半导体层叠体、半导体装置,以及它们的制造方法制造方法及图纸

技术编号:9643360 阅读:126 留言:0更新日期:2014-02-07 03:03
提供半导体装置的制造方法。另外,能使用该方法获得的半导体装置,以及能够用于该方法的分散体。制造半导体装置(500a)的本发明专利技术的方法包含下述工序(a)~(c),且第1掺杂剂注入层(52)的晶体取向与由半导体元素形成的半导体层或基材(10)的晶体取向相同:(a)对层或基材的特定部位适用含有经过掺杂的粒子的分散体,和(b)将适用的分散体干燥,形成未烧结掺杂剂注入层,以及(c)通过对未烧结掺杂剂注入层进行光照射,对层或基材的特定部位通过p型或n型掺杂剂进行掺杂,同时使未烧结掺杂剂注入层烧结,形成与层或基材一体化的掺杂剂注入层。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】提供半导体装置的制造方法。另外,能使用该方法获得的半导体装置,以及能够用于该方法的分散体。制造半导体装置(500a)的本专利技术的方法包含下述工序(a)~(c),且第1掺杂剂注入层(52)的晶体取向与由半导体元素形成的半导体层或基材(10)的晶体取向相同:(a)对层或基材的特定部位适用含有经过掺杂的粒子的分散体,和(b)将适用的分散体干燥,形成未烧结掺杂剂注入层,以及(c)通过对未烧结掺杂剂注入层进行光照射,对层或基材的特定部位通过p型或n型掺杂剂进行掺杂,同时使未烧结掺杂剂注入层烧结,形成与层或基材一体化的掺杂剂注入层。【专利说明】本申请是申请日为2013年8月9日、申请号为“201180067200.3”、专利技术名称为“”的申请的分案申请。
本专利技术涉及。
技术介绍
《《第I本专利技术的
技术介绍
》》 在某种半导体装置的制造中,进行将磷或硼这样的掺杂剂注入到半导体层或基材的选择区域中,在选择区域形成掺杂层。特别是在某种太阳能电池的制造中,进行将掺杂剂注入到半导体层或基材的选择区域中,在选择区域形成掺杂层。作为这样的掺杂层在比较窄的区域形成的太阳能电池,可以列举出选择性(选择)发射极型太阳能电池,以及背接触型太阳能电池。另外,作为这样的掺杂层在比较宽的区域形成的太阳能电池,可以列举出具有背面电场(BSF:Back Surface Field)层和/或表面电场(FSF:Front Surface Field)层的太阳能电池。〈具有背面电场层的选择性发射极型太阳能电池〉具有背面电场层的选择性发射极型太阳能电池,例如专利文献I所示的电池。例如具体而言,具有背面电场层的选择性发射极型太阳能电池(500),如图7所示,具有包含η型半导体层(12、12a)和p型半导体层(14、14a)的半导体基材(10),在半导体基材(10)的受光面侧表面配置有受光面侧电极(22)以及保护层(24),且在半导体基材(10)的背面侧表面配置有背面侧电极(32)以及保护层(34)。另外,该太阳能电池具有:与η型半导体层(12、12a)中的电极(22)接触的部位被选择性地高掺杂而成的选择性发射极层(12a),以及P型半导体层(14、14a)中的背面侧被高掺杂而成的背面电场层(14a)。这样的太阳能电池通过具有选择性发射极层(12a),可以防止由于受光面侧的掺杂剂的浓度高而产生的问题,即例如由于高掺杂剂浓度层而导致的在受光侧表面的反射增加等问题,并且可以达成由于与电极接触的部位中掺杂剂的浓度高而带来的好处,即例如实现电极与半导体层之间的欧姆接触。另外,这样的太阳能电池(500)通过具有背面电场层(14a),可以降低由于背面侧表面附近的缺陷而导致的载流子的再结合损失。这里,这样的背面电场层所带来的再结合抑制效果如下述这样产生。即,通过P型半导体层(14、14a)中的受光面侧的光吸收,产生正孔与电子时,正孔实质上移动到等电位的背面侧电极(32),另外电子到达η型半导体层与P型半导体层之间的空乏层,由于该空乏层中的电位差而流向η型半导体层侧,可以产生电动势。而与此相对,通过P型半导体层(14、14a)中的背面侧的光吸收,产生正孔和电子时,电子无法到达空乏层,被背面表面附近的缺陷捕获,由此有时与正孔再结合。然而,在背面侧中产生正孔和电子时,若有背面电场层(14a),则由于在P型半导体层(14、14a)中的较低掺杂的受光面侧(14)与较高掺杂的背面侧(14a)之间产生的电场(障壁),电子被反弹,由此电子到达η型半导体层与P型半导体层之间的空乏层,由于该空乏层中的电位差而流向η型半导体层侧,也可以产生电动势。另外,正孔由于背面电场层(14a)所产生的电场而被促进向背面侧电极(32 )移动。需要说明的是,图7中,为了发电对太阳能电池(500)照射的光用箭头100表示。另外,选择性发射极层(12a)以及背面电场层(14a)中的掺杂剂浓度,例如为约I?2X 1021atom/cm3 的量。〈具有表面电场层的背接触型太阳能电池〉具有表面电场层的背接触型太阳能电池例如为专利文献2以及3中所述的电池。例如具体而言,具有表面电场层的背接触型太阳能电池(600)如图8所示,具有由η型(或P型或者真性)半导体形成的半导体基材(10),在半导体基材(10)的受光面侧表面配置有保护层(24),且在半导体基材(10)的背面侧表面配置有背面侧电极(22、32)以及保护层(34)。另外,该太阳能电池具有:与由η型半导体形成的半导体基材(10)中的电极(32、34)接触的部位被选择性地进行η型或P型高掺杂而成的背接触层(12a、14a),以及半导体基材(10)中的受光面侧被η型高掺杂而成的表面电场层(12b)。这样的太阳能电池(600)中,在背面侧中,高浓度η掺杂而成的η型背接触层(12a)与高浓度P掺杂而成的P型背接触层(14a)交互配置。其它部分为真性半导体区域、低浓度P或者η掺杂而成的区域、或形成P-η接合的区域,通过对该区域照射光而产生电动势。由此产生的电动势通过η型背接触层(12a)和P型背接触层(14a)而从电极取出。这样的太阳能电池(600)中,通过设置高浓度P或η掺杂而成的区域,可以将由于接触电阻而导致的电动势损失抑制在较低水平,取出电力。另外,对于这样的太阳能电池(600),具有表面电场层的太阳能电池(600),通过在受光面侧中具有高浓度η掺杂而成的层(12b),可以降低由于受光面侧表面附近的缺陷而导致的载流子的再结合损失。这里,通过这样的表面电场层而带来的再结合抑制效果如下述这样产生。S卩,通过在半导体基材(10)中的电极(22、32)侧的光吸收而产生正孔和电子时,正孔和电子的至少一者到达高浓度P掺杂的部位(14a)与高浓度η掺杂的部位(12a)之间的空乏层,由于该空乏层中的电位差,正孔流向高浓度P掺杂的部位(14a)侧,且/或电子流向高浓度η掺杂的部位(12a)侧,可以产生电动势。与此相对,通过在半导体基材(10)中的受光面侧的光吸收而产生正孔和电子时,正孔和电子无法到达空乏层,被受光面侧表面附近的缺陷捕获,由此有时再结合。然而,受光面侧中产生电子和正孔时,若有表面电场层(12b),则在由η型半导体形成的半导体基材(10)中的较低掺杂的电极侧与较高掺杂的表面侧(12b)之间产生电场(障壁),由于该电场正孔被反弹,由此正孔到达高浓度P掺杂的部位(14a)与高浓度η掺杂的部位(12a)之间的空乏层,由于该空乏层中的电位差,流向P型半导体层侧,也可以产生电动势。需要说明的是,图8中,为了发电而对太阳能电池(600)照射的光以箭头100表示。另外,某种晶体管的制造中,进行将掺杂剂注入到半导体层或基材的选择区域中,在选择区域形成掺杂层。作为这样的晶体管,可以列举出场效应晶体管(FET:Field Effect Transistor)。具体而言,例如,场效应晶体管(F700)如图71所示,具有基材(F72)、半导体层(F78)、栅绝缘膜(F73)、栅电极(F74)、源电极(F75)以及漏电极(F76),在源电极以及漏电极与半导体层接触的部位中,半导体层(F78)具有η型或P型掺杂而成的掺杂区域(F78b)。对于这样的场效应晶体管,通过该本文档来自技高网...

【技术保护点】
半导体层叠体,其具有基材以及所述基材上的复合硅膜,所述复合硅膜具有非晶硅来源的第1硅层、以及其上的硅粒子来源的第2硅层,且所述复合硅膜通过所述非晶硅层与所述硅粒子层一起熔解一体化而形成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:富泽由香池田吉纪今村哲也
申请(专利权)人:帝人株式会社
类型:发明
国别省市:

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