[发明专利]一种改善金属氧化物绝缘层氧化硅龟裂及针孔的制备方法

说明书

本发明公开一种改善金属氧化物绝缘层氧化硅龟裂及针孔的制备方法，有别于现行镀膜方式的固定下电极以恒定等离子体的密度及位置进行镀膜的技术手段。本发明采用的是一边镀膜一边不间断微调下电极进行上下活动的动态镀膜方式。镀膜过程电极处于不间断动态调整，可稍微改变等离子状态，达到镀膜不连续效果，起到重新填补氧化硅龟裂作用及针孔不连续效果。本发明动态电极镀膜方式大幅改善金属氧化物绝缘层氧化硅的龟裂及针孔现象，使得金属氧化物绝缘层氧的针孔变得轻微且不连续，发挥阻挡后制程及环境不良掺杂的功能。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种改善金属氧化物绝缘层氧化硅龟裂及针孔的制备方法。

背景技术

近年来广泛应用于手机、平板、车载等高端显示屏，具有轻薄、透光度佳及降低制作成本等优点。但制作工艺复杂，玻璃基板上的薄膜晶体管由闸极、闸级绝缘层、源漏极及金属氧化物组成，绝缘层负责保护已完成的金属及金属氧化物线路，以阻挡后续叠加的制程破坏金属氧化物的稳定性。

金属氧化物相较硅基材料薄膜晶体管，其含有更多化学元素，在制作和器件工作过程，更易受制程和使用环境影响，导致TFT性能劣化，使显示屏异常和可靠性降低，例如：(1)金属化合物的含氧量容易受成膜和后续处理过程的影响而导致氧空位缺陷和氧含量不均匀。(2)生产过程和工作环境中的氢很容易作为不良掺杂进入氧化物半导体。

如图1所示，现行金属氧化物绝缘层制备需求，须克服绝缘层含氢量过高问题，避免金属氧化物还原反应，造成氧空位，因此氧化硅材质绝缘层是首选。但氧化硅常规制备方式并无法降低氢的大量产生，导致金属氧化物失去半导体特性。目前制备方式仅克服成膜过程大量氢气产生，即将SiH₄硅烷/N₂O一氧化二氮比例从常规2倍提高至70倍以上，降低氧化硅制备速率，避免氢大量释放，同时产生大量氮气，稀释氢气，避免氢气还原金属氧化物，减少氧空缺。但是该绝缘层已知技术具有如下缺点：(一)成膜速率需降低至5埃每秒(常规30埃每秒)，不可避免的导致氧化硅严重龟裂，导致绝缘效果不佳。(二)如图2或3所示，氧化硅极易存在矫健氧断裂，致使氧化硅形成多孔或称针孔，降低绝缘性，多孔结构向上延伸至顶部，导致绝缘效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善金属氧化物绝缘层氧化硅龟裂及针孔的制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种改善金属氧化物绝缘层氧化硅龟裂及针孔的制备方法，其包括以下步骤：

步骤1，将玻璃基板放置在可上下移动调节的下电极上，

步骤2，依据设定的镀膜所需电极间距移动下电极至基准位置；

步骤3，通过上电极通入镀膜所需气体并由射频功率将镀膜所需气体解离成等离子体以进行镀层，并开始计时镀膜总时间；

步骤4，微距离下移下电极，开始计时动态时间；

步骤5，判断镀膜总时间是否达到设定镀膜时间；是则，执行步骤10；否则，执行步骤6；

步骤6，判断动态时间是否达到设定周期时间；是则，当前动态时间清零并执行步骤7；并执行步骤7；否则，执行步骤5

步骤7，微距离上移下电极，开始计时动态时间；

步骤8，判断镀膜总时间是否达到设定镀膜时间；是则，执行步骤10；否则，执行步骤9；

步骤9，判断动态时间是否达到设定周期时间；是则，当前动态时间清零并执行步骤4；否则，执行步骤8；

步骤10，结束镀膜，关闭镀膜所需气体的输入以及射频功率。

进一步的，步骤2中下电极移动过程中同步进行玻璃基板的预热。

进一步的，步骤3中镀膜所需气体为硅烷和一氧化二氮。