JP2007134667A - アンチリフレクション層を具える基板及びその製作方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法は、(a) 基板を提供し、(b) 基板上にアモルファスシリコンを堆積させ、(c) エッチング液でアモルファスシリコン層及び基板をエッチングし、且つアモルファスシリコン層をエッチング液により除去することを特徴とする。
【選択図】図2
Description
しかし、この方法での欠点は同様に、基板表面の過度エッチングが発生し易く、表面粗さが最後にはほぼ平坦になってしまうことである。
(a) 基板を提供し、
(b) 基板上にアモルファスシリコン(amorphous silicon) を堆積させ、
(c) エッチング液でアモルファスシリコン層及び基板をエッチングし、且つアモルファスシリコン層をエッチング液により除去することを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法としている。
請求項2の発明は、請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、前記ステップ(a) の基板は、シリコン基板、ガラス基板、金属基板、もしくはプラスチック基板であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法としている。
請求項3の発明は、請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、前記ステップ(a) の基板は、シリコンウェハーであることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法としている。
請求項4の発明は、請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、前記ステップ(b) の堆積法は、物理気相堆積法もしくは化学気相堆積法であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法としている。
請求項5の発明は、請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、前記ステップ(b) におけるアモルファスシリコン層の厚さ範囲は、0.5 μm〜5 μmであることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法としている。
請求項6の発明は、請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、前記ステップ(c) におけるエッチング液は、フッ化水素酸、硫酸、硝酸、塩酸もしくは燐酸であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法としている。
請求項7の発明は、請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、前記アンチリフレクション層の反射率範囲は1 %以下であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法としている。
請求項8の発明は、請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、製造された前記アンチリフレクション層基板は、吸光値が300 nm〜900 nmである場合、その吸収率範囲は70%〜90%間となることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法としている。
請求項9の発明は、請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、製造された前記アンチリフレクション層基板は、吸光値が400 nm〜800 nmである場合、その吸収率範囲は80%以上となることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法としている。
請求項10の発明は、アンチリフレクション層を具える基板において、
(a) 基板を提供し、
(b) 基板上にアモルファスシリコン(amorphous silicon) を堆積させ、
(c) 前記アモルファスシリコン層及び前記基板をエッチングし、
以上のステップで製造される、アンチリフレクション層を具える基板としている。
請求項11の発明は、請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記ステップ(a) の基板は、シリコン基板、ガラス基板、金属基板、もしくはプラスチック基板であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板としている。
請求項12の発明は、請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記ステップ(a) の基板は、シリコンウェハーであることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板としている。
請求項13の発明は、請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記ステップ(b) の堆積法は、物理気相堆積法もしくは化学気相堆積法であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板としている。
請求項14の発明は、請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記ステップ(b) におけるアモルファスシリコン層の厚さ範囲は、0.5 μm〜5 μmであることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板としている。
請求項15の発明は、請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記ステップ(c) におけるエッチング液は、フッ化水素酸、硫酸、硝酸、塩酸もしくは燐酸であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板としている。
請求項16の発明は、請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記アンチリフレクション層の反射率範囲は1 %以下であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板としている。
請求項17の発明は、請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記アンチリフレクション層は、吸光値が300 nm〜900 nmである場合、その吸収率範囲は70%〜90%間となることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板としている。
請求項18の発明は、請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記アンチリフレクション層は、吸光値が400 nm〜800 nmである場合、その吸収率範囲は80%以上となることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板としている。
シリコン基板を本発明のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法の範例となす。まず、物理気相堆積システムにおいて70℃〜90℃の温度条件の下、厚さ約1 μmのアモルファスシリコン薄膜を堆積、このアモルファスシリコン薄膜は犠牲層となる。続いてシリコンエッチング液(HF:HNO3 )を用いてポーラスシリコン(porous silicon) のエッチングを行う。エッチングしている間は、同時に超音波振動により表面のエッチング均一性及び表面粗さ度を維持する。
続いて、脱イオン水によりテストサンプルを洗い、窒素を送り乾かし、最後に熱乾燥させて残留水分を取り除くことにより、アンチリフレクション層の製造が完了する。
また、従来のポーラスシリコンを提供するが、それは、ウェハー上にアモルファスシリコン層を堆積した後、アニール再結晶処理を行い、多結晶シリコン膜を形成、続いて、前述方式と同様にエッチングを行ってアンチリフレクション基板を作り、比較対照させる。
図3は、アモルファスシリコン薄膜にエッチングを行った後に完成した基板の表面吸収率である。
実施例1で完成した基板のアンチリフレクション効果をテストする為に、本実施例では更に、スキャン式電子顕微鏡によって測定を行う。
スキャン式電子顕微鏡は、電子銃により電子ビームを発生させ、電磁レンズが成す電子光学システムを通して、微小な電子ビームを集めてテストサンプル表面に照射し、並びに表面に発生する信号を集めて拡大処理した後、同時にスキャンする陰極線管に入力して、テストサンプルの表面映像をディスプレイする。
実施例1に示したアモルファスシリコン薄膜基板と多結晶シリコン基板をSEM測定後、結果は図4に示す如きとなる。図4の(a) は、従来のポーラスシリコン構造(1,000 倍率)、(b) はシリコン内結晶粒子穴構造(10,000倍率)。結果からわかることは、基板上にアモルファスシリコン薄膜を堆積し、エッチングした後の表面は、均一的な高エントロピー(entropy )となった。
実施例1で完成した基板のアンチリフレクション効果をテストする為に、本実施例では更に、原子力顕微鏡により測定を行う。原子力顕微鏡は通常測定材料表面で用い、主要基本原理は、特性の微小探針を使用し、微小探針とテストサンプル表面間の原子力もしくは付近の電磁波等交互作用を観察した後、三軸推移の圧電セラミックスキャナーを使用、テストサンプル表面において微小探針に前後スキャンさせ表面形態を観察する。
実施例1に示すアモルファスシリコン薄膜基板と多結晶シリコン基板にAFM測定を行った結果は、図5に示すとおりである。図5(a) は従来の多結晶シリコン基板が形成した穴構造表面である。図5(b) はアモルファスシリコン内結晶粒の穴構造表面である。結果からわかるように、アモルファスシリコン薄膜基板はエッチング後に形成される凹凸表面は、従来の多結晶シリコン基板の表面に比べて更に均一であり、この均一の凹凸表面は光の屈折とばらつきを助け、更に光線を反射させず、アンチリフレクションの効果を達成する。
実施例1で完成した基板のアンチリフレクション効果を測定する為に、本実施例では、更に分光計(fluorescence spectrometer) により測定を行う。
図6と図7は、分光計により反射率分析を行ったデジタル図である。本実施例においては、異なる材料を使用したアンチリフレクション基板と、実施例(1 )の本発明基板を比較する。図6は、本発明基板と伝統的なポーラスシリコン基板の反射率を比較したグラフである。結果図から、従来のポーラスシリコン基板は300 〜800 nmの波長範囲における反射率は約10%前後であり、非常に不安定な反射現象が見て取れる。しかし、本発明の基板は、1 %以下を常に保ち、波長は300 nmから800 nmにかけて、その反射率は常に1 %以下に安定保持されている。
図7は、本発明の方法により製造されたアンチリフレクション基板、及びその他従来のアンチリフレクション基板を示す。例えば、PECVD Oxide とは、プラズマ補助化学気相堆積システムの酸化シリコン、PECVD Nitride とは、プラズマ補助化学気相堆積システムの窒化シリコン、Sputter oxide とは、スパッタリング堆積の酸化シリコン、Thermal oxide は熱成長の酸化シリコン、及び実施例1で述べた従来のポーラスシリコンのアンチリフレクション基板等の反射率比較を示す。図7から、異なる波長の下の各材料の反射率が観察できる。そのうちただ本発明のアンチリフレクション基板のみが、300 〜900 nmの異なる波長の下、1 %以下の反射率となっており、本発明の方法で製造したものが高吸光率のアンチリフレクション層であることを証明している。
外部量子効率により実施例1中で完成させた基板のアンチリフレクション効果を測定する。本発明の方法により製造したアンチリフレクション基板の他、ウェットエッチングウェハー及び従来のポーラスシリコンアンチリフレクション基板もまた比較対照としてテストを行う。
図8の結果からわかるように、本発明のアンチリフレクション基板の外部量子効率は300 〜900 nm間ですべて90%以上であった。これより、従来のポーラスシリコンアンチリフレクション基板及びウェットエッチングウェハーより優れた結果であることが明らかにわかる。
Claims (18)
- アンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、
(a) 基板を提供し、
(b) 基板上にアモルファスシリコン(amorphous silicon) を堆積させ、
(c) エッチング液でアモルファスシリコン層及び基板をエッチングし、且つアモルファスシリコン層をエッチング液により除去することを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法。 - 請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の作製方法において、前記ステップ(a) の基板は、シリコン基板、ガラス基板、金属基板、もしくはプラスチック基板であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法。
- 請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、前記ステップ(a) の基板は、シリコンウェハーであることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法。
- 請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、前記ステップ(b) の堆積法は、物理気相堆積法もしくは化学気相堆積法であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法。
- 請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、前記ステップ(b) におけるアモルファスシリコン層の厚さ範囲は、0.5 μm〜5μmであることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法。
- 請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、前記ステップ(c) におけるエッチング液は、フッ化水素酸、硫酸、硝酸、塩酸もしくは燐酸であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法。
- 請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、前記アンチリフレクション層の反射率範囲は1 %以下であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法。
- 請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、製造された前記アンチリフレクション層基板は、吸光値が300 nm〜900 nmである場合、その吸収率範囲は70%〜90%間となることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法。
- 請求項1記載のアンチリフレクション層を具える基板の製造方法において、製造された前記アンチリフレクション層基板は、吸光値が400 nm〜800 nmである場合、その吸収率範囲は80%以上となることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板の製造方法。
- アンチリフレクション層を具える基板において、
(a) 基板を提供し、
(b) 基板上にアモルファスシリコン(amorphous silicon) を堆積させ、
(c) 前記アモルファスシリコン層及び前記基板をエッチングし、
以上のステップで製造される、アンチリフレクション層を具える基板。 - 請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記ステップ(a) の基板は、シリコン基板、ガラス基板、金属基板、もしくはプラスチック基板であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板。
- 請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記ステップ(a) の基板は、シリコンウェハーであることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板。
- 請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記ステップ(b) の堆積法は、物理気相堆積法もしくは化学気相堆積法であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板。
- 請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記ステップ(b) におけるアモルファスシリコン層の厚さ範囲は、0.5 μm〜5 μmであることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板。
- 請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記ステップ(c) におけるエッチング液は、フッ化水素酸、硫酸、硝酸、塩酸もしくは燐酸であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板。
- 請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記アンチリフレクション層の反射率範囲は1 %以下であることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板。
- 請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記アンチリフレクション層は、吸光値が300 nm〜900 nmである場合、その吸収率範囲は70%〜90%間となることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板。
- 請求項10記載のアンチリフレクション層を具える基板において、前記アンチリフレクション層は、吸光値が400 nm〜800 nmである場合、その吸収率範囲は80%以上となることを特徴とするアンチリフレクション層を具える基板。
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