CN102820224A - 用于tft干刻工艺中的界面层处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于TFT干刻工艺中的界面层处理方法，其将RF功率由3200w提高为4000w～5000w，腔体压力由12Pa调整为6～9Pa，所述混合气体包括100标准毫升每分钟的SF6、500标准毫升每分钟的He、800标准毫升每分钟的O2。通过调整RF的参数及混合气体的压力参数，可以更均匀地去除掉界面层，从而改善了对随后a-Si层刻蚀的均一性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体工艺，具体地涉及薄膜晶体管（以下简称TFT）的制造方法中的干刻工艺。
背景技术
TFT-LCD Array（薄膜晶体管液晶显示屏阵列）工艺为液晶显示模块的前道工序，用来在玻璃基板上形成电学开关，以控制背光源发出的光线是否可以通过，其基板工艺结构近似于半导体工艺，其中干刻（Dry Etching）技术是制造（Thin film transistor，薄膜晶体管）TFT-LCD（Liquid crystal display，液晶显示器）制造中普遍采用的刻蚀非金属膜的技术，如SiNx、a-Si等。通常在4Mask阵列薄膜晶体管制备工艺中，在非晶硅(a-Si)成膜后，随后会溅射一层金属层如Cr、Mo/Al等作为源电极、漏电极及数据线，接着进行光刻胶涂布、曝光工序，然后对金属膜层进行第一次湿刻形成数据线，随后对a-Si半导体层进行干法刻蚀以形成硅岛图案。但由于在金属膜成膜过程中，存在金属膜和a-Si膜层间原子相互扩散等现象，因此a-Si层和金属层之间会产生一个很薄的界面层，在刻蚀a-Si半导体膜前需对界面层进行等离子体刻蚀预处理，清除掉该界面层，这样才能改善后续对a-Si层刻蚀的均一性，从而防止a-Si膜因刻蚀不均而残留等不良现象的发生。在实际TFT-LCD工厂生产过程中，这种现象也经常发生，在显示效果上会表现为显示不均（Mura）。
针对干刻工艺所产生的该类型不良，对策之一就是分析等离子刻蚀的机理，研究设备本身上存有的不足，通过对设备进行改造来改善整个的刻蚀效果。但是，改造设备的缺点是：改造的成本高，周期长；此外，设备硬件结构变化可能会带来新的问题：因为改造对象是生产设备，因此将会影响公司的产能，造成较大的经济损失。
发明内容
本发明的目的是通过对半导体a-Si层和金属薄膜层之间的界面层的预处理条件的改善，可更均匀的去除掉界面层，并提高对随后a-Si层刻蚀的均一性。
为实现上述目的，对界面层的预处理条件进行了改善，其中主要是包括RF功率、气体压力的调整。
其中，RF功率由工厂生产中常用的3200w提高为4000w～5000w，腔体压力由12Pa调整为6～9Pa，混合气体同样包括SF6（100SCCM，标准毫升每分钟）、He（500SCCM，标准毫升每分钟）、O2（1000SCCM，标准毫升每分钟），及混合气体包括100标准毫升每分钟的SF6、500标准毫升每分钟的He、800标准毫升每分钟的O2。其中整个的预处理时间仍为18秒。
优选地，所述RF功率优选地为：4000W。
优选地，所述RF功率优选地为：4500W。
优选地，所述RF功率优选地为：5000W。
优选地，所述腔体压力优选地为：6Pa。
优选地，所述腔体压力优选地为：7Pa。
优选地，所述腔体压力优选地为：8Pa。
优选地，所述腔体压力优选地为：9Pa。
本发明的积极效果在于：经过改善预处理的条件，不仅增加了等离子体的均一性，而且强化了对界面层的处理，可以更均匀的消除掉界面层，从而改善了对随后a-Si层刻蚀的均一性。刻蚀均一性的表达式为：刻蚀均一性=（Max刻速-Min刻蚀）/（Max刻速+Min刻蚀 （通过测量基板上的均匀分布的29点处的刻蚀速率值）。
附图说明
图1是使用和不使用本发明方法对随后a-Si层刻蚀均一性的对比示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
一种针对界面层的处理工艺的改善方法，通过调整表面处理工序时RF功率和气体压力等参数后，可以改善对后续a-Si层刻蚀的均一性。
实施例1
界面预处理的调整为：RF功率由3200w提高为4000w，腔体压力由12Pa调整为9Pa，混合气体包括SF6（80SCCM，标准毫升每分钟）、He（400SCCM，标准毫升每分钟）、O2（800SCCM，标准毫升每分钟），整个的预处理时间为18秒。
结果表明：在改善后的预处理条件后，刻蚀的均一性由原来的21.5%变为11.3%
实施例2
界面预处理的调整为：RF功率由3200w提高为4500w，腔体压力由12Pa调整为8Pa，混合气体包括SF6（80SCCM，标准毫升每分钟）、He（400SCCM，标准毫升每分钟）、O2（800SCCM，标准毫升每分钟），整个的预处理时间为18秒。
结果表明：在改善后的预处理条件后，刻蚀的均一性由原来的21.5%变为10.1%
实施例3
界面预处理的调整为：RF功率由3200w提高为5000w，腔体压力由12Pa调整为6Pa，混合气体包括SF6（80SCCM，标准毫升每分钟）、He（400SCCM，标准毫升每分钟）、O2（800SCCM，标准毫升每分钟），整个的预处理时间为18秒。
结果表明：在改善后的预处理条件后，刻蚀的均一性由原来的21.5%变为7.8%，结果见图1所示。
Claims (9)
1.一种对半导体a-Si膜层和金属膜层之间的界面层预处理工艺的改善方法，其特征在于，将RF功率由3200w提高为4000w～5000w，腔体压力由12Pa调整为6～9Pa。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RF功率优选地为：4000W。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RF功率优选地为：4500W。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RF功率优选地为：5000W。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述腔体压力优选地为：6Pa。
6. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述腔体压力优选地为：7Pa。
7. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述腔体压力优选地为：8Pa。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述腔体压力优选地为：9Pa。
9. 根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述混合气体包括100标准毫升每分钟的SF6、500标准毫升每分钟的He、800标准毫升每分钟的O2。
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