[发明专利]铝诱导低温制备大晶粒多晶硅薄膜的方法

摘要

本发明公开一种用铝诱导在低温下制备多晶硅薄膜的方法，制备的多晶硅薄膜晶粒达100微米以上且表面光滑平整。包括如下过程：(1)在衬底上沉积非晶硅薄膜2；(2)继续生成二氧化硅薄膜；(3)继续沉积铝薄膜，得到衬底/a-Si/SiO₂/Al叠层；(4)将衬底/a-Si/SiO₂/Al叠层置于真空退火炉中，在惰性气氛保护下，分三步退火；(5)用铝腐蚀液腐蚀去除表面残留的铝。本发明是一种在廉价的衬底上低温制备大晶粒，并且结晶取向和表面粗糙度可控的多晶硅薄膜的方法，在薄膜太阳能电池等领域有广阔的应用前景。

主权项

1.一种铝诱导低温制备大晶粒多晶硅薄膜的方法，其特征在于包括如下过程：(1)、衬底经清洗去污后，在其上用物理气相沉积法生长一层非晶硅薄膜，厚度为100nm至500nm；(2)、将上述非晶硅薄膜置于纯氧气或者空气中生成一层二氧化硅薄膜，温度范围是200℃至500℃，时间0.5小时至10小时；(3)、在形成的二氧化硅薄膜上用物理气相沉积法生长一层铝薄膜，厚度为30nm至100nm，得到衬底/a-Si/SiO2/Al叠层结构；(4)上述第(1)、(3)步所述物理气相沉积法满足以下要求：沉积室的工作真空度在3.0×10-2Pa至10Pa之间，所用的Si靶或Al靶原材料的纯度均高于99.99％；(5)、将衬底/a-Si/SiO2/Al叠层置于真空退火炉中，在惰性气氛保护下，分三步退火：第一步，425℃-480℃退火1-10分钟，快速降温至350℃-400℃低温；第二步，保持在350℃-400℃低温退火60-120分钟；第三步，由350℃-400℃低温逐步升温至初始的425℃-480℃高温，升温速率为25℃/小时，退火后生成晶粒尺寸大于100微米的多晶硅薄膜；(6)、用铝腐蚀液腐蚀去除表面残留的铝金属。