专利名称：具有盖板的等离子处理室及其气体分配板组件的制作方法
技术领域：
具有盖板的等离子处理室及其气体分配板组件技术领域本发明是有关于用以改良在沉积处理室中的膜沉积均勾性的档板。
技术背景液晶显示器或平面面板经常被用以作为例如电脑或电视机的主动矩阵显示器。等离子加强化学气相沉积(PECVD)大致被用以在例如平面面板显 示器的透明基板的基板或半导体晶圓上沉积薄膜。PECVD大致藉由将前驱 气体或气体混合物引入含有一基板的真空室内，而加以完成。前驱气体或 气体混合物典型被向下导引穿过位在接近室顶部的气体分配板。施加来自 一或数个耦接至室的射频(RF)源的RF电力至该室，而激发(例如激励)在室 内的前驱气体或气体混合物为等离子。所激励的气体或气体混合物反应， 以在基板表面上，形成一层材料，该基板被定位在受温度控制的基板支撑 件上。于反应时所产生的挥发副产物经由排气系统被行室抽出。为PECVD技术所处理的平面面板典型尺寸较大，经常超出370mmx 470mm。愈来愈大并且超出4平方米的平面基板在不久的将来将会出现。 用以在平面面板上，提供均匀处理气体流的气体分配板(或气体扩散板)尺 寸上相当地大，尤其是，相较于用于200mm及300mm半导体晶圆处理的 气体分配板时。图1显示一薄膜电晶体结构的剖面图。 一常见低温多晶硅TFT结构为 示于图1的顶栅TFT结构。基板101可以包含基本在视频上光学透明的材 料，例如，玻璃或透明塑胶。基板可以为任意形状或尺寸。典型地，对于 TFT应用，基板为具有表面积大于约500mm2的玻璃基板。基板上可以具 有下层102。该下层102可以为一绝缘材料，例如，二氧化硅(Si02)或氮化 硅(SiN)。 n型掺杂硅层104n被沉积在下层102上。或者，硅层可以为p型 掺杂层。于一实施例中，n型掺杂硅层104n为非晶硅，其是被熔化并藉由 一退火处理加以快速再结晶，以形成多晶硅层。
在形成n型掺杂硅层104n后，其选定部份是被离子布植，以在邻近n 型掺杂区104n旁形成p型掺杂区104p。于n型区104n及p型区104p间 的介面为半导体接面，其支援1薄膜电晶体的能力以作为一开关装置。藉 由离子掺杂半导体层104的部份，形成一或数个半导体接面，在每一接面 间，出J见有一本质电4立。一栅介电层108被沉积在n型掺杂区104n及p型掺杂区104p上。栅 介电层108可以包含例如二氧化硅(Si02)、氮化硅(SiN)、或氧氮化硅(SiON)， 其是使用依据本发明的PECVD系统实施例加以沉积。于一实施例中，栅 介电层103为二氧化硅(Si02)层，其是使用TEOS(原硅酸四乙酯)及氧加以 沉积。TEOS为一液体源前驱物并可以被蒸发以载入处理室中。在半导体 工业中，TEOS氧化物膜被知道为较硅烷氧化物具有更佳的均匀性。栅金属层110被沉积在栅介电层108上。该栅金属层110包含一导电 层，其控制在薄膜电晶体内的带电载子的移动。栅金属层110可以包含一 金属，例如铝(A1)、钨(W)、铬(Cr)、钽(Ta)、或其组合物等等。栅金属层 110可以使用传统沉积技术加以形成。在沉积后，使用传统微影及蚀刻技 术，栅金属层110被图案化，以定义栅极。在栅金属层110形成后，在其 上形成一内介电层112。内介电层112可以使用传统沉积技术加以形成。 内介电层112被作出图案，以曝露出n型掺杂区104n。内介电层112的图 案化区是被填入以导电材料，以形成接点120。接点120可以包含金属， 例如，铝(A1)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钽(Ta)、氧化铟锡(ITO)、氧化锌 (ZnO)及其组合物等等。接点120可以使用传统沉积技术加以形成。随后， 一钝化层122可以形成于其上，以保护并密封所完成的薄膜电 晶体125。钝化层122大致为一绝缘体，并可以包含例如氧化硅或氮化硅。 钝化层122可以使用传统沉积技术加以形成。虽然图l及支援内容提供的 实施例中，掺杂硅层104为n型硅层，其中被布植有p型掺杂离子，但熟 习于本领域的技术人员可以了解，形成此或其他架构仍在本发明以下所述 的范围内。例如，吾人可以沉积一p型硅层并在其区域中，布植n型掺杂 离子。于此所述TFT结构仅使用作为例子。图2A为可以由美国加州圣塔卡拉应用材料公司的分公司的AKT购得 的先前技艺等离子加强化学气相沉积系统200的实施例剖面图。系统200 大致包含耦合至气体源204的处理室202。处理室202具有壁206及一底 208,这部份定义处理体积212。处理体积212典型经由在壁206中的端口 (未示出)加以进入，以促成基板240的移动进出处理室202。壁206及底 208典型由与处理相容的铝或其他材料的单块体作成。壁206支撑一盖组 件210,其包含将处理体积212耦合至排气端口(其包含各种(未示出)抽气 元件)的抽气充气室214。温控基板支撑组件238被置中于处理室202之内。于处理时，支撑组 件238支撑玻璃基板240。于一实施例中，基板支撑组件238包含一铝主 体224,其密封至少一内藏加热器232。一般而言，支撑组件238具有下侧226及上侧234。上侧234支撑玻 璃基板240。下侧226具有一杆242连接至其上。杆242将支撑组件238 连接至一抬举系统(未示出)，其将支撑组件238移动于一升高处理位置(如 所示)及一下位置之间，该下位置促成基板传送进出处理室202。杆242另 外提供一导管，用以电气及热耦合于支撑组件238与系统200的其他元件 间的接线。一蛇腹管(bellows)246被耦接于支撑组件238(或杆242)与处理室202 的底208之间。蛇腹管246提供于处理体积212与处理室202外的气氛间 的真空密封，同时，促成支撑组件238的垂直移动。支撑组件238大致被接地，使得为电源222所供给至气体分配板组件 218的RF电源可以激励出现在支撑组件238与气体分配板组件218间的处 理体积212的气体，该气体分配板组件218是定位在盖组件210与支撑组 件238之间(或其他电极定位在室的盖组件内或接近盖组件)。来自电源222 的RF电力大致被选择以配合基板的尺寸，以驱动化学气相沉积处理。藉 由将来自一或数个耦接至室的射频(RF)电源的电力施加至室内，在室中的 前驱气体或气体混合物被激化(或激励)为等离子。被激励的气体或气体混 合物反应，以在玻璃基板240的表面上形成一层材料，该玻璃基板240被 定位在一温度受控的基板支撑组件238上。支撑组件238另外支撑一外接遮蔽框248。 一般而言，遮蔽框248防
止沉积在玻璃基板240与支撑组件238的缘，使得基板并不会勦着至支撑 组件238。支撑组件238具有数个孔228,分布并贯穿其间，并收纳数个抬 举销250。该等抬举销250典型包含陶梵或阳极处理的铝。盖组件210提供至处理体积212的上方边界。盖组件210典型被移除 或打开，以进出处理室202。于一实施例中，盖组件210由铝(A1)制造。盖 组件210包含一抽气充气室214，形成在其中，并耦接至外部抽气系统(未 示出)。抽气充气室214被用以均匀地通畅来自处理体积212及离开处理室 202的气体与处理副产物。盖组件210典型包含入口端口 280，经由该端口为气体源204所提供 的处理气体^皮引入处理室202。入口端口 280也4皮耦接至清洗源282。清洗 源282典型提供例如分解氟的清洗剂，以引入处理室202，作自处理室硬 体，包含气体分配板组件218处移除沉积副产物及膜。气体分配板组件218被耦接至盖组件210的内侧220。气体分配板组 件218典型被架构以实质配合玻璃基板240的轮廓，例如，用于大面积平 面面板基板为多角形，及用于晶圓则为圆形。气体分配板组件218包含一 穿孔区216，经由该区域，为气体源204所供给的处理及其他气体被输送 至处理体积212。气体分配板组件218的穿孔区216被架构以提供均匀气 体分配，气体经由气体分配板组件218流入处理体积212中。气体分配板组件218典型包含与吊板260悬置开的扩散板(或气体分配 板)258。扩散板258及吊板260也可以包含一单体组件。数个气体通道262 被形成穿过该扩散板258,以允许一预定的气体分布通过气体分配板组件 218并进入处理体积212。吊板260维持扩散板258与盖组件210的内面 220呈一分开关系，因此，在其间定义充气室264。充气室264允许气体流 经盖组件210,以均勾地分布于扩散板258的整个宽度，使得气体均匀地 提供在中央穿孔区216上，并以均匀分布流经气体通道262。图2B为描述于2004年4月14日申请的具有共同受让人的美国申请 第10/824,347号名为"大面积等离子加强化学气相沉积的气体分配喷气头 设计"案中的例示扩散板258的部份剖面图。例如，对于一 696468mm2CH 如762mm x914mm)扩散板，该扩散板258包含约12000气体通道262。对
于用以处理较大平面面板的大扩散板，气体通道262的数量可以大到 IOOOOO个。气体通道262大致被作出图案，以提升定位在扩散板258下的 玻璃基板240上的材料的沉积均匀性。参考图2B,在一实施例中，气体通 道262包舍一限制段落422及一圓锥开口 406。限制段落422由扩散板258 的第一侧418通道并耦接至圆锥开口 406。圆锥开口 406是耦接至限制段 落422并由限制段落422径向向外扩大至扩散板258的第二側420。第二 侧420面向基板表面。圆锥开口 406的扩口角416是约20至约35度。扩大开口 406提供流入处理体积212的处理气体的等离子离子化。再 者，扩口开口 406提供较大表面积，以供中空阴极效应加强等离子放电。 于一实施例中，限制段落422的直径为1.40mm(或0.055英寸)。限制段落 422的长度为14.35mm(或0.565英寸)。圓锥开口 406在扩散板258的第二 侧420上具有7.67mm(或0.302英寸)的直径。扩口开口 406的扩口角为22 度。扩口开口的长度为16.13mm(或0.635英寸)。当基板的尺寸持续在TFT-LCD工业中持续加大时，特别是，当基板尺 寸至少约100cmx 100cm(或约10000cm"时，部份膜的膜厚度均匀值变得太 大而不能符合部份大面积等离子加强化学气相沉积(PECVD)装置制造者的 严格要求。例如，栅介电厚度均匀性要求对于部份制造者为低于2-3%,并 且，并不能为现行气体分配板的设计者所完成。因此，有需要一改良气体分配板组件，以改良例如膜厚度均匀性的膜 特性的控制。实用新型内容本申请提供在处理室中的气体分配用的气体分配板的实施例。于一实 施例中，用于具有盖板的等离子处理室的气体分配板组件，包含 一扩散 板，具有 一上游侧、 一面向处理区的下游侧、及数个气体通道，形成穿 过该扩散板；及一档板，放置于处理室的盖板与扩散板之间，具有数个孔， 由档板上表面延伸至下表面，其中该等孔具有至少两侧。于另一实施例中， 一种具有盖板的等离子处理室，包含 一扩散板， 具有 一上游侧、 一面向处理区的下游侧、及数个气体通道，形成穿过该 扩散板；及一档板，放置于处理室的盖板与扩散板之间，具有数个孔，由 档板上表面延伸至下表面，其中该等孔具有至少两种尺寸。于另一实施例中，提供一种具有盖板的等离子处理室的气体分配板组 件，其中上述的等离子处理室为等离子加强化学气相沉积室。该气体分配 板组件包括一扩散板和一挡板，档板具有数个圓柱孔，这些孔的直径大于 数个圓柱孔的最小直径。上述的具有直径大于数个圆柱孔的最小直径的数 个圓柱孔的数目为至少4。较佳的这些圆柱孔是被对称分布于整个档板上。 在一实施例中，上述的扩散板与档板两者具有大于370mmx370mm的表面 积。于另一实施例中，提供一种具有盖板的等离子沉积处理室，至少包含 一扩散板，具有上游側、面向处理区的下游侧、及数个气体通道形成穿过 该扩散板；及一档板，放置在处理室的盖板与扩散板之间，具有数个圓柱 孔由档板的上表面延伸至下表面，其中该数个圓柱孔具有至少两种尺寸， 并由档板的中心对称分布至档板的边缘。于另一实施例中， 一种在基板上沉积一薄膜的方法，包含将一基板 放置在具有一盖部的处理室中，该处理室具有一扩散板，具有 一上游侧、 一面向处理区的下游侧、及数个气体通道，形成穿过该扩散板，及一档板， 放置于处理室的盖板与扩散板之间，具有数个孔，由档板上表面延伸至下 表面，其中该等孔具有至少两种尺寸；将处理气体通入档板与扩散板，并 朝向被支撑在基板支撑件上的基板；在该扩散板与该基板支撑件间建立等 离子；及沉积一薄膜在该处理室内的基板上。本实用新型的改良的气体分配板组件，使用具有小针孔及大孔的档板 改良了 TEOS氧化物膜厚度均匀性，并且，不会影响TEOS膜的其他膜特 性。同时使用具有小针孔及大孔的相同档板也不会影响膜厚度均匀性及 SiN膜的其他膜特性。
图1为底栅薄膜电晶体的剖面示意图；图2A为具有气体扩散板的例示处理室的剖面示意图2B为图2A的气体扩散板的剖面示意图；图3A为具有例示气体扩散板及例示档板的处理室的剖面示意图；图3B为放置于顶板与例示扩散板间的例示档板的剖面示意囝；图4为沉积一薄膜在具有扩散板的处理室中的基板上的流程图；图5A为在920mm x 730mm基板上的原硅酸四乙酯(TEOS)氧化物沉积 速率量测值，其是由没有档板的气体分配组件的沉积法所取得；图5B为在920mm x 730mm基板上的TEOS氧化物沉积速率量测值， 其是由利用具有小针孔的档板的气体分配板的沉积法所取得；图5C显示具有对称分布的小针孔的档板的俯视图；图5D显示在920mm x 730mm基板上的TEOS氧化物沉积速率量测值， 其是由利用具有小针孔及大孔的档板的气体分配组件的沉积法取得；图5E显示具有对称分布的大孔的档板的俯视图；图6A显示由不具档板的气体分配组件的沉积法所取得的920mmx 730mm基板上的SiN沉积速率量测值；及图6B显示由利用具有小针孔及大孔的档板的气体分配组件所取得的 920mm x 730mm基板的SiN沉积速率量测值。附图标记说明101基板102下层103栅介电层104nn型掺杂区104pp型掺杂区110栅金属层112内介电层120接点122钝化层125薄膜电晶体200等离子加强化学气相沉积系统202处理室204气体源206壁208底210盖组件212处理体积214抽气充气室216中心穿孔区218分配板组件222电源224铝主体226下侧234上侧238支撑组件240玻璃基板242杆246蛇腹管248遮蔽框250抬举销253孑匕257档板258扩散板260吊板262气体通道264充气室266孔径280入口端口282清洗源303盖板406扩口开口416扩口角420第二侧422限制段落具体实施方式
本发明的原理可以迅速藉由参考以下的详细说明配合上附图加以了解。为了容易了解，相同附图标记被尽可能用以表示在所有图式中的相同 元件。本发明大致提供在处理室内的气体配送的气体分配组件。本发明是参 考被架构以处理大面积基板的等离子加强化学气相沉积系统，例如由美国加州圣塔卡拉的应用材料公司的分部的AKT所购得的等离子加强化学气 相沉积(PECVD)系统加以说明如下。然而，应了解的是，本发明可以应用 至其他系统，例如蚀刻系统、其他化学气相沉积系统、及其他想要在处理 室内配送气体的系统，包含架构以处理圓基板的系统。吾等发现了，在处理室内的反应等离子分布的均匀性可以如图3A所 示，藉由将一档板257加入至气体分配板组件218而加以改良。档板257 被放置于盖组件210的盖板303与气体扩散板258之间。档板257典型被 架构以实质配合气体扩散板258的轮廓，例如，用于大面积平面基板为多 角形，用于晶圓为圓形。在档板257上的孔253及在气体扩散板258上的
气体通道262 —起影响来自气体入口端口 280的气体分配。图3B为一图， 显示在盖板303、档板257及气体扩散板258间的关系。档板257典型由 不锈钢、铝(A1)、阳极处理铝、镍(Ni)、或其他RF导通材料所制造。档板 257可以被铸造、焊接、锻造、热均衡压制或烧结。档板257被作成具有 一厚度，以维持在整个孔径266上有足够平坦度，以不负面影响基板处理。 档板257同时应保持相当薄，以防止过量钻孔时间，以作出孔253。于一 实施例中，档板257的厚度为约0.02英寸至约0.20英寸之间。因为档板 257与气体扩散板258 —起动作，以影响气体分配均勻性，所以，于档板 257与气体扩散板258间的距离，，D，，应保持很小。于一实施例中，该距离"D" 为低于0.6英寸。如果在两板间的距离太大，因为气体或气体混合物将再 分配于两板之间，所以档板257的影响将被减弱。在档板257上的孔253具有一种以上的尺寸。孔253应对称分布于整 个档板上，以增加气体分配均勻性。孔253典型为圓柱状；然而，也可以 使用其他形状的孔。不同尺寸的孔也可以对称放置于整个档板257上，以 控制气体分配均匀性。于一实施例中，档板257具有至少两组尺寸的孔253, 即小针孔及大孔。小针孔需要以自上游传送高流率气体混合物至下游，而 不会在阻断板上游充气室264中建立压力。在阻断板上游充气室264中建 立压力可能造成反应原子团，例如来自远端等离子清洗源的氟原子团的再 组合。大孔可以用以调整膜沉积厚度均匀性与基板的剖面。单独这些大孔 并不足用于高气体流，例如〉3000sccm的流率通过其间。例如，在远端等 离子源(RPS)清洗时，清洗气体流率约4000sccm。足够量的小针孔将防止 压力建立在阻断板上游充气室264中。小针孔可以为同一尺寸，或者，一 种以上的尺寸。于一实施例中，小针孔的直径被保持低于1.27mm(或0.05 英寸)。大孔也可以为一尺寸或一种以上的尺寸。于一实施例中，这些大孔 的直径是在约1.59mm(或1/16英寸)至约6.35mm(或1/4英寸)之间。小针孔的总剖面积应保持大于1平方英寸，以确保气体混合物，例如 由RPS(远端等离子源)单元所产生的清洗气体物种的足够通过。于一实施 例中，大孔的直径被保持大于1.56mm(或1/16英寸)。在处理室中，沉积一薄膜的程序是如图4所示。该程序藉由将一基板放置在具有气体分配组件的处理室的步骤401开始。再者，在步骤402中， 将处理气体通入气体分配组件，朝向被支撑在基板支撑件上的基板。然后， 在步骤403中，在气体分配组件与基板支撑件间建立等离于。在步骤404 中，沉积一薄膜在处理室中的基板上。图5A显示在玻璃基板上的TEOS氧化物膜的厚度分布。基板的尺寸 为920mmx 730mm。气体分配组件并未包含一档板。扩散板具有如图2B 所示的扩散孔。限制段落422的直径为1.40mm(或0.055英寸)。限制段落 422的长度为14.35mm(或0.565英寸)。圆锥开口 406在扩散板258的第二 侧420上具有7.67mm(或0.302英寸)的直径。扩口开口 406的扩口角是为 22度。扩口开口的长度为16.13mm(或0.635英寸)。TEOS氧化物膜是使用 850sccmTEOS、 300sccmHe、及10000sccmO2在0.95托耳及2700瓦电源加 以沉积。于扩散板258与基板支撑组件238间之间距为11.94mm(或0.47 英寸)。处理温度是被维持于约40(TC。沉积速率是被平均为1800埃/分及 厚度均匀性(排除15mm缘)约5.5%，其是高于部份制造者的2-3%制造规格。 厚度分布显示一中心厚及纟彖厚分布，或"W形"分布。图5B显示在整个玻璃基板上的TEOS氧化物膜的厚度分布。基板的尺 寸为920mmx730mm。除了图5A沉积之用的扩散板，气体分配组件另包含 档板。档板只有小的圆柱针孔。小针孔的直径为0.41mm(或0.016英寸)。 在整个档板总共有8426孔。图5C显示在档板上的针孔的分布图案。针孔 是被由阻断板的中心径向及对称分布至阻断板的缘部。于一实施例中，接 近阻断板的中心的针孔密度是高于阻断板的缘的针孔密度。于档板与扩散板间的距离为12.55mm(或0.494英寸)。档板的厚度为 1.37mm(或0.054英寸)。扩散板是类似于用于图5A的。于扩散板与支撑组 件间之间距为11.94mm(或0.47英寸)。沉积状态及处理是如同于图5A所 示者。沉积率被发现为平均约1800埃/分，以及，厚度均匀性(排除15mm 的缘)约5.0%，其是高于制造规格。厚度分布仍显示中心厚及缘厚分布， 或"W形，，分布。结果显示具有小针孔的档板并未改良TEOS均匀性。图5D显示整个玻璃基板的TEOS氧化物膜的厚度分布。基板的厚度 为920mmx730mm。气体分配组件包含一档板。该档板只具有小的圓柱针
孔，及大的圆柱孔。小针孔的直径为0.41mm(或0.016英寸)。在整个档板 上有8426个针孔。小针孔的尺寸及位置是类似于图5B沉积所用的档板上 的小针孔。图5C显示在档板上的小针孔的图案。档板同时也具有直径I. 59mm(或1/16英寸)、3.18mm(或1/8英寸)、及4.76mm(或3/16英寸)的大 孔。有4个直径L59mm的孔，4个直径为3.18m的孔，及4个直径为4.76mm 的孔。其于档板上的分布是如图5E所示。于档板与扩散板间的距离为 12.55mm(或0.494英寸)。档板的厚度为1.37mm(或0.054英寸)。扩散板是 类似于第5A及5B图的沉积所用的。于扩散板与支撑组件间之间距是为II. 94mm(或0.47英寸)。沉积状态与程序是与第5A及5B图者相同。沉积 速率被认为平均约1800埃/分，及约1.8%的厚度均匀性(排除15mm的缘)， 其是在制造规格内。厚度分布显示由中心至边缘有一平顺剖面。结果显示 具有小针孔及大孔的档板改良了 TEOS的均匀性。档板的加入并未显示出影响其他TEOS膜性。表1比较应力、折射率 (RI)、 Si-O峰值位置、及湿蚀刻率。档板RI应力(E9达因/7>分2)Si-0峰位置WER(埃/分)无1.46C0.710802043小针孔1.46CO.810802058小针孔+大孔1.46C0.610802093表1 以TEOS氧化物膜沉积在基板上的膜特性比较折射率(RI)、膜应力、Si-0峰位置资料及湿蚀刻率(WER)资料均显示 三类型档板有类似值。Si-0峰位置是为FTIR(傅氏转换红外线频谱仪)量测。 湿蚀刻率是将样品浸在BOE(緩沖蚀刻物蚀刻)6: 1溶液中加以量测。除了 TEOS氧化物膜外，档板在其他类型介电膜上的影响也加以调查。 图6A显示使用与图5A相同的气体分配组件(但没有档板)，在整个基板表 面上的SiN膜沉积率。该SiN膜使用810sccm的SiH4、 6875sccm的NH3、 及9000sccm的N2在1.60托耳及3400瓦电源下加以沉积。于扩散板与支 撑组件间之间距为28.83mm(或1.135英寸)。处理温度被维持约400°C。沉 积速率被平均为约1850埃/分，及约2.5%的厚度均勻性(排除15mm的缘)， 这是在制造规格内。厚度分布显示由中心至边缘的平顺分布。图6B显示整个基板表面的SiN膜沉积速率，其是使用与囝5D相同的 气体分配组件(具有小针孔与大孔的档板)。SiN膜是使用810sccm的SiH4、 6875sccm的NH3、及9000sccm的N 在1.60托耳及3400瓦电源下加以沉 积。于扩散板与支撑组件间之间距为28.83mm(或1.135英寸)。处理温度被 维持约400。C。沉积速率被平均为约1850埃/分，及约2.5%的厚度均匀性(排 除15mm的缘)，这是在制造规格内。厚度分布显示由中心至边缘的平顺分 布。结果显示整个基板的SiN膜厚度并未为具有小针孔及大孔的档板的加 入所影响，这是例如在图5D中的沉积TEOS膜及在第5C及5E图中所述 的所用者。档板的加入并不会影响其他SiN膜特性。表2比较应力、折射 率(RI)、 N-H/Si-H比率，及湿蚀刻率。档板RI应力(E9达因A^分2)N-H/Si-HWER(埃/分)无1.87T5.719.6/16.81878小针孔+大孔1.87T5.319.7/16.31849表2 以SiN膜沉积的基板上的膜特性比较折射率(RI)、膜应力、N-H/Si-H比率资料及湿蚀刻率(WER)资料均显 示在有或没有档板的具有如图5D所用及第5C及5E图所述的小针孔及大 孔所沉积的基板的类似值。N-H/Si-H比为FTIR所量测。湿蚀刻率是将样 品浸在BOE(緩沖氧化物蚀刻)6: 1溶液中所量得。结果显示使用具有小针孔及大孔的档板改良了 TEOS氧化物膜厚度均 匀性，并且，不会影响TEOS膜的其他膜特性。结果同时也显示使用具有 小针孔及大孔的相同档板并不会影响膜厚度均勾性及SiN膜的其他膜特 性。由于TEOS为液体源并具有较高分子量，所以可能有差。
可以获得本发明上述优点的气体分配组件的气体分配板是被说明于共同受让人的Keller等人申请于2001年8月8日的美国申请第09/922,219， 由Yim等人申请于2002年5月6日的申请第10/140， 324号案；及由Blonigan 等人申请于2003年1月7日的第10/337, 483号案；及White等人所领证 于2002年11月12日的美国专利6， 477, 980号，及Choi等人所申请于 2003年4月16日的申请第10/417, 592号；及由Choi等人所申请于2004 年4月12日的申请第10/823， 347号案中，这些申请被并入作为参考。虽然所用制程及例子是用以制作薄膜电晶体装置，但本发明的概念可 以用以制作OLED应用，太阳能面板基板及其他应用装置。习于本技艺者可以结合这些教导下想出各种实施例。
权利要求1. 一种用子具有盖板的等离子处理室的气体分配板组件，其特征在子，至少包含一扩散板，具有一上游侧、 一面向处理区的下游侧、及数个气体通道， 形成穿过该扩散板；及一档板，放置于该处理室的盖板与扩散板之间，具有由档板的上表面 延伸至下表面的数个孔，其中该数个孔具有至少两种尺寸。
2. 如权利要求1所述的用于具有盖板的等离子处理室的气体分配板组 件，其特征在于，上述的档板的厚度是于约0.02英寸至约0.2英寸之间。
3. 如权利要求1所述的用于具有盖板的等离子处理室的气体分配板组 件，其特征在于，上述的档板与扩散板间的距离是低于约0.6英寸。
4. 如权利要求1所述的用于具有盖板的等离子处理室的气体分配板组 件，其特征在于，上述的档板的数个孔为圆柱形。
5. 如权利要求4所述的用于具有盖板的等离子处理室的气体分配板组 件，其特征在于，上述的档板的数个圆柱孔的最小直径是低于约0.05英寸， 以及，最小直径孔的总剖面积大于1平方英寸。
6. 如权利要求5所述的用于具有盖板的等离子处理室的气体分配板组 件，其特征在于，上述的最小直径孔的总剖面积大于1平方英寸。
7. 如权利要求6所述的用于具有盖板的等离子处理室的气体分配板组 件，其特征在于，上述的具有最小直径的数个圆柱孔是由阻断板的中心对 称分布至阻断板的边缘。
8. 如权利要求4所迷的用于具有盖板的等离子处理室的气体分配板组 件，其特征在于，上述的档板具有数个圆柱孔，其直径是在约1/16英寸至 约l/4英寸之间，以及，这些孔的直径大于数个圓柱孔的最小直径。
9. 如权利要求8所述的用于具有盖板的等离子处理室的气体分配板组 件，其特征在于，上述的具有直径大于数个圓柱孔的最小直径的数个圆柱 孔的数目为至少4。
10. 如权利要求8所述的用于具有盖板的等离子处理室的气体分配板组 件，其特征在于，上述的具有直径大于数个圆柱孔的最小直径的数个圓柱 孔是被对称分布于整个档板上。
11. 如权利要求1所述的用于具有盖板的等离子处理室的气体分配板组 件，其特征在于，上述的等离子处理室为等离子加强化学气相沉积室。
12. 如权利要求1项所述的用于具有盖板的等离子处理室的气体分配板 组件，其特征在于，上述的扩散板与档板两者具有大于370mmx370mm的 表面积。
13. —种具有盖板的等离子沉积处理室，其特征在于，至少包含 一扩散板，具有上游侧、面向处理区的下游侧、及数个气体通道形成穿过该扩散板；及一档板，放置在处理室的盖板与扩散板之间，具有数个圓柱孔由档板 的上表面延伸至下表面，其中该数个圓柱孔具有至少两种尺寸，并由档板 的中心对称分布至档板的边缘。
14. 如权利要求13所述的具有盖板的等离子沉积处理室，其特征在于， 上述的档板与扩散板间的空间是低于约0.6英寸。
15. 如^K利要求13项所述的具有盖板的等离子沉积处理室，其特征在 于，上述的档板的数个圓柱孔的最小直径是低于约0.05英寸。
16. 如权利要求15所述的具有盖板的等离子沉积处理室，其特征在于， 上述的最小直径孔的剖面积是大于1平方英寸。
17. 如权利要求16所述的具有盖板的等离子沉积处理室，其特征在于， 上述的具有直径大于数个圓柱孔的最小直径的数个圓柱孔是对称分布在整 个阻断板上。
18. 如权利要求13所述的具有盖板的等离子沉积处理室，其特征在于， 上述的扩散板与档板两者具有大于370mmx370mm的表面积。
专利摘要本申请提供用于大面积基板的处理室中的气体分配用的气体分配板实施例。该等实施例描述一用于具有盖板的等离子处理室的气体分配板组件，包含一扩散板，具有一上游侧、一面向处理区的下游侧、及数个气体通道，形成穿过该扩散板；及一档板，放置于处理室的盖板与扩散板之间，具有数个孔，由档板上表面延伸至下表面，其中该等孔具有至少两侧。档板的小针孔是用以允许足够的气体混合物通过，而档板的大孔则用以改良整个基板的处理均匀性。
文档编号C23C16/448GK201021459SQ20062011259
公开日2008年2月13日 申请日期2006年4月4日 优先权日2005年4月7日
发明者J·怀特, S·D·亚达夫, 力 侯, 古田学, 大森研治, 崔寿永, 王群华 申请人:应用材料股份有限公司