提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，包括：步驟1、在基板（10）上形成非晶硅層（30）；步驟2、將非晶硅層（30）劃分為數(shù)個(gè)區(qū)域，測(cè)量非晶硅層（30）各區(qū)域的膜厚；步驟3、將各區(qū)域的測(cè)量膜厚分別與預(yù)定膜厚進(jìn)行比較，對(duì)于測(cè)量膜厚大于預(yù)定膜厚的區(qū)域定義為膜厚偏厚區(qū)域（42），并進(jìn)行標(biāo)示；步驟4、對(duì)膜厚偏厚區(qū)域（42）的非晶硅層（30）噴灑蝕刻液進(jìn)行清洗，以蝕刻掉膜厚偏厚區(qū)域（42）處的部分非晶硅層（30），同時(shí)對(duì)其它區(qū)域噴灑純水進(jìn)行清洗，進(jìn)而使得非晶硅層（30’）各區(qū)域的膜厚趨于一致；步驟5、對(duì)清洗后的非晶硅層（30’）進(jìn)行激光退火處理，以使非晶硅層（30’）結(jié)晶形成多晶硅層（60）。
【專利說明】提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來顯示技術(shù)發(fā)展很快，平板顯示器以其完全不同的顯示和制造技術(shù)使之同傳統(tǒng)的視頻圖像顯示器有很大的差別。傳統(tǒng)的視頻圖像顯示器主要為陰極射線管CRT (Cathode ray tubes);而平板顯示器與之的主要區(qū)別在于重量和體積(厚度)方面的變化，通常平板顯示器的厚度不超過10cm，當(dāng)然還有其它的不同，如顯示原理、制造材料、工藝以及視頻圖像顯示驅(qū)動(dòng)方面的各項(xiàng)技術(shù)等。
[0003]平板顯示器具有完全平面化、輕、薄、省電等特點(diǎn)，并朝著高分辨率、低功耗、高集成度的方向發(fā)展，但傳統(tǒng)的非晶硅受限于自身的特性無法滿足上述要求，作為非晶硅的最佳替代者——多晶硅能夠滿足平板顯示器未來發(fā)展的需求，因此低溫多晶硅(LTPS)顯示技術(shù)成為顯示領(lǐng)域的寵兒。
[0004]作為低溫多晶硅顯示技術(shù)的核心工藝環(huán)節(jié)，多晶硅的制作方式及材料特性決定著顯示器的性能。目前已知的多晶娃制備方式包括:低壓化學(xué)氣相沉積(Low PressureChemical Vapor Deposition,LPCVD)、固相結(jié)晶、金屬誘導(dǎo)和激光退火等。目前業(yè)界應(yīng)用最為廣泛的制備方式是激光退火工藝，通過激光產(chǎn)生的高溫將非晶硅熔融重結(jié)晶成多晶硅。雖然通過調(diào)節(jié)激光的參數(shù)可以使得結(jié)晶效果得到優(yōu)化，但退火后的多晶硅晶粒大小及均一性并非由激光參數(shù)唯一決定，其中化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition, CVD)膜的厚度及氟化氫(HF)清洗的狀況同樣會(huì)影響到最終激光退火的工藝效果。
[0005]請(qǐng)參閱圖1，其為現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)非晶硅層進(jìn)行激光退火處理的流程示意圖，對(duì)均一性不是很好的非晶硅層100 (存在部分區(qū)域102的膜厚偏厚)僅噴氟化氫200進(jìn)行清洗，清洗后經(jīng)過激光處理得到的多晶硅層300仍存在均一性問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，采用清洗單元對(duì)非晶硅層的膜厚偏厚區(qū)域進(jìn)行部分蝕刻，以提升激光退火得到的多晶硅層的均一性。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，包括以下步驟:
[0008]步驟1、在基板上形成非晶硅層；
[0009]步驟2、將非晶硅層劃分為數(shù)個(gè)區(qū)域，測(cè)量非晶硅層各區(qū)域的膜厚；
[0010]步驟3、將各區(qū)域的測(cè)量膜厚分別與預(yù)定膜厚進(jìn)行比較，對(duì)于測(cè)量膜厚大于預(yù)定膜厚的區(qū)域定義為膜厚偏厚區(qū)域，并進(jìn)行標(biāo)示；
[0011]步驟4、對(duì)膜厚偏厚區(qū)域的非晶硅層噴灑蝕刻液進(jìn)行清洗，以蝕刻掉膜厚偏厚區(qū)域處的部分非晶硅層，同時(shí)對(duì)其它區(qū)域噴灑純水進(jìn)行清洗，進(jìn)而使得非晶硅層各區(qū)域的膜厚趨于一致；
[0012]步驟5、對(duì)清洗后的非晶硅層進(jìn)行激光退火處理，以使非晶硅層結(jié)晶形成多晶硅層。
[0013]所述步驟I中還包括在所述基板上沉積形成一緩沖層，所述非晶硅層形成于所述緩沖層上。
[0014]所述緩沖層由氮化硅及氧化硅依次沉積而形成。
[0015]所述步驟2中采用一厚度測(cè)量裝置測(cè)量非晶硅層各區(qū)域的膜厚，所述厚度測(cè)量裝置內(nèi)預(yù)先儲(chǔ)存有預(yù)定膜厚。
[0016]所述步驟4中采用清洗單元對(duì)非晶硅層進(jìn)行清洗，該清洗單元包括:數(shù)根相互平行的蝕刻液管路、以及數(shù)根相互平行的純水管路，所述數(shù)根蝕刻液管路與所述數(shù)根純水管路相垂直，所述數(shù)根蝕刻液管路靠近非晶硅層的一側(cè)設(shè)有數(shù)個(gè)噴嘴，所述數(shù)根純水管路靠近非晶硅層的一側(cè)設(shè)有數(shù)個(gè)噴嘴。
[0017]所述蝕刻液為氟化氫。
[0018]所述步驟5中對(duì)清洗后的非晶硅層進(jìn)行激光退火處理為采用激光照射清洗后的非晶硅層。
[0019]所述激光的波長(zhǎng)為308nm。
[0020]所述基板為玻璃基板。
[0021]所述基板為塑料基板。
[0022]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供一種提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，采用厚度測(cè)量裝置測(cè)量非晶硅層各區(qū)域的膜厚，以得出膜厚偏厚區(qū)域，并采用清洗單元提供蝕刻液對(duì)膜厚偏厚區(qū)域的非晶硅層進(jìn)行清洗，以蝕刻掉膜厚偏厚區(qū)域處的部分非晶硅層，同時(shí)提供純水對(duì)其它區(qū)域進(jìn)行清洗，進(jìn)而使得非晶硅層各處的膜厚趨于一致，以提升激光退火得到的多晶硅層的均一性。
[0023]為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖，通過對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其它有益效果顯而易見。
[0025]附圖中，
[0026]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)非晶硅層進(jìn)行激光退火處理的流程示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明提升多晶硅均一性的多晶硅制作方法的流程圖；
[0028]圖3為本發(fā)明中清洗單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4為本發(fā)明中厚度測(cè)量裝置測(cè)量非晶硅層膜厚的示意圖；
[0030]圖5為本發(fā)明中清洗單元對(duì)非晶硅層進(jìn)行清洗的示意圖；
[0031]圖6為本發(fā)明中非晶硅層清洗后的示意圖；
[0032]圖7為本發(fā)明中對(duì)清洗后的非晶硅層進(jìn)行激光退火處理示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0033]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0034]請(qǐng)參閱圖2至圖7，本發(fā)明提供一種提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，包括以下步驟:
[0035]步驟1、在基板10上形成非晶硅層30。
[0036]該步驟還包括在所述基板10上沉積形成一緩沖層20，所述非晶硅層30形成于所述緩沖層20上。
[0037]該緩沖層20及非晶硅層30均可按照現(xiàn)有工藝條件沉積而形成。所述緩沖層20由氮化硅及氧化硅依次沉積而形成。
[0038]步驟2、將非晶硅層30劃分為數(shù)個(gè)區(qū)域，測(cè)量非晶硅層30各區(qū)域的膜厚。
[0039]在本步驟中，采用厚度測(cè)量裝置40測(cè)量非晶硅層30各區(qū)域的膜厚，該厚度測(cè)量裝置40內(nèi)預(yù)先儲(chǔ)存有預(yù)定膜厚。
[0040]本實(shí)施例中可以將非晶硅層30提前劃分成多個(gè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，且區(qū)域的個(gè)數(shù)越多，最后加工得到的多晶硅層60的均一性就越好。但在本實(shí)施例中，為了提高測(cè)量速度且兼顧測(cè)量質(zhì)量，優(yōu)選的，可將非晶硅層30劃分為16個(gè)或32個(gè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。
[0041]步驟3、將各區(qū)域的測(cè)量膜厚分別與預(yù)定膜厚進(jìn)行比較，對(duì)于測(cè)量膜厚大于預(yù)定膜厚的區(qū)域定義為膜厚偏厚區(qū)域42，并進(jìn)行標(biāo)示。
[0042]將測(cè)量各區(qū)域得到的膜厚與預(yù)先儲(chǔ)存于厚度測(cè)量裝置40中的平均膜厚相比較，將膜厚大于預(yù)定膜厚的區(qū)域定義為膜厚偏厚區(qū)域42，并進(jìn)行標(biāo)示。
[0043]步驟4、對(duì)膜厚偏厚區(qū)域42的非晶硅層30噴灑蝕刻液進(jìn)行清洗，以蝕刻掉膜厚偏厚區(qū)域42處的部分非晶硅層30，同時(shí)對(duì)其它區(qū)域噴灑純水進(jìn)行清洗，進(jìn)而使得非晶硅層30各區(qū)域的膜厚趨于一致。
[0044]該步驟中采用清洗單元50對(duì)非晶硅層30進(jìn)行清洗，該清洗單元50包括:數(shù)根相互平行的蝕刻液管路52、以及數(shù)根相互平行的純水管路54，所述數(shù)根蝕刻液管路52與所述數(shù)根純水管路54相垂直。所述數(shù)根蝕刻液管路52靠近非晶硅層30的一側(cè)設(shè)有數(shù)個(gè)噴嘴56，該些噴嘴56可自動(dòng)打開也可以自動(dòng)關(guān)閉以控制噴灑蝕刻液；同樣，所述數(shù)根純水管路54靠近非晶硅層30的一側(cè)設(shè)有數(shù)個(gè)噴嘴56，該些噴嘴56可自動(dòng)打開也可以自動(dòng)關(guān)閉以控制噴灑純水，進(jìn)而，可以控制單獨(dú)噴灑蝕刻液對(duì)膜厚偏厚區(qū)域42的非晶硅層30進(jìn)行清洗，以蝕刻掉膜厚偏厚區(qū)域42處的部分非晶硅層30 ;同時(shí)對(duì)其它區(qū)域噴灑純水以弱化從所述膜厚偏厚區(qū)域42擴(kuò)散至該其它區(qū)域的蝕刻液而進(jìn)行清洗，進(jìn)而使得非晶硅層30’各處的膜厚趨于一致。在本實(shí)施例中，所述蝕刻液為氟化氫。
[0045]步驟5、對(duì)清洗后的非晶硅層30’進(jìn)行激光退火處理，以使非晶硅層30’結(jié)晶形成多晶娃層60。
[0046]上述的激光退火處理即為采用激光70照射清洗后的非晶硅層30。所述激光70的波長(zhǎng)優(yōu)選為308nm。
[0047]在激光退火處理前，采用清洗單元50按上述方法進(jìn)行清洗后，使得清洗后的非晶硅層30’各處的膜厚趨于一致，進(jìn)而激光退火處理后，得到的多晶硅層60的均一性優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)處理得到的多晶硅層的均一性。
[0048]綜上所述，本發(fā)明提供一種提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，采用厚度測(cè)量裝置測(cè)量非晶硅層各區(qū)域的膜厚，以得出膜厚偏厚區(qū)域，并采用清洗單元提供蝕刻液對(duì)膜厚偏厚區(qū)域的非晶硅層進(jìn)行清洗，以蝕刻掉膜厚偏厚區(qū)域處的部分非晶硅層，同時(shí)提供純水對(duì)其它區(qū)域進(jìn)行清洗，進(jìn)而使得非晶硅層各處的膜厚趨于一致，以提升激光退火得到的多晶硅層的均一性。
[0049]以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、在基板(10)上形成非晶硅層(30)； 步驟2、將非晶硅層(30)劃分為數(shù)個(gè)區(qū)域，測(cè)量非晶硅層(30)各區(qū)域的膜厚； 步驟3、將各區(qū)域的測(cè)量膜厚分別與預(yù)定膜厚進(jìn)行比較，對(duì)于測(cè)量膜厚大于預(yù)定膜厚的區(qū)域定義為膜厚偏厚區(qū)域(42)，并進(jìn)行標(biāo)示； 步驟4、對(duì)膜厚偏厚區(qū)域(42)的非晶硅層(30)噴灑蝕刻液進(jìn)行清洗，以蝕刻掉膜厚偏厚區(qū)域(42)處的部分非晶硅層(30)，同時(shí)對(duì)其它區(qū)域噴灑純水進(jìn)行清洗，進(jìn)而使得非晶硅層(30’)各區(qū)域的膜厚趨于一致； 步驟5、對(duì)清洗后的非晶硅層(30’)進(jìn)行激光退火處理，以使非晶硅層(30’)結(jié)晶形成多晶娃層(60)。
2.如權(quán)利要求1所述的提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，其特征在于，所述步驟I中還包括在所述基板(10)上沉積形成一緩沖層(20)，所述非晶硅層(30)形成于所述緩沖層(20)上。
3.如權(quán)利要求2所述的提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，其特征在于，所述緩沖層(20)由氮化硅及氧化硅依次沉積而形成。
4.如權(quán)利要求1所述的提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，其特征在于，所述步驟2中采用一厚度測(cè)量裝置(40)測(cè)量非晶硅層(30)各區(qū)域的膜厚，所述厚度測(cè)量裝置(40)內(nèi)預(yù)先儲(chǔ)存有預(yù)定膜厚。
5.如權(quán)利要求1所述的提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，其特征在于，所述步驟4中采用清洗單元(50)對(duì)非晶硅層(30)進(jìn)行清洗，該清洗單元(50)包括:數(shù)根相互平行的蝕刻液管路(52)、以及數(shù)根相互平行的純水管路(54)，所述數(shù)根蝕刻液管路(52)與所述數(shù)根純水管路(54)相垂直，所述數(shù)根蝕刻液管路(52)靠近非晶硅層(30)的一側(cè)設(shè)有數(shù)個(gè)噴嘴(56 )，所述數(shù)根純水管路(54 )靠近非晶硅層(30 )的一側(cè)設(shè)有數(shù)個(gè)噴嘴(56 )。
6.如權(quán)利要求5所述的提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，其特征在于，所述蝕刻液為氟化氫。
7.如權(quán)利要求1所述的提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，其特征在于，所述步驟5中對(duì)清洗后的非晶硅層(30’)進(jìn)行激光退火處理為采用激光(70)照射清洗后的非晶硅層(30，)。
8.如權(quán)利要求7所述的提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，其特征在于，所述激光(70)的波長(zhǎng)為308nm。
9.如權(quán)利要求1所述的提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，其特征在于，所述基板(10)為玻璃基板。
10.如權(quán)利要求1所述的提升多晶硅層均一性的多晶硅制作方法，其特征在于，所述基板(10)為塑料基板。
【文檔編號(hào)】H01L21/20GK103560076SQ201310561925
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】張翔 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司