ES2577611T3

ES2577611T3 - Estructura de capa de pasivación de dispositivo semiconductor y método de formación de la misma

Info

Publication number: ES2577611T3
Application number: ES11003196.0T
Authority: ES
Inventors: Wen-Ching Sun; Tzer-Shen Lin; Sheng-min YU
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2016-07-15
Anticipated expiration: 2031-04-15
Also published as: EP2448002A3; US8564104B2; EP2448002B1; US20120104566A1; TW201218392A; EP2448002A2; TWI424578B

Abstract

Una estructura de capa de pasivación de un dispositivo semiconductor (100) que se dispone sobre un sustrato semiconductor, que comprende: una estructura de capa de pasivación dispuesta sobre el sustrato semiconductor, caracterizada porque la estructura de la capa de pasivación comprende una capa de óxido de aluminio dopado con halógeno (110) y el sustrato semiconductor es una capa semiconductora de tipo p (102).

Description

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DESCRIPCION

Estructura de capa de pasivacion de dispositivo semiconductor y metodo de formacion de la misma

Antecedentes

Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un dispositivo semiconductor y, en particular, se refiere a un dispositivo semiconductor que tiene una capa de pasivacion.

Tecnica relacionada

Debido al agotamiento gradual de los combustibles fosiles convencionales y el impacto ambiental causado por el uso de los combustibles fosiles, el desarrollo de fuentes de energla alternativas con baja polucion y alta eficiencia electrica se esta haciendo cada vez mas importante.

Entre la diversidad de nuevas fuentes de energla desarrolladas, las celulas solares son capaces de transformar la luz solar libre y no agotada en energla electrica para su uso. A diferencia de la energla electro-termica a partir de un combustible fosil que necesita una pluralidad de etapas de transformacion de energla, las celulas solares son capaces de transformar directamente la luz en energla electrica, proporcionando una alta eficiencia electrica. Ademas, no se genera ningun contaminante, tal como dioxido de carbono u oxido de carbono durante el funcionamiento de las celulas solares. A partir del documento EP 1 489 667 A2 se sabe como proporcionar una estructura de capa de pasivacion de una celula solar semiconductora en cuya superficie se consigue la pasivacion en tanto que se aplica un sistema de oxido que consiste en Al2O3 y al menos un oxido metalico o un oxido metaloide.

El principio de operacion de las celulas solares usa fotones de la luz para activar la formacion de pares electron- hueco en un semiconductor y dirige los electrones hacia fuera a traves de una ruta conductora para su uso. Sin embargo, los pares electron-hueco pueden recombinarse antes de dirigirse hacia afuera de manera que la eficiencia electrica se reduce.

Por lo tanto, para mejorar adicionalmente la eficiencia electrica de las celulas solares, poder prevenir la recombination entre electrones y huecos antes de que los electrones se dirijan hacia afuera se esta haciendo cada vez mas importante.

Sumario

De acuerdo con una realization de la invencion, se proporciona una estructura de capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor que se dispone sobre un sustrato semiconductor de tipo p de acuerdo con la reivindicacion 1, que incluye una estructura de capa de pasivacion dispuesta sobre el sustrato semiconductor, en el que la estructura de la capa de pasivacion incluye una capa de oxido de aluminio dopado con halogeno y el sustrato semiconductor es una capa semiconductora de tipo p.

De acuerdo con una realizacion de la invencion, se proporciona un metodo para formar la estructura de capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor mencionado anteriormente de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que el sustrato semiconductor es una capa semiconductora de tipo p y la etapa de formacion para formar la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno, que comprende: aplicar una solution sobre una superficie de la capa semiconductora de tipo p, en la que la solucion comprende una solucion de compuesto que contiene aluminio y una solucion de compuesto que contiene halogeno; y calentar la capa semiconductora de tipo p a una temperatura tal que la solucion se transforma en la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno.

Se da una description detallada en las siguientes realizaciones con referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripcion de los dibujos

Los dibujos adjuntos se incluyen para proporcionar una comprension adicional de la divulgation, y se incorporan en y constituyen una parte de esta memoria descriptiva. Los dibujos ilustran realizaciones ejemplares de la divulgacion y, junto con la descripcion, sirven para explicar los principios de la divulgacion.

La Fig. 1 es una vista en section transversal que muestra un dispositivo semiconductor de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;

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La Fig. 2A es un vista en seccion transversal que muestra un dispositivo semiconductor de acuerdo con una realizacion de la presente invencion; y

La Fig. 2B es una vista en seccion transversal que muestra un dispositivo semiconductor de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.

Description detallada

La siguiente descripcion es una realizacion para llevar a cabo la invencion. Esta descripcion se hace para los principios generales de la invencion y no debe tomarse en un sentido limitativo.

Debe entenderse que la siguiente divulgation proporciona muchas realizaciones diferentes o ejemplos, para implementar diferentes elementos de la invencion. Los ejemplos especlficos de componentes y disposiciones se describen a continuation para simplificar la presente divulgacion. Estos son, por supuesto, simplemente ejemplos y no pretenden ser limitativos. Ademas, la presente divulgacion puede repetir numeros y/o letras de referencia en los diversos ejemplos. Esta repetition es con el fin de simplicidad y claridad y no dicta por si misma una relation entre las diversas realizaciones y/o configuraciones analizadas. Ademas, las descripciones de una primera capa "sobre" o "superpuesta" (y descripciones similares) una segunda capa incluyen realizaciones donde la primera y segunda capas estan en contacto directo y aquellas donde una o mas capas estan interpuestas entre la primera y segunda capas.

La Fig. 1 es una vista en seccion transversal que muestra un dispositivo semiconductor 100 de acuerdo con una realizacion de la presente invencion. En lo sucesivo en el presente documento, el metodo de fabrication y la estructura del dispositivo semiconductor 100 de una realizacion se ilustraran haciendo referencia a la Fig. 1. El dispositivo semiconductor 100 de una realizacion de la presente invencion puede incluir una diversidad de productos electronicos, en el que el dispositivo semiconductor 100 puede incluir, por ejemplo, un dispositivo semiconductor aplicado a una celula solar. En la siguiente descripcion, se ilustrara un dispositivo semiconductor aplicado a una celula solar como un ejemplo. Sin embargo, debe apreciarse que las realizaciones de la presente invencion no estan limitadas a un dispositivo semiconductor aplicado a una celula solar.

Como se muestra en la Fig. 1, se proporciona un sustrato semiconductor, que incluye, por ejemplo, una capa semiconductora de tipo p 102 y una segunda capa semiconductora de otro tipo, tal como una capa semiconductora de tipo n 104. La capa semiconductora de tipo n 104 se forma sobre una superficie 102a de la capa semiconductora de tipo p 102. En una realizacion, se proporciona un sustrato semiconductor, tal como un sustrato de silicio. El sustrato de silicio puede estar dopado con un dopante de tipo p o un dopante de tipo n. Si el sustrato de silicio es un

sustrato de tipo n, puede implantarse un dopante de tipo p en el sustrato de tipo n mediante un proceso de

implantation ionica para transformar una portion del sustrato de tipo n en una capa semiconductora de tipo p. De esta manera, la superficie 102a de la capa semiconductora de tipo p puede servir como una union PN entre la capa semiconductora de tipo p 102 y la capa semiconductora de tipo n 104. Analogamente, si el sustrato de silicio es un

sustrato de tipo p, puede implantarse un dopante de tipo n en el sustrato de tipo p mediante un proceso de

implantacion ionica para transformar una porcion del sustrato de tipo p en una capa semiconductora de tipo n.

Se forma una estructura de capa de pasivacion sobre una superficie 102b de la capa semiconductora de tipo p 102, que incluye una capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110. La capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 incluye una capa de oxido de aluminio y al menos un dopante de halogeno dopado en su interior. Por ejemplo, la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 puede incluir, aunque sin limitation, una capa de oxido de aluminio dopado con fluor, una capa de oxido de aluminio dopado con cloro o combinaciones de las mismas. En otra realizacion, la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 puede incluir otros elementos halogenos tales como bromo o yodo. En una realizacion, un espesor de la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno puede ser entre aproximadamente 5 nm y aproximadamente 200 nm.

Debido a que la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 tiene cargas fijas negativas, puede generarse un campo electrico acumulado. Cuando se generan pares de electron-hueco debido a la irradiation de la luz, las cargas fijas negativas ayudan a atraer los huecos y desviar los electrones. De esta manera, la probabilidad de recombination de electrones y huecos se reduce, de manera que la vida util del soporte es prolongada. Por lo tanto, los electrones pueden conducirse hacia fuera (a traves de, por ejemplo, un electrodo que se va a formar en el siguiente proceso) con exito para su uso.

En la tecnica de celula solar, el coste de fabricacion normalmente es muy alto de manera que la celula solar no se usa comunmente. En una realizacion de la invencion, la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 en el dispositivo semiconductor 100 se forma aplicando una solution. De esta manera, el coste de fabricacion puede reducirse significativamente. Por ejemplo, en una realizacion, la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 se forma mediante revestimiento por pulverization. En otra realizacion, la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 se forma mediante revestimiento por centrifugation. En comparacion con el crecimiento de la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 por deposition en fase vapor (tal como, deposition qulmica en fase

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vapor potenciada por plasma, deposicion de capa atomica o deposicion qulmica en fase vapor) las realizaciones de la invencion que adoptan aplicacion de solucion pueden reducir significativamente el coste de fabricacion y el tiempo de fabricacion, aprovechandose de la popularization de las celulas solares.

En una realization, la etapa de formation de la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 incluye aplicar una solucion sobre la superficie 102b de la capa semiconductora de tipo p 102. La solucion aplicada incluye una solucion de compuesto que contiene aluminio y una solucion de compuesto que contiene halogeno. La capa semiconductora de tipo p 102 se calienta despues a una temperatura adecuada, de manera que la solucion aplicada se transfiere a la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110. La solucion de compuesto que contiene aluminio en la solucion puede incluir, por ejemplo, (aunque sin limitation) acetilacetonato de aluminio, cloruro de aluminio, nitrato de aluminio, trimetil aluminio o combinaciones de los mismos. La solucion del compuesto que contiene halogeno en la solucion puede incluir, por ejemplo, (aunque sin limitacion) fluoruro de amonio, acido fluorhldrico, cloruro de amonio, acido clorhldrico, bromuro de amonio, acido bromhldrico o combinaciones de los mismos. En una realizacion, un porcentaje entre el valor en moles del compuesto de aluminio en la solucion de compuesto que contiene aluminio y el valor de moles del compuesto de halogeno en la solucion de compuesto que contiene halogeno es entre, por ejemplo, 1:0,2 y 1:5. La solucion puede incluir un agente de solubilization y/o un disolvente, tal como alcohol, agua, acido o combinaciones de los mismos. Tlpicamente, despues de que la solucion de compuesto que contiene aluminio, la solucion de compuesto que contiene halogeno y el disolvente/agente de solubilizacion se han mezclado sustancialmente, la solucion mencionada anteriormente puede aplicarse sobre la superficie 102b de la capa semiconductora de tipo p 102 por revestimiento por pulverization, revestimiento por pulverization ultrasonica o revestimiento por centrifugation.

En una realizacion, el sustrato que incluye la capa semiconductora de tipo n 104 y la capa semiconductora de tipo p 102 pueden disponerse sobre un sustrato de soporte, en el que una temperatura del sustrato de soporte puede elevarse. Despues, la solucion que incluye la solucion de compuesto que contiene aluminio y la solucion de compuesto que contiene halogeno se reviste por pulverizacion o se reviste por centrifugacion sobre la superficie 102b de la capa semiconductora de tipo p 102. En el caso de que se adopte el proceso de revestimiento por pulverizacion, el sustrato de soporte puede elevar simultaneamente la temperatura de la capa semiconductora de tipo n 104 y la capa semiconductora de tipo p 102 dispuesta sobre la misma durante la etapa de revestimiento por pulverizacion de la solucion. En una realizacion, la capa semiconductora de tipo p 102 puede calentarse para, por ejemplo, ser de aproximadamente 100 °C y aproximadamente 500 °C. Debe apreciarse que la temperatura de calentamiento puede ajustarse de acuerdo con la situation. La temperatura tiene que ser suficientemente alta para retirar la portion de compuesto organico, de manera que la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 permanezca. Sin embargo, la temperatura no deberla ser tan alta como para que se generen demasiados defectos o se retiren los elementos de halogeno con pequeno volumen. En una realizacion, la solucion que incluye la solucion de compuesto que contiene aluminio y la solucion de compuesto que contiene halogeno se reviste por pulverizacion sobre la superficie 102b de la capa semiconductora de tipo p 102 por revestimiento por pulverizacion ultrasonica. La vibration de ondas ultrasonicas ayuda a hacer que la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 formada sea mas densa.

Ademas, en el caso de que se adopte un proceso de revestimiento por centrifugacion, la solucion que incluye la solucion de compuesto que contiene aluminio y la solucion de compuesto que contiene halogeno puede revestirse por centrifugacion sobre la superficie 102b de la capa semiconductora de tipo p 102 para formar una pellcula. Posteriormente, la capa semiconductora de tipo p 102 se calienta de manera que la pellcula formada se convierte en la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110.

En una realizacion, la concentration de dopante de halogeno en la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 es entre aproximadamente 0,01 % y aproximadamente 5 %. Observese que, en una realizacion, a partir del espectro XPS, se ha descubierto que los atomos de fluor estan localizados en sitios intersticiales en la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110. Sin embargo, debe apreciarse que las realizaciones de la invencion no estan limitadas a esto. En otra realizacion, los atomos de fluor u otros atomos de halogeno pueden estar localizados en sitios sustitucionales en la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110.

En referencia aun a la Fig. 1, se forman entonces un electrodo 112 conectado electricamente a la capa semiconductora de tipo p 102 y un electrodo 108 conectado electricamente a la capa semiconductora de tipo n 104. Por ejemplo, la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 formada puede disenarse para exponer una porcion de la capa semiconductora de tipo p 102. Despues, el electrodo 112 se forma sobre la capa semiconductora de tipo p 102 expuesta. Una capa conductora 114 puede formarse ademas sobre la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 y el electrodo 112. Los materiales y metodos de formacion del electrodo 112 o la capa conductora 114 pueden conocerlos un experto en la materia y no se repiten descripciones adicionales en el presente documento. En una realizacion, una region fuertemente dopada de tipo p 103 puede haberse formado previamente en la localization, donde se formara la capa semiconductora de tipo p 102, para aumentar la conductividad, aprovechando el soporte generado por el efecto fotoelectrico que se dirige hacia fuera para su uso.

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Observese que una capa de material 106 puede formarse opcionalmente sobre la capa semiconductora de tipo n 104. La capa de material 106 puede incluir, por ejemplo, una capa de pasivacion o una capa antirreflectante. El electrodo 108 puede formarse sobre la capa semiconductora de tipo n expuesta.

La Fig. 2A es una vista en seccion transversal que muestra un dispositivo semiconductor 100 de acuerdo con una realizacion de la presente invencion. Por lo tanto, se ilustra un dispositivo semiconductor 100 de una realizacion de la presente invencion haciendo referencia a la Fig. 2A, en la que los numeros de referencia iguales o similares se usan para designar elementos iguales o similares.

La realizacion mostrada en la Fig. 2A es similar a la realizacion mostrada en la Fig. 1. La diferencia principal entre ellas es que para la realizacion mostrada en la Fig. 2A, se forma una capa de pasivacion 118 entre la superficie 102b de la capa semiconductora de tipo p 102 y la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110. La capa de pasivacion 118 puede ser, por ejemplo, (aunque sin limitacion) una capa de oxido. En una realizacion, la capa de pasivacion 118 entra en contacto directamente con la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110. En una realizacion, la capa de pasivacion 118 entra en contacto directamente con la capa semiconductora de tipo p 102. En una realizacion, antes de que se forme la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110, la capa de pasivacion 118 se forma sobre la superficie 102b de la capa semiconductora de tipo p 102. Despues, la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 se forma directamente sobre la capa de pasivacion 118. El metodo de formacion para la capa de pasivacion 118 puede incluir un proceso de deposicion qulmica en fase vapor, un proceso de oxidacion termica, un proceso de oxidacion o un proceso de revestimiento.

En una realizacion, la etapa de formacion de la capa de pasivacion 118 incluye realizar un proceso de oxidacion para superficie 102b de la capa semiconductora de tipo p 102 para oxidar una porcion de la capa semiconductora de tipo p 102 para que sea la capa de pasivacion 118. Un proceso de oxidacion adecuado puede incluir un proceso de oxidacion termica o aplicacion de un oxidante sobre la superficie 102b de la capa de semiconductora de tipo p 102. En una realizacion, la capa semiconductora de tipo p 102 es un sustrato de silicio que incluye dopantes de tipo p. De esa manera, la capa de pasivacion 118 formada puede ser una capa de oxido de silicio que incluye los dopantes de tipo p. En una realizacion, la capa semiconductora de tipo p 102 se dispone en el aire, de manera que la capa de pasivacion 118 se forma de forma natural sobre la superficie 102b debido a la oxidacion de la capa semiconductora de tipo p 102. En este caso, la capa de pasivacion 118 es un capa de oxido de un sustrato semiconductor (es decir, la capa semiconductora de tipo p 102), en la que un espesor de la capa pasivacion 118 puede ser, por ejemplo, menor de aproximadamente 5 nm.

En otra realizacion, la capa semiconductora de tipo p 102 puede sumergirse en una solucion de acido nltrico de manera que la porcion de la capa semiconductora de tipo p 102 cerca de la superficie 102b se oxida para ser una capa de oxido (es decir, la capa de pasivacion 118). En una realizacion, una temperatura de la solucion de acido nltrico puede controlarse para estar entre aproximadamente 10 °C y aproximadamente 120 °C. En una realizacion, el tiempo de inmersion de la capa semiconductora de tipo p 102 en la solucion de acido nltrico puede ser de aproximadamente 3 minutos y aproximadamente 20 minutos.

Si la capa de pasivacion 118 se dispone entre la capa semiconductora de tipo p 102 y la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110, puede reducirse la cantidad de defectos generados durante el proceso de calentamiento de la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110. La capa de pasivacion 118 es preferiblemente una capa de oxido de la capa semiconductora de tipo p 102 y, de esta manera, tiene una estructura similar a la de la capa semiconductora de tipo p 102. De esta manera, se reduce la aparicion de defectos, de manera que la probabilidad de recombinacion entre electrones y huecos se reduce en consecuencia. En una realizacion, una porcion de los atomos de halogeno y/o iones en la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno 110 puede difundirse dentro de la capa de pasivacion 118.

La Fig. 2B es una vista en seccion transversal que muestra un dispositivo semiconductor 100 de acuerdo con una realizacion de la presente invencion. En lo sucesivo en el presente documento, el metodo de fabricacion y la estructura del dispositivo semiconductor 100 se ilustran haciendo referencia a la Fig. 2B, en la que se usan numeros de referencia iguales o similares para designar elementos iguales o similares.

La realizacion mostrada en la Fig. 2B es similar a la realizacion mostrada en la Fig. 2A. La principal diferencia entre ellas es que en la realizacion mostrada en la Fig. 2B, la superficie 102b de la capa semiconductora de tipo p 102 se usa como la superficie para recibir luz. En este caso, para hacer que la luz entre satisfactoriamente (tal como la luz solar) en la celula solar para generar el efecto fotoelectrico, no se forma la capa conductora 114, de manera que la capa semiconductora de tipo p 102 queda expuesta. Ademas, puede formarse una capa conductora 116 opcionalmente sobre la capa semiconductora de tipo n 104 para ayudar con la recogida de la corriente fotoelectrica.

Posteriormente, se proporciona una pluralidad de ejemplos para ilustrar adicionalmente realizaciones de la invencion.

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Ejemplo 1

Se proporciona una oblea de tipo p. Despues de limpiar la oblea, la oblea de tipo p se sumerge en una solucion de acido nitrico que tiene una concentracion del 69 % durante 15 minutos para formar una capa de oxido de silicio sobre la superficie de la oblea de tipo p.

Despues de limpiar y secar la oblea, se prepara una solucion precursora usada para revestimiento por pulverizacion de una capa de oxido de aluminio dopado con halogeno sobre la capa de oxido de silicio. El metodo para formar la solucion precursora se proporciona en la siguiente descripcion.

Se ponen 13 g de acetilacetonato de aluminio y 1,5 g de fluoruro de amonio en un disolvente que incluye 100 g de metanol, 300 g de agua y 30 g de acido acetico y se agitan para formar una solucion que incluye una solucion de compuesto que contiene aluminio y una solucion de compuesto que contiene halogeno.

Despues, la oblea limpia se dispone sobre un sustrato que es capaz de calentar la oblea. La temperatura de la oblea despues se eleva para que sea de 350 °C.

Despues, se aplica una onda ultrasonica a la solucion de compuesto que contiene aluminio y la solucion de compuesto que contiene halogeno para generar vapor de la solucion. Despues, el vapor de la solucion se transporta mediante un flujo de aire de 10 l/minuto y se reviste por pulverizacion sobre una superficie superior de la capa de oxido de silicio sobre la oblea para formar una capa de oxido de aluminio dopado con fluor, en la que el tiempo de revestimiento por pulverizacion es de 30 minutos. Despues de revestir por pulverizacion lados opuestos de la oblea, la oblea se mide para identificar la vida util del soporte.

Ejemplo 2

Se ponen 13 g de acetilacetonato de aluminio y 5,3 g de fluoruro de amonio en un disolvente que incluye 100 g de metanol, 300 g de agua y 30 g de acido acetico y se agitan para formar una solucion que incluye una solucion de compuesto que contiene aluminio y una solucion de compuesto que contiene halogeno.

Despues, se aplica una onda ultrasonica a la solucion que incluye la solucion de compuesto que contiene aluminio y la solucion de compuesto que contiene halogeno para generar vapor de la solucion. Despues, el vapor de la solucion se transporta mediante un flujo de aire de 10 l/minuto y se reviste por pulverizacion sobre una superficie superior de la capa de oxido de silicio sobre la oblea para formar una capa de oxido de aluminio dopado con fluor, en la que el tiempo de revestimiento por pulverizacion es de 30 minutos. Despues de revestir por pulverizacion lados opuestos de la oblea, la oblea se mide para identificar la vida util del soporte.

Ejemplo Comparativo 1

El metodo de preparacion del Ejemplo Comparativo 1 es sustancialmente el mismo que el de los Ejemplos 1 y 2. La principal diferencia es que no se forma capa de oxido de aluminio dopado con halogeno en el Ejemplo Comparativo

1. Unicamente, una capa de oxido de aluminio se reviste por pulverizacion sobre una oblea. Es decir, no se anade fluoruro de amonio o acetilacetonato de aluminio en la solucion para revestimiento por pulverizacion.

Ejemplo Comparativo 2

El metodo de preparacion del Ejemplo Comparativo 2 es sustancialmente el mismo que el de los Ejemplos 1 y 2. La principal diferencia es que no se forma capa de oxido de aluminio dopado con halogeno en el Ejemplo Comparativo

2. Unicamente se forma una capa de oxido de aluminio sobre la capa de pasivacion mediante un proceso de deposicion automatica. Despues de revestir los lados opuestos de la oblea mediante la capa de oxido de aluminio, la oblea se templa en una atmosfera de nitrogeno durante 30 minutos.

Despues, las obleas del Ejemplo 1, el Ejemplo 2, el Ejemplo Comparative 1 y el Ejemplo Comparative 2 se miden para identificar la vida util de su soporte, respectivamente. Los resultados se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1

: Vida util del soporte (ms)

Ejemplo 1: 101

Ejemplo 2: 67

Ejemplo Comparativo 1: 36

Ejemplo Comparativo 2: 103

5 Como se muestra en la Tabla 1, la vida util del soporte del Ejemplo 1 y el Ejemplo 2 es significativamente mayor que

la del Ejemplo Comparativo 1. Es posible que, debido a que las realizaciones de la invencion incluyen la capa de

oxido de aluminio dopado con halogeno, las cargas fijas negativas de la capa de oxido aluminio aumentan y la capacidad de pasivacion de campo de oxido de aluminio mejora, aumentando as! la vida util del soporte. Ademas, la vida util del soporte del ejemplo 1 y el ejemplo 2 son ambas cercanas a la del Ejemplo Comparativo 2. De esta

10 manera, la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno de las realizaciones de la invencion y la capa de oxido

de aluminio formado por un proceso de deposicion atomica tiene una capacidad de pasivacion similar. Observese que la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno de las realizaciones de la invencion se forma a una baja temperatura. No se requiere un tratamiento termico despues de que se forme la capa de oxido de aluminio. El tiempo de fabricacion se reduce significativamente. No se requiere un equipo de vaclo, lo que reduce 15 significativamente los costes de fabricacion.

Aunque la invencion se ha descrito mediante ejemplos y en terminos de las realizaciones preferidas debe entenderse que la invencion no esta limitada a las realizaciones divulgadas. Al contrario, pretende cubrir diversas modificaciones y disposiciones similares (como sera evidente para los expertos en la materia). Por lo tanto, el alcance de las reivindicaciones adjuntas deberla estar de acuerdo con la interpretacion mas amplia para abarcar 20 todas las modificaciones y disposiciones similares.

Claims

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REIVINDICACIONES

que se dispone sobre un sustrato

caracterizada porque la estructura con halogeno (110) y el sustrato

para disponerla sobre un sustrato semiconductor de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que un material de la capa semiconductora de tipo p (102) comprende arseniuro de silicio, germanio o galio.
3. La estructura de la capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100) para disponerla sobre un sustrato semiconductor de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno (110) comprende fluor, cloro, bromo o yodo.
4. La estructura de la capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100) para disponerla sobre un sustrato semiconductor de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que un espesor de la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno (110) es entre 5 nm y 200 nm.
5. La estructura de la capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100) para disponerla sobre un sustrato semiconductor de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que un concentrado dopante de halogeno en la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno (110) es entre aproximadamente 0,01 % y aproximadamente 5 %.
6. La estructura de la capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100) para disponerla sobre un sustrato semiconductor de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas una capa de oxido del sustrato semiconductor dispuesta entre el sustrato semiconductor y la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno (110).
7. La estructura de la capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100) para disponerla sobre un sustrato semiconductor de acuerdo con la reivindicacion 6, en la que un espesor de la capa de oxido del sustrato semiconductor es menor de 5 nm.
8. Un metodo para formar la estructura de la capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100) de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el sustrato semiconductor es una capa semiconductora de tipo p y la etapa de formacion para formar una capa de oxido de aluminio dopado con halogeno (110) comprende:

aplicar una solucion sobre una superficie (102a; 102b) de la capa semiconductora de tipo p (102), en la que la solucion comprende una solucion de compuesto que contiene aluminio y una solucion de compuesto que contiene halogeno; y

calentar la capa semiconductora de tipo p (102) a una temperatura tal que la solucion se transforme en la capa de oxido de aluminio dopado con halogeno (110).
9. El metodo para formar la estructura de la capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100) de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que la solucion del compuesto que contiene aluminio comprende acetilacetonato de aluminio, cloruro de aluminio, nitrato de aluminio, trimetil aluminio o combinaciones de los mismos.
10. El metodo para formar la estructura de la capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100) de acuerdo

con la reivindicacion 8, en el que la solucion de compuesto que contiene halogeno comprende fluoruro de amonio,

acido fluorhldrico, cloruro de amonio, acido clorhldrico, bromuro de amonio, acido bromhldrico o combinaciones de los mismos.
11. El metodo para formar la estructura de la capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100) de acuerdo

con la reivindicacion 8, en el que la etapa de aplicar la solucion comprende usar un proceso de revestimiento por

pulverization o un proceso de revestimiento por centrifugation.
12. El metodo para formar la estructura de la capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100) de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que la temperatura es entre aproximadamente 100 °C y 500 °C.
13. El metodo para formar la estructura de la capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100) de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que antes de la etapa de aplicar el compuesto que contiene aluminio, el metodo comprende ademas sumergir la capa semiconductora de tipo p (102) en una solucion de acido nltrico para formar una capa de oxido de la capa semiconductora de tipo p (102).

1. Una estructura de capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100) semiconductor, que comprende:

una estructura de capa de pasivacion dispuesta sobre el sustrato semiconductor, de la capa de pasivacion comprende una capa de oxido de aluminio dopado semiconductor es una capa semiconductora de tipo p (102).
2. La estructura de la capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100)
14. El metodo para formar la estructura de la capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100) de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que una temperatura de la solucion de acido nltrico es entre 10 °C y 120 °C.
15. El metodo para formar la estructura de la capa de pasivacion de un dispositivo semiconductor (100) de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que la capa semiconductora de tipo p (102) se sumerge en la solucion de acido nltrico

5 durante 3 minutos a 20 minutos.