用于半导体制造过程和/或方法的化学组合物、使用其制得的装置制造方法及图纸

技术编号:13073894 阅读:153 留言:0更新日期:2016-03-30 09:50
本发明专利技术总体涉及半导体和/或半导体结构(例如,太阳能电池等)的领域、用于制造这样的半导体和/或半导体结构的化学组合物和/或用于制造这样的半导体和/或半导体结构的方法。在另一实施方案中,本发明专利技术涉及用于控制表面钝化、死层回蚀、抗反射、电位诱发衰减及用于各种半导体应用(包括但不限于太阳能电池)的半导体表面的其他性质的化学组合物及方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于半导体制造过程和/或方法的化学组合物、使用其制得的 装置 相关申请资料 本专利申请主张于2013年6月11日提交的且标题为"Oxidizing Reagents for Solar Cell Manufacturing Processes,and Methods,Apparatus,and Systems Relating to Same"的美国临时专利申请第61/833,706号及于2013年6月12日提交的且标题为 "Oxidizing Reagents for Solar Cell Manufacturing Processes,and Methods, Apparatus,and Systems Relating to Same"的美国临时专利申请第61/834,153号的优先 权。该两个临时专利申请的全部文本以引用方式并入本文中,如其全部内容完全阐述于本 文中。
本专利技术总体涉及半导体和/或半导体结构(例如,太阳能电池等)的领域、用于制造 这样的半导体和/或半导体结构的化学组合物和/或用于制造这样的半导体和/或半导体结 构的方法。在另一实施方案中,本专利技术涉及用于控制表面钝化、死层回蚀、抗反射、电位诱发 衰减及用于各种半导体应用(包括但不限于太阳能电池)的半导体表面的其他性质的化学 组合物及方法。
技术介绍
如本领域技术人员所知,二氧化硅(Si02)形成平面技术的基础。在工业实践中,用 于电子及光子器件的介电涂层最通常通过在干或湿氧环境中在900°C至1200°C范围内的温 度下使硅(Si)热氧化来形成。Si0 2也可在较低温度(200°C至900°C)下通过化学气相沉积沉 淀(CVD)技术沉积沉淀在各种基底上。 热及CVD生长的Si02基层用作,例如,扩散屏蔽以钝化器件连接、用作电绝缘、在Si 技术中用作介电材料及在m-v化合物半导体技术中作为覆盖层用于植入-激活退火。 由于降低资金成本、改良输出水平以及解决一些与使用常规高温生长/沉积技术 的介电薄膜的生长相关的技术限制,介电膜于低温下生长对于大部分器件应用极具吸引 力。薄介电膜近室温生长/沉积技术已为业内所知且主要用于微电子/光子(光电子)器件应 用。这些低温方法的实例是物理气相沉积过程,其包括:(i)非反应性(常规的)或反应性抗 性;(ii)诱发(induction)或电子束蒸发;(iii)反应性或非反应性DC或RF磁控管;及(iv)离 子束溅镀过程。 也已知使用阳极氧化在半导体表面上室温生长介电层。这样的过程能够使Si02层 在Si基底上生长高达200nm厚且通常自下面的Si基底消耗氧化物厚度的约0.43。原则上,这 可用于产生多层ARC结构中的第一层ARC,其钝化硅表面。回蚀发射体表面的所谓死层(即, 发射体表面未通过金属化覆盖)可为用于太阳能电池及其他电子及光电子器件应用的有用 收获。 本领域已知使用有机金属溶液以沉积Si02介电层。通过将基底浸入有机金属溶液 中、通过将有机金属溶液喷凃于基底上或通过向基底施加少量有机金属溶液后旋转该基底 来施加介电层。在施加有机金属溶液后,需要通过将基底加热至约400°C驱除溶液的溶剂部 分。大量专利、专利申请及已公开文件阐述用于在各种基底(包括硅表面)上沉积Si〇2 及Si〇2-XFX层的近室温相关的过程。所谓液相沉积(Lro)Si〇2技术最初是于1950年由Thomsen 等人提出用于在钠钙玻璃表面上沉积SiO^LH)是基于H 2SiF6与水的化学反应以形成氢氟酸 及固体Si02。最初用Si0 2粉末(通常呈溶胶-凝胶形式)使出51?6溶液饱和。在将玻璃浸没于 溶液中前,可向溶液中添加与氟娃酸(hydrof luorosilicilic acid)反应的试剂(例如硼 酸)以用二氧化娃过饱和。如由Sang M. Han等人所示,LPD过程是Si〇2的沉积与蚀刻之间的 竞争。不考虑制剂的小的变化,整体可逆化学反应是: 上述Si02LH)方法的主要缺点之一是极低沉积速率。C.F.Yeh等人主张使用氟硅酸 的110nm/小时的Si0 2-xFx沉积速率。本专利申请的专利技术者已利用LPD方法进行实验且发现 LPD Si02对Si表面具有相对较差黏着性且所得最大生长速率实际上小于约25nm/小时。 Chien-Jung Huang在Si上使用优化Si02LH)以显示Si上最大Si02生长速率为360埃/小时 (即,36nm/小时)。 高生长速率RTWCG SiOZ薄膜电介质:美国专利第6,080,683号、第6,593,077号及 第6,613,697号以及冊2012/036760详细阐述了快速3丨02生长技术,其在用于各种电子(包 括但不限于微电子及光电子(光子))应用的硅(Si)基底上使用基于SiOZ的薄膜介电层的所 谓室温湿式化学生长(RTWCG)。上述专利和/或已公开的专利申请阐述了可在各种基底上生 长的SiOZ薄膜涂层的室温湿式化学生长(RTWCG)方法及过程。适宜基底包括但不限于Si、 G e、III-V、I-III-VI及II-VI化合物半导体。RTWCG方法及过程极其适于在制造基于硅的电 子及光子(光电子)器件中使用的Si基底上生长薄膜。 本文所用术语SiOZ介电层的RTWCG过程指Six0yZ z层的室温(例如,约10°C至约45 °C)湿式化学生长过程,其中X为0.9至1.1,y为0.9至2,且Z为0至1。Si代表硅,0代表氧,且根 据所用氧化还原体系或非侵袭性添加剂,Z为氟(F)、碳(C)、氮(N)或这些元素与铁(Fe)、钯 (Pd)、钛(Ti)或其他痕量金属和/或非金属污染物的组合。痕量金属和/或非金属元素包括 但不限于半导体领域技术人员已知的元素或元素掺杂物中的任一或多者。另外,贯穿此说 明书及权利要求使用的术语"SiOZ"为如上文关于式Si x0yZz详细定义且为经定义组份。 标题为 "Room Temperature Wet Chemical Growth Process of SiO Based Oxides on Silicon"的美国专利第6,080,683号及标题为"Method of Making Thin Films Dielectrics Using a Process for Room Temperature Wet Chemical Growth of SiO Based Oxides on a Substrate" 的第6,593,077号二者皆阐述半导体基底上的RTWCG SiOZ 方法及过程,其包含:(a)提供包含硅源、吡啶化合物及还原氧化水溶液的反应混合物;(b) 添加剂以促进反应;及(c)使混合物与基底反应以形成硅氧化物层。 在硅及其他半导体基底上使用RTWCG过程使用商业级34%H2SiF6使如美国专利第 6,080,683号及第6,593,077号中揭示的高生长速率RTWCG SiOZ薄膜生长。其他液体前体包 括但不限于硅源(例如(NH4) 2SiF6)、水性化合物(例如K3Fe (CN) 6及Fe-EDTA)及电子转移组份 例如氯化N-(正丁基)吡啶鑰盐(n-BPCl)。通过使用商业级有机及无机硅源、吡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物,其包含:(A)含碘的化合物;(B)含氟的第一酸;(C)第二非氧化性酸;及(D)水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:霍里亚·M·福尔玛丽亚·福尔米尔恰·福尔
申请(专利权)人:斯派克迈特股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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