一种纳米尺度多晶硅线条的制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米尺度多晶硅线条的制备方法。本发明采用在衬底上形成非晶硅薄膜层，然后在非晶硅薄膜层上刻蚀出纳米尺度细线条，最后进行退火处理，再结晶得到高质量低内部缺陷的柱状多晶硅；本发明再结晶后得到的多晶硅的晶粒尺寸显著提高，内部缺陷减少，结晶效果好；再结晶后得到的多晶硅，由于晶粒间界更少，方块电阻下降，载流子迁移率提高，对提高多晶硅金属‑氧化物半导体场效应晶体管MOSFET的性能有积极效果；能够通过设计纳米尺度细线条的宽度来控制多晶硅的结晶大小，可控性和均匀性高；与体硅CMOS工艺完全相兼容，工艺简单，成本代价小，适用于三维集成。

主权项

一种纳米尺度多晶硅线条的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：1)在硅衬底上制备一层介质隔离层；2)在介质隔离层上淀积一层非晶硅，形成非晶硅薄膜层；3)利用光刻技术，在非晶硅薄膜层上形成光刻胶，并形成光刻胶的图案，光刻胶的图案为纳米尺度细线条；4)利用光刻胶作为掩膜，在非晶硅薄膜层上刻蚀出纳米尺度细线条；5)对刻蚀出纳米尺度细线条的非晶硅进行退火结晶处理，纳米尺度细线条的边界限制晶粒的生长，多晶硅的晶粒生长方向倾向于沿细线条长度方向，从而在介质隔离层上得到柱状多晶硅。