用于对硅片进行掺硼的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102428540A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102428540A(43)申请公布日2012.04.25(21)申请号201080019362.5(51)Int.Cl.(22)申请日2010.04.06H01L21/223(2006.01)H01L21/225(2006.01)(30)优先权数据H01L21/00(2006.01)09/017082009.04.06FRC30B31/02(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日C30B31/12(2006.01)2011.10.26C30B31/16(2006.01)(86)PCT申请的申请数据PCT/EP2010/0544872010.04.06(87)PCT申请的公布数据WO2010/115862FR2010.10.14(71)申请人塞姆科工程股份有限公司地址法国蒙彼利埃(72)发明人Y·佩里格林(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人刘佳丁晓峰权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称用于对硅片进行掺硼的方法(57)摘要本发明涉及一种对放置在炉子腔室中的衬底上的硅片进行P型掺硼的方法，腔室的一端包括壁，用于引入反应气体和气态形式硼前驱物的运载气体的装置位于该壁中，由此所述方法包括以下阶段：a)在腔室中，在1kPa-30kPa的压力下并在800℃-1100℃的温度下，使反应气体与在运载气体中稀释的三氯化硼BCl3反应，以形成氧化硼B2O3玻璃层，b)在N2+O2的气氛下并在1kPa-30kPa的压力下，在硅中实施硼原子的扩散。本发明还涉及用于实施所述掺硼方法的炉子及其应用，用于制造大的掺硼硅片，尤其用于光伏应用。CN102485ACCNN110242854002428547A权利要求书1/2页1.用于对放置在炉子的腔室(3)中的衬底(2)上的硅片(1)进行掺硼的工艺，所述腔室的一端包括壁(4)，用于引入反应气体和气态形式硼前驱物的运载气体的装置位于所述壁中，其特征在于，所述工艺包括以下阶段：a)-在所述腔室中(3)，在1kPa-30kPa的压力下并在800℃-1100℃的温度下，使所述反应气体与在所述运载气体中稀释的三氯化硼BCl3反应，以形成氧化硼B2O3玻璃层；b)-在N2+O2的气氛下并在1kPa-30kPa的压力下，在硅中实施硼的扩散。2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，在阶段b)中，所述腔室中的所述压力是15kPa-30kPa。3.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，在阶段a)和b)中，所述腔室的所述硅片(1)附近的区域、所述处理区域(5)中的温度是900℃-1000℃。4.如前述权利要求中一项所述的工艺，其特征在于，在阶段a)中，将所述三氯化硼以20立方厘米/分-100立方厘米/分的流量提供至所述腔室(3)，较佳地呈现注入氧气的流量的约四分之一。5.如前述权利要求中一项所述的工艺，其特征在于，将所述三氯化硼稀释在所述运载气体中而达到3％-95％的体积浓度。6.如前述权利要求中一项所述的工艺，其特征在于，所述腔室(3)中的总气态流量小于5升/分。7.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其特征在于，将所述反应气体和三氯化硼的所述运载气体引入自由区域(6)，所述自由区域位于所述腔室(3)的在所述端壁(4)和容纳所述硅片(1)的所述处理区域(5)之间的区段中，在所述自由区域，所述反应气体和所述运载气体在润湿所述硅片之前混合，所述自由区域占据所述腔室(3)的总容积的10％-20％。8.如权利要求7所述的工艺，其特征在于，在阶段a)中，所述腔室的所述自由区域(6)的温度比所述处理区域(5)的温度低5％-15％，较佳地低约10％。9.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其特征在于，与所述前驱物反应的气体是氧气和氢气，所述运载气体是氮气或氩气，通过单独的管子(7’，7”，7”’)将所述气体中的每种气体引入所述腔室。10.如前述权利要求所述的工艺，其特征在于，将氢气和三氯化硼的所述运载气体引入所述腔室中所述壁(4)附近，将所述氧气引入所述处理区域(5)附近的所述自由区域。11.如前述权利要求中一项所述的工艺，其特征在于，在阶段a)中，以下面的体积比例将所述气体引入所述腔室(3)中：运载气体+硼前驱物：55％-80％，氢气：0.5％-15％，氧气：15％-30％。12.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其特征在于，在阶段a)之前，使所述反应气体和所述运载气体的操作参数——即流量、压力、通量和温度——稳定几十秒。13.用于对放置在衬底(2)上的硅片(1)进行掺硼的炉子，所述炉子包括腔室(3)，所述腔室的一端包括壁(4)，用于引入反应气体和气态形式硼前驱物的运载气体的装置位于所述壁中，其中