[发明专利]用于处理腔室的涂覆材料

说明书

本文描述的实施方式涉及控制沉积在大基板上的SiN膜的均匀性的方法。当通过向腔室施加射频(RF)功率来激励所述腔室中的前驱物气体或气体混合物时，流过等离子体的RF电流在电极间间隙中产生驻波效应(SWE)。当基板或电极尺寸接近RF波长时，SWE变得显著。工艺参数，诸如工艺功率、工艺压力、电极间距和气体流量比都会影响所述SWE。这些参数可以更改，以便最小化SWE问题和实现可接受的厚度和性质均匀性。在一些实施方式中，在实现各种等离子体密度的同时在各种工艺功率范围下、在各种工艺压力范围下、在各种气体流率下在大基板上方沉积介电膜的方法将用于减小所述SWE，以产生更大等离子体稳定性。

技术领域

本文描述的实施方式一般涉及控制沉积在基板上方的介电膜的均匀性的方法，并且更具体地涉及沉积在大基板上方的SiN膜。

背景技术

液晶显示器或平板显示器通常用于有源矩阵显示器，诸如计算机和电视机监视器。等离子体增强化学气相沉积(PECVD)一般用于在诸如用于平板显示器的透明基板、或半导体晶片的基板上沉积薄膜。PECVD一般通过将前驱物气体或气体混合物引入容纳有基板的真空腔室中完成。前驱物气体或气体混合物典型地被向下引导通过安置在腔室的顶部附近的分配板。通过将射频(RF)功率从耦接到腔室的一个或多个RF源施加到腔室，在腔室中的前驱物气体或气体混合物被激励(例如，激发)成等离子体。被激发的气体或气体混合物反应以在定位在温度受控的基板支撑件上的基板的表面上形成一层材料。在反应期间产生的挥发性副产物通过排气系统从腔室中泵出。

通过PECVD技术处理的平板典型地是大的。随着在TFT-LCD工业中基板尺寸不断增长，大面积PECVD的膜厚度和膜性质均匀性的控制成为问题。例如，在基板的中心和边缘之间的沉积速率和/或膜性质(诸如膜应力)的差异变得显著。随着在TFT-LCD工业中基板尺寸不断增长，大面积PECVD的膜厚度和性质均匀性变得更成问题。对于一些高沉积速率SiN膜，值得注意的均匀性问题的示例包括较高的沉积速率和在大基板的中心区域中更多的压缩膜。跨基板的厚度均匀性呈“圆顶形的”或“中心厚的”，其中中心区域中的膜比边缘区域厚。更大的基板具有更糟糕的中心厚度均匀性问题。

因此，本领域中需要改善薄膜、特别是在PECVD腔室中沉积在大基板上的SiN膜的膜沉积厚度和膜性质的均匀性。

发明内容

本文描述的一个或多个实施方式涉及在大基板上沉积SiN膜的方法。

在一个实施方式中，一种在具有大于约9m²的表面积的基板上方沉积介电膜的方法包括：在工艺腔室中以功率沉积所述介电膜，所述功率来自在约0.25W/cm²至约0.35W/cm²之间的功率密度；以工艺压力沉积所述介电膜，所述工艺压力在约1.0托至约1.5托之间；和从包括N₂、NH₃和SiH₄的前驱物沉积所述介电膜，其中NH₃/SiH₄流量比在约1.5至约9之间，N₂/SiH₄流量比在约2.0至约6.0之间，N₂/NH₃流量比在约0.4至约2.0之间。

在另一个实施方式中，一种在具有大于约9m²的表面积的基板上方沉积介电膜的方法包括：以工艺功率密度沉积所述介电膜，所述工艺功率密度在约0.25W/cm²至约0.35W/cm²之间；以工艺压力沉积所述介电膜，所述工艺压力在约1.3托至约1.5托之间；和从包括N₂、NH₃和SiH₄的前驱物沉积所述介电膜，其中NH₃/SiH₄流量比在约1.5至约7.0之间，N₂/SiH₄流量比在约2.0至约5.0之间，N₂/NH₃流量比在约0.4至约2.0之间。