JP2002503390A - 選択性拡散領域を有する半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、スライス形状の半導体基板（２）を含む半導体装置を製造する方法を開示し、方法は、工程１）固体系ドーパント源のパターンを半導体基板（２）上の第１の主面に選択的に適用し、工程２）半導体基板（２）を取り巻く気相環境内で制御された熱処理過程により該固体系ドーパント源から基板（２）内にドーパント原子を拡散させ、固体系ドーパント源からのドーパントを直接に該基板中に拡散させて、固体系ドーパント源のパターン直下の上記基板内に直接的に、第１の拡散領域（１２）を形成すると同時に、該固体系ドーパント源からのドーパントを間接的にガス環境を介して基板（２）内に拡散させ、第２の拡散領域（１５）を少なくともパターンで覆われていない基板（２）上の領域に形成し、工程３）該第２の拡散領域（１５）を実質的にエッチングすることなく、金属コンタクトパターン（２０）を該第１の拡散領域（１２）に実質的に整合するように形成することを、含む。

Description

【発明の詳細な説明】 選択性拡散領域を有する半導体装置 発明の分野 本発明は、半導体装置とその製造方法に関し、特に、単一の拡散工程で成形さ れる２つ以上の選択性拡散領域を有する光電池に関する。 背景技術 多くの半導体装置は、装置の高い性能を達成するために、同じ伝導タイプ（ｐ 又はｎ）を有する色々なドープ領域を持っている。これら異なるドープ領域の実 施は、付加的な処理工程を含み、製造コストが高くなる。通常の半導体装置１を 、図１の上面図に示したが、これは、光電池であり、時には、太陽電池と呼ばれ る。第１のドーピング型の半導体基板２は、通常は、第２のドーピング型から成 るドープされた表面領域５と、少なくとも１つの主面上に金属層パターン３とを 有している。金属層パターン３は、長い金属電極４からなり、その間又は下にド ープ領域、例えば、エミッター、コレクター、或いはゲートなどの領域がある。 電極４は、下層基板の重ドープ領域６（図３と図４によく示す）にオーミック接 触を形成する。電極４は、電流を集めて、半導体装置を含む領域５に供給する。 太陽電池では、領域５は、通常は、エミッタ領域である。 太陽電池は、一般的に、エミッタ領域で損失を受ける。最適の性能のために、 エミッタ領域でのドーピングレベルは、光の捕獲と変換のために低いレベルにあ り、これに対して、領域６は、埋設された接合部８（図２と３）を分流する（sh unt）ことなく、金属層パターン４と良好なオーミック接触をするために濃く且 つ深いドーピングがされている。システムの全コストは、低い製造コストと装置 の損失との最もよい組み合わせを選ぶことにより、最適化できる。 図２の断面図で模式的に示すような太陽電池のために、均質なエミッタ／コレ クタ構造には、表面金属コンタクト４、裏面金属コンタクト９、拡散領域７、及 び接合部８がある。表面金属コンタクト４のスクリーン印刷等の低コスト金属皮 膜技術と組み合わせて表面全体を覆う同じ拡散領域７は、かなりの効率損失をも たらす。この理由は、この金属被覆技術で良好なオーミック接触を形成するに必 要な拡散領域７の拡散プロフィル（ドーパントの表面濃度と表面から接合部８ま でのエミッタ／コレクタ深さ）が、中間エミッタ／コレクタ領域５における光電 気エネルギーの変換には理想的ではないからである。 通常の均質なエミッタ／コレクタ領域の処理手順は、ウエハー表面の構造的化 学的な調製と、拡散工程（表面からのドーパントの内部拡散）と、付加的な酸化 物保護皮膜工程と、任意的な保護皮膜にも提供できる付加的な反射防止膜工程（ 例えば、ＴｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄）、金属被覆工程（好ましくは、スクリーン印刷） とを一体化している。 選択的エミッタ／コレクタ領域を形成するように深さに領域５をエッチングす る改良が図３に示されている。エミッタ／コレクタのフィンガー４の間のドープ 層は深さが小さく、これによりドープレベルも小さい。このような装置は、Szlu fickらの「選択性エミッタの多結晶シリコン太陽電池の簡単な一体化スクリーン 印刷法（"Simple integral screenprinting process for selective emitter po lycrystalline silicon solar cells"）」，Appl．Phys．Lett.Vol.59，Issue 1 3 pp 1583-1584の文献と、ＤＥ４４ ０１ ７８２に開示され、保護層によって金 属コンタクトが保護された後に、エミッタ間の拡散領域が部分的にエッチングさ れている。保護層、普通は、ポリマーペーストの利用は、余分のマスキング工程 が必要である。後者の技術は、余分のマスキングと難しいエッチング工程が必要 であり、製造を複雑化しコストを高めるという欠点がある。 図４は、断面図で選択的エミッタ／コレクタのより有効な解決策を示すが、選 択的エミッタ／コレクタは、表面側の金属コンタクト３の下に高いドーパント表 面濃度と、隣接領域５にキャリアの捕獲に最適な狭いドーピング形状と、を有し て、より深いエミッタ／コレクタドーピング形状領域６を有している。しかし、 選択的エミッタ／コレクタ構造は、例えばＤＥ４２ １７ ４２８に記載するよう に一層複雑な製造方法を必要とし、ここには、薄いエミッタ層が、基板表面側の 表面全部に渡って拡散され、その後に被覆保護／酸化物層が形成される。次いで 、酸化物層には、エミッタコンタクト領域の深い拡散工程のために、レーザビー ムと、マスクとして利用される酸化物層と、を使用して、開口部が形成される。 そ して、金属コンタクト３、４は、レーザで開口された溝の中に形成される。 スクリーン印刷などの低コストの金属被覆法を利用する選択的エミッタ／コレ クタの公知の製造方法は、第２の拡散工程及び／又はマスキング工程及び／又は エッチング工程が必要であり、金属被覆パターン３が半導体装置の表面の高ドー プ領域６と正確に一致することが必要となる。 光電池の一般的な製造方法は、R．J．Overstraeten and R．P．Mertensの「光 起電力の物理と技術と利用」(Physics，technology and use of Photovoltaics" )，Adam Higler Ltd.，1896に記載され、ここに参照している。 発明の開示 本発明の製造方法は、請求の範囲１から１３に規定されている。本発明の半導 体装置は、請求の範囲１４から２４に規定されている。 本発明は、基本的には、半導体基板上に２つの異なる選択的な拡散領域を、異 なるドーピングレベルで、形成するのに適用する。選択的なエミッタ又はコレク タ構造の有利な設計は、均質なエミッタ／コレクタ構造に比較して、余分な処理 工程や処理の複雑さなしに、実現されることである。最も好ましい処理手順は、 固体系のドーパントペーストをスクリーン印刷して第１の高温処理工程により拡 散領域を形成すること、及び、金属ペーストをスクリーン印刷して第２の高温熱 処理により金属被覆をすることを利用する。 本発明により、例えば、光電池のための選択的エミッタ又はコレクタ処理は、 通常の均質エミッタ／コレクタ処理と同じ数の処理があるか、又は、従来の選択 的均質エミッタ／コレクタ処理より少ない工程でよい。本発明の方法は、光電池 用の単純で経済的な製造方法を提供し、公知の均質なエミッタ／コレクタ構造を 越える優れた効果がある。ドーパント源材料は、均質エミッタ／コレクタ処理ほ どは必要でなく、それで、製造コストを低減して電池の最終性能を改善するもの である。 本発明は、公知のエミッタ又はコレクタ形成処理手順を単純化するものである 。本発明のよる選択的エミッタ又はコレクタの構造は、ただ１回の拡散工程で形 成される。選択的エミッタ又はコレクタの形成のためには、余分なマスキング工 程 及び／又はエッチング工程も必要でない。 図面の簡単な説明 図１は、公知の半導体装置の模式的な上面図を示す。 図２は、均質エミッタ／コレクタ構造を備えた公知の太陽電池の模式的断面図 を示す。 図３は、選択的エミッタ／コレクタ構造を備えた公知の太陽電池の模式的断面 図を示す。 図４は、選択的エミッタ／コレクタ構造を備えたさらに公知の太陽電池の模式 的断面図を示す。 図５から図１０までは、本発明の実施形態に係る半導体装置の製造における模 式的な工程を示す。 図１１は、本発明による直接間接拡散法を概念的に示す。 図１２は、本発明の半導体装置の横方向広がり抵抗のプロット図を示す。 図１３から図１６は、本発明の別の実施形態の半導体装置の模式的な製造工程 を示す。 実施形態の説明 以下には、本発明が、ある特別の実施形態を参照して、また図面を参照しなが ら説明するが、本発明は、請求の範囲以外には、これらには、制限されない。図 面では、ある寸法、例えば、層の厚みは、明確にするために、誇張されている。 特に、本発明は、太陽電池と呼ばれる光起電力装置について説明するが、本発明 はこれに制限されず、一般的な半導体装置への適用を見出すことができる。さら に、本発明は、p型基板に、領域をｎ⁺⁺型とｎ⁺型とを区別して形成するように主 に説明している。本発明は、これに制限されない。本発明の方法は、ｎ型基板に 区別されたｐ型領域を形成すること、又は、アンドープ基板やｎ型基板にｎ⁺⁺型 とｎ⁺型の領域を形成すること、或いは、アンドープ基板又はp型基板にｐ⁺⁺又は ｐ⁺型の領域を形成するのに適用することができる。さらに、本発明は、単面太 陽電池に関して説明するが、両面太陽電池にも等しく適用することができ る。 １回の高温処理だけで、エッチングもマスキングも利用しないで、異なったド ープ領域のある例えばエミッタ又はコレクタを形成するために本発明による単純 な処理を利用することは、太陽電池には限られない。この技術は、ドープ領域と 金属コンタクトと拡散形状との横方向の寸法が同様の許容度がある限りにおいて 、他のマイクロエレクトロニクス製造法に利用することが出来る。あらゆる種類 の光検出器、マイクロ技術センサ、熱電変換半導体装置が、サイリスタなどの全 ての種類の半導体装置と同様に、本発明による方法を利用することができ、製造 コストの低減が達成される。 図５から図１０までは、本発明による選択的エミッタ又はコレクタ製造方法を 、太陽電池１に適用するように、模式的に示す。本発明の低コスト製造方法では 、処理は、切断のままの半導体基板２から始める。基板２は単結晶、多結晶、又 は非晶質のシリコンでもよい。基板の品質は、トランジスタ装置ほどは要求され ず、例えば、Martin Green著「太陽電池」（"solar cells"）1992，New south W ales大学に記載のような太陽電池級でよい。基板２の大きさには制限がなく、大 きさは、商業的に入手可能な材料に依存している。現在では、厚み２００〜４０ ０ミクロンで１０ｃｍ×１０ｃｍシリコン基板が使用できるが、本発明はこれに 限られない。本発明による基板２は、好ましくはシリコンであるが、これに限ら れない。基板２は、ドーピングレベルに選択的な差がある互いに隣接した拡散ド ープ領域を必要とするＧａＡｓや、別の同様の半導体基板２でもよい。 始めに、半導体基板２は、化学的に洗浄され、その基板は、その後、切断によ る損傷を除去するために、脱イオン水(ＤＩ水)中に重量で４０％のＮａＯＨ溶液 で８０℃２〜４分間、表面がエッチングされる。基板は、８ M0hmcmまで、ＤＩ 水ですすぐ。任意的であるが、片方又は両方の主面には、Willeke and Fathによ り「多結晶シリコン太陽電池のテクスチュア処理法」(Texturization methods f or multicrystaline silicin solar cells"），Proce．13th European Photovol taic Solar Energy Conf．and Exhibition，France，23-27 Oct．1995に記載の 如く、テクスチュア、例えば、ピラミッド構造が、機械的又は化学的に備えられ てもよい。例えば、この目的のエッチ液は、ＤＩ水中に１．３wt％Ｎ ａＯＨと容積で５％イソプロピルアルコールの溶液で９０℃で１０分を含む。エ ッチング後には、基板２は、前と同様に、化学的に洗浄し、ＤＩ水中で、すすぐ 。 図中にはテクスチュア組織は、明瞭さの理由から省かれている。 本発明では、深い濃厚ドープ拡散領域１２は、表面側の表面金属コンタクト領 域２０（図８、９）の下に形成され、浅くて弱くドープされたエミッタ又はコレ クタ領域１５が、他の場所に形成される（図６）。図５に模式的に示すように、 適当なドーパントを含みペースト状の固体系のドーパント源１１が基板２の少な くとも片方の主面上に、線又は面の形をとるように、規定されたパターンで、選 択的に適用される。ペースト１１は、基板表面のこれらの領域に選択的に塗着さ れ、ここには、深い拡散領域１２が、後の工程で形成されるはずである。いろい ろな方法がドーパントペースト１１を基板２に選択的に適用するのに利用できる 。ドーパントペースト１１の適用は、非常に明瞭で再現可能な方法で実施するの が好ましい。好ましい方法は、スクリーン印刷、オフセット、グラビア、インク ジェット印刷、ペースト書き（past writing）等の良好な繰返し性能を持つもの である。ペースト１１は、大容量生産法で良好な再現性を保持するためには、ス クリーン印刷法のような厚膜技術によって基板上に印刷するのが好ましい。表面 側の金属被覆パターン２０（図８と図９）が、後に基板２上に、先にドーパント ペースト１１が適用されたその深い領域１２に整合させて、適用されなければな らないので、ドーパントペースト１１と表面の金属ペースト１８との両方に適用 するのに同じ方法を利用することができるのは利点である。スクリーン印刷の良 好な再現性は、金属ペースト１８の適用により、ペースト１１を適用するのに使 用したのと同じ方法を用いて且つ同じ種類のスクリーンを用いて、表側の表面金 属被覆パターン２０を形成することを可能にする。ＤＥＫモデル１７６０ＲＳス クリーン印刷機がペースト１１に利用できる。 Ｐ、Ｂ又はＡｓ等を含むペースト１１が、伝導タイプや基板２の化学的性質に 依存するが、使用することができる。基板２がシリコンで、ｐ型の伝導性を有す る場合には、ペーストは、ＥＰ−０ １０８ ０６５に記載したように、或いは ベルギーのＳｏｌｔｅｃｈ ＮＶから入手可能なペーストＰ１０１のように、リ ン含有ペースト１１がよい。それに代えて、基板２が、シリコンで、ｎ型伝導性 を有する場合には、ペースト１１はホウ素又はアルミニウムを含むんでもよい。 本発明の好ましい低コスト太陽電池製造方法は、Ｐ型結晶Ｓｉ基板とドーパント 源としてリンとを使用して、表面にｎ型エミッター１２、１５を形成するもので ある。 ペースト１１は、適当な方法、例えば、スクリーン印刷によって正確に塗着で きるように、しかし、基板２上を著しく流れたり広がったりしないようにペース ト１１の粘度を選択すべきである。ペースト１１は、チクソトロピー性であるの が好ましい。ドーパントペースト１１の粘度は、後に適用される表側の表面金属 コンタクト２０の幅よりも塗着ドーパントペースト１１の線又は面を著しく広く するような乾燥の前又はその途中で、或いは熱処理工程の中での横方向への流れ を防止できるほど、高いことが好ましい。しかし、ペースト１１の線や面が、そ の後に、金属コンタクト２０により被覆されるであろうと意図した線や面を越え て横方向に少し広がることは、金属コンタクト２０との接合部８の分路を避ける ために好ましい。その後の金属コンタクト２０の適用が、ある精度の範囲内でな され、ペースト線又は面１１がその後の金属コンタクトの線又は面２０よりわず かに大きければ、好都合であり、深いドープ領域を有する金属ペースト線又は面 １８の調節が、繰り返し且つ正確に実施することができる。 好ましくは、ペースト１１は、塗着後直ちに乾燥される。パターン化した基板 ２は、可能な限り速やかに、乾燥炉に装入され、粘性のあるペースト１１が、１ ５０〜３５０℃の範囲、好ましくは１５０〜２００℃の間で、約１〜１０分で乾 燥され、基板２上の所定位置に固定される。乾燥について、テンプレス（Tempre ss）コンベアベルト乾燥機、ＤＥＫ赤外線ベルト乾燥機等が利用できる。ペース トの乾燥後は、基板２には、２段階熱処理の工程を施す。乾燥ペーストを有する 基板２は、オランダのゲムコ社製のテンプレス／リンドバーク（Tempress/Lindb erg）コンベアベルト拡散炉など、拡散炉に直接、装入される。 第１段階では、温度は、毎分約１００〜１５０℃で約６００℃まで上昇され、 ドーパントペーストの残留有機物成分が、空気又は酸素雰囲気で焼尽される。 第２段階では、ドーパントが、高温中で、ペースト１１から直接に基板中に導 入される。この２番目の熱処理は、好ましくは、不活性雰囲気中で実施される。 この高温工程で、深いドープ領域が、図６に示すように、形成され、ドーパント ペースト１１からのドーパントが、ペースト面又は線面直下の基板中に直接拡散 される。同時に、浅い領域１５が、ドーパント１１から周囲雰囲気中にそして、 そこから基板２上の露出面域への間接拡散により、形成される。 好ましくは、パターン化した基板２は、水平移動可能なベルト上に置かれて、 連続炉、例えば、上記のテンプレス／リンドバークコンベアベルト拡散炉の中に 入り、窒素などの不活性ガス雰囲気中に保持される。温度は、１５０℃／ｍｉｎ の温度勾配を維持して、８００ないし１１００℃に、好ましくは、９００ないし ９５０℃に、上げられる。基板２は、好ましくは、この温度で、約１０から６０ 分保持される。ペースト１１が基板２に接触している場所では、基板２内にペー スト１１からのドーパントの内方拡散だけでなく、ドーパント原子が、周囲雰囲 気中から基板２内に間接的に再度入る外方拡散もある。間接拡散は、ドーパント ペースト１１が適用された領域近傍の場所に、第２の拡散領域１５を形成する。 図１１に模式的に示すように、ドーパント原子は、ドーパントペーストからあら ゆる方向に拡散し始める。こうして、下側半導体基板２は、基板表面の他の領域 に比べて、ペースト１２が直接接触する領域１２では、ドーパント原子の相対的 に強い内方拡散を受ける。ドーパントは、ドーパントペースト１１が適用されな かった場所では、周辺雰囲気から基板２内に拡散する。この間接ドーピングは、 ペースト１１が適用された基板２直下の第１の拡散領域１２よりも低い濃度を有 する第２の拡散層１５を基板２内に形成する。高温工程で、基板２周囲の雰囲気 中のドーパント原子の低い濃度もまた、第１の拡散領域１２に比較して、第２の 浅い拡散層１５に導かれる。雰囲気ガス中のドーパント原子の濃度は、ペースト １１それ自体の中よりも低くあってもよく、その結果拡散速度は、大変低い。そ の結果は、ドーパント源が基板２と接触する所では、比較的深いドープ領域にな り、基板−ガス界面では、弱くて浅いドープ領域となる。２つの拡散領域の違い は、ドーパントペースト組成、雰囲気、拡散時間又は拡散温度を変えることによ り、感度よく制御できる。第１の拡散領域が、接合部８をシャントさせずに、良 好なオーミック前部表面金属コンタクト２０の形成を可能にするのに十分深くて 、しかも浅い第２の拡散層１５を形成するために条件を最適化することができる 。 また、閉じた管状炉を使用して、例えば、ＰＯＣｌ₃、ＢＢｒ₃等のようなガス状 ドーパント雰囲気を使用して拡散連続処理を実施することも可能である。ガス状 ドーパントガスからの直接拡散と第２拡散領域１５へのドーパントペースト１１ からの間接拡散との相対量を調整することにより、第１と第２の拡散領域１２、 １５の拡散プロフィルを選択的に且つ独立的に制御することができる。さらに、 一種以上のペースト１１を使用して、熱処理により、基板２内に異なる領域を選 択的に形成することもできる。異なるペースト１１は、ドーパント原子の濃度が 異なってもよく、異なった型のドーパントを含んでもよい。さらに、あるペース ト１１は、ドーパント原子を含ませずに、基板の下層の間接ドーピングを妨げる ためマスクとして使用してもよい。 半導体装置１が光電池であって、エミッタまたはコレクタ領域の一部を構成す る深い第１の拡散領域１２の深さ又はドーパント濃度の変化は、電池性能に大き くは影響しないが、浅い第２の拡散領域１５は、電池特性に顕著な影響を与える 。第２の拡散領域１５は、通常は、深い領域１２よりも表面ドーパント濃度が非 常に低く、深さが小さい。第２の拡散領域１５のためのドーピング条件は、キャ リャの捕集のために最適化することができる。キャリアの捕獲は、ドーパント濃 度と深さに敏感である。他方、第１の拡散領域１２内での拡散は、拡散ペースト １２が塗着され、金属被覆パターン１８が処理工程で後に印刷されるところでは 、十分に深くして十分に高い表面ドーパント濃度にしなければならず、それによ り、接合部８をシャントさせずに、エミッタ又はコレクタ領域１２で良好なオー ミックコンタクト２０を形成することができる。 本発明の方法では、単一のドーピング工程だけで、深いのと浅いのとに区分し たドープ領域１２、１５が作られる。表面ドーパント濃度は、深い方のドープ領 域では、通常は、例えば、１０²⁰リン原子／ｃｍ³以上の範囲内にあり、浅い方 のドーパント領域１５では、５×１０¹⁸から１０²⁰、通常は、１×１０¹⁹から５ ×１０¹⁹リン原子／ｃｍ³の範囲とすることができる。接合部深さは、深い方の 拡散領域１２については、好ましくは、少なくとも０．３ミクロンであり、より 好ましくは、少なくとも０．５ミクロン、典型的には、０．６ミクロンであり、 浅い領域１５については、０．３ミクロンまで、典型的には、０．２ミ クロンである。図１２は、J．R．Ehrstein，D．C．Gupta，and P．H．Langer;「 広がり抵抗測定−概要」Emerging Semiconductor Technology ASTM STP 960，Am ．Soc．for Test．and Mat．1986の記事に依拠して実施され、本発明の方法によ り製造された太陽電池のための選択的エミッタ又はコレクタ構造の横方向広がり 抵抗分布を示す。ペーストライン１１は、１００ミクロンの幅で、互いに約３ｍ ｍの距離で、隔設されている。選択的エミッタ又はコレクタ構造は、金属被覆２ ０が適用されるべき場所では、抵抗が低くて深くて強い拡散領域１２を有し、光 が吸収されてキャリアが発生するエミッタ又はコレクタ領域１５では、浅くて弱 い拡散領域１５を有している。図１２から判るように、ペーストは、それ自体の 幅の大きさについて狭い距離にわたって低抵抗領域１２になる。抵抗は、浅い領 域に向けて約１ｍｍの距離で単調に低下する。深い領域１２と浅い領域１５での 抵抗比は、約５であり、太陽電池では、約１０以上である。これは、これらの領 域のドーパント原子濃度の同様の変化によって生じる。完成した装置では、深い 拡散領域１２と浅い拡散領域１５とが、周期的に繰り返えされて、遷移領域では 急峻な勾配を示し、ドーパント原子の表面濃度が、大まかに、１桁の強度の違い を生じている。ドーパント濃度が高いほど、電気抵抗は低い。ドーパント濃度の 単調増加と、弱いドープ領域１５から金属コンタクト２０が最終の太陽電池で配 置される深い拡散領域１２への合成の電気抵抗は、優れたキャリア捕獲特性を提 供する。金属コンタクト２０が最終の太陽電池に配置される領域に向けてドーパ ント原子の表面濃度の増加勾配は、これらの捕獲コンタクト２０へのキャリア輸 送を容易にする。本発明によれば、ドーパント原子濃度の単調増加は、浅い領域 １５と深い領域１２との間の基板２の表面領域で、浅い領域でのドーパント密度 と深い領域でのドーパント密度の間に少なくとも５倍で、通常は、１オーダ以上 の強度の差で、得られる。本発明の処理手順で太陽電池は、何らの処理工程を加 えることなく、均質エミッタ又はコレクタ処理により製造した太陽電池と比較し て、＞１％の高い絶対効率で、製造することができる。 拡散処理後には、シリコン基板表面に残る拡散ガラスが、ＤＩ水中２５％〜５ ０％ＨＦの化学エッチング溶液中で除去され、基板２は洗浄され、その後すすが れる。本発明は、拡散ガラスを付随的に除かずに、処理を酸化／皮膜形成工程に 続けることを含む。 図７に模式的に示すように、拡散処理の後に付随的な酸化工程が続き、ここで は、基板を、通常は、石英ボートに、約１〜２０分間８００〜９５０℃の範囲の 温度で、Ｏ₂雰囲気に曝すことにより、ＳｉＯ₂層１６ａ、１６ｂが基板表面上に 形成される。このＳｉＯ₂層１６ａ、１６ｂは、太陽電池性能を低下させ得る基 板２の表面のエミッタ／コレクタ領域１５中の欠陥を被覆保護するのに役立つ。 酸化物層を利用する被覆保護は、キャリアの損失を低下させる表面の再結合速度 を低下させ、ここに、効率を改善する。任意であるが、酸化物のような被覆保護 層１６ａ、１６ｂを適用するだけでなく、反射防止層（ＡＲＣ）１７も適用でき る。ＡＲＣ層１７は、化学的生成法（ＣＶＤ、例えば、ＴｉＯ₂層）又はプラズ マ強化ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ、例えば、窒化シリコン層）又は同様な方法が利用で きる。ＡＲＣ層の適用は、半導体基板の表面と内部の優れた被覆保護化となる。 最後に、金属被覆手順は、通常は、２つ又は３つのコンタクト印刷工程を含み 、表面コンタクト２０と、異なる材料の種類の数によって１つ又は２つの裏面コ ンタクトパターン２１が使用される。図８に示したように、金属ペースト１８が 、基板の表面側に、多量ドープされた領域１２に整合するようにして、選択的に 適用される。さらに金属ペースト１９が、選択的にまたは非選択的のいずれかで 基板裏側に適用される。スクリーン印刷とその後の乾燥がこれらコンタクトを適 用するのに最も好ましい方法であるが、上記の他の厚膜技術、蒸着法又は水溶液 からのメッキ法も、その代わりに使用できる。各印刷工程の後に、乾燥工程が、 ２５０℃程度の温度で、例えば赤外線ヒータによって、なされる。図９に示した ように、金属ペースト１８、１９は、次いで、６５０から９００℃の温度範囲で 、通常３０から２００秒、焼結されて、基板２の裏面に良好なオーミックコンタ クト２１と同様に、接合部８をシャントすることなく、良好なオーミックコンタ クト２０を基板の表面側に形成する。コンタクト２０と２１は、ＡＲＣ又は酸化 物層１６ｂ、１７を通じて形成される。最高温度と温度プロフィル（温度対時間 ）は、非常に重要であり、金属被覆ペーストと処理手順毎に適合されなければな らない。通常は、金属ペースト１８、１９でスクリーン印刷された表面コンタク トと裏面コンタクトは、別個に乾燥されたあと、高温段階で同時に焼結される。 ま た、付随的に、裏面フィールド（ＢＳＦ）層２２は、図９に模式的に示すように 基板２の裏側に、同時に形成される。ＢＳＦ２２の形成のために、高い温度とア ルミニウムペーストが裏面金属コンタクト２１の形成のために使用されれば、好 ましい。 図１０に概略的に示したように、付随して、反射防止膜（ＡＲＣ）層２３が、 図１８に関連して述べた金属皮膜形成の前に適用されるＡＲＣ層１７よりもむし ろ、金属皮膜形成の後に適用することができる。典型的なＡＲＣ層は、ＴｉＯ₂ 、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ｔａ₂Ｏ₅又は同様の材料を含み、いろいろな方法で適用することが できる。 ８００℃程度の金属コンタクト焼結温度が、接合部８のシャントなしにコンタ クト形成するために利用される。金属コンタクトのためにアルミニウムを利用す る場合は、そのような高温での焼結は、例えば、ＡｌゲッタリングとＢＳＦ形成 に付随的な利点がある。 金属ペースト及び又はドーピングペーストを適用するためのスクリーン印刷な どの厚膜技術は、優れた再現性を示す。基板２は、ＣＣＤカメラ制御位置づけシ ステムにより、スクリーン印刷機よってそのたびに同じ場所にスクリーン下で負 荷を受ける。もし、酸化物及び／又はＡＲＣ層１６ａ、１６ｂ、１７、２３を、 顕微鏡観察下で、わずかに広い第１の拡散領域１２と違った色を利用して適用さ れれば、金属被覆パターンと拡散パターンの配列を制御することができる。ＡＲ Ｃ層１７、２３を塗着すると、基板２は、基板が高いドーパント表面濃度を有す るこれらの場所では、違った色を示す。これは、ドーパント表面濃度が高い場所 では、より低いドーパントレベルの領域１５上の酸化物層１６ａに比べると、下 部酸化物層１６ｂが厚く成長するからである。反射防止膜（ＡＲＣ）層１７又は ２３が適用される限り、下側パターンは見ることができる。この理由は、高いド ーパント表面濃度を有する場所は酸化が速く、その結果酸化物層１６が厚くなる からである。ＡＲＣ層１７又は２３が適用された後は、酸化物の厚みの違いが、 層１６ａ＋１７又は２３に比較して、層１６ｂ＋１７又は２３の光学的に厚みの 違い、従って、色の違いとして目に見えるようになる。 本発明に従って単純な処理手順で、改良した性能（捕獲効率）を有する選択的 エミッタ／コレクタ太陽電池を形成することができ、処理を複雑化せずに製造コ ストを増加させない。その結果が、太陽電池の費用効果の高い製造である。スク リーン印刷拡散が既に利用されているので、余分な或いは複雑な処理装置は、必 要でない。選択性エミッタを使用するので、同時に、処理許容度が高められる。 例えば、金属被覆焼結工程については、色々な処理パラメータの変化は、均質な エミッタ又はコレクタ処理ほどは、厳密ではない。この結果、高い処理量があり 、費用効果を一層高める。 図１３から図１６は、本発明の実施例に従って、半導体装置３０の製造工程を 概念的に示すが、１つの実施例は、図５から１０を参照して詳細に、既に説明し たので、次の実施例の説明は、詳細にはしない。被覆層の形成、洗浄工程、ドー ピング工程以外の他の処理の詳細は、述べない。次の実施例の処理は、光装置の 成形に適当である。 図１３に示すように、第１のドープペーストパターン３１は、シリコン基板で あって、アンドープ半導体、ｐ型又はｎ型半導体である半導体基板上に選択的に 適用される。ペースト３１は、前に述べた厚膜法のいずれかによって、適用する ことができる。ペーストパターンは、乾燥される。第１のドーパントペースト３ １は、第１又は第２のタイプの伝導性があってもよい。第１のペーストパターン ３１は、付随的に、別の材料の層、例えば、さらに別のペースト２１により保護 される。ペースト３２は、ペースト３１に比較して、違った濃度又はタイプを持 つことができ、又は、ドーピングされなくてもよい。ペースト３２は、基板２の 主面上に適用されてもよい。ペースト３２は、次いで、乾燥される。 図１４に示すように、付随的に、第３のペーストパターン３３が、基板２の他 方の主面上にも適用される。ペーストパターンは、そこで乾燥される、ペースト ３３は、第１又は第２の伝導タイプであってもよい。ペーストパターン３３と基 板２の表面の他の選択された部分が、ペーストであるドープされない材料を選択 的に適用することによって保護されるのがよい。ペースト３４は、上記の厚膜法 のどれかで適用される。 図１５に示すように、別のドープペーストパターン３５が、基板２の主面に適 用される。ペースト３５は、いずれかの伝導タイプのドーパントを含んでもよい 。 ペースト３５は、上記の厚膜法のどれかで適用できる。次いで、ペーストパター ン３５は、乾燥される。 次いで、パターン形成した基板２は、炉内に配置され、ドーパント原子を含む ペースト３１、３３、３５からのドーパントは、それぞれドープ層３７、３９、 ４１を形成するように基板内に導入される。同時に、保護されないペーストから のドーパント原子は、基板２の領域４２内に間接的に拡散して、浅くて弱いドー プ領域４２を形成する。最後には、金属ペーストが領域３７、３９、付随的に４ １上に合致するように適用され、高温で焼結されて、それぞれ金属コンタクト３ ６、３８、付随的に４０を形成する。 さらに別の実施例の処理においては、基板２は、ｐ型シリコンで、ペースト３ １、３５、付随的に３２が、リン含有ペーストであってもよく、ペースト３３が ホウ素又はアルミニウム含有ペーストで、ペースト３４がドープされないもので よい。層３２がドーパントを含むとき、高温導入工程により、半導体基板の第１ の主面上のドープ領域３７の間にドープ領域４３（図１６中に破線で示す）にな る。その代わりとして、図１３と図１４中、保護ペースト３２は省略されてもよ く、それにより、導入工程の後には、高濃度ドープ領域３７の間に間接拡散によ る弱いドープ領域（図１６中破線で示す）になる。別の変形として、図１４中で 、層３２と３１は省略されて、第１の主面全部が間接拡散層４３（図１６中破線 で示す）になり、導入工程後は、浮揚接合部になる。 本発明の更なる実施例により単一拡散工程で作った装置は、太陽電池であって もよく、表の面には選択性のエミッタと、裏面には、浮揚接合部を有している。 そのような光電池装置は、従来の裏面全面に金属被覆を有する単一面電池よりも 、電池性能が高いことを示す。更なる実施例の方法によって作った装置は、両面 型の太陽電池として付加的に利用することができる。 実施例による処理は、改良した効率と、理想的なエミッタ／コレクタ構造から 生じた短絡電流と、より理想的な裏面コンタクトを持った太陽電池を製造すると いう利点がある。さらに実施例による裏面コンタクトに基板２の裏面主面に金属 被覆を有せず、より良好な裏面反射や、両面電池の設計に使用できる。 本発明の好ましい実施例を上で述べたが、多くの変更や修正は、本発明の範囲 と精神から逸脱することなく、この技術分野の専門家により容易になされること は理解できるはずである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１１月２７日（１９９８．１１．２７） 【補正内容】 して、金属コンタクト３、４は、レーザで開口された溝の中に形成される。 ＥＰ−Ａ−６８００９９から、ｐ型シリコン基板の完全な上面に形成された第 １のｎ型層と、基板の裏面上に形成されて基板よりも不純物濃度の高いｐ型層と 、第１のｎ型層とｐ型層とを接続するように少なくとも基板の側面上に形成され た第２のｎ型層とを含む太陽電池が知られている。第２のｎ型層は、ｐ型層と接 触する領域の周囲では、ｎ型層よりも不純物の濃度が低く、シリコン基板の上面 に塗着された液体ドーパントの外方拡散法により形成することができる。 ＵＳＰ４,１５２,８２４は、浅い／深い接合の装置構造を含む太陽電池の製造 方法を開示している。太陽電池は、表側のエネルギー受容面にグリッド状のコン タクトを有し、各コンタクトの各位置が深い接合領域と一致、即ち整合していて 、浅い接合領域は放射状に配置されている。複合的な接合とコンタクトとは、従 来の技術、特に、パターン化されてドープされた酸化物皮膜の拡散源としての使 用法、を利用する方法によって形成され、高ドープ領域を形成するのに、気相拡 散が暴露された基板の上に行われる。 ＧＢ１,４７０,２４１は、コレクタグリッド又は電極直下に形成された第１の ｎ⁺領域と、そのｎ⁺領域より少なく薄く且つｎ⁺領域のメッシュの網目に形成さ れた第２のＮ^-領域と、から成っている。これらのｎ⁺領域とＮ^-領域とは選択的 ２重拡散法とマスキング法及び又は写真法の公知の方法により形成されている。 スクリーン印刷などの低コストの金属被覆法を利用する選択的エミッタ／コレ クタの公知の製造方法は、第２の拡散工程及び／又はマスキングエ程及び／又は エッチング工程が必要であり、金属被覆パターン３が半導体装置の表面の高ドー プ領域６と正確に一致することが必要となる。 光電池の一般的な製造方法は、R．J．Overstraeten and R．P．Mertensの「光 起電力の物理と技術と利用」(Physics，technology and use of Photovoltaics" )，Adam Higler Ltd.，1896に記載され、ここに参照している。 発明の開示 本発明の製造方法は、請求の範囲１から１３に規定されている。本発明の半導 体装置は、請求の範囲１４から２４に規定されている。 本発明は、基本的には、半導体基板上に２つの異なる選択的な拡散領域を、異 なるドーピングレベルで、形成するのに適用する。選択的なエミッタ又はコレク タ構造の有利な設計は、均質なエミッタ／コレクタ構造に比較して、余分な処理 工程や処理の複雑さなしに、実現されることである。最も好ましい処理手順は、 固体系のドーパントペーストをスクリーン印刷して第１の高温処理工程により拡 散領域を形成すること、及び、金属ペーストをスクリーン印刷して第２の高温熱 処理により金属被覆をすることを利用する。 本発明により、例えば、光電池のための選択的エミッタ又はコレクタ処理は、 通常の均質エミッタ／コレクタ処理と同じ数の処理があるか、又は、従来の選択 的均質エミッタ／コレクタ処理より少ない工程でよい。本発明の方法は、光電池 用の単純で経済的な製造方法を提供し、公知の均質なエミッタ／コレクタ構造を 越える優れた効果がある。ドーパント源材料は、均質エミッタ／コレクタ処理ほ どは必要でなく、それで、製造コストを低減して電池の最終性能を改善するもの である。 本発明は、公知のエミッタ又はコレクタ形成処理手順を単純化するものである 。本発明のよる選択的エミッタ又はコレクタの構造は、ただ１回の拡散工程で形 成される。選択的エミッタ又はコレクタの形成のためには、余分なマスキング工 程 請求の範囲 １． スライス状の半導体基板を含む半導体装置の製造方法であって、製造方 法が、 工程１） 固体系ドーパミン源のパターンを半導体基板上の第１の主面に選択 的に適用し、第１の主面上に該固体系ドーパントにより覆われる領域と該固体系 ドーパントにより覆われない領域とを形成し、 工程２） 半導体基板を取り巻く気相環境内で制御された熱処理過程により該 固体系ドーパント源から基板内にドーパント原子を拡散させ、固体系ドーパント 源からのドーパントを直接に該基板中に拡散させて、固体系ドーパント源のパタ ーン直下の上記基板内に直接的に、第１の拡散領域を形成すると同時に、該固体 系ドーパント源からのドーパントを間接的にガス環境を介して基板内に拡散させ 、第２の拡散領域を少なくともパターンで覆われていない基板上の領域に形成し 、 工程３） 該第２の拡散領域をエッチングしないで、金属コンタクトパターン を該第１の拡散領域に実質的に整合するように形成することを、 含む半導体装置の製造方法。 【手続補正書】 【提出日】平成１１年８月６日（１９９９．８．６） 【補正内容】 請求の範囲 １． スライス形状の半導体基板を含む半導体装置の製造方法であって、製造 方法が、 工程１） 固体系ドーパント源のパターンを半導体基板上の第１の主面に選択 的に適用し、第１の主面上に該固体系ドーパントにより覆われる領域と該固体系 ドーパントにより覆われない領域とを形成し、 工程２） 半導体基板を取り巻く気相環境内で制御された熱処理過程により該 固体系ドーパント源から基板内にドーパント原子を拡散させ、固体系ドーパント 源からのドーパントを直接に該基板中に拡散させて、固体系ドーパント源のパタ ーン直下の上記基板内に直接的に、第１の拡散領域を形成すると同時に、該固体 系ドーパント源からのドーパントを間接的に気相環境を介して基板内に拡散させ 、第２の拡散領域を少なくともパターンで覆われていない基板上の領域に形成し 、さらに、 工程３） 該第２の拡散領域をエッチングしないで、金属コンタクトパターン を該第１の拡散領域に実質的に整合するように形成することを、 含む半導体装置の製造方法。 ２． 選択的適用工程１）が固体系ドーパント源を選択的に被覆させることを 含む請求の範囲１の方法。 ３． 当該基板が、第１の伝導タイプからなり、固体系ドーパント源からのド ーパントが第２の伝導タイプからなる請求の範囲１又は２に記載の方法。 ４． 該拡散工程２）の後で金属コンタクト形成工程３）の前に、さらに、皮 膜保護層を適用する工程を含む前記いずれかの請求の範囲の方法。 ５． 皮膜保護層が酸化物層である請求の範囲４の方法。 ６． さらに、選択的ドーパント源適用工程１）の前に、半導体基板をテクス チュア処理する工程を含む上記いずれかの請求の範囲の方法。 ７． 固体系ドーパント源がスクリーン印刷によって適用される第１のペース トである上記いずれかの請求の範囲の方法。 ８． さらに、反射防止膜を適用する工程を含む上記いずれかの請求の範囲に 記載の方法。 ９． 金属コンタクトパターン形成工程３）が、該金属コンタクトパターンと 第１の拡散領域との間に、皮膜保護層およびまたは反射防止層を介して焼結する ことにより、オーミックコンタクトを形成する工程を含む請求の範囲４、５又は ８の方法。 １０． 選択性ドーパント源適用工程１）が、該基板の１つ以上の主面に１つ 以上の固体系材料を適用することを含み、各個体系材料が、さらに、該固体系ド ーパント源と同じ伝導タイプで且つ異なる濃度を有するのドーパント源であるか 又は異なる伝導タイプのドーパント源であるか、若しくはドープされていない上 記いずれかの請求の範囲の方法。 １１． 第２の拡散領域形成工程が該半導体基板中にエミッタ又はコレクタ領 域を形成する上記いずれかの請求の範囲の方法。 １２． 第２の拡散領域が第１の拡散領域より実質的に広い上記いずれかの請 求の範囲の方法。 １３． 第１の領域と第２の領域でのドーピングレベルの比が少なくとも５で あり、好ましくは１０以上である上記いずれかの請求の範囲の方法。 １４． スライス形状の半導体基板と、基板の１つの主面に第１のドーピング 領域が第２のドーピング領域より高い表面ドーパント濃度を有する第１及び第２ のドーピング領域と、第１のドーピング領域と実質的に整合する金属コンタクト パターンと、から成り、該第２のドーピング領域の表面濃度が、該第２のドーピ ング領域内から第１のドーピング領域に向けて距離と共に増加し、ドーパントの 表面濃度の増加勾配が、金属コンタクトパターンに向けて、キャリア輸送を容易 にするようにした半導体装置。 １５． 表面ドーパント濃度の増加が単調変化である請求の範囲１４の半導体 装置。 １６． 表面ドーパント濃度の増加が約１ｍｍの距離にわたる請求の範囲１４ または１５の半導体装置。 １７． 該基板が、第１の伝導タイプであり、第１のドーピング領域のドーパ ントが第２の伝導タイプである請求の範囲１４ないし１６のいずれかの半導体装 置。 １８． さらに、該第１及び第２のドーピング領域を覆う被覆保護層を含む請 求の範囲１４ないし１７のいずれかの半導体装置。 １９． 該被覆保護層が、酸化物層である請求の範囲１８の半導体装置。 ２０． 半導体基板の表面がテクスチュア処理されている請求の範囲１４ない し１９のいずれかの半導体装置。 ２１． さらに、反射防止膜を含む請求の範囲１４ないし２０のいずれかの半 導体装置。 ２２． 第２のドーピング領域が、半導体基板にエミッタ又はコレクタ領域を 形成している請求の範囲１４ないし２１のいずれかの半導体装置。 ２３． 該第１のドーピング領域と第２のドーピング領域での表面ドーパント 濃度の比が少なくとも５であり、好ましくは１０以上である請求の範囲１４ない し２２のいずれかの半導体装置。 ２４． 第２のドーピング領域が、実質的に均一な表面ドーパント濃度の中心 領域を有する請求の範囲１４ないし２３のいずれかの半導体装置。 ２５． 金属コンタクトパターンが該第１のドーピング領域とオーミック接合 している請求の範囲１４ないし２４のいずれかの半導体装置。 ２６． 第１及び第２のドーパント領域が、半導体基板を取り巻く気相環境内 で制御された熱処理過程により該固体系ドーパント源から基板内にドーパント原 子を拡散させて形成され、該固体系ドーパント源からのドーパントが、基板に直 接拡散して該固体系ドーパント源直下の基板に第１のドーピング領域を形成し、 同時に、該固体系ドーパント源からのドーパントが、気相環境を介して該基板に 間接的に拡散して、第２のドーピング領域を形成した請求の範囲１４ないし２５ のいずれかの半導体装置。 ２７． スライス形状の半導体基板と、半導体基板の第１の主面に第１の伝導 タイプの第１のドーピング領域と、半導体基板の第２の主面に第１の伝導タイプ の弱くドーピングされた第２のドーピング領域と、第２の主面上の第２のドーピ ング領域に当接する第３の領域とから成り、第３の領域が基板と同じ伝導タイプ であり、該第２のドーピング領域が金属層と接触していない半導体装置。 ２８． スライス形状の半導体基板と、半導体基板の第１の主面に第１の伝導 タイプの第１のドーピング領域と、半導体基板上に第１の伝導タイプの弱くドー ピングされた第２のドーピング領域と、半導体基板の縁部の近くに半導体基板と 同じ伝導タイプを有する第３領域とから成り、第３領域が、シャントパスを防止 するようにした半導体装置。 ２９． スライス形状の半導体基板と、半導体基板の第１の主面に第１の伝導 タイプの第１の第１のドーピング領域と、半導体基板の第１の主面に第１の伝導 タイプの弱くドーピングされた第２のドーピング領域とから成り、第２の領域が 第１の領域と当接し、第３の領域が第２の主面上で第２の領域と当接し、第３の 領域が第２の金属保護層パターンと接続されている半導体装置。 ３０． 半導体装置が光電池である請求の範囲１ないし１３のいずれかの方法 または請求の範囲１４ないし２９のいずれかの半導体装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ｗ (72)発明者 ネイス，ヨハン ベルギー、ベー―3210リンデン―ルベー ク、スロットグラフト４番 (72)発明者 シルフツィック，ユゼフ ベルギー、ベー―3010ケッセル―ロ、ディ ースツェステーンウェッヒ673番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． スライス状の半導体基板を含む半導体装置の製造方法であって、製造方 法が、 工程１） 固体系ドーパント源のパターンを半導体基板上の第１の主面に選択 的に適用し、 工程２） 半導体基板を取り巻く気相環境内で制御された熱処理過程により該 固体系ドーパント源から基板内にドーパント原子を拡散させ、固体系ドーパント 源からのドーパントを直接に該基板中に拡散させて、固体系ドーパント源のパタ ーン直下の上記基板内に直接的に、第１の拡散領域を形成すると同時に、該固体 系ドーパント源からのドーパントを間接的にガス環境を介して基板内に拡散させ 、第２の拡散領域を少なくともパターンで覆われていない基板上の領域に形成し 、 工程３） 該第２の拡散領域をエッチングしないで、金属コンタクトパターン を該第１の拡散領域に実質的に整合するように形成することを、 含む半導体装置の製造方法。 ２． 選択的適用工程１）が固体系ドーパント源を選択的に配置することを含 む請求の範囲１の方法。 ３． 当該基板が、第１の伝導タイプからなり、固体系ドーパント源からのド ーパントが第２の伝導タイプからなる請求の範囲１又は２の方法。 ４． 該拡散工程２）の後で金属コンタクト形成工程３）の前に、さらに、皮 膜保護層を適用する工程を含む前記いずれかの請求の範囲の方法。 ５． 皮膜保護層が酸化物層である請求の範囲４の方法。 ６． さらに、選択的ドーパント源適用工程１）の前に、半導体基板をテクス チュア処理する工程を含む上記いずれかの請求の範囲の方法。 ７． 固体系ドーパント源がスクリーン印刷によって適用される第１のペース トである上記いずれかの請求の範囲の方法。 ８． さらに、反射防止膜を適用する工程を含む上記いずれかの請求の範囲に 記載の方法。 ９． 金属コンタクトパターン形成工程３）が、該金属コンタクトパターンと 第１の拡散領域との間に、皮膜保護層およびまたは反射防止層を介して焼結する ことにより、オーミックコンタクトを形成する工程を含む請求の範囲４、５又は ８の方法。 １０． 選択性ドーパント源適用工程１）が、該基板の１つ以上の主面に１つ 以上の固体系材料を適用することを含み、各個体系材料が、さらに、該固体系ド ーパント源と同じ伝導タイプで且つ異なる濃度を有するドーパント源であるか又 は異なる伝導タイプのドーパント源であるか、若しくはドープされていない上記 いずれかの請求の範囲の方法。 １１． 第２の拡散領域形成工程が該半導体基板中にエミッタ又はコレクタ領 域を形成する上記いずれかの請求の範囲の方法。 １２． 第２の拡散領域が第１の拡散領域より実質的に広い上記いずれかの請 求の範囲に記載の方法。 １３． 第１の領域と第２の領域でのドーピングレベルの比が少なくとも５で あり、好ましくは１０以上である上記いずれかの請求の範囲の方法。 １４． 上記いずれかの請求の範囲の方法により製造可能な半導体装置であっ て、スライス形状の半導体基板と、１つの主面に第１のドープ領域と、該主面に あって該第１のドープ領域と突き当たる第２のドープ領域とからなり、第１と第 ２のドープ領域のドープレベルが、第１のドープ領域から第２のドープ領域へ単 調に低減している半導体装置。 １５． 該基板が、第１の伝導タイプであり、第１のドープ領域のドーパント が第２の伝導タイプである請求の範囲１４の半導体装置。 １６． さらに、第１及び第２のドープ領域を覆う被覆保護層を含む請求の範 囲１４又は１５の半導体装置。 １７． 該被覆保護層が、酸化物層である請求の範囲１６の半導体装置。 １８． 半導体基板の表面がテクスチュア処理されている請求の範囲１４ない し１７のいずれかの半導体装置。 １９． さらに反射防止膜を含む請求の範囲１４ないし１８のいずれかの半導 体装置。 ２０． 第２のドープ領域が、半導体基板絵持った又はコレクタ領域を形成し ている請求の範囲１４ないし１９のいずれかの半導体装置。 ２１． 第２のドープ領域が第１のドープ領域より実質的に広くされている請 求の範囲１４ないし２０のいずれかの半導体装置。 ２２． 第１の領域と第２の領域でのドーピングレベルの比が少なくとも５で あり、好ましくは１０以上である請求の範囲１４ないし２１のいずれかの半導体 装置。 ２３． 第１のドーパント領域と実質的に整合した金属コンタクトパターンを 含む請求の範囲14ないし22いずれかの半導体装置。 ２４． 金属コンタクトパターンが第１のドーパント領域とオーミック接触し ている請求の範囲２３の半導体装置。 ２５． 半導体装置か光電池である請求の範囲１ないし１２いずれかの方法ま たは請求の範囲１４ないし２３いずれかの半導体装置。