使用氩气稀释来沉积含硅层的方法技术

本揭露书的实施例大体上提供了于薄膜晶体管器件中形成含硅层的方法。硅可用于在低温多晶硅薄膜晶体管中形成主动通道，或可用作为栅极介电层、钝化层或甚至蚀刻停止层中的一种元素。含硅层通过气相沉积工艺沉积，借着气相沉积工艺而随着硅前体提供惰性气体，如氩气。该惰性气体用于驱除弱的、悬浮的硅-氢键或硅-硅键，因此保留强的硅-硅键或硅-氧键，以形成实质上不含氢的含硅层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本揭露书的实施例大体上提供了于薄膜晶体管器件中形成含硅层的方法。硅可用于在低温多晶硅薄膜晶体管中形成主动通道，或可用作为栅极介电层、钝化层或甚至蚀刻停止层中的一种元素。含硅层通过气相沉积工艺沉积，借着气相沉积工艺而随着硅前体提供惰性气体，如氩气。该惰性气体用于驱除弱的、悬浮的硅-氢键或硅-硅键，因此保留强的硅-硅键或硅-氧键，以形成实质上不含氢的含硅层。【专利说明】
本专利技术的实施例大体上是有关于形成含娃层(silicon containing layer)的方法。更具体地说，本专利技术是关于形成可运用于薄膜晶体管(Thin Film Transistor, TFT)器件的含硅层的方法。
技术介绍
等离子体显示器面板及液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)普遍地用于平板显示器上。LCD通常包含通过夹于两个玻璃基板间的液晶材料层连接在一起的两个玻璃基板。玻璃基板可为半导体基板或可为透明基板，透明基板例如像是玻璃、石英、蓝宝石或是透明塑胶膜。IXD也可包含发光二极管，用以作为背光源。随着对于LCD的解析度的需求增加，控制液晶单元的大量个别区域(称为像素)已变得合乎期望。在现代的显示面板中，可存在超过一百万个像素。至少有同数量的晶体管形成于玻璃基板上，以使得各个像素相对于其他设置在基板上的像素可于开、关状态(energized and de-energized)间切换。含硅材料已成为大多数薄膜晶体管的基础材料。含硅材料已被运用于形成通道材料，通道材料像是用于低温多晶娃薄膜晶体管(Low Temperature Polysilicon Thin FilmTransistor, LTPS TFT)的多晶硅，及含硅材料被用作为在形成薄膜晶体管中的栅极介电层(gate dielectric layer)、介面层(interface layer)、纯化层(passivation layer)或甚至蚀刻停止层(etch stop layer)时使用的一种元素。因此，在本
中需要利用含硅材料形成具有稳定性和可靠的效能(performance)的薄膜晶体管的方法。
技术实现思路
本揭露书的实施例大体上提供了形成薄膜晶体管、有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode, 0LED)、发光二极管(Light-Emitting Diode, LED)及太阳电池兀件中的含硅层的方法。含硅层可用于形成包含低温多晶硅、金属氧化物薄膜晶体管器件等等的薄膜晶体管器件中的主动通道，或是被用作为栅极介电层、介面层、钝化层或蚀刻停止层中的一种兀素。含娃层通过气相沉积工艺来沉积，借着气相沉积工艺而随着含娃前体(precursor)提供惰性气体，例如氩气。该惰性气体用于驱除弱的、悬浮的硅-氢键或硅-硅键，因此保留强的硅-硅键或是硅-氧键。在一实施例中，揭露了一种在基板上形成含娃层的方法。该方法包括运送基板至处理腔室中，并提供具有硅基气体、惰性气体且实质上不含氢的气体混合物至处理腔室。气体混合物的惰性气体的每单位基板表面积的体积流率为硅基气体的每单位基板表面积的体积流率的约1.8倍至约79倍。该方法另外包括施加射频功率至电极，以将气体混合物激发成等离子体，并形成非晶硅层于基板上。在另一实施例中，揭露了一种形成硅氧化物层的方法。该方法包括提供具有硅基气体、惰性气体及含氧气体的气体混合物至处理腔室。气体混合物的惰性气体的每单位表面积的体积流率为硅基气体的每单位表面积的体积流率的约11倍至约80倍。该方法亦包括施加射频功率，以将气体混合物激发成等离子体，并形成硅氧化物层于基板上。再一实施例中，金属氧化物薄膜晶体管器件包括基板、设置于基板上的栅极绝缘层、设置于栅极绝缘层上的主动通道、设置于主动通道上的源极-漏极电极及设置于源极-漏极电极层上的钝化层，其中栅极绝缘层包含实质上不含氢的硅氧化物层，其中主动通道至少包含铟镓锌氧化物(InGaZnO)、铟镓锌氮氧化物(InGaZnON)、氧化锌(ZnO)、氮氧化锌(ZnON)、锌锡氧化物(ZnSnO)、镉锡氧化物(CdSnO)、镓锡氧化物(GaSnO)、钛锡氧化物(TiSnO)、铜招氧化物(CuAlO)、银铜氧化物(SrCuO)、镧铜氧硫氧化物(LaCuOS)、氮化镓(GaN)、铟镓氮化物(InGaN)、铝镓氮化物(AlGaN)或铟镓铝氮化物(InGaAlN)其中之一，其中钝化层包含实质上不含氢的硅氧化物层。又一实施例中，金属氧化物薄膜晶体管器件包含基板及主动通道，主动通道设置于基板上的源极-漏极电极及栅极绝缘层之间，其中，形成于主动通道及栅极绝缘层之间的介面包含实质上不含氢的介电表面。【专利附图】【附图说明】为了获得并且详细理解本专利技术的上述特征的方式，可以参照在附图中说明的本专利技术的各实施例来得到上面简述的本专利技术的更为具体的描述。图1为薄膜晶体管器件结构的剖面图；图2描述了根据本专利技术一实施例的可用于沉积非晶硅层的处理腔室的剖面图；图3描述了一种形成可用于器件结构中的接着被转变成多晶硅层的非晶硅层的方法的一实施例的工艺流程图；以及图4A-4D描述了根据本专利技术的一实施例的具有非晶娃层的器件结构的一实施例，该器件结构以将非晶硅层转变成多晶硅层的顺序的各阶段示出。图5A-5B为根据一实施例的薄膜晶体管器件的示意性的剖面图；以及图6为根据一实施例的薄膜晶体管器件的示意性的剖面图。为了便于理解，在可能的情况下使用相同的附图标记来指明各个附图中相同的元件。可以想到，一实施例中的元件与特征亦可能有利地结合于其他实施例中，而无须进一步叙述。然而须注意，附图仅说明本专利技术的示例性实施例，因此不应被视为限制本专利技术的范围，因为本专利技术的范围还可及于其他等效的实施例。【具体实施方式】本揭露书的实施例大体上提供了于薄膜晶体管器件中形成含硅层的方法。该含硅层可用于在低温多晶硅薄膜晶体管或其他合适的金属氧化物薄膜晶体管(metal oxideTFT)元件中形成主动通道，或可被用作为栅极介电层、介面层、钝化层或甚至蚀刻停止层中的一个元件。含硅层通过气相沉积工艺来沉积，借着气相沉积工艺而随着硅前体提供惰性气体，例如氩气。该惰性气体用于驱除弱的、悬浮的硅-氢键或硅-硅键，因此保留较强的硅-硅键或是硅-氧键。在一实施例中，揭露了一种形成非晶硅层的方法，该非晶硅层可于之后转变成多晶硅层。该非晶硅层可用于低温多晶硅薄膜晶体管器件中，作为通道材料。或者，通过此处所述的方法形成的非晶硅层、硅氧化物层、硅氮化物层、氮氧化硅层或其他合适的含硅层，也可应用于合适的薄膜晶体管器件中，例如金属氧化物薄膜晶体管器件。非晶硅层、硅氧化物层、硅氮化物层、氮氧化硅层或其他合适的含硅层等等，亦可用于光二极管(photodiodes)、半导体二极管、发光二极管(LEDs)、有机发光二极管(OLEDs)或其他显示器应用上。非晶硅层、硅氧化物层、硅氮化物层、氮氧化硅层以最低的含氢量，提供高的薄膜品质和稳定性及低的薄膜泄漏(filmleakage)，从而有效地强化晶体管器件的电性性能。值得注意的是，除了上述提到的应用，非晶硅层可用于其他合适器件。图1示出低温多晶硅薄膜晶体管器件150的一示范性实施例。低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种于基板上形成硅层的方法，包括：运送基板至处理腔室中；提供气体混合物至所述处理腔室中，所述气体混合物具有硅基气体、惰性气体且实质上不含氢气，所述气体混合物的所述惰性气体的每单位基板表面积的体积流率为所述硅基气体的每单位基板表面积的体积流率的约1.8倍至约79倍；和施加射频功率，以将所述气体混合物激发成等离子体；以及在所述等离子体存在的情况下形成非晶硅层于所述基板上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：Q·王，W·王，Y·J·崔，SM·赵，Y·崔，朴范洙，崔寿永，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US