[发明专利]制造多晶硅的闪光灯退火方法

说明书

一种制造多晶硅(p‑Si)的方法，包括：沉积无定形硅以产生无定形硅超级台面；对无定形硅进行脱氢；对超级台面进行图案化以产生图案化基材；在图案化基材上的无定形硅上沉积氧化物覆盖层；将覆盖的图案化基材加热到a‑Si的结晶温度；以及使用氙灯对图案化基材进行闪光灯退火以产生具有至少一个超级台面且所述超级台面具有超尺寸晶粒的p‑Si。还公开了p‑Si制品和包含所述制品的装置，以及制造p‑Si制品的设备。

本申请依据35U.S.C.§119要求于2017年7月31日提交的系列号为62/539,042的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并将其通过引用全文纳入本文。

本文中提及的每种公开物或专利文件的完整公开内容通过引用纳入本文。

背景

本公开涉及制造多晶硅的方法以及涉及所述方法的硅产品。

发明内容

在实施方式中，本公开提供了一种制造多晶硅的方法，以及用于制造多晶硅的设备。

在实施方式中，本公开提供了由所述方法和所公开的多晶硅(p-Si)制成的含多晶硅的多晶硅产品和装置。

在实施方式中，本公开提供了用于闪光灯退火的方法，所述方法为多晶硅提供了无定形硅(a-Si)的边缘定向结晶。

在实施方式中，本公开提供了多晶硅及其制品，所述制品具有长的(例如大于1微米)沟道装置，所述装置具有排列的晶粒并且具有最小晶界。所述最小晶界避免了迁移率下降。

附图说明

在本公开的实施方式中：

图1示出了所公开的如本文定义的超级台面(super mesa)(100)的示意图。

图2示出了所公开的方法的概括示意图(200)，其包括使得到高性能晶体管的起始材料基材。

图3是示出了图2所示的公开方法中的形成用于闪光灯退火的多晶硅薄膜晶体管(FLAPS TFT)的高品质、晶粒排列的有源区域的平面图(300)。

图4示出了具有示例性尺寸(例如宽度为100微米且长度为200微米)的真实和示例性的闪光灯退火(FLA)和结晶台面(110)的图像。

图5A和5B示出了扫描电子显微镜(SEM)图像(图5A)和来自电子背散射衍射(EBSD)测量的欧拉(Euler)晶体取向图(灰度图像；未提供色彩渲染)(图5B)。

图6A和6B分别以平面视图(6A)和截面视图(6B)示出了所公开的FLAPS TFT的示意图。

图7A和7B示出了作为经部分处理的台面的FLAPS装置(图7A图像)，其示出了台面结构(750)(超级台面的剩余部分已被蚀刻掉)，其中源极/漏极和沟道区域显示出不同的表观纹理(即，未提供彩色外观图像)。

图8A和8B分别示出了使用线性尺度(8A)(│Vds│＝0.1V)和对数尺度(8B)(│Vds│＝0.1V和5V)的CMOS传输特性。

图9示出了NMOS TFT的NFET T-M分析。

图10示出了PMOS TFT的PFET T-M分析。

图11A和11B分别是NMOS和PMOS装置的电流-电压特性的叠加图。

具体实施方式

下面参考附图(若有)对本公开的各个实施方式进行详细描述。参考各个实施方式不限制本发明的范围，本发明的范围仅受所附权利要求书的范围限制。此外，在本说明书中列出的任何实例都不是限制性的，并且仅列出了要求保护的本发明的诸多可能的实施方式中的一些实施方式。