[發明專利]用來植入工件表面的掩模組以及處理工件的方法

有效

• 申請號: 201580018131.5
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN106165122B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 尼可拉斯·PT·貝特曼;班哲明·里歐丹;威廉·T·維弗
• 申請（專利權）人: 瓦里安半導體設備公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 楊貝貝,臧建明

本申請案主張于2014年2月12日提出的美國臨時專利申請案第61/938,904號的優先權以及于2015年2月9日提出的美國專利申請案第14/616,907號的優先權，所述申請案的全部內容以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明是涉及用來植入工件表面的掩模組以及處理工件的方法。本揭示的實施例是有關于植入摻雜物至太陽能電池的方法，特別是產生選擇性射極表面的方法。

背景技術

半導體工件通常會植入摻雜物來產生理想的導電性。舉例來說，太陽能電池可以被植入摻雜物來產生射極區。植入方式可以使用多種不同的機制。射極區的產生可以在太陽能電池中形成p-n接面。當光照射到太陽能電池，電子會被激發，產生電子-空穴對。經由入射光能量產生的少數載子，被拂掠越過位于太陽能電池中的p-n接面，因此產生可用來驅動外部負載的電流。

在一些實施例中，摻雜工件的一個表面，使得整體表面或是基本上整體表面具有第一摻雜物濃度。部分表面被摻雜的較重，以產生金屬接觸可以附著的區域。在一些實施例中，這些構形配置被用來產生選擇性射極太陽能電池。在這種構形配置下，金屬接觸下方的工件被重摻雜，以確保良好的接觸電阻和屏蔽來自少數載子的金屬接觸。在剩余的輕摻雜表面，將少數載子的俄歇復合(Auger recombination)減到最低。

離子植入技術可以使用多道植入來產生選擇性射極表面。因此，離子植入方法能有效產生具有高度摻雜區域的輕摻雜表面的工件。

發明內容

此處揭示一種處理太陽能電池的方法，其執行連鎖圖案化離子植入以產生具有較重摻雜區域的輕摻雜表面的工件。此種構形配置可以用在多種實施例中，例如選擇性射極太陽能電池。此外，此處也揭示用來產生于此處所需圖案的多種掩模組。掩模組可包括一個或多個具有開口部分和圖案化部分的掩模，該些開口部分的總合構成被植入表面的整體。該些掩模的該些圖案化部分合并產生重摻雜區域的所需圖案。

在一實施例中，揭示一種處理工件的方法。方法包括執行多個圖案化離子植入物至工件的表面，以產生具有較重摻雜區域圖案的輕摻雜表面。在某些實施例中，多個圖案化離子植入物是在不破壞植入裝置的真空狀態下被執行，該植入裝置是用來執行所述多個圖案化離子植入物。在某些實施例中，執行步驟包括使用第一掩模將離子植入至工件，并且使用相異于第一掩模的第二掩模將離子植入至工件，其中第一掩模及第二掩模分別包括可讓離子通過的開口部分和第一掩模及第二掩模當中至少其一包括圖案化部分，以及第一掩模的開口部分和第二掩模的開口部分的總合構成工件的表面整體。在更進一步的實施例中，所述表面的整體經由離子通過開口部分而被輕摻雜，以及較重摻雜區域是經由離子通過圖案化部分而形成。

在另一實施例中，揭示一種用來植入工件表面的掩模組。掩模組中的每個掩模包括開口部分，以及掩模組中的至少一個掩模包括圖案化部分，其中在使用掩模組中的每個掩模用以植入工件之后，工件的表面被輕摻雜，并且較重摻雜區域的圖案被形成于工件的表面。在某些實施例中，掩模組包括恰好兩個掩模。在更進一步的實施例中，恰好兩個掩模中每個的開口部分的總合構成工件的表面整體。

在另一實施例中，揭示一種處理工件的方法。方法包括使用掩模來執行將第一圖案化離子植入至工件的表面，掩模具有開口部分和圖案化部分；執行第一圖案化離子植入后，在掩模和工件之間產生相對應地移動；以及在相對應地移動后，使用掩模來執行將第二圖案化離子植入至表面，使得在第一圖案化離子植入和第二圖案化離子植入后，工件的表面整體被輕摻雜，并且較重摻雜區域的圖案被形成在工件的表面。在某些實施例中，第一圖案化離子植入后，掩模被移動、旋轉或翻轉。在某些實施例中，在第一圖案化離子植入后，工件被旋轉。在更進一步的實施例中，開口部分和圖案化部分每個包括工件表面區域的50％。在某些實施例中，開口部分和圖案化部分排列為對稱，使得掩模的旋轉或翻轉能夠產生互補掩模，其中掩模的開口部分和互補掩模的開口部分的總合構成工件的表面整體。

附圖說明

為了更理解本揭示，在此引入附圖作為參考，其中：

圖1A和1B揭示兩個用于太陽能電池的選擇性射極表面的常用配置示意圖。

圖2所示為第一實施例的掩模組的示意圖。

圖3所示為第二實施例的掩模組的示意圖。

圖4所示為第三實施例的掩模組的示意圖。

圖5所示為第四實施例的掩模組的示意圖。

圖6所示為第五實施例的掩模組的示意圖。