[发明专利]用于等离子体增强化学气相沉积的膜应力控制

说明书

本公开内容的多个实施方式包括用于在大面积基板上沉积多个层的方法与设备。在一个实施方式中，提供一种用于等离子体沉积的处理腔室。处理腔室包括喷头与基板支撑组件。喷头耦接至射频功率源并且接地，并且喷头包括多个穿孔气体扩散构件。多个等离子体施加器设置于喷头内，其中多个等离子体施加器中的一个等离子体施加器对应于多个穿孔气体扩散构件中的一个穿孔气体扩散构件。进一步地，直流偏压电源耦接至基板支撑组件。

背景

技术领域

本公开内容的多个实施方式通常涉及用于处理大面积基板的方法和设备。更具体地，本公开内容的多个实施方式涉及用于器件制造的化学气相沉积系统及其方法。

背景技术

在显示器的制造中，采用许多工艺来沉积薄膜于基板上，例如液晶显示器(LCD)和/或有机发光二极管(OLED)基板，以形成电子器件于所述基板上。一般而言，沉积通过将前驱物气体引入具有设置于温度受控基板支撑件上的基板的真空腔室来实现。前驱物气体一般通常被引导通过位于真空室顶部附近的气体分配板。通过从一个或多个耦接至腔室的射频源(RF sources)向设置于腔室中的导电喷头施加的射频(RF)功率，真空腔室中的前驱物气体可被激发(excited)为等离子体。被激发的气体反应以在位于温度受控基板支撑件上的基板的表面上形成材料层。

传统上，等离子体是使用电容性耦合电极布置在用于在大面积的基板上沉积的传统腔室中形成的。近来，人们对于多线圈电感耦合等离子体(inductively coupledplasma；ICP)布置的兴趣已被探讨用于这些大面积基板的沉积工艺中，多线圈电感耦合等离子体布置历来用在圆基板或晶片的沉积中。在这种用在大面积高密度等离子体化学气相沉积(high density plasma chemical vapor deposition；HDP-CVD)中的电感耦合等离子体布置中，射频功率可能施加在基板之下，以便调节所制造的半导体器件的各个膜层的本征膜应力(intrinsic film stress)。对于完成的器件来说，较低的本征膜应力是期望的，以降低膜的损伤(例如膜的破裂与剥离)。然而，传统的电感耦合布置利用介电材料，所述介电材料能够使施加于基板之下的射频功率能够贯穿等离子体处理区域并且耦接设置于上方的导电喷头框架。射频功率贯穿处理区域导致直接沉积在喷头线圈的下方的膜的区域和直接沉积在喷头框架下方的膜的区域之间的应力特性不同。

因此，在所属技术领域中，需要的是用于在大面积高密度等离子体气相沉积期间调节膜应力的改良方法和设备。

发明内容

本公开内容的多个实施方式涉及用于处理大面积基板的方法和设备。更具体地，本公开内容的多个实施方式涉及用于器件制造的化学气相沉积系统及其方法。

在一个实施方式中，提供了一种等离子体沉积腔室。所述等离子体沉积腔室包括喷头、多个介电板、多个感应线圈和基板支撑组件。喷头包括多个穿孔构件，每一个穿孔构件耦接至多个支撑构件中的一个或多个支撑构件。所述支撑构件提供前驱物气体至感应线圈与穿孔构件之间的空间。基板支撑组件包括静电卡盘组件、绝缘层和基板偏压板。基板偏压板耦接至直流电源(DC type power source)与低通滤波器(low pass filter)。

在一个实施方式中，提供了一种用于在基板上沉积膜的方法。所述方法包括：将前驱物气体流到喷头的多个气体空间；改变流入多个气体空间中的每一个气体空间的前驱物气体的流动；向喷头的感应线圈施加射频功率以对前驱物气体进行激励；使被激励的(energized)前驱物气体流入处理腔室的处理区域；以及将直流偏压功率((DC biaspower)施加至基板支撑件内的偏压板，以调节基板上的膜沉积。

附图说明

为了使本公开内容的上述特征可以被更详细地理解，可以参照多个实施方式对本公开内容有更加具体的描述，其中一些实施方式在附图中示出。然而，应当注意的是，附图仅示出了本公开内容的示例性实施方式，因此不应被理解为对本公开内容的范围的限制，并且本公开内容可以允许其他同样有效的实施方式。