[发明专利]低温多晶硅薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电器件的制造方法，尤其涉及一种低温多晶硅薄膜的制备方法。

背景技术

低温多晶硅（Low Temperature Poly-Silicon，简称LPTS）是多晶硅技术的一个分支。目前，对于显示技术来说，正朝着更薄、更小的方向发展。而对于LCD器件来说，采用多晶硅材料具有不少优点，如薄膜电路可以被制造得更薄、更小、能耗更低等。但是，多晶硅在制造时需要进行退火工艺，以使非晶硅结构变为多晶硅结构，而在传统的退火过程中，由于温度会超过1000℃，而玻璃基板在1000℃的高温下会软化熔解，无法继续使用，因此，在这样的背景下，低温多晶硅技术便应运而生了。

低温多晶硅工艺中的退火过程采用准分子激光作为热源，激光经过透射系统后，产生能量均匀分布的激光束并被投射于非晶硅结构的玻璃基板上，当非晶硅结构的玻璃基板吸收准分子激光的能量后，便会转变为多晶硅结构，在整个激光退火过程中的温度在600℃以下，这才使得低温多晶硅技术被应用于大批量的工业生产中。

现有技术中对低温多晶硅薄膜的制备，通常采用图1中所示的步骤进行。首先，在玻璃基底表面上制备一层缓冲层，使缓冲层覆盖玻璃基底；在缓冲层上制备一层非晶硅层，使该非晶硅层覆盖缓冲层的上表面，由于完成该步骤后的非晶硅表面非常容易形成一层原生的氧化层，因此，需要将该原生氧化层去除；接着，使用氢氟酸将位于非晶硅层上的原生氧化层去除；之后，采用含有臭氧的溶液对非晶硅层进行氧化，从而形成化学氧化层；最后，进行激光多晶硅化工艺。

在现有的低温多晶硅薄膜的制备过程中，由于采用了氢氟酸和臭氧水的两步湿法操作，因此，在该过程中可能引入金属杂质，并且，使用臭氧水对非晶硅表面进行氧化时，不易于控制表面氧化层的厚度与均匀度。

中国专利（公开号：CN1758447）公开了一种薄膜晶体管及其制造方法，该薄膜晶体管的制造方法中包括在衬底上形成非晶硅，在非晶硅层上形成包含有根据其厚度而具有不同浓度的金属催化剂的覆盖层，构图该覆盖层以形成覆盖层图形，并且结晶该非晶硅层，以控制在非晶硅层和覆盖层图形之间的界面形成的籽晶的密度和位置，从而提高颗粒的尺寸和均匀性，并且在其中通过一个结晶工艺，在要求选择的位置选择性地形成要求的尺寸和均匀性的多晶硅。该专利虽然公开了一种多晶硅薄膜晶体管，但并未提及上述的现有技术中问题的改进方案。

中国专利（公开号：CN1553474）公开了一种利用准分子激光再结晶工艺，包括：提供一衬底，该衬底表面已定义有第一区域及第二区域，接着在该衬底上形成一非晶硅薄膜，再在该非晶硅薄膜上方形成掩膜层，随即移除该第一区域内的该掩膜层，再形成一热含覆盖层，且覆盖于该掩膜层及该非晶硅薄膜上，最后进行一准分子激光再结晶工艺，使该第一区域内的该非晶硅薄膜再结晶成多晶硅薄膜。该专利仅公开了一种低温的准分子激光再结晶工艺，并没有提及对于上述现有技术中问题的解决方案。

可见，目前业界对于上述存在的问题还不存在十分有效的针对措施。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种光电器件及其制造方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种低温多晶硅薄膜的制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：

提供一衬底；

在所述衬底上制备非晶硅层；

采用等离子体工艺于所述非晶硅层上制备氧化硅层；

对所述非晶硅层进行激光多晶硅化工艺。

所述的低温多晶硅薄膜的制备方法，其中，所述衬底包括基板和缓冲层，所述缓冲层覆盖所述基板的上表面，所述非晶硅层覆盖所述缓冲层的上表面。

所述的低温多晶硅薄膜的制备方法，其中，所述氧化硅层的厚度为

所述的低温多晶硅薄膜的制备方法，其中，所述等离子体工艺包括等离子体增强化学气相沉积工艺。

所述的低温多晶硅薄膜的制备方法，其中，采用等离子体增强化学气相沉积工艺制备所述非晶硅层。

所述的低温多晶硅薄膜的制备方法，其中，所述基板的材质为玻璃。

所述的低温多晶硅薄膜的制备方法，其中，采用准分子激光回火设备进行所述激光多晶硅化工艺。

所述的低温多晶硅薄膜的制备方法，其中，所述等离子体工艺为采用含氧等离子体对所述非晶硅层进行氧化处理，以制备所述氧化硅层。

所述的低温多晶硅薄膜的制备方法，其中，所述含氧等离子体包括含N₂O和/或NO和/或O₂的等离子体。