JP6154547B2 - エキシマレーザアニーリング後にポリシリコン品質を向上させる方法 - Google Patents
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Description
本明細書で開示される実施形態は、概して、ケイ素含有層を形成するための方法に関する。より具体的には、本明細書の実施形態は、薄膜トランジスタ(TFT)デバイス内で使用することができるケイ素含有層を形成するための方法に関する。
低温ポリシリコン(LTPS)は、一般的に、高移動度(>50cm2/Vs)と低温(<500℃)下での生産性を含む利益のため、次世代のTFTディスプレイ及びアクティブマトリックス有機発光ダイオード(AMOLED)内のチャネル層として使用されている。LTPSは、一般的に、アモルファスシリコン構造を用いて生産される。
Claims (16)
- 基板上に第1アモルファスシリコン層を堆積させるために、ケイ素含有前駆体及び第1活性化ガスを処理領域に送出する工程を含み、ケイ素含有前駆体及び第1活性化ガスは、プラズマによって活性化される、第1アモルファスシリコン層を堆積させる工程と、
第1活性化ガスの送出を止めながら、第2活性化ガスを処理領域に送出しながら、ケイ素含有前駆体の連続的な流れを維持する工程を含み、ケイ素含有前駆体及び第2活性化ガスは、プラズマによって活性化される、第1アモルファスシリコン層上に第2アモルファスシリコン層を堆積させる工程と、
第1及び第2アモルファスシリコン層を脱水素化する工程と、
脱水素化後に多結晶シリコン層を形成するために第1及び第2アモルファスシリコン層をアニーリングする工程とを含み、第1活性化ガスと第2活性化ガスのうちの一方は不活性ガスであり、第1活性化ガスと第2活性化ガスのうちの他方は水素ガス(H 2 )である方法。 - ケイ素含有前駆体は、シランである、請求項1記載の方法。
- 不活性ガスは、アルゴンである、請求項1記載の方法。
- アニーリングする工程は、エキシマレーザアニーリングを用いて実行される、請求項1記載の方法。
- ケイ素含有前駆体及び第1活性化ガスを使用して、第2アモルファスシリコン層上に第3アモルファスシリコン層を堆積させる工程を含む、請求項1記載の方法。
- 基板上に窒化ケイ素を含む第1バッファ層を堆積させる工程と、
第1バッファ層上に酸化ケイ素を含む第2バッファ層を堆積させる工程と、
プラズマの存在下でチャンバの処理領域にケイ素含有前駆体及び第1活性化ガスを送出する工程を含む、第2バッファ層上に第1アモルファスシリコン層を堆積させる工程と、
プラズマの存在下で処理領域に第2活性化ガスを送出しながら、かつ第1活性化ガスの送出を止めながら、ケイ素含有前駆体の連続的な流れを維持する工程を含む、第1アモルファスシリコン層上に第2アモルファスシリコン層を堆積させる工程であって、第1活性化ガスと第2活性化ガスのうちの一方は不活性ガスであり、第1活性化ガスと第2活性化ガスのうちの他方は水素ガス(H 2 )である工程と、
プラズマの存在下で処理領域にケイ素含有前駆体及び第1活性化ガスを含む第3活性化ガスを送出する工程を含む、第2アモルファスシリコン層上に第3アモルファスシリコン層を堆積させる工程と、
第3アモルファスシリコン層、第2アモルファスシリコン層、及び第1アモルファスシリコン層を脱水素化する工程と、
脱水素化後に多結晶シリコン層を形成するために、第3アモルファスシリコン層、第2アモルファスシリコン層、及び第1アモルファスシリコン層をアニーリングする工程とを含む方法。 - ケイ素含有前駆体は、シラン又はジシランである、請求項6記載の方法。
- 第1活性化ガス又は第2活性化ガスのいずれかは、アルゴンである、請求項6記載の方法。
- 第1活性化ガスはアルゴンであり、第2活性化ガスは水素ガス(H2)であり、第3活性化ガスはアルゴンを含む、請求項6記載の方法。
- アニーリングする工程は、エキシマレーザアニーリングを用いて行われる、請求項6記載の方法。
- 第2アモルファスシリコン層及び第1アモルファスシリコン層の全体の厚さは、55nm未満である、請求項6記載の方法。
- 基板上に窒化ケイ素を含む第1バッファ層を堆積させる工程と、
第1バッファ層上に酸化ケイ素を含む第2バッファ層を堆積させる工程と、
プラズマの存在下でチャンバの処理領域にシラン及び水素(H2)を含む第1堆積ガスを送出する工程を含む、第2バッファ層上に第1アモルファスシリコン層を堆積させる工程と、
プラズマの存在下で処理領域にシラン及び不活性ガスを含む第2堆積ガスを送出する工程を含む、第1アモルファスシリコン層上に第2アモルファスシリコン層を堆積させる工程であって、第1アモルファスシリコン層と第2アモルファスシリコン層との間には界面が形成される工程と、
第1アモルファスシリコン層及び第2アモルファスシリコン層を脱水素化する工程と、
脱水素化後に多結晶シリコン層を形成するために、第2アモルファスシリコン層及び第1アモルファスシリコン層をアニーリングする工程とを含む方法。 - 不活性ガスは、アルゴンである、請求項12記載の方法。
- アニーリングする工程は、エキシマレーザアニーリングを用いて行われる、請求項12記載の方法。
- 第2アモルファスシリコン層及び第1アモルファスシリコン層の全体の厚さは、55nm未満である、請求項12記載の方法。
- 第2アモルファスシリコン層の厚さと、第1アモルファスシリコン層の厚さは、実質的に等しい、請求項12記載の方法。
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