專利名稱：具有低k介質(zhì)層的等離子顯示板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及等離子顯示板，更具體地說，涉及采用低K介質(zhì)層的等離子顯示板。
背景技術(shù)：
眾所周知，等離子顯示板(“PDP”)是在例如高清晰度電視(HDTV)等等的大屏幕顯示器中使用的非常薄的顯示屏幕。PDP包括一對介質(zhì)板，每個介質(zhì)板上都具有平行的電極圖形。該顯示器通過在局部抽真空的環(huán)境內(nèi)部在相交電極之間產(chǎn)生等離子體或者氣體放電而工作。
然而，該技術(shù)的限制之一在于使用高功率。例如，市場上出售的PDP將大約300-700瓦的功率用于顯示。此外，這種顯示器要求具有與該顯示器相結(jié)合的風(fēng)扇，以幫助散發(fā)其使用中產(chǎn)生的大量的熱。決定PDP所使用的功率數(shù)值和由其產(chǎn)生的熱量的一個參量是淀積在前部玻璃板電極上的介質(zhì)層。通常，使用大約30微米厚的摻雜鉛(Pb)的玻璃作為該介質(zhì)層。該玻璃層的介電常數(shù)一般在大約12-16的范圍內(nèi)。應(yīng)理解PDP的功耗和產(chǎn)生的熱是該介質(zhì)層的介電常數(shù)的直接函數(shù)。
除了摻雜鉛的玻璃所帶來的高功率要求，鉛還是一種公知的有毒材料，因此這些層的使用不僅給制造這些層的工人、而且給產(chǎn)品下線的組裝工人都帶來了風(fēng)險。此外，需要有非常嚴格和精確的退火工序，以便由鉛介質(zhì)層得到好的結(jié)果。例如，據(jù)認為不僅需要400-600℃的退火溫度，而且要求襯底溫度從室溫到退火溫度的斜率是精細、緩慢且受控的。退火處理在升高的溫度下進行，然后要求襯底溫度精細、緩慢且受控地下降回到室溫。實際上，這就要求退火爐長達一百米，以便對具有鉛介質(zhì)層的PDP進行適當(dāng)?shù)耐嘶稹?br> 由于一些有毒和對環(huán)境有害的成份(例如摻雜Pb的膜等)的傳播，這些PDP還時常受到嚴格的處理要求的進一步限制。例如，日本要求制造者對這些產(chǎn)物承擔(dān)自始至終的責(zé)任。
圖1示出了本領(lǐng)域公知的典型PDP。該PDP由兩個玻璃板構(gòu)成彼此相對的前板2和后板4。在板1上形成多個透明的平行電極E1，這些平行電極E1與在板2上形成的多個電極E2相交，使得一個板上的電極圖形被設(shè)置成與相對的板上的電極圖形相互垂直。電極E1還可以具有與其工作相關(guān)的低電阻率材料，例如總線電極E3，以便降低電阻。介質(zhì)層10和MgO層12形成在前板電極E1上。通常，使用摻雜鉛的玻璃作為介質(zhì)層?？梢赃x擇在后板電極E2上形成介質(zhì)層11。例如磷等的熒光裝置8a、8b和8c形成在后板電極E2上。該PDP以下列方式構(gòu)成組裝前板2和后板4并以一側(cè)壁(未示出)將其密封，以便在各板之間形成間隙，而使得該間隙限定放電區(qū)6。為了保持該間隙，在前板2和后板4之間的間隙中形成擋板肋條7，以便提供結(jié)構(gòu)支撐。通過這種方式，在每個電極E1和每個電極E2之間的每個交點處就形成了單元像素。PDP能夠通過由驅(qū)動電路驅(qū)動的多個像素來顯示圖像。
如上所述，一般使用摻雜鉛(Pb)的玻璃作為介質(zhì)層，且其具有大約16的介電常數(shù)。應(yīng)理解，PDP的功耗和產(chǎn)生的熱是該介質(zhì)層的介電常數(shù)的直接函數(shù)。據(jù)此，如果可以使用某種介質(zhì)層，其具有較低的介電常數(shù)然而其它特性與前述的介質(zhì)層相同或者更好，即可使功耗和產(chǎn)生的熱降低。如果能夠不用有毒或者對環(huán)境有害的材料例如鉛來制造這種介質(zhì)層則更佳。因此，需要一種具有介質(zhì)層的PDP，該介質(zhì)層具有低介電常數(shù)、高透射率、高擊穿電壓和良好穩(wěn)定性，由此降低顯示器的功耗和產(chǎn)生的熱，同時保持所需的發(fā)光度特性。
本發(fā)明致力于解決與PDP相關(guān)的上述問題和其它問題。

發(fā)明內(nèi)容
公開了一種這樣的等離子顯示板，其包括其上淀積有第一組平行電極的第一板、其上淀積有第二組平行電極的第二板，并且其中至少一組電極被低k介質(zhì)層覆蓋。
第二組平行電極被定向成相對于第一組平行電極為直角。第一和第二板被定向成彼此平行，以便在其間形成填充有放電氣體的間隙。
用來淀積低k介質(zhì)層的低k介質(zhì)材料可以是摻雜鹵素的氧化硅層，例如摻氟的氧化硅層，如SiOF。該層一般具有大約10-15微米的厚度。
還可以由三甲基硅烷(trimethylsilane)和/或甲基硅烷(methysilane)形成介質(zhì)層。例如，可以形成包含Black DiamondTM的介質(zhì)層。這種介質(zhì)層一般具有大約10-15微米的厚度。
可以選擇的是，在低k介質(zhì)層上淀積覆蓋層。該覆蓋層可以由硅源和氮源形成，并且例如可以包括SiN或者SiON。根據(jù)本發(fā)明的覆蓋層一般具有大約10至100納米的厚度。
公開了一種等離子顯示板的制造方法，包括使生產(chǎn)氣體在處理室中流過具有平行電極的玻璃襯底；給處理室施加射頻能量以便產(chǎn)生等離子體；并且在所述玻璃襯底上淀積低k介質(zhì)層，其中所述介質(zhì)層具有低k值。
該生產(chǎn)氣體包括氟源、硅源、氧源和/或氮源。可以選擇的是，攜載氣體也可以與生產(chǎn)氣體一起流動。
還公開了一種可以選擇的在介質(zhì)層上淀積覆蓋層的方法，包括使覆蓋層生產(chǎn)氣體流動；給處理室施加射頻能量以便產(chǎn)生等離子體；并且在所述介質(zhì)層上淀積覆蓋層。
覆蓋層生產(chǎn)氣體可以包括硅源和氮源。該覆蓋層生產(chǎn)氣體還可以包括氧源。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在閱讀下面更全面描述的PDP和方法的細節(jié)之后，本發(fā)明的上述和其它目的、優(yōu)點和特征將更加顯而易見。


圖1是本領(lǐng)域已知的PDP的剖視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的PDP的剖視圖。
具體實施例方式
在描述本實施例之前，應(yīng)理解本發(fā)明并不限于所描述的具體材料、襯底等，這些當(dāng)然可以改變。還應(yīng)理解，由于本發(fā)明的范圍將僅由附加的權(quán)利要求限定，因此這里所使用的術(shù)語僅用于描述具體的實施例而不是用于限制本發(fā)明。
在提供數(shù)值范圍的地方，應(yīng)理解的是，除非文中清楚地指明，否則該范圍的上限和下限之間的每個中間值、直到下限單位的十分之一都具體公開了。在所述及的范圍內(nèi)的任何指定值及中間值以及在所述及的該范圍內(nèi)的任何其它指定值或中間值之間的每個較小范圍都包括在本發(fā)明之內(nèi)。這些較小范圍的上、下限可以獨立地包含于該范圍內(nèi)或者排除在該范圍外，并且在該較小范圍內(nèi)，每個包含了上下限中任一種、完全不包含或者包含上下限兩者的范圍也包括在本發(fā)明之內(nèi)，這服從于所述及的范圍中的任何具體排除的限制。其中所述及的范圍包括一種或者兩種限制、排除所包含的那些限制的任何一種或者兩種的范圍也包括在本發(fā)明之內(nèi)。
除非作了定義，否則這里使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語都具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的含義。盡管在本發(fā)明的實施和測試中可以使用與這里所描述的方法和材料相同或者等效的任何材料和方法，但現(xiàn)在描述優(yōu)選的方法和材料。這里所引述的所有公開文獻均作為本說明的參考資料，以便結(jié)合引用文獻公開和描述本發(fā)明的方法和/或材料。
應(yīng)注意，本說明書和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一個”、“和”以及“該”均包括多個涉及對象，除非其上下文中另有清楚表示。因此舉例來說，提及“一個襯底”即包括了多個這種襯底，提及“該金屬”即包括本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的一種或者更多種金屬及其等效物，等等。
提供這里所討論的公開文獻只因為它們的公開是在本申請的申請日之前。不能由此認為，由于過去的發(fā)明的這種公開而令本發(fā)明不能被授予專利權(quán)。此外，所提供的
公開日期可能與需要單獨確認的實際
公開日期不同。
定義這里使用的“介質(zhì)”指的是可以以零或者接近零的功率耗散在其中保持電場的材料，即其電導(dǎo)率為零或者接近零。
這里使用的“低k”和“低k材料”指的是介電常數(shù)(即“k”)值明顯低于16的介質(zhì)材料。例舉的實施例具有小于約4.5的k值。
等離子顯示板本發(fā)明涉及包括低k介質(zhì)層的等離子顯示板(“PDP”)。在某些實施例中，在該介質(zhì)層上淀積有覆蓋層。在本發(fā)明的進一步說明中，描述了主題PDP、PDP的例舉實施例和用以制造PDP的方法。
本發(fā)明的舉例實施例下面將參考圖2描述根據(jù)本發(fā)明的PDP的實施例。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的PDP的剖視圖。該PDP包括作為顯示表面的前側(cè)透明玻璃襯底30和與該前側(cè)襯底平行設(shè)置的后側(cè)玻璃襯底32，而使前襯底30和后襯底32通過側(cè)壁(未示出)組裝和密封在一起，在它們之間形成間隙36。擋板肋條37形成于襯底30和32之間的間隙36中，以便從結(jié)構(gòu)上支撐襯底并且保持該間隙。前側(cè)襯底30、后側(cè)襯底32和擋板肋條對限定和圍繞作為放電區(qū)38的空間。
在其面對后側(cè)襯底32的表面上，前側(cè)襯底30以下列方式備有多對透明的電極40和40作為列電極，即這些列電極彼此平行延伸。各對列電極作為驅(qū)動像素的控制電極使用，并且由透明的導(dǎo)電材料例如氧化銦錫形成。電極40和40還可以含有可與其一起工作的低電阻率材料，例如總線電極42，以便降低電阻。在透明電極40和40之上并沿著其遠離的相對邊緣形成分別達到透明電極邊緣的總線電極42和42。該總線電極42和42例如由銅制成，并且各自均都具有較列電極40更窄的寬度。介質(zhì)層44形成在各對列電極40和40以及各對總線電極42和42上，以大約10至15微米的厚度覆蓋這些電極。覆蓋層46可以以大約10至100納米的厚度形成于介質(zhì)層44上。而在覆蓋層46上，舉例來說，以大約0.5微米的厚度形成由氧化鎂(MgO)構(gòu)成的層48。
介質(zhì)層44是低k介質(zhì)層。在例舉的實施例中，該介質(zhì)層由具有4.5或者更小的介電常數(shù)的、摻雜鹵素的氧化硅層構(gòu)成，例如介電常數(shù)大約為3.0至4.5的摻雜氟的氧化硅(SiOF)層。結(jié)果，在使用時這種PDP僅需要大約100至250瓦的功率，而相比之下，相同尺寸的原有技術(shù)的PDP需要大約300至700瓦的功率。
因此，通過首先將生產(chǎn)氣體引入處理室、然后給生產(chǎn)氣體施加射頻功率分量以便形成等離子，在列電極上淀積氧化硅膜。該SiOF層可以在任何適當(dāng)?shù)腜ECVD室中淀積，諸如那些由AKT，Inc.和/或應(yīng)用材料有限公司制造的處理室，如AKT 5500、1600、3500和4300 PECVD系統(tǒng)。應(yīng)理解，其它適當(dāng)?shù)奶幚硎乙部捎糜诒景l(fā)明。
利用包括氟、氧、氮和硅先驅(qū)物(precursor)的生產(chǎn)氣體淀積SiOF，在此情況下，適合用于本發(fā)明的氟源包括CF4、C2F6和NF3等。在淀積該層的一個具體方法中，生產(chǎn)氣體包括作為氟源的四氟化硅(SiF4)并且由此形成等離子。應(yīng)相信SiF4是用于SiOF層的一種特別有效的氟源，這是因為對于給定的流速，與其它氟源相比，該氣體的分子中與硅原子鍵合的四個氟原子將較高百分比的氟提供到淀積室中。因此，SiF4具有比其它氟源更多的、可用于等離子反應(yīng)的、與硅鍵合的氟。然而應(yīng)理解，在本發(fā)明中也可以采用任何其它適當(dāng)?shù)姆础?br> 如上所述，生產(chǎn)氣體還包括氣態(tài)硅源。在一個例舉的實施例中，由硅烷(SiH4)提供硅。此外，生產(chǎn)氣體中還包括氧先驅(qū)物，例如O2、N2O、CO2或者上述氣體的兩種或者多種混合物的氣態(tài)氧源?？蛇x擇使諸如氦(He)、氬(Ar)等氣態(tài)源的惰性氣體與先驅(qū)物氣體一起流動。
為了形成本發(fā)明的摻雜鹵素的氧化硅介質(zhì)層，例如摻雜氟的氧化硅層，將PDP襯底，即由至少一個電極構(gòu)成的玻璃襯底，通過真空聯(lián)鎖裝置裝載到處理室中，并且放置到該室中的基座上。
一旦襯底被適當(dāng)?shù)囟ㄎ?，就通過等離子加熱襯底，而且是最初通過基座(例如通過一個或多個像電阻線圈那樣的加熱元件或者使用其它方法)加熱到大約300℃至450℃溫度，并從氣體分配混合物歧管將生產(chǎn)氣體引入處理室。在一個例子中，該生產(chǎn)氣體是一種混合物，包括作為氣態(tài)的氟和硅源的SiF4和作為氣態(tài)氧源的O2、N2O或者CO2。作為一個可選擇的方案，SiF4可以用作氣態(tài)硅源，CF4可以用作氣態(tài)氟源，而O2、N2O或者COC2(或者其混合物)可以用作氣態(tài)氧源。
在使用SiF4的例子中，以500-2000sccm的流速將SiF4引入處理室中，將O2、N2O、CO2或者這些氣體的兩種或者多種的混合物以大約5000至30,000sccm的流速引入。上述氣體流速是針對具有大約48公升體積、適于容納尺寸大約為21cm×30cm的A4 PDP襯底的處理室而給出的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，這些氣體流速以及其它處理參數(shù)會隨著室和襯底尺寸的改變而改變，并且可以相應(yīng)地調(diào)整氣體流速。通常，設(shè)定氣體流速而使得氣態(tài)氧源的流速總和與SiF4的流速之比大約為5至20。具體的流速將取決于襯底尺寸(將在其上淀積膜的襯底表面)和所需的淀積速率。
該室將保持在大約1至15托的壓力下，并通過利用功率密度大約為0.75至3.0W/cm2的射頻電源而將該生產(chǎn)氣體激勵為等離子態(tài)。估計該工序的淀積速率大約為1μ/分鐘。這些氣體一般大約流動10分鐘，當(dāng)然該時間取決于將要淀積的膜所需的最后厚度。在淀積該層之后，切斷射頻電源，停止進入室中的氣體流，并且抽空室中的氣體。得到的是具有均勻厚度的穩(wěn)定的SiOF層，該層具有大約1-30％(原子百分比)的氟含量，并且具有大約3.0至4.5、通常在大約3.2和4.0之間的介電常數(shù)。
在其它例子中，以大約500至2000sccm的流速將SiF4引入處理室中，一般將CF4以大約1000至3000sccm的流速引入，而將N2O或CO2以大約5000至30,000sccm的流速引入。上述氣體流速是針對具有大約48公升體積、適于容納尺寸大約為21cm×30cm的A4 PDP襯底的處理室給出的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，這些氣體流速以及其它處理參數(shù)會隨著室和襯底尺寸的改變而改變，并且可以相應(yīng)地調(diào)整氣體流速。通常，設(shè)定氣體流速，使得氣態(tài)氧源的流速總和與SiF4和CF4的流速總和之比大約為5至20。具體的流速將取決于襯底尺寸(將在其上淀積膜的襯底表面)和所需的淀積速率。
該室被保持在大約1-15托的壓力下，并且利用功率密度大約為0.75至3.0W/cm2的射頻電源將該生產(chǎn)氣體激勵為等離子態(tài)。該工序的淀積速率大約為1μ/分鐘。這些氣體一般大約流動10分鐘，但是，如上所述，持續(xù)時間將根據(jù)淀積層的厚度要求而變。在淀積該層之后，切斷射頻電源，停止進入室中的氣體流，并且抽空室中的氣體。得到的是具有均勻厚度的穩(wěn)定的SiOF層，該層具有大約1-30％(原子百分比)的氟含量，并且具有大約3.0至4.5、通常在大約3.2和4.0之間的介電常數(shù)。
在SiOF層的淀積中遇到的一個問題是該層的穩(wěn)定性問題。在一些SiOF層的晶格結(jié)構(gòu)中松散鍵合的氟原子致使膜具有吸附濕氣的可能。所吸附的濕氣會增加膜的介電常數(shù)，并且如果使襯底受到熱處理例如退火處理，還會引起其它問題。熱處理的高溫可以使所吸附的水分子和松散鍵合的氟原子穿過后來淀積的其它層移出SiOF層。以這種方式漂移的分子和原子稱為釋氣。為了減少或者基本上消除濕氣吸附和釋氣，可以在介質(zhì)層44上淀積覆蓋層46。
通常是利用該介質(zhì)層在原處淀積覆蓋層。尤其適于覆蓋介質(zhì)層的兩種覆蓋層是SiON和SiN層，而介質(zhì)層例如是摻雜鹵素的氧化硅層，例如SiOF；然而應(yīng)理解，其它合適的覆蓋層也可以用于本發(fā)明。
在一個例舉的實施例中，SiON是覆蓋層。因此，首先將由氣態(tài)硅源(SiH4)和氣態(tài)氧源(O2、N2O或CO2)構(gòu)成的覆蓋層生產(chǎn)氣體引入室中，然后給該生產(chǎn)氣體施加射頻功率分量，以便形成等離子。
例如，通過基座(基座溫度大約為300-450℃)加熱該襯底。SiH4以大約400-700sccm流速流入室中，N2以大約15,000-20,000sccm流速流入該室中，而N2O以大約1500-3000sccm流速流入該室中。應(yīng)注意，也可以使諸如惰性氣體的攜載氣體流入處理室中，該惰性氣體例如為氦(He)、氬(Ar)等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，這些氣體可以依次或者同時流動。室壓力保持在大約1.0至5.0托，并且利用功率密度大約為1.0至3.0W/cm2的射頻電源將該生產(chǎn)氣體激勵到等離子態(tài)。淀積速率大約為0.25μ/分鐘。在淀積該層之后，切斷射頻電源，停止進入室中的氣體流，并且抽空室中的氣體。應(yīng)理解，處理參數(shù)可以根據(jù)室和/或襯底尺寸的變化而修改或者改變。
得到的是覆蓋層即SiON覆蓋層，該層具有大約10至100納米厚度，其適于使底層的濕氣吸附和釋氣達到最少或者基本消除濕氣吸附和釋氣。
在另一實施例中，覆蓋層是淀積在介質(zhì)層上的SiN層。在此情況下，首先將由氣態(tài)硅源(SiH4)和氣態(tài)氮源(N2，NH3)構(gòu)成的覆蓋層生產(chǎn)氣體引入室中，給該生產(chǎn)氣體施加射頻功率分量，以便形成等離子。
對于這種SiN覆蓋層，通過基座(基座溫度大約為300-450℃)加熱該襯底。SiH4以大約400-700sccm流速流入室中，N2以大約15,000-20,000sccm流速流入該室中，NH3以大約2500-5000sccm流速流入該室中。應(yīng)注意，也使諸如惰性氣體的攜載氣體流入處理室中，惰性氣體例如為氦(He)、氬(Ar)等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，這些氣體可以依次或者同時流動，并且流速可以根據(jù)襯底尺寸和所需要的淀積速率變化。通常，設(shè)定這些氣體流速，使得由氣態(tài)氮源的流速總和除以SiH4的流速所定義的流速比大約為25-60。具體的流速將取決于襯底尺寸(將在其上淀積層的襯底的表面)和所需的淀積速率。
室壓力保持在大約1.0至5.0托，并且利用功率密度大約為1.0至3.0W/cm2的射頻電源將該生產(chǎn)氣體激勵為等離子態(tài)。對于大約為36的流速比和大約21cm×30cm的襯底尺寸來說，淀積以大約為0.25μ/分鐘的速率進行。SiON的淀積速率是由SiH4的流速決定的。在淀積該層之后，切斷射頻電源，停止進入室中的氣體流，并且抽空室中的氣體。應(yīng)理解，處理參數(shù)可以根據(jù)室和/或襯底尺寸而修改或者改變。
得到的是覆蓋層即SiN覆蓋層，該層具有大約10至100納米厚度，適于使底層的濕氣吸附和釋氣達到最少或者基本消除濕氣吸附和釋氣。
在本發(fā)明的其它優(yōu)選實施例中，介質(zhì)層由甲基硅烷(methylsilane，MS)或者三甲基硅烷(trimethylsilane，TMS)構(gòu)成，例如BlackDiamondTM層尤其適用于本發(fā)明(其為一種由美國賓夕法尼亞州Allentown的Airproduct所提供的包括TMS/O2、TMS/O3、TMS/N2O或者MS/N2O的組合物)，它具有小于約3.5、且通常在大約2.6至3.4之間的介電常數(shù)。
在一個例子中，通過首先將生產(chǎn)氣體引入室中、然后給該生產(chǎn)氣體施加射頻功率分量而在電極上淀積Black DiamondTM層。該BlackDiamondTM層可以在任何適合的諸如由AKT，Inc.和/或應(yīng)用材料有限公司制造的PECVD室中淀積，例如AKT 5500、1600、3500和4300。應(yīng)理解，也可以使用其它合適的處理室。
TMS或者MS或者這些先驅(qū)物的組合可以與氧先驅(qū)物一起流動，以便形成等離子。在許多實施例中，諸如氣態(tài)的氦源(He)、氬源(Ar)等這樣的惰性氣體也可以與先驅(qū)物氣體一起流動。因此，為了形成本發(fā)明的Black DiamondTM介質(zhì)層，通過真空聯(lián)鎖裝置而將PDP襯底即至少具有一個電極的玻璃襯底裝載到處理室中，且放置到該室中的基座上。一旦襯底被適當(dāng)?shù)囟ㄎ?，就控制襯底和室的溫度，使得處理溫度保持在例如大約0℃至250℃。然后將生產(chǎn)氣體從氣體分配歧管引入處理室。該生產(chǎn)氣體是一種混合物，其包括TMS或者MS或其組合以及氣態(tài)氧源(例如O2、O3、N2O或這些氣體的某種組合)；優(yōu)選該生產(chǎn)氣體是TMS和O2、TMS和O3、TMS和N2O或者MS和N2O。
將TMS或者MS或者TMS和MS的組合以大約30-150sccm的流速引入處理室，將O2、O3、N2O或這些氣體的某種組合以大約300-1500sccm的流速引入。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，這些氣體可以依次或者同時流動，并且流速根據(jù)所用淀積室的尺寸和將在其上淀積膜的襯底表面的面積而定。此外，氦(He)可以作為攜載氣體引入。如果使用氦，將He以大約1500-8000sccm的速率引入處理室。通常，設(shè)定氣體流速，使得氣態(tài)氧源的流速總和與TMS和MS的流速總和之比大約為2至50，通常大約為5至40。如果使用He，He的流速與TMS和MS的流速總和之比大約為10至260，通常大約為30至75。
處理室被保持在大約1-15托壓力下，并且利用功率密度大約為0.10至0.25W/cm2的射頻電源將生產(chǎn)氣體激勵為等離子態(tài)。對于由氣態(tài)氧源的流速除以TMS和MS的流速總和所定義的流速比大約為10的情況，淀積速率至少大約為350納米/分鐘。氣體的流動時間將由所要淀積的層厚決定。淀積該層之后，切斷射頻電源，停止進入室中的氣體流，并且抽空室中的氣體。得到的是厚度大約為10至15微米的穩(wěn)定的Black DiamondTM層，其具有小于大約3.5、且通常在大約2.6至3.4之間的介電常數(shù)。應(yīng)理解，生產(chǎn)氣體可以同時地或者依次地流動。應(yīng)注意，對于Black DiamondTM介質(zhì)層來說可以省略覆蓋層。
在一個例子中，使用AKT 1600 PECVD室，在長約47cm和寬約37cm的襯底上淀積Black DiamondTM介質(zhì)層，在裝載該襯底之后，將該室保持在大約25℃溫度下。然后以大約117sccm流速使甲基硅烷流入該室而使N2O以大約1235sccm流速流入。此外，使氦以大約6800sccm流入。在處理過程中將室中的壓力控制為大約3托，使用大約275W的射頻功率產(chǎn)生等離子，用于形成Black DiamondTM淀積層。淀積速率大約為350納米/分鐘，并且處理進行大約25至45分鐘，從而形成大約10至15微米厚的淀積層。
參考圖2，后側(cè)襯底32在面對前側(cè)襯底30的表面上具有多個作為行電極的尋址電極50，這些行電極彼此平行延伸。行電極50還用作支持電極，用以驅(qū)動各像素，并且以高反射系數(shù)材料制成，例如像Cu、Al、Al合金那樣的金屬或者具有高反射系數(shù)的任何其它適當(dāng)?shù)慕饘倩蚱浜辖?，例如銅合金、Au或其合金，不過其中銅是最常用的?？蛇x擇在尋址電極50上形成介質(zhì)層51。
擋板肋條(未示出)形成于后側(cè)襯底32上的行電極50之間，以便限定和圍繞例如放電區(qū)域的空間。對于單色PDP來說，用熒光層52覆蓋行電極50和后側(cè)襯底32的暴露表面。在彩色PDP的情況下，在相應(yīng)的行電極50上分別形成由發(fā)射紅光、藍光和綠光的熒光物質(zhì)制成的三個熒光層52a、52b和52c，以便每個像素都發(fā)射與該熒光物質(zhì)相對應(yīng)的光。
以行電極50垂直于列電極40的方式組裝后側(cè)襯底32和前側(cè)襯底30。組裝之后，在列電極40和行電極50之間的交點以及間隙限定了放電區(qū)38，以用于像素的發(fā)射區(qū)。前側(cè)襯底和后側(cè)襯底彼此固定，并且用真空泵給放電區(qū)38的間隙抽真空。接著，烘焙該組件，使得MgO層48的表面活化。然后，將惰性氣體混合物引入并密封到該放電區(qū)中，其中包括惰性氣體混合物氙(Xe)的稀有氣體(如Xe、He和Kr)。
雖然已經(jīng)參考具體實施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在不離開本發(fā)明的實質(zhì)精神和范圍的情況下，可以進行各種修改，并且可以用等效方案替代。此外，也可以進行許多修改以便使具體的情況、材料、物質(zhì)成份、一個處理步驟或者多個步驟適應(yīng)本發(fā)明的目的、精神和范圍。所有這些修改都包含在附加的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種等離子顯示板，包括其上淀積有第一組平行電極的第一板；其上淀積有第二組平行電極的第二板，所述第二組平行電極相對于所述第一組平行電極以直角定向；所述第一和第二板彼此平行定向，以便形成用放電氣體填充的空間；和用低k介質(zhì)層覆蓋所述各組平行電極中的至少一組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的等離子顯示板，其中所述低k介質(zhì)層是摻雜鹵素的氧化硅層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的等離子顯示板，其中所述摻雜鹵素的氧化硅層是摻雜氟的氧化硅層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的等離子顯示板，其中所述摻雜氟的氧化硅層是用生產(chǎn)氣體形成的，所述生產(chǎn)氣體由一種混合物構(gòu)成，該混合物的成份選自這樣一組來源其包括氟源、氧源和硅源。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的等離子顯示板，其中所述摻雜氟的氧化硅層是SiOF層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的等離子顯示板，其中所述SiOF層具有大約在10至15微米之間的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的等離子顯示板，其中所述低k介質(zhì)層具有小于大約4.5的總介電常數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的等離子顯示板，其中所述低k介質(zhì)層是用生產(chǎn)氣體形成的，所述生產(chǎn)氣體包括硅源，該硅源選自這樣一組來源其包括三甲基硅烷和甲基硅烷及其混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的等離子顯示板，其中所述介質(zhì)層包括BlackDiamondTM。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的等離子顯不板，其中所述介質(zhì)層具有大約在10至15微米之間的厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的等離子顯示板，其中所述介質(zhì)層具有小于大約3.5的總介電常數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的等離子顯示板，進一步包括淀積在所述低k介質(zhì)層上的覆蓋層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的等離子顯示板，其中所述覆蓋層是用硅源和氮源形成的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的等離子顯示板，其中所述覆蓋層包含SiN。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的等離子顯示板，其中所述覆蓋層具有大約10至100納米的厚度。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的等離子顯示板，其中所述覆蓋層是額外地用氧源形成的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的等離子顯示板，其中所述覆蓋層包含SiON。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的等離子顯示板，其中所述覆蓋層具有大約10至1000納米的厚度。
19.一種制造等離子顯示板的方法，所述方法包括以下步驟在處理室中使生產(chǎn)氣體流過具有平行電極的玻璃襯底；給該室施加射頻能量以便產(chǎn)生等離子；和在所述玻璃襯底上淀積低k介質(zhì)層，其中所述介質(zhì)層具有低k值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述使生產(chǎn)氣體流動包括使至少一個氟源、至少一個硅源和至少一個氧源流動。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述至少一個氟源選自這樣一組氟源其包括SiF4、CF4、C2F6和NF3。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述至少一個氧源的流速總和與所述至少一個氟源以及所述至少一個硅源的流速總和之比大約為5至20。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述至少一個氧源選自這樣一組氧源其包括O2、N2O和CO2。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中所述至少一個氧源的所述流速總和大約為7.5slm至大約200slm。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述使生產(chǎn)氣體流動包括使至少一個硅源流動和使至少一個氧源流動，所述硅源選自這樣一組來源其包括SiH4和SiF4。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中所述至少一個氧源的流速總和與所述至少一個硅源的流速總和之比大約為5至20。
27.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中使所述生產(chǎn)氣體在大約10托壓力、大約300℃至大約450℃溫度下流動大約3至10分鐘。
28.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述射頻能量是以大約0.75至3W/cm2的功率密度施加的。
29.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述使生產(chǎn)氣體流動包括使至少一個硅源和至少一個氧源流動，所述硅源選自這樣一組硅源其包括三甲基硅烷和甲基硅烷。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中所述至少一個氧源的流速總和與所述至少一個硅源的流速總和之比大約為2至50。
31根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中所述至少一個氧源選這樣一組氧源其包括O2、CO2、O3和N2O。
32.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中所述生產(chǎn)氣體進一步包括攜載氣體。
33.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，進一步包括以下步驟使覆蓋層生產(chǎn)氣體流動；給室施加射頻能量，以便產(chǎn)生等離子；和在所述介質(zhì)層上淀積覆蓋層。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中所述覆蓋層生產(chǎn)氣體包括至少一個硅源和至少一個氮源。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其中所述至少一個硅源包括SiH4。
36.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其中所述至少一個氮源的流速總和與所述至少一個硅源的流速總和之比大約為25至60。
37.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其中所述至少一個氮源選自這樣一組氮源其包括N2和NH3。
38.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中所述覆蓋層生產(chǎn)氣體在大約1.0至3.0托的壓力和大約300至450℃的溫度下流動大約0.2至2分鐘。
39.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中所述射頻能量是以大約1.0至3.0W/cm2的功率密度施加的。
40.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其中所述覆蓋層生產(chǎn)氣體進一步包括至少一個氧源。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其中所述至少一個氧源選自這樣一組氧源其包括O2、N2O和CO2。
42.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其中所述覆蓋層生產(chǎn)氣體在大約1.0至5.0托的壓力和大約300℃至450℃的溫度下流動大約0.2至2.0分鐘。
43.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其中所述射頻能量是以大約1.0至3.0W/cm2的功率密度施加的。
全文摘要
一種包括低k介質(zhì)層的等離子顯示板。在一個實施例中，該介質(zhì)層包括摻雜氟的氧化硅層，例如SiOF層。在另一個實施例中，該介質(zhì)層包括層。在某些實施例中，在該介質(zhì)層上淀積覆蓋層例如SiN或者SiON。
文檔編號H01J17/49GK1561531SQ02815385
公開日2005年1月5日 申請日期2002年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月18日
發(fā)明者K·S·勞, Q·尚, T·竹原, T·元, W·R·哈什巴杰, D·梅丹 申請人:應(yīng)用材料有限公司