CN102891207A - 用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统 - Google Patents

用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统 Download PDF

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洪俊华
陈炯
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Abstract

本发明公开了一种用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统，其包括一束流出射装置、一作为束流传输终点的目标工件，其中所述束流传输装置还包括一个或多个遮挡部件，所述遮挡部件用于遮挡部分所述束流出射装置发射的束流，并于所述束流相对于所述目标工件的扫描方向在所述目标工件所在平面内的垂直方向上，使得所述束流的密度分布均匀。本发明的用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统通过采用遮挡部件来调节离子束流，因而简化了束流调节机制，所以在满足太阳能晶片的离子注入精度的同时，大大地简化了离子注入设备，所以降低了生产成本，避免了不必要的资源浪费。

Description

用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统
技术领域
本发明涉及一种束流传输系统，特别是涉及一种用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统。
背景技术
离子注入是用来把改变导电率的杂质引入半导体晶片的标准技术。所需要的杂质材料在离子源中被离子化，离子被加速成具有规定能量的离子束，而且离子束对准晶片的表面。射束中的高能离子深入半导体材料的主体并且嵌入半导体材料的晶格形成导电率符合需要的区域。
而且使用离子注入法在单晶或多晶硅中掺杂，是制造现代集成电路中使用的一种常规工艺过程。
但是当前在太阳能晶片掺杂领域，使用最多的方法依旧是热扩散掺杂，这种方法虽然生产效率较高，但需要一些后续的工艺作为补充，例如去边等。因而工艺步骤较多，购置设备成本高。另外由于热扩散工艺，不能很精确的控制掺杂离子的剂量和均匀性，所以会导致生产的太阳能晶圆损失一部分太阳能转化效率。所以从半导体工艺的发展历史来看，在太阳能晶片掺杂领域使用离子注入替代热扩散也是必然趋势。
但是目前的半导体离子注入技术中，对束流均匀性等特性的调节非常复杂，所以还需要很多其他的附加设备来监控和微调离子束流，但是太阳能晶片掺杂精度要求又不高，所以直接采用目前半导体的离子注入方法会造成大量的资源浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的直接采用半导体的离子注入方法造成的资源浪费缺陷，提供一种用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统，通过简化束流调节机制，简化了离子注入方法，从而更加有效地利用资源，减少不必要的浪费。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供了一种用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统，其包括一束流出射装置、一作为束流传输终点的目标工件，其特点是所述束流传输装置还包括一个或多个遮挡部件，所述遮挡部件用于遮挡部分所述束流出射装置发射的束流，并于所述束流相对于所述目标工件的扫描方向在所述目标工件所在平面内的垂直方向上，使得所述束流的密度分布均匀。
较佳地，所述用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统还包括一遮挡控制装置，其中所述遮挡控制装置用于调节所述遮挡部件遮挡的所述束流的部分的离子的总量与所述束流的离子的总量的比例。
较佳地，所述束流出射装置发射的束流为一带状束流。采用带状束流可以在保持调节束流密度均匀性的同时，最大程度地减少遮挡部件的个数，从而降低注入系统的复杂度。
较佳地，所述遮挡控制装置还用于沿所述带状束流的长度和/或宽度方向移动所述遮挡部件。
较佳地，所述遮挡部件为石墨板。
本发明的积极进步效果在于：
本发明的用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统通过采用遮挡部件来调节离子束流，因而简化了束流调节机制，所以在满足太阳能晶片的离子注入精度的同时，大大地简化了离子注入设备，所以降低了生产成本，避免了不必要的资源浪费。
附图说明
图1为本发明的用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统的第一实施例的侧视图。
图2为本发明的用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统的第一实施例的俯视图。
图3为本发明的用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统的第二实施例的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
第一实施例：
如图1所示，本实施例中的束流传输系统中包括一束流出射装置1、一晶圆2、一石墨板3以及一石墨板移动控制单元4。
本实施例中所述束流出射装置1出射的束流在束流传输路径上经过传输之后，最终按照预设的强度分布和角度分布要求到达晶圆2处，并且本实施例中，如图1所示，所述束流相对于所述晶圆2在A方向上扫描，从而对晶圆2完成加工制程。该束流出射装置1可以为一离子源，相应地，传输的束流则可以为离子束，所述晶圆2作为目标工件，所述目标工件还可以是其他接收离子束的部件。
本实施例中在所述束流出射装置1和所述晶圆2之间设置有一石墨板3，所述石墨板3可以遮挡沿所述传输路径传输的束流的一部分。由于所述束流中的离子无法穿透所述石墨板3，所以所述石墨板3可以有效的截留一部分束流，从而减少注入所述晶圆2的离子量。此外还可以根据所述束流的密度以及强度选择其他类型的遮挡部件，从而实现最佳的截留的效果。
此外，根据所述束流中离子分布，所述石墨板移动控制单元4调节所述石墨板3遮挡所述束流中不同的部分，从而可以有效地抑制束流中离子分布的不均匀，如图2所示在所述束流在所述晶圆2的扫描方向A的垂直方向B上使得所述束流的密度分布均匀，所以进一步地提高离子注入精度。
本实施例中还通过所述石墨板移动控制单元4进一步地调节所述石墨板3遮挡的部分束流占所述束流的比例，即调节所述石墨板3截留的所述部分束流的离子的总量与所述束流的离子的总量的比例，从而进一步地调节最终注入所述晶圆2的所述束流在所述晶圆2的扫描方向A的垂直方向B上的离子密度分布，所以使得最终注入所述晶圆2的离子密度分布均匀。
所以本实施例中的束流传输系统通过石墨板3和石墨板移动控制单元4来调节离子束流，因而简化了束流调节机制。
第二实施例：
本实施例与第一实施例的区别在于：
如图3所示，本实施例中所述束流传输系统包括两个石墨板31和32。所述束流出射装置1发射的束流为一带状束流，所述石墨板31和32沿所述带状束流的宽度方向W设置于所述带状束流的两侧。
此外本实施例中所述石墨板移动控制单元4分别控制所述石墨板31和32沿所述带状束流的长度或宽度或同时沿长度和宽度方向移动。
所以本实施例中可以通过移动所述石墨板31和32，从而在所述带状束流长度或宽度以及长度和宽度方向上，遮挡所述带状束流的一部分，从而抑制注入所述晶圆2上的所述带状束流中离子密度分布的不均匀。而且针对所述带状束流的结构，即带状束流的长度远远大于带状束流的宽度，所以仅需沿所述带状束流的宽度方向设置的石墨板31和32就可以最大程度地调节注入所述晶圆2上的所述带状束流的密度分布。
因而对于带状束流，本实施例在满足太阳能晶片的离子注入精度的同时，大大地简化了离子注入设备，所以降低了生产成本，避免了不必要的资源浪费。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统，其包括一束流出射装置、一作为束流传输终点的目标工件，其特征在于，所述束流传输装置还包括一个或多个遮挡部件，所述遮挡部件用于遮挡部分所述束流出射装置发射的束流，并于所述束流相对于所述目标工件的扫描方向在所述目标工件所在平面内的垂直方向上，使得所述束流的密度分布均匀。
2.如权利要求1所述的用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统，其特征在于，所述用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统还包括一遮挡控制装置，其中所述遮挡控制装置用于调节所述遮挡部件遮挡的所述束流的部分的离子的总量与所述束流的离子的总量的比例。
3.如权利要求2所述的用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统，其特征在于，所述束流出射装置发射的束流为一带状束流。
4.如权利要求3所述的用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统，其特征在于，所述遮挡控制装置还用于沿所述带状束流的长度和/或宽度方向移动所述遮挡部件。
5.如权利要求1至4中任一项所述的用于太阳能晶片掺杂的束流传输系统，其特征在于，所述遮挡部件为石墨板。
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