结晶硅半导体器件及其制造方法技术

衬底１上形成凹凸部分，非晶硅层４形成在按点形分散设在凹凸部分的凹坑部分中的金属催化剂３上，从金属催化剂３生长有各个取向的晶相５，晶相５经连续热处理而相互聚集并形成多晶硅层６。结晶硅半导体器件及其制造方法有价格优势，能有效形成用于半导体器件的有预定厚度的多晶硅层。而且，衬底１上顺序形成按面（１１１）取向的多晶硅层３０，Ｎｉ构成的金属催化剂４０，多晶硅层５０。其上形成预定厚度的非晶硅层６０之后，进行热处理，Ｎｉ元素从金属催化剂层４０扩散进非晶硅层６０中，使非晶硅层６０结晶成多晶硅层６０’。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
结晶硅半导体器件及其制造方法本专利技术涉及结晶硅半导体器件及其制造方法，具体涉及有按一致的方式完全取向的多晶硅层的结晶半导体器件及其制造方法，或者，涉及其中能有效形成多晶硅层的结晶硅半导体器件及其制造方法。半导体器件，其中，多晶硅在玻璃衬底或已知的适合于做太阳能电池的电池材料的衬底上生长。由于该半导体器件不要求硅衬底是大面积和高质量的，因而，能大大降低成本。但是，现在为了得到高质量的半导体器件，必须用耐热的石英板作衬底，由于石英板价格昂贵，它就不具价格优势。为了解决该问题，提出了一种方法，其中，用激光退火熔化在衬底上形成非晶硅膜并使它结晶，并形成多晶硅层。该方法已公开在K Yamamoto等，IEEEFirst World Conference on Photovoltaic Energy Conversion(1994,in Hawaii),PP.1575-1578中。按该方法，由于能抑制衬底温度升高，文章所述内容指出，可用低价衬底。但是，按该方法，由于要用许多时间来形成结晶底膜和多晶硅层，特别是多晶硅层的生长速度特别慢，这就造成需要大的成本费用，同时，还有硅原材料的更大的使用损耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
结晶硅半导体器件，其包括：衬底，和通过对在所述衬底上设置的非晶硅层在金属催化剂存在的条件下热处理而形成的多晶硅层。其中，所述多晶硅层由通过对所述的非晶硅层在以点形分散在所述非晶硅层的上部或下部的所述金属催化剂存在的条件下进行热处理而生长 成的多晶硅层构成。

【技术特征摘要】
JP 2000-5-17 145069/00;JP 2000-2-9 31665/001、结晶硅半导体器件，其包括：衬底，和通过对在所述衬底上设置的非晶硅层在金属催化剂存在的条件下热处理而形成的多晶硅层。其中，所述多晶硅层由通过对所述的非晶硅层在以点形分散在所述非晶硅层的上部或下部的所述金属催化剂存在的条件下进行热处理而生长成的多晶硅层构成。2、按权利要求1的结晶硅半导体器件，其中，所述多晶硅层具有非单晶硅层，其两边的导电类型不同。3、按权利要求2的结晶硅半导体器件，其中，所述多晶硅层基本上由本征多晶硅构成。4、按权利要求1的结晶硅半导体器件，其中所述多晶硅层的厚度等于或大于0.6μm。5、结晶硅半导体器件，包括：衬底上形成的有预定取向的一种导电类型的多晶硅层，和用所述一种导电类型的多晶硅层作籽晶层，使在所述一种导电类型的多晶硅层上形成的基本上是本征的非晶硅层结晶化，在此基础上形成的有预定取向的基本上是本征的多晶硅层。6、结晶硅半导体器件，包括：衬底上形成的有预定取向的一种导电类型的多晶硅层，用所述的一种导电类型的多晶硅层作籽晶层，使在所述的一种导电类型的多晶硅层上形成的基本上是本征的非晶硅层结晶化，在此基础上形成的有预定取向的基本上是本征的多晶硅层，和在所述的结晶化基础上形成的多晶硅层上形成的另一种导电类型的非单晶硅层。7、按权利要求6的结晶硅半导体器件，其中，所述一种导电类型的结晶硅层主要按面(111)、面(110)或面(100)取向。8、按权利要求6的结晶硅半导体器件，其中，所述基本上是本征的多晶硅层是对所述基本上是本征的非晶硅层在于所述的一种导电类型的多晶硅层中、在它的表面上或背面上形成的金属催化剂层存在的条件下热处理而形成的。9、按权利要求6的结晶硅半导体器件，其中，所述基本上是本征的非晶硅层的大部分只含等于或小于0.3％的氢。10、按权利要求6的结晶硅半导体器件，其中，所述基本上是本征的多晶硅层有按其厚度方向的取向。11、按权利要求6的结晶硅半导体器件，其中，所述一种导电类型的多晶硅层和另一种导电类型的非单晶硅层的导电类型互不相同。12、按权利要求6的结晶硅半导体器件，其中，所述一种导电类型的多晶硅层和另一种导电类型的非单晶硅层的含氢量等于或大于0.1％。13、结晶硅半导体器件的制造方法，在衬底上形成有预定厚度的多晶硅层，包括以下步骤：在所述衬底上按点形分散的金属催化剂上形成预定厚度的非晶硅层；和对所述有预定厚度的非晶硅层进行热处理，使所述预定厚度的非晶硅层结晶成多晶硅层。14、按权利要求13的结晶硅半导体器件的制造方法，其中，通过把所述金属催化剂放入在所述衬底上形成的多个凹坑部分中而形成按点形分布的所述金属催化剂。15、按权利要求14的结晶硅半导体器件的制造方法，其中，在所述衬底上形成的所述多个凹坑部分的横截面形成V形。16、按权利要求13的结晶硅半导体器件的制造方法，其中，所述点形分散的金属催化剂是通过在所述衬底上形成的多个凹坑和凸起部分上附着和覆盖所述金属催化剂而形成的。17、按权利要求14至16中任一项的结晶硅半导体器件的制造方法，其中，在所述衬底上形成的多个凹坑部分或凸起部分是形成在所述衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：村松信一，皆川康，冈史人，高桥进，矢泽义昭，
申请(专利权)人：日立电线株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]