TWI856541B - 氫含量減少的含矽層及其製造處理 - Google Patents

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Abstract

描述了製造具有低氫含量的含矽層的示例性方法。該方法包括使沉積氣體流入處理腔室的基板處理區域，其中沉積氣體包括含矽氣體和氫氣。沉積電漿由基板處理區域中的沉積氣體產生。該方法進一步包括在基板上沉積含矽層以形成沉積電漿，其中該含矽層的特徵在於氫含量小於或約6mol.％的氫。該方法還包括在含矽層上形成非晶矽層，其中非晶矽層包括小於或約1wt.％的微晶矽。

Description

氫含量減少的含矽層及其製造處理
本申請要求於2022年3月4日提交的題為「具有減少的氫含量的含矽層及其製造處理」的美國臨時申請號63/316,479的權益和優先權，其內容出於所有目的，透過引用將其全部併入本文。
本技術涉及沉積處理、結構和系統。更特定言之，本技術涉及生產氫含量減少的含矽層的方法。
透過在基板表面上產生複雜圖案化材料層的處理，使得積體電路成為可能。在基板上生產圖案化材料需要受控的方法來形成和去除材料。材料特性可能會影響元件的運行方式，也可能會影響若干薄膜相對於彼此的移除方式。電漿增強沉積可產生具有某些特性的薄膜。許多形成的薄膜需要額外的處理來調整或增強薄膜的材料特性以提供合適的特性。
因此，需要可用於生產高品質元件和結構的改進系統和方法。本技術解決了這些和其他需要。
本技術的實施例包括用於製造具有低氫含量的含矽層的處理方法。該方法包括使沉積氣體流入處理腔室的基板處理區域，其中沉積氣體包括含矽氣體和氫氣。沉積電漿由基板處理區域中的沉積氣體產生。該方法進一步包括在基板上沉積含矽層以形成沉積電漿，其中含矽層的特徵在於氫含量小於或約6原子百分比(at.%)的氫。該方法還包括在含矽層上形成非晶矽層，其中非晶矽層包括小於或約1容積百分比(vol.%)的微晶矽。
在另外的實施例中，含矽層包括大於或約20容積百分比的微晶矽。在進一步的實施例中，含矽氣體包括矽烷或乙矽烷。在更進一步的實施例中，沉積氣體的特徵在於氫氣與含矽氣體的流速比大於或約50:1。在另外的實施例中，在基板上沉積含矽層的特徵在於大於或約150埃/分(Å/min)的沉積速率。在又一些實施例中，含矽層在基板上的沉積的特徵在於以小於或約380℃的沉積溫度。在更多實施例中，含矽層與非晶矽層的厚度比大於或約1:1。在其他一些實施例中，該方法進一步包括在形成非晶矽層之前將含矽層中的氫含量減少大於或約10%，其中氫含量的減少的特徵為去除溫度小於或約380℃。
本技術的實施例包括額外的處理方法。這些方法包括在基板上沉積含矽層，其中沉積態（as-deposited）含矽層的特徵在於沉積態氫含量小於或約6at.%。該方法還包括在沉積態含矽層上形成非晶矽層，其中非晶矽層具有小於或約1vol.%的微晶矽。該方法還包括減少沉積態含矽層中的氫含量以形成氫含量減少的含矽層。氫含量減少的含矽層的特徵在於減少的氫含量小於或約5at.%。
在另外的實施例中，在基板上沉積沉積態的含矽層的特徵在於大於或約150埃/分的沉積速率。在進一步的實施例中，在基板上沉積含矽層包括由包括含矽氣體和氫氣的沉積氣體混合物形成沉積電漿，其中氫氣與含矽氣體的流速比更大比或約50:1。沉積電漿在基板上沉積含矽層，其中沉積的特徵在於小於或約380℃的沉積溫度。在更進一步的實施例中，沉積態含矽層中氫含量的減少的特徵在於小於或約380℃的氫含量減少溫度。在另外的實施例中，非晶矽層的形成包括由不含氫氣的非晶矽沉積氣體混合物形成非晶矽沉積電漿。非晶矽層由非晶矽沉積電漿沉積。在更多實施例中，氫含量減少的含矽層包括大於或約20容積百分比微晶矽。
本技術的實施例還包括含矽結構。該結構包括基板和位於基板上的含矽層，其中含矽層包括小於或約6at.%氫。該結構進一步包括位於含矽層上的非晶矽層，其中非晶矽層的特徵在於小於或約1容積百分比微晶矽。
在另外的實施例中，含矽層包括大於或約20vol.%微晶矽。在進一步的實施例中，含矽層與非晶矽層的厚度比大於或約1:1。在更進一步的實施例中，非晶矽層的特徵在於小於或約200埃的厚度。在另外的實施例中，非晶矽層包括小於或約6at.%氫。在更多實施例中，基板包括含矽玻璃。
這樣的技術可以提供優於慣用處理方法的許多好處以製造具有低氫含量的含矽層。與直覺相反，沉積氣體中氫氣與含矽氣體的高流速比與高沉積速率相結合形成了小於或約6at.氫的沉積態含矽層。相比之下，使用較低流速比和沉積速率的處理方法來沉積具有大於或約8at.氫的含矽層。此外，根據本技術的處理方法可以在小於400℃的沉積溫度下執行。沉積態含矽層中的低氫含量還允許任何後續脫氫操作在較低的脫氫溫度下及在短時間內進行。所形成的含矽層具有低氫含量，而不會超過減少的熱預算，其日益成為電子元件（例如顯示器）製造處理的特徵。結合以下描述和附圖更詳細地描述這些和其他實施例(連同它們的許多優點和特徵)。
矽基電晶體存在於大多數電子顯示器的控制電子元件中。矽基電晶體充當電流的開關和通道器，可以打開和關閉電子顯示器中的像素，以及其他功能。隨著這些顯示器的複雜性增加並包含新的熱敏材料，製造矽基電晶體和其他含矽組件的熱預算不斷減少。
製造用於矽基電子元件的含矽層的慣用方法包括用電漿增強化學氣相沉積來沉積該層並且對剛沉積的材料進行脫氫操作。脫氫操作對於將層中的氫含量減少到在後沉積操作中由於形成氫氣而形成很少空隙的程度是必要的。例如，低氫含量減少了在含矽層中的電晶體通道的雷射退火期間由氫氣形成的空隙和缺陷的數量。
不幸的是，傳統脫氫操作中使用的脫氫溫度越來越多地超過製造電子元件(包括電子顯示器)的熱預算。慣用脫氫溫度通常達到或超過500℃。脫氫溫度的顯著減少導致含矽層達到特定氫含量的時間更長。因此，減少脫氫溫度以保持在熱預算內會顯著增加處理時間並減少處理效率。
本技術透過形成氫含量明顯低於透過慣用方法形成的層的沉積態含矽層來解決這個問題。在實施例中，與形成具有大於或約8mol％的層的慣用PECVD沉積方法相比，本處理方法可形成具有小於或約6at％氫的沉積態含矽層。在進一步的實施方案中，at％氫的減少的特徵在於為大於或約30％、大於或約40％、大於或約50％或更多。沉積態含矽層中減少的氫含量允許固定時間的脫氫操作以在較低的脫氫溫度下將氫含量減少至特定量。在實施方案中，與在大於500℃下進行脫氫操作的慣用方法相比，溫度可減少至小於或約500℃。本方法允許脫氫操作保持在減少的熱預算內，而不增加將氫含量減少至特定位準的時間。
本技術還可以透過以比慣用處理方法更快的沉積速率來沉積含矽層來減少處理時間並提高處理效率。在實施例中，本技術使用更快的沉積速率和更高的氫氣與含矽氣體流速比來形成具有較低氫含量的沉積態含矽層。更快的沉積速率允許在更短的沉積時間內形成含矽層。
本技術的實施例包括在基板上形成氫含量減少的含矽層的方法。在另外的實施例中，可以在含矽層上形成非晶矽層以減緩或防止氫滲入含矽層。實施例進一步包括由該方法製成的結構。下面的描述從本技術的系統的實施例開始，本方法可以在該系統上進行。儘管描述了利用本技術的具體沉積和加工處理，但很容易理解，這些系統和方法同樣適用於其他沉積和加工系統，以及可能發生在所述系統中的處理。因此，本技術不應限於此處描述的特定處理、結構和系統。首先描述系統實施例，包括在系統中用於執行根據本技術實施例的沉積和加工處理的腔室。
圖1A示出了根據本技術的實施例的處理系統100的實施例的俯視圖。在實施例中，處理系統100可以包括沉積腔室、處理腔室、蝕刻腔室、烘烤腔室和固化腔室，以及其他類型的腔室。如圖1A所示，一對前開式晶圓傳送盒102供應各種尺寸的基板，這些基板由機械臂104接收並在被放置到基板處理腔室108a-f(位於串聯部分109a-c)之一中之前被放置到低壓保持區域106中。第二機械臂110可用於將基板晶片從保持區域106轉移到基板處理腔室108a-f並返回。每個基板處理腔室108a-f可被配備以執行一或更多個基板處理操作，包括如本文所述的阻擋層材料的沉積和處理。在實施例中，基板處理腔室108a-f可以被配置為執行電漿增強化學氣相沉積、原子層沉積、物理氣相沉積、蝕刻、預清潔、脫氣、定向和其他基板處理，包括退火、灰化等等。
基板處理腔室108a-f可以包括一或更多個系統部件，以用於在基板上沉積、處理、退火、固化和/或蝕刻阻擋層材料。在一種配置中，兩對處理腔室(例如108c-d和108e-f)可以用於沉積和處理基板上的阻擋層材料，並且第三對處理腔室(例如108a-b)可以用於蝕刻沉積和處理過的阻擋層材料。在另一種配置中，所有三對腔室(例如108a-f)可以被配置為在基板上沉積阻擋材料層的多層堆疊。所描述的任何一或更多處理可以在與不同實施例中所示的製造系統分開的腔室中進行。應當理解，系統100考慮了用於阻擋層材料的沉積、處理、蝕刻、退火和固化腔室的額外配置。
圖1B示出了根據本技術的實施例的示例性電漿系統的示意性剖視圖。在圖1B所示的實施例中，該系統包括電漿增強化學氣相沉積(PECVD)腔室(處理腔室)110，其中含矽層和非晶矽層可以形成在基板上。
在實施例中，腔室110包括壁142、底部114和蓋112，它們有助於產生處理容積128。在另外的實施例中，氣體分配板115和基板支撐組件130也有助於產生處理容積128。在進一步的實施例中，可以透過穿過壁142形成的閘門126進入處理容積128，使得基板102可以被傳送進出腔室100。
在更多實施例中，基板支撐組件130可包括基板接收表面132以支撐基板102。在更多實施例中，桿134可將基板支撐組件130耦合到升降系統136，該升降系統136可操作以在基板傳送位置與處理位置之間升高和降低基板支撐組件130。在實施例中，陰影框133可以在處理期間放置在基板102的外圍之上以防止在基板102的邊緣上的沉積。在另外的實施例中，升降銷138可以可移動地設置為穿過基板支撐組件130並且可操作以將基板102從基板接收表面132提升。在進一步的實施例中，基板支撐組件130可包括加熱和/或冷卻元件139，其可操作以將基板支撐組件130維持在特定溫度。在更多實施例中，基板支撐組件130可以包括接地帶131以提供圍繞基板支撐組件130的周邊的RF返迴路徑。
在進一步的實施例中，氣體分配板115可以在其周邊透過懸架117連接到腔室115的蓋112或壁142。在又一實施例中，氣體分配板115可透過一或更多個中心支撐件116連接到蓋112以助於防止下垂和/或控制氣體分配板115的平直度/彎曲度。在實施例中，氣體分配板115可以具有不同尺寸的不同構造。在更多實施例中，氣體分配板115可以具有四邊形平面形狀。在又一些實施例中，氣體分配板115具有下游表面150，該下游表面150中形成有複數個孔113，該下游表面150面向設置在基板支撐組件130上的基板102的上表面118。孔113可具有不同的形狀、數量、密度、尺寸和在氣體分配板115上的分佈。在更進一步的實施例中，孔113的直徑可大於或約0.01英寸、大於或約0.1英寸、大於或約1英寸或更多。
在又一些實施例中，氣體源120可以耦合到蓋112以提供氣體通過蓋112，然後通過形成在氣體分配板115中的孔113到處理容積128。在進一步的實施例中，真空泵119可耦合到腔室110以將處理容積128中的氣體維持在特定壓力下。
在實施例中，RF電源122可以耦合到蓋112、氣體分配板115或兩者，以提供在氣體分配板115和基板支撐組件130之間產生電場的RF功率，使得電漿可以從存在於氣體分配板115和基板支撐組件130之間的氣體產生。在另外的實施例中，可以以各種RF頻率施加RF功率。例如，可以以約0.3MHz和約200MHz之間的頻率施加RF功率。在另一個實施例中，RF功率以13.56MHz的頻率提供。
在另外的實施例中，氣體分配板115的下游表面150的邊緣可以是彎曲的，使得在氣體分配板115的邊緣和角與基板接收表面232之間(並且因此，在氣體分配板115和基板102的上表面118之間)限定間距梯度。在實施例中，可選擇下游表面150的形狀以滿足特定處理要求。例如，下游表面150的形狀可以是凸面、平面、凹面或其他合適的形狀。在更進一步的實施例中，邊緣到角的間距梯度可用於調整橫跨整個基板邊緣的膜特性均勻性以校正基板角處的特性不均勻性。在另外的實施例中，可以控制邊緣到中心的間距，使得可以控制基板的邊緣和中心之間的膜特性分佈均勻性。在實施例中，可以使用氣體分配板115的凹形彎曲邊緣，使得氣體分配板115的邊緣的中心部分比氣體分配板115的角與基板102的上表面118間隔得更遠。在另外的實施例中，可以使用氣體分配板115的凸形彎曲邊緣，使得氣體分配板115的角比氣體分配板115的邊緣與基板102的上表面118間隔得更遠。
在進一步的實施例中，遠端電漿源124(例如電感耦合遠端電漿源)可以耦合在氣體源和氣體分配板115之間。在實施例中，可以在遠端電漿源124中激發清潔氣體以遠端提供用於清潔腔室部件的清潔電漿。清潔氣體可由電源222提供給氣體分配板115的RF功率進一步激發。在更多實施例中，清潔氣體可包括一或更多種含氟氣體，例如NF 3、F 2和SF 6。
圖2示出了根據本技術的一些實施例的示例性處理方法200的操作。方法200形成氫含量減少的沉積態含矽層。層中減少的氫含量減少了脫氫操作的溫度和時間，以進一步將氫含量減少到特定位準。這允許沉積和脫氫的含矽層在不超過包括熱敏材料的複雜電子元件的減少的熱預算的較低溫度下形成。
方法200包括在操作205中提供用於沉積含矽層的沉積氣體。在實施例中，沉積氣體可包括一或更多種含矽氣體和氫氣(H 2)。在更進一步的實施例中，含矽氣體可以包括矽烷(SiH 4)和乙矽烷(Si 2H 6)中的至少一種以及其他含矽氣體。在另外的實施例中，沉積氣體可以不含惰性氣體，例如氮氣(N 2)、氦氣和氬氣，以及其他惰性氣體。在另外的實施例中，沉積氣體可以不含氧氣。
在實施例中，可將沉積氣體提供至基板處理腔室的基板處理區域。在進一步的實施例中，可以以大於或約10sccm、大於或約20sccm、大於或約30sccm、大於或約40sccm、大於或約50sccm、大於或約60sccm、大於或約70sccm、大於或約80sccm、大於或約90sccm、大於或約100sccm或更多的流速提供含矽氣體。在更進一步的實施例中，可以以大於或約1000sccm、大於或約2000sccm、大於或約3000sccm、大於或約4000sccm、大於或約5000sccm、大於或約6000sccm，大於或約7000sccm，大於或約8000sccm，大於或約9000sccm，大於或約10,000sccm，或更多的流速提供氫氣。在又更多的實施例中，氫氣和含矽氣體的相對流速的特徵在於可由小於或約400∶1、小於或約350∶1、小於或約300:1，小於或約250:1，小於或約200:1，小於或約175:1，小於或約150:1，小於或約125:1，小於或約100:1，或更小的H2氣體與Si氣體的流速比。
在進一步的實施例中，可將沉積氣體提供至處理腔室的基板處理區域。在實施例中，沉積氣體可將處理腔室加壓至大於或約5000毫托(mTorr)、大於或約6000毫托、大於或約7000毫托、大於或約8000毫托、大於或約9000毫托、大於超過或約10,000mTorr，或更多。
方法200還包括在操作210中從沉積氣體產生沉積電漿。沉積電漿可以透過給位於處理腔室的基板處理區域中的一對電容耦合板提供能量來產生。如圖1B所示，這對電容耦合板可以包括蓋112或作為第一板的氣體分配板115，以及作為第二板的基板支撐組件130。電源可以為板提供能量以產生將在板之間流動的沉積氣體電離成沉積電漿的電場。
在實施例中，電源可以以大於或約5000W、大於或約6000W、大於或約7000W、大於或約8000W，大於或約9000W，大於或約10,000W，或更多的功率位準向電容耦合板施加電力。在另外的實施例中，電源可以以一或更多種RF頻率向電容耦合板施加RF功率。在另外的實施例中，RF頻率可以大於或約1MHz、大於或約5MHz、大於或約10MHz、大於或約25MHz、大於或約50MHz、大於或約100MHz，大於或約150MHz，大於或約200MHz，或更多。在更多實施例中，RF功率的頻率可以是13.56MHz。
在進一步的實施例中，沉積電漿可以在處理腔室中產生沉積溫度，其特徵在於小於或約450℃、小於或約400℃、小於或約375℃、小於或約350℃、小於或約325℃、小於或約300℃、小於或約275℃、小於或約250℃或更低。在更多實施例中，沉積電漿在處理腔室中產生小於或約沉積處理的熱預算所允許的最高溫度的沉積溫度。
方法200還包括在操作215中在處理腔室中的基板上沉積含矽層。在實施例中，含矽層以大於或約150埃/分、大於或約150埃/分、大於或約160埃/分、大於或約170埃/分、大於或約180埃/分、大於或約190埃/分，大於或約200埃/分、大於或約210埃/分、大於或約220埃/分、大於或約230埃/分、大於或約240埃/分、大於或約250埃/分或更多的沉積速率由沉積電漿沉積。快速沉積速率結合氫氣與含矽氣體的流速比來沉積以減少的氫含量為特徵的含矽層。在另外的實施例中，沉積態含矽層的氫含量可小於或約7at.%、小於或約6.5at%、小於或約6at%、小於或約5.75at.%、小於或約5.5at.%，或更少。
在進一步的實施例中，沉積態含矽層可以包括微晶矽。在實施例中，矽層中的微晶矽的量的特徵可在於為結晶容積分數（vol.%），其表示如透過例如拉曼(Raman)光譜測量的結晶相與非晶相的強度比。在另外的實施例中，沉積態含矽層可以包括大於或約20vol.%、大於或約25vol.%、大於或約30vol.%、大於或約35vol.%、大於或約40vol.%、大於或約45vol.%、大於或約50vol.百分比，或者更多的量的微晶矽。在更進一步的實施例中，沉積態含矽層的特徵可以是微晶矽層。在又更多的實施例中，沉積態含矽層的特徵可在於厚度大於或約100埃、大於或約200埃、大於或約300埃、大於或約400埃、大於或約500埃、大於或約600埃、大於或約700埃、大於或約800埃、大於或約900埃、大於或約1000埃或更多。
方法200還可以包括在操作220中在含矽層上形成非晶矽層。在實施例中，非晶矽層可以用作先前形成的含矽層上的蓋層以減少或防止氫吸收到含矽層中。在進一步的實施例中，非晶矽層可以比含矽層薄，並且含矽層與非晶矽層的相對厚度比可以大於或約2:1、大於或約3:：1、大於或約4:1、大於或約5:1、大於或約6:1、大於或約7:1、大於或約8:1、大於或約9:1、大於或約10:1或更多。在更多實施例中，非晶矽層的特徵在於厚度小於或約200埃、小於或約175埃、小於或約150埃、小於或約125埃、小於或約100埃、小於或約75埃、小於或約50埃或更小。
在實施例中，非晶矽層可以透過非晶矽在含矽層上的電漿增強化學氣相沉積來形成。在進一步的實施例中，沉積操作可以包括將非晶矽沉積氣體提供到處理腔室的基板處理區域並且產生非晶矽沉積電漿。在進一步的實施例中，非晶矽沉積氣體可以包括含矽氣體和載氣。在進一步的實施例中，含矽氣體可以包括矽烷和乙矽烷中的一或更多種。在更進一步的實施例中，載氣可包括氦氣或氬氣。在另外的實施例中，非晶矽沉積氣體可以不含氫(H 2)氣。
在另外的實施例中，非晶矽層可以以低於含矽層的沉積速率沉積。在進一步的實施例中，非晶矽層可以以小於或約100埃/分、小於或約90埃/分、小於或約80埃/分、小於或約70埃/分、小於或約60埃/分、小於或約50埃/分或更少的沉積速率沉積。在更多實施例中，非晶矽層可以包括非晶矽，其中微晶矽的量小於或約5wt.%、小於或約4wt.%、小於或約3wt.%、小於或約2wt.%、小於或約1wt.%，或更少。在更多實施例中，非晶矽層可具有小於或約5mol.%、小於或約4mol.%、小於或約3mol.%、小於或約2mol.%、小於或約1mol.%，或更少的氫含量。如上所述，在實施例中，非晶矽層可以在脫氫操作之後形成在脫氫的含矽層上。
在一些實施例中，方法200還可以包括在操作225處減少沉積態含矽層中的氫含量。可選的脫氫操作進一步將含矽層的氫含量減少至特定位準。在其他實施例中，沉積態含矽層可能已經具有等於或低於指定氫含量的氫含量，並且不執行脫氫操作。在實施例中，脫氫操作將含矽層的氫含量減少至小於或約6at.%、小於或約5.5at%、小於或約5at%、小於或約4.5at%、小於或約4at%、小於或約3.5at%、小於或約3at%、小於或約2.5at%，或更少。在更多實施例中，脫氫操作使沉積態含矽層的氫含量減少大於或約10%、大於或約15%、大於或約20%、大於或約25%、大於或約30%、大於或約35%、大於或約40%、大於或約45%、大於或約50%或更多。
在實施例中，脫氫操作可包括在加熱沉積態含矽層之前淬滅沉積電漿並從處理腔室的基板處理區域移除沉積氣體。在進一步的實施例中，含矽層的脫氫溫度的特徵在於為小於或約450℃、小於或約400℃、小於或約380℃、小於或約350℃、小於或約325℃、小於或約300℃、小於或約275℃、小於或約250℃或更低。在又一些實施例中，脫氫溫度小於或約沉積處理的熱預算所允許的最高溫度。在更多實施例中，脫氫溫度與形成含矽層時的沉積溫度相同。在更多實施例中，脫氫操作可以持續少於或約60分、少於或約45分、少於或約30分、少於或約15分、少於或約10分、少於或約5分、少於或約2分、少於或約1分或更少。脫氫操作可以與在較高脫氫溫度（例如，大於或約500℃）下進行的慣用脫氫操作具有相同或更短的持續時間。這透過本處理方法形成的沉積態含矽層中較低的氫起始含量而成為可能。
圖3A-B示出了根據本技術的實施例形成的結構300的製造處理。如圖3A所示，結構300的實施例包括其上形成有含矽層304的基板302。在實施例中，基板302可以包括含矽玻璃，例如電子顯示器中使用的玻璃。在另外的實施例中，基板302可以包括其他含矽材料，例如非晶矽、多晶矽或晶體矽，以及其他含矽材料。在進一步的實施例中，基板302可以包括諸如氧化矽或氮化矽等無機介電材料，以及其他無機介電材料。在更進一步的實施例中，基板302可以包括有機聚合物材料。
圖3B展示位於含矽層304上的非晶矽層306。在實施例中，含矽層304和非晶矽層的特徵都可在於具有不同位準的非晶矽和微晶矽的矽層。在進一步的實施例中，含矽層304的特徵在於包括大於或約20vol.%的微晶矽。在更多實施例中，非晶矽層的特徵可在於具有小於或約5vol.%的微晶矽。在又一些實施例中，矽層304和306的特徵可以是具有小於或約6at.%的氫氣，小於或約5.5at.%的氫氣，小於或約5at.%的氫或更少。
本技術的實施例提供在減少的沉積和脫氫溫度下形成的具有減少的氫含量的含矽層。這允許在不超過產品製造的熱預算的情況下將這些還原的含氫矽層結合到電子產品中，例如電子顯示器。除其他好處外，本技術的處理方法允許使用更多熱敏材料製造電子產品，包括顯示器玻璃和有機發光材料。
在先前的描述中，出於解釋的目的，已經闡述了許多細節以便提供對本技術的各種實施例的理解。然而，對於所屬技術領域具有通常知識者將顯而易見的是，可以在沒有這些細節中的一些或具有其他細節的情況下實踐某些實施例。
已經揭示了幾個實施例，所屬技術領域具有通常知識者將認識到，在不脫離實施例的精神的情況下，可以使用各種修改、替代構造和等同物。此外，許多眾所周知的處理和元件沒有被描述以避免不必要地模糊本技術。因此，以上描述不應被視為限制本技術的範圍。
在提供值範圍的情況下，應當理解，每個中間值(除非上下文另有明確規定，否則精確到下限單位的最小分數)，也特別揭露該範圍的上限和下限之間的中間值。包含任何規定值或規定範圍內的未規定中間值與該規定範圍內的任何其他規定或中間值之間的任何更窄範圍。這些較小範圍的上限和下限可以獨立地包括在該範圍內或排除在該範圍內，並且每個範圍(其中限值之一者有、兩者皆無或兩者皆有包括在較小的範圍內者)也包括在該技術內，而受制於任何明確排除的限值規定的範圍。如果所述範圍包括限值的一者或兩者，則還包括排除其中一個或兩個限值的彼等範圍。
如本文和所附請求項中使用的，單數形式「一」和「該」包括複數參考，除非上下文另有明確規定。因此，例如，提及「材料」包括複數個這樣的腔室，提及「前驅物」包括提及所屬技術領域具有通常知識者已知的一或更多開口及其等效物，等等。
此外，當在本說明書和下文中使用詞語「包含」、「包括」、「含」、和「包括」時，請求項旨在指定所述特徵、整數、組件或操作的存在，但不排除存在或添加一或更多個其他特徵、整數、組件、操作、動作或群組。
100:處理系統 102:前開式晶圓傳送盒 104:機械臂 108a-f:處理腔室 109a-c:串聯部分 106:保持區域 110:腔室 142:壁 114:底部 112:蓋 128:處理容積 115:氣體分配板 130:基板支撐組件 126:閘門 102:基板 134:桿 136:升降系統 133:陰影框 138:升降銷 132:基板接收表面 139:冷卻元件 131:接地帶 117:懸架 115:腔室 116:中心支撐件 119:真空泵 150:下游表面 113:孔 118:上表面 120:氣體源 122:RF電源 232:基板接收表面 124:遠端電漿源 222:電源 200:方法 205:操作 210:操作 215:操作 220:操作 225:操作 300:結構 304:含矽層 302:基板 306:非晶矽層
可以透過參考說明書的其餘部分和附圖來實現對所揭示技術的性質和優點的進一步理解。
圖1A示出了根據本技術的實施例的示例性處理系統的俯視圖。
圖1B示出了根據本技術的實施例的示例性電漿系統的示意性剖視圖。
圖2示出了根據本技術的實施例的示例性處理方法的操作。
圖3A-B示出了根據本技術的實施例的示例性結構的發展。
包括若干附圖作為示意圖。應當理解，附圖僅用於說明目的，除非特別說明是按比例繪製的，否則不應視為按比例繪製的。此外，作為示意圖，提供這些圖是為了幫助理解，並且可能不包括與現實表示相比的所有態樣或資訊，並且可能包括用於說明目的的誇大材料。
在附圖中，相似的部件和/或特徵可以具有相同的元件符號。此外，相同類型的各種部件可以透過在元件符號後加上區分相似部件的字母來區分。如果說明書中僅使用第一元件符號，則該描述適用於具有相同第一元件符號的任何一個相似部件，而不管字母如何。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
102:前開式晶圓傳送盒
110:腔室
142:壁
114:底部
112:蓋
128:處理容積
115:氣體分配板
130:基板支撐組件
126:閘門
134:桿
136:升降系統
133:陰影框
138:升降銷
132:基板接收表面
139:冷卻元件
131:接地帶
117:懸架
115:腔室
116:中心支撐件
119:真空泵
150:下游表面
113:孔
118:上表面
120:氣體源
122:RF電源
124:遠端電漿源

Claims (20)

  1. 一種處理方法，包括以下步驟： 使沉積氣體流入一處理腔室的一基板處理區域，其中該沉積氣體包括含矽氣體和氫氣； 從該基板處理區域中的該沉積氣體產生一沉積電漿； 從該沉積電漿在一基板上沉積一含矽層，其中該含矽層的特徵在於具一氫含量小於或約6at.%;和 在該含矽層上形成一非晶矽層，其中該非晶矽層包含小於或約1vol.%的微晶矽。
  2. 如請求項1所述的處理方法，其中該含矽層包含大於或約20vol.%的微晶矽。
  3. 如請求項1所述的處理方法，其中該含矽氣體包括矽烷或乙矽烷。
  4. 如請求項1所述的處理方法，其中該沉積氣體的特徵在於大於或約50:1的一氫氣與含矽氣體的流速比。
  5. 如請求項1所述的處理方法，其中在該基板上沉積該含矽層的特徵在於具大於或約150Å/分的一沉積速率。
  6. 如請求項1所述的處理方法，其中在該基板上沉積該含矽層的特徵在於具小於或約380℃的一沉積溫度。
  7. 如請求項1所述的處理方法，其中該含矽層與該非晶矽層的一厚度比大於或約1∶1。
  8. 如請求項1所述的處理方法，其中該方法還包括在形成該非晶矽層後，將該含矽層中的一氫含量減少大於或約10%，其中該氫含量減少的特徵在於具小於或約380℃的一去除溫度。
  9. 一種處理方法，包括以下步驟： 在一基板上沉積一含矽層，其中該沉積態含矽層的特徵在於具一沉積態氫含量小於或約6at.%; 在該沉積態含矽層上形成一非晶矽層，其中該非晶矽層包含小於或約1vol.%的微晶矽；和 減少該含矽層中的氫含量以形成一氫含量減少的含矽層，其中該氫含量減少的含矽層的特徵在於具有小於或約5at.%的一減少的氫含量。
  10. 如請求項9所述的處理方法，其中在該基板上沉積該沉積態含矽層的特徵在於具大於或約150埃/分的一沉積速率。
  11. 如請求項9所述的處理方法，其中在一基板上沉積該含矽層之步驟包括： 從包含一含矽氣體和氫氣的一沉積氣體混合物形成一沉積電漿，其中一氫氣與含矽氣體的流速比大於或約50:1；和 在該基板上沉積該含矽層，其中在該基板上沉積該含矽層的特徵在於具小於或約380℃的一沉積溫度。
  12. 如請求項9所述的處理方法，其中該減少該含矽層中的該氫含量的特徵在於一氫含量減少溫度小於或約380℃。
  13. 如請求項9所述的處理方法，其中該非晶矽層的形成包括： 從不含氫氣的一非晶矽沉積氣體混合物形成一非晶矽沉積電漿；和 從該非晶矽沉積電漿沉積該非晶矽層。
  14. 如請求項9所述的處理方法，其中該氫含量減少的含矽層包含大於或約20vol.%的微晶矽。
  15. 一種含矽結構，包括： 一基板； 位於該基板上的一含矽層，其中該含矽層包含小於或約6at.%的氫;和 位於該含矽層上的一非晶矽層，其中該非晶矽層的特徵在於具小於或約1vol%的微晶矽。
  16. 如請求項15所述的含矽結構，其中該含矽層包含大於或約20vol%的微晶矽。
  17. 如請求項15所述的含矽結構，其中該含矽層與該非晶矽層的一厚度比大於或約1∶1。
  18. 如請求項15所述的含矽結構，其中該非晶矽層的特徵在於具小於或約200埃的一厚度。
  19. 如請求項15所述的含矽結構，其中該非晶矽層包含小於或約6at.%的氫。
  20. 如請求項15所述的含矽結構，其中該基板包含含矽玻璃。
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