專利名稱：低溫多晶硅薄膜、薄膜晶體管、其制備方法及顯示面板的制作方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示技術，尤其涉及一種低溫多晶硅薄膜及其制備方法、薄膜晶體管及其制備方法和顯示面板。
背景技術：
低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS-TFT)相較于非晶硅(a_Si)薄膜晶體管具有更加優異的物理電學性能。LTPS-TFT的TFT組件較a-Si更小，因而可使光的穿透率提高，進而可減小背光負荷，延長液晶顯示面板的壽命。此外，由于低溫多晶硅薄膜(LTPS)能夠直接在基板上制成高速CM0S(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金屬氧化物半導體)驅動電路系統，這樣外部的印制電路板接腳亦較少，接線的連接點較少，使液晶顯示面板產生缺陷的幾率減小，增加了耐用度。低溫多晶硅薄膜晶體管中以多晶硅薄膜作為有源層。現有技術在形成多晶硅薄膜有源層的工藝過程中，首先沉積無定型非晶硅薄膜作為前驅薄膜，然后通過例如準分子激光退火法將前驅薄膜晶化為多晶硅薄膜。但是，在該方法中，準分子激光器產生的脈沖激光脈寬短、熔融時間僅數十納秒、晶化速率很快，導致生成的晶粒尺寸小，容易在溝道中產生較多的晶界，降低載流子遷移率，增加漏電流。另外由于使用無定型非晶硅薄膜為前驅薄膜，非晶硅熔點仍然較高，而激光晶化的能量是受一定的范圍限制的，能量過低時所能完全熔解的非晶硅集中在表層，底層溫度低于晶化硅的熔點，則呈現半熔解狀態，晶化的方向將由為熔融的籽晶向上生長，多晶硅呈柱狀的，所以更影響了載流子遷移率的提高，但如果提高入射激光的能量密度，則容易造成結晶顆粒不均勻，有明顯的凸起，對后續薄膜的沉積產生不利的影響
發明內容
本發明的實施例的主要目的在于，提供一種低溫多晶硅薄膜及其制備方法、薄膜晶體管及其制備方法和顯示面板，能夠減少晶界及缺陷，提高薄膜晶體管質量。為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案:一種低溫多晶硅薄膜的制備方法，所述低溫多晶硅薄膜通過以納米硅薄膜作為前驅體進行晶化而形成。可選的，所述方法包括下述步驟:沉積納米硅薄膜；對所述沉積的納米硅薄膜進行退氫處理；以及將所述退氫處理后的納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜。可選的，所述沉積的納米硅薄膜包含的晶態的納米硅晶粒的體積占所述沉積的納米硅薄膜的體積的50-60%。可選的，所述沉積納米硅薄膜的步驟包括:采用等離子增強化學氣相沉積法沉積納米硅薄膜。
可選的，在所述采用等離子增強化學氣相沉積法沉積納米硅薄膜的過程中，反應氣體為99.999%的硅烷及99.999%的氫氣的混合氣體，其中，硅烷在所述混合氣體中的質量百分含量為0.1_10%，所述混合氣體的流量為100-1500sppm，工作氣壓為10_2-103Pa。可選的，在所述采用等離子增強化學氣相沉積法沉積納米硅薄膜的過程中，射頻頻率為:13.56MHz，射頻功率為30-500W。可選的，在所述采用等離子增強化學氣相沉積法沉積納米硅薄膜的過程中，沉積時間為20秒-30分鐘。可選的，所述沉積的納米硅薄膜的厚度為30_100nm。可選的，所述沉積的納米硅薄膜中的納米硅的粒度為l_40nm，平均粒度為l_20nmo可選的，所述將所述納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜的步驟包括:采用準分子激光退火法、固相晶化法或金屬誘導橫向晶化法將所述納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜。可選的，在所述將所述納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜的步驟為包括采用準分子激光脈沖退火法將所述納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜的情況下，其中，激光脈沖頻率為200-400HZ，激光能量密度為240-250mJ/cm2。一種薄膜晶體管的制備方法，包括本發明實施例提供的所述的低溫多晶硅薄膜的制備方法。一種低溫多晶硅薄膜，所述低溫多晶硅薄膜為通過本發明實施例提供的方法制備而成的。 一種薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括本發明實施例提供的低溫多晶硅薄膜。一種顯示面板，所述顯示面板包括本發明實施例提供的所述的薄膜晶體管。本發明實施例提供了低溫多晶硅薄膜及其制備方法、低溫多晶硅薄膜晶體管及其制備方法和顯示面板，其中的低溫多晶硅薄膜是以由納米硅薄膜作為前驅體進行晶化而形成的，由于納米硅薄膜中含有一定量的晶態的納米硅晶粒，因此，在納米硅薄膜晶化成低溫多晶硅薄膜的過程中，多晶硅薄膜能夠以這些晶態的納米硅晶粒為籽晶進行生長，因此，使得晶化形成的多晶硅薄膜中的晶粒尺寸較大，減少了溝道中產生的晶界，進而提高了載流子的遷移率，降低了漏電流，從而提高了多晶硅薄膜的質量。此外，以納米硅薄膜作為前驅體進行晶化，克服了以非定型非晶硅薄膜為前驅薄膜時對激光晶化能量的嚴格的范圍限制，可在生產過程中較容易的控制反應條件。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例提供的一種低溫多晶硅薄膜的制備方法的流程圖；圖2為圖1中的低溫多晶硅薄膜的制備方法示意圖；圖3為本發明實施例提供的一種薄膜晶體管的結構示意圖。附圖標記
(1)玻璃基板(2)緩沖層(3)多晶硅薄膜有源層(4)柵極(5)柵極絕緣層(3) a多晶硅薄膜有源層左側的高摻雜源區(3) b多晶硅薄膜有源層右側的漏區(6)源極(7)漏極(8)準分子激光器產生的激光(9)激光的移動方向(10)納米硅薄膜層( 11)激光與納米硅薄膜相作用發生晶化的區域
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然 ，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。下面結合附圖對本發明實施例提供的低溫多晶硅薄膜及其制備方法、薄膜晶體管及其制備方法、顯示面板進行詳細描述。本發明實施例提供了一種低溫多晶硅薄膜的制備方法，其中，所述低溫多晶硅薄膜通過以納米硅薄膜作為前驅體進行晶化而形成，也即采用了納米硅薄膜為多晶硅薄膜的前驅薄膜。低溫多晶硅薄膜(LTPS)是多晶硅薄膜的一個分支，除此之外還有高溫多晶硅薄膜(HTPS)。高溫多晶硅薄膜在制備工藝中需要1000°C以上的高溫氧化技術方能將非晶硅結構特性轉化為多晶硅結構。而低溫多晶硅薄膜的制備工藝通常是在600°C以下完成的，相比于高溫多晶硅薄膜而言大大降低了能耗。納米硅薄膜是由大量納米尺寸的硅微晶粒構成的一種低纖維材料，并含有一定量的晶態成分。例如占納米硅薄膜中體積40-70%的晶態成分，也即晶態的納米硅晶粒，當然該比例僅為舉例說明，本領域技術人員可根據本說明書公開的原理選擇具有其他含量晶態成分的納米娃薄膜。納米娃薄膜可通過PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,等離子增強化學氣相沉積)方法沉積而成。可以理解的是，本領域技術人員還可以通過其他方法形成所述納米娃薄膜，例如派射(sputter)方法等。在形成了具有一定量晶態成分的納米娃薄膜后，可以采用ELA (Excimer LaserAnnealing，準分子激光退火)方法將該納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜。可以理解的是，本領域技術人員還可通過其他方法晶化形成多晶娃薄膜，例如通過SPC (Solid PhaseCrystallization,固相晶化)方法或者 MILC (Metal Induced Lateral Crystallization,金屬誘導橫向晶化)方法等。在采用上述方法將納米硅薄膜晶化成低溫多晶硅薄膜的過程中，多晶硅薄膜能夠以晶態的納米硅晶粒為籽晶(seed)進行生長，因此，使得晶化形成的多晶硅薄膜中的晶粒尺寸較大，減少了溝道中產生的晶界，從而提高了載流子的遷移率，降低了漏電流，從而提高了多晶硅薄膜的質量。此外，以納米硅薄膜作為前驅體進行晶化，克服了以非定型非晶硅薄膜為前驅薄膜時對激光晶化能量的嚴格的范圍限制，可在生產過程中較容易的控制反應條件。本發明實施例提供了另一種低溫多晶硅薄膜的制備方法，如圖1所示，所示方法包括如下步驟:101、沉積納米硅薄膜；在本步驟中，優選的，如圖2所示，采用PECVD方法沉積納米硅薄膜(10)。在納米硅薄膜(10)沉積的初期階段，納米硅并沒有形成晶相結構。納米硅薄膜(10)中僅含有極少量的納米級別小顆粒的非晶硅結構的納米硅，也即此時納米硅薄膜(10)中沒有晶態成分存在。在沉積的過程中，隨著納米硅薄膜(10)的增厚，顆粒尺寸生長，逐步形成帶有少量晶相的聞度晶化的納米娃晶粒。此處PECVD方法采用硅烷(SiH4)和氫氣(H2)的混合氣體為反應氣體。其中，H基對納米硅薄膜表面的弱的S1-Si鍵起到刻蝕作用，去掉了弱的S1-Si鍵，留下強的S1-Si鍵，使得納米硅薄膜(10)的生長速度不至于過快，使其中鍵合良好的晶格結構得意保存下來，而無序網格成分降到最低，從而形成納米娃晶粒。本步驟中形成的納米娃晶粒占納米娃薄膜體積的50-60%。可以理解的是，在本步驟之前可以包括在玻璃基板上沉積緩沖層的步驟，本發明對此不作具體限定，本領域技術人員可根據本領域公知常識或常用技術手段沉積所述緩沖層。如圖2所示，首先在玻 璃基板(I)上沉積緩沖層(2)，然后在緩沖層(2)上沉積納米硅薄膜(10)。102、對所述沉積的納米硅薄膜進行退氫處理；在本步驟中，例如350_550°C的溫度下以退氫工藝處理50-120分鐘。優選的，在450°C的溫度下退火90分鐘。103、將所述退氫處理后的納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜。在本步驟中，采用ELA方法將納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜。如圖2所示，圖中示出了準分子激光器產生的激光沿箭頭示出的方向在納米硅薄膜(10)上方從右向左移動，以對其進行晶化的示意圖。其中(11)為此時正在被晶化的納米硅薄膜(10)的區域，在其右側為已經晶化成的多晶硅薄膜有源層(3)。本發明實施例提供的低溫多晶硅薄膜的制備方法，采用PECVD方法沉積納米硅薄膜，沉積的納米硅薄膜中含有占納米硅薄膜體積的50-60%的納米硅晶粒。然后對納米硅薄膜進行脫氫處理，最后將納米硅薄膜晶化即形成低溫多晶硅薄膜。由于在納米硅薄膜晶化成低溫多晶硅薄膜的過程中，多晶硅薄膜能夠以這些晶態的納米硅晶粒為籽晶(seed)進行生長，因此，使得晶化形成的多晶硅薄膜中的晶粒尺寸較大，減少了溝道中產生的晶界，從而提高了載流子的遷移率，降低了漏電流，從而提高了多晶硅薄膜的質量。此外，以納米硅薄膜作為前驅體進行晶化，克服了以非定型非晶硅薄膜為前驅薄膜時對激光晶化能量的嚴格的范圍限制，可在生產過程中較容易的控制反應條件。在形成納米硅薄膜的過程中，最好選擇合適的沉積工藝參數控制納米硅薄膜的生長速率在適宜的范圍內。因此，優選的，在本發明提供的又一實施例中，步驟101中可以采取如下工藝參數沉積納米硅薄膜。反應氣體為99.999%的硅烷及99.999%的氫氣的混合氣體，其中，硅烷在所述混合氣體中的質量百分含量為0.1_10%，所述混合氣體的流量為100-1500sppm，工作氣壓為10_2-103Pa。進一步優選的，硅烷在所述混合氣體中的質量百分含量為10%。進一步優選的，工作氣壓為102Pa。優選的，為了進一步提高多晶硅薄膜的質量，在本發明提供的又一實施例中，步驟101中可以采取如下工藝參數沉積納米硅薄膜。射頻頻率為:13.56MHz，射頻功率為30-500W。進一步優選的，射頻功率為100W。優選的，為了進一步提高多晶硅薄膜的質量，在本發明提供的又一實施例中，優選的，步驟101中可以采取如下工藝參數沉積納米硅薄膜。沉積時間為20秒-30分鐘。優選的，為了進一步提高多晶硅薄膜的質量，在本發明提供的又一實施例中，步驟101中可以采取如下工藝參數沉積納米硅薄膜。所述沉積的納米硅薄膜的厚度為30-100nm。進一步優選的,納米娃薄膜的厚度為50nm。優選的，為了進一步提高多晶硅薄膜的質量，在本發明提供的又一實施例中，步驟101中可以采取如下工藝參數沉積納米硅薄膜。所述沉積的納米硅薄膜中的納米硅的粒度為l_40nm,平均粒度為l_20nm。進一步優選的,納米娃的粒度為20nm。其中，所述納米娃包括形成晶態結構的納米硅顆粒(晶粒)及未形成晶相結構的非晶硅顆粒。優選的，為了進一步提高多晶硅薄膜的質量，在本發明提供的又一實施例中，步驟103中可采取如下工藝參數將所述納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜。采用準分子激光退火法將所述納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜，其中，激光脈沖頻率為200-400HZ，激光能量密度為240-250mJ/cm2。可以理解的是，可以將上述實施例中的沉積納米硅薄膜的各個工藝參數組合應用，此處不再贅述。與上述低溫多晶硅薄膜的制備方法相對應的，本發明實施例還提供了一種薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括本發明實施例提供的低溫多晶硅薄膜的制備方法。本發明實施例提供的薄膜晶體管的制備方法，薄膜晶體管中的低溫多晶硅薄膜由納米硅薄膜晶化而成，使得晶化形成的多晶硅薄膜中的晶粒尺寸較大，減少了溝道中產生的晶界，從而提高了載流子的遷移率，降低了漏電流，從而提高了多晶硅薄膜的質量。此夕卜，以納米硅薄膜作為前驅體進行晶化，克服了以非定型非晶硅薄膜為前驅薄膜時對激光晶化能量的嚴格的范圍限制，可在生產過程中較容易的控制反應條件。與上述低溫多晶硅薄膜制備方法相對應的，本發明實施例還提供了一種低溫多晶硅薄膜，該低溫多晶硅薄膜由本發明實施例提供的上述各低溫多晶硅薄膜制備方法制備而成。如圖2所 示，(3)即為通過上述實施例中的低溫多晶硅薄膜制備方法制備而成的多晶硅薄膜有源層。本發明實施例提供的低溫多晶硅薄膜，由納米硅薄膜晶化而成，使得晶化形成的多晶硅薄膜中的晶粒尺寸較大，減少了溝道中產生的晶界，從而提高了載流子的遷移率，降低了漏電流，從而提高了多晶硅薄膜的質量。此外，以納米硅薄膜作為前驅體進行晶化，克服了以非定型非晶硅薄膜為前驅薄膜時對激光晶化能量的嚴格的范圍限制，可在生產過程中較容易的控制反應條件。與上述低溫多晶硅薄膜相對應的，本發明實施例還提供了一種薄膜晶體管，該薄膜晶體管包括本發明實施例提供的上述各低溫多晶硅薄膜。如圖3所示，為采用本發明實施例提供的低溫多晶硅薄膜作為有源層的薄膜晶體管。其中，(I)為玻璃基板，(2)為緩沖，(3)為多晶硅薄膜有源層，(4)為柵極，(5)為柵極絕緣層，(3)a為多晶硅薄膜有源層左側的高摻雜源區，(3)b為多晶硅薄膜有源層右側的漏區，(6)為源極，(7)為漏極。可以理解的是，圖3僅為本發明實施例提供的薄膜晶體管的示意說明，本領技術人員還可根據本領域的公知常識或常用技術手段獲得其他形式的包括本發明低溫多晶硅薄膜的晶體管。本發明實施例提供的薄膜晶體管，采用了由納米硅薄膜晶化而成的低溫多晶硅薄膜作為有源層，使得晶化形成的多晶硅薄膜中的晶粒尺寸較大，減少了溝道中產生的晶界，從而提高了載流子的遷移率，降低了漏電流，從而提高了薄膜晶體管的質量。此外，以納米硅薄膜作為前驅體進行晶化，克服了以非定型非晶硅薄膜為前驅薄膜時對激光晶化能量的嚴格的范圍限制，可在生產過程中較容易的控制反應條件。與上述薄膜晶體管相對應的，本發明實施例還提供了一種顯示面板，所述顯示面板包括本發明實施例提供的薄膜晶體管。本發明實施例提供的顯示面板，其薄膜晶體管中低溫多晶硅薄膜由納米硅薄膜晶化而成，使得晶化形成的多晶硅薄膜中的晶粒尺寸較大，減少了溝道中產生的晶界，從而提高了載流子的遷移率，降低了漏電流，從而提高了多晶硅薄膜的質量。此外，以納米硅薄膜作為前驅體進行晶化，克服了以非定型非晶硅薄膜為前驅薄膜時對激光晶化能量的嚴格的范圍限制，可在生產過程中較容易的控制反應條件。為了更好的說明上述低溫多晶硅薄膜及其制備方法，下面以四個具體實施例進行詳細說明。實施例1在玻璃基板上使用PECVD工藝分別沉積80nm及IOOnm的SiNx及SiO2,形成SiNx及SiO2雙層緩沖層。使用PECVD工藝在雙緩沖層上沉積納米硅薄膜層。工藝參數如下:反應氣體為99.999%的硅烷(S iH4)及99.999%的氫氣(H2)的混合氣體，其中，硅烷的含量為lwt% ;混合氣體流量為300sppm ;射頻頻率為13.56MHz ;射頻功率為100W ;工作氣壓為IOOPa ;玻璃基板的溫度為180°C;沉積時間為10分鐘。在上述工藝參數下沉積得到納米硅薄膜層，其中，經測試，納米娃薄膜的厚度為40nm,納米娃的平均粒度為15nm,晶態的納米娃晶粒占納米硅薄膜體積的52%。將納米硅薄膜層經450°C退氫工藝處理90分鐘，然后將納米硅薄膜層經XeCl準分子激光退火工藝進行處理。工藝參數如下:玻璃基板溫度為350°C，環境氣氛為20Pa的氮氣保護氣氛，激光脈沖頻率為300Hz，激光能量密度為250mJ/cm2。在上述工藝參數下，納米硅薄膜層晶化為多晶硅薄膜層。實施例2在玻璃基板上使用PECVD工藝分別沉積80nm及IOOnm的SiNx及SiO2,形成SiNx及SiO2雙層緩沖層。使用PECVD工藝在雙緩沖層上沉積納米硅薄膜層。工藝參數如下:反應氣體為99.999%的硅烷(SiH4)及99.999%的氫氣(H2)的混合氣體，其中，硅烷的含量為0.8wt% ;混合氣體流量為250sppm ;射頻頻率為13.56MHz ;射頻功率為150W ;工作氣壓為150Pa ;玻璃基板的溫度為200°C ;沉積時間為12分鐘。在上述工藝參數下沉積得到納米硅薄膜層，其中，經測試，納米硅薄膜的厚度為50nm，納米硅的平均粒度為18nm，晶態的納米硅晶粒占納米硅薄膜體積的57%。將納米硅薄膜層經450°C退氫工藝處理90分鐘，然后將納米硅薄膜層經XeCl準分子激光退火工藝進行處理。工藝參數如下:玻璃基板溫度為350°C，環境氣氛為IOPa的氮氣保護氣氛，激光脈沖頻率為300Hz，激光能量密度為240mJ/cm2。在上述工藝參數下，納米硅薄膜層晶化為多晶硅薄膜層。實施例3在玻璃基 板上使用PECVD工藝分別沉積80nm及IOOnm的SiNx及SiO2,形成SiNx及SiO2雙層緩沖層。使用PECVD工藝在雙緩沖層上沉積納米硅薄膜層。工藝參數如下:反應氣體為99.999%的硅烷(SiH4)及99.999%的氫氣(H2)的混合氣體，其中，硅烷的含量為lwt% ;混合氣體流量為1300sppm ;射頻頻率為13.56MHz ;射頻功率為200W ;工作氣壓為IOOPa ;玻璃基板的溫度為180°C ;沉積時間為10分鐘。在上述工藝參數下沉積得到納米硅薄膜層，其中，經測試，納米娃薄膜的厚度為70nm,納米娃的平均粒度為5nm,晶態的納米娃晶粒占納米娃薄膜體積的55%。將納米硅薄膜層經480°C退氫工藝處理85分鐘，然后將納米硅薄膜層經XeCl準分子激光退火工藝進行處理。工藝參數如下:玻璃基板溫度為350°C，環境氣氛為20Pa的氮氣保護氣氛，激光脈沖頻率為220Hz，激光能量密度為250mJ/cm2。在上述工藝參數下，納米硅薄膜層晶化為多晶硅薄膜層。實施例4在玻璃基板上使用PECVD工藝分別沉積80nm及IOOnm的SiNx及SiO2,形成SiNx及SiO2雙層緩沖層。使用PECVD工藝在雙緩沖層上沉積納米硅薄膜層。工藝參數如下:反應氣體為99.999%的硅烷(SiH4)及99.999%的氫氣(H2)的混合氣體，其中，硅烷的含量為lwt% ;混合氣體流量為200sppm ;射頻頻率為13.56MHz ;射頻功率為400W ;工作氣壓為IOOPa ;玻璃基板的溫度為180°C;沉積時間為10分鐘。在上述工藝參數下沉積得到納米硅薄膜層，其中，經測試，納米硅薄膜的厚度為lOOnm，納米硅的平均粒度為12nm，晶態的納米硅晶粒占納米硅薄膜體積的54%。將納米硅薄膜層經320°C退氫工藝處理110分鐘，然后將納米硅薄膜層經XeCl準分子激光退火工藝進行處理。工藝參數如下:玻璃基板溫度為350°C，環境氣氛為20Pa的氮氣保護氣氛，激光脈沖頻率為350Hz，激光能量密度為250mJ/cm2。在上述工藝參數下，納米硅薄膜層晶化為多晶硅薄膜層。實施例5在玻璃基板上使用PECVD工藝分別沉積80nm及IOOnm的SiNx及SiO2,形成SiNx及SiO2雙層緩沖層。使用PECVD工藝在雙緩沖層上沉積納米硅薄膜層。工藝參數如下:反應氣體為99.999%的硅烷(SiH4)及99.999%的氫氣(H2)的混合氣體，其中，硅烷的含量為lwt% ;混合氣體流量為IOOsppm ;射頻頻率為13.56MHz ;射頻功率為30W ;工作氣壓為KT2Pa ;玻璃基板的溫度為180°C ;沉積時間為20秒。在上述工藝參數下沉積得到納米硅薄膜層，其中，經測試，納米娃薄膜的厚度為30nm,納米娃的平均粒度為Inm,晶態的納米娃晶粒占納米娃薄膜體積的50%。將納米硅薄膜層經320°C退氫工藝處理110分鐘，然后將納米硅薄膜層經XeCl準分子激光退火工藝進行處理。工藝參數如下:玻璃基板溫度為350°C，環境氣氛為20Pa的氮氣保護氣氛，激光脈沖頻率為200Hz，激光能量密度為245mJ/cm2。在上述工藝參數下，納米硅薄膜層晶化為多晶硅薄膜層。實施例6在玻璃基板上使用PECVD工藝分別沉積80nm及IOOnm的SiNx及SiO2,形成SiNx及SiO2雙層緩沖層。使用PECVD工藝在雙緩沖層上沉積納米硅薄膜層。工藝參數如下:反應氣體為99.999%的硅烷(SiH4)及99.999%的氫氣(H2)的混合氣體，其中，硅烷的含量為lwt% ;混合氣體流量為1500sppm ;射頻頻率為13.56MHz ;射頻功率為500W ;工作氣壓為IOOOPa ;玻璃基板的溫度為180°C ;沉積時間為30分鐘。在上述工藝參數下沉積得到納米硅薄膜層，其中，經測試，納米硅薄膜的厚度為90nm，納米硅的平均粒度為40nm，晶態的納米硅晶粒占納米硅薄膜體積的60%。將納米硅薄膜層經 320°C退氫工藝處理110分鐘，然后將納米硅薄膜層經XeCl準分子激光退火工藝進行處理。工藝參數如下:玻璃基板溫度為350°C，環境氣氛為20Pa的氮氣保護氣氛，激光脈沖頻率為400Hz，激光能量密度為248mJ/cm2。在上述工藝參數下，納米硅薄膜層晶化為多晶硅薄膜層。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種低溫多晶硅薄膜的制備方法，其特征在于，所述低溫多晶硅薄膜通過以納米硅薄膜作為前驅體進行晶化而形成。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，包括下述步驟: 沉積納米硅薄膜； 對所述沉積的納米硅薄膜進行退氫處理；以及 將所述退氫處理后的納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述沉積的納米硅薄膜包含的晶態的納米硅晶粒的體積占所述沉積的納米硅薄膜的體積的50-60%。
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述沉積納米硅薄膜的步驟包括: 采用等離子增強化學氣相沉積法沉積納米硅薄膜。
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，在所述采用等離子增強化學氣相沉積法沉積納米硅薄膜的過程中，反應氣體為99.999%的硅烷及99.999%的氫氣的混合氣體，其中，硅烷在所述混合氣體中的質量百分含量為0.1_10%，所述混合氣體的流量為100-1500sppm，工作氣壓為 l(T2-103Pa。
6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，在所述采用等離子增強化學氣相沉積法沉積納米硅薄膜的過程中，射頻頻率為:13.56MHz，射頻功率為30-500W。
7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，在所述采用等離子增強化學氣相沉積法沉積納米硅 薄膜的過程中，沉積時間為20秒-30分鐘。
8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述沉積的納米硅薄膜的厚度為30_100nmo
9.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述沉積的納米硅薄膜中的納米硅的粒度為l_40nm，平均粒度為l_20nm。
10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將所述納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜的步驟包括: 采用準分子激光退火法、固相晶化法或金屬誘導橫向晶化法將所述納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜。
11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，在所述將所述納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜的步驟為采用準分子激光退火法將所述納米硅薄膜晶化形成低溫多晶硅薄膜的情況下，激光脈沖頻率為200-400HZ，激光能量密度為240-250mJ/cm2。
12.一種薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，包括如權利要求1-11任一項所述的低溫多晶硅薄膜的制備方法。
13.—種低溫多晶硅薄膜，其特征在于，所述低溫多晶硅薄膜為通過權利要求1-11任一項所述的方法制備而成的。
14.一種薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管包括權利要求13所述的低溫多晶硅薄膜。
15.一種顯示面板，其特征在于，所述顯示面板包括如權利要求14所述的薄膜晶體管。
全文摘要
本發明的實施例提供了一種低溫多晶硅薄膜及其制備方法、薄膜晶體管及其制備方法和顯示面板，涉及液晶顯示技術，為減少晶界及缺陷，提高薄膜晶體管的質量而發明。所述低溫多晶硅薄膜的制備方法包括所述低溫多晶硅薄膜由納米硅薄膜晶化形成。本發明可用于液晶顯示設備的制備中。
文檔編號H01L21/205GK103247519SQ201310150809
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月26日 優先權日2013年4月26日
發明者劉震 申請人:京東方科技集團股份有限公司