專利名稱：制造多晶硅薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造用于太陽能電池中的多晶硅(polycrystalline silicon, poly-Si)薄膜的方法，更具體說來，涉及根據(jù)金屬誘導(dǎo)結(jié)晶(metal-induced crystallization, MIC)工藝，使用非晶形硅(amorphous silicon, a_Si)薄膜有效制造多晶硅薄膜的方法。
背景技術(shù)：
一般說來，在制造多晶硅(poly-Si)期間出現(xiàn)的大部分問題都是由于使用易受高溫影響的玻璃襯底導(dǎo)致工藝溫度無法充分升高到使非晶形硅(a-Si)薄膜結(jié)晶的溫度所引起。在多晶硅的制造中，需要高溫退火工藝的工藝可以是將非晶形硅薄膜變?yōu)榻Y(jié)晶硅薄膜的結(jié)晶工藝，以及包含摻雜工藝和電活化工藝的摻雜劑活化工藝。近來，已經(jīng)提出在玻璃襯底允許的低溫下，花費少量時間形成多晶硅薄膜的各種低溫多晶硅(low-temperature poly-Si, LTPS)工藝。形成多晶硅薄膜的典型方法可包含固相結(jié)晶(solid-phase crystallization, SPC)工藝、準(zhǔn)分子激光退火(excimer laser annealing, ELA)工藝和金屬誘導(dǎo)結(jié)晶(MIC)工藝。SPC工藝是由非晶形硅形成多晶硅層的最直接且最古老的方法。SPC工藝可包含在約600°C或600°C以上溫度下，使非晶形硅薄膜退火數(shù)十小時，以形成具有尺寸為約數(shù)微米的晶粒的多晶硅薄膜。使用SPC工藝獲得的多晶硅薄膜中的晶粒會具有高缺陷密度，因退火溫度高而難以采用玻璃襯底，并且因退火工藝持續(xù)時間較長引起工藝時間增加。ELA工藝包含用準(zhǔn)分子激光束瞬時照射非晶形硅層數(shù)納秒(nano-second)，以在不破壞玻璃襯底的情況下，使非晶形硅層熔融并再結(jié)晶。然而，已知ELA工藝在大量生產(chǎn)方面存在嚴重問題。在ELA工藝中，根據(jù)激光照射， 多晶硅薄膜具有極不均勻的晶粒結(jié)構(gòu)。具有較窄加工范圍的ELA工藝會妨礙均勻結(jié)晶硅薄膜的形成。另外，表面粗糙的多晶硅薄膜可能會不利地影響裝置的特性。當(dāng)將這種多晶硅層施用于明顯受薄膜晶體管(thin-film transistor, TFT)均勻度影響的有機發(fā)光二極管 (organic light-emitting diode, 0LED)時,這一問題變得很嚴重。提出的MIC工藝可克服上述問題。MIC工藝可包含使用濺鍍工藝或旋涂工藝在非晶形硅上涂覆金屬催化劑，并使用低溫退火工藝誘導(dǎo)非晶形硅結(jié)晶。各種金屬，例如鎳 (Ni)、銅(Cu)、鋁(Al)和鈀(Pd)，都可用作金屬催化劑。一般說來，MIC工藝可以使用鎳作為金屬催化劑執(zhí)行，因為反應(yīng)易于控制，并且可以獲得較大晶粒。盡管MIC工藝可以在低于約450°C的溫度下進行，但在實際大量生產(chǎn)方面，MIC工藝還存在相當(dāng)大問題。具體說來，擴散到TFT的活化區(qū)中的大量金屬會導(dǎo)致典型的金屬污染，由此增加漏電流，而這是TFT的一個特性。盡管LTPS最初是在嘗試將LTPS施用于液晶顯示器(liquid crystal display, IXD)時開發(fā)出來的，但隨著近來主動矩陣式有機發(fā)光二極管(active-matrix organiclight-emitting diode, AM0LED)和薄膜多晶硅太陽能電池的引入，已經(jīng)越來越需要開發(fā) LTPS。由于在不久的將來，AMOLED將與市場上用于多種顯示器產(chǎn)品組的非晶形硅TFT IXD競爭，故迫切需要一種以低成本和高產(chǎn)率制造多晶硅薄層的方法。此外，由于AMOLED還將與用于太陽能電池中的結(jié)晶晶片競爭，故可以重點考慮一種制造多晶硅薄層的方法。因此，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和市場競爭力可取決于以比非晶形硅TFT LCD和包含結(jié)晶晶片的太陽能電池(其制造技術(shù)已經(jīng)達到穩(wěn)定階段)成本更低且更穩(wěn)定的方式制造多晶硅薄層的技術(shù)。圖1是說明使用MIC工藝由非晶形硅制造多晶硅薄層的常規(guī)工藝的示意圖。參看圖1，在常規(guī)工藝中，可在襯底1(例如玻璃襯底)上形成由氧化硅(SiO2)形成的緩沖層2，
(plasma-enhanced chemical vapor deposition, PECVD)工藝在緩沖層2上形成非晶形硅層3。隨后，可使用濺鍍工藝在非晶形硅層3上涂覆金屬，例如鎳(Ni)，并使用快速熱退火(rapid thermal annealing, RTA)工藝，在約700°C 溫度下退火，由此使非晶形硅層3結(jié)晶成結(jié)晶硅5。然而，根據(jù)常規(guī)工藝，由于很難精確地控制涂覆在非晶形硅層3上的金屬的量，致使去除過量涂覆的金屬成為問題。去除過量涂覆的金屬不僅會導(dǎo)致制造成本增加，而且還會對結(jié)晶硅的質(zhì)量造成有害影響。

發(fā)明內(nèi)容


圖1是說明使用金屬誘導(dǎo)結(jié)晶(MIC)工藝制造多晶硅(poly-Si)薄膜的常規(guī)工藝的圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的制造工藝的流程圖。圖3是形成圖2操作的第一硅層的得到的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖4是形成圖2操作的過量催化劑捕獲層的得到的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖5是由圖2的蝕刻工藝得到的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖6是形成圖2操作的第二硅層的得到的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖7是在圖2的結(jié)晶工藝后上面形成有多晶硅層的襯底的示意圖。圖8是非晶形硅層的表面的光學(xué)顯微圖像。圖9是繪示圖8中所示非晶形硅層的波數(shù)的圖。圖10是結(jié)晶硅晶片的表面的光學(xué)顯微圖像。圖11是繪示圖10中所示結(jié)晶硅晶片的波數(shù)的圖。圖12是使用常規(guī)MIC工藝制造的多晶硅薄膜的表面的光學(xué)顯微圖像。圖13是繪示圖12中所示多晶硅薄膜的波數(shù)的圖。圖14是根據(jù)本發(fā)明制造的多晶硅薄膜的表面的光學(xué)顯微圖像。圖15是繪示圖14中所示多晶硅薄膜的波數(shù)的圖?！锤綀D元件符號〉
10:襯底20緩沖層30:金屬層40第一硅層50:氮化硅層55硅化物層60:第二硅層70結(jié)晶硅Si:金屬層形成操作S2氧化物層形成操作S3:圖案化操作S4第一硅層形成操作S5:過量催化劑捕獲層形成操作S6:第一退火操作S7:蝕刻操作S8第二硅層形成操作S9:結(jié)晶操作
具體實施例方式技術(shù)問題本發(fā)明提供一種使用金屬誘導(dǎo)結(jié)晶(MIC)工藝，通過精確地控制金屬催化劑的量并在低溫下實行結(jié)晶工藝來有效制造多晶硅(poly-Si)薄膜的方法。技術(shù)解決方案根據(jù)本發(fā)明一方面，提供一種制造多晶硅(poly-Si)薄膜的方法，所述方法包含在絕緣襯底上形成金屬層的金屬層形成操作；通過使金屬層退火或通過沉積金屬氧化物層，在金屬層表面上形成金屬氧化物層的氧化物層形成操作；在氧化物層形成操作中所形成的金屬氧化物層上堆疊硅層的第一硅層形成操作；使用退火工藝，通過使金屬催化劑原子由金屬層移到第一硅層來形成硅化物層的第一退火操作；在硅化物層上堆疊非晶形硅(a-Si)層的第二硅層形成操作；以及使用退火工藝，通過硅化物層的粒子介質(zhì)，使非晶形硅層結(jié)晶成結(jié)晶硅層的結(jié)晶操作。有益作用在根據(jù)本發(fā)明的制造多晶硅(poly-Si)薄膜的方法中，可精確控制擴散到非晶形硅(a-Si)層中并在非晶形硅層中充當(dāng)硅結(jié)晶核的金屬催化劑的量，由此能夠有效制造出多晶硅薄層。另外，根據(jù)本發(fā)明的制造多晶硅薄膜的方法可使結(jié)晶工藝能夠在比常規(guī)方法低的溫度下進行。最佳模式本發(fā)明將參照所附圖進行詳細描述，在這些圖中，將顯示本發(fā)明的示范性實施例。圖2是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的制造工藝的流程圖。圖3是形成圖2操作的第一硅層的得到的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖4是形成圖2操作的過量催化劑捕獲層的得到的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖5是由圖2的蝕刻工藝得到的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖6是形成圖2操作的第二硅層的得到的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
參看圖2到圖6，根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的制造多晶硅(poly-Si)薄膜的方法 (下文中稱為“制造方法”)可包含金屬層形成操作Si、氧化物層形成操作S2、圖案化操作 S3、第一硅層形成操作S4、過量催化劑捕獲層形成操作S5、第一退火操作S6、蝕刻操作S7、 第二硅層形成操作S8和結(jié)晶操作S9。在金屬層形成操作Sl中，可在例如玻璃襯底等絕緣襯底10上形成金屬層30，例如鎳(Ni)。襯底10可包含由例如氧化硅(SiO2)等材料形成的緩沖層20。緩沖層20可制備成充當(dāng)絕緣體。制備的緩沖層20還可防止雜質(zhì)從襯底10擴散到下文所述的第一硅層40或第二硅層60中，并防止第一硅層40或第二硅層60在隨后的氧化物層形成操作S2、第一退火操作S6或結(jié)晶操作S9中被雜質(zhì)污染。金屬層30可以使用例如濺鍍工藝或等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝等已知工藝形成。金屬層30的厚度可為約5埃(A )到1500 埃。當(dāng)金屬層30的厚度小于約5埃時，工藝復(fù)現(xiàn)性可能會因金屬層30的厚度過小而降級， 而且當(dāng)將金屬層30沉積在較大區(qū)域上時，金屬層30的均勻度也會降級。當(dāng)金屬層30的厚度大于約1500埃時，大量過量的金屬會擴散到第二硅層60中，導(dǎo)致污染第二硅層60，由此使包含在下文所述的結(jié)晶操作S9中形成的多晶硅的裝置的特性降級。在氧化物層形成操作S2中，可在真空、空氣、氧氣和氮氣中任一種的氛圍中，使金屬層30退火以在金屬層30的表面上形成金屬氧化物層35，例如鎳氧化物(NiO或Ni2O3)。 或者，可將金屬氧化物層35沉積在金屬層30上以形成金屬氧化物層35。金屬氧化物層35 可在約400°C到1000°C的退火溫度下形成。當(dāng)在低于約400°C的退火溫度下形成金屬氧化物層35時，可能會不當(dāng)?shù)匦纬涉囇趸铩．?dāng)在高于約1000°C的退火溫度下形成金屬氧化物層35時，由玻璃形成的襯底10可能會因熱沖擊而變形或損壞。在氧化物層形成操作S2 中，退火工藝可使用加熱爐工藝(furnace process)、快速熱退火(RTA)工藝和紫外線(UV) 退火工藝。金屬氧化物層35可用于在下文所述的第一退火操作S6期間降低金屬催化劑擴散期間的活化能，以便形成硅化物層陽。金屬氧化物層35的厚度可為約1埃到300埃。當(dāng)金屬氧化物層35的厚度小于約1埃時，金屬氧化物層35可能會因厚度過小而無法執(zhí)行適當(dāng)操作。當(dāng)金屬氧化物層35的厚度大于約300埃時，金屬催化劑很難從金屬層30擴散。在圖案化操作S3中，在氧化物層形成操作S2后，可以使用光刻術(shù)或蝕刻工藝去除一部分金屬氧化物層35，并圖案化以暴露出金屬層30。必要時，可省略圖案化操作S3?？赡苄枰獔D案化操作S3來均勻分布結(jié)晶硅的生長核。在第一硅層形成操作S4中，可以使用例如PECVD工藝等已知工藝，在金屬氧化物層35上形成由非晶形硅(a-Si)形成的第一硅層40。第一硅層40的厚度可為約5埃到 1500埃。當(dāng)?shù)谝还鑼?0的厚度小于約5埃時，工藝復(fù)現(xiàn)性可能會因第一硅層40的厚度過小而降級，而且當(dāng)將第一硅層40沉積在較大區(qū)域上時，第一硅層40的均勻度也會降級。當(dāng)?shù)谝还鑼?0的厚度大于約1500埃時，第一硅層40將與金屬層30組合，引起形成硅化物層陽不需要的化合作用。此外，金屬層30的厚度與第一硅層40的厚度的比率可在1 0.5 到1 6的范圍內(nèi)。當(dāng)金屬層30的厚度與第一硅層40的厚度的比率在上述范圍外時，可能會引起形成硅化物層陽所不需要的上述化合作用。也就是說，可能會引起組成與金屬誘導(dǎo)組合所需的硅化物組成不同的化合作用，從而阻礙誘導(dǎo)結(jié)晶。在過量催化劑捕獲層形成操作S5中，可在第一硅層40上形成氮化硅(SiN)層50。 形成SiN層50的方法包含使用例如PECVD工藝等已知工藝，在第一硅層40上堆疊SiN粒子。SiN層50的厚度可為約100?；虺^100埃。當(dāng)SiN層50的厚度小于約100埃時， SiN層50可能會因其厚度過小而無法均勻形成于較寬區(qū)域上，并且無法適當(dāng)?shù)夭东@過量的催化劑。 在第一退火操作S6中，可執(zhí)行退火工藝以使金屬催化劑原子(例如鎳(Si))能從金屬層30通過金屬氧化物層35傳到第一硅層40，由此形成硅化物層55。在第一退火操作 S6中，退火工藝可包含加熱爐工藝、RTA工藝或UV退火工藝。在第一退火操作S6中形成的硅化物層陽可充當(dāng)在下文所述的結(jié)晶操作S9中使非晶形硅結(jié)晶的核。
在蝕刻操作S7中，在第一退火操作S6后，可以去除在過量催化劑捕獲層形成操作 S5中堆疊的SiN層50。由于可以使用已知蝕刻工藝執(zhí)行去除SiN層50的方法，故省略有關(guān)這一方法的詳細描述。在第二硅層形成操作S8中，可通過在硅化物層55上堆疊非晶形硅來形成第二硅層60。形成第二硅層60的方法可以使用例如PECVD工藝等已知工藝來執(zhí)行。在結(jié)晶操作S9中，可使由非晶形硅形成的第二硅層60退火，通過硅化物層55的金屬粒子介質(zhì)來形成結(jié)晶硅70。在結(jié)晶操作S9中，可以使用RTA設(shè)備，在約630°C溫度下執(zhí)行退火工藝。為了分析使用上述方法制造的多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)，觀察晶粒的尺寸，并使用光學(xué)顯微鏡和拉曼光譜(Raman Spectroscopy)分析在最大強度下多晶硅薄層的波數(shù)。圖8是非晶形硅層的表面的光學(xué)顯微圖像。圖9是繪示圖8中所示非晶形硅層的波數(shù)的圖。圖10是結(jié)晶硅晶片的表面的光學(xué)顯微圖像。圖11是繪示圖10中所示結(jié)晶硅晶片的波數(shù)的圖。圖12是使用常規(guī)MIC工藝制造的多晶硅薄膜的表面的光學(xué)顯微圖像。圖 13是繪示圖12中所示多晶硅薄膜的波數(shù)的圖。圖14是根據(jù)本發(fā)明制造的多晶硅薄膜的表面的光學(xué)顯微圖像。圖15是繪示圖14中所示多晶硅薄膜的波數(shù)的圖。參看圖8和圖9，由非晶形硅形成的第二硅層60在480/厘米(cnT1)波數(shù)下具有最大強度。在圖9中，橫坐標(biāo)表示對應(yīng)于振蕩頻率的波數(shù)(/厘米)。波數(shù)是指振蕩頻率的單位，表示在單位距離內(nèi)的波的數(shù)量，并且是通過用光的振蕩頻率除以原子、分子或核譜中的光速而獲得。具體說來，特定波的振蕩頻率是由希臘字母ν表示，其等于光速c除以波長入。即，ν =C/A0在光譜的可見光范圍內(nèi)，典型光譜線的波長為5.8X10_5厘米，且振蕩頻率為5. 17X1014赫茲。然而，由于典型光譜線具有過高的振蕩頻率，便于通過用振蕩頻率除以光速來獲得較小值。由上述等式ν =c/λ可知，振蕩頻率除以光速v/c等于1/入。 當(dāng)所計算的波長λ的單位是米(m)時，l/λ表示在1米距離內(nèi)觀察到的波數(shù)。波數(shù)主要是以1/米(即，m-1)和1/厘米(即，cm-1)為單位測量。在圖9中，縱坐標(biāo)表示強度(每秒計數(shù)(count per second, CPS))，其對應(yīng)于每單位時間所測量的波數(shù)的和。圖11、圖13和圖15中橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的單位與圖9中相同。 比較起來，如圖10和圖11中所示，由典型結(jié)晶硅形成的結(jié)晶硅晶片在520/厘米波數(shù)下展現(xiàn)最大強度。圖12和圖13分別是使用常規(guī)MIC工藝制造的多晶硅薄膜的光學(xué)顯微圖像和波數(shù)圖。參看圖12和圖13，多晶硅薄層在與圖10和圖11中所示結(jié)晶硅晶片類似的波數(shù)下展現(xiàn)最大強度。然而，參看圖12中所示的放大1000倍的光學(xué)顯微圖像，可以觀察到多晶硅薄層具有相對較小的晶粒。圖14和圖15分別是根據(jù)本發(fā)明制造的多晶硅薄膜的光學(xué)顯微圖像和波數(shù)圖。參
7看圖15，可以看出，根據(jù)本發(fā)明制造的多晶硅薄膜具有最大強度時的波數(shù)與圖11中所示結(jié)晶硅晶片一樣清楚。另外，圖14也是放大1000倍的光學(xué)顯微圖像。當(dāng)將圖14與圖12相比較時，可以觀察到，根據(jù)本發(fā)明制造的多晶硅薄膜具有比使用常規(guī)方法制造的多晶硅薄膜大很多的晶粒。從上述實驗結(jié)果可以得出結(jié)論根據(jù)本發(fā)明的制造多晶硅薄層的方法優(yōu)于常規(guī)方法。此外，根據(jù)本發(fā)明的制造多晶硅薄膜的方法可使結(jié)晶操作能夠在比常規(guī)方法低的溫度下進行。在根據(jù)本發(fā)明的制造多晶硅薄層的方法中，可在非晶形硅層下安置充當(dāng)由非晶形硅轉(zhuǎn)變成結(jié)晶硅的反應(yīng)的核的金屬催化劑，以便預(yù)先精確地控制金屬催化劑的量。 此后，可使金屬催化劑擴散到非晶形硅層中，以防止雜質(zhì)流入非晶形硅層中并降低活化能。盡管本發(fā)明的示范性實施例描述，使用光刻術(shù)和蝕刻工藝去除一部分氧化物層以暴露金屬層的圖案化操作是在氧化物層形成操作之后且在第一硅層形成操作之前執(zhí)行，但必要時，可以省略圖案化操作。盡管本發(fā)明的示范性實施例描述，所述方法進一步包含在第一硅層形成操作后， 在第一硅層上形成氮化硅層的過量催化劑捕獲層形成操作；以及在第一退火操作后，通過蝕刻去除氮化硅層的蝕刻操作，但即使省略了過量催化劑捕獲層形成操作和蝕刻操作，也可實現(xiàn)本發(fā)明的目的。與本發(fā)明示范性實施例中不同，制造多晶硅薄膜的方法可包含在絕緣襯底上堆疊非晶形硅的第一硅層形成操作；使用金屬與金屬氧化物的混合物在非晶形硅上形成金屬氧化物層的氧化物層形成操作；在氧化物層上堆疊非晶形硅的第二硅層形成操作；和使用氧化物層的金屬粒子作為催化劑，通過退火工藝使第一硅層的非晶形硅生長成結(jié)晶硅的結(jié)晶操作。也就是說，與本發(fā)明示范性實施例中不同，氧化物層可在不形成金屬層的情況下形成于襯底上，并且可執(zhí)行與本發(fā)明示范性實施例中相同的后續(xù)工藝。盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的示范性實施例特別顯示和描述了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解，可在不偏離以上權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明精神和范圍的情況下對其中的形式和細節(jié)進行各種修改。本發(fā)明的模式為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的制造多晶硅(poly-Si)薄膜的方法包含在絕緣襯底上形成金屬層的金屬層形成操作；通過使金屬層退火在金屬層表面上形成金屬氧化物層或通過在金屬層上沉積金屬氧化物層形成金屬氧化物層的氧化物層形成操作；在氧化物層形成操作中所形成的金屬氧化物層上堆疊硅層的第一硅層形成操作；使用退火工藝，使金屬催化劑原子由金屬層移到第一硅層來形成硅化物層的第一退火操作；在硅化物層上堆疊非晶形硅層的第二硅層形成操作；以及使用退火工藝，通過硅化物層的粒子介質(zhì)，使非晶形硅層結(jié)晶成結(jié)晶硅層的結(jié)晶操作。襯底可包含插入襯底與金屬層之間且由SiA形成的緩沖層。在第一硅層形成操作后，本方法可進一步包含在第一硅層上形成SiN層的過量催化劑形成操作；以及
在第一退火操作后，通過蝕刻去除SiN層的蝕刻操作。金屬層的厚度可為約5埃到1500埃，氧化物層的厚度可為約1埃到300埃，第一硅層的厚度可為約5埃到1500埃，且金屬層的厚度與第一硅層的厚度的比率可在1 0.5 到1 6的范圍內(nèi)。氧化物層形成操作可在約400°C到1000°C的退火溫度下執(zhí)行，且第一退火操作可在約300°C到1000°C的退火溫度下執(zhí)行。使用光刻術(shù)或蝕刻工藝去除一部分氧化物層以暴露金屬層的圖案化操作是在氧化物層形成操作之后且在第一硅層形成操作之前執(zhí)行。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例的制造多晶硅薄膜的方法可包含在絕緣襯底上堆疊非晶形硅的第一硅層形成操作；使用金屬與金屬氧化物的混合物在非晶形硅上形成金屬氧化物層的氧化物層形成操作；在金屬氧化物層上堆疊非晶形硅的第二硅層形成操作；以及使用金屬氧化物層的金屬粒子作為催化劑，通過退火工藝使第一硅層的非晶形硅生長成結(jié)晶硅的結(jié)晶操作。
權(quán)利要求
1.一種制造多晶硅薄膜的方法，所述方法包括 在絕緣襯底上形成金屬層的金屬層形成操作；通過使所述金屬層退火或通過沉積金屬氧化物層，在所述金屬層的表面上形成所述金屬氧化物層的氧化物層形成操作；在所述氧化物層形成操作中所形成的所述金屬氧化物層上堆疊硅層的第一硅層形成操作；使用退火工藝，通過使金屬催化劑原子由所述金屬層移到所述第一硅層來形成硅化物層的第一退火操作；在所述硅化物層上堆疊非晶形硅層的第二硅層形成操作；以及使用退火工藝，通過所述硅化物層的粒子介質(zhì)，使所述非晶形硅層結(jié)晶成結(jié)晶硅層的結(jié)晶操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述襯底包括插入所述襯底與所述金屬層之間以及由二氧化硅形成的緩沖層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其進一步包括在所述第一硅層形成操作后，在所述第一硅層上形成氮化硅層的過量催化劑捕獲層形成操作；以及在所述第一退火操作后，通過蝕刻去除所述氮化硅層的蝕刻操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬層的厚度為約5埃到1500埃，所述金屬氧化物層的厚度為約1埃到300埃，所述第一硅層的厚度為約5埃到1500埃，以及所述金屬層的厚度與所述第一硅層的厚度的比率在1 0.5到1 6的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述氧化物層形成操作是在約400°C到1000°C的退火溫度下執(zhí)行，以及所述第一退火操作是在約300°C到1000°C的退火溫度下執(zhí)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，在所述氧化物層形成操作及所述第一硅層形成操作后，其進一步包括使用光刻術(shù)或蝕刻工藝去除所述金屬氧化物層的一部分，以暴露所述金屬層的圖案化操作。
7.—種制造多晶硅薄膜的方法，所述方法包括 在絕緣襯底上堆疊非晶形硅的第一硅層形成操作；在所述非晶形硅上形成金屬氧化物層的氧化物層形成操作，所述金屬氧化物層呈金屬與所述金屬的氧化物的混合物狀態(tài)；在所述金屬氧化物層上堆疊非晶形硅的第二硅層形成操作；以及使用所述金屬氧化物層的金屬粒子作為催化劑，使所述第一硅層的所述非晶形硅生長成結(jié)晶硅的結(jié)晶操作。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的制造多晶硅薄膜的方法包含用于在絕緣襯底上形成金屬層的金屬層形成步驟；用于在所述金屬層形成步驟期間所形成的金屬層上層壓硅層的第一硅層形成步驟；用于執(zhí)行熱處理以允許催化劑金屬原子從所述金屬層轉(zhuǎn)移到所述硅層來形成硅化物層的第一熱處理步驟；用于在所述硅化物層上層壓非晶形硅層的第二硅層形成步驟；以及通過使用所述硅化物層的粒子作為介質(zhì)，用于執(zhí)行熱處理以于所述非晶形硅層上形成結(jié)晶硅的結(jié)晶步驟。
文檔編號H01L21/20GK102414791SQ201080019409
公開日2012年4月11日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者李沅泰, 趙漢植, 金亨洙 申請人:諾克得株式會社