[发明专利]多晶硅薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种掩膜金属诱导晶化的多晶硅薄膜的制备方法，包括：

步骤1)、以等离子体化学气相沉积二氧化硅到玻璃衬底上，再以低压化学气相沉积非晶硅；

步骤2)、非晶硅表面形成纳米二氧化硅层，通过光刻工艺形成诱导窗口，诱导线处形成薄的化学氧化层；

步骤3)、二氧化硅层和化学氧化层上溅射一层薄的镍硅氧化物，高温退火将非晶硅全部晶化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤3还包括：在590℃下退火多个时将非晶硅全部晶化。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1中，以低压化学气相沉积在550℃下沉积45nm的非晶硅，浸入含1％氢氟酸的溶液中去掉表面的自然氧化层。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，诱导线以外处二氧化硅厚度分别为3纳米、4纳米、5纳米或者6纳米；诱导线处的氧化物是化学氧化物，厚度为1-2nm，通过将表面洁净的非晶硅浸入H₂SO₄和H₂O₂的混合溶液在120℃下浸泡10分钟形成。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，诱导窗口的宽度分别为1微米、3微米或者1-3微米中的一个，多晶硅层形成连续的带状结构，镍硅氧化物厚度一致。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，诱导窗口的宽度为1微米，在相同的宽度内多晶硅被形成连续的带状结构，在诱导线内没有小晶粒。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，镍硅氧化物厚度分别为7埃、10埃、14埃或者这三者之间的一个厚度；孤立的晶核在诱导线内形成，然后金属诱导非晶硅结晶沿着这些孤立晶核的径向或横向方向进行。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，金属诱导非晶硅晶化使用镍作为催化剂，在热退火时镍硅化合物最初产生于镍与硅的交界处的诱导线内，镍硅化合物在形成针状多晶硅后迁移到非晶硅中，镍需要通过纳米层SiO₂罩层扩散到非晶硅中。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，在诱导线外镍通过厚的SiO₂逐渐向四周扩散，当镍密度低于金属诱导非晶硅结晶所需的阈值，不断加入移动的诱导前锋，补充诱导结晶过程中消耗的镍并提高结晶速率。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，一旦在诱导线内的非晶硅晶化，横向晶化也将开始，所消耗的镍将从诱导线外的氧化物区域扩散的镍得到连续补充。