專利名稱：可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的制作設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系有關(guān)于一種可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的制作設(shè)備，特別是一種適用于提升半導(dǎo)體制作合格率、且可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度功能的制作設(shè)備。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代半導(dǎo)體或液晶顯示面板的薄膜晶體管制作中，物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、干蝕刻等生產(chǎn)機(jī)臺(tái)為不可或缺的制作設(shè)備。上述制作設(shè)備的共通運(yùn)作原理為在反應(yīng)室中利用等離子體進(jìn)行薄膜沉積或是蝕刻的制作。在進(jìn)行沉積或是蝕刻的制作時(shí)，必須以室溫通入如氬(Ar)、水(H2O)、氧、氫與氮等氣體，然而反應(yīng)室內(nèi)卻須以高于室溫的溫度成膜或進(jìn)行蝕刻，如此將造成一些制作的問題。以物理氣相沉積制作的濺鍍反應(yīng)室為例，濺鍍反應(yīng)室當(dāng)中部位溫度必然高于室溫，特別是靶材于濺鍍過程中溫度會(huì)升高，用于固定基板的支撐系統(tǒng)通常需加熱至100℃上下。隨著濺鍍成膜的累積，諸如遮罩等反應(yīng)室內(nèi)之裝置上也會(huì)沈積薄膜，這些薄膜會(huì)因應(yīng)力而產(chǎn)生剝離的現(xiàn)象。而以室溫的狀態(tài)通入反應(yīng)室的氣體則特別容易造成遮罩上之成膜因溫度高低差異而剝離，造成產(chǎn)品合格率的降低。因此反應(yīng)室內(nèi)遮罩等裝置必須經(jīng)常清洗，在使用過一定周期后就必須洗凈并進(jìn)行特殊的表面處理以防止反應(yīng)室內(nèi)部剝落的薄膜造成產(chǎn)品的缺陷、降低產(chǎn)品的合格率。此外，除了上述因缺少制作過程中反應(yīng)室溫度參數(shù)設(shè)定所造成的問題之外，現(xiàn)有的制作設(shè)備亦無法以氣體能量的方式提高粒子碰撞機(jī)率，增加成膜率，而只能以提高設(shè)備功率的方式提高成膜率及產(chǎn)能。增高功率容易造成電弧放電現(xiàn)象增多的現(xiàn)象，使成膜上顆粒與飛濺的現(xiàn)象增加，降低鍍膜的均勻度。
有鑒于上述傳統(tǒng)制作設(shè)備之缺點(diǎn)，因此極需提出一種新的可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的制作設(shè)備以解決上述缺點(diǎn)，此即為本發(fā)明提出的目的。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所欲解決的技術(shù)問題為提供一種可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的制作設(shè)備以避免反應(yīng)室內(nèi)成膜因溫度高低差異而剝離，造成產(chǎn)品合格率的降低。
本發(fā)明解決問題之技術(shù)手段系提出一種可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的制作設(shè)備以避免因增高制作設(shè)備功率造成電弧放電現(xiàn)象增多，使成膜上顆粒與飛濺的現(xiàn)象增加，降低鍍膜的均勻度。
本發(fā)明解決問題的技術(shù)手段系提出一種可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的制作設(shè)備以縮短反應(yīng)室內(nèi)洗凈與特殊的表面處理的周期。
對(duì)照本發(fā)明與背景技術(shù)的功效，由于本發(fā)明利用一種可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的制作設(shè)備調(diào)整輸入氣體的溫度使該氣體的溫度與反應(yīng)室內(nèi)的溫度大致接近，可避免氣體與反應(yīng)室內(nèi)的溫度差造成產(chǎn)品合格率的降低。
上述有關(guān)發(fā)明的內(nèi)容及以下的實(shí)施方式詳細(xì)說明為范例并非限制。其他不脫離本發(fā)明之精神的等效改變或修飾均應(yīng)包含在的本發(fā)明的專利范圍之內(nèi)。

為了能讓本發(fā)明上述的其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下圖1顯示一物理氣相沉積濺鍍?cè)O(shè)備的簡(jiǎn)單示意圖；圖2A與圖2B分別顯示一反應(yīng)室之氣體輸入設(shè)計(jì)俯視圖與前視圖；圖3A顯示可控制輸入反應(yīng)室氣體溫度的制作設(shè)備；圖3B顯示本發(fā)明可控制輸入反應(yīng)室氣體溫度的制作設(shè)備的另一實(shí)施例；及圖4A與圖4B、C分別顯示氣體輸入方式的實(shí)例。
具體實(shí)施方式本發(fā)明可以藉各種制作技術(shù)來實(shí)施，在此僅提及了解本發(fā)明所需之元件結(jié)構(gòu)及制作技術(shù)。以下將根據(jù)本發(fā)明所附圖示做詳細(xì)的說明。
參考圖2所示，顯示一物理氣相沉積濺鍍?cè)O(shè)備200的簡(jiǎn)單示意圖?；?00系固定于支撐裝置206，支撐裝置206則由加熱器204加熱，而加熱器204由冷卻水裝置202冷卻。靶材218則固定于靶座214上，靶材218與靶座214由冷卻水裝置216冷卻，圖中磁鐵220系用作為磁控之用使濺鍍成膜得以平均、均勻地進(jìn)行。濺鍍制作進(jìn)行時(shí)，系通入氬氣并以強(qiáng)電場(chǎng)產(chǎn)生等離子體轟擊靶材218，使基板100上成膜。在成膜的過程中，不可避免地在遮罩212與浮置遮罩210及水冷板208上也會(huì)有薄膜沉積的現(xiàn)象。通入惰性氬氣與反應(yīng)室內(nèi)之間的溫差極容易造成遮罩212與浮置遮罩210及水冷板208上的薄膜剝離并附著于基板100造成產(chǎn)品合格率的降低。
圖2A與圖2B分別顯示一反應(yīng)室之氣體輸入設(shè)計(jì)俯視圖與前視圖。為了提高輸入氣體的均勻度，將氣體輸入管線304貼近靶材302與遮罩使氣體更接近靶材302與遮罩，如此靶材302與遮罩與通入氣體間的溫差效應(yīng)將更大。
為了避免前述的種種問題，本發(fā)明提出可控制輸入反應(yīng)室氣體溫度的制作設(shè)備。如圖3A所示，此可控制輸入反應(yīng)室氣體溫度的制作設(shè)備。室溫或低溫氣體如氬(Ar)、水(H2O)、氧、氫與氮等氣體自氣源406輸出，經(jīng)氣體管線408輸出，先經(jīng)過氣體溫度控制裝置404調(diào)節(jié)溫度使其與反應(yīng)室402內(nèi)溫度接近后再輸入至反應(yīng)室402。圖3B顯示本發(fā)明可控制輸入反應(yīng)室氣體溫度的制作設(shè)備的另一實(shí)施例，其中氣體溫度控制裝置404與反應(yīng)室402內(nèi)之溫度可由中央控制單元410經(jīng)線路412同步監(jiān)控調(diào)整。以圖1所示之物理氣相沉積濺鍍?cè)O(shè)備200為例，中央控制單元以反應(yīng)室內(nèi)基板、靶材與遮罩等裝置之溫度變化為準(zhǔn)控制氣體溫度控制裝置調(diào)整輸入氣體的溫度，使輸入氣體的溫度與反應(yīng)室內(nèi)之溫度大約一致時(shí)，再使氣體通入反應(yīng)室。
上述可控制輸入反應(yīng)室氣體溫度的制作設(shè)備并不限于物理氣相沉積濺鍍?cè)O(shè)備，亦即反應(yīng)室402包含其他物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積(ChemicalVapor Deposition)、干蝕刻等應(yīng)用等離子體進(jìn)行反應(yīng)機(jī)臺(tái)的反應(yīng)室。機(jī)臺(tái)應(yīng)用的制作領(lǐng)域包含積體電路制作與液晶顯示面板之薄膜晶體管制作等。氣體溫度控制裝置可利用現(xiàn)有的溫度監(jiān)測(cè)、加熱裝置組成。
圖4A與圖4B、C分別顯示氣體輸入方式的實(shí)例。圖4A顯示一氣體輸入方式的實(shí)例的俯視圖，其中顯示氣體系由緊鄰并與靶材508交錯(cuò)排列的氣體輸入管線504輸入，以及用作為磁控之用使濺鍍成膜得以平均、均勻地進(jìn)行且同樣與靶材508交錯(cuò)排列的磁鐵506，與欲鍍膜的基板502，，雖然此基板502系以玻璃基板為例，但此基板502的實(shí)例亦包含晶圓。圖4B顯示另一種氣體輸入方式的實(shí)例的俯視圖，其中顯示氣體系由交錯(cuò)排列柵欄狀的氣體輸入管線512輸入，位于氣體輸入管線512下之靶材510，而圖4C顯示與圖4B類似的氣體輸入方式的實(shí)例，其中柵欄狀的氣體輸入管線512上具有均勻分布之氣體輸出口，與圖4B不同的是，圖4C則顯示欲鍍膜的基板514。
本發(fā)明將應(yīng)用于等離子體反應(yīng)之室溫或低溫制作氣體于輸入反應(yīng)室前以任何型態(tài)之加熱裝置將制作氣體加熱并加以控制。以濺鍍制作為例，控制制作氣體之溫度可降低反應(yīng)室內(nèi)裝置上因溫度差異冷熱不均造成之應(yīng)力，并降低薄膜剝離的機(jī)率，可解決例如濺鍍制作中之顆粒問題。此外制作過程中反應(yīng)室實(shí)際氣體溫度之控制，可增高氣體溫度以降低成膜時(shí)制作設(shè)備所需耗用的功率，降低放電現(xiàn)象產(chǎn)生機(jī)率，也降低顆粒、飛濺現(xiàn)象的發(fā)生機(jī)率。同時(shí)在制作過程中增高氣體溫度，可增高成膜率，增高機(jī)臺(tái)之產(chǎn)出率。再者，控制輸入反應(yīng)室之氣體溫度可提供更大的出貨彈性和制作控制之選擇。
上述有關(guān)發(fā)明的實(shí)施方式僅為范例并非限制。其他不脫離本發(fā)明之精神的等效改變或修飾均應(yīng)包含在的本發(fā)明的專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的半導(dǎo)體制作設(shè)備，該制作設(shè)備包含一反應(yīng)室，該反應(yīng)室系輸入氣體并以該氣體之等離子體狀態(tài)進(jìn)行制作反應(yīng)；及一氣體溫度控制裝置，該氣體溫度控制裝置于該氣體輸入至該反應(yīng)室前調(diào)整該氣體的溫度使該氣體的溫度與反應(yīng)室內(nèi)的溫度大致接近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的濺鍍制作設(shè)備，其特征在于，上述的該惰性氣體包含氬氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的濺鍍制作設(shè)備，其特征在于，上述的該惰性氣體輸入至該反應(yīng)室前的溫度為室溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的濺鍍制作設(shè)備，其特征在于，上述的該反應(yīng)室系用于液晶顯示面板的薄膜晶體管制作。
5.一種可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的半導(dǎo)體制作設(shè)備，該制作設(shè)備包含一反應(yīng)室，該反應(yīng)室系輸入氣體并以該氣體之等離子體狀態(tài)進(jìn)行制作反應(yīng)；一氣體溫度控制裝置，該氣體溫度控制裝置于該氣體輸入至該反應(yīng)室前調(diào)整該氣體的溫度；及一中央控制單元，該中央控制單元根據(jù)該反應(yīng)室內(nèi)的溫度控制該氣體溫度控制裝置使該氣體的溫度與反應(yīng)室內(nèi)的溫度大致接近。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的制作設(shè)備，其特征在于，上述的該反應(yīng)室包含物理氣相沉積制作反應(yīng)室。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的制作設(shè)備，其特征在于，上述的該反應(yīng)室包含濺鍍制作反應(yīng)室。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的制作設(shè)備，其特征在于，上述的該反應(yīng)室包含化學(xué)氣相沉積制作反應(yīng)室。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的制作設(shè)備，其特征在于，上述的該反應(yīng)室包含干蝕刻反應(yīng)室。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的制作設(shè)備，其特征在于，上述的該反應(yīng)室系用于液晶顯示面板的薄膜晶體管制作。
全文摘要
本發(fā)明揭露了一種可調(diào)節(jié)輸入氣體溫度的半導(dǎo)體制作設(shè)備。此制作設(shè)備包含一反應(yīng)室與一氣體溫度控制裝置，反應(yīng)室系輸入氣體并以該氣體之等離子體狀態(tài)進(jìn)行制作反應(yīng)，而氣體溫度控制裝置于該氣體輸入至該反應(yīng)室前調(diào)整該氣體之溫度使該氣體之溫度與反應(yīng)室內(nèi)之溫度大致接近。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1595605SQ200410062810
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者李宗灃 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司