一种SiH4BaseSiO制造技术

一种SiH4BaseSiO

【技术实现步骤摘要】
一种SiH
4 Base SiO
x
绝缘膜的制备方法


[0001]本专利技术属于半导体制造工艺
，具体是指一种SiH4(硅烷)Base SiO
x
绝缘膜的制备方法。

技术介绍

[0002]薄膜晶体管(TFT)是显示器驱动的核心，广泛运用于面板显示器。由于铟镓锌氧化物(IGZO)载流子迁移率是传统非晶硅(a
‑
Si)的20～30倍，可提高TFT器件驱动频率，提高像素的响应速度，实现更快的刷新率，故使用IGZO做为TFT的器件的半导体层更适用于市面上功能多样化的液晶显示面板。
[0003]TFT的结构中，如图1所示，半导体层与栅极间隔着一层第一绝缘层，由于IGZO材料特性在还原氛围退火过程中易产生氧空缺，故第一绝缘层一般选用氧化硅(SiO
x
)膜质，现有技术的IGZO薄膜晶体管产品的该层绝缘膜一般选用TEOS(四乙氧基硅烷)SiO
x
。现生产的TEOS SiO
x
膜质主要材料组成成分为TEOS和O2(参见图2)，该膜质与金属层钛搭配经过高温制程后易产生膜浮。TEOS为液态材料，成膜前需先从液态转化为气态后与氧搭配形成TEOS SiO
x
膜质作用于玻璃基板上。因TEOS SiO
x
膜质与金属层覆盖性不佳，经烘烤制程后易与金属层发生界面分离，且主要提供Si
‑
O键的材料TEOS相对SiH4较不普及，生产成本亦较高，从产品质量及经济效益考虑，需另开发一种氧化硅膜质取代TEOS SiO
x
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种SiH
4 Base SiO
x
绝缘膜的制备方法，其制备的绝缘膜适用于IGZO薄膜晶体管产品中的半导体层与栅极间使用的绝缘层。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]一种SiH
4 Base SiO
x
绝缘膜的制备方法，包括如下步骤：
[0007]步骤S1：将待沉积SiH
4 Base SiO
x
绝缘层的基板透过真空传送机构置入CVD真空腔体；
[0008]步骤S2：将待沉积SiH
4 Base SiO
x
绝缘层的基板与加热承载基座接触，使玻璃基板受热均匀；
[0009]步骤S3：同时通入SiH41730 sccm，N2O4660 sccm，透过调压阀将腔体压力控制在1350mtorr；
[0010]步骤S4：以7900W输出功率透过等离子体Plasma解离步骤S3的制程气体形成SiH
4 Base SiO
x
薄膜沉积在玻璃基板上；
[0011]步骤S5：沉膜完成之后关闭等离子体系统并将腔体内SiH4、N2O气体排出；
[0012]步骤S6：沉膜完成之后将基板传出真空腔体，完成SiH
4 Base SiO
x
沉积制程。
[0013]进一步地，所述CVD真空腔体的温度设定为375℃。
[0014]本专利技术的优点在于：本专利技术方法制备的是一种使用在半导体层和栅极金属层间的非金属膜SiH4Base SiO
x
，此膜质特点为可以有效补偿栅极金属层在高温制程影响下产生的
张应力形变，膜质覆盖性佳与金属层的搭配性强，且相较于现有的TEOS SiOx膜质，SiH
4 Base SiO
x
形成的崩溃电场较小，电荷捕捉力较低，从而提升产品的电性及良率。SiH4Base SiO
x
膜质主要化学组成成分为SiH4和N2O，化学气体材料较常见，相较TEOS成本低，生产效益高，且该膜质与金属层覆盖性佳，可以有效补偿底层金属膜(Ti)随着高温制程温度产生张应力(tensile)的形变。
附图说明
[0015]下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的描述。
[0016]图1是现有技术的TFT结构示意图。
[0017]图2是TEOS SiO
x
膜质调试参数表。
[0018]图3是本专利技术的方法流程示意图。
[0019]图4是本专利技术制备的SiH
4 Base SiOx膜质调试参数表。
[0020]图5是TEOS SiOx和本专利技术制备的SiH
4 Base SiOx膜质特征值表现对比表。
[0021]图6是第一绝缘层分别使用TEOS SiOx和本专利技术制备的SiH
4 Base SiOx膜质与金属层覆盖性比对表。
[0022]图7是金属层膜质为钛铝钛搭配绝缘层TEOS SiOx和本专利技术制备的SiH4Base SiOx使用自动光学检测出的产品缺陷情况表。
[0023]图8是第一绝缘层分别使用TEOS SiOx和本专利技术制备的SiH
4 Base SiOx膜质的电性表现比对表。图9是使用电子扫描显微镜确认膜层架构无异常。
[0024]附图标记：
[0025]1‑
玻璃，2
‑
栅极，3
‑
第一绝缘层，4
‑
半导体层，5
‑
漏极，6
‑
源极，7
‑
第二绝缘层。
具体实施方式
[0026]如图3所示，一种SiH
4 Base SiO
x
绝缘膜的制备方法，包括如下步骤：
[0027]步骤S1：将待沉积SiH
4 Base SiO
x
绝缘层的基板透过真空传送机构置入CVD真空腔体；CVD真空腔体温度设定为375℃；
[0028]步骤S2：将待沉积SiH
4 Base SiO
x
绝缘层的基板与加热承载基座接触，使玻璃基板受热均匀；
[0029]步骤S3：同时通入SiH41730 sccm，N2O4660 sccm，透过调压阀将腔体压力控制在1350mtorr；
[0030]步骤S4：以7900W输出功率透过等离子体Plasma解离步骤S3的制程气体形成SiH
4 Base SiO
x
薄膜沉积在玻璃基板上；
[0031]步骤S5：沉膜完成之后关闭等离子体系统并将腔体内SiH4、N2O气体排出；
[0032]步骤S6：沉膜完成之后将基板传出真空腔体，完成SiH
4 Base SiO
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沉积制程。
[0033]本专利技术SiH
4 Base SiO
x
膜质成膜方式为化学气象沉积，在反应器内通入SiH4、N2O气体，利用电浆内高能电子，撞击制程气体分子，断裂其化学键，使其分解硅离子/氧离子，在375℃的制程温度下与加热的基板表面形成化学反应，形成所需的SiH
4 Base Si本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SiH4BaseSiO
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绝缘膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1：将待沉积SiH4BaseSiO
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绝缘层的基板透过真空传送机构置入CVD真空腔体；步骤S2：将待沉积SiH4BaseSiO
x
绝缘层的基板与加热承载基座接触，使玻璃基板受热均匀；步骤S3：同时通入SiH41730sccm，N2O4660sccm，透过调压阀将腔体压力控制在1350mtorr；步骤S4：以7900...

【专利技术属性】
技术研发人员：余振富，黄海龙，林冰冰，陈彦均，杨朝胜，
申请(专利权)人：福建华佳彩有限公司，
类型：发明
国别省市：