[發明專利]材料低溫優化方法及其裝置

在審

• 申請號: 201410061965.1
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN104867844A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 陳柏穎;陳俋瑾;陳俋錫
• 申請（專利權）人: 陳柏穎
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 北京泰吉知識產權代理有限公司 11355
• 代理人: 張雅軍

技術領域

本發明涉及一種將材料進行處理的設備及方法，特別是涉及一種使材料在低溫就可以進行優化的方法及裝置。

背景技術

近年來，由于電子產業的蓬勃發展以及隨著行動裝置的普及，半導體技術持續發展已經是不爭的事實且變成不可或缺的角色，而且在現有的半導體產品的加工生產制程中，大部分要通過物理氣相沉積(PVD)、電弧式物理氣相沉積(PVD)，或化學氣相沉積(ChemicalVaper?Deposition)等沉積方法在一基板上沉積出一薄膜，再利用微影黃光(Lithography)與蝕刻(Etching)技術將欲成型的圖樣轉移至該基板上并堆棧出所需的立體結構(Architecture)。利用上述方法所制成的半導體產品的質量好壞大部分是決定于沉積過程中所形成的薄膜質量，以及制程中在半成品上所累積的靜電荷與臟污是否完全去除。在現有的制程中，當半成品在真空環境下完成薄膜沉積后，尚需離開真空并移至一高溫爐管機臺，再以大于攝氏1000度的高溫環境氣體(Ambientgas)通入該機臺，對形成有薄膜的半成品進行恒溫處理(Anneal)，以使材料內部的晶粒結構能夠均勻化。

但是薄膜材料在高溫長時間處理下，會有熱應力累積的問題，進而嚴重影響最終成品的可靠度，在業界對線寬要求日益嚴格的趨勢下，利用高溫長時間恒溫處理以得到高質量薄膜的技術日后將逐漸被淘汰，且在未來的軟性電子及可撓式電子等對可靠度有高度要求的電子產品中，更可能無法繼續被應用。且在未來的軟性基板的浪潮下，勢必會碰到另一種層層的考驗，最主要原因是所有軟性基板的玻璃轉化溫度都很低，所以發展低溫優化是一件迫不及待的任務，現在世界各國科技大廠，無不盡全力去發展在未來臺面上一定是大家注目與追逐的焦點，高溫優化在未來半導體制程會包括(1)熱處理時間長(長達數十小時)、(2)熱處理所需電能成本非常高、(3)熱處理所需溫度與熱溫度曲線(Thermalprofile)不恰當會造成芯片扭曲、(4)制程參數調控窗口小、(5)熱處理的溫度造成電場雜質移位等諸多不利因素，在未來更精密的制程勢必被取代。

此外，現有的制程技術對制程中，臟污與靜電荷累積的問題尚無法提出完整且有效解決方法，此一問題在線寬及成品可靠度要求日益嚴格的趨勢下，勢必會對產品的良率及可靠度造成相當的影響。

另外，半導體生產制程中常常會需要一些零件(parts)充當芯片的支撐物(Holder)，在使用一段時日后表面會被侵蝕，如果有一些材料優化程序，此優化動作將材料被侵蝕破壞的部分一一修復，則此零件支撐物就有機會重新回生產線繼續扮演原來角色與任務，如此可將零件支撐物其生命周期與使用年限無形中延長很多，這樣的概念可使制造成本降低同時也是材料優化另一應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能同時對材料進行除污且使材料低溫優化的材料低溫優化裝置。

本發明的另一目的，則是在于提供一種能使材料在低溫條件下同時進行除污及優化的材料低溫優化方法。

本發明材料低溫優化裝置，包含：一個本體單元、一個流體供應單元、一個超臨界催化單元、一個供電單元，以及一個電極單元。

該本體單元包括一個殼體，以及一個可分離地蓋設于該殼體的蓋體，該殼體與該蓋體并共同界定出一個密閉腔室。

該流體供應單元是用以使該密閉腔室中盛裝有預定量的流體。

該超臨界催化單元是用以使該密閉腔室內的流體成為超臨界流體，該超臨界催化單元包括一個設置于該本體單元并用以對該密閉腔室內的流體進行加熱作用的加熱器，以及一個設置于該本體單元并用以對該密閉腔室內的流體進行加壓作用的加壓器。

該供電單元設置于該本體單元外且具有一個正極與一個負極。

該電極單元設置于該殼體內且包括一個正電極件及一個負電極件，該正電極件與該負電極件分別電連接于該供電單元的該正極與該負極，該正電極件并用以承載一個待處理材料。

本發明的材料低溫優化裝置，該流體供應單元所盛裝的流體是水。

本發明的材料低溫優化裝置，該流體供應單元所盛裝的流體是二氧化碳與水的組合。

本發明的材料低溫優化裝置，該流體供應單元所盛裝的流體是二氧化碳與甲醇的組合。