在下游制程中使用图案辨识来对准图案制造技术

揭示一种经改良且可降低制程费用的处理基板的方法，其例如是用以制造太阳能电池。使用光罩或不使用微影或光罩，在基板上形成掺杂区。在植入完成后，根据视觉辨认确定被植入的实际区。在后续处理中使用此信息来维持对准。这些信息也可以被反馈至离子植入设备以调整植入参数。这些技术也可以应用在其他离子植入机中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在下游制程中使用图案辨识来对准图案
技术介绍
一般来说，太阳能电池与其他半导体元件是以相同的制程制造，通常都是以硅为 基板材料。半导体太阳能电池是一种简单元件，其具有内建电场，所述内建电场用来分离半 导体材料中经由吸收光子所产生的电荷载子。一般来说，对半导体材料进行不同型态的掺 杂可以形成p-n接面(二极管)，而p-n接面形成电场。把相反极性的杂质掺杂于一部分的 半导体基板(亦即表面区)中可以形成P-n接面，而p-n接面可作为将光能转换成电能的 光电元件。图1为一个代表性基板100的剖面图，其包括太阳能电池。如箭头所示，光子10 经由上表面105进入太阳能电池100。光子通过抗反射涂层110，其中抗反射涂层110用来 增加穿透基板100的光子数量并且降低从基板反射出去的光子数量。在基板100的内部形成p-n接面120。接面和基板100的上表面105大致平行，但 是两者也有可能不平行。制造太阳能电池以使光子经由η型掺杂区进入基板，其中η型掺 杂区又称为射极区130。虽然在本说明书中是以叙述ρ型基极和η型射极为例，但是本说明 书的范围也涵盖使用η型基极和P型射极来制造太阳能电池。具有充足能量的光子(高于 半导体的能隙)可以将半导体材料内的电子由价带激发至传导带。而这个自由电子就会在 价带中留下相对应的正电洞。为了产生可以驱动外部负载(external load)的光电流，必 须分离这些电子空洞对(electron hole，e-h)。而p_n接面处的内建电场就能达成上述分 离。如此一来，与扩散至元件的空乏区的少数载子相似，产生于p-n接面的空乏区处的任何 电子空洞对都会被分离。由于大部分的入射光子会在元件的表面区附近被吸收，因此只有 在射极中产生的少数载子需要扩散至射极深度以到达空乏区，并且被扫至另一侧。因此，为 了增加光生电流的汇集并且降低载子在射极内再结合的机会，较佳是使射极区130为相当 浅的形式。有一些光子会经过射极区130并且进入基极140。接着这些光子会激发基极140 内的电子，其中基极140内的电子可以自由移动至射极区130，而在基极140中留下相对应 的空洞。由于P-n接面的存在会造成电荷分离，所以由光子生成的额外载子(电子和空洞) 就可以用来驱动外部负载以完成整个回路。藉由外部负载使射极区130和基极140进行外部连接就可以传导电流并提供动 力。为了达成此目的，将通常是金属的接点150配置在射极区130和基极140的外表面。 由于基极140无法直接接收光子，所以接点150b通常会沿着整个外表面配置。相反地，由 于射极区130的外表面可以接收光子，因此射极区130的外表面不能全部被接点覆盖。然 而，若是电子必须行经较远的距离才能到达接点，那么电池的串联电阻就会增加、并且降低 输出功率。为了平衡自由电子行走到接点的距离和所暴露的射极区表面160的尺寸，通常 会使用指状接点150a。图2是图1的太阳能电池的上视图。接点通常是以较薄的型态形 成，且其沿着太阳能电池的宽度延伸。在这种配置方式下，自由电子就不需要行走很长的距 离，同时也可以暴露出大部分的射极外表面以接触到光子。在晶圆侧上的指状接点150a通 常为0.1mm且具有+/-0.1mm的准确度。指状接点150a之间的间隙通常为l_5mm。虽然在此是以上述的尺寸为例，但是也可能应用其他尺寸。进一步强化太阳能电池的方法是加入重掺杂基板接点区。图3是一种强化型太阳 能电池的剖面图。这个太阳能电池和图1所示的太阳能电池基本上相同，但是其包含了 η 型重掺杂接点区170。重掺杂接点区170对应于金属指状接点150a固定于基板100的位 置。采用重掺杂接点区170可以使基板100和金属指状接点150a之间具有较好的接触并 且显著地降低电池的串联电阻。在基底表面上形成重掺杂区的模式通常被称为选择性射极 设计。重掺杂区可以藉由在这些区中植入离子而产生。因此，“植入区”和“掺杂区”在本说 明书中可能会交替使用。在太阳能电池的选择性射极设计中，由于射极层的暴露区中的掺质/杂质的剂量 较低，因此只有少数载子会因为再结合而损失，故太阳能电池的选择性射极设计也会具有 高效率的优点。接点区下的重掺杂提供了电场，其可汇集产生于射极中的大部分载子并且 把过量的少数载子驱回至p-n接面。这些结构通常是使用传统的微影(或硬光罩)和热扩散来制成。另一种方法是结 合植入步骤和传统的微影光罩，其中微影光罩可以在活化掺质的步骤之前轻易地移除。还 有另一种方法是使用植入机的荫光罩或模板光罩来界定用于接点的重掺杂区。这些技术都 是利用固定式光罩层，此固定式光罩层是直接配置在基板上或是在束线中。然而这些方法都有重大的缺点。例如上述列举的过程都须多个处理步骤。这使得 制造成本过高并且增加晶圆断裂的机率。这些方法也会因为必须对太阳能电池晶圆进行特 殊处理而受限，例如光罩和基板的对准、以及在离子植入期间，由光罩所扩散的原料之间的 污染。因此尝试在降低成本和在基板上掺杂图案上进行改进。虽然有些改进方法对于降 低成本及制程时间是成功的，但是常常都是以降低准确性作为其代价。一般来说，在半导体 制程中，必须相当准确地对准光罩。后续处理步骤都仰赖此准确性。例如在图4中，在植入 重掺杂区170后，金属指状接点150a被涂附在基板上。每一个处理通常都需要对应于某一 参考点或基准点进行。参考点可以是基板的边缘或角落，或是基板上的特定标定点或特征。 因为这些处理步骤通常都是参考一特定点，所以维持高度准确性是有其必要的。而上述的 降低成本及缩减处理步骤的尝试可能会降低此一准确性，如此可能影响由这些方法所制造 的元件的效能和产率。因此，对于能制造出步骤简单而不繁琐的太阳能电池、同时又能维持适当的准确 性，以使后续处理步骤能正确地进行是有必要的。虽然在此是以应用于太阳能电池为例，但 其同样适用于其他掺杂应用中。
技术实现思路
揭示一种经改良且可降低制程费用的处理基板的方法，其例如是用以制造太阳能 电池。使用光罩或不使用微影或光罩，在基板上形成掺杂区。在植入完成后，根据视觉辨认 确定被植入的实际区。在后续处理中使用此信息来维持对准。这些信息也可以被反馈至离 子植入设备以调整植入参数。这些技术也可以应用在其他离子植入机中。附图说明图1是一种现有的太阳能电池的剖面图。图2是图1的太阳能电池的上视图。图3是一种利用选择性射极设计的太阳能电池的剖面图。图如是图3的太阳能电池的上视图。图4b是图如的太阳能电池的上视图，其中太阳能电池具有未对准植入区。图如是图如的太阳能电池的上视图，其中太阳能电池具有未对准植入区和重定 位接点，且重定位接点的位置是根据植入区的实际位置而定。图5是一种代表性的坐标系统；图6是依照本专利技术的一实施例的一种代表性离子植入机的示意图。图7是对基板进行植入的一实施例，以形成如图4所示的掺杂区。图8是基板的一实施例，其中基板具有植入区和基准点。图9是基板的一实施例，其中基板具有由于对准失误而产生的植入区。图10是制程控制的第一实施例，其用于具有植入区的基板。图11是制程控制的第二实施例，其用于具有植入区的基板。图12是制程控制的第三实施例，其用于具有植入区的基板。图13是一种已进行植入的基板。具体实施例方式图本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种处理基板的方法，包括：植入离子至基板的一部分；利用侦测系统确定所述植入部分的实际位置；以及在后续处理步骤中利用所述实际位置。

【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：保罗·J·墨菲，
申请(专利权)人：瓦里安半导体设备公司，
类型：发明
国别省市：US