[發(fā)明專(zhuān)利]用于TFT干刻工藝中的界面層處理方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110154075.1
• 申請(qǐng)日: 2011-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102820224A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張其國(guó);于濤;郭曉東;申劍鋒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海中科高等研究院
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/3213
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/3213;H01L21/77
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀(jì)鐵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝，具體地涉及薄膜晶體管（以下簡(jiǎn)稱(chēng)TFT）的制造方法中的干刻工藝。

背景技術(shù)

TFT-LCD?Array（薄膜晶體管液晶顯示屏陣列）工藝為液晶顯示模塊的前道工序，用來(lái)在玻璃基板上形成電學(xué)開(kāi)關(guān)，以控制背光源發(fā)出的光線是否可以通過(guò)，其基板工藝結(jié)構(gòu)近似于半導(dǎo)體工藝，其中干刻（Dry?Etching）技術(shù)是制造（Thin?film?transistor，薄膜晶體管）TFT-LCD（Liquid?crystal?display，液晶顯示器）制造中普遍采用的刻蝕非金屬膜的技術(shù)，如SiNx、a-Si等。通常在4Mask陣列薄膜晶體管制備工藝中，在非晶硅(a-Si)成膜后，隨后會(huì)濺射一層金屬層如Cr、Mo/Al等作為源電極、漏電極及數(shù)據(jù)線，接著進(jìn)行光刻膠涂布、曝光工序，然后對(duì)金屬膜層進(jìn)行第一次濕刻形成數(shù)據(jù)線，隨后對(duì)a-Si半導(dǎo)體層進(jìn)行干法刻蝕以形成硅島圖案。但由于在金屬膜成膜過(guò)程中，存在金屬膜和a-Si膜層間原子相互擴(kuò)散等現(xiàn)象，因此a-Si層和金屬層之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很薄的界面層，在刻蝕a-Si半導(dǎo)體膜前需對(duì)界面層進(jìn)行等離子體刻蝕預(yù)處理，清除掉該界面層，這樣才能改善后續(xù)對(duì)a-Si層刻蝕的均一性，從而防止a-Si膜因刻蝕不均而殘留等不良現(xiàn)象的發(fā)生。在實(shí)際TFT-LCD工廠生產(chǎn)過(guò)程中，這種現(xiàn)象也經(jīng)常發(fā)生，在顯示效果上會(huì)表現(xiàn)為顯示不均（Mura）。

針對(duì)干刻工藝所產(chǎn)生的該類(lèi)型不良，對(duì)策之一就是分析等離子刻蝕的機(jī)理，研究設(shè)備本身上存有的不足，通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造來(lái)改善整個(gè)的刻蝕效果。但是，改造設(shè)備的缺點(diǎn)是：改造的成本高，周期長(zhǎng)；此外，設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)變化可能會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題：因?yàn)楦脑鞂?duì)象是生產(chǎn)設(shè)備，因此將會(huì)影響公司的產(chǎn)能，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體a-Si層和金屬薄膜層之間的界面層的預(yù)處理?xiàng)l件的改善，可更均勻的去除掉界面層，并提高對(duì)隨后a-Si層刻蝕的均一性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，對(duì)界面層的預(yù)處理?xiàng)l件進(jìn)行了改善，其中主要是包括RF功率、氣體壓力的調(diào)整。

其中，RF功率由工廠生產(chǎn)中常用的3200w提高為4000w～5000w，腔體壓力由12Pa調(diào)整為6～9Pa，混合氣體同樣包括SF₆（100SCCM，標(biāo)準(zhǔn)毫升每分鐘）、He（500SCCM，標(biāo)準(zhǔn)毫升每分鐘）、O₂（1000SCCM，標(biāo)準(zhǔn)毫升每分鐘），及混合氣體包括100標(biāo)準(zhǔn)毫升每分鐘的SF₆、500標(biāo)準(zhǔn)毫升每分鐘的He、800標(biāo)準(zhǔn)毫升每分鐘的O₂。其中整個(gè)的預(yù)處理時(shí)間仍為18秒。

優(yōu)選地，所述RF功率優(yōu)選地為：4000W。

優(yōu)選地，所述RF功率優(yōu)選地為：4500W。

優(yōu)選地，所述RF功率優(yōu)選地為：5000W。

優(yōu)選地，所述腔體壓力優(yōu)選地為：6Pa。

優(yōu)選地，所述腔體壓力優(yōu)選地為：7Pa。

優(yōu)選地，所述腔體壓力優(yōu)選地為：8Pa。

優(yōu)選地，所述腔體壓力優(yōu)選地為：9Pa。

本發(fā)明的積極效果在于：經(jīng)過(guò)改善預(yù)處理的條件，不僅增加了等離子體的均一性，而且強(qiáng)化了對(duì)界面層的處理，可以更均勻的消除掉界面層，從而改善了對(duì)隨后a-Si層刻蝕的均一性。刻蝕均一性的表達(dá)式為：刻蝕均一性=（Max刻速-Min刻蝕）/（Max刻速+Min刻蝕?（通過(guò)測(cè)量基板上的均勻分布的29點(diǎn)處的刻蝕速率值）。

附圖說(shuō)明

圖1是使用和不使用本發(fā)明方法對(duì)隨后a-Si層刻蝕均一性的對(duì)比示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

一種針對(duì)界面層的處理工藝的改善方法，通過(guò)調(diào)整表面處理工序時(shí)RF功率和氣體壓力等參數(shù)后，可以改善對(duì)后續(xù)a-Si層刻蝕的均一性。

實(shí)施例1

界面預(yù)處理的調(diào)整為：RF功率由3200w提高為4000w，腔體壓力由12Pa調(diào)整為9Pa，混合氣體包括SF₆（80SCCM，標(biāo)準(zhǔn)毫升每分鐘）、He（400SCCM，標(biāo)準(zhǔn)毫升每分鐘）、O₂（800SCCM，標(biāo)準(zhǔn)毫升每分鐘），整個(gè)的預(yù)處理時(shí)間為18秒。

結(jié)果表明：在改善后的預(yù)處理?xiàng)l件后，刻蝕的均一性由原來(lái)的21.5%變?yōu)?1.3%

實(shí)施例2