发明名称 处理微元件结构矽基表面的方法及制造栅光阀元件的方法
摘要 本发明揭示一种处理矽基表面用于降低充电迁移的方法。根据此方法,在表面被激发之后,利用富氮气平复气体环境来处理矽基表面。该表面在一乾燥步骤中被激发,其中残留的水或者是湿气在一提升的温度与减压下从表面被移除。本发明实例的方法是特别地有用于栅光阀元件之带状部份表面处理,其中在带状部份表面依本发明来加以处理之后,表面电荷维持在低程度下持续许多天,甚至在开放的条件下。
申请公布号 TW550236 申请公布日期 2003.09.01
申请号 TW091100701 申请日期 2002.01.17
申请人 矽光机器公司 发明人 亚历山大 帕夫内;克里斯多福 古德曼;詹姆斯 杭特;麦可 布鲁墨尔;柯林顿 卡洛尔
分类号 B81B3/00 主分类号 B81B3/00
代理机构 代理人 蔡清福 台北市中正区忠孝东路一段一七六号九楼
主权项 1.一种处理微元件结构矽基表面的方法,该方法包含:(a)将微元件结构置于真空环境;(b)该微元件结构在真空环境中,将微元件结构的温度维持在250℃或者是更高的温度;以及(c)将微元件结构曝露于富氮气平复气体环境之中。2.如申请专利范围第1项所述的方法,其中微元件结构是一栅光阀结构,其包含复数个占空间地排列的带状区是由Si3N4所形成,以及包含矽的一基材结构,其中该带状区被装配切换由一入射光源所干射之建设性条件或者是破坏性条件,而其系藉由施加一偏压电压穿过可移动带状区以及基材结构的一部份来达成。3.如申请专利范围第1项所述的方法,其中富氮气平复气体环境被调整至介于0.5 torr到6 torr的范围内。4.如申请专利范围第1项所述的方法,其中富氮气平复气体环境中氮气的分压介于0.25 torr到3.0 torr的范围内。5.如申请专利范围第1项所述的方法,其中富氮气平复气体环境进一步包含一选自由氦、氩、氪、氙、氡所组成族群之惰性气体。6.如申请专利范围第1项所述的方法,其中该真空环境被维持在10-6 torr或者是更低的压力。7.如申请专利范围第1项所述的方法,其中在将微元件结构曝露于富氮气平复气体环境中之前,该微元件结构被冷却至20到30℃的常温下。8.如申请专利范围第1项所述的方法,其中将微元件结构置于真空环境,维持微元件结构的温度在300℃或者是更高的温度,而微元件结构在真空环境中,并且将微元件结构曝露于富氮气平复气体环境,系在一独立腔室中被完成。9.如申请专利范围第1项所述的方法,其中进一步包含在将微元件结构曝露于富氮气平复气体环境中之后,将该微元件结构密封于一模结构。10.如申请专利范围第9项所述的方法,其中进一步包含在将微元件结构密封于一模结构之前,提供一惰性气体环境,其中惰性气体环境包含一选自由氦、氩、氪、氙、氡所组成族群之贵重气体。11.如申请专利范围第9项所述的方法,其中将微元件结构密封于一模结构之中的步骤进一步包含:(a)提供一沿着模结构密封周缘的金属化衬垫;(b)提供一带有附带金属化衬垫之玻璃罩;(c)将玻璃罩正对着金属化衬垫且于该模上方而加以放置,如此该衬垫是相接触的;以及(d)调整模结构与玻璃罩的温度,至一足以将金属化衬垫之一至少一部份熔融并将玻璃罩黏于该模结构上之温度。12.一种制造栅光阀元件的方法,其包含下列步骤:(a)由一栅光阀结构与一模结构的表面将湿气移除;(b)将该栅光阀结构以及该模结构曝露于一富含氮气之平复气体环境中;以及(c)将在模结构之中将该模结构与该栅光阀结构密封。13.如申请专利范围第12项所述的方法,其中由该栅光阀结构以及该模结构的表面移除湿气的步骤包含:将该栅光阀结构置于一真空的环境中,并且维持该栅光阀结构的温度在250℃或者是更高的温度,而该栅光阀结构在真空环境中。14.如申请专利范围第12项所述的方法,其中将该栅光阀结构以及该模结构曝露的步骤,以及在模结构之中将该栅光阀结构密封的步骤是在一独立腔室中被加以完成。15.如申请专利范围第13项所述的方法,其中进一步包含:在模结构之中将该栅光阀结构密封的步骤之前,在该独立腔室中提供一惰性气体环境。16.如申请专利范围第12项所述的方法,其中将栅光阀结构密封于一模结构之中的步骤包含:(a)沿着该模结构密封周缘提供一金属化衬垫;(b)提供一带有附带金属化衬垫之玻璃罩;(c)将玻璃罩正对着金属化衬垫且于该模上方而加以放置,如此该衬垫是相接触的;以及(d)调整模结构与玻璃罩的温度,至一足以将金属化衬垫至少其一之一部份熔融并将玻璃罩黏于模结构上之温度。17.如申请专利范围第12项所述的方法,其中富氮气平复气体环境被调整至介于0.5 torr到6 torr的范围内。18.如申请专利范围第12项所述的方法,其中富氮气平复气体环境中氮气的分压介于0.25 torr到3.0 torr的范围内。19.如申请专利范围第18项所述的方法,其中富氮气平复气体环境进一步包含一选自由氦、氩、氪、氙、氡所组成族群之惰性气体。20.如申请专利范围第13项所述的方法,其中该真空环境被调整在10-6 torr或者是更低的压力。21.如申请专利范围第13项所述的方法,其中在将栅光阀结构曝露于富氮气平复气体环境中之前,该栅光阀结构被冷却至20到30℃的常温下。22.一种处理微元件结构之矽基表面的方法,其中包含一复数个可移动的表面,该方法包含:(a)将在一真空环境下的微元件结构加热至足以从表面移除水或者是湿气的温度;以及(b)将该微元件结构曝露于富氮气平复气体环境中。23.如申请专利范围第22项所述的方法,其中将该微元件结构曝露于该平复气体环境中藉以降低表面充电。24.如申请专利范围第22项所述的方法,其中包含将该微元件结构的温度维持在250℃或者是更高的温度,而该微元件结构在真空环境中。25.如申请专利范围第22项所述的方法,其中包含将该微元件结构的温度维持在250℃或者是更高的温度,而该微元件结构曝露于平复气体环境中。26.如申请专利范围第22项所述的方法,其中该平复气体环境为富氮气平复气体环境。27.如申请专利范围第26项所述的方法,其中富氮气平复气体环境被调整至介于0.5 torr到6 torr的范围内。28.如申请专利范围第22项所述的方法,其中该平复气体环境具有低于1ppm的水份含量。29.如申请专利范围第26项所述的方法,其中在一真空的环境中加热该微元件结构,并且维持该微元件结构的温度在250℃或者是更高的温度,而该微元件结构在真空环境中,并且将微元件结构曝露于富氮气平复气体环境中,而在一独立腔室中被加以完成。30.如申请专利范围第26项所述的方法,其中进一步包含将该微元件结构密封于一模中。31.如申请专利范围第22项所述的方法,其中该当氮气平复气体环境包含一选自由氦、氩、氪、氙、氡所组成族群之贵重气体。32.一种制作一栅光阀的方法,其中包含下列步骤:(a)藉由在一真空下加热一或者是多表面至足以从一或者是多表面上移除水或者是湿气的温度,而从栅光阀结构之一或者是多表面上移除湿气;以及(b)将一或者是多表面曝露于平复气体中。33.如申请专利范围第32项所述的方法,其中包含将在一模结构之上或者是模结构之中的一或者是多表面密封。34.如申请专利范围第32项所述的方法,其中包含将一或者是多表面曝露于该平复气体环境中藉以降低一或多表面充电。35.如申请专利范围第32项所述的方法,其中包含将将一或者是多表面的温度维持在250℃或者是更高的温度,而使一或者是多表面是在真空环境中。36.如申请专利范围第32项所述的方法,其中包含将将一或者是多表面的温度维持在250℃或者是更高的温度,而将一或者是多表面是曝露于平复气体环境中。37.如申请专利范围第32项所述的方法,其中该平复气体环境为富氮气平复气体环境。38.如申请专利范围第36项所述的方法,其中在将一或者是多表面的温度维持在250℃或者是更高的温度之后,将一或者是多表面曝露于平复气体环境中被加以完成。39.如申请专利范围第33项所述的方法,其中将一或者是多表面曝露于平复气体环境中,而在一独立腔室中被加以完成。40.如申请专利范围第39项所述的方法,其中进一步包含:在模结构之中或者是模结构之上将一或者是多表面密封之前,在该独立腔室中提供一惰性气体环境。41.如申请专利范围第37项所述的方法,其中富氮气平复气体环境被调整至介于0.5 torr到6 torr的范围内。42.如申请专利范围第41项所述的方法,其中富氮气平复气体环境中氮气的分压介于0.25torr到3.0 torr的范围内。43.如申请专利范围第32项所述的方法,其中富氮气平复气体环境包含一选自由氮、氦、氩、氪、氙、氡所组成族群之惰性气体。44.如申请专利范围第32项所述的方法,其中该真空环境被调整在10-6 torr或者是更低的压力。45.如申请专利范围第35项所述的方法,其中进一步包含在将一或者是多表面曝露于富氮气平复气体环境中之前,该栅光阀结构被冷却至20到30℃的常温下。图式简单说明:第一图A为具有建设性干射位置中反射带栅光阀的剖面图。第一图B为如第一图A所示之栅光阀,其所带有之破坏性干射的位置被加以取代之活性带状区的剖面图。第二图A为在相同反射面具有一组活性带状区,以及一组偏压带状区之栅光阀的剖面图。第二图B为如第二图A所示之栅光阀,其活性带状区由偏压带状区被加以取代城破坏性干射位置的剖面图。第三图为亮度应答对被施加在栅光阀之偏压电压图。第四图为以本发明处理表面所制作栅光阀的方块图。第五图为本发明优选方法中所使用独立腔室之示意图。第六图A为根据本发明之已处理矽基表面与未处理之相同表面的开放空气充电比较图。第六图B为根据本发明之已处理矽基表面与未处理之相同表面的漏损电流比较图。
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