CN103137529B - 半导体晶片的热处理方法、太阳能电池的制造方法及热处理装置 - Google Patents

半导体晶片的热处理方法、太阳能电池的制造方法及热处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103137529B
CN103137529B CN201210497527.0A CN201210497527A CN103137529B CN 103137529 B CN103137529 B CN 103137529B CN 201210497527 A CN201210497527 A CN 201210497527A CN 103137529 B CN103137529 B CN 103137529B
Authority
CN
China
Prior art keywords
semiconductor wafer
pipe
process boat
heat treatment
multiple semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210497527.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103137529A (zh
Inventor
太田成人
西村邦彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN103137529A publication Critical patent/CN103137529A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103137529B publication Critical patent/CN103137529B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1876—Particular processes or apparatus for batch treatment of the devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
    • H01L21/223—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a gaseous phase
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67303—Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明得到一种使用横型的热处理炉进行均匀性优良的热处理的半导体晶片的热处理方法及使用其的太阳能电池的制造方法。其具有：将多个半导体晶片（1）相互平行立起地搭载于处理用舟皿（2）的工序；沿多个半导体晶片（1）的平面相对于管（3）的延伸方向平行的方向将处理用舟皿（2）投入管（3）内的喷射器（5）的上方的空间的工序；从喷射器（5）的开口部（H）将原料气体向管（3）内连续地供给的同时加热管（3）的工序。

Description

半导体晶片的热处理方法、太阳能电池的制造方法及热处理装置
技术领域
本发明涉及使用原料气体进行向半导体晶片的扩散、氧化的热处理方法及使用该半导体晶片的热处理方法的太阳能电池的制造方法以及热处理装置。
背景技术
以往，半导体晶片用的热处理炉采用将石英制的圆筒形管作为处理室，并在管的外周配置有加热器的热处理炉。例如，在使所期望的杂质向晶片中扩散的热扩散处理的情况下，向已加热的石英管内连续地导入含有掺杂剂的原料气体，由此，能够在配置于管内的半导体晶片的表面上产生杂质扩散。这样的方法被称为开管扩散，还被用于将硅晶片作为单元的太阳能电池的杂质扩散处理。
热处理炉的形态从石英管的配置方法来看，存在纵型炉和横型炉，纵型炉侧重于使半导体晶片在石英管内旋转来提高处理的均匀性。在太阳能电池的领域中，大多使用量产性优良的横型炉，使用具有全长1000mm～1500mm的石英管的大型的热处理炉。在横型炉中对半导体晶片进行热处理时，使用用于立起支承半导体晶片的处理用舟皿（将半导体晶片单片或多片相对于管的延伸方向平行地排列的一个集合体）。
原料气体的供给方法是影响热处理的均匀性的主要因素，为提高晶片面内的杂质扩散的均匀性，有时使用用于控制气体流动的整流板、在石英管内均匀地进行气体供给的喷射器。喷射器是被设置在长的石英管内的气体导入管，为向石英管内均匀地供给气体，而具有多个气体放出口。
作为热扩散处理的例子，在使n型杂质的磷（P）扩散到硅（Si）的半导体晶片的情况下，使三氯化磷（POCl3）气化并与氮气或氧气混合作为原料气体。反应式如下所述。
2POCl3+（3/2）O2→P2O5+3Cl2   （1）
P2O5+（5/2）Si→2P+（5/2）SiO2（2）
上述式（1）、（2）的化学反应在800℃～1000℃的炉中进行。
在进行氧化处理的情况下，原料气体使用氧气、水蒸气等即可。
专利文献1公开了如下方法，按照规定片数的半导体晶片，将石英板作为整流板配置在由石英形成的舟皿上，由此实现处理的均匀化。另外，专利文献2公开了如下的热处理炉，在管内配置有4根喷射器（气体送出管），而且，气体放出口（开口部）与半导体晶片的配置间距相匹配地排列。在专利文献1和2的任一情况下，半导体晶片都沿着与管的延伸方向垂直的方向，即，构成半导体晶片的表面或背面的平面的铅直线沿着管的延伸方向地排列。
【现有技术文献】
【专利文献1】日本实开昭63-98627号公报
【专利文献2】日本特开2009-194001号公报
如上所述，通过使用整流板或喷射器，能够提高半导体晶片的面内均匀性、个体的半导体晶片之间的均匀性。但是，即使使用专利文献1及专利文献2公开的方法，也需要从管的一端排出原料气体，因此沿横过所配置的多个半导体晶片的方向产生原料气体的流动。原料气体的压力大致为大气压，气体的流动是粘性流，从而半导体晶片外周附近的操作变得复杂。例如，在半导体晶片的外周部附近产生气流的涡流，或者因气体向所排列的半导体晶片之间流入，在半导体晶片之间容易产生气体的扰乱。这样的状况成为产生半导体晶片的处理的不均匀的原因。
另一方面，对于半导体晶片的热扩散量的偏差导致产生设备特性的偏差。例如，在使杂质热扩散到太阳能电池单元用的晶片的情况下，若扩散量不足，则薄膜电阻变大，导通损失增大，扩散量多，在此情况下，晶片内产生大量缺陷，带来载体的再结合导致的光电转换效率的减低。
发明内容
本发明是为解决上述问题而研发的，其目的是获得使用横型的热处理炉进行均匀性优良的热处理的半导体晶片的热处理方法、太阳能电池的制造方法及热处理装置。
为解决上述课题，并实现目的，本发明的半导体晶片的热处理方法，将沿水平方向延伸且内侧的下部设置有气体配管的耐热性的管作为处理室使用，并将具有对相互平行地搭载的多个半导体晶片的侧面整体进行遮蔽的一对第一遮蔽板的处理用舟皿配置在管内，向管内供给原料气体的同时加热管，由此，对搭载于处理用舟皿的多个半导体晶片实施热处理，其特征在于，所述半导体晶片的热处理方法具有：将多个半导体晶片相互平行立起地搭载于处理用舟皿的工序；沿多个半导体晶片的平面相对于管的延伸方向平行的方向将处理用舟皿投入管内的气体配管的上方的空间的工序；从气体配管的开口部将原料气体连续地供给到管内的同时加热管的工序。
根据本发明，搭载于处理用舟皿的半导体晶片外周部、半导体晶片之间的气体流动的扰乱被抑制，能够对半导体晶片实施均匀的热处理。
附图说明
图1是表示实施方式1的热处理方法所使用的热处理装置的结构的示意图。
图2是表示实施方式1的处理用舟皿的结构例的立体图。
图3是表示搭载了半导体晶片的状态的实施方式1的处理用舟皿的立体图。
图4是表示实施方式2的处理用舟皿的结构例的立体图。
图5是表示包围实施方式3的处理用舟皿的外周的遮蔽筒的构造的立体图。
图6是表示实施方式4的热处理方法所使用的热处理装置的结构的图。
图7是表示实施方式5的热处理方法所使用的热处理装置的结构的图。
图8是表示实施方式5的热处理方法所使用的热处理装置的结构的图。
图9是表示包围实施方式6的处理用舟皿的遮蔽板的构造的立体图。
图10是表示包围实施方式6的处理用舟皿的遮蔽板的构造的俯视图。
图11是表示测定硅晶片的局部的薄膜电阻的结果的线图。
图12是表示硅晶片上的测定位置的序号的示意图。
附图标记的说明
1半导体晶片，2处理用舟皿，3管，5喷射器，6排出口，7、31第一遮蔽板，8加热器，14第二遮蔽板，15遮蔽筒，21排气管，22a、22b配管，32翅片
具体实施方式
以下，基于附图详细说明本发明的半导体晶片的热处理方法、太阳能电池的制造方法及热处理装置的实施方式。此外，本发明不被本实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够适当地变更。另外，在以下所示的附图中，由于是示意性的记载，所以存在各部件的比例尺与实际不同的情况。
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1的热处理方法所使用的热处理装置的结构的示意图。在加热器8的内侧，沿横向配置有作为处理室使用的管3，在管3的内侧的下部设置有用于将原料气体导入管3内的作为气体配管的喷射器5。喷射器5与管3的导入口4连接，并作为用于将原料气体向管3内部放出的开口部而设置有放出口H。搭载在处理用舟皿2上的多个半导体晶片1与管3的延伸方向平行地被投入管3，在原料气体连续地被供给的状态下，通过加热器8加热管3而进行热处理。
半导体晶片1相互平行且隔开一定间隔重合地被收纳在1台处理用舟皿2内。处理用舟皿2朝向半导体晶片1的平面相对于管3的延伸方向平行的方向被投入。另外，在处理用舟皿2上设置有对立起的半导体晶片1的侧面整体、即图1的半导体晶片1左右端部的端面侧整体进行遮蔽的第一遮蔽板7。
被导入的原料气体及反应中产生的气体从处于管3的端部的排出口6排出。能够通过第一遮蔽板7限制原料气体从管3的延伸方向流入与管3的延伸方向平行地配置的半导体晶片1之间的空间。
处理用舟皿2也可以在管3内部被未图示的支承部件支承。这里，将图1的管3、喷射器5、加热器8及其周边总称为热处理炉。此外，管3的延伸方向是从导入口4朝向排出口6的方向，由与延伸方向正交的面剖切的管3的截面成为大致圆形。
在图1中，放出口H的朝向形成为朝向上方，但孔的朝向能够适当地变更。关于放出口H的数量、尺寸、形状，也能够适当地设计成将原料气体适当地供给到处理用舟皿2。为对于多个半导体晶片1均匀地供给原料气体，也可以在面向放出口H的位置配置有具有开口部的扩散板、棒状的遮蔽物等，使气体的流动具有扩散性。
此外，如前所述，半导体晶片1的朝向一般来说沿与管3的延伸方向垂直地配置。这是因为通过使加热器8产生的加热均匀化，能够进行对半导体晶片1的温度来说个体差异少的处理。但是，在这样的一般的配置中，由于原料气体朝向端部的排出口6流动，所以原料气体的流动和半导体晶片1处于正交的位置关系。由此，在原料气体流动横过半导体晶片1端部时，有时在半导体晶片1的外周部附近产生气流的涡流。
另一方面，通过将半导体晶片1与管3的延伸方向平行地配置，半导体晶片1成为相对于管3内的原料气体的流动大致平行。通过第一遮蔽板7防止沿管3的延伸方向流动的气体流入半导体晶片1之间，并且在使用了大型的半导体晶片1的情况下，也不会在晶片端部产生原料气体的涡流。由于半导体晶片1的表面附近的气体流动稳定，所以发生同样的反应，能够进行半导体晶片1内的均匀性优良的热处理。
图2是表示处理用舟皿2的结构例的立体图，该处理用舟皿2能够立起地搭载大量的半导体晶片1。支承部11在支承半导体晶片1的下部的部分形成有多个槽，以便一片一片地嵌入半导体晶片1而使其位置稳定。支承部12同样地在支承半导体晶片1的上侧的侧部的部分所形成的各个槽能够支承半导体晶片1的两侧面。框部13固定支承部11和支承部12而构成整体。第一遮蔽板7处于支承部12的外侧，遮蔽处理用舟皿2的侧面。第一遮蔽板7也可以焊接在框部13上并处于完全地被固定的状态，但也可以利用嵌入槽的形式进行支承。图3是表示搭载了半导体晶片1的状态的处理用舟皿2的立体图。另外，第一遮蔽板7考虑到被投入截面为圆形的管3内这种情况，也可以采用角部被倒角的形状。
出于耐热性、对于腐蚀性的原料气体来说的耐久性、加工容易性等理由，上述处理用舟皿2的材质一般使用石英，对于第一遮蔽板7也可以使用石英。另外，第一遮蔽板7也可以使用陶瓷等具有850℃以上的耐热性的其他材料。
以下，对使用了上述横型热处理炉和处理用舟皿2的具体的热处理工艺进行说明。首先，半导体晶片1被搭载在处理用舟皿2上，处理用舟皿2被投入管3内的喷射器5的上方的空间。管3通常使用圆筒形的石英管，在圆筒的端部使用凸缘的情况下，凸缘也可以由其它的材料形成。加热器8被通电，管3被加热到850℃左右，原料气体被导入管3内部。
例如在使磷扩散到硅的半导体晶片1的情况下，磷的原料气体使用未图示的起泡器制作即可。例如，作为载体气体使用氮气，通过起泡器进行起泡，由此，在常温下使液体的三氯化磷气化。通过向得到的气体混合氧气来制作原料气体，并在混合气体的状态下从导入口4进行供给。
喷射器5具有在管3内折返的U字构造，原料气体在直至到达放出口H的期间，在喷射器5内部被加热。从放出口H放出的原料气体到达处理用舟皿2的下部，根据向上的初速度的效果、和放出后再被加热而温度逐渐上升的效果，从而向上方移动。可以认为，原料气体从处理用舟皿2的下方连续地流入处理用舟皿2内，并向处理用舟皿2的上方连续地流出，从而能够产生大致稳定的气体流动。在作为硅的半导体晶片1的表面发生式（1）、式（2）的反应，生成的磷向半导体晶片1内扩散。
此时，由于通过第一遮蔽板7防止来自半导体晶片1的端部的气体流入，所以在处理用舟皿2内相邻的半导体晶片1之间的空间中，产生近似接近层流的气体流动。假设若不使用第一遮蔽板7，则原料气体从管3的延伸方向流入相邻的半导体晶片1之间的空间，从而导致半导体晶片1表面上的气体流动变得复杂，根据温度、气体流量等各种条件的微小的差异，扩散量容易变动。
被导入管3内部的原料气体从排出口6被排出到管3之外，经由未图示的过滤器等被适当地处理。
第一遮蔽板7需要覆盖半导体晶片1的端部整个区域，优选上端的高度至少比半导体晶片1的上端高，下端比半导体晶片1的下端低。例如，在对156mm×156mm尺寸的半导体晶片1进行处理的情况下，需要比半导体晶片1的上端部至少高2mm以上、且比半导体晶片1的下端低2mm以上，差值越大，遮蔽效果越高。实际上，管3的直径受到装置的设置面积、成本的制约，从实用性出发，具有2mm～10mm左右的差值是有效的。
配置在平行地配置的半导体晶片1的两端的半导体晶片1通常作为虚设的晶片处理。这是因为配置在最外侧的晶片的条件与配置在内侧的不同。
此外，在图1～图3中，第一遮蔽板7与处理用舟皿2成为一体，但即便分离处理用舟皿2和第一遮蔽板7而并列设置，得到的效果当然也是相同的。
在横型热处理炉内，通过使用具有上述结构的处理用舟皿2，能够使相邻的半导体晶片1之间的空间的气流稳定，并进行半导体晶片1内的均匀性高的热处理。
实施方式2
图4是表示实施方式2的处理用舟皿2的结构例的立体图。如与实施方式1进行比较，仅在半导体晶片1的搭载部的两端具有与半导体晶片1平行的第二遮蔽板14这点不同，其他与实施方式1相同。通过使用一对第一遮蔽板7和一对第二遮蔽板14，能够遮蔽包围半导体晶片1的周围四方。通过使用该结构，能够使在处理用舟皿2内上升的原料气体流动更稳定，从而包含配置在最外侧的半导体晶片1在内，都能够进行晶片内的均匀性高的热处理。另外，第二遮蔽板14使用红外线难以透射的陶瓷板，由此，能够减小被加热器8加热的半导体晶片1的温度的个体差异。
实施方式3
图5是表示实施方式3的包围处理用舟皿2的外周的遮蔽筒15的构造的立体图。遮蔽筒15是使实施方式2的第一遮蔽板7和第二遮蔽板14成为一体而形成的，通过以包围不具有第一、第二遮蔽板的处理用舟皿2的侧面的方式进行覆盖，能够遮蔽处理用舟皿2的四周。通过遮蔽筒15包围处理用舟皿2，能够使在处理用舟皿2内上升的原料气体流动稳定，从而能够进行半导体晶片1内的均匀性高的热处理。其他与实施方式1相同。
实施方式4
图6是表示实施方式4的热处理方法所使用的热处理装置的结构的图。在处理用舟皿2的下方设置有作为气体配管的喷射器5，作为用于放出原料气体的开口部设置有放出口H。另外，在处理用舟皿2的上部设置有排气管21，作为用于将原料气体排出到管3外部的开口部设置有排出口K。通过分别设置在处理用舟皿2的上部及下部的喷射器5和排气管21，能够使处理用舟皿2内的原料气体流动稳定地上升，从而能够进行半导体晶片1内的均匀性高的热处理。其他与实施方式1相同。
实施方式5
图7及图8是表示实施方式5的热处理方法所使用的热处理装置的结构的图。分别在管3的内侧的上部及下部设置有配管22a和配管22b，作为用于排出、放出原料气体的开口部设置有开口L。处理用舟皿2沿半导体晶片1的平面相对于管3的延伸方向平行的方向被投入管3内的配管22a、22b彼此之间的空间。这些配管22a及配管22b如图7、图8所示地交替地进行原料气体的排出和放出，由此，未与半导体晶片1接触的新的原料气体从上下交替地被供给到管3内。即，交替地成为如下状态：从配管22b的开口L放出原料气体并从下方使原料气体流入处理用舟皿2内的同时将从处理用舟皿2向上方流出的原料气体从配管22a的开口L排出到管3之外的状态；和从配管22a的开口L放出原料气体并从上方使原料气体流入处理用舟皿2内的同时将从处理用舟皿2向下方流出的原料气体从配管22b的开口L排出到管3之外的状态，由此，能够防止在处理用舟皿2内的上方已经反应完毕的原料气体的比例变高，无论管3内的位置如何都能够使处于原料气体内的杂质的量变得均匀。由此，能够进行与实施方式4相比均匀性更高的处理。其他与实施方式1相同。
实施方式6
图9是表示实施方式6的处理用舟皿的第一遮蔽板31的构造的立体图。另外，图10是实施方式6的处理用舟皿的第一遮蔽板31的俯视图。第一遮蔽板31是对实施方式1中的第一遮蔽板7进行加工而形成的。在处理用舟皿中以与平行地配置的半导体晶片1相同的间隔设置翅片32（凸部），能够减小因处理用舟皿内的半导体晶片1的端部导致的原料气体的蔓延。即，第一遮蔽板31在靠半导体晶片1侧具有遮挡各半导体晶片1之间的空间的作为突起构造的翅片32。与实施方式1相比的情况下，因原料气体的蔓延减少，能够在处理用舟皿内的半导体晶片1与相邻的半导体晶片1之间，进行均匀性高的热处理。其他与实施方式1相同。
实施方式7
对于本发明的太阳能电池单元的制造方法的实施方式进行说明。为制造太阳能电池的单元，例如，使用上述第一～第六实施方式中的任意的热处理方法使磷扩散到添加了硼（B）的p型硅晶片，在晶片表面形成n型层即可。由此，在p型硅晶片的内部形成pn结，能够产生内置电位差。为取出通过光伏发电产生的电流，在n型层上形成多个细线电极，在晶片背面整体形成背面电极。一般情况下，在n型层上形成防反射层等来提高光利用效率。在作为太阳能电池使用时，将多个单元排列在玻璃基板上并实施电气布线，由EVA树脂等进行密封即可。
【实施例】
为验证设置在处理用舟皿2上的第一遮蔽板7的效果，在除了第一遮蔽板7的有无以外其它条件相同的条件下进行处理，并测量了半导体晶片1内的薄膜电阻的分布。在156mm×156mm尺寸下，将角部实施了16mm±2mm的倒角的单晶硅晶片作为半导体晶片1使用，根据实施方式1的方法，进行了磷扩散处理。第一遮蔽板7的尺寸为160mm×160mm，角部的倒角为20mm。
图11是表示扩散处理后利用4端子法测定半导体晶片1的局部的薄膜电阻的结果的线图。图12是表示半导体晶片1上的测定位置的序号的示意图。从图11的结果可知，通过使用遮蔽板7，半导体晶片1内的偏差被改善，实施了均匀性高的扩散处理。
工业实用性
如上所述，本发明的半导体晶片的热处理方法、太阳能电池的制造方法及热处理装置能够在半导体晶片的表面上均匀地实施热处理这点是有用的。

Claims (11)

1.一种半导体晶片的热处理方法，将沿水平方向延伸且内侧的下部设置有气体配管的耐热性的管作为处理室使用，并将具有一对第一遮蔽板的处理用舟皿配置在所述管内，所述一对第一遮蔽板对相互平行地搭载的多个半导体晶片的侧面整体进行遮蔽，向所述管内供给原料气体的同时加热所述管，由此，对搭载于所述处理用舟皿的所述多个半导体晶片实施热处理，其特征在于，所述半导体晶片的热处理方法具有：
将所述多个半导体晶片相互平行立起地搭载于所述处理用舟皿的工序；
沿所述多个半导体晶片的平面相对于所述管的延伸方向平行的方向将所述处理用舟皿投入所述管内的所述气体配管的上方的空间的工序；和
从所述气体配管的开口部将所述原料气体连续地供给到所述管内的同时加热所述管的工序。
2.如权利要求1所述的半导体晶片的热处理方法，其特征在于，使所述原料气体从所述处理用舟皿的下方连续地流入所述处理用舟皿内，并向所述处理用舟皿的上方连续地流出。
3.如权利要求2所述的半导体晶片的热处理方法，其特征在于，
在所述管的内侧的上部配置有排气管，
将流出到所述处理用舟皿的上方的原料气体从所述排气管的开口部连续地排出。
4.一种半导体晶片的热处理方法，将沿水平方向延伸且内侧的上部及下部分别设置有配管的耐热性的管作为处理室使用，将具有一对第一遮蔽板的处理用舟皿配置在所述管内，所述一对第一遮蔽板对相互平行地搭载的多个半导体晶片的侧面整体进行遮蔽，向所述管内供给原料气体的同时加热所述管，由此对搭载于所述处理用舟皿的所述多个半导体晶片实施热处理，其特征在于，所述半导体晶片的热处理方法具有：
将所述多个半导体晶片相互平行立起地搭载于所述处理用舟皿的工序；
沿所述多个半导体晶片的平面相对于所述管的延伸方向平行的方向将所述处理用舟皿投入所述管内的所述配管彼此之间的空间的工序；和
从配置在所述处理用舟皿的上部及下部的所述配管的开口部交替地进行所述原料气体的流入和排出的同时加热所述管的工序。
5.如权利要求1～4中任一项所述的半导体晶片的热处理方法，其特征在于，通过上端比搭载于所述处理用舟皿的所述多个半导体晶片的上端高2mm以上且下端比所述半导体晶片的下端低2mm以上的所述第一遮蔽板，对所述多个半导体晶片的侧面整体进行遮蔽。
6.如权利要求1～4中任一项所述的半导体晶片的热处理方法，其特征在于，使用还具有与半导体晶片平行的第二遮蔽板的所述处理用舟皿，对所述多个半导体晶片周围进行遮蔽。
7.如权利要求1～4中任一项所述的半导体晶片的热处理方法，其特征在于，所述第一遮蔽板在靠所述多个半导体晶片侧具有遮挡各半导体晶片之间的空间的突起构造。
8.一种太阳能电池的制造方法，其特征在于，将含有掺杂剂的气体作为原料气体使用，通过权利要求1～4中任一项所述的半导体晶片的热处理方法进行热扩散处理，在所述多个半导体晶片各自的表面上形成杂质扩散层，并在所述多个半导体晶片各自的内部形成pn结。
9.一种热处理装置，所述热处理装置具有：
耐热性的管，其沿水平方向延伸，并在内侧的下部设置有连续地供给原料气体的气体配管；
处理用舟皿，将多个半导体晶片相互平行立起地进行搭载，该处理用舟皿被配置在所述管内的所述气体配管的上方的空间；和
加热器，从外部加热所述管，
将所述管作为处理室使用，对搭载于所述处理用舟皿的所述多个半导体晶片实施热处理，
所述热处理装置的特征在于，
具有对所述多个半导体晶片的侧面整体进行遮蔽的一对第一遮蔽板，
所述处理用舟皿沿所述多个半导体晶片的平面相对于所述管的延伸方向平行的方向被配置在所述管中。
10.如权利要求9所述的热处理装置，其特征在于，所述第一遮蔽板的上端比搭载于所述处理用舟皿的所述多个半导体晶片的上端高2mm以上，所述第一遮蔽板的下端比搭载于所述处理用舟皿的所述半导体晶片的下端低2mm以上。
11.如权利要求9或10所述的热处理装置，其特征在于，还具有与半导体晶片平行的第二遮蔽板，对所述多个半导体晶片周围进行遮蔽。
CN201210497527.0A 2011-12-01 2012-11-29 半导体晶片的热处理方法、太阳能电池的制造方法及热处理装置 Expired - Fee Related CN103137529B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-263807 2011-12-01
JP2011263807 2011-12-01
JP2012-239363 2012-10-30
JP2012239363A JP2013138180A (ja) 2011-12-01 2012-10-30 半導体ウェハの熱処理方法、太陽電池の製造方法及び熱処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103137529A CN103137529A (zh) 2013-06-05
CN103137529B true CN103137529B (zh) 2015-09-02

Family

ID=48497166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210497527.0A Expired - Fee Related CN103137529B (zh) 2011-12-01 2012-11-29 半导体晶片的热处理方法、太阳能电池的制造方法及热处理装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8835333B2 (zh)
JP (1) JP2013138180A (zh)
CN (1) CN103137529B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101478151B1 (ko) * 2012-11-29 2014-12-31 주식회사 엔씨디 대면적 원자층 증착 장치
SG11201603358PA (en) * 2014-03-04 2016-09-29 Canon Anelva Corp Vacuum process apparatus and vacuum process method
JP6435967B2 (ja) * 2015-03-31 2018-12-12 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置
TWI581335B (zh) * 2015-07-24 2017-05-01 茂迪股份有限公司 熱處理裝置
JP6560924B2 (ja) * 2015-07-29 2019-08-14 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP6479218B2 (ja) * 2015-12-28 2019-03-06 三菱電機株式会社 横型拡散炉および太陽電池セルの製造方法
CN105932102B (zh) * 2016-05-20 2017-05-17 浙江光隆能源科技股份有限公司 一种多晶太阳电池的生产系统
GB201815815D0 (en) * 2018-09-28 2018-11-14 Metryx Ltd Method and apparatus for controlling the temperature of a semiconductor wafer
CN113363190B (zh) * 2021-05-31 2022-07-08 北海惠科半导体科技有限公司 晶舟、扩散设备及半导体器件制造方法
US11862490B2 (en) * 2021-07-28 2024-01-02 Changxin Memory Technologies, Inc. Diffusion furnace
CN118472118B (zh) * 2024-07-10 2024-09-17 浙江日月光能科技有限公司 一种改善TOPCon电池漏电的氧化机台

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6863732B2 (en) * 2000-05-31 2005-03-08 Tokyo Electron Limited Heat treatment system and method
CN102124547A (zh) * 2008-08-14 2011-07-13 信越半导体股份有限公司 立式热处理装置及热处理方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59105316A (ja) * 1982-12-09 1984-06-18 Fuji Electric Co Ltd 気相拡散方法
JPS6073231U (ja) * 1983-10-26 1985-05-23 日本電気株式会社 半導体装置の製造装置
JPH0827443B2 (ja) 1986-10-16 1996-03-21 オリンパス光学工業株式会社 シユリ−レン光学装置
JPS63310112A (ja) * 1987-06-12 1988-12-19 Nec Kyushu Ltd 半導体集積回路装置の製造装置
JPH0760808B2 (ja) * 1987-10-29 1995-06-28 三菱電機株式会社 半導体製造装置
JP2001185502A (ja) * 1999-12-22 2001-07-06 Mitsubishi Electric Corp 半導体素子製造工程における不純物拡散方法、同方法に用いる不純物拡散装置および同方法から製造された半導体素子
JP2004319695A (ja) * 2003-04-15 2004-11-11 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP2005150573A (ja) * 2003-11-19 2005-06-09 Kyocera Corp 不純物拡散装置
JP2009194001A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Covalent Materials Corp 横型拡散炉および拡散層形成方法
JP5403984B2 (ja) * 2008-10-08 2014-01-29 光洋サーモシステム株式会社 基板の熱処理装置
JP2012119453A (ja) 2010-11-30 2012-06-21 Mitsubishi Electric Corp 不純物拡散装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6863732B2 (en) * 2000-05-31 2005-03-08 Tokyo Electron Limited Heat treatment system and method
CN102124547A (zh) * 2008-08-14 2011-07-13 信越半导体股份有限公司 立式热处理装置及热处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8835333B2 (en) 2014-09-16
US20130143348A1 (en) 2013-06-06
JP2013138180A (ja) 2013-07-11
CN103137529A (zh) 2013-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103137529B (zh) 半导体晶片的热处理方法、太阳能电池的制造方法及热处理装置
CN102177275B (zh) 用于硅淀积的外延反应器
KR101470396B1 (ko) 에피택셜 실리콘 웨이퍼의 제조 방법 및, 이 제조 방법으로 제조된 에피택셜 실리콘 웨이퍼
US20050133159A1 (en) Systems and methods for epitaxially depositing films on a semiconductor substrate
CN102668101A (zh) 使用一组硅纳米颗粒流体以原位控制一组掺杂剂扩散分布的方法
US9982364B2 (en) Process gas preheating systems and methods for double-sided multi-substrate batch processing
JP2002324761A (ja) 物体の面の処理ないしは被覆のための方法及び装置
JP2011108765A (ja) エピタキシャル成長装置およびエピタキシャル成長方法
CN205635850U (zh) 一种预加热式外延炉
CN101311340B (zh) 硅反外延片的制造方法及其专用设备
CN107546101A (zh) 一种外延生长方法
JP2011001591A (ja) ガス加熱装置
TWI538242B (zh) 太陽能電池之製造裝置
CN102051602A (zh) 薄膜沉积方法和装置
CN102161489B (zh) 三氯硅烷制造装置及制造方法
JP6743727B2 (ja) 半導体ウェハの熱処理方法および太陽電池の製造方法
JP2009194001A (ja) 横型拡散炉および拡散層形成方法
CN106653937A (zh) 一种n型晶体硅电池的制备方法及其电池、组件和系统
CN102437199A (zh) 台面型单向负阻二极管芯片及其制造方法
JP2006156584A5 (zh)
CN103097575A (zh) 用于真空处理设备的气体分配装置
JP2013229517A (ja) 横型拡散炉および半導体基板のドーパント拡散方法
TWI606603B (zh) 橫型擴散爐及太陽電池單元的製造方法
CN201962420U (zh) 用于制作晶硅片pn结的红外加热石英炉结构
JPS63181315A (ja) 熱処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150902

Termination date: 20181129