JPH0529238A - ドーパント熱拡散装置 - Google Patents

ドーパント熱拡散装置

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JPH0529238A
JPH0529238A JP3184533A JP18453391A JPH0529238A JP H0529238 A JPH0529238 A JP H0529238A JP 3184533 A JP3184533 A JP 3184533A JP 18453391 A JP18453391 A JP 18453391A JP H0529238 A JPH0529238 A JP H0529238A
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JP
Japan
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dopant
substrate
semiconductor substrate
gas
thermal diffusion
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JP3184533A
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English (en)
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Kazutaka Nakajima
一孝 中嶋
Sota Moriuchi
荘太 森内
Koji Okamoto
浩二 岡本
Yuji Yokozawa
雄二 横沢
Tetsuhiro Okuno
哲啓 奥野
Toru Nunoi
徹 布居
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 この発明は、異なる導電型の拡散層の形成を
同時に行なうことを可能としたドーパント熱拡散装置の
提供を目的とする。 【構成】 基板1を浮遊状態で移動させる移動手段10
と、基板の表裏面にドーパントを吹きつけるドーパント
供給手段20および供給されたこのドーパントを拡散さ
せるための加熱光照射手段30とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ドーパント熱拡散装
置に関し、特に、異なる導電型の拡散層の形成を同時に
行なうことを可能としたドーパント熱拡散装置の構造に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置の作成には、導電型の
異なるドーパントを基板表裏両面から供給し、異なる導
電型の拡散層を基板の表裏両面に形成することが不可欠
な技術となっている。従来、この種の技術としては、ガ
ス拡散法やイオン注入法が一般に知られている。
【0003】前者のガス拡散法における拡散装置の概要
は、図7を参照して、石英製の反応管51の外側に、加
熱器52があり、その周囲を断熱材53が囲んでいる。
【0004】また、加熱器52と反応管51との間に
は、炭化珪素製の灼熱管54が設けられている。この灼
熱管54は、その比較的高い熱伝導率により温度が一
様な加熱面を形成するとともに、加熱器52から発生
する重金属蒸気が反応管51内へ侵入することを防止す
る目的で設けられている。
【0005】上記構成よりなるガス拡散装置において、
半導体基板1を25〜200枚石英製のジグ55に並
べ、外部のボードローダ56で出し入れを行なう。
【0006】反応管51内においては、n+ 層を拡散す
る場合はリン(P)を、拡散源としてPOCl3 、P2
5 などを用いて850〜950℃ぐらいの温度で拡散
を行なう。
【0007】一方、p+ 層を拡散する場合は、BC
3 、BBr3 などを拡散源として硼素(B)を拡散す
る。
【0008】また、イオン注入法におけるイオン打込み
装置は、図8を参照して、イオン源61で発生したイオ
ンビーム62は、直進後分離用電磁石63で必要イオン
のみが選択された後、回転円板64上に配置された半導
体基板1に衝突し、半導体基板1に打込まれる。
【0009】次に、イオン打込みによる半導体基板1の
表面の結晶損失回復のため、ならびにイオンを深く拡散
させるためにアニールを行なう。
【0010】従来、半導体基板の表裏両面に導電型層を
形成した半導体装置の代表的なものに太陽電池セルの形
成がある。この太陽電池セルを上記のガス拡散装置を用
いた場合の形成プロセスについて、以下図を参照して順
に説明する。
【0011】まず、P型半導体基板1の全面に、図9を
参照して、炉内において熱酸化によりSiO2 膜よりな
る酸化膜を形成する。
【0012】次に、このP型半導体基板1は、図10を
参照して、表面側の酸化膜のみを除去するために半導体
基板1の底面側に樹脂層71を形成する。
【0013】次に、上記樹脂層71が形成された半導体
基板1は、図11を参照して、その表面側をフッ酸と硝
酸とからなる混酸溶液で酸化膜を削除する。
【0014】次に、上記酸化膜が除去された半導体基板
1の表面側を、NaOHを含むアルカリ溶液で異方性エ
ッチングを行ない、光学的に優れた微小なピラミッド状
の凹凸からなるテキスチャ構造71を形成する。
【0015】次に、このテキスチャ構造72が形成され
た半導体基板1は、ガス拡散炉において熱拡散を行なう
ために、樹脂層を洗浄により除去する。
【0016】樹脂層が除去された半導体基板1は、図1
2を参照して、ガス拡散装置炉内において、PH3 ガス
の雰囲気中においてn+ が半導体基板表面に拡散され、
+ 層が形成される。
【0017】次に、n+ 不純物領域が形成された半導体
基板1は、図13を参照して、さらに全面に酸化膜74
が形成される。
【0018】次に、上記半導体基板1の底面のみの拡散
を行なうために、図14を参照して表面部を樹脂層75
で覆い、エッチングにより底面の酸化膜が除去される。
その後、樹脂層75は図15を参照して洗浄により除去
される。
【0019】上記により、底面以外は酸化膜で覆われた
半導体基板1は、図16を参照して再びガス拡散装置炉
内において、B2 6 ガスの雰囲気中でp+ が半導体基
板裏面に拡散され、p+ 層76が形成される。
【0020】次に、表面および裏面を覆っていた酸化膜
を除去することにより、図17を参照してn+ pp+
合からなる半導体基板1を形成することができる。
【0021】次に、この半導体基板1は、図18を参照
して、その表面側にSiO2 よりなるパッシベーション
膜77およびTiO2 よりなる反射防止膜が形成された
後、受光面電極が形成される。さらに、半導体基板裏面
側には裏面電極80が接続され、太陽電池セルが形成す
る。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ガ
ス拡散装置を用いてn+ pp+ 接合からなる半導体基板
を形成する場合は、上記に示したように片面ずつ導電型
の拡散層を形成するために酸化膜の形成、樹脂層の形成
が必要となり、それに伴ったプロセスが多くなって、結
果的にコストが高くなるという問題点があった。また、
上記ガス拡散装置においては、半導体基板を熱するため
に装置全体が熱せられることになり、実際の拡散に寄与
しない不要な熱が多く発生していた。
【0023】また、イオン打ち込み装置を用いた場合に
おいては、高真空が必要であることから装置構成が複雑
で、しかも打ち込み後の加熱処理が歪み層の除去のため
不可欠であるため、プロセスコストとしては非常に高価
になってしまうという問題点があった。
【0024】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、酸化膜の形成および樹脂層の形成を不要
としかつ必要最小限の熱量を供与することで、異なる導
電型の拡散層の形成を同時に行なうことを可能とするド
ーパント熱拡散装置の提供を目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
この発明に基づいたドーパント熱拡散装置は、基板の表
裏両面を挟む位置に対向し、この基板の表裏両面に不活
性ガスを吹きつけてこの基板を浮遊状態で移動させる基
板搬送手段と、上記基板の表面の所定位置に第1のドー
パントを、裏面の所定位置に第2のドーパントをそれぞ
れ吹きつけてドーパントを付着させるドーパント供給手
段と、上記基板の表面の第1のドーパントが付着された
位置に第1の加熱光を照射し、かつ、上記基板の裏面の
第2のドーパントが付着された位置に第2の加熱光を照
射することにより、ドーパントを上記基板内に熱拡散さ
せる加熱光照射手段とを有している。
【0026】
【作用】この発明によれば、基板を浮遊状態で移動させ
る移動手段、基板の表裏面にドーパントを吹きつけるド
ーパント供給手段およびこのドーパントを基板に拡散さ
せるための加熱光照射手段とを備えることにより、基板
の表裏面に異なる導電型の拡散層の形成を同時に行なう
ことを可能とし、従来必要とされていた片面を保護する
ための酸化膜の形成や樹脂層の形成工程を不要としてい
る。
【0027】
【実施例】以下、この発明に基づいた実施例について図
1ないし図6を参照して説明する。
【0028】この実施例におけるドーパント熱拡散装置
100の構造は、図1を参照して、半導体基板1を浮遊
状態で図中矢印A方向に移動させる基板搬送手段10
と、半導体基板1の表面1aの所定位置に第1のドーパ
ントであるPH3 ガス3を、裏面1bの所定の位置に第
2のドーパントであるB2 6 ガス4をそれぞれ吹きつ
けて、ドーパントを付着させるドーパント供給手段20
と、上記半導体基板1の表面1aにPH3 ガス3が付着
された位置に、第1の加熱光である赤外線光2を照射
し、かつ、上記半導体基板1の裏面1bのB2 6 ガス
4が付着された位置に、第2の加熱光である赤外線光2
を照射することにより、上記各ドーパントを上記半導体
基板1内に熱拡散させる加熱光照射手段30とを備えて
いる。
【0029】まず、上記基板搬送手段10の構造は、半
導体基板1の表裏面1a・1bを挟む位置に対向して基
台10a・10bが設けられている。
【0030】基台10aは、半導体基板1の表面1a側
に位置し、半導体基板1を図中矢印A方向へ移動させる
ためのN2 ガス吹きつけ穴10cが設けられている。こ
の吹きつけ穴10cは、その軸方向が半導体基板1の移
動方向Aに所定角度をもって傾斜しており、半導体基板
1にN2 ガス5を吹きつけることにより半導体基板1を
A方向に移動させることができる。
【0031】また、基台10aのほぼ中央部には、シリ
コン基板1aにドーパントを吹きつけるためのドーパン
ト供給手段20が設けられており、ドーパントガスを供
給へ誘導し吹きつけるためのドーパント吹きつけ穴20
aを有している。
【0032】さらに、基台10aの中央部には、半導体
基板1の表面1a上のドーパントガス吹きつけ部におい
て、熱拡散を行なうための加熱光照射手段30から得ら
れる加熱光30aを通過させるための加熱光通過穴10
dが設けられ、石英ガラス10eで覆われている。
【0033】加熱光照射手段30は,基台10aに設け
られた加熱光通過穴10dの上部に設けられており、加
熱光30を発生する光源30b、この光源から発せられ
る加熱光30aを集光し、半導体基板1の表面1aの所
定の部分に照射するための反射板30cとから構成され
ている。
【0034】一方、基台10bは、半導体基板1の裏面
1b側に位置し、半導体基板1を所定距離浮遊させるた
めのN2 ガス5吹きつけ穴10fが設けられている。こ
の吹きつけ穴10fは、その軸方向が鉛直方向に設けら
れており、半導体基板1にN 2 ガスを吹きつけることに
より半導体基板1を浮遊させている。
【0035】また、基台10bのほぼ中央部には、シリ
コン基板1bにドーパントを吹きつけるためのドーパン
ト供給手段20が設けられており、ドーパントガスを基
板へ誘導し吹きつけるためのドーパント吹きつけ穴20
aを有している。
【0036】さらに、基台10bの中央部には、半導体
基板1の裏面1b上のドーパントガス吹きつけ部におい
て、熱拡散を行なうための加熱光照射手段30から得ら
れる加熱光30aを通過させるための加熱光通過穴10
dが設けられ、石英ガラス10eで覆われている。
【0037】上記加熱光照射手段30は、基台10bに
設けられた加熱光通過穴10dの下方に設けられてお
り、加熱光30aを発生する光源30b、この光源30
bから発せられる加熱光30aを集光し、半導体基板1
の裏面1bの所定の部分に照射するための反射板30c
とから構成されている。
【0038】本実施例においては、基台10aと基台1
0bの間隔は3mmとなるように平行に置かれている。
また、基台10bに設けられているN2 ガス吹きつけ穴
からは、毎分20ccのN2 ガスをシリコン基板に吹き
つけることにより、半導体基板1を基台10bから0.
5〜1.0mm浮遊させている。
【0039】また、基台10aに設けられたドーパント
吹きつけ穴20aからは、毎分50ccのPH3 ガスが
半導体基板1の表面1aに吹きつけられ、一方基台10
bに設けられたドーパント吹きつけ穴20cからは、毎
分60ccのB2 6 ガスが吹きつけられている。
【0040】上記雰囲気中において、加熱光照射手段3
0より赤外線光を50W/cm2 のエネルギで照射した
場合、10cm角の基板全体に熱拡散を行なうのに要し
た時間は1分程度である。
【0041】上記構成よりなるドーパント熱拡散装置1
00を用いて、従来と同様の太陽電池セルを形成した場
合のプロセスについて、以下図2ないし図6を参照して
説明する。
【0042】P型半導体基板1は、図2を参照して、ま
ず表面の汚れなどを洗浄した後に表面のダメージ層を除
去するためにフッ酸と硝酸とからなる混酸溶液でエッチ
ングを行なう。
【0043】次に、上記P型半導体基板1は、図3を参
照して、その表面側1aをNaOHを含むアルカリ溶液
で異方性エッチングを行ない、光学的に優れた微小なピ
ラミッド状の凹凸からなるテキスチャ構造72を形成す
る。
【0044】次に、上記P型半導体基板1は、図4およ
び図5を参照して、本実施例におけるドーパント熱拡散
装置100において、熱拡散され表面1aにN+ 接合層
73、裏面1bにp+ 接合層76が同時に形成される。
【0045】次に、上記P型半導体基板1は、図6を参
照して、従来技術と同様の方法によって、表面側にSi
2 よりなるパッシベーション膜77およびTiO2
りなる反射防止膜78が形成された後、受光側電極79
が形成される。さらに、半導体基板裏面側には、裏面電
極80が形成され、太陽電池セルが完成する。
【0046】以上のように、従来の製造プロセスと比較
し、その行程を大幅に短縮し、同様の太陽電池セルの製
作を可能としている。
【0047】なお、上記実施例においては、表面側にの
みテキスチャ構造を採用しているが裏面側にも同様のテ
キスチャ構造を設けても何ら問題はない。
【0048】また、加熱光照射手段の光源として赤外線
を用いているが、これに限定されることはなくレーザ光
を用いても同様の作用効果が得られる。
【0049】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、基
板を浮遊状態で移動させる移動手段、基板の表裏面にド
ーパントを吹きつけるドーパント供給手段およびこのド
ーパントを基板に拡散させるための加熱光照射手段とを
備えることにより、異なる導電型の拡散層の形成を同時
に行なうことを可能とし、従来必要とされていた酸化膜
の形成や樹脂層の形成を不要とした。
【0050】上記により、このドーパント熱拡散装置を
太陽電池セルの製造に用いた場合においては、従来の製
造工程に必要とされていた行程を大幅に縮小可能とし、
製造コストの低下を可能とした。また熱拡散を行なう場
合においても必要とする面のみを熱することで従来のガ
ス拡散方法に比べ大幅に熱効率を向上することを可能と
した。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に基づいた実施例におけるドーパント
熱拡散装置の構造を示す図である。
【図2】この発明は基づいたドーパント熱拡散装置を用
いた場合の太陽電池セル製造工程の第1工程を示す図で
ある。
【図3】この発明に基づいたドーパント熱拡散装置を用
いた場合の太陽電池セル製造工程の第2工程を示す図で
ある。
【図4】この発明に基づいたドーパント熱拡散装置を用
いた場合の太陽電池セル製造工程の第3工程を示す図で
ある。
【図5】この発明に基づいたドーパント熱拡散装置を用
いた場合の太陽電池セル製造工程の第4工程を示す図で
ある。
【図6】この発明に基づいたドーパント熱拡散装置を用
いた場合の太陽電池セル製造工程の第5工程を示す図で
ある。
【図7】従来技術におけるガス熱拡散装置の構造を示す
図である。
【図8】従来技術におけるイオン打込み装置の構造を示
す図である。
【図9】従来技術における太陽電池セル製造工程の第1
工程を示す図である。
【図10】従来技術における太陽電池セル製造工程の第
2工程を示す図である。
【図11】従来技術における太陽電池セル製造工程の第
3工程を示す図である。
【図12】従来技術における太陽電池セル製造工程の第
4工程を示す図である。
【図13】従来技術における太陽電池セル製造工程の第
5工程を示す図である。
【図14】従来技術における太陽電池セル製造工程の第
6工程を示す図である。
【図15】従来技術における太陽電池セル製造工程の第
7工程を示す図である。
【図16】従来技術における太陽電池セル製造工程の第
8工程を示す図である。
【図17】従来技術における太陽電池セル製造工程の第
9工程を示す図である。
【図18】従来技術における太陽電池セル製造工程の第
10工程を示す図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 10 基板搬送手段 10a.10b 基台 10c.10f 吹きつけ穴 10e 石英ガラス 10d 加熱光通過穴 20 ドーパント供給手段 20a ドーパント吹きつけ穴 30 加熱光照射手段 30a 加熱光 30b 光源 30c 反射板 100 ドーパント熱拡散装置 図中、同一符号は、同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横沢 雄二 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シヤープ 株式会社内 (72)発明者 奥野 哲啓 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シヤープ 株式会社内 (72)発明者 布居 徹 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シヤープ 株式会社内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 基板の表裏両面を挟む位置に対向し、こ
    の基板の表裏両面に不活性ガスを吹きつけて、この基板
    を浮遊状態で移動させる基板搬送手段と、 前記基板の表面の所定位置に第1のドーパントを、裏面
    の所定位置に第2のドーパントをそれぞれ吹きつけて、
    ドーパントを付着させるドーパント供給手段と、 前記基板の表面の第1のドーパントが付着された位置
    に、第1の加熱光を照射し、かつ、前記基板の裏面の第
    2のドーパントが付着された位置に、第2の加熱光を照
    射することにより、ドーパントを前記基板内に熱拡散さ
    れる加熱光照射手段と、 を備えたドーパント熱拡散装置。
JP3184533A 1991-07-24 1991-07-24 ドーパント熱拡散装置 Withdrawn JPH0529238A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0563985A1 (en) 1992-04-03 1993-10-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Silver halide color photographic material
US6091055A (en) * 1997-08-04 2000-07-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of heat treating object and apparatus for the same
US6336775B1 (en) 1998-08-20 2002-01-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Gas floating apparatus, gas floating-transporting apparatus, and thermal treatment apparatus
JP2008076170A (ja) * 2006-09-20 2008-04-03 Olympus Corp 基板検査装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0563985A1 (en) 1992-04-03 1993-10-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Silver halide color photographic material
US6091055A (en) * 1997-08-04 2000-07-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of heat treating object and apparatus for the same
US6336775B1 (en) 1998-08-20 2002-01-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Gas floating apparatus, gas floating-transporting apparatus, and thermal treatment apparatus
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