[发明专利]用于平板显示器的大面积高密度等离子体处理腔室

说明书

本文描述的实施方式提供一种用于独立地控制在腔室的内部容积内的等离子体密度和气体分配的腔室的盖组件。所述盖组件包括等离子体生成系统和气体分配组件。所述等离子体生成系统包括多个介电板，所述介电板具有相对于真空压力取向的底表面和可操作以相对于大气压力取向的顶表面。一个或多个线圈定位在所述多个介电板上或上方。所述气体分配组件包括第一扩散器和第二扩散器。所述第一扩散器包括与所述第二扩散器的多个第二通道相交的多个第一通道。

背景

领域

本公开内容的实施方式总体涉及工艺腔室，诸如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)腔室之类。更具体地，本公开内容的实施方式涉及用于工艺腔室的盖组件。

相关技术的描述

在太阳能面板或平板显示器的制造中，采用许多工艺来在基板(诸如半导体基板、太阳能面板基板和液晶显示器(LCD)和/或有机发光二极管(OLED)基板)上沉积薄膜，以在基板上形成电子器件。沉积一般通过将前驱物气体引入到具有设置在温度受控的基板支撑件上的基板的腔室中而完成。前驱物气体典型地被引导通过位于腔室的顶部附近的气体分配板。通过将射频(RF)功率从耦接到腔室的一个或多个RF源施加到设置在腔室中的导电喷头，可将腔室中的前驱物气体激励(例如，激发)成等离子体。被激发的气体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材料层。

现在，用于形成电子器件的基板的表面积的大小通常超过1平方米。难以实现跨这些基板的膜厚度均匀性。随着基板大小的增加，膜厚度均匀性变得更困难。传统上，等离子体在常规腔室中形成，以用于使气体原子离子化并且形成沉积气体的自由基，这对于使用电容耦合电极布置在这种大小的基板上沉积膜层是有用的。近来，人们专注于研究过去用于在圆形基板或晶片上的沉积的电感耦合等离子体布置以用于这些大基板的沉积工艺。然而，电感耦合利用介电材料作为结构支撑部件。这些介电材料不具有承受因大气压力的存在而对在介电材料的大气侧上的腔室的大面积结构部分的一侧产生的结构载荷和在介电材料的另一侧上的真空压力条件的结构强度，如在这些大基板的常规腔室中所使用的。因此，电感耦合等离子体系统一直在对大面积基板等离子体工艺进行开发。然而，工艺均匀性(例如，跨大基板的沉积厚度均匀性)并不理想。

因此，本领域中需要一种用于在大面积基板上使用的腔室盖组件，所述盖组件被配置为提高跨基板沉积表面的膜厚度均匀性。

概述

在一个实施方式中，提供一种用于盖组件的板。所述板包括等离子体生成系统和气体分配组件。所述等离子体产生系统具有平行地设置在所述板中的一个或多个腔。所述腔中的每一者包括用于多个介电板的凹槽(recess)。所述介电板中的每一者具有底表面和顶表面，所述底表面能够操作以相对于第一压力取向，所述顶表面能够操作以与所述底表面相对并且相对于不同于所述第一压力的第二压力取向。一个或多个线圈定位在所述多个介电板上或在所述多个介电板上方。所述气体分配组件包括第一扩散器。所述第一扩散器包括设置在所述板中的一个或多个第一扩散器入口和与所述第一扩散器入口中的至少一个第一扩散器入口流体连通的多个第一通道。所述多个第一通道中的每个第一通道设置在所述板中并且与所述凹槽中的一个凹槽相邻。

在另一个实施方式中，提供一种用于盖组件的板。所述板包括等离子体生成系统和气体分配组件。所述等离子体生成系统具有平行地设置在所述板中的一个或多个腔。所述腔中的每一者包括用于多个介电板的凹槽。一个或多个线圈定位在所述多个介电板上或在所述多个介电板上方。所述气体分配组件包括第一扩散器和第二扩散器。所述第一扩散器包括设置在所述板中并且与多个第一通道流体连通的一个或多个第一扩散器入口。所述第二扩散器包括设置在所述板中并且与多个第二通道流体连通的一个或多个第二扩散器入口。所述第二通道中的每一者与所述第一通道中的每一者相交。所述介电板中的每一者与相邻的第一通道相邻地设置并且与所述第二通道中的至少一个第二通道相邻地设置。