[发明专利]一种具有金属上扩散层的金属诱导多晶硅薄膜制造方法

摘要

本发明涉及一种具有金属上扩散层的金属诱导多晶硅薄膜的制造方法，包括①在绝缘衬底(10)上沉积非晶硅薄膜(11)；②在(11)上沉积金属隔离层(12)；③在(12)上蒸发一层诱导金属层(13)；④在(13)之上沉积一层介质作为金属上扩散介质层(14)；⑤在保护气体中采用低温(<600℃)退火，实现非晶硅到多晶硅的晶化；⑥采用刻蚀工艺将金属上扩散介质层(14)、诱导金属层(13)、金属隔离层(12)去除等步骤。采用本发明的方法，可对进入非晶硅层的金属原子数量进行调控，以获得大晶粒的多晶硅薄膜；同时金属与硅层不直接接触，避免了残留金属的污染；还可增加诱导金属层的厚度，提高工艺的可操作性和可重复性。

主权项

1、一种具有金属上扩散层的金属诱导多晶硅薄膜制造方法，其特征在于采用改进的金属诱导技术，将非晶硅薄膜晶化成多晶硅薄膜，其具体的方法是：首先在绝缘衬底(10)上沉积一层非晶硅薄膜(11)，其厚度一般为几十纳米到几个微米；第二步，在非晶硅薄膜(11)之上再生长一层与硅不同种类的材料作为诱导金属的隔离层(12)，其厚度一般是在几十纳米到数百纳米之间，金属隔离层(12)材料采用SiNx、SiO2、SiON或SiCF；第三步，在金属隔离层(12)之上再蒸发诱导金属层(13)，其厚度一般为一纳米到数十纳米之间，诱导金属层(13)可采用金属Ni、Au、Cu、Al、Pd、Co或Ag，这些金属可采用溅射、热蒸发以及电子束蒸发的方法制备；第四步，在诱导金属层(13)之上再生长一层金属上扩散介质层(14)，其厚度一般是几十纳米到数百纳米，金属上扩散介质层(14)可采用与金属隔离层(12)相同或不同的材料，如SiNx、a-Si、SiO2、SiON或SiCF；第五步，在低于600℃的低温条件下退火进行晶化，退火在快速退火炉中进行，且退火过程中采用保护性气体对样品进行保护，退火的时间一般为几小时至几十小时；第六步，在晶化完成之后，采用干法或湿法刻蚀的方法分别或一起将金属上扩散介质层(14)、诱导金属层(13)以及金属隔离层(12)去除，在绝缘衬底上得到多晶硅薄膜。