本发明专利技术涉及一种用于在半导体构件上构造氧化物层的方法。在用于通过平面式气相处理在基于硅的片状半导体构件上构造氧化物层的方法中，为了提高用以在由硅制成的半导体构件上构造氧化物层的产能，而又不产生与氧化物层相关的缺点，而提出：半导体构件以很大量彼此碰触式相叠而置地堆叠并且经受气相处理，其中，为了构造氧化物层，布置于堆叠中的半导体构件经受如下的气体气氛，所述气体气氛包含至少一种选自至少50％份额的水蒸气、O2的组的气体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种用于通过平面式气相处理在基于硅的片状半导体构件上构造氧化物层的方法。
技术介绍
在太阳能电池的制造中，通常在ー个或多个方法步骤中以气体来处理晶片，以便例如浄化表面、施加钝化层或掩蔽层或者蚀刻表面，以便例如制备具有降低的掺杂物表面浓度的发射扱。此外，晶片彼此间隔地定位在保持件中，并且于是例如在连续式方法或批量方法中在合适的气相气氛中得到处理。在此，进行的是平面式处理，即对ー个或多个晶片的表面加以处理。由 Preu等人发表的 THE STATUS OF SILICON SOLAR CELL PRODUCTION TECHNOLOGYDEVELOPMENT AT FRAUNHOFER I SE, IEEE，2006，第 1040 至 1043 页已知的是对堆叠的晶片的边沿借助等离子エ艺加以蚀刻。由DE-A-102008055515获悉ー种用于在堆叠的晶片中构造掺杂物分布的方法。对此，在第一方法步骤中，在晶片彼此分隔地布置的情况下，构造出第一掺杂物分布。为此，可以将包含掺杂物原子的氧化物膜层施加到晶片上。接下来，使处于堆叠中的用于构成最終掺杂物分布的晶片经受热处理。接下来，可以在将晶片分开的情况下，通过蚀刻或氧化来去除经掺杂的表面区域。根据US-A-2007/0215596，半导体构件被以批量方法而且彼此间隔地经受热处理。由US-A-3183130公知一种用于在半导体构件中构造掺杂物分布的方法。对此，首先将晶片的相对置的侧设有不同的掺杂物源，并且然后布置成堆叠，以便在接下来的热处理中，使容纳该堆叠的管被清洗气穿流。 为了在晶片中构造经掺杂的区域，可以根据DE-A-19908400将有待エ艺处理的晶片加以堆叠，以避免发生相互碰触。为此，事先将晶片以氧化铝粉末或通过在其间置入中性箔层加以间隔。彼此间隔的晶片根据US-A-4950156而经受高温处理。为了在半导体晶片上实施气相生长，根据US-A-4745088，晶片被竖直取向的保持件所容纳，其中，必要时，两个晶片在与其他晶片另外存在间隔的情况下，可以背靠背地布置。
技术实现思路
本专利技术基于如下任务，S卩提高用以在由硅制成的半导体构件上构造氧化物层的产能，而未产生与氧化物层相关的缺点。为了解决该任务，主要提出将半导体构件以很大量彼此碰触式相叠而置地堆叠，并且经受气相处理，其中，为了构造氧化物层，布置于堆叠中的半导体构件经受如下的气体气氛所述气体气氛包含至少ー种选自至少50%份额的水蒸气、O2的组的气体。与现有技术不同地，半导体构件以很大数目直接彼此相叠而置地、即碰触式地经受气相处理，用以构造氧化物层。与堆叠布置方案无关地，令人惊讶地表明氧化物层很大程度上均匀地构造，而不会出现“较薄部”。可能出现的氧化物厚度过高部并非不利之处。特别地设置为以很大量彼此碰触式相叠而置的半导体构件在h ^ 30分钟的时间内，经历T彡800°C的温度T，其中，至少在t2彡15分钟的时间t2内，气体气氛包含至少ー种选自至少50%份额的水蒸气、O2的组的气体。此外，应有至少20个半导体构件，优选至少50个半导体构件彼此碰触式相叠而置地以堆叠的形式经受所述气体气氛。半导体构件在堆叠中的直接彼此相叠(也就是碰触)涵盖了 半导体构件通过构造于其表面上的或者附加地施加到表面上的抬高部或者通过晶片的波纹度彼此相叠而置，即，半导体构件自身并非平整地相叠而置。半导体构件在堆叠中以如下方式相对彼此取向，即贴靠到半导体构件的正面上 的是跟在后面的半导体构件的背侧，并且然后，贴靠到这个半导体构件的正面上的又是跟在后面的半导体构件的背侧。換言之，半导体构件同向取向地碰触式地彼此相叠而置，以便然后以堆叠的形式经历エ艺处理。抬高部的构造例如可以通过激光处理来进行。在此，高度可以达到直至1_。替代激光处理地，同样可以使用附加的方法。示例性提到的有利用事先设有的掩蔽部或者接下来进行的构型化的旋涂エ艺(Spin-On-Prozesse)。作为附加的方法同样可以使用的是这样的方法，在所述方法中，应用了喷雾或者印刷。作为其他附加方法例如提到的有喷墨、气溶胶喷射(Aerosoljet)、滴落、激光转印。利用适合的掩蔽部以构造抬高部的湿式化学蚀刻方法或干式化学蚀刻方法同样被作为可行的措施提出。前面提到的用于构造抬高部的方法或者说措施是纯示例性的，并且进而并不被理解为是限定性的，其中，所述抬高部用于使布置在堆叠中的半导体构件相距。通过构造抬高部，即将存在于堆叠中的半导体构件(如晶片)以很小的程度相距，获得了如下优点气相处理在必要时可以得到強化，这是因为在表面之间，实现了进入半导体构件间缝隙内的更佳的扩散，并且进而为表面提供反应离析物(Reaktionsedukten)。可以作为半导体构件应用的是如下的构件，所述构件从硅料块上例如通过基于磨削机构(lSppmittelbasiert )的线锯或者金刚石锯而分离下来。不依赖于片状半导体构件以何种类型的方式制备地，片状半导体构件的表面可被加以光泽蚀刻或同型结构化(isotexturiert),而在平面式气相处理的情况下,并不会在堆叠中发现不同的結果。相同的情况适用于碱式结构化的表面、等离子式结构、激光式结构、蜂巣或其他结构化方法。在碱式蚀刻的表面中，金字塔状部高度典型地在I μ m与10 μ m之间。特别地设置为布置在堆叠中的半导体构件至少由选自氧气、水蒸气、惰性气体的组的气体加以气体处理。作为惰性气体可以考虑的特别是氮气或氩气。H2的掺混同样是可行的。附加地，所述气体可以包含至少ー种呈氯化合物形式的气态添加成分，特别是选自ニ氯こ烯、三氯こ烯、三氯こ烷、氯化氢的组的添加成分。其他具有净化作用的气态化合物的掺混同样是可行的。同样存在的可行性是布置于堆叠中的半导体构件经历由彼此跟随的气相处理组合而成的系列处理。于是，首先利用以氮气作为载体气的ニ氯こ烯进行的浄化必要时可以在掺混有氧气的情况下进行。接下来，可以实施ー个或多个氧化阶段，其中，例如在第一阶段中，在氧气气氛中进行氧化，接下来，在由氧气与水蒸气组成的气氛中进行氧化，并且然后在水蒸气气氛下进行氧化。但同样存在的可行性是，在唯一的处理步骤中构造氧化物层。在该氧化阶段中，可以使布置于堆叠中的半导体构件经受氧气气氛、氧气-水蒸气气氛或水蒸气气氛，其中，至少有时在气相处理期间，氧气或氧气-水蒸气掺混物或水蒸气在所述气体中的份额为至少50%，优选为至少90%。氧化的方法阶段可以为构造钝化层或掩蔽层而进行，或者作为对于发射极背部蚀刻的准备来进行，也就是说，用以生产具有降低的掺杂物表面浓度的发射扱。通过氧化，在 发射极的表面附近区域内的磷浓度降低。然后，将氧化物层蚀刻棹。在氧化的方法阶段中，关注的是如下的方法參数温度、时间、加热和冷却速率、气氛组成(诸如02、H2O, N2或者其他气体的份额)、堆叠高度以及半导体构件厚度、DCE ( ニ氯こ烯)掺混量及TLC掺混量。对于温度、时间、加热速率和冷却速率及气氛组成的典型方法參数是如下这样的。于是，堆叠的半导体构件可以在700で与1100°C之间、特别是800 V与1000 V之间、优选为800°C与900°C之间的温度，在I分钟与8小时之间的时间内得到エ艺处理，其中，加热速率和冷却速率本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.02.28 DE 102011000973.61.用于通过平面式气相处理在基于硅的片状半导体构件上构造氧化物层的方法，其特征在于， 所述半导体构件以很大量彼此碰触式相叠而置的方式堆叠，并且然后执行所述气相处理，其中，为了构造所述氧化物层，布置于堆叠中的所述半导体构件经受如下的气体气氛，所述气体气氛包含至少一种选自至少50%份额的水蒸气、O2的组的气体。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于， 以很大量彼此碰触式相叠而置的所述半导体构件在h ^ 30分钟的时间h内，经历800°C的温度T，其中，至少在t2彡15分钟的时间t2内，所述气体气氛包含至少一种选自50%份额的水蒸气、O2的组的气体。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于， 至少20个半导体构件、优选至少50个半导体构件彼此碰触式相叠而置地呈堆叠的形式经受所述气体气氛。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于， 在所述半导体构件上，在表面侧上构造有抬高部。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于， 高出所述半导体构件的表面的所述抬高部通过激光处理或者通过附加的方法来构造。6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于， 所述半导体构件的表面被光泽蚀刻或被同型结构化。7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于， 向所述气体添加至少一种气态的氯化合物以作为添加成分...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡斯帕·布罗伊尔，米哈伊尔·马诺莱，
申请(专利权)人：肖特太阳能控股公司，
类型：发明
国别省市：
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