[发明专利]通过气体分散器的等离子体均匀度控制

说明书

本发明是提交于2005年7月7日、申请号为200580022984.2、题为“通过气体分散器的等离子体均匀度控制”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的实施例大体上是有关于一种气体分散板组件，以及一种用于在处理室中散布气体的方法。

背景技术

液晶显示器或平面面板通常是用于主动式矩阵显示器，例如电脑与电视萤幕。等离子体加强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapordeposition，PECVD)大致上是用以沉积薄膜层于一基材上，该基材是例如用于平面面板显示器的可穿透基材或半导体晶圆。PECVD通常是通过导入一前驱物气体或气体混合物至一包含有基材的真空腔室中来完成。前驱物气体或混合物气体典型地是经由一分散板而被向下地导引，其中该分散板是邻近于腔室的顶部。通过自一或多个耦接到腔室的射频(radio frequency，RF)来源施加射频功率至腔室，腔室内的前驱物气体或气体混合物会被能量化(例如激化)成为等离子体。激化的气体或气体混合物会反应而形成一层材料于基材表面上，其中该基材是位于一温度控制的基材支撑件上。在反应期间所产生的挥发性的副产物是自该腔室而经由一排气系统被唧筒抽出。

通过PECVD技术处理的平面面板典型地是大的，常常是超过370mm×470mm。接近与超过4平方公尺的大面积基材在未来是可以预见的。用来提供均匀制程气体流于平面面板上方的气体分散板(或气体散布器板)在尺寸上是相当大的，尤其是与用于200mm与300mm半导体晶圆处理的气体分散板比较而言。

当TFT-LCD工业中基材尺寸持续增加时，对于大面积的等离子体加强化学气相沉积(PECVD)的膜层厚度与膜层性质均匀性控制会变成一问题。TFT是平面面板显示器的一种型式。基材的中心与边缘之间沉积速度与/或膜层性质(例如膜层应力)的差异会变得显著。

图1是绘示一薄膜电晶体结构的截面图。一般的TFT结构是如图1所显示的背沟渠蚀刻(back channel etch，BCE)反转交错(或底栅极)TFT结构。BCE制程是较佳的，这是因为栅极介电质(氮化硅)与本质及掺杂n+的非晶硅膜层可以被沉积在相同的PECVD唧筒抽吸的程序中。在此所显示的BCE制程涉及了五个图案化光罩。基材101可以包含一在可见光谱中基本上为光学可穿透的材料，例如玻璃或清晰塑胶。基材可以为各种形状或尺寸。通常，对于TFT应用而言，基材为一具有表面积大于约500mm²的玻璃基材。一栅极电极层102是形成在基材101上。栅极电极层102包含一电性导电层，其可控制TFT中电荷载体的移动。栅极电极层可以至少包含一金属，例如铝、钨、铬、钽、或其组合。栅极电极层102可以使用传统的沉积、微影与蚀刻技术来形成。在基材101与栅极电极层102之间，可以存在有一选择性的绝缘材料，例如二氧化硅(SiO₂)或氮化硅(SiN)，其也可以使用在此描述的PECVD系统的实施例来形成。接着，栅极电极层102使用传统技术而被微影地图案化且被蚀刻，以定义栅极电极。

一栅极介电层103是形成在栅极电极层102上。栅极介电层103可以为二氧化硅(SiO₂)或氮氧化硅(SiON)或氮化硅(SiN)，其是利用本发明描述的PECVD系统的实施例来形成。栅极介电层103可以形成至介于约至范围内的厚度。

一主体半导体层104是形成在栅极介电层103上。主体半导体层104可以至少包含多晶硅或非晶硅(α-Si)，其可以利用在此描述的PECVD系统的实施例或其他熟知的传统方法来沉积。主体半导体层104可以被沉积至介于约至范围内的厚度。掺杂的半导体层105是形成在半导体层104的顶部上。掺杂的半导体层105可以至少包含掺杂n型(n+)或p型(p+)的多晶硅或非晶硅(α-Si)，其可以利用在此描述的PECVD系统的实施例或其他熟知的传统方法来沉积。掺杂的半导体层105可以被沉积至介于约至范围内的厚度。掺杂的半导体层105的一实例即是掺杂n+的α-Si膜层。主体半导体层104与掺杂的半导体层105是使用传动技术而被微影地图案化与蚀刻，以定义一该两膜层的台地于栅极介电绝缘物上方，其亦是做为储存电容器介电质。掺杂的半导体层105是直接地接触于主体半导体层104的部分，形成了一半导体接合。