本發明專利技術公開了一種形成PN、PIN、N-型和P-型半導體薄膜的方法，包括以下步驟，提供一熔融的P-型、本質與N-型半導體材料。然后，對此熔融的P-型、本質與N-型半導體材料執行一下拉制程或一鑄膜制程。之后，選擇性地執行一雙邊滾動制程以形成一P-型、本質與N-型半導體帶狀。接著，接合此P-型、本質與N-型半導體帶狀以形成一PIN半導體帶狀。最后，對此PIN半導體帶狀執行一滾壓制程或下壓制程以形成一PIN半導體薄膜。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種硅薄片的制造方法，特別涉及一種利用滾壓以制造硅薄膜的方法，其可應用于電子組件。
技術介紹
先前已利用的硅太陽能電池或半導體組件主要是使用未滿意質量的硅半導體而制作。關于此，所謂的金屬熔化制程，熔融的鋅及四氯化硅之間起反應，是眾所周知的獨立供應硅的方法；惟，其具有產品有粉狀、復雜處理、雜質處理困難以及鑄膜困難…等問題，而導致高成本，所以這些方法已經不實用。為了解決這些問題，已經提出利用降低氣相鋅制程以制作硅的方 法，然而伴隨著硅的生產，大約需要十倍數量的氯化鋅(ZnC12)參與制造，并且其處置也是一項麻煩，所以此方法的工業應用是有非常的限制。而從氯化鋅的再使用的觀點，其目標已經確立，但實際生產硅系熔融鋅和硅粉末本身的混合物，所以形成具有大表面積的硅顆粒，而純化變得困難已經成為其最大的問題所在。為了從多晶硅或上述制程之下所取得粉狀硅而得到單晶硅，當這些具有相當大的顆粒大小及相對較小的表面積的多晶硅材料被使用時，它必須有較少的問題，因為這些材料較少有吸收雜質及氧，但在硅成為粉末及具有高表面積的情形，預備晶體生長制程之前，需要去除表面吸附材料，盡管這種硅膠大部分是非常純的，而吸收材料仍會引起雜質，這將導致復雜的程序以及需要廢物的處理。因此制造成本變高。且根據正常的制程，首先施加高溫處理的復雜制程以產生硅粉末或細晶，然后冷卻，之后加熱以熔化，其需要重復加熱/冷卻，這也導致能量消耗的麻煩。如上所述，以前的技術主要都是針對硅成長為固體或結晶，所以所形成結晶塊或粉末被考慮暴露在空氣中，一旦形成硅可以根據需要再精細化，然后再執行重新熔化或結晶，當于成長單晶或成長多晶時，此處需要至少有多余的能量以利于重新熔化。當在制造硅晶塊或粉末時，假定此材料暴露在空氣中，而當在生產硅原料時，塊狀硅較佳的系盡量減少雜質吸收，然后降低處理的四硅氯鋅，其系制造硅的最簡單的方法，因其亦有很大的問題而不能應用于工業化生產。目前，從反應爐直接取出熔化的硅以執行一些試驗，但有幾個問題，例如副產品鹽酸以及爐壁和硅之間的反應所造成的腐蝕，而由于高的操作溫度，已經引起熔爐壽命縮短。基于上述，本專利技術提供一種制造硅薄膜卷的方法，其可以同時大大地降低量產成本以及制造成本。
技術實現思路
針對現有技術存在的缺陷和不足，本專利技術的目的在于提供一種形成PN、PIN、N_型和P-型半導體薄膜的方法。PIN或PN半導體薄膜可以用于電子組件。為了達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案一種形成PIN半導體薄膜的方法，包括提供一熔融P-型半導體材料、一本質半導體材料與一熔融N-型半導體材料。然后,對熔融P-型半導體材料、本質半導體材料與熔融N-型半導體材料以執行一下拉制程或鑄膜制程。之后，對熔融P-型半導體材料、本質半導體材料與熔融N-型半導體材料選擇性地執行一雙邊滾動制程以形成一 P-型半導體帶、一本質半導體帶與一 N-型半導體帶。接下來，接合P-型半導體帶、本質半導體帶與N-型半導體帶以形成一 PIN半導體帶。最后，對PIN半導體帶執行一滾壓制程或下壓制程以形成PIN半導體薄膜。下拉制程可以選擇性地注入熔融P-型半導體材料、本質半導體材料與熔融N-型半導體材料至其相對應的收集槽，然后沿著其相對應的開口而流下。雙邊滾動制程可以通過雙邊滾軸來執行。接合步驟可以通過一對準模塊來執行，其可以由XY Θ三軸向水平定位平臺及視覺輔助對位技術所建立。 上述方法還包括一步驟以纏繞PN/PIN半導體薄膜以形成一 PN/PIN半導體薄膜卷。一種形成N-型或P-型半導體薄膜的方法，此方法包括提供一熔融半導體材料。然后，形成熔融半導體材料的一半導體帶。之后，對半導體帶執行一滾壓制程或下壓制程以形成半導體薄膜。最后，對半導體薄膜執行一離子布植制程以形成N-型或P-型半導體薄膜。形成PN半導體薄膜的方法，其可以參考上述的形成PIN半導體薄膜的方法。以上所述系用以闡明本專利技術的目的、達成此目的的技術手段、以及其產生的優點等等。而本專利技術可從以下較佳實施例的敘述并伴隨后附圖式及權利要求使讀者得以清楚了解。附圖說明上述組件，以及本專利技術其它特征與優點，通過閱讀實施方式的內容及其圖式后，將更為明顯圖I為融合下拉法形成硅薄板的示意圖。圖2為下拉法形成硅薄板的示意圖。圖3為本專利技術下拉法形成PIN半導體薄膜的示意圖。圖4為本專利技術下拉法形成PN半導體薄膜的示意圖。圖5為本專利技術下拉法形成P-型或N-型半導體薄膜的示意圖。圖6為本專利技術的形成硅薄膜卷的示意圖。主要組件符號說明100、202供應管101、201熔融硅102隔離管103、203、320、321、322 收集槽 104 外表105 頂部106、208、326、327、328 硅帶107 虛線108、209 硅薄板或娃板204攪拌器205開207退火爐206、304、305、306、309 雙邊滾軸 300、301、302 容器 323 熔融 P-型硅324熔融本質硅325熔融N-型硅307、310單邊滾軸308滾壓320離子束311雙邊滾壓312硅薄板卷具體實施例方式根據本專利技術實施例，說明了決定制作期間及/或之后的硅薄板形狀的系統與方法。于此處使用，“硅薄板(silicon sheet)”的術語的目的在于包括但不限制于形成期間或之后的硅。因此，在一例子中，“硅薄板”的術語可以包括在各種狀態下(例如黏彈性、彈性…等狀態)而從隔離管(isopipe)的根部順流而下的一娃帶(silicon ribbon),而最終的娃薄板可以從娃帶的切割而形成。此處的敘述參考融合下拉法(fusion down drawprocess)，此處考慮的系統和方法系可用于確定硅帶或薄板的形狀，而此硅帶或薄板可以通過任一不同的已知硅形成方法來形成，其包括浮法、槽拉法、上拉法以及單邊溢流下拉法。 參考圖1，其顯示一種融合下拉法以形成一硅薄板的例子，其中一供應管100提供熔融硅101至一耐火物體或隔離管102，其包括一收集槽103。熔融硅溢流至收集槽103的頂部的二邊的上以形成二個分離的硅流往下流，然后沿著隔離管102的內縮的外表面104，而會合于隔離管102的劃線處或頂部105。二道熔融硅流于頂部105相遇，此處二者融合在一起而成為一單硅帶106。此硅帶106可以饋送而拉，而其它的下游加工設備可以使得硅薄板最終形成。在形成期間，硅帶經過許多物理狀態。熔融硅在一粘性狀態中而溢流至隔離管102的側邊。在硅的帶狀從一粘彈性狀態轉變至一彈性狀態之后，分離的硅流于隔離管102的底部融合以形成一硅帶。在硅已經轉變為一彈性材料之后，硅帶106可以被取得與分離，例如虛線107所示，以形成最終的硅薄板或硅板108。在一些實施例中，硅薄板的形狀可以從硅的移動帶而決定，例如橫跨硅帶的寬度。舉例而言，在一融合下拉制程中，從一隔離管而下拉的移動硅帶的形狀可以由一給定位置中(例如硅的彈性區域中)橫跨薄板的寬度來決定。在一典型的制造環境中，融合下拉機器位于一密閉空間，其可以達到一高溫(例如800°C )，而進入空間系限制以保持硅帶的空間周圍范圍之內所需要巧妙的溫度平衡。因此，可能需要導入光源以通過一窗口至一空間以照射硅帶。在這些例子中，一維掃描橫跨硅帶的寬度可能是一可行的選擇。在其它實施例中，入口限制較少，一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種形成PN半導體薄膜的方法，其特征在于包括：提供一熔融P？型半導體材料與一熔融N？型半導體材料；形成熔融P？型半導體材料與熔融N？型半導體材料的一P？型半導體帶與一N？型半導體帶；接合P？型半導體帶與N？型半導體帶；以及對P？型半導體帶與N？型半導體帶執行一滾壓制程或下壓制程以形成PN半導體薄膜。
【技術特征摘要】
2011.06.22 US 13/166,3521.一種形成PN半導體薄膜的方法，其特征在于包括 提供一熔融P-型半導體材料與一熔融N-型半導體材料； 形成熔融P-型半導體材料與熔融N-型半導體材料的一 P-型半導體帶與一 N-型半導體帶； 接合P-型半導體帶與N-型半導體帶；以及 對P-型半導體帶與N-型半導體帶執行一滾壓制程或下壓制程以形成PN半導體薄膜。2.如權利要求I所述的形成PN半導體薄膜的方法，其特征在于，所述P-型半導體帶與N-型半導體帶通過一下拉法或鑄膜法形成。3.如權利要求I所述的形成PN半導體薄膜的方法，其特征在于還包括一步驟以纏繞PN半導體薄膜以形成一 PN半導體薄膜卷。4.一種形成PIN半導體薄膜的方法，其特征在于包括 提供一熔融P-型半導體材料、一本質半導體材料與一熔融N-型半導體材料； 形成熔融P-型半導體材料、本質半導體材料與熔融N-型半導體材料的一 P-型半導體帶、一本質半導體帶與一 N-型半導體帶； 接合P-型半導體帶、本質半導體帶與N-型半導體帶；以及 對P-型半導體帶、本質半導體...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張良冬，張子恒，
申請(專利權)人：張良冬，
類型：發明
國別省市：
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