CN207002827U - 扩散器及pecvd设备 - Google Patents
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Abstract
本文所述的实施例通常涉及用于半导体处理腔室中的具有减少的锌含量的铝合金喷头。喷头可被用于适用于制造低温多晶硅液晶显示器或LTPS有机发光二极管显示器的处理腔室中，所述显示器可通过薄膜晶体管控制。更具体地说，本文所述的实施例涉及锌减少的喷头。
Description
本申请是申请日为“2014年6月19日”、申请号为“201420328916.5”、题为“锌减少的喷头”的分案申请。
技术领域
本文所述的实施例通常涉及用于处理腔室中的具有减少的锌含量的铝合金喷头。喷头可被用于适用于制造低温多晶硅(low temperature polysilicon；LTPS)液晶显示器(liquid crystal displays；LCD)或LTPS有机发光二极管(organic light emittingdiode；OLED)显示器的处理腔室中，所述显示器可通过薄膜晶体管(thin filmtransistors；TFT)控制。更具体地说，本文所述的实施例涉及锌减少的喷头。
背景技术
当前对TFT阵列的关注特别高，因为这些装置可在常常使用于计算机和电视平板的LCD种类中使用。LCD也可包含发光二极管(light emitting diode；LED)，所述发光二极管诸如用于背光照明的OLED。LED和OLED需要用于解决显示器活动的TFT。
LTPS显示器通常需要在高温下的处理以沉积多晶硅。在处理期间颗粒产生的共用来源是由于装置中铜迁移的铜金属污染。然而，颗粒污染的其他来源可能在处理期间存在。在处理期间存在的颗粒可能降低TFT装置的性能。
因此，在本技术领域中需要的是在TFT装置制造期间减少颗粒污染的设备。
实用新型内容
在一个实施例中，本实用新型提供了用于处理半导体基板的扩散器。扩散器可包含主体，所述主体包含铝合金，其中铝合金包含小于或等于0.01重量百分比的锌。
在另一实施方式中，提供一种用于等离子体增强化学气相沉积腔室的扩散器。扩散器可包含主体，所述主体包含铝合金，所述铝合金包含小于或等于0.01重量百分比的锌，其中扩散器可适于操作在具有高于400℃的温度的环境中。
附图说明
因此，以可详细地理解本案的上述特征的方式，可参考实施例获得上文简要概述的本案的更特定描述，所述实施例中的一些实施例图示在附图中。然而，应注意，附图仅图示本案的典型实施例且因此不将附图视为限制本案的范畴，因为本案可允许其他同等有效的实施例。
图1是根据本文所述的某些实施例的PECVD腔室的截面示意图；
图2A至图2C是根据本文所述的某些实施例的在生产的各个阶段的TFT的示意横截面图；和
图3是根据本文所述的某些实施例的控制LCD像素或OLED的TFT的截面示意图。
图4是具有锌材料沉积在背板上的背板的一部分的灰度图。
图5是大体上无锌材料沉积在背板上的背板的一部分的灰度图。
图6是图示具有锌材料沉积在腔室上的腔室的一部分的元素分析的图形。
参考图1是图4所示灰度图的彩色照片。
参考图2是图5所示灰度图的彩色照片。
为了便于理解，在可能的情况下，已使用相同元件符号来指定对诸图共用的相同元件。可以预期，在一个实施例中公开的元件可在无需特定叙述的情况下有利地用于其他实施例。
具体实施方式
本文所述的实施例通常涉及用于半导体处理腔室中的具有减少的锌含量的铝喷头，或扩散器。基于LTPS的LCD或基于LTPS的OLED通常是由TFT控制。在TFT制造期间的处理腔室中的颗粒污物可能降低TFT的工作能力和可靠性。锌减少的喷头可降低在处理腔室之内的锌颗粒的存在和提高TFT装置性能。
所公开的实施例在下文中说明性地描述为用于处理系统中，所述处理系统诸如可从AKT America获得的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统，AKT America是位于加利福尼亚圣克拉拉(Santa Clara,California)的应用材料公司(Applied Materials,Inc.)的分部。然而，应理解，所公开的实施例在其他系统配置中也有所应用，所述其他系统配置包括由其他制造商销售的那些系统配置。
图1是可用于执行本文所述的操作的设备的示意剖视图。所述设备包括腔室100，在所述腔室100中，一或多个薄膜可被沉积到基板120上。腔室100通常包括壁102、底部104和喷头106，上述各者界定工艺空间105。基板支撑件118可被布置在工艺空间105之内。工艺空间105是通过流量阀开口108进入，以使得基板120可被传递进出腔室100。基板支撑件118可被耦合至致动器116以升高和降低基板支撑件118。升降杆122被穿过基板支撑件118可移动地布置以移动基板往返于基板接收表面。基板支撑件118也可包括加热和/或冷却元件124，所述加热和/或冷却元件124适合于将基板支撑件118保持在所需温度下。基板支撑件118也可包括RF回程皮带126，以在基板支撑件118的周边提供RF回程路径。
喷头106可被通过一或多个紧固机构140耦合至背板112。一或多个紧固机构140可帮助防止下垂和/或控制气体分配喷头106的直线性/曲率。喷头106可由诸如铝、不锈钢和上述两者的合金的金属形成。在一个实施例中，喷头可以是具有减少的锌含量的6061铝合金。锌含量减少的6061铝合金可具有小于或等于0.01重量百分比的锌含量。据信，当腔室100在高于约400℃的温度下，诸如在LTPS工艺中长时间操作时，存在于6061铝合金中锌可能挥发且沉积在腔室100中的表面上。在处理期间结合腔室100的温度和压力条件的相对高的锌蒸汽压力可引起挥发，所述挥发最终导致锌颗粒存在于腔室100中。已经发现，具有小于或等于0.01重量百分比的锌的6061铝合金减少或消除了锌颗粒在腔室100之内的产生。
气源132可被耦合至背板112以通过喷头106中的气体通道提供工艺气体到喷头106和基板120之间的工艺空间105。气源132可包括含硅气体供应源、含氧气体供应源，和含氮气体供应源等等。可用于一或更多个实施例的典型工艺气体包括硅烷(SiH4)、乙硅烷、N2O、氨气(NH3)、H2、N2或上述气体的组合。
真空泵110可被耦合至腔室100以控制工艺空间105在所需压力下。RF源128可通过匹配网络150被耦合到背板112和/或耦合到喷头106，以提供RF电流到喷头106。RF电流在喷头106和基板支撑件118之间产生电场，以便等离子体可从喷头106和基板支撑件118之间的气体产生。
诸如电感耦合远程等离子体源130的远程等离子体源130也可耦合在气源132和背板112之间。在处理基板之间，清洗气体可被提供到远程等离子体源130以便产生远程等离子体。来自远程等离子体的自由基可被提供到腔室100以清洗腔室100的元件。清洗气体可进一步通过提供到喷头106的RF源128被激发。
喷头106可另外通过喷头悬挂件134被耦合至背板112。在一个实施例中，喷头悬挂件134是柔性金属边缘。喷头悬挂件134可具有凸出部136，喷头106可置于所述凸出部136上。背板112可置于与腔室壁102耦合的凸缘114的上表面上以密封腔室100。
图2A至图2C是在生产的各个阶段的TFT 200的示意横截面图。如图2A中所示，栅电极204在基板202上形成。可用于基板202的适当材料包括但不限于，硅、锗、硅锗、钠钙玻璃、玻璃、半导体、塑料、钢或不锈钢基板。可用于栅电极204的适当材料包括但不限于，铬、铜、铝、钽、钛、钼，和上述材料的组合，或透明导电氧化物(transparent conductive oxide；TCO)，所述透明导电氧化物诸如通常用作透明电极的氧化铟锡(indium tin oxide；ITO)或氟掺杂氧化锌(fluorine doped zinc oxide；ZnO:F)。栅电极204可通过适当沉积技术沉积，所述沉积技术诸如PVD、MOCVD、旋涂工艺和印刷工艺。栅电极204可使用蚀刻工艺图案化。
在栅电极204之上，可沉积栅极电介质层206。可用于栅极电介质层206的适当材料包括二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化铝或上述材料的组合。栅极电介质层206可通过包括等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition；PECVD)的适当沉积技术沉积。
然后，半导体层208形成在栅极电介质层206上，如图2B中所示。半导体层208包含LTPS。实际上，半导体层208通常被称为通道层、活性层，或半导体活性层。
如图2C中所示，在半导体层208之上，形成了源极210和漏极212。在源极210和漏极212之间的半导体层208的暴露部分被称为狭缝或沟槽214。用于源极210和漏极212的适当材料包括铬、铜、铝、钽、钛、钼，和上述材料的组合，或上述的TCO。源极210和漏极212可通过适当沉积技术形成，所述技术诸如PVD，继之以通过蚀刻的图案化。
在腔室100中形成的TFT 200可适合于控制LCD显示器或OLED显示器。因此，TFT200可具有多晶硅半导体层208。多晶硅半导体层可包含可被退火成为多晶硅的非晶硅或微晶硅。退火工艺可在大于约400℃的温度下进行。如先前所述，包含6061铝合金的喷头106可包含诸如锌的杂质，当喷头106受到高温时，所述杂质可从喷头106中挥发且沉积在腔室100之内的表面上。所挥发的锌可以是锌粉的形式，所述锌粉可沉积在腔室100的各个表面上。在TFT200制造期间，锌粉或锌颗粒也可沉积在多晶硅半导体层208上。锌颗粒可降低TFT200的性能。因而，当形成LTPS TFT 200时，利用锌减少的喷头106可降低或消除在腔室100之内的锌颗粒。
图3是控制LCD像素或OLED的TFT的截面示意图。TFT 200可适合于控制显示像素306，诸如LCD或OLED显示像素。显示像素306可被电气耦接至显示像素电极302，所述显示像素电极302可经由连接器304被电气耦接至漏极212。TFT 200可经由连接器304提供电信号至显示像素电极302，所述显示像素电极302可影响显示像素306。TFT 200的性能在控制显示像素306时很重要，且在TFT 200的形成期间存在于腔室100中的任何颗粒可能降低性能。当使用多晶硅作为半导体层208时此举非常重要，因为如腔室100中的高温的形成多晶硅所需的高温可能致使喷头106中的杂质从喷头106中挥发。如上所述的锌减少的喷头106可减少或消除来自喷头106的锌挥发，且提供具有洁净的多晶硅半导体层208的TFT。
图4是具有锌材料沉积在背板上的背板的一部分的灰度图。与图4所示的灰度图相对应的彩色照片示出于参考图1中。如图所示，在背板上呈现区域401所指的材料。区域401所指的材料被认为是在腔室操作于高于约400℃的温度下达长时间之后已经挥发且沉积在背板上的锌颗粒。除沉积在背板上之外，锌材料也沉积在其他腔室元件上，所述腔室元件诸如腔室壁。据信，图4中所示的区域401所指的锌材料从具有大于0.01重量百分比的锌含量的6061合金铝制成的扩散器挥发。在参考图1中，区域401所指的材料呈现蓝灰色。
图5是大体上无锌材料沉积在背板上的背板的一部分的灰度图。与图5所示的灰度图相对应的彩色照片示出于参考图2中。如图所示，当与图4相比时，大体上无图4的区域401所指的材料呈现在背板上。图5图示具有由6061合金铝制成的扩散器的腔室操作在高于约400℃的温度下达长时间之后的背板，其中所述合金的锌含量小于或等于0.01重量百分比。据信，利用具有小于或等于0.01重量百分比的锌含量的扩散器大体上降低或消除了锌挥发且沉积在背板和其他元件上的可能性。将参考图2与参考图1相比较，无蓝灰色的材料呈现在背板上。
图6是图示具有锌材料沉积在腔室上的腔室的一部分的元素分析的图形。例如，图4的背板可表示在图6中所示的元素分析中获得的结果。在约2托的压力下，对操作在高于约400℃的温度下达长时间的具有由6061合金铝制成的扩散器的腔室元件施加能量弥散X射线光谱，其中所述合金的锌含量大于0.01重量百分比。具有所呈现的蓝灰色锌材料的腔室元件的所得元素分析证明了碳、氧气和锌的存在。表1提供从图6的图形呈现的元素量的数值表示。
表1
| 元素 | 重量百分比 | 原子百分比 |
| C | 10.63 | 23.35 |
| O | 32.61 | 53.76 |
| Zn | 56.75 | 22.89 |
虽然前述内容是针对本案实施例，但是可在不背离本案的基本范围的情况下设计本案的其他和进一步实施例，且本案的范围是由以上权利要求书所决定。
Claims (7)
1.一种用于处理基板的扩散器，包含：
主体，所述主体具有通过所述主体布置的多个通道，所述主体包含锌减少的6061铝合金。
2.一种用于等离子体增强化学气相沉积腔室中的扩散器，包含：
主体，所述主体具有通过所述主体布置的多个通道，所述主体包含锌减少的6061铝合金，其中所述扩散器适于在具有高于400℃的温度的环境中的操作。
3.一种PECVD设备，包含：
用于处理基板的扩散器，所述扩散器包含：
主体，所述主体通过一或多个紧固机构和喷头悬挂件机构被耦接到背板，所述主体包含锌减少的6061铝合金。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，气源被耦接到所述背板。
5.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述主体被布置在与基板支撑件相对的处理空间中。
6.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述主体被耦接到射频电源。
7.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述铝合金在大于约400℃的温度下大体上非易挥发。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201361841484P | 2013-07-01 | 2013-07-01 | |
| US61/841,484 | 2013-07-01 | ||
| US14/038,578 US20150000597A1 (en) | 2013-07-01 | 2013-09-26 | Reduced zinc showerhead |
| US14/038,578 | 2013-09-26 | ||
| CN201420328916.5 | 2014-06-19 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420328916.5 Division | 2013-07-01 | 2014-06-19 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207002827U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116288265A (zh) * | 2021-12-21 | 2023-06-23 | Tes股份有限公司 | 喷淋头组件 |
-
2014
- 2014-06-19 CN CN201720043554.9U patent/CN207002827U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116288265A (zh) * | 2021-12-21 | 2023-06-23 | Tes股份有限公司 | 喷淋头组件 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
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