材料低温优化方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将材料进行处理的设备及方法，特别是涉及一种使材料在低温就可以进行优化的方法及装置。
【背景技术】
[0002]近年来，由于电子产业的蓬勃发展以及随着行动装置的普及，半导体技术持续发展已经是不争的事实且变成不可或缺的角色，而且在现有的半导体产品的加工生产制程中，大部分要通过物理气相沉积(PVD)、电弧式物理气相沉积(PVD)，或化学气相沉积(ChemicalVaper Deposit1n)等沉积方法在一基板上沉积出一薄膜，再利用微影黄光(Lithography)与蚀刻(Etching)技术将欲成型的图样转移至该基板上并堆栈出所需的立体结构(Architecture)。利用上述方法所制成的半导体产品的质量好坏大部分是决定于沉积过程中所形成的薄膜质量，以及制程中在半成品上所累积的静电荷与脏污是否完全去除。在现有的制程中，当半成品在真空环境下完成薄膜沉积后，尚需离开真空并移至一高温炉管机台，再以大于摄氏1000度的高温环境气体(Ambientgas)通入该机台，对形成有薄膜的半成品进行恒温处理(Anneal)，以使材料内部的晶粒结构能够均匀化。
[0003]但是薄膜材料在高温长时间处理下，会有热应力累积的问题，进而严重影响最终成品的可靠度，在业界对线宽要求日益严格的趋势下，利用高温长时间恒温处理以得到高质量薄膜的技术日后将逐渐被淘汰，且在未来的软性电子及可挠式电子等对可靠度有高度要求的电子产品中，更可能无法继续被应用。且在未来的软性基板的浪潮下，势必会碰到另一种层层的考验，最主要原因是所有软性基板的玻璃转化温度都很低，所以发展低温优化是一件迫不及待的任务，现在世界各国科技大厂，无不尽全力去发展在未来台面上一定是大家注目与追逐的焦点，高温优化在未来半导体制程会包括(I)热处理时间长(长达数十小时)、(2)热处理所需电能成本非常高、(3)热处理所需温度与热温度曲线(Thermalprofile)不恰当会造成芯片扭曲、(4)制程参数调控窗口小、(5)热处理的温度造成电场杂质移位等诸多不利因素，在未来更精密的制程势必被取代。
[0004]此外，现有的制程技术对制程中，脏污与静电荷累积的问题尚无法提出完整且有效解决方法，此一问题在线宽及成品可靠度要求日益严格的趋势下，势必会对产品的良率及可靠度造成相当的影响。
[0005]另外，半导体生产制程中常常会需要一些零件(parts)充当芯片的支撑物(Holder)，在使用一段时日后表面会被侵蚀，如果有一些材料优化程序，此优化动作将材料被侵蚀破坏的部分一一修复，则此零件支撑物就有机会重新回生产线继续扮演原来角色与任务，如此可将零件支撑物其生命周期与使用年限无形中延长很多，这样的概念可使制造成本降低同时也是材料优化另一应用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种能同时对材料进行除污且使材料低温优化的材料低温优化装置。
[0007]本发明的另一目的，则是在于提供一种能使材料在低温条件下同时进行除污及优化的材料低温优化方法。
[0008]本发明材料低温优化装置，包含:一个本体单元、一个流体供应单元、一个超临界催化单元、一个供电单元，以及一个电极单元。
[0009]该本体单兀包括一个壳体，以及一个可分离地盖设于该壳体的盖体，该壳体与该盖体并共同界定出一个密闭腔室。
[0010]该流体供应单元是用以使该密闭腔室中盛装有预定量的流体。
[0011]该超临界催化单元是用以使该密闭腔室内的流体成为超临界流体，该超临界催化单元包括一个设置于该本体单元并用以对该密闭腔室内的流体进行加热作用的加热器，以及一个设置于该本体单元并用以对该密闭腔室内的流体进行加压作用的加压器。
[0012]该供电单元设置于该本体单元外且具有一个正极与一个负极。
[0013]该电极单兀设置于该壳体内且包括一个正电极件及一个负电极件，该正电极件与该负电极件分别电连接于该供电单元的该正极与该负极，该正电极件并用以承载一个待处理材料。
[0014]本发明的材料低温优化装置，该流体供应单元所盛装的流体是水。
[0015]本发明的材料低温优化装置，该流体供应单元所盛装的流体是二氧化碳与水的组八口 ο
[0016]本发明的材料低温优化装置，该流体供应单元所盛装的流体是二氧化碳与甲醇的组合。
[0017]本发明的材料低温优化方法，包含:一个备置步骤、一个第一次超临界流体清洗步骤、一个材料优化步骤，及一个第二次超临界流体清洗步骤。该备置步骤是备置一个密闭腔室，并于该密闭腔室内部设置一个正电极件及一个负电极件，该正电极件与该负电极件分别与一个供电单元的一个正极与一个负极电连接。该第一次超临界流体清洗步骤，将一个待处理材料置于该正电极件上，使该密闭腔室内盛装有预定量的超临界流体，借由所述超临界流体溶解该待处理材料表面杂质。该材料优化步骤是借由该供电单元供电，使得该正电极件与该负电极件通电，使得所述待处理材料表面进行杂质原子拔离作用。第二次超临界流体清洗步骤，再次利用所述超临界流体对已经材料优化步骤处理后的所述待处理材料进行表面清洁作业。
[0018]本发明的材料低温优化方法，该超临界流体是二氧化碳与水的组合。
[0019]本发明的材料低温优化方法，该超临界流体是二氧化碳与甲醇的组合。
[0020]本发明的有益效果在于:借由所述超临界流体溶解所述待处理材料表面杂质，同时利用该正电极件与该负电极件的通电，使得所述待处理材料表面带正电的杂质原子移往该负电极件移动而脱离该正电极件，如此能够在相对低温及相对高压的环境下将该待处理材料进行低温优化，使该待处理材料的结构更加致密，同时利用该正电极件于通电后作为牺牲阳极而对所述待处理材料进行杂质原子拔离作用，而使该待处理材料更加纯化，成为均勻度(Uniformity)及覆盖性(Step Coverage)均佳的高质量材料。
【附图说明】
[0021]图1是一示意图，说明本发明材料低温优化装置的一较佳实施例；
[0022]图2是一使用示意图，说明该较佳实施例的使用态样；
[0023]图3是一流程图，说明本发明材料低温优化方法的一较佳实施例；
[0024]图4是一示意图，显示非晶质材料的原子排列态样；
[0025]图5是一示意图，显示多晶质材料的原子排列态样；
[0026]图6是一示意图，显示单晶质材料的原子排列态样；及
[0027]图7(a)至(C)是一晶相图，分别辅助说明图4至6。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
[0029]参阅图1，本发明材料低温优化装置2包含一本体单元21、一流体供应单元22、一超临界催化单元23、一供电单元24，以及一电极单元25。
[0030]该本体单元21包括一壳体211，以及一可分离地盖设于该壳体211的盖体212，该盖体212盖置于该壳体211后并共同界定出一密闭腔室213。
[0031]该流体供应单元22是用以使该密闭腔室213中盛装有预定量的流体。所述流体是水，或二氧化碳与水的组合，或二氧化碳与甲醇的组合。在本较佳实施例中是以水做说明。
[0032]该超临界催化单元23包括一设置于该本体单元21并用以对该密闭腔室213内的流体进行加热作用的加热器231，以及一设置于该本体单元21并用以对该密闭腔室213内的流体进行加压作用的加压器232，借由启动该加热器231的加热及该加压器232的加压作用，使得该密闭腔室213内的流体成为超临界