DE112009004975T5 - Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauteil, und Leiterplatteund Herstellungsverfahren für diese - Google Patents

Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauteil, und Leiterplatteund Herstellungsverfahren für diese Download PDF

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Daisuke Niinobe
Kunihiko Nishimura
Shigeru Matsuno
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

Es soll ein Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauteil erhalten werden, bei dem keine Verschlechterung der Substratgüte oder ein Defekt verursachsbilden eines vertieften Abschnitts 115 auf einem Siliciumsubstrat 101; einen Schritt zum Ausbilden einer Diffusionsschicht 102 des N-Typs, die einen Fremdstoff des N-Typs enthält, auf einer Oberfläche des Siliciumsubstrats 101 des P-Typs; und einen Schritt zum Durchführen einer Oberflächenbearbeitung, indem man ein aus einer Gasphase oder Flüssigphase hergestelltes Bearbeitungsfluid, das einen chemisch wirksamen Stoff enthält, auf einen Bereich außer den vertieften Abschnitt 115 des Siliciumsubstrats 101 des P-Typs einwirken lässt, um eine Oberfläche mit einer Eigenschaft zu erhalten, die sich von derjenigen des vertieften Abschnitts 115 unterscheidet.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauteil und eine Leiterplatte und ein Herstellungsverfahren für diese.
  • Hintergrund
  • Typischerweise wird in einem Fertigungsprozess für ein Halbleiterbauteil ein optisches Lithografieverfahren zur Schaltungsmusterausbildung verwendet. In einem Fall jedoch, in dem eine Bearbeitung wie etwa eine Schichtausbildung an derselben Stelle wie in einem Zeichnungsmuster durch Lithografie erfolgt, ist ein Selbstausrichtungsprozess nützlich, der keine Ausrichtung erforderlich macht. Hier umfassen Beispiele eines Selbstausrichtungsprozesses, in dem ein bereits erstelltes Muster als Maske für die nächste Bearbeitung verwendet wird, ein selbstausrichtendes Silicid o. dgl. Entsprechend diesem selbstausrichtenden Silicid ist es möglich, ein Metallsilicid nur auf einem Silicium, das nicht mit einer Siliciumoxidschicht o. dgl. maskiert ist, unter Nutzung einer Eigenschaft auszubilden, dass eine saubere Siliciumoberfläche leicht mit einem Metall reagiert. Indem der Selbstausrichtungsprozess verwendet wird, können insofern Vorteile erzielt werden, als ein Musterzeichnungsprozess durch Lithografie o. dgl. entfallen kann und keine Maskenausrichtung erforderlich ist.
  • Auch bei der Herstellung einer Solarzelle als Halbleiterbauteil kann Lithografie für die Ausbildung eines selektiven Emitters verwendet werden. Allerdings macht die Verwendung optischer Lithografie den Prozess kompliziert, wodurch dessen Herstellungskosten steigen. So wurde ein Verfahren zum Ausbilden eines selektiven Emitters vorgeschlagen, in dem der Selbstausrichtungsprozess mit der Ausbildung einer Elektrodenstruktur kombiniert wird, wobei ein anderes Verfahren als die optische Lithografie verwendet wird (siehe z. B. die Patentschriften 1 und 2).
  • Gemäß Patentschrift 1 wird eine Metallelektrode in einer vorbestimmten Form durch ein Siebdruckverfahren auf einer Halbleitersubstratfläche ausgebildet, auf der ein PN-Übergang gebildet wird, indem Phosphor in die Substratfläche diffundiert wird. Danach wird die Halbleitersubstratfläche, in die Phosphor diffundiert ist, unter Verwendung der Metallelektrode als Maske durch Ätzen mittels reaktiven Ionenätzens (im Nachstehenden als RIE bezeichnet) entfernt, um zu bewirken, dass ein anderer Bereich als der Abschnitt in der Nähe der Metallelektrode einen hohen Widerstand hat. Auf diese Weise wird ein selektiver Emitter hergestellt.
  • Gemäß Patentschrift 2 wird eine Siliciumnitridschicht (Si3N4) auf einem Siliciumsubstrat ausgebildet, auf dem ein PN-Übergang gebildet wurde, indem Phosphor in eine Substratfläche diffundiert wurde. Danach wird die Siliciumnitridschicht durch ein Laserritzverfahren (laser scribing) o. dgl. entfernt, um eine Elektrodenstruktur bereitzustellen. Unter Verwendung der verbleibenden Siliciumnitridschicht als Maske, wird Phosphor diffundiert, um zu bewirken, dass nur ein Abschnitt unter der Elektrode (Elektrodenausbildungsbereich) einen Widerstand hat, der niedriger ist als derjenige in einem Licht aufnehmenden Bereich. Auf diese Weise wird ein selektiver Emitter hergestellt. Dann wird noch eine Implantierte Elektrode nur in einem Bereich geringen Widerstands auf eine selbstausrichtende Weise durch ein Beschichtungsverfahren unter Verwendung der Siliciumnitridschicht als Maske ausgebildet.
  • Anführungsliste
  • Patentschriften
    • Patentschrift 1: Beschreibung des US-Patents Nr. 5,871,591
    • Patentschrift 2: Beschreibung des US-Patents Nr. 5,258,077
    • Nicht-Patentliteratur: J. Szlufcik, H. Elgamel, M. Ghannam, J. Nijs und R. Mertens, „Simple integral screenprinting process for selective emitter polycrystalline silicon solar cells", Applied Physics Letters Vol. 59 (1991), S. 1583.
  • Zusammenfassung
  • Technisches Problem
  • Bei dem in der Patentschrift 1 beschriebenen Verfahren besteht jedoch insofern ein Problem, als, da RIE als Ätzverfahren verwendet wird, Defekte auf einer Substratfläche entstehen, wodurch keine ausreichenden Solarzellenleistungseigenschaften erzielt werden können.
  • Darüber hinaus ist es bei dem in der Patentschrift 2 beschriebenen Verfahren, da ein Maskenmaterial verwendet wird, um die Diffusion eines Dotiermittelfremdstoffs in eine Licht aufnehmende Zone eines Halbleiterbereichs zu unterbinden, notwendig, eine Maske in die Lage zu versetzen, während der Diffusion einer hohen Temperatur standhalten zu können. Es braucht Zeit, wenn eine solche Maske ausgebildet oder eine Fremdstoffdiffusion mehrmals durchgeführt wird, und es bestehen Probleme wie etwa eine Verschlechterung der Substratgüte aufgrund einer solchen Hochtemperaturbearbeitung, und eine Entstehung eines Grenzflächendefekts aufgrund eines Austritts von Wasserstoff aus einer Grenzfläche zwischen dem Substrat und der Maske, o. dgl. Besonders auffällig werden diese Einflüsse in einem polykristallinen Halbleitersubstrat.
  • Beim Anlöten eines Elektronikbauteils an eine Leiterplatte besteht insofern ein Problem, als, wenn das Anlöten an einer Durchgangsöffnung mittels eines Fließtauchverfahrens erfolgt, eine Fläche der Leiterplatte, die mit einem Ausstoßabschnitt in Kontakt ist, groß ist, und die Leiterplatte und die Bauteile deshalb eine Wärmebelastung aus einem Lötbad erfahren, was zu einer Schädigung aufgrund von Verwerfung oder Hitze führt.
  • Diese Erfindung wurde angesichts des Vorstehenden gemacht, und eine Aufgabe von ihr besteht darin, ein Halbleiterbauteil zu erzielen, bei dem keine Verschlechterung der Substratgüte stattfindet und kein Fehler in einem Substrat oder einer Grenzfläche zwischen dem Substrat und der angrenzenden Schicht auftritt, und ein Herstellungsverfahren für das Halbleiterbauteil auf eine selbstausrichtende (oder einfache) Weise zu erzielen. Darüber hinaus besteht, was eine gedruckte Leiterplatte anbelangt, eine Aufgabe darin, eine Leiterplatte zu erzielen, die eine geringe Wärmebelastung erfährt, mit der sie oder ein Bauteil von ihr beaufschlagt wird, und kein Schaden aufgrund Verwerfung oder Hitze angerichtet wird, und ein Herstellungsverfahren für diese zu erzielen.
  • Lösung für das Problem
  • Um die Aufgabe zu erfüllen, umfasst ein Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung: einen Ausbildungsschritt für einen vertieften Abschnitt zum Ausbilden eines vertieften Abschnitts auf einem Halbleitersubstrat; einen Ausbildungsschritt für eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps zum Ausbilden einer Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, bei der es sich um eine Halbleiterschicht handelt, die einen Fremdstoff eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthält, auf einer Fläche des Halbleitersubstrats eines ersten Leitfähigkeitstyps; und einen Oberflächenbearbeitungsschritt zum Durchführen einer Oberflächenbearbeitung, indem man ein aus einer Gasphase oder Flüssigphase hergestelltes Bearbeitungsfluid, das einen chemisch wirksamen Stoff enthält, auf einen Bereich außer dem vertieften Abschnitt des Halbleitersubstrats einwirken lässt, um eine Oberfläche mit einer Eigenschaft zu erhalten, die sich von derjenigen des vertieften Abschnitts unterscheidet.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß dieser Erfindung wird bei der Herstellung eines Halbleiterbauteils nach dem Ausbilden eines vertieften Abschnitts auf einem Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps eine Halbleiterschicht, die einen Fremdstoff eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthält, auf einer Oberflächenseite ausgebildet, die zumindest die den vertieften Abschnitt bildende Fläche enthält, und es kann eine Oberflächenbearbeitung an einem anderen Bereich als dem vorstehend beschriebenen vertieften Abschnitt durch ein Verfahren, bei dem es weniger wahrscheinlich ist, dass ein Defekt entsteht, wie etwa eine Bearbeitung mit chemischer Flüssigkeit durchgeführt werden. Als Ergebnis werden insofern vorteilhafte Wirkungen erzielt, als die Anzahl an Bearbeitungsschritten gesenkt wird, während der das Halbleitersubstrat auf einer hohen Temperatur gehalten wird, und eine Verschlechterung der Substratgüte oder ein Auftreten eines Defekts verhindert wird. Darüber hinaus können verschiedene Arten von Bearbeitung auf eine selbstausrichtende Weise im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen vertieften Abschnitt und einen anderen Abschnitt als den vertieften Abschnitt innerhalb derselben Hauptfläche durchgeführt werden. Somit wird eine vorteilhafte Wirkung erzielt, bei der eine Bearbeitung an einem in einer gewünschten Form ausgebildeten erhöhten Abschnitt oder vertieften Abschnitt mit einer geringeren Anzahl an Schritten durchgeführt werden kann. Da eine Bearbeitung im Hinblick auf den vertieften Abschnitt insbesondere auf eine selbstausrichtende Weise erfolgen kann, handelt es sich um einen Selbstausrichtungsprozess, mit dem mühelos eine implantierte Elektrode hergestellt werden kann. Da verschiedene Bearbeitungsarten für verschiedene Bereiche auf eine selbstausrichtende Weise durchgeführt werden können und dabei die Entstehung von Substrat- und Oberflächendefekten unterbunden wird, ist es insbesondere bei einer Solarzelle möglich, einen selektiven Emitter und eine implantierte Elektrode auszubilden, wodurch eine vorteilhafte Wirkung erzielt wird, mühelos eine Solarzelle mit einer ausgezeichneten Stromerzeugungsleistung herstellen zu können. Darüber hinaus muss beim Ausbilden eines vertieften Abschnitts oder einer Elektrode kein Maskenausbildungsschritt und kein Maskenabziehschritt durchlaufen werden, und auch muss die Halbleitersubstratfläche nicht mit dem RIE geätzt werden. Somit kann insofern eine vorteilhafte Wirkung erzielt werden, als ein gewünschter Abschnitt der Halbleiteroberfläche bearbeitet werden kann, ohne dass eine Verschlechterung und eine Defektentstehung im Halbleitersubstrat verursacht wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1-1 ist eine Draufsicht, die schematisch ein Beispiel des Gesamtaufbaus einer Solarzelle gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 1-2 ist eine Rückansicht der Solarzelle.
  • 1-3 ist eine Querschnittsansicht entlang A-A von 1-2.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht entlang B-B von 1-1.
  • 3-1 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines Bearbeitungsvorgangs eines Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der ersten Ausführungsform (Teil 1) zeigt.
  • 3-2 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines Bearbeitungsvorgangs des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der ersten Ausführungsform (Teil 2) zeigt.
  • 3-3 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines Bearbeitungsvorgangs des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der ersten Ausführungsform (Teil 3) zeigt.
  • 3-4 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines Bearbeitungsvorgangs des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der ersten Ausführungsform (Teil 4) zeigt.
  • 3-5 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines Bearbeitungsvorgangs des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der ersten Ausführungsform (Teil 5) zeigt.
  • 3-6 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines Bearbeitungsvorgangs des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der ersten Ausführungsform (Teil 6) zeigt.
  • 3-7 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines Bearbeitungsvorgangs des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der ersten Ausführungsform (Teil 7) zeigt.
  • 3-8 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines Bearbeitungsvorgangs des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der ersten Ausführungsform (Teil 8) zeigt.
  • 4 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel des Aufbaus einer Solarzelle gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
  • 5-1 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der zweiten Ausführungsform (Teil 1) zeigt.
  • 5-2 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der zweiten Ausführungsform (Teil 2) zeigt.
  • 5-3 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der zweiten Ausführungsform (Teil 3) zeigt.
  • 5-4 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der zweiten Ausführungsform (Teil 4) zeigt.
  • 5-5 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der zweiten Ausführungsform (Teil 5) zeigt.
  • 6 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines Anschlusszustands zwischen einer Leiterplatte und einem Anschluss eines Schaltungselementbauteils gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
  • 7-1 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Leiterplatte gemäß der dritten Ausführungsform (Teil 1) zeigt.
  • 7-2 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Leiterplatte gemäß der dritten Ausführungsform (Teil 2) zeigt.
  • 7-3 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Leiterplatte gemäß der dritten Ausführungsform (Teil 3) zeigt.
  • 7-4 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Leiterplatte gemäß der dritten Ausführungsform (Teil 4) zeigt.
  • 7-5 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Leiterplatte gemäß der dritten Ausführungsform (Teil 5) zeigt.
  • 7-6 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Leiterplatte gemäß der dritten Ausführungsform (Teil 6) zeigt.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils, und eine Leiterplatte und ein Verfahren zu deren Herstellung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im Einzelnen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Anzumerken ist, dass, obwohl eine Beschreibung erfolgt, die in den folgenden Ausführungsformen eine Solarzelle als Beispiel für ein Halbleiterbauteil hernimmt, die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist und geeignet abgeändert werden kann, solange nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird. Anzumerken ist auch, dass es sich bei den in der folgenden Beschreibung verwendeten Querschnittsansichten um schematische Ansichten handelt, und dass sich ein Verhältnis zwischen einer Schichtdicke und einer Schichtbreite, ein Verhältnis in den Dicken von Schichten u. dgl. vom tatsächlichen Verhältnis unterscheidet.
  • Erste Ausführungsform
  • Zuerst wird ein Aufbau einer in dieser ersten Ausführungsform verwendeten Solarzelle beschrieben. 1-1 bis 1-3 sind Schaubilder, die schematisch ein Beispiel des Gesamtaufbaus der Solarzelle nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. 1-1 ist eine Draufsicht auf die Solarzelle, 1-2 ist eine Rückansicht der Solarzelle und 1-3 ist eine Querschnittsansicht entlang A-A von 1-2. 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die schematisch einen Teil des Aufbaus der Solarzelle zeigt, und ist eine Querschnittsansicht entlang B-B von 1-1.
  • Eine Solarzelle 100 umfasst auf einer Licht aufnehmenden Oberflächenseite (im Nachstehenden als Vorderflächenseite bezeichnet) ein Siliciumsubstrat 101 des P-Typs als Halbleitersubstrat, einen vertieften Abschnitt 115, der so vorgesehen ist, dass er einer Stelle entspricht, an der eine Vorderseitenelektrode 110 ausgebildet wird. Die Solarzelle 100 umfasst auch, und zwar auf einer Vorderseite des Siliciumsubstrats 101 außer dem vertieften Abschnitt 115, eine Texturstruktur mit Unebenheiten, die nicht gezeigt und zum Zweck des Reduzierens einer Lichtreflexion an der Vorderseite ausgebildet sind. Innerhalb eines Bereichs ausgehend von der Vorderseite des Siliciumsubstrats 101 bis zu einer vorbestimmten Tiefe, die den vertieften Abschnitt 115 umfasst, ist eine Diffusionsschicht 102 des N-Typs ausgebildet, in die ein Fremdstoff des N-Typs wie etwa Phosphor diffundiert ist. Somit ist ein PN-Übergang an der Vorderseite des Siliciumsubstrats 101 gebildet.
  • Am vertieften Abschnitt 115, der auf der Vorderseite des Siliciumsubstrats 101 ausgebildet ist, ist die Vorderseitenelektrode (Elektrode auf der Licht aufnehmenden Oberflächenseite) 110 ausgebildet. Die Vorderseitenelektrode 110 setzt sich zusammen aus: Gitterelektroden 111, die aus Silber o. dgl. hergestellt sind, die in einer Kammform vorgesehen sind, um lokal einen Strom (Elektronen) aufzunehmen, der durch den PN-Übergang erzeugt wird; und einer Buselektrode 112, die aus Silber o. dgl. hergestellt und im Wesentlichen senkrecht zu den Gitterelektroden 111 vorgesehen ist, um eine Verbindung zwischen den Gitterelektroden 111 herzustellen, wobei die Buselektroden 112 dazu dienen, einen durch die Gitterelektroden 111 aufgenommenen Strom abzuziehen. Auch ist auf einer Oberseite der Diffusionsschicht 102 des N-Typs, auf der die Vorderseitenelektrode 110 nicht ausgebildet ist (im Nachstehenden als Licht aufnehmender Abschnitt bezeichnet), eine Antireflexionsschicht 103 ausgebildet, um eine Reflexion des auf die Licht aufnehmende Fläche des Siliciumsubstrats 101 einfallenden Lichts zu verhindern.
  • Andererseits ist auf einer Fläche, die der Licht aufnehmenden Fläche des Siliciumsubstrats 101 des P-Typs entgegengesetzt ist (in Nachstehenden als Rückseite bezeichnet, eine rückseitige elektrische Feldschicht 104 mit einer Fremdstoffkonzentration des P-Typs, die höher ist als diejenige des Siliciumsubstrats 101, ausgebildet, die BSF (Back Surface Field-Rückseitenfeld) genannt wird und Minoritätsträger (in diesem Fall Elektronen), die zur Rückflächenseite gewandert sind, zur Vorderflächenseite leitet. Auf der dem Substrat entgegengesetzten Seite und angrenzend an die rückseitige elektrische Feldschicht 104 ist ausgebildet: eine Rückseitenelektrode 120, die aus einer rückseitigen Kollektorelektrode 121 gebildet ist, wobei die Rückseitenelektrode 120 aus Aluminium o. dgl. hergestellt und im Wesentlichen auf der gesamten Fläche der Rückseite des Siliciumsubstrats 101 des P-Typs vorgesehen ist, um einen Strom eines Trägers aufzunehmen, der durch den PN-Übergang einer Ladungsisolierung unterworfen ist, und um einfallendes Licht zu reflektieren; eine rückseitige Ableitelektrode 122, die aus Kupfer o. dgl. hergestellt ist, um einen Strom, der in der rückseitigen Kollektorelektrode 121 erzeugt wird, nach außen abzuleiten.
  • Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die Diffusionsschicht 102 des N-Typs, die auf der Licht aufnehmenden Flächenseite des Siliciumsubstrats 101 der Solarzelle ausgebildet ist: eine hoch konzentrierte Diffusionsschicht 102H, in der ein Fremdstoff des N-Typs in einer hohen Konzentration in eine Zone diffundiert ist, in der die Vorderseitenelektrode 110 ausgebildet ist; und eine niedrig konzentrierte Diffusionsschicht 102L, in der ein Fremdstoff des N-Typs in einer im Vergleich zur hoch konzentrierten Diffusionsschicht 102H niedrigeren Konzentration in eine Zone diffundiert ist, in der die Vorderseitenelektrode 110 nicht ausgebildet ist, d. h. hier in einer Zone, in der die Antireflexionsschicht 103 ausgebildet ist. Das heißt, in der Diffusionsschicht 102 des N-Typs ist eine Fremdstoffkonzentration des N-Typs in dem Licht aufnehmenden Abschnitt, in dem die Vorderseitenelektrode 110 nicht ausgebildet ist, gesenkt, und eine Fremdstoffkonzentration des N-Typs in einem Elektrodenkontaktabschnitt ist erhöht. Somit unterbindet die Diffusionsschicht 102 des N-Typs eine Trägerrekombination, die von einem Fremdstoff im Licht aufnehmenden Abschnitt herrührt, und senkt den Widerstand im Elektrodenkontaktabschnitt.
  • Wenn bei der so aufgebauten Solarzelle 100 von der Licht aufnehmenden Oberflächenseite der Solarzelle 100 her Sonnenlicht auf die PN-Übergangsfläche (Übergangsfläche zwischen dem Siliciumsubstrat 101 des P-Typs und der Diffusionsschicht 102 des N-Typs) strahlt, entstehen Defektelektronen und Elektronen. Aufgrund des elektrischen Felds in der Nähe der PN-Übergangsfläche bewegen sich die entstandenen Elektronen zur Diffusionsschicht 102 des N-Typs, und die Defektelektronen bewegen sich zur rückseitigen elektrischen Feldschicht 104. Im Ergebnis sind Elektronen in der Diffusionsschicht 102 des N-Typs im Überschuss vorhanden, und Defektelektronen sind in der rückseitigen elektrischen Feldschicht 104 im Überschuss vorhanden, wodurch eine fotovoltaische Energie erzeugt wird. Im Ergebnis wird die an die Diffusionsschicht 102 des N-Typs angeschlossene Vorderseitenelektrode 110 zu einer Minus-Elektrode und die an die rückseitige elektrische Feldschicht 104 angeschlossene Rückseitenelektrode 120 zu einer Plus-Elektrode, wodurch ein Strom zu einem in der Figur nicht gezeigten externen Kreislauf fließt.
  • Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der Solarzelle 100 beschrieben, die einen solchen Aufbau hat. 3-1 bis 3-8 sind Teilquerschnittsansichten, die schematisch ein Beispiel eines Bearbeitungsvorgangs des Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle gemäß der ersten Ausführungsform zeigen. Anzumerken ist, dass in diesen Schaubildern der Abschnitt, der 2 entspricht, d. h. ein Abschnitt des Querschnitts vertikal zur Erstreckungsrichtung der Gitterelektrode gezeigt ist.
  • Zuerst wird das Siliciumsubstrat 101 vorbereitet (3-1). Hier wird ein monokristallines Siliciumsubstrat des P-Typs vorbereitet. Als Nächstes wird ein Laserstrahl auf die Hauptfläche auf einer Seite des Siliciumsubstrats 101 durch ein Laserritzverfahren abgestrahlt, um die vertieften Abschnitte 115 zu bilden (3-2). Hier wird der vertiefte Abschnitt 115 ausgebildet und dabei eine Tiefe, Breite und ein Muster von diesem eingestellt, um vorab eine gewünschte fertige Elektrodenform zu erhalten. Bevorzugt wird ein großes Verhältnis der Tiefe des vertieften Abschnitts 115 im Hinblick auf seine Breite eingestellt, um die Antireflexionsschicht 103 in einem späteren Schritt nicht im vertieften Abschnitt 115 auszubilden. Der Bereich, auf den in diesem Schritt kein Laserstrahl abgestrahlt wird, wird im Verhältnis zu einem erhöhten Abschnitt. Anzumerken ist, dass, obwohl hier das Laserritzverfahren als Verfahren zum Ausbilden des vertieften Abschnitts 115 verwendet wird, der vertiefte Abschnitt 115 (Auskehlung) auch durch ein Verfahren wie etwa ein mechanisches Ritzverfahren, ein Funkenerosionsverfahren, ein Abstrahlverfahren oder ein lokales Ätzen eines Kontaktabschnitts zwischen einem Metallkatalysator in Fluorwasserstoffsäure und Silicium ausgebildet werden kann.
  • Als Nächstes wird das Siliciumsubstrat 101 in eine erwärmte alkalische Lösung eingetaucht, um seine Oberfläche unter Verwendung anisotropischen Ätzens aufzurauen, indem die alkalische Lösung verwendet wird, und auch, um einen Defekt in der Nähe der Halbleitersubstratoberfläche und einen Defekt zu entfernen, der bei der Ausbildung des vertieften Abschnitts entstanden ist. Anzumerken ist, dass in den folgenden Zeichnungen die Darstellung der auf der Oberfläche des Siliciumsubstrats 101 gebildeten Texturstruktur weggelassen ist. Danach wird das Siliciumsubstrat 101 in einer Gasatmosphäre aus Phosphoroxychlorid (POCl3) erhitzt, um Phosphor in die Oberflächen des Siliciumsubstrats 101 zu diffundieren, wodurch die hoch konzentrierten Diffusionsschichten 102H (3-3) entstehen. Dann ist in der hoch konzentrierten Diffusionsschicht 102H die Konzentration an Phosphor, bei dem es sich um einen Fremdstoff des N-Typs handelt, an deren Oberfläche hoch und nimmt graduell zum Inneren des Siliciumsubstrats 101 hin ab. So werden die PN-Übergänge an den Oberflächen des Siliciumsubstrats 101 (einschließlich der Rückseite und Seitenfläche von diesem) gebildet. Der Flächenwiderstand der hoch konzentrierten Diffusionsschicht 102H wird vorzugsweise auf 1 bis 60 Ω/☐ eingestellt, um den Kontaktwiderstand mit der später noch auszubildenden Vorderseitenelektrode 110 zu senken. Danach wird das Siliciumsubstrat 101 in eine wässrige Fluorwasserstoffsäurelösung eingetaucht, um seine Oberfläche hydrophob zu machen, und eine Phosphorglasschicht, die sich auf der Oberfläche des Siliciumsubstrats 101 gebildet hat, wird entfernt.
  • Als Nächstes wird eine aus einer Mischlösung von Fluorwasserstoffsäure und Salpetersäure bestehende temperaturgesteuerte Ätzlösung außer mit den vertieften Abschnitten 115 mit der Vorderseite des Siliciumsubstrats 101 in Kontakt gebracht, um die äußerste Fläche der hoch konzentrierten Diffusionsschicht 102H zu entfernen (3-4). In 3-4 wird, um die äußerste Fläche der hoch konzentrierten Diffusionsschicht 102H zu entfernen, eine Ätzvorrichtung 200 verwendet, die mehrere Schwammgummiwalzen 202 als Aufnehmer für chemische Flüssigkeit umfasst, die an der Oberseite eines Ätzlagertanks 201 vorgesehen sind, in dem eine Ätzlösung 210 vorgehalten ist. Der Durchmesser der Schwammgummiwalze 202 ist vorzugsweise größer ausgebildet als die Breite der Gitterelektrode 111 oder der Buselektrode 112.
  • Mit der wie vorstehend beschriebenen Ätzvorrichtung 200 werden die Schwammgummiwalzen 202 gedreht, und dabei wird zumindest ein Teil von diesen in die Ätzlösung 210 eingetaucht und das Siliciumsubstrat 101 bewegt sich, während der Kontakt zwischen dem Siliciumsubstrat 101 und den Schwammgummiwalzen 202 aufrechterhalten bleibt. Dementsprechend wird die Ätzlösung 210 mit der Vorderseite des mit den Schwammgummiwalzen 202 in Kontakt stehenden Siliciumsubstrats 101 in Kontakt gebracht. Als Ergebnis wird die Siliciumschicht entfernt, in der Phosphor in einer hohen Konzentration in der äußersten Oberfläche des erhöhten Abschnitts des Siliciumsubstrats 101 diffundiert ist. Anzumerken ist, dass, obwohl die Texturstruktur im erhöhten Abschnitt ausgebildet wird, die Schwammgummiwalzen 202 der Texturstruktur folgen und sich in Übereinstimmung mit dieser verformen können, indem die Schwammgummihärte oder Schwammgummiart der Schwammgummiwalze 202 oder ein Druck zum Andrücken eines Wafers (des Siliciumsubstrats 101) an die chemische Flüssigkeit (die Ätzlösung 210) geregelt/gesteuert wird, um eine Benetzbarkeit des Wafers mit chemischer Flüssigkeit einzustellen, und die im Schwammgummi aufgenommene chemische Flüssigkeit durch die Oberflächenspannung mit dem Wafer in Kontakt gehalten werden kann. Im Ergebnis ist es möglich, die Siliciumschicht an der äußersten Oberfläche der Texturstruktur gleichmäßig zu ätzen. Indem ein Schwamm mit einer feinen Unebenheit oder eine andere Flüssigkeit aufnehmende Struktur als ein Schwamm verwendet wird, kann darüber hinaus eine Kontaktfläche zwischen dem Wafer und einer chemische Flüssigkeit aufnehmenden Struktur oder die Weichheit der chemische Flüssigkeit aufnehmenden Struktur verändert werden, wodurch die Ätzgleichmäßigkeit verbessert wird. Außerdem treten die Schwammgummiwalzen 202 nicht in die vertieften Abschnitte 115 ein. Falls die Schwammgummiwalze 202 möglicherweise doch in den vertieften Abschnitt 115 eintritt und die Ätzlösung 210 mit der Oberfläche der hoch konzentrierten Diffusionsschicht 102H in Kontakt kommt, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Ätzlösung 210 in den vertieften Abschnitt 115 eintritt, und zwar wegen des Hydrophobisierungsprozesses, der an diesem durchgeführt wurde. Deshalb ist es weniger wahrscheinlich, dass die äußerste Oberfläche im Inneren des vertieften Abschnitts 115 entfernt wird. Mit dieser Vorgehensweise wird im erhöhten Abschnitt in der hoch konzentrierten Diffusionsschicht 102H die Siliciumschicht an deren äußerster Oberfläche entfernt, in der Phosphor in einer hohen Konzentration diffundiert ist, wodurch die niedrig konzentrierte Diffusionsschicht 102L erhalten wird, bei der es sich um eine Halbleiterschicht mit einem im Vergleich zum vertieften Abschnitt 115 höheren Widerstand handelt. So wird die Diffusionsschicht 102 des N-Typs, die die im erhöhten Abschnitt vorhandene niedrig konzentrierte Diffusionsschicht 102L und die im vertieften Abschnitt 115 vorhandene hoch konzentrierte Diffusionsschicht 102H umfasst, auf der Vorderseite des Siliciumsubstrats 101 ausgebildet. Anzumerken ist, dass der Flächenwiderstand des erhöhten Abschnitts zur Verwendung als Licht aufnehmender Solarzellenabschnitt vorzugsweise auf 50 bis 500 Ω/☐ eingestellt wird.
  • Obwohl in der Figur nicht gezeigt, werden danach die an der Seitenfläche und an der Rückseite des Siliciumsubstrats 101 gebildeten hoch konzentrierten Diffusionsschichten 102H entfernt, um den Kurzschluss zwischen der Vorderseitenelektrode und der Rückseitenelektrode zu verhindern (3-5). Um den Kurzschluss zu verhindern, muss die N-Schicht (die hoch konzentrierte Diffusionsschicht 102H) nicht auf der gesamten Rückseite entfernt werden, und es ist nur notwendig, die N-Schicht an dem Seitenflächenabschnitt zu entfernen. Als ein Verfahren zum Entfernen einer solchen Diffusionsschicht auf der Seitenfläche, kann das Verfahren dieses Patents verwendet werden, d. h. es kann ein Verfahren verwendet werden, bei dem ein Wafer oder mehrere Wafer übereinander gestapelt werden, um einen Block zu bilden, die Schwammgummiwalze in Drehung versetzt und dabei der Seitenkantenabschnitt der Waferseitenfläche mit der Schwammgummiwalze 202 in Kontakt gebracht wird, und der/die Wafer entlang der Schwammgummiwalze vorbeigeführt wird/werden. In diesem Fall wird, da die Vorderseitenelektrode und die Rückseitenelektrode durch die Bearbeitung mit chemischer Flüssigkeit, die einen geringen Schaden am Wafer bewirkt, voneinander getrennt werden können, insofern ein Vorteil erzielt, als es möglich ist, im Vergleich zu einem herkömmlichen Trennverfahren, das einen Laser o. dgl. verwendet, eine Solarzelle mit einer höheren Isolierungseigenschaft zwischen der Vorderseiten- und der Rückseitenelektrode und einer ausgezeichneten elektrischen Leistung herzustellen.
  • Die Ätzlösung 210 wird hier nur mit dem erhöhten Abschnitt des Siliciumsubstrats 101 in Kontakt gebracht. Jedoch kann auch ein Bearbeitungsfluid, das aus einer Gas- oder einer Flüssigphase besteht und eine Chemikalie mit einer Eigenschaft, chemisch aktiv zu sein, enthält, nur mit dem erhöhten Abschnitt des Siliciumsubstrats 101 in Kontakt gebracht werden, zum Beispiel kann man das Siliciumsubstrat 101 auf der Ätzlösung 210 so aufschwimmen lassen, usw., dass die Oberfläche des Siliciumsubstrats 101, auf der vertiefte Abschnitte ausgebildet sind, mit der Ätzlösung 210 in Kontakt ist. Auf diese Weise kann die Siliciumschicht an der äußersten Oberfläche des erhöhten Abschnitts entfernt werden, in dem Phosphor in einer hohen Konzentration diffundiert ist.
  • Danach wird die aus einer amorphen Siliciumnitridschicht bestehende Antireflexionsschicht 103 durch ein Aufstäubungsverfahren auf der Seite der Lichteinfallsebene (Vorderseite) des Siliciumsubstrats 101 ausgebildet (3-6). Dabei werden die Bedingungen zur Schichtausbildung so eingestellt, dass die Antireflexionsschicht 103 nicht im Inneren des vertieften Abschnitts 115 gebildet wird. Die Antireflexionsschicht 103 kann nur im erhöhten Abschnitt ausgebildet werden, indem eine Schichtausbildung der Antireflexionsschicht 103 unter einer solchen Bedingung erfolgt, dass eine Stufenabdeckungseigenschaft gering ist. Zum Beispiel wird so vorgegangen, dass ein größeres Verhältnis einer Tiefe des vertieften Abschnitts 115 im Hinblick auf eine Breite von diesem eingestellt und die Substratvorderseite im Hinblick auf die Aufdampfungsquelle (Target) diagonal angeordnet wird, oder indem die Substrattemperatur gesenkt, die Materialgasströmungsrate, der Druck und die Eingangsleistung eingestellt werden und die mittlere freie Weglänge des Schichtbildungsmaterialgases verkürzt wird.
  • Als Nächstes wird das Siliciumsubstrat, nachdem die Rückseite des Siliciumsubstrats 101 mit einer Klebefolie geschützt wurde, in eine Nickelionen enthaltende Lösung eingetaucht und das Siliciumsubstrat dabei mit Licht bestrahlt, um eine stromlose Kupferbeschichtung auf der Seite der Lichteinfallsebene des Siliciumsubstrats 101 durchzuführen. Indem das Substrat danach erwärmt wird, d. h. das Substrat auf eine Temperatur von 100 bis 400°C erhitzt wird, wird die Adhäsion zwischen der Elektrode und dem Silicium verbessert. Darüber hinaus wird die Seite der Lichteinfallsebene des Siliciumsubstrats 101, an der die stromlose Kupferbeschichtung durchgeführt wurde, in eine Kupferionen enthaltende Lösung eingetaucht und dabei mit Licht bestrahlt. Im Ergebnis wird das Metall (Kupfer) abgeschieden, um die Vorderseitenelektrode (die Gitterelektrode 111) nur im Inneren des vertieften Abschnitts 115 mit einem geringen Widerstand auszubilden, in dem keine Antireflexionsschicht 103 ausgebildet ist (3-7).
  • Danach wird die Klebefolie entfernt, die die Rückseite des Siliciumsubstrats 101 geschützt hat, und es werden eine Aluminiumpulver enthaltende Paste und eine Silberpulver enthaltende Paste (nicht gezeigt) auf die Rückseite des Siliciumsubstrats 101 durch ein Verfahren wie etwa ein Siebdruckverfahren unter Verwendung einer Maskenschablone für die Rückseitenelektrode aufgetragen und getrocknet, um eine Rückseitenelektrodenausbildungsschicht 120A zu bilden (3-8). Danach wird das Siliciumsubstrat 101 ausgeheizt, um Aluminium in die Rückflächenseite des Siliciumsubstrats 101 zu diffundieren, wodurch die rückseitige elektrische Feldschicht 104 und die aus Aluminium und Silber hergestellte Rückseitenelektrode (die rückseitige Kollektorelektrode 121) ausgebildet werden. Mit den vorstehend beschriebenen Schritten wird die in 1-1 bis 2 gezeigte Solarzelle erhalten.
  • Obwohl die vorstehende Beschreibung erfolgte, indem die Solarzelle als Beispiel hergenommen wurde, die sich des Siliciumsubstrats 101 bedient, kann die vorliegende Erfindung auch auf Halbleiterbauteile oder Bauteile angewendet werden, die andere organische Bauteile als Silicium oder eine Solarzelle umfassen. Obwohl in der vorstehenden Beschreibung ein Fall beschrieben wurde, bei dem das monokristalline Substrat verwendet wird und die Elektrode der Licht aufnehmenden Fläche o. dgl. ausgebildet wird, kann die vorliegende Erfindung auch auf ein polykristallines Substrat oder eine Solarzelle eines zweiseitigen Stromerzeugungstyps angewendet werden, bei dem deren beide Seiten als Licht aufnehmende Flächen dienen.
  • Darüber hinaus wird nach der vorstehenden Beschreibung nur der erhöhte Abschnitt dadurch bearbeitet, dass das Siliciumsubstrat 101 über die Schwammgummiwalzen 202 mit der Ätzvorrichtung 200 mit der Ätzlösung 210 in Kontakt gebracht wird, und die Ätzlösung 210 davon abgehalten wird, in den vertieften Abschnitt 115 einzutreten, um den Kontakt zwischen der Ätzlösung 210 und dem Inneren des vertieften Abschnitts 115 des Siliciumsubstrats 101 zu verhindern. Zusätzlich dazu lässt sich jedoch ein Verfahren, das sich eines Lösungsmittels mit hoher Viskosität wie etwa Wasser bedient, ein Verfahren, das sich eines Lösungsmittels mit einer geringen Benetzbarkeit im Hinblick auf das Halbleitersubstrat bedient, ein Verfahren, in dem Luftblasen in das auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmende Halbleitersubstrat eingeleitet und in den vertieften Abschnitt des Halbleitersubstrats aufgenommen werden, o. dgl. einsetzen. Mit diesen Verfahren ist es auch möglich, den Kontakt zwischen der Ätzlösung 210 und dem Inneren des vertieften Abschnitts des Halbleitersubstrats zu verhindern, wodurch nur der erhöhte Abschnitt geätzt werden kann.
  • Darüber hinaus lässt sich als das vorstehend beschriebene Ätzverfahren nicht nur ein Ätzen mit chemischer Flüssigkeit, sondern auch ein Gasphasenverfahren einsetzen, mit dem kein Schaden am Substrat verursacht wird. Beim Ausbilden des vertieften Abschnitts 115, wie etwa einer Auskehlung, am Ausgangssubstrat, wird bevorzugt, ein Verfahren durchzuführen, mit dem ein Bearbeitungsschaden weniger ernst ist, um eine Tiefe und einen Zeitbetrag zu reduzieren, um eine Behebung des durch das Ätzen mit chemischer Flüssigkeit entstandenen Schadens durchzuführen. Speziell in einem Fall, in dem ein Laserbearbeitungsverfahren eingesetzt wird, indem die Bearbeitung unter Verwendung von Laserlicht mit einer Wellenlänge in einem Bereich mit einem großen Lichtabsorptionskoeffizienten des Halbleiters erfolgt, ist es möglich, die Schadenstiefe herabzusetzen. Darüber hinaus ist es möglich, einen Ätzbetrag und einen Zeitbetrag des Schadensbehebungsschritts zu senken.
  • Hier werden die Ergebnisse einer Auswertung der Leistungsmerkmale der unter Verwendung der ersten Ausführungsform hergestellten Solarzelle aufgezeigt. Die Solarzelle, die mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren gefertigt wird, ist als Beispiel 1 bezeichnet. Eine Solarzelle, die auf dieselbe Weise wie im vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt wird, mit der Ausnahme, dass das Ätzen des vertieften Abschnitts 115 nicht erfolgt und die Vorderseitenelektrode 110 durch ein Druckverfahren anstelle des Beschichtungsverfahrens ausgebildet wird, ist als Vergleichsbeispiel 1 beschrieben.
  • Bei Tabelle 1 handelt es sich um eine Tabelle, die die Ausgangsleistungsmerkmale der Solarzelle des Beispiels 1 in Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel 1 zeigt. Hier ist, was jede Solarzelle angeht, die Zelle tatsächlich aktiviert. Ein fotoelektrischer Umwandlungsleistungsgrad (%), ein Füllfaktor (%), eine Kurzschlussstromdichte (mA/cm2) und eine Leerlaufspannung (V) werden als Solarzellenleistungsmerkmale gemessen und jeder Wert des Beispiels 1 wird im Hinblick auf das Vergleichsbeispiel 1 berechnet. Tabelle 1
    fotoelektrischer Umwandlungswirkungsgrad Füllfaktor Kurzschlussstromdichte Leerlaufspannung
    Beispiel/Vergleichsbeispiel 1,06 1,01 1,04 1,01
  • Im Beispiel 1 umfassen die Herstellungsschritte für die Solarzelle keinen Ätzschritt durch das RIE. Deshalb ist es möglich, während eine Defektentstehung im Halbleitersubstrat unterbunden und eine wirksame Getterung bereitgestellt wird, indem man die gesamte Oberfläche des Substrats auf einmal einen geringen Widerstand haben lässt, einen selektiven Emitter mit einem einfachen Prozess auszubilden, um eine Fremdstoffkonzentration im Halbleiter des Licht aufnehmenden Abschnitts zu senken und eine Fremdstoffkonzentration im Elektrodenkontaktabschnitt zu erhöhen. Im Ergebnis wird eine vom Fremdstoff herrührende Trägerrekombination im Licht aufnehmenden Abschnitt unterbunden, wie in Tabelle 1 gezeigt ist. Deshalb nehmen der Kurzschlussstrom und die Leerlaufspannung im Vergleich zum Vergleichsbeispiel 1 zu und der Widerstand im Elektrodenkontaktabschnitt sinkt, wodurch der Füllfaktor besser wird. Im Ergebnis ist es möglich, im Vergleich zum Vergleichsbeispiel 1 eine von der Stromerzeugungsfähigkeit her ausgezeichnete Solarzelle zu erhalten.
  • Indem außerdem im Beispiel 1 eine implantierte, als Vorderseitenelektrode 110 dienende Elektrode mit einem einfachen Prozess in einer selbstausrichtenden Weise ausgebildet wird, ist es möglich, die auf der Licht aufnehmenden Fläche ausgebildete Elektrode im Vergleich zum Druckverfahren dicker auszulegen und die Kontaktfläche mit dem Siliciumsubstrat 101 zu vergrößern. Im Ergebnis kann der Widerstand gesenkt werden, wodurch der Füllfaktor besser wird.
  • Darüber hinaus ist es im Beispiel 1 möglich, im Vergleich zum Druckverfahren, das typischerweise bei Massenproduktion eingesetzt wird, eine dünnere Elektrode auszubilden. Somit ist es möglich, einen Bereich der Licht aufnehmenden Fläche, die zur Lichtabsorption verwendet werden kann, wirksam zu vergrößern, wodurch eine Solarzelle mit einem höheren Kurzschlussstrom erzielt werden kann.
  • Als Nächstes werden Wirkungen der ersten Ausführungsform im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren beschrieben. Bei dem in der Patentschrift 2 beschriebenen Verfahren erfolgt eine Diffusion zweimal, und das Halbleitersubstrat muss mehrmals auf einer hohen Temperatur von ca. 800 Grad sein, um eine Siliciumnitridschicht (Si3N4) als Antireflexionsschicht 103 auszubilden, die bei der zweiten Diffusion einer hohen Temperatur standhalten kann. Diese bei hoher Temperatur erfolgenden Schritte führen zu einer Verschlechterung der Substratgüte und einer gesenkten Bearbeitungsgeschwindigkeit.
  • Bei dem in der Patentschrift 1 beschriebenen Verfahren wird, nachdem eine einmalige Fremdstoffdiffusion erfolgte, eine Maske in einer Elektrodenform ausgebildet und das RIE als Ausbildungsverfahren durch Ätzen für einen selektiven Emitter eingesetzt. Da jedoch Plasma zum Ätzen verwendet wird, um eine Emitterschicht einen hohen Widerstand haben zu lassen, entsteht ein Defekt auf der Substratoberfläche, die somit keine ausreichenden Solarzelleneigenschaften erlangt. Darüber hinaus besteht insofern ein Problem, als die unebene Oberflächenstruktur, die zu Zwecken des Lichteinfangs ausgebildet wurde, durch das Ätzen mittels RIE zerstört wird.
  • Um diese Probleme zu vermeiden, wurde im Nicht-Patentliteratur-Dokument 1, zum Beispiel über ein Verfahren zum Herstellen einer Emitterschicht mit einem hohen Widerstand durch Flüssigphasenätzen berichtet. Allerdings bestehen insofern Probleme, als ein Schritt des Ausbildens einer Ätzmaske und ein Schritt des Abziehens der Ätzmaske hinzukommen und eine Elektrodenausrichtung notwendig wird. Da darüber hinaus die implantierte Elektrode nicht gleichzeitig ausgebildet werden kann, müssen weitere Schritte durchgeführt werden, um die implantierte Elektrode auszubilden.
  • Da jedoch die erste Ausführungsform den keinen Schaden verursachenden Schritt, einen Emitter einen hohen Widerstand haben zu lassen, unter Verwendung des selbstausrichtenden Ätzens am erhöhten Abschnitt nutzt, kann der selektive Emitter ausgebildet werden, wobei nur einmal eine Hochtemperaturdiffusion ohne Ausbilden und Entfernen der Maske erfolgt. Im Ergebnis lassen sich die vorteilhaften Wirkungen erzielen, die Bearbeitungszeit verkürzen und eine Solarzelle mit einem ausgezeichneten Stromerzeugungswirkungsgrad mit einfachen Schritten herstellen zu können.
  • Als ein solches Bearbeitungsverfahren für einen erhöhten Abschnitt durch Ätzen, ist es einfach vorstellbar, chemisch-mechanisches Polieren (im Nachstehenden als CMP bezeichnet) o. dgl. einzusetzen. Da jedoch nur eine flache Fläche ausgebildet werden kann, kann CMP bei einer Solarzelle o. dgl. nicht verwendet werden, bei der es bevorzugt ist, ein Substrat mit Unebenheiten auszubilden, um zum Beispiel eine unebene Struktur zum Lichteinfang an deren Oberfläche auszubilden.
  • Für ein solches Substrat mit Unebenheiten auf dessen Oberfläche kann die Selektivität für den Eintritt der chemischen Flüssigkeit in den vertieften Abschnitt 115 bereitgestellt werden, indem ein großes Verhältnis einer Tiefe des vorab im Halbleitersubstrat durch Laserbearbeitung o. dgl. ausgebildeten vertieften Abschnitts 115 im Hinblick auf eine Breite von diesem angesetzt wird, indem dieses Verhältnis größer angesetzt wird als ein Verhältnis einer Tiefe des vertieften Abschnitts oder des erhöhten Abschnitts der zur Zwecken des Lichteinfangs vorgesehenen Texturstruktur im Hinblick auf eine Breite von diesem, und indem die Viskosität der chemischen Flüssigkeit ausgewählt wird. Als Ergebnis wird der zur Zwecken des Lichteinfangs vorgesehene Texturstrukturabschnitt gleichmäßig geätzt, wohingegen es möglich ist, ein Ätzen im Elektrodenabschnitt zu unterbinden. Das Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform zum Entfernen der äußersten Fläche, in der eine Diffusion in einer hohen Konzentration erfolgt, hat insofern einen Vorteil, als im Vergleich zum CMP weniger Schaden angerichtet wird.
  • Darüber hinaus wird gemäß dem herkömmlichen technischen Verfahren nach der Ausbildung der Antireflexionsschicht 103 eine Silber enthaltende Paste auf die Antireflexionsschicht 103 aufgedruckt und ein Ausheizprozess bei einer hohen Temperatur durchgeführt, so dass die Paste ausgeheizt wird und die Antireflexionsschicht 103 durchdringt, um das Siliciumsubstrat 101 zu erreichen, was zu einer Verschlechterung der Substratgüte führt. Da es jedoch gemäß der ersten Ausführungsform möglich ist, die Elektrode direkt in Kontakt mit dem Substrat auszubilden, ohne die Antireflexionsschicht 103 dazwischen einzusetzen, kann eine Temperatur für den Ausheizprozess zum Ausheizen der Elektrode gesenkt werden. Im Ergebnis wird verhindert, dass eine durch die Ausbildung der Vorderseitenelektrode 110 verursachte Verschlechterung der Substratgüte auftritt, und es kann eine elektrische Verbindung mit einer hohen Adhäsionsfestigkeit und einer ausgezeichneten Langzeitzuverlässigkeit erzielt werden. Selbst in einem Fall, in dem ein Verhältnis zwischen einer Breite und einer Höhe des vertieften Abschnitts nicht ausreichend ist und sich somit eine Siliciumnitridschicht im vertieften Abschnitt bildet, kann die Dicke der Siliciumnitridschicht im vertieften Abschnitt geringer ausgelegt werden als im erhöhten Abschnitt. Deshalb ist es möglich, eine zum Ausheizen der Antireflexionsschicht 103 notwendige Temperatur für den Ausheizprozess zu senken und die Adhäsionsfestigkeit der Elektrode am Siliciumsubstrat 101 zu verbessern.
  • Wie vorstehend beschrieben, lässt sich gemäß der ersten Ausführungsform eine Wirkung erzielen, ein Halbleitersubstrat zu einem gewünschten Muster bearbeiten zu können, ohne eine Maske zu verwenden. Insbesondere bei einer Solarzelle wird durch das Verhindern einer Substratverschlechterung durch einen weniger häufigen Einsatz eines Hochtemperaturprozesses wie etwa Diffusion, oder indem chemisches Ätzen eingesetzt werden kann, das weniger Schaden anrichtet, eine Defektenstehungsrate verhindert. Darüber hinaus können ein Bereich hohen Widerstands und ein Bereich geringen Widerstands separat auf eine selbstausrichtende Weise im Hinblick auf ein Elektrodenmuster mit einem einfachen Schritt ausgebildet werden, und ein selektiver Emitter und eine implantierte Elektrode können auf der Licht aufnehmenden Oberflächenseite ausgebildet werden. Als Ergebnis kann im Vergleich zu einem Fall, in dem eine Vorderseitenelektrode durch ein Druckverfahren ausgebildet wird, ohne den vertieften Abschnitt 115 auf der Vorderseite vorzusehen, eine Solarbatteriezelle mit Solarzellenleistungsmerkmalen wie etwa einem erhöhten Kurzschlussstrom und einer erhöhten Leerlaufspannung hergestellt werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • 4 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel des Aufbaus einer Solarzelle gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Diese Figur zeigt auch einen Teil eines Querschnitts in einer zur Gitterelektrode vertikalen Richtung wie in 2. In der Solarzelle der zweiten Ausführungsform ist die Vorderseitenelektrode 110 in den vertieften Abschnitt 115 implantiert ausgebildet, der auf der Vorderseite des Siliciumsubstrats 101 ausgebildet ist, und die Diffusionsschicht 102 des N-Typs hat eine Struktur, die dieselbe Fremdstoffkonzentration des N-Typs im Licht aufnehmenden Abschnitt und vertieften Abschnitt 115 besitzt. Anzumerken ist, dass Bestandteile, die gleich denjenigen in der ersten Ausführungsform sind, mit denselben Bezugszeichen oder -zahlen versehen sind und deren Beschreibungen weggelassen werden. Bei dem Aufbau der Solarzelle der zweiten Ausführungsform ist eine in deren Tiefenrichtung dicke und in deren Breite dünne implantierte Elektrode als Vorderseitenelektrode 110 ausgebildet.
  • Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der so aufgebauten Solarzelle beschrieben. 5-1 bis 5-5 sind Teilquerschnittsansichten, die schematisch ein Beispiel des Verfahrens zum Herstellen einer Solarzelle gemäß der zweiten Ausführungsform zeigen. Diese Figuren zeigen Querschnitte, die 4 entsprechen.
  • Zuerst wird, wie in 3-1 bis 3-3 der ersten Ausführungsform, ein polykristallines Siliciumsubstrat des P-Typs als Siliciumsubstrat 101 vorbereitet. Die vertieften Abschnitte 115 werden in einer Seite des Siliumsubstrats 101 durch ein Verfahren wie etwa ein Laserritzverfahren so ausgebildet, dass sie die Formen der Vorderseitenelektroden 110 auf der Hauptfläche aufweisen. Danach wird die Oberfläche des Siliciumsubstrats 101 mittels anisotropischen Ätzens unter Verwendung einer alkalischen Lösung aufgeraut, und Defektbereiche auf den vertieften Abschnitten 115 und der Substratoberfläche werden entfernt. Durch Diffundieren eines Fremdstoffs des N-Typs wie etwa Phosphor in die Oberflächen des Siliciumsubstrats 101 werden die Diffusionsschichten 102 des N-Typs gebildet. Anzumerken ist, dass Bereiche auf der Vorderseite, auf der die vertieften Abschnitte 115 ausgebildet werden, die aber die vertieften Abschnitte 115 nicht enthalten, im Nachstehenden als erhöhte Abschnitte bezeichnet werden. Als Nächstes wird das Siliciumsubstrat 101 in eine wässrige Fluorwasserstoffsäurelösung eingetaucht, bis seine Oberfläche hydrophob ist, und eine Phosphorglasschicht, die sich auf der Oberfläche des Siliciumsubstrats 101 gebildet hat, wird entfernt.
  • Danach wird nur der erhöhte Abschnitt auf der Vorderseite des Siliciumsubstrats 101 mit der Flüssigkeitsoberfläche einer Lösung in Kontakt gebracht, die Polymerisierungsinitiatoren wie etwa Methylmethacrylat und Azobisisobutyronitril enthält. Dann wird das Lösungsmittel getrocknet und eine Methylmethacrylatschicht ist nur im erhöhten Abschnitt entstanden. Wenn dabei die Viskosität der Lösung erhöht wird, oder ein Monomer und ein Lösungsmittel mit einer starken Polarität wie etwa zum Beispiel Vinylalkohol und Wasser verwendet werden, ist es möglich, die Benetzbarkeit des Siliciumsubstrats 101, das eine hydrophobe Oberfläche hat, zu reduzieren und das Eindringen des Maskenmaterials in den vertieften Abschnitt 115 zu unterbinden. Wenn darüber hinaus ein Beschichtungsverfahren wie etwa ein Spin-Coating-Verfahren verwendet wird, wird die Methylmethacrylatschicht auch auf der gesamten Rückseite des Siliciumsubstrats 101 aufgetragen. Danach wird das Siliciumsubstrat 101 zum Polymerisieren des Methylmethacrylats erhitzt, um Polymethylmethacrylatschichten 130 auf der Vorder- und der Rückseite des Siliciumsubstrats 101 auszubilden (5-1). Somit werden Masken aus den Polymethylmethacrylatschichten 130 auf der Vorderseite, außer auf den vertieften Abschnitten 115, und der Rückseite des Siliciumsubstrats 101 ausgebildet.
  • Als Nächstes wird eine Druckmaske mit einer Öffnung in einer Größe, die alle Elektrodenaufdruckabschnitte enthalten kann, verwendet, und eine Silber enthaltende Paste wird durch ein Siebdruckverfahren auf die gesamte Vorderseite (die Polymethylmethacrylatschicht 130 und die Auskehlungsabschnitte) des Silciumsubstrats 101 aufgedruckt, wodurch die Vorderseitenelektrodenausbildungsabschnitte 110A gebildet werden (5-2).
  • Danach wird das Siliciumsubstrat 101 erhitzt, um eine Veraschung der auf der Vorder- und Rückseite des Siliciumsubstrats 101 gebildeten Polymethylmethacrylatschichten 130 durchzuführen. Dann wird das Siliciumsubstrat 101 gereinigt, um die Polymethylmethacrylatmasken zu entfernen und die überschüssige, Silber enthaltende Paste abzuheben, die sich auf den Masken gebildet hat (5-3).
  • Dementsprechend wird der Vorderseitenelektrodenausbildungsabschnitt 110A nur auf dem vertieften Abschnitt 115 gebildet.
  • Als Nächstes wird eine Aluminiumpulver enthaltende Paste durch ein Verfahren wie etwa ein Siebdruckverfahren auf die gesamte Rückseite des Siliciumsubstrats 101 aufgedruckt, die keiner Laserbearbeitung unterzogen worden ist. Es wird auch eine Silber enthaltende Paste auf eine vorbestimmte Stelle (nicht gezeigt) auf der Rückseite des Siliciumsubstrats 101 durch ein Verfahren wie etwa ein Siebdruckverfahren aufgedruckt. Im Ergebnis ist die Rückseitenelektrodenausbildungsschicht 120A gebildet (5-4).
  • Danach wird das Siliciumsubstrat 101 zum Beispiel bei einer Temperatur von um die 700°C ausgeheizt, wodurch die Vorderseitenelektroden (Gitterelektroden 111) und die Rückseitenelektrode (rückseitige Kollektorelektrode 121) ausgebildet werden. Dementsprechend wird ein elektrischer Kontakt zwischen den Vorderseiten- und Rückseitenelektroden und dem Siliciumsubstrat 101 erzielt, und aufgrund der hohen Temperatur wird Aluminium, bei dem es sich um ein Material für die Rückseitenelektrode handelt, ausgeheizt und tiefer in das Silicium diffundiert als die leitfähige Schicht des N-Typs, die auf der Rückseite im Silicium ausgebildet ist. Im Ergebnis ist die rückseitige elektrische Feldschicht 104 in der unmittelbaren Nähe der Grenze zur Rückseitenelektrode (rückseitigen Kollektorelektrode 121) auf der Rückflächenseite des Siliciumsubstrats 101 gebildet (5-5).
  • Darüber hinaus wird bevorzugt die Elektrodenquerschnittsfläche vergrößert, um den elektrischen Widerstand der Elektrode auf der Seite der Licht aufnehmenden Fläche zu senken. Indem ein Metall auf der bereits hergestellten Elektrode durch ein Beschichtungsverfahren abgeschieden wird, ist es deshalb möglich, den elektrischen Widerstand der Elektrode zu senken. In einem solchen Fall bestand jedoch insofern ein Problem, als, wenn die Elektrodenbreite zusammen mit der Elektrodendicke zunimmt, die Elektrode einen größeren Bereich der Stromerzeugungsbereiche der Solarzelle bedeckt, wodurch der Licht aufnehmende Bereich verkleinert wird, der wirksam zur Stromerzeugung beiträgt, und somit der Ausgangsstrom gesenkt wird. Um den elektrischen Widerstand der Elektrode auf der Seite der Licht aufnehmenden Fläche zu senken, ohne den Licht aufnehmenden Bereich zu verkleinern, der wirksam zur Stromerzeugung beiträgt, ist es deshalb notwendig, die Elektrodendicke zu erhöhen und dabei die Elektrodenbreite möglichst dünn zu halten.
  • Deshalb wird die vorstehend beschriebene, auf der Seite der Licht aufnehmenden Fläche vorhandene Elektrode, die einen erhöhten Abschnitt im Hinblick auf das Siliciumsubstrat bildet, nach dem Ausheizen auf einer Schwammgummiwalze angeordnet, wobei ein Teil von diesem in Kontakt mit der Schwammgummiwalze stehend in ein Nickelionen enthaltendes Beschichtungsbad eingetaucht ist. Im Ergebnis ist der Nickelabscheidungsbereich auf die Dickenrichtung der Elektrode beschränkt und die Elektrodenhöhe deshalb vergrößert, während dabei eine Zunahme der Elektrodenbreite unterbunden ist. Bei einer solchen Beschichtung kann die Beschichtung unter Nutzung der elektromotorischen Kraft der Solarzelle durch Bestrahlen der Zelle auf der Seite der Licht aufnehmenden Fläche mit Licht erfolgen, oder es kann eine Galvanisierung erfolgen, indem von außen elektrische Leistung zugeführt wird. Dementsprechend ist es möglich, den elektrischen Widerstand der Elektrode auf der Seite der Licht aufnehmenden Fläche zu senken, ohne den Licht aufnehmenden Bereich zu verkleinern, der wirksam zur Stromerzeugung beiträgt, wodurch eine Solarzelle mit einem ausgezeichneten Stromerzeugungswirkungsgrad hergestellt werden kann.
  • Dann wird unter Verwendung eines plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidungsverfahrens (PECVD-Verfahren) die aus einer amorphen Siliciumnitridschicht hergestellte Antireflexionsschicht 103 ausgebildet und getempert, wodurch sich die in 4 gezeigte Solarzelle erzielen lässt.
  • Anzumerken ist, dass die Ausbildung der Antireflexionsschicht vor dem Elektrodenaufdrucken oder nach dem Aufdrucken und Trocknen der Elektrode und vor dem Ausheizen der Elektrode erfolgen kann. Es wurde bekannt, dass in einem solchen Fall ein Defekt im Inneren des Substrats oder ein Defekt in der unmittelbaren Nähe der Grenzfläche zwischen dem Siliciumsubstrat und der Antireflexionsschicht passiviert werden kann, ohne den vorstehend beschriebenen Temperschritt zu durchlaufen. Und zwar, weil Wasserstoff aus der Antireflexionsschicht 103, die aus einer amorphen Siliciumnitridschicht hergestellt ist, aufgrund der hohen Temperatur beim Elektrodenausheizen zum Inneren des Substrats und zur Grenzfläche zwischen dem Substrat und der Antireflexionsschicht geleitet wird.
  • Obwohl die vorstehende Beschreibung erfolgte, indem die Solarzelle, die sich des Siliciumsubstrats 101 bedient, als Beispiel hergenommen wurde, lässt sich die vorliegende Erfindung auch auf Halbleiterbauteile oder Vorrichtungen mit anderen organischen Elementen als Silicium oder eine Solarzelle anwenden, Obwohl in der vorstehenden Beschreibung ein Fall beschrieben wurde, in dem das polykristalline Substrat verwendet und die Elektrode auf der Licht aufnehmenden Fläche o. dgl. ausgebildet wird, lässt sich die vorliegende Erfindung darüber hinaus auch auf ein monokristallines Substrat oder eine Solarzelle eines zweiseitigen Stromerzeugungstyps anwenden, bei dem deren beide Seiten als Licht aufnehmende Fläche dienen.
  • Hier werden Ergebnisse einer Auswertung der Eigenschaften der unter Verwendung der zweiten Ausführungsform produzierten Solarzelle aufgezeigt. Die Solarzelle, die mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt wurde, wird als Beispiel 2 bezeichnet. Eine Solarzelle, die auf dieselbe Weise wie im vorstehend beschriebenen Verfahren mit Ausnahme der folgenden Punkte hergestellt wurde, wird als Vergleichsbeispiel 2 bezeichnet. Im Vergleichsbeispiel 2 wird der Prozess zum Ausbilden des vertieften Abschnitts 115 des Siliciumsubstrats 101 durch ein Laserritzverfahren nicht durchgeführt, und es wird, ohne eine Maskenausbildung unter Verwendung von Methylmethacrylat vorzunehmen, eine Silber enthaltende Paste unter Verwendung einer Maske mit einer Öffnung in der Form der Elektrode aufgedruckt, um die Vorderseitenelektrode 110 zu erhalten.
  • Tabelle 2 zeigt die Ausgangsleistungsmerkmale der Solarzelle des Beispiels 2 in Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel 2. Hier ist, was jede Solarzelle angeht, die Zelle tatsächlich aktiviert. Ein fotoelektrischer Umwandlungsleistungsgrad (%), ein Füllfaktor (%), eine Kurzschlussstromdichte (mA/cm2) und eine Leerlaufspannung (V) werden als Solarzellenleistungsmerkmale gemessen und jeder Wert des Beispiels 2 wird im Hinblick auf das Vergleichsbeispiel 2 berechnet. Tabelle 2
    fotoelektrischer Umwandlungswirkungsgrad Füllfaktor Kurzschlussstromdichte Leerlaufspannung
    Beispiel/Vergleichsbeispiel 1,04 1,01 1,02 1,01
  • Gemäß Beispiel 2 wird, ohne kostspielige Fotolithografie o. dgl. einzusetzen, der vertiefte Abschnitt 115 durch ein Verfahren wie etwa ein Laserritzverfahren ausgebildet; die Substratoberfläche wird einem Hydrophobisierungsprozess unterzogen; eine Maske wird auf eine selbstausrichtende Weise in einem anderen Abschnitt als dem vertieften Abschnitt 115 unter Verwendung einer Lösung mit einer erhöhten Hydrophobie ausgebildet; und eine Metallelektrode wird nur in dem Abschnitt des vertieften Abschnitts 115 auf eine einfache Weise unter Verwendung eines Druckverfahrens wie etwa eines Siebdruckverfahrens ausgebildet. Dennoch lässt sich, wie in Tabelle 2 gezeigt ist, im Vergleich zum Vergleichsbeispiel 2, bei dem die Vorderseitenelektrode 110 ohne Ausbilden des vertieften Abschnitts 115 ausgebildet wird, eine Solarzelle mit einem verbesserten Kurzschlussstrom und Füllfaktor und einer verbesserten Leerlaufspannung, d. h. einem ausgezeichneten Stromerzeugungswirkungsgrad erzielen.
  • Als Nächstes werden die Wirkungen der zweiten Ausführungsform im Vergleich zum herkömmlichen technischen Verfahren beschrieben. Gemäß der zweiten Ausführungsform wird der vertiefte Abschnitt auf der Substratoberfläche unter Verwendung eines Auskehlungsbearbeitungsverfahrens wie etwa eines Laserritzverfahrens, eines mechanischen Ritzverfahrens, eines Elektroerosionsverfahrens, eines Strahlverfahrens oder lokalen Ätzens eines Kontaktabschnitts zwischen einem Metallkatalysator in Fluorwasserstoffsäure und Silicium ausgebildet. Durch Nutzung einer durch den vertieften Abschnitt gebildeten Stufe kann eine Maske mit einem gewünschten Maskenbild auf dem Halbleitersubstrat ausgebildet werden, ohne eine optische Maske o. dgl. zu verwenden. Ein solcher Bearbeitungsschritt eignet sich besonders für einen Fall, in dem eine implantierte Elektrode einer Solarzelle ausgebildet wird.
  • Es wurde bekannt, dass das dickere Auslegen der implantierten Elektrode in deren Tiefenrichtung den Widerstand senken kann, selbst wenn die Elektrodenbreite dünn ist, wodurch die Licht aufnehmende Fläche der Solarzelle vergrößert werden kann. Allerdings war es wegen der wie folgt dargestellten Probleme schwierig, ein solches technisches Verfahren zur Massenproduktion zu verwenden.
  • Bei einem typischerweise eingesetzten Lithografieverfahren wird, nachdem eine organische Schicht unter Verwendung eines Spin-Coating-Verfahrens o. dgl. gleichmäßig ausgebildet wurde, Licht, das durch eine optische Maske hindurchgetreten ist, um eine gewünschte Musterform zu erhalten, auf die organische Schicht gelenkt und entwickelt, um eine Maske mit dem gewünschten Schaltungsbild zu erhalten. Ein solcher Bearbeitungsschritt eignet sich nicht zur Herstellung einer Solarzelle, da der Schritt kompliziert ist und die Kosten hoch werden. Wenn allerdings ein Lithografieverfahren auf ein Substrat mit Unebenheiten angewendet wird, die Textur genannt und zu Zwecken des Lichteinfangs insbesondere wie in einem Solarzellensubstrat vorgesehen werden, bewirken solche Unebenheiten, dass sich die Belichtungsposition von der Brennpunkthbhe verschiebt. Im Ergebnis besteht insofern ein Problem, als ein lokaler Belichtungsmangel, eine Abnahme der Auflösung u. dgl. auftreten.
  • Nun hat als Verfahren zum Ausbilden einer implantierten Elektrode unter Verwendung eines anderen Verfahrens als optischer Lithografie die Patentschrift 2 zum Beispiel ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine Maske und eine Solarzellenelektrode unter Verwendung von Laserlicht strukturiert werden. Speziell wird, nachdem ein Fremdstoff mit einem Leitfähigkeitstyp, der sich von dem des Substrats unterscheidet, in die Halbleitersubstratoberfläche diffundiert ist, eine Maskenschicht auf der gesamten Oberfläche auf einer Seite des Halbleitersubstrats ausgebildet, und ein Maskenbild wird durch eine Maskenöffnung unter Verwendung von Laserlicht ausgebildet. Eine Beschädigung in dem Abschnitt, in dem die Öffnung mit Laserlicht hergestellt wird, wird durch Nassätzen entfernt. Als Nächstes erfolgt wieder eine Fremdstoffdiffusion, um eine selektive Emitterstruktur auszubilden. Danach wird das Halbleitersubstrat in eine Beschichtungslösung eingetaucht, wodurch eine implantierte Elektrode in dem nicht mit einer Maske versehenen Abschnitt gebildet wird, der durch Laserlicht geöffnet wurde.
  • Da jedoch bei diesem Verfahren die Maske als Maske für die zweite Runde der Fremdstoffdiffusion und auch, so wie sie ist, als Antireflexionsschicht verwendet wird, ist eine Maske erforderlich, die einer hohen Temperatur standhalten kann, und es ist deshalb notwendig, die Maske bei einer hohen Temperatur auszubilden. Somit bestanden insofern Probleme wie etwa ein Zeitverlust, der sich aus dem verlängerten Zeitbetrag für den Schritt selbst ergab, und die Verschlechterung der Substratgüte aufgrund des verlängerten Zeitbetrags für den Hochtemperaturschritt, da die Fremdstoffdiffusion bei einer hohen Temperatur zweimal erfolgt und die Maske bei einer hohen Temperatur ausgebildet wird. Die Verschlechterung der Substratgüte aufgrund einer hohen Temperatur ist bei einem polykristallinen Halbleitersubstrat besonders auffällig, und so gingen eine Wirkung der Passivierung der Siliciumoberfläche und eine Wirkung einer Massenpassivierung des Inneren des Substrats aufgrund einer Siliciumnitridschicht verloren, die wesentlich sind, um eine hoch effiziente Solarzelle mit dem polykristallinen Siliciumsubstrat herzustellen.
  • Im Gegensatz zu diesen herkömmlichen Beispielen wird gemäß der zweiten Ausführungsform ein Bearbeitungsschaden, der durch die Bearbeitung des vertieften Abschnitts 115 durch Laserlicht o. dgl. verursacht wird, durch den eine chemische Flüssigkeit verwendenden anfänglichen Prozess entfernt, eine Fremdstoffdiffusion erfolgt nach dem Ausbilden des vertieften Abschnitts 115, und der erhöhte Abschnitt wird auf eine selbstausrichtende Weise durch ein Maskenmaterial abgedeckt, wodurch die implantierte Elektrode im vertieften Abschnitt 115 ausgebildet werden kann. Somit lassen sich insofern Vorteile erzielen, als kein Bearbeitungsschaden verursacht wird und die implantierte Elektrode ausgebildet werden kann, indem eine Fremdstoffdiffusion (ein Hochtemperaturschritt) nur einmal durchgeführt wird. Als Ergebnis wird es möglich, eine Verschlechterung der Substratgüte zu vermeiden.
  • Darüber hinaus besteht eine Grenze bei der dünneren Auslegung einer Elektrode mit einem Siebdruckverfahren, das gegenwärtig hauptsächlich bei der Elektrodenformausbildung einer Solarzelle eingesetzt wird. Gemäß dem vorliegenden Verfahren werden jedoch insofern Vorteile erzielt, als die Elektrode durch ein Öffnen mit einem Laser o. dgl. dünner ausgelegt werden kann und auch dann ein Elektrodenbild im vertieften Abschnitt ausgebildet werden kann, wenn die Genauigkeit der Ausrichtung der Druckmaske zum vertieften Abschnitt gering ist.
  • Da darüber hinaus die Vorderseitenelektrode 110 durch ein Druckverfahren o. dgl. im vertieften Abschnitt 115 ausgebildet wird, ist es möglich, die Elektrode in den vertieften Abschnitt 115 zu implantieren und eine Elektrode mit einer dünneren Breite und einer dickeren Tiefe und einer vergrößerten Kontaktfläche mit dem Siliciumsubstrat zu erzielen. Im Ergebnis ist es möglich, eine Elektrode auszubilden, deren Widerstand gering ist, und die einen geringen Kontaktwiderstand zum Siliciumsubstrat hat. Somit ist es möglich, eine Elektrode so auszubilden, dass sie einen geringen Widerstand, eine kleine Elektrodenfläche, die auf der Licht aufnehmenden Fläche des Halbleitersubstrats eingenommen wird, und eine erhöhte Menge an aufgenommenen Licht hat.
  • Darüber hinaus wird gemäß einem herkömmlichen technischen Verfahren eine Silber enthaltende Paste nach der Ausbildung der Antireflexionsschicht 103 auf die Antireflexionsschicht 103 aufgedruckt und ein Ausheizprozess bei einer hohen Temperatur durchgeführt, so dass die Paste ausheizt und die Antireflexionsschicht 103 durchdringt und das Siliciumsubstrat 101 erreicht, was wieder zu einer Verschlechterung der Substratgüte führt. Gemäß der zweiten Ausführungsform kann die Elektrode jedoch direkt in Kontakt mit dem Substrat ausgebildet werden, ohne die Antireflexionsschicht 103 dazwischen einzusetzen, und deshalb ist es möglich, zu verhindern, dass eine Verschlechterung der Substratgüte aufgrund der Ausbildung der Vorderseitenelektrode 110 auftritt.
  • Anzumerken ist, dass sich die zweite Ausführungsform auch auf eine Mehrübergang-Solarzelle, eine zweiseitige Solarzelle, eine Rückseitenübergang-Solarzelle, eine PN-Übergang-Salarzelle, ein PIN-Solarzelle, eine Solarzelle aus amorphem Silicium, eine andere als eine Siliciumsolarzelle o. dgl. anwenden lässt.
  • Darüber hinaus richtet sich die zweite Ausführungsform auf einen Fall, in dem nur die erhöhten Abschnitte des Halbleitersubstrats, das Unebenheiten aufweist, mit einer Flüssigkeit in Kontakt gebracht werden, die eine hohe Molekülanzahl oder ein hochmolekulares Monomer enthält, und das Lösungsmittel getrocknet wird, um eine organische Schicht auszubilden. Jedoch ist das Verfahren zum Ausbilden einer Dünnschicht auf dem erhöhten Abschnitt des Halbleitersubstrats nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann eine Metallschicht durch ein Beschichtungsverfahren nur auf dem erhöhten Abschnitt abgeschieden werden, indem nur der erhöhte Abschnitt des Halbleitersubstrats mit einer Metallionen enthaltenden Lösung in Kontakt gebracht wird. Alternativ kann eine Dünnschicht nur auf dem erhöhten Abschnitt ausgebildet werden, indem eine Schichtausbildung unter einer solchen Bedingung erfolgt, dass eine Stufenausbildungseigenschaft im Hinblick auf den im Halbleitersubstrat durch ein Dampfphasenepitaxieverfahren ausgebildeten vertieften Abschnitt gering ist.
  • Obwohl sich die vorstehend beschriebene erste und zweite Ausführungsform auf einen Fall richten, in dem die Diffusionsschicht 102 des N-Typs auf der ersten Hauptfläche des Siliciumsubstrats 101 des P-Typs ausgebildet wird, um einen PN-Übergang zu erhalten, lässt sich die vorliegende Erfindung auch auf eine Solarzelle anwenden, bei der eine Diffusionsschicht des P-Typs auf der ersten Hauptfläche eines Siliciumsubstrats des N-Typs ausgebildet wird, um einen PN-Übergang zu bilden.
  • Dritte Ausführungsform
  • In der dritten Ausführungsform erfolgt eine Beschreibung zu einem Bestückungsverfahren, bei dem ein Lötvorgang durchgeführt wird, während ein Anschluss eines Elementbauteils durch eine Durchgangsöffnung einer Leiterplatte eingeführt wird.
  • 6 ist eine Teilquerschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines Anschlusszustands zwischen einer Leiterplatte und einem Anschluss eines Schaltungselementbauteils gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. Diese Figur stellt einen Teil eines Querschnitts entlang einer gedruckten Verdrahtung dar. Eine Leiterplatte 300 der dritten Ausführungsform umfasst eine gedruckte Verdrahtung 302, die in einer vorbestimmten Form jeweils auf der ersten Hauptfläche und zweiten Hauptfläche eines Substrats 301 ausgebildet ist, und eine Durchgangsöffnung 315, die an einer vorbestimmten Stelle auf der gedruckten Verdrahtung 302 ausgebildet ist, die durch das Substrat 301 in einer Dickenrichtung von diesem verläuft. Auf einer Seitenfläche in der Durchgangsöffnung 315 ist eine Kupferverdrahtung 303 ausgebildet, um einen Anschluss zwischen der gedruckten Verdrahtung auf der ersten Hauptfläche und derjenigen auf der zweiten Hauptfläche herzustellen. Um die Durchgangsöffnung 315 herum sind erhöhte Abschnitte 310 ausgebildet, die höher sind als der Umfang der Durchgangsöffnung 315. Die Leiterplatte 300 hat einen Aufbau, bei dem ein Lötmaterial 320 in die Durchgangsöffnung 315 eingesetzt und geformt ist, wobei ein Anschluss 331 eines Schaltelementbauteils in die Durchgangsöffnung 315 eingesteckt ist. Bei einem solchen Aufbau der Leiterplatte 300 ist das Lötmaterial 320 mit einer größeren Dicke in deren Tiefenrichtung und einer kleinen Lötfläche ausgebildet.
  • Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte mit einem solchen Aufbau beschrieben. 7-1 bis 7-6 sind Teilquerschnittsansichten, die schematisch ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen einer Leiterplatte gemäß der dritten Ausführungsform zeigen. Zuerst wird, wie in 7-1 gezeigt, das Substrat 301 hergestellt, indem mehrere von diesen (Prepregs), die durch Tränken einer Glasfaser mit einer Lösung erhalten werden, die ein gelöstes, in Wärme härtendes Harz wie etwa Epoxid enthält, geschichtet werden, und die Prepregs zwischen eine Kupferfolie und einen lichtempfindlichen Film eingelegt werden, was nicht gezeigt ist. Dann wird das Substrat 301 gepresst und dabei gleichzeitig unter Verwendung von Formen 351 erhitzt, in denen Kontaktabschnitte zwischen dem Elementbauteil und den auf dem Substrat 301 auszubildenden Schalttingsverdrahtungen (d. h. die Stellen, an denen die Durchgangsöffnung ausgebildet ist) vertiefte Abschnitte 352 sind. Entsprechend wird das Substrat 301, wie in 7-2 gezeigt, mit den erhöhten Abschnitten 310 auf seinen Flächen (der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche) ausgebildet. Das heißt, das Substrat 301 wird so mit vertieften Abschnitten und erhöhten Abschnitten ausgebildet, dass eine Kontaktposition zwischen der Schaltungsverdrahtung, die auf einem Glas-Epoxidharzsubstrat als Leiterplatte, und dem Anschluss des Elementbauteils (der Stelle, an der die Durchgangsöffnung gebildet ist), der erhöhte Abschnitt 310 ist.
  • Danach wird, wie in 7-3 gezeigt, ein gewünschtes Schaltbild auf einem lichtempfindlichen Film durch ein Fotogravurverfahren ausgebildet, und der für die Schaltung unnötige Kupferfolienabschnitt wird durch Ätzen entfernt, wodurch ein Schaltbild (die gedruckte Verdrahtung 302) entsteht. Dabei erfolgt die Belichtung so, dass sie auf den vertieften Abschnitt fokussiert und die Auflösung des erhöhten Abschnitts 310 gesenkt wird. Falls eine Belichtung des Stufenabschnitts notwendig ist, wird der Stufenabschnitt vorab zu einer schrägen Fläche gemacht, so dass eine ausreichende Lichteinwirkung erzielt wird. Anzumerken ist, dass diese Ausbildung der gedruckten Verdrahtung 302 (des Schaltbilds) nur veranschaulichend ist und die gedruckte Verdrahtung 302 auch mit einem anderen Verfahren ausgebildet werden kann. Zum Beispiel kann die Hohe des erhöhten Abschnitts 310 am Kontaktabschnitt zwischen dem Elementbauteil und der Schaltungsverdrahtung (der Stelle, an der die Durchgangsöffnung ausgebildet ist) höher als die Höhe des erhöhten Abschnitts im Schaltungsverdrahtungsabschnitt eingestellt werden, um dreistufige Absätze zu bilden; und nur eine Seite von diesen so in eine Beschichtungslösung eingetaucht wird, dass ein Abschnitt, der von der Oberfläche zum erhöhten Abschnitt der Schaltungsverdrahtung reicht, mit der Beschichtungslösung in Kontakt gebracht wird, und ein stromloses oder elektrolytisches Beschichten durchgeführt werden kann, um die gedruckte Verdrahtung 302 auszubilden.
  • Als Nächstes wird, wie in 7-4 gezeigt, eine Öffnung im Substrat 301 durch Bohren an einer Stelle hergestellt, die eine Durchgangsöffnung erfordert, z. B. am Kontaktabschnitt zwischen dem Anschluss des Elementbauteils und dem Substrat 301, wodurch die Durchgangsöffnung 315 hergestellt wird. Danach wird, wie in 7-5 gezeigt, nach der stromlosen Verkupferung, die Kupferverdrahtung 303 im Inneren der Durchgangsöffnung 315 durch elektrolytisches Verkupfern hergestellt, um eine Leitung zwischen der Vorderseite des Substrats 301 und dessen Rückseite zu erhalten. Auf diese Weise wird die Leiterplatte 300 hergestellt.
  • Dann wird, wie in 7-6 gezeigt, der Anschluss 331 des Elementbauteils durch die Durchgangsöffnung 315 der Leiterplatte 300 von deren Vorderseite (der ersten Hauptfläche) her zu deren Rückseite (der zweiten Hauptfläche) hindurchgeführt und temporär befestigt. Danach wird der erhöhte Abschnitt 310 auf der Rückflächenseite der Leiterplatte 300 in einem Zustand mit einem Ausstoßabschnitt 342 in Kontakt gebracht, in dem geschmolzenes Lötmaterial 341 durch einen Motor o. dgl. aus einem Becken ausgestoßen wird. Als Ergebnis ist das Elementbauteil an der Leiterplatte 300 angelötet (Tauchlöten).
  • Anzumerken ist, dass, obwohl der erhöhte Abschnitt 310 vorstehend durch die Leiterplatte 300 selbst gebildet ist, es nicht immer notwendig ist, das Substrat 301 zu verwenden. Bei der Herstellung der Durchgangsöffnung 315 kann der erhöhte Abschnitt 310 ausgebildet werden, indem er nachher angebracht wird, usw., z. B. durch Anbringen eines nietförmigen Metalls wie etwa eines Halters.
  • Dabei ist es bei dem Tauchlöten, das typischerweise beim Löten über die Durchgangsöffnung 315 eingesetzt wird, notwendig, die Leiterplatte 300 (den Schaltungsträger) ausreichend zu erhitzen, um beim Durchlaufen des Lötmittelausstoßabschnitts 342 einen ausreichenden Lötmaterialanstieg zur Durchgangsöffnung 315 zu erzielen. Deshalb bestand insofern ein Problem, als die Elementbauteile und die Leiterplatte 300 durch Wärme beschädigt werden. Dieses Problem wurde noch augenfälliger, seit ein bleifreies Lötmittel zum Einsatz kam.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform ist es jedoch möglich, eine Fläche der Leiterplatte 300 (des Schaltungsträgers), die in Kontakt mit dem Lötmittelausstoßabschnitt 342 sein soll, zu verkleinern, indem man den erhöhten Bereich 310 den Bereich auf der Leiterplatte 300 sein lässt, für den die Tauchlötung erfolgt, während eine Lötmittelkontaktfläche mit der Durchgangsöffnung 315 vergrößert werden kann. Ein Abschnitt der Leiterplatte 300 (des Schaltungsträgers) und der Elemente, mit Ausnahme der Stelle, an der die Durchgangsöffnung 315 ausgebildet ist, ist deshalb keiner Wärmebelastung ausgesetzt, wodurch ein Brechen aufgrund Verziehens oder Hitze reduziert und auch die Lötfläche verkleinert werden kann. Darüber hinaus kann eine Wirkung, die Adhäsionsfestigkeit zu erhöhen, erzielt und deshalb eine Bestückung mit hoher Dichte ermöglicht werden.
  • Darüber hinaus wird es durch die Ausbildung des mehrstufigen erhöhten Abschnitts möglich, mehrere verschiedene Schaltbilder durch nur einmaliges Durchführen eines Schaltbildausbildungsschritts herzustellen. Somit lässt sich eine Wirkung erzielen, die Produktivität zu erhöhen.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Wie vorstehend beschrieben, ist das Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Fall nützlich, in dem eine Elektrode in einer selbstausrichtenden Weise ausgebildet wird, und eignet sich insbesondere für die Herstellung einer Oberflächenelektrode einer Solarzelle.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Solarzelle
    101
    Siliciumsubstrat
    102
    Diffusionsschicht des N-Typs
    102H
    hoch konzentrierte Diffusionsschicht
    102L
    niedrig konzentrierte Diffusionsschicht
    103
    Antireflexionsschicht
    104
    rückseitige elektrische Feldschicht
    110
    Vorderseitenelektrode
    110A
    Vorderseitenelektrodenausbildungsabschnitt
    111
    Gitterelektrode
    112
    Buselektrode
    113, 123
    transparente leitfähige Schicht
    115, 116
    vertiefter Abschnitt
    120, 125
    Rückseitenelektrode
    120A
    Rückseitenelektrodenausbildungsabschnitt
    121
    rückseitige Kollektorelektrode
    122
    rückseitige Ableitelektrode
    130, 131, 132
    Polymethylmethacrylatschicht
    141, 142
    Passivierungsschicht
    151
    erste Elektrode
    151A
    Ausbildungsschicht für erste Elektrode
    152
    zweite Elektrode
    152A
    Ausbildungsschicht für zweite Elektrode
    161
    Diffusionsschicht des P-Typs
    162
    vertiefter Abschnitt
    163
    Diffusionsschicht des N-Typs
    200
    Ätzvorrichtung
    201
    Ätzlagertank
    202
    Schwammgummiwalze
    210
    Ätzlösung
    300
    Leiterplatte
    301
    Substrat
    302
    Gedruckte Verdrahtung
    303
    Kupferverdrahtung
    310
    erhöhter Abschnitt
    315
    Durchgangsöffnung
    331
    Anschluss
    342
    Ausstoßabschnitt
    351
    Form
    352
    vertiefter Abschnitt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 5871591 [0005]
    • US 5258077 [0005]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
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Claims (10)

  1. Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauteil, Folgendes umfassend: einen Ausbildungsschritt für einen vertieften Abschnitt zum Ausbilden eines vertieften Abschnitts auf einem Halbleitersubstrat; einen Ausbildungsschritt für eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps zum Ausbilden einer Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, bei der es sich um eine Halbleiterschicht handelt, die einen Fremdstoff eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthält, auf einer Fläche der Halbleitersubstrats eines ersten Leitfähigkeitstyps; und einen Oberflächenbearbeitungsschritt zum Durchführen einer Oberflächenbearbeitung, indem man ein aus einer Gasphase oder Flüssigphase hergestelltes Bearbeitungsfluid, das einen chemisch wirksamen Stoff enthält, auf einen Bereich außer dem vertieften Abschnitt des Halbleitersubstrats einwirken lässt, um eine Oberfläche mit einer Eigenschaft zu erhalten, die sich von derjenigen des vertieften Abschnitts unterscheidet.
  2. Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Bearbeitungsfluid um eine Ätzlösung handelt, und man im Oberflächenbearbeitungsschritt das Halbleitersubstrat auf der Ätzlösung mit einer der Seite der Ätzlösung zugewandten Oberfläche aufschwimmen lässt, auf der der vertiefte Abschnitt ausgebildet ist, und der Bereich außer dem vertieften Abschnitt der Oberfläche, auf der der vertiefte Abschnitt ausgebildet ist, geätzt wird.
  3. Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Bearbeitungsfluid um eine Ätzlösung handelt, und im Oberflächenbearbeitungsschritt eine Aufnahme für chemische Flüssigkeit, nachdem sie in die Ätzlösung eingetaucht wurde, in Kontakt mit dem Bereich außer dem vertieften Abschnitt auf einer Oberfläche gebracht wird, auf der der vertiefte Abschnitt im Halbleitersubstrat ausgebildet ist, und der Bereich außer dem vertieften Abschnitt geätzt wird.
  4. Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauteil nach Anspruch 2, wobei im Ausbildungsschritt für die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps der Fremdstoff des zweiten Leitfähigkeitstyps in die Oberfläche des Halbleitersubstrats des ersten Leitfähigkeitstyps diffundiert wird, um die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps auszubilden, und im Oberflächenbearbeitungsschritt die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps in dem Bereich außer dem vertieften Abschnitt des Siliciumsubstrats geätzt wird.
  5. Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Bearbeitungsfluid um eine Lösung handelt, die eine hohe Molekülanzahl oder ein hochmolekulares Monomer enthält, und im Oberflächenbearbeitungsschritt eine Oberfläche des Halbleitersubstrats, auf der der vertiefte Abschnitt ausgebildet ist, mit einer Flüssigkeitsoberfläche der Lösung in Kontakt gebracht und getrocknet wird, so dass eine organische Schicht, die die hohe Molekühlanzahl enthält, oder eine organische Schicht, in der das hochmolekulare Monomer polymerisiert ist, in dem Bereich außer dem vertieften Abschnitt auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats, auf der der vertiefte Abschnitt ausgebildet ist, ausgebildet wird.
  6. Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, wobei im Oberflächenbearbeitungsschritt eine Dünnschicht in dem Bereich außer dem vertieften Abschnitt auf einer Oberfläche des Halbleitersubstrats, auf der der vertiefte Abschnitt ausgebildet ist, unter Verwendung eines Dampfphasenepitaxieverfahrens unter einer solchen Bedingung ausgebildet wird, dass eine Stufenabdeckungseigenschaft gering ist.
  7. Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Bearbeitungsfluid um eine Lösung handelt, die ein Metallion enthält, und in dem Oberflächenbearbeitungsschritt der Bereich außer dem vertieften Abschnitt auf einer Oberfläche des Halbleitersubstrats, auf der der vertiefte Abschnitt ausgebildet ist, durch ein Beschichtungsverfahren mit der Lösung in Kontakt gebracht wird, um eine Metallschicht in dem Bereich außer dem vertieften Abschnitt auszubilden.
  8. Gedruckte Schaltung, wobei ein Bereich um eine Durchgangsöffnung herum, in die ein Anschluss eines Schaltelementbauteils eingeführt ist, höher ausgebildet ist als der übrige Bereich.
  9. Herstellungsverfahren für eine Leiterplatte, folgende Schritte umfassend: Erhitzen und Pressen eines Substrats mit einem in Wärme härtenden Harz unter Verwendung von Formen, und zwar so, dass Stellen auf einer Oberseite und einer Unterseite des Substrats, die einer Durchgangsöffnungsausbildungsstelle entsprechen, vertiefte Abschnitte bilden, die tiefer sind als deren Umfeld, um eine Leiterplatte auszubilden, in der die Stellen, die der Durchgangsöffnungsausbildungsstelle entsprechen, erhöhte Abschnitte bilden, die höher sind als deren Umfeld; Ausbilden einer Durchgangsöffnung in den erhöhten Abschnitten der Leiterplatte; und Ausbilden einer Schaltungsverdrahtung auf der Leiterplatte.
  10. Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauteil, folgende Schritte umfassend: Einführen, von einer ersten Hauptflächenseite her, eines Anschlusses eines Schaltelementbauteils in eine Durchgangsöffnung einer gedruckten Schaltung, bei der ein Bereich um die Durchgangsöffnung herum, in die der Anschluss des Schaltelementbauteils eingeführt ist, höher ausgebildet ist als der übrige Bereich, und temporäres Befestigen des Anschlusses des Schaltelementbauteils; und Einbringen des erhöhten Abschnitts auf einer zweiten Hauptflächenseite der Leiterplatte in einen Ausstoßabschnitt, aus dem ein geschmolzenes Lötmaterial aus einem eine Lötschmelze enthaltenden Becken ausgestoßen wird, um eine Verbindung zwischen dem Schaltelementbauteil und der Leiterplatte herzustellen.
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