[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

专利信息
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
【权利要求书】:

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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