JP2001093849A - Epitaxial growth, method of manufacturing epitaxial substrate and solar cell - Google Patents

Epitaxial growth, method of manufacturing epitaxial substrate and solar cell

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JP2001093849A
JP2001093849A JP26918799A JP26918799A JP2001093849A JP 2001093849 A JP2001093849 A JP 2001093849A JP 26918799 A JP26918799 A JP 26918799A JP 26918799 A JP26918799 A JP 26918799A JP 2001093849 A JP2001093849 A JP 2001093849A
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layer
cover layer
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liquid phase
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Katsumi Nakagawa
克己 中川
Akiyuki Nishida
彰志 西田
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve difficult epitaxial growth in a desired region by a liquid phase epitaxy method. SOLUTION: This method includes steps of forming a cover layer 101, having a property that a semiconductor layer 104 is not grown on side and rear surfaces of a substrate 100 or on a part of a rear or front surface of the substrate 100, and bringing the substrate having the cover layer formed thereon into contact with a melt of saturated semiconductor material, to grow the semiconductor layer 104 in a region A of the substrate other than a cover-layer formation region B thereof.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は液相成長法、エピタ
キシャル基体の製造方法、および太陽電池の製造方法に
係わり、特に液相成長法、及びそれを用いた高品質で低
コストな太陽電池やエピタキシャル基体の製造方法に関
する。
The present invention relates to a liquid phase growth method, a method for manufacturing an epitaxial substrate, and a method for manufacturing a solar cell. More particularly, the present invention relates to a liquid phase growth method and a high quality and low cost solar cell using the same. The present invention relates to a method for manufacturing an epitaxial substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】単結晶半導体基板、特にエピタキシャル
基板に応用する場合では、LSIの製造プロセス、特に
フォトリソグラフィー工程で、マスクとのコンタクトや
パターン焼き付けの焦点深度の必要性から、基板の上の
所定の領域にのみ一様な厚さの半導体層を成長すること
が求められ、逆に基板の裏面への成長は防止するが求め
られる。
2. Description of the Related Art In the case of application to a single crystal semiconductor substrate, particularly an epitaxial substrate, in a LSI manufacturing process, particularly in a photolithography process, a predetermined depth of a substrate is required due to the necessity of contact with a mask and a depth of focus for pattern printing. It is required to grow a semiconductor layer having a uniform thickness only in the region (1), while it is required to prevent the growth on the back surface of the substrate.

【0003】ところで、ジクロルシランやトリクロルシ
ラン等のシリコンを含む原料ガスを熱分解するCVD
(Chemical Vapor Deposition)法では、1バッチ当り
の投入可能枚数が限られる、あるいは1バッチ毎に装置
のメンテナンスが必要となる等、製造上のスループット
が低いので、製造上のスループット向上のために、液相
成長法によるシリコン層の成長が検討されている。例え
ば特開平10−189244号公報には、液相成長法に
よる太陽電池の製造について詳細な開示がある。
[0003] By the way, CVD for thermally decomposing a source gas containing silicon such as dichlorosilane or trichlorosilane.
In the (Chemical Vapor Deposition) method, the number of sheets that can be charged per batch is limited, or maintenance of the apparatus is required for each batch, and the production throughput is low. The growth of a silicon layer by a liquid phase growth method is being studied. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-189244 has a detailed disclosure on the production of a solar cell by a liquid phase growth method.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】基板の上の所定の領域
にのみ一様な厚さの半導体層を成長する場合に、所定の
直径に整形されたウェハの縁辺部に結晶が成長すると、
基板の位置だし等の取り扱い上の不都合が多い。上記の
ような液相成長法を用いた場合、所定の領域のみに結晶
を成長させるには、例えば基板上の成長を行いたくない
領域にマスク板を掛けるのが簡単であるが、基板と共に
高温のメルトに浸漬されることからマスク板の材質の選
択が難しく、マスク板に付着したシリコンの処理が厄介
で、さらにマスク板が厚いと却って一様な成長の妨げと
もなる。また高温にさらされてもマスク板と基板の間に
隙間が形成されない様保持するのも困難である。
When a semiconductor layer having a uniform thickness is grown only on a predetermined region on a substrate, when a crystal grows on an edge portion of a wafer shaped to a predetermined diameter,
There are many inconveniences in handling such as positioning of the substrate. When the liquid phase growth method as described above is used, it is easy to grow a crystal only in a predetermined region, for example, by hanging a mask plate on a region on the substrate where growth is not desired. It is difficult to select the material of the mask plate because it is immersed in the melt, and it is troublesome to treat the silicon adhered to the mask plate. Further, if the mask plate is thick, it may hinder uniform growth. It is also difficult to hold the mask plate and the substrate so that no gap is formed even when exposed to high temperatures.

【0005】本発明は、基体への半導体層の液相成長に
おいて、所定の領域(半導体層を成長させる領域)以外
の領域での半導体の成長や半導体のメルトへの溶出を防
止することにより、複雑なマスク治具等を用いずに、半
導体を形成すべき領域に半導体層を均一に成長させ、ま
たメルトへの不純物の蓄積を低減し特性の優れたエピタ
キシャル基板を低コストで製造できる製造方法を提供す
ることを目的とする。また特開平10−189244号
公報に記載された方法のスループットを殆ど損なうこと
なく、一層特性の優れた太陽電池を製造できる製造方法
を提供することを目的とする。
According to the present invention, in the liquid phase growth of a semiconductor layer on a substrate, growth of a semiconductor in a region other than a predetermined region (a region for growing a semiconductor layer) and elution of the semiconductor into a melt are prevented. A manufacturing method capable of uniformly growing a semiconductor layer in a region where a semiconductor is to be formed without using a complicated mask jig or the like, reducing the accumulation of impurities in a melt, and manufacturing an epitaxial substrate having excellent characteristics at a low cost. The purpose is to provide. Another object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of manufacturing a solar cell having more excellent characteristics without substantially impairing the throughput of the method described in JP-A-10-189244.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の液相成長法は、
少なくとも、以下の工程1)と工程2)とを含むことを
特徴とする液相成長法である。
The liquid phase growth method of the present invention comprises:
A liquid phase growth method comprising at least the following steps 1) and 2).

【0007】1) 基体の側面と裏面、又は基体の側面
と裏面及び表面の一部に、半導体層が成長しない性質を
持つカバー層を形成する工程 2) 前記カバー層を形成した前記基体を半導体材料で
過飽和となったメルトに接触させ、前記基体のカバー層
形成領域以外の領域に半導体層を成長させる工程 なお、基体は特に平板である必要はなく、平面が湾曲し
た板、円筒形体、球形体等であってもよい。また、必ず
しも成長させる半導体層は単結晶である必要はなく、多
結晶、微結晶等であってもよい。形成すべき半導体層が
多結晶、微結晶等である場合は基体は単結晶である必要
がないことは勿論である。
1) A step of forming a cover layer having a property that a semiconductor layer does not grow on the side and back surfaces of the base, or a part of the side, back and top surfaces of the base. A step of growing a semiconductor layer in a region other than the cover layer forming region of the base by contacting the supersaturated melt with the material; the base does not need to be particularly flat, but a plate, a cylindrical body, or a sphere having a curved flat surface. It may be a shape or the like. Further, the semiconductor layer to be grown does not necessarily have to be single crystal, but may be polycrystal, microcrystal, or the like. When the semiconductor layer to be formed is polycrystal, microcrystal, or the like, it is needless to say that the base does not need to be single crystal.

【0008】また本発明のエピタキシャル基体の製造方
法、および太陽電池の製造方法は上記本発明の液相成長
法を用いたものである。
The method of manufacturing an epitaxial substrate and the method of manufacturing a solar cell according to the present invention use the above-described liquid phase growth method according to the present invention.

【0009】本発明者等は、前記課題を解決するため、
同じ状態のメルトからでも、基体の材質や表面の性質に
よって、半導体層が成長する場合としない場合があるこ
とに注目した。半導体、たとえばシリコンが過飽和まで
溶けているメルトから、表面が清浄なシリコンの基体に
は平滑なシリコン層が成長するが、過飽和が極端に大き
くなければ同じ状態のメルトからでも、酸化シリコンの
表面にはシリコン層は成長しないか、シリコン粒が弱く
付着するだけである。この観察結果にもとづき、基体の
全表面の内、半導体層を成長させたくない裏面や縁辺部
(領域Bとする。)に酸化シリコン層をカバー層として
形成し、太陽電池やデバイスの形成を行う主たる表面
(領域A)は、清浄なシリコンを露出させて置くことに
より、領域Aのみにシリコン層を成長できる。また成長
に先立って基板表面をメルトに溶出する場合にも、基板
の裏面がメルトに溶け出すのを防止し、高濃度でドープ
された基板を用いてもメルトへの不純物の蓄積を低減で
きる。この様な現象は、半導体層と基板の界面の自由エ
ネルギーの違いに起因すると思われ、酸化シリコン−シ
リコンの組み合わせ以外にも同様の性質を持つカバー層
と半導体層の組み合わせがありうる。例えばカバー層と
して、熱酸化膜等の酸化シリコン層の他に、窒化シリコ
ン層、カーボン層、シリコンカーバイド層等を用いるこ
とができる。
The present inventors have set out to solve the above-mentioned problems.
It has been noted that, depending on the material and surface properties of the base, the semiconductor layer may or may not grow even in the same state of the melt. A semiconductor, for example, a melt in which silicon is melted to supersaturation, a smooth silicon layer grows on a silicon substrate having a clean surface, but if the supersaturation is not extremely large, even from a melt in the same state, the silicon oxide surface Does not grow the silicon layer or only weakly adheres the silicon grains. Based on this observation result, a silicon oxide layer is formed as a cover layer on the back surface or the edge (region B) where the semiconductor layer is not desired to grow on the entire surface of the base, and a solar cell or device is formed. By leaving clean silicon exposed on the main surface (region A), a silicon layer can be grown only in region A. Also, when the substrate surface is eluted into the melt prior to the growth, the back surface of the substrate is prevented from melting into the melt, and the accumulation of impurities in the melt can be reduced even if a highly doped substrate is used. Such a phenomenon is considered to be caused by a difference in free energy at the interface between the semiconductor layer and the substrate. There may be a combination of a cover layer and a semiconductor layer having similar properties other than the combination of silicon oxide and silicon. For example, in addition to a silicon oxide layer such as a thermal oxide film, a silicon nitride layer, a carbon layer, a silicon carbide layer, or the like can be used as the cover layer.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1及び図2に示すエピタキシャ
ル基体の製造方法例で、本発明の実施形態の概要を説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The outline of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0011】図1(a)にシリコン基板100を用意す
る。シリコン基板100としては、必要に応じp型でも
n型でも使用できる。特に高濃度にドープされた低抵抗
な基板でも使用できる。
1A, a silicon substrate 100 is prepared. As the silicon substrate 100, a p-type or an n-type can be used as necessary. In particular, it can be used even with a highly doped low resistance substrate.

【0012】次に図1(b)に示すように、シリコン基
板100を熱酸化し、その表面全体にカバー層101と
して酸化シリコン層を形成する。
Next, as shown in FIG. 1B, the silicon substrate 100 is thermally oxidized to form a silicon oxide layer as a cover layer 101 on the entire surface.

【0013】次に図1(c)に示すように、基板の裏面
と縁辺部(領域B)102を残し、主たる表面の主要部
(領域A)103のカバー層を選択的にエッチングして
除去し、領域Aのみシリコン表面を露出させる。もちろ
ん領域Aにカバー板を掛けて熱酸化する、あるいは2枚
の基板の主たる表面同士を密着させて熱酸化する、等の
方法で、初めから領域Bのみに選択的に酸化シリコン層
を形成することもできる。または酸化シリコンを形成す
るための塗布液を、スクリーン印刷等の方法により領域
Bに塗布した後、焼成して酸化シリコン層を選択的に形
成することもできる。また酸化シリコン以外にも窒化シ
リコンやカーボンもカバー層として使用可能である。な
お図1(c)においては、領域Bは、基板の裏面と側面
の他に基板表面の縁近傍を含んでいるが(すなわち、カ
バー層が基板の裏面と側面だけでなく基板表面の縁近傍
にも設けられている)、領域Bは基板の裏面と側面だけ
であってもよい(すなわち、カバー層が基板の裏面と側
面のみに設けられていてもよい)。
Next, as shown in FIG. 1C, the cover layer of the main portion (region A) 103 of the main surface is selectively etched and removed, leaving the back surface and the edge portion (region B) 102 of the substrate. Then, the silicon surface is exposed only in the region A. Of course, a silicon oxide layer is selectively formed only in the region B from the beginning by a method such as applying a cover plate to the region A and thermally oxidizing the main surfaces of the two substrates in close contact with each other. You can also. Alternatively, a coating liquid for forming silicon oxide may be applied to the region B by a method such as screen printing and then fired to selectively form a silicon oxide layer. In addition to silicon oxide, silicon nitride and carbon can be used as the cover layer. In FIG. 1C, the region B includes the vicinity of the edge of the substrate surface in addition to the back surface and the side surface of the substrate. Region B may be provided only on the back and side surfaces of the substrate (ie, the cover layer may be provided only on the back surface and side surfaces of the substrate).

【0014】この後、基板をシリコンで過飽和となった
メルトに接触させる。また、基板表面の重金属汚染や、
その他表面に存在する欠陥を除去するために、必要に応
じて予め基板をシリコンで飽和になっていないメルトに
接触させ、基板の表面をメルトに溶出してから、過飽和
のメルトに接触させ成長を開始することも、エピタキシ
ャル膜の特性改善のため有効である。
Thereafter, the substrate is brought into contact with the melt supersaturated with silicon. Also, heavy metal contamination on the substrate surface,
In order to remove other defects present on the surface, the substrate is brought into contact with a melt not yet saturated with silicon as necessary, and the surface of the substrate is eluted into the melt, and then contacted with a supersaturated melt to grow the substrate. Starting is also effective for improving the characteristics of the epitaxial film.

【0015】こうすると図1(d)に示すように、液相
成長において領域Aのみにシリコン層104が成長す
る。カバー層101の厚さは通常0.01〜1μmで良
い。そのため領域Aの領域B近傍も、カバー層101が
影響して半導体層の成長速度が低下することがない。逆
に領域Bでは成長が起こらないため領域B近傍のメルト
中の半導体原料の濃度が高くなり、その影響を受けて領
域B近傍では成長速度が大きくなり易いので、メルトの
撹拌を十分行うことが望ましい。また、特に液相成長で
は、基板の縁辺部で著しい成長が起こり、基板の直径が
大きくなり易い。これを防止するため、縁辺部ではカバ
ー層を確実に形成することが望ましい。
As a result, as shown in FIG. 1D, the silicon layer 104 grows only in the region A in the liquid phase growth. The thickness of the cover layer 101 may be generally 0.01 to 1 μm. Therefore, the growth rate of the semiconductor layer does not decrease in the vicinity of the region A in the region A due to the cover layer 101. Conversely, since the growth does not occur in the region B, the concentration of the semiconductor raw material in the melt near the region B increases, and the growth rate tends to increase near the region B under the influence. desirable. In particular, in liquid phase growth, remarkable growth occurs at the edge of the substrate, and the diameter of the substrate tends to increase. In order to prevent this, it is desirable to form the cover layer reliably at the edge.

【0016】領域B102のカバー膜101は一般には
最終的に除去する。ただし、必要に応じて残しておいて
もよい。カバー層の除去は、図1(e)に示すように、
半導体層104の形成直後に行ってもよいが、このまま
残してLSIや太陽電池のデバイス機能をエピタキシャ
ル基板に作り込んだ後で行ってもよい、カバー層の除去
にあたっては、半導体層104に対する作用が少ないエ
ッチャント液を使用するのが好ましく、酸化シリコン−
シリコンの組み合わせに対しては、硝酸等の酸化剤を含
まないフッ酸溶液などが好適に使用できる。しかし、半
導体層104の上にさらに異種の材料を積層した場合に
は、その材料の特性に応じたエッチャントを使用すべき
である。
The cover film 101 in the region B102 is generally finally removed. However, they may be left as necessary. The removal of the cover layer is performed as shown in FIG.
The removal may be performed immediately after the formation of the semiconductor layer 104, or may be performed after the device function of the LSI or the solar cell is formed in the epitaxial substrate while being left as it is. It is preferable to use a small amount of etchant solution,
For a combination of silicon, a hydrofluoric acid solution containing no oxidizing agent such as nitric acid or the like can be suitably used. However, when a different kind of material is further stacked on the semiconductor layer 104, an etchant according to the characteristics of the material should be used.

【0017】なお、カバー層を適宜設けることで基板表
面上の所望の領域に半導体層を形成することができる。
図2は半導体層を分離して形成する例を示す図であり、
図2(c)に示すように、基板100の表面に領域A1
03が分離されるように領域B(カバー層が設けられた
領域)102を設ければ、図2(d)、(e)に示すよ
うに、領域Aに分離した半導体層を形成することができ
る。図2(a),(b)は図1(a),(b)と同じ工
程である。
By providing a cover layer appropriately, a semiconductor layer can be formed in a desired region on the substrate surface.
FIG. 2 is a diagram showing an example in which a semiconductor layer is formed separately.
As shown in FIG. 2C, a region A1 is formed on the surface of the substrate 100.
If the region B (the region provided with the cover layer) 102 is provided so as to separate the semiconductor layer 03, the separated semiconductor layer can be formed in the region A as shown in FIGS. it can. FIGS. 2A and 2B show the same steps as FIGS. 1A and 1B.

【0018】以上説明したように、本発明の方法によれ
ば、表面の平滑性が高く不純物濃度の管理された半導体
層を高いスループットで成長することが可能となり、低
コストで高品質な太陽電池やエピタキシャル基体を製造
することが可能となる。また、本発明の方法を応用すれ
ば、素子分離の容易なエピタキシャル基体や、結晶系太
陽電池でありながら集積型直列接続の容易な太陽電池モ
ジュールが、容易に製造出来るようになる。
As described above, according to the method of the present invention, a semiconductor layer having a high surface smoothness and a controlled impurity concentration can be grown at a high throughput, and a low-cost and high-quality solar cell can be obtained. And an epitaxial substrate can be manufactured. Further, if the method of the present invention is applied, an epitaxial substrate with easy element isolation and a solar cell module which is a crystalline solar cell but easily integrated and connected in series can be easily manufactured.

【0019】以下、さらに具体的な実施形態の例につい
て説明する。
Hereinafter, more specific embodiments will be described.

【0020】[実施形態例1]本実施形態例において
は、薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造に本発明を適用
する例を説明する。
Embodiment 1 In this embodiment, an example in which the present invention is applied to the manufacture of a thin-film single-crystal silicon solar cell will be described.

【0021】まず図3(a)に示すように直径5インチ
(125mm)φの単結晶のシリコン基板200を用意
し、図3(b)に示すようにシリコン基板200の表面
に、分離層を形成する。ここでは分離層として多孔質層
201を形成する。多孔質層201を制御性良く形成す
るには、比抵抗0.005〜0.1Ωcm程度の低抵抗
なp型(p+ )の基板の使用が好適であるが、より高抵
抗な基板であっても表面に予めCVD、LPE、熱拡散
等の方法でp+ の層を数〜数十μm形成しておいても同
様に使用できる。また結晶の面方位としては、(10
0)や(111)などの一般に流通しているものが好適
に用いられる。
First, as shown in FIG. 3A, a single-crystal silicon substrate 200 having a diameter of 5 inches (125 mm) φ is prepared, and a separation layer is formed on the surface of the silicon substrate 200 as shown in FIG. Form. Here, a porous layer 201 is formed as a separation layer. In order to form the porous layer 201 with good controllability, it is preferable to use a low-resistance p-type (p + ) substrate having a specific resistance of about 0.005 to 0.1 Ωcm. Even if a layer of p + is formed on the surface in advance by a method such as CVD, LPE, or thermal diffusion, several to several tens μm can be used in the same manner. The plane orientation of the crystal is (10
Those commonly distributed such as (0) and (111) are preferably used.

【0022】まず、フッ酸の溶液の中にシリコン基板2
00と、これに対向する電極(不図示)を漬け、基板2
00が正となるように通電する(陽極化成処理)。こう
すると基板200の表面でシリコンが電気化学反応によ
り溶解するが、フッ酸の濃度が高く、かつ流れる電流を
適正に保つと、シリコンの溶解が局所的に進み、太さ数
百オングストローム程度の微細な孔が複雑に絡みながら
成長し、多孔質層201が形成される。多孔質層201
の内孔の占める体積の割合は、通電する電流を増すほど
大きくなり、通電中に電流値を変えると、孔の大きさの
異なる複数の層が形成できる。
First, a silicon substrate 2 is placed in a solution of hydrofluoric acid.
00 and an electrode (not shown) opposed thereto is immersed in the substrate 2
Electricity is applied so that 00 becomes positive (anodizing treatment). In this case, silicon is dissolved by an electrochemical reaction on the surface of the substrate 200. However, when the concentration of hydrofluoric acid is high and the flowing current is appropriately maintained, the dissolution of silicon proceeds locally, and the fineness having a thickness of about several hundred angstroms is obtained. The pores grow while entangled in a complicated manner, and the porous layer 201 is formed. Porous layer 201
The ratio of the volume occupied by the inner hole becomes larger as the current flowing therethrough increases, and when the current value is changed during the current passing, a plurality of layers having different hole sizes can be formed.

【0023】次に、図3(c)に示すように、多孔質層
201の形成された面の領域Aに直径120mmの円形
のマスクを密着しつつ、領域Bにカバー層202となる
カーボンの保護膜を形成する。カーボンの膜は、カーボ
ンのターゲットを還元雰囲気でスパッタする、メタノー
ル、エタノール、メタン、エタンなどの有機ガスの蒸気
と酸素を流しながら高周波プラズマをたく、レジストな
どの有機塗布液をコーティングして酸素雰囲気でベーク
する、等の方法で形成することができる。
Next, as shown in FIG. 3 (c), a circular mask having a diameter of 120 mm is brought into close contact with the area A on the surface on which the porous layer 201 is formed, while the carbon of the cover layer 202 is formed on the area B. A protective film is formed. The carbon film is sputtered with a carbon target in a reducing atmosphere, high-frequency plasma is applied while flowing vapor and oxygen of an organic gas such as methanol, ethanol, methane, and ethane, and an oxygen atmosphere is formed by coating an organic coating liquid such as a resist. And baking.

【0024】次に、図3(d)に示すように、800〜
1000℃のインジウムにp型の多結晶シリコンを溶か
し込んで調整したメルトを−0.1〜−2℃/分程度の
割合で徐冷して、10〜30℃降温したところで基板を
メルトに漬け込み、単結晶シリコン膜203をエピタキ
シャル成長する。単結晶シリコン膜203は厚さ5〜1
00μm、標準的には10〜50μm、典型的には20
〜40μm程度成長する。カバー層202の効果によ
り、単結晶シリコン膜203はカバー層の開口部(領域
A)のみに成長する。その後、図3(e)に示すよう
に、カバー層202となるカーボンの保護膜を除去す
る。カーボンの保護膜はアルコールやアセトン等の溶液
中で超音波を印加する、酸素雰囲気中でベークする、酸
素雰囲気のプラズマに曝す、などの方法で除去できる。
Next, as shown in FIG.
The melt prepared by dissolving p-type polycrystalline silicon in indium at 1000 ° C. is gradually cooled at a rate of about −0.1 to −2 ° C./min, and when the temperature is lowered by 10 to 30 ° C., the substrate is immersed in the melt. Then, a single crystal silicon film 203 is epitaxially grown. The single crystal silicon film 203 has a thickness of 5 to 1
00 μm, typically 10-50 μm, typically 20
It grows up to about 40 μm. Due to the effect of the cover layer 202, the single crystal silicon film 203 grows only in the opening (region A) of the cover layer. Thereafter, as shown in FIG. 3E, the carbon protective film serving as the cover layer 202 is removed. The carbon protective film can be removed by applying ultrasonic waves in a solution such as alcohol or acetone, baking in an oxygen atmosphere, or exposing to a plasma in an oxygen atmosphere.

【0025】この後、図3(f)に示すように、シリコ
ン層203の表面にドープ層(n+)204を形成す
る。ドープ層の形成法としては、リン等のn型の不純物
を含んだ塗布液をスピナーで均一な厚さに塗布、焼成し
てリンガラス層を形成した後、深さ0.1〜0.5μm
の深さまで熱拡散すると良い。あるいはカバー層202
を除去する前にシリコンの他にリンを含むメルトからn
+ のシリコン層を厚さ0.1〜0.5μm成長すること
もできる。またはプラズマCVD法で、シラン(SiH
4 )とフォスフィン(PH3 )を水素で希釈しつつ流
し、n+ のシリコン膜を堆積しても良い。この場合は、
堆積するシリコン膜は多結晶または微結晶で良いが、厚
さは薄めとし0.01〜0.1μm程度が良い。
After that, as shown in FIG. 3F, a doped layer (n + ) 204 is formed on the surface of the silicon layer 203. As a method for forming the dope layer, a coating solution containing an n-type impurity such as phosphorus is applied to a uniform thickness by a spinner and baked to form a phosphorus glass layer, and then a depth of 0.1 to 0.5 μm
It is advisable to diffuse the heat to the depth. Alternatively, the cover layer 202
Prior to removing n from the melt containing phosphorus in addition to silicon
The + silicon layer can be grown to a thickness of 0.1 to 0.5 μm. Alternatively, silane (SiH
4 ) and phosphine (PH 3 ) may be flowed while being diluted with hydrogen to deposit an n + silicon film. in this case,
The silicon film to be deposited may be polycrystalline or microcrystalline, but preferably has a small thickness of about 0.01 to 0.1 μm.

【0026】引き続いて、図3(g)に示すように、表
面側の電極として、グリッド電極205を形成しドープ
層204のシート抵抗を実質的に下げオーミックな電力
損失を防ぐ。グリッド電極205は銀を主成分とするイ
ンクをスクリーン印刷で、所望のパターンに印刷し焼成
して形成できる。あるいは、グリッド状の開口をもつマ
スクをかけて、Niなどを蒸着しこの上に電気メッキで
銅を堆積しても良い。
Subsequently, as shown in FIG. 3 (g), a grid electrode 205 is formed as a surface-side electrode, and the sheet resistance of the doped layer 204 is substantially reduced to prevent ohmic power loss. The grid electrode 205 can be formed by printing an ink containing silver as a main component in a desired pattern by screen printing and firing. Alternatively, Ni or the like may be deposited using a mask having a grid-shaped opening, and copper may be deposited thereon by electroplating.

【0027】その後、図3(h)に示すように、表面に
PET、ポリカーボネイトなどの透明な樹脂フィルム
や、ガラスの透明支持部材206を、エポキシ樹脂、E
VAなどの透明接着剤207で強固に貼りつける。
Thereafter, as shown in FIG. 3 (h), a transparent resin film such as PET or polycarbonate, or a transparent support member 206 made of glass,
Stick firmly with a transparent adhesive 207 such as VA.

【0028】さらに、図4(i)に示すように、基板2
00の裏面を真空や電磁力で保持しつつ、支持部材20
6に力を加えて微細孔が形成され脆くなっている多孔質
層201の部分で破壊して、シリコン層203を剥離す
る。剥離するには、多孔質層の部分にクサビを挿入した
り、高圧の水ジェットを注入してこじ開ける様な力を加
える、支持部材206に急冷、急加熱等の熱衝撃を加え
熱膨張率の違いによるせん断力を加える、支持部材の端
を加えてローラーで巻き上げる、等の方法が可能であ
る。この場合に、シリコン層が形成されている領域Aが
多孔質層201が形成されている領域より狭くなる様に
しておくと、シリコン層203の縁辺部から剥離を開始
するきっかけが作りやすく剥離がスムーズに行える。
Further, as shown in FIG.
00 while holding the back surface of the support member 20 by vacuum or electromagnetic force.
6 is applied to break the portion of the porous layer 201 where micropores are formed and become brittle, and the silicon layer 203 is peeled off. To peel off, insert a wedge into the porous layer portion, apply a force to pry open by injecting a high-pressure water jet, and apply a thermal shock such as rapid cooling or rapid heating to the support member 206 to reduce the coefficient of thermal expansion. A method of applying a shearing force due to the difference, adding an end of the support member and winding up with a roller, and the like are possible. In this case, if the region A where the silicon layer is formed is made narrower than the region where the porous layer 201 is formed, a trigger for starting peeling from the edge of the silicon layer 203 is easily formed and peeling is performed. It can be done smoothly.

【0029】剥離されたシリコン層203の裏面には、
一般に多孔質層201の残さ208が残るので、アルカ
リや、過酸化水素水を加えたフッ酸溶液で選択的にエッ
チングして除去できるが必須ではない。
On the back surface of the peeled silicon layer 203,
Generally, since the residue 208 of the porous layer 201 remains, it can be selectively etched and removed with a hydrofluoric acid solution to which an alkali or a hydrogen peroxide solution is added, but this is not essential.

【0030】その後、図4(j)に示すように、シリコ
ン層203の裏面にステンレスやアルミ等の導電性のシ
ートからなる裏面電極板209をアルミや銀のペースト
等の導電性の接着剤210で貼りつける。こうして薄膜
単結晶シリコン太陽電池が形成できる。
Thereafter, as shown in FIG. 4 (j), a back electrode plate 209 made of a conductive sheet such as stainless steel or aluminum is provided on the back surface of the silicon layer 203 by a conductive adhesive 210 such as an aluminum or silver paste. Paste with Thus, a thin film single crystal silicon solar cell can be formed.

【0031】一方、図4(k)に示すように、シリコン
基板200の表面に残った多孔質層残さ208を、同様
のエッチャントやフッ酸溶液中で電解研磨で除去し、表
面が平滑な基板211として再生することにより、図3
(a)のシリコン基板200として投入でき、基板を繰
り返し使用して複数の薄膜単結晶シリコン太陽電池を形
成できるので、太陽電池の製造コストを大幅に下げるこ
とができる。
On the other hand, as shown in FIG. 4 (k), the porous layer residue 208 remaining on the surface of the silicon substrate 200 is removed by electrolytic polishing in a similar etchant or hydrofluoric acid solution to obtain a substrate having a smooth surface. By reproducing as 211, FIG.
(A) can be introduced as the silicon substrate 200, and a plurality of thin-film single-crystal silicon solar cells can be formed by repeatedly using the substrate, so that the manufacturing cost of the solar cell can be significantly reduced.

【0032】[実施形態例2]本実施形態例において
は、エピタキシャル基体の製造に本発明の方法を適用す
る例を図1を用いて説明する。
Embodiment 2 In this embodiment, an example in which the method of the present invention is applied to the manufacture of an epitaxial substrate will be described with reference to FIG.

【0033】図1(a)に示すように、単結晶のシリコ
ン基板100を用意する。単結晶のシリコン基板100
としては、エピタキシャル基板の用途に応じて様々な物
が使えるが、p+ やn+ 等の低抵抗の基板は前述したよ
うに、CMOS−LSIのラッチアップの防止や、ボロ
ンによるゲッタリング効果などの点から需要が多い。ま
た基板100の平滑性は、エピタキシャル層の平面性に
影響が大きいが、本発明の方法ではCVD法の場合より
平滑性が低くても使用が可能である。従って、通常ウェ
ハ表面はインゴットからスライスしてから、ラッピン
グ、エッチングした後、ポリッシングを複数回繰り返し
て仕上げるが、ラッピングや、エッチングまでで終了と
したり、またはポリッシングを1回行った所で終了した
基板も使用可能である。また結晶面の方位は(100)
や(111)等半導体プロセスにおいて、通常使用され
ているものが好適に使用できる。
As shown in FIG. 1A, a single crystal silicon substrate 100 is prepared. Single crystal silicon substrate 100
Various types of substrates can be used depending on the use of the epitaxial substrate. However, low-resistance substrates such as p + and n + can prevent latch-up of CMOS-LSI and gettering effect by boron as described above. There is much demand from the point. The smoothness of the substrate 100 has a large effect on the planarity of the epitaxial layer, but the method of the present invention can be used even if the smoothness is lower than that of the CVD method. Therefore, usually, the wafer surface is sliced from the ingot, and then lapping and etching are performed, and then polishing is repeated a plurality of times to finish the polishing. Can also be used. The orientation of the crystal plane is (100)
In a semiconductor process such as or (111), those commonly used can be suitably used.

【0034】次に、図1(b)に示すように、カバー層
101として、酸化シリコン層を形成した。酸化シリコ
ン層の形成法としては、前述したように様々な方法が利
用できるが、エピタキシャル基板への応用にあたって
は、熱酸化法によるのが最も確実と思われる。カバー層
101としての酸化シリコン層は、厚さ0.01〜1μ
mで十分カバー層としての機能を果たすので、パイロジ
ェニック(水素燃焼)酸化の場合、1時間以内で形成可
能であり、その後、図1(c)に示すように、領域Aの
カバー層101となる酸化シリコン層を選択的にエッチ
ング除去すれば良い。
Next, as shown in FIG. 1B, a silicon oxide layer was formed as the cover layer 101. As described above, various methods can be used for forming the silicon oxide layer. However, when applied to an epitaxial substrate, the thermal oxidation method seems to be the most reliable. The silicon oxide layer as the cover layer 101 has a thickness of 0.01 to 1 μm.
m sufficiently fulfills the function as a cover layer, in the case of pyrogenic (hydrogen combustion) oxidation, it can be formed within one hour, and then, as shown in FIG. The silicon oxide layer may be selectively removed by etching.

【0035】カバー層を選択的に除去するには、例えば
図5(a)に示すように、第1のカバー層として酸化シ
リコン層301が全面に形成された基板300を、領域
Aと同じ大きさのチャッキングステージ303にチャッ
キングする。チャッキングには例えば真空チャックや電
磁チャック等の方法が利用できる。この状態で、例えば
第2のカバー層となるレジスト層302を形成するため
のレジスト液をシャワー304で噴霧する。レジストが
乾燥した後、基板300をステージ303から取り外し
ベークする。こうして領域Aに開口のあるレジスト層3
02が形成された所で、図5(b)に示すように、基板
300を硝酸等の酸化剤を含まないフッ酸等のエッチン
グ液305に漬ける。こうすると領域Aの酸化シリコン
層がエッチングされ、領域Aのシリコン表面が露出す
る。その後、図5(c)に示すようにレジスト層302
をレジスト剥離液で除去すると、領域Bのみ酸化シリコ
ンで覆われた状態となる。
In order to selectively remove the cover layer, for example, as shown in FIG. 5A, a substrate 300 having a silicon oxide layer 301 formed on the entire surface as a first cover layer is made to have the same size as the region A. The chucking stage 303 is chucked. For chucking, a method such as a vacuum chuck or an electromagnetic chuck can be used. In this state, for example, a resist liquid for forming a resist layer 302 serving as a second cover layer is sprayed with a shower 304. After the resist is dried, the substrate 300 is removed from the stage 303 and baked. Thus, the resist layer 3 having an opening in the region A
At the place where 02 has been formed, as shown in FIG. 5B, the substrate 300 is immersed in an etching solution 305 such as hydrofluoric acid containing no oxidizing agent such as nitric acid. Then, the silicon oxide layer in the region A is etched, and the silicon surface in the region A is exposed. Thereafter, as shown in FIG.
Is removed with a resist stripper, only the region B is covered with silicon oxide.

【0036】あるいは、図6(a)に示すように、全面
に酸化シリコン層401が形成された基板400を、先
端に液漏れ防止用のOリング403が取り付けられたエ
ッチング液保持筒402を基板の領域Aに押し当て内部
にエッチング液を満たすと、図6(b)に示すように、
Oリングの内部(領域A)のみを選択的にエッチングす
ることができる。
Alternatively, as shown in FIG. 6A, a substrate 400 having a silicon oxide layer 401 formed on the entire surface is attached to an etching solution holding cylinder 402 having an O-ring 403 for preventing liquid leakage at the tip. When the region A is pressed against and the inside is filled with an etching solution, as shown in FIG.
Only the inside (region A) of the O-ring can be selectively etched.

【0037】図1(d)に示すようにシリコン層104
を成長するには、800〜1000℃のインジウムに多
結晶シリコンを溶かし込んで調整したメルトを−0.1
〜−2℃/分程度の割合で徐冷して、10〜30℃降温
したところで基板100をメルトに漬け込む。ただしカ
バー層101の形成されている領域Bにはシリコン層が
形成されない。また溶かし込む多結晶シリコンの導電型
をp型やn型にすることで、成長するシリコン層の導電
型を調整することができる。また、使用している基板の
平滑性を改善するため、または基板表面の重金属汚染
や、積層欠陥を生じる原因になりうる基板表面の欠陥を
除去するため、予め基板をシリコンで飽和となっていな
いメルトに漬けて表面を若干溶かし出し、その後過飽和
のメルトに漬けて成長を始めることも効果がある。
As shown in FIG. 1D, a silicon layer 104 is formed.
Is grown by melting a melt prepared by dissolving polycrystalline silicon in indium at 800 to 1000 ° C.
The substrate 100 is gradually cooled at a rate of about -2 [deg.] C./min. However, no silicon layer is formed in the region B where the cover layer 101 is formed. The conductivity type of the silicon layer to be grown can be adjusted by changing the conductivity type of the polycrystalline silicon to be melted to p-type or n-type. In addition, the substrate is not saturated with silicon in advance in order to improve the smoothness of the substrate being used or to remove heavy metal contamination on the substrate surface and defects on the substrate surface that may cause stacking faults. It is also effective to soak the surface slightly in melt and then soak in supersaturated melt to start growing.

【0038】図1(e)に示すように、シリコン層10
4の成長後、カバー層101は直ちに酸化剤を含まない
フッ酸等のエッチャントで除去しても良いが、このまま
残しデバイス製造工程を終了した後で除去しても良い。
また液相成長によって表面にメルトの汚染が残る可能性
もあるので、念のため塩酸に5〜10分漬け込んで残存
インジウムをエッチングして除去しても良い。ただし必
須ではない。
As shown in FIG. 1E, the silicon layer 10
After the growth of No. 4, the cover layer 101 may be immediately removed with an etchant such as hydrofluoric acid containing no oxidizing agent, or may be left as it is after the device manufacturing process is completed.
Further, there is a possibility that melt contamination may remain on the surface due to the liquid phase growth, so that the remaining indium may be removed by etching by dipping in hydrochloric acid for 5 to 10 minutes just in case. However, it is not mandatory.

【0039】[実施形態例3]本実施形態例において
は、1枚の単結晶シリコン基板上に、独立した複数の薄
膜単結晶層を形成し、個々の素子間を電気的に完全に分
離することのできるエピタキシャル基体を製造する例を
図8により説明する。
[Embodiment 3] In this embodiment, a plurality of independent thin-film single-crystal layers are formed on one single-crystal silicon substrate, and the individual elements are completely electrically separated. An example of manufacturing an epitaxial substrate that can be used will be described with reference to FIG.

【0040】はじめに図7を用いて本実施形態例に用い
る液相成長装置について説明する。ここで、石英ガラス
製の反応管506とロードロック室508の間はゲート
バルブ510で完全に仕切ることができるが、またゲー
トバルブ510を開けると、基板保持手段502を反応
管506の中に下降させることができる。基板交換は基
板保持手段502をロードロック室508内に上昇さ
せ、ゲートバルブ510を閉める。そしてゲートバルブ
内の雰囲気を窒素に置換し、基板交換扉509を開け、
シリコン基板503を基板保持手段502に保持する。
但し、基板保持手段502の一番下の位置には図示した
ように溶かし込み用基板504が保持されている。この
状態でロードロック室508内を窒素に置換し、次いで
水素に置換する。一方、坩堝内には予め飽和となるまで
シリコンを溶かし込んだインジウム(メルト)501が
電気炉による加熱で所定の温度に保持されている。また
メルトや基板が酸化されるのを防止するため、反応管5
06内にもガス導入管511より水素ガスが導入され反
応管内をフローし、ガス排気管512により排気され所
定の圧力が保たれている。ゲートバルブ510を開き、
基板上下機構505を作動させ、一旦基板を坩堝の直上
の位置まで下降してそのまま保持し、メルトと同じ温度
になるのを待つ。その後基板をすべてメルト501に漬
ける。所定の時間放置しシリコン層を成長させる。その
後基板保持手段502をロードロック室508に上昇さ
せ、ゲートバルブ510を閉じ、冷却し、水素のフロー
を窒素のフローに置換してから、基板交換扉509を開
けて、基板を取り出す。
First, a liquid phase growth apparatus used in this embodiment will be described with reference to FIG. Here, the gap between the quartz glass reaction tube 506 and the load lock chamber 508 can be completely separated by the gate valve 510. However, when the gate valve 510 is opened, the substrate holding means 502 is lowered into the reaction tube 506. Can be done. The substrate exchange raises the substrate holding means 502 into the load lock chamber 508, and closes the gate valve 510. Then, the atmosphere in the gate valve is replaced with nitrogen, the substrate exchange door 509 is opened,
The silicon substrate 503 is held by the substrate holding means 502.
However, a melting substrate 504 is held at the lowermost position of the substrate holding means 502 as shown. In this state, the inside of the load lock chamber 508 is replaced with nitrogen and then with hydrogen. On the other hand, in the crucible, indium (melt) 501 in which silicon has been previously melted until it is saturated is maintained at a predetermined temperature by heating with an electric furnace. In order to prevent the melt and the substrate from being oxidized, the reaction tube 5
Hydrogen gas is also introduced into the reaction tube 06 from the gas introduction tube 511, flows through the reaction tube, is exhausted by the gas exhaust tube 512, and is maintained at a predetermined pressure. Open the gate valve 510,
The substrate raising / lowering mechanism 505 is operated, and the substrate is once lowered to the position immediately above the crucible, held there, and waits until the temperature reaches the same as the melt. Thereafter, all the substrates are immersed in the melt 501. The silicon layer is allowed to grow for a predetermined time. Thereafter, the substrate holding means 502 is raised to the load lock chamber 508, the gate valve 510 is closed, the substrate is cooled, the flow of hydrogen is replaced with the flow of nitrogen, and then the substrate exchange door 509 is opened to take out the substrate.

【0041】以下、上記液相成長装置を用いたエピタキ
シャル基板の製造方法について説明する。
Hereinafter, a method of manufacturing an epitaxial substrate using the above liquid phase growth apparatus will be described.

【0042】図8(a)に示すように、6インチφの面
方位(100)のp型シリコン基板600を用意した。
次に図8(b)に示すように、これに熱酸化炉で厚さ
1.2μmの酸化シリコン膜601を成長させた。
As shown in FIG. 8A, a p-type silicon substrate 600 having a plane orientation (100) of 6 inches φ was prepared.
Next, as shown in FIG. 8B, a silicon oxide film 601 having a thickness of 1.2 μm was grown thereon using a thermal oxidation furnace.

【0043】次に図8(c)に示すように、この酸化シ
リコン膜601にレジストを塗布し所望のパターンを焼
き付け、フッ酸溶液でエッチングし独立した複数の開口
602を形成した。次に図8(d)に示すように、図7
に示した装置でn+ 埋め込み層603を形成した。n+
埋め込み層603は形成しておくと、完成したエピタキ
シャル基板を用いてバイポーラトランジスタを製造した
際、キャリアのベース伝達率を向上させることができ
る。
Next, as shown in FIG. 8C, a resist was applied to the silicon oxide film 601, a desired pattern was baked, and a plurality of independent openings 602 were formed by etching with a hydrofluoric acid solution. Next, as shown in FIG.
The n + buried layer 603 was formed by the device shown in FIG. n +
If the buried layer 603 is formed, the base transmissivity of carriers can be improved when a bipolar transistor is manufactured using a completed epitaxial substrate.

【0044】まず、基板保持手段502の最下段にはド
ープされていない高抵抗な溶かし込み用基板504を、
その上に酸化シリコン層のパターンが形成されたシリコ
ン基板600を保持し、メルト501の上部でメルトの
温度とは独立に680℃に保った。一方予め650℃の
インジウムにPドープのn+ 型多結晶シリコンを飽和と
なるまで溶かし込んで調整したメルトを、−0.1℃/
分の割合で徐冷し630℃になった所で、基板を5分間
メルト501にメルトに漬け込み、n+ 埋め込み層60
3を成長した。基板をメルトに漬けた瞬間には、基板近
傍のメルトは未飽和となっており、基板表面のシリコン
が若干メルトに溶け出したと考えられる。
First, an undoped high-resistance melting substrate 504 is placed at the bottom of the substrate holding means 502.
The silicon substrate 600 on which the pattern of the silicon oxide layer was formed was held thereon, and was maintained at 680 ° C. above the melt 501 independently of the melt temperature. On the other hand, a melt prepared by previously dissolving P-doped n + -type polycrystalline silicon in indium at 650 ° C. until saturation is reached is −0.1 ° C. /
At a rate of 630 ° C., the substrate is immersed in the melt 501 for 5 minutes to form an n + buried layer 60.
3 grew. At the moment when the substrate is immersed in the melt, the melt near the substrate is not saturated, and it is considered that the silicon on the substrate surface slightly melted into the melt.

【0045】次いで図8(e)に示すように、n+ 埋め
込み層603の上にn- 型のエピタキシャル層604を
成長させる。まず、メルトを撹拌しながら、ドープされ
ていない溶かし込み用基板504だけを、950℃のメ
ルトに飽和となるまで漬け込んだ。メルトにはもともと
Pを高濃度にドープしたn+ 型の低抵抗なシリコンが溶
かし込んであるが、メルトの温度を大幅に高めて、95
0℃のインジウムにドープされていない高抵抗の溶かし
込み用基板504を溶かし込んだため、メルト中のPの
濃度が大幅に低下した。その後すべての基板をメルトか
ら引き上げた後970℃に保持し、一方メルトを−0.
5℃/分の割合で徐冷し930℃となったところで全基
板を3分間メルトに漬け込み、n- 型のエピタキシャル
層604を成長した。基板をメルトに漬けた瞬間には、
基板近傍のメルトは未飽和となっており、n+ 埋め込み
層603の表面が若干メルトに溶け出したと考えられ
る。こうしてn- 型のエピタキシャル層604用のメル
トの調整の為、待機している間にn+ 埋め込み層603
の表面に付着したかもしれない重金属汚染を取り除くた
め完璧を期した。n+ 埋め込み層603とn- 型のエピ
タキシャル層604が積層された厚さを約1.2μmと
し、酸化シリコン膜601の厚さとほぼそろえた。この
事は必須ではないが、LSIの製造を行う場合に基板の
表面に段差を生じない様にするのが望ましい。その後、
図8(f)に示すように、酸化シリコン膜601の不要
な部分を除去した。
Next, as shown in FIG. 8E, an n type epitaxial layer 604 is grown on the n + buried layer 603. First, while stirring the melt, only the undoped dissolution substrate 504 was immersed in the melt at 950 ° C. until saturation. Originally, n + -type low-resistance silicon doped with P at a high concentration was melted into the melt, but the temperature of the melt was significantly increased to 95%.
Since the high-resistance dissolving substrate 504 which was not doped with indium at 0 ° C. was dissolved, the concentration of P in the melt was significantly reduced. After that, all the substrates were pulled out of the melt and kept at 970 ° C., while the melt was kept at −0.1.
When the temperature was lowered to 930 ° C. at a rate of 5 ° C./min, the entire substrate was immersed in a melt for 3 minutes to grow an n -type epitaxial layer 604. At the moment when the board is immersed in the melt,
It is considered that the melt near the substrate was unsaturated, and the surface of the n + buried layer 603 slightly melted into the melt. In this way, while adjusting the melt for n type epitaxial layer 604, n + buried layer 603 is kept on standby.
Perfect to remove any heavy metal contamination that may have adhered to the surface. The thickness in which the n + buried layer 603 and the n -type epitaxial layer 604 were stacked was about 1.2 μm, which was almost equal to the thickness of the silicon oxide film 601. This is not essential, but it is desirable that no step is formed on the surface of the substrate when manufacturing the LSI. afterwards,
As shown in FIG. 8F, unnecessary portions of the silicon oxide film 601 were removed.

【0046】この様にして得られたエピタキシャル基体
を用いて標準的なプロセスにより製造されたバイポーラ
LSIのユニットトランジスタの構成の例を図9に示
す。エピタキシャル層604は、酸化シリコン層601
と、基板(p)とn+ 埋め込み層603の接合によっ
て、個々のユニットトランジスタが電気的に完全に分離
できる。本実施例では、n+ 埋め込み層603を十分低
温で成長したため、欠陥の影響を抑える事ができる。ま
たその後の成長は高温で行ったため、成長速度を高める
事が出来ただけでなく、メルトの交換無しに低抵抗な高
ドープ層、高抵抗な低ドープ層の順で成長する事がで
き、製造のスループットを高める事ができた。
FIG. 9 shows an example of the configuration of a unit transistor of a bipolar LSI manufactured by a standard process using the epitaxial substrate thus obtained. The epitaxial layer 604 includes a silicon oxide layer 601.
Then, the individual unit transistors can be completely electrically separated by the junction between the substrate (p) and the n + buried layer 603. In this embodiment, since the n + buried layer 603 is grown at a sufficiently low temperature, the influence of defects can be suppressed. In addition, since the subsequent growth was performed at a high temperature, not only the growth rate was able to be increased, but also it was possible to grow a low-resistance high-doped layer and a high-resistance low-doped layer in this order without exchanging the melt. Was able to increase the throughput.

【0047】[実施形態例4]本実施形態においては、
1枚の単結晶シリコン基板上に、独立した複数の薄膜単
結晶層を形成し、これらの薄膜単結晶層に独立した太陽
電池を作り込んで直列接続してから、基板から剥離し太
陽電池モジュールを製造する例を説明する。
[Embodiment 4] In this embodiment,
A plurality of independent thin-film single-crystal layers are formed on one single-crystal silicon substrate, independent solar cells are formed in these thin-film single-crystal layers, connected in series, and then separated from the substrate to form a solar cell module. An example of manufacturing will be described.

【0048】図10(a)に示す様に、例えば120×
60mmの面方位(111)のp+型シリコン基板70
0に、分離層として多孔質層701を形成する。なお分
離層とは後の剥離工程において分離されて露出する面を
提供する為の層であり、この分離層の内部又はその上下
界面において分割されることになる。
As shown in FIG. 10A, for example, 120 ×
60 mm plane orientation (111) p + type silicon substrate 70
At 0, a porous layer 701 is formed as a separation layer. Note that the separation layer is a layer for providing a surface that is separated and exposed in a later separation step, and is divided inside the separation layer or at an upper and lower interface thereof.

【0049】多孔質層701を制御性良く形成するに
は、比抵抗0.005〜0.1Ωcm程度の低抵抗なp
型(p+ )の基板の使用が好適であるが、より高抵抗な
基板であっても表面に予めCVD、LPE、熱拡散等の
方法でp+ の層を数〜数十μm形成しておいても同様に
使用できる。また結晶の面方位としては、(100)や
(111)などの一般に流通している物が好適に用いら
れる。
In order to form the porous layer 701 with good controllability, a low resistivity p of about 0.005 to 0.1 Ωcm is required.
Although the use of a mold (p + ) substrate is preferable, even if the substrate has a higher resistance, a layer of p + is formed on the surface in advance by a method such as CVD, LPE, or thermal diffusion to form several to several tens μm. Can be used similarly. As the plane orientation of the crystal, generally distributed materials such as (100) and (111) are preferably used.

【0050】まず、フッ酸を含むの溶液の中にシリコン
基板700と、これに対向する電極(不図示)を漬け、
基板700が正となるように通電する(陽極化成処
理)。こうすると基板700の表面でシリコンが電気化
学反応により溶解するが、フッ酸の濃度が高く、かつ流
れる電流を適正に保つと、シリコンの溶解が局所的に進
み、大きさ数百オングストローム程度の微細な孔が複雑
に絡みながら成長し、多孔質層701が形成される。多
孔質層701の孔の容積の割合は、通電する電流を増す
ほど大きくなり、通電中に電流値を変えると、孔の大き
さの異なる複数の多孔質層が形成できる。
First, a silicon substrate 700 and an electrode (not shown) facing the silicon substrate 700 are immersed in a solution containing hydrofluoric acid.
An electric current is applied so that the substrate 700 becomes positive (anodization treatment). In this case, silicon is dissolved by an electrochemical reaction on the surface of the substrate 700. However, when the concentration of hydrofluoric acid is high and the flowing current is appropriately maintained, the dissolution of silicon proceeds locally, and the fineness of several hundred angstroms is reduced. The pores grow while being entangled in a complicated manner, and the porous layer 701 is formed. The ratio of the volume of the pores of the porous layer 701 increases as the current flowing increases. When the current value is changed during the current distribution, a plurality of porous layers having different pore sizes can be formed.

【0051】その後、図10(b)に示すように、カバ
ー層として、例えば厚さ約1μmの熱酸化シリコン層7
02を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 10B, as a cover layer, for example, a thermally oxidized silicon layer 7 having a thickness of about 1 μm is formed.
02 is formed.

【0052】さらに、図10(c)に示すように、熱酸
化シリコン層702に56×27.5mmの開口4個を
領域Aとして形成する。
Further, as shown in FIG. 10C, four openings of 56 × 27.5 mm are formed as a region A in the thermally oxidized silicon layer 702.

【0053】領域Aにマスク板を付けて熱酸化する等の
方法で、初めから半導体層を形成する領域Aを除く部分
のみに選択的にカバー層を形成することもできる。また
は酸化シリコンのようなカバー層を形成するための塗布
液を、スクリーン印刷等の方法により領域Aを除く部分
に塗布した後、焼成して酸化シリコン層を領域Aを除く
部分に選択的に形成することもできる。
The cover layer can be selectively formed only on the portion excluding the region A where the semiconductor layer is to be formed from the beginning by a method such as attaching a mask plate to the region A and performing thermal oxidation. Alternatively, a coating liquid for forming a cover layer such as silicon oxide is applied to a portion excluding the region A by a method such as screen printing, and then baked to selectively form a silicon oxide layer in a portion excluding the region A. You can also.

【0054】次に図10(d)に示すように、カバー層
で覆われていない領域Aに、液相成長法によって厚さ3
0μmの互いに独立した複数のシリコン層704を形成
する。例えば、800〜1000℃のインジウムにp型
の多結晶シリコンを溶かし込んで調整したメルトを−
0.1〜−2℃/分程度の割合で徐冷して、10〜30
℃降温したところで(シリコン材料で過飽和となる)基
板をメルトに漬け込み、単結晶シリコン層704をエピ
タキシャル成長する。カバー層702の効果により、単
結晶シリコン層704はカバー層の開口部(領域A)の
みに成長する。
Next, as shown in FIG. 10 (d), the region A not covered with the cover layer has a thickness 3 by the liquid phase growth method.
A plurality of independent silicon layers 704 each having a thickness of 0 μm are formed. For example, a melt prepared by dissolving p-type polycrystalline silicon in indium at 800 to 1000 ° C. is −
Slowly cool at a rate of about 0.1 to −2 ° C./min.
When the temperature is lowered by ° C., the substrate (which becomes supersaturated by a silicon material) is immersed in a melt, and a single crystal silicon layer 704 is epitaxially grown. Due to the effect of the cover layer 702, the single crystal silicon layer 704 grows only in the opening (region A) of the cover layer.

【0055】また、基板表面の重金属汚染や、その他表
面に存在する欠陥を除去するために、必要に応じて予め
基板をシリコンで飽和になっていないメルトに接触さ
せ、基板の表面をメルトに溶出してから、過飽和のメル
トに接触させ成長を開始することも、エピタキシャル膜
の特性改善のため有効である。すなわち、上記p型の多
結晶シリコンが溶けきらない内に多結晶シリコンを引き
上げるか、十分融けきった後でメルトの温度を高めるこ
とで、メルトをシリコンに対し未飽和とし(例えば、液
相成長装置の坩堝中の900℃のインジウムに多結晶シ
リコンを溶し込んだ後温度を1000℃にあげて、未飽
和のメルトとする)、この未飽和のメルトの中に、基板
700を漬け込むと、未飽和のメルトに対して、基板か
らメルトへの溶け出しが起こり、基板700の領域Aの
表面が平滑化され、基板表面の重金属汚染や、その他表
面に存在する欠陥が除去される。その後に、上記の単結
晶シリコン層704のエピタキシャル成長を行えば、平
滑化された面に単結晶シリコンを成長させることができ
る。
Further, in order to remove heavy metal contamination on the substrate surface and other defects existing on the surface, the substrate is brought into contact with a melt which is not saturated with silicon beforehand as necessary to elute the surface of the substrate into the melt. After that, the contact with the supersaturated melt to start the growth is also effective for improving the characteristics of the epitaxial film. That is, by raising the polycrystalline silicon before the p-type polycrystalline silicon is completely melted, or by raising the melt temperature after the p-type polycrystalline silicon is sufficiently melted, the melt is made unsaturated with respect to silicon (for example, liquid phase growth). After dissolving the polycrystalline silicon in 900 ° C. indium in the crucible of the apparatus, the temperature is raised to 1000 ° C. to obtain an unsaturated melt.) When the substrate 700 is immersed in the unsaturated melt, With respect to the unsaturated melt, melting from the substrate to the melt occurs, the surface of the region A of the substrate 700 is smoothed, and heavy metal contamination on the substrate surface and other defects existing on the surface are removed. After that, if the single crystal silicon layer 704 is epitaxially grown, single crystal silicon can be grown on the smoothed surface.

【0056】カバー層702の除去は、本実施形態では
後述するように、分離層となる多孔質層701での分離
後に行っているが、単結晶シリコン層704の形成直後
に行ってもよい。また太陽電池のデバイス機能を作り込
んだ後で行ってもよい。カバー層の除去にあたっては、
単結晶シリコン層704に対するエッチング作用が少な
いエッチャント液を使用するのが好ましく、酸化シリコ
ン−シリコンの組み合わせに対しては、フッ硝酸等の酸
化剤を含まないフッ酸溶液などが好適に使用できる。し
かし、半導体層704の上にさらに異種の材料を積層し
た場合には、その材料の特性に応じたエッチャントを使
用すべきである。
The removal of the cover layer 702 is performed after separation at the porous layer 701 serving as a separation layer in this embodiment, as described later, but may be performed immediately after the formation of the single crystal silicon layer 704. It may be performed after the device function of the solar cell is built. When removing the cover layer,
It is preferable to use an etchant having a small etching effect on the single crystal silicon layer 704. For a combination of silicon oxide and silicon, a hydrofluoric acid solution containing no oxidizing agent such as hydrofluoric nitric acid can be suitably used. However, when a different kind of material is further stacked on the semiconductor layer 704, an etchant according to the characteristics of the material should be used.

【0057】その後、図10(e)に示すように、各々
の単結晶シリコン層704の表面に、櫛の歯状のn電極
705とp電極706を形成する。n電極705は銀ペ
ーストにリンを含ませたペーストをスクリーン印刷で所
望のパターンに塗布した後、ベークとリンの熱拡散を行
って電極としたものである。熱拡散によりn電極705
に接する単結晶シリコン層704の内部には、リンが拡
散したドープ領域707が形成される。一方p電極70
6はアルミペーストをスクリーン印刷で所望のパターン
に塗布した後、ベークとリンの熱拡散を行って電極とし
たものである。熱拡散によりp電極706に接する単結
晶シリコン層704の内部には、アルミが拡散したドー
プ領域(不図示)が形成される。p電極706として
は、n電極705の様に銀ペーストにp型のドーパント
を含ませたペーストを使用することもできる。n電極7
05とp電極706は数十〜数百μmの間隔を保つよう
に形成され、両電極間に形成される接合により、半導体
層704中に発生したキャリアを収集することができ
る。n電極705とp電極706は、同時にベーク・熱
拡散すると製造プロセスを簡略化でき好都合である。ま
た、n電極705は銀ペーストに砒素、アンチモン等、
周期律表第3族の元素を含ませたペーストを印刷して形
成しもよい。またp電極706は銀ペーストにホウ素、
アルミニウム、ガリウム等、周期律表第5族の元素を含
ませたペーストを印刷して形成しても良い。
Thereafter, as shown in FIG. 10E, a comb-toothed n-electrode 705 and a p-electrode 706 are formed on the surface of each single-crystal silicon layer 704. The n-electrode 705 is obtained by applying a paste obtained by adding phosphorus to a silver paste in a desired pattern by screen printing, and then performing baking and thermal diffusion of phosphorus to form an electrode. N electrode 705 by thermal diffusion
A doped region 707 in which phosphorus is diffused is formed inside single crystal silicon layer 704 in contact with. On the other hand, the p electrode 70
Reference numeral 6 denotes an electrode formed by applying an aluminum paste in a desired pattern by screen printing and then performing baking and thermal diffusion of phosphorus. A doped region (not shown) in which aluminum is diffused is formed inside single crystal silicon layer 704 in contact with p electrode 706 by thermal diffusion. As the p-electrode 706, a paste in which a p-type dopant is added to a silver paste like the n-electrode 705 can be used. n electrode 7
05 and the p-electrode 706 are formed so as to keep an interval of several tens to several hundreds μm, and carriers generated in the semiconductor layer 704 can be collected by a junction formed between the two electrodes. If the n-electrode 705 and the p-electrode 706 are simultaneously baked and thermally diffused, the manufacturing process can be simplified, which is convenient. Also, the n-electrode 705 is made of silver paste such as arsenic, antimony or the like.
It may be formed by printing a paste containing an element of Group 3 of the periodic table. The p-electrode 706 is made of silver paste containing boron,
It may be formed by printing a paste containing an element of Group 5 of the periodic table, such as aluminum or gallium.

【0058】その後、図11(f)に示すように、隣り
合うユニットセルのn電極705とp電極706の間を
接続体としてのタブ708で電気的に接続する。接続タ
ブ708としては、ニッケルメッキされた銅シートなど
を用いてもよいが、直接半導体層704や熱酸化シリコ
ン層702の上に、銀ペーストなどで印刷し焼成して形
成してもよいし、金属をスパッタ等で被着してもよい。
Thereafter, as shown in FIG. 11F, the n-electrode 705 and the p-electrode 706 of the adjacent unit cell are electrically connected by a tab 708 as a connecting body. As the connection tab 708, a nickel-plated copper sheet or the like may be used. Alternatively, the connection tab 708 may be directly formed on the semiconductor layer 704 or the thermally oxidized silicon layer 702 by printing with a silver paste or the like and firing. Metal may be applied by sputtering or the like.

【0059】次に、図11(g)に示すように、この表
面に、絶縁性の支持部材709を絶縁性接着剤で貼りつ
ける。絶縁性の支持部材709は、少なくとも表面が絶
縁性であればよい。また太陽光の反射率が高いことが望
ましい。例えばアルミニウムシートの両面をラミネート
したテドラーフィルムなどを用いると、単結晶シリコン
層704に吸収されきらずに透過してきた太陽光を、反
射させて単結晶シリコン層704に再吸収させることが
でき、太陽電池の効率向上に効果がある。絶縁性接着剤
710は、絶縁性の支持部材709の太陽光の反射効果
を期待するためには透明なことが望ましい。EVAなど
の一般に太陽電池のラミネーションに使用される接着剤
が好適に使用できるが、黄色、茶褐色など短波長の光を
吸収するものであっても、単結晶シリコン層704を透
過してきた光は十分に透過するので使用可能である。
Next, as shown in FIG. 11 (g), an insulating support member 709 is attached to this surface with an insulating adhesive. The insulating support member 709 may have at least an insulating surface. It is also desirable that the reflectance of sunlight be high. For example, when a Tedlar film in which both surfaces of an aluminum sheet are laminated is used, sunlight transmitted without being absorbed by the single-crystal silicon layer 704 can be reflected and re-absorbed by the single-crystal silicon layer 704. This is effective for improving the efficiency of the battery. The insulating adhesive 710 is desirably transparent in order to expect the solar supporting member 709 to reflect sunlight. Adhesives generally used for lamination of solar cells, such as EVA, can be preferably used. However, even if the adhesive absorbs short-wavelength light such as yellow or brown, light transmitted through the single-crystal silicon layer 704 is not enough. And can be used.

【0060】次に図11(h)に示すように、この状態
で基板700をステージに真空吸着し、絶縁性の支持部
材709の端部に引き剥がす様に力を加えた所、多孔質
層701の部分が破壊されて、単結晶シリコン層704
と酸化シリコン層702が基板700から剥がれた。剥
離するには、多孔質層の部分にクサビを挿入したり、高
圧の流体を噴き付けて基板700と支持部材709とが
離れるような方向の力を加えてもよい。また、仮にこの
剥離工程後に加熱工程や真空処理工程を行うとすると、
接着剤や支持部材の変形や破損、脱ガス等が生ずる恐れ
がある。剥離された単結晶シリコン層704やカバー層
となる酸化シリコン層702の裏面には多孔質層の残さ
711が残っているので必要に応じてこれをエッチング
して除去するのが望ましい。アルカリや、過酸化水素水
を加えたフッ酸溶液で選択的にエッチングして除去でき
る。
Next, as shown in FIG. 11 (h), in this state, the substrate 700 was vacuum-sucked to the stage, and a force was applied so as to peel off the end of the insulating support member 709. The portion 701 is destroyed and the single crystal silicon layer 704 is removed.
And the silicon oxide layer 702 was separated from the substrate 700. For peeling, a wedge may be inserted into a portion of the porous layer, or a high-pressure fluid may be sprayed to apply a force to separate the substrate 700 and the supporting member 709. Also, if a heating step or a vacuum processing step is performed after this peeling step,
There is a possibility that deformation or breakage of the adhesive or the support member, degassing, or the like may occur. Since a residue 711 of the porous layer remains on the back surface of the peeled single-crystal silicon layer 704 and the silicon oxide layer 702 serving as the cover layer, it is preferable to remove the porous layer residue 711 by etching as necessary. It can be selectively etched and removed with a hydrofluoric acid solution to which an alkali or a hydrogen peroxide solution is added.

【0061】その後、図11(i)に示すように、裏面
にガラスやエポキシ樹脂等の透明支持部材712を透明
接着剤713で貼りつける。この構造の太陽電池モジュ
ールでは、太陽光が入射する面に電極が無いので外観が
スマートなばかりでなく、電極の陰により生じる入射光
のロスが無い。
Thereafter, as shown in FIG. 11I, a transparent support member 712 such as glass or epoxy resin is attached to the back surface with a transparent adhesive 713. In the solar cell module having this structure, since there is no electrode on the surface on which sunlight enters, not only the appearance is smart, but also there is no loss of incident light caused by the shadow of the electrode.

【0062】また図11(j)に示すように、剥離の終
わった基板は、多孔質層の残さ711や、酸化シリコン
層702をエッチングや研磨や水素アニール等の方法で
除去することにより平滑な面を有する再生基板714と
なり、この再生基板714を基板700として再使用可
能となり、図10、図11を用いて説明した各工程を繰
り返し行うことができ、太陽電池モジュールの低コスト
化に寄与する所が大きい。
As shown in FIG. 11 (j), the substrate after peeling has a smooth surface by removing the residue 711 of the porous layer and the silicon oxide layer 702 by etching, polishing, hydrogen annealing or the like. A recycled substrate 714 having a surface can be reused as the substrate 700, and the steps described with reference to FIGS. 10 and 11 can be repeatedly performed, which contributes to cost reduction of the solar cell module. Place is big.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明の方法によれば、表面の平滑性が
高く不純物濃度の管理された半導体層を高いスループッ
トで成長することが可能となり、低コストで高品質な太
陽電池やエピタキシャル基体を製造することが可能とな
る。
According to the method of the present invention, a semiconductor layer having a high surface smoothness and a controlled impurity concentration can be grown at a high throughput, and a low-cost and high-quality solar cell or epitaxial substrate can be obtained. It can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の方法によりエピタキシャル基板を製造
する工程を説明する断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a step of manufacturing an epitaxial substrate by a method of the present invention.

【図2】本発明の方法によりエピタキシャル基板を製造
する工程を説明する断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a step of manufacturing an epitaxial substrate by the method of the present invention.

【図3】本発明の方法により薄膜結晶太陽電池を製造す
る工程を説明する断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a step of manufacturing a thin-film crystal solar cell by the method of the present invention.

【図4】本発明の方法により薄膜結晶太陽電池を製造す
る工程を説明する断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a step of manufacturing a thin-film crystal solar cell by the method of the present invention.

【図5】本発明の方法において領域Aのカバー層を除去
する工程の一例の説明図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a step of removing a cover layer in a region A in the method of the present invention.

【図6】本発明の方法において領域Aのカバー層を除去
する工程の別の例の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view of another example of the step of removing the cover layer in the area A in the method of the present invention.

【図7】本発明の方法を好適に実施するための液相成長
装置の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view of a liquid phase growth apparatus for suitably executing the method of the present invention.

【図8】本発明の方法による、高濃度ドープ埋め込み層
を持つエピタキシャル基体の製造工程を説明する断面図
である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a step of manufacturing an epitaxial substrate having a highly-doped buried layer according to the method of the present invention.

【図9】上記エピタキシャル基体を用いたバイポーラL
SIのユニットトランジスタの構成を示す断面図であ
る。
FIG. 9 shows a bipolar L using the above epitaxial substrate.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an SI unit transistor.

【図10】本発明の方法により、1枚の基板上で集積型
直列接続太陽電池モジュールを製造する工程を説明する
断面図及び平面図である。
10A and 10B are a cross-sectional view and a plan view illustrating a step of manufacturing an integrated series-connected solar cell module on one substrate by the method of the present invention.

【図11】本発明の方法により、1枚の基板上で集積型
直列接続太陽電池モジュールを製造する工程の説明図で
ある。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a process of manufacturing an integrated series-connected solar cell module on one substrate by the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200,300,400, 基板 200 多孔質層 101,202,301,401 カバー層 102 領域B 103 流域A 104,203 半導体(シリコン)層 204 ドープ層 205 グリッド電極 206 透明支持部材 209 裏面電極板 600 基板 601 酸化シリコン膜 603 n+ 埋め込み層 604 n- エピタキシャル層 606 エミッタ 607 ベース 608 コレクタ 700 基板 701 多孔質層 702 カバー層 703 領域A 704 半導体(シリコン)層 705 n電極 706 p電極 707 nドープ層 708 タブ 709 絶縁性支持部材 710 絶縁性接着材 711 多孔質残さ 712 透明支持部材 713 透明接着剤 714 再生された基板100, 200, 300, 400, substrate 200 porous layer 101, 202, 301, 401 cover layer 102 region B 103 basin A 104, 203 semiconductor (silicon) layer 204 doped layer 205 grid electrode 206 transparent support member 209 back electrode plate 600 substrate 601 silicon oxide film 603 n + buried layer 604 n - epitaxial layer 606 emitter 607 base 608 collector 700 substrate 701 porous layer 702 cover layer 703 region A 704 semiconductor (silicon) layer 705 n electrode 706 p electrode 707 n doped layer 708 tab 709 insulating support member 710 insulating adhesive 711 porous residue 712 transparent support member 713 transparent adhesive 714 recycled substrate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F003 BA27 BA96 BP31 BP33 5F051 BA14 CB01 DA03 GA04 5F053 AA03 BB04 BB38 DD01 FF01 GG01 GG02 HH01 HH04 JJ01 JJ03 LL05 PP02 PP04 PP20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5F003 BA27 BA96 BP31 BP33 5F051 BA14 CB01 DA03 GA04 5F053 AA03 BB04 BB38 DD01 FF01 GG01 GG02 HH01 HH04 JJ01 JJ03 LL05 PP02 PP04 PP20

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも、以下の工程1)と工程2)
とを含むことを特徴とする液相成長法。 1) 基体の側面と裏面、又は基体の側面と裏面及び表
面の一部に、半導体層が成長しない性質を持つカバー層
を形成する工程 2) 前記カバー層を形成した前記基体を半導体材料で
過飽和となったメルトに接触させ、前記基体のカバー層
形成領域以外の領域に半導体層を成長させる工程
1. At least the following steps 1) and 2)
And a liquid phase growth method. 1) a step of forming a cover layer having a property that a semiconductor layer does not grow on the side and back surfaces of the base, or a part of the side, back and front surfaces of the base; 2) supersaturating the base on which the cover layer is formed with a semiconductor material; Growing a semiconductor layer in a region other than the cover layer forming region of the base by contacting the melt that has become
【請求項2】 前記基体のカバー層形成領域以外の領域
は、互いに分離された複数の領域からなることを特徴と
する請求項1に記載の液相成長法。
2. The liquid phase growth method according to claim 1, wherein the region other than the cover layer forming region of the base comprises a plurality of regions separated from each other.
【請求項3】 前記半導体層を形成した後に、前記基体
のカバー層を除去する工程を有する請求項1又は請求項
2に記載の液相成長法。
3. The liquid phase growth method according to claim 1, further comprising a step of removing the cover layer of the base after forming the semiconductor layer.
【請求項4】 前記カバー層を形成した前記基体を半導
体材料で過飽和となったメルトに接触させる前に、半導
体材料で未飽和のメルトに接触させる、請求項1〜3の
いずれかの請求項に記載の液相成長法。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the base on which the cover layer is formed is brought into contact with a melt that is unsaturated with a semiconductor material before being brought into contact with the melt that is supersaturated with a semiconductor material. 2. The liquid phase growth method according to 1.
【請求項5】 前記基体がシリコンウェハである請求項
1〜4のいずれかの請求項に記載の液相成長法。
5. The liquid phase growth method according to claim 1, wherein the substrate is a silicon wafer.
【請求項6】 前記基体が高濃度にドープされたシリコ
ンウェハである請求項5に記載の液相成長法。
6. The liquid phase growth method according to claim 5, wherein the substrate is a heavily doped silicon wafer.
【請求項7】 前記工程1)のカバー層を有する基体
は、以下の工程3)、4)により作製されることを特徴
とする請求項1〜6のいずれかの請求項に記載の液相成
長法。 3) 基体の表面全面に第1のカバー層を形成し、前記
基体の半導体層を形成すべき領域に対応する前記第1の
カバー層上を保持手段で密着して、前記基体を保持し、
前記半導体層を形成すべき領域以外の領域の第1のカバ
ー層上に第2のカバー層を形成する工程 4) 前記第2のカバー層で覆われた領域以外の露出す
る前記第1のカバー層をエッチングして、前記基体の表
面を露出させた後、第2のカバー層を除去する工程
7. The liquid phase according to claim 1, wherein the substrate having the cover layer in the step 1) is prepared by the following steps 3) and 4). Growth method. 3) forming a first cover layer over the entire surface of the substrate, holding the substrate in close contact with the first cover layer corresponding to a region where the semiconductor layer of the substrate is to be formed, and holding the substrate;
Forming a second cover layer on the first cover layer in a region other than the region where the semiconductor layer is to be formed; 4) exposing the first cover other than the region covered with the second cover layer; Removing the second cover layer after etching the layer to expose the surface of the substrate
【請求項8】 前記カバー層は、前記基体の表面全面に
カバー層を形成し、全面に形成された該カバー層の除去
すべき領域のみをエッチャントに接触させることによっ
て形成される、請求項1〜6のいずれかの請求項に記載
の液相成長法。
8. The method according to claim 1, wherein the cover layer is formed by forming a cover layer on the entire surface of the base, and bringing only a region of the cover layer to be removed, which is to be removed, into contact with an etchant. The liquid phase growth method according to claim 6.
【請求項9】 前記カバー層がシリコン酸化膜である請
求項1〜8のいずれかの請求項に記載の液相成長法。
9. The liquid phase growth method according to claim 1, wherein the cover layer is a silicon oxide film.
【請求項10】 前記カバー層がカーボン膜である請求
項1〜8のいずかの請求項に記載の液相成長法。
10. The liquid phase growth method according to claim 1, wherein the cover layer is a carbon film.
【請求項11】 前記メルトがインジウムの溶液である
請求項1〜10のいずれかの請求項に記載の液相成長
法。
11. The liquid phase growth method according to claim 1, wherein the melt is a solution of indium.
【請求項12】 請求項1〜11のいずれかの液相成長
方法で成長した半導体層を活性層として使用する太陽電
池の製造方法。
12. A method for manufacturing a solar cell using a semiconductor layer grown by the liquid phase growth method according to claim 1 as an active layer.
【請求項13】 請求項1〜11のいずれかの液相成長
方法で成長した半導体層をエピタキシャル層として使用
するエピタキシャル基体の製造方法。
13. A method for manufacturing an epitaxial substrate, wherein a semiconductor layer grown by the liquid phase growth method according to claim 1 is used as an epitaxial layer.
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