準(zhǔn)分子激光退火前處理方法、薄膜晶體管及其生產(chǎn)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)分子激光退火前處理方法，包括：i)用化學(xué)氣相沉積法在基板上依次沉積SiNx層、SiOx層和和非晶硅層，得到沉積基板；ii)然后，對(duì)所述沉積基板進(jìn)行加熱去氫，并在去氫的同時(shí)使用O2將部分表面非晶硅氧化生成均勻的厚度的氧化層；iii)去氫結(jié)束時(shí)同時(shí)停止通O2，待冷卻后，將步驟ii)得到的沉積基板進(jìn)入清洗機(jī)，用水清洗所述沉積基板。本發(fā)明還提供了一種薄膜晶體管基板的生產(chǎn)方法以及由該方法生產(chǎn)的薄膜晶體管。
【專(zhuān)利說(shuō)明】準(zhǔn)分子激光退火前處理方法、薄膜晶體管及其生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及液晶顯示設(shè)備的生產(chǎn)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種準(zhǔn)分子激光退火巧LA， Excimer Laser Annealing,準(zhǔn)分子激光退火）前處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] ELA (準(zhǔn)分子激光退火）前處理過(guò)程不僅可W去除顆粒雜質(zhì)，達(dá)到洗凈玻璃的目 的，它還可W在非晶娃上形成薄的均勻的Si化層，起到保溫作用，使非晶娃吸收更多的能 量從而形成更大的晶粒，而目前ELA前處理過(guò)程包括有：
[000引 （1) a-Si - CVD去氨一 HF蝕刻掉在空氣中表面形成的不均勻氧化層一 03 (在表面 形成一層均勻的較薄的氧化層）一 &0,其中化發(fā)生器的成本是很高的，且HF是比較危險(xiǎn) 的試劑。沉積完非晶娃膜之后（a-Si)，要用化學(xué)氣相沉積法CVD進(jìn)行去氨動(dòng)作，作用是去掉 非晶娃中Si-H中的大量的H，防止在準(zhǔn)分子激光退火ELA的過(guò)程中發(fā)生氨爆的現(xiàn)象，出現(xiàn)大 量缺陷，該些缺陷會(huì)嚴(yán)重影響器件的電性。因?yàn)椴Ａг诳諝庵蟹胖脮?huì)發(fā)生輕微的氧化，產(chǎn)生 Si化膜（因?yàn)榭諝庵醒鹾康?，且室溫條件，所W產(chǎn)生的氧化層很不均勻，而且很薄）。故 下一步必須用HF將在空氣中氧化形成的不均勻的氧化膜蝕刻掉。緊接著再用化水氧化（03 水所使用的設(shè)備是03發(fā)生器，此設(shè)備較昂貴）。
[0004] (2)a-Si - CVD形成SiOx (該氧化層相對(duì)較厚）一去氨一 HF (蝕刻掉一部分氧化 層，使表面留下較均勻的氧化層）一 &0。HF濃度需要監(jiān)控，使HF保證一定的濃度。在沉 積完非晶娃膜之后（a-Si)，用化學(xué)氣相沉積法在上面先沉積一層較厚的SiOx層，再進(jìn)行去 氨的動(dòng)作，去氨的作用同上，然后用HF將SWx蝕刻掉一部分，該樣的好處是殘留的Si化較 均勻（因?yàn)镠F蝕刻是等向性蝕刻）。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種新型的在準(zhǔn)分子激光退火前 對(duì)多晶娃層進(jìn)行處理的方法，其目的在于減少準(zhǔn)分子激光退火前處理的成本，提高覆蓋在 非晶娃上面的氧化層的均勻性，從而得到較大晶粒的多晶娃。
[0006] 本發(fā)明中準(zhǔn)分子激光退火前處理過(guò)程采用a-Si -去氨時(shí)通入〇2(經(jīng)高溫形成薄 的氧化層）一 &0,該樣可W大大地減少成本，且可W增加氧化層的均勻性。
[0007] 1)本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)分子激光退火前處理方法，包括：
[000引 i)用化學(xué)氣相沉積法（CVD，化emical Vapor D巧osition)在基板上依次沉積 Si化層、Si化層和非晶娃（a-Si)層，得到沉積基板；
[0009] ii)然后，對(duì)所述沉積基板進(jìn)行加熱去氨，并在去氨的同時(shí)使用化將部分表面非晶 娃氧化生成均勻的30-50A厚度的氧化層；
[0010] iii)去氨結(jié)束時(shí)同時(shí)停止通〇2,待冷卻后，將步驟ii)得到的沉積基板進(jìn)入清洗 機(jī)，用水清洗所述沉積基板。
[0011] 其中，在上述步驟i)沉積的Si化層和Si化層是作為沉積基板上的緩沖層。
[001引 2)根據(jù)本發(fā)明的第1)項(xiàng)所述的實(shí)施方式，其中所述Si化層是利用N&和SiH4氣 體在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)生成的。
[0013] 3)根據(jù)本發(fā)明的第1)或第2)項(xiàng)所述的實(shí)施方式，其中所述Si化層是利用馬0和 Si&氣體在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)生成的。
[0014] 4)根據(jù)本發(fā)明的第1)至第3)項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的實(shí)施方式，其中所述非晶娃 (a-Si)層是利用馬和SiH4氣體在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)生成的。
[0015] 5)根據(jù)本發(fā)明的第1)至第4)項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的實(shí)施方式，所述去氨是在 470-510°C下進(jìn)行。在一個(gè)最優(yōu)的實(shí)施方式中，所述去氨是在490°C下進(jìn)行。
[0016] 6)根據(jù)本發(fā)明的第1)至第5)項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的實(shí)施方式，所述化的濃度控制在 99% 社。
[0017] 7)根據(jù)本發(fā)明的第1)至第6)項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的實(shí)施方式，步驟U)的時(shí)間控制 在10-15min。在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟ii)的時(shí)間控制在10-12min。
[001引 8)根據(jù)本發(fā)明的第1)至第7)項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的實(shí)施方式，對(duì)步驟iii)清洗得到 的非晶娃基板進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火處理。
[0019] 9) 一種薄膜晶體管的生產(chǎn)方法，包括上述任一項(xiàng)所述的準(zhǔn)分子激光退火前處理方 法。
[0020] 10) -種根據(jù)第9)項(xiàng)所述的方法制造得到的薄膜晶體管。
[0021] 在本發(fā)明中，所述氧化層的厚度要根據(jù)溫度和化的濃度和流量并控制時(shí)間得到。 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，步驟ii)的處理時(shí)間最好要控制到大于lOmin，如果太快的話(huà) 就要減小〇2流量，否則去氨不完全；而且氧氣的流量要先快后慢，后段〇2流量減慢的目的是 使在降溫的過(guò)程中只會(huì)形成很薄的氧化層，使后段降溫動(dòng)作不會(huì)對(duì)氧化層的厚度產(chǎn)生很大 的影響。在本發(fā)明中，所述氧化層的厚度一定要控制在30-50A的厚度范圍內(nèi)，該層氧化膜 的均勻度和厚度在ELA的過(guò)程中是很重要的，起到保溫的作用，使非晶娃能夠吸收更多的 能量去結(jié)晶。否則ELA結(jié)晶情況會(huì)不理想。
[0022] 在本發(fā)明中，沉積完非晶娃層之后（a-Si)，在化學(xué)氣相沉積法進(jìn)行去氨的時(shí)候通 入化，讓非晶娃在加熱的狀態(tài)下用化使其氧化，因?yàn)槭窃讴?的氣氛中，故可W生成均勻的氧 化膜，但要控制一定的時(shí)間，確保產(chǎn)生較薄的氧化膜（30-50A)，之后只要用水將顆粒清洗 掉即可，該樣可W節(jié)省大量的成本和時(shí)間。
[0023] 有益效果；
[0024] 本發(fā)明的準(zhǔn)分子激光退火前處理方法通過(guò)同時(shí)進(jìn)行去氨處理和氧化處理，操作簡(jiǎn) 單，大大地簡(jiǎn)化了準(zhǔn)分子激光退火的前處理工藝，減少準(zhǔn)分子激光退火前處理的成本。本發(fā) 明的方法還提高覆蓋在非晶娃上面的氧化層的均勻性，從而得到較大晶粒的多晶娃。從而 在隨后的準(zhǔn)分子激光退火的處理中，起到保溫的作用，使非晶娃能夠吸收更多的能量去結(jié) 曰 曰曰〇

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為本發(fā)明的準(zhǔn)分子激光退火前處理方法的流程示意圖。
[0026] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)準(zhǔn)分子激光退火前處理方法的流程示意圖。
[0027] 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的另一個(gè)準(zhǔn)分子激光退火前處理方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[002引此處所用之術(shù)語(yǔ)僅出于描述特定實(shí)施方案的目的，并不意欲限制本發(fā)明。除非上 下文中清楚地顯示出另外的情況，如此處所用的單數(shù)形式"一個(gè)"和"該"也包括復(fù)數(shù)形式。 還應(yīng)當(dāng)理解，在本說(shuō)明書(shū)中使用的用語(yǔ)"包括"和/或"包括有"時(shí)說(shuō)明了存在所述的特征、 整體、步驟、操作、部件和/或構(gòu)件，但不妨礙一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、部件 組、構(gòu)件和/或構(gòu)件組的存在或添加。
[0029] 例如"包括"、"包含"、"具有"、"含有"或"設(shè)及"的用語(yǔ)及其變體應(yīng)廣泛地理解， 并且包含所列出的主體W及等效物，還有未列出的另外的主體。另外，當(dāng)由過(guò)渡性用語(yǔ)"包 含"、"包括"或"含有"來(lái)引出組分、部件組、工藝或方法步驟或者任何其他的表述時(shí)，應(yīng)當(dāng)理 解此處還考慮了相同的組分、部件組、工藝或方法步驟，或者具有在該組分、部件組、工藝或 方法步驟或任何其它表述的記載之前的過(guò)渡性用語(yǔ)"基本上由…組成"、"由…組成"或"選 自由…構(gòu)成的組"的任何其它的表述。
[0030] 如果的適用話(huà)，權(quán)利要求中的相應(yīng)的結(jié)構(gòu)、材料、動(dòng)作W及所有功能性的裝置或步 驟的等效物包括用于與權(quán)利要求中所具體陳述的其他部件相結(jié)合地來(lái)執(zhí)行功能的任何結(jié) 構(gòu)、材料或動(dòng)作。本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)出于介紹和描述的目的而提供，但并不是窮舉性的或?qū)⒈?發(fā)明限制到所公開(kāi)的形式。在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的前提下，許多改變和變體對(duì)于 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。該里選擇并描述了一些實(shí)施方案，目的是對(duì)本 發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行最佳的解釋?zhuān)⑶沂沟帽绢I(lǐng)域的其他普通技術(shù)人員能夠理解本 發(fā)明的不同實(shí)施方案具有多種變化，如同適合于該特定用途一樣。相應(yīng)地，盡管本發(fā)明已經(jīng) 依據(jù)實(shí)施方案進(jìn)行了描述，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可W有所改變地并在所 附權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)實(shí)施。
[0031] 現(xiàn)在將詳細(xì)參考特定的所公開(kāi)的主題。盡管所公開(kāi)的主題將結(jié)合所列舉的權(quán)利要 求來(lái)描述，然而可W理解，它們并不將所公開(kāi)的主題限制到該些權(quán)利要求中。相反，所公開(kāi) 的主題覆蓋了所有的替代方案、改變W及等效物，該些可W包含于由權(quán)利要求所限定的所 公開(kāi)的主題的范圍之內(nèi)。
[0032] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，使用的氨氣（畑3)、娃燒（Si&)、一氧化二氮（馬0)、氮?dú)猓R） 和氧氣（〇2)均市售可得。
[0033] 本發(fā)明中使用的化學(xué)氣相沉積設(shè)備可W使常用的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，優(yōu)選使用等 離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD)設(shè)備。
[0034] 實(shí)施例1
[0035] 如圖1所示，本實(shí)施例的方法包括；在進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火巧LA)處理前，進(jìn)行如 下處理：
[0036] 第一步；在等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備中，用化學(xué)氣相沉積法（CVD)先后沉積 緩沖層（即Si化500 A和Si化1500 A )和非晶娃層a-Si 450 A，得到沉積基板；
[0037] 其中，Si化層是利用通入的氨氣（N&)和娃燒（SiH4)氣體在加熱的條件下發(fā)生反 應(yīng)生成的；Si化層是利用通入的一氧化二氮（馬0)和娃燒（Si&)氣體在加熱的條件下發(fā)生 反應(yīng)生成的；a-Si層是利用通入的氮?dú)猓∟2)和娃燒（Si&)氣體在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng) 生成的；
[003引第二步；之后在同樣的CVD密閉沉積腔室內(nèi)，對(duì)所述沉積基板進(jìn)行加熱去氨 (490°C )，去氨的同時(shí)要用管路向密閉沉積腔室內(nèi)通入化（控制02濃度為99% W上），約 lOmin后，部分表面非晶娃氧化生成均勻的30A厚度的氧化層；
[0039] 第=步；進(jìn)入清洗機(jī)臺(tái)用水進(jìn)行清洗所述沉積基板上的顆粒。
[0040] 實(shí)施例2
[0041] 如圖1所示，本實(shí)施例的方法包括；在進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火巧LA)處理前，進(jìn)行如 下處理：
[0042] 第一步；在等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備中，用化學(xué)氣相沉積法（CVD)先后沉積 緩沖層（即Si化500 A和SiOx 1500 A )和非晶娃層a-Si 450 A，得到沉積基板；
[0043] 其中，Si化層是利用通入的氨氣（N&)和娃燒（SiH4)氣體在加熱的條件下發(fā)生反 應(yīng)生成的；Si化層是利用通入的一氧化二氮（馬0)和娃燒（Si&)氣體在加熱的條件下發(fā)生 反應(yīng)生成的；a-Si層是利用通入的氮?dú)猓∟2)和娃燒（Si&)氣體在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng) 生成的。
[0044] 第二步；之后在同樣的CVD密閉沉積腔室內(nèi)，對(duì)所述沉積基板進(jìn)行加熱去氨 (470°C )，去氨的同時(shí)要用管路向密閉沉積腔室內(nèi)通入化（控制化濃度為99. 5% W上），約 12min后，部分表面非晶娃氧化生成均勻的40A厚度的氧化層；
[0045] 第=步；進(jìn)入清洗機(jī)臺(tái)用水進(jìn)行清洗所述沉積基板上的顆粒。
[0046] 實(shí)施例3
[0047] 如圖1所示，本實(shí)施例的方法包括；在進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火巧LA)處理前，進(jìn)行如 下處理：
[0048] 第一步；在等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備中，用化學(xué)氣相沉積法（CVD)先后沉積 緩沖層（即Si化500 A和Si化1500 A )和非晶娃層a-Si 450 A，得到沉積基板；
[0049] 其中，Si化層是利用通入的氨氣（N&)和娃燒（SiH4)氣體在加熱的條件下發(fā)生反 應(yīng)生成的；Si化層是利用通入的一氧化二氮（馬0)和娃燒（Si&)氣體在加熱的條件下發(fā)生 反應(yīng)生成的；a-Si層是利用通入的氮?dú)猓∟2)和娃燒（Si&)氣體在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng) 生成的。
[0化0] 第二步；之后在同樣的CVD密閉沉積腔室內(nèi)，對(duì)所述沉積基板進(jìn)行加熱去氨 巧l〇°C )，去氨的同時(shí)要用管路向密閉沉積腔室內(nèi)通入化（控制化濃度為99. 5% W上），約 15min后，部分表面非晶娃氧化生成均勻的50A厚度的氧化層；
[0化1] 第=步；進(jìn)入清洗機(jī)臺(tái)用水進(jìn)行清洗所述沉積基板上的顆粒。
[0052] 正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，前述功能和/或方法可W實(shí)施為系統(tǒng)、方法或計(jì) 算機(jī)程序產(chǎn)品。例如，功能和/或方法可W實(shí)施為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的程序指令，該指令記錄在 計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)器件中，當(dāng)通過(guò)計(jì)算機(jī)處理器檢索和執(zhí)行該指令時(shí)，其控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng) W執(zhí)行上述實(shí)施方案的功能和/或方法。在一個(gè)實(shí)施方案中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可W包括一個(gè)或 多個(gè)中央處理單元、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器（例如只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器）和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件 (例如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器）。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令可W使用任何適合的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言（例如C++、 JAVA等）來(lái)編碼。因此，本發(fā)明的一些方面可W采取整體為軟件的實(shí)施方式的形式（包括 固件、常駐軟件、微碼等），或結(jié)合了軟件方面和硬件方面的實(shí)施方式。
[0化3] 從上述說(shuō)明中可W清楚，發(fā)明能很好地適合于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)并達(dá)到該里所提及的優(yōu)勢(shì) W及本公開(kāi)所固有的優(yōu)勢(shì)。雖然出于本公開(kāi)的目的已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案， 然而可W理解的是，可W進(jìn)行對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的并且能夠在本發(fā)明的精 神下所完成的改變。
【權(quán)利要求】
1. 一種準(zhǔn)分子激光退火前處理方法，包括： i) 用化學(xué)氣相沉積法在基板上依次沉積SiNx層、SiOx層和和非晶硅層，得到沉積基 板； ii) 然后，對(duì)所述沉積基板進(jìn)行加熱去氫，并在去氫的同時(shí)使用O2將部分表面非晶硅氧 化生成均勻的30-50A厚度的氧化層； iii) 去氫結(jié)束時(shí)同時(shí)停止通O2，待冷卻后，將步驟ii)得到的沉積基板進(jìn)入清洗機(jī)，用 水清洗所述沉積基板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述SiNx層是利用NH3和SiH4氣體在加 熱的條件下發(fā)生反應(yīng)生成的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述SiOx層是利用N20和5以4氣體在加 熱的條件下發(fā)生反應(yīng)生成的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述非晶硅層是利用N2和SiH4氣體在加 熱的條件下發(fā)生反應(yīng)生成的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述去氫是在470-5KTC下進(jìn) 行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述0 2的濃度控制在99%以 上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟ii)的時(shí)間控制在 10_15min〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)步驟iii)清洗得到的非晶 硅基板進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火處理。
9. 一種薄膜晶體管的生產(chǎn)方法，包括使用權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的準(zhǔn)分子激光退 火前處理方法。
10. -種根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法制造得到的薄膜晶體管。
【文檔編號(hào)】H01L29/786GK104465371SQ201410856208
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】唐麗娟 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司