CN1469848A - 玻璃衬底的预多晶硅被覆 - Google Patents

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Abstract

一种用于在预退火玻璃衬底上形成多晶硅层的方法和装置。在一个技术方案中,该方法包含:在沉积室中装载预退火玻璃衬底,在预退火玻璃衬底上沉积非晶硅层,对预退火玻璃衬底进行退火,以便在其上形成多晶硅层。非晶硅层可以在进行退火步骤的同时沉积,以便在预退火玻璃衬底上生成多晶硅层。可以在沉积非晶硅层之前沉积氮化物层和/或氧化物层,并且对预退火玻璃衬底进行退火。

Description

玻璃衬底的预多晶硅被覆
发明领域
本发明涉及用于加工衬底和在玻璃衬底上形成膜的方法和装置。
相关技术的背景
平板显示器正在作为电子显示技术中的主要媒体代替阴极射线管显示器。通常,平板显示器响应于视频信号在屏幕上形成图像。这种平板显示器与产生图像信号的主机一起使用。例举的主机包含小型电视机、笔记本便携电脑、计算器、电话或其它设备,尤其是手持设备。平板显示器的一个大的商业用途是作为计算机显示器,例如高清晰单色或彩色显示器,使其代替大而笨重的阴极射线管(CRT)显示器。与阴极射线管相比,平板显示器例如液晶显示器(LCD)或场发射显示器(FED)的重量相当轻,耗电少。这些特性尤其适于主要要求重量轻和耗电少的便携计算设备的显示。
LCD通常包含后板衬底、前板衬底和密封在其间的液晶材料。液晶是像液体那样流动但在其分子的排布中具有晶序的油性物质。将电场施加到线状或气体(pneumatic)液晶分子上,液晶分子通过自身沿电力线重新定向来响应。分子的这种定向引起发光或闭光。后板一般包括玻璃衬底,上面形成了水平扫描电路、垂直扫描电路和像素区。对于有源矩阵LCD(AMLCD)来说,玻璃衬底可以包括具有数百万薄膜晶体管(TFT)开关的大规模集成电路。TFT开关形成水平和垂直扫描电路。
为了制造后板,将玻璃形成为极平的衬底。然后可以对玻璃衬底进行碱金属的净化,碱金属会污染晶体管或液晶。然后通过等离子工艺沉积半导体材料的薄膜层例如多晶硅层,以便在玻璃衬底上形成硅的无规则网络。最后,通过在玻璃衬底上沉积导电、半导电、和介电材料的多层形成金属电极、绝缘体和其它元件,选择性地除去这些层以便制造集成电路和限定TFT开关。
玻璃衬底是平板显示器的主要部件,因此,需要在平板显示器制造工艺的每个阶段控制衬底的光学和机械性能。例如,在有源矩阵液晶显示器(AMLCD)的制造中,可以在高温即高于大约600℃的温度下沉积多晶硅。然后甚至可以在更高的温度下对沉积的膜和衬底退火相当长的时间,以便提高沉积膜的结晶度。玻璃衬底长时间暴露于高温会导致玻璃衬底由于经历热膨胀而变形。
例如,在足够高的温度下加热玻璃衬底(例如在一些沉积工艺过程中)会导致玻璃衬底在玻璃衬底应变点的不可控热膨胀。玻璃衬底的应变点出现在玻璃衬底的冷却不再能够倒转玻璃衬底由于热膨胀而导致的变形的温度。玻璃衬底的不可控制的热膨胀会导致冷却后玻璃衬底变形,该变形对制造的平板和形成在其上的器件的质量有不利地影响。市场上可以得到的许多用于平板显示器制造的玻璃衬底的应变点一般在大约500℃和700℃之间的温度。
随着热膨胀下玻璃变形出现的另一个问题是增加了玻璃衬底中的热应力。玻璃衬底中的热应力会导致在后续的器件制造步骤中玻璃的破裂或部件的误对准。沉积和蚀刻工序中部件的误对准例如TFTs的制造过程中部件的误对准会不利地影响制造的结构的可靠性,并且产生不够满意的显示器面板。
减小制造工序过程中热膨胀影响的一个技术方案是在沉积材料例如多晶硅之前对玻璃衬底退火,以便使玻璃“密实”或“收缩”,以便减小器件制造过程中的变形并稳定衬底的机械性能。然而,使玻璃衬底密实的退火步骤是消耗时间的,并且进一步增加了玻璃衬底制造工艺中的加工步骤。
例如,目前通过下列工序在玻璃衬底上沉积用于制造多晶硅基TFT’s的多晶硅膜:首先形成玻璃衬底,对玻璃衬底进行退火以便使玻璃衬底密实,然后在玻璃衬底上沉积非晶硅膜,对玻璃衬底上的非晶硅膜进行退火以便形成多晶硅膜。一般,在将衬底转交显示器面板制造商之前,由玻璃衬底制造商进行退火工序以便使玻璃衬底密实。然后,显示面板制造商在退火的衬底上沉积非晶硅层,然后对沉积的层进行退火以便形成多晶硅层。此外,在非晶硅膜的沉积和退火过程中,玻璃衬底仍然要经受高的加工温度,该高温仍然会使玻璃衬底变形。
因此,需要一种用于制造玻璃衬底的方法,在玻璃衬底退火之前或退火的同时,在玻璃衬底上形成多晶硅膜。理想地,该工艺将允许在更高的加工温度和减小的加工时间下加工玻璃衬底,具有更少的工艺步骤。
发明综述
本发明总的来说提供一种通过在衬底退火之前或过程中沉积非晶硅层在玻璃衬底上形成多晶硅层的方法。在一个技术方案中,提供一种用于加工衬底的方法,包括:在沉积室中装载预退火玻璃衬底,在预退火玻璃衬底上沉积非晶硅层,在沉积室中或在退火室中对预退火玻璃衬底进行退火,以便在其上形成多晶硅层。对预退火玻璃衬底进行退火可以包括:在第一温度下对预退火的玻璃进行退火,然后在比第一温度高的第二温度下对玻璃衬底进行退火。
在另一个技术方案中,提供一种用于加工衬底的方法,包括:在沉积室中装载预退火玻璃衬底,在预退火玻璃衬底上沉积非晶硅层的同时对预退火玻璃衬底进行退火,以便在其上形成多晶硅层。在预退火玻璃衬底上沉积非晶硅层的同时对预退火玻璃衬底进行退火可以包括:在沉积室中,在第一温度下沉积非晶硅层,然后在沉积室中或在退火室中,在比第一温度高的第二温度下对预退火玻璃衬底进行退火。
在另一个技术方案中,提供一种用于加工衬底的方法,包括:在集成的平台中装载预退火玻璃衬底,在预退火玻璃衬底上沉积氮化硅层,在氮化硅层上沉积氧化硅层,在氧化硅层上沉积非晶硅层,对预退火玻璃衬底进行退火,以便在其上形成多晶硅层。可以在预退火玻璃衬底上沉积非晶硅层的同时对玻璃衬底进行退火,以便在其上形成多晶硅层。
附图的简要描述
通过参考附图中说明的实施例,可以更详细理解其中得到本发明的上述特征、优点和目的的方式,获得本发明的更具体的描述、上面的简要总结。
然而,应注意附图仅说明了本发明的典型实施例,因此,不应认为限定了本发明的范围,本发明可以容许其它等同有效的实施例。
图1是适于膜的等离子增强沉积的化学气相沉积室的截面示意图;
图2是说明根据本发明第一实施例在玻璃衬底上形成多晶硅层的步骤的流程图;
图3是根据本发明第二实施例在玻璃衬底上形成多晶硅层的步骤的流程图;
图4是根据本发明第三实施例在玻璃衬底上形成多晶硅层的步骤的流程图。
最佳实施例的详细描述
下面将参考化学气相沉积(CVD)工艺描述本发明,可以利用工艺设备例如可以从位于Santa Clara,California的AppliedKomatsu Technology,Inc.得到的Centura进行上述化学气相沉积工艺。该设备最好包含具有化学气相沉积(CVD)室的一体的平台,例如可以从位于Santa C1ara,California的Applied KomatsuTechnology,Inc.买到的等离子增强CVD(PECVD)室。可以使用任何能够有利地在衬底上沉积非晶硅材料的室,例如高密度等离子化学气相沉积(HDP-CVD)室。下面对CVD室的描述是说明性的,不应理解为限制本发明的范围。
图1是化学气相沉积室38的截面示意图,适于利用热或等离子增强工艺沉积用于加工平板显示器的非晶硅膜。该室38是平行板CVD室,具有顶部40、底部42、侧壁44和设置在侧壁中的开46,通过开46向室中送入和从室中取出衬底。室38包含已知为扩散器的气体分布歧管48,用于通过歧管中的穿孔将处理气体分散到位于基座52上的衬底50处。
基座52安装在支撑框54上,支撑框安装在支撑杆56上。基座52一般是铝板且利用埋置在基座52中的电阻加热器(未示出)加热。在沉积过程中,加热器提供快速和均匀的基座和衬底加热。基座52和支撑在基座52上的衬底50可以通过提升马达58例如Z-驱动可控制地运动,以便调整歧管48和衬底50之间的空间。该空间一般在大约200密耳和大约1000密耳之间。基座52可在下装载/卸载位置和紧邻歧管48的上加工位置之间运动。具有提升销62的提升板60设置在支撑框54的下面。
当降低支撑框54时,提升销62突过支撑框54中的空间并且穿过基座52中的通孔64,以便从基座提升衬底50和便于向室38送入衬底50和从室38取出衬底50。另外,还可以在支撑框的一个或多个部件中提供孔以便允许提升销62穿过该部件和基座,从而从基座上提升衬底。绝缘体66围绕基座52和衬底50。
通过气体供应线72将沉积和载体气体输入到混合系统74中,在那里气体被混合,然后送到歧管48。也可以省去混合系统74,气体直接流到歧管48。通常,每个加工气体的加工气体供应线72包含:i)安全关闭阀(未示出),可用来自动或手动关闭流入室中的加工气体,尤其当工艺中使用有毒气体时,ii)质量流控制器(也未示出),测量流过气体供应线的气体。
在加工过程中,流到歧管48的气体均匀地分布在衬底的整个表面上。气体通过真空系统70由出口68排出,真空系统70具有节流阀(未示出),以便通过控制从室38中气体的排出速度控制室38中的压力。
在室38中进行的沉积工艺可以是任何工艺,例如热工艺或等离子增强工艺。在等离子增强工艺中,通过施加在气体分布岐管48,以其它等离子激发的设备或结构上的,来自RF电源76的RF能量,在衬底附近形成了可控的等离子体。基座52接地,歧管48与室表面电绝缘。等离子建立了气体分布歧管48和衬底50之间的反应区,增强了加工气体之间的反应。
RF电源76可以将单频或者混频RF功率提供给歧管48,以便加强引入到室38中的反应物质的分解。混频RF电源一般在大约13.56MHz的高RF频率(RF1)和在大约350kHz的低RF频率(RF2)提供功率。
通常,任何或所有的室内层、气体分布歧管48、支撑杆56、各种其它的室硬件都由例如铝或氧化铝的材料制成。这种CVD室的一个例子在美国专利5,000,113中描述了,名称为“Thermal CVD/PECVDChamber and Use for Thermal Chemical Vapor Deposition ofSilicon Dioxide and In-situ Multi-step PlanarizedProcess”,Wang et al.发布,并转让给本发明的受让人AppliedMaterials,Inc.。
通过控制线80上的系统控制器78控制提升马达58、气体混合系统74和RF电源76。室包含模拟组件,例如质量流控制器(MFCs)、RF发生器和由系统控制器78控制且执行存储器82中存储的系统控制软件的灯磁体驱动器(lamp magnet driver)。使用马达和光学传感器来移动和确定可移动的机械组件的位置,例如真空系统70的节流阀和用于定位基座52的提升马达58。
系统控制器78控制CVD室和所有活动,并且最好包含硬盘驱动器、软盘驱动器和卡座(card rack)。卡座包含单片计算机(SBC)、模拟和数字输入/输出板、接口板和步进电机控制器板。系统控制器最好符合限定板、卡架和接头尺寸及类型的Versa ModularEuropeans(VME)标准。
沉积工艺
图2是后续的沉积工艺的一个实施例的流程图,以在玻璃衬底上形成多晶硅膜。该工艺从在沉积室中装载预退火玻璃衬底的步骤200开始。这里广义上定义预退火玻璃衬底为在大约350℃或更高的温度下加工之前的玻璃衬底。例如通过熔融工艺或漂浮工艺制作具有精确尺寸和可再现的机械性能的玻璃衬底。
该玻璃衬底可以包括二氧化硅玻璃、碱石灰玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼硅酸钠玻璃、碱金属硼硅酸盐、铝矽酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、碱土铝硼硅酸盐玻璃、碱土金属铝硼硅酸盐玻璃及其组合。通常,选择具有最佳玻璃性能或成份的玻璃衬底来形成特定的半导体器件。例如,将碱土玻璃的特定组分例如碱土金属铝矽酸盐玻璃用于AMLCD显示器,以便使在多晶硅膜中形成的晶体管中碱金属或硼的掺杂或污染最小。碱或硼杂质的存在会降低晶体管的性能。然而,上面列出的是说明性的,预期玻璃衬底可以包括其它本领域已知的用于制造平板显示器的、市场上可以得到的玻璃和掺杂剂材料。
然后在步骤210通过在玻璃衬底上沉积非晶硅层加工预退火玻璃衬底。在对玻璃衬底进行退火之前或同时,形成玻璃衬底之后,在沉积室中将非晶硅膜沉积在玻璃衬底上。优选,对衬底进行任何退火处理之前进行沉积。在上述化学气相沉积室38中通过等离子增强沉积工艺沉积该非晶硅层。
通过在大约100sccm和大约1500sccm的流速下,将硅烷或其衍生物例如乙硅烷引入到加工室中沉积非晶硅层。硅烷的流速根据室和待加工衬底的尺寸而定。例如,大约140和大约200sccm之间的硅烷流速用于400mm×500mm的衬底,而大约300和大约500sccm之间的硅烷流速用于在600mm×720mm的衬底上沉积非晶硅膜。也可以将氢以大约500sccm和大约4000sccm之间的流速引入到加工室中,以便加强非晶硅膜的沉积。通过将大约50W和大约5000W之间的功率提供给加工室产生等离子体。优选提供大约300W和大约2000W之间的功率以便沉积非晶硅膜。
在沉积工艺过程中,室内压力保持在大约100毫乇和大约15乇之间。优选使用的室压力在大约500毫乇和大约5乇之间。在沉积工艺过程中,衬底温度保持在大约200℃和大约650℃之间。优选,衬底温度保持在大约250℃和大约450℃之间。最优选,衬底温度保持在大约300℃和大约450℃之间。喷头(showerhead)距衬底的距离通常在大约400密耳(千分之一英寸)和大约1500密耳之间,或者在大约10mm和大约37.5mm之间。
在例举的沉积工艺中,通过在大约140和大约200sccm之间的流速下将硅烷引入加工室中,保持大约1.3乇的室压力、保持大约320℃的衬底温度、喷头距衬底大约960密耳以及通过给气体分布歧管提供大约100和大约200W之间的功率产生等离子体的情况下,在预退火玻璃衬底上沉积非晶硅膜。
预期可以通过本领域已知的其它方法例如低于一大气压的化学气相沉积(SACVD)或高密度等离子化学气相沉积(HDP-CVD)沉积非晶硅层。在2000年7月7日共同未审的美国专利申请序列号No.60/216,865、名称为“Deposition Of Amorphous SiliconFilms By High Density Plasma HDP-CVD At Low Temperatures”中更全面地描述了用于非晶硅膜的高密度化学气相沉积工艺,这里引入内容与本发明相同的部分作为参考。
然后通过在非晶硅沉积室或退火室中对玻璃衬底上的非晶硅膜进行退火,在玻璃衬底上形成多晶硅层。优选在两步工序中对玻璃衬底进行退火,以便生成多晶硅层。在大约400℃和大约500℃之间的最初温度下对玻璃衬底进行退火大约5分钟到大约2个小时,在更低的温度下具有更长的退火时间。例如小于大约500的非晶硅膜在大约450℃、退火大约10分钟。在结晶或再结晶工序之前,在最初温度的退火允许从非晶硅膜中除去氢,经常称为脱氢作用。
通过将衬底加热到大约500℃和大约900℃之间的温度下,在比第一温度高的第二温度对非晶硅膜进行退火,退火时间在大约30分钟和大约18小时之间。通常,对于玻璃衬底来说,退火温度在大约500℃和大约650℃之间,持续时间在大约30分钟和大约2小时之间。例如,在大约600℃给沉积在预退火玻璃衬底上的小于大约500的非晶硅膜退火大约2小时。使用第二退火工序使非晶硅膜结晶或再结晶,以便形成多晶硅膜。优选,通过在第一温度退火至少使膜部分脱氢、然后在第二温度退火以使非晶膜结晶,原位进行退火工序的两个步骤,以便生成多晶膜。
优选在最初温度或第二温度的衬底的退火在退火炉中进行,但也可以通过本领域已知的其它工艺和装置进行所有的或者部分退火工序,例如通过激光退火工艺或者在能够将衬底加热到需要温度的加工室中。例如,在用来沉积非晶硅膜的PECVD加工室中原位进行最初的退火步骤。还可以在快速热退火室例如可以从Applied Material,Santa Clara,California买到的RTP XEplus Centura热处理器中进行退火工序。也可以使用本领域已知的、能够在非晶硅沉积工序之前或同时进行的其它退火工序。
通过在玻璃衬底退火之前沉积非晶硅膜,相信可以在衬底上形成多晶硅膜,同时减小热应力,控制玻璃衬底的变形,使玻璃衬底密实以便进一步加工。此外,通过在退火之前沉积沉积非晶硅膜,相信形成平板的工序步骤和加工时间可以在现有技术的基础上减少。
参考图3,本发明的第二实施例提供了在非晶硅膜沉积过程中在沉积室中对玻璃衬底和非晶硅膜进行退火,以便生成多晶硅膜。在该工艺中,首先如上所述在步骤300装载预退火玻璃衬底,然后传送到CVD加工室38中,用于在步骤310沉积非晶硅层。然后在足够的温度下沉积非晶硅层,以便给玻璃衬底退火,从而生成多晶硅膜。
一个例举的加工方法包括:在大约100sccm和大约1500sccm之间的流速下引入硅烷,保持室压力在大约100毫乇和大约15乇之间,在大约50W和大约5000W之间的功率下产生等离子体,保持衬底温度在大约350℃和大约650℃之间,从而对非晶硅膜和玻璃衬底进行退火,以便形成多晶硅膜。也可以在大约500sccm和大约4000sccm之间的流速下将氢引入到加工室中,以便加强非晶硅膜的沉积。
通过下列方式在两步工序中对非晶硅膜和玻璃衬底进行退火:在大约400℃和大约550℃之间的第一温度沉积非晶硅膜,这时能够在沉积过程中对非晶硅膜进行退火和脱氢,然后进一步在大约500℃和大约650℃之间的第二温度原位对非晶硅膜和玻璃衬底进行退火,使非晶硅膜结晶和再结晶,以便生成多晶硅膜。
例如,也可以通过在常压化学气相沉积(APCVD)或低压化学气相沉积(LPGVD)技术中利用硅烷母体在大于大约450℃的温度下沉积硅膜,在对衬底进行退火的同时形成多晶硅膜。一个适当的LPCVD工艺的例子在1997年3月4日公开且转让给共同受让人的美国专利No.5,607,724中公开了,名称为“Low Temperature High PressureSilicon Deposition Method,”,这里引入内容与本发明一致的部分作为参考。
图4是本发明的第三实施例的流程图,用于加工衬底以便生成多晶硅膜。该工艺由步骤400在沉积室中装载预退火玻璃衬底开始,然后在步骤410,在玻璃衬底上沉积氮化硅层。然后在步骤420将氧化硅层沉积在氮化硅层上。然后,在步骤430将非晶硅层沉积在氧化硅层上。然后在步骤440对衬底进行退火以便形成多晶硅层。也可以在玻璃衬底上沉积非晶硅层的同时对玻璃衬底进行退火,以便在其上形成多晶硅层。
然后在步骤410在预退火玻璃衬底上沉积氮化硅膜。该氮化硅膜起阻挡碱性原子迁移的作用,该碱性原子例如是在形成一些玻璃衬底中使用的钠,在高温下它会扩散到后来沉积的材料例如多晶硅中。还相信氮化硅层提高了玻璃衬底和沉积的非晶硅膜之间的层间粘合。通过等离子增强化学气相沉积工艺沉积该氮化硅膜,并且可以使用上述CVD室。
通过下列方式沉积氮化硅层:在大约100sccm和大约500sccm之间的流速下将硅烷气体引入加工室,在大约500sccm和大约4000sccm之间的流速下将氨气引入加工室,在大约1000sccm和大约20,000sccm之间的流速下将氮气引入加工室,通过给加工室提供大约500W和大约4000W之间的功率产生等离子体,以便沉积氮化硅膜。
在沉积工序中,加工室压力保持在大约0.5乇或更大,衬底温度保持在大约450℃或更低。优选加工室压力保持在大约0.8乇和大约2.0乇之间。优选衬底温度保持在大约300℃和大约450℃之间。喷头距衬底的距离通常在大约700密耳和大约1500密耳(千分之一英寸)之间,或者在大约17mm和大约38mm之间。优选喷头的距离在1000密耳和大约1200密耳之间,或者在大约25mm和大约30mm之间。1995年3月21日公开且转让给同共同受让人的美国专利No5,399,387更全面地描述了氮化硅膜的沉积,上述专利的名称为“Plasma CVD of Silicon Nitride Thin Films on Large AreaGlass Substrates at High Deposition Temperatures”,引入内容与本发明一致的部分作为参考。
然后在步骤420,在氮化硅层上沉积二氧化硅层。在衬底上沉积二氧化硅层以便作为玻璃衬底和多晶硅层之间的底层。该二氧化硅层防止了化学杂质例如钠从玻璃衬底扩散到多晶硅层中,以及作为薄膜晶体管(TFT)制造中用于多晶硅膜的电绝缘层。
用于沉积二氧化硅膜的加工方法举例如下。通过下列方式沉积二氧化硅层:在大约20sccm和大约400sccm之间的流速下将硅烷气体引入加工室,在大约4000sccm和大约15,000sccm之间的流速下将一氧化二氮引入加工室,通过给加工室提供大约500W和大约3000W之间的功率产生等离子,以便沉积二氧化硅膜。
在沉积工序中,加工室压力保持在大约0.8乇或更大,衬底温度保持在大约450℃或更低。优选加工室压力保持在大约0.8乇和大约2.0乇之间。优选衬底温度保持在大约300℃和大约450℃之间。喷头距衬底的距离通常在大约700密耳和大约1500密耳(千分之一英寸)之间,或者在大约17mm和大约38mm之间。1998年12月22日公开且转让给同共同受让人的美国专利No5,851,602更全面地描述了二氧化硅膜的沉积,上述专利的名称为“Deposition of HighQuality Conformal Silicon Oxide Thin Films for TheManufacture of Thin Film Transi stors”,引入内容与本发明一致的部分作为参考。可以在上述CVD室中在氮化硅层的沉积原位沉积氧化硅层。
然后在步骤430,通过这里描述的非晶硅沉积工艺在氧化硅层上沉积非晶硅层。可以在上述CVD室中与氮化硅层和/或氧化硅层沉积的原位沉积非晶硅层。
在例举的一个沉积方法中,通过下列方式沉积非晶硅膜:在大约100sccm和大约1500sccm之间的流速下将硅烷引入到加工室中,保持大约1.3乇的室压力,保持大约320℃的衬底温度,定位喷头距衬底大约960密耳,通过提供大约700W的功率产生等离子,从而在衬底上沉积膜。也可以在大约500sccm和大约4000sccm之间的流速下将氢引入到加工室中,以便加强非晶硅膜的沉积。
然后可以在步骤440,通过对玻璃衬底上的非晶硅膜进行退火,在玻璃衬底上形成多晶硅层。优选在两步工序中对玻璃衬底进行退火,以便生成多晶硅层。该两步工序包括在最初的温度下对衬底进行退火,然后在比第一温度高的第二温度下对玻璃衬底进行退火。
在大约400℃和大约500℃之间的最初温度下对玻璃衬底进行退火大约5分钟至大约2小时,在更低的温度下或为了得到更厚的膜,可以退火更长的时间。通过将衬底加热到大约500℃和大约900℃之间的温度,在第二温度对非晶硅膜退火,退火时间在大约30分钟和18小时之间。通常,在第二温度的退火温度在大约500℃和大约650℃之间,退火时间在30分钟和18小时之间。优选,通过下列方式原位处进行两步退火步骤:在第一温度退火,至少部分使膜脱氢,然后在第二温度退火,使非晶膜结晶,以便生成多晶膜。可以在与非晶硅膜的沉积和最初的退火步骤相同的室中原位进行第二退火步骤。
另外,可以在非晶硅膜的沉积过程中对玻璃衬底和非晶硅膜进行退火,以便生成多晶硅膜。在该工序中,在充分的工艺条件下沉积非晶硅膜,以便在上述温度下对衬底进行退火。此外,可以在大约400℃和大约550℃之间的第一温度沉积该膜,以便使沉积的非晶硅膜脱氢。然后在大约500℃和大约650℃之间的第二温度原位进行退火,以便使非晶硅膜结晶或再结晶,从而生成多晶硅膜。
在描述了前述本发明最佳实施例的情况下,在不离开本发明基本范围的情况下,可以作出本发明的其它和进一步的实施例,其范围由下述权利要求确定。

Claims (28)

1.一种用于加工衬底的方法,包括:
(a)在沉积室中装载预退火玻璃衬底;
(b)在预退火玻璃衬底上沉积非晶硅层;和
(c)对预退火玻璃衬底进行退火,以便在其上形成多晶硅层。
2.权利要求1的方法,其中在沉积非晶硅层的同时对预退火玻璃衬底进行退火。
3.权利要求1的方法,其中通过等离子增强化学气相沉积技术沉积非晶硅层。
4.权利要求1的方法,其中对预退火玻璃衬底进行退火包括:在第一衬底温度下对预退火玻璃衬底进行退火,然后在比第一温度高的第二温度下对玻璃衬底进行退火。
5.权利要求4的方法,其中第一温度在大约400℃和大约500℃之间。
6.权利要求5的方法,其中在第一温度对预退火玻璃衬底进行退火,退火时间在大约5分钟和大约2小时之间。
7.权利要求4的方法,其中第二温度在大约500℃和大约650℃之间。
8.权利要求7的方法,其中在第二温度对玻璃衬底进行退火,退火时间在大约30分钟和大约18个小时之间。
9.权利要求1的方法,其中在相同的沉积室中沉积非晶硅层和对预退火玻璃衬底进行退火。
10.一种用于加工衬底的方法,包括:
(a)在沉积室中装载预退火玻璃衬底;和
(b)在预退火玻璃衬底上沉积非晶硅层的同时对预退火玻璃衬底进行退火,以便在其上形成多晶硅层。
11.权利要求10的方法,其中通过等离子增强化学气相沉积技术沉积非晶硅层。
12.权利要求10的方法,其中在大约350℃和大约650℃之间的衬底温度下沉积非晶硅层。
13.权利要求10的方法,其中在预退火玻璃衬底上沉积非晶硅层的同时对预退火玻璃衬底进行退火包括:在第一温度下沉积非晶硅层,然后在比第一温度高的第二温度下对玻璃衬底进行退火。
14.权利要求13的方法,其中在大约350℃和大约500℃之间的第一温度下沉积非晶硅层。
15.根据权利要求13的方法,其中第二温度在大约500℃和大约650℃之间。
16.权利要求15的方法,其中在第二温度下对预退火玻璃衬底进行退火,退火时间在大约30分钟和大约2个小时之间。
17.一种用于加工衬底的方法,包括:
(a)在集成的平台中装载预退火玻璃衬底;
(b)在预退火玻璃衬底上沉积氮化硅层;
(c)在氮化硅层上沉积氧化硅层;
(d)在氧化硅层是沉积非晶硅层;和
(e)对预退火玻璃衬底进行退火,以便在其上形成多晶硅层。
18.权利要求17的方法,其中通过等离子增强化学气相沉积技术沉积氮化硅层。
19.权利要求17的方法,其中氧化硅层包括二氧化硅,并且通过等离子增强化学气相沉积技术沉积。
20.权利要求17的方法,其中依次在相同的加工室中沉积氮化硅层和氧化硅层。
21.权利要求17的方法,其中通过等离子增强化学气相沉积技术沉积非晶硅层。
22.权利要求17的方法,其中依次在相同的加工室中沉积氧化硅层和非晶硅层。
23.权利要求17的方法,其中依次在相同的加工室中沉积氮化硅层、氧化硅层和非晶硅层。
24.权利要求17的方法,其中对预退火衬底进行退火包括:在第一衬底温度对预退火玻璃衬底进行退火,然后在比第一温度高的第二温度对玻璃衬底进行退火。
25.权利要求24的方法,其中第一温度在大约其中第一温度在大约400℃和大约500℃之间。
26.权利要求24的方法,其中第二温度在大约500℃和大约650℃之间。
27.权利要求17的方法,其中在相同的加工室中沉积非晶硅层和对预退火玻璃衬底进行退火。
28.权利要求17的方法,其中在沉积非晶硅层的同时对预退火玻璃衬底进行退火。
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