[发明专利]用于转换半导体层的方法

说明书

本发明涉及一种用于转换半导体层的方法，尤其是用于将非晶硅层转换成晶体硅层的方法，其中转换通过利用等离子体对半导体层进行处理来进行，该等离子体由配备有等离子体喷嘴（1）的等离子体源来产生。此外，本发明还涉及根据该方法制造的半导体层、包括这样的半导体层的电子和光电子产品以及用于执行根据本发明的方法的等离子体源。

技术领域

本发明涉及一种用于转换半导体层的方法、尤其是用于将非晶硅层转换成晶体硅层的方法，涉及这样制造的半导体层、包括这样的半导体层的电子和光电子产品以及等离子体源。

背景技术

在制造硅层时，根据方法首先形成非晶硅。然而，非晶硅在以后在薄膜太阳能电池中的应用中仅达到为约7%的效率。因而，非晶硅常规地事先被转变或被转换为晶体硅。

半导体层的转换可以通过半导体层的能量输送、例如半导体层的通过热处理、通过半导体层的照射、例如通过利用激光辐射或者红外辐射来照射半导体层或者通过半导体层的等离子体处理来实现。

出版文献CN 101724901描述了一种用于制造多晶硅层的方法，其中多层硅系统在炉中在450℃到550℃以及0.2托到0.8托的情况下被回火并且通过添加氢气产生氢等离子体。

出版文献CN 101609796描述了一种用于制造薄膜太阳能电池的方法，其中非晶硅构成的层在100 atm到800 atm的氢气压力下被回火。

在公开文献“Low-temperatur crystallization of amorphous silicon byatmospheric-pressure plasma treatment”（AN 2006:1199072，Japanese Journal ofApplied Physics，第一部分）中描述了通过带有圆柱旋转电极的等离子体源对非晶硅的转换。该转换通过如下方式来实现：布置有要处理的层的反应室被抽空并且接着利用氢气-氦气工艺气体或氢气-氩气工艺气体来填充该反应室，直至达到大气压，其中大气压等离子体通过在旋转电极与衬底之间施加频率为150MHz的高频电压来产生。

US 6,130,397 B1描述了一种用于利用感性耦合地产生的等离子体来处理薄层的在设备方面非常复杂的方法。然而，在那里所描述的方法利用具有非常高的温度（﹥5000K）并且因此不能被用于所有转换工艺的等离子体来工作，因为等离子体的相对应高的温度可导致不均匀的转换。

发明内容

本发明的主题因此是一种用于将非晶半导体层转换成晶体半导体层的方法，该方法避免了上面所描述的缺点，并且其中该转换通过利用由配备有等离子体喷嘴（1）的等离子体源来产生的等离子体处理半导体层来实现，并且其中半导体层被回火到在≥150℃到≤500℃之间的温度上。

半导体层在此尤其是可以被理解为如下层：该层包括至少一个元素半导体，优选地选自由Si、Ge、α-Sn、C、B、Se、Te和其混合物构成的组的至少一个元素半导体，和/或包括至少一个化合物半导体，尤其是选自由如SiGe、SiC 之类的IV-IV族半导体、如GaAs、GaSb、GaP、InAs、InSb、InP、InN、GaN、AlN、AlGaAs、InGaN之类的III-V族半导体、如InSnO、InO、ZnO之类的氧化物半导体、如ZnS、ZnSe、ZnTe之类的II-VI族半导体、如GaS、GaSe、GaTe、InS、InSe、InTe之类的III-VI族半导体、如CulnSe2、CulnGaSe2、CulnS2、CulnGaS2之类的I-III-VI族半导体和其混合物构成的组的化合物半导体，或者由所述至少一个元素半导体和/或所述至少一个化合物半导体组成。