[发明专利]氧化硅薄膜的沉积方法及低温多晶硅TFT基板的制备方法有效
申请号: | 201610054751.0 | 申请日: | 2016-01-27 |
公开(公告)号: | CN105513960B | 公开(公告)日: | 2019-01-11 |
发明(设计)人: | 马伟欣 | 申请(专利权)人: | 武汉华星光电技术有限公司 |
主分类号: | H01L21/314 | 分类号: | H01L21/314;H01L29/786;H01L27/12 |
代理公司: | 深圳市德力知识产权代理事务所 44265 | 代理人: | 林才桂 |
地址: | 430070 湖北省武汉市*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 氧化硅薄膜 沉积 低温多晶硅TFT 氧化硅 基板 制备 有机硅烷气体 紫外光 成膜 等离子体增强化学气相沉积 等离子体环境 等离子体 栅极绝缘层 中等离子体 紫外光照射 表面缺陷 表面损伤 辅助能量 界面缺陷 界面损伤 氧气反应 氧气分解 高能量 游离氧 电性 引入 制作 | ||
1.一种氧化硅薄膜的沉积方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、提供一化学气相沉积装置(110),所述化学气相沉积装置(110)具有一反应腔室(120),所述反应腔室(120)的上方设有紫外光源(130);
步骤2、在所述反应腔室(120)的底部放置一基板(210),向所述反应腔室(120)中通入有机硅烷气体和氧气,打开所述紫外光源(130),所述氧气在紫外光的照射下分解产生游离氧,所述有机硅烷气体和游离氧发生化学反应生成氧化硅,沉积于基板(210)上形成氧化硅薄膜(250);
所述紫外光源(130)发出的紫外光为波长在10nm到14nm之间的极紫外光;
所述有机硅烷气体为四乙氧基硅烷,所述四乙氧基硅烷与氧气在紫外光下反应生成氧化硅的反应式为:Si(OC2H5)4+O2→SiOx+2H2O+CO2。
2.一种低温多晶硅TFT基板的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、提供一衬底基板(10),在所述衬底基板(10)上依次形成缓冲层(20)与多晶硅层(30);
步骤2、对所述多晶硅层(30)进行图形化处理,形成多晶硅岛(40),对所述多晶硅岛(40)的中间区域进行P型轻掺杂,得到沟道区(41),对所述多晶硅岛(40)的两侧进行N型或P型重掺杂,得到源极接触区(42)与漏极接触区(43);
步骤3、提供一化学气相沉积装置(110),所述化学气相沉积装置(110)具有一反应腔室(120),所述反应腔室(120)的上方设有紫外光源(130);
将所述具有多晶硅岛(40)及缓冲层(20)的基板(10)放置于所述反应腔室(120)的底部,向所述反应腔室(120)中通入有机硅烷气体和氧气,打开所述紫外光源(130),所述氧气在紫外光的照射下分解产生游离氧,所述有机硅烷气体和游离氧发生化学反应生成氧化硅,沉积于多晶硅岛(40)及缓冲层(20)上形成氧化硅薄膜(250);
步骤4、在所述氧化硅薄膜(250)上沉积氮化硅薄膜(260),得到由氧化硅薄膜(250)与氮化硅薄膜(260)叠加构成的栅极绝缘层(50);
步骤5、在所述栅极绝缘层(50)上沉积第一金属层,对所述第一金属层进行图形化处理,得到栅极(60);
步骤6、在所述栅极(60)、及栅极绝缘层(50)上形成层间绝缘层(70),对所述层间绝缘层(70)及栅极绝缘层(50)进行图形化处理,得到对应于所述源极接触区(42)与漏极接触区(43)上方的过孔(71);
步骤7、在所述层间绝缘层(70)上沉积第二金属层,对所述第二金属层进行图形化处理,得到源极(81)与漏极(82),所述源极(81)与漏极(82)分别经由过孔(71)与所述多晶硅岛(40)上的源极接触区(42)与漏极接触区(43)相接触;
所述紫外光源(130)发出的紫外光为波长在10nm到14nm之间的极紫外光;
所述有机硅烷气体为四乙氧基硅烷,所述四乙氧基硅烷与氧气在紫外光下反应生成氧化硅的反应式为:Si(OC2H5)4+O2→SiOx+2H2O+CO2。
3.如权利要求2所述的低温多晶硅TFT基板的制备方法,其特征在于,所述多晶硅层(30)的制作过程为:在所述缓冲层(20)上沉积非晶硅层,采用低温结晶工艺将所述非晶硅层转化为多晶硅层(30),所述低温结晶工艺为准分子激光退火法或金属诱导横向晶化法。
4.如权利要求2所述的低温多晶硅TFT基板的制备方法,其特征在于,所述基板(10)为玻璃基板;所述缓冲层(20)、层间绝缘层(70)为氧化硅层、氮化硅层、或者由氧化硅层与氮化硅层叠加构成的复合层;所述栅极(60)、源极(81)、漏极(82)的材料为钼、钛、铝、铜中的一种或多种的堆栈组合。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造