[发明专利]半导体装置及制造半导体装置的方法

说明书

技术领域

在此所述的主题涉及半导体装置，例如用于太阳能电池应用的二极管、其它光生伏打装置、光电传感器、例如液晶显示器（LCD）的显示器，等等。有些已知的半导体装置包括由硅形成的硅层。硅层可以包括本征硅层和为装置或传感器提施主和受主的掺杂的体积或区域。另选地，硅层可以在光生伏打装置中提供吸收入射光并且把入射光转换成电流的有源层。

背景技术

通常，半导体装置的效率可以依赖于半导体装置中半导体（例如，硅）层的结晶度和/或缺陷密度。例如，单晶硅太阳能电池可能比多晶硅太阳能电池在把入射光转换成电流的时候具有相对更高的效率。类似地，多晶硅太阳能电池可能比非晶硅电池具有更高的效率。

半导体（例如，硅）层的缺陷密度和结晶度可以与淀积硅层的温度逆相关。例如，单晶硅通常在高于1000摄氏度的温度形成。多晶硅可以在超过500摄氏度的温度形成。而非晶硅可以在150至500摄氏度范围内的温度淀积。微晶硅可以利用与非晶硅相似的温度范围淀积。在较低温度淀积的、具有较低结晶度和较高缺陷密度的硅层可以在相对便宜的衬底（例如玻璃）上淀积。在暴露到高温环境之后，这种便宜的衬底可能具有一些对某些装置不期望的属性。

这些不期望的属性的例子可以包括在装置衬底中存在相对大量的杂质，例如钠。当衬底暴露到较高温度的环境时，这些杂质会扩散到淀积在衬底之上的半导体（例如，硅）层中。

不太昂贵的衬底的其它不期望属性可以包括在衬底加热过程中衬底变化的平坦度。例如，有些玻璃衬底可能变得不太平并且具有更起伏的表面，而半导体或者其它层淀积在该表面之上。衬底变化的平坦度会影响后续的处理操作。例如，当玻璃用于衬底时，在层淀积到衬底上面或之上的过程中当衬底暴露给相对较高的温度时，玻璃可能变软而且不能返回原来的平坦形式以进行后续处理，例如在半导体材料在衬底上淀积之后的光刻处理。由于光刻处理中淀积的蚀刻掩膜（例如，光致抗蚀剂掩膜）变化的厚度和/或角度，光刻处理中衬底不平坦的表面会不利地影响后续半导体层的去除或者蚀刻。

相反，多晶或单晶硅层或晶片可以用在半导体装置中。多晶硅层可以在至少500到600摄氏度的温度淀积。单晶硅层可以在至少1000摄氏度的温度淀积。对于传统的半导体或/和LCD制造处理，为了防止杂质从衬底扩散到多晶硅或单晶硅层中，或者为了保持后续处理可能需要的衬底和/或半导体层的某些物理属性（例如，对于后续的光刻处理，衬底和/或半导体层的平坦度），可能使用相对昂贵的衬底。因此，可以用于为半导体或/和LCD制造处理淀积多晶硅的衬底的选择非常少。

如上所述，在半导体装置中的半导体（例如，硅）层的质量与半导体装置中所使用的衬底的成本之间存在折中。存在提高半导体装置中硅层的质量同时避免制造半导体装置的成本显著增加的需求。

发明内容

在一种实施方式中，提供了用于制造半导体装置的方法。该方法包括提供要在其上布置半导体装置的衬底，把衬底加热到超过衬底的软化点或玻璃转变温度中至少一个的第一温度并且把多晶硅层淀积到衬底上。

在另一种实施方式中，提供了半导体装置。该半导体装置包括具有至少一个小于600摄氏度的软化点T_s的衬底和淀积到衬底的上表面上的多晶硅层，使得多晶硅层与衬底邻接。

附图说明

图1是用于根据一种实施方式的半导体装置的衬底的透视图。

图2是根据一种实施方式的加热室的图。

图3是根据一种实施方式的等离子增强化学汽相淀积（PECVD）室的示意图。

图4是根据另一种实施方式、在图3所示PECVD室中的图1所示衬底的示意图。

图5是根据一种实施方式、包括图1所示衬底和图3所示多晶硅层的半导体装置的横截面视图。

图6是根据另一种实施方式、包括图1所示衬底和图3所示多晶硅层的半导体装置的横截面视图。

图7是根据一种实施方式、用于制造包括图3所示多晶硅层的半导体装置的方法的流程图。

具体实施方式