Cat-CVD方法制备多晶硅薄膜的孕育层控制

液晶与显示 , 2007, 22(1): 37-41. doi: 10.3969/j.issn.1007-2780.2007.01.008

Cat-CVD方法制备多晶硅薄膜的孕育层控制

张玉 ^1, , 荆海 ^2, , 付国柱 ^3, , 高博 ^4, , 廖燕平 ^5, , 李世伟 ^6, , 黄金英 ^7,

1.中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,北方液晶工程研究开发中心,吉林,长春,130033;中国科学院,研究生院,北京,130039

2.中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,北方液晶工程研究开发中心,吉林,长春,130033

3.中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,北方液晶工程研究开发中心,吉林,长春,130033

4.中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,北方液晶工程研究开发中心,吉林,长春,130033

5.中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,北方液晶工程研究开发中心,吉林,长春,130033;中国科学院,研究生院,北京,130039

6.吉林彩晶数码高科显示器有限公司,吉林,长春,130033

7.中国科学院,长春应用化学研究所,高分子与化学国家重点实验室,吉林,长春,130022

基金项目: 国家自然科学基金(60576056)

关键词：催化化学气相沉积法 , 多晶硅薄膜 , 非晶硅孕育层 , 氢原子刻蚀 , 晶核 , 晶化速率

Restriction on Amorphous Incubation Layer of Polysilicon Thin Films by Catalytic Chemical Vapor Deposition

采用催化化学气相沉积法(Cat-CVD)制备多晶硅(p-Si)薄膜的初期会形成一层比较厚的非晶硅(a-Si)孕育层.这层孕育层作为p-Si的前驱生长物,给p-Si的晶化提供晶核,同时这层薄膜又存在较多的缺陷,严重影响了p-Si器件的性能.文章采用p-Si的间断生长,对预先沉积的a-Si孕育层进行数分钟的氢原子刻蚀,目的是刻蚀掉有严重缺陷的Si-Si键,保留与晶体硅匹配的Si-Si键,促进晶核形成,抑制孕育层的再生长.经XRD和SEM测试发现,间断p-Si的生长,经若干分钟的H原子处理后多晶硅很快就形成,结晶取向在(111)面上最强,晶粒尺寸平均为80 nm.而传统方法连续生长20 min的硅薄膜经XRD测试未出现多晶硅特征峰.结果表明,用Cat-CVD制备p-Si薄膜,间断生长过程,用氢原子处理预先沉积的一层a-Si孕育层,可以抑制孕育层的生长,提高了p-Si薄膜的晶化速率.

参考文献

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