本发明专利技术得到一种使用横型的热处理炉进行均匀性优良的热处理的半导体晶片的热处理方法及使用其的太阳能电池的制造方法。其具有：将多个半导体晶片（1）相互平行立起地搭载于处理用舟皿（2）的工序；沿多个半导体晶片（1）的平面相对于管（3）的延伸方向平行的方向将处理用舟皿（2）投入管（3）内的喷射器（5）的上方的空间的工序；从喷射器（5）的开口部（H）将原料气体向管（3）内连续地供给的同时加热管（3）的工序。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及使用原料气体进行向半导体晶片的扩散、氧化的热处理方法及使用该半导体晶片的热处理方法的太阳能电池的制造方法以及热处理装置。
技术介绍
以往，半导体晶片用的热处理炉采用将石英制的圆筒形管作为处理室，并在管的外周配置有加热器的热处理炉。例如，在使所期望的杂质向晶片中扩散的热扩散处理的情况下，向已加热的石英管内连续地导入含有掺杂剂的原料气体，由此，能够在配置于管内的半导体晶片的表面上产生杂质扩散。这样的方法被称为开管扩散，还被用于将硅晶片作为单元的太阳能电池的杂质扩散处理。热处理炉的形态从石英管的配置方法来看，存在纵型炉和横型炉，纵型炉侧重于使半导体晶片在石英管内旋转来提高处理的均匀性。在太阳能电池的领域中，大多使用量产性优良的横型炉，使用具有全长IOOOmm 1500mm的石英管的大型的热处理炉。在横型炉中对半导体晶片进行热处理时，使用用于立起支承半导体晶片的处理用舟皿(将半导体晶片单片或多片相对于管的延伸方向平行地排列的一个集合体)。原料气体的供给方法是影响热处理的均匀性的主要因素，为提高晶片面内的杂质扩散的均匀性，有时使用用于控制气体流动的整流板、在石英管内均匀地进行气体供给的喷射器。喷射器是被设置在长的石英管内的气体导入管，为向石英管内均匀地供给气体，而具有多个气体放出口。作为热扩散处理的例子，在使η型杂质的磷(P)扩散到硅(Si)的半导体晶片的情况下，使三氯化磷(POCl3)气化并与氮气或氧气混合作为原料气体。反应式如下所述。2P0C13+ (3/2) O2 — P205+3C12 (I)P2O5+ (5/2) Si — 2P+ (5/2) SiO2 (2)上述式(I)、(2)的化学反应在800°C 1000°C的炉中进行。在进行氧化处理的情况下，原料气体使用氧气、水蒸气等即可。专利文献I公开了如下方法，按照规定片数的半导体晶片，将石英板作为整流板配置在由石英形成的舟皿上，由此实现处理的均匀化。另外，专利文献2公开了如下的热处理炉，在管内配置有4根喷射器(气体送出管)，而且，气体放出口(开口部)与半导体晶片的配置间距相匹配地排列。在专利文献I和2的任一情况下，半导体晶片都沿着与管的延伸方向垂直的方向，即，构成半导体晶片的表面或背面的平面的铅直线沿着管的延伸方向地排列。现有技术文献专利文献I日本实开昭63-98627号公报专利文献2日本特开200 9-194001号公报如上所述，通过使用整流板或喷射器，能够提高半导体晶片的面内均匀性、个体的半导体晶片之间的均匀性。但是，即使使用专利文献I及专利文献2公开的方法，也需要从管的一端排出原料气体，因此沿横过所配置的多个半导体晶片的方向产生原料气体的流动。原料气体的压力大致为大气压，气体的流动是粘性流，从而半导体晶片外周附近的操作变得复杂。例如，在半导体晶片的外周部附近产生气流的涡流，或者因气体向所排列的半导体晶片之间流入，在半导体晶片之间容易产生气体的扰乱。这样的状况成为产生半导体晶片的处理的不均匀的原因。另一方面，对于半导体晶片的热扩散量的偏差导致产生设备特性的偏差。例如，在使杂质热扩散到太阳能电池单元用的晶片的情况下，若扩散量不足，则薄膜电阻变大，导通损失增大，扩散量多，在此情况下，晶片内产生大量缺陷，带来载体的再结合导致的光电转换效率的减低。
技术实现思路
本专利技术是为解决上述问题而研发的，其目的是获得使用横型的热处理炉进行均匀性优良的热处理的半导体晶片的热处理方法、太阳能电池的制造方法及热处理装置。为解决上述课题，并实现目的，本专利技术的半导体晶片的热处理方法，将沿水平方向延伸且内侧的下部设置有气体配管的耐热性的管作为处理室使用，并将具有对相互平行地搭载的多个半导体晶片的侧面整体进行遮蔽的一对第一遮蔽板的处理用舟皿配置在管内，向管内供给原料气体的同时加热管，由此，对搭载于处理用舟皿的多个半导体晶片实施热处理，其特征在于，所述半导体晶片的热处理方法具有:将多个半导体晶片相互平行立起地搭载于处理用舟皿的工序；沿多个半导体晶片的平面相对于管的延伸方向平行的方向将处理用舟皿投入管内的气体配管的上方的空间的工序；从气体配管的开口部将原料气体连续地供给到管内的同时加热管的工序。根据本专利技术，搭载于处理用舟皿的半导体晶片外周部、半导体晶片之间的气体流动的扰乱被抑制，能够对半导体晶片实施均匀的热处理。附图说明图1是表示实施方式I的热处理方法所使用的热处理装置的结构的示意图。图2是表示实施方式I的处理用舟皿的结构例的立体图。图3是表示搭载了半导体晶片的状态的实施方式I的处理用舟皿的立体图。图4是表示实施方式2的处理用舟皿的结构例的立体图。图5是表示包围实施方式3的处理用舟皿的外周的遮蔽筒的构造的立体图。图6是表示实施方式4的热处理方法所使用的热处理装置的结构的图。图7是表示实施方式5的热处理方法所使用的热处理装置的结构的图。图8是表示实施方式5的热处理方法所使用的热处理装置的结构的图。图9是表示包围实施方式6的处理用舟皿的遮蔽板的构造的立体图。图10是表示包围实施方式6的处理用舟皿的遮蔽板的构造的俯视图。图11是表示测定硅晶片的局部的薄膜电阻的结果的线图。图12是表示硅晶片上的测定位置的序号的示意图。附图标记的说明I半导体晶片，2处理用舟皿，3管，5喷射器，6排出口，7、31第一遮蔽板，8加热器，14第二遮蔽板，15遮蔽筒，21排气管，22a、22b配管，32翅片具体实施例方式以下，基于附图详细说明本专利技术的半导体晶片的热处理方法、太阳能电池的制造方法及热处理装置的实施方式。此外，本专利技术不被本实施方式限定，在不脱离本专利技术的主旨的范围内能够适当地变更。另外，在以下所示的附图中，由于是示意性的记载，所以存在各部件的比例尺与实际不同的情况。实施方式I图1是表示本专利技术的实施方式I的热处理方法所使用的热处理装置的结构的示意图。在加热器8的内侧，沿横向配置有作为处理室使用的管3，在管3的内侧的下部设置有用于将原料气体导入管3内的作为气体配管的喷射器5。喷射器5与管3的导入口 4连接，并作为用于将原料气体向管3内部放出的开口部而设置有放出口 H。搭载在处理用舟皿2上的多个半导体晶片I与管3的延伸方向平行地被投入管3，在原料气体连续地被供给的状态下，通过加热器8加热管3而进行热处理。半导体晶片I相互平行且隔开一定间隔重合地被收纳在I台处理用舟皿2内。处理用舟皿2朝向半导体晶片I的平面相对于管3的延伸方向平行的方向被投入。另外，在处理用舟皿2上设置有对立起的半导体晶片I的侧面整体、即图1的半导体晶片I左右端部的端面侧整体进行遮蔽的第一遮蔽板7。被导入的原料气体及反应中产生的气体从处于管3的端部的排出口 6排出。能够通过第一遮蔽板7限制原料气体从管3的延伸方向流入与管3的延伸方向平行地配置的半导体晶片I之间的空间。处理用舟皿2也可以在管3内部被未图示的支承部件支承。这里，将图1的管3、喷射器5、加热器8及其周边总称为热处理炉。此外，管3的延伸方向是从导入口 4朝向排出口 6的方向，由与延伸方向正交的面剖切的管3的截面成为大致圆形。在图1中，放出口 H的朝向形成为朝向上方，但孔的朝向能够适当地变更。关于放出口 H的数量、尺寸、形状，也能够适当地设计成将原料气体适当地供给到处理用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体晶片的热处理方法，将沿水平方向延伸且内侧的下部设置有气体配管的耐热性的管作为处理室使用，并将具有一对第一遮蔽板的处理用舟皿配置在所述管内，所述一对第一遮蔽板对相互平行地搭载的多个半导体晶片的侧面整体进行遮蔽，向所述管内供给原料气体的同时加热所述管，由此，对搭载于所述处理用舟皿的所述多个半导体晶片实施热处理，其特征在于，所述半导体晶片的热处理方法具有：将所述多个半导体晶片相互平行立起地搭载于所述处理用舟皿的工序；沿所述多个半导体晶片的平面相对于所述管的延伸方向平行的方向将所述处理用舟皿投入所述管内的所述气体配管的上方的空间的工序；和从所述气体配管的开口部将所述原料气体连续地供给到所述管内的同时加热所述管的工序。
【技术特征摘要】
2011.12.01 JP 2011-263807;2012.10.30 JP 2012-23931.一种半导体晶片的热处理方法，将沿水平方向延伸且内侧的下部设置有气体配管的耐热性的管作为处理室使用，并将具有ー对第一遮蔽板的处理用舟皿配置在所述管内，所述ー对第一遮蔽板对相互平行地搭载的多个半导体晶片的侧面整体进行遮蔽，向所述管内供给原料气体的同时加热所述管，由此，对搭载于所述处理用舟皿的所述多个半导体晶片实施热处理，其特征在于，所述半导体晶片的热处理方法具有: 将所述多个半导体晶片相互平行立起地搭载于所述处理用舟皿的エ序； 沿所述多个半导体晶片的平面相对于所述管的延伸方向平行的方向将所述处理用舟皿投入所述管内的所述气体配管的上方的空间的エ序；和 从所述气体配管的开ロ部将所述原料气体连续地供给到所述管内的同时加热所述管的エ序。2.如权利要求1所述的半导体晶片的热处理方法，其特征在于，使所述原料气体从所述处理用舟皿的下方连续地流入所述处理用舟皿内，并向所述处理用舟皿的上方连续地流出。3.如权利要求2所述的半导体晶片的热处理方法，其特征在干， 在所述管的内侧的上部配置有排气管， 将流出到所述处理用舟皿的上方的原料气体从所述排气管的开ロ部连续地排出。4.一种半导体晶片的热处理方法，将沿水平方向延伸且内侧的上部及下部分别设置有配管的耐热性的管作为处理室使用，将具有一对第一遮蔽板的处理用舟皿配置在所述管内，所述ー对第一遮蔽板对相互平行地搭载的多个半导体晶片的侧面整体进行遮蔽，向所述管内供给原料气体的同时加热所述管，由此对搭载于所述处理用舟皿的所述多个半导体晶片实施热处理，其特征在于，所述半导体晶片的热处理方法具有: 将所述多个半导体晶片相互平行立起地搭载于所述处理用舟皿的エ序； 沿所述多个半导体晶片的平面相对于所述管的延伸方向平行的方向将所述处理用舟皿投入所述管内的所述配管彼此之间的空间的エ序；和 从配...
【专利技术属性】
技术研发人员：太田成人，西村邦彦，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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