JP2011139023A - 半導体基体のテクスチャ化 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】170以上の分子量を有し、75度以上の引火点を有する不揮発性アルコキシ化グリコール、そのエーテルおよびエーテルアセタート誘導体を含む水溶液で半導体がテクスチャ化される。このテクスチャ化された半導体は、光起電力素子の製造に使用されうる。
【選択図】図1
Description
本発明は、不揮発性高分子量アルコキシ化グリコール、そのエーテルおよびエーテルアセタート誘導体を含む水溶液で半導体基体をテクスチャ化する(texturing)方法に関する。より具体的には、本発明は、不揮発性高分子量アルコキシ化グリコール、そのエーテルおよびエーテルアセタート誘導体を含む水溶液で半導体基体をテクスチャ化して、半導体基体からの光反射率を低減させる方法に関する。
別の形態においては、方法は、半導体基体を提供し;170g/モル以上の重量平均分子量および75℃以上の引火点を有する、アルコキシ化グリコール、そのモノメチルエーテルおよびモノメチルエーテルアセタート誘導体から選択される1種以上の化合物と、1種以上のアルカリ化合物とを含む水溶液で半導体基体の表面をテクスチャ化し;半導体基体をドーピングしてp/n接合を形成し;テクスチャ化された表面上に反射防止層を堆積させ;反射防止層を選択的にエッチングしてテクスチャ化された表面の部分を露出させてパターンを形成し;並びに、テクスチャ化された表面の露出した部分上に1以上の金属層を堆積させて、電流トラックを形成する;ことを含む。
本方法は、太陽電池の製造における半導体をはじめとする、一般の光起電力素子のための半導体をテクスチャ化するために使用されうる。本方法は、光学および電気化学検出器/センサー、バイオ検出器/バイオセンサー、触媒、電極、ゲート電極、オーミック接触、相互接続ライン、ショットキー障壁ダイオード接触、光電子部品、並びに入射光の反射率の低減がデバイスの効率を改良する他の物品の製造における半導体をテクスチャ化するためにも使用されうる。
を有する化合物も挙げられる。典型的には、nは3〜5の、より典型的には3〜4の整数である。このようなアルコキシ化グリコールの例はトリエチレングリコール、テトラエチレングリコールおよびポリエチレングリコールである。
前面またはエミッタ層上のn+ドープされた領域、並びにエミッタ層の下のpn接合を有するドープされた単結晶性シリコンウェハに、下記表1に開示される配合を有するテクスチャ化水溶液が噴霧される。
処理されたエミッタ層の表面は、次いで、テクスチャの品質について調べられた。その表面は、走査型電子顕微鏡(AMRAY1510電解放射走査型電子顕微鏡)を用いて調べられた。結果は、エミッタ層の表面全体上に、ランダムで均一な正方晶ピラミッド構造を示した。これはテクスチャ化された表面の200倍でのSEMである図1に示される。ピーク高さ分布も良好であり、ピークの大部分は6.5μm〜8μmの範囲であり、少量は1μm〜3μmの範囲であった。
次いで、テクスチャ化表面の反射率がMacBeth Coloreye反射率計7000を用いて360nm〜750nmの波長範囲で測定された。入射光のソースはパルスキセノン球であった。6回の反射率の読み取りの平均が表面にわたって検討された。反射率は13%〜15%の範囲であり、平均14%であった。平均反射率の理想的な範囲は13%〜14%であった。
トリプロピレングリコールがジプロピレングリコールに替えられたことを除いて、実施例1に記載された方法が繰り返された。テクスチャ化水溶液は以下の表2に示される配合を有していた。
処理されたエミッタ層の表面は、次いで、テクスチャの品質について調べられた。その表面は、走査型電子顕微鏡を用いて調べられた。ランダム分布のピラミッド構造が存在していたが、エミッタ層の表面全体上にわたって、ピラミッド構造は均一ではなかった。図2はテクスチャ化された表面のSEMである。さらに、多くの平坦な領域が存在していた。ピラミッド構造の均一さまたは欠け、並びに平坦な領域は、実施例1のテクスチャ化された表面と比較して入射光の反射率を増大させた。ピーク高さ分布は実施例1のものよりも劣っていた。ピーク分布の大部分は2μm〜8μmの範囲にあり、いくらかは10μm〜12μmであった。ピーク高さの幅広の分布は、結果的に、増大した反射率も生じさせた。MacBeth Coloreye反射率計7000を用いて測定された場合、平均反射率は360nm〜750nmの範囲で27%であった。
Claims (9)
- a)半導体基体を提供し;並びに、
b)170g/モル以上の分子量および75℃以上の引火点を有する、アルコキシ化グリコール、そのモノメチルエーテルおよびモノメチルエーテルアセタート誘導体から選択される1種以上の化合物と、1種以上のアルカリ化合物とを含む水溶液を半導体基体に適用し、半導体基体をテクスチャ化する;
ことを含む方法。 - 1種以上のアルカリ化合物が水酸化物およびアルカノールアミンから選択される、請求項1に記載の方法。
- 1種以上のアルカリ金属塩化物または1種以上のケイ酸塩またはこれらの混合物をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- a)半導体基体を提供し;
b)170g/モル以上の分子量および75℃以上の引火点を有する、アルコキシ化グリコール、そのモノメチルエーテルおよびモノメチルエーテルアセタート誘導体から選択される1種以上の化合物と、1種以上の塩基とを含む水溶液で半導体基体の表面をテクスチャ化し;
c)半導体基体をドーピングしてp/n接合を提供し;
d)テクスチャ化された表面上に反射防止層を堆積させ;
e)反射防止層を選択的にエッチングして、テクスチャ化された表面の部分を露出させてパターンを形成し;並びに、
f)テクスチャ化された表面の露出した部分上に1以上の金属層を堆積させる;
ことを含む方法。 - 1以上の金属層が、金、銀、銅またはニッケルである、請求項6に記載の方法。
- ケイ素含有基体が光起電力素子、電極、オーミック接触、相互接続ライン、ショットキー障壁ダイオード接触、光電子部品、光および電気化学検出器/センサーのための部品、触媒、オーミック接触および相互接続ラインである、請求項6に記載の方法。
- 170g/モル以上の重量平均分子量および75℃以上の引火点を有する、アルコキシ化グリコール、そのモノメチルエーテルおよびモノメチルエーテルアセタート誘導体から選択される1種以上の化合物と、1種以上のアルカリ化合物と、水とから本質的になるテクスチャー化水溶液。
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