多晶硅沉积方法及用于该方法的沉积装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多晶硅沉积方法及用于所述多晶硅沉积方法的沉积装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多晶硅沉积方法及用于所述多晶硅沉积方法的沉积装置。
技术介绍
为了利用多晶硅薄膜形成用于薄膜晶体管(thinfilmtransistor，TFT)的有源层(activelayer)，通常使用以下方法：利用等离子增强化学气相沉积法(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，PECVD)或低压化学气相沉积法(lowpressurechemicalvapordeposition，LPCVD)，在绝缘基材上沉积本征非晶硅(intrinsicamorphoussilicon)后，再使其晶化。晶化方法中通常使用如下方法：通过瞬间照射作为高功率脉冲激光的准分子激光而进行加热，从而使非晶硅晶化的准分子激光退火(excimerlaserannealing，ELA)法；在反应炉内利用炉加热法使非晶硅晶化的固相晶化(solidphasecrystallization，SPC)法；使用完全熔融带(range)的能量的连续横向固化(sequentiallateralsolidification，SLS)法；在非晶硅膜上选择性地沉积金属后，施加电场，从而以金属作为晶种(seed)诱导晶化的发生的金属诱导晶化(metalinducedcrystallization，MIC)法；或作为上述MIC法的应用技术，在沟道上不沉积金属，而是形成删电极后，通过在自对准结构中的源极和漏极上沉积较薄的金属，诱发金属诱导晶化，从而诱导向沟道侧的横向晶化的金属诱导横向晶化(metalinducedlateralcrystallization，MILC)法等。其中，所述ELA法为了熔融具有约300μm至约800μm的厚度的硅膜，以脉冲形式透射短波长(λ＝0.3μm)的强能量，因此具有能够实现快速晶化的优点，并且由于优异的结晶度，元件的电子迁移率得以提高，因此具有元件的工作特性优异的优点，所以得到广泛利用。但是上述ELA法具有几个重大的缺点。例如，具有激光束本身的照射量不均匀的激光系统层面的问题、用于获得粗晶粒(coarsegrain)的激光能量密度的工艺区域极其有限的激光工艺层面的问题以及留下大面积激光冲击(shot)痕迹的问题。上述问题引起构成多晶硅TFT有源层的多晶硅薄膜晶粒大小的不均匀。此外，当伴随从液相到固相的相变而生成多晶硅时，伴随体积膨胀，因此从形成晶粒间界的位置开始向表面侧发生严重的突出(protrusion)现象。这种现象对后续的栅极绝缘层工艺也产生直接的影响，即多晶硅/栅极绝缘层界面的不均匀的平坦度导致击穿电压(breakdownvoltage)减少，并对元件的热载流子应力(hotcarrierstress)等可靠性产生严重的影响。与此相关地，韩国专利公开第2005-0064567号中公开了通过对非晶硅层照射激光而使非晶硅层晶化并激活成多晶硅层的方法及利用该方法的多晶硅薄膜晶体管制造方法。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的在于，提供一种多晶硅沉积方法及用于所述多晶硅沉积方法的沉积装置。但是，本专利技术所要解决的技术问题不限于以上提及的技术问题，通过以下记载本领域技术人员能够明确理解没有提及的其它技术问题。技术方案根据本专利技术的第一方面，提供一种多晶硅沉积方法，该方法包括：在基材上沉积非晶硅，并通过对所述非晶硅进行激光退火而形成多晶硅的第一步骤；以及在所形成的多晶硅上沉积非晶硅，并通过对所述非晶硅进行激光退火而形成多晶硅的第二步骤，其中，重复执行所述第一步骤和第二步骤一次以上。根据本专利技术的二方面，提供一种多晶硅沉积装置，该装置包括：用于装载基材的基材装载部；与所述基材装载部结合并用于交替移动所述基材的基材输送部；用于在所述基材上沉积非晶硅的硅沉积部；以及用于对所述硅沉积部进行激光退火的激光部，其中，沉积有所述非晶硅的硅沉积部通过在所述激光部的下方交替移动而形成多晶硅。专利技术效果根据本专利技术一实施方式，提供一种通过重复执行在沉积一层较薄的非晶硅后进行激光退火的过程而形成厚度较薄的多层多晶硅的多晶硅沉积方法。根据本专利技术一实施方式的多晶硅沉积方法，由于利用反复执行通过对厚度较薄的非晶硅进行激光退火而形成多晶硅的步骤的多步骤工艺，因此能够采用所述激光的能量密度较低的低价激光。此外，具有如下优点：相比以往的通过对非晶硅进行一次激光退火而形成多晶硅的全激光扫描方法，多晶硅变形率更高，其能够达到约95％以上(以约50nm的非晶硅为基准)。根据本专利技术一实施方式的多晶硅沉积装置具有如下优点：设备构成简单，由于易于变型而适用范围光，能够适用于卷对卷(roll-to-roll)和大型薄膜沉积设备。附图说明图1是根据本专利技术一实施方式的以往的多晶硅沉积装置的简略示意图。图2是根据本专利技术一实施方式的多晶硅沉积装置的简略示意图。图3是示出根据本专利技术一实施例的由对非晶硅膜的激光照射引起的颜色变化的图像。图4A和图4B是示出根据本专利技术一实施例的多晶硅膜的均方根(RMS)粗糙度(rootmeansquareroughness)的图像。图5是示出根据本专利技术一实施例的多晶硅膜的表面状态的图像。附图标记说明10：基材100：基材装载部200：基材输送部300：基材加热部400：缓冲层500：硅沉积部510：非晶硅520：多晶硅600：激光部具体实施方式下面参照随附的附图详细说明本专利技术实施例，以使本领域技术人员能够容易实施本专利技术。但是本专利技术能够以各种不同形态实施，不限于在此说明的实施例。另外附图中为了明确说明本专利技术，而省略了与说明无关的部分，在整个说明书中类似的部分使用了类似的附图标记。在本专利技术说明书全文中，记载某一部分与其它部分“连接”时，不仅包括“直接连接”的情况，还包括其之间隔着其它元件“电连接”的情况。在本专利技术说明书全文中，记载某一部件位于其它部件之“上”时，不仅包括该部件与其它部件相接的情况，还包括两部件之间存在其它部件的情况。在本专利技术说明书全文中，记载某一部分“包括”某一构件时，只要没有特别相反的记载，均表示还可以包括其它构件而不是排除。在本专利技术说明书全文中所使用的表示程度的“约”、“实质上”等用语，当给出所提及的含义所固有的制造和物质允许误差时，表示其数值或接近该数值，旨在防止不道德的侵权者对提及准确或绝对数值以帮助对本专利技术的理解的公开内容的不当利用。在本专利技术说明书全文中使用的用语“～(的)步骤”或“～之步骤”不表示“用于～的步骤”。在本专利技术说明书全文中，马库什形式的表述中包含的用语“它的组合(或多个组合)”，表示选自由马库什形式的表述中记载的构件构成的组中的一种以上的混合或组合，其表示包括选自由上述构件构成的组中的一种以上。在本专利技术说明书全文中，“A和/或B”的记载表示“A或B，或A和B”。下面，参照随附的附图详细说明本专利技术的实施方式和实施例。但是这些实施方式和实施例可以不限于附图。根据本专利技术的第一方面，提供一种多晶硅沉积方法，该方法包括：在基材上沉积非晶硅，并通过对所述非晶硅进行激光退火而形成多晶硅的第一步骤；以及在所形成的多晶硅上沉积非晶硅，并通过对所述非晶硅进行激光退火而形成多晶硅的第二步骤，其中，重复执行所述第一步骤和所述第二步骤一次以上。根据本专利技术一实施方式，所述多晶硅沉积方法可以反复执行以下步骤一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅沉积方法，包括：在基材上沉积非晶硅，并通过对所述非晶硅进行激光退火形成多晶硅的第一步骤；以及在所形成的多晶硅上沉积非晶硅，并通过对所述非晶硅进行激光退火而形成多晶硅的第二步骤，其中，重复执行所述第一步骤和所述第二步骤一次以上。

【技术特征摘要】
2015.07.20 KR 10-2015-01024311.一种多晶硅沉积方法，包括：在基材上沉积非晶硅，并通过对所述非晶硅进行激光退火形成多晶硅的第一步骤；以及在所形成的多晶硅上沉积非晶硅，并通过对所述非晶硅进行激光退火而形成多晶硅的第二步骤，其中，重复执行所述第一步骤和所述第二步骤一次以上。2.根据权利要求1所述的多晶硅沉积方法，其中，所述非晶硅的厚度为1nm至10nm。3.根据权利要求1所述的多晶硅沉积方法，其中，用于所述激光退火的激光选自由准分子激光、紫外(UV)激光、二极管泵浦固体激光及它们的组合构成的组中的激光。4.一种多晶硅沉积装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐祥准，
申请(专利权)人：成均馆大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR