CN115745417A - 一种使用在铟镓锌氧化物上的氮氧化硅成膜方法 - Google Patents
一种使用在铟镓锌氧化物上的氮氧化硅成膜方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115745417A CN115745417A CN202211389434.6A CN202211389434A CN115745417A CN 115745417 A CN115745417 A CN 115745417A CN 202211389434 A CN202211389434 A CN 202211389434A CN 115745417 A CN115745417 A CN 115745417A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- film
- sioxny
- glass substrate
- vacuum cavity
- insulating layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 title claims abstract description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 229910020286 SiOxNy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 claims description 3
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 9
- 230000035882 stress Effects 0.000 abstract description 7
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 101100495256 Caenorhabditis elegans mat-3 gene Proteins 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 102100040428 Chitobiosyldiphosphodolichol beta-mannosyltransferase Human genes 0.000 description 1
- GEOHSPSFYNRMOC-UHFFFAOYSA-N alumane;copper Chemical compound [AlH3].[Cu].[Cu] GEOHSPSFYNRMOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNAUJKZXPLKYLD-UHFFFAOYSA-N alumane;molybdenum Chemical compound [AlH3].[Mo].[Mo] DNAUJKZXPLKYLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTLVXRYSCBFOQQ-UHFFFAOYSA-N alumane;silver Chemical compound [AlH3].[Ag].[Ag] QTLVXRYSCBFOQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HKBLLJHFVVWMTK-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti].[Ti] HKBLLJHFVVWMTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- CMXPERZAMAQXSF-UHFFFAOYSA-M sodium;1,4-bis(2-ethylhexoxy)-1,4-dioxobutane-2-sulfonate;1,8-dihydroxyanthracene-9,10-dione Chemical compound [Na+].O=C1C2=CC=CC(O)=C2C(=O)C2=C1C=CC=C2O.CCCCC(CC)COC(=O)CC(S([O-])(=O)=O)C(=O)OCC(CC)CCCC CMXPERZAMAQXSF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
一种使用在铟镓锌氧化物上的氮氧化硅成膜方法,包括:将待沉积SiOxNy绝缘层的玻璃基板通过真空传送机构置入CVD真空腔体;将待沉积SiOxNy绝缘层的玻璃基板与加热承载基座接触,使玻璃基板受热均匀;在真空腔体内同时通入N2O,NH3,SiH4,N2,通过调压阀将真空腔体压力控制在1350mtorr;以4000W输出功率通过等离子体解离制程气体形成薄膜沉积在玻璃基板上;沉膜完成之后关闭等离子体系统并将真空腔体内N2O、NH3、SiH4、N2气体排出。本发明提出一种新的沉积薄膜方法,调整SiOxNy膜质应力形态为压应力不易受底层金属膜层的热应力及平坦层有机物影响,增强膜质间匹配度。
Description
【技术领域】
本发明属于半导体薄膜的制作方法技术领域,具体是指一种使用在铟镓锌氧化物上的氮氧化硅成膜方法。
【背景技术】
传统液晶显示器的Array(阵列基板)工艺制程的绝缘层所选用的工艺材料一般有氮化硅(SiNx)与氧化硅(SiOx)两种,其与金属层或画素电极层搭配形成电容环境,金属层材料一般有四种:钼铝钼、铜铝铜、钛铝钛和银铝银,其中钼为最常用且性价比较高的材料,但钼金属活动性相对较强,在铟镓锌氧化物InGaZnO(IGZO)产品上与氧化硅(SiOx)搭配易被化学气相沉积制程的氧电浆氧化形成氧化钼出现膜剥现象。
在In Cell技术中Matel 3(第三金属层)与Matel 1/2(第一、二金属层)隔着一层平坦层(如图1所示),平坦层有机物的outgassing(挥发)/solvent(溶解)会污染膜层搭配界面出现膜剥现象,故与Matel3和平坦层接触的非金属材料需有良好的应力匹配来增强膜层间的键结力。
目前市面上对液晶显示器的功能要求逐渐多样化,但符合生产经济效益的工艺材料种类少,故需要对现有的工艺材料针对其材料特性进行调整,从而提升面板性能。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种使用在铟镓锌氧化物上的氮氧化硅成膜方法,其制备的是一种新的等离子增强型化学气相层沉积薄膜,其具有最佳应力形态以改善第三绝缘层与底层界面的键结强度适配,且运用至铟镓锌氧化物上电性测试稳定。
本发明这样实现的:
一种使用在铟镓锌氧化物上的氮氧化硅成膜方法,包括如下步骤:
步骤S1:将待沉积SiOxNy绝缘层的玻璃基板通过真空传送机构置入CVD(ChemicalVaporDeposition化学气相沉积)真空腔体;
步骤S2:将待沉积SiOxNy绝缘层的玻璃基板与加热承载基座接触,使玻璃基板受热均匀;
步骤S3:在真空腔体内同时通入N2O 10800sccm,NH35400 sccm,SiH4 1700sccm,N220160sccm,通过调压阀将真空腔体压力控制在1350mtorr;
步骤S4:以4000W输出功率通过等离子体解离步骤S3的制程气体形成SiOxNy薄膜沉积在玻璃基板上;
步骤S5:沉膜完成之后关闭等离子体系统并将真空腔体内N2O、NH3、SiH4、N2气体排出;
步骤S6:将沉膜完成后的基板传出真空腔体,完成SiOxNy沉积制程。
进一步地,所述真空腔体内上下电极间距为1065mils。
本发明的优点在于:本发明提出一种新的等离子增强型化学气相层积薄膜的制备方法,调整SiOxNy膜质应力形态为压应力不易受底层金属膜层的热应力及平坦层有机物的outgassing/solven影响,增强膜质间匹配度。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步描述。
图1是TFT阵列基板结构示意图。
图2是本发明的方法流程示意图。
图3是三种方案膜质的参数对比表。
图4是图3中三种方案膜质的特征值表现对比图。
图5是使用三种方案大板均匀分布点位TFT特性曲线对比图。
图6是三种不同第三绝缘层材质对应产品自动光学检测出的产品缺陷情况对比图。
图7是本发明膜质使用电子扫描显微镜显示膜层架构无异常图。
附图说明:1、玻璃基板;2、第一金属层M1(栅级);3、第一绝缘层;4、半导体层(IGZO);5、第二金属层M2(源级/漏极);6、第二绝缘层;7、平坦层;8、第三金属层(TP);9、第三绝缘层。
【具体实施方式】
如图2所示,一种使用在铟镓锌氧化物上的氮氧化硅成膜方法,包括如下步骤:
步骤S1:将待沉积SiOxNy绝缘层的玻璃基板通过真空传送机构置入CVD(ChemicalVaporDeposition化学气相沉积)真空腔体;
步骤S2:将待沉积SiOxNy绝缘层的玻璃基板与加热承载基座接触,使玻璃基板受热均匀;
步骤S3:在真空腔体内同时通入N2O 10800sccm,NH35400 sccm,SiH4 1700sccm,N220160sccm,通过调压阀将真空腔体压力控制在1350mtorr;真空腔体内上下电极间距为1065mils;
步骤S4:以4000W输出功率通过等离子体解离步骤S3的制程气体形成SiOxNy薄膜沉积在玻璃基板上;
步骤S5:沉膜完成之后关闭等离子体系统并将真空腔体内N2O、NH3、SiH4、N2气体排出;
步骤S6:将沉膜完成后的基板传出真空腔体,完成SiOxNy沉积制程。
图3是三种方案膜质的参数对比表(其中SiOxNy3为本发明),图4是三种方案膜质的特征值表现对比图。
从图5使用三种方案大板均匀分布点位TFT特性曲线对比图,可以看出第三绝缘层使用SiOxNy 1大板均匀分布点位TFT特性曲线,电性表现较收敛;第三绝缘层使用SiOxNy 2大板均匀分布点位TFT特性曲线,电性表现发散;第三绝缘层使用SiOxNy 3大板均匀分布点位TFT特性曲线,电性表现最优。
图6是三种不同第三绝缘层材质对应产品自动光学检测出的产品缺陷情况对比图。第三绝缘层使用SiOxNy 1在阵列制程氧化铟锡高温退火站点后发现膜浮,膜浮发生界面为第三绝缘层与Matal分离;第三绝缘层使用SiOxNy2在阵列制程氧化铟锡高温退火站点后发现膜剥,膜浮发生界面为第三绝缘层与平坦层剥离;使用第三绝缘层使用SiOxNy3从阵列制程完成到合板状态均无发现膜剥,说明SiOxNy 3膜质适用与In Cell技术铟镓锌氧化物Matel 3和平坦层接触上,对膜浮有效抑制。
图7是SiOxNy 3膜质使用电子扫描显微镜显示膜层架构无异常图。
本发明开发了一种新型等离子增强型化学气相层沉积薄膜,调整至最佳应力形态以改善第三绝缘层与底层界面的键结强度适配且运用至铟镓锌氧化物上电性测试稳定。
本发明制备的薄膜是一种介于氮化硅(SiNx)与氧化硅(SiOx)的绝缘膜氮氧化硅(siliconoxynitride)(化学式:SiOxNy),此膜质最大的特点是可通过制程气体中NH3的流量和N2O/SiH4气体流量比去改变薄膜的化学组成,进而折射率可在1.47到2.05中进行大幅度调变。所以可视不同的膜层结构调整氮氧化硅(SiOxNy)膜质增强膜层间键结力,提升产品品质。调整适用于ln Cell技术铟镓锌氧化物Matel 3和平坦层接触的SiOxNy膜质,提高膜层间的键结力,进而提高产品良率。
以上所述仅为本发明的较佳实施用例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换以及改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种使用在铟镓锌氧化物上的氮氧化硅成膜方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤S1:将待沉积SiOxNy绝缘层的玻璃基板通过真空传送机构置入CVD真空腔体;
步骤S2:将待沉积SiOxNy绝缘层的玻璃基板与加热承载基座接触,使玻璃基板受热均匀;
步骤S3:在真空腔体内同时通入N2O 10800sccm,NH35400 sccm,SiH41700sccm,N220160sccm,通过调压阀将真空腔体压力控制在1350mtorr;
步骤S4:以4000W输出功率通过等离子体解离步骤S3的制程气体形成SiOxNy薄膜沉积在玻璃基板上;
步骤S5:沉膜完成之后关闭等离子体系统并将真空腔体内N2O、NH3、SiH4、N2气体排出;
步骤S6:将沉膜完成后的基板传出真空腔体,完成SiOxNy沉积制程。
2.如权利要求1所述的一种使用在铟镓锌氧化物上的氮氧化硅成膜方法,其特征在于:所述真空腔体内上下电极间距为1065mils。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211389434.6A CN115745417A (zh) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | 一种使用在铟镓锌氧化物上的氮氧化硅成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211389434.6A CN115745417A (zh) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | 一种使用在铟镓锌氧化物上的氮氧化硅成膜方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115745417A true CN115745417A (zh) | 2023-03-07 |
Family
ID=85357359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211389434.6A Pending CN115745417A (zh) | 2022-11-08 | 2022-11-08 | 一种使用在铟镓锌氧化物上的氮氧化硅成膜方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115745417A (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5928732A (en) * | 1993-12-28 | 1999-07-27 | Applied Materials, Inc. | Method of forming silicon oxy-nitride films by plasma-enhanced chemical vapor deposition |
US20010004121A1 (en) * | 1999-12-20 | 2001-06-21 | Mitsunori Sakama | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
CN101159199A (zh) * | 2007-10-19 | 2008-04-09 | 清华大学 | 微机械开关低应力氮氧化硅桥膜的制备方法 |
CN110416324A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-05 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 一种太阳能电池及其制备方法 |
CN112349813A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-09 | 江苏润阳悦达光伏科技有限公司 | 一种晶硅太阳能电池pecvd低反射率膜优化工艺 |
-
2022
- 2022-11-08 CN CN202211389434.6A patent/CN115745417A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5928732A (en) * | 1993-12-28 | 1999-07-27 | Applied Materials, Inc. | Method of forming silicon oxy-nitride films by plasma-enhanced chemical vapor deposition |
US20010004121A1 (en) * | 1999-12-20 | 2001-06-21 | Mitsunori Sakama | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
CN101159199A (zh) * | 2007-10-19 | 2008-04-09 | 清华大学 | 微机械开关低应力氮氧化硅桥膜的制备方法 |
CN110416324A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-05 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 一种太阳能电池及其制备方法 |
CN112349813A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-09 | 江苏润阳悦达光伏科技有限公司 | 一种晶硅太阳能电池pecvd低反射率膜优化工艺 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7897966B2 (en) | Method for manufacturing flat substrates | |
US8269908B2 (en) | Thin-film transistor, method of manufacturing the same, and display device | |
US8114484B2 (en) | Plasma enhanced chemical vapor deposition technology for large-size processing | |
JP4018625B2 (ja) | 薄膜トランジスタのための多段階cvd法 | |
US8299466B2 (en) | Thin film transistors having multiple doped silicon layers | |
US9634039B2 (en) | SiON gradient concept | |
TW200949904A (en) | Microcrystalline silicon thin film transistor | |
US8975124B2 (en) | Thin film transistor, array substrate and preparation method thereof | |
CN102651399A (zh) | 微晶非晶硅复合型薄膜晶体管及其制造方法 | |
CN105702622B (zh) | 低温多晶硅tft基板的制作方法及低温多晶硅tft基板 | |
CN100356259C (zh) | 薄膜晶体管液晶显示装置的制造方法 | |
CN115745417A (zh) | 一种使用在铟镓锌氧化物上的氮氧化硅成膜方法 | |
US20090200553A1 (en) | High temperature thin film transistor on soda lime glass | |
US8338221B2 (en) | Method for manufacturing thin film type solar cell | |
US6579425B2 (en) | System and method for forming base coat and thin film layers by sequential sputter depositing | |
US20100173448A1 (en) | High frequency plasma enhanced chemical vapor deposition | |
CN101866954B (zh) | 一种具有微通道结构的tft基板及其制备方法 | |
CN116682738A (zh) | 一种SiH4 Base SiOx绝缘膜的制备方法 | |
CN117305807A (zh) | 一种使用在铟镓锌氧化物上的氮化硅沉膜方法 | |
CN109935519B (zh) | 提高栅极绝缘层成膜均匀性的方法 | |
US20240088301A1 (en) | Process to reduce plasma induced damage | |
CN114613855A (zh) | 一种薄膜晶体管及其制备方法、显示面板、显示装置 | |
Yang et al. | The latest plasma-enhanced chemical-vapor deposition technology for large-size processing | |
CN103489762A (zh) | 形成多晶硅薄膜的方法 | |
KR20020059082A (ko) | 박막트랜지스터 및 그 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |