[發明專利]低溫多晶硅薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 201310182928.1
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN104167349A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 彭思君;吳建宏;劉沖;嚴曉龍
• 申請（專利權）人: 上海和輝光電有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及一種光電器件的制造方法，尤其涉及一種低溫多晶硅薄膜的制備方法。

背景技術

低溫多晶硅（Low?Temperature?Poly-Silicon，簡稱LPTS）是多晶硅技術的一個分支。目前，對于顯示技術來說，正朝著更薄、更小的方向發展。而對于LCD器件來說，采用多晶硅材料具有不少優點，如薄膜電路可以被制造得更薄、更小、能耗更低等。但是，多晶硅在制造時需要進行退火工藝，以使非晶硅結構變為多晶硅結構，而在傳統的退火過程中，由于溫度會超過1000℃，而玻璃基板在1000℃的高溫下會軟化熔解，無法繼續使用，因此，在這樣的背景下，低溫多晶硅技術便應運而生了。

低溫多晶硅工藝中的退火過程采用準分子激光作為熱源，激光經過透射系統后，產生能量均勻分布的激光束并被投射于非晶硅結構的玻璃基板上，當非晶硅結構的玻璃基板吸收準分子激光的能量后，便會轉變為多晶硅結構，在整個激光退火過程中的溫度在600℃以下，這才使得低溫多晶硅技術被應用于大批量的工業生產中。

現有技術中對低溫多晶硅薄膜的制備，通常采用圖1中所示的步驟進行。首先，在玻璃基底表面上制備一層緩沖層，使緩沖層覆蓋玻璃基底；在緩沖層上制備一層非晶硅層，使該非晶硅層覆蓋緩沖層的上表面，由于完成該步驟后的非晶硅表面非常容易形成一層原生的氧化層，因此，需要將該原生氧化層去除；接著，使用氫氟酸將位于非晶硅層上的原生氧化層去除；之后，采用含有臭氧的溶液對非晶硅層進行氧化，從而形成化學氧化層；最后，進行激光多晶硅化工藝。

在現有的低溫多晶硅薄膜的制備過程中，由于采用了氫氟酸和臭氧水的兩步濕法操作，因此，在該過程中可能引入金屬雜質，并且，使用臭氧水對非晶硅表面進行氧化時，不易于控制表面氧化層的厚度與均勻度。

中國專利（公開號：CN1758447）公開了一種薄膜晶體管及其制造方法，該薄膜晶體管的制造方法中包括在襯底上形成非晶硅，在非晶硅層上形成包含有根據其厚度而具有不同濃度的金屬催化劑的覆蓋層，構圖該覆蓋層以形成覆蓋層圖形，并且結晶該非晶硅層，以控制在非晶硅層和覆蓋層圖形之間的界面形成的籽晶的密度和位置，從而提高顆粒的尺寸和均勻性，并且在其中通過一個結晶工藝，在要求選擇的位置選擇性地形成要求的尺寸和均勻性的多晶硅。該專利雖然公開了一種多晶硅薄膜晶體管，但并未提及上述的現有技術中問題的改進方案。

中國專利（公開號：CN1553474）公開了一種利用準分子激光再結晶工藝，包括：提供一襯底，該襯底表面已定義有第一區域及第二區域，接著在該襯底上形成一非晶硅薄膜，再在該非晶硅薄膜上方形成掩膜層，隨即移除該第一區域內的該掩膜層，再形成一熱含覆蓋層，且覆蓋于該掩膜層及該非晶硅薄膜上，最后進行一準分子激光再結晶工藝，使該第一區域內的該非晶硅薄膜再結晶成多晶硅薄膜。該專利僅公開了一種低溫的準分子激光再結晶工藝，并沒有提及對于上述現有技術中問題的解決方案。

可見，目前業界對于上述存在的問題還不存在十分有效的針對措施。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供一種光電器件及其制造方法。

本發明解決技術問題所采用的技術方案為：

一種低溫多晶硅薄膜的制備方法，其中，所述方法包括以下步驟：

提供一襯底；

在所述襯底上制備非晶硅層；

采用等離子體工藝于所述非晶硅層上制備氧化硅層；

對所述非晶硅層進行激光多晶硅化工藝。

所述的低溫多晶硅薄膜的制備方法，其中，所述襯底包括基板和緩沖層，所述緩沖層覆蓋所述基板的上表面，所述非晶硅層覆蓋所述緩沖層的上表面。

所述的低溫多晶硅薄膜的制備方法，其中，所述氧化硅層的厚度為

所述的低溫多晶硅薄膜的制備方法，其中，所述等離子體工藝包括等離子體增強化學氣相沉積工藝。

所述的低溫多晶硅薄膜的制備方法，其中，采用等離子體增強化學氣相沉積工藝制備所述非晶硅層。

所述的低溫多晶硅薄膜的制備方法，其中，所述基板的材質為玻璃。

所述的低溫多晶硅薄膜的制備方法，其中，采用準分子激光回火設備進行所述激光多晶硅化工藝。

所述的低溫多晶硅薄膜的制備方法，其中，所述等離子體工藝為采用含氧等離子體對所述非晶硅層進行氧化處理，以制備所述氧化硅層。

所述的低溫多晶硅薄膜的制備方法，其中，所述含氧等離子體包括含N₂O和/或NO和/或O₂的等離子體。