一种薄膜电晶体电特性优化方法技术

本发明专利技术公开了一种薄膜电晶体电特性优化方法，先进行基板清洗和洁净度检测，然后采用高低DR结构进行SiNx薄膜沉积并完成薄膜电晶体样本制作，然后薄膜电晶体样本的电特性量测，最后根据电特性筛选最优样本参数组合，即最优的加工沉积速率与薄膜厚度值组合；本发明专利技术在不影响产能的基础上，通过将薄膜沉积设定为High Depo Rate与Low Depo Rate组合的方式，在Low Depo Rate的情况下减小SiNx的厚度以增加开态电流且不会同时增加关态电流，调整优化SiNx薄膜中高沉积速率沉积膜厚与低沉积速率沉积膜厚容载比，实现获取最优加工参数组合，提升薄膜电晶体电气性能的效果。提升薄膜电晶体电气性能的效果。提升薄膜电晶体电气性能的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜电晶体电特性优化方法


[0001]本专利技术属于薄膜晶体制造
，具体涉及一种薄膜电晶体电特性优化方法。

技术介绍

[0002]薄膜晶体管制程主要是利用基板、依电路设计、反复进行清洗、薄膜沉积、微影曝成线路、并蚀刻成形后，再予以去光阻之操作流程。其中，沉积SiNx薄膜层是至关重要的一个环节，SiNx薄膜层参数对薄膜电晶体整体电性能起到至关重要的作用。目前，为了增加薄膜电晶体的开态电流，常采用降低SiNx薄膜层厚度的方式实现，同时，常通过提高薄膜沉积速率来提高产能，但是，低沉积速率更能带来更好的晶体电特性，且低沉积速率沉积的薄膜具有质量好，良率高等优点。因此，上述工艺主要存在两点缺陷：(1)沉积速率与薄膜层厚度多依赖经验进行设定，目标值的选择缺乏更为科学的优化方式；(2)薄膜沉积采用单一沉积速率进行，产能与电性能无法兼顾。因此，亟需寻找一种既能提高产能，又能兼顾电特性的优化方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种薄膜电晶体电特性优化方法，能够优化电晶体的加工参数并提高其电气特性，增加电晶体电子迁移率，且能在增加开态电流的同时不增加其关态电流，同时，还能降低成本，提高产能。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种薄膜电晶体电特性优化方法，包括以下步骤
[0006]S001、基板清洗及洁净度测量；
[0007]S002、采用高低DR结构进行SiNx薄膜沉积并完成薄膜电晶体样本制作；
[0008]采用高低DR结构进行SiNx薄膜沉积具体包括：
[0009]S101：采集薄膜电晶体生产制造实际加工参数，实际加工参数包括加工沉积速率DR
i
和加工沉积厚度T
i
；
[0010]S102：将加工沉积厚度T
i
分为T
Hi
和T
Li
两个厚度，T
i
＝T
Hi
+T
Li
，T
H
为采用高沉积速率沉积薄膜的厚度,T
L
为采用低沉积速率沉积薄膜的厚度，T
Hi
与对应T
Li
构成一个薄膜厚度值组合；
[0011]S103：由采集的加工沉积速率DR
i
及薄膜厚度值组合构建样本参数组合数据集；
[0012]S104：采用样本参数数据集进行薄膜电晶体样本的SiNx薄膜沉积制程；
[0013]S105：薄膜电晶体样本制作；
[0014]S003、薄膜电晶体样本的电特性量测；
[0015]S004：获取最优样本参数组合，即最优的加工沉积速率与薄膜厚度值组合。
[0016]进一步地，所述最优的样本参数组合为基于低沉积速率DR
L
的与基于高沉积速率DR
H
的的厚度值组合，
[0017]进一步地，SiNx薄膜沉积制程中，采用高沉积速率沉积薄膜时的加工参数具体为：
[0018]Power
‑
1100Watt；Pressure
‑
1050Torr；Temp
‑
370deg.C；Spacing
‑
1400mils；SiH4
‑
90sccm；
[0019]采用低沉积速率沉积薄膜时的加工参数具体为：
[0020]Power
‑
500Watt；Pressure
‑
1200Torr；Temp
‑
370deg.C；Spacing
‑
1400mils；SiH4
‑
80sccm；
[0021]进一步地，所述基板洁净度测量包括颗粒物测量和附着力测量；
[0022]颗粒物测量合格标准为：N1+N3＜30且N1+N3+N5＜100，N1为1μm颗粒物的数量，N3为3μm颗粒物的数量，N5为5μm颗粒物的数量；
[0023]附着力测量合格标准为：接触角度小于8
°
；
[0024]若颗粒物和附着力均合格则基板清洗合格，反之则不合格。
[0025]进一步地，所述步骤S104还包括在进行薄膜电晶体样本的SiNx薄膜沉积制程后对镀膜厚度进行量测，量测过程具体为：
[0026]S201：将镀膜后的样本试片放置于量测平台；
[0027]S202：采用真空吸附方式固定样本基板；
[0028]S203：以S型顺序在试片上进行量测点选取和膜厚量测。
[0029]进一步地，所述步骤S004中，薄膜电晶体样本电特性量测的参数包括开态暗流、关态电流和电子迁移率。
[0030]进一步地，所述薄膜电晶体样本的电特性量测包括I
‑
V特性量测、SEM量测和XRD量测。
[0031]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0032](1)在不影响产能的基础上，通过将薄膜沉积设定为High Depo Rate与Low Depo Rate组合的方式，在Low Depo Rate的情况下减小SiNx的厚度以增加开态电流且不会同时增加关态电流，调整优化SiNx薄膜中高沉积速率沉积膜厚与低沉积速率沉积膜厚容载比，实现获取最优加工参数组合，提升薄膜电晶体电气性能的效果；
[0033](2)通过设定的SiNx薄膜厚度组合，在改善电特性的前提下，有效降低成本和提高产能。
附图说明
[0034]图1为本专利技术的流程图。
[0035]图2为具体实施方式中膜厚量测点的分布示意图。
[0036]图3为具体实施方式中SiNx厚度与开态电流Ion及关态电流Ioff的特性曲线图；
[0037]图4为具体实施方式中SiNx厚度与电子迁移率Mobility及起始电压Vt的特性曲线图。
具体实施方式
[0038]如图1所示，本专利技术包括以下步骤：
[0039]S001、基板清洗及洁净度测量；
[0040]S002、采用高低DR结构进行SiNx薄膜沉积并完成薄膜电晶体样本制作；
[0041]采用高低DR结构进行SiNx薄膜沉积具体包括：
[0042]S101：采集薄膜电晶体生产制造实际加工参数，实际加工参数包括加工沉积速率DR
i
和加工沉积厚度T
i
；
[0043]S102：将加工沉积厚度T
i
分为T
Hi
和T
Li
两个厚度，T
i
＝T
Hi
+T
Li
，T
H
为采用高沉积速率沉积薄膜的厚度,T
L
为采用低沉积速率沉积薄膜的厚度，T
Hi
与对应T
Li
构成一个薄膜厚度值组合；
[0044]S1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜电晶体电特性优化方法，其特征在于：包括以下步骤S001、基板清洗及洁净度测量；S002、采用高低DR结构进行SiNx薄膜沉积并完成薄膜电晶体样本制作；采用高低DR结构进行SiNx薄膜沉积具体包括：S101：采集薄膜电晶体生产制造实际加工参数，实际加工参数包括加工沉积速率DR
i
和加工沉积厚度T
i
；S102：将加工沉积厚度T
i
分为T
Hi
和T
Li
两个厚度，T
i
＝T
Hi
+T
Li
，T
H
为采用高沉积速率沉积薄膜的厚度,T
L
为采用低沉积速率沉积薄膜的厚度，T
Hi
与对应T
Li
构成一个薄膜厚度值组合；S103：由采集的加工沉积速率DR
i
及薄膜厚度值组合构建样本参数组合数据集；S104：采用样本参数数据集进行薄膜电晶体样本的SiNx薄膜沉积制程；S105：薄膜电晶体样本制作；S003、薄膜电晶体样本的电特性量测；S004：获取最优样本参数组合，即最优的加工沉积速率与薄膜厚度值组合。2.根据权利要求1所述的薄膜电晶体电特性优化方法，其特征在于：所述最优的样本参数组合为基于低沉积速率DR
L
的与基于高沉积速率DR
H
的的厚度值组合，3.根据权利要求2所述的薄膜电晶体电特性优化方法，其特征在于：SiNx薄膜沉积制程中，采用高沉积速率沉积薄膜时的加工参数具体为：Power
‑
1100Watt；Pressur...

【专利技术属性】
技术研发人员：林立腾，
申请(专利权)人：陕西宇腾电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：