DE3910353A1

DE3910353A1 - Verfahren zur erzeugung elektrischer kontakte auf einem substrat

Info

Publication number: DE3910353A1
Application number: DE3910353A
Authority: DE
Inventors: Stuart Ross Wenham; Martin Andrew Green
Original assignee: Unisearch Ltd
Current assignee: Unisearch Ltd
Priority date: 1988-03-30
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1989-10-26
Also published as: AU617779B2; AU3230989A

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Kontakte und insbe sondere verbesserte elektrische Kontakte, die auf einem Substrat, beispielsweise einer Solarzelle des in der australischen Patentschrift Nr. 5 70 309 (40 395/85) be schriebenen Typs.

Die Erfindung ist unter besonderer Bezugnahme auf Solar zellen beschrieben, es ist jedoch ersichtlich, daß sie nicht auf eine derartige Anwendung beschränkt ist, sondern auf jede vergleichbare Schichtenstruktur anwendbar ist, bei der elektrische Kontakte erforderlich sind.

Konventionelle Solarzellen können durch Rasterdruck herge stellt werden, und ihre Hauptvorteile liegen in der Ein fachheit der Herstellung und den damit verbundenen, niedrigen Produktionskosten. Es bestehen jedoch auch zahlreiche Nachteile. Durch Rasterdruck hergestellte Kontakte weisen üblicherweise eine minimale Metallisierungsweite von ungefähr 150 µm auf. Als Folge erhält man einen verhältnismäßig hohen "shading" Grad auf der Oberseiten-Oberfläche der Solarzelle, der oft in der Nähe von 12% liegt.

Darüber hinaus erfordern die hohen "shading"-Verluste einen Minimalabstand zwischen Fingern von üblicherweise mindestens 3 mm. Dies hat zur Folge, daß die Siliciumoberfläche eine sehr starke Dosierung erfordert, um eine ausreichend gute Leit fähigkeit in der Diffusionsschicht zu erhalten, um so die lateralen Widerstandsverluste auf annehmbare Werte zu reduzieren. Unglücklicherweise hat die starke Dotierung ein schlechtes Ansprechen der Solarzelle gegen über kurzwelligem Licht zur Folge. Dies liegt daran, daß die hoch-energetischen Photonen Elektronenlochpaare in der Nähe der Oberfläche des schwer dotierten Bereichs erzeugen, welche rekombinieren, ohne zum erzeugten Strom beizutragen. Ein weiterer Problembereich von Raster druckkontakten (screen printed contacts) besteht in dem assoziierten hohen Kontaktwiderstand, der zwischen der Metallisierung und der Siliciumoberfläche ausgebildet wird. Eine Optimierung der Bedingungen des Infrarot-Brennvorgangs oder das anschließende Eintauchen in Fluorwasserstoff säure kann dieses Problem verringern, keine der beiden Maßnahmen kann es jedoch vollständig eliminieren. Diese Probleme können auch bei anderen Solarzellen-Konstruktions typen auftreten. Darüber hinaus leidet eine jede Solarzelle, deren Diffusionsschicht auf die Oberseiten-Oberfläche be schränkt ist, unter einem schlechten Ansprechen auf lang welliges Licht, wenn sie nicht extrem lange Bulk-Minority- Carrier-Lebensdauer aufweist. Auch auf polykristallinen Substraten aufgebaute Solarzellen stellen ein Beispiel für derartige Solarzellen dar, da sie typischerweise Bulk- Minority-Carrier-Lebensdauern von nur ungefähr 70 µm bei einem 1 Ohm/cm-Widerstand aufweisen.

Die australische Patentschrift Nr. 5 70 309 befaßt sich mit diesen Problemen und verringert sie, indem eine Her stellungssequenz vorgeschlagen wird, welche wie folgt allge mein zusammengefaßt werden kann:

Sequenz A für p-Typ Siliciumsubstrat:

i) Texturierung/Ätzung eingesetzter Wafers
ii) Phosphordiffusion auf der Oberseiten-Oberfläche
iii) nasse Oxidation/Antireflexionsüberzugs-Applikation
iv) mechanisches oder Laser-Einritzen von Rillen durch das Oxid, welche bis zum oder in das Siliciumsubstrat penetrieren
v) chemisches Ätzen/Reinigen der Rillen
vi) schwere Phosphordiffusion der Rillen
vii) Abscheidung von Material zur Bildung des Unterseiten- Oberflächenfeldes (beispielsweise Aluminium oder Borglas, usw.)
viii) Hochtemperatursintern
ix) stromloses Plattieren der vorderen und rückwärtigen Kontakte unter Verwendung von Nickel und Kupfer und gegebenenfalls Aufbringen einer "capping" Schicht (capping layer), beispielsweise aus Silber.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Verbesserung dieser Sequenz erreicht, indem man eine einstufige Diffusion einschließt, um die Wafer-Oberseiten- Oberfläche und die Rillen zu kodiffundieren, wobei man angenähert 100 Ohm pro Fläche bzw. 10 Ohm pro Fläche, erhält. Dies kann man dadurch erreichen, daß man das dicke Oxid wachsen läßt, die Rillen einarbeitet und dann gleichzeitig Phosphor in die Rillen und in die Oberseiten-Oberfläche durch das Oxid diffundiert. Unter normalen Bedingungen reichen einige 100 Å Oxid aus, um die Oberseiten-Oberfläche vor der Haupt menge Phosphor zu maskieren, wodurch man die erforderlichen Schichtwiderstände in den Rillen und durch die Oberseiten- Oberfläche erzielt. Das Hauptproblem besteht jedoch darin, daß ein derart dünnes Oxid während der Diffusionsoxid- Entfernungsstufe beinahe sofort entfernt wird und in jedem Falle zu dünn wäre, um gegen das stromlose Plattieren zu maskieren und auch als rudimentärer Antireflexionsüberzug zu wirken.

Indem man während der Diffusion in den Umgebungsbereich oder -raum Wasserstoff einführt, wird die Diffusionsge schwindigkeit des Phosphor durch das Siliciumdioxid sehr vergrößert. Es wird auf diese Weise möglich, in Gegenwart eines Formiergases (forming gas) (Wasserstoff/Stickstoff- Mischung) eine n-Typschicht mit dem gewünschten Schicht widerstand durch 3 000 Å Oberflächenoxid zu bilden, während gleichzeitig die Rillen diffundiert werden. Dies wurde kürzlich unter Verwendung von Formiergas mit einem Gehalt von 20% Wasserstoff demonstriert.

Die verbesserte, erfindungsgemäße Verarbeitungssequenz (Sequenz B) kann somit allgemein beschrieben werden als:

(i) Texturierung/Ätzung eingesetzter Wafer
(ii) nasse Oxidation oder Applikation des Antireflexions überzuges
(iii) Einbringen der Rillen durch Laser oder auf mechanische Weise
(iv) chemische Reinigung/Ätzen der Rillen
(v) Phosphor-Kodiffusion in die Rillen und die Ober fläche
(vi) Abscheidung von Aluminium (oder einer anderen Ver bindung oder eines Elements, welches das Unter seiten-Oberflächenfeld (back surface field) bildet)
(vii) Hochtemperatursinterung (erforderlichenfalls mit zusätzlichem Formiergas)
(viii) stromlose Nickel/Kupferplattieren und gewünschten falls Bildung einer Deckschicht (capping layer), beispielsweise aus Silber
(ix) Kantenisolierung.

Bei dieser Sequenz kann die Dicke der Siliciumdioxidschicht verringert werden, da die Ätzung der mit Phosphor kontaminierten Oxidschicht geringer erscheint. Das deutet vermutlich die Anwesenheit einer verringerten Konzentration an Phosphor an, obgleich etwas Phosphor vollständig durch die Siliciumdioxidschicht diffundiert wurde. Weiter von Be deutung ist jedoch die Gleichförmigkeit der Oxid schichtdicke, da diese die Gleichförmigkeit des Schichtwiderstandes der n-Typschicht bestimmt. In einem Falle führte dies zu einer Verbesserung der Schichtwider stands-Gleichmäßigkeiten, da die Oxide zu einer ausge prägteren Dickengleichmäßigkeit neigen als die festen Quellen beim Übertragen von Phosphorglas.

Eine weitere Modifizierung besteht darin, daß man zwei weitere Hochtemperaturstufen (v) und (vii) der Sequenz B kombiniert, indem man auf eine äußere Phosphorquelle, beispielsweise POCl₃, oder ein festes Quellenmaterial am Ende des Rohrs umschaltet. Dies führt zur folgenden Sequenz (Sequenz C):

(i) Texturierung/Ätzung eingesetzter Wafer
(ii) nasse Oxidation oder Applikation des Anti reflexionsüberzugs
(iii) Einbringen der Rillen mit Hilfe eines Laser oder mechanisch
(iv) chemisches Ätzen/Reinigen der Rillen
(v) Aluminiumabscheidung (oder von Äquivalenten)
(vi) Hochtemperatursintern, einschließlich Phosphor glastransfer auf die Wafer
(vii) stromloses Nickel/Kupferplattieren, sowie ge wünschtenfalls Deckbeschichtung
(viii) Kantenisolierung.

Die Stufe (vi) in der Sequenz C wirkt extrem vielseitig und umfaßt effektiv:

Das Sintern des Aluminiummetallkontakts; die Bildung des Unterseiten-Oberflächenfeldes durch Aluminiumdiffusion; eine leichte Phosphordiffusion der Oberseiten-Oberfläche; und eine starke Phosphordiffusion der Rillen oder Ver tiefungen. In dieser Stufe beginnt die Aluminiumdiffusion sobald die Wafer eine hohe Temperatur erreicht haben. Die Phosphordiffusion der Rillen beginnt jedoch erst, nach dem der Phosphorglastransfer stattfindet, der unabhängig durch die äußere Quelle eingeleitet wird. Durch die An wesenheit von Wasserstoff kann man die Diffusion der Oberseiten-Oberfläche buchstäblich an- oder ausschalten.

Die Vorteile dieser Sequenz sind zahlreich. Erstens führt die Kombination der drei Hochtemperaturstufen in eine Stufe zu einer erheblichen Vereinfachung der Sequenz, was sich in niedrigeren Kosten, besseren Ausbeuten und einem verringerten Kontaminationsrisiko ausdrückt.

Zweitens sollte die Verzögerung der Einführung des Phosphors bis nach dem Beginn der Aluminiumsinterung/-Diffusion zu einer Verringerung irgendwelcher schädlicher Wirkungen führen, welche durch die Anwesenheit des Phosphors im Hintergrund möglicherweise auftreten könnten. Drittens sollte das Wachstum des Schutz/Maskierungsoxids als erste Hochtemperaturstufe es ermöglichen, die anschließende Weiterverarbeitung unter wesentlich weniger strengen Reinheitsanforderungen durchzuführen. Die meisten Kontaminantien, die möglicherweise schädlich gegenüber den Minoritäts-Carrier-Lebensdauern (minority carrier life times) der Hauptmenge des Siliciummaterials sind, tendieren dazu, relativ langsam durch Siliciumdioxid zu diffundieren, wo durch es unwahrscheinlich ist, daß sie zu Schäden führen, selbst wenn sie in mäßigen Mengen vorhanden sind. Schließlich kann man mit einer äußeren Phosphorquelle das Phosphorglas vor dem Beginn der Diffusion auf den Wafers in jeglicher gewünschten Dicke abscheiden. Als Folge sollte eine ver besserte Gleichmäßigkeit der Rillendiffusion möglich sein, ebenso wie die Diffusion über die Oberseiten-Oberfläche, welche grundsätzlich nur von der Gleichförmigkeit der Oxidschicht abhängt.

In den Sequenzen B und C kann das Aluminium (oder etwas äquivalentes) tatsächlich bei verschiedenen Punkten inner halb der entsprechenden Sequenz angewendet werden. So kann man beispielsweise die Aluminiumschicht selbst als erste Stufe nach Beendigung der Texturierung abscheiden.

Bei den beschriebenen Sequenzen ist es möglich, die Oxid schicht durch einen geeigneten Antireflexionsüberzug, bei spielsweise Siliciumnitrid, zu ersetzen. Die verstärkte Diffusion des Phosphors in Gegenwart von Wasserstoff kann man auf gleiche Weise wie bei einer Oxidschicht anwenden, vorausgesetzt, daß eine entsprechende Reoptimierung der Sinterzeiten und Temperaturen erfolgt. Es ist zu bemerken, daß es möglich ist, einen Antireflexionsüberzug abzu scheiden oder wachsen zu lassen, ohne das Diffusionsglas in der ursprünglichen Sequenz zu entfernen. Es kann jedoch in den Sequenzen B und C erforderlich sein, eine Passivierungsschicht (beispielsweise Siliciumdioxid) vor der Abscheidung der Antireflexionsschicht direkt auf die Siliciumoberfläche aufwachsen zu lassen oder abzuscheiden.

Nachdem das Aluminium auf der Rückseite der Zellen abge schieden wurde, ist es zweckmäßig bei den anschließenden Hochtemperaturstufen, die Zellen in den Ofen in einer Weise einzusetzen, daß die rückwärtigen Oberflächen etwas heißer als die entsprechenden Vorderflächen bleiben. In einer Weise kann man dies dadurch erreichen, daß man die Wafer Rücken an Rücken mit extrem geringer Beabstandung einsetzt, während man eine größere Beabstandung zwischen den Oberflächen der Vorderseite der Zellen hält. Der Zweck, die rückwärtigen Oberflächen heißer zu halten, besteht da rin, das Auftreten eines Temperaturgradient-Zonenschmelzens zu verhindern, was anderenfalls dazu führen würde, daß der geschmolzene Aluminium-Siliciumbereich in das Substrat einwandert und somit die Diffusion des Aluminiums zerstört.

Die beschriebenen Sequenzen wurden für Fließzonen (float zone)-Wafers optimiert, lassen sich jedoch mit kleineren Variationen auf Czochralski-Substrate, polykristalline Substrate, Bänder (ribbon)-Substrate und andere Bulk- und Dünnfilm-Siliciumsubstrate anwenden. So ist beispiels weise im Stand der Technik bekannt, daß Czochralski-Wafer die Tendenz aufweisen, Sauerstoffpräzipitate im Bereich von 1000 bis 1200°C zu bilden, insbesondere wenn eine Nukleierungsstufe vorausgegangen ist. Es kann daher vor teilhaft sein, die Oxidschicht (Stufe ii) der Sequenzen B und C) in Sauerstoff bei ungefähr 1200°C wachsen zu lassen, um an den Wafer-Oberflächen eine denudierte Zone zu bilden, bei der die Herausdiffusion des Sauerstoffs die Sauerstoffkonzentrationen auf aus reichend geringe Spiegel reduziert hat, um zu verhindern, daß sich anschließend Ausfällungen in den denudierten Berei chen bilden. Diese denudierten Zonen an den Oberflächen werden anschließend während der Weiterverarbeitung die Bereiche für den diffundierten Emitter, die p-n-Junktion und das Unterseiten-Oberflächenfeld, welche wichtigerweise frei von der Anwesenheit von Niederschlägen bleiben. Ein alternativer Weg besteht darin, sämtliche Verarbeitungs bedingungen so zu wählen, daß man den Temperaturbereich vermeidet, in dem eine Nukleierung erfolgt. Ohne die Nukleierungsstufe (nucleation state) bilden sich Sauer stoffausfällungen nicht, selbst wenn die Sauerstoff konzentration hoch ist. Eine weitere Alternative besteht darin, daß man in gesteuerter Weise bewußt in spezifischen Bereichen der Zelle Niederschläge bildet, um das Gettern (gettering) zu erleichtern und zu fördern.

Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, worin:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich einer Solarzelle darstellt, welcher erfindungsgemäß einen versenkten (buried) Kontakt aufweist; und

Fig. 2(a), (b) und (c) Profilformen für drei verschiedene Rillen zur Aufnahme von "versenkten" Kontakten gemäß der Erfindung darstellen.

In Fig. 1 ist ein Bereich einer Solarzelle 1 beschrieben, mit einer Oberseiten-Oberfläche 10 aus n-Typmaterial, einem rückwärtigen Metallkontakt 11 und einem Zellenkörper 12 aus p-Typmaterial. Auf der Oberseiten-Oberfläche 10 ist eine Rille oder Furche 13 ausgebildet, welche einen metallisierten Kontakt 14 aufweist.

Die Solarzelle 1 weist mehrere Rillen 13 auf der Wafer- Oberfläche auf, um die Kontaktmetallisierung zu definieren. Die Rillen 13 können durch Laserritzen, chemisches Ätzen oder mechanisches Abtragen gebildet sein. Man kann die Metallisierung durch Elektroplattierung oder Tauch lötung aufbringen. Alternativ kann man sie auch mit Erfolg in Pastenform durch einen übergreifenden Strich mit einer Rakel oder einer äquivalenten Vorrichtung über die Wafer-Oberfläche auf bringen, wobei die Metallpaste in die Rillen 13 eingedrückt wird. In einigen Fällen kann es bevorzugt sein, zuerst eine dünne Schicht eines Metalls, wie Titan, auf den Boden jeder Rille 13, beispielsweise durch Vakuumverdampfung oder äquivalente Maßnahmen, aufzubringen. Jegliche der Ober flächenmethoden können in Verbindung geeigneten foto lithographischen Methoden zur Definierung der Rillen oder zur Definierung des Metalls durchgeführt werden.

Die Bildung der rillenförmigen Kontakte ist besonders bei polykristallinen Substraten geeignet, wo die verschiedenen Kornorientierungen den mit Rillen versehenen Bereichen Stärke verleihen. Man kann Rillen auch in Einkristall substraten verwenden, dies kann jedoch während der Verar beitung eine erhöhte Bearbeitungssorgfalt und/oder dickere Substrate (d.h. 600 µm Dicke) erfordern. Man kann jedoch Tiefen von 150 µm erzielen. Typischerweise, jedoch nicht notwendigerweise, liegt die Breite einer Rille, relativ zu ihrer Tiefe im Bereich von 1:2 bis 1:7.

Zu den verschiedenen Parametern, die beim Entwurf einer erfindungsgemäßen Solarzelle mit versenkten Kontakten zu beachten sind, gehören die folgenden:

(i) Flächenwiderstand (sheet resistivity) P _s ist wünschens werterweise <60 Ohm/▭, da das Ansprechen der er haltenen Zelle auf kurzwelliges Licht unterhalb dieses Wertes schnell abnimmt,
(ii) Rillenwert W _g ist vorzugsweise <25 µm, sollte jedoch nicht zu weit sein (beispielsweise <100 µm), da sonst die shading-Verluste übermäßig werden;
(iii) die Rillentiefe t _g ist vorteilhaft nicht größer als die halbe Breite des Wafers, da sonst das Substrat zu sehr geschwächt wird. Vorzugsweise ist
t _g<5000/W _g bei t _g und W _g in µm bei durch Rasterdruck (screen printed) aufgebrachter Silberpaste, oder
t _g<1700/W _g bei t _g und W _g in µm bei plattiertem Silber oder Kupfer,
da dies für den Silberleiter zu einer angemessenen Querschnittsfläche führt.
iv) Das Finger-spacing sollte vorteilhaft im Bereich von 1,5 bis 2,5 mm sein, abhängig vom Wert P _s und den durch W _g hervorgerufenen Shading-Verlusten.

Eine Ausführungsform der Erfindung verwendet eine Finger- oder Leitungsbeabstandung (finger spacing) von 1,8 mm, eine Fingerweite von 45 bis 50 µm und eine Fingertiefe von 100 bis 150 µm. Die resultierenden Shading-Verluste betragen 3,5 bis 4,0%, und der erforderliche Widerstand der Ober seiten-Diffusionsschicht beträgt ungefähr 80 Ω/▭. Der ent sprechende Stromverlust in der Oberseiten-Diffusionsschicht liegt in der Größenordnung von 2%. Angenommen die Rillen sind mit Silberpaste gefüllt, obgleich auch man auch andere, leitende Metalle verwenden kann, beträgt die Querschnitts fläche der Finger ungefähr 6000 sq × µm. Dies erlaubt, daß man eine Fingerlänge von 10 cm verwenden kann, ohne daß die spezifizierte Stromdichte überschritten wird.

Ein bevorzugtes Beispiel für eine Verarbeitungssequenz, die sich zur Produktion einer erfindungsgemäßen Solarzelle mit versenkten Kontakten eignet, ist die folgende:

i) Texturierung/Ätzung der eingesetzen Wafer anhand irgendeiner geeigneten, konventionellen Methode,
ii) nasse oder trockene Oxidation, oder Aufbringen eines Antireflexionsüberzugs. Bei einer nassen oder trockenen Oxidation ist eine Oxiddicke im Bereich von 1500 bis 3000 Å angemessen, um den anschließenden, einstufigen Diffusionsprozeß zu vereinfachen, während gleichzeitig eine ausreichende Oxiddicke nach dem Verarbeiten geschaffen wird. Bei Beendigung des Oxidwachstums erweist sich eine ungefähr 30-minütige Vergütung des Oxids in Stickstoff oder Argon als nützlich, obgleich dies nicht nötig ist, wenn die anschließende Dauer der Stufe (vi) 30 Min. über schreitet;
(iii) Einarbeiten der Rillen mit Hilfe eines Lasers oder auf mechanische Weise. Man kann eine ganze Reihe von Lasern oder mechanischen Einschreib- oder Einritzinstrumenten verwenden, um die Rillen in angemessener Weise herzu stellen. Für eine gleichförmige Metallplattierung sollte das Oxid in kontinuierlichen Streifen ver letzt werden, wobei die entsprechenden Rillen geometrien wesentlich weniger kritisch sind. Bei einem Q-switched Laser, beispielsweise den Quantronix Q-switched Nd : YAG-Lasern, können die Pulsfrequenz und die Stärke variiert werden, um gewünschte Rillentiefen zu ergeben. Typische Rillen tiefen und -breiten sind 60 Mikron, bzw. 20 Mikron. Die meisten mechanischen Schreibeinrichtungen ergeben verringerte Verhältnisse von Tiefe zu Breite, mit entsprechender Zunahme sowohl des Shading als auch der Widerstandsverluste bei den fertigen Vorrichtungen.
(iv) Chemische Ätzung/Reinigung der Rillen
Eine 12%-ige G/V NaOH oder KOH-Ätzung bei 50 bis 55°C entfernt ausreichend Schlacken und Abfall aus den Rillenregionen in ungefähr 20 Min., wobei man eine für die nachfolgende Verarbeitung gut vor bereitete Oberfläche erhält. Man kann jedoch einen großen Bereich von Konzentrationen, Temperaturen und Zeiten wählen, insbesondere, wenn unter schiedliche Rillengestalten erforderlich sind, so wie dies in der US-Patentschrift 46 26 613 "Laser Grooved Solar Cell" beschrieben ist.
(v) Abscheidung von Aluminium (oder einem äquivalenten Material)
Man kann auf der Rückseite des Wafers durch zahlreiche Techniken Aluminium abscheiden, bei spielsweise durch Vakuumverdampfen, durch Sputtern, Rasterdruck, Applikation einer Aluminium folie, usw. Es hat sich gezeigt, daß eine Schicht dicke zwischen 0,2 µ und 40 µ mit der Verar beitungssequenz bei durch Laser gebildeten Rillen kompatibel ist.
(vi) Hochtemperatursinterung, einschließlich Phosphor glasübertragung auf die Wafer
Die Wafer können in einer O₂, N₂ oder Argon umgebung in den Hochtemperaturofen eingesetzt werden, obgleich die Anwesenheit von O₂ nur für einige Minuten empfohlen wird, da anderenfalls eine exzessive Oxidation des Aluminiums auftritt. Die Sinterbedingungen sind sehr flexibel bezüglich des Zeitpunkts, zu dem Phosphor und Wasserstoff eingeführt werden, sowie der Zeit- und Temperaturvorgaben. Ein Beispiel für geeignete Bedingungen ist das folgende:
- (a) man sintert die Wafer in N₂ bei 1000°C 15 Min. lang;
- (b) man führt unter Verwendung von N₂-Trägergas 60 Min. lang POCl₃ ein;
- (c) der POCl₃-Strom wird gestoppt 5 Min. bevor das Formiergas (5% Wasserstoff) 4 h lang eingeführt wird;
- (d) man stellt wieder einen N₂-Gasfluß ein, wartet 5 Min. und entfernt dann die Wafer.
Diese Sequenz ergibt eine adequate Phosphor diffusion in den Rillenbereichen und durch das Oxid (2200 Å) in die Oberseiten-Oberfläche des Wafers.
(vii) Stromlose Nickel/Kupferplattierung plus gewünschten falls Aufbringung einer Deckschicht (capping layer)
Dem stromlosen Plattieren (electroless plating) soll eine geeignete chemische Behandlung voraus gehen, beispielsweise Eintauchen in verdünnte Fluorwasserstoffsäure, um das Diffusionsglas von dem mit Rillen versehenen Bereich zu entfernen. Man soll eine übermäßige Verweilzeit in der Fluor wasserstoffsäure vermeiden, da sonst das auf der Oberseite enthaltene Oberflächenoxid oder der Antireflexionsüberzug vollständig entfernt werden. Eine kurze (typischerweise 3 bis 4 Min.) Spülung in entionisiertem Wasser wird von stromloser Nickelabscheidung nach konventionellen Methoden und anschließend von stromloser Kupferabscheidung, gefolgt. Eine Anzahl kommerziell erhältlicher Nickel- und Kupferplattierungslösungen sind ge eignet. Nach der Beendigung kann man eine Deck- oder Cappingschicht bilden, beispielsweise durch Verwendung einer Eintauch-Silberplattierungslösung
(viii) Kantenisolierung
Dies kann nach einer ganzen Reihe aus dem Stand der Technik bekannter Arbeitsweisen erfolgen.

Claims

1. Verfahren zur Erzeugung elektrischer Kontakte auf einem Substrat aus geschichteten Materialien unter Bildung eines Antireflexionsüberzugs auf der Oberfläche einer Oberseite und Ausbildung von Rillen im Material, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Phosphordiffusionsstufe durch Erhitzen des Materials in Gegenwart von Wasserstoff umfaßt, wobei Phosphor durch den Antireflexionsüberzug gleichzeitig in die Rillen und in die Oberfläche diffundiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim Antireflexionsüberzug um einen Oxidüberzug handelt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die phosphordiffusionsstufe eine Regelung des Wasserstoffvorrats umfaßt, um die Phosphordiffusion durch den Antireflexionsüberzug in die Oberseiten- Oberfläche zu steuern.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Durchführung der Phosphordiffusionsstufe ein Unterseiten-Oberflächenmaterial auf eine Unter seiten-Oberfläche des Schichtenmaterials abgeschieden wird, um während der Phosphordiffusionsstufe durch Hitzeeinwirkung eine Unterseiten-Diffusionsoberflächen schicht zu bilden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächenmaterial der Unterseite Aluminium ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium so aufgebracht wird, daß durch die Hitzeeinwirkung während der Phosphordiffusionsstufe zusätzlich ein gesinterter Aluminiummetallkontakt gebildet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Phosphordiffusionsstufe durchführt, indem man in einer Gasumgebung erhitzt und gesteuert Phosphor in den Umgebungsraum einbringt, um die relative Geschwindig keit der Phosphordiffusion zu regeln.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man den Phosphor als gasförmige Verbindung oder als feste Quelle innerhalb des Umgebungsraumes und physikalisch getrennt vom Schichtenmaterial einführt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Umgebungsgas Stickstoff verwendet.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man den Phosphor einführt, nachdem ein vorgegebenes Ausmaß an Unterseiten-Oberflächendiffusion erfolgt ist.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man vor der Phosphorstufe mehrere gleiche oder ähnliche Artikel aus Schichtenmaterial eng beabstandet Unter seiten-Oberfläche zu Unterseiten-Oberfläche und weit beabstandet Oberseiten-Oberfläche zu Oberseiten-Ober fläche anordnet.