的工作點(diǎn)的良好示例。
[0157] 調(diào)節(jié)激光處理的持續(xù)時(shí)間，W允許所有的被照射區(qū)域的溫度上升到高于闊值 600°C且持續(xù)至少10秒，同時(shí)限制熱的側(cè)向擴(kuò)散，W獲得盡可能清楚的類型圖案。 陽15引(iv)形成由隔離區(qū)域
[0159] 使晶圓經(jīng)受第二激光步驟，目的是在相反類型的各個(gè)區(qū)域之間產(chǎn)生特別電阻性的 區(qū)域。按照該目的，在每個(gè)n型子元件的周界13周圍、在Imm的寬度上（圖4b中的黑色） 掃描光束。
[0160] 調(diào)整照射持續(xù)時(shí)間和激光功率的參數(shù)，目的是獲得熱施主的僅一部分已被溶解從 而獲得電隔離區(qū)域且因此特別電阻性的局部區(qū)域。 陽1W] 最后，使晶圓經(jīng)受CP133化F、HN03、CH3COOH)化學(xué)蝕刻，W除去由激光步驟產(chǎn)生的 任何加工硬化的表面區(qū)域。 陽1創(chuàng)示例2陽16引 (a)P慘雜的巧晶圓 陽164] 使用具有空穴載流子含量為1XIQi5Cm3W及氧濃度為7X10"cm3的200ym厚的P型娃晶圓。
[0165] 事先利用CP133化學(xué)蝕刻對(duì)晶圓的表面進(jìn)行拋光。 陽16引化）氨慘雜。167]氨的離子注入
[0168]y根據(jù)圖5a中示出的圖案，進(jìn)行使用置于襯底頂部的金屬網(wǎng)格進(jìn)行掩模的第一步 驟。掩模區(qū)域12對(duì)應(yīng)于晶圓的將保持P型的區(qū)域。暴露區(qū)域?qū)?yīng)于晶圓的用于形成n型 區(qū)域的區(qū)域11和用于形成電隔離區(qū)域的區(qū)域13。 陽169] 該圖案的尺寸是4X4cm2。
[0170] 該第一掩模步驟之后是使用標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，通過浸入等離子體中而W每單位面積 4XIO9Cm2的劑量Dl(對(duì)于200ym厚的晶圓，對(duì)應(yīng)于每單位體積的劑量2X10"cm3)進(jìn)行 氨的離子注入。用于該應(yīng)用的氨注入能量大約為13化eV。 陽171] y該第一離子注入步驟之后是如圖化示出的新的掩模步驟。則掩模區(qū)域是晶圓 的將保持P型的區(qū)域12(未被注入的區(qū)域）W及晶圓的用于形成電隔離區(qū)域的那些區(qū)域 (W劑量Dl注入）。該第二掩模步驟之后是在能量135KeV下的W4X IQiicm2的注入劑量 D2(在200 y m厚的晶圓中，對(duì)應(yīng)于2 X 10"cm3的每單位體積劑量）的第二離子注入步驟。 。17引氨的擴(kuò)前 陽173] 然后移除運(yùn)些掩模，使該晶圓經(jīng)受在700°C的溫度下的烤箱中持續(xù)10分鐘的熱退 火，W將所注入的氨層均勻分布在晶圓的厚度中。 陽174] (C)倉部熱化理 陽175] 使晶圓經(jīng)受450°C附近的溫度下的持續(xù)3小時(shí)的時(shí)間的熱退火，W將包括氨的P滲 雜區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)閚滲雜區(qū)域，如圖5c中示意性示出的。 陽176] 在熱處理后，該晶圓具有交替的n滲雜區(qū)域和P滲雜區(qū)域，每個(gè)n區(qū)域和P區(qū)域由 高電阻率的電隔離區(qū)域130分開。 陽177] 參考義獻(xiàn):
[0178] [1]F^ozner等，ProgressinPhotovoltaics20 (2012),197 ; 陽179]巧]US4, 320, 247 ;
[0180] 巧]Wijaranakula,Appl.Phys.Lett. 59 (1991), 1608。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種單片硅晶圓（10)，在至少一個(gè)豎直橫截面上具有交替的n摻雜區(qū)域（110)和P 摻雜區(qū)域（120)，所述n摻雜區(qū)域和所述p摻雜區(qū)域分別貫穿所述晶圓的厚度（e)，其特征 在于： -所述n摻雜區(qū)域（110)和所述p摻雜區(qū)域（120)分別在所述橫截面中具有至少Imm的寬度（LpL2); -所述n摻雜區(qū)域（110)具有基于間隙氧的熱施主濃度，所述熱施主濃度不同于所述p摻雜區(qū)域（120)的熱施主濃度；以及 -所述n摻雜區(qū)域（110)和所述p摻雜區(qū)域（120)由電隔離區(qū)域（130)彼此分開。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓，所述晶圓包括在IX1017Cm3和2X10lscm3之間、尤其 在5X1017cm3和I. 5X1018cm3之間的間隙氧濃度。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的晶圓，其中，所述n摻雜區(qū)域（110)彼此獨(dú)立地具有從 Imm到10cm、尤其從5mm到5cm的寬度（L1)。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的晶圓，其中，所述p摻雜區(qū)域（120)彼此獨(dú)立地具 有從Imm到10cm、尤其從5mm到5cm的寬度（L2) 〇5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的晶圓，其中，所述電隔離區(qū)域（130)分別具有從 50ym到5_、尤其從200ym至IjImm的寬度（L3)。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的晶圓，其中，交替的所述n摻雜區(qū)域和所述p摻雜 區(qū)域的布置形成二維圖案，尤其是方形的邊長尤其在Imm和IOcm之間的棋盤格式圖案，所 述電隔離區(qū)域形成所述n摻雜區(qū)域和所述p摻雜區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域的周界。7. -種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的晶圓（10)的方法，所述方法至少 包括以下步驟： i) 提供由具有在IXIO14cm3和2X1016cm3之間的空穴型載流子的濃度（p。）以及在IXIO17Cm3和2X10lscm3之間的間隙氧濃度[0 ;]的p摻雜娃形成的晶圓⑴； ii) 使步驟（i)的所述晶圓進(jìn)行有利于激活基于間隙氧的熱施主以及將整個(gè)晶圓轉(zhuǎn)變 為n型的全部熱處理； iii) 使在步驟（ii)結(jié)束時(shí)獲得的晶圓（1'）的專用于形成所述P摻雜區(qū)域的區(qū)域（12) 進(jìn)行有利于所述熱施主的消除以及將所述區(qū)域（12)從n型再轉(zhuǎn)變?yōu)閜型的局部熱處理；以 及 iv) 通過熱處理將每個(gè)n型區(qū)域的與p型區(qū)域連續(xù)的部分（13)轉(zhuǎn)變?yōu)殡姼綦x區(qū)域 (130)以獲得所期望的晶圓（10)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，通過在大于或等于300°C且嚴(yán)格小于600°C、尤其 從400°C到500°C、更尤其大約450°C的溫度下的退火來操作在步驟（ii)中的所述熱處理。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中，專用于形成p摻雜區(qū)的所述區(qū)域（12)在步 驟iii)中達(dá)到大于或等于600°C、尤其從600°C到1000°C、尤其持續(xù)至少10秒的溫度。10. 根據(jù)權(quán)利要求7到9中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟iii)中的所述局部熱處理 通過將所述區(qū)域（12)暴露于尤其具有大約Icm的光斑尺寸的激光光束下而操作。11. 根據(jù)權(quán)利要求7到10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟iv)通過將每個(gè)部分（13) 暴露于尤其具有從20ym到100ym的光斑尺寸的激光光束下而操作。12. -種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的晶圓（10)的方法，至少包括以 下步驟： a) 提供由具有在IXIO14cm3和2X1016cm3之間的空穴型載流子的濃度（p。）以及在 IXIO17Cm3和2X10lscm3之間的間隙氧濃度[0 ;]的p摻雜娃形成的晶圓⑴； b) 利用氫摻雜所述晶圓的專用于形成所述n摻雜區(qū)域的區(qū)域（11)以及專用于形成所 述電隔離區(qū)域的區(qū)域（13);以及 c) 使步驟b)的所述晶圓進(jìn)行有利于基于所述氫摻雜區(qū)域中的間隙氧激活熱施主以及 將所述區(qū)域（11)從P型轉(zhuǎn)變?yōu)閚型并將所述區(qū)域（13)轉(zhuǎn)變?yōu)殡姼綦x區(qū)域的全部熱處理， 以獲得所期望的晶圓（10)。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，在步驟b)中的所述摻雜包括將氫注入到待摻 雜的區(qū)域的表面中或表面下方的步驟bl)以及之后是將氫擴(kuò)散穿過所述晶圓的厚度（e)的 步驟b2)。14. 根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，在步驟bl)中的氫的注入使用等離子體方 法或使用離子注入技術(shù)執(zhí)行，所述等離子體方法尤其是等離子體增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積或微 波誘導(dǎo)的遠(yuǎn)程氫等離子體方法。15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中，將氫擴(kuò)散到待摻雜的區(qū)域的步驟b2)是 通過將所述區(qū)域暴露于超聲波、尤其使用壓電式變換器而操作；或者通過尤其在從400°C 到1000°C的溫度下且持續(xù)5秒到5小時(shí)的時(shí)間的對(duì)所述晶圓的熱退火而操作。16. 根據(jù)權(quán)利要求12到15中任一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟c)是通過在大于或等于 300°C且嚴(yán)格小于600°C、尤其從400°C到500°C、更尤其大約450°C的溫度下退火而操作。17. -種光伏設(shè)備，尤其是光伏電池，包括根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所限定的硅晶 圓。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種單片硅晶圓(10)，其在至少一個(gè)豎直切割面上具有交替的n摻雜區(qū)域(110)和p摻雜區(qū)域(120)，所述n摻雜區(qū)域和所述p摻雜區(qū)域分別在所述晶圓的整個(gè)厚度(e)上延伸，其特征在于：所述n摻雜區(qū)域(110)和所述p摻雜區(qū)域(120)分別在切割面中具有至少1mm的寬度(L1，L2)；所述n摻雜區(qū)域(110)具有氧熱施主濃度，所述氧熱施主濃度不同于所述p摻雜區(qū)域(120)的氧熱施主濃度；以及所述n摻雜區(qū)域(110)和所述p摻雜區(qū)域由電隔離區(qū)域(130)彼此分開。本發(fā)明還涉及制造這樣的晶圓的方法。
【IPC分類】H01L31/0352, H01L31/047, H01L31/18, H01L31/068, H01L21/761
【公開號(hào)】CN105190863
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480024908
【發(fā)明人】讓-保羅·加朗代, 塞巴斯蒂安·迪布瓦, 尼古拉斯·昂雅爾貝, 約爾迪·威爾曼, Y·維舍蒂
【申請(qǐng)人】原子能與替代能源委員會(huì)
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2014年3月6日
【公告號(hào)】EP2965362A1, WO2014136082A1