[发明专利]半导体晶片的杂质热扩散处理工艺

说明书

本发明提供在半导体晶片的最外表面的杂质热扩散中，抑制杂质向需要杂质扩散的表层以外的部位扩散的杂质热扩散处理工艺。半导体晶片的杂质热扩散处理工艺，其特征在于，它是在半导体晶片的表面至10μm深度的表层进行杂质的热扩散的工艺，在半导体晶片的与使杂质扩散剂扩散的表面相反侧的表面上涂布硅溶胶，抑制杂质向所述表层以外热扩散。

技术领域

本发明涉及进行利用旋涂等的涂布、其后的高温加热的半导体晶片的杂质扩散工艺。

背景技术

太阳能电池等光电转换装置是不会产生造成地球变热的原因的二氧化碳及有害废气，只要有光就能够持续发电的绿色发电技术，近年来，相关的开发非常活跃。

特别是，目前市场上供应的光电转换系统的9成是利用使用晶体硅的太阳能电池板的光电转换系统，随着现在硅晶片的价格显著降低，使用硅晶片为主材料的光电转换装置的开发及市场供应进一步发展起来。

但是，晶体硅太阳能电池的制造过程中，由于存在使用真空器的工艺因而导致高成本(参见专利文献1)。因此，没有补助金制度要设置目前市场上供给的光电转换装置是昂贵的，正在进行进一步的低成本化。特别是希望由非真空工艺替代使用导致高成本的主要因素的真空器的工艺。

此外，在杂质向半导体晶片热扩散的方面，有如下的方法:在其内表面使用溅射或等离子体蒸镀等真空工艺，形成作为用于减少杂质扩散的保护层的二氧化硅或四氮化三硅的被覆层(参见专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利再公表特许WO2009/131111号公报

专利文献2日本专利特开2006-269527号公报

发明内容

对于具有晶体硅的光电转换装置，使用真空工艺的生产方法会导致高成本化，因此希望使用非真空的生产技术。

特别是，在杂质向半导体晶片的热扩散上，在其内表面形成的使用溅射或等离子体蒸镀等真空器的作为用于减少杂质扩散的保护层的二氧化硅或四氮化三硅的被覆层会被作为光电转换装置的最终生产过程的大气压工艺的氢氟酸处理除去。因此，最好是尽可能不实施使用溅射或等离子体蒸镀等真空器的工艺。

即，本发明的目的是提供能够以非真空工艺的涂布方式进行保护层的被覆，降低杂质向不必要的部位扩散的工艺。

本发明者为了达成上述目的，进行了深入的研究，结果发现能够利用涂布法形成保护层，而完成本发明。

即，本发明具有以下的要旨。

(1)半导体晶片的杂质热扩散处理工艺，其特征是，它是在半导体晶片的表面至10μm深度的表层进行杂质的热扩散的工艺，

在半导体晶片的与使杂质扩散剂扩散的表面相反侧的表面上涂布硅溶胶，抑制杂质向上述表层以外热扩散。

(2)如上述(1)所述的半导体晶片的杂质热扩散处理工艺，其中，上述硅溶胶含有粘合剂成分。

(3)如上述(2)所述的半导体晶片的杂质热扩散处理工艺，其中，上述粘合剂成分的含量相对于硅溶胶中的二氧化硅固体成分，为1～50质量%。

(4)如上述(1)～(3)中任一项所述的半导体晶片的杂质热扩散处理工艺，其中，上述硅溶胶含有作为分散介质的水或有机溶剂。

(5)如上述(1)～(4)中任一项所述的半导体晶片的杂质热扩散处理工艺，其中，上述硅溶胶中的二氧化硅固体成分的含量为5～50质量%。

(6)如上述(1)～(5)中任一项所述的半导体晶片的杂质热扩散处理工艺，其中，上述胶体二氧化硅的平均粒径为3～1000nm。