[发明专利]具有电极处RF匹配的大面积等离子体处理腔室

说明书

技术领域

本发明实施例大致关于等离子体处理基板的方法与设备，更明确地，关于具有电极处RF匹配的等离子体处理系统以及利用该系统处理基板的方法。

背景技术

大面积基板通常用来制造太阳能电池与液晶显示器。液晶显示器(LCDs)或平板面板通常用来作为有源矩阵显示器，诸如电脑、触摸面板装置、个人数字助理(PDAs)、手机、电视监视器等。再者，有机发光二极管(OLEDs)也广泛地用作平板显示器。一般而言，平板面板包括具有液晶材料层夹于其中的两个板。至少其中一个板包括至少一导电薄膜，导电薄膜沉积于该板上且耦接至功率源。自功率源供应至导电薄膜的功率改变晶体材料的位向而产生图案化的显示。

可自结晶材料或非晶或微晶材料构成太阳能电池。一般而言，现今大量生产的太阳能电池有两个主要类型，结晶硅太阳能电池与薄膜太阳能电池。结晶硅太阳能电池通常利用单晶基板(即，纯硅的单一晶体基板)或多晶硅基板(即，多晶或多晶硅)。在硅基板上沉积额外的薄膜层以改善光线捕获、形成电路并保护器件。适当的基板包括玻璃、金属与聚合物基板。由于低成本大面积非晶-微晶硅吸收层的沉积，薄膜硅太阳能电池已经取得显著的市场占有率。薄膜太阳能电池利用沉积于适当基板上的材料薄层来形成一或多个p-n结，p-n结暴露于光线时可促进电池中的电流流动。

为了制造这些显示器与太阳能电池，基板(诸如，玻璃或聚合物工件)通常经历多个接续处理以在基板上产生器件、导体与绝缘体。各个这些处理通常执行于设以执行生产处理单一步骤的处理腔室中。为了有效完成处理步骤的整个序列，通常有多个处理腔室耦接至内设机器人的移送室，以促进在处理腔室之间传送基板。具有此结构的处理平台的一实例通常称为群集工具，群集工具的实例为自AKT America,Inc.(加州圣坦克拉拉市)取得的AKT等离子体增强化学气相沉积(PECVD)处理平台家族。

随着平板面板与太阳能电池需求增加，较大尺寸基板的需求也跟着增加。举例而言，用于平板面板制造的大面积基板已经在这几年中由550mm乘以650mm的面积增加至超过4平方米，且可预期在不远的未来中尺寸会持续增加。这种大面积基板尺寸的增长已经对操作与生产造成新的挑战。举例而言，基板的较大表面积已经造成RF功率需求的增加，并因此提高RF功率传送部件的尺寸与成本。由于适用于大面积基板与传统半导体晶圆的处理设备的设备尺寸与功率消耗相差数个数量级，仅放大传统方式并无法提供可接受(或某些情况中，可预测)的结果，因此需要新的创新以实现下一代处理与设备。

因此，需要适合处理大面积基板的改良等离子体处理系统。

发明内容

提供一种具有电极处RF匹配的等离子体处理系统以及利用该系统处理基板的方法。电极处RF匹配降低等离子体处理系统所需的占地面积，因为在处理系统外不再需要RF匹配电路。再者，电极处RF匹配可让RF传送驱动的位置远远偏离处理系统的中心，由此释出处理腔室的中心用于其他用途。

一实施例中，一种具有电极处RF匹配的等离子体处理系统包括腔室主体、基板支撑件、电极、盖组件与RF调谐元件。基板支撑件置于界定于腔室主体中的处理空间中。电极置于基板支撑件附近、上方或正面，且位于盖组件的盖件(置于盖组件上)下方。RF调谐元件置于盖件与电极之间且耦接至电极。

另一实施例中，一种具有电极处RF匹配的等离子体处理系统包括腔室主体，腔室主体具有界定处理空间的侧壁、底部与盖组件。基板支撑件置于腔室主体的处理空间中。气体分配板置于基板支撑件上方。背板由盖组件所支撑，且支撑气体分配板位于基板支撑件上方。盖件置于覆盖背板的盖组件上。RF供给透过盖件耦接至RF功率源。多个配置于盖件与背板之间的RF子供给由分配器耦接至RF供给。RF子供给透过分配器耦接至RF供给。数个电容与/或电感负载与相调谐元件配置于盖板与背板之间。多个负载元件各自耦接个别一RF子供给至盖件。多个调谐元件配置于盖件与背板之间，即RF等离子体-驱动电极的背侧。多个调谐元件各自不在背板中心处耦接个别一RF子供给至背板。可透过盖件与背板提供RF-热气体馈通(feedthrough)，以提供气体进入气体分配板与背板之间界定的气室。

本发明又另一实施例中，一种在具有电极处RF匹配的处理系统中处理基板的方法包括：将含有一或多个硅基气体的气体混合物通过RF气体馈通与气体分配板流入处理空间、透过电极处匹配元件提供RF功率至气体分配板以激发处理空间中的气体混合物、并在激发的气体混合物存在下沉积硅层于基板上。

附图说明