CN108346561A - 栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法及处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法及栅极绝缘层处理系统，其中多晶硅层处理方法包括如下步骤：在真空反应腔室内，对氧气进行等离子化形成第一氧离子，采用所述第一氧离子对基板表面的多晶硅层进行第一次轰击清洗；在真空反应腔室内，对碳氟气体、氢气和氩气的混合气体进行等离子化形成等离子体，采用所述等离子体对经过第一次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第二次轰击清洗；在真空反应腔室内，对氧气进行等离子化形成第二氧离子，采用所述第二氧离子对经过第二次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗。上述多晶硅层处理方法能够较好地去除多晶硅层表面以氧化硅为主的氧化物，能够减少P‑Si表面出现mura。
Description
技术领域
本发明涉及显示设备制造技术领域，特别是涉及一种栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法及处理系统。
背景技术
LTPS(Low Temperature Poly-silicon，低温多晶硅)中P-Si层(polycrystallinesilicon，多晶硅)与GI层(Gate Insulator，栅极绝缘层)的界面态对TFT(Thin FilmTransistor，薄膜晶体管)的性能尤为重要。
然而，P-Si层表面易与空气反应形成一层混合物，该混合物以有机物和氧化物为主，该混合物的存在，使得GI成膜之后，GI层与P-Si层之间的界面态增大，进而使得TFT电子的迁移率下降，从而使得TFT的性能降低。目前，为了减少或者去除P-Si层表面形成的混合物，LTPS的GI成膜前一般采用DHF (Dilute Hydrofluoric Acid，稀氟氢酸)处理P-Si表面的混合物，以去除P-Si层表面形成的混合物。但是，DHF会对基板和P-Si表面造成一定的损伤，且P-Si 表面也会出现不同程度的mura(不均匀的痕迹)现象。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够较好地去除多晶硅层表面的混合物、能够减少P-Si表面出现mura以及能够避免DHF对基板和P-Si表面造成损伤的栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法及处理系统。
一种栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法，应用于在对基板的多晶硅层上形成栅极绝缘层之前，所述多晶硅层处理方法包括如下步骤：
在真空反应腔室内，对氧气进行等离子化形成第一氧离子，采用所述第一氧离子对基板表面的多晶硅层进行第一次轰击清洗；
在真空反应腔室内，对碳氟气体、氢气和氩气的混合气体进行等离子化形成等离子体，采用所述等离子体对经过第一次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第二次轰击清洗；
在真空反应腔室内，对氧气进行等离子化形成第二氧离子，采用所述第二氧离子对经过第二次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗。
在其中一个实施例中，所述碳氟气体为C2HF5、CHF3、C4F8和CF4中的至少一种。
在其中一个实施例中，在所述对氧气进行等离子化形成第二氧离子中，所述氧气的流量为1000ccm～2000sccm。
在其中一个实施例中，在所述对氧气进行等离子化形成第二氧离子中，所述氧气的流量为1500sccm。
在其中一个实施例中，所述碳氟气体、氢气和氩气的流量比为“80～150”：“40～150”：“200～300”。
在其中一个实施例中，所述第三次轰击清洗的持续时间为20秒～30秒。
在其中一个实施例中，所述第三次轰击清洗操作为反应离子刻蚀或者电感耦合式等离子刻蚀。
在其中一个实施例中，形成所述第二氧离子的射频信号源功率为 4000W-6000W，射频偏压功率为1000W-3000W。
在其中一个实施例中，形成所述第二氧离子的射频信号源功率为5000W，射频偏压功率为2000W。
一种处理系统，包括真空反应腔室、缓冲腔室、传送腔室及GI成膜腔室，所述真空反应腔室采用如上任一实施例中所述的多晶硅层处理方法实现。又如，所述处理系统为栅极绝缘层处理系统。
上述栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法，通过对氧气进行等离子化形成第一氧离子，采用所述第一氧离子对基板表面的多晶硅层进行第一次轰击清洗，能够较好地去除多晶硅层表面的有机物，也方便后续对于氧化物的去除。通过对碳氟气体、氢气和氩气的混合气体进行等离子化形成等离子体，包括 CFx+、F+、H+和Ar+等粒子，采用所述等离子体对经过第一次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第二次轰击清洗时，CFx ++SiO2→SiF4+CO2+etc， F++Si→SiF4，H++F+→HF，如此，能够较好地去除多晶硅层表面以氧化硅为主的氧化物，尤其是，F+的大量存在时会造成对多晶硅表面的大量刻蚀，氢气等离子化后形成的H+能够结合F+，大量消耗F+，从而减少对多晶硅表面的刻蚀，从而能够提高刻蚀选择比。通过同时采用碳氟气体、氢气和氩气的混合气体形成等离子体，在此过程中，通过加入氩气，能够进一步减少F+对多晶硅的刻蚀，从而相较于仅仅使用碳氟气体和氢气处理时，能够进一步提高刻蚀比，从而能够较好地减少对多晶硅层的破坏。由于能够去除有机物和以氧化硅为主的氧化物，从而能够较好地去除多晶硅层表面的混合物。通过对氧气进行等离子化形成第二氧离子，采用所述第二氧离子对经过第二次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗，能够在多晶硅表面形成一层均匀性较好的氧化硅，从而能够减少P-Si表面出现mura，相较于传统采用DHF处理的方法，上述栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法还能够避免DHF对基板和P-Si表面造成损伤。
附图说明
图1为本发明一实施方式的栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法的步骤流程图；
图2为本发明一实施方式的栅极绝缘层处理系统的示意图；
图3为本发明实施例1处理后的样品制备成显示器后的Panel点亮测试图；
图4为对比例1处理后的样品制备成显示器后的Panel点亮测试图；
图5为本发明实施例1和对比例1的处理后的样品制备得到的TFT器件的阈值电压测试的结果数据图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
例如，一种栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法，应用于在对基板的多晶硅层上形成栅极绝缘层之前，所述多晶硅层处理方法包括如下步骤：在真空反应腔室内，对氧气进行等离子化形成第一氧离子，采用所述第一氧离子对基板表面的多晶硅层进行第一次轰击清洗；在真空反应腔室内，对碳氟气体、氢气和氩气的混合气体进行等离子化形成等离子体，采用所述等离子体对经过第一次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第二次轰击清洗；在真空反应腔室内，对氧气进行等离子化形成第二氧离子，采用所述第二氧离子对经过第二次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗。需要说明的是，如何在基板上形成多晶硅层，请参考现有技术，本申请在此不再赘述。
为了进一步说明上述栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法，又一个例子是，请参阅图1，多晶硅层处理方法包括如下步骤：
S110：在真空反应腔室内，对氧气进行等离子化形成第一氧离子，采用所述第一氧离子对基板表面的多晶硅层进行第一次轰击清洗；
本实施例中，通过对氧气进行等离子化形成第一氧离子，
采用所述第一氧离子对基板表面的多晶硅层进行第一次轰击清洗，能够较好地去除多晶硅层表面的有机物，也方便后续对于氧化物的去除。需要说明的是，第一氧离子也可理解为第一氧气等离子体(Plasma)，第一氧离子实际为氧离子，此次称为“第一氧离子”只是为了区分于后续的“第二氧离子”。有机物主要为碳氢氧化合物，可用化学同式CxHyOz表示，O2经电离后形成O Plasma,O Plasma中的活性氧分子与有机物反应如下：O*+CxHyOz→CO2+H2O，从而能够使得活性氧分子与有机物反应形成CO2和H2O，能够被排出腔室外，从而达到清洁P-Si表面的目的。
一实施例中，在对氧气进行等离子化形成第一氧离子中，所述氧气的流量为1000sccm～1500sccm，如此，能够较好地形成第一氧离子，形成的第一氧离子能够较好地对基板表面的多晶硅层进行第一次轰击清洗，能够较好地去除多晶硅层表面的有机物。优选的，在对氧气进行等离子化形成第一氧离子中，所述氧气的流量为1300sccm，如此，能够更好地形成第一氧离子，形成的第一氧离子能够更好地对基板表面的多晶硅层进行第一次轰击清洗，能够较好地去除多晶硅层表面的有机物。
一实施例中，所述对氧气进行等离子化形成第一氧离子中，形成所述第一氧离子的射频信号源(RF Source)为2500W-5000W，射频偏压(RF Bias)为 1500W-3000W，如此，能够较好地形成所述第一氧离子，形成的第一氧离子中的活性氧分子(O*)对混合物中的有机物具有较好的清除作用。优选的，所述对氧气进行等离子化形成第一氧离子中，形成所述第一氧离子的射频信号源(RF Source)为4000W，射频偏压(RF Bias)为2000W，如此，能够较好地形成所述第一氧离子，形成的第一氧离子中的活性氧分子(O*)对混合物中的有机物具有更好的清除作用。
例如，所述第一次轰击清洗操作为RIE(Reactive Ion Etching，反应离子刻蚀)或ICP(inductive coupled plasma，电感耦合式等离子刻蚀)。如此，能够较好地进行轰击清洗操作。
一实施例中，所述第一次轰击清洗的持续时间为30秒～45秒，如此，能够较好地进行轰击清洗操作，对混合物中的有机物具有较好的清除作用。优选的，所述第一次轰击清洗的持续时间为42秒，如此，能够更好地进行轰击清洗操作，对混合物中的有机物具有更好的清除作用。
一实施例中，第一次轰击清洗中，所述真空反应腔室的压力为0.5Pa～3.99Pa，优选的，所述真空反应腔室的压力为0.9Pa～1.88Pa，更优选的，所述真空反应腔室的压力为1Pa。如此，能够更好地形成第一氧离子，形成的第一氧离子能够更好地对基板表面的多晶硅层进行第一次轰击清洗，能够较好地去除多晶硅层表面的有机物。
S120：在真空反应腔室内，对碳氟气体、氢气和氩气的混合气体进行等离子化形成等离子体，采用所述等离子体对经过第一次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第二次轰击清洗；
本实施例中，通过对碳氟气体、氢气和氩气的混合气体进行等离子化形成等离子体，包括CFx+、F+、H+和Ar+等粒子，采用所述等离子体对经过第一次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第二次轰击清洗时， CFx ++SiO2→SiF4+CO2+etc，F++Si→SiF4，H++F+→HF，如此，能够较好地去除多晶硅层表面以氧化硅为主的氧化物，尤其是，F+的大量存在时会造成对多晶硅表面的大量刻蚀，氢气等离子化后形成的H+能够结合F+，大量消耗F+，从而减少对多晶硅表面的刻蚀，从而能够提高刻蚀选择比。通过同时采用碳氟气体、氢气和氩气的混合气体形成等离子体，在此过程中，通过加入氩气，能够进一步减少F+对多晶硅的刻蚀，从而相较于仅仅使用碳氟气体和氢气处理时，能够进一步提高刻蚀比，从而能够较好地减少对多晶硅层的破坏。
一实施例中，所述碳氟气体为C2HF5、CHF3、C4F8和CF4中的至少一种。优选的，所述碳氟气体为C2HF5，如此，能够较好地去除多晶硅层表面以氧化硅为主的氧化物，且能够减少对多晶硅表面的刻蚀，从而能够提高刻蚀选择比。
一实施例中，所述碳氟气体、氢气和氩气的流量比为“80～150”：“40～150”：“200～300”，如此，能够较好地去除多晶硅层表面以氧化硅为主的氧化物，且能够减少对多晶硅表面的刻蚀，从而能够提高刻蚀选择比。优选的，所述碳氟气体、氢气和氩气的流量比为120：85：250，如此，能够较好地去除多晶硅层表面以氧化硅为主的氧化物，且能够减少对多晶硅表面的刻蚀，从而能够提高刻蚀选择比。又如，所述碳氟气体的流量为80sccm～150sccm，所述氢气的流量为40sccm～150sccm，所述氩气的流量为200sccm～300sccm，优选的，所述碳氟气体的流量为120sccm，所述氢气的流量为85sccm，所述氩气的流量为250sccm，如此，能够较好地去除多晶硅层表面以氧化硅为主的氧化物，且能够减少对多晶硅表面的刻蚀，从而能够提高刻蚀选择比。
一实施例中，所述对碳氟气体、氢气和氩气的混合气体进行等离子化形成等离子体中，形成所述等离子体的射频信号源(RF Source)为5000W-7000W，射频偏压(RF Bias)为4000W-8000W，如此，能够较好地形成等离子体，形成的等离子体能够较好地去除多晶硅层表面以氧化硅为主的氧化物，且能够减少对多晶硅表面的刻蚀，从而能够提高刻蚀选择比。优选的，所述对碳氟气体、氢气和氩气的混合气体进行等离子化形成等离子体中，形成所述等离子体的射频信号源(RF Source)为6000W，射频偏压(RF Bias)为5000W，如此，能够较好地形成等离子体，形成的等离子体能够较好地去除多晶硅层表面以氧化硅为主的氧化物，且能够减少对多晶硅表面的刻蚀，从而能够提高刻蚀选择比。
一实施例中，所述第二次轰击清洗的持续时间为10秒～30秒，优选的，所述第二次轰击清洗的持续时间为25秒，如此，能够较好地去除多晶硅层表面以氧化硅为主的氧化物，且能够减少对多晶硅表面的刻蚀，从而能够提高刻蚀选择比。又如，所述第二次轰击清洗为反应离子刻蚀或者电感耦合式等离子刻蚀。
一实施例中，第二次轰击清洗中，所述真空反应腔室的压力为0.5Pa～3.99Pa，优选的，所述真空反应腔室的压力为0.9Pa～1.88Pa，更优选的，所述真空反应腔室的压力为1Pa。如此，能够较好地形成等离子体，形成的等离子体能够较好地去除多晶硅层表面以氧化硅为主的氧化物，且能够减少对多晶硅表面的刻蚀，从而能够提高刻蚀选择比。
S130：在真空反应腔室内，对氧气进行等离子化形成第二氧离子，采用所述第二氧离子对经过第二次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗。
本实施例中，通过对氧气进行等离子化形成第二氧离子，采用所述第二氧离子对经过第二次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗，能够在多晶硅表面形成一层均匀性较好的氧化硅，从而能够减少P-Si表面出现 mura。
一实施例中，在所述对氧气进行等离子化形成第二氧离子中，所述氧气的流量为1000ccm～2000sccm。优选的，在所述对氧气进行等离子化形成第二氧离子中，所述氧气的流量为1500sccm。如此，能够较好地形成第二氧离子，形成的第二氧离子能够较好地对基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗，能够在多晶硅表面形成一层均匀性较好的氧化硅，从而能够减少P-Si表面出现mura。
一实施例中，形成所述第二氧离子的射频信号源功率为4000W-6000W，射频偏压功率为1000W-3000W，如此，能够较好地形成第二氧离子，形成的第二氧离子能够较好地对基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗，能够在多晶硅表面形成一层均匀性较好的氧化硅，从而能够减少P-Si表面出现mura。优选的，形成所述第二氧离子的射频信号源功率为5000W，射频偏压功率为2000W，如此，能够较好地形成第二氧离子，形成的第二氧离子能够较好地对基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗，能够在多晶硅表面形成一层均匀性较好的氧化硅，从而能够减少P-Si表面出现mura。
一实施例中，所述第三次轰击清洗的持续时间为20秒～30秒，如此，能够较好地对基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗，能够在多晶硅表面形成一层均匀性较好的氧化硅，从而能够减少P-Si表面出现mura。需要说明的是，在第三次轰击清洗操作中，所述第三次轰击清洗的持续时间低于20秒时，在多晶硅表面不能较好地形成均匀性较好的氧化硅，而当所述第三次轰击清洗的持续时间高于30秒时，形成的膜层较好，会影响后续多晶硅层与GI层的界面态，影响TFT的器件性能，经过申请人反复证实，将所述第三次轰击清洗的持续时间为20秒～30秒，如此，能够较好地对基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗，能够在多晶硅表面形成一层均匀性较好的氧化硅，从而能够减少P-Si表面出现mura。优选的，所述第三次轰击清洗的持续时间为27秒，如此，能够更好地对基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗，能够在多晶硅表面形成一层均匀性更好的氧化硅，从而能够进一步地减少P-Si表面出现mura。又如，所述第三次轰击清洗操作为反应离子刻蚀或者电感耦合式等离子刻蚀。如此，能够较好地进行第三次轰击清洗。
一实施例中，第三次轰击清洗中，所述真空反应腔室的压力为0.5Pa～3.99Pa，优选的，所述真空反应腔室的压力为0.9Pa～1.88Pa，更优选的，所述真空反应腔室的压力为1Pa。如此，能够较好地形成第二氧离子，形成的第二氧离子能够较好地对基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗，能够在多晶硅表面形成一层均匀性较好的氧化硅，从而能够减少P-Si表面出现mura。
上述栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法，通过对氧气进行等离子化形成第一氧离子，采用所述第一氧离子对基板表面的多晶硅层进行第一次轰击清洗，能够较好地去除多晶硅层表面的有机物，也方便后续对于氧化物的去除。通过对碳氟气体、氢气和氩气的混合气体进行等离子化形成等离子体，包括 CFx+、F+、H+和Ar+等粒子，采用所述等离子体对经过第一次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第二次轰击清洗时，CFx ++SiO2→SiF4+CO2+etc， F++Si→SiF4，H++F+→HF，如此，能够较好地去除多晶硅层表面以氧化硅为主的氧化物，尤其是，F+的大量存在时会造成对多晶硅表面的大量刻蚀，氢气等离子化后形成的H+能够结合F+，大量消耗F+，从而减少对多晶硅表面的刻蚀，从而能够提高刻蚀选择比。通过同时采用碳氟气体、氢气和氩气的混合气体形成等离子体，在此过程中，通过加入氩气，能够进一步减少F+对多晶硅的刻蚀，从而相较于仅仅使用碳氟气体和氢气处理时，能够进一步提高刻蚀比，从而能够较好地减少对多晶硅层的破坏。由于能够去除有机物和以氧化硅为主的氧化物，从而能够较好地去除多晶硅层表面的混合物。通过对氧气进行等离子化形成第二氧离子，采用所述第二氧离子对经过第二次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗，能够在多晶硅表面形成一层均匀性较好的氧化硅，从而能够减少P-Si表面出现mura，相较于传统采用DHF处理的方法，上述栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法还能够避免DHF对基板和P-Si表面造成损伤。
需要进一步说明的是，传统处理方法采用DHF处理后的P-Si表面状态非常活跃，极易与空气反应再次形成混合物，本发明提供的栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法，能够在多晶硅表面形成一层均匀性较好的氧化硅，从而能够较少P-Si表面与空气接触时再次形成混合物的问题。
为了进一步减少P-Si表面与空气的接触，进一步减少在P-Si表面再次形成混合物的问题，本发明还提供一种栅极绝缘层处理系统，请参阅图2，栅极绝缘层处理系统包括真空反应腔室、缓冲腔室、传送腔室及GI成膜腔室，所述真空反应腔室采用如上任一实施例中所述的多晶硅层处理方法实现。所述GI成膜腔室用于在多晶硅层上面形成GI层。所述缓冲腔室用于提供与外界的缓冲作用。例如，所述真空腔室和所述GI成膜腔室均具有真空状态，又如，所述真空状态为0.01帕～30帕。如此，通过将基板依次通过缓冲腔室、真空反应腔室、传送腔室、GI成膜腔室、传送腔室、缓冲腔室的传递顺序，能够进一步减少P-Si表面与空气的接触，进一步减少在P-Si表面再次形成混合物的问题，还可以确保形成的新界面不被空气污染。基板传送进缓冲腔室，缓冲腔室达到处于真空状态的传送腔室后，基板进入传送腔室，接着进入真空反应腔室，基板处理完后传回传送腔室，再由传送腔室进入GI成膜腔室(真空状态)，基板GI成膜后从传送腔室、缓冲腔室传出，这一传送方式设置可以确保形成的新界面不被空气污染。
下面结合具体实施例继续对本发明予以说明。
实施例1
一种栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法，应用于在对基板的多晶硅层上形成栅极绝缘层之前，所述多晶硅层处理方法包括如下步骤：
在真空反应腔室内，对氧气进行等离子化形成第一氧离子，采用所述第一氧离子对基板表面的多晶硅层进行第一次轰击清洗；其中，在对氧气进行等离子化形成第一氧离子中，所述氧气的流量为1300sccm，形成所述第一氧离子的射频信号源(RF Source)为4000W，射频偏压(RF Bias)为2000W，所述第一次轰击清洗的持续时间为42秒，所述真空反应腔室的压力为1Pa；
在真空反应腔室内，对碳氟气体、氢气和氩气的混合气体进行等离子化形成等离子体，采用所述等离子体对经过第一次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第二次轰击清洗；其中，所述碳氟气体为C2HF5，所述碳氟气体、氢气和氩气的流量比为120：85：250，所述碳氟气体的流量为120sccm，所述氢气的流量为85sccm，所述氩气的流量为250sccm，形成所述等离子体的射频信号源 (RF Source)为6000W，射频偏压(RF Bias)为5000W，所述第二次轰击清洗的持续时间为25秒，第二次轰击清洗中，所述真空反应腔室的压力为1Pa；
在真空反应腔室内，对氧气进行等离子化形成第二氧离子，采用所述第二氧离子对经过第二次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗，其中，在所述对氧气进行等离子化形成第二氧离子中，所述氧气的流量为 1500sccm。形成所述第二氧离子的射频信号源功率为5000W，射频偏压功率为 2000W，所述第三次轰击清洗的持续时间为27秒，第三次轰击清洗中，所述真空反应腔室的压力为1Pa。
如此，将实施例1的多晶硅层处理方法处理后的样品进行后续GI成膜，并制备得到TFT器件。进行TFT器件的阈值电压测试，其实验结果如图3所示。将TFT器件制成显示器后，进行Panel点亮测试，其实验结果如图4所示。
对比例1
将未经过多晶硅层处理方法处理后的样品进行后续GI成膜，并制备得到 TFT器件。进行TFT器件的阈值电压测试，其实验结果如图5所示。将TFT器件制成显示器后，进行Panel点亮测试，其实验结果如图3所示。
对比图4和图5，可以明显能够发现，未经处理的产品点亮效果很差，Mura 非常严重，而经过实施例1处理的产品点亮效果很好，无明显Mura。
通过图3可以看出，经过处理后的阈值电压(Vth)在-2.5V≤Vth≤-1.5V，其能够满足设计要求，即阈值电压要求在-2.5V～-1.5V之间。而未处理的Vth值有一部分不在该范围内，说明产品存在严重Mura，TFT电特性不好；采用本申请的多晶硅层处理方法处理后的Vth值都在该阈值电压范围内，说明产品Mura 很少，TFT电特性较好。
上述栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法，通过对氧气进行等离子化形成第一氧离子，采用所述第一氧离子对基板表面的多晶硅层进行第一次轰击清洗，能够较好地去除多晶硅层表面的有机物，也方便后续对于氧化物的去除。通过对碳氟气体、氢气和氩气的混合气体进行等离子化形成等离子体，包括 CFx +、F+、H+和Ar+等粒子，采用所述等离子体对经过第一次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第二次轰击清洗时，CFx ++SiO2→SiF4+CO2+etc， F++Si→SiF4，H++F+→HF，如此，能够较好地去除多晶硅层表面以氧化硅为主的氧化物，尤其是，F+的大量存在时会造成对多晶硅表面的大量刻蚀，氢气等离子化后形成的H+能够结合F+，大量消耗F+，从而减少对多晶硅表面的刻蚀，从而能够提高刻蚀选择比。通过同时采用碳氟气体、氢气和氩气的混合气体形成等离子体，在此过程中，通过加入氩气，能够进一步减少F+对多晶硅的刻蚀，从而相较于仅仅使用碳氟气体和氢气处理时，能够进一步提高刻蚀比，从而能够较好地减少对多晶硅层的破坏。由于能够去除有机物和以氧化硅为主的氧化物，从而能够较好地去除多晶硅层表面的混合物。通过对氧气进行等离子化形成第二氧离子，采用所述第二氧离子对经过第二次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗，能够在多晶硅表面形成一层均匀性较好的氧化硅，从而能够减少P-Si表面出现mura，相较于传统采用DHF处理的方法，上述栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法还能够避免DHF对基板和P-Si表面造成损伤。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。需要说明的是，本申请的“一实施例中”、“例如”、“又如”等，旨在对本申请进行举例说明，而不是用于限制本申请。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种栅极绝缘层成膜前的多晶硅层处理方法，应用于在对基板的多晶硅层上形成栅极绝缘层之前，其特征在于，所述多晶硅层处理方法包括如下步骤：
在真空反应腔室内，对氧气进行等离子化形成第一氧离子，采用所述第一氧离子对基板表面的多晶硅层进行第一次轰击清洗；
在真空反应腔室内，对碳氟气体、氢气和氩气的混合气体进行等离子化形成等离子体，采用所述等离子体对经过第一次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第二次轰击清洗；
在真空反应腔室内，对氧气进行等离子化形成第二氧离子，采用所述第二氧离子对经过第二次轰击清洗后的基板表面的多晶硅层进行第三次轰击清洗。
2.根据权利要求1所述的多晶硅层处理方法，其特征在于，所述碳氟气体为C2HF5、CHF3、C4F8和CF4中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的多晶硅层处理方法，其特征在于，在所述对氧气进行等离子化形成第二氧离子中，所述氧气的流量为1000ccm～2000sccm。
4.根据权利要求3所述的多晶硅层处理方法，其特征在于，在所述对氧气进行等离子化形成第二氧离子中，所述氧气的流量为1500sccm。
5.根据权利要求1所述的多晶硅层处理方法，其特征在于，所述碳氟气体、氢气和氩气的流量比为“80～150”：“40～150”：“200～300”。
6.根据权利要求1所述的多晶硅层处理方法，其特征在于，所述第三次轰击清洗的持续时间为20秒～30秒。
7.根据权利要求1所述的多晶硅层处理方法，其特征在于，所述第三次轰击清洗操作为反应离子刻蚀或者电感耦合式等离子刻蚀。
8.根据权利要求1所述的多晶硅层处理方法，其特征在于，形成所述第二氧离子的射频信号源功率为4000W-6000W，射频偏压功率为1000W-3000W。
9.根据权利要求8所述的多晶硅层处理方法，其特征在于，形成所述第二氧离子的射频信号源功率为5000W，射频偏压功率为2000W。
10.一种处理系统，其特征在于，包括真空反应腔室、缓冲腔室、传送腔室及GI成膜腔室，所述真空反应腔室采用如权利要求1至9任一项中所述的多晶硅层处理方法实现。
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