一种多晶硅制作方法技术

一种多晶硅制作方法，包括：S11.用固态激光器发射激光来照射非晶硅层的下表面，以对所述非晶硅层进行预热；以及S12.用准分子激光器发射激光来照射所述非晶硅层的上表面，以将所述非晶硅层晶化成多晶硅，其中所述步骤S11先于所述步骤S12一预定时间执行或同时执行。本申请不但能够大大缩短非晶硅熔化而晶化成多晶硅的时间，从而有效提高多晶硅的产量，而且，由于降低了非晶硅的熔化和晶化时的温度梯度，从而能够有效增加多晶硅的结晶率并改善多晶硅的结晶质量，另外，还可以减少昂贵的准分子激光器的发射次数，从而延长准分子激光器的使用寿命，进一步降低成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，包括：S11.用固态激光器发射激光来照射非晶硅层的下表面，以对所述非晶硅层进行预热；以及S12.用准分子激光器发射激光来照射所述非晶硅层的上表面，以将所述非晶硅层晶化成多晶硅，其中所述步骤S11先于所述步骤S12一预定时间执行或同时执行。本申请不但能够大大缩短非晶硅熔化而晶化成多晶硅的时间，从而有效提高多晶硅的产量，而且，由于降低了非晶硅的熔化和晶化时的温度梯度，从而能够有效增加多晶硅的结晶率并改善多晶硅的结晶质量，另外，还可以减少昂贵的准分子激光器的发射次数，从而延长准分子激光器的使用寿命，进一步降低成本。【专利说明】—种多晶硅制作方法
本申请涉及，尤其涉及一种采用准分子激光退火的多晶硅制作方法。
技术介绍
随着半导体技术的广泛应用，多晶硅的需求量越来越大。目前已经开始采用准分子激光退火技术来生产多晶硅。 图1示例性示出了一种现有技术中采用准分子激光退火的多晶硅制作方法的示意图。如图1中所示，在现有技术中采用准分子激光退火的多晶硅制作方法中，准分子激光器2发射激光3来照射非晶硅层I的上表面，使非晶硅层I的上表面熔化，从而晶化成多晶硅。例如美国专利申请US5529951就采用了这种方法，其采用波长为308nm脉冲宽度为150ns的准分子(excimer)激光照射非晶硅层的上表面，使非晶硅层的上表面熔化，从而晶化成多晶硅。 然而，在现有技术中采用准分子激光退火的多晶硅制作方法中，激光能量不能很快使非晶硅层达到熔化温度，而是需要使用多次脉冲的准分子激光的能量，才能使非晶硅层熔化而晶化成多晶硅。而且，现有技术中采用准分子激光退火的多晶硅制作方法中还存在的多晶硅结晶率不稳定的问题，而且需要很高的准分子激光能量。
技术实现思路
为了解决上述技术问题之一，本申请提供，包括:S11.用固态激光器发射激光来照射非晶硅层的下表面，以对所述非晶硅层进行预热；以及S12.用准分子激光器发射激光来照射所述非晶硅层的上表面，以将所述非晶硅层晶化成多晶硅，其中所述步骤Sll先于所述步骤S12 —预定时间执行。 其中，所述非晶硅层形成于由上到下依次由硅氧化层和透明基板重叠构成的多层之上并与所述硅氧化层具有一临界面，并且其中，在所述步骤Sll中，用所述固态激光器发射激光穿透所述透明基板和所述硅氧化层，最后到达所述非晶硅层与所述硅氧化层的所述临界面来照射所述非晶硅层的下表面，以对所述非晶硅层进行预热。 其中，所述非晶硅层形成于由上到下依次由硅氧化层、氮化硅层和透明基板重叠构成的多层之上并与所述硅氧化层具有一临界面，并且其中，在所述步骤Sll中，用所述固态激光器发射激光穿透所述透明基板、所述氮化硅层和所述硅氧化层，最后到达所述非晶硅层与所述硅氧化层的所述临界面来照射所述非晶硅层的下表面，以对所述非晶硅层进行预热。 其中，所述固态激光器发射的激光的波长为532nm。 其中，所述固态激光器发射的激光的光束尺寸为所述准分子激光器发射的激光的光束尺寸的1.5倍。 其中，所述固态激光器发射的激光为激光脉冲或连续激光。 本申请还提供了，包括:S11’.用固态激光器发射激光来照射非晶硅层的下表面，以对所述非晶硅层进行加热；以及S12’.用准分子激光器发射激光来照射所述非晶硅层的上表面，以将所述非晶硅层晶化成多晶硅，其中所述步骤Sir与所述步骤S12’同时执行。 其中，所述非晶硅层形成于由上到下依次由硅氧化层和透明基板重叠构成的多层之上并与所述硅氧化层具有一临界面，并且其中，在所述步骤Si I’中，用所述固态激光器发射激光穿透所述透明基板和所述硅氧化层，最后到达所述非晶硅层与所述硅氧化层的所述临界面来照射所述非晶硅层的下表面，以对所述非晶硅层进行加热。 其中，所述非晶硅层形成于由上到下依次由硅氧化层、氮化硅层和透明基板重叠构成的多层之上并与所述硅氧化层具有一临界面，并且其中，在所述步骤Sir中，用所述固态激光器发射激光穿透所述透明基板、所述氮化硅层和所述硅氧化层，最后到达所述非晶硅层与所述硅氧化层的所述临界面来照射所述非晶硅层的下表面，以对所述非晶硅层进行加热。 其中，所述固态激光器发射的激光的波长为532nm。 其中，所述固态激光器发射的激光的光束尺寸为所述准分子激光器发射的激光的光束尺寸的1.5倍。 其中，所述固态激光器发射的激光为激光脉冲或连续激光。 本申请借助于固态激光器发射激光来照射非晶硅层的下表面，并用准分子激光器发射激光来照射非晶硅层的上表面，不但能够大大缩短非晶硅熔化而晶化成多晶硅的时间，从而有效提高多晶硅的产量，而且，由于降低了非晶硅的熔化和晶化时的温度梯度，从而能够有效增加多晶硅的结晶率并改善多晶硅的结晶质量，另外，还可以减少昂贵的准分子激光器的发射次数，从而延长准分子激光器的使用寿命，进一步降低成本。 【专利附图】【附图说明】 下面将参照所附附图来描述本申请的实施例，其中: 图1示例性示出了一种现有技术中采用准分子激光退火的多晶硅制作方法的示意图； 图2示例性示出了根据本申请的第一实施例的采用准分子激光退火的多晶硅制作方法的示意图； 图3示例性示出了根据本申请的第二实施例的采用准分子激光退火的多晶硅制作方法的示意图； 图4示例性示出了根据本申请的第三实施例的采用准分子激光退火的多晶硅制作方法的示意图； 图5示例性示出了根据本申请的一个实施例的采用准分子激光退火的多晶硅制作方法的流程图；以及 图6示例性示出了根据本申请的另一个实施例的采用准分子激光退火的多晶硅制作方法的流程图。 【具体实施方式】 下面将结合图2至图6详细描述本申请，其中相同的附图标记表示相同或相似的设备、物质或步骤。 图2示例性示出了根据本申请的第一实施例的采用准分子激光退火的多晶硅制作方法的示意图。如图2中所示，与图1中所示的现有技术中的采用准分子激光退火的多晶硅制作方法不同，本申请除了用准分子激光器2发射激光3来照射非晶硅层I的上表面之外，还用固态激光器4发射激光5来照射非晶硅层I的下表面，以对非晶硅层I进行预热或辅助加热，从而有利于将非晶硅层I的熔化而晶化成多晶硅。 其中，用固态激光器4发射激光5的发射功率和用准分子激光器2发射激光3的发射功率的选取可以根据非晶硅层I具体的如加工面积、厚度、材质等材料参数、以及所使用的准分子激光器2和固态激光器4具体的如功率、波长、脉冲参数等而定。 其中，用固态激光器4发射激光5来照射非晶硅层I的下表面可以先于用准分子激光器2发射激光3来照射非晶硅层I的上表面一预定时间。该预定时间的选取可以根据非晶硅层I具体的如加工面积、厚度、材质等材料参数、以及所使用的准分子激光器2和固态激光器4具体的如功率、波长、脉冲参数等而定。 其中，用固态激光器4发射激光5来照射非晶硅I层的下表面可以与用准分子激光器2发射激光3来照射非晶娃层I的上表面同时进行。 其中，固态激光器4是比较廉价的固态激光器，例如能够发射的激光5的波长为532nm。 其中，为了进一步改善非晶硅层I的受热效果，例如，固态激光器4发射的激光5的光束尺寸可以为准分子激光器2发射的激光3的光束尺寸的1.5倍。例如，如果光束截面是圆形或椭圆形，则光束尺寸是半径或半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅制作方法，包括：S11.用固态激光器发射激光来照射非晶硅层的下表面，以对所述非晶硅层进行预热；以及S12.用准分子激光器发射激光来照射所述非晶硅层的上表面，以将所述非晶硅层晶化成多晶硅，其中所述步骤S11先于所述步骤S12一预定时间执行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶昱均，黄德伦，黄政仕，
申请(专利权)人：上海和辉光电有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31