JP6156748B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6156748B2 JP6156748B2 JP2014503744A JP2014503744A JP6156748B2 JP 6156748 B2 JP6156748 B2 JP 6156748B2 JP 2014503744 A JP2014503744 A JP 2014503744A JP 2014503744 A JP2014503744 A JP 2014503744A JP 6156748 B2 JP6156748 B2 JP 6156748B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- type semiconductor
- manufacturing
- main surface
- semiconductor device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 162
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 21
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical class O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylammonium Chemical compound C[N+](C)(C)C QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
- H01L31/035272—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/03529—Shape of the potential jump barrier or surface barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
- H01L31/0682—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells back-junction, i.e. rearside emitter, solar cells, e.g. interdigitated base-emitter regions back-junction cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
- H01L31/0745—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells
- H01L31/0747—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells comprising a heterojunction of crystalline and amorphous materials, e.g. heterojunction with intrinsic thin layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Weting (AREA)
Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
従来、改善された光電変換効率を実現し得る太陽電池として、裏面接合型の太陽電池が知られている。例えば特許文献１には、半導体材料からなる基板と、基板の一主面上に設けられたｐ型半導体層及びｎ型半導体層とを有する裏面接合型の太陽電池が開示されている。
特許文献１に記載の太陽電池のように、半導体材料からなる基板の一主面上に設けられたｐ型半導体層及びｎ型半導体層を有する半導体装置を製造するためには、例えば、ｐ型半導体層、ｎ型半導体層のパターニング工程などの多数のパターニング工程が必要となる。従って、このような半導体装置は、製造工程が煩雑であるという問題がある。
本発明は、半導体装置を容易に製造し得る方法を提供することを主な目的とする。
本発明に係る半導体装置の製造方法では、半導体材料からなる基板の一主面の一部分の上に、ｐ型半導体層を形成するｐ型半導体層形成工程を行う。ｐ型半導体層の上を含め、基板の一主面の上にｎ型半導体層を形成する。ｎ型半導体層のｐ型半導体層の上に位置する部分の少なくとも一部をアルカリエッチング液を用いてエッチングする。
本発明に係る半導体装置は、半導体材料からなる基板と、ｎ型半導体層と、ｐ型半導体層とを備える。ｎ型半導体層は、基板の一主面の一部分の上に配されている。ｐ型半導体層は、基板の一主面のｎ型半導体層が配されていない部分の上に配されている。ｎ型半導体層は、ｐ型半導体層の直上に配された部分を有する。
本発明によれば、半導体装置を容易に製造し得る方法を提供することができる。
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
また、実施形態などにおいて参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態などにおいて参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率などが異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率などは、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
（太陽電池１の構成）
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態において製造される、半導体装置である太陽電池１の構成について説明する。
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態において製造される、半導体装置である太陽電池１の構成について説明する。
図２に示されるように、太陽電池１は、半導体材料からなる基板１０を有する。基板１０は、例えば、結晶シリコンなどにより構成することができる。本実施形態では、基板１０がｎ型結晶シリコンからなる例について説明する。
基板１０の主面（受光面）１０ａの上には、実質的に真性なｉ型半導体層１７ｉと、基板１０と同じ導電型を有するｎ型半導体層１７ｎと、保護膜としての機能を兼ね備えた反射抑制層１６とがこの順番で設けられている。ｉ型半導体層１７ｉは、例えば実質的に真性なｉ型アモルファスシリコンなどにより構成することができる。ｉ型半導体層１７ｉは、例えば、数Å〜２５０Å程度の、発電に実質的に寄与しない程度の厚みを有することが好ましい。ｎ型半導体層１７ｎは、例えば、ｎ型アモルファスシリコンなどにより構成することができる。反射抑制層１６は、例えば、窒化ケイ素などにより構成することができる。
基板１０の主面（裏面）１０ｂの上には、ｎ型半導体層１３ｎと、ｐ型半導体層１２ｐとが配されている。
ｎ型半導体層１３ｎは、主面１０ｂの一部分の上に配されている。ｎ型半導体層１３ｎは、例えば、ｎ型アモルファスシリコンなどにより構成することができる。ｎ型半導体層１３ｎと主面１０ｂとの間には、実質的に真性なｉ型半導体層１３ｉが配されている。ｉ型半導体層１３ｉは、例えば実質的に真性なｉ型アモルファスシリコンなどにより構成することができる。ｉ型半導体層１３ｉは、例えば、数Å〜２５０Å程度の、発電に実質的に寄与しない程度の厚みを有することが好ましい。
ｐ型半導体層１２ｐは、主面１０ｂのｎ型半導体層１３ｎが配されていない部分の少なくとも一部の上に配されている。このｐ型半導体層１２ｐとｎ型半導体層１３ｎとにより主面１０ｂの実質的に全体が覆われている。ｎ型半導体層１３ｎは、ｐ型半導体層１２ｐの直上に配された部分を有する。具体的には、ｎ型半導体層１３ｎの端部は、ｐ型半導体層１２ｐの直上に配されている。
ｐ型半導体層１２ｐは、例えば、ホウ素などのｐ型ドーパントを含むｐ型アモルファスシリコンなどにより構成することができる。ｐ型半導体層１２ｐと主面１０ｂとの間には、実質的に真性なｉ型半導体層１２ｉが配されている。ｉ型半導体層１２ｉは、例えば実質的に真性なｉ型アモルファスシリコンなどにより構成することができる。ｉ型半導体層１２ｉは、例えば、数Å〜２５０Å程度の、発電に実質的に寄与しない程度の厚みを有することが好ましい。
ｎ型半導体層１３ｎの上には、ｎ側電極１４ｎが配されている。一方、ｐ型半導体層１２ｐの上には、ｐ側電極１５ｐが配されている。ｎ側電極１４ｎとｐ側電極１５ｐとは、それぞれ、くし歯状に設けられている。
電極１４ｎ、１５ｐは、それぞれ、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｓｎなどの少なくとも一種の金属により構成することができる。電極１４ｎ、１５ｐは、単一の導電層により構成されていてもよいし、複数の導電層の積層体により構成されていてもよい。
（太陽電池１の製造方法）
次に、主として図３〜図６を参照しながら、太陽電池１の製造方法の一例について説明する。
次に、主として図３〜図６を参照しながら、太陽電池１の製造方法の一例について説明する。
図３に示されるように、基板１０の主面１０ｂの上に、ｉ型半導体層１２ｉを構成するためのｉ型半導体層２２ｉと、ｐ型半導体層１２ｐを構成するためのｐ型半導体層２２ｐとを、この順番で形成する（ｐ型半導体層形成工程）。半導体層２２ｉ、２２ｐは、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やスパッタリング法などにより形成することができる。
次に、ｐ型半導体層２２ｐの上に、半導体層１２ｉ、１２ｐを形成しようとする部分を覆うようにマスク２１を形成する。マスク２１は、例えばレジスト材料などにより形成することができる。
次に、マスク２１の上から半導体層２２ｉ、２２ｐをエッチングすることにより、半導体層２２ｉ、２２ｐのマスク２１に覆われていない部分を除去する。これにより、図４に示される半導体層１２ｉ、１２ｐを形成する。
半導体層２２ｉ、２２ｐのエッチングは、例えばフッ硝酸（ＨＦ−ＨＮＯ３）やフッ硝酸・酢酸の混酸（ＨＦ−ＨＮＯ−ＣＨ３ＣＯＯＨ）、フッ硝酸・過酸化水素の混酸（ＨＦ−ＨＮＯ−Ｈ２Ｏ２）の他、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）や水酸化カリウム（ＫＯＨ）などの無機アルカリ類、又はＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウム）等の有機アルカリ類、アンモニア・フッ化水素の混合物（ＮＨ３−ＨＦ）、フッ化水素・オゾンの混合物（ＨＦ−Ｏ３）リン酸（Ｈ３ＰＯ４）などを用いて好適に行うことができる。
次に、図５に示されるように、ｐ型半導体層１２ｐの上を含め、基板１０の主面１０ｂの上に、ｉ型半導体層１３ｉを構成するためのｉ型半導体層２３ｉと、ｎ型半導体層１３ｎを構成するためのｎ型半導体層２３ｎとをこの順番で形成する。半導体層２３ｉ、２３ｎは、例えば、ＣＶＤ法やスパッタリング法などにより形成することができる。
次に、ｎ型半導体層２３ｎの上に、ｐ型半導体層１２ｐが設けられている部分の少なくとも一部を覆わないように、マスク２４を形成する。マスク２４は、例えばレジスト材料などにより形成することができる。
次に、マスク２４の上から、アルカリエッチング液を用いてエッチングすることにより、ｎ型半導体層２３ｎのｐ型半導体層１２ｐの上に位置する部分の少なくとも一部を除去する。これにより、図６に示されるように、ｉ型半導体層２３ｉからｉ型半導体層１３ｉを形成し、ｎ型半導体層２３ｎからｎ型半導体層１３ｎを形成すると共に、ｐ型半導体層１２ｐを露出させる。
ここで、ホウ素などのｐ型ドーパントを含むｐ型半導体層１２ｐのアルカリエッチング液に対するエッチングレートは、ｎ型半導体層２３ｎやｉ型半導体層２３ｉのアルカリエッチング液に対するエッチングレートよりも低い。このため、ｐ型半導体層１２ｐが消失することなく、ｎ型半導体層２３ｎ及びｉ型半導体層２３ｉのｐ型半導体層１２ｐの上に位置する部分の少なくとも一部を選択的に除去することができる。
好ましく用いられるアルカリエッチング液としては、例えば水酸化カリウム水溶液などのアルカリ金属水酸化物水溶液などが挙げられる。
次に、ｐ型半導体層１２ｐの上にｐ側電極１５ｐを形成すると共に、ｎ型半導体層１３ｎの上にｎ側電極１４ｎを形成することにより、太陽電池１を完成させることができる。電極１４ｎ、１５ｐは、例えば、めっき法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、導電性ペーストを塗布する方法などにより形成することができる。
なお、半導体層１７ｉ、１７ｎ及び反射抑制層１６の形成時期は、特に限定されない。例えば、半導体層１７ｉ、１７ｎを半導体層２３ｉ、２３ｎと同一プロセスで形成してもよい。
ところで、本実施形態の構成とはｐ型半導体層とｎ型半導体層とが逆の構成の太陽電池、すなわちｐ型半導体層の一部がｎ型半導体層の上に位置する太陽電池を作製するには、ｎ型半導体層の形成、ｎ型半導体層のエッチング、ｐ型半導体層の形成、及びｐ型半導体層のエッチングを行う必要がある。ここで、ｎ型半導体層のアルカリエッチング液に対するエッチングレートが、ｐ型半導体層のアルカリエッチング液に対するエッチングレートよりも高い。このため、ｐ型半導体層のｎ型半導体層の上に位置する部分を確実に除去すると、ｎ型半導体層までエッチングされて除去されてしまう。すなわち、アルカリエッチング液によるエッチングによって、ｐ型半導体層を選択的に除去することは困難である。このため、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に、アルカリエッチング液に対するエッチングレートがｐ型半導体層よりも低い、例えば窒化シリコンなどからなるエッチングストップ層を設ける必要がある。従って、ｐ型半導体層の下方に位置するｎ型半導体層を露出させるためには、ｐ型半導体層のエッチング工程と、エッチングストップ層のエッチング工程との２回のエッチング工程が必要となる。また、絶縁層をエッチングし、ｎ型半導体層をエッチングしないエッチング液を別途に準備する必要もある。さらに、絶縁層の形成工程も必要となる。このように、太陽電池の製造工程が煩雑になる。
それに対して、本実施形態では、アルカリエッチング液に対するエッチングレートが相対的に低いｐ型半導体層２２ｐを、アルカリエッチング液に対するエッチングレートが相対的に高いｎ型半導体層２３ｎの下に設ける。よって、アルカリエッチング液によって、ｎ型半導体層２３ｎを選択的に除去することができる。従って、ｐ型半導体層１２ｐの上に絶縁層を形成する工程を必ずしも必要とせず、また、ｐ型半導体層１２ｐを露出させるために、ｎ型半導体層２３ｎのエッチング工程を１回行えばよい。また、絶縁層をエッチングし、かつ半導体層をエッチングしないエッチング液が必ずしも必要ではない。従って、太陽電池１は、少ない工程数で容易に製造することができる。
なお、本実施形態では、半導体装置として太陽電池を例に挙げて説明した。但し、本発明は、これに限定されない。本発明に係る半導体装置は、太陽電池以外の半導体装置であってもよい。本発明に係る半導体装置の製造方法は、太陽電池以外の半導体装置を製造する方法であってもよい。
１…太陽電池
１０…基板
１２ｐ…ｐ型半導体層
１３ｎ…ｎ型半導体層
１４ｎ…ｎ側電極
１５ｐ…ｐ側電極
１６…反射抑制層
２２ｐ…ｐ型半導体層
２３ｎ…ｎ型半導体層
１０…基板
１２ｐ…ｐ型半導体層
１３ｎ…ｎ型半導体層
１４ｎ…ｎ側電極
１５ｐ…ｐ側電極
１６…反射抑制層
２２ｐ…ｐ型半導体層
２３ｎ…ｎ型半導体層
Claims (5)
- 半導体材料からなる基板の一主面の一部分の上に、ｐ型半導体層を形成するｐ型半導体層形成工程と、
前記ｐ型半導体層の上を含め、前記基板の一主面の上にｎ型半導体層を形成する工程と、
前記ｎ型半導体層の前記ｐ型半導体層の上に位置する部分の少なくとも一部をアルカリエッチング液を用いてエッチングして、前記ｐ型半導体層を露出する工程と、
を備え、
前記ｎ型半導体層を形成する工程において、前記一主面のうちの前記ｐ型半導体層が形成された領域を除く領域における、前記一主面と前記ｎ型半導体層の上面との間に形成された層の数と、前記一主面のうちの前記ｐ型半導体層が形成された領域における、前記ｐ型半導体層の上面と前記ｎ型半導体層の上面との間に形成された層の数とが同じである、
半導体装置の製造方法。 - 前記アルカリエッチング液として、アルカリ金属水酸化物水溶液を用いる、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ｐ型半導体層の上にｐ側電極を形成し、前記ｎ型半導体層の上にｎ側電極を形成する工程をさらに備え、
前記半導体装置が太陽電池である、請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記ｐ型半導体層形成工程は、前記基板の一主面の上に形成したｐ型半導体層の一部分をエッチングする工程を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ｐ型半導体層のエッチングをフッ硝酸を用いて行う、請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012051757 | 2012-03-08 | ||
| JP2012051757 | 2012-03-08 | ||
| PCT/JP2013/053980 WO2013133005A1 (ja) | 2012-03-08 | 2013-02-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2013133005A1 JPWO2013133005A1 (ja) | 2015-07-30 |
| JP6156748B2 true JP6156748B2 (ja) | 2017-07-05 |
Family
ID=49116489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014503744A Expired - Fee Related JP6156748B2 (ja) | 2012-03-08 | 2013-02-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140370651A1 (ja) |
| JP (1) | JP6156748B2 (ja) |
| WO (1) | WO2013133005A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016068051A1 (ja) | 2014-10-31 | 2016-05-06 | シャープ株式会社 | 光電変換素子、それを備えた太陽電池モジュールおよび太陽光発電システム |
| WO2016098701A1 (ja) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | シャープ株式会社 | 半導体基板の製造方法、光電変換素子の製造方法、半導体基板および光電変換素子 |
| CN107112375B (zh) * | 2015-03-31 | 2020-05-12 | 株式会社钟化 | 太阳能电池以及太阳能电池模块 |
| JP6785775B2 (ja) | 2015-09-14 | 2020-11-18 | シャープ株式会社 | 光電変換素子、それを備えた太陽電池モジュールおよび太陽光発電システム |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5277485B2 (ja) * | 2007-12-13 | 2013-08-28 | シャープ株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| JP5347409B2 (ja) * | 2008-09-29 | 2013-11-20 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
| KR101099480B1 (ko) * | 2009-02-13 | 2011-12-27 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지 및 그의 제조방법과 기판 식각 방법 |
| CN102369601B (zh) * | 2009-03-30 | 2015-04-29 | 三洋电机株式会社 | 太阳能电池 |
| US8148230B2 (en) * | 2009-07-15 | 2012-04-03 | Sandisk 3D Llc | Method of making damascene diodes using selective etching methods |
| JP5401203B2 (ja) * | 2009-08-07 | 2014-01-29 | 株式会社日立製作所 | 半導体受光装置及びその製造方法 |
| JP5485060B2 (ja) * | 2010-07-28 | 2014-05-07 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| JP5334926B2 (ja) * | 2010-08-02 | 2013-11-06 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
-
2013
- 2013-02-19 JP JP2014503744A patent/JP6156748B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-02-19 WO PCT/JP2013/053980 patent/WO2013133005A1/ja active Application Filing
-
2014
- 2014-09-04 US US14/476,833 patent/US20140370651A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20140370651A1 (en) | 2014-12-18 |
| WO2013133005A1 (ja) | 2013-09-12 |
| JPWO2013133005A1 (ja) | 2015-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5879515B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JP5485060B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JP5879538B2 (ja) | 光電変換装置及びその製造方法 | |
| JP5334926B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JP6350858B2 (ja) | 太陽電池の製造方法及び太陽電池 | |
| JP2010080887A (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
| JP2013219065A (ja) | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 | |
| JP6156748B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP5595850B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JP5884030B2 (ja) | 光電変換装置の製造方法 | |
| WO2012132835A1 (ja) | 太陽電池 | |
| JP6136024B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JP2016066709A (ja) | 太陽電池 | |
| US9705027B2 (en) | Solar cell manufacturing method using etching paste | |
| JP5971499B2 (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
| JP2013187388A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2014053331A (ja) | 太陽電池 | |
| WO2012132834A1 (ja) | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 | |
| WO2012132614A1 (ja) | 光電変換装置 | |
| JPWO2015145886A1 (ja) | 電極パターンの形成方法及び太陽電池の製造方法 | |
| JP6906195B2 (ja) | 太陽電池 | |
| WO2012132932A1 (ja) | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 | |
| JP2015185658A (ja) | 太陽電池の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160126 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161004 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161202 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20161227 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170327 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20170404 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170509 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170525 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6156748 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |