一种利用高密度等离子氧化（ＨＤＰＯ）制造工艺以在ＭＯＳ ＴＦＴ组件中形成高质量栅极介电层的方法与设备。在实施例中，ＨＤＰＯ层形成在通道、源极与漏极区域上以形成介电界面，以及一层或多层介电层被沉积在ＨＤＰＯ层上以形成高质量栅极介电层。ＨＤＰＯ制造工艺通常利用感应耦合以及／或电容耦合射频（ＲＦ）发射组件以产生与控制生成在基板上的等离子，并注入含氧化源之气体以长成界面层。第二介电层可以利用化学气相沉积（ＣＶＤ）或等离子增强型ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）沉积制造工艺而沉积在基板表面上。本发明专利技术亦提供一种群集工具（ｃｌｕｓｔｅｒ ｔｏｏｌ），其包含至少一种能够沉积高质量栅极介电层之特制化等离子处理反应室。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术之实施例有关于一种使用等离子处理系统以制作电子组件之 设备及方法。
技术介绍
在制作平面面板显示器(FPD)、薄膜晶体管(TFT)与液晶单元时，通过 沉积与移除在玻璃基板上的多层导电材料、半导体材料与介电材料而形成 金属内联机与其它特征。所形成之各种特征整合于一个系统中而产生如主 动矩阵式显示屏幕，在其中显示状态在FPD上之每一个像素中产生。用 以生产FPD之制造工艺技术包含等离子增强型化学气相沉积(PECVD)、物 理气相沉积(PVD)、蚀刻等。等离子处理技术特别适合生产平面面板显示 器，因为该技术在沉积薄膜过程中需要相对较低的制造工艺温度且可产出 良好的薄膜质量。用于TFT显示器制作的常用FPD组件是低温多晶硅(LTPS)TFT组件， 如图1所示之已有技术。LTPSTFT组件为形成在光学透明基板1上具有 源极区9A、通道区9B与漏极区9C的MOS组件。源极区9A、通道区9B 与漏极区9C 一般形成在最初沉积之非晶硅(a-Si)层上，此层稍后被退火以 形成多晶硅层(p-Si)。源极、漏极与通道区之形成通过图案化位于光学透 明基板1上的区域以及离子掺杂最初沉积之a-Si层所形成，此a-Si层随后 会进行退火以形成多晶硅层。接着沉积栅极介电层4在p-Si层的顶部以将 栅极5从通道、源极及漏极区中隔离开来。栅极5形成于栅极介电层4之 顶部。由于栅极介电层4通常由二氧化硅(Si02)层所制成，因此亦被称为 栅极氧化层。随后制作绝缘层6与组件联机通过绝缘层以允许对TFT组件 进行控制。p-Si TFT组件之效能表现是由形成MOS结构之沉积薄膜的质量决定 的。MOS组件之主要效能表现因素在于p-Si通道层膜、栅极介电层膜与 p-Si/栅极介电层界面之品质。近来，p-Si通道层的质量颇受关注，但是却 忽略了生产高质量之栅极介电层与p-Si/栅极界面的重要。栅极介电层4 对TFT组件的电性表现是关键因素。特别是，为了制作具有所需电性表现 与高崩溃电压(VB)的晶体管，栅极介电层需为高质量层(例如，低平带电 压(Vft))。栅极氧化层之质量会影响组件表现，进而影响FPD之质量与可 用性。栅极介电层4典型地包含氧化层，其可由公知技术加以沉积，例如用 PECVD在大约350。C至约450。C的环境下加以沉积。不幸地，在沉积膜 层与p-Si通道层间的界面质量并未达到最高TFT组件表现的需求。由于 高温沉积制造工艺会造成掺杂物在已沉积膜层的内部扩散，因此高温沉积 制造工艺(例如高于600。C)大多不能用来形成位于沉积膜层与p-Si通道 层间良好界面，且可能因玻璃可能变软造成尺寸不稳定而不适用于具有薄 膜沉积其上之玻璃基板。一个耐用的LCDTFT栅极介电膜具有高质量的Si/Si02界面，其特征 为低界面阻陷电荷(low interface-trapped charge)、介电层中的缺陷数量少、 低固定氧化物电荷与低移动离子密度，上述特征皆在制造工艺温度低于 500 。C下发生。因此，需要一种可克服上述缺点而且可形成用于薄膜晶体管中的高质 量栅极介电层之方法及设备。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于等离子处理基板的等离子反应室。此等离子反应 室包含一个或多个定义等离子处理区域的壁；基板支持件，安置在等离子 处理区域中且用以支持基板位于多个垂直分隔之位置上； 一种RF发射组 件，用以传送RF能量至等离子处理区域； 一种RF功率源，连接至RF发 射组件；以及一种氧化气体源，其与上述之等离子处理区域连接。本专利技术提供一种用以等离子处理基板的等离子反应室。此等离子反应室包含一个或多个定义出等离子处理区域之壁；基板支持件，安置在等离子处理区域中且用以支持基板位于多个垂直分隔之位置上；第一RF发射 组件，用以传送RF能至等离子处理区域；第一RF功率源，连接至该第 一RF发射组件；第二RF发射组件，以传送RF能量至等离子处理区域； 第二RF功率源，连接至第二RF发射组件； 一种氧化气体源，其与等离 子处理区域连接；以及一个控制器，连接至该第一RF功率源、该第二RF 功率源与该气体源，其中此控制器用以控制传送至第一 RF发射组件之RF 能量、控制传送至第二RF发射组件之RF能量、与控制从该氧化气体源 传送至该等离子处理区域中的气体。本专利技术大体上提供一种等离子处理基板的方法。此方法包含移动该基 板至等离子反应室之等离子处理区域中多个处理位置的第一位置上；导入 氧化气体混合物进入等离子处理区域中；在基板温度不超过550°C的情况 下，产生等离子于等离子处理区域中以形成氧化表面于基板上；移动基板 至多个处理位置中的第二位置；以及形成介电层于基板表面上，以形成厚 度介于约IOOA至约6000A间的栅极介电层。本专利技术提供一种以等离子处理基板的方法。此方法包含将该基板移动 至等离子反应室之等离子处理区域内多个处理位置中的第一位置上；导入 氧化气体混合物进入该等离子处理区域中；利用第一 RF发射组件产生等 离子于等离子处理区域中，此时基板温度不超过550°C;移动基板至等离 子反应室之等离子处理区域内多个处理位置中的第二位置上；导入介电层 形成气体混合物至该等离子处理区域中以及利用第二RF发射组件，于 基板表面温度不超过550°C的情况下在等离子处理区域中产生等离子以 形成介电层于基板表面上。本专利技术大体上提供一种用以形成高质量栅极氧化层于基板上的群集 工具。该群集工具包含多个等离子处理反应室，用以形成氧化表面于基板 上，以及沉积介电层于基板上以形成栅极介电层；以及控制器，用以维持 基板温度不超过550°C。本专利技术大体上提供一种用以形成高质量栅极氧化层于基板上的群集工具。该群集工具包含第一反应室，在温度不超过550。C时用以形成氧化 表面于基板上；以及第二反应室，在温度不超过550。C时用以沉积介电层 于基板之氧化表面上。本专利技术提供一种用于等离子处理基板的等离子反应室。其包含 一个 或多个定义等离子处理区域之壁；基板支持件，安置在等离子处理区域中 且用以支持基板位于多个垂直分隔之等离子处理位置上； 一种RF线圈， 用以传送RF能量至该等离子处理区域； 一种RF功率源，连接至RJF线圈 上； 一种气体分配盘，用以传送RF能量至该等离子处理区域； 一种RF 功率源，连接至气体分配盘上；以及一种氧化气体源，与该等离子处理区 域连接。本专利技术提供一种用以等离子处理基板的等离子反应室。此等离子反应 室包含一个或多个定义等离子处理区域之壁；基板支持件，安置在等离子处理区域中且用以支持基板位于多个垂直分隔之等离子处理位置上，此基 板支持件用以传送RF能量至等离子处理区域中，其中RF能量系由RF功 率源输配至该基板支持件； 一种气体分配盘，安置在等离子处理区域中， 其中气体分配盘系接地；以及一种氧化气体源，与等离子处理区域连接。附图说明在此可了解本专利技术上述列举的特征，至于以上已概述的更特定专利技术， 可参照实施例而获得进一步了解，其中一些实施例表示在后面的附图中。 然而需注意的是本专利技术附加的附图仅为代表性实施例，并非用以限定本发 明范围，其它等效的实施例仍应包含在本专利技术的范围中。图l (已有技术)为公知单一薄膜晶体管结构的示意图2为用以实施本专利技术实施例的等离子处理反本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于等离子处理基板的反应室，包含： 一个或多个反应室壁，其定义出等离子处理区域； 基板支持件，安置在该等离子处理区域中以及用以支撑该基板在多个垂直分隔的等离子处理位置上； ＲＦ发射组件，装设以传送ＲＦ能量至该等离子处理区域； ＲＦ功率源，连接至该ＲＦ发射组件；以及 氧化气体源，与该等离子处理区域连通。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰怀特，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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