[发明专利]制备多晶硅层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种制备多晶硅层的方法。

背景技术

现代生活的快速发展，视频产品，特别是数字化的视频或者影像装置，这些高科技产品愈易常见的走进人们的生活。在这些数字化的视频或者影像装置中，显示器是必不可少的部件，用以显示相关信息。使用者可由显示器读取信息，或进而控制装置的运作。

而薄膜晶体管可应用于液晶显示器的驱动组件，使得液晶显示器成为桌上直式型平面显示器的主流，于个人笔记本、游戏机、监视器等市场成为未来的主导性产品。目前，因非晶硅薄膜可于200～300℃的低温环境下生长，因此非晶硅薄膜晶体管被广泛使用。但是非晶硅的电子迁移率低，使得非晶硅薄膜晶体管已跟不上目前高速组件的应用需求，而多晶硅薄膜晶体管相较于非晶硅薄膜晶体管具有较高的迁移率和低温敏感性，使其更适用于高速组件。

图1是传统制备多晶硅薄膜的流程示意图，如图所示，首先在非晶硅薄膜上表面淀积一金属材料层，金属材料层部分覆盖非晶硅薄膜；而后对金属材料层进行准分子镭射工艺，以使金属材料层中的金属原子扩散至非晶硅薄膜中，同时金属材料层传递准分子镭射能量至金属材料层下方的非晶硅薄膜上，使金属材料层下方的非晶硅薄膜转化为多晶硅薄膜，从而形成具有高载流子迁移率的多晶硅，以提高多晶硅层的导电性；最后对未被金属材料层覆盖的非晶硅薄膜区域进行准分子镭射工艺，使未被金属材料层覆盖的非晶硅薄膜亦转化为多晶硅薄膜。

然而，在进行第二次准分子镭射工艺过程中，将位于金属材料层与非晶硅层接口处的非晶硅转化为多晶硅时，由于邻近接口处的非晶硅薄膜中存在金属原子，吸收激光能量较强，导致该位置处形成的多晶硅薄膜的均匀性难以控制，进而造成制备的多晶硅薄膜均匀性较差，影响产品的性能，尤其在均匀性需求较高的产品中，如制备AMOLED（有源矩阵有机发光二极体面板），采用均匀性较差的多晶硅薄膜制备显示器件时，其会与正常的显示器之间在工作过程中形成严重的色差现象，从而降低了产品的良率，影响产品的性能。

中国专利（公开号：CN101086962B）公开了一种非晶硅金属诱导晶化的方法，包括：在衬底上沉积第一层非晶硅薄膜，在第一层非晶硅薄膜上形成第二层薄膜，在第二层薄膜上形成图案，所形成的图案是由面积较大的非晶硅暴露区和面积较小的非晶硅暴露区和非暴露区组成，在第二层薄膜和非晶硅暴露区上沉积含金属镍的薄膜，进行热退火，在退火过程中非晶硅薄膜形成多晶硅薄膜。

该发明能够制备出高质量的多晶硅薄膜，但是该发明仍然未能克服采用热退火，导致金属原子扩散至非晶硅薄膜中，且金属原子在非晶硅薄膜中非均匀分布，导致在进行完后续的非晶硅转化多晶硅的工艺后，形成的多晶硅薄膜均匀性差的问题，从而降低产品的良率，影响产品的性能。

中国专利（公开号：CN102629558A）公开一种低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法，在一基板上形成一非晶硅层，对该非晶硅层进行去氢处理，然后在该微晶粒状的非晶硅层上再形成一层非晶硅层，再对其进行去氢处理，使其表面也变成微晶粒状，重复上述步骤以形成多层微晶粒状的非晶硅层，最后通过准分子激光退火使其成为一多晶硅层，提高了载流子的迁移率。

该发明经过多次沉积非晶硅层，最后进行激光退火工艺，能够使非晶硅层一定程度的转化为多晶硅层，然而该发明仍然未能克服由于未能完全转化，降低产品的良率，影响产品性能的问题。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明公开了一种制备多晶硅层的方法，以克服现有技术中存在的未能完全转化成多晶硅层影响产品性能的问题，也克服现有技术中存在的由于金属原子扩散，导致金属材料层下方的多晶硅薄膜与非晶硅薄膜的接口处，转化后的多晶硅薄膜均匀性差的问题，从而提高产品的良率。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种制备多晶硅层的方法，其中，包括：

于一衬底上循环利用多晶硅沉积转化工艺制备若干多晶硅薄膜，以形成覆盖该衬底上表面的多晶硅层；

其中，该多晶硅层由所述若干多晶硅薄膜依次层叠形成。

上述的制备多晶硅层的方法，其中，所述衬底包括一基板、氮化硅层和氧化硅层；

其中，所述氮化硅层覆盖于所述基板的上表面，所述氧化硅层覆盖于所述氮化硅层的上表面，所述多晶硅层覆盖于所述氧化硅层的上表面。

上述的制备多晶硅层的方法，其中，所述基板为玻璃基板或者塑料基板。

上述的制备多晶硅层的方法，其中，所述多晶硅沉积转化工艺包括：

于一基底上沉积非晶硅薄膜；

将该非晶硅薄膜转化为多晶硅薄膜。