JP2012178546A5 - - Google Patents
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- 半導体元素からなる半導体層又は基材、及び前記半導体層又は基材上の第1のドーパント注入層を有する、半導体デバイスの製造方法であって、
下記の工程(a)〜(c)を含み、かつ第1のドーパント注入層の結晶方位が、前記半導体層又は基材の結晶方位と同じである、半導体デバイスの製造方法:
(a)前記半導体層又は基材の第1の箇所に、第1の粒子を含有する第1の分散体を適用すること、ここで、前記第1の粒子は、前記半導体層又は基材と同一の元素から本質的になり、かつp型又はn型ドーパントによってドープされている、
(b)適用した前記第1の分散体を乾燥して、第1の未焼結ドーパント注入層とすること、及び
(c)前記第1の未焼結ドーパント注入層に光照射を行うことによって、前記半導体層又は基材の前記第1の箇所を、前記p型又はn型ドーパントによってドープすると共に、前記第1の未焼結ドーパント注入層を焼結させて、前記半導体層又は基材と一体化した第1のドーパント注入層とすること。 - 前記ドーパントの濃度が、前記第1のドーパント注入層の表面から0.1μmの深さにおいて1×1020atoms/cm3以上であり、かつ前記第1のドーパント注入層の表面から0.3μmの深さにおいて、0.1μmの深さの1/10以下である、請求項1に記載の方法。
- 下記の工程(a’)〜(c’)を更に含み、かつ
第2のドーパント注入層の結晶方位が、前記半導体層又は基材の結晶方位と同じ、かつ/又はドーパントの濃度が、前記第2のドーパント注入層の表面から0.1μmの深さにおいて1×1020atoms/cm3以上であり、かつ前記第2のドーパント注入層の表面から0.3μmの深さにおいて、0.1μmの深さの1/10以下である、
請求項1又は2に記載の方法:
(a’)工程(a)と同時に、工程(a)と(b)との間に、又は工程(b)と(c)との間に、前記半導体層又は基材の第2の箇所に、第2の粒子を含有する第2の分散体を適用すること、ここで、前記第2の粒子は、前記半導体層又は基材と同一の元素から本質的になり、かつ前記第1の粒子のドーパントとは異なる型のドーパントによってドープされている、
(b’)工程(b)と同時に又は工程(b)とは別に、適用した前記第2の分散体を乾燥して、第2の未焼結ドーパント注入層とすること、及び
(c’)工程(c)と同時に又は工程(c)とは別に、前記第2の未焼結ドーパント注入層に光照射を行うことによって、前記半導体層又は基材の前記第2の箇所を、p型又はn型ドーパントによってドープすると共に、前記第2の未焼結ドーパント注入層を焼結させて、前記半導体層又は基材と一体化した第2のドーパント注入層とすること。 - 工程(c)の後に、下記の工程(a”)〜(c”)を更に含み、かつ
前記第2のドーパント注入層の結晶方位が、前記半導体層又は基材の結晶方位と同じ、かつ/又はドーパントの濃度が、前記第2のドーパント注入層の表面から0.1μmの深さにおいて1×1020atoms/cm3以上であり、かつ前記第2のドーパント注入層の表面から0.3μmの深さにおいて、0.1μmの深さの1/10以下である、
請求項1又は2に記載の方法:
(a”)前記半導体層又は基材の第2の箇所に、第2の粒子を含有する第2の分散体を適用すること、ここで、前記第2の粒子は、前記半導体層又は基材と同一の元素から本質的になり、かつ前記第1の粒子のドーパントとは異なる型のドーパントによってドープされている、
(b”)適用した前記第2の分散体を乾燥して、第2の未焼結ドーパント注入層とすること、及び
(c”)前記第2の未焼結ドーパント注入層に光照射を行うことによって、前記半導体層又は基材の前記第2の選択された箇所を、p型又はn型ドーパントによってドープすると共に、第2の未焼結ドーパント注入層を焼結させて、前記半導体層又は基材と一体化した第2のドーパント注入層とすること。 - 前記半導体元素が、ケイ素、ゲルマニウム又はそれらの組合せである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記分散体の適用を印刷法又はスピンコーティングによって行う、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記粒子の結晶化度が40%以下である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記粒子の平均一次粒子径が30nm以下である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ドーパントが、B、Al、Ga、In、Ti、P、As、Sb、又はそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記粒子が、前記ドーパントを1×1020atoms/cm3以上含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ドーパント注入層上に、電極を形成することを更に含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記半導体デバイスが太陽電池である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ドーパント注入層が、セレクティブエミッタ型太陽電池のセレクティブエミッタ層、又はバックコンタクト型太陽電池のバックコンタクト層を形成するためのものである、請求項12に記載の方法。
- 前記ドーパント注入層が、裏面電界層又は表面電界層を形成するためのものである、請求項12又は13に記載の方法。
- 前記半導体デバイスが薄膜トランジスタである、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 半導体元素からなる層又は基材の第1の箇所に、第1の粒子が焼結されて形成された第1のドーパント注入層が配置されており、
前記第1の粒子が、前記半導体層又は基材と同一の元素から本質的になり、かつp型又はn型ドーパントによってドープされており、
前記第1のドーパント注入層が、前記半導体層又は基材と一体化されており、かつ
前記第1のドーパント注入層の結晶方位が、前記半導体層又は基材の結晶方位と同じである、
半導体デバイス。 - 前記ドーパントの濃度が、前記第1のドーパント注入層の表面から0.1μmの深さにおいて1×1020atoms/cm3以上であり、かつ前記第1のドーパント注入層の表面から0.3μmの深さにおいて、0.1μmの深さの1/10以下である、請求項16に記載の半導体デバイス。
- 前記半導体層又は基材の第2の箇所に、第2の粒子が焼結されて形成された第2のドーパント注入層が配置されており、
前記第2の粒子が、前記半導体層又は基材と同一の元素から本質的になり、かつ前記第1の粒子のドーパントとは異なる型のドーパントによってドープされており、
前記第2のドーパント注入層が、前記半導体層又は基材と一体化されており、かつ
前記第2のドーパント注入層の結晶方位が、前記半導体層又は基材の結晶方位と同じ、かつ/又は前記ドーパントの濃度が、前記第2のドーパント注入層の表面から0.1μmの深さにおいて1×1020atoms/cm3以上であり、かつ前記第2のドーパント注入層の表面から0.3μmの深さにおいて、0.1μmの深さの1/10以下である、
請求項16又は17に記載の半導体デバイス。 - 前記半導体元素が、ケイ素、ゲルマニウム又はそれらの組合せである、請求項16〜18のいずれか一項に記載の半導体デバイス。
- 前記ドーパント注入層上に電極が形成されている、請求項16〜19のいずれか一項に記載の半導体デバイス。
- 太陽電池である、請求項16〜20のいずれか一項に記載の半導体デバイス。
- 前記ドーパント注入層が、セレクティブエミッタ型太陽電池のセレクティブエミッタ層、又はバックコンタクト型太陽電池のバックコンタクト層を形成するためのものである、請求項21に記載の半導体デバイス。
- 前記ドーパント注入層が、裏面電界層又は表面電界層を形成するためのものである、請求項21又は22に記載の半導体デバイス。
- 薄膜トランジスタである、請求項16〜20のいずれか一項に記載の半導体デバイス。
- 粒子を含有している分散体であって、前記粒子が、結晶化度40%以下でありかつn又はpドープされている半導体元素から本質的になる、分散体。
- 前記粒子が、平均一次粒子径30nm以下である、請求項25に記載の分散体。
- 前記半導体元素が、ケイ素、ゲルマニウム又はそれらの組合せである、請求項25又は26に記載の分散体。
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