[發(fā)明專利]處理工件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680038035.1
• 申請日: 2016-06-03
• 公開（公告）號: CN107710423B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 維克拉姆·M·博斯?fàn)?/a>;提摩太·J·米勒;查理斯·T·卡爾森;具本雄
• 申請（專利權(quán)）人: 瓦里安半導(dǎo)體設(shè)備公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0236;H01L31/0288;H05B1/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

本發(fā)明公開了一種處理工件的方法及處理工件的裝置。所述處理工件的方法，包括在工件已被植入硼之后對所述工件執(zhí)行短的熱處理。此短的熱處理可在將工件放置于載具中之前執(zhí)行。所述短的熱處理可使用激光、加熱燈或發(fā)光二極管來執(zhí)行。在一些實(shí)施例中，加熱源安置于裝卸室中，且在工件經(jīng)過處理之后被致動。在其他實(shí)施例中，所述加熱源安置于輸送帶上方，所述輸送帶用以將經(jīng)處理的工件自裝卸室移動至裝載/卸載站。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種處理工件的方法與裝置，且更具體而言，涉及在退火工藝期間減少自工件擴(kuò)散的硼的量的方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體工件常常被植入摻雜物質(zhì)以產(chǎn)生所需的導(dǎo)電性。舉例而言，太陽能電池可被植入摻雜物質(zhì)以產(chǎn)生射極區(qū)。可使用多種不同的機(jī)制來進(jìn)行此植入。射極區(qū)的生成使得能夠在太陽能電池中形成p-n結(jié)(p-n junction)。隨著光照射到太陽能電池上，電子被激發(fā)，從而產(chǎn)生電子-空穴對。由來自入射光的能量產(chǎn)生的少數(shù)載流子在太陽能電池中掃掠過p-n結(jié)。此會產(chǎn)生電流，所述電流可用以對外部負(fù)載供電。

在一些實(shí)施例中，使用硼在太陽能電池中產(chǎn)生p摻雜(p-doped)區(qū)。舉例而言，在n型鈍化射極背面局域化(passivated emitter,rear localized，PERL)太陽能電池中，硼被植入于前表面中。然而，當(dāng)電池在制造期間經(jīng)受退火時，硼具有擴(kuò)散出電池的趨勢。當(dāng)太陽能電池被退火時，太陽能電池通常被安置于載具中，使得一個太陽能電池的前表面相鄰于下一太陽能電池的后表面。在所植入的硼的退火期間，若位于前表面處或靠近前表面的硼未被有效地結(jié)合并驅(qū)入至工件中，則所述硼可在高溫下向外擴(kuò)散。硼自太陽能電池的前表面的此種向外擴(kuò)散繼而對所述太陽能電池或相鄰太陽能電池的后表面造成污染，并導(dǎo)致表面鈍化的嚴(yán)重劣化，此會導(dǎo)致電池性能降低。硼的此種向外擴(kuò)散也會降低p摻雜區(qū)中的摻雜濃度。

因此，在退火之前常常在太陽能電池的表面上沉積保護(hù)層以減少硼自前表面的向外擴(kuò)散以及硼向相鄰太陽能電池的后表面的擴(kuò)散。然而，這些保護(hù)層的沉積及后續(xù)移除增加了工藝，從而會增加太陽能電池制造工藝的時間及成本。

因此，一種改善與太陽能電池相關(guān)聯(lián)的制造工藝并特別是減少與硼向外擴(kuò)散相關(guān)聯(lián)的污染的裝置及方法將有所助益。

發(fā)明內(nèi)容

公開了一種處理太陽能電池的裝置及方法，其中在工件已被植入硼之后對所述工件執(zhí)行短的熱處理。此短的熱處理可在將工件置于載具中之前執(zhí)行。所述短的熱處理可使用激光、加熱燈或發(fā)光二極管來執(zhí)行。在某些實(shí)施例中，加熱源安置于裝卸室中，且在工件經(jīng)過處理之后被致動。在其他實(shí)施例中，加熱源安置于輸送帶上方，所述輸送帶用以將經(jīng)處理的工件自裝卸室移動至裝載/卸載站。

根據(jù)一個實(shí)施例，公開了一種處理工件的方法。所述方法包括：將硼植入至所述工件的第一表面中；在所述植入之后將所述工件返送至載具的同時，將所述工件暴露于短的熱處理；以及在所述暴露之后，使所述工件經(jīng)受退火工藝。在某些實(shí)施例中，在所述暴露期間對周圍環(huán)境供應(yīng)氧氣。在某些實(shí)施例中，在所述暴露期間對周圍環(huán)境供應(yīng)氧氣及至少一種惰性氣體。在一些實(shí)施例中，所述短的熱處理是使用激光來執(zhí)行。在某些實(shí)施例中，所述短的熱處理是使用一或多個加熱燈來執(zhí)行。在某些實(shí)施例中，所述短的熱處理是使用一或多個發(fā)光二極管來執(zhí)行。在某些實(shí)施例中，所述方法包括在所述暴露之前將氧植入至所述工件的所述第一表面中。在另一些實(shí)施例中，氧是與硼同時植入。在某些實(shí)施例中，所述短的熱處理將所述工件加熱至介于850℃與1450℃之間的溫度。

根據(jù)第二實(shí)施例，公開了一種處理工件的裝置。所述裝置包括：裝卸室；腔室，容納植入系統(tǒng)，并與所述裝卸室連通；以及加熱源，安置于所述裝卸室中，以在所述工件經(jīng)過所述植入系統(tǒng)處理之后加熱所述工件。在某些實(shí)施例中，在所述加熱源被致動的同時，對所述裝卸室供應(yīng)氧氣。在某些實(shí)施例中，所述加熱源包括加熱燈、激光或發(fā)光二極管。