材料低溫優(yōu)化方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將材料進行處理的設(shè)備及方法，特別是涉及一種使材料在低溫就可以進行優(yōu)化的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展以及隨著行動裝置的普及，半導體技術(shù)持續(xù)發(fā)展已經(jīng)是不爭的事實且變成不可或缺的角色，而且在現(xiàn)有的半導體產(chǎn)品的加工生產(chǎn)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 Deposit1n)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(shù)將欲成型的圖樣轉(zhuǎn)移至該基板上并堆棧出所需的立體結(jié)構(gòu)(Architecture)。利用上述方法所制成的半導體產(chǎn)品的質(zhì)量好壞大部分是決定于沉積過程中所形成的薄膜質(zhì)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(xiàn)有的制程中，當半成品在真空環(huán)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(huán)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(nèi)部的晶粒結(jié)構(gòu)能夠均勻化。
[0003]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(yè)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(zhì)量薄膜的技術(shù)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(chǎn)品中，更可能無法繼續(xù)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(zhuǎn)化溫度都很低，所以發(fā)展低溫優(yōu)化是一件迫不及待的任務，現(xiàn)在世界各國科技大廠，無不盡全力去發(fā)展在未來臺面上一定是大家注目與追逐的焦點，高溫優(yōu)化在未來半導體制程會包括(I)熱處理時間長(長達數(shù)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(shù)調(diào)控窗口小、(5)熱處理的溫度造成電場雜質(zhì)移位等諸多不利因素，在未來更精密的制程勢必被取代。
[0004]此外，現(xiàn)有的制程技術(shù)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(chǎn)品的良率及可靠度造成相當?shù)挠绊憽?br>[0005]另外，半導體生產(chǎn)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(yōu)化程序，此優(yōu)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(chǎn)線繼續(xù)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(yōu)化另一應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)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(yōu)化的材料低溫優(yōu)化裝置。
[0007]本發(fā)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(yōu)化的材料低溫優(yōu)化方法。
[0008]本發(fā)明材料低溫優(yōu)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。
[0009]該本體單兀包括一個殼體，以及一個可分離地蓋設(shè)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。
[0010]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。
[0011]該超臨界催化單元是用以使該密閉腔室內(nèi)的流體成為超臨界流體，該超臨界催化單元包括一個設(shè)置于該本體單元并用以對該密閉腔室內(nèi)的流體進行加熱作用的加熱器，以及一個設(shè)置于該本體單元并用以對該密閉腔室內(nèi)的流體進行加壓作用的加壓器。
[0012]該供電單元設(shè)置于該本體單元外且具有一個正極與一個負極。
[0013]該電極單兀設(shè)置于該殼體內(nèi)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。
[0014]本發(fā)明的材料低溫優(yōu)化裝置，該流體供應單元所盛裝的流體是水。
[0015]本發(fā)明的材料低溫優(yōu)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八口 ο
[0016]本發(fā)明的材料低溫優(yōu)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。
[0017]本發(fā)明的材料低溫優(yōu)化方法，包含:一個備置步驟、一個第一次超臨界流體清洗步驟、一個材料優(yōu)化步驟，及一個第二次超臨界流體清洗步驟。該備置步驟是備置一個密閉腔室，并于該密閉腔室內(nèi)部設(shè)置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與一個供電單元的一個正極與一個負極電連接。該第一次超臨界流體清洗步驟，將一個待處理材料置于該正電極件上，使該密閉腔室內(nèi)盛裝有預定量的超臨界流體，借由所述超臨界流體溶解該待處理材料表面雜質(zhì)。該材料優(yōu)化步驟是借由該供電單元供電，使得該正電極件與該負電極件通電，使得所述待處理材料表面進行雜質(zhì)原子拔離作用。第二次超臨界流體清洗步驟，再次利用所述超臨界流體對已經(jīng)材料優(yōu)化步驟處理后的所述待處理材料進行表面清潔作業(yè)。
[0018]本發(fā)明的材料低溫優(yōu)化方法，該超臨界流體是二氧化碳與水的組合。
[0019]本發(fā)明的材料低溫優(yōu)化方法，該超臨界流體是二氧化碳與甲醇的組合。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于:借由所述超臨界流體溶解所述待處理材料表面雜質(zhì)，同時利用該正電極件與該負電極件的通電，使得所述待處理材料表面帶正電的雜質(zhì)原子移往該負電極件移動而脫離該正電極件，如此能夠在相對低溫及相對高壓的環(huán)境下將該待處理材料進行低溫優(yōu)化，使該待處理材料的結(jié)構(gòu)更加致密，同時利用該正電極件于通電后作為犧牲陽極而對所述待處理材料進行雜質(zhì)原子拔離作用，而使該待處理材料更加純化，成為均勻度(Uniformity)及覆蓋性(Step Coverage)均佳的高質(zhì)量材料。
【附圖說明】
[0021]圖1是一示意圖，說明本發(fā)明材料低溫優(yōu)化裝置的一較佳實施例；
[0022]圖2是一使用示意圖，說明該較佳實施例的使用態(tài)樣；
[0023]圖3是一流程圖，說明本發(fā)明材料低溫優(yōu)化方法的一較佳實施例；
[0024]圖4是一示意圖，顯示非晶質(zhì)材料的原子排列態(tài)樣；
[0025]圖5是一示意圖，顯示多晶質(zhì)材料的原子排列態(tài)樣；
[0026]圖6是一示意圖，顯示單晶質(zhì)材料的原子排列態(tài)樣；及
[0027]圖7(a)至(C)是一晶相圖，分別輔助說明圖4至6。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0029]參閱圖1，本發(fā)明材料低溫優(yōu)化裝置2包含一本體單元21、一流體供應單元22、一超臨界催化單元23、一供電單元24，以及一電極單元25。
[0030]該本體單元21包括一殼體211，以及一可分離地蓋設(shè)于該殼體211的蓋體212，該蓋體212蓋置于該殼體211后并共同界定出一密閉腔室213。
[0031]該流體供應單元22是用以使該密閉腔室213中盛裝有預定量的流體。所述流體是水，或二氧化碳與水的組合，或二氧化碳與甲醇的組合。在本較佳實施例中是以水做說明。
[0032]該超臨界催化單元23包括一設(shè)置于該本體單元21并用以對該密閉腔室213內(nèi)的流體進行加熱作用的加熱器231，以及一設(shè)置于該本體單元21并用以對該密閉腔室213內(nèi)的流體進行加壓作用的加壓器232，借由啟動該加熱器231的加熱及該加壓器232的加壓作用，使得該密閉腔室213內(nèi)的流體成為超臨界