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形成PN、PIN、N-型和P-型半导体薄膜的方法技术

技术编号:8131674 阅读:192 留言:0更新日期:2012-12-27 04:16
本发明专利技术公开了一种形成PN、PIN、N-型和P-型半导体薄膜的方法,包括以下步骤,提供一熔融的P-型、本质与N-型半导体材料。然后,对此熔融的P-型、本质与N-型半导体材料执行一下拉制程或一铸膜制程。之后,选择性地执行一双边滚动制程以形成一P-型、本质与N-型半导体带状。接着,接合此P-型、本质与N-型半导体带状以形成一PIN半导体带状。最后,对此PIN半导体带状执行一滚压制程或下压制程以形成一PIN半导体薄膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种硅薄片的制造方法,特别涉及一种利用滚压以制造硅薄膜的方法,其可应用于电子组件。
技术介绍
先前已利用的硅太阳能电池或半导体组件主要是使用未满意质量的硅半导体而制作。关于此,所谓的金属熔化制程,熔融的锌及四氯化硅之间起反应,是众所周知的独立供应硅的方法;惟,其具有产品有粉状、复杂处理、杂质处理困难以及铸膜困难…等问题,而导致高成本,所以这些方法已经不实用。为了解决这些问题,已经提出利用降低气相锌制程以制作硅的方 法,然而伴随着硅的生产,大约需要十倍数量的氯化锌(ZnC12)参与制造,并且其处置也是一项麻烦,所以此方法的工业应用是有非常的限制。而从氯化锌的再使用的观点,其目标已经确立,但实际生产硅系熔融锌和硅粉末本身的混合物,所以形成具有大表面积的硅颗粒,而纯化变得困难已经成为其最大的问题所在。为了从多晶硅或上述制程之下所取得粉状硅而得到单晶硅,当这些具有相当大的颗粒大小及相对较小的表面积的多晶硅材料被使用时,它必须有较少的问题,因为这些材料较少有吸收杂质及氧,但在硅成为粉末及具有高表面积的情形,预备晶体生长制程之前,需要去除表面吸附材料,尽管这种硅胶大部分是非常纯的,而吸收材料仍会引起杂质,这将导致复杂的程序以及需要废物的处理。因此制造成本变高。且根据正常的制程,首先施加高温处理的复杂制程以产生硅粉末或细晶,然后冷却,之后加热以熔化,其需要重复加热/冷却,这也导致能量消耗的麻烦。如上所述,以前的技术主要都是针对硅成长为固体或结晶,所以所形成结晶块或粉末被考虑暴露在空气中,一旦形成硅可以根据需要再精细化,然后再执行重新熔化或结晶,当于成长单晶或成长多晶时,此处需要至少有多余的能量以利于重新熔化。当在制造硅晶块或粉末时,假定此材料暴露在空气中,而当在生产硅原料时,块状硅较佳的系尽量减少杂质吸收,然后降低处理的四硅氯锌,其系制造硅的最简单的方法,因其亦有很大的问题而不能应用于工业化生产。目前,从反应炉直接取出熔化的硅以执行一些试验,但有几个问题,例如副产品盐酸以及炉壁和硅之间的反应所造成的腐蚀,而由于高的操作温度,已经引起熔炉寿命缩短。基于上述,本专利技术提供一种制造硅薄膜卷的方法,其可以同时大大地降低量产成本以及制造成本。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷和不足,本专利技术的目的在于提供一种形成PN、PIN、N_型和P-型半导体薄膜的方法。PIN或PN半导体薄膜可以用于电子组件。为了达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案一种形成PIN半导体薄膜的方法,包括提供一熔融P-型半导体材料、一本质半导体材料与一熔融N-型半导体材料。然后,对熔融P-型半导体材料、本质半导体材料与熔融N-型半导体材料以执行一下拉制程或铸膜制程。之后,对熔融P-型半导体材料、本质半导体材料与熔融N-型半导体材料选择性地执行一双边滚动制程以形成一 P-型半导体带、一本质半导体带与一 N-型半导体带。接下来,接合P-型半导体带、本质半导体带与N-型半导体带以形成一 PIN半导体带。最后,对PIN半导体带执行一滚压制程或下压制程以形成PIN半导体薄膜。下拉制程可以选择性地注入熔融P-型半导体材料、本质半导体材料与熔融N-型半导体材料至其相对应的收集槽,然后沿着其相对应的开口而流下。双边滚动制程可以通过双边滚轴来执行。接合步骤可以通过一对准模块来执行,其可以由XY Θ三轴向水平定位平台及视觉辅助对位技术所建立。 上述方法还包括一步骤以缠绕PN/PIN半导体薄膜以形成一 PN/PIN半导体薄膜卷。一种形成N-型或P-型半导体薄膜的方法,此方法包括提供一熔融半导体材料。然后,形成熔融半导体材料的一半导体带。之后,对半导体带执行一滚压制程或下压制程以形成半导体薄膜。最后,对半导体薄膜执行一离子布植制程以形成N-型或P-型半导体薄膜。形成PN半导体薄膜的方法,其可以参考上述的形成PIN半导体薄膜的方法。以上所述系用以阐明本专利技术的目的、达成此目的的技术手段、以及其产生的优点等等。而本专利技术可从以下较佳实施例的叙述并伴随后附图式及权利要求使读者得以清楚了解。附图说明上述组件,以及本专利技术其它特征与优点,通过阅读实施方式的内容及其图式后,将更为明显图I为融合下拉法形成硅薄板的示意图。图2为下拉法形成硅薄板的示意图。图3为本专利技术下拉法形成PIN半导体薄膜的示意图。图4为本专利技术下拉法形成PN半导体薄膜的示意图。图5为本专利技术下拉法形成P-型或N-型半导体薄膜的示意图。图6为本专利技术的形成硅薄膜卷的示意图。主要组件符号说明100、202供应管101、201熔融硅102隔离管103、203、320、321、322 收集槽 104 外表105 顶部106、208、326、327、328 硅带107 虚线108、209 硅薄板或娃板204搅拌器205开207退火炉206、304、305、306、309 双边滚轴 300、301、302 容器 323 熔融 P-型硅324熔融本质硅325熔融N-型硅307、310单边滚轴308滚压320离子束311双边滚压312硅薄板卷具体实施例方式根据本专利技术实施例,说明了决定制作期间及/或之后的硅薄板形状的系统与方法。于此处使用,“硅薄板(silicon sheet)”的术语的目的在于包括但不限制于形成期间或之后的硅。因此,在一例子中,“硅薄板”的术语可以包括在各种状态下(例如黏弹性、弹性…等状态)而从隔离管(isopipe)的根部顺流而下的一娃带(silicon ribbon),而最终的娃薄板可以从娃带的切割而形成。此处的叙述参考融合下拉法(fusion down drawprocess),此处考虑的系统和方法系可用于确定硅带或薄板的形状,而此硅带或薄板可以通过任一不同的已知硅形成方法来形成,其包括浮法、槽拉法、上拉法以及单边溢流下拉法。 参考图1,其显示一种融合下拉法以形成一硅薄板的例子,其中一供应管100提供熔融硅101至一耐火物体或隔离管102,其包括一收集槽103。熔融硅溢流至收集槽103的顶部的二边的上以形成二个分离的硅流往下流,然后沿着隔离管102的内缩的外表面104,而会合于隔离管102的划线处或顶部105。二道熔融硅流于顶部105相遇,此处二者融合在一起而成为一单硅带106。此硅带106可以馈送而拉,而其它的下游加工设备可以使得硅薄板最终形成。在形成期间,硅带经过许多物理状态。熔融硅在一粘性状态中而溢流至隔离管102的侧边。在硅的带状从一粘弹性状态转变至一弹性状态之后,分离的硅流于隔离管102的底部融合以形成一硅带。在硅已经转变为一弹性材料之后,硅带106可以被取得与分离,例如虚线107所示,以形成最终的硅薄板或硅板108。在一些实施例中,硅薄板的形状可以从硅的移动带而决定,例如横跨硅带的宽度。举例而言,在一融合下拉制程中,从一隔离管而下拉的移动硅带的形状可以由一给定位置中(例如硅的弹性区域中)横跨薄板的宽度来决定。在一典型的制造环境中,融合下拉机器位于一密闭空间,其可以达到一高温(例如800°C ),而进入空间系限制以保持硅带的空间周围范围之内所需要巧妙的温度平衡。因此,可能需要导入光源以通过一窗口至一空间以照射硅带。在这些例子中,一维扫描横跨硅带的宽度可能是一可行的选择。在其它实施例中,入口限制较少,一本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种形成PN半导体薄膜的方法,其特征在于包括:提供一熔融P?型半导体材料与一熔融N?型半导体材料;形成熔融P?型半导体材料与熔融N?型半导体材料的一P?型半导体带与一N?型半导体带;接合P?型半导体带与N?型半导体带;以及对P?型半导体带与N?型半导体带执行一滚压制程或下压制程以形成PN半导体薄膜。

【技术特征摘要】
2011.06.22 US 13/166,3521.一种形成PN半导体薄膜的方法,其特征在于包括 提供一熔融P-型半导体材料与一熔融N-型半导体材料; 形成熔融P-型半导体材料与熔融N-型半导体材料的一 P-型半导体带与一 N-型半导体带; 接合P-型半导体带与N-型半导体带;以及 对P-型半导体带与N-型半导体带执行一滚压制程或下压制程以形成PN半导体薄膜。2.如权利要求I所述的形成PN半导体薄膜的方法,其特征在于,所述P-型半导体带与N-型半导体带通过一下拉法或铸膜法形成。3.如权利要求I所述的形成PN半导体薄膜的方法,其特征在于还包括一步骤以缠绕PN半导体薄膜以形成一 PN半导体薄膜卷。4.一种形成PIN半导体薄膜的方法,其特征在于包括 提供一熔融P-型半导体材料、一本质半导体材料与一熔融N-型半导体材料; 形成熔融P-型半导体材料、本质半导体材料与熔融N-型半导体材料的一 P-型半导体带、一本质半导体带与一 N-型半导体带; 接合P-型半导体带、本质半导体带与N-型半导体带;以及 对P-型半导体带、本质半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员:张良冬张子恒
申请(专利权)人:张良冬
类型:发明
国别省市:

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