用于硅晶片的可印刷的扩散阻挡层的利记博彩app_4

文档序号:8926652阅读:来源:国知局
燥并且致密化以便玻璃化,形成具有最高至500nm厚度 的耐处理和耐磨损层。
[0082] 在广义术语中,制备耐处理和耐磨损层的该方法可以表征如下:
[0083] a)使用氧化物介质印刷硅晶片以制备所需的扩散阻挡层,将印刷上的层干燥并且 任选致密化,并且将以这种方式涂覆的晶片随后使用掺杂介质扩散,其中掺杂介质可以是 可印刷的基于溶胶-凝胶的氧化掺杂材料,其它可印刷的掺杂油墨和/或糊剂,或配备有掺 杂剂的APCVD和/或PECVD玻璃,和使用磷酰氯或三溴化硼或三氯化硼掺杂的常规气相扩 散的掺杂剂,引起晶片在未保护的晶片侧掺杂,而保护的一侧未掺杂,或在于
[0084] b)在a)描述下掺杂之后,经处理的晶片通过蚀刻除去掺杂剂的残余物和在一侧 上的扩散阻挡层,并且可印刷的氧化物介质随后作为一侧的整个表面上的扩散阻挡层印刷 在与步骤a)的晶片侧相对的晶片侧上,干燥并且任选地致密化,并且现在未被扩散阻挡层 保护的相对的晶片侧进行进一步的扩散,其中所使用的掺杂介质满足a)中所指示的准则,
[0085] 或
[0086] c)硅晶片在一侧的整个表面上用可印刷的氧化物介质印刷,将氧化物介质干燥并 且任选地致密化,并且使用结构化印刷图案将相对的晶片侧涂覆相同的可印刷的氧化物介 质,将氧化物介质干燥和/或致密化,并且使以这种方式涂覆的晶片使用掺杂介质经受随 后的扩散,其中所使用的掺杂介质满足a)中所指示的准则,导致在晶片的未保护区域中形 成掺杂,而被可印刷的氧化物介质保护的区域未掺杂,
[0087]或
[0088] d)在于进行点c)下指出的方法,其中经处理的晶片在概述的方法步骤之后通过 蚀刻除去掺杂剂的残余物和在一侧上的扩散阻挡层,可印刷的氧化物介质随后印刷在已经 与点c)下所用的图案互补的负型印刷图案中以结构化的方式掺杂的晶片侧,干燥和任选 地致密化,并且随后进行使用掺杂介质的后续扩散,其中所使用的掺杂介质满足a)中所指 示的准则,导致在晶片的未保护区域中形成掺杂,而被可印刷的氧化物介质保护的区域未 掺杂,
[0089] 或
[0090] e)在于在使用点c)下所述的方法步骤之前,如在d)下进行根据本发明的方法,
[0091] 或
[0092] f)在于硅晶片在整个表面上和/或以结构化的方式使用在点a)下指出的掺杂介 质覆盖,其中所述掺杂介质的结构通过使用根据本发明的可印刷的、干燥和任选致密化的 氧化物介质实现,且沉积的掺杂介质随后在整个表面和/或以结构化的方式通过可印刷的 氧化物介质覆盖,并且在氧化物介质的干燥和任选致密化之后完全被包封。
[0093] 或
[0094] g)在于在整个表面和/或以结构化的方式使用可印刷的氧化物介质印刷硅晶片, 以此方式使得由于受控的湿式膜施加和随后其的干燥和任选的致密化而产生了扩散阻挡 层的层厚度,其对于随后沉积的掺杂介质具有扩散抑制作用,其中所使用的掺杂介质满足 a)中所指示的准则,和释放至基板上的掺杂剂的剂量因此得以被控制。
[0095] 已经证明特别有利的是根据本发明制备的层(其通过将高粘度溶胶-凝胶氧化物 介质施加至硅晶片上并且在热致密化之后获得)充当了针对磷和硼扩散的扩散阻挡层。
[0096] 在以此方式表征的方法中,显然所提及的掺杂介质必须经热活化并且引起扩散。 所述活化可以多种方式进行,例如通过在炉中加热(使用基板分批或连续装载),通过使用 激光辐射或高能灯(优选卤灯)照射基板。
[0097] 为了形成疏水硅晶片表面,在印刷根据本发明的氧化物介质、其干燥和致密化和/ 或通过热处理掺杂之后在该方法中形成的玻璃层使用包含氢氟酸和任选地磷酸的酸的混 合物蚀刻,其中所使用的蚀刻混合物包含〇. 001至l〇wt%浓度的氢氟酸或可以包含0. 001 至10wt%的氢氟酸和0. 001至10wt%的磷酸的混合物作为蚀刻剂。
[0098] 经干燥和致密化的掺杂玻璃可此外使用以下蚀刻混合物从晶片表面移除:缓冲的 氢氟酸混合物(BHF)、缓冲的氧化物蚀刻混合物、由氢氟酸和硝酸组成的蚀刻混合物,例如 所谓的P蚀刻剂、R蚀刻剂、S蚀刻剂或由氢氟酸和硫酸组成的蚀刻混合物,其中该清单列举 得并不完全。
[0099] 通常用于配制糊剂所添加的粘合剂通常极其困难或甚至不可能化学纯化或不含 金属痕量元素。对其纯化的努力很多并且归功于高成本,与创造廉价并且因此有竞争性例 如硅晶片的丝网可印刷的扩散阻挡层的理念不成比例。这些助剂因此迄今代表了恒定的污 染源,通过其强烈地促成不希望有的由印刷介质中存在的金属物质形式的污染物污染经处 理的基板。
[0100] 令人惊讶地,这些问题可以通过所描述的本发明得以解决,更准确地说是通过根 据本发明的可印刷的粘性氧化物介质来解决,其可以通过溶胶-凝胶方法制备。在本发明 的范围内,这些氧化物介质也可以借助相应的添加剂作为可印刷的掺杂介质制备。相应地 调整的方法和优化的合成方法使得可印刷的氧化物介质的制备能够
[0101] ?具有优异的储存稳定性,
[0102] ?展现出优异的印刷性能,防止在丝网上聚结和结块,
[0103] ?具有极低的固有金属物质污染负担,且因此不会不利地影响经处理的硅晶片的 寿命,
[0104] ?在热处理之后,其残余物可以非常容易地由经处理晶片的表面移除,和
[0105] ?其也因此不适用常规已知的增稠剂,并且可以彻底忽略其使用。
[0106] 新介质可以基于溶胶-凝胶方法合成并且如有必要可以进一步配制。
[0107] 溶胶和/或凝胶的合成可以通过添加不含水的缩合引发剂例如羧酸酐和/或强羧 酸具体控制。因此,粘度可通过添加化学计量的例如酸酐来控制。以这种方式,添加超化学 计量使得能够调整二氧化硅颗粒的交联程度,使得形成高度膨胀和可印刷的网络,即糊状 的凝胶,其可以通过多种印刷方法施加到表面上,优选施加于硅晶片表面上。
[0108] 合适的印刷方法可以是如下:
[0109] 旋涂或浸涂、滴涂、帘式或狭缝型挤压涂布、丝网或柔性版涂覆、凹版印刷或喷墨 或气溶胶喷射印刷、胶版印刷、微接触印刷、电流体动力分配、辊涂或喷涂、超声喷涂、管喷 射,激光转印印刷,移印、丝网印刷和旋转丝网印刷。印刷优选通过丝网印刷进行。
[0110] 此清单并不完全,且其它印刷方法也可以是合适的。
[0111] 此外,根据本发明高粘度介质的性能可以通过添加另外的添加剂更具体地调整, 使得它们理想地适用于具体的印刷方法和施用于某些表面(它们与这些表面可以强烈地 相互作用)。以这种方式,可以具体设置例如表面张力、粘度、润湿行为、干燥行为和粘结能 力的性能。取决于制备的氧化物介质的要求,也可以添加另外的添加剂。这些可以是:
[0112] ?影响润湿和干燥行为的表面活性剂、张力活性化合物(tensioaktive),
[0113] ?影响干燥行为的消泡剂和脱气剂,
[0114] ?影响粒度分布的、预缩合程度、缩合、润湿和干燥行为以及印刷行为的另外的 高-和低-沸点极性质子性和非质子溶剂,
[0115] ?影响颗粒分布、预缩合程度、缩合、润湿和干燥行为和印刷行为的另外的高-和 低-沸点非极性溶剂,
[0116] ?影响流变性能的颗粒添加剂,
[0117] ?影响干燥后得到的干燥膜厚度以及其形态的颗粒添加剂(例如氢氧化铝和氧化 铝,二氧化硅),
[0118]?影响经干燥后的膜的耐划擦性的颗粒添加剂(例如氢氧化铝和氧化错,二氧化 娃),
[0119] ?用于配制混杂溶胶的硼、镓、娃、锗、锌、锡、磷、钛、错、纪、镍、钴、铁、铺、银、5申、铅 等的氧化物、氢氧化物、碱性氧化物、烷氧化物、预缩合的烷氧化物。
[0120] 在这方面,显然每一种印刷和涂覆方法构成其自身对于待印刷的组合物的要求。 对于特定印刷方法单独设置的参数通常是例如所产生的组合物的表面张力、粘度和总蒸气 压的那些。
[0121] 除了它们用于制备扩散阻挡层的用途,可印刷的介质可以用作划擦保护和腐蚀保 护层,例如在金属工业中的组件制造中,优选在电子工业中和在这种情况下特别是在制备 微电子、光伏和微电机械(MEMS)的组件制造中。在此方面,光伏组件特别是指太阳能电池 和模块。此外,电子工业中的应用的特征是在以下领域中使用所述糊剂,其通过实施例的方 式提及,但不全面:由薄膜太阳能模块制造薄膜太阳能电池,生产有机太阳能电池、生产印 刷电路和有机电子器件,生产基于薄膜晶体管(TFT)、液晶(LCD)、有机发光二极管(OLED) 和触敏电容和电阻性感应器技术的显示器元件。
[0122] 本说明书使得本领域技术人员能够综合的应用本发明。甚至不需要另外的注解, 因此假定本领域技术人员将能够以最宽的范围利用以上描述。
[0123]如果存在任何不清楚,显然应当查阅所引用的出版物和专利文献。因此,这些文献 被认为是本说明书公开内容的一部分。
[0124] 为了更好的理解和为了阐明本发明,以下给出了实施例,其在本发明的保护范围 内。这些实施例也用来阐明可能的变体。然而,归功于所描述的发明原理的一般正确性,实 例并不适用于将本申请的保护范围缩小至仅这些实施例。
[0125]此外,显然对于本领域技术人员,在给出的实施例中和在说明书的其它部分,在组 合物中存在的组分量基于整个组合物总是仅相加至最多100wt %,mol %或vol %,并且不 能超出此,即使更高的值可由指定的百分比范围产生,除非另有指明,%数据因此被认为是 wt%、mol %或 vol %。
[0126] 在实施例和说明书中以及在权利要求中给出的温度总是以°0计。
[0127]低粘度掺杂介质的实施例
[0128] 实施例1:
[0129] 在圆底烧瓶中称出51. 4g的L(+)_酒石酸,并且加入154g的二丙二醇单甲基醚和 25g的正硅酸四乙酯。将反应混合物在90°C下温热9
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