TW201521101A - 一種提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法，包括如下步驟：a).使用氫氟酸清洗所述非晶矽；b).使用水清洗所述非晶矽；c).去除所述非晶矽表面的水膜；d).使用氧化性溶液清洗所述非晶矽；e).對所述矽片進行乾燥處理。本發明所提供的提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法，通過在水洗置換氫氟酸之後引入水膜去除步驟，使氧化性溶液能夠及時、均勻地接觸非晶矽進行氧化處理，在非晶矽表面生成均勻的氧化層，從而在ELA結晶時可以很好的緩衝能量，製備出均勻的高品質的多晶矽。

Description

一種提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法
本發明涉及一種提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法，具體為在OLED（有機發光二極管）領域，準分子雷射結晶前提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法。
在半導體製備領域，由CVD（化學氣相沉積法）成膜製備的非晶矽，經自然氧化在其表面形成一不均勻的氧化層，使得非晶矽表面的均勻性及品質不佳；為獲得品質較好的氧化層，現有的非晶矽表面氧化層處理方法為：利用氫氟酸去除矽片表面品質不佳的氧化層，水洗矽片以去除殘留在其表面的氫氟酸，經過氧化劑氧化在矽片表面生成一化學氧化層，乾燥；上述各步驟之間緊密銜接，無時間間隔。
然而，上述處理方法中矽片經水洗後，殘留在其表面的水會形成水膜，該水膜會部分的阻礙後續步驟中氧化劑對矽片表面的氧化，使得在矽片表面形成的氧化層分佈仍不是很均勻。非晶矽的表面氧化層在ELA(準分子雷射退火)結晶過程中起著能量緩衝的作用，表面氧化層的不均勻必然影響ELA的結晶效果，造成所製得的多晶矽均勻性不佳，因此，在OLED（含低溫多晶矽技術LTPS）領域，非晶矽表面氧化層的處理技術已成為主流的準分子雷射結晶技術的一項核心技術。
現有的表面氧化層技術主要是基於面積較小的矽片的表面處理，而在OLED領域，4.5代矽片的尺寸（920mm*730mm）已經是普通半導體8英寸矽片的20倍，矽片表面積越大，表面氧化層均勻性的影響就越大，均勻性也越難控制；因此，在OLED（含LTPS）的多晶矽製備技術裡，如何控制大面積氧化層的均勻性從而製備出均勻性高的多晶矽已成為重中之重。
為解決上述技術問題，本發明提供了一種提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法，包括如下步驟：a).使用氫氟酸清洗所述非晶矽；b).使用水清洗所述非晶矽；c).去除所述非晶矽表面的水膜；d).使用氧化性溶液清洗所述非晶矽；e).對所述非晶矽進行乾燥處理。
根據本發明的一實施方式，所述步驟a)的持續時間為20-40s，所述氫氟酸的濃度為0.5%-2%。
根據本發明的另一實施方式，所述步驟b)的持續時間為10-80s。
根據本發明的另一實施方式，所述步驟c)的持續時間為3-10s
根據本發明的另一實施方式，所述步驟c)中去除所述非晶矽表面的水膜的方式為旋轉甩乾或用潔淨N2 吹乾。
根據本發明的另一實施方式，所述步驟c)中旋轉甩乾的轉速為150-300轉/分鐘。
根據本發明的另一實施方式，所述步驟c)中潔淨N2 的流量為200-400NL/min。
根據本發明的另一實施方式，所述步驟d)的持續時間為20-40s。
根據本發明的另一實施方式，所述氧化性溶液為臭氧水，所述臭氧水的濃度為15-30ppm。
根據本發明的另一實施方式，所述步驟e)中乾燥處理的方式為旋轉甩乾或用潔淨N2 吹乾。
本發明一種提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法，通過在水洗置換氫氟酸之後引入水膜去除步驟，使臭氧水能夠及時、均勻地接觸非晶矽表面進行氧化處理，在非晶矽表面生成均勻的氧化層，從而在ELA結晶時可以很好的緩衝能量，製備出均勻的高品質的多晶矽，本發明所述的方法對提高OLED領域大尺寸矽片表面的均勻性效果尤為明顯。
無
圖1為本發明的提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法的流程圖。
下面，結合具體實施方式對本發明一種提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法做詳細說明：
非晶矽在自然環境中會被氧化，在其表面形成二氧化矽氧化層，該氧化層的均勻性及品質均不佳，而表面氧化層在後續的ELA結晶過程中起著能量緩衝的作用，表面氧化層的不均勻必然影響ELA的結晶效果，造成多晶矽均勻性不佳，因此，要製備出均勻性高的多晶矽必然需要在非晶矽的表面形成一層均勻的氧化層。
如圖1所示，本發明的提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法為：a).使用氫氟酸清洗所述非晶矽；b).使用水清洗所述非晶矽；c).去除所述非晶矽表面的水膜；d).使用氧化性溶液清洗所述非晶矽；e).對所述矽片進行乾燥處理。
本發明中使用氫氟酸清洗矽片，是利用氫氟酸與氧化層之間的化學反應將氧化層從矽片表面去除，其中，氫氟酸清洗矽片的持續時間優選為20-40s，溫度優選為18℃-25℃。
根據本發明的一實施方式，所用氫氟酸優選為稀氫氟酸溶液，進一步優選為濃度為0.5%-2%的氫氟酸，當氫氟酸濃度低於該值時，無法獲得良好的清洗效果，高於該值時，清洗效果沒有明顯的增加，會造成氫氟酸的浪費，使成本提高。其中，所述氫氟酸的濃度指的是氟化氫在氫氟酸水溶液中的質量百分含量。
本發明中，為避免殘留在矽片表面的氫氟酸對後續步驟的影響，應對矽片進行水清洗以去除殘留的氫氟酸，清洗步驟的持續時間優選為10-80s，可使用純淨水、H2 Water(含1ppm H2 的純淨水)或高壓水洗對非晶矽進行清洗，其中，所述純淨水指不含雜質的水。
本發明將去除水膜步驟設於水清洗步驟之後、氧化性溶液清洗之前，能夠及時去除殘留在矽片表面的水膜，避免了其對後續氧化的影響，該去除水膜步驟的持續時間優選為3-10s。
根據本發明的一實施方式，去除水膜的方式為旋轉甩乾，轉速優選為150-300轉/分鐘，例如200轉/分鐘，持續時間為5s。
根據本發明的另一實施方式，去除水膜的技術採用潔淨N2 吹乾，潔淨N2 的流量優選為200-400NL/min，例如400NL/min，持續時間為5s。本發明的去除水膜的技術可以為但不限於上述兩種實施方式，其它可以實現去除水膜目的的方式同樣適於本發明。
本發明中，上述各步驟完成後，對矽片進行表面氧化，以在其表面形成均勻的氧化層，具體為使用氧化性溶液清洗矽片，所述氧化性溶液指包含具有氧化性的溶質的溶液，其中，氧化性溶液優選為臭氧水，所述臭氧水的濃度優選為15-30ppm(百萬分之一)，該氧化步驟的持續時間優選為20-40s。
本發明中，上述氧化層形成後，對矽片進行乾燥處理，乾燥處理的持續時間優選為20-80s，所述乾燥處理的具體方式優選為旋轉甩乾或潔淨N2 吹乾。
根據本發明的一實施方式，乾燥處理採用潔淨N2 吹乾，潔淨N2 的流量優選為200-400NL/min。
根據本發明的另一實施方式，乾燥處理採用旋轉甩乾的方式，所述旋轉甩乾的轉速優選為150-300轉/分鐘，例如300轉/分鐘，持續時間為60s。
本發明的提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法，通過增加去除水膜步驟，及時去除殘留在矽片表面的水膜，使矽片表面形成均勻的氧化層，從而獲得高品質的多晶矽。
以下通過具體實施例對本發明所述的提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法做進一步說明。
實施例：常溫下，利用濃度為0.5%的氫氟酸水溶液清洗非晶矽片40s，以蝕刻去除非晶矽表面的不均勻氧化層；隨後，使用純淨水清洗所述矽片40s，以洗去殘留在矽片表面的氫氟酸；水清洗後，殘留在矽片表面的水會形成水膜，使用潔淨N2 對矽片進行吹乾，以除去矽片表面的水膜，N2 的流速為400NL/min，持續時間為5s；然後，使用濃度為15ppm的臭氧水清洗矽片40s，對矽片進行氧化處理，並搭配搖擺、旋轉等均勻技術，以在矽片表面形成均勻的氧化層；最後，旋轉甩乾矽片，轉速保持在300轉/分鐘，持續時間為60秒，由於排除了水膜的干擾，甩乾後，在非晶矽的表面形成了一層均勻的氧化層。
若無特別限定，上述步驟皆在常溫（25℃）下進行。
本發明一種提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法，通過在水洗置換氫氟酸之後引入水膜去除步驟，使臭氧水能夠及時、均勻地接觸非晶矽進行氧化處理，在非晶矽表面生成均勻的氧化層，從而在ELA結晶時可以很好的緩衝能量，製備出均勻的高品質的多晶矽，本發明所述的方法對提高OLED領域大尺寸矽片表面的均勻性效果尤為明顯。
除非特別限定，本發明所用術語均為本領域技術人員通常理解的含義。
本發明所描述的實施方式僅出於示例性目的，並非用以限制本發明的保護範圍，本領域技術人員可在本發明的範圍內作出各種其他替換、改變和改進，因而，本發明不限於上述實施方式，而僅由申請專利範圍限定。
 

Claims (10)

  1. 一種提高非晶矽表面氧化層均勻性的方法，包括如下步驟：
    a).使用氫氟酸清洗所述非晶矽；b).使用水清洗所述非晶矽；c).去除所述非晶矽表面的水膜；d).使用氧化性溶液清洗所述非晶矽；e).對所述非晶矽進行乾燥處理。
  2. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，所述步驟a)的持續時間為20-40s，所述氫氟酸的濃度為0.5%-2%。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項的方法，其中，所述步驟b)的持續時間為10-80s。
  4. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，所述步驟c)的持續時間為3-10s
  5. 根據申請專利範圍第1或4項的方法，其中，所述步驟c)中去除所述非晶矽表面的水膜的方式為旋轉甩乾或用潔淨N2吹乾。
  6. 根據申請專利範圍第5項的方法，其中，所述步驟c)中旋轉甩乾的轉速為150-300轉/分鐘。
  7. 根據申請專利範圍第5項的方法，其中，所述步驟c)中潔淨N2的流量為200-400NL/min。
  8. 根據申請專利範圍第1或2項的方法，其中，所述步驟d)的持續時間為20-40s。
  9. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，所述氧化性溶液為臭氧水，所述臭氧水的濃度為15-30ppm。
  10. 根據申請專利範圍第1或2項的方法，其中，所述步驟e)中乾燥處理的方式為旋轉甩乾或用潔淨N2吹乾。
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CN104576318B (zh) * 2014-12-24 2017-09-05 深圳市华星光电技术有限公司 一种非晶硅表面氧化层形成方法
CN109585366A (zh) * 2018-12-03 2019-04-05 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 低温多晶硅显示面板制造方法
CN109742015A (zh) * 2019-01-08 2019-05-10 京东方科技集团股份有限公司 薄膜表面处理方法及薄膜表面处理设备
CN111540676B (zh) * 2020-05-11 2024-02-23 西安奕斯伟材料科技股份有限公司 一种硅片边缘剥离方法及硅片

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03129732A (ja) * 1989-07-19 1991-06-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体の処理方法
CN1321755C (zh) * 2003-01-21 2007-06-20 友达光电股份有限公司 清洗硅表面的方法以及用此方法制造薄膜晶体管的方法
KR101146993B1 (ko) * 2010-06-03 2012-05-22 삼성모바일디스플레이주식회사 실리콘층의 결정화 방법 및 상기 결정화 방법을 이용한 박막 트랜지스터의 형성방법
CN102243991B (zh) * 2011-05-06 2013-04-03 上海大学 用锡诱导非晶硅薄膜晶化为多晶硅薄膜的方法

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