用于等离子体处理系统的天线阵列配置的制作方法
【专利说明】用于等离子体处理系统的天线阵列配置
[誦]宜量技术领域
[0002] 本公开的实施例总体设及用于处理大面积基板的化学气相沉积（CVD)系统。更具 体地，本文所述的实施例设及用于各种沉积系统的装置和方法，运些沉积系统具有天线阵 列，运些天线阵列用于传输电磁能W促进可在CVD系统中使用的等离子体生成。天线阵列 可用来传输射频频谱（R巧中的频率，射频频谱诸如，微波（MW)频谱、超高频率扣H巧频谱、 甚高频率（VH巧频谱、W及上述项的组合。
【背景技术】
[0003]CVD是一种工艺，凭借此工艺化学前体被引入到处理腔室中，发生化学反应W形成 预先确定的化合物或材料，并沉积到处理腔室内的基板上。CVD工艺可用来处理诸如平板显 示器或太阳能面板之类的大面积基板。存在可用来沉积诸如娃基膜的层的工艺，所述娃基 膜用于晶体管或用于二极管或p-n结形成。一种CVD工艺是等离子体增强型化学气相沉积 (PECVD)，凭借该PECVD工艺，在腔室中点燃等离子体W实现或增强前体之间的反应。PECVD 可通过利用W下源来实现：电感禪合式等离子体源、电容禪合式等离子体源、微波电源和W 上项的组合。
[0004] 最近用于对大面积基板的处理的一种类型的高密度等离子体源包括邻近基板而 设置的直线型漏隙波导阵列。每一个直线型波导禪接至射频发生器，所述射频发生器将电 磁能传输至每一个波导。随后，电磁能被传输至等离子体，所述等离子体激发化学前体，并 且促成在基板上的沉积。虽然运些系统产生高密度等离子体，但是放电有时接近波导而被 局部化，运造成了基板上的不均匀的沉积。尝试提供均匀的沉积的解决方案可W是增加波 导的数量并且减少波导之间横向间距。然而，额外的波导硬件是昂贵的。例如，波导数量的 增加将关系到射频发生器和相关硬件零件的数量的增加，运添加到系统的增加的成本中， 并且最终添加到平板显示器或太阳能面板上的器件的制造成本中。
[0005] 本领域中需要减少平板显示器或太阳能面板上的器件的制造成本的方法和装置。
【发明内容】
[0006] 本公开总体设及具有闭环天线阵列的沉积系统W及具有所述沉积系统的装置。在 一个实施例中，公开了一种沉积系统。所述沉积系统包括：第一电磁波施加器，所述第一电 磁波施加器包括禪接至第一专用射频发生器的第一闭环天线阵列；W及第二电磁波施加 器，所述第二电磁波施加器包括邻近所述第一闭环天线阵列而设置并禪接至第二专用射频 发生器的第二闭环天线阵列，其中，所述第一闭环天线阵列和所述第二闭环天线阵列中的 每一个都包括一对直线型等离子体管。
[0007] 在另一实施例中，公开了一种用于化学气相沉积工艺的沉积系统。所述沉积系统 包括：气体分配系统，所述气体分配系统包括一个或多个气体分配导管；W及第一闭环天 线阵列，所述第一闭环天线阵列禪接至第一专用射频发射器；W及第二闭环天线阵列，其禪 接至第二专用射频发射器，所述第二闭环天线阵列邻近所述第一闭环天线阵列而设置。
[0008] 在又一实施例中，公开了一种装置。所述装置包括：负载锁定腔室，所述负载锁 定腔室禪接至基板装载站，所述负载锁定腔室具有设置在中屯、壁的相对侧上的两个基板位 置；机械臂，所述机械臂可操作W从基板堆叠模块中检索基板并将所述基板放在每一个基 板装载站中；W及处理腔室，所述处理腔室禪接至所述负载锁定腔室。处理腔室包括沉积系 统，所述沉积系统包括第一电磁波施加器，所述第一电磁波施加器包括禪接至第一专用射 频发生器的第一闭环天线阵列。
【附图说明】
[0009] 因此，为了详细理解本公开的上述特征的方式，可W参照实施例来进行对上文中 简要概述的本文中所述的本发明的更特定的描述，一些实施例图示在附图中。然而，应当注 意，附图仅图示本发明的典型实施例，并且因此不应被视为限制本发明的范围，因为本发明 可允许其他等效实施例。
[0010] 图IA是沉积系统的一个实施例的示意图。
[0011] 图IB是图IA的沉积系统的等离子体管的示例性截面图。
[0012] 图IC是图IA的沉积系统的部分侧视图。
[0013] 图2是沉积系统的部分的另一实施例的示意图。
[0014] 图3A和图3B是示出图2所示的沉积系统的相交部分的各种实施例的截面图。
[0015] 图4至图8是示出沉积系统的各种实施例的部分示意图。
[0016] 图9是本文所述的沉积系统的实施例可在其中利用的竖直的直列式CVD系统的示 意性表示。
[0017] 为了促进理解，在可能的情况下，已使用完全相同的元件符号来指定各附图所共 有的完全相同的元件。构想了一个实施例的元件和特征可有益地并入其他实施例而无需进 一步的叙述。
【具体实施方式】
[0018] 本公开中的实施例总体设及沉积系统，所述沉积系统包括多个天线阵列配置，所 述多个天线阵列配置可用于等离子体增强型化学气相沉积（PECVD)系统。如本文中所述的 天线阵列可W用于在电感禪合式等离子体系统、电容禪合式等离子体系统、微波功率系统 W及W上项的组合中促进等离子体形成。虽然针对在PECVD系统中的使用描述了示例性实 施例，但是沉积系统也可用于物理气相沉积（PVD)系统或工艺、蚀刻系统或工艺、W及用于 大面积基板的等离子体处理的其他类型的工艺。本文中所讨论的实施例可利用CVD腔室来 实践，所述CVD腔室在可从加州圣克拉拉市的应用材料公司（AppliedMaterials,Inc.of SantaClara,化Ii化rnia)获得的改装的AKT巧Aristo处理系统中。应当理解，运些实施 例也可在其他腔室（包括由其他制造商销售的那些系统）中实践。
[0019] 图IA是用于在基板105上沉积材料的沉积系统100的一个实施例的示意图。沉 积系统100包括示出为施加器IlOA和施加器IlOB的一个或多个电磁波施加器。每一个施 加器110A、110B包括闭环天线阵列115AU15B，所述闭环天线阵列115A、115B各自禪接至 相应的射频发生器120A和120B。每一个闭环天线阵列115A、115B可W为矩形形状。沉积 系统100还包括多个气体分配导管125。气体分配导管125可定位在基板105与天线阵列 115A和115B之间。每一个气体分配导管125可在一端处被禪接至歧管130,所述歧管130 禪接至前体气源135。每一个气体分配导管125可包括在沉积工艺期间分配前体气体的开 口（在图IC中示出）。每一个气体分配导管125的远端（即，与歧管130相对的那端）可 W是被盖住的W防止气体流过运一端。
[0020] 图IA中所示的图可W是俯视图或主视图，运取决于由沉积系统100处理的基板 105的取向。例如，基板105可由沉积系统100W竖直取向来处理，或该基板可由沉积系统 W水平取向来处理。因此，图IA的视图可分别是沉积系统100的主视图或该沉积系统100 的俯视图。
[0021] 每一个施加器IlOAUIOB的每一个天线阵列115A、115B包括两个直线型等离子体 管140A和140B，所述直线型等离子体管140A和140B禪接至提供用于相应的施加器110A、 IlOB的公共射频发生器120A和120B。等离子体管140AU40B在与相应的射频发生器120A 和120B相反的端部由横向构件145禪接。横向构件145用作等离子体管140A与140B之 间的电磁能接口，并且允许至少一部分的电磁能从中穿过。横向构件145可W是其中包含 了电磁波并促进电磁波在等离子体管140A与140B之间的传输的同轴波导或其他类型的空 气电介质填充或固体电介质填充的空屯、构件。
[0022] 每一个施加器IlOAUIOB的能量流路径借助施加器IlOA来示出。射频（R巧带 (诸如，甚高频率、超高频率OJHF)或微波频率）中的电磁能由射频发生器120A提供。每 一个施加器110A、IlOB能W300MHz与IOGHz范围内的频率来操作，诸如，W约915MHz或 2. 45GHz或约8. 3GHz来操作。电磁能从发生器120A处双向行进。借助施加器110A，一个能 量流路径示出为波150A(实线），并且借助施加器110A，另一个相反的能量流路径示出为波 150B(虚线）。由波150A和150B指示的能量流路径可W是行波或驻波，或两者的组合，运 取决于多少RF功率被提供给施加器W及多少RF功率在等离子体中被吸收。来自任一流路 径的电磁能跨横向构件145,从一个等离子体管被传导至另一等离子体管。如果波150A和 150B的能量足W使波完成整个环路，则施加器操作为谐振器。被指示为波150A和150B的 能量流路径源自射频发生器120A，并且能量的部分可终止于隔离器152处。隔离器152可 用来防止电磁能重新进入射频发生器120A。虽然并未示出，但是能量流路径在施加器IlOA 和IlOB两者中可W是类似的。
[0023] 图IB是沿图IA的线1B-1B的等离子体管140A的截面图。图IB中所示的等离子 体管140A是示例性的，并且可与等离子体管140B的横截面完全相同。在一个实施例中，等 离子体管140A包括内导体155