[發明專利]單晶硅棒制造方法和單晶硅棒結構

無效

• 申請號: 200710192803.1
• 申請日: 2007-11-19
• 公開（公告）號: CN101235541A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 鮮于文旭;樸永洙;趙世泳;殷華湘;林赫
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: C30B29/06
• 分類號: C30B29/06;C30B29/60;H01L21/02
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司
• 代理人: 韓明星;邱玲

1、一種制造單晶硅棒的方法，包括：

在基底上形成絕緣層；

在所述絕緣層中形成孔；

選擇性地使硅在所述孔中生長；

在所述孔和所述絕緣層上形成硅層；

在所述硅層上沿不是關于所述孔的徑向的方向形成棒圖案；

通過將激光束照射到所述硅層上熔化所述硅層并在對應于所述孔的位置產生成核位置，使所述硅層結晶。

2、如權利要求1所述的方法，其中，所述孔的深度小于所述絕緣層的厚度。

3、如權利要求2所述的方法，其中，所述絕緣層包括第一絕緣層和所述第一絕緣層與所述硅層之間的第二絕緣層。

4、如權利要求3所述的方法，其中，所述第一絕緣層由SiO₂形成，所述第二絕緣層由Si₃N₄形成。

5、如權利要求1所述的方法，其中，所述孔穿過所述絕緣層并接觸所述基底。

6、如權利要求5所述的方法，還包括：在所述基底和所述絕緣層之間形成多晶硅層。

7、如權利要求6所述的方法，還包括：

在所述基底和所述多晶硅層之間形成第一絕緣層；

其中，所述絕緣層包括：

第二絕緣層，在所述多晶硅層之上；

第三絕緣層，在所述第二絕緣層和所述硅層之間。

8、如權利要求7所述的方法，其中，所述第二絕緣層由SiO₂形成，所述第三絕緣層由Si₃N₄形成。

9、如權利要求1所述的方法，其中，所述絕緣層由從SiO₂、Al₂O₃、Si₃N₄和AlN構成的組中選擇的至少一種形成。

10、如權利要求1所述的方法，其中，形成一個或多個孔。

11、如權利要求1所述的方法，其中，所述孔的直徑為1nm～300nm。

12、如權利要求1所述的方法，其中，所述孔的深度為10nm～300nm。

13、如權利要求1所述的方法，其中，所述硅層由非晶硅或多晶硅形成。

14、如權利要求1所述的方法，其中，所述硅層由非晶鍺硅或多晶鍺硅形成。

15、如權利要求1所述的方法，其中，所述棒的長度方向不是從所述孔延伸的徑向。

16、如權利要求1所述的方法，其中，形成一個或多個棒。

17、如權利要求1所述的方法，其中，所述棒的寬度為5nm～1000nm。

18、如權利要求13所述的方法，其中，所述棒的寬度為20nm～150nm。

19、一種制造單晶硅棒的方法，包括：

在基底上形成包括預成核位置的硅層；

在所述硅層上沿不是關于所述預成核位置的徑向的方向形成棒的圖案；

通過使用激光束熔化硅層并在對應于所述預成核位置的位置產生晶種，使所述硅層結晶。

20、如權利要求19所述的方法，其中，以金屬催化劑涂覆方法或掩膜圖案形成方法形成預成核位置。

21、如權利要求20所述的方法，其中，金屬催化劑是從Ni、Cu、Al和Pd構成的組中選擇的一種。

22、一種單晶硅棒結構，包括：

多晶硅主體部分，具有從成核位置形成的放射狀晶粒邊界；

單晶硅棒，沿不是關于所述成核位置的徑向的方向連接到所述多晶硅主體部分。

23、如權利要求22所述的單晶硅棒結構，其中，在硅基底上形成所述單晶硅棒。

24、如權利要求22所述的單晶硅棒結構，其中，在硅基底上以橋結構形成所述單晶硅棒。

25、一種包括根據權利要求22的單晶硅棒結構的GAA晶體管。

26、如權利要求25所述的GAA晶體管，其中，在硅基底上形成所述單晶硅棒。