專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體晶片的熱處理方法、太陽(yáng)能電池的制造方法及熱處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用原料氣體進(jìn)行向半導(dǎo)體晶片的擴(kuò)散、氧化的熱處理方法及使用該半導(dǎo)體晶片的熱處理方法的太陽(yáng)能電池的制造方法以及熱處理裝置。
背景技術(shù)：
以往，半導(dǎo)體晶片用的熱處理爐采用將石英制的圓筒形管作為處理室，并在管的外周配置有加熱器的熱處理爐。例如，在使所期望的雜質(zhì)向晶片中擴(kuò)散的熱擴(kuò)散處理的情況下，向已加熱的石英管內(nèi)連續(xù)地導(dǎo)入含有摻雜劑的原料氣體，由此，能夠在配置于管內(nèi)的半導(dǎo)體晶片的表面上產(chǎn)生雜質(zhì)擴(kuò)散。這樣的方法被稱(chēng)為開(kāi)管擴(kuò)散，還被用于將硅晶片作為單元的太陽(yáng)能電池的雜質(zhì)擴(kuò)散處理。
熱處理爐的形態(tài)從石英管的配置方法來(lái)看，存在縱型爐和橫型爐，縱型爐側(cè)重于使半導(dǎo)體晶片在石英管內(nèi)旋轉(zhuǎn)來(lái)提高處理的均勻性。在太陽(yáng)能電池的領(lǐng)域中，大多使用量產(chǎn)性?xún)?yōu)良的橫型爐，使用具有全長(zhǎng)IOOOmm 1500mm的石英管的大型的熱處理爐。在橫型爐中對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行熱處理時(shí)，使用用于立起支承半導(dǎo)體晶片的處理用舟皿(將半導(dǎo)體晶片單片或多片相對(duì)于管的延伸方向平行地排列的一個(gè)集合體)。
原料氣體的供給方法是影響熱處理的均勻性的主要因素，為提高晶片面內(nèi)的雜質(zhì)擴(kuò)散的均勻性，有時(shí)使用用于控制氣體流動(dòng)的整流板、在石英管內(nèi)均勻地進(jìn)行氣體供給的噴射器。噴射器是被設(shè)置在長(zhǎng)的石英管內(nèi)的氣體導(dǎo)入管，為向石英管內(nèi)均勻地供給氣體，而具有多個(gè)氣體放出口。
作為熱擴(kuò)散處理的例子，在使η型雜質(zhì)的磷(P)擴(kuò)散到硅(Si)的半導(dǎo)體晶片的情況下，使三氯化磷(POCl3)氣化并與氮?dú)饣蜓鯕饣旌献鳛樵蠚怏w。反應(yīng)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)的化學(xué)反應(yīng)在800°C 1000°C的爐中進(jìn)行。
在進(jìn)行氧化處理的情況下，原料氣體使用氧氣、水蒸氣等即可。
專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)了如下方法，按照規(guī)定片數(shù)的半導(dǎo)體晶片，將石英板作為整流板配置在由石英形成的舟皿上，由此實(shí)現(xiàn)處理的均勻化。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了如下的熱處理爐，在管內(nèi)配置有4根噴射器(氣體送出管)，而且，氣體放出口(開(kāi)口部)與半導(dǎo)體晶片的配置間距相匹配地排列。在專(zhuān)利文獻(xiàn)I和2的任一情況下，半導(dǎo)體晶片都沿著與管的延伸方向垂直的方向，即，構(gòu)成半導(dǎo)體晶片的表面或背面的平面的鉛直線沿著管的延伸方向地排列。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)I日本實(shí)開(kāi)昭63-98627號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)200 9-194001號(hào)公報(bào)
如上所述，通過(guò)使用整流板或噴射器，能夠提高半導(dǎo)體晶片的面內(nèi)均勻性、個(gè)體的半導(dǎo)體晶片之間的均勻性。但是，即使使用專(zhuān)利文獻(xiàn)I及專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)的方法，也需要從管的一端排出原料氣體，因此沿橫過(guò)所配置的多個(gè)半導(dǎo)體晶片的方向產(chǎn)生原料氣體的流動(dòng)。原料氣體的壓力大致為大氣壓，氣體的流動(dòng)是粘性流，從而半導(dǎo)體晶片外周附近的操作變得復(fù)雜。例如，在半導(dǎo)體晶片的外周部附近產(chǎn)生氣流的渦流，或者因氣體向所排列的半導(dǎo)體晶片之間流入，在半導(dǎo)體晶片之間容易產(chǎn)生氣體的擾亂。這樣的狀況成為產(chǎn)生半導(dǎo)體晶片的處理的不均勻的原因。另一方面，對(duì)于半導(dǎo)體晶片的熱擴(kuò)散量的偏差導(dǎo)致產(chǎn)生設(shè)備特性的偏差。例如，在使雜質(zhì)熱擴(kuò)散到太陽(yáng)能電池單元用的晶片的情況下，若擴(kuò)散量不足，則薄膜電阻變大，導(dǎo)通損失增大，擴(kuò)散量多，在此情況下，晶片內(nèi)產(chǎn)生大量缺陷，帶來(lái)載體的再結(jié)合導(dǎo)致的光電轉(zhuǎn)換效率的減低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而研發(fā)的，其目的是獲得使用橫型的熱處理爐進(jìn)行均勻性?xún)?yōu)良的熱處理的半導(dǎo)體晶片的熱處理方法、太陽(yáng)能電池的制造方法及熱處理裝置。為解決上述課題，并實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的熱處理方法，將沿水平方向延伸且內(nèi)側(cè)的下部設(shè)置有氣體配管的耐熱性的管作為處理室使用，并將具有對(duì)相互平行地搭載的多個(gè)半導(dǎo)體晶片的側(cè)面整體進(jìn)行遮蔽的一對(duì)第一遮蔽板的處理用舟皿配置在管內(nèi)，向管內(nèi)供給原料氣體的同時(shí)加熱管，由此，對(duì)搭載于處理用舟皿的多個(gè)半導(dǎo)體晶片實(shí)施熱處理，其特征在于，所述半導(dǎo)體晶片的熱處理方法具有:將多個(gè)半導(dǎo)體晶片相互平行立起地搭載于處理用舟皿的工序；沿多個(gè)半導(dǎo)體晶片的平面相對(duì)于管的延伸方向平行的方向?qū)⑻幚碛弥勖笸度牍軆?nèi)的氣體配管的上方的空間的工序；從氣體配管的開(kāi)口部將原料氣體連續(xù)地供給到管內(nèi)的同時(shí)加熱管的工序。根據(jù)本發(fā)明，搭載于處理用舟皿的半導(dǎo)體晶片外周部、半導(dǎo)體晶片之間的氣體流動(dòng)的擾亂被抑制，能夠?qū)Π雽?dǎo)體晶片實(shí)施均勻的熱處理。


圖1是表示實(shí)施方式I的熱處理方法所使用的熱處理裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是表示實(shí)施方式I的處理用舟皿的結(jié)構(gòu)例的立體圖。圖3是表示搭載了半導(dǎo)體晶片的狀態(tài)的實(shí)施方式I的處理用舟皿的立體圖。圖4是表示實(shí)施方式2的處理用舟皿的結(jié)構(gòu)例的立體圖。圖5是表示包圍實(shí)施方式3的處理用舟皿的外周的遮蔽筒的構(gòu)造的立體圖。圖6是表示實(shí)施方式4的熱處理方法所使用的熱處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖7是表示實(shí)施方式5的熱處理方法所使用的熱處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖8是表示實(shí)施方式5的熱處理方法所使用的熱處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖9是表示包圍實(shí)施方式6的處理用舟皿的遮蔽板的構(gòu)造的立體圖。圖10是表示包圍實(shí)施方式6的處理用舟皿的遮蔽板的構(gòu)造的俯視圖。圖11是表示測(cè)定硅晶片的局部的薄膜電阻的結(jié)果的線圖。圖12是表示硅晶片上的測(cè)定位置的序號(hào)的示意圖。附圖標(biāo)記的說(shuō)明
I半導(dǎo)體晶片，2處理用舟皿，3管，5噴射器，6排出口，7、31第一遮蔽板，8加熱器，14第二遮蔽板，15遮蔽筒，21排氣管，22a、22b配管，32翅片
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的熱處理方法、太陽(yáng)能電池的制造方法及熱處理裝置的實(shí)施方式。此外，本發(fā)明不被本實(shí)施方式限定，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)?shù)刈兏?。另外，在以下所示的附圖中，由于是示意性的記載，所以存在各部件的比例尺與實(shí)際不同的情況。實(shí)施方式I圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的熱處理方法所使用的熱處理裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。在加熱器8的內(nèi)側(cè)，沿橫向配置有作為處理室使用的管3，在管3的內(nèi)側(cè)的下部設(shè)置有用于將原料氣體導(dǎo)入管3內(nèi)的作為氣體配管的噴射器5。噴射器5與管3的導(dǎo)入口 4連接，并作為用于將原料氣體向管3內(nèi)部放出的開(kāi)口部而設(shè)置有放出口 H。搭載在處理用舟皿2上的多個(gè)半導(dǎo)體晶片I與管3的延伸方向平行地被投入管3，在原料氣體連續(xù)地被供給的狀態(tài)下，通過(guò)加熱器8加熱管3而進(jìn)行熱處理。半導(dǎo)體晶片I相互平行且隔開(kāi)一定間隔重合地被收納在I臺(tái)處理用舟皿2內(nèi)。處理用舟皿2朝向半導(dǎo)體晶片I的平面相對(duì)于管3的延伸方向平行的方向被投入。另外，在處理用舟皿2上設(shè)置有對(duì)立起的半導(dǎo)體晶片I的側(cè)面整體、即圖1的半導(dǎo)體晶片I左右端部的端面?zhèn)日w進(jìn)行遮蔽的第一遮蔽板7。被導(dǎo)入的原料氣體及反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體從處于管3的端部的排出口 6排出。能夠通過(guò)第一遮蔽板7限制原料氣體從管3的延伸方向流入與管3的延伸方向平行地配置的半導(dǎo)體晶片I之間的空間。處理用舟皿2也可以在管3內(nèi)部被未圖示的支承部件支承。這里，將圖1的管3、噴射器5、加熱器8及其周邊總稱(chēng)為熱處理爐。此外，管3的延伸方向是從導(dǎo)入口 4朝向排出口 6的方向，由與延伸方向正交的面剖切的管3的截面成為大致圓形。在圖1中，放出口 H的朝向形成為朝向上方，但孔的朝向能夠適當(dāng)?shù)刈兏?。關(guān)于放出口 H的數(shù)量、尺寸、形狀，也能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)成將原料氣體適當(dāng)?shù)毓┙o到處理用舟皿2。為對(duì)于多個(gè)半導(dǎo)體晶片I均勻地供給原料氣體，也可以在面向放出口 H的位置配置有具有開(kāi)口部的擴(kuò)散板、棒狀的遮蔽物等，使氣體的流動(dòng)具有擴(kuò)散性。此外，如前所述，半導(dǎo)體晶片I的朝向一般來(lái)說(shuō)沿與管3的延伸方向垂直地配置。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)使加熱器8產(chǎn)生的加熱均勻化，能夠進(jìn)行對(duì)半導(dǎo)體晶片I的溫度來(lái)說(shuō)個(gè)體差異少的處理。但是，在這樣的一般的配置中，由于原料氣體朝向端部的排出口 6流動(dòng)，所以原料氣體的流動(dòng)和半導(dǎo)體晶片I處于正交的位置關(guān)系。由此，在原料氣體流動(dòng)橫過(guò)半導(dǎo)體晶片I端部時(shí)，有時(shí)在半導(dǎo)體晶片I的外周部附近產(chǎn)生氣流的渦流。另一方面，通過(guò)將半導(dǎo)體晶片I與管3的延伸方向平行地配置，半導(dǎo)體晶片I成為相對(duì)于管3內(nèi)的原料氣體的流動(dòng)大致平行。通過(guò)第一遮蔽板7防止沿管3的延伸方向流動(dòng)的氣體流入半導(dǎo)體晶片I之間，并且在使用了大型的半導(dǎo)體晶片I的情況下，也不會(huì)在晶片端部產(chǎn)生原料氣體的渦流。由于半導(dǎo)體晶片I的表面附近的氣體流動(dòng)穩(wěn)定，所以發(fā)生同樣的反應(yīng)，能夠進(jìn)行半導(dǎo)體晶片I內(nèi)的均勻性?xún)?yōu)良的熱處理。
圖2是表示處理用舟皿2的結(jié)構(gòu)例的立體圖，該處理用舟皿2能夠立起地搭載大量的半導(dǎo)體晶片I。支承部11在支承半導(dǎo)體晶片I的下部的部分形成有多個(gè)槽，以便一片一片地嵌入半導(dǎo)體晶片I而使其位置穩(wěn)定。支承部12同樣地在支承半導(dǎo)體晶片I的上側(cè)的側(cè)部的部分所形成的各個(gè)槽能夠支承半導(dǎo)體晶片I的兩側(cè)面?？虿?3固定支承部11和支承部12而構(gòu)成整體。第一遮蔽板7處于支承部12的外側(cè)，遮蔽處理用舟皿2的側(cè)面。第一遮蔽板7也可以焊接在框部13上并處于完全地被固定的狀態(tài)，但也可以利用嵌入槽的形式進(jìn)行支承。圖3是表示搭載了半導(dǎo)體晶片I的狀態(tài)的處理用舟皿2的立體圖。另外，第一遮蔽板7考慮到被投入截面為圓形的管3內(nèi)這種情況，也可以采用角部被倒角的形狀。出于耐熱性、對(duì)于腐蝕性的原料氣體來(lái)說(shuō)的耐久性、加工容易性等理由，上述處理用舟皿2的材質(zhì)一般使用石英，對(duì)于第一遮蔽板7也可以使用石英。另外，第一遮蔽板7也可以使用陶瓷等具有850°C以上的耐熱性的其他材料。以下，對(duì)使用了上述橫型熱處理爐和處理用舟皿2的具體的熱處理工藝進(jìn)行說(shuō)明。首先，半導(dǎo)體晶片I被搭載在處理用舟皿2上，處理用舟皿2被投入管3內(nèi)的噴射器5的上方的空間。管3通常使用圓筒形的石英管，在圓筒的端部使用凸緣的情況下，凸緣也可以由其它的材料形成。加熱器8被通電，管3被加熱到850°C左右，原料氣體被導(dǎo)入管3內(nèi)部。例如在使磷擴(kuò)散到硅的半導(dǎo)體晶片I的情況下，磷的原料氣體使用未圖示的起泡器制作即可。例如，作為載體氣體使用氮?dú)?，通過(guò)起泡器進(jìn)行起泡，由此，在常溫下使液體的三氯化磷氣化。通過(guò)向得到的氣體混合氧氣來(lái)制作原料氣體，并在混合氣體的狀態(tài)下從導(dǎo)入口 4進(jìn)行供給。噴射器5具有在管3內(nèi)折返的U字構(gòu)造，原料氣體在直至到達(dá)放出口 H的期間，在噴射器5內(nèi)部被加熱。從放出口 H放出的原料氣體到達(dá)處理用舟皿2的下部，根據(jù)向上的初速度的效果、和放出后再被加熱而溫度逐漸上升的效果，從而向上方移動(dòng)?？梢哉J(rèn)為，原料氣體從處理用舟皿2的下方連續(xù)地流入處理用舟皿2內(nèi)，并向處理用舟皿2的上方連續(xù)地流出，從而能夠產(chǎn)生大致穩(wěn)定的氣體流動(dòng)。在作為硅的半導(dǎo)體晶片I的表面發(fā)生式(I)、式(2)的反應(yīng)，生成的磷向半導(dǎo)體晶片I內(nèi)擴(kuò)散。此時(shí)，由于通過(guò)第一遮蔽板7防止來(lái)自半導(dǎo)體晶片I的端部的氣體流入，所以在處理用舟皿2內(nèi)相鄰的半導(dǎo)體晶片I之間的空間中，產(chǎn)生近似接近層流的氣體流動(dòng)。假設(shè)若不使用第一遮蔽板7，則原料氣體從管3的延伸方向流入相鄰的半導(dǎo)體晶片I之間的空間，從而導(dǎo)致半導(dǎo)體晶片I表面上的氣體流動(dòng)變得復(fù)雜，根據(jù)溫度、氣體流量等各種條件的微小的差異，擴(kuò)散量容易變動(dòng)。被導(dǎo)入管3內(nèi)部的原料氣體從排出口 6被排出到管3之外，經(jīng)由未圖示的過(guò)濾器等被適當(dāng)?shù)靥幚怼５谝徽诒伟?需要覆蓋半導(dǎo)體晶片I的端部整個(gè)區(qū)域，優(yōu)選上端的高度至少比半導(dǎo)體晶片I的上端高，下端比半導(dǎo)體晶片I的下端低。例如，在對(duì)156mmX 156mm尺寸的半導(dǎo)體晶片I進(jìn)行處理的情況下，需要比半導(dǎo)體晶片I的上端部至少高2mm以上、且比半導(dǎo)體晶片I的下端低2mm以上，差值越大，遮蔽效果越高。實(shí)際上，管3的直徑受到裝置的設(shè)置面積、成本的制約，從實(shí)用性出發(fā)，具有2_ IOmm左右的差值是有效的。配置在平行地配置的半導(dǎo)體晶片I的兩端的半導(dǎo)體晶片I通常作為虛設(shè)的晶片處理。這是因?yàn)榕渲迷谧钔鈧?cè)的晶片的條件與配置在內(nèi)側(cè)的不同。此外,在圖1 圖3中，第一遮蔽板7與處理用舟皿2成為一體,但即便分離處理用舟皿2和第一遮蔽板7而并列設(shè)置，得到的效果當(dāng)然也是相同的。在橫型熱處理爐內(nèi)，通過(guò)使用具有上述結(jié)構(gòu)的處理用舟皿2，能夠使相鄰的半導(dǎo)體晶片I之間的空間的氣流穩(wěn)定，并進(jìn)行半導(dǎo)體晶片I內(nèi)的均勻性高的熱處理。實(shí)施方式2圖4是表示實(shí)施方式2的處理用舟皿2的結(jié)構(gòu)例的立體圖。如與實(shí)施方式I進(jìn)行比較，僅在半導(dǎo)體晶片I的搭載部的兩端具有與半導(dǎo)體晶片I平行的第二遮蔽板14這點(diǎn)不同，其他與實(shí)施方式I相同。通過(guò)使用一對(duì)第一遮蔽板7和一對(duì)第二遮蔽板14，能夠遮蔽包圍半導(dǎo)體晶片I的周?chē)姆健Ｍㄟ^(guò)使用該結(jié)構(gòu)，能夠使在處理用舟皿2內(nèi)上升的原料氣體流動(dòng)更穩(wěn)定，從而包含配置在最外側(cè)的半導(dǎo)體晶片I在內(nèi)，都能夠進(jìn)行晶片內(nèi)的均勻性高的熱處理。另外，第二遮蔽板14使用紅外線難以透射的陶瓷板，由此，能夠減小被加熱器8加熱的半導(dǎo)體晶片I的溫度的個(gè)體差異。實(shí)施方式3圖5是表示實(shí)施方式3的包圍處理用舟皿2的外周的遮蔽筒15的構(gòu)造的立體圖。遮蔽筒15是使實(shí)施方式2的第一遮蔽板7和第二遮蔽板14成為一體而形成的，通過(guò)以包圍不具有第一、第二遮蔽板的處理用舟皿2的側(cè)面的方式進(jìn)行覆蓋，能夠遮蔽處理用舟皿2的四周。通過(guò)遮蔽筒15包圍處理用舟皿2，能夠使在處理用舟皿2內(nèi)上升的原料氣體流動(dòng)穩(wěn)定，從而能夠進(jìn)行半導(dǎo)體晶片I內(nèi)的均勻性高的熱處理。其他與實(shí)施方式I相同。實(shí)施方式4圖6是表示實(shí)施方式4的熱處理方法所使用的熱處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。在處理用舟皿2的下方設(shè)置有作為氣體配管的噴射器5，作為用于放出原料氣體的開(kāi)口部設(shè)置有放出口 H。另外，在處理用舟皿2的上部設(shè)置有排氣管21，作為用于將原料氣體排出到管3外部的開(kāi)口部設(shè)置有排出口 K。通過(guò)分別設(shè)置在處理用舟皿2的上部及下部的噴射器5和排氣管21，能夠使處理用舟皿2內(nèi)的原料氣體流動(dòng)穩(wěn)定地上升，從而能夠進(jìn)行半導(dǎo)體晶片I內(nèi)的均勻性高的熱處理。其他與實(shí)施方式I相同。實(shí)施方式5圖7及圖8是表示實(shí)施方式5的熱處理方法所使用的熱處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。分別在管3的內(nèi)側(cè)的上部及下部設(shè)置有配管22a和配管22b，作為用于排出、放出原料氣體的開(kāi)口部設(shè)置有開(kāi)口 L。處理用舟皿2沿半導(dǎo)體晶片I的平面相對(duì)于管3的延伸方向平行的方向被投入管3內(nèi)的配管22a、22b彼此之間的空間。這些配管22a及配管22b如圖7、圖8所示地交替地進(jìn)行原料氣體的排出和放出，由此，未與半導(dǎo)體晶片I接觸的新的原料氣體從上下交替地被供給到管3內(nèi)。即，交替地成為如下?tīng)顟B(tài):從配管22b的開(kāi)口 L放出原料氣體并從下方使原料氣體流入處理用舟皿2內(nèi)的同時(shí)將從處理用舟皿2向上方流出的原料氣體從配管22a的開(kāi)口 L排出到管3之外的狀態(tài)；和從配管22a的開(kāi)口 L放出原料氣體并從上方使原料氣體流入處理用舟皿2內(nèi)的同時(shí)將從處理用舟皿2向下方流出的原料氣體從配管22b的開(kāi)口 L排出到管3之外的狀態(tài)，由此，能夠防止在處理用舟皿2內(nèi)的上方已經(jīng)反應(yīng)完畢的原料氣體的比例變高，無(wú)論管3內(nèi)的位置如何都能夠使處于原料氣體內(nèi)的雜質(zhì)的量變得均勻。由此，能夠進(jìn)行與實(shí)施方式4相比均勻性更高的處理。其他與實(shí)施方式I相同。
實(shí)施方式6圖9是表示實(shí)施方式6的處理用舟皿的第一遮蔽板31的構(gòu)造的立體圖。另外，圖10是實(shí)施方式6的處理用舟皿的第一遮蔽板31的俯視圖。第一遮蔽板31是對(duì)實(shí)施方式I中的第一遮蔽板7進(jìn)行加工而形成的。在處理用舟皿中以與平行地配置的半導(dǎo)體晶片I相同的間隔設(shè)置翅片32 (凸部)，能夠減小因處理用舟皿內(nèi)的半導(dǎo)體晶片I的端部導(dǎo)致的原料氣體的蔓延。即，第一遮蔽板31在靠半導(dǎo)體晶片I側(cè)具有遮擋各半導(dǎo)體晶片I之間的空間的作為突起構(gòu)造的翅片32。與實(shí)施方式I相比的情況下，因原料氣體的蔓延減少，能夠在處理用舟皿內(nèi)的半導(dǎo)體晶片I與相鄰的半導(dǎo)體晶片I之間，進(jìn)行均勻性高的熱處理。其他與實(shí)施方式I相同。實(shí)施方式7對(duì)于本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的制造方法的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。為制造太陽(yáng)能電池的單元，例如，使用上述第一 第六實(shí)施方式中的任意的熱處理方法使磷擴(kuò)散到添加了硼(B)的P型硅晶片，在晶片表面形成η型層即可。由此，在P型硅晶片的內(nèi)部形成ρη結(jié)，能夠產(chǎn)生內(nèi)置電位差。為取出通過(guò)光伏發(fā)電產(chǎn)生的電流，在η型層上形成多個(gè)細(xì)線電極，在晶片背面整體形成背面電極。一般情況下，在η型層上形成防反射層等來(lái)提高光利用效率。在作為太陽(yáng)能電池使用時(shí)，將多個(gè)單元排列在玻璃基板上并實(shí)施電氣布線，由EVA樹(shù)脂等進(jìn)行密封即可。實(shí)施例為驗(yàn)證設(shè)置在處理用舟皿2上的第一遮蔽板7的效果，在除了第一遮蔽板7的有無(wú)以外其它條件相同的條件下進(jìn)行處理，并測(cè)量了半導(dǎo)體晶片I內(nèi)的薄膜電阻的分布。在156mmX 156mm尺寸下,將角部實(shí)施了 16mm±2mm的倒角的單晶娃晶片作為半導(dǎo)體晶片I使用，根據(jù)實(shí)施方式I的方法，進(jìn)行了磷擴(kuò)散處理。第一遮蔽板7的尺寸為160_X160mm,角部的倒角為20mm。圖11是表示擴(kuò)散處理后利用4端子法測(cè)定半導(dǎo)體晶片I的局部的薄膜電阻的結(jié)果的線圖。圖12是表示半導(dǎo)體晶片I上的測(cè)定位置的序號(hào)的示意圖。從圖11的結(jié)果可知，通過(guò)使用遮蔽板7，半導(dǎo)體晶片I內(nèi)的偏差被改善，實(shí)施了均勻性高的擴(kuò)散處理。工業(yè)實(shí)用性 如上所述，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的熱處理方法、太陽(yáng)能電池的制造方法及熱處理裝置能夠在半導(dǎo)體晶片的表面上均勻地實(shí)施熱處理這點(diǎn)是有用的。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體晶片的熱處理方法，將沿水平方向延伸且內(nèi)側(cè)的下部設(shè)置有氣體配管的耐熱性的管作為處理室使用，并將具有ー對(duì)第一遮蔽板的處理用舟皿配置在所述管內(nèi)，所述ー對(duì)第一遮蔽板對(duì)相互平行地搭載的多個(gè)半導(dǎo)體晶片的側(cè)面整體進(jìn)行遮蔽，向所述管內(nèi)供給原料氣體的同時(shí)加熱所述管，由此，對(duì)搭載于所述處理用舟皿的所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片實(shí)施熱處理，其特征在于，所述半導(dǎo)體晶片的熱處理方法具有: 將所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片相互平行立起地搭載于所述處理用舟皿的エ序； 沿所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片的平面相對(duì)于所述管的延伸方向平行的方向?qū)⑺鎏幚碛弥勖笸度胨龉軆?nèi)的所述氣體配管的上方的空間的エ序；和 從所述氣體配管的開(kāi)ロ部將所述原料氣體連續(xù)地供給到所述管內(nèi)的同時(shí)加熱所述管的エ序。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶片的熱處理方法，其特征在于，使所述原料氣體從所述處理用舟皿的下方連續(xù)地流入所述處理用舟皿內(nèi)，并向所述處理用舟皿的上方連續(xù)地流出。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體晶片的熱處理方法，其特征在干， 在所述管的內(nèi)側(cè)的上部配置有排氣管， 將流出到所述處理用舟皿的上方的原料氣體從所述排氣管的開(kāi)ロ部連續(xù)地排出。
4.一種半導(dǎo)體晶片的熱處理方法，將沿水平方向延伸且內(nèi)側(cè)的上部及下部分別設(shè)置有配管的耐熱性的管作為處理室使用，將具有一對(duì)第一遮蔽板的處理用舟皿配置在所述管內(nèi)，所述ー對(duì)第一遮蔽板對(duì)相互平行地搭載的多個(gè)半導(dǎo)體晶片的側(cè)面整體進(jìn)行遮蔽，向所述管內(nèi)供給原料氣體的同時(shí)加熱所述管，由此對(duì)搭載于所述處理用舟皿的所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片實(shí)施熱處理，其特征在于，所述半導(dǎo)體晶片的熱處理方法具有: 將所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片相互平行立起地搭載于所述處理用舟皿的エ序； 沿所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片的平面相對(duì)于所述管的延伸方向平行的方向?qū)⑺鎏幚碛弥勖笸度胨龉軆?nèi)的所述配管彼此之間的空間的エ序；和 從配置在所述處理用舟皿的上部及下部的所述配管的開(kāi)ロ部交替地進(jìn)行所述原料氣體的流入和排出的同時(shí)加熱所述管的エ序。
5.如權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶片的熱處理方法，其特征在于，通過(guò)上端比搭載于所述處理用舟皿的所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片的上端高2mm以上且下端比所述半導(dǎo)體晶片的下端低2mm以上的所述第一遮蔽板，對(duì)所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片的側(cè)面整體進(jìn)行遮蔽。
6.如權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶片的熱處理方法，其特征在于，使用還具有與半導(dǎo)體晶片平行的第二遮蔽板的所述處理用舟皿，對(duì)所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片周?chē)M(jìn)行遮蔽。
7.如權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶片的熱處理方法，其特征在于，所述第一遮蔽板在靠所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片側(cè)具有遮擋各半導(dǎo)體晶片之間的空間的突起構(gòu)造。
8.一種太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，將含有摻雜劑的氣體作為所述原料氣體使用，通過(guò)權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶片的熱處理方法進(jìn)行熱擴(kuò)散處理，在所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片各自的表面上形成雜質(zhì)擴(kuò)散層，并在所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片各自的內(nèi)部形成pn結(jié)。
9.ー種熱處理裝置，所述熱處理裝置具有:耐熱性的管，其沿水平方向延伸，并在內(nèi)側(cè)的下部設(shè)置有連續(xù)地供給原料氣體的氣體配管；處理用舟皿，將多個(gè)半導(dǎo)體晶片相互平行立起地進(jìn)行搭載，該處理用舟皿被配置在所述管內(nèi)的所述氣體配管的上方的空間；和加熱器，從外部加熱所述管，將所述管作為處理室使用，對(duì)搭載于所述處理用舟皿的所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片實(shí)施熱處理，所述熱處理裝置的特征在于，具有對(duì)所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片的側(cè)面整體進(jìn)行遮蔽的一對(duì)第一遮蔽板，所述處理用舟皿沿所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片的平面相對(duì)于所述管的延伸方向平行的方向被配置在所述管中。
10.如權(quán)利要求9所述的熱處理裝置，其特征在于，所述第一遮蔽板的上端比搭載于所述處理用舟皿的所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片的上端高2mm以上，所述第一遮蔽板的下端比搭載于所述處理用舟皿的所述半導(dǎo)體晶片的下端低2mm以上。
11.如權(quán)利要求9或10所述的熱處理裝置，其特征在于，還具有與半導(dǎo)體晶片平行的第二遮蔽板，對(duì)所述多個(gè)半導(dǎo)體晶片周?chē)M(jìn)行遮蔽 。
全文摘要
本發(fā)明得到一種使用橫型的熱處理爐進(jìn)行均勻性?xún)?yōu)良的熱處理的半導(dǎo)體晶片的熱處理方法及使用其的太陽(yáng)能電池的制造方法。其具有將多個(gè)半導(dǎo)體晶片(1)相互平行立起地搭載于處理用舟皿(2)的工序；沿多個(gè)半導(dǎo)體晶片(1)的平面相對(duì)于管(3)的延伸方向平行的方向?qū)⑻幚碛弥勖?2)投入管(3)內(nèi)的噴射器(5)的上方的空間的工序；從噴射器(5)的開(kāi)口部(H)將原料氣體向管(3)內(nèi)連續(xù)地供給的同時(shí)加熱管(3)的工序。
文檔編號(hào)H01L21/673GK103137529SQ20121049752
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者太田成人, 西村邦彥 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社