[发明专利]一种基于金属诱导的多晶硅薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种多晶硅薄膜的制备方法，包括：

步骤10)、在玻璃衬底上沉积阻挡层，并沉积非晶硅薄膜；

步骤20)、在所述非晶硅薄膜上形成覆盖层，并在所述覆盖层上刻蚀诱导口；

步骤30)、在所示覆盖层上形成金属诱导薄膜，使所述金属诱导薄膜在所示诱导口处与所示非晶硅薄膜接触；

步骤40)、进行第一步退火过程，在所述诱导口下方的非晶硅薄膜中得到多晶硅岛；

步骤50)、在所述金属诱导薄膜上沉积金属吸收层，进行第二次退火过程，形成晶粒均匀分布的晶化薄膜；

步骤60)、去除所述金属吸收层和所述覆盖层。

2.权利要求1所述的方法，其中，步骤10)中，在所述玻璃衬底上沉积厚度为20-900纳米的低温氮化硅、低温氧化硅或氮氧化硅层作为阻挡层，沉积10-500纳米厚的非晶硅薄膜层。

3.权利要求2所述的方法，其中，步骤10)中，所示沉积采用低压化学气相沉积(LPCVD)、等离子增强型化学气相沉积(PECVD)和溅射方法。

4.权利要求2所述的方法，其中，步骤10)中，所述玻璃衬底为康宁1737F、鹰2000等常用于制备非晶硅薄膜晶体管的常用玻璃，厚度为0.3-1.5毫米。

5.权利要求1所述的方法，其中，步骤20)中，在所述非晶硅薄膜层上沉积覆盖层，然后采用光刻过程在所述覆盖层内形成晶核生长定位的诱导口。

6.权利要求5所述的方法，其中，步骤20)中，所述诱导口连续布置、均匀分布，每个诱导口是几何尺寸相同的方形、圆形或者长条形孔口。

7.权利要求5所述的方法，其中，步骤20)中，所述诱导口的宽度或半径为2微米至20微米，孔间的间隔距离相同，为30微米至300微米；或者，所述诱导口宽度为2微米，间隔距离30微米。

8.权利要求5所述的方法，其中，步骤20)中，所述覆盖层为PEVCD、LPCVD、或溅射沉积的低温氧化硅或氮化硅或二者的混合薄膜，厚度为50纳米至500纳米。

9.权利要求1所述的方法，其中，步骤30)中，所述金属诱导薄膜为采用溅射、蒸发、离子注入、溶液浸泡或旋涂等方法形成的低镍含量的氧化镍硅薄膜。

10.权利要求1所述的方法，其中，步骤40)中，所述金属诱导薄膜中的镍源在所述诱导口处和所述非晶硅薄膜反应，形成镍的聚集，得到离散的诱导晶核，生长成尺度为10-20微米、圆形晶畴的低密度多晶硅“岛”。

11.权利要求10所述的方法，其中，步骤40)中，所述第一次退火在氮气气氛下进行，退火温度550-590℃，时间1-2小时。

12.权利要求1所述的方法，其中，步骤50)中，在所述金属诱导薄膜上PECVD、LPCVD沉积厚度为100-900纳米的磷硅玻璃(PSG)。

13.权利要求1所述的方法，其中，步骤60)中，所述第二步退火过程在氮气气氛下进行，退火温度550-590℃，时间2-3小时。

14.权利要求13所述的方法，其中，步骤60)中，所述诱导金属被金属吸收层逐渐吸除并且金属诱导多晶硅前沿推进，随着晶化过程的推进，诱导口的金属镍被吸除到吸收层中，诱导峰对撞形成晶界。

15.权利要求13所述的方法，其中，步骤60)中，使用氢氟酸或BOE去除所述金属吸收层和所述覆盖层104。