專利名稱：Oled用tft基板的金屬誘導結晶化方法
技術領域：
本發(fā)明屬于液晶顯示器制造技術領域，具體涉及一種OLED用TFT基板的間接金屬 誘導結晶化方法。
背景技術：
AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diode)以 TFT 背板為基板，并 在其上形成陽極層/有機材料層/陰極層等，最后經過封裝工藝來完成制作。AMOLED與TFT-LCD的驅動方式不同，AMOLED為電流驅動方式，而TFT-LCD為電壓 驅動方式。在電流驅動方式中載流子的遷移率是個重要因子，如果對載流子遷移率進行比 較，多晶硅TFT的載流子遷移率要比a-Si TFT優(yōu)秀很多。因此，與TFT-IXD使用a_Si TFT 基板不同，AMOLED需要使用多晶硅TFT。目前有很多種關于將a-Si向多晶硅進行結晶化的方法。代表性的方法 有使用激光的方法 ELC(Eximer Laser Crystallization), CGS(Continuous Grain Silicon)，SLS(Sequential Lateral Solidification)，SELAX(Selectively Enlarging LaserXtallization)等，以及不使用激光的方法 SPC(Solid Phase Crystallization)， MICC (Metal Induced Crystal1ization using Capping layer)，MILC (Metal InducedLateral Crystallization), SGS(Super Grain Silicon)等。目前而言，使用激光的結晶化方法和不使用激光的結晶化方法各有優(yōu)缺點。使用 激光的結晶化方法的很大的不足點是TFT質量均一性不好、難以大型化、初期設備投資費 用及設備維持費用高等，由于這些理由，非激光結晶化方法總體上處于領先地位。在多晶硅的誘導結晶方法中，不使用激光而使用金屬觸媒的方法有很多種。其中 主要的結晶化方法有MILC (Metal Induced Lateral Crytallization，金屬側向誘導結晶 化)法禾口 MICC(Metal Induced Crystallization using Capping layer，使用蓋層的金屬 誘導結晶化)法。圖1為對MILC結晶化方法機理進行說明的模式圖。首先，在非堿玻璃上面，使用 PECVD設備蒸鍍作為緩沖層的硅的氧化物(如SiO2)或硅的氮化物(Si3N4)等，這是為了阻 止AMOLED驅動時發(fā)生的堿離子向TFT膜方向流入。同時，使用PEV⑶設備蒸鍍a_Si。另 夕卜，在之后工藝中盡量只使活性層的兩端暴露在I3R掩膜之外，隨后，通過濺射蒸鍍金屬觸 媒.再在600°C以下的溫度條件下，進行退火來完成多晶硅的制作。MICC結晶化方法是先在非堿玻璃的上面通過PECVD蒸鍍緩沖層；之后使用PECVD 或LPCVD方式蒸鍍a-Si層，然后蒸鍍蓋層(Capping Layer)。這是為了將a_Si薄膜表面盡 量不直接與金屬觸媒接觸。再通過濺射蒸鍍金屬觸媒。最后，進行熱處理，然后去除蓋層。 這樣即為將金屬污染最小化的結晶化方法。因為MICC采用蓋層進行金屬誘導，金屬會向多 晶硅層浸入，也會造成相對多的金屬污染，從而漏電流相比本發(fā)明也要大些。但是，上面兩種使用金屬觸媒的結晶化方法，由于金屬污染，在進行器件制作后， 漏電流特性不可避免地要比不使用金屬觸媒的結晶化方法多少要低，如將采用MILC方法制造的TFT與采用ELC方法制造的TFT的漏電流特性進行比較，一般有2個數量級的差異。目前本領域急需解決用金屬觸媒進行Si結晶化時的金屬污染問題，以改善 AMOLED的漏電流特性，使AMOLED的驅動特性穩(wěn)定
發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是降低金屬誘導方法制造的多晶硅基板的漏電流特性。 本發(fā)明解決技術問題的技術方案是提供一種OLED用TFT基板的金屬誘導結晶化方法。該 方法包括以下步驟a、準備基板，在基板上鍍緩沖層；b、在緩沖層上鍍a-Si層；C、然后在a-Si層上通過I3R掩模光刻形成所需I3R圖形；d、在已形成所需ra圖形的a-Si層表面鍍金屬觸媒層；e、進行熱處理，使a_硅層轉變?yōu)槎嗑Ч鑼樱籪、去除金屬觸媒層，再次通過ra掩模光刻形成所需ra圖形，蝕刻掉ra圖形未遮 蓋的多晶硅層，然后去除ra圖形。其中，上述方法的步驟d中所述的金屬觸媒為Ni。其中，上述方法的步驟d中金屬觸媒層的厚度為10 ？ 100 ？。經本發(fā)明方法處理后，即完成了結晶化工序，然后將TFT基板送入下一道工藝處 理。其中，基板主要是用透明材質，如玻璃、石英。本領域常用非堿玻璃。在處理中一 般會在基板上蒸鍍至少一層緩沖層，上述緩沖層使用硅的氧化物和/或硅的氮化物。上述蒸鍍各種材料層的方式可使用本領域常用的PECVD或LPCVD方式，使用常規(guī) PECVD或LPCVD設備即可完成。本發(fā)明方法中的熱處理條件也是本領域常用的結晶化條件。 本發(fā)明方法中的光刻工藝及PR掩模技術等均可使用本領域現有技術完成。本發(fā)明的有益效果在于使用通過本發(fā)明方法所制造LTPS(低溫多晶硅)TFT的 AMOLED的漏電流特性為10_12A程度，與現有的采用金屬觸媒的MILC、MICC結晶化方法的器 件相比漏電流特性優(yōu)秀1 2個數量級，與沒有使用金屬觸媒的多晶硅TFT-AM0LED器件等 同。這是由于其能控制作為MILC、MICC方法缺陷的金屬污染問題，提高了 OLED用TFT基 板的制造效率。使用本發(fā)明方法進行OLED用TFT基板生產能將更好地發(fā)揮0LED，尤其是 AMOLED的易大型化、均一性好、工藝單價低等優(yōu)勢，使AMOLED有好的應用前景。


圖1表示在玻璃基板表面蒸鍍一層緩沖層；圖2表示在基板上蒸鍍a-Si活性層；圖3表示用ra掩模光刻后得所需I3R圖形；圖4表示在基板的表面濺射蒸鍍得金屬觸媒層；圖5表示通過ra的剝離液進行ra剝離，再準備進行熱處理；圖6表示熱處理使a-Si轉變?yōu)槎嗑Ч瑁粓D7表示去除金屬觸媒層，再在所需圖案上用I3R形成所需ra圖形；
圖8表示蝕刻掉ra圖形未遮蓋的多晶硅層，然后去除ra圖形，完成結晶化工序。各圖中的標注1為基板，2為緩沖層(buffer layer)、3為a_硅(a-Si)活性層， 4為I3R圖形(patterned PR)，5為金屬觸媒層，6為多晶硅(poly-Si)層。
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明具體實施方式
做詳細說明。使用本發(fā)明方法進行結晶化方法的步驟為a、準備基板，在基板上鍍緩沖層(如圖1所示)；b、在緩沖層上鍍a-Si層(如圖2所示)；C、然后在a-Si層上通過I3R掩模光刻形成所需I3R圖形(如圖3所示)；d、在已形成所需I3R圖形的a-Si層表面鍍金屬觸媒層(如圖4所示)，使金屬觸媒 層覆蓋I3R圖形和沒有I3R圖形遮掩的a-Si層，然后去除ra圖形(如圖5所示)；e、行熱處理，使a_硅層轉變?yōu)槎嗑Ч鑼樱籪、去除金屬觸媒層(如圖6所示)，再次通過ra掩模光刻形成所需ra圖形(如圖 7所示)，蝕刻掉與金屬觸媒直接接觸過的那部分多晶硅層(如圖8所示)，然后去除ra圖 形。本領域基板一般為透明基板，如玻璃、石英，常用為非堿玻璃。上述OLED用TFT基板的間接金屬誘導結晶化方法中使用的金屬觸媒一般為Ni。 金屬觸媒層的厚度可根據實際需要進行選擇，常用為10 100 。緩沖層使用硅的氧化 物和/或硅的氮化物。上述蒸鍍各層材料的方式為本領域常用的PECVD或LPCVD方式，使用常規(guī)PECVD 或LPCVD設備即可完成。本發(fā)明方法中的熱處理條件也是本領域常用的結晶化條件。ra掩 模、ra剝離、光刻、蝕刻等也均使用本領域日常使用的常規(guī)技術。本發(fā)明方法的a-Si硅結晶過程中，金屬觸媒直接覆蓋部分a-Si薄膜主要以直接 方式長晶，所需圖案部分a-Si薄膜以側向方式長晶，金屬觸媒直接覆蓋部分生成多晶硅層 金屬污染更大，造成漏電流過大。但本發(fā)明的活性層圖案蝕刻掉了金屬觸媒直接覆蓋部分 a-Si薄膜，只保留了金屬觸媒直接覆蓋部分，所以金屬污染更少，從而漏電流更小。實施例一用本發(fā)明方法制備LTPS(低溫多晶硅)TFT a、在非堿玻璃基板1表面用PECVD設備蒸鍍一層SiO2緩沖層2 ；b、在基板上用PECVD設備蒸鍍a-Si層3，然后用光刻設備掩模光刻成所需I3R圖形 4；C、在已形成所需ra圖形的a-Si層3表面用PECVD設備濺射蒸鍍金屬觸媒層5，使 金屬觸媒層5覆蓋ra圖形4和沒有ra圖形遮掩的a-Si層3，金屬觸媒為Ni，厚度100 ？；e、用冊剝離液進行冊剝離，再600°C下行熱處理使a_Si層3轉變?yōu)槎嗑Ч鑼? ；f、去除金屬觸媒層5，再在所需圖案上用掩模光刻形成所需ra圖形4，蝕刻掉ra 圖形4未遮蓋的多晶硅層6部分，然后去除ra圖形4，結晶化工序完成。隨后將結晶化完成的基本進行現有的后繼工序制備成AMOLED面板。經檢測，用本 方法制成的OLED用TFT基板的漏電流水平為10_12A程度，與現有的采用金屬觸媒的MILC、MICC結晶化方法的器件相比漏電流特性優(yōu)秀1 2個數量級。 主要由于本發(fā)明方法制備的0LED用TFT基板的活性a_Si薄膜層中金屬觸媒直接 覆蓋部分均被蝕刻掉了，只保留了金屬觸媒未直接覆蓋部分，所以金屬污染更少，從而漏電 流更小，具有很好的應用價值。
權利要求
OLED用TFT基板的間接金屬誘導結晶化方法，其特征在于包括以下步驟a、準備基板(1)，在基板上鍍緩沖層(2)；b、在緩沖層(2)上鍍a-Si層(3)；c、然后在a-Si層(3)上通過掩模光刻形成所需PR圖形(4)；d、在已形成所需PR圖形(4)的a-Si層(3)表面鍍金屬觸媒層(5)；e、進行熱處理，使a-硅層(3)轉變?yōu)槎嗑Ч鑼?6)；f、去除金屬觸媒層(5)，再次通過掩模光刻形成所需PR圖形(4)，蝕刻掉PR圖形(4)未遮蓋的多晶硅層(6)，然后去除PR圖形(4)。
2.根據權利要求1所述的0LED用TFT基板的間接金屬誘導結晶化方法，其特征在于 形成所述的金屬觸媒層(5)的金屬觸媒為Ni。
3.根據權利要求1所述的0LED用TFT基板的間接金屬誘導結晶化方法，其特征在于 所述的金屬觸媒層(5)的厚度為10 ？ 100 ？。
全文摘要
本發(fā)明屬于OLED顯示器制造領域，涉及一種OLED用TFT基板的金屬誘導結晶化方法。要解決的技術問題是降低金屬誘導多晶硅基板的漏電流特性。技術方案是提供一種TFT基板的間接金屬誘導結晶化方法，步驟為a、準備基板，在基板上鍍緩沖層；b、在緩沖層上鍍a-Si層；c、然后在a-Si層上通過掩模光刻形成所需PR圖形；d、在已形成所需PR圖形的a-Si層表面鍍金屬觸媒層；e、進行熱處理，使a-硅層轉變?yōu)槎嗑Ч鑼?；f、去除金屬觸媒層，再次通過掩模光刻形成所需PR圖形，蝕刻掉PR圖形未遮蓋的多晶硅層，然后去除PR圖形。本發(fā)明方法用于制備AMOLED用TFT基板。
文檔編號H01L21/205GK101877310SQ20091031084
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權日2009年12月3日
發(fā)明者柳濟宣, 趙大庸 申請人:四川虹視顯示技術有限公司