i^ZSZ93 九、發明說明： 優先權之主張 案係參妝、於此結合及主張三件較早於2 〇 〇 5年 6日向麵國智慧財產局申請且正式被指定為流水號第 =0〇5-〇〇〇1〇“、10 —2〇〇5一〇 ，之 87* 1 0 - 2 0 0 5 - 0 0 0 1 0 88 號之申 δ月案之所有利益。 【發明所屬之技術領域】
^本發明係關於一種沉積系統及其控制方法，且更特別 :關：-種沉積系統’其係使用一個雜訊消除器消除測量 「個沉積速率期間產生之雜訊的影響，以準確地控制沉積 速率’以及一種控制該沉積系統之方法。 【先前技術】 一個沉積系統係包含-個沉積裝置、—個沉積速率感 測器及-個電力供應單元。該沉積裝置係包含—個蒸發器 及-㈣射器。該沉積速率感測器係測量該沉積裝置之沉 速率》玄電力供應單元係根據該沉積速率感測器所測量 到的沉積裝置之沉積速率而調整供應給該沉積裝置之電 力。-個使用其之頻率係反比於重量之晶體而測量沉積速 率之晶體感測器係被使用作為沉積速率感 速率感測器所測量出之沉積速率係含有由於電波所造= 雜訊、由於電源線所造成的雜訊、由於冷卻水流而來的振 動所造成的雜訊及由於一個沉積源的移動所造成的雜訊。 因此，當由該沉積速率感測器所測量出之沉積速率係被提 5 1323293 供給電力供應單元時，沉積速率係由於該雜訊而被改變。 此係導致形成具有一個不期望的厚度之薄膜。 【發明内容】 因此，本發明之一個態樣係提供一種沉積系統，其係 使用一個雜訊消除器消除測量一個沉積速率期間產生之雜 訊的影響’以準確地控制沉積速率，且其係藉此獲得一個 具有期望厚度之薄膜，以及一種控制該沉積系統之方法。 本發明之上述及/或其他態樣係藉由提供一種沉積系 統而達成，該沉積系統係包含：一個沉積裝置；一個沉積 速率感測器，其係適用於測量該沉積裝 個雜訊消除器，其係適用於消除測量出之沉積雜： 2分；及-個電力供應單元，其係適用於根據該雜訊消除 益之一個輸出而調整提供給該沉積裝置之電力。 …根據本發明之—個第二態樣，其係提供—種沉積系統， :沉積系統係包含：一個沉積裝置；一個電力供應單元， ::係適用於提供電力給該沉積裝置；一個沉積速率感測 益’其係適用於測量該沉積裝置之沉積速率；及_個雜訊 門Γ適用於根據在一測量期間之沉積速率及在該 石j間4於或大於一預定百分比之期間之沉積速率係於 01Γ圍下之'則量出的沉積速率的範圍，而控制該電力供 心單疋改變提供給該沉積裝置之電力。 根據本發明t一個帛三態樣，其係'提供一種控制沉積 糸乡先之士 _ ，該方法係包含：（a )測量一個沉積裝置之 知速率，（b )決定是否在一測量期間之沉積速率及在 6 該測量期間箅μ + 寺於或大於一預定百分比之期門—、,^ 於相同範圍.^ 、 s之沉積速率係 ，（c )根據在一測量期間之 測量期間等於或大於一 積速率及在該 乂大於 預疋百分比之期簡—， 相J5J g ητ > ’ 之沉積速率係於 沉積裝置之電力.…、t圍而改變提供給該 电力，及⑷重複步驟（a) i (d)。 【貫施方式】 第1圖係為_個沉積系統 系統係包含一個沉籍梦署]n …、、、第1圖，該沉積 及—彳@ t Λ 、 、個沉積速率感測器2 Ο 及個電力供應單元3〇。該沉積 發器及一個濺鼾哭# 丄υ係包合一個洛 …4…沉積速率感測器20係測量該沉積 敦置1 0之沉積速率。該電力供應 速丰感測器2 〇所測量到的沉積裝 ^ 軚板庙μ — w衣1 1 〇之沉積速率而調 重量之晶體而測量沉積速率之曰體=其之頻率係反比於 藉m,, L積料之BB體感測器係被使用作為沉 積速率感測器2 〇。由該沉積速率感 傾疋千认/則斋2 0所測量出之 沉積速率係含有由於電波所造成 ^ ^ 风旳雜汛、由於電源線所造 成的雜訊、由於冷卻水流而來的振動所造成的雜訊及由於 一個》儿積源的移動所造成的雜訊。以，#由該沉積速率 感測器2 0所測量出之沉積速率係被提供給電力供應單元 3 〇時，沉積速率係由於該雜訊而被改變。此係導致形成 具有一個不期望的厚度之薄膜。 弟2圖係為一個根據木發明夕 Jra ^ 踢不發明之—個實施例的沉積系統 之圖。參照第2圖，根據本發明之—個實施例的沉積系統 係包含：—個沉積裝置1 1 ◦卜個沉積速率感測器！ 2 1323293 Ο ; 積裝 積裝 力而 3， 11 該船 應單 積裝 16 沉積 之上 -個雜訊消除器丄3 〇 ;及一個電力供應單元 雖然—個蒸發器或-錢射器係能夠被使 ◦。 置1 〇，蒸發器係使用於本發明之此實施例中：:亥： 置110係包含-個真空室111及-個沉積源Κ _室1 1 1係維持其内之真空狀態。該沉積 之沉積速率係根據提供給該電力供應單元丨4 〇 受到控’卜該沉積源i JL 2係包含一個沉積材料：： -個船形容器i i 4及一個線圈丄丄5。該沉積材料 3係於一個高溫下蒸發。該沉積材料1丄3係裝載於 形谷器114之上。該線圈115係連接至該電力供 元1 4 〇，且係提供熱量給該船形容器i丄4。該沉 置1 1 〇係於—個基質1 1 6設置於其内或該基質i 及一個光罩1 1 7係設置於其内之狀態下操作，藉此 具有一個期望厚度之沉積材料i 1 3於該基質i丄6 再者，於一個實施例中，雖然一個晶體感測器係能夠 被使用作為該沉積速率感測器1 2 0，本發明係不受限於 此。 —個晶體感測器係使用其之頻率係反比於施加重量之 晶體而測量沉積速率，該晶體感測器係被使用作為沉積速 率感測器1 2 0。使用當施加給晶體之重量係因沉積而增 加時頻率係減少的原理，該沉積速率感測器1 2 〇係測量 她加的重量之速率的增加，亦即，根據重量的沉積速率。 再者’該雜訊消除器1 3 0係實施消除自該沉積速率 8 1323293 感'則盗1 2 〇輸出而來的沉積速率之一個雜訊成分的功 能。 —個低通遽波器（此後稱為低通濾波器）係能夠被使 用作為δ亥雜訊消除器1 3 0。該低通濾波器係實施消除或 自 士参' 〜况積速率感測器1 2 〇而來的雜訊的功能，亦即 β ”積速率感剩器1 2 0輸出而來的高頻成分，且接著 提供=結果給該電力供應單元1 4 0。此係僅為一個實施 J 、而該雜訊消除器1 3 0係不受限於此。 ，根據本發明之—個實施例之一個沉積系統的下列敘述 係叙叹忒雜訊消除器1 3 0係以低通濾波器具體化。 忒低通濾波器1 3 0係能夠以一個類比電路或一個數 位電路而具體化。而且’該低通濾波器1 3 0係能夠以一 個低通據波器程式係於其内執行之處理器具體化。 …個具有一個電阻器及一個電容器uc電路係為-個 二，路SI: 一個有限脈衝響應（其後稱$ “有限脈 曰^ )濾波盗或一個無限脈衝響應（其後稱為“益 脈衝響應，，）爐、波器係能夠被使用作為該數位電路，限 當該低通濾波器i 3 〇係以一個處理器罝 T波器…係能夠被程式設計成實施與一個處二: ^有限脈衝響錢波器或無限脈衝響㈣波器相同^ 第3圖係為包含於第2圖之沉積系統中的 之-個範例的-個有限脈衝響應濾波器之圖。 嫌益 參照第3圖’―個低通據波器U◦係包含複數個暫 9 1323293 存器1 3 1、複數個乘法器i 32及一個加法器工。 。。複數個暫存器i 3 i係循序地移位自—個沉積速率感 測器1 2 〇而來的沉積速率ΙΝρϋτ。 複數個乘法器i 3 2係將複數個暫存器工3工 及：波器係數Κ“Κη相乘及輪出。該些攄波器係二 ίη二之广：個係具有一預定值。當所有濾波器係數K1至 係為1 k，該低通滤波H i 3 Q係不 =複數個暫存器…之輸出係直接轉移 該加法器1 3 3係實施將該些乘法器工3 2 總的功能。輸入至該加法器" μ出加 ,. ύ J之'儿積速率值的數吾及 決疋一個平均視窗及頻寬。當該 係 n n W ^牛之輸入期間係 0.1秒且沉積速率值之數量係為工〇時，期係為 之數量的乘積係變成i秒。隨 句現窗 =積速率值的數量增加，該低通渡波器130 2之 二。對照之下，隨著沉積速率值的數 2減 個半加法器的組合所構成。 戈個王加法器及一 第4圖係為包含於第2圖之沉積系統中 另一個範例的-個無限脈衝響應據波器之圖 除器 參照第4圖，該低通據波器13〇係包 136、一個暫存器137、 。。 加法器 個第二乘法器139。 一 3t法器138及— 10 丄以3293 *加法态1 3 6係實施加總自該沉積迷率感測器丄2 傳送而來的沉積速率ΙΝρϋΤ及該第一乘法 二的功能，該第-乘法器138之輸出係為一個反饋： 刀。6玄暫存器1 3 7係、操作成回應於—個時脈訊號ακ， 且延遲及傳送該加法器i 3 6之輸出至該第_乘法器丄3 8。該第-乘法器138係將該暫存器137之輸出及— 個第-係數Π相乘及輸出。該第—係數 ^值。當該第—係數近於㈣，該低通濾波器丄 〇之頻寬係減少。對照之下’當該第—係數K1係趙近 時，該低通渡波器i 3 0之頻寬係增加。該第二乘法 益1 3 9係將該加法器i 3 6之輸出及一個第二係數Κ2 相乘及輸出。該第二係數Κ2係能夠為（丄，該第一係數）。 當該第二係數K2係為lBf，該第二乘法器係㈣被省略。 上文所it。s於本發明之該沉積系統内的低通據 波器1 3 0係首先設定一個寬的頻寬，且接著減少該頻 寬。 假如該頻寬係於起始階段祯邛々 . 仅被叹疋為小的，則該低通濾 波器1 3 0係具有其係較不受雜寸旦，伽 又雜δί1影響的優點。然而，於 此情況下，該低通濾波器1 3 η伤目士 “ J υ係具有其花費長的時間收 歛之問題。 假如該頻寬係增加，則收敍张# J叹歛所化費的時間係減少。然 而’該低通濾波器1 3 0係大幅夸丨私 、问又到雜訊影響。 因此，於本發明之一個實祐也丨a 貫施例中，該低通濾波器i 3 0之頻寬係於起始階段設定為官沾 巧見的’且接著被減少。此係 11 導致由於雜訊被減少的影 亦被減少。 叹飲所花費的時間係 。亥電力供應單元工4 0係根據該低 輸出而調整提供給該沉積裝置110之電广130之 波器1 3 〇之輪+ 令 電力。當該低通濾 υ之輸出’亦即雜訊被消除之測量 大於一個目標沉積速率時 凡積速率，係 提供給該沉積單元Ί ] 1 4 0係減乂 積早疋1 1 ◦之電力。對照之 波器1 3 0之輸出，介Β *该低通濾 小於該目標二Γ::被消除之測量沉積速率，係 供給該沉積單wlc)m力供應單元14◦係增加提 第2圖之沉積系統係 積速率感測器12〇^=Γ方式操作，且減少在沉 速率準確地受控制。生的雜訊之影響，其係允許沉積 第5圖係為在該雜訊消除器的頻寬係 間經過期間包含於第2圖中 之時 化的圖。 月陈盎之—個輸出的變 於第5圖中，橫軸係代表時間，且 該低通濾波器之後的沉積速率宁代表在通過 固之值係首先被設定為丄秒。 十勺視 ^ ^ 接者’该平均視窗之值俜循 :被改變成4秒及10秒。因此，第5圖係顯 = 減少頻寬期間測量一個沉積速率所 漸漸 圖，應注意的是，由於_個雜 & 〇不於第5 減少。 影響係隨著時間進行而 當沉積速率感測器12〇輪出而來的沉積速率在—預 12 定測量期間係持續維持相π μ # …蚀 範圍時，包括於本發明之該 雜訊消除器1 3 〇係決定雜訊不包含於兮 沉積速率之中。接著，访仙 、 3 ^ ^ . x ” sfl消除器1 3 0係傳送該沉積 〇率至该電力供應單元14〇，藉此控制 置1 1 0之電力。 ^，儿積聚 對照之下，當沉籍、Φ办 速率在定、率感測器12◦輸出而來的沉積 2在Wil期間係持續維持於不 於本發明之該沉積系統内之該雜訊消除器 。:包含於该沉積速率之中。接著 ㈣ 消除包含於該沉積速率内w 月陈益1 3 0係 資訊。該雜訊消除器工3係=以獲得補償的沉積速率 至該電力供應單元工4〇，料送該補償的沉積速率資訊 ；[〇之電力。 糟此控制提供給該沉積裝置工 當雜訊係包含於·;7Γ # 視，且該電力供庳單_ ]逮率之中時’該沉積速率係被忽 同的電力水準Γ 0係能夠維持與前一個狀態相 舉例而言，當自沉積速率感測Η2 積速率係於該雜訊消除……輸出而修 目標沉積速率時二 3〇之測_持續大於-個 包含於該=率::訊消除器130係決定該雜訊係不 控制，以減少提卜Γ且該電力供應單元14 〇係受到 再 。鉸供、，°该沉積裝置1 1 0之電力。 率係於：量積速率感測器120輸出而來的沉積速 且於剩餘…部分期間持續大於-個目標沉積速率 '間係小於該目標沉積速率時，該雜訊消除Η 1323293 〇係決定該雜訊係包含於該沉積速率之中，且其係自該 >儿積速率中消除該雜訊，且傳送補償沉積速率資訊至該電 力供應單元1 4 0，藉此控制提供給該沉積裝置1 1 電力。 亦即，在沉積速率感測器i 2 〇輸出之校正之前，沉 積速率係被忽視，使得該沉積速率係不控制該電力供應單 元 1 4 〇。 " 勿當雜訊係包含於該沉積速率之中時，該沉積速率係被 忽視，藉此，該電力供應單元丄4 〇係能夠維持前一個狀 態之電力。 此外’當沉積速率在該測量期間之—預定期間係於相 同的範圍時，該雜訊消除器丄3 〇係決定雜訊不包含於該 ’儿積迷率之中，且因而控制該該電力供應單元1 4 〇。對 …之下，當沉積速率在該測量期間之一預定期間係於不同 的範圍時，該雜訊消除器i 3 〇係決定雜訊包含於該沉積 :率之中，且消除包含於該沉積速率内之雜訊，以獲得補 償的沉積速率資訊。該雜訊消除器丄3 〇係傳送該補償的 沉積速率資訊至該電力供應單元工4 〇，藉此控制提供給 s玄沉積裝置1 1 0之電力。 、舉例而言，當自沉積速率感測器丄2 〇輸出而來的沉 積速率係持續大於一個等於或超過該雜訊消除哭丄3 〇之 測量期間之7 0 %的期間時’其係決定該雜訊；包含於該 沉積速率之m，該雜訊消除器^ 3◦係控制該電力 供應單元1 4 〇，以減少提供給該沉積裝置2工〇之電 14 力。 對π之下，自沉積速率感測器 w。翰出而來的沉積 .2车係持續大於或小於-個小於該雜訊消除器丄3 〇之測 -里期間之7 〇 %的期間且沉積速率係持續小於或大於一個 •剩餘的期間時，其係決定該雜訊包含於該沉積速率之中。 因此，該雜訊消除器130係消除包含於該沉積速率内之 雜訊，且傳送補償的沉積速率資訊至該電力供應單元丄4 〇，藉此控制提供給該沉積裝置χ工〇之電力。 • /亦即’在沉積速率感測器1 2 〇輸出之校正之前，沉 積速率係被忽視，使得該沉積迷率係不控制該電力供應單 元 1 4 0 〇 當其係決定雜訊包含於該沉積速率之中時，該沉積速 .率係被忽視，藉此，該電力供應單元1 4 〇係能夠維持前 一個狀態之電力。 較佳的情況為’該測量期間係等於或大於1秒。 此係因為貫驗測量出的雜訊時間長度係不超過1秒。 籲當該測量期間係設定為比1秒少，則該沉積速率係由於雜 訊而在測量期間能夠具有一個固定的範圍。因此，於此情 況下，此係導致雜訊控制該電力供應單元1 4 ◦。 亦即，為了解決上述問題，該測量期間係適合地為大 _ 於1秒，其係比雜訊的長度為長。 再者’該測量期間係於該雜訊消除器1 3 〇中設定為 於起始階段較短’以增加收歛速度。其後，該測量期間係 設定為逐漸變長’以進一步減少雜訊的影響。 15 1323293 此係先前藉由該雜訊消 具體化之情況而予以敘述。 0 υ以一個低通濾波器 再者’該電力供應單亓 之輸出而實施一項調整==據該雜訊消除㈠ 力之功能。在該雜訊消除“L積裝置1 1 0的電 、 13 〇之輪出係指示兮，兄藉、Φ 率係大於-目標沉積速率之情況下，肖 積速 0係減少提供給該沉積裝置2丄〇的 ,、早π 1 4 該雜訊消除器i 3 〇之輸 。對照之下，當 標沉積速㈣，該電力供革係低於該目 積裝置1 1 0的電力。 4 0係增加提供給該沉 ι:ΓΓ消除器130之輸出係指示忽略-個測量 >儿積速率，則該電力供應單 里 一個狀態。 早…◦係能夠維持電力於前 而且’ δ亥電力供應單元14 0係首先根據-個電力辦 加及減少的請求而設定電源之變化單位大一些，以增心 歛速度纟後，該電力供應單元丄4 0係逐漸設定該 之變化單位小-些，以進一步減少雜訊的影響。 第2圖。之沉積系統係以上述之方式操作，以減少沉積 速率感心1 2 ◦中產生的雜訊之影冑’其係允許沉積速 率準確地受到控制。 ' 此外，藉由逐漸增加該雜訊消除器丄3 〇之測量期間 成漸減 >'电力變化單位，收欽速度係增加且雜訊 之影響係減少。 成 第6圖係為一個根據本發明之一個實施例的一種控制 16 1323293 一個沉積系統之方法的流程圖。 參照第6圖，一種控制沉積系統之方法係包含下列步 - 驟：（S11)測量一個沉積速率；（S12)決定是否測量出 • 的沉積速率在一個測量期間係於相同範圍内；（S13 )改 • 變電源；及（s 14)增加測量期間。 步驟S11係測量該測量期間一個沉積裝置之沉積速 率。 關於疋否a亥測量出的沉積速率在一個測量期間係於相 φ 同的魟圍之決定係被實施（步驟si2 )。假如該測量出的 沉積速率在一個測量期間係於相同的範圍，則該電源係根 據測量出的沉積速率的範圍而被改變（步驟S1 3 )。假如 該測量出的沉積速率在該測量期間係於不同的範圍’則該 ； 測量出的沉積速率係被忽略，且供應電力係維持前一個 值。於步驟S12中，關於是否測量出的沉積速率在測量期 間大於一預定百分比之期間係於相同的範圍之決定係被實 施。 籲 當測量出的沉積速率在測量期間大於一預定百分比之 期間係於相同的範圍，則該電源係根據測量出的沉積速率 的範圍而被改變（步驟S1 3 )。 - 對照之下，當測量出的沉積速率在測量期間大於—預 疋百刀比之期間係於不同的範圍，則該測量出的沉積速率 係被忽略，且供應電力係維持前一個值。 於步驟S1 3中，提供給沉積裝置之電力係根據沉積 率之範圍而被改變。 17 舉例而言，假％目丨丨旦 M 111 i s + 11 、里出的沉積速率係被分割成為兩個 乾圍，其係具有該測量 斤 卜 功間之一個第一範圍及一個第二範 圍。該弟一範圍係指千士 ^ '、δχ測$出的沉積速率係大於一個目 標沉積速率之情況，且該 Λ第一粑圍係私不該測量出的沉積 速率係小於一個目標沉積备 迷丰之潰/兄。虽遠測置出的沉穑 速率係於該測量期間之第— 罘範圍内牯，給該沉積裝置之供 應電力係減少。當嗜制旦山 惯衣夏I供 J里出的沉積速率係於該測量期間之 第二範圍内時，給兮玄7接壯 / N里屑間之 Φ 儿積裝置之供應電力係增加。 步驟S14係增加：目彳曰 比〜 / 期間。步驟S14係非每—個迴圈 白貫施，而係在—預定口士日g 一 _ ^ ^ 4經過之後，亦即在該迴圈重複 一預疋^人數之後，被實施。 步驟S14係能夠僅眘& 以，一箱… 次。而且’步驟Sl4係能夠 义在預疋期間已經經過之後再一次f ^ + 被實施兩次。1"卜J …步驟S14之方式 — 控制〉几積糸統同時維持測量期間於一固 疋值之方法係能夠省略步驟S14。 / e U彳目根據本發明之另"·個實施例的-種控 制一個沉㈣統之方㈣流抑。 種控 S13二二之控制—個沉積系統的方法的步驟S"、S12及 如如、與^圖之控制—個沉積系統的方法 及S13相同。 少领ύΐι ύΐζ 步驟S15係減少雷六树乂 μ。。 迴圈皆實施，而侍r= S15係非每一個 重複預…預定時間經過之後，亦即在該迴圈 f複一預疋次數之後’被實施。步驟邮係能夠僅實施一 \。而且，步驟 S 1 5在At' 係此夠以在一預定期間已經經過之後 18 再—次實施步驟S15之方式被實施兩次。 -種控制沉積系統同時維持測量期間於一固定值之方 法係能夠省略步驟S15。 雖然本發明之示範實施 本項技術者係可以認知：在 下’這些實施例係能夠被修 請專利範圍所界定。 例係已經被顯示及敘述，熟習 不偏離本發明之原理及精神之 改’本發明之範疇係由後附申 如上文所述，根據本發明之一個實施例的沉積系統及 控制沉積系統的方法係使用一個雜訊消除器消除在—個沉 積速率感測器中測量到的㈣，藉此準確地控制—個沉積 速率及獲得一個期望厚度之薄膜。 此外’根據本發明之一個實施例的沉積系統及控制沉 積系統：方法係逐漸增加一個測量期間或逐漸減少一個電 力變化單位’藉此增加收歛速度及減少雜訊的影響。 【圖式簡單說明】 當本發明藉由參照下列詳細說明結合後附圖式而變成 較容易瞭解日夺，本發明之更完㊣的瞭解及本發明之許多伴 隨的優』將很&女成明顯的，於後附圖式巾，類似的參考 符號係指示相同或類似的構件，其中： 第1圖係為一個沉積系統的圖； 第2圖係為一個根據本發明之一個實施例的沉積系統 之圖； ' ” 第3圖係為包含於第2圖之沉積系統中的雜訊消除器 之一個範例的一個有限脈衝響應濾波器之圖； 】9 第4圖係為包含於第2圓之沉積系統令的雜訊消除器
-S 一個範例的一個無限脈衝響應濾波器之圖； 第5圖係為在該雜訊消除器的頻寬係大幅減少時之時
Fa^ iw \}ά BB '' ° ^間包含於第2圖中之雜訊消除器之一個輸出的變 化的圖； 圖係為一個根據本發明之一個實施例的一種控制 個/儿積系統之方法的流程圖；及 第7圖〆、 制 圖係為一個根據本發明之另一個實施例的一種控 個’儿積系統之方法的流程圖。 【主要元件符號說明】 10 2 0 3 0 1 1 0 1 2 〇 13〇 14〇 4 5 6 7 沉積裝置 沉積速率感測器 電力供應單元 沉積裝置 沉積速率感測器 雜说消除器，低通遽波器 電力供應單元 真空室 ‘ 沉積源 沉積材料 船形容器 線圈 基質 光罩 20 1323293 3 1 暫存器 2 乘法器 3 加法器 6 加法器 7 暫存器 8 第一乘法器 第 法器 3
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