一种改善多晶硅表面平坦度的方法技术

本发明专利技术提供一种改善多晶硅表面平坦度的方法，该方法包括下述步骤：在柔性基板上镀上缓冲层；在缓冲层上依次沉积SiNx层、SiOx层、非晶硅层；对非晶硅层的表面进行清洗，再对非晶硅层的表面采用准分子激光退火处理，制备得到多晶硅层；在多晶硅层的表面涂布光阻，并对光阻进行曝光及显影处理，暴露出多晶硅层表面的突起部分；对多晶硅层表面的突起部分进行刻蚀。本发明专利技术的方法可以除去多晶硅表面的突起部分，可以改善漏致晶界势垒下降效应，还能可以提升TFT器件的耐弯折性。

A method for improving the flatness of polysilicon surface

The present invention provides a method for improving the flatness of the surface of the polysilicon, the method comprises the following steps: on a flexible substrate coated with a buffer layer; SiNx layer, SiOx layer, the amorphous silicon layer are sequentially deposited on the buffer layer; cleaning the surface of the amorphous silicon layer, the amorphous silicon layer surface by excimer laser annealing, prepared on the surface of the polysilicon layer; coating photoresist of the polysilicon layer, and exposing and developing of photoresist, exposing the protruding part of the surface of the polycrystalline silicon layer; etching the polysilicon layer on the surface of the protruding portion. The method of the invention can remove the protrusions on the polysilicon surface, improve the leakage induced grain boundary barrier drop effect, and can also improve the bending resistance of the TFT device.

【技术实现步骤摘要】
一种改善多晶硅表面平坦度的方法
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种改善多晶硅表面平坦度的方法。
技术介绍
随着平面显示技术的发展，具有高分辨率、低能耗的液晶显示器的需求越来越大。非晶硅的电子迁移率较低，而低温多晶硅(LowTemperaturePloy-silicon)可以在低温下制作，且拥有比非晶硅更高(高20-100倍)的电子迁移率。这样就可以将TFT(薄膜晶体管)器件以及其像素点做到更小，以达到高分辨率的要求。此外，低温多晶硅制作的CMOS器件可使液晶显示器具有低能耗。因此，低温多晶硅得到了广泛地研究和应用。目前多晶硅结晶的主流技术是采用准分子激光退火技术(ExcimerLaserCrystallization，简称ELA)来实现，可以得到晶粒尺寸较大的多晶硅，电子迁移率较大。采用ELA工艺进行多晶硅结晶的一个缺点，就是得到的多晶硅表面粗糙度较大，晶界处的突起较多，随着手机/平板显示精度的提高，TFT器件越做越小，多晶硅的突起部分会引起很多TFT器件电性上的缺陷，比如漏致晶界势垒下降效应等，造成阈值电压Vth漂移。随着柔性显示的快速发展，对TFT器件性能要求提高，其中一项重要的特性要求就是耐弯折性，采用ELA工艺进行结晶的多晶硅的突起部分会使后续沉积的绝缘层(GI层)和金属层(Metal层)也有突起，TFT器件耐弯折性会变差。基于以上背景，针对柔性显示技术更需要对多晶硅表面粗糙度做制程改善。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种改善多晶硅表面平坦度的方法，可以改善多晶硅表面粗糙度。本专利技术提供的一种改善多晶硅表面平坦度的方法，包括下述步骤：在柔性基板上镀上缓冲层；在所述缓冲层上依次沉积SiNx层、SiOx层、非晶硅层；对所述非晶硅层的表面进行清洗，再对所述非晶硅层的表面采用准分子激光退火处理，制备得到多晶硅层；在所述多晶硅层的表面涂布光阻，并对所述光阻进行曝光及显影处理，暴露出所述多晶硅层表面的突起部分；对所述多晶硅层表面的突起部分进行刻蚀。优选地，所述缓冲层包括SiNx层和/或SiOx层。优选地，所述缓冲层上沉积的SiNx层、SiOx层、非晶硅层的厚度范围依次为：400～700埃米、2000～4000埃米、400～700埃米。优选地，在所述多晶硅层的表面涂布光阻，并对所述光阻进行曝光及显影处理，暴露出所述多晶硅层表面的突起部分具体为：通过涂布机在所述多晶硅的表面涂布所述光阻，并对所述光阻进行曝光，采用显影液对所述多晶硅的表面进行显影处理，直至所述多晶硅表面的突起部分暴露出来，平坦区域被所述光阻覆盖住；其中，所述光阻的厚度范围为5000～10000埃米，所述显影液中的显影剂浓度范围为0.5％～2.5％。优选地，在所述缓冲层上依次沉积SiNx层、SiOx层、非晶硅层具体为：通过等离子体增强化学的气相沉积工艺在所述缓冲层上依次沉积SiNx层、SiOx层、非晶硅层。优选地，在所述缓冲层上依次沉积SiNx层、SiOx层、非晶硅层之后还包括下述步骤：去除所述非晶硅层中的氢。优选地，所述对所述非晶硅层的表面进行清洗是采用氟化氢溶液和臭氧水溶液，所述氟化氢溶液中氟化氢的浓度范围为0.5％～1％，所述臭氧水溶液中臭氧的含量为15ppm～25ppm。优选地，对所述多晶硅层表面的突起部分进行刻蚀具体包括：将氯气和/或氟类气体进行电离，得到蚀刻气体，通过所述蚀刻气体对所述多晶硅表面的突起部分进行刻蚀。优选地，所述缓冲层所包括的SiNx层和SiOx层的厚度范围依次为：500～1000埃米、3000～6000埃米。优选地，在430～490℃范围内去除所述非晶硅层中的氢。实施本专利技术，具有如下有益效果：在多晶硅层的表面涂布光阻，并对光阻进行曝光及显影处理，暴露出多晶硅层表面的突起部分，然后再对多晶硅层进行刻蚀，多晶硅表面的突起部分被暴露出来，可以被刻蚀掉，多晶硅层表面的非突起部分，也即是平坦层，被光阻遮住，不会被刻蚀掉，最终可以除去多晶硅表面晶界处的突起部分，可以改善漏致晶界势垒下降效应，以及漏致晶界势垒下降效应造成阈值电压Vth漂移；除去多晶硅表面突起部分后，使后续沉积的绝缘层(GI层)和金属层(Metal层)也不会出现突起，进而可以提升TFT器件的耐弯折性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的改善多晶硅表面平坦度的方法的流程图。图2是本专利技术提供的初始状态的柔性基板示意图。图3是本专利技术提供的柔性基板上沉积了缓冲层、SiNx层、SiOx层、非晶硅层的TFT器件示意图。图4是本专利技术提供的基于图3中的非晶硅层制备得到多晶硅层后所对应的TFT器件示意图。图5是本专利技术提供的在图4中的多晶硅层上涂布光阻后得到的TFT器件示意图。图6是本专利技术提供的将图5中的TFT器件进行刻蚀后得到的TFT器件示意图。图7是本专利技术提供的将图6中光阻去除后得到的TFT器件示意图。具体实施方式本专利技术提供一种改善多晶硅表面平坦度的方法，如图1所示，该方法包括下述步骤：在柔性基板上镀上缓冲层，以防止水汽或者金属离子扩散到TFT器件中，并增加柔性基板的平整度。其中，柔性基板可以是PI(聚酰亚胺)材料制成的柔性透明膜。在缓冲层上依次沉积SiNx层、SiOx层、非晶硅层(也即是a-Si层)；其中，SiNx层可以是SiN层，SiOx层可以是SiO层、SiO2层、Si2O3层中的一种。对非晶硅层的表面进行清洗，再对非晶硅层的表面采用准分子激光退火处理，制备得到多晶硅层；其中，使用准分子激光退火处理，即照射到非晶硅层表面的激光，可以使非晶硅层瞬间熔化再结晶，从而得到多晶硅层。在多晶硅层的表面涂布光阻，并对光阻进行曝光及显影处理，暴露出多晶硅层表面的突起部分。对多晶硅层表面的突起部分进行刻蚀，以改善多晶硅层的平坦度。使用干刻蚀机台对多晶硅表面的突起部分进行刻蚀，通过对刻蚀时间和蚀刻气体的调整，可以严格控制多晶硅层突起部分的刻蚀量，最优化改善多晶硅层的平坦度。在对多晶硅层表面的突起部分进行刻蚀之后，将多晶硅层表面的光阻去除干净。进一步地，缓冲层包括SiNx层和/或SiOx层。例如，缓冲层可以是SiN层，或者是SiO层，或者SiO2层，还可以是Si2O3层；缓冲层还可以包括两层，例如依次为SiN层、SiO层，或者依次为SiN层、SiO2层。进一步地，缓冲层上沉积的SiNx层、SiOx层、非晶硅层的厚度范围依次为：400～700埃米、2000～4000埃米、400～700埃米。进一步地，在多晶硅层的表面涂布光阻，并对光阻进行曝光及显影处理，暴露出多晶硅层表面的突起部分具体为：通过涂布机在多晶硅的表面涂布光阻，不使用光罩，直接对光阻进行曝光，采用显影液对多晶硅的整个表面进行显影处理，直至多晶硅表面的突起部分暴露出来，平坦区域被光阻覆盖住。其中，光阻的厚度范围为5000～10000埃米，显影液中的显影剂浓度范围为0.5％～2.5％。具体地，对多晶硅表面的光阻进行曝光处理，可以采用弱光束进行曝光，使得每次被曝光的光阻厚度较小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善多晶硅表面平坦度的方法，其特征在于，包括下述步骤：在柔性基板上镀上缓冲层；在所述缓冲层上依次沉积SiNx层、SiOx层、非晶硅层；对所述非晶硅层的表面进行清洗，再对所述非晶硅层的表面采用准分子激光退火处理，制备得到多晶硅层；在所述多晶硅层的表面涂布光阻，并对所述光阻进行曝光及显影处理，暴露出所述多晶硅层表面的突起部分；对所述多晶硅层表面的突起部分进行刻蚀。

【技术特征摘要】
1.一种改善多晶硅表面平坦度的方法，其特征在于，包括下述步骤：在柔性基板上镀上缓冲层；在所述缓冲层上依次沉积SiNx层、SiOx层、非晶硅层；对所述非晶硅层的表面进行清洗，再对所述非晶硅层的表面采用准分子激光退火处理，制备得到多晶硅层；在所述多晶硅层的表面涂布光阻，并对所述光阻进行曝光及显影处理，暴露出所述多晶硅层表面的突起部分；对所述多晶硅层表面的突起部分进行刻蚀。2.根据权利要求1所述的改善多晶硅表面平坦度的方法，其特征在于，所述缓冲层包括SiNx层和/或SiOx层。3.根据权利要求1所述的改善多晶硅表面平坦度的方法，其特征在于，所述缓冲层上沉积的SiNx层、SiOx层、非晶硅层的厚度范围依次为：400~700埃米、2000~4000埃米、400~700埃米。4.根据权利要求1所述的改善多晶硅表面平坦度的方法，其特征在于，在所述多晶硅层的表面涂布光阻，并对所述光阻进行曝光及显影处理，暴露出所述多晶硅层表面的突起部分具体为：通过涂布机在所述多晶硅的表面涂布所述光阻，并对所述光阻进行曝光，采用显影液对所述多晶硅的表面进行显影处理，直至所述多晶硅表面的突起部分暴露出来，平坦区域被所述光阻覆盖住；其中，所述光阻的厚度范围为5000~10000埃米，所述显影液中的显影剂浓度范围为0.5%~2...

【专利技术属性】
技术研发人员：方宏，
申请(专利权)人：武汉华星光电半导体显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42