專利名稱：原位多晶薄膜生長(zhǎng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種原位多晶薄膜生長(zhǎng)的方法。更具體地講，原位多晶薄膜生長(zhǎng)方法利用了使多晶硅(p-Si)薄膜生長(zhǎng)的催化劑增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(CECVD)裝置。薄膜生長(zhǎng)后的單獨(dú)的退火和脫氫工藝不是必要的。
背景技術(shù)：
為了提高薄膜的電性能，在硅(Si)薄膜中使用多晶薄膜。通常，當(dāng)在玻璃基底上沉積硅時(shí)，可形成多晶硅(p-Si)薄膜或者非晶硅(α-Si)薄膜。
圖1A描述了多晶硅的面內(nèi)結(jié)構(gòu)，圖1B描述了非晶硅的面內(nèi)結(jié)構(gòu)。在溫度高于大約600℃的情況下，硅是多晶的，而在溫度低于大約600℃的情況下，硅是非晶的。
圖2中示出了多晶硅薄膜的一個(gè)例子，該圖是主動(dòng)矩陣型有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的薄膜晶體管(TFT)的結(jié)構(gòu)的示圖。TFT分為p溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)TFT和n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)TFT。圖2中的主動(dòng)矩陣型OLED由利用在硅中形成溝道的PMOS TFT和NMOS TFT的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)器件來(lái)驅(qū)動(dòng)。隨著硅的結(jié)晶度的增大，電子/空穴的遷移率也增大。因此，結(jié)晶的硅被期望用于高集成的CMOS器件。具體地講，期望使用高品質(zhì)的結(jié)晶硅來(lái)制備更大的OLED。
為了制備用于OLED的高品質(zhì)薄膜，如圖2中所示，期望是具有良好電性能的多晶硅而不是非晶硅來(lái)生產(chǎn)具有良好電子遷移率的TFT。
圖4示出了一種用于制備硅薄膜的方法，該方法包括通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積在玻璃基底上沉積多晶薄膜。首先，在步驟S2，在真空室中設(shè)置玻璃基底。然后在步驟S4，在該玻璃基底上沉積SiN/SiO2緩沖層。隨后在步驟S6，在所述緩沖層上沉積非晶Si。隨后在步驟S8，將非晶Si結(jié)晶為多晶Si。
圖3示出了將硅晶化為多晶硅薄膜的多種工藝。這種結(jié)晶工藝等同于圖4中的步驟S8。這些結(jié)晶工藝分為高溫多晶硅(HTPS)工藝和低溫多晶硅(LTPS)工藝。
在HTPS工藝中，使用石英基底，在高于600℃的溫度下通過爐內(nèi)退火使Si結(jié)晶。然而，石英基底價(jià)格昂貴，使得產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化困難。另外，也難于制造較大尺寸的石英基底，這使得HTPS工藝對(duì)于較大的發(fā)光器件來(lái)說有些不切實(shí)際。
在LTPS工藝中，使用各種能源來(lái)進(jìn)行退火。例如，在固相晶化(SPC)中，與HTPS工藝非常相同，通過爐內(nèi)退火或快速熱退火(RTA)使非晶Si結(jié)晶。然而，這些工藝導(dǎo)致基底變形并且非常浪費(fèi)時(shí)間。另外，在金屬誘導(dǎo)晶化(MIC)或金屬誘導(dǎo)側(cè)向晶化(MILC)中，在非晶Si上形成金屬圖案，然后通過RTA或爐內(nèi)退火來(lái)使其結(jié)晶。然而，這些工藝由于硅化物的形成和Si與硅化物的反應(yīng)而導(dǎo)致TFT中的電流泄漏。
在超晶Si(SGS)工藝中，在非晶Si上生長(zhǎng)SiN緩沖層。然后金屬晶種在該緩沖層上生長(zhǎng)并退火。結(jié)晶后，用濕蝕刻來(lái)去除SiN緩沖層。因?yàn)榫Я３叽缈烧{(diào)整或變粗化，所以SGS工藝是有優(yōu)勢(shì)的。然而，該工藝很復(fù)雜，而且濕蝕刻會(huì)影響Si的性能。
同樣，準(zhǔn)分子激光退火(ELA)工藝和連續(xù)側(cè)向結(jié)晶(SLS)工藝非常浪費(fèi)時(shí)間并且激光的使用限制了大發(fā)光器件的制造。具體地講，在大量生產(chǎn)的ELA中用于結(jié)晶的激光設(shè)備不僅價(jià)格昂貴而且具有難以形成大激光束的固有性質(zhì)。另外，在ELA工藝中，不能控制晶粒尺寸，從而限制了ELA工藝的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，用于原位多晶薄膜生長(zhǎng)的方法包括使用用于使多晶硅(p-Si)薄膜生長(zhǎng)的催化劑增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(CECVD)裝置。這種方法省去了CECVD后的單獨(dú)的退火和脫氫工藝。與這種方法相關(guān)的工藝時(shí)間和制造成本顯著降低，并且由于省去了笨重的退火設(shè)備，該方法能夠制造更大的器件。
用于原位多晶薄膜生長(zhǎng)的方法包括首先通過排盡室內(nèi)氣體來(lái)形成真空室。然后凈化真空室并將催化劑引入到真空室中。隨后，基底被插入到凈化過的室中，并將反應(yīng)氣體注射到該室中。然后，反應(yīng)氣體與催化劑在該室中反應(yīng)以在基底上生長(zhǎng)多晶薄膜。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在基底上沉積的多晶薄膜包括多晶Si薄膜。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，首先通過將凈化氣體引入到真空室然后加熱包含催化劑和凈化氣體的該室來(lái)凈化該真空室。適合的凈化氣體的非限制性例子包括H2、Ar、N2和He。
催化劑可為鎢催化劑。在一個(gè)實(shí)施例中，鎢催化劑被加熱到不低于大約2000℃的凈化溫度，在另一實(shí)施例中，鎢催化劑被加熱到2300℃。
注射到真空室中的氣體可包括含Si的氣體，如SiH4。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，反應(yīng)氣體包括SiH4和H2的混合物，其中，該混合物包括的H2比SiH4多。在另一實(shí)施例中，反應(yīng)氣體包括SiH4和H2的混合物，其中，H2/SiH4的比率大于大約5。在又一實(shí)施例中，H2/SiH4的比率為大約10。
催化劑可為鎢催化劑，并且加熱時(shí)，鎢催化劑離解反應(yīng)氣體。在一個(gè)實(shí)施例中，鎢催化劑被加熱到不低于大約1800℃的反應(yīng)溫度。在另一實(shí)施例中，鎢催化劑被加熱到大約1800℃的反應(yīng)溫度。另外，鎢催化劑和基底相互隔開大約5cm或更短的距離。
該方法還可以包括通過將熱能施加到多晶薄膜來(lái)提高沉積的多晶薄膜的結(jié)晶度。在將能量施加到多晶薄膜的過程中，加熱的催化劑被用作熱源并靠近基底放置。在一個(gè)實(shí)施例中，催化劑被加熱到高于大約2000℃的結(jié)晶溫度。在另一實(shí)施例中，催化劑被加熱到大于大約2400℃的結(jié)晶溫度，并且距離基底大約10cm或更短的距離放置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過加熱支撐基底的基底支撐物將能量施加到多晶薄膜上。
在從由真空氣氛、氫氣氛和惰性氣體氣氛組成的組中選擇的氣氛的條件下，可將能量施加到多晶薄膜。
該方法還可以包括在沉積多晶薄膜前在基底上沉積緩沖層。緩沖層可包括含Si的化合物，例如SiN、SiO2或SiN/SiO2。


通過結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行下面的描述，本發(fā)明以上和/或其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更易于理解，其中圖1A是多晶硅面內(nèi)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖1B是非晶硅面內(nèi)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是具有多晶硅薄膜的薄膜晶體管(TFT)的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是示出用于制備多晶Si薄膜的各種現(xiàn)有技術(shù)工藝的示意圖；圖4是示出用于制備多晶Si薄膜的現(xiàn)有技術(shù)工藝的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的催化劑增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(CECVD)裝置的剖面圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的催化反應(yīng)和薄膜沉積的示意圖；圖7A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的相對(duì)于多晶Si薄膜的沉積時(shí)間的催化溫度和沉積厚度的曲線圖；圖7B是示出圖7A中的薄膜沉積工藝的示意圖；圖8A是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的相對(duì)于多晶Si薄膜的沉積時(shí)間的催化溫度和沉積厚度的曲線圖；圖8B是示出圖8A中的薄膜沉積工藝的示意圖；圖9是通過圖7A和圖7B中的方法沉積的多晶Si薄膜的拉曼分析結(jié)果的曲線圖；圖10是通過圖7A和圖7B中的方法沉積的多晶Si薄膜的二次離子質(zhì)譜(SIMS)結(jié)果的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，這些實(shí)施例的描述僅是為了解釋的目的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員之一理解可對(duì)描述的實(shí)施例進(jìn)行各種修改。
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的催化劑增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(CECVD)裝置的剖面圖。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的CECVD裝置包括室30，在該室30中薄膜形成在基底38上。噴頭32位于室30中，用于將反應(yīng)氣體注射在基底38上。室30還包括用于均勻分布反應(yīng)氣體的分配器34，該分配器34具有分配孔34a。設(shè)置了催化劑熱絲單元36以加熱通過分配器34注射的反應(yīng)氣體并將該反應(yīng)氣體離解為離子或自由基?；?8安裝在卡盤39上。室30包括用于排放反應(yīng)氣體的排放孔31。側(cè)壁42設(shè)置在室30中，用于抑制顆粒產(chǎn)生。用于將凈化氣體提供到室30中的通道44設(shè)置在室的內(nèi)壁30a和側(cè)壁42之間。
側(cè)壁42防止Si薄膜的顆粒沉積在室30的內(nèi)壁30a上。側(cè)壁42包括高溫加熱器42a。在描述的實(shí)施例中，高溫加熱器是高溫?zé)峤z。
催化劑熱絲單元36具有氣體通路36b，通過氣體通路36b引入凈化氣體。氣體通路36b位于催化劑熱絲單元36中，以將凈化氣體提供到催化熱絲36a的連接部分A。
適用的凈化氣體的非限制性例子包括H2、Ar、N2、He等。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，CECVD裝置用于使多晶薄膜在基底上生長(zhǎng)。為了使多晶薄膜在基底上生長(zhǎng)，首先通過抽盡室內(nèi)氣體來(lái)形成真空室。然后凈化真空室，將催化劑引入該室中。隨后將反應(yīng)氣體注射到真空室中，基底位于該真空室中。然后反應(yīng)氣體與催化劑在該室中反應(yīng)。與圖3中示出的現(xiàn)有技術(shù)工藝不同，在根據(jù)該實(shí)施例的方法中不需要后續(xù)的退火或脫氫工藝。
圖6示出了在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的CECVD裝置中發(fā)生的催化反應(yīng)和薄膜沉積。如所示的，SiH4反應(yīng)氣體通過分配器34的分配孔34a被注射到室30中。然后，SiH4通過在催化劑熱絲單元36上發(fā)生的催化反應(yīng)被離解成Si和4H。離解出的Si聚集在玻璃基底38上，從而在該基底上生長(zhǎng)出薄膜。此時(shí)，在沉積的Si薄膜的表面上，離解出的H重新化合成H2。H的重新化合是放熱反應(yīng)，該放熱反應(yīng)產(chǎn)生的熱能用于使Si結(jié)晶。
在Si薄膜被沉積在玻璃基底38上之前凈化室30。通過將凈化氣體注射到真空室并在含有凈化氣體的室中加熱催化劑來(lái)凈化室30。在一個(gè)實(shí)施例中，凈化氣體是H2。其他適合的凈化氣體包括Ar、N2、He等。
在一個(gè)實(shí)施例中，催化劑包括鎢(W)。將鎢催化劑加熱到凈化溫度，該凈化溫度低于催化劑的熔點(diǎn)且不低于大約2000℃。或者，將催化劑加熱到大約2300℃的凈化溫度。當(dāng)凈化室30時(shí)，氫通過蝕刻來(lái)清潔催化劑和真空室的內(nèi)部。
為了沉積多晶Si薄膜，反應(yīng)氣體被注射到真空室中。在一個(gè)實(shí)施例中，反應(yīng)氣體是含Si的氣體，如SiH4。
根據(jù)另一實(shí)施例，使用氣體的混合物作為反應(yīng)氣體。例如，可使用SiH4和H2的混合物。在這個(gè)實(shí)施例中，在由氫原子化合形成的氫分子的產(chǎn)生過程中，產(chǎn)生熱。該熱能使Si薄膜生長(zhǎng)。另外，當(dāng)在具有過量氫原子的氫氣氛的情況下，Si原子聚集在基底的表面上時(shí)，Si原子的表面遷移率增大。這種增大的Si原子表面遷移率在多晶硅薄膜生長(zhǎng)中是所期望的。因此，反應(yīng)氣體包括的H2比包括的SiH4多，與過量的H2相比，將要沉積的Si的量少。因此，為了提高產(chǎn)量，H2/SiH4的比率是大約5。在另一個(gè)實(shí)施例中，H2/SiH4的比率是大約10。然而，根據(jù)需要，H2/SiH4的比率可為10或更大。
如上所述，當(dāng)利用SiH4作為反應(yīng)氣體在基底上沉積Si時(shí)，可使用鎢催化劑?；蛘?，只要各種其他催化劑可以離解出反應(yīng)氣體，均可以被使用。
當(dāng)使用鎢催化劑時(shí)，催化裂化反應(yīng)使SiH4離解成Si和4H。通過加熱鎢催化劑來(lái)促進(jìn)催化裂化反應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中，鎢催化劑被加熱到反應(yīng)溫度，該反應(yīng)溫度低于催化劑的熔點(diǎn)且不低于大約1800℃。在另一個(gè)實(shí)施例中，催化劑被加熱到大約1800℃的反應(yīng)溫度。鎢催化劑和基底相互隔開小于大約5cm的距離。
在通過SiH4與鎢催化劑的反應(yīng)來(lái)沉積Si薄膜后，通過將熱能施加于沉積的多晶薄膜來(lái)提高沉積的多晶薄膜的結(jié)晶度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，加熱的催化劑用作熱源并靠近基底放置。催化劑被加熱到結(jié)晶溫度，該結(jié)晶溫度低于催化劑的熔點(diǎn)且不低于大約2000℃。在另一個(gè)實(shí)施例中，催化劑被加熱到大約2400℃的結(jié)晶溫度。加熱的催化劑和基底隔開大約10cm或更小的距離。此外，根據(jù)薄膜的物理性能和結(jié)晶工藝的特點(diǎn)，這種結(jié)晶工藝可以在真空氣氛、氫氣氛、惰性氣氛等任一氣氛下進(jìn)行。
在可選擇的實(shí)施例中，通過加熱支撐基底的基底支撐物，可將熱能施加給多晶薄膜。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，緩沖層可沉積在基底上。緩沖層可包括含Si的材料，例如SiN、SiO2或SiN/SiO2。
現(xiàn)在將參照附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于原位多晶薄膜生長(zhǎng)的方法。
圖7A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的相對(duì)于多晶Si薄膜的沉積時(shí)間的催化溫度和沉積厚度的曲線圖。圖7B示出了圖7A中的薄膜沉積工藝。如圖7A所示，在步驟S10，首先通過抽盡室內(nèi)氣體形成真空室，然后將氫氣引入該室內(nèi)并將鎢催化劑加熱到大約2300℃的凈化溫度來(lái)凈化室。在步驟S20，將玻璃基底放置在室中，在步驟S40，緩沖層SiN/SiO2沉積在玻璃基底上。如果期望，可去除緩沖層沉積的步驟。然后在步驟S80將包括SiH4和H2的反應(yīng)氣體引入室中，并沉積Si薄膜。在Si薄膜的沉積過程中，催化劑保持在大約1800℃的反應(yīng)溫度。反應(yīng)氣體中H2/SiH4的比率大于10，催化劑和基底之間的距離小于大約5cm。這些工藝步驟中的每一步和用于多晶Si薄膜生長(zhǎng)的裝置與如上所述的工藝步驟和裝置相同。
現(xiàn)在將參照附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的原位多晶薄膜生長(zhǎng)方法。
圖8A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的相對(duì)于多晶Si薄膜的沉積時(shí)間的催化溫度和沉積厚度的曲線圖。圖8B示出了圖8A中的薄膜沉積工藝。如圖8A所示，在步驟S110，首先通過抽盡室內(nèi)氣體形成真空室，然后將氫氣引入室內(nèi)并將鎢催化劑加熱到大約2300℃的凈化溫度來(lái)凈化室。在步驟S120，將玻璃基底放置在室中，在步驟S140，緩沖層SiN/SiO2沉積在玻璃基底上。如果期望可去除緩沖層沉積的步驟。然后在步驟S180將包括SiH4和H2的反應(yīng)氣體引入室中，并沉積Si薄膜。在Si薄膜的沉積過程中，催化劑保持在大約1800℃的反應(yīng)溫度。反應(yīng)氣體中H2/SiH4的比率大于10，催化劑和基底之間的距離小于大約5cm。這些工藝步驟中的每一步和用于多晶Si薄膜生長(zhǎng)的裝置與如上所述的工藝步驟和裝置相同。
其后，在步驟S190，催化劑被加熱到大約2400℃的結(jié)晶溫度，并靠近基底放置。這個(gè)步驟在真空氣氛下進(jìn)行。通過這種方法，使晶粒在步驟S180的Si薄膜沉積后進(jìn)一步被粗化。
分析通過圖7A和圖7B中的方法沉積的多晶Si薄膜，該分析的結(jié)果記錄在圖9和圖10中。圖9是通過圖7A和圖7B中示出的方法沉積的多晶Si薄膜的拉曼分析結(jié)果的曲線圖，圖10是通過圖7A和圖7B中示出的方法沉積的多晶Si薄膜的二次離子質(zhì)譜(SIMS)的曲線圖。
如圖9所示，在沉積在Si晶片上的SiO2層上生長(zhǎng)的多晶Si薄膜在520cm-1處出現(xiàn)了一個(gè)峰。相反，Si晶片在4.4cm-1處出現(xiàn)了一個(gè)峰。這種結(jié)果表明通過CECVD生長(zhǎng)的Si薄膜被晶化，而不需要隨后的退火。
通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)生長(zhǎng)的Si薄膜的拉曼峰通常更寬，因?yàn)橥ㄟ^PECVD生長(zhǎng)的Si薄膜大部分是非晶態(tài)的。相反，由于通過催化劑造成的反應(yīng)氣體的完全離解和由氫氣氛而發(fā)生的化學(xué)退火，導(dǎo)致根據(jù)本發(fā)明的通過CECVD生長(zhǎng)的Si薄膜是多晶的。當(dāng)Si薄膜通過本發(fā)明的CECVD方法生長(zhǎng)時(shí)，不需要后續(xù)的退火工藝。
如圖10所示，通過CECVD生長(zhǎng)的多晶Si薄膜的H、C、O和N的含量低。具體地講，通過CECVD生長(zhǎng)的多晶Si薄膜的H含量遠(yuǎn)小于通過PECVD生長(zhǎng)的Si薄膜的H含量。
盡管本發(fā)明是相對(duì)于Si薄膜進(jìn)行的描述，但是可以理解本發(fā)明的方法可用于形成其他薄膜。另外，可以理解本發(fā)明并不限于鎢(W)催化劑。而是可以使用任何適合的催化劑。
盡管已經(jīng)結(jié)合特定的示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離如權(quán)利要求所述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)描述的實(shí)施例進(jìn)行各種修改和替換。
權(quán)利要求
1.一種用于原位多晶薄膜生長(zhǎng)的方法，包括的步驟有排盡室內(nèi)氣體以形成真空室；凈化所述真空室；在所述真空室內(nèi)設(shè)置催化劑；在所述真空室內(nèi)設(shè)置基底；將反應(yīng)氣體注射到所述真空室內(nèi)；在所述真空室內(nèi)所述反應(yīng)氣體與所述催化劑反應(yīng)，以在所述基底上生長(zhǎng)多晶薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，沉積在所述基底上的所述多晶薄膜包括多晶Si薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述凈化工藝包括將凈化氣體引入到所述真空室中；加熱所述催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述凈化氣體是從由H2、Ar、N2和He組成的組中選擇的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述催化劑包括鎢。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述鎢催化劑被加熱到不低于大約2000℃的溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述鎢催化劑被加熱到大約2300℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述反應(yīng)氣體包括含有Si的氣體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述反應(yīng)氣體包括SiH4。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述反應(yīng)氣體包括SiH4和H2的混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述反應(yīng)氣體包含的H2比SiH4多。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，H2/SiH4的比率為大約5或更大。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，H2/SiH4的比率為大約10。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述催化劑包括鎢。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述反應(yīng)氣體與所述催化劑反應(yīng)步驟包括加熱所述催化劑以使所述反應(yīng)氣體離解。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述鎢催化劑被加熱到不低于大約1800℃的溫度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述鎢催化劑被加熱到大約1800℃。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述鎢催化劑和所述基底相互隔開大約5cm或更小的距離。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括提高沉積的多晶薄膜的結(jié)晶度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，通過將熱能施加到所述多晶薄膜使所述沉積的多晶薄膜的結(jié)晶度提高。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，通過加熱所述催化劑和將被加熱的催化劑靠近所述基底放置來(lái)將所述熱能施加到所述多晶薄膜。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述催化劑被加熱到高于大約2000℃的溫度。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述催化劑被加熱到高于大約2400℃的溫度。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述催化劑和所述基底相互隔開大約10cm或更小的距離。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，通過加熱支撐所述基底的基底支撐物來(lái)將所述熱能施加到所述多晶薄膜上。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，在從由真空氣氛、氫氣氛和惰性氣體氣氛組成的組中選擇的氣氛的條件下將所述熱能施加到所述多晶薄膜。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在沉積所述多晶薄膜前在所述基底上沉積緩沖層。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述緩沖層包括含Si的材料。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述緩沖層包括從由SiN、SiO2和SiN/SiO2組成的組中選擇的材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于原位多晶薄膜生長(zhǎng)的方法。催化劑增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(CECVD)裝置被用于使多晶硅薄膜生長(zhǎng)。不需要后續(xù)的退火或脫氫工藝。該方法包括排盡室內(nèi)氣體以形成真空室，然后凈化真空室并引入催化劑。然后在真空室內(nèi)放置基底，并將反應(yīng)氣體注射到室中。在真空室內(nèi)反應(yīng)氣體與催化劑反應(yīng)以在基底上生長(zhǎng)多晶薄膜。本發(fā)明的方法縮短了工藝時(shí)間并降低了生產(chǎn)成本，并且，由于省去了笨重的退火設(shè)備，本發(fā)明可用于制造更大的器件。
文檔編號(hào)C23C16/52GK1861841SQ20061008020
公開日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2006年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月13日
發(fā)明者金漢基, 金明洙, 許明洙, 鄭錫憲, 姜熙哲 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社