[发明专利]监测多晶硅衬底热退火活化效果及制造多晶硅衬底的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及监测多晶硅衬底热退火活化效果及制造多晶硅衬底的方法。

背景技术

在薄膜晶体管制造领域，非晶硅和多晶硅衬底的应用十分广泛，常常用于形成多晶硅栅电极，或者用于形成特定阻值的电阻等等。通常地，多晶硅的制备过程常需要以下的步骤：首先，利用化学气相沉积方法在衬底基板(一般是玻璃基板)上形成非晶硅层，再用准分子激光晶化法照射非晶硅层形成多晶硅层；其次，利用离子注入法对多晶硅层进行掺杂；最后，利用热退火的活化方法来激活掺杂的多晶硅层，得到制作液晶面板所使用的多晶硅。

通常离子注入之后，多晶硅的结构中会发生一些变化，需要经过热退火活化使注入的离子到达理想的位置。所谓热退火就是在离子注入后进行热处理，修复多晶硅表面的辐射损伤以及激活注入离子的电性能。一般通过测试多晶硅的电子迁移率来确定热退火活化效果的好坏，即电子迁移率越高，活化效果越好；反之，电子迁移率越低，活化效果越差。可见现有的方法就是通过测量电子迁移率的大小来获取离子注入后的活化效果，经过热退火活化后的玻璃基板需要经过电学性质测试来评价活化效果的好坏。

综上所述，现有技术中对于多晶硅衬底热退火活化效果的监测方法是离子注入工艺之后直接检测玻璃基板的电学特性，并且在热退火工艺后再次检测玻璃基板的电学特性，通过热退火前后电学特性的变化获取热退火的活化效果，但是这样会导致监测过程的时间加长，增大加工周期，对工艺人员而言保证在线离子注入状态产生不良影响，而且监测效率较低，容易导致浪费大量的时间和人力物力成本。

发明内容

为解决现有监测方法需要在对多晶硅衬底进行热退火前后进行电学特性的检测，导致加工周期过长以及增大监测成本的技术问题，本发明提供了监测多晶硅衬底热退火活化效果的方法，包括：

测量经过离子注入工艺和热退火工艺的多晶硅衬底的透光率作为第一透光率，根据所述第一透光率判定热退火的活化效果。

可选的，所述根据所述第一透光率得到热退火的活化效果为将所述第一透光率与第一预设值进行比较来判定热退火的活化效果。

可选的，当所述第一透光率大于或等于第一预设值时，判定热退火的活化效果为合格，否则判定热退火的活化效果为不合格。

可选的，所述第一预设值为经电性测试验证热退火活化效果为合格的多个多晶硅衬底在热退火工艺后的透光率的平均值或最小值。

可选的，所述第一预设值为多个，对应不同工艺参数下制成的多晶硅衬底。

可选的，还包括：

测量未经离子注入工艺和热退火工艺的多晶硅衬底的透光率作为第二透光率，并将所述第一透光率与所述第二透光率的差值与第二预设值进行比较来判定热退火的活化效果。

可选的，当所述第一透光率与所述第二透光率的差值小于或等于所述第二预设值时，判定热退火的活化效果为合格，否则判定热退火的活化效果为不合格。

可选的，所述第二预设值为经电性测试验证热退火活化效果为合格的多个多晶硅衬底在热退火工艺后透光率与热退火工艺前透光率的差值的平均值或最大值。

可选的，所述第二预设值为多个，对应不同工艺参数下制成的多晶硅衬底。

另一方面，

本发明还提供了制造多晶硅衬底的方法，采用以上所述的监测多晶硅衬底热退火活化效果的方法来判定经过离子注入工艺和热退火工艺的多晶硅衬底的热退火活化效果是否合格。

基于本发明提供的监测多晶硅衬底热退火活化效果的方法，利用多晶硅的透光率这一比较稳定的特性作为多晶硅衬底热退火活化效果好坏的评价标准，通过将透光率与预设值进行比较得到热退火的活化效果，这样可以保证监测活化效果得到结果的稳定性和可靠性，使得工艺人员能够及时有效地控制在线工艺，同时缩短监测过程的周期，而且测量透光率比进行电学特性测试还能大大降低监测成本。

附图说明

图1是本发明提供的监测多晶硅衬底热退火活化效果的方法的步骤流程图；

图2是本发明提供的监测多晶硅衬底热退火活化效果的方法的一个优选方案的步骤流程图；

图3是在衬底基板上形成氮化硅、二氧化硅和非晶硅层后的结构示意图；

图4是形成多晶硅层的结构示意图；

图5是对多晶硅层进行离子注入工艺之后得到的结构示意图；

图6是对注入离子的多晶硅层进行热退火工艺后得到的结构示意图。

具体实施方式