具有分隔的供气管线的等离子体处理腔室及等离子体处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本文公开的实施方式大体涉及使用等离子体处理基板(诸如，太阳能电池板基板、平板基板，或者半导体基板)的方法和设备。
【背景技术】
[0002]等离子体增强化学气相沉积(PECVD)通常用于在基板上沉积薄膜，所述基板为诸如半导体基板、太阳能电池板基板、液晶显示器(LCD)基板，以及有机发光二极管(OLED)显示器。PECVD通常是通过以下步骤完成的:将前驱物气体引入到其中有基板设置在基板支撑件上的真空腔室中。所述真空腔室可耦接至远程等离子体腔室，所述远程等离子体腔室设置在真空腔室的外部，用于在清洁气体进入所述真空腔室之前将所述清洁气体激励(例如，激发)成等离子体清洁气体。所述前驱物气体的部分通常被引导穿过所述远程等离子体腔室，以便用气体状态将所述前驱物气体引入所述真空腔室。所述前驱物气体随后流动到位于所述真空腔室的顶部附近的分配板处。通过从耦接到真空腔室的一或多个射频(RF)源施加射频(RF)功率到所述真空腔室，可以在所述真空腔室中激励所述前驱物气体。所述被激发的气体发生反应，从而在定位于温度受控的基板支撑件上的基板表面上形成材料层。所述分配板通常是连接到射频功率源，以及所述基板支撑件通常是连接到腔室主体，以提供射频电流返回通路。
[0003]然而，用于形成所述层的一些前驱物气体可在到达所述基板之前与其他前驱物气体反应。这些气体之间的反应倾向于在所述基板上形成颗粒，这种情况是不希望有的。因此，存在对具有预防所述前驱物气体在沉积之前混合的供气管线的PECVD腔室的需求。
【实用新型内容】
[0004]本文公开的实施方式大体涉及用于等离子体处理基板的方法和设备。更具体地，本文公开的实施方式提供具有分隔的供气管线的等离子体处理腔室。
[0005]在一个实施方式中，提供了等离子体处理腔室。所述腔室包括第一前驱物源和第二前驱物源，以及第三前驱物源，所述第一前驱物源和第二前驱物源通过第一进料管线和第二进料管线耦接到设置在所述腔室上的远程等离子体源，所述第一前驱物源和所述第二前驱物源中的一者包含六甲基二硅氧烷流体，所述第三前驱物源包含含氟气体并且通过与所述第一进料管线和所述第二进料管线分隔的第三进料管线耦接到在所述远程等离子体源和所述腔室之间延伸的输出导管。
[0006]在另一实施方式中，描述了等离子体处理系统。所述等离子体处理系统包括腔室、设置在所述腔室内的第一电极，第一前驱物源和第二前驱物源，以及第三前驱物源，所述第一电极促进所述腔室内的等离子体产生并且可相对于所述腔室内的第二电极移动，所述第一前驱物源和所述第二前驱物源通过第一进料管线和第二进料管线耦接到设置在所述腔室上的远程等离子体源，以及所述第三前驱物源包含含氟气体并且通过与所述第一进料管线和所述第二进料管线分隔的第三进料管线耦接到在所述远程等离子体源和所述腔室之间延伸的输出导管。
【附图说明】
[0007]因此，可详细地理解本公开案的实施方式的上述特征结构的方式，即上文简要概述的本文公开的实施方式的更具体描述可参照实施方式进行，所述实施方式中的一些实施方式图示在附图中。然而，应注意，附图仅图示本公开案的典型实施方式，且因此不应被视为限制本公开案的范围，因为本公开案可允许其他等效的实施方式。
[0008]图1是等离子体处理系统的一个实施方式的示意性剖视图。
[0009]图2A和图2B是腔室主体的一部分分别在正视图和顶视图中的示意图，示出了分隔的供气管线的一个实施方式以及所述进料管线与所述处理腔室的耦接。
[0010]图3是分隔的供气管线的另一实施方式的一部分的示意图。
[0011]图4A至图4D是示出用于在图2B中示出的凸缘的穿孔板的一个实施方式的多种视图。
[0012]为了促进理解，已尽可能使用相同元件符号指定各图所共有的相同元件。预期一个实施方式的元件和/或工艺步骤结构可有利地并入其他实施方式中而无需进一步叙述。
【具体实施方式】
[0013]本文公开的实施方式大体涉及用于等离子体处理基板的方法和设备。更具体地，本文公开的实施方式提供具有分隔的供气管线的等离子体处理腔室。本文描述的实施方式涉及用于通过提供沉积材料中颗粒的减少来增强等离子体形成以及将材料沉积到基板上的方法。在后续描述中，将参照PECVD腔室，但是应当理解的是本文的实施方式也可在其他腔室中实践，仅举例来说包括物理气相沉积(PVD)腔室、蚀刻腔室、半导体处理腔室、太阳能电池处理腔室，以及有机发光二极管显示器(OLED)处理腔室。可使用的合适的腔室可购自加利福尼亚州圣克拉拉市的AKT美国公司，该公司为应用材料公司(AppliedMaterials, Inc)的子公司。应当理解的是本文论述的实施方式也可在购自其他制造商的腔室中实践。
[0014]本公开案的实施方式通常用于处理矩形的基板，诸如用于液晶显示器或者平板的基板，以及用于太阳能电池板的基板。其他合适的基板可为圆形的，诸如半导体基板。用于处理基板的所述腔室通常包括基板传送端口，所述基板传送端口形成在所述腔室的侧壁中以用于传送所述基板。本文公开的实施方式可用于处理任何大小或形状的基板。然而，在具有约15，600cm2的平面表面积的基板中，以及包括具有约90，OOOcm 2 (或更大的)的平面表面积的基板中，本文公开的实施方式提供独特的优势。
[0015]图1是等离子体处理系统100的一个实施方式的示意性剖视图。所述等离子体处理系统100配置用于使用等离子体处理大面积基板101以在所述大面积基板101上形成结构和元件，以供液晶显示器(IXD)、平板显示、0LED，或者用于太阳电池阵列的光伏电池的制造中使用。所述基板101可为由金属、塑胶、有机材料、硅、玻璃、石英或者聚合物，以及其他合适的材料形成的薄片。所述基板101可具有大于约I平方米的表面积，诸如大于约2平方米。在其它实施方式中，所述基板101可包含为约15，600cm2或更大的平坦表面积，所述面积为例如约90，OOOcm2 (或更大)的平面表面积。所述结构可为薄膜晶体管或OLED结构，所述结构可包含多个顺序沉积和遮罩阶段。其他结构可包括P-η结，以形成用于光伏电池的二极管。
[0016]所述等离子体处理系统100可配置成在所述大面积基板101上沉积多种材料，所述材料包括但不限于电介质材料(例如，Si02、S1xNy，以及它们的衍生物或组合物)、半导电材料(例如，Si及Si的掺杂物)、阻挡层材料(例如，SiNx、S1xNy，或者它们的衍生物)，以及六甲基二硅氧烷(HMDSO)。用所述等离子体处理系统100形成或沉积到所述大面积基板上的电介质材料和半导电材料的具体实例可包括外延硅、聚晶硅、非晶硅、微晶硅、硅锗、锗、二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅，它们的掺杂物(例如，B、P，或者As)，它们的衍生物或它们的组合。所述等离子体处理系统100还配置成接收气体(诸如，氩气、氢气、氮气、氦气，或者它们的组合)以用作净化气体或载气(例如，Ar、H2、N2、He，它们的衍生物，或者它们的组合)。
[0017]如图1所示，所述等离子体处理系统100通常包括腔室主体102，所述腔室主体102包括底部117a和侧壁117b，所述底部117a和侧壁117b至少部分地限定处理体积111。基板支撑件104设置在所述处理体积111中。所述基板支撑件104经调适以在处理期间将所述基板101支撑在顶表面上。所述基板支撑件104耦接到致动器138，所述致动器138经调适以至少垂直地移动所述基板支撑件，从而来促进所述基板101的传送和/或调整在所述基板101和喷淋头组件103之间的距离D。一或多个升降杆IlOa-1lOd可延伸穿过所述基板支撑件104。所述升降杆IlOa-1lOd经调适以在用致动器138