[发明专利]一种低温多晶硅薄膜的制作方法和低温多晶硅薄膜

说明书

本发明提供一种低温多晶硅薄膜的制作方法和低温多晶硅薄膜，用以制作表面粗糙度较低、晶粒尺寸较大且分布均匀的低温多晶硅薄膜。该制作方法包括：在基板上形成一缓冲层；在所述缓冲层上，采用图案形成工艺形成晶核位置均匀分布的籽晶层；在所述籽晶层上形成非晶硅层；对所述非晶硅层进行准分子激光退火。采用本发明提供的低温多晶硅薄膜的制作方法制作的低温多晶硅薄膜，其晶粒尺寸较大，分布均匀，并且具有非常低的表面粗糙度，从而解决了应用于低温多晶硅显示器背板中，迁移率较低，薄膜晶体管的漏电流较大，迁移率及阈值电压不均匀性的问题。

技术领域

本发明涉及低温多晶硅薄膜技术领域，特别涉及一种低温多晶硅薄膜的制作方法和低温多晶硅薄膜。

背景技术

AMOLED凭据高画质、移动图像响应时间短、低功耗、宽视角及超轻超薄等优点，成为了未来显示技术的最好选择。目前AMOLED的背板技术中，制作多晶硅层的技术，包括准分子激光退火(ELA)、固相晶化(SPC)、金属诱导晶化(MIC)等多种制作方法。而采用准分子激光退火(ELA)工艺，来得到背板中晶体管有源层的多晶硅薄膜是唯一已经实现量产的方法。

准分子激光退火工艺是一种相对比较复杂的退火过程。对于多晶硅薄膜中，薄膜表面平坦性，晶粒尺寸及晶粒均匀性的控制一直是该技术领域中的研究热点。目前由于普通激光退火过程中引起的多晶硅晶粒的不均匀性与非常大的薄膜粗糙度(一般过程中，局部地方的薄膜粗糙度可达薄膜总厚度的一半及其以上)，并且多晶硅薄膜的晶粒尺寸偏小，分布不均匀。因为低温多晶硅薄膜晶体管的沟道区所覆盖的多晶硅晶粒数量及分布情况(均匀性问题)，以及多晶硅薄膜表面平坦性(表面粗糙度大小)，将直接影响到低温多晶硅薄膜晶体管的电学性能(迁移率大小、漏电流大小、迁移率及阈值电压的均匀性等)。因此，如何制作表面粗糙度较低、晶粒尺寸较大且分布均匀的低温多晶硅薄膜成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种低温多晶硅薄膜的制作方法和低温多晶硅薄膜，用以制作表面粗糙度较低、晶粒尺寸较大且分布均匀的低温多晶硅薄膜。

本发明实施例提供了一种低温多晶硅薄膜的制作方法，包括：

在基板上形成一缓冲层；

在所述缓冲层上，采用图案形成工艺形成晶核位置均匀分布的籽晶层；

在所述籽晶层上形成非晶硅层；

对所述非晶硅层进行准分子激光退火。

其中，优选地，所述籽晶层为非晶硅型籽晶层；

所述在所述缓冲层上，采用图案形成工艺形成晶核位置均匀分布的籽晶层，具体为：

在所述缓冲层上，采用等离子体增强化学气相沉积法PECVD法沉积一层非晶硅材料层；

采用图案形成工艺，利用所述非晶硅材料层在所述缓冲层上形成非晶硅岛位置均匀分布的非晶硅型籽晶层。

其中，优选地，所述籽晶层为微晶硅型籽晶层；

所述在所述缓冲层上，采用图案形成工艺形成晶核位置均匀分布的籽晶层，具体为：

在所述缓冲层上形成一层微晶硅材料层；

采用图案形成工艺，利用所述微晶硅材料层在所述缓冲层上形成微晶硅岛位置均匀分布的微晶硅型籽晶层。

其中，优选地，所述在所述缓冲层上形成一层微晶硅材料层，具体为：

在所述缓冲层上，采用PECVD法沉积一层微晶硅材料层；

或者，所述在所述缓冲层上形成一层微晶硅材料层，具体为：

在所述缓冲层上，采用所述PECVD法沉积一层非晶硅材料层；