发明名称 半导体装置及其制造方法
摘要 一种制造半导体的方法,包含以下步骤:在一基体上形成一非晶矽膜;保持能够加速矽结晶度的金属元素与非晶矽膜表面接触;使非晶矽膜接受热处理而获得结晶矽膜;沈积一添加有磷的矽膜与前述结晶矽膜紧密接触;以及使结晶矽膜与添加有磷的矽膜接受热处理。
申请公布号 TW447144 申请公布日期 2001.07.21
申请号 TW087100509 申请日期 1996.03.20
申请人 半导体能源研究所股份有限公司 发明人 山 舜平;荒井康行
分类号 H01L31/042 主分类号 H01L31/042
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种用以制造一半导体装置之方法,包含步骤:提供一包含矽之半导体薄膜在一绝缘表面上,该半导体薄膜包含至少包含触媒金属材料之一部份;结晶该半导体薄膜,使得该触媒金属扩散穿过该半导体薄膜及作用以提升该半导体薄膜之结晶化;在该结晶之后,引入磷至少该半导体薄膜之一部份中;及以一不低于摄氏500度之温度热退火该半导体薄膜,以活化磷,以吸收包含于半导体薄膜中之触媒金属。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该半导体装置是一光电转换装置。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该热退火是进行1至4小时。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该引入之磷包含加速该磷离子。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该引入之磷包含引入于1*1014至1*1017每平方公分剂量之磷。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该热退火是进行于不高于摄氏800度之温度。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该触媒金属是由包含镍、铁,钴,钌,铑,钯,锇,镓,铂,铜与金所构成之一组群中选出。8.如申请专利范围第1项所述之方法,更包含在热退火之后,除去该半导体薄膜之该部份。9.一种用以制造半导体装置之方法,包含步骤:提供一实质本质半导体薄膜在一绝缘表面上,该半导体薄膜包含至少一具有包含触媒材料之部份,该半导体薄膜包含被掺杂以0.001至0.1原子%浓度硼之矽;结晶化该半导体薄膜,其中,该触媒金属扩散穿过该半导体薄膜及作动以提升其结晶化;在结晶化之后,引入磷至该半导体薄膜之至少一部份;及热退火该半导体薄膜,以活化该磷,以吸收包含于半导体薄膜中之触媒金属。10.如申请专利范围第9项所述之方法,其中,该半导体装置是一光电转换装置。11.如申请专利范围第9项所述之方法,其中,该热退火是进行1至4小时。12.如申请专利范围第9项所述之方法,其中,该引入磷包含加速该磷离子。13.如申请专利范围第9项所述之方法,其中,该引入之磷包含引入于1*1014至1*1017每平方公分剂量之磷。14.如申请专利范围第9项所述之方法,其中,该触媒金属是由包含镍,铁,钴,钌,铑,钯,锇,铱,铂,铜与金所构成之一组群中选出。15.如申请专利范围第9项所述之方法,更包含在热退火之后,除去该半导体薄膜之该部份。16.如申请专利范围第9项所述之方法,其中,该热退火是进行于由摄氏500至800度之温度中。17.一种用以制造半导体装置之方法,包含步骤:提供一包含矽之半导体薄膜在一绝缘表面上,该半导体薄膜包含至少一具有包含触媒材料之部份;扩散该触媒金属扩散穿过该半导体薄膜及使用该扩散触媒金属以结晶化该半导体薄膜,以提升其结晶化;在结晶化之后,引入磷至该半导体薄膜之至少一部份;及于氮气氛中,热退火该半导体薄膜,以活化该磷,以吸收包含于半导体薄膜中之触媒金属。18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中,该半导体装置是一光电转换装置。19.如申请专利范围第17项所述之方法,其中,该热退火是进行1至4小时。20.如申请专利范围第17项所述之方法,其中,该引入磷包含加速该磷离子。21.如申请专利范围第17项所述之方法,其中,该引入磷包含引入于1*1014至1*1017每平方公分剂量之磷。22.如申请专利范围第17项所述之方法,其中,该半导体薄包含矽。23.如申请专利范围第17项所述之方法,其中,该触媒金属是由包含镍,铁,钴,钌,铑,钯,锇,铱,铂,铜与金所构成之一组群中选出。24.如申请专利范围第17项所述之方法,更包含在热退火之后,除去该半导体薄膜之该部份。25.如申请专利范围第17项所述之方法,其中,该热退火是进行于由摄氏500至800度之温度中。26.一种用以制造半导体装置之方法,该装置具有于至少两不同半导体类型材料间之一接面,该方法包含步骤:提供一包含形成在一绝缘表面上之非晶矽之半导体薄膜,该半导体薄膜包含至少一具有包含触媒材料之部份;藉由加热来结晶化该半导体薄膜,使得该金属扩散穿过该半导体薄膜及作用以提升半导体薄膜之结晶化;在结晶化之后,引入吸收材料离子至该半导体薄膜之一部份;及在一不低于摄氏500度之温度,热退火该半导体薄膜,以活化该吸收材料,以吸收包含于半导体薄膜中之触媒金属;其中,该半导体薄膜构成于不同类型半导体材料间之上述接面。27.如申请专利范围第26项所述之方法,其中,该半导体装置是一光电转换装置。28.如申请专利范围第26项所述之方法,其中,该热退火是进行1至4小时。29.如申请专利范围第26项所述之方法,其中,该吸收材料是磷。30.如申请专利范围第26项所述之方法,其中,该离子系以每平方公分1*1014至1*1017剂量被引入。31.如申请专利范围第26项所述之方法,其中,该热退火是被进行于不高于摄氏800度之温度中。32.如申请专利范围第26项所述之方法,其中,该触媒金属是由包含镍,铁,钴,钌,铑,钯,锇,铱,铂,铜与金所构成之一组群中选出。33.如申请专利范围第26项所述之方法,更包含在热退火之后,除去该半导体薄膜之该部份。34.一种制造半导体装置之方法,该装置具有于至少两不同半导体类型材料间之一接面,该方法包含步骤:提供一实质本质半导体薄膜在一绝缘表面上,该半导体薄膜包含至少一具有包含触媒材料之部份,该半导体薄膜包含被掺杂上0.001-0.1原子%浓度之硼之非晶矽;藉由加热来结晶化该半导体薄膜,使得该金属扩散穿过该半导体薄膜及作用以提升半导体薄膜之结晶化;在结晶化之后,引入一吸收材料至该半导体薄膜之一部份;及热退火该半导体薄膜,以活化该吸收材料,以吸收包含于半导体薄膜中之触媒金属,其中,该半导体薄膜构成该不同类型半导体材料之上述接面。35.如申请专利范围第34项所述之方法,其中,该半导体装置是一光电转换装置。36.如申请专利范围第34项所述之方法,其中,该热退火是进行1至4小时。37.如申请专利范围第34项所述之方法,其中,该吸收材料是磷。38.如申请专利范围第34项所述之方法,其中,该离子系以每平方公分1*1014至1*1017剂量被引入。39.如申请专利范围第34项所述之方法,其中,该触媒金属是由包含镍,铁,钴,钌,铑,钯,锇,铱,铂,铜与金所构成之一组群中选出。40.如申请专利范围第34项所述之方法,更包含在吸收之后,除去该半导体薄膜之该部份。41.如申请专利范围第34项所述之方法,其中,该热退火是被进行于摄氏500至800度之一温度中。42.一种制造半导体装置之方法,该装置具有于至少两不同半导体类型材料间之一接面,该方法包含步骤:提供一包含非晶矽之半导体薄膜在一绝缘表面上,该半导体薄膜包含至少一具有包含触媒材料之部份;藉由加热来结晶化该半导体薄膜,使得该金属扩散穿过该半导体薄膜及作用以提升半导体薄膜之结晶化;在结晶化之后,引入一吸收材料至该半导体薄膜之一部份;及于一氮气份中,热退火该半导体薄膜,以活化该吸收材料,以吸收包含于半导体薄膜中之触媒金属;其中,该半导体薄膜构成包含不同类型半导体材料之上述接面。43.如申请专利范围第42项所述之方法,其中,该半导体装置是一光电转换装置。44.如申请专利范围第42项所述之方法,其中,该热退火是进行1至4小时。45.如申请专利范围第42项所述之方法,其中,该吸收材料是磷。46.如申请专利范围第42项所述之方法,其中,该引入离子包含以每平方公分1*1014至1*1017剂量之引入离子。47.如申请专利范围第42项所述之方法,其中,该半导体薄膜包含矽。48.如申请专利范围第42项所述之方法,其中,该触媒金属是由包含镍,铁,钴,钌,铑,钯,锇,铱,铂,铜与金所构成之一组群中选出。49.如申请专利范围第42项所述之方法,更包含在热退火之后,除去该半导体薄膜之该部份。50.如申请专利范围第42项所述之方法,其中,该热退火是被进行于摄氏500至800度之温度中。51.一种制造半导体装置之方法,包含步骤:提供一包含矽之半导体薄膜在一绝缘表面,该半导体薄膜包含至少一部份具有触媒金属材料;结晶化该半导体薄膜,使得该触媒金属扩散穿过该半导体膜并作动以提升该半导体薄膜之结晶化;在结晶化之后,引入磷至至少该半导体薄膜之一部份;及以一不低于摄氏500度之温度热退火该半导体薄膜,以活化该磷以与半导体膜中之触媒金属作反应。52.一种制造半导体装置之方法,包含步骤:提供一包含矽之半导体薄膜在一绝缘表面,该半导体薄膜包含至少一部份具有触媒金属材料;使用该触媒金属,以结晶化该半导体薄膜,使得该触媒金属扩散穿过该半导体薄膜并提升该半导体薄膜之结晶化;在结晶化之后,引入一吸收材料至至少该半导体薄膜之一部份;及以一不低于摄氏500度之温度热退火该半导体薄膜,以活化该吸收材料,使得该吸收材料与半导体薄膜中之触媒金属作反应,以降低于该半导体薄膜中之触媒金属之化学特性。53.如申请专利范围第52项所述之方法,其中,该触媒材金属包含镍及该吸收材料是磷。图式简单说明:第一图A至第一图D为示意图,示出根据本发明之薄膜太阳能电池的制造方法。第二图A至第二图D为示意图,示出根据本发明之薄膜太阳能电池的制造方法;第三图示出根据本发明之薄膜太阳能电池剖面结构的一例;而第四图示出根据本发明之薄膜太阳能电池剖面结构的一例。
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