监测多晶硅衬底热退火活化效果及制造多晶硅衬底的方法技术

本发明专利技术公开了监测多晶硅衬底热退火活化效果及制造多晶硅衬底的方法，其中监测多晶硅衬底热退火活化效果的方法包括：测量经过离子注入工艺和热退火工艺的多晶硅衬底的透光率作为第一透光率，根据所述第一透光率判定热退火的活化效果。本发明专利技术利用多晶硅的透光率这一比较稳定的特性作为热退火活化效果好坏的评价标准，通过将透光率与预设值进行比较得到热退火的活化效果，这样可以保证监测热退火活化效果过程的稳定性和可靠性，使得工艺人员能够及时有效地控制在线工艺，同时缩短监测过程的周期，而且测量透光率比进行电学特性测试还能大大降低监测成本。

【技术实现步骤摘要】
监测多晶硅衬底热退火活化效果及制造多晶硅衬底的方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及监测多晶硅衬底热退火活化效果及制造多晶硅衬底的方法。
技术介绍
在薄膜晶体管制造领域，非晶硅和多晶硅衬底的应用十分广泛，常常用于形成多晶硅栅电极，或者用于形成特定阻值的电阻等等。通常地，多晶硅的制备过程常需要以下的步骤：首先，利用化学气相沉积方法在衬底基板(一般是玻璃基板)上形成非晶硅层，再用准分子激光晶化法照射非晶硅层形成多晶硅层；其次，利用离子注入法对多晶硅层进行掺杂；最后，利用热退火的活化方法来激活掺杂的多晶硅层，得到制作液晶面板所使用的多晶硅。通常离子注入之后，多晶硅的结构中会发生一些变化，需要经过热退火活化使注入的离子到达理想的位置。所谓热退火就是在离子注入后进行热处理，修复多晶硅表面的辐射损伤以及激活注入离子的电性能。一般通过测试多晶硅的电子迁移率来确定热退火活化效果的好坏，即电子迁移率越高，活化效果越好；反之，电子迁移率越低，活化效果越差。可见现有的方法就是通过测量电子迁移率的大小来获取离子注入后的活化效果，经过热退火活化后的玻璃基板需要经过电学性质测试来评价活化效果的好坏。综上所述，现有技术中对于多晶硅衬底热退火活化效果的监测方法是离子注入工艺之后直接检测玻璃基板的电学特性，并且在热退火工艺后再次检测玻璃基板的电学特性，通过热退火前后电学特性的变化获取热退火的活化效果，但是这样会导致监测过程的时间加长，增大加工周期，对工艺人员而言保证在线离子注入状态产生不良影响，而且监测效率较低，容易导致浪费大量的时间和人力物力成本。
技术实现思路
为解决现有监测方法需要在对多晶硅衬底进行热退火前后进行电学特性的检测，导致加工周期过长以及增大监测成本的技术问题，本专利技术提供了监测多晶硅衬底热退火活化效果的方法，包括：测量经过离子注入工艺和热退火工艺的多晶硅衬底的透光率作为第一透光率，根据所述第一透光率判定热退火的活化效果。可选的，所述根据所述第一透光率得到热退火的活化效果为将所述第一透光率与第一预设值进行比较来判定热退火的活化效果。可选的，当所述第一透光率大于或等于第一预设值时，判定热退火的活化效果为合格，否则判定热退火的活化效果为不合格。可选的，所述第一预设值为经电性测试验证热退火活化效果为合格的多个多晶硅衬底在热退火工艺后的透光率的平均值或最小值。可选的，所述第一预设值为多个，对应不同工艺参数下制成的多晶硅衬底。可选的，还包括：测量未经离子注入工艺和热退火工艺的多晶硅衬底的透光率作为第二透光率，并将所述第一透光率与所述第二透光率的差值与第二预设值进行比较来判定热退火的活化效果。可选的，当所述第一透光率与所述第二透光率的差值小于或等于所述第二预设值时，判定热退火的活化效果为合格，否则判定热退火的活化效果为不合格。可选的，所述第二预设值为经电性测试验证热退火活化效果为合格的多个多晶硅衬底在热退火工艺后透光率与热退火工艺前透光率的差值的平均值或最大值。可选的，所述第二预设值为多个，对应不同工艺参数下制成的多晶硅衬底。另一方面，本专利技术还提供了制造多晶硅衬底的方法，采用以上所述的监测多晶硅衬底热退火活化效果的方法来判定经过离子注入工艺和热退火工艺的多晶硅衬底的热退火活化效果是否合格。基于本专利技术提供的监测多晶硅衬底热退火活化效果的方法，利用多晶硅的透光率这一比较稳定的特性作为多晶硅衬底热退火活化效果好坏的评价标准，通过将透光率与预设值进行比较得到热退火的活化效果，这样可以保证监测活化效果得到结果的稳定性和可靠性，使得工艺人员能够及时有效地控制在线工艺，同时缩短监测过程的周期，而且测量透光率比进行电学特性测试还能大大降低监测成本。附图说明图1是本专利技术提供的监测多晶硅衬底热退火活化效果的方法的步骤流程图；图2是本专利技术提供的监测多晶硅衬底热退火活化效果的方法的一个优选方案的步骤流程图；图3是在衬底基板上形成氮化硅、二氧化硅和非晶硅层后的结构示意图；图4是形成多晶硅层的结构示意图；图5是对多晶硅层进行离子注入工艺之后得到的结构示意图；图6是对注入离子的多晶硅层进行热退火工艺后得到的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本实施例提供了监测多晶硅衬底热退火活化效果的方法，步骤流程图如图1所示，包括以下步骤：步骤S100、测量经过离子注入工艺和热退火工艺的多晶硅衬底的透光率作为第一透光率TR1；步骤S200、根据第一透光率TR1判定热退火的活化效果，具体为：当第一透光率TR1大于或等于第一预设值S1时，判定热退火的活化效果为合格，否则判定热退火的活化效果为不合格。可选的，测量经过离子注入工艺和热退火工艺的多晶硅衬底的透光率作为第一透光率TR1，根据第一透光率TR1判定热退火的活化效果。具体的判定过程为：当第一透光率TR1大于或等于第一预设值S1时，判定热退火的活化效果为合格，否则判定热退火的活化效果为不合格。其中测量第一透光率TR的过程如下：将需要测试的多晶硅衬底放置在膜厚检测仪上，利用膜层的出射光和入射光强度之比测试出多晶硅衬底的第一透光率TR1。其中的第一预设值S1为经电学特性测试(简称电性测试)验证热退火活化效果为合格的多个多晶硅衬底在热退火工艺后的透光率的平均值或最小值。该第一预设值S1为预先利用电性测试获得，以便后续过程中可以直接将测得的透光率与预设值进行比较，以便对热退火活化效果进行判定。获取第一预设值S1的过程具体为：对多个多晶硅衬底在热退火工艺之后进行电性测试，同时，在热退火工艺之后还对多晶硅衬底进行透光率的测量，如果根据电性测试结果判定多晶硅衬底为合格，则将热退火工艺后测量得到的透光率进行存储，根据多个多晶硅衬底热退火工艺后的透光率中的最小值或者对这多个透光率求平均值作为第一预设值S1。其中最小值为根据透光率判定过多晶硅衬底合格的底线值，平均值是对多个透光率求平均的结果，在数据稳定性方面更加良好，因此根据最小值或平均值均可以作为预设值。其中电性测试就是利用电子参数测量(ElectronicParameterMeasurement，简称EPM)测试设备对经过活化后的多晶硅衬底衬底基板上的测试键来测试出衬底基板的电子迁移率、开态电流Ion、截止电流Ioff、阈值电压Vth等电学特性，以此判定多晶硅衬底的热退火活化效果是否合格。还需要说明的是，其中第一预设值S1可以为多个，每个分别对应不同工艺参数下制成的多晶硅衬底，例如将这些预设值存储在对照表中，。由于实际加工过程中，不同批次产品往往需要满足不同的规格，相应的得到的预设值也可能是不同的。得到预设值之后，在以后的监测过程中直接通过对多晶硅层透光率的测量值与预设值进行比较就可以判断出改多晶硅衬底是否合格，根据实际测量结果，一般来说，第一透光率TR1大于或等于第一预设值S1时，热退火的活化效果为合格，否则热退火的活化效果为不合格。可选的，离子注入工艺之前还包括：测量未经离子注入工艺和热退火工艺的多晶硅衬底的透光率作为第二透光率TR2，并将第一透光率TR1与第二透光率TR2的差值与第二预设值S2进行比较来判定热退火的活化效果。根据实际测量结果，一般来说，当第一透光率TR1与第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测多晶硅衬底热退火活化效果的方法，其特征在于，包括：测量经过离子注入工艺和热退火工艺的多晶硅衬底的透光率作为第一透光率，根据所述第一透光率判定热退火的活化效果。

【技术特征摘要】
1.一种监测多晶硅衬底热退火活化效果的方法，其特征在于，包括：测量经过离子注入工艺和热退火工艺的多晶硅衬底的透光率作为第一透光率，根据所述第一透光率判定热退火的活化效果；以及，测量未经离子注入工艺和热退火工艺的多晶硅衬底的透光率作为第二透光率，并将所述第一透光率与所述第二透光率的差值与第二预设值进行比较来判定热退火的活化效果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一透光率判定热退火的活化效果为将所述第一透光率与第一预设值进行比较来判定热退火的活化效果。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述第一透光率大于或等于第一预设值时，判定热退火的活化效果为合格，否则判定热退火的活化效果为不合格。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一预设值为经电性测试验证热退火活化效果为合格的多个多晶硅衬底在热退火工艺后的透光率的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵冬，刘瀚嵘，田震东，刘欢，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11