳遞室安置之各室的型式）， 基材導入一個在合適形狀之箱內部中的第一室，其內壁提 供有刀根（tangs )(其目的是要使基材彼此隔離），爲要 簡化自動化處置操作。在此第一室中造成約1 0 — 5 -1〇—6 m b a r之真空且打開閥以連絡此室與一傳遞室； 一機械臂將基材自箱中取出且將其攜帶至傳遞室，其中壓 力是在比第一室中更低之程度下，通常約1 0— 7mb a r ;而後打開第二閥以連絡此傳遞室至一加工室，基材帶至 一個會發生沈積的位置上且此室藉第二閥而關閉。在沈積 薄層時，基材而後可以再次地藉機械臂來傳遞且經傳遞室 至系統外部或其另一室。 理論上’沈積薄層用之系統應總是保持在與大氣隔離 之條件下。然而，處理室必須周期性地打開以供自動化裝 置之保養，內面之淸潔有關的操作，或者在P V D的情況 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項 ---裝·---------訂---------. 事項寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6- 1232889 「 A/ [37 五、發明說明（4 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 中，供標的之置換’當它耗盡時，或必須沈積不同材料時 。在每一次打開時’此室會變成周圍壓力且其內壁，裝置 和標的的表面會吸收大氣中的氣體，特別是水汽；這些氣 體而後在製造步驟期間釋入室中。自表面之脫氣流和製造 過程中泵之氣體除去速率間之平衡對於系統之基本壓力是 決定因素。典型地，爲了改良此基本壓力，在每一次打開 後’使室在約1 0 0 - 3 0 0 °C之溫度下加熱條件下進行 抽吸（此步驟在此領域中已知是 '、燒烤〃）。此處理有增 加所有表面之脫氣及盡可能地除去起初吸附在這些表面上 之氣體的目的；燒烤步驟期間抽吸速率愈高，則此種除去 作用愈有效率。以此方式，經吸附氣體之殘餘量會減低且 因此，在製造步驟期間之脫氣流亦然；在製造期間若有相 同的抽吸速率，則得到更低之基本壓力且因此在加工氣氛 中有更低量的雜質。在燒烤後，持續抽真空；當壓力達到 預設値’通常介於約1 0 — 7及1 〇 - 9 m b a r間時，室之 淸潔被認爲對開始一新的沈積循環是可接受的。在P V D 的情況中，標的表面藉一處理而淸潔，其中實施與製造步 驟中相同的沈積步驟，而差異在於由此被塗覆之基材被棄 置；標的之此種調節步驟在此領域中是已知的，且定義爲 A內部燃燒（burrwn ) 〃 。 以現行的技術，將室壓由約1 〇 〇 〇 m b a r帶回至 約1 Ο — 8 m b a r之抽吸步驟需約4至1 2小時；對內部 燃燒步驟而言’需要1 · 5小時至4小時之時間。需要此 二預備步驟以得到高品質之裝置，但對於生產率而言，則 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1232889 A7 137 五、發明說明（5 ) 牽涉到死時間（d e a d t i m e )。 本發明之目的是要提供一種在使薄層沈積到基材上的 過程中用於提高產率的方法，以及提供一種用於進行此方 法之吸氣裝置。 這些目的依本發明可達成，在其第一方面中，其是關 於一種提高沈積薄層之過程的產率的方法，其由以下步驟 組成： - 在其抽真空之前或期間，引入吸氣裝置於處理室中， 操作以使吸氣裝置，僅在其中壓力已達1 0 一 3 m b a r或更低之値時，方以活化型式存在於室中； - 持續將室抽真空，同時保持其中之吸氣裝置呈活化態 直至達成開始製造過程所需之壓力；及 - 藉使用相同的自動化基材處置設備及製造步驟中所用 之程序將吸氣裝置自室中除去。 依本發明之方法的變型，當實施某些操作時（其對真 實的製造步驟而言是初步的），即使在達到開始生產所需 之壓力之後，可能保留吸氣裝置於室中。 本發明將在以下，參考圖式。以描述其某些實體，其 中： - 圖1 - 4以流程圖形式顯示依本發明之方法的某些可 能的可選擇實體； - 圖5 - 7顯示依本發明之某些可能的可選擇實體； - 圖8顯示代表在P V D室中，於其抽真空期間之壓力 的二曲線，其分別依已知程序和依本發明之方法的記錄。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -ϋ n n ϋ I n 1— ϋ —.1 t§ I— 0 n l l> .^1 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 訂-------- -8 - 1232889 Λ7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（6 ) 在薄層沈積室內部使用吸氣材料及裝置已揭示於專利 申請案EP — a 一 6 9 3 6 2 6，國際專利申請案 W 〇 9 6 / 1 3 6 2 〇 及 W 〇 9 7 / 工 7 5 4 2 之公 告中及美國專利5 ’ 7 7 8 ’ 6 8 2 φ。然而’所有這些 文件描述吸氣系統。也在製造期間留在室中。本發明之方 法異於依這些文件之吸氣系統的使用，因爲後者需要加工 室構型之實質改變，特別是爲了提供合適的加熱裝置以活 化及操作吸氣材料。用本申請人之名申請之歐洲專利申請 案E P — A — 9 2 6 2 5 8揭示在P V D過程中吸氣系統 之進步的利用’然而；在此情況中，吸氣系統在加工期 間也保留在室中。 如已知的，對其操作而言，吸氣材料需要在約2 5〇 至9 0 0 °C溫度下及數分鐘至約1小時之期間之活化加熱 處理，此係依特定材料之化學組成而定。吸氣材料無法被 活化或在已活化之狀態中曝於具有高於約1 〇 - 3 m b a ^ 之壓力的大氣氣體中，因爲這會導致材料的燃燒。因此， 本發明之方法提供某些可能之變型，但對所有這些變型而 言，僅當在處理室中壓力低於上述値時，需要使吸氣材料 以經活化型式曝於處理室之氣氛中。此可藉著僅在抽真^ 期間引入預先活化的吸氣劑（例如來自傳遞室者）於處王里 室中，當壓力已達所要之値時，或者將彼以非活化型式在 較高壓力下引入且僅在達到以上指明之壓力之後活化彼。 圖1 - 4以流程圖形式呈現本發明之方法之某些可能 之可選擇的實體。 -裝---1 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) Μ

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本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1232889 A7 137 五、發明說明（7 ) 參考圖1 ，在每一次打開室之後，這又再次關閉且開 始其抽真空（步驟1 );爲了要抽真空’通常在開始時使 用低真空機械泵（如旋轉泵）且隨後，當室中壓力在約1 一 1 0 - 2 m b a r之値時，使用介質和高真空泵如葉輪式 分子或低溫泵。當壓力已達1 〇_3mb a r或以下之値時 ，仍然在抽吸下之吸氣裝置自箱中取出且藉製造步驟中所 用之相同之自動化基材處置及程序帶入加工室中（步驟2 );吸氣裝置因此置於相同區域中，彼在以下定義爲沈積 區，通常在薄層製造期間被基材佔據。此通常形成一樣品 保持器，此保持器係藉一可能移動之台所支持以將基材置 於室中心附近。加熱沈積區之可能性通常在薄層沈積室中 提供；事實上，在製造步驟期間加熱基材能獲得更均句之 薄層；再者，在抽真空之起初步驟中，需要使台可被加熱 以使其脫氣。爲此目的，在台中提供加熱裝置如電阻器或 紅外燈，其或者自室內部，或者自室外部，經由石英窗來 加熱沈積區。 置於沈積區中之吸氣裝置依所用之吸氣材料，藉供加 熱基材用之裝置，受到在約3 0 0至7 0 〇。(：溫度下之熱 活化處理約1 0分鐘至1小時。 由此活化之吸氣裝置增加室之隨後抽吸，直至開始製 造過程所需之壓力’通常約1 〇 8mb a r爲止且因壁之 殘餘脫氣而改良了系統之基本壓力。 藉者在製造中所採用之用以輸送基材的處理裝置及程 序’吸氣裝置自室中移去（步驟4) ’且藉導入製造基材 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） n ϋ H ϋ ϋ n 1- n n ϋ ·ϋ 4— i_l n —.1 -ϋ^OJI an n «ϋ n n ϋ I I (請先閱讀背面之注意事項寫本頁)

-10- 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 1232889 A7 137 五、發明說明（8 ) 於室中使製造方法開始。 圖2顯示一種實施本發明方法之可能的可選擇方式。 在開始抽真空後（步驟5 ) ’在達到1 0 3 m b a r壓力 時，預先活化之吸氣裝置引入室中（步驟6 );裝置可以 例如在另一處理室（如供製造基材之預先加熱所提供之室 )中活化。隨後，在達到開始製造步驟所要之壓力時，吸 氣裝置自室中移去（步驟7)。 圖3顯示另一種實施本發明方法之可能的可選擇實體 。在此情況中，吸氣裝置在抽吸步驟（步驟9 )開始前引 入室中（步驟8 );在此情況中，吸氣裝置可以在其關閉 後馬上引入室中，藉使用系統之自動化處置裝置或甚至在 此一關閉前用手進行。當室中壓力已達1 0_3mb a r或 更小之値時，裝置藉著使用在製造中所採用之用以加熱基 材的裝置及程序，在約3 0 0至7 0 0 °C溫度下加熱活化 (步驟1 0 )。在此之後，使抽吸持續在室中有經活化之 吸氣裝置之情況下進行，直至達到開始製造過程所要之壓 力，在此壓力下，吸氣裝置自室中除去（步驟1 1 )且開 始製造過程。 最後，當此過程對真實製造步驟而言提供初步步驟時 ，亦可能在第一者期間保留吸氣裝置於內部。此可能性呈 現於圖4中：依本發明方法之此實體，參考圖1 一 3所述 之任一方法的起始步驟被重覆，但在達到所要之真空度時 ’在自室中除去吸氣裝置（步驟1 3 )前，進行製造步驟 的預備步驟（步驟1 2 )。此型式之過程的實例是藉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） *|裝.！—訂 壤寫本頁)

-11 - 1232889 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（9 ) P V D過程所給的，其中在室抽真空至少於約1 〇 7 一 1〇8 m b a r時，通常藉著在丄〇3 m b a ^壓力下引 入氬氣於室中且模擬製造過程而進行上述之內部燃燒。在 這些條件下，吸氣裝置覆以標的材料且快速地喪失其吸氣 效率；另一方面，吸氣作用仍存在第一階段之處理中，因 此有助於保ί寸加工氣氛之淸潔，且無論如何，吸氣裝置之 存在節省了假的基材自箱中傳遞至室的步驟。 依其第一方面，本發明係關於用於進行前述方法之吸 氣裝置。 如先前所說的，本發明之吸氣裝置置於在製造中所用 之基材的相同箱中且藉著與處置該基材相同之自動化設備 來處置。爲此目的，吸氣裝置必須具有與製造基材實質相 同的尺寸；事實上，較大尺寸的吸氣裝置不能置於容器中 且不能通過會關閉傳遞室之閥，但是，比基材更小尺寸之 吸氣裝置不能被自動化處置裝置所拿住。使用與基材相同 尺寸之吸氣裝置的另一理由是對吸氣材料而言之可用表面 及’因此，裝置之吸氣性可至最大。本發明之吸氣裝置因 此可以有約0 · 5至5 m m之厚度，且側向尺度在約1〇 至1 0 0 c m間變化；爲了給予某些實例，在I c s之情 況中，會使用實質圓形的裝置，而厚約〇 . 5至lmm且 直徑約1 5 0至3 0 0 m m，但在製造平的顯示器的情況 中’此裝置常是長方形的’而厚約1至5 m m且側向尺寸 在1 0 c m至1公尺間變化。 本發明之吸氣裝置可以僅用吸氣材料，如經燒結之粉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） t裝 I (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) m 訂---------· -12- 1232889 Λ7 B7 五、發明說明（1〇 ) 末製成。然而，當考慮它們的特別幾何形狀時，若側向尺 度遠大於厚度，則僅用粉末製之經燒結體可能導致低的機 械阻力’此因可能之破裂之故會使諸部分不再能適合地被 自動化裝置所處置且使加工室中存在片斷或粉末。 結果’有利地要使用由沈積在載體上之吸氣材料層所 形成之吸氣裝置，此確保所需之機械阻力。至於載體，可 能使用任何材料，在其上吸氣材料會有良好的粘性且其顯 出良好之機械阻力特徵及對裝置在室中所必須進行之條件 ，特別是吸氣材料之活化處理之良好抗性。載體材料亦有 利地在活化期間所達到之溫度下於真空下不釋出大量氣體 ，以致不會明顯改變室中氣體的量。符合這些條件之最佳 材料是金屬及金屬合金，如鋼，鈦，鎳-鉻合金或砂，陶 瓷或玻璃。 由在載體上之吸氣材料所形成之裝置可以具有沈積物 在二面上或其單面上。在某些薄層沈積過程中，基材垂直 置於系統中，僅接觸一指導物（其經邊緣部分來支持基材 )且具有實質空的面；一實例是電腦硬碟之製造，該硬碟 在雙面上覆以磁性材料以儲存資料。在此情況中，有利地 使用在雙面上沈積吸氣材料之裝置，這使得活性材料之表 面成爲最大。若企圖要在基材以水平位置（其一面置於樣 品支持器上）被處理之室中使用時，欲使用之裝置有利地 具有吸氣材料沈積物在僅一面上；事實上，在此構型中， 在與樣品支持器接觸之面上的吸氣材料的可能沈積物會牽 涉到粒子損失在其上的可能性’但卻不影響氣體之除去。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 裝 寫女 訂： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 1232889 Λ7 B7 五、發明說明（11 ) 採用此種基材之過程的實例是I C和C D之製造。 (請先閱讀背面之沒意事,¾、寫本頁) 在二情況中，載體表面也可有利地不完全被吸氣材料 所覆蓋，但至少載體之邊緣部分沒有沈積物。當吸氣裝置 在基材箱中（其中吸氣裝置藉合適的刀根（tang )保持垂 直，或當它被加工室中所提供之自動化裝置處置時（該自 動化裝置可包括持住基材邊緣之夾子），這會防止吸氣裝 置因摩擦而損失粒子的可能性。 圖5 - 7報告本發明之可能的吸氣裝置的某些實例。 圖5以切開說明方式顯示適用於製造電腦硬碟之系統 的吸氣裝置。此裝置由一環狀載體5 1組成，該載體雙面 塗有吸氣材料之沈積物5 2，5 2 沈積物5 2， 5 2 /並不完全覆蓋載體表面，但留下二個空白區域5 3 ，5 3 >，其相當於二面上之載體邊緣。此型裝置藉著末 端具有夾子以持住裝置邊緣之自動化系統而垂直放置在加 工系統中。 圖6代表一適用於積體電路製造之系統中的吸氣裝置 (60)。有例示此情況，其中使用製造基材作爲載體 6 1 ，其形成爲單結晶矽之薄片；這些基材具有實質的環 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 狀，除了對弧之部分之外，該部分確認且保持加工系統中 基材定向之恆定。吸氣材料之沈積物6 3僅存在於載體 6 1之一表面上；沈積物沒有遺留在表面6 2之邊緣6 4 上以供上述目的。 最後，圖7顯示卻用於製造平面顯示器之系統中的吸 氣裝置。此裝置由載體7 1所組成，其僅一面塗有吸氣材 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -14- 1232889 Λ7 B7 五、發明說明（12 ) 料之沈積物7 3，留下載體之邊緣7 4未塗覆。 可用來產製依本發明之裝置之吸氣材料是多種不同的 且包括金屬如Z r ，τ 1 ，Nb ，Ta ，V ;這些金屬間 之合金或它們與選自Cr ，Mn，Fe，Co，Ni ， A 1 ’ Y，L a及稀土元素間所選之一或多種其它元素之 合金，如二元合金Ti— V，Zr— V ’ Zr - Fe ’和 Z r — N i或三元合金z r — Μη — F e或Z r - V — F e ;及金屬與先前指明之合金的混合物。適於此目的之 吸氣材料是由申請人所製造及售賣之名爲S t 7 8 7之 合金，其具有 Zr 8 0 * 8 % - C 〇 14.2% — A 5 %之重量百分比組成，其中A意指任何選自鏡，鑭’ 稀土之元素或其混合物；由申請人所製造及售賣之名爲 St 101®之合金，其重量百分比組成是Zr 8 4 % 一 A 1 1 6% ;由申請人所製造及售賣之名爲

St 707的合金，其重量百分比組成是Zr 7 0 % -V 2 4 . 6 % - F e 5.4%;或所列之最後二合 金與金屬Z r或T 1之機械混合物；這些混合物是有利的 ，因爲它們有良好的機械特性，特別是在粒子損失方面。 特別適於本發明之目的者是經由申請人所製造及售賣之名 爲S t 1 2 1之混合物所得的裝置，該混合物由7 0 w t %鈦粉和3 0 w t %合金S t 1 0 1 ®粉所形成。 遵循以下各種不同的技術，可以得到吸氣裝置，其形 成爲在載體上之吸氣材料層形式。第一個可能性是用 P V D技術沈積此層在載體上者。用P V D技術製備吸氣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·--^^裝--- (請先閱讀背面之注意事項ipi寫本頁) -

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 1232889 Λ7 B7 五、發明說明（13) 裝置描述於例如國際專利申請案W〇 9 7 / 4 9 1 0 9 之公告中。此技術供一種使吸氣材料可沈積在多種載體 (包括玻璃和陶瓷）上的優點；再者，經由P V D技術所 得之沈積物並不會有可能損失粒子之可能的缺點。其它技 術包括沈積粉狀吸氣材料於一載體上。粉末沈積可以藉冷 滾壓而實施；此技術在粉末領域中廣被人知，但僅能適用 於金屬性載體。另一可㉟性是噴灑吸氣粒子/合適溶劑之 懸浮液至載體（保持熱）上，如專利申請案 W〇 9 5 / 2 3 4 2 5中所述的，參考彼以供此技術詳 情。再者，載體可以藉電泳技術，以吸氣材料粒子來塗覆 。在此情況中，需要使載體成爲導電的；關於此技術之詳 情則參考美國專利5，2 4 2，5 5 9。最後，吸氣材料 粉末在載體上的沈積可以藉絹印技術來實施，如國際專利 申請案WO 9 8/0 3 9 8 7之公告中所述的。絹印技 術是特別便利的’因爲它使得沈積吸氣材料至不同性質之 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 0fi 訂---------, 金 /(\ 體 ·: 得 ,變其 璃此， 玻因置 ，， 裝 政物氣 屬積吸 沈d 之示 形例 成所 使造 製 易 可容 爲更 成’ 上如 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 中 沈 1制衣d 匕匕昜、Γ 面 表 疆 載 列分 仿部 if中 得 6 匕匕 _ ο 厶冃 一 可 4 物 之圖積 修明 實發 性本 制施 限實 非何 些如 這者 。 藝 明技 說此 步於 一 精 進導 例教 實來 下用本 以其將 藉，之 將體爲 明實認 發些所 本某表 示代 顯且 式 模 佳 最 之 施 實 與 賦 明 發 例 此 表 代 的 序 程 空 真 抽 知 已 之 室 Η 3加 性一 較是 比例 標 施 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A‘l規格（210 X 297公釐） -16- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1232889 A/ B7 五、發明說明（14 ) 準P V D室抽真空運轉，在整個運轉期間偵測壓力變化° 此室包括一支持樣品支持器之台，此台最終包括內部®丨沮 形之加熱裝置。此室包括位於二相對側壁上之一石央;燈f乍 爲進一步之加熱裝置。爲了抽真空，此室通至一向下抽吸 組，此組包括轉動泵和低溫泵。在低於1 〇 —5 m b a r之 壓力下，室中壓力用Bayard-Alpert壓力計來測量。 在測試開始時關閉此室且開始抽吸。當室中壓力達到 約1 0 — 6 m b a r之値時，開始燒烤程序，藉著打開石英 燈及樣品支持器內部所提供之加熱器來加熱室內部’其升 至5 0 0 °C ;如先前討論的，此程序具有使吸附在室內之 所表面上之氣體（主要是H2〇)釋出的功能’爲要在向下 抽吸步驟中盡最大可能除去這些氣體且避免它們隨後在製 造期間釋入室氣氛中。燒烤持續2小時。在燒烤程序結束 時，閉了加熱，且使室冷卻，此總是在抽吸下行之。測試 期間測量之壓力値報告於圖8中之曲線1。 實例2 此實例是本發明的代表。特別地，本實例是參考圖3 所述之方法的實體。它提供一非活化之吸氣裝置，其由直 徑約2 0 0 m m之矽晶片組成，在其一面上藉屏蔽印刷沈 積一層（厚150//m)上述之St 122吸氣材料。 吸氣裝置置於室之樣品支持器上。而後重覆實例1中所說 明之抽真空程序。在燒烤程序中，樣品支持器將吸氣裝置 溫度帶至約5 0 0 °C，因此活化吸氣材料。測試期間測量 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項^^寫本頁) Λ- -17 - 1232889 Λ7 B7 五、發明說明（15 ) 之壓力値報告於圖8中之曲線2。 由圖8中曲線1和2之比較可容易看到的，依本發明 方法之吸氣裝置的使用有助於除去室內部之所有表面（室 壁及在室中所存在之任何部分和裝置的表面）所釋出之氣 體的量。特別地，圖8中之曲線顯示：因自表面釋出之氣 體速度和由抽吸組除去之氣體速度間之平衡，在測試1中 壓力增加；在依本發明之測試中未見到類似之壓力增加， 因爲在此情況中吸氣裝置對整個氣體吸收有貢獻。在燒烤 結束時，在本發明測試中，室中壓力比在依先前技術測試 中者更低；類似地，本發明方法可能達到一種比依先前技 術之測試運轉者更低的最終壓力。就另一觀點而論，對半 導體工業甚至可能更令人感興趣的，本發明提供了在更短 時間內達到特定之基本壓力（如一種在新的生產運轉可開 始時之預定壓力値）的優點。這是藉圖8中之虛線（指明 爲預設P ):用本發明方法僅在稍長於4小時之時間即達 成約2 X 1 0 — 8 m b a r之壓力値，且用一般方法則超過 5小時。 本發明方法可以容易地在所有已知之沈積過程中實行 ’正如它使用與移動基材進出處理室所用之相同處置裝置 來傳遞吸氣裝置，同時爲了活化吸氣裝置，它應用正常已 存在於室中之相同基材加熱裝置；因此，本發明方法並不 需要利用另外的合適設備。此外，在製造過程之一般製備 步驟期間實施本發明之完成，因此不需要實質的改變及特 別地延長這些步驟。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A‘l規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項^|^|寫本頁} Μ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18-

Claims (1)

1232889 公告本 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 附件4 A :

i正 第89 1 05008號專利申請案 中文申請專利範圍；替換 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · 一種在使薄層沈積到基材的過程中提高產率的方 法，其由以下步驟組成： - 在處理室抽真空之前或期間，將吸氣裝置引入處 理室（2 ; 6 ; 8 )中，在此操作同時，吸氣裝 置僅當其中壓力已達1 0_3mb a r或更低之値 時才以活化型式存在； * - 在該室中持續抽真空，同時在其中使吸氣裝置保 持活化，直至達到開始製造過程所需之壓力；及 - 藉使用在製造步驟中所用之自動化基材處置設備 和程序，以自該室（4 ; 7 ; 1 1 )除去吸氣裝 置。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其由以下步驟組 成： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 開始處理室（1 )之抽真空； 在該室中達到1 0 — 3 ill b a r或更低之壓力値時 ，藉著在製造步驟期間所用之自動化基材處置設 備和程序引入非活化型之吸氣裝置（2 );. 藉著在製造步驟期間用以加熱基材之設備和程序 來活化在該室中之吸氣裝置； 在該室中達到開始製造過程所需之壓力値時，藉 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) A4規格（21〇χ：297公釐） 1232889 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 著在製造步驟期間移動基材所用之自動化基材處 置設備和程序，自室（4 )除去吸氣裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，其由以下步驟組 成： 一 開始處理室（5 )之抽真空； - 在室中達到1 〇_3mb a r或更少之壓力値時， 藉著在製造步驟期間用以移動基材之自動化基材 處置設備和程序，將預先活化之吸氣裝置引入系 統（6 )之不同室中； - 在該室中達到開始製造過程所需之壓力値時，藉 著在製造步驟期間移動基材所用之自動化基材處 置設備和程序，自室（7)中除去吸氣裝置。 4 .如申請專利範圍第1項之方法，其由以下步驟組 成； 一 將非活性型之吸氣裝置引入處理室中（8 ); - 開始該室之抽真空（9 ); 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一 在該室中達到1 0— 3mb a r或更低之壓力値時 ，藉著在製造期間加熱基材所用之裝置和程序， 熱活化（1 0 )該吸氣裝置； - 在該室中達到開始製造過程所需之壓力値時，藉 著在製造步驟期間移動基材所用之自動化基材處 置設備和程序，自室（1 1 )除去吸氣裝置。 5 .如申請專利範圍第1項之方法，其中在達到開始 製造過程所需之壓力時，吸氣裝置僅在實施薄層（1 2 ) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐) '~~' -2- 1232889 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 之沈積的預備步驟後才自該室（1 3 )除去。 6 .如申請專利範圍第5項之方法，其中薄層之沈積 過程是屬P V D型，且該預備步驟包括淸潔標的的步驟。 . _iT'·· (請先閱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 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】0X297公釐） - 3-