一種感應加熱非晶矽晶化方法

2023-05-23 04:07:31

專利名稱：一種感應加熱非晶矽晶化方法
技術領域：
本發明涉及一種電子顯示器件，特別涉及一種感應加熱非晶矽晶化方法。
背景技術：
薄膜電晶體在顯示器件中有著廣泛的應用，目前薄膜電晶體的主流技術是非晶矽薄膜電晶體技術，但非晶矽薄膜電晶體有遷移率低、穩定性差的問題，不能適用在一些高要求的領域，如有機發光顯示器件，多晶矽薄膜電晶體可以解決上述問題，因此在有機發光顯示器件中人們開始應用多晶矽薄膜電晶體技術，多晶矽薄膜電晶體技術可以解決上述的問題。在多晶矽薄膜電晶體製造技術中非晶矽薄膜的晶化技術是最關鍵的，為了在玻璃基板上進行晶化，必須使用低溫晶化技術，目前的主要的低溫晶化技術是雷射退火，但雷射技術還有一些局限性，如準分子雷射器的功率不穩定，會引起晶化的不均勻性，從而導致顯示圖像的不均勻，而半導體雷射器雖然功率穩定，但目前半導體雷射器的功率比較小，而且半導體雷射器的波長和矽的吸收波長很難匹配。另外雷射退火設備複雜，大尺寸擴展困難，價格和維護費用都非常高。這都是多晶矽薄膜電晶體普及應用的主要障礙之一。

發明內容
本發明是針對非晶矽薄膜的晶化現在存在的問題，提出了一種感應加熱非晶矽晶化方法，利用感應線圈產生強的交變磁場，交變磁場靠近覆蓋有金屬膜的非晶矽薄膜，金屬膜會產生強的感應渦旋電流，可以迅速加熱金屬膜，從而加熱金屬膜下面的非晶矽，非晶矽被加熱後，導電性增強，在交變磁場中也會產生渦旋電流，進一步對自己加熱，因此非晶矽薄膜被迅速加熱達到晶化溫度，從而達到晶化的目的，所需設備簡單，成本低。本發明的技術方案為一種感應加熱非晶矽晶化方法，先在玻璃基板上沉積一層非晶矽薄膜，再將非晶矽薄膜上覆蓋一層金屬膜，將感應線圈的開口一端貼近金屬膜，感應線圈連接感應電源，感應線圈中通上千安培的交變電流，線圈中產生強的交變磁場垂直作用於金屬膜和非晶矽薄膜，金屬膜產生強的感應渦旋電流，迅速加熱金屬膜，金屬膜上熱傳遞到下面覆蓋的非晶矽薄膜，當非晶矽薄膜被迅速加熱達到晶化溫度後，保持到非晶矽薄膜逐漸轉變為多晶矽薄膜，結晶完以後將玻璃基板冷卻，並對玻璃基板上的金屬膜進行脫膜，最後得到了晶化好的非晶矽薄膜。當線圈中產生強的交變磁場垂直作用於金屬膜和非晶矽薄膜時，讓玻璃基板進行橫向移動，使感應線圈對整個玻璃基板上的非晶矽薄膜進行掃描晶化。所述金屬膜的厚度範圍為10納米到10000納米。本發明的有益效果在於本發明感應加熱非晶矽晶化方法，感應加熱設設備比較簡單，晶化設備的成本較低；感應加熱速度很快，而且是直接對需加熱的區域進行加熱，力口熱效率很高，能效利用率高；感應加熱不會對非晶矽下面的玻璃基板加熱，不會使玻璃基板溫度過高而變形，有利於多晶矽薄膜電晶體普及應用。


圖1為本發明感應加熱非晶矽晶化示意圖。
具體實施例方式如圖1所示感應加熱非晶矽晶化示意圖，先在玻璃基板1上沉積一層非晶矽薄膜 2，再將非晶矽薄膜2上覆蓋一層金屬膜3，將感應線圈4的開口一端貼近金屬膜，感應線圈連接感應電源，感應線圈中通強大交變電流，可達上千安培，線圈中產生強的交變磁場，交變磁場垂直金屬膜和非晶矽薄膜2，金屬膜3會產生強的感應渦旋電流，可以迅速加熱金屬膜3，從而加熱金屬膜3下面覆蓋的非晶矽薄膜2，非晶矽被加熱後，導電性增強，在交變磁場中也產生渦旋電流，進一步對非晶矽薄膜2進行加熱，非晶矽薄膜2被迅速加熱達到晶化溫度，保持一段時間，使非晶矽薄膜2逐漸轉變為多晶矽薄膜。結晶完以後將玻璃基板1冷卻，並對玻璃基板1上的金屬膜3進行脫膜，最後就得到了晶化好的非晶矽薄膜2。為了進行大面積晶化，將沉積有非晶矽薄膜2的玻璃基板1進行橫向移動，從而使感應線圈4對整個底板上的非晶矽薄膜2進行掃描晶化，從而達到大面積計劃的目的。實驗步驟在玻璃基板上用化學氣相沉積的方法沉積一層非晶矽薄膜，非晶矽薄膜的厚度在30納米左右，然後再利用熱蒸發鍍膜設備在非晶矽薄膜上蒸鍍一層金屬鋁膜， 金屬鋁膜的厚度在100納米左右，一般金屬膜的厚度範圍為10納米到10000納米，將玻璃基板放置到感應線圈口下，對線圈通高頻電流，電流為1000安培，2分鐘後停止通電進行冷卻，冷卻後將基板放入鹽酸中對鋁膜進行脫膜，脫膜後就得到了晶化好得多晶矽薄膜基板。
權利要求
1.一種感應加熱非晶矽晶化方法，其特徵在於，先在玻璃基板上沉積一層非晶矽薄膜， 再將非晶矽薄膜上覆蓋一層金屬膜，將感應線圈的開口一端貼近金屬膜，感應線圈連接感應電源，感應線圈中通上千安培的交變電流，線圈中產生強的交變磁場垂直作用於金屬膜和非晶矽薄膜，金屬膜產生強的感應渦旋電流，迅速加熱金屬膜，金屬膜上熱傳遞到下面覆蓋的非晶矽薄膜，當非晶矽薄膜被迅速加熱達到晶化溫度後，保持到非晶矽薄膜逐漸轉變為多晶矽薄膜，結晶完以後將玻璃基板冷卻，並對玻璃基板上的金屬膜進行脫膜，最後得到了晶化好的非晶矽薄膜。
2.根據權利要求1所述感應加熱非晶矽晶化方法，其特徵在於，當線圈中產生強的交變磁場垂直作用於金屬膜和非晶矽薄膜時，讓玻璃基板進行橫向移動，使感應線圈對整個玻璃基板上的非晶矽薄膜進行掃描晶化。
3.根據權利要求1所述感應加熱非晶矽晶化方法，其特徵在於，所述金屬膜的厚度範圍為10納米到10000納米。
全文摘要
本發明涉及一種感應加熱非晶矽晶化方法，利用感應線圈產生強的交變磁場，交變磁場靠近覆蓋有金屬膜的非晶矽薄膜，金屬膜會產生強的感應渦旋電流，可以迅速加熱金屬膜，從而加熱金屬膜下面的非晶矽，非晶矽被加熱後，導電性增強，在交變磁場中也會產生渦旋電流，進一步對自己加熱，因此非晶矽薄膜被迅速加熱達到晶化溫度，從而達到晶化的目的，所需設備簡單，成本低。有利於多晶矽薄膜電晶體普及應用。
文檔編號C30B28/02GK102465338SQ20101054771
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月17日 優先權日2010年11月17日
發明者劉紅君, 陳科 申請人:上海廣電電子股份有限公司