KR101412687B1 - 이온주입방법, 반송용기 및 이온주입장치 - Google Patents

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Abstract

태양전지용의 기판표면으로의 이온주입을 행하는 장치에 있어서의 생산성을 향상시키는 기술을 제공한다.
이온주입방법은, 대기중에 있어서, 태양전지용의 기판을 수용하는 트레이와 일체적으로 이용되는 마스크를, 기판에 대하여 위치결정된 상태로 그 기판의 표면의 일부의 영역을 덮는 제1 위치, 또는 기판의 표면 상으로부터 퇴피된 제2 위치에 배치하는 배치공정과, 진공중에 있어서, 마스크가 제1 위치에 있는 상태로, 기판의 표면의 제1 영역에 이온주입을 행하는 제1 주입공정과, 진공중에 있어서, 마스크가 제2 위치에 있는 상태로, 기판의 표면의 제2 영역에 이온주입을 행하는 제2 주입공정을 포함한다.

Description

이온주입방법, 반송용기 및 이온주입장치{Ion Implantation Method, Transporting Container and Ion Implantation apparatus}
본 발명은, 이온주입방법, 반송용기 및 이온주입장치에 관한 것이다.
태양전지는, 실리콘 등의 반도체재료가 빛을 흡수했을 때에 발생하는 전자정공쌍이, 전지내부에 형성된 pn접합 등에 의한 전계에 의하여, 전자는 n층측으로, 정공은 p층측으로 이동함으로써, 외부회로로 전류로서 취출된다. pn접합 및 컨택트층의 형성에는, 국소적으로 불순물의 농도나 종류를 상이하게 하는 처리가 필요하다. 이와 같은 처리의 하나로서, 이온주입기술이 이용되고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 태양전지의 효율이 향상되는 불순물 프로파일을 실현하기 위하여, 기판표면에 복수회의 이온주입을 행하는 장치가 개시되어 있다. 이 장치에서는, 진공상태의 장치 내에서 기판에 대하여 제1 이온주입을 행한 후, 장치의 내부에 있어서 기판 상에 마스크를 배치하고, 이어서 제2 이온주입이 행해진다.
특허문헌 1: 일본공표특허공보 2011-513997호
그러나, 진공중의 장치내부에 있어서의 기판과 마스크와의 위치결정은 용이하지 않다. 또, 마스크가 소모되거나 오염되거나 했을 경우에는 교환할 필요가 생기는데, 진공상태를 해제하고 장치를 정지시키지 않으면 안 되어, 장치정지시간의 증대에 따른 태양전지의 생산 비용의 상승을 초래하게 된다.
본 발명의 어느 양태의 예시적인 목적의 하나는, 태양전지용의 기판표면으로의 이온주입을 행하는 장치에 있어서의 생산성을 향상시키는 기술을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 어느 양태의 이온주입방법은, 대기중에 있어서, 태양전지용의 기판을 수용하는 트레이와 일체적으로 이용되는 마스크를, 기판에 대하여 위치결정된 상태로 그 기판의 표면의 일부의 영역을 덮는 제1 위치, 또는 기판의 표면 상으로부터 퇴피된 제2 위치에 배치하는 배치공정과, 진공중에 있어서, 마스크가 제1 위치에 있는 상태로, 기판의 표면의 제1 영역에 이온주입을 행하는 제1 주입공정과, 진공중에 있어서, 마스크가 제2 위치에 있는 상태로, 기판의 표면의 제2 영역에 이온주입을 행하는 제2 주입공정을 포함한다.
본 발명의 다른 양태는, 반송용기이다. 이 반송용기는, 이온주입장치의 내부로 태양전지용의 기판을 반송하는 반송용기로서, 기판을 수용 가능한 트레이와, 기판에 대하여 위치결정된 상태로 그 기판의 표면의 일부의 영역을 덮는 제1 위치와, 기판의 표면 상으로부터 퇴피된 제2 위치와의 사이를 이동 가능한 마스크와, 마스크가 제1 위치와 제2 위치와의 사이에서 이동할 수 있도록, 마스크와 트레이를 연결하는 연결기구를 구비한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 이온주입장치이다. 이 이온주입장치는, 태양전지용의 기판에 이온을 주입하는 이온주입장치로서, 반송용기가 재치되는 재치부와, 반송용기에 수용되는 기판에 대하여 이온주입을 행하는 이온주입원과, 이온주입원이 배치된 처리실을 진공상태로 하는 진공장치와, 반송용기를 재치부로부터 처리실까지 반송하는 반송부와, 진공상태인 처리실에 있어서, 반송용기의 마스크를 제1 위치와 제2 위치와의 사이에서 이동시키는 이동기구를 구비한다.
본 발명에 의하면, 태양전지용의 기판표면으로의 이온주입을 행하는 장치에 있어서의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1에 있어서, 도 1(a)는, 제1 실시의 형태에 관한 반송용기의 상면도, 도 1(b)는, 도 1(a)의 A-A단면도이다.
도 2는 반송용기의 트레이 부분의 상면도이다.
도 3은 도 1(b)에 나타내는 B영역의 확대도이다.
도 4에 있어서, 도 4(a), 도 4(b)는, 트레이와 마스크와의 연결기구의 한 예를 모식적으로 나타낸 도이다.
도 5는 제1 실시의 형태에 관한 이온주입장치의 구성을 모식적으로 나타낸 도이다.
도 6(a)~도 6(c)는, 제1 실시의 형태에 관한 이온주입방법에 의한, 기판 내에서의 불순물농도의 변화를 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 제1 실시의 형태에 관한 이온주입방법의 개략을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 8은 제2 실시의 형태에 관한 이온주입장치의 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 9에 있어서, 도 9(a)~도 9(c)는, 제2 실시의 형태에 관한 이온주입방법에 의한, 기판 내에서의 불순물 농도의 변화를 설명하기 위한 모식도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세히 설명한다. 다만, 이하에 서술하는 구성은 예시이며, 본 발명의 범위를 전혀 한정하지 않는다.
본 실시의 형태에 관한 이온주입방법은, 대기중에 있어서, 태양전지용의 기판을 수용하는 트레이와 일체적으로 사용되는 마스크를, 기판에 대하여 위치결정된 상태로 그 기판의 표면의 일부의 영역을 덮는 제1 위치, 또는 기판의 표면 상으로부터 퇴피시킨 제2 위치에 배치하는 배치공정과, 진공중에 있어서, 마스크가 제1 위치에 있는 상태로, 기판의 표면의 제1 영역에 이온주입을 행하는 제1 주입공정과, 진공중에 있어서, 마스크가 제2 위치에 있는 상태로, 기판의 표면의 제2 영역에 이온주입을 행하는 제2 주입공정을 포함한다. 여기서, "표면"이란, 기판의 상, 하 어느 면으로 한정되어 있는 것이 아니라, 표리의 양면을 포함하는 것이다.
이와 같이, 불순물을 이온으로서 주입하는 공정을 적어도 2단계 포함한 이온주입방법의 경우, 마스크를 이용함으로써, 각 주입공정에 있어서 이온이 주입되는 영역을 각각 상이하게 할 수 있다. 이와 같은 주입공정은, 태양전지셀의 제조에 있어서, 예를 들면, 선택 이미터를 형성할 때에 채용될 수 있다. 예를 들면, 제1 주입공정은, 선택 이미터의 형성에 사용할 수 있다. 태양전지용의 기판으로서는, 실리콘의 단결정웨이퍼 등이 이용된다.
마스크는, 기판의 소정의 영역을 덮음으로써, 덮인 영역 이외의 기판표면에 이온이 주입되는 것을 허용한다. 마스크에는, 소정의 패턴의 슬릿이 형성되어 있으며, 그 패턴에 따라 기판표면에 이온이 주입되기 때문에, 기판의 소정의 영역에 정밀도 좋게 불순물을 도핑할 필요가 있을 경우, 기판과 마스크와의 위치결정정밀도가 중요해진다.
예를 들면, 진공중의 장치내부에 있어서 기판에 대하여 마스크를 이동하고, 기판과 마스크와의 위치결정을 행하는 것도 가능하지만, 정밀도가 높은 위치결정을 신속히 행하는 것은 곤란하고, 장치도 복잡하게 된다. 또, 마스크가 소모되거나 오염되거나 했을 경우에는 교환할 필요가 생기는데, 진공상태를 해제하고 장치를 정지시키지 않으면 안 되어, 장치정지시간의 증대에 따른 태양전지의 생산 비용의 상승도 초래하게 된다.
이에 대하여, 본 실시의 형태에 관한 이온주입방법은, 태양전지용의 기판을 수용하는 트레이와 일체적으로 이용되는 마스크를, 기판에 대하여 위치결정된 상태로 그 기판의 표면의 일부의 영역을 덮는 제1 위치, 또는 기판의 표면 상으로부터 퇴피된 제2 위치에 배치하는 공정을, 대기중에 있어서 행하고 있다. 그로 인하여, 트레이에 대한 마스크의 배치를 용이하게 행할 수 있다. 특히, 대기중에 있어서 마스크를 제1 위치에 배치하는 경우에는, 이온주입이 행해지는 진공장치 내에서 기판과 마스크와의 위치결정을 다시 행할 필요가 없다. 또, 트레이에 대하여 대기중에서 마스크를 배치하기 때문에, 마스크의 소모나 오염을 확인하기 쉽고, 교환도 매우 용이해진다. 다만, "대기중"이란, 반드시 1기압 전후의 분위기뿐만 아니라, 진공장치와 같은 대규모의 장치를 필요로 하지 않고 간편하게 실현될 수 있는 작업 분위기도 포함할 수 있다.
마스크는, 트레이와 일체적으로 이용하는 것이 가능한 형상이면 되고, 예를 들면, 트레이와 동일한 정도의 크기로, 기판을 덮는 판형의 커버형상이 적합하다. 이로써, 기판을 수용한 트레이와 마스크를 일체로 한 반송용기 상태에서의 두께를 얇게 할 수 있어, 적재공간이나 반송공간을 작게 할 수 있다. 마스크는, 예를 들면, 실리콘, 카본, 유리 등의 적어도 1개를 주성분으로 하는 재료가 적합하다. 또, 마스크는, 예를 들면, 금속이나 세라믹스 등을 이용하는 것도 가능하다.
여기서, 마스크가 "트레이와 일체적으로 이용된다"란, 분리되지 않도록 서로 일부가 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 분리가능한 경우도 포함된다. 이러한 경우, 마스크와 트레이와의 사이에 다른 부재가 개재되어 있어도 된다. 또, 마스크가 "기판에 대하여 위치결정된 상태"란, 마스크가 직접 기판에 대하여 위치결정되어 있는 상태뿐만 아니라, 다른 부재(예를 들면 트레이)를 통하여 마스크가 간접적으로 기판에 대하여 위치결정되어 있는 상태도 포함된다. 즉, 마스크와 트레이가 위치결정되어 있고, 트레이와 기판이 위치결정되어 있는 결과, 마스크와 기판이 위치결정되는 경우이다. 또, 마스크가 "기판의 표면 상으로부터 퇴피했다"란, 기판의 표면 상으로부터 완전히 퇴피된 경우뿐만 아니라, 이온주입시에 마스크가 기능하지 않을 정도로 기판의 표면 상으로부터 이동했을 경우도 포함된다.
［제1 실시의 형태］
다음으로, 이온주입장치의 구성을 예시하면서, 본 실시의 형태에 관한 반송용기 및 이온주입방법에 대하여 설명한다.
(반송용기)
도 1(a)는, 제1 실시의 형태에 관한 반송용기의 상면도, 도 1(b)는, 도 1(a)의 A-A단면도이다. 도 2는, 반송용기의 트레이 부분의 상면도이다. 다만, 도 2에서는 마스크의 도시가 생략되어 있다.
도 1에 나타내는 반송용기(10)는, 후술하는 이온주입장치의 내부로 태양전지용의 기판을 반송하기 위한 것이다. 반송용기(10)는, 태양전지용의 기판(11)을 소정의 위치에 수용하는 트레이(12)와, 기판의 표면의 일부의 영역을 덮는 마스크(14)와, 트레이(12)와 마스크(14)를 연결하는 연결기구(도 1에서는 도시하지 않음)를 구비한다. 다만, 연결기구의 구체예에 대해서는 후술한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 트레이(12)는, 복수의 기판(11)을 기판마다 수용하는 복수의 수용부(12a)를 가지고 있다. 본 실시의 형태에 관한 트레이(12)의 예에서는, 수용부(12a)로서, 세로 3개, 가로 3개로 구획된 9개의 오목부가 형성되어 있으며, 각 오목부에 기판(11)이 수용된다. 각 오목부는, 기판 사이즈에 맞는 정사각형영역이고, 기판의 허용오차와 수납여유를 가진 것이다. 각 오목부는, 예를 들면, 한 변이 150~250mm 정도의 정사각형영역이다.
마스크(14)에는, 복수의 슬릿(14a)이 형성되어 있다. 인접하는 슬릿과의 간격은, 현행의 선택 이미터의 예에서는, 2~4mm 정도, 스텐실 폭은 100~500㎛ 정도이다.
도 3은, 도 1(b)에 나타내는 B영역의 확대도이다. 트레이(12)는, 수용부(12a)의 외연부(12b)가 바닥부(12c)를 향하여 경사(이른바 테이퍼)져 형성되어 있다. 그로 인하여, 기판(11)을 트레이(12)에 장착할 때에, 수용부(12a)의 바닥부(12c)에 대하여 기판(11)이 어긋난 상태여도, 기판(11)의 가장자리부(11a)가 외연부(12b)를 따라 서서히 소정의 위치인 바닥부(12c)를 향하여 그 위치가 수정된다. 이로써, 기판(11)은, 최종적으로는 바닥부(12c)의 소정의 위치에 위치결정되게 된다. 이와 같이, 외연부(12b)와 바닥부(12c)에 의하여, 기판(11)이 소정의 위치에 위치결정된다.
도 4(a), 도 4(b)는, 트레이와 마스크와의 연결기구의 한 예를 모식적으로 나타낸 도이다. 도 4(a)는, 마스크가 기판에 대하여 위치결정된 상태로 그 기판의 표면의 일부의 영역을 덮는 제1 위치(P1)에 있는 상태를 나타내고, 도 4(b)는, 기판의 표면 상으로부터 퇴피된 제2 위치(P2)에 있는 상태를 나타내고 있다.
도 4(a)에 나타내는 제1 위치(P1)에 있는 트레이(12)와 마스크(14)는, 예를 들면, 서로의 일방에 형성된 홈(12d)(또는 볼록돌기(14b))과 볼록돌기(14b)(또는 홈(12d))가 계합됨으로써 연결기구를 실현하고 있다. 이로써, 마스크(14)를 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2)와의 사이에서 확실히 이동시킬 수 있다. 또, 마스크(14)는, 제1 위치(P1)에 있어서 기판(11) 또는 트레이(12)에 대하여 맞닿음으로써 위치결정되는 맞닿음부(14c)를 가진다. 이로써, 마스크(14)를 제1 위치(P1)로 이동, 배치시키는 것만으로, 기판(11)에 대한 마스크(14)의 위치결정이 가능해진다.
(이온주입장치)
도 5는, 제1 실시의 형태에 관한 이온주입장치(100)의 구성을 모식적으로 나타낸 도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 이온주입장치(100)는, 본 실시의 형태에 관한 이온주입방법을 제공하기 위한 장치이다. 이온주입장치(100)는, 반송로봇(112)으로부터 반송된 반송용기(10)를 일시적으로 수용하고, 또한, 대기로부터 진공으로 연결하기 위한 러프펌핑기구와 질소 등에 의한 벤트기구를 가지는 로드락챔버(이하, 적절히 "LC"라고 칭한다)(114)와, 진공상태 또는 그것에 가까운 상태로 유지되어, 각각 이온주입원(132, 134)을 가지는 프로세스챔버(이하, 적절히 "PC"라고 칭한다)(118a, 118c)와, 그 전후에 배치되어, 내부에 마스크구동기구를 가지고, 진공상태 또는 그것에 가까운 상태로 유지할 수 있는 3개의 버퍼챔버(이하, 적절히 "BC"라고 칭한다)(116, 118b, 120)와, 진공챔버의 외부로 반송용기(10)를 배출할 때에, 일시적으로 반송용기(10)를 유지하고, 진공으로부터 대기로 연결하기 위한, 질소 등에 의한 벤트기구를 가지는 언로드락챔버(이하, 적절히 "ULC"라고 칭한다)(122)를 구비한다.
여기서 BC(116, 118b, 120)는, 진공연결에 의한 영향을 완화하여, PC(118a)와 PC(118c)의 압력안정을 목적으로 하여 설치되기 때문에, LC, PC의 사이즈의 연구, 마스크구동기구의 다른 곳으로의 배치변경에 의하여, 생략하는 것도 가능하다.
또, 이온주입장치(100)는, 전(前)공정으로부터 반송로봇(112)이 운반해 온 반송용기(10)가 재치되는 재치부(124)와, 상기 서술한 반송용기(10)를 재치부(124)로부터 각 챔버를 향하여 반송하는 반송부(125)를 구비한다. 전공정으로서는, 기판의 표면에 요철(텍스처)구조를 형성하는 공정을 들 수 있다. 이 공정은, 태양전지에 있어서의 빛의 흡수를 높일 수 있도록 기판표면에서의 빛의 산란을 실현하기 위하여 행해지는 공정이다. 반송부(125)는, 예를 들면, 벨트구동시스템에 의하여 실현된다. 본 실시의 형태에 관한 반송부(125)는, 이온주입장치(100)의 내부를 반송 용기(10)가 직선적이고 연속적으로 이동할 수 있도록 설치되어 있다.
도 5에 나타내는 이온주입장치(100)에서는, 반송용기(10)는, 대기중에 있어서 마스크를 제1 위치(P1)에 배치한 상태로 재치부(124)에 놓인다. 재치부(124)에 재치된 반송용기(10)는, 반송부(125)에 의하여 LC(114)에 송출된다. LC(114)에 반송용기가 반입되면, 재치부(124)와의 사이의 게이트밸브(126)가 폐쇄되고, LC(114)에 접속된 러핑펌프(Roughing Pump)에 의하여, LC(114)가 소정의 러핑펌핑진공도에 이르면, BC(116)와의 사이의 게이트밸브(128)가 개방된다. 그리고, 반송용기(10)가 BC(116)로 송출된 후에, 게이트밸브(128)는 폐쇄되고, LC(114)는 다음의 반송용기의 반입을 위하여, 질소 등으로 벤트된다.
BC(116)의 내부는, 터보분자펌프(이하, 적절히 "TMP"라고 칭한다)(129)에 의하여 상시 고진공으로 유지되고 있기 때문에, BC(116)에 반입된 반송용기는 순식간에 고진공의 분위기에 도달함과 함께, 이 단계에서, 반송용기(10)의 마스크의 위치를 제2 위치(P2)로 이동시킨다. 마스크의 이동완료 후, BC(116)와 이온주입이 행해지는 PC(118)와의 사이에 설치되어 있는 게이트밸브(130)가 개방되어, BC(116)로부터 PC(118)의 내부로 반송용기(10)가 벨트를 타고 반송되고, 그 후 게이트밸브(130)는 폐쇄된다.
PC(118)는, 도중에 게이트밸브를 배치하지 않고, 고진공으로 연결된 3개의 처리실PC(118a), BC(118b), PC(118c)로 구성된다. PC(118a, 118c)에는, 각각 상이한 조건으로 세팅가능한 이온주입원(132, 134)이 배치되어 있다. 또, PC(118a), BC(118b), PC(118c)에 대응된 3개의 TMP(136, 138, 140)가 설치되어 있다. TMP(136, 138, 140)는, PC(118)를 진공상태로 할 수 있다.
도 6(a)~도 6(c)는, 제1 실시의 형태에 관한 이온주입방법에 따른, 기판 내에서의 불순물농도의 변화를 설명하기 위한 모식도이다. 이하에서는, 기판(11)이 p형 실리콘웨이퍼(도 6(a))의 경우에 대하여 설명하지만, 물론 n형 실리콘웨이퍼의 경우나, 다른 종류의 반도체기판의 경우여도 된다.
PC(118)의 내부에 반송된 반송용기(10)는, PC(118a)의 단계에서는, 마스크(14)가 제2 위치(P2)에 배치된 상태이다. 이 상태로, 이온주입원(132)은, n형의 불순물을 포함한 PH3가스 등을 아크방전이나 고주파방전에 의하여 이온화하고, 이것을 전계가속한 후, 기판(11)의 표면전체에 대하여 이온주입한다. 이로써, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 기판(11)의 표면전체에 n층(11b)이 형성된다.
그 후, 기판(11)을 수용하는 반송용기(10)는, 다음의 BC(118b)로 반송된다. 진공이 유지되고 있는 처리실(118b)에 있어서는, 반송용기(10)의 마스크(14)가, 제2 위치(P2)로부터 제1 위치(P1)로 이동된다. 마스크(14)를 제2 위치로부터 제1 위치로 이동시키는 이동기구(160)는 여러 가지 있지만, 예를 들면, PC(118)의 내부에 배치된 로봇암(160A)에 의하여 실현해도 된다(도 4 참조). 혹은, 반송되어 오는 반송용기(10)나 마스크(14)의 일부와 계합함으로써 마스크(14)를 트레이(12)에 대하여 이동시키는 계합부를, PC(118)의 내부에 설치해도 된다. 어느 것으로 해도, 이러한 이동기구는, 마스크(14)와 기판(11)과의 정밀도가 높은 위치결정을 필요로 하지 않고, 마스크(14)를 단지 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2)와의 사이에서 이동할 수 있을 만큼의 기능이 있으면 되므로, 구성을 간단히 할 수 있다. 또, 마스크(14)를 단순히 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2)와의 사이에서 이동시킬 뿐이라면, 진공중이여도, 특별한 곤란은 없다.
마스크(14)가 제1 위치(P1)에 배치된 상태의 반송용기(10)는, 다음의 PC(118c)로 반송된다. 이온주입원(134)은, n형의 불순물을 포함한 PH3가스 등을 아크방전이나 고주파방전에 의하여 이온화하고, 이것을 전계가속한 후, 기판(11)의 표면의 소정의 영역에 대하여 이온주입한다. 이로써, 도 6(c)에 나타내는 바와 같이, 기판(11)의 표면의 소정의 영역에, n층(11b)보다 불순물농도가 높은 n＋층(11c)이 형성된다. 이와 같은 이미터구조는, 선택 이미터층으로 불리는 것이며, 태양전지제조의 후속공정에 있어서 형성되는 핑거(빗날)전극과 기판(11)과의 접촉저항의 저감에 기여한다.
2단계의 주입공정이 종료되면, 게이트밸브(142)가 개방되어, 반송용기(10)가 다음의 BC챔버(120)로 반송된 후, 게이트밸브(142)가 폐쇄된다. 진공챔버(120)에는, 소정의 진공도를 실현하기 위한 TMP(144)가 설치되어 있다. 게이트밸브(142)가 폐쇄되면, 진공챔버(120)와 ULC(122)와의 사이에 있는 게이트밸브(145)가 개방되어, 반송용기(10)는, ULC(122)에 반송되고, 게이트밸브(145)가 폐쇄된다. 그 후, ULC(122)는 질소 등에 의하여 벤트되고, 이어서 게이트밸브(146)가 개방되며, 반송용기(10)는, 대기중으로 반출된다. 반송용기(10)가 대기반출되면, 게이트밸브(146)는 재차 폐쇄되고, 다음의 반송용기(10)를 반출하기 위하여, ULC(122)는 러핑펌프에 의하여, 러핑펌핑된다. 이온주입장치(100)의 하류측에는, 이온주입이 행해진 기판(11)을 지지하고 있는 반송용기(10)를, 그 후의 공정으로 반송하기 위한 반송로봇(148)이 배치되어 있다. 그리고, 반송되어 온 반송용기(10)는, 순차 반송로봇(148)에 수용되어, 후속공정으로 운반된다. 다만, 이 시점에서 마스크에 이상을 발견한 경우에는 용이하게 교환할 수 있기 때문에, 진공장치 내의 마스크의 교환과 같이 장치를 정지할 필요가 없고, 장치의 다운타임의 저감이 도모되어, 생산성을 향상할 수 있다.
도 7은, 제1 실시의 형태에 관한 이온주입방법의 개략을 설명하기 위한 플로우차트이다. 상기 서술과 같이, 대기중에 있어서, 마스크(14)를 트레이(12)에 대하여 제1 위치(P1)에 배치한 반송용기(10)를 준비한다(S10). 그리고, 반송용기(10)를 이온주입장치(100)의 내부로 반송한다(S12). 반송용기(10)는, BC(116)의 내부에 있어서, 마스크(14)가 제2 위치(P2)로 이동된다(S16). 그리고, PC(118)의 PC(118a)에 있어서, 기판(11)에 대한 전면주입을 행하기 위해 제2 주입공정이 실행된다(S18).
다음으로, 반송용기(10)는, BC(118b)에 있어서, 마스크(14)가 제1 위치(P1)로 이동된다(S20). 그리고, PC(118c)에 있어서, 기판(11)에 대한 선택주입을 행하기 위해 제1 주입공정이 실행되고(S20), 주입완료 후, 반송용기(10)는 장치 밖으로 반송된다(S22).
상기 서술과 같이, 기판(11)을 수용하고 있는 트레이(12)에 대하여 마스크(14)가 배치되는 위치가, 소정의 제1 위치(P1) 또는 제2 위치(P2)가 되도록 미리 구성되어 있는 반송용기(10)에 의하여, 진공중에서 다시 트레이나 마스크의 위치를 정확하게 검출할 필요가 없다. 그로 인하여, 위치의 검출이나 위치맞춤이 필요없게 되어, 이온주입장치에 있어서의 생산성을 향상할 수 있다. 만일, 기판이, 마스크가 제2 위치의 상태로 이온주입된 후에, 마스크를 제1 위치로 이동시켜 이온주입하는 경우여도, 트레이에 대하여 소정의 제1 위치로 마스크를 이동시키는 것만으로, 마스크와 기판과의 정밀도가 높은 위치맞춤이 가능해진다.
［제2 실시의 형태］
도 8은, 제2 실시의 형태에 관한 이온주입장치(200)의 구성을 모식적으로 나타낸 도이다. 다만, 제1 실시의 형태에 관한 이온주입장치(100)와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고 설명을 적절히 생략한다. 본 실시의 형태에 관한 이온주입장치(200)의 주된 특징은, 이온주입을 행한 기판에 대하여 어닐(anneal)처리를 행하는 어닐실이 설치되어 있는 점, 제1 주입공정 후에 제2 주입공정을 실행하는 점이다.
제1 실시의 형태와 마찬가지로, 반송용기(10)는, 대기중에 있어서 마스크를 제1 위치(P1)에 배치한 상태로 재치부(124)에 놓인다. 반송용기(10)는, 그 상태로, LC(114) 및 BC(116)를 거쳐, 이온주입이 행해지는 PC(118) 내로 반송된다. 이와 같이, 제2 실시의 형태에서는, BC(116)에 있어서 반송용기(10)의 마스크의 위치를 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동시키지는 일은 없으므로, BC(116)에 마스크의 위치를 이동시키기 위한 이동기구를 설치할 필요가 없다.
도 9(a)~도 9(c)는, 제2 실시의 형태에 관한 이온주입방법에 따른, 기판 내에서의 불순물농도의 변화를 설명하기 위한 모식도이다. 기판(11)은, 제1 실시의 형태와 마찬가지로 p형 실리콘웨이퍼(도 9(a))이다.
PC(118)의 내부에 반송된 반송용기(10)는, 처리실(118a)의 단계에서는, 마스크(14)가 제1 위치(P1)에 배치된 상태이다. 이 상태로, 이온주입원(132)은, n형의 불순물을 포함한 PH3가스 등을 아크방전이나 고주파방전에 의하여 이온화하고, 이것을 전계가속한 후, 기판(11)의 표면의 소정의 영역에 대하여 이온주입한다. 이로써, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 기판(11)의 표면의 소정의 영역에, 불순물농도가 높은 n＋층(11c)이 형성된다.
그 후, 기판(11)을 수용하는 반송용기(10)는, 다음의 처리실(118b)로 반송된다. 진공이 유지되고 있는 처리실(118b)에 있어서는, 반송용기(10)의 마스크(14)가, 상기 서술한 이동기구에 의하여 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동된다. 처리실(118b)에는, 마스크(14)를 제1 위치로부터 제2 위치로 이동시키는 이동기구가 설치되어 있다.
마스크(14)가 제2 위치(P2)에 배치된 상태의 반송용기(10)는, 다음의 처리실(118c)로 반송된다. 이온주입원(134)은, n형의 불순물을 포함한 PH3가스 등을 아크방전이나 고주파방전에 의하여 이온화하고, 이것을 전계가속한 후, 기판(11)의 표면전체에 대하여 이온주입한다. 이로써, 도 9(c)에 나타내는 바와 같이, n＋층(11c)을 포함한 기판(11)의 표면전체에 n층(11b)이 형성된다. 이와 같이, 제2 실시의 형태에 관한 이온주입방법에서는, 제1 주입공정과 마스크의 이동공정과 제2 주입공정을, 이 순서로 진공을 파괴하는 일 없이 연속적으로 행할 수 있다.
2단계의 주입공정이 종료되면, 게이트밸브(142)가 개방되어, 반송용기(10)가 다음의 진공챔버(120)로 반송된 후, 게이트밸브(142)가 폐쇄된다. 진공챔버(120)에는, 소정의 진공도를 실현하기 위한 TMP(144)가 설치되어 있다. 게이트밸브(142)가 폐쇄되면, 진공챔버(120)와 인접하는 진공챔버(150)와의 사이에 있는 게이트밸브(145)가 개방되어, 반송용기(10)가 다음의 진공챔버(버퍼챔버)(150)로 반송된 후, 게이트밸브(145)가 폐쇄된다. 이 버퍼챔버는, 고진공으로 유지되지 않고, 계속하여, 질소 등에 의하여 벤트처리되어, 다음의 어닐실에 접속되지만, 어닐실이 램프어닐 등, 고진공하에서도 처리 가능한 타입의 경우에는, 이 버퍼챔버 자신도 생략할 수 있다.
다음으로, 게이트밸브(152)가 개방되어, 반송용기(10)가 다음의 어닐실(154)로 반송된 후, 게이트밸브(152)가 폐쇄된다. 어닐실(154)에는, 기판을 어닐하기 위한 가열수단(156)이 설치되어 있다. 가열수단(156)으로서는, 예를 들면, 전열선 외, 레이저가열, 가열램프 등이 이용된다. 어닐공정에서는, 기판전체를 가열할 필요가 있기 때문에, 기판의 표면을 마스크가 덮고 있는 상태(마스크가 제1 위치에 있는 상태)는 바람직하지 않다. 이온주입장치(200)에서는, 기판(11)을 어닐하는 어닐공정이 제2 주입공정의 후에 실행되기 때문에, 마스크가 제2 위치에 있는 상태로 반송용기(10)를 어닐실(154)로 반송할 수 있다. 이 경우, 어닐실(154)에 있어서 기판의 표면은 가열수단(156)에 대하여 노출되어 있으며, 마스크가 제2 위치에 있는 상태에서의 균일한 어닐이 가능하다. 또, 마스크의 위치를 이동시키는 이동기구를, PC(118)의 하류측에 설치할 필요가 없다.
다음으로, ULC(122)와의 사이에 있는 게이트밸브(157)가 개방되어, 반송용기(10)는, ULC(122)로 반송되고, 게이트밸브(157)가 폐쇄된다. 그리고, 마지막으로 게이트밸브(146)가 개방되어, 반송용기(10)는, 대기중으로 반출된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 한 실시의 형태에 의하면, 태양전지용의 기판표면으로의 이온주입을 행하는 이온주입장치에 있어서의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또, 미리 기판과 마스크와의 위치결정이 되어 있는 반송용기를 장치의 내부에 도입하기 때문에, 기판과 마스크와의 위치결정에, XY스테이지, 광학검지시스템 등의 복잡하고 고가인 위치결정기구가 불필요해져, 제조장치의 비용을 저감할 수 있다. 또, 진공챔버와 같은 프로세스처리실의 내부에서의, 기판과 마스크와의 위치결정처리가 간단화, 생력화되기 때문에, 태양전지용의 기판의 처리능력이 향상된다. 또, 마스크는, 일련의 프로세스처리 후에 트레이와 함께 대기중으로 배출되기 때문에, 마스크슬릿의 마모, 불순물의 퇴적 등에 따른 마스크교환, 세정 등의 메인터넌스 및 그 관리가 용이해진다.
이상, 본 발명을 상기 서술한 각 실시의 형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명은 상기 서술한 실시의 형태로 한정되지 않고, 각 실시의 형태의 구성을 적절히 조합한 것이나 치환한 것에 대해서도 본 발명에 포함되는 것이다. 또, 당업자의 지식에 근거하여 각 실시의 형태에 있어서의 이온주입방법, 이온주입장치, 반송용기 등에 있어서 각종의 설계변경 등의 변형을 실시의 형태에 대하여 추가하는 것도 가능하며, 그와 같은 변형이 추가된 실시의 형태도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
반송용기는, 상기 서술과 같은 복수의 기판을 동시에 장전할 수 있는 배치트레이타입뿐만 아니라, 1매의 기판만 장착할 수 있는 매엽타입이어도 된다. 또한, 반송용기가 상술한 바와 같은 복수의 기판을 동시에 장전할 수 있는 배치트레이타입인 경우, 반송용기에 장전할 수 있는 기판의 매수는 9매로 한정되지 않고, 다른 매수(예를 들어, 4매나 16매 등)의 기판을 반송용기에 장전하여도 좋다.
트레이의 형상은, 기판장전시에 트레이에 대하여 기계적으로 허용오차범위 내에서 위치결정 장전되는 기구이면, 상기 서술한 형상이 아니어도 된다. 또한, 트레이에 설치된 수용부는 정사각형으로 한정되지 않고, 기판의 형상에 맞추어 다른 형상으로 하여도 좋다.
제1 주입공정 및 제2 주입공정은, 선택 이미터층과, 전면 이미터층을 형성하는 경우로 한정되지 않고, 태양전지나 반도체의 그 외의 제조공정에 이용하는 것도 가능하다.
마스크는, 상기 서술한 바와 같은 트레이에 대하여 한 방향으로 슬라이드하는 구조로 한정되지 않고, 트레이의 한 변과 평행한 회전축을 중심으로 개폐하는 구조여도, 또, 분할타입으로 복수방향으로 개폐하는 구조여도 된다.
P1: 제1 위치 P2: 제2 위치
10: 반송용기 11: 기판
11a: 가장자리부 12: 트레이
12a: 수용부 12b: 외연부
12c: 바닥부 14: 마스크
14a: 슬릿 14c: 맞닿음부
100: 이온주입장치 124: 재치부
125: 반송부 132, 134: 이온주입원
154: 어닐실 156: 가열수단
160: 이동기구 200: 이온주입장치

Claims (9)

  1. 대기중에 있어서, 태양전지용의 기판을 수용하는 트레이와 연결 및 분리가능하게 장착된 마스크를, 상기 기판에 대하여 위치결정된 상태로 상기 기판의 표면의 일부의 영역을 덮는 제1 위치, 또는 상기 기판의 표면 상으로부터 퇴피된 제2 위치에 배치하는 배치공정과,
    진공중에 있어서, 상기 마스크가 상기 제1 위치에 있는 상태로, 상기 기판의 표면의 제1 영역에 이온주입을 행하는 제1 주입공정과,
    진공중에 있어서, 상기 마스크가 상기 제2 위치에 있는 상태로, 상기 기판의 표면의 제2 영역에 이온주입을 행하는 제2 주입공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온주입방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배치공정에 있어서, 상기 마스크를 제1 위치에 배치하고,
    상기 제1 주입공정 후에 상기 제2 주입공정을 실행하는 것을 특징으로 하는 이온주입방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판을 어닐하는 어닐공정을 포함하고,
    상기 어닐공정은, 상기 제2 주입공정 후에, 상기 마스크를 상기 제2 위치에 배치한 상태로 실행되는 것을 특징으로 하는 이온주입방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    진공중에 있어서, 상기 마스크를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치와의 사이에서 이동시키는 이동공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온주입방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 주입공정과 상기 제2 주입공정과의 사이에 상기 이동공정을 실행하는 것을 특징으로 하는 이온주입방법.
  6. 이온주입장치의 내부로 태양전지용의 기판을 반송하는 반송용기로서,
    상기 기판을 수용할 수 있는 트레이와,
    상기 기판에 대하여 위치결정된 상태로 상기 기판의 표면의 일부의 영역을 덮는 제1 위치와, 상기 기판의 표면 상으로부터 퇴피된 제2 위치와의 사이를 이동할 수 있는 마스크와,
    상기 마스크가 상기 제1 위치와 상기 제2 위치와의 사이에서 이동할 수 있도록, 상기 마스크와 상기 트레이를 연결하는 연결기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 반송용기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 트레이는, 상기 기판을 소정의 위치에 위치결정하는 위치결정부를 가지고,
    상기 마스크는, 상기 제1 위치에 있어서 상기 기판 또는 상기 트레이에 대하여 맞닿음으로써 위치결정되는 맞닿음부를 가지는 것을 특징으로 하는 반송용기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 트레이는, 복수의 상기 기판을 기판마다 수용하는 복수의 수용부를 가지는 것을 특징으로 하는 반송용기.
  9. 태양전지용의 기판에 이온을 주입하는 이온주입장치로서,
    제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 반송용기가 재치되는 재치부와,
    상기 반송용기에 수용되는 기판에 대하여 이온주입을 행하는 이온주입원과,
    상기 이온주입원이 배치된 처리실을 진공상태로 하는 진공장치와,
    상기 반송용기를 상기 재치부로부터 상기 처리실까지 반송하는 반송부와,
    진공상태인 상기 처리실에 있어서, 상기 반송용기의 마스크를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치와의 사이에서 이동시키는 이동기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6338416B2 (ja) * 2014-03-27 2018-06-06 住重アテックス株式会社 イオン照射方法およびイオン照射に用いる固定装置
JP6403485B2 (ja) * 2014-08-08 2018-10-10 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオン注入装置及びイオン注入方法
WO2016083508A1 (de) * 2014-11-26 2016-06-02 Von Ardenne Gmbh Substrathaltevorrichtung, substrattransportvorrichtung, prozessieranordnung und verfahren zum prozessieren eines substrats
JP6410689B2 (ja) * 2015-08-06 2018-10-24 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオン注入装置及びそれを用いた複数枚のウェハの処理方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100136478A (ko) * 2008-03-05 2010-12-28 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. 솔라 셀들에서의 연쇄 주입들의 이용
WO2011155199A1 (ja) * 2010-06-10 2011-12-15 株式会社アルバック 太陽電池製造装置及び太陽電池製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6335534B1 (en) * 1998-04-17 2002-01-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Ion implantation apparatus, ion generating apparatus and semiconductor manufacturing method with ion implantation processes
JP3353064B2 (ja) * 2000-02-17 2002-12-03 独立行政法人物質・材料研究機構 イオン注入装置および方法
JP4252237B2 (ja) * 2000-12-06 2009-04-08 株式会社アルバック イオン注入装置およびイオン注入方法
US8153513B2 (en) * 2006-07-25 2012-04-10 Silicon Genesis Corporation Method and system for continuous large-area scanning implantation process
US7820460B2 (en) * 2007-09-07 2010-10-26 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Patterned assembly for manufacturing a solar cell and a method thereof
JP4530032B2 (ja) * 2007-11-29 2010-08-25 日新イオン機器株式会社 イオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置
US7816239B2 (en) * 2008-11-20 2010-10-19 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for manufacturing a solar cell
US8330128B2 (en) * 2009-04-17 2012-12-11 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Implant mask with moveable hinged mask segments
US9000446B2 (en) * 2009-05-22 2015-04-07 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for processing a substrate
US20110027463A1 (en) * 2009-06-16 2011-02-03 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Workpiece handling system
KR20120137361A (ko) * 2010-02-09 2012-12-20 인테벡, 인코포레이티드 태양 전지 제조용의 조정가능한 섀도우 마스크 어셈블리
US8216923B2 (en) * 2010-10-01 2012-07-10 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Integrated shadow mask/carrier for patterned ion implantation
JP5704402B2 (ja) * 2011-08-30 2015-04-22 日新イオン機器株式会社 基板保持部材および当該半導体保持部材への半導体基板の取り付け位置調整方法
JP2013131367A (ja) * 2011-12-21 2013-07-04 Nissin Ion Equipment Co Ltd イオン注入装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100136478A (ko) * 2008-03-05 2010-12-28 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. 솔라 셀들에서의 연쇄 주입들의 이용
WO2011155199A1 (ja) * 2010-06-10 2011-12-15 株式会社アルバック 太陽電池製造装置及び太陽電池製造方法

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