[發(fā)明專利]一種低溫多晶硅薄膜的制作方法和低溫多晶硅薄膜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210052305.8
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102709160B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田雪雁;龍春平;姚江峰
• 申請（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20;H01L21/02;H01L21/268
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;黃燦

本發(fā)明提供一種低溫多晶硅薄膜的制作方法和低溫多晶硅薄膜，用以制作表面粗糙度較低、晶粒尺寸較大且分布均勻的低溫多晶硅薄膜。該制作方法包括：在基板上形成一緩沖層；在所述緩沖層上，采用圖案形成工藝形成晶核位置均勻分布的籽晶層；在所述籽晶層上形成非晶硅層；對所述非晶硅層進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火。采用本發(fā)明提供的低溫多晶硅薄膜的制作方法制作的低溫多晶硅薄膜，其晶粒尺寸較大，分布均勻，并且具有非常低的表面粗糙度，從而解決了應(yīng)用于低溫多晶硅顯示器背板中，遷移率較低，薄膜晶體管的漏電流較大，遷移率及閾值電壓不均勻性的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低溫多晶硅薄膜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低溫多晶硅薄膜的制作方法和低溫多晶硅薄膜。

背景技術(shù)

AMOLED憑據(jù)高畫質(zhì)、移動圖像響應(yīng)時間短、低功耗、寬視角及超輕超薄等優(yōu)點，成為了未來顯示技術(shù)的最好選擇。目前AMOLED的背板技術(shù)中，制作多晶硅層的技術(shù)，包括準(zhǔn)分子激光退火(ELA)、固相晶化(SPC)、金屬誘導(dǎo)晶化(MIC)等多種制作方法。而采用準(zhǔn)分子激光退火(ELA)工藝，來得到背板中晶體管有源層的多晶硅薄膜是唯一已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)的方法。

準(zhǔn)分子激光退火工藝是一種相對比較復(fù)雜的退火過程。對于多晶硅薄膜中，薄膜表面平坦性，晶粒尺寸及晶粒均勻性的控制一直是該技術(shù)領(lǐng)域中的研究熱點。目前由于普通激光退火過程中引起的多晶硅晶粒的不均勻性與非常大的薄膜粗糙度(一般過程中，局部地方的薄膜粗糙度可達(dá)薄膜總厚度的一半及其以上)，并且多晶硅薄膜的晶粒尺寸偏小，分布不均勻。因為低溫多晶硅薄膜晶體管的溝道區(qū)所覆蓋的多晶硅晶粒數(shù)量及分布情況(均勻性問題)，以及多晶硅薄膜表面平坦性(表面粗糙度大小)，將直接影響到低溫多晶硅薄膜晶體管的電學(xué)性能(遷移率大小、漏電流大小、遷移率及閾值電壓的均勻性等)。因此，如何制作表面粗糙度較低、晶粒尺寸較大且分布均勻的低溫多晶硅薄膜成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種低溫多晶硅薄膜的制作方法和低溫多晶硅薄膜，用以制作表面粗糙度較低、晶粒尺寸較大且分布均勻的低溫多晶硅薄膜。

本發(fā)明實施例提供了一種低溫多晶硅薄膜的制作方法，包括：

在基板上形成一緩沖層；

在所述緩沖層上，采用圖案形成工藝形成晶核位置均勻分布的籽晶層；

在所述籽晶層上形成非晶硅層；

對所述非晶硅層進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火。

其中，優(yōu)選地，所述籽晶層為非晶硅型籽晶層；

所述在所述緩沖層上，采用圖案形成工藝形成晶核位置均勻分布的籽晶層，具體為：

在所述緩沖層上，采用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法PECVD法沉積一層非晶硅材料層；

采用圖案形成工藝，利用所述非晶硅材料層在所述緩沖層上形成非晶硅島位置均勻分布的非晶硅型籽晶層。

其中，優(yōu)選地，所述籽晶層為微晶硅型籽晶層；

所述在所述緩沖層上，采用圖案形成工藝形成晶核位置均勻分布的籽晶層，具體為：

在所述緩沖層上形成一層微晶硅材料層；

采用圖案形成工藝，利用所述微晶硅材料層在所述緩沖層上形成微晶硅島位置均勻分布的微晶硅型籽晶層。

其中，優(yōu)選地，所述在所述緩沖層上形成一層微晶硅材料層，具體為：

在所述緩沖層上，采用PECVD法沉積一層微晶硅材料層；

或者，所述在所述緩沖層上形成一層微晶硅材料層，具體為：

在所述緩沖層上，采用所述PECVD法沉積一層非晶硅材料層；