TW200814194A - Thermal processing system for curing dielectric films - Google Patents

Description

200814194 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 JCIR； infrared)^*^(UV , uUravioiet),^^；^^ 本發明係_㈣處齡賴的线，尤麵_於使用 [\ 9 1 Π Λ TL jfcb Λ.1 /ΤΤΤΓ 1 j · ^ * 系統 【先前技術】 如^半v體技術者所知悉，在改善積體電路（〗c， =egn lrcuits)之速度及性能的趨勢中，互連延遲係限制

的要因。將互連延遲降至最低的一種方法係：藉由使介A i s:k)=r在為上ί置中ί金屬導_絕緣介電質而降低】 高介電常數的㈣分^來’已發展出1〇w—k材料來取代具有相當 冋"電，數的絶緣材料，例如二氧化矽。尤其，目 置中金屬導線之間的層間及層内介電層。此外，、為 即多孔材料的介電常數’材料膜已被形成具有細孔， 轉塗佈介^質(=膜°此種low_k難夠藉由類似光阻塗佈的旋 = spln—°n dielectric)法，或藉由化學氣相沉 為進!目化矽:i〇w-k材料較不堅固耐用，且因 耐用並適合^ 硬化技術’以使多孔1⑽_k膜更為堅固 卢裡上了?薄膜㈣起交聯，聚合物的硬化包含-種製程，於以 二二如化學氣相沉積_技術) 聯。當聚合物鏈產二人瞭解自由基聚合可增強交 座玍又，例如揚氏彈性係數、薄膜硬度、斷 200814194 界面附著性的機械性質可被改善，藉以改善1⑽-k膜 e 祕有超低介電纽介電财不同的對策 二後tt處理(硬化）之目的可從膜到膜而改變，這些目的例如 匕S·水勿的移除、溶劑的移除、用以在多孔介電膜^ 的成孔劑的燒毁、對於此種薄膜之機械性質的改盖等。y、’、 低介於2=吾人可在靴至400。&圍的溫度下將 = t料熱硬化。例如，在生產具有大於約2. 5之 +處理且有古膜上，熱爐硬化已係足夠。然而， 有回孔隙度的夕孔介電膜(例如1〇W—k膜）時，利用埶處 結^的薄可達到較職不再足料生具有適當強度之錢 適量3:更4=、:吾t已注意到：在沒有損壞介電膜的情況下， 少量的被傳达至義。細，在參與的溫度範目内，只有 環;==可，生:由於將熱輪合結板的熱能損失及周圍 貝失·所：；只有少量的熱能可被實際吸收至待硬化的 間係必1 # 掛典伽1QW~k熱爐硬化，高溫及長硬化時 :么以即，有高的熱預算’但在熱硬化中缺乏^ 而使其_達===:^—k膜巾存在大量的甲基終止作用， 【發明内容】 鎌祕纽介賴的上述任 2明之另—實施觀可處理介麵崎滅介電膜。 以執行同^之夕又·^實施f態可藉由使用相互轉合的多處理模組 五一夕步驟的乾爍及硬化處理，而處理介電膜。 任何發明之用以處理介電膜的處理系'統而提供 二及/或其他的實施樣態。在一實施例中，用以處理基板上 200814194 之介電膜的處理系統包含：一處理室，用以促進處理程序；一其 板載台，耦合至處理室，並用以支撐處理室中的基板；一溫度& 制系統，耦合至基板載台，並用以升高基板的溫度；一多光^幸: 射源，耦合至處理室，並設成以紅外線（IR，infrared)輻射 外線(UV，ultraviolet)輻射照射基板，此多光譜輻射源包含一 IR 輻射源及一 UV輻射源，此IR輻射源包含IR發光元曲七 emitting devices)的第一陣列，此uv輻射源包含uv LE])s的 -陣列’以及-真空幫浦系統’ |禺合至處理室，並用以排空處理 室0 • 【實施方式】 在下舰日种，為了促進本發明整體的瞭解及說明與不被限 制之目的，啸_如處理魏之縣肋及 吾☆應瞭解：本發明可在離開這些特定二= 具他貫施例中被加以實現。 本發明認定：替代性硬餘可克職硬化的—些缺陷 ，言，相較於熱硬化處理，替代性硬化法在能 :，速電子、離子或中性粒子之高能粒 • 發能光子形式存在的更高能階_輕易地在低介ΐ 藝=rraf f電子，因此有效地使化學鍵結斷裂並解離ί 土團14二曰代性硬化法可促進交聯起始劑（自由美）的產决，、， 且能夠改善在實際進行交聯時所需的能 。因土 :以二 低的熱預算增加交聯度。 L LJ此此夠以(I牛 ‘ 1外，本發明說明所領悟的技術·· f對於超低介電常數(ULK， ultra low-k)膜（介電常數小於約2· 5)，薄 声鐵、一门丄 問題時，替代性硬化法能夠改善此種薄的機^^ ^的 為了改善機械強度，電子束⑽“夕^舉例來說， 紅外線輻射（IR，infrared)以及微波輻歸，· u ravi〇 et)、、 硬化ULK膜，而不會犧牲介電性質與薄膜疏水贈ave可用以 200814194 高能階以產生為了交聯f J的咼此硬化源能夠提供 的基板加熱下更為改善的機械性另一土方』H可導致在補助 夠引起化學鍵結的任音解離、立另^方面，電子及UV光子能 物性及電性產生不利^劣4 J的解離可能會使薄膜的期望 - -再者，例如IR及腑的低能硬f敎=電㊉數的增加。 明顯的改善，朗時亦具铜作共主要 φ⑽，以及產生電弧或電晶體損壞⑽。層絲面產生緻密化 基板上之介ΐ膜:處 摩馬合至2f包含乾燥系統1〇以及 度；此污染ί包17如^： ’或降低至足夠的程 響硬化系統3所執行孔劑或任何其他可能影 乾焊處理於”電膜内之特定污染物從乾燥處理之前到 _ it五充分降低’能夠包含特定污染物大約⑽至」 )或質譜量測污染物降低的程度。或者，例如 你1= 電膜内的特定污染物從大約50%至大約100%分 、Ϊ大能夠使存在於介電咖的狀污染物從大約概 20可ίϊΐίϊ，例如為了改善介電膜的機械性質，硬化系統 硬化二9Π 份引站介電動的交聯，而使介電膜硬化。 帝膜ίifri兩個以上的輕射源，此輻射源用以使具有介 εΙ如紛土。」在多重電磁⑽’electro—magnetic)波長下的 田、。牛例來說，此兩個以上的輻射源可包含紅外光（IR)輻射 200814194 ，二及，外光〇π〇#ι射源。吾人能夠同時執行，或連續地互相重 : 3及1R輻射的曝露。舉例而言，在連續曝露 ί反ίίϊ 能夠在基板對iR韓射的曝露之前執 料ΓΛΐί’iR触賴包含細從大約1微米至大約30微 ^的IR波讀，且細較健從幼5微米至从30微米 外，例如IR輻射能夠包含範圍從大約5微米至大約25微 外’舉例而言’即輻射能夠包含產生範圍從大約⑽ MAJ, 230〇m ，Χ|Ι®Μ 及炉ΐΠίΐϋ在砰的魏處理·_可改變雜(h υ ) 膜的速率(q，)。此硬化處理能夠包含交聯起 ‘始·_分解、_交聯以及非必要之交 速率二:送5電母膜同的能階與速率（以此 起始劑。鍵結3解誘導的鍵結解離產生交聯 的㈣。μ要具有小於或等於大約3G0至4GGnm波長 ㈣:白以丨卞丨二〇可經由光敏劑利帛光子吸收而促進成孔劑的 ίϊ : 毁可能需要小於或等於大約至條： 例如此波《情幼9微雜長的能階， 上的任何其他基板此t電+ϋΐ屬導體或待形成介電膜於其 或硬化之後，或兩者)及/或硬化之前，或乾燥及/ 二氧化於人1具有小於si〇2(大約4)之介電常數(例如熱 乳化夕之;,電常數的範圍係從3. 8至3. 9)的介電常數值。在本 200814194 龟明之不同實把例中，介電膜(在乾燥及/或硬化之前，或在乾燥 及/或硬化之後，或兩者）可具有小於3· Q的介電常數，小於2. 5 的介電常數，錄隨1.6至2. 7的介電常數。此介電膜可被稱 為l〇w-k膜或超low-k膜。舉例而言，此介電膜可包含雙相多孔 l〇w-k膜’此l〇w-k膜在成孔劑燒毁之前可具有高於成孔劑燒毀之 後的介電常數。此外，此介電膜可具有水分，及/或使乾燥及/或 硬化之前的介電常數高絲燥及/或魏讀的其他污染物。 吾人能夠使用例如化學氣相沉積（CVD，chemical vap〇r deposition)技術，或可從 Toky〇 Electr〇n Umited(TEL)購得之 市售Clean Track ACT 8旋轉塗佈介電質（s〇D ’ spin_〇n dielectric)與ACT 12 SOD塗佈系統所提供之旋轉塗佈介電質（s〇D) ^術：形成介電膜。Clean Track ACT 8(200刪)與 ACT 12(300mm) ，佈系統可提供 SGD材料之塗佈、烘烤及硬化的卫具。軌道 ^統可用以處理1〇〇麵、2〇()min、_刪以及更大的基板了旋 ^介電質技術及OT)介電質技術之㈣在基板上形成介電膜的^ =統及方法係適合於本發明，這齡統及方法係如熟f本利支 蟄者所熟知。 、 舉例來說’吾人能夠將此介電膜特徵化成低介電常數（或 膜。齡魏可包含械、無機以及錢_有機混成 其中之-。此外，此介電膜可以係多孔或非多孔。例如， 膜；"包含例如使用⑽技術所沉積之氧化有機魏(有機石夕 ^ )的:，、、機、魏鹽基材料。此種薄膜的範例包含可從__ 璃\=也’ InC.購得之市售Black Dia酿dTM CVD有機魏鹽玻 隹organ(^sllicate glass) ’或可從此㈣⑹細挪購 :知直1 士。如⑽膜。此外’例如多孔介電膜可包含單相材料， 門人有機侧基團的氧切基間質，此間質在硬化處理期 。抑制父聊的進行而產生小空隙（或細孔〕。此外，例如多孔 相材料，例如具有有機材料内含物(例如成孔劑）的 乳化石夕基間質’此間質在進行硬化期間會被分解並被蒸發。^的 200814194 此介電膜可包含無機、矽酸鹽基的材料，例如使用SQD技術所沉 積之氫倍半石夕氧烧(HSQ，hydrogen silsesquioxane)或含甲基件 半石夕氧烧(MSQ，methyl silsesquioxane)。此種薄膜的範例包含 可從Dow Corning購得之市售F〇x HSQ、可從Dow Corning購得^ 市售XLK多孔HSQ以及可從JSR Microelectronics購得之市售了涨 LKD-5109。又或者，此介電膜可包含使用s〇D技術所沉積的"有機 材料。此種薄膜的範例包含可從D〇w Chemical購得之市隹

SiLK-I、SiLK- J、SiLK-Η、SiLK-D、多孔81114、多孔8取^ 以及多孔SiLK-Z半導體介電樹脂，以及可從Honeywell購得 售 Nano-glass 〇 巾 /同時，如圖1A所示，為了將基板搬進及搬出乾燥系統仞鱼 硬化系統20，搬運系統30能夠耦合至乾燥系統1〇，並與 ^ 製，'统4〇交換基板。當維持真空環境時，搬運系统/ο、可美 板搬至及搬離乾燥系統1〇與硬化系統2〇。舉 ^ 1〇與硬化系、統20，以及搬運系統30可包含在多 «I；：；：0 ^ ΐί ί牛’此處理元件包含例如蝕刻系統、沉積系统、二 ί第- 統、量測系統等等的裝置。為了隔離發生在^ 與硬化系統2G，以及搬㈣統^夠蝴賴序放置乾燥系統1〇 或者，在本發明另一實施例中， 之介電膜的處理系統•處理李统二以處理在· 系統m之「群蔟工具」二糸舉〜二包含，f系統m及硬化 以將-或更多在介電膜上的污染物移除系統110能夠用 此㈣物包含··例如水分、溶劑孔2低至足_程度； 化系統120戶斤執行之硬化處理的污t物何其他可能影響硬 電膜的機械性質’硬化系'請可二

II 200814194 内的交聯，而使^琶膜硬化。再者，處理系、统⑽ 含用以修改已硬化之介電膜的後處理系、统14〇 古而 進對後續薄膜的附著性或改善疏水性，後處理^在兄^^ 中以離子輕微職擊介電_達_著㈣促^在祕理糸統 搬運=3G如 ===為了將基板搬人及搬出乾燥系統n〇， L 統以及為了將基板搬入及搬出 硬化糸統120，搬運系統130可輕合至硬化 m^mrn iso 後處理系統140。當維持真空環境時 3 °至而的 及搬離乾燥系統110、硬化李統120以；5非二、二 可將土板搬至 此外，搬運糸^n ti t以及非必需的後處理系統140。 基板。雖然圖1B;顯示兩ί 或5多基板卡E(無顯示)交換 、、’、兩或一個處理糸統，作盆他虛採条你介亦 130, ; 塗佈糸統、圖型化系統、量測李 」糸、、苑/儿知糸統、 硬化系統的處理，隔離組件^^^了^離發^乾燥及 真空隔離之閘閥組件至一熱隔f f熱隔離組件與用以提供 作為隔離組件150的部份，。、 此外’例如搬運系、統130可 ^者在本發明之另一實施例中，圖1C顯干用以步Τ审| _tc 上的污染物^ 可用以將一或更多在介電膜 分、溶劑、成孔二二甘夠的备度’·此污染物包含：例如水 化處理的污可可能影響硬化系統220所執行之硬 系統220可夢由引扭以列如為了改善介電膜的機械性質，硬化 硬化。再者，9處份狀在介電咖的交聯，錢介電膜 介電膜的能^需要而包含用以修改已硬化之 性或改善疏水性饴声牛巧而&，為了促進對後續薄膜的附著 麦处糸統能夠包含在介電膜上旋轉塗佈或氣 12 200814194 ίϊϊίΓ薄膜。或者’例如可藉由在後處理系統中以離子輕微 地才里擊介電膜而達到附著性的促進。 能夠水平地配置乾燥系統⑽、硬化系統22〇及後處理系统 240，或可垂直地配置（即堆疊）。同時，如圖1C所示 將美 =搬入及搬出乾燥系統21〇，搬運系統咖可輕合至乾焊= ，以及為J將基板搬入及搬出硬化系統22〇，搬運系统mo、可 至硬化糸統220 ’以及為了將基板搬入及搬出後處理系統 =0 ’搬，系統230可輕合至非必需的後處^直 可/基板搬至及搬離乾燥系統；= 糸、、先220以及非必需的後處理系統24〇。 基板此二圖Τ42-3°-=與:或更多基板卡ε(無顯示)交換 系統、圖型化系統、量測系统算耸 ^系、、'先、/儿積糸統、塗佈 系統的處理，隔離組件250可用以耦；J隔離發生在第-及第二 離組件250能夠合Γ系統。舉例來說，隔 空隔離之關組件至^其熱隔熱隔離組件與用以提供真 為隔離組件250的部份1、 ，例如搬運系統230可作 其中之二包含^ 理系統1之賴系統1 G與硬化系統20至少 許乾燥系統10與搬“系統通岔，〒-搬^!通路允 許乾燥系統與硬化系咬之門曰、/反通行；第二搬運通路允 處理系統100及圖lc ^間夕的^反通行。然而，關於圖1B所示之 ⑽、刚及21〇 ^所^之八處=^充細，每一處理系統U0、 基板的通行。 刀匕^至J 一搬運通路，藉以允許 現在參考圖2，_+价077 士枚on _。乾燥系統3〇〇包;、用以 =、主\月^另—實施例的乾燥系統 310 ’此環境収乾燦放置在基板ϊγ咖 200814194 了乾燥室310,或耦合至基板載台320的熱處理 = = ”的污染物。再者，乾燥系統3GG能夠 下Γ局部加熱污染物。乾燥處 :=膜 褒置340，或兩者’以促進乾燥在基板325

熱處理裝置330可包含一或更多礙在基板載台32〇上 力二熱元件’此基板載钟合至—電源及—溫度控制器。舉例而ζ-=-加熱70件可包含輕合至用以供應電力之電源的電阻加熱 件二或者’熱處理裝置330可包含-或更多耦合至一電源及二 制器的輻射加熱元件。舉例來說，每一輻射加熱元件可包含耦^ 至用以供應電力之電源的加熱燈。舉例而言，基板325的溫^ 圍可從大約2G°C至大約，*此溫絲陳佳係從 c至大約棚°c。 J ζυυ 、微波處理裝置340可包含用以透過頻率之頻帶寬度以掃描微 i皮頻率的可變頻率微波源。頻率變化可避免電荷堆積，而因此允 波乾燥技術對敏感電子裝置的無損應用。 在一範例中，乾燥系統300可包含結合可變頻率微波裝置與 熱處理裝置兩者的乾燥系統，例如此微波爐係市售可從L^mbd^ Technologies, Inc. (860 Aviation Parkway, Suite 900 frrisville，NC27560)購得。對於微波爐的額外細節，說明於已 讓與 Lambda Technologies，Inc·的美國專利第 5, 738, 915 號，而 才示通為「Curing polymer layers on semiconductor substrates using variable frequency microwave energy」，其整體内容藉 由參考文獻方式合併於此。 曰 基板載台320可或可不用以箝制基板325。舉例而言，基板 載台320可用以機械式或電機式箝制基板325。 再度參考圖2，乾燥系統300能夠更包含耦合至乾燥室的氣 14 200814194 =主j統350 ’此氣體注人系_以導人清除氣體至 ρ ^ =言，此清除氣體可包含例如鈍氣或I氣的惰性氣體。 此外，乾馀糸統300可包含耦合至乾燥室31〇的直空幫 355，此真空幫浦系統用以排空乾齡31〇。在乾燥處理期間j 有或沒有真空的情況下可使基板325處於惰性 甘 =，乾燥系統300可包含控制器_，此控制 :基板載台32〇、熱纽裝置咖、微波處理裝置34〇乾 氣-庄入糸、统350以及真空幫浦系統355。控制器360包含微處理 器、記憶體以及數位1/() 4，其能產生控制電 域人，產生從乾___視 生互動。控制器編可用以安裝任何數量 產 =以及顯不來自處理树的資料。控制器細可包含一此 元件的f用。舉例來說’控制器36°顺 ίι ’ USeF interface)元件（無顯示），此 介面牛愤供解使用者監視及/或控制—或更多處理元件的 崖ΐί參考圖3,顯示依照本發明之另一實施例的硬化季續 4二此更環:竟rf化放置在基板載 ==於在多重電磁㈣波長下的職射。此== 二夠同5射源440及紫外光⑽輕射源秘。吾 S3 ’或連續地互相重疊執行基板對即#1射及IR輻 源。包含寬頻帶的iR源，或可包含窄頻帶的JR 价w輪射’原包§一或更多則登’或一或更多IR雷射(連續波 細，c〇nt咖us wave)、可調式或脈衝式），或其波

15 200814194 IR功率範圍可從大約〇· 1 mW至大約2000 W。IR輻射波長範圍可 從大約1微米至大約3〇微米，且範圍較佳係從大約8微米至大約 14微米。舉例而言，IR輻射源440可包含例如陶宽元件或碳化石夕 元件的IR元件，此IR元件具有範圍從大約1微米至大約3〇微米 的光譜輸出；或者IR輻射源440可包含具有光參數放大的半導體 雷射（二極體），或離子、Ti :藍寶石或染料雷射。 舉例而言，IR輻射源440可包含從Laser 2m

GmbH(Argelsrieder Feld 14, D-82234 Wessling，Munchen)所講 得的市售 IR發光二極體(LED，light emitting diode)燈。

UV輻射源445可包含寬頻帶的UV源，或可包含窄頻帶的w 源。UV輻射源可包含一或更多而燈，或一或更多uy雷射（連續波 式(CW ’ continuous wave)、可調式或脈衝式），或其任何組合。 例如可從微波源、電弧放電、介電質放電或電子撞擊產生扒輻射。 UV功率密度的範圍能夠係從大約〇· 1 mW/cm2至大約2〇〇〇 mw/"cm2。 UV波長的範圍可從大約100奈米（nm)至大約6〇〇随，且範圍較佳 係從大約200舰至大約400nm。舉例來說，uv輻射源445可包含 ί 或脈舰，例如具有範圍從大約1編 ί'ί;Γ二極體)、㈤氣體雷射、三倍頻“二 舉例來說，UV輻射源445可包含市隹從 Electronic Technology, inc.(1195 ^ ^

29209)的高功率 UV LED 燈。 ’Columbia，SC IR輻射源440，或UV輻射源445，式 光學裝置，m碰輻射之—或更多二餘诚量的 源可更包含濾、光器、光學鏡片、擴束^貝。例如，每-輕射 及EM波健的此種光學控制裝㈣適'^本g直$等等]光學 裝置係熟習本項技藝麵熟知。此外，此種光學控制 續模式或脈衝模式操作IR輕射源44〇 :，吾人能夠以連 4U或卯輻射源445,或兩者。 16 200814194 =/±舉.說，吾人可制溫度㈣元件輕IR輻射源440， 輕射源445 ’或兩者的溫度，此溫度控制元件可為例

β部（或加熱）祕、熱f裝置絲冷冷卻线，或其_以上 組合。 J 基板載台420可更包含溫度控制系統，此系統可用以升高及/ 或控制基板425的溫度。此溫度控制系統可以係熱處理裝置 部份:基板載台420可包含-或更多嵌在基板載台42〇上 V電加熱兀件，此基板載台耦合至一電源及一溫度控制器。舉 =言’每-加熱元件可包含_合至用以供應電力之電源的電阻加 j，。基板載台·可視需要而包含—或更麵輻射加熱元件。 牛例來說，基板425的溫度範圍可從大約2(TC至大約5〇(rr， 範圍較佳係從大約20(TC至大約40〇°C。 此外，基板載台420可或可不用以箝制基板425。例如，美 反载台420可用以機械式或電機式箝制基板425。 々再度參考圖3，硬化系統400可更包含耦合至硬化室41〇 注人系統450，且此紐注人系統肋導人清除氣體至硬 舉例來。兒，此π除氣體可包含例如鈍氣或氮氣的惰性氣體。 或者，此清除氣體可包含例如包含Η2、〇2、仙3、CxHy或其任何組人 之反應性氣體的其他氣體。此外，硬化系統4⑽可更包含耦人 ，化室41◦的真空幫浦系統伽，且此真空幫系統用以排空硬二室 〇。在硬化處理期間，在有或沒有真空的情況下可使基板 於惰性氣體環境。 再者，硬化系統400可包含控制器460，此控制器耦合至硬 至410、基板載台420、熱處理裝置430、IR輻射源440、UV輻 ，源445、氣體注入系統450以及真空幫浦系統455。控制器4心 =含微處理H、記舰以聽位I/Q #，其能產生控魏ϋ以 對硬化系統400傳遞及啟動輸入，並能產生從硬化系統4〇〇的政 ，器輸出。依照儲存的處理配方，儲存在記憶體中的程式可盥^ 化糸統400產生互動。控制器460可用以安裝任何數量的處;里元 17 ί S > 200814194 件(410、420、430、440、+ kc、 夠收集、提供、處理、儲存以及顯^來自處理= 分弓石 -、，口 便用者；1 面（GUI，graphlcuser interface) ^ W〇RKSTATI〇N 61〇n^rm^ 360 實行栌制哭360: 4t f之電腦、處理器、數位信號處理器等等 EPROM) ^ DRAM SRAM μΪ? ' ' Ε™ ' 'laSh CMOM麻健絲料^或任T他雜舰、辅機(例如 物理=器 近設置，或相對於乾燥系=目= 乾燥系統300及硬化系統働就 内部網路遠距離設1 置。、因^ 硬化系統400，經由網際網路或 造者等tiiii’ii合至内部網路中之供應商位置（即設備製 内部二二二電至器、，器等)可經由直接連接、 換資料。 乂其中之一，存取控制器360及460而交 18 f S ) ^ 525 200814194 以及容納於此處理室中的基板載台52Q，此基板載台用以支撐基板 525並控制基板525的溫度。 基板載台520設有加熱器524，此加熱器可以係用以升高基 板525之溫度的電阻加熱器。或者，加熱器524可以係加熱燈或 任何，他型式的加熱器。舉例而言，基板525的溫度範圍可從大 約20C至大約500°C，且範圍較佳係從大約2〇〇。〇至大約4〇〇t：。 此外，基板載台520可以係固定式，或可藉由驅動機構（無顯示） 使其，轉。例如，能夠使基板表面之一平面上的基板525以約i rpm(母分鐘轉數）至約rpm的速率旋轉。 /再者，處理室510包含連接至處理室51〇之底部及真空幫浦 3=60的排放管562。處理室51〇包含在基板525上方的處理空 f 545。、為了抑制待處理之基板525的金屬污染，處理室51〇的内 f面：視，要而包含内襯512。舉例而言，内襯512可以係由石 =11、鼠化梦、碳化砍、藍f石、氧化銘、氮化銘、碳、陽極 乳化鋁扳、塗膜鋁板等等所製造。 540，Ϊϊΐ、、51()包含具有氣體注人裝置542的氣體供應管線 525上方^ ^入裝置係相對於排放* 562而加以設置，並在基板 空間理鐘。處賴體財#上層橫過在處理 而從處理525，並經由真空幫浦系統56G透過排放管562 含反庫性气辦排出。此處理氣體可包含惰性氣體，或其亦可包 舰與兄且需要’將適合遠距產生電漿的遠端電漿源 過另一！^轉5G及基板525的上游連接。遠端電漿源552可透 例而十，、^衣置554而導入具反應性的處理氣體自由基。舉 室51“ 可導人反應性材料，或為了清潔處理 或遠端’可在空間上調整來自氣體注人裝置542 切^私漿〉原552之處理氣體的導入。 衣罝 的多^^圖^及ί ’處理系統500更包含轉合至處理室51 〇 田射源530 〇吾人將基板525曝露至來自多光譜輻射源 19 ：C S > 200814194 530的紅外光（IR)及紫外光(UV)輻射，藉以使多光譜輻射源530 所發射的電磁(EM)輻射透過透明窗532而進入到基板525上方的 處理空間545。如圖4A及4B所示，吾人可將多光譜輻射源530 直接設置在基板525的上方。或者，亦可將多光譜輻射源530設 置在基板525上方並介於氣體注入裝置542與基板525之間。

多光譜輻射源530包含IR源的第一陣列534及UV源的第二 陣列536，吾人將此第一陣列設成以iR輻射照射基板525，並排 列其照射；吾人亦將此第二陣列設成以UV輻射照射基板525，並 排列其照射。每一 IR輻射源可包含一或更多發光元件(LEj)s，light emitting devices，其為連續波式（CW)、可調式或脈衝式）。IR 功率密，的範圍可從大約〇」mW/cm2至大約i⑽〇 mW/cm2。IR輻 射波長範圍可從大約1微米至大約微米，且範圍較佳係從大約 8微米至大約Η微米。每一 UV輻射源可包含一或更多uv發光元 ，(LEDs，light emitting devices，其為連續波式(cw)、可調式 或脈，式）°UV功率密度範圍可從大約〇·1 mW/cm2至大約1000 波長範圍可從大約謂奈米（nm)至大約咖咖 較佳係從大約20〇nm至大約400nm。 ^輻射源陣列534,4UV幸畐射源陣列咖 整一或更多的輸出_性質。ί:而; I =射更包含濾、絲、光學鏡片、擴束ϋ、射柱準直儀等 ί學此種光學控制裝置係適合於本發明，此種 用時，可機柄射源不使 如圖4β所示，吾人可依照矩形樣式設置的32第一及第一 20 200814194 ，列534、536。或者，亦可依照圓形樣式、或 丄 任而ffj何口巧式、或足以均“祖板%、心 ?2輕射源的第二陣細可在彼此之弟= :列==示Λ人可ί ;R 534諸源的第土 =,536女排成一樣式，以使π源(左傾剖面線(cross_hatchi收)） ' ί 53；^ ° ^ ? :永木在一起，並與UV源之第二陣列咖的群組分開排列。 5牛25 ==原的第-陣列534可包含一列或複數列排列在基板 > ^二 方的單獨iR源；而UV源的第二陣列536可包含 一列列排列在基板525上之另一位置上方的單^蜀uv源。 IR輻射源與UV輻射源在基板上方的位置、结合來s射 以使輕射射處理均勻性。宜選擇設計參數， 一步改“處理均ΐ性板525上。基板的旋轉可用以進 i_? 列而Λ’ IR&UVLEDs的直徑範圍能夠從數個毫米至大約 出細可從數紅至大約5到1G瓦或更大， H Λ的關可從小於10度至大於90度。典醜，市隹 角的⑽’位於離輕射源3cm之基板上的光點大小、(1射 強八乎均勻）約為2cm。因此，⑽對爪，相同型式 ^ 的方細開。依照-範二可 ίΓ i覆盍基板而設置1R及uv輻射源。此外，1R及UV輻射源 可相對於彼此被隔開，並以錄量 丨勺的^ 範例中，吾人不需移動或旋轉基板。依基 戶;示）ϋϋ並^份覆蓋基板而設置肢UV輻射源(如圖4B 辄彳丨中，Ό人則需要移動或旋轉基板以獲得實質上始 勻的土板照射。基板的部份覆蓋係如圖4β所示之LED最小空間的 21 200814194 發明之一實施例中’基板的旋轉可在較寬的燈具距離 雈可、;輪射源之較低的加熱密度)下允許部份的陣列覆蓋，並依 二到均勻^曝露。再者，吾人可選擇較低限制的UV波長範圍 所上避免複合材料的表面緻密化。同時，如熟習本項技藝者 波，吾人可選擇11^波長範圍以對應於複合材料之吸收光i的 MR 外，舉例而言，IR源之第一陣列534與UV源之第二陣列 amΓ作可包含··相繼將基板525曝露至IR輻射及UV輻射；同 H板525曝露至IR輻射及uv輻射；或將基板52 至IR輻射及UV輻射。 口 依=考圖μ ’控制器-包含微處理器、記憶體以及數位 # -t U產生控制電魔足以對處理系統500傳遞及啟動輸入， 攸ί理系統500的監視器輸出。此外，吾人可將控制哭 570 _合至處理室510、真空幫浦系統56〇、加熱器微m 5口36= ί有1R輕射源之第一陣列534與UV輻射源之‘陣^ L雷射源53G、用以供應氣體至氣體供應管線540盘遠 ，電=源552的氣體供應系統以及遠端電漿源552，並與其交 ，二乂可如同聰系統工作站而實行控制器57G。或者，亦可 7見广數位信严理i統等等而實行控制器‘ ”電膜的方法。此方法具有流程圖500，流程圖500隨著在J ^ J糸統，乾絲板上之介電膜的51〇而開始。此第_處㊁季^ ΐ乾移除或部份移除在介電膜中、二 他會影響i續硬_ '成孔劑或任何其 於520中，在第二處理系統硬化介_ 膜的機械性質，此第二處理系统包含用』八，了改善)丨電 統，此硬化_由引起或部份v起在二化系 電膜硬化。在乾燥處理之後，為了使污^=== 22 200814194 於其 沉積另 陵擊介 國專利第5, 714 437赛，許ΐΓ %WV &顆傻/爽理說明於美 betw^n +κ：. ： #u fMeth〇d of improving adhesion 中，將基板曝露至υν^射及處弟二處理系統 統中推純^田:要而在用以修改已硬化之介電膜的後處理系 善疏水性，後處理可J二，後_膜的附著性或改 薄膜。或者，例如可上補塗佈或氣相沉積另一 膜而達_著性^Ϊ 钱巾_子祕難擊介電 國直剎榮c種適s本發明的此類後處理說明於 between thin fn —v ^tnuu υι improving adh 雖然本賴由參敎獻方式合併於此° 明白在獨“但熟，本項技藝者應 修改。因此，所ΐ 優 可貫行許多示範實施例的 斤有此種修改應包含在本發明的範圍内。 【圖式簡單說明】 在隨附圖式中： 依照本發㈣—實關之乾_、賴概略橫剖面圖； ^^綠照本發明3一實施例之硬化系統的概略橫剖面圖； 二D係依照本發明另-實關之硬化祕的概略橫剖面圖； ^ 4B係圖4A所示之硬化系統的俯視圖； 圖。’ 5係依照本發明又另—實_之處理介賴的方法流程 t主要元件符號說明】 1處理系統 1G乾燥系統 20硬化系統 30搬運系統 23 200814194 40多元件製造系統 50 隔離組件 100 處理系統 110乾燥系統 120硬化系統 130搬運系統 140後處理系統 150 隔離系統 200 處理系統 210乾燥系統

220硬化系統 230搬運系統 240後處理系統 250 隔離系統 300乾燥系統 310乾燥室 320基板載台 325基板 330熱處理裝置 340微波處理裝置 350 氣體注入系統 355真空幫浦系統 360控制器 400硬化系統 410硬化室 420基板載台 425基板 430熱處理裝置 440紅外光（IR)輻射源 24 200814194 445 450 455 460 500 510 : 512 : 520 524 525 ⑩ 530 532 534 536 540 542 545 550 552 • 554 560 562 570 紫外光(UV)輻射源 氣體注入系統 真空幫浦系統 控制器 處理系統 處理室 内襯 基板載台 加熱器 基板 多光譜輻射源 透明窗 IR輻射源陣列 UV輻射源陣列 氣體供應管線 氣體注入裝置 處理空間 氣體入口 遠端電漿源 氣體注入裝置 真空幫浦系統 排放管 控制器 25

Claims (1)

1. 200814194 十、申請專利範圍： 1· 一種用以處理基板上之介電膜的處理系統，包含： 一處理室，用以促進該處理程序； ^ 一基板載台，耦合至該處理室，並用以支撐在該處理室中的 該基板， 、-溫度控制祕，_合至該基板載台，並用崎高該基板的 溫度； 一多光瑨輻射源，耦合至該處理室，並設成以紅外線（IR， infrared)輻射及紫外線(UV，ultraviolet)輻射照射哕美柘 多光譜輻射源包含： ~ 一 IR轄射源，包含IR發光元件⑽s，ligh devices)的一第一陣列；及 g 一 UV輻射源，包含UV LEDs的一第二陣列；及 一真空幫浦系統，耦合至該處理室，並用以排空該處理室。 2·如申請專利範圍第1項之用以處理基板上之介電膜的#理 統，其中將該IR LEDs的該第一陣列及該uv LEDs的該第^列 在該基板上方排列成一矩形樣式。 • 3·如申請專利範圍第1項之用以處理基板上之介電膜的声理系 統，其中將該IR LEDs的該第一陣列及該uv LEDs _ 二 在該基板上方排列成一圓形樣式。 ^弟一卩皁列 〜4·如申請專利範圍第1項之用以處理基板上之介電膜的严理 統，其中該IR LEDs的該第一陣列及該UV LEDs的該第二^列= ♦ 以發射實質上覆蓋該基板的光。 X —早，J用 5·如申請專利範圍第1項之用以處理基板上之介電膜的声 統，其中該IR LEDs的該第一陣列及該UV LEDs的該第二^列^ 26 200814194 以發射部份覆蓋該基板的光。 ^如申請專利範圍第丨項之肋處理 統，其中該基板載台包含： 〜I頓的處理糸 轉該婦的基鋪台’用峨耗餘該紐平面的軸線旋 z miLi1 含項之用以處理基板上之介電膜的處理系 3〇微波帶魏發概絲，大約1微米至大約 8·如申請專利範圍第1項之用#其 統，其中該IR LEDs包含 處板上之介電膜的處理系 14微米的光 皮帶發射器’帛以發射波絲圍從大約 8微米至大約 9·如申請專利範圍第1項 600麵Z帶發射器，用以發射波長範圍從大_奈米至大約 統’其申中;專二S弟包I項之用以處理基板上之介電膜的處理系 400奈米的光了《射°°肖以發射波長範圍從大約200奈米至大約 統，减絲板上之介賴的處理系 27 200814194 -電阻加熱元件，耗合基板載台。 12·如申請專利範圍第u項之用以處理基板 至供應祕’耦合雌處難，並肋導人—處理氣體 14. 如申請專利範圍第13項之用以處理基板上之 統，其中該氣體供應系統用以供應—惰性氣體至該處理室、理糸 15. 如申請專利範圍第13項之用以處基板 統，其中該氣體供應系_以供應-反應性氣ίΐίίίί理糸 16. 如申，專利範圍第13項之用以處理基板上之介電 統’ 應系統用以導入該處理氣體至該處理室，以使 處理氣體在忒基板上方形成一實質上的平行流。 17. 如申^專利範㈣丨項之用以處理基板上之介賴的處理系 統，更包3 · -，端電漿源，_合至該處理室’並用以導人電漿自 該處理室。 18·如申^專利範圍第1項之用以處理基板上之介電膜的處理系 統，更包含： 〆内襯，I禺合至镇理室之—内部表面，並用以降低該基板 28 200814194 的污染。 19·如申請專利範圍第18 統，其中該内襯係由下列1中處理基板上之介電膜的處理系 成：石英、石夕、氮化石夕、碳化石夕、兩者以上之組合所製 陽極氧化銘板、塗膜銘板。 现貝、氧化銘、氮化紹、碳、 20·如申請專利範圍第〗項 統，更包含： 、帛處理基板上之介電膜的處理系 一乾燥室，藉由-搬運機構_合至該處理室。 -搬運室’用以將該基板從該處理室搬運至該乾燥室。 22· —種用以處理介電膜的方法，包含: 乾燥該介電膜，以從該薄膜移除 以-單-階段將該介電膜曝露至紫;^ 23·如申請專利範圍第22項之収處理 理。在介於大約_至大約儀。。‘^ 更包含 更包含 24.如申請專利範圍第22項之用以處理介電膜 在該介電膜上沉積一附著促進膜。 龟、 25·如申請專利範圍第22項之用以處理介電 以離子撞擊該介電膜。 、的方法’ 29