[发明专利]用于制造半导体晶圆的方法和设备无效

专利信息
申请号: 200910004065.2 申请日: 2009-02-05
公开(公告)号: CN101503820A 公开(公告)日: 2009-08-12
发明(设计)人: R·荣奇克;J·兰德 申请(专利权)人: 通用电气公司
主分类号: C30B11/00 分类号: C30B11/00
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 柯广华;王小衡
地址: 美国*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 用于 制造 半导体 方法 设备
【说明书】:

技术领域

发明大体上涉及半导体薄片(sheet),以及更加具体地涉及 用于制造半导体晶圆的方法和设备。

发明背景

由半导体材料形成的晶圆用于多种应用,并且若非全部至少大部 分这样的应用需要越来越多数量这样的晶圆。例如,光生伏打系统的 使用已经变得更加普遍并且在能源生产中变得更加重要。而且,因此 预期光生伏打系统的使用将会显著增长。至少一些已知的光生伏打系 统使用例如由单晶或多晶硅组成的衬底等的半导体衬底。然而,光生 伏打技术的使用可能受到使用在光生伏打系统中的半导体晶圆的成 本限制。

存在多种用于制造半导体晶圆的制造方法。在至少一个已知的制 造方法中,用于太阳能电池的多晶硅晶圆通过在惰性气氛中熔融高纯 材料生产。在这种方法中,冷却得到的熔融硅以形成多晶锭,然后用 线状锯或内径刀片把多晶锭切成薄片以生产期望的厚度与尺寸的晶 圆。

生产晶圆的其他已知制造方法依靠在熔融半导体材料内晶体的 随机形核。通常这种方法生产低成本晶圆,但是因为控制熔融半导体 材料的形核是困难的,通常这种晶圆的品质低。通常在光生伏打电池 内使用低品质的晶圆会降低这种电池的效率。而且,因为控制半导体 材料的形核是困难的,通常制造这种晶圆的成本比用其他制造方法的 高。

发明内容

一方面,提供了一种用于制造半导体晶圆的方法。该方法包括在 定位装置(setter)材料的一部分之上施加半导体材料层,将定位装置 材料和半导体材料引入到预定的热梯度中以形成熔融体,其中该热梯 度包括预定的形核和生长区域,以及在形核和生长区域中形成至少一 个局部冷点以在至少一个期望的位置诱发晶体形核。

另一方面,提供了一种用于制造晶圆的方法。该方法包括:提供 定位装置,施加脱模涂层至定位装置的上表面,在脱模涂层的上表面 之上沉积半导体材料,通过引入脱模涂层和半导体材料到预定的温度 梯度来形成熔融体,以及对熔融体施加热图案(thermal pattern)以在 至少一个期望的位置诱发形核。

另一方面,提供了一种半导体晶圆。该晶圆包括具有大致上均匀 的由预定图案定义的结晶的本体。该晶圆通过在定位装置的上表面上 施加脱模涂层,在脱模涂层的上表面上施加至少一种半导体材料的至 少一层,将定位装置材料、脱模涂层、以及至少一种半导体材料引入 到预定的温度梯度中以形成该至少一层半导体材料层的至少上表面 的熔融体,以及根据预定图案形成至少一个局部冷点。

附图说明

图1是可用于制造半导体晶圆的示范性制造设备的示意图;

图2是说明使用在图1中示出的制造设备制造半导体晶圆的示范 性方法的流程图;

图3是就图1中示出的设备可使用的示范性排热装置的图示;

图4是就在图1中示出的设备使用在图2中示出的方法而可使用 的示范性图案的图;以及

图5是就图1中示出的设备使用在图2中示出的方法而可使用的 备选图案的图。

部件标号说明:

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