DE102007032285A1 - Verfahren zur Herstellung von dotierten Halbleiterbauelementen, insbesondere für die Solartechnik - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen dotierter Halbleiterbauelemente, bei welchen die Dotierung des Substrats mit Hilfe von Schiebebildern erfolgt. Das Verfahren eignet sich insbesondere zum Einsatz bei der Herstellung von Solarzellen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von dotierten Halbleiterbauelementen, insbesondere für die Solartechnik, unter Einsatz von Schiebebild-Techniken. Das Verfahren dient der vereinfachten Herstellung von Strukturen mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften in Halbleitersubstraten bei Strukturweiten hinunter bis zu ca. 50 μm. Es basiert auf einer Kombination von drucktechnischen Verfahren und Technologien der Halbleiterfertigung zur Herstellung von Halbleiterbauelementen. Das Verfahren unter Zuhilfenahme von Schiebebildern reduziert insbesondere die Anzahl der im Reinraum durchzuführenden Prozessschritte sowie den Einsatz von Verbrauchsmaterial bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen und lässt damit eine signifikante Erhöhung der Wirtschaftlichkeit in der Fertigung zu. Das Verfahren lässt sich besonders vorteilhaft bei der großtechnischen Fertigung von Solarzellen einsetzen, ist jedoch nicht auf diesen Typ von Halbleiterbauelementen beschränkt.
  • In Halbleiterbauelementen wird die gewünschte elektrische Funktionalität im Wesentlichen hergestellt durch eine geeignete Abfolge von unterschiedlich dotierten Bereichen, die mit einer Kontaktierung zur Ankopplung an die Umgebung versehen werden müssen. So lassen sich Gebiete unterschiedlicher Leitfähigkeit wie Löcherleitung oder Elektronenleitung oder p/n-Übergänge realisieren. Diese Bereiche werden durch metallische Stromableiter mit der Systemumgebung verbunden. Typische Bauelemente, die auf diese Weise entstehen, sind zum Beispiel Transistoren, Dioden oder Sensoren, aber auch Solarzellen. Die Strukturweiten, die in diesen Bauelementen auftreten können, überstreichen einen sehr weiten Bereich. In den derzeit modernsten mikroelektronischen Bauelementen sind inzwischen Strukturweiten von unter 100 nm Stand der Technik. Im Gegensatz dazu weisen Solarzellen derzeit mit Strukturweiten in der Größenordnung von 1 mm vergleichsweise grobe Dimensionen auf. Durch den großen Strukturweitenbereich, der in den unterschiedlichen Halbleiterbauelementen auftritt, unterscheiden sich auch die Verfahren zur Herstellung der Bereiche mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften in einem Halbleitersubstrat. In der Mikroelektronik beispielsweise kommen technologisch sehr aufwändige Verfahren wie CVD (Chemical Vapour Deposition), Ionenimplantation, Plasmatechnologien usw. zum Einsatz. Diese Verfahren werden in der Regel in Kombination mit Lithografieschritten verwendet. Dem Fachmann sind diese Verfahren bekannt. Sie erfordern einen hohen apparativen Einsatz und verursachen hohe Fertigungskosten und sind nur deshalb wirtschaftlich vertretbar, weil in einem Prozesslauf auf einem Halbleitersubstrat eine sehr große Zahl von Bauelementen parallel mit hoher Ausbeute hergestellt werden können. Bis zu 10.000 Bauelemente auf einem Substrat in paralleler Prozessierung sind bei mikroelektronischen Bauelementen oder Sensoren Stand der Technik.
  • Bei gröberen Strukturanforderungen wie z. B. bei der Herstellung von Solarzellen und auf großflächigeren Substraten ist der Einsatz der in der Mikroelektronik gebräuchlichen Fertigungstechnologien aufgrund der geringen Anzahl parallel prozessierbarer Bauelemente nicht wirtschaftlich. Hier bedient man sich aus der Drucktechnik bekannter Technologien zur Bearbeitung von Halbleitersubstraten. Verbreitet sind kombinierte Technologien aus der Halbleiterfertigung und der Auftrag von Metallpasten auf das Halbleitersubstrat mittels Siebdruck. Entsprechend gefertigte Produkte von Solarzellenherstellern sind kommerziell erhältlich.
  • Um definierte Dotierungsvariationen in oder auf in der Regel vordotierten Halbleitersubstraten herstellen zu können, werden verschiedene Verfahren verwendet. Dotierstoffe in Siliziumsubstraten sind beispielsweise Bor (p-Dotierung) oder Phosphor (n-Dotierung). Es besteht die Möglichkeit, entweder die lokale Konzentration von Dotierungen im Halbleitersubstrat zu verändern und die Bereiche unterschiedlicher Leitfähigkeiten im Substrat selbst einzustellen oder additiv auf das Substrat Schichten unterschiedlicher Leitfähigkeit so aufzubringen, dass diese in innigem Kontakt mit dem vordotierten Substrat stehen.
  • Für die additive Aufbringung werden aus der Halbleiter-Technologie bekannte Schichtauftragsverfahren wie CVD oder Plasmaabscheidung eingesetzt. Diese Verfahren sind unter definierten Atmosphären oder im Vakuum anzuwenden, um Verunreinigungen der abgeschiedenen Schichten zu vermeiden. Da sie großflächig arbeiten, sind zusätzliche Lithografieschritte und/oder die selektive Entfernung von Bereichen der abgeschiedenen Schichten erforderlich. Somit ist eine Vielzahl von Prozessschritten in einem aufwändigen apparativen Umfeld erforderlich.
  • Um Bereiche unterschiedlicher Leitfähigkeit im Substrat selbst herzustellen, werden gezielte Diffusionsprozesse oder Ionenimplantation eingesetzt.
  • Bei der Ionenimplantation werden Ionen mit hoher Energie auf das Substrat geschossen und in oberflächennahen Bereichen eingebaut. Die entsprechenden Anlagen sind aufwändig und im Betrieb teuer und erfordern ebenfalls zusätzliche Lithografieschritte.
  • Alternativ lassen sich die Substrate auch mit Substanzen belegen, die das in das Substrat einzutragende Dotiermaterial in hoher Konzentration enthalten. In einem anschließenden Diffusionstemperprozess verlassen die Dotierstoffe auf Grund des Konzentrationsgradienten zum Substrat die aufgebrachte Schicht und diffundieren in das Substrat. Dementsprechend bringt man diese Schichten in strukturierter Form an den zu modifizierenden Stellen auf dem Substrat auf.
  • Für einen ökonomischen und präzisen Auftrag dieser Zusatzschichten finden Verfahren aus der Drucktechnik wie Siebdruck Anwendung, sofern die gewünschten Strukturweiten mit der Auflösungsgrenze der Drucktechnik kompatibel sind. Ein Beispiel hierfür ist in der WO 2005/013323 A2 aufgezeigt, die sich mit der Herstellung von Solarzellen beschäftigt und vorschlägt, eine teilchenfreie Tinte hierfür einzusetzen, um jede Beschädigung der Solarzelloberfläche zu vermeiden. Der Einsatz solcher drucktechnischer Verfahren stellt einen enormen Fortschritt in der Wirtschaftlichkeit der Fertigungstechnologie von z. B. Solarzellen dar.
  • Untersuchungen mit direkt auf das Siliziumsubstrat aufgebrachten Diffusionspasten zeigen, dass es möglich ist, nach Aufbringen von unterschiedlichen Pasten, die jeweils Bor bzw. Phosphor enthalten, mit einem einzigen Diffusionsschritt p- und n-Dotierungen in der erforderlichen Konzentration in das Substrat einzubringen. Es wurde in diesen Tests keine Beeinträchtigung der Ladungsträgerlebensdauern festgestellt (siehe Proceedings of the 21st European Conference an Photovoltaic Solar Energy 2006, 1458, September 2006, Dresden, G. Bueno, et al. "Simultaneous Diffusion of Screen Printed Boron and Phosphorus Paste for Bifacial Silicon Solar Cells".
  • Druckverfahren haben allerdings den Nachteil, dass ein Substrat, welches mit verschiedenen Dotierstoffen und/oder lokal unterschiedlichen Dotierkonzentrationen hergestellt werden muss, den Prozess mehrfach durchlaufen muss. Die für die zu erzielende Diffusion der Ionen in das Substrat erforderlichen Diffusionstemperaturen können dabei für die verschiedenen Ionen durchaus unterschiedlich sein. Das macht eine Vielzahl von Einzelschritten erforderlich. Im Falle von Halbleitersubstraten fällt dies besonders ins Gewicht, weil der Umgang mit diesen Substraten in Reinräumen erfolgen muss.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitersubstraten mit lokal unterschiedlichen Leitungseigenschaften und Dotierungskonzentrationen einschließlich der Ankontaktierung dieser Bereiche zur Kontaktierung an eine Umgebung bereitzustellen, bei welchem die Anzahl der Prozessschritte und die Kosten der einzelnen Schritte reduziert sind, um so die Fertigung von Bauelementen deutlich wirtschaftlicher zu gestalten. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, die Anzahl der Herstellungsschritte, die in Reinräumen durchgeführt werden müssen, signifikant zu verringern, denn diese sind extrem teuer. Das bereitzustellende Verfahren soll so ausgelegt sein, dass es sich für die Herstellung von großflächigen Halbleitersubstraten wie z. B. Solarzellen eignet, die nicht in großer Zahl parallel prozessierbar sind. Diese sollen sequentiell mit hohem Durchsatz bearbeitet werden können.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen dotierter Halbleiterbauelemente und insbesondere von Solarzellen bereit, umfassend die folgenden Schritte:
    • (A) Bereitstellen eines Halbleitersubstrats,
    • (B) Dotieren einer ersten Seite des Halbleitersubstrats mit einer p- und/oder einer n-Dotierung, wobei die Dotierung die folgenden Schritte umfasst:
    • (a) Bereitstellen mindestens eines Schiebebildes, hergestellt unter Verwendung einer Paste, die ein organisches Bindemittel und ein Pulver, ausgewählt unter Glaspulvern und ggf. organisch modifizierten Keramikpulvern sowie Mischungen davon, welches Dotierungsionen enthält, aufweist oder daraus besteht
    • (b) Aufbringen des Schiebebildes auf die genannte, zuvor gereinigte Seite des Halbleitersubstrats,
    • (c) Erhitzen des mit dem Schiebebild versehenen Halbleitersubstrats mit einem Temperatur- und Zeitprofil derart, dass die organischen Bestandteile des Schiebebilds rückstandsfrei verbrennen, das Pulver zusammensintert oder zu einer geschlossenen Glasschicht zusammenschmilzt und Ionen aus dem Glas in das Halbleitersubstrat übertreten, und
    • (C) Entfernen der auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats befindlichen Sinter- oder Glasschicht durch einen Ätzschritt.
  • Dabei ist es günstig, wenn das Schiebebild durch Aufbringen der Paste auf einem Träger erhalten wurde, der zuvor mit einer Trennschicht beschichtet worden war, wobei das Schiebebild, ggf. nach Entfernen von Lösemittel, mit einem Schutzlack abgedeckt wurde, und wobei das Schiebebild vor dem Aufbringen auf das Halbleitersubstrat von dem Substrat getrennt wurde. Das Temperaturprofil in Schritt (c) wird dann so gewählt, dass auch der ggf. vorhandene Schutzlack rückstandsfrei verbrannt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt insbesondere die Möglichkeit, in einem Halbleitersubstrat Bereiche unterschiedlicher Dotierung bzw. Dotierungskonzentration durch einen Diffusionsprozess zu erzeugen. Dafür wird das Schiebebild, mit dem z. B. die Rückseite strukturiert dotiert werden soll, mit Hilfe mehrere Druckdurchläufe erzeugt, umfassend:
    • (i) das strukturierte Aufbringen einer ersten Paste, die eine p-Dotierung ermöglicht, auf ersten Bereichen des Substrats,
    • (ii) das strukturierte Aufbringen einer zweiten Paste, die eine n-Dotierung ermöglicht, auf zweiten Bereichen des Substrats,
    • (iii) ggf. das strukturierte Aufbringen einer dritten Paste, die eine n-Dotierung in einer geringeren Konzentration ermöglicht als die zweite Paste, auf dritten Bereichen des Substrats, die die ersten und die zweiten Bereiche umschließen.
  • Nach dem Erhitzen gemäß Schritt (c) kann auf das derart strukturierte Halbleitersubstrat ein zweites Schiebebild aufgebracht werden, mit dessen Hilfe das Substrat weitgehend mit einer Isolierschicht abgedeckt wird. Die Paste, aus der dieses Schiebebild erzeugt wird, muss frei von Ionen sein, die eine n- oder p-Dotierung ermöglichen. Dieses Schiebebild wird so strukturiert, dass Kontaktlochöffnungen, z. B. Kontaktlochstreifen, unabgedeckt bleiben.
  • Auch die für die nachfolgende Ankontaktierung erforderliche Metallisierung kann bei Bedarf mit Hilfe eines oder mehrerer Schiebebilder aufgebracht werden.
  • Als Substrate eignen sich Halbleiter verschiedener Art, beispielsweise Silizium, Germanium, Silizium/Germanium, Indiumphosphit, Galliumarsenid und dergleichen. Dem Fachmann sind diese und weitere geeignete Halbleitermaterialien für den Aufbau von Bauelementen bekannt.
  • Zur Bearbeitung gemäß Schritt (B) wird das Substrat mit einer strukturierten Maske (einem Schiebebild) aus einer glas- oder keramikpulverhaltigen Paste belegt, die das durch Diffusion in das Substrat zu übertragende Dotiermaterial in der geeigneten Konzentration enthält. Beispiele für Dotiermaterialien sind Bor und Phosphor, aber auch andere geeignete Elektronenakzeptor-Materialien bzw. Elektronendonator-Materialien, die dem Fachmann bekannt sind. Borhaltige und phosphorhaltige Gläser werden in der Glasindustrie in weitem Umfang hergestellt; die Verwendung von Glaspulver ist aus diesem Grunde und auch wegen der Lage von dessen Schmelzpunkt in der Regel günstig und daher bevorzugt. Keramikpulver, die anstelle oder zusammen mit Glaspulvern eingesetzt werden können, können entweder rein anorganisch sein, oder es können organisch modifizierte Keramikmaterialien verwendet werden, die z. B. unter der Bezeichnung Ormocere® vertrieben werden und vor allem durch hydrolytische Kondensation von Silanen, ggf. in Kombination mit Alkoxiden oder dgl. anderer metallischer oder halbmetallischer Elemente, erhältlich sind.
  • Die Herstellung der Schiebebilder erfolgt nach Standardmethoden, wie sie beispielsweise aus der Keramikindustrie bekannt sind. Das den Dotierstoff enthaltende oder damit versetzte Glas- oder Keramikpulver wird mit einem organischen Bindemittel, das in der Regel aus einem organischen Polymermaterial und einem Lösemittel besteht, sorgfältig vermischt. Es eignen sich hierfür generell die gleichen Pasten, wie sie auch für den Siebdruck eingesetzt werden. Diese sind zum Teil kommerziell erhältlich, so z. B. von Ferro Electronic Materials Systems für die Phosphordiffusion die Paste vom Typ 99-036 oder für die Bordiffusion die 99-033. Natürlich können solche Pasten auch angepasst auf spezielle Ausgestaltungen des Verfahrens hergestellt werden. Anpassungsparameter sind der Grad der Dotierung im Glas- bzw. Keramikpulver, der die Konzentration der diffundierenden Ionen vorgibt, oder die Verdünnung des Pulvers in der Druckpaste. Die Art der Paste sowie der Schmelzpunkt des Pulvers, der über geeignete, prozesskompatible Zusätze im Glas bzw. in der Keramik wie beispielsweise Halogene eingestellt werden kann, sind ebenfalls Optimierungsparameter.
  • Siebdruckpasten sind auch für die Keramikindustrie in großer Zahl bekannt. Sie bestehen aus keramischen Partikeln, die in einer flüssigen, organischen Matrix aus Losungsmittel und organischen Zusätzen eingebettet sind. Nur beispielhaft sei auf die Dissertation von Stefan Stolz, Freiburg/Breisgau, 2002, Kapitel "Grundlagen" und die dort zitierte Literatur verwiesen, darunter C. C. Y. Kuo; Thick Film Circuits-Engineered Materials Handbook, Vol. 4: Ceran and Glasses, 1140, 1144, ASM International, 1991, oder J. S. Reed; Principles of ceramics processing, John Wiley, N. Y. 1005.
  • Erfindungsgemäß werden die glas- bzw. keramikhaltigen Druckpasten drucktechnisch, vorzugsweise in Standardsiebdruck-Technologie, auf einen Träger aufgebracht, von dem sie sich später wieder ablösen lassen. Der Träger kann hierfür, wenn er nicht selbst antihaftend ist, mit einer dünnen, in der Regel nur wenige μm starken Beschichtung versehen werden, die sich in einem geeigneten flüssigen Medium auflöst. Eine sehr geeignete Beschichtung ist wasserlösliche Stärke, jedoch sind dem Fachmann weitere geeignete Materialien bekannt.
  • Für eine Dotierung mit unterschiedlichen Dotierstoffen wird der Träger mehrfach nacheinander mit den geeigneten, unterschiedlichen Druckpasten bedruckt. Nach dem Druckvorgang werden die Pasten getrocknet, um ein stabiles Druckbild zu erhalten. Dieses wird anschließend vorzugsweise mittels eines transparenten Abdecklackes gegen mechanische Beschädigung bei den nachfolgenden Prozessschritten geschützt. Auch der Decklack besteht aus organischem Material und ist wie die Druckpasten so auszuwählen, dass er durch eine Verbrennung bei erhöhten Temperaturen, gegebenenfalls in einer mit Sauerstoff angereicherten Atmosphäre, rückstandsfrei aus der gedruckten Paste wieder entfernt werden können. In vielen Fällen kann der Decklack mit dem für die Druckpaste verwendeten organischen Binder identisch sein.
  • Die vorgenannten Schritte sind wie erwähnt bekannt. Sie können in darauf spezialisierten Werkstätten durchgeführt werden, denn sie erfordern keine Rücksicht auf die empfindlichen Substratmaterialien.
  • Erst in der nächsten Bearbeitungsstufe, der Übertragung der Schiebebilder auf das Halbleitersubstrat, sind Reinraumbedingungen einzuhalten. Hierfür werden diese Schiebebilder erst einmal durch Eintauchen in eine geeignete Flüssigkeit, z. B. entionisiertes Wasser im Falle von Stärke als Trägerbeschichtung, vom Träger abgelöst und sodann – ggf. nach Trocknen – präzise positioniert auf dem Halbeitersubstrat abgelegt. Bei der Aufbringung des bzw. der Schiebebilder auf den Substratoberflächen der Halbleitersubstrate ist besondere Beachtung der Grenzschicht zwischen dem Substrat und dem Schiebebild zu widmen, damit beim Ablösevorgang des Schiebebildes keine Rückstände verbleiben, die den Halbleiter verunreinigen bzw. eine Diffusionsbarriere darstellen könnten. Überraschenderweise konnte festgestellt werden, dass die hier vorgeschlagenen Schiebebilder ausgezeichnet auf Halbleitersubstraten, insbesondere Silizium, haften.
  • An das Übertragen des Schiebebildes schließt sich ein Temperungsschritt an. Dieser bewirkt, dass auf Grund eines Konzentrationsgradienten das Dotiermaterial aus der Glas- bzw. Keramikschicht in das Halbleitersubstrat übertritt. Über Zeit und Temperatur ist der Diffusionsprozess steuerbar. Überraschenderweise haben die durch Einsatz des Schiebebildverfahrens zusätzlich zum reinen Siebdruckverfahren in den Prozess eingeführten Materialien (Ablöseschicht bzw. Decklack) zu keiner Ausbildung von Diffusionsbarrieren geführt. Es ist also gelungen, alle organischen Substanzen, die in den Prozess eingeführt wurden, durch den Verbrennungsschritt rückstandsfrei wieder zu entfernen.
  • Es hat sich gezeigt, dass sich die Verbrennung der organischen Druckpasten und des Decklackes bei geeigneter Temperatur- und Zeitführung im Diffusionstemperprozess in einem einzigen Temperschritt realisieren lässt, der auch das Substrat nicht beeinträchtigt. Dabei konnte festgestellt werden, dass die Adhäsionskräfte zwischen der Schicht aus der Glas- bzw. Keramikpulverpaste und dem Halbleitersubstrat offensichtlich so groß sind, dass die Glas- oder Keramikschicht im Verlauf des Temperprozesses auf dem Substrat haften bleibt und nicht abplatzt oder zu Staub zerfällt, obwohl die Schiebebilder im Gegensatz zu Siebdruckpasten kein oder weniger Lösemittel und damit eine schlechtere Haftung gegenüber dem Substrat aufweisen sollten. Glaspartikel bilden beim Verbrennen der organischen Komponenten die Struktur einer Glasfritte aus. Im Verlauf des Temperprozesses verschmilzt vor allem Glaspulver zu einer glasartigen Schicht. Das Pulver enthält das jeweils gewünschte Dotiermaterial bzw. ist mit diesem versetzt. Über die Konzentration des Dotiermateriales im Pulver lässt sich die Konzentration des Dotiermateriales nach der Diffusionstemperung im Substrat einstellen. Durch die geeignete Auswahl weiterer Additive im Glas- oder Keramikpulver, die mit dem Halbleiterprozess verträglich sind, lässt sich insbesondere dann, wenn Glaspulver verwendet wird, dessen Schmelzpunkt zur optimalen Prozesseinstellung variieren. Solche Additive sind dem Fachmann bekannt.
  • Eine schematische Darstellung eines möglichen Temperaturverlaufes des beschichteten Halbleitersubstrates während des Tempervorganges ist in 1 gezeigt. Diese Darstellung hat beispielhaften Charakter, da durch spezifische Materialwahl gegebenenfalls die Haltetemperaturen für die Verbrennung und die Frittenbildung (T1 = T2) und die Haltetemperaturen für die Frittenbildung und den Diffusionsvorgang (T2 = T3) zusammenfallen können. In manchen Ausgestaltungen der Erfindung ist es bevorzugt, alle drei Haltetemperaturen identisch einzustellen (T1 = T2 = T3). Dies ist jedoch nicht in allen möglichen Ausgestaltungen des Verfahrens realisierbar oder auch nur gewünscht.
  • An den Diffusionsprozess anschließend werden die Glasfritten der dgl. durch einen Nassätzprozess, etwa in einer verdünnten Flusssäurelösung, wieder entfernt. Dem Fachmann sind geeignete nasschemische Ätzprozesse bekannt.
  • Eine schematische Darstellung des gesamten Prozessflusses ist in 2 dargestellt.
  • Der wesentliche Vorteil des hier beschriebenen Verfahrens besteht in der Trennung der drucktechnischen Prozesse von der Halbleiterfertigung. Überraschend ist dabei, dass sich für die Zwecke der Erfindung Verfahren aus ganz unterschiedlichen technologischen Gebieten, nämlich der Gebrauchskeramikindustrie sowie der Halbleiterindustrie, zusammenführen lassen. Somit kann man die Halbleiterprozessierung sowie die Drucktechnik unabhängig voneinander optimieren, z. B. in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit. Idealerweise wird in einem Schiebebild durch Mehrfachdruck bereits die komplette Dotierungsstruktur realisiert, wie oben erwähnt, so dass nur ein einziger Diffusionsprozess zur Herstellung des Bauelementes erforderlich ist. Falls eine zweiseitige Prozessierung (Vorder- und Rückseite) des Halbleitersubstrates erforderlich ist, wird für jede Seite ein Schiebebild hergestellt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren entkoppelt nicht nur die Drucktechnik von der Halbleiterfertigung, sondern reduziert auch die heute übliche Vielzahl von teuren Einzelprozessschritten bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen. Die Strukturauflösung bei dem beschriebenen Verfahren liegt bei ca. 50 μm und ist bedingt durch die feinsten Strukturen, die insbesondere in Siebdrucktechnik nach heutigem Stand der Technik fertigbar sind. Im Falle von Mehrfachdruck in einem Schiebebild liegt die minimale Strukturgröße auf Grund der Passgenauigkeit bei ca. 100 μm.
  • Beispiel 1: Diffusion
  • Eine Bor-dotierte Diffusionspaste (Ferro Electronic Materials 99-033) wurde mittels Siebdruck auf einen mit einer dünnen Stärkeschicht vorbeschichteten Träger aus Pappe mit einer Dicke von 250 μm aufgebracht. Es wurde ein Sieb mit 250 mesh verwendet und die Dicke der aufgebrachten Diffusionspaste betrug ca. 30 μm. Darauf wurde anschließend eine dünn aufgetragene Druckpaste als Schutzschicht aufgebracht. Die Paste wurde dann für ca. 60 s in einem Infrarottrockner getrocknet. Dieser vorbereitende Schritt wurde durch einen externen Dienstleister für Siebdruckherstellung durchgeführt.
  • In der Halbleiterfertigungslinie wurde das Schiebebild in entionisiertem Wasser gemäß Standard für die Halbleiterindustrie vom Träger abgelöst und auf einer schwach n-dotierten 6''-Siliziumscheibe deponiert. Adhäsionskräfte fixieren das Schiebebild auf der Siliziumoberfläche. Die so vorbereitete Siliziumscheibe wurde dann in einen Umluftofen mit sauerstoffhaltiger Atmosphäre eingebracht. Dieser wurde mit einer Temperaturrampe gemäß 1 beaufschlagt. Die eingestellten Parameter wurden im Einzelnen wie folgt gewählt:
    Temperaturen: Zeiten:
    T1: 300°C t1: 9 min
    T2: = T3 t2: 5 min
    T3: 950°C t3 + t4 + t5: 14 min
    t6: 10 min
    t7: 27 min
  • Ein leichter Verbrennungsgeruch bei einer Ofentemperatur von ca. 250°C zeigte an, dass die Verbrennung der organischen Substanzen eingesetzt hatte. Nach Abschluss des Temperprozesses wurden von einzelnen Proben Aufnahmen im Rasterelektronenmikroskop gemacht, um die Struktur der Glasschicht zu beurteilen. Es zeigte sich das typische Bild einer Glasfritte, d. h. die einzelnen Glaspartikel in der Paste waren oberflächlich angeschmolzen und hatten sich zu einer porösen und grobkörnigen Schicht gewandelt.
  • Diese Schicht wurde mittels eines Ätzschrittes in Flusssäure entfernt. Anschließend wurde mit einer Vierpunktsonde der Oberflächenwiderstand der Siliziumscheibe ermittelt. Nach der Korrektur mit der im Substrat bereits vorhandenen Leitfähigkeit ergab sich ein Flächenwiderstand von 63,9 Ohm/square durch eindiffundiertes Bor. Diese Leitfähigkeit reicht aus, um z. B. eine Solarzelle zu betreiben. Ein vergleichbares Ergebnis wurde bei gleicher Versuchsanordnung für eine Phophordotierung erreicht.
  • Beispiel 2: Solarzellenherstellung
  • Die Verknappung von Rohstoffen wie Erdöl oder Erdgas sowie die damit verbundene Erhöhung der Energiekosten hat zu einem starken Anstieg in der Bedeutung regenerativer Energieerzeugung geführt. Die Photovoltaik mit Siliziumsolarzellen stellt dabei eine wichtige Option dar. Die Fertigungskapazitäten zur Herstellung dieses Typs von Solarzellen sind in den vergangenen Jahren enorm ausgebaut worden. Es besteht jedoch ein permanent hoher Druck, die Gesamtkosten zu reduzieren. Da die Rohstoffpreise nur bedingt beeinflussbar sind, muss auf die Reduktion des Blockes der Fertigungskosten innerhalb der Gesamtkosten bei der Herstellung von Solarzellen besondere Aufmerksamkeit gerichtet werden. Das vorangehend beschriebene Verfahren erlaubt eine vereinfachte Bearbeitung von Siliziumsubstraten zur Herstellung von Solarzellen. Außerdem reduziert eine Fertigung nach diesem Verfahren die Anzahl der Handlingsschritte der Siliziumsubstrate, da der Druckprozess von der Siliziumprozessierung entkoppelt ist. Damit ist eine Ausbeutesteigerung erreichbar durch die Reduktion ausbeutebegrenzender Verfahrensschritte, was insbesondere bei dem Trend zu immer dünneren Siliziumsubstraten ins Gewicht fällt.
  • Der Prozessfluss gemäß dem oben beschriebenen Verfahren wird nachfolgend beschrieben.
  • Die modernsten Siliziumsolarzellen arbeiten, wie dem Fachmann bekannt, mit Rückseitenkontaktierung, um auf der sonnenbestrahlten Seite keine abgeschatteten Bereiche zu haben (siehe zum Beispiel: W. P. Mulligan et al. in „Proceedings of the 19th European Conference an Photovoltaic Solar Energy 2004", Juni 2004, Paris; Manufacture of Solar Cells With 21% Efficiency). Der prinzipielle Aufbau einer solchen Solarzelle ist in 3 gezeigt. Der Figur ist zu entnehmen, dass eine Reihe unterschiedlich dotierter Bereiche in einem schwach n-dotierten Silizium-Basismaterial erzeugt werden müssen, um die geforderte Funktionalität zu erreichen. Zudem sind Kontaktierungen erforderlich, die den durch Lichteinfall erzeugten Stromfluss an die Systemumgebung abführen. Wie die 3 zeigt, sind beidseitig Modifikationen des Substrates erforderlich. Auf der dem Lichteinfall zugewandten Seite des Substrates (Vorderseite) ist ganzflächig eine mäßig n-dotierte Schicht zu erzeugen, während auf der Rückseite (dem Lichteinfall abgewandte Seite) eine periodisch sich wiederholende Sequenz aus unterschiedlich dotierten stark p-dotierten, stark n-dotierten und mäßig n-dotierten Bereichen im Substrat herzustellen ist. Darüber hinaus sind auf der Rückseite die elektrischen Kontakte anzubringen, um den Strom abzuleiten. Um Kurzschlüsse zu vermeiden, ist zwischen dem Substrat und der Metallisierung eine Isolationsschicht mit Kontaktlochöffnungen günstig. Die Metallisierung auf der Rückseite soll dabei möglichst große Flächen der Rückseite überdecken, da so ein hoher Reflexionseffekt des in die Solarzelle eintretenden Lichtes an der Substratrückseite erreicht wird. Dies führt zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades. Die Vorderseite benötigt in der Regel eine unstrukturierte Bearbeitung, während die Bearbeitung auf der Rückseite strukturgebend erfolgen muss.
  • Nach dem hier beschriebenen beispielhaften Prozessfluss kann eine Siliziumsolarzelle in der typischen Geometrie eines heute kommerziell erhältlichen Produktes nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Die äußeren Abmessungen einer solchen Solarzelle sind ca. 120 × 120 mm2. Die Herstellung der unterschiedlich dotierten Bereiche auf der Rückseite sind in der Sequenz der 4 dargestellt.
  • 1. Herstellung der Schiebebilder
  • Alle Schiebebilder werden auf dicker Pappe, die mit einer Stärkeschicht vorbeschichtet wurde, hergestellt. Außerdem werden alle Schiebebilder mit einem Decklack versehen
  • 1a. Substratvorderseite
  • Unstrukturiertes, ganzflächiges Schiebebild mit n+-Dotierung von 0,1 Atom-% Phosphor im Glaspulver.
  • 1b. Substratrückseite
  • Für die Substratrückseite werden drei unterschiedliche Schiebebilder benötigt, die im Verlaufe des Fertigungsprozesses justiert zueinander aufgebracht werden müssen. Deshalb werden alle Schiebebilder mit geeigneten Justierhilfen versehen.
  • 1b1. Dotierungsschiebebild
  • Dieses Schiebebild stellt die in 4a gezeigte Dotierungsstruktur im Siliziumsubstrat her. Zur Herstellung dieses Schiebebildes sind drei Druckdurchläufe erforderlich:
  • 1b1.1. p++-Dotierung
  • Es wird ein Glaspulver mit einer hohen Bordotierung verwendet. Die Breite des einzelnen p++-dotierten Streifens beträgt 500 μm.
  • 1b1.2 n++-Dotierung
  • Es wirde ein Glaspulver mit einer hohen Phosphordotierung verwendet. Die Breite des n++-dotierten Streifens beträgt 150 μm.
  • 1b1.3 n+-Dotierung
  • Die p++- und die n++-dotierten Streifen sind eingebettet in eine n+-dotierte Umgebung. Dazu wird ein Glaspulver mit einer angepassten Phosphordotierung verwendet. Der Abstand zwischen den p++- und den n++-dotierten Streifen definiert die kleinste Strukturweite im n+-Druckbild und beträgt 100 μm (4a)
  • Nach Aufbringen des Schiebebildes wird der Tempervorgang gemäß einem Temperaturprofil wie in 1 schematisch angedeutet durchgeführt. Je nach gewählter Glaszusammensetzungen können dabei wie erwähnt die Temperaturen T1, T2 und T3 teilweise oder alle zusammenfallen.
  • 1b2 Isolierschicht mit Kontaktlöchern
  • Dieses Schiebebild stellt die in 4b gezeigte Struktur her. Das Substrat wird durch diese Schicht weitgehend abgedeckt. Die Schicht besitzt Kontaktlochöffnungen über den p++- und den n++-dotierten Streifen zur Vorbereitung der metallischen Ankontaktierung dieser Streifen.
  • Als Glaspulver wird reines undotiertes SiO2-Material verwendet. Die Breite der Streifen zur Ankontaktierung beträgt einheitlich 150 μm. Damit beträgt der Abstand benachbarter Öffnungen in dem Isolierschichtschiebebild 300 μm.
  • Im Anschluss an die Aufbringung des Schiebebildes wird dieses getempert. Es bildet genauso wie für die Dotierungsschiebebilder beschrieben dabei eine Glasfritte aus, während das organische Material vollständig verbrennt.
  • 1b3 Metallisierung
  • Mit diesem Schiebebild wird die Metallisierung wie in 4c gezeigt hergestellt. Hierbei wird statt einer mit Glas versetzten Druckpaste eine vergleichbare, aber metallhaltige Paste für die Herstellung des Druckbildes verwendet. Anschließend wird ebenfalls getempert.
  • 2. Vorbehandlung des Siliziumsubstrates (optional) gemäß den Schritten 2a und/oder 2b:
  • 2a Reinigung
  • Das Substrat wurde in einem Standardreinigungszyklus gereinigt und anschließend mit destilliertem Wasser abgewaschen und getrocknet. Zur Entfernung von Oxidschichten kann auch ein kurzer Ätzschritt in Flusssäure hilfreich sein.
  • 2b Aufrauung der dem Licht zugewandten Substratseite
  • Zur Verbesserung der Einstrahlcharakteristik kann die Substratoberseite mittels einer Kaliumhydroxid-Ätzung aufgeraut, mit destilliertem Wasser gereinigt und dann getrocknet werden.
  • Zusammenfassend offenbart die vorliegende Erfindung die Herstellung von Schiebebildern aus druckfähigen Pasten, die neben einem Binder Glas- oder (ggf. organisch modifiziertes) Keramikpulver sowie ggf. Zusatzstoffe enthalten, die als Dotierstoffe in der Halbleiterfertigung zum Einsatz kommen, um als Diffusionsquelle für die gezielte Dotierung von Halbleitern zu dienen, oder hochrein sind, um als elektrische Isolationsschichten auf Oberflächen eingesetzt zu werden. Der Binder in diesen Pasten ist organischer Natur und ermöglicht eine rückstandsfreie Verbrennung durch Erhitzen bei einer Temperatur T1 unter Umgebungs- oder Sauerstoffatmosphäre. In günstiger Weise werden die Schiebebilder mit einem organischen Schutzlack abgedeckt, wobei auch der Schutzlack bei Erhitzung unter Umgebungsatmosphäre oder in Sauerstoffatmosphäre rückstandsfrei verbrennbar sein sollte. Günstig ist es, wenn die auch die Verbrennung des Schutzlackes bei oder nahe T1 rückstandsfrei erfolgt.
  • Das Pulver der Pasten wird in günstiger Weise so gewählt, dass es bei einer Temperatur T2 zu porösen Glasfilmen zusammensintern oder zu geschlossenen Glasschichten zusammenschmelzen kann. In einer ersten Ausführungsform der Erfindung liegt diese Temperatur T2 deutlich oberhalb der Verbrennungstemperatur T1, bei der die organischen Bestandteile in den Schiebebildern verbrennen. In einer alternativen Ausführungsform sind die Temperaturen T1 und T2 nahe beeinander liegend oder sogar identisch.
  • Die Schiebebilder können nach Ablösen vom Träger einseitig auf vordotierten oder undotierten Halbleitersubstraten aufgebracht werden, dergestalt, dass
    • (a) das Substrat vollständig abgedeckt wird oder
    • (b) das Substrat an ausgewählten Stellen vom Schiebebild
    bedeckt wird.
  • Die Schiebebilder können nach Ablösen vom Träger, ggf. mit Hilfe von Justierungen, auf den vordotierten oder undotierten Halbleitersubstraten sowohl auf der Substratoberseite als auch auf der Substratunterseite aufgebracht werden, dergestalt, dass
    • a. eine Substratseite oder beide Substratseiten vollständig abgedeckt werden oder
    • b. eine Substratseite oder beide Substratseiten an ausgewählten Stellen vom Schiebebild bedeckt werden oder
    • c. eine Substratoberfläche an ausgewählten Stellen und die andere Substratoberfläche vollständig abgedeckt wird.
  • Die erfindungsgemäß verwendbaren Schiebebilder können Glaspulver oder Keramikpulver enthalten, die ihrerseits unterschiedliche Dotieradditive enthalten.
  • Die Diffusionstemperung der mit Schiebebildern belegten Halbleitersubstrate kann bei einer Temperatur T3 erfolgen, die weit höher als die oben erwähnte Temperatur T1 und oberhalb der oben erwähnten Temperatur T2 liegt.
  • Stattdessen können die Temperaturen T2 und T3 identisch sein.
  • Die Erfindung stellt damit flächig oder lokal begrenzt dotierte Halbleitersubstrate bereit, die erhalten wurden durch Diffusion von Dotiermaterialien aus mittels der voranstehend beschriebenen Schiebebildtechnik aufgebrachten Glas- oder Keramikschichten, die dergestalt vordotiert sind, dass
    • a. über die Temperatureinwirkung bei der Temperatur T3 und
    • b. den Konzentrationsgradienten zwischen Glasschicht und Halbleitersubstrat und
    • c. der Einwirkzeit der Temperatur T3
    die Leitfähigkeit des Halbleitersubstrates gezielt beeinflusst wird, insbesondere zur Herstellung von Halbleiterbauelementen.
  • Nach dem Diffusionstempern werden die auf der Substratoberfläche verbliebenen Schichten zur anschließenden weiteren Prozessierung des Substrates zu kompletten Halbleiterbauelementen entfernt.
  • Durch Aufbringung von Schiebebildern mit neutralen Glas- oder Keramikmaterialien können isolierende Bereiche auf dem mit dem Dotierungsschiebebild bearbeiteten Halbleitersubstrat anschließend mit einer Isolationsschicht versehen werden, die offene Bereiche zur späteren Ankontaktierung der dotierten Bereiche des Halbleitersubstrates an die Systemumgebung aufweist. Schließlich können die Kontakte ebenfalls über Schiebebilder erzeugt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 2005/013323 A2 [0009]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Proceedings of the 21st European Conference an Photovoltaic Solar Energy 2006, 1458, September 2006, Dresden, G. Bueno, et al. "Simultaneous Diffusion of Screen Printed Boron and Phosphorus Paste for Bifacial Silicon Solar Cells" [0010]
    • - Stefan Stolz, Freiburg/Breisgau, 2002, Kapitel "Grundlagen" [0021]
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    • - W. P. Mulligan et al. in „Proceedings of the 19th European Conference an Photovoltaic Solar Energy 2004", Juni 2004, Paris [0039]

Claims (23)

  1. Verfahren zum Herstellen dotierter Halbleiterbauelemente, umfassend die folgenden Schritte: (A) Bereitstellen eines Halbleitersubstrats, (B) Dotieren einer ersten Seite des Halbleitersubstrats mit einer p- und/oder einer n-Dotierung, wobei die Dotierung die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellen mindestens eines Schiebebildes, hergestellt unter Verwendung einer Paste, die ein organisches Bindemittel und ein Pulver, ausgewählt unter Glaspulvern und ggf. organisch modifizierten Keramikpulvern sowie Mischungen davon, welches Dotierungsionen enthält, aufweist oder hieraus besteht, (b) Aufbringen des Schiebebildes auf die genannte, zuvor gereinigte Seite des Halbleitersubstrats, (c) Erhitzen des mit dem Schiebebild versehenen Halbleitersubstrats mit einem Temperatur- und Zeitprofil derart, dass die organischen Bestandteile des Schiebebilds rückstandsfrei verbrennen, das Pulver zusammensintert oder zu einer geschlossenen Glasschicht zusammenschmilzt und Ionen aus dem Glas in das Halbleitersubstrat übertreten, und (C) Entfernen der auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats befindlichen Sinter- oder Glasschicht durch einen Ätzschritt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Schiebebild durch Aufbringen der Paste auf einen Träger erhalten wurde, der zuvor mit einer Trennschicht beschichtet wurde, wobei das Schiebebild, ggf. nach Entfernen von Lösemittel, mit einem Schutzlack abgedeckt wurde, und wobei das Schiebebild vor dem Aufbringen auf das Halbleitersubstrat von dem Substrat getrennt wurde, wobei die Temperatur in Schritt (c) so gewählt wird, dass auch der ggf. vorhandene Schutzlack rückstandsfrei verbrannt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Vorder- als auch die Rückseite des Halbleitersubstrats mit Hilfe mindestens eines Schiebebildes dotiert werden.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, worin die p-Dotierung über ein borhaltiges Glaspulver und/oder die n-Dotierung über ein phosphorhaltiges Glaspulver erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, worin ein Schiebebild im Wesentlichen ganzflächig auf die Vorderseite des Halbleitersubstrats aufgebracht wird, das eine n-Dotierung ermöglicht.
  6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, worin ein Schiebebild auf die Rückseite des Halbleitersubstrats aufgebracht wird, mit dem diese Seite strukturiert mit der erforderlichen Dotierung versehen werden kann.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, worin das Schiebebild, mit dem die Rückseite strukturiert dotiert wird, ein erstes Schiebebild ist, das mit Hilfe mehrere Druckdurchläufe erhalten wurde, umfassend: (i) das strukturierte Aufbringen einer ersten Paste, die eine p-Dotierung ermöglicht, auf erste Bereichen des Substrats, (ii) das strukturierte Aufbringen einer zweiten Paste, die eine n-Dotierung ermöglicht, auf zweite Bereichen des Substrats, und ggf. (iii) das strukturierte Aufbringen einer dritten Paste, die eine n-Dotierung in einer geringeren Konzentration ermöglicht als die zweite Paste, auf dritte Bereichen des Substrats, die die ersten und die zweiten Bereiche umschließen.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, worin nach Aufbringen des ersten Schiebebilds auf das Halbleitersubstrat und Erhitzen gemäß Schritt (c) ein zweites Schiebebild über dem ersten Schiebebild aufgebracht wird, das durch das strukturierte Aufbringen einer vierten Paste auf vierten Bereichen eines Trägers erhalten wurde, wobei die Paste ein organisches Bindemittel sowie ein Pulver, ausgewählt unter Glaspulvern und ggf. organisch modifizierten Keramikpulvern sowie Mischungen davon, welches kein Dotierungsionen enthält, aufweist oder hieraus besteht, und wobei die vierten Bereiche so gewählt sind, dass das zweite Schiebebild die ersten und die zweiten Bereiche des ersten Schiebebildes mit Ausnahme von Kontaktöffnungen und außerdem ggf. die dritten Bereiche oder aber die die ersten und zweiten Bereiche umgebenden Bereiche des Halbleitersubstrats abdeckt, wobei das Halbleitersubstrat nach dem Aufbringen des zweiten Schiebebildes erhitzt wird, derart, dass das organische Material des Schiebebildes vollständig verbrannt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, worin nach dem Verbrennen des organischen Materials des oder der Schiebebilder ein weiteres Schiebebild aufgebracht wird, das durch das strukturierte Aufbringen einer fünften Paste auf fünften Bereichen eines Trägers erhalten wurde, wobei die fünfte Paste ein organisches Bindemittel sowie Metallpartikel aufweist, wobei das Halbleitersubstrat nach dem Aufbringen des weiteren Schiebebildes erhitzt wird, derart, dass das organische Material des Schiebebildes vollständig verbrannt wird und wobei die fünften Bereiche so gewählt sind, dass das Schiebebild nach dem Erhitzen eine elektrisch leitende Struktur bildet, die eine Ankontaktierung der ersten und der zweiten Bereiche darstellt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, worin jedes der eingesetzten Schiebebilder mit einer Justierhilfe versehen ist, um die Schiebebilder untereinander justiert aufbringen zu können.
  11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, worin Schritt (c) folgendes umfasst: (i) für den Zeitraum t1 erfolgendes Aufheizen auf eine Temperatur T1, der ausreicht, um die Verbrennung des organischen Materials in Gang zu setzen, (ii) Halten der Temperatur T1 für einen Zeitraum t2, der ausreicht, um das gesamte organische Material rückstandsfrei zu verbrennen, (iii) für den Zeitraum t3 erfolgendes Aufheizen auf eine Temperatur T2, bei der das Glaspulver zu schmelzen oder zu sintern beginnt, (iv) Halten der Temperatur T2 für einen Zeitraum t4, der ausreicht, dass das gesamte Glas schmilzt oder sintert, (v) für den Zeitraum t5 erfolgendes Aufheizen auf eine Temperatur T3, bei der die Diffusion der Dotierungsionen beginnt, (vi) Halten der Temperatur T3 für einen Zeitraum t6, der ausreicht, um die erforderliche Menge an Dotierungsionen in das Halbleitersubstrat wandern zu lassen, (vii) in dem Zeitraum t7 erfolgendes Abkühlen des Halbleitersubstrats.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, worin die Temperaturen T1 und T2 zusammenfallen.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, worin die Temperaturen T2 und T3 zusammenfallen.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, worin sich die Temperaturen T1 und T2 um mindestens 250°K, vorzugsweise um mindestens 400°K unterscheiden.
  15. Verfahren nach Anspruch 11 oder 14, worin sich die Temperaturen T2 und T3 um mindestens 100°K, vorzugsweise um mindestens 250°K unterscheiden.
  16. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, worin Schritt (c) und ggf. weitere Erhitzungsschritte zumindest bis zum rückstandsfreien Verbrennen der organischen Bestandteile in Umgebungsatmosphäre oder in einer sauerstoffhaltigen, künstlichen Atmosphäre durchgeführt wird.
  17. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, umfassend das Reinigen der ersten Seite des Halbleitersubstrats.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, worin das Halbleitersubstrat vor dem Reinigen angeätzt wird, um eine vorhandene Oxidschicht zu entfernen, sodann nach bekannten Verfahren gereinigt und schließlich mit destilliertem Wasser gewaschen und getrocknet wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, worin das Anätzen mit Hilfe von Flusssäure erfolgt.
  20. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, worin die Oberseite des Halbleitersubstrats vor dem Dotieren mit Hilfe einer Kaliumhydroxid-Ätzung aufgeraut wird, um im Betrieb des fertigen Halbleiterbauelements die Einstrahlcharakteristik zu verbessern.
  21. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, worin das Halbleitersubstrat ein Siliziumsubstrat ist.
  22. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei sich das dotierte Halbleiterbauelement für die Solartechnik eignet.
  23. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, das Teil der Herstellung einer Solarzelle ist.
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