JPS5933885A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS5933885A JPS5933885A JP57143204A JP14320482A JPS5933885A JP S5933885 A JPS5933885 A JP S5933885A JP 57143204 A JP57143204 A JP 57143204A JP 14320482 A JP14320482 A JP 14320482A JP S5933885 A JPS5933885 A JP S5933885A
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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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本／Ａ明は、半導体素子上へのオーミックコンタクト電
極形成方法に関するものであり、籍に反射防止膜を受光
面に形成した太陽ぼ池へのオーミック成極形成方法に関
するものである。
極形成方法に関するものであり、籍に反射防止膜を受光
面に形成した太陽ぼ池へのオーミック成極形成方法に関
するものである。
一般にシリコン太陽電池は、受光而ｍＫシリコン素子中
に太陽光を高効率で取入れるための反射防止膜が形成さ
れ、また発電′成力を取出すための集屯屯極が受光面部
と裏面部に形成されている。この反射防止膜上に直接電
極形成を行うと、シリコン素子と反射防止膜の界面にあ
る薄い酸化膜がバリア層として残るため、シリコン素子
と業電直極とのオーミックコンタクトがとれず、素子特
性が大幅に低下する。そこで、通常果電１極の形成は、
その部分の反射防止膜をエツチング除去する工程を経て
から行なわれている。このことは、低コストに太陽゛ば
池を製造するという点では、工程数が多く、グロセスコ
スト低減のあい路となっていた。
に太陽光を高効率で取入れるための反射防止膜が形成さ
れ、また発電′成力を取出すための集屯屯極が受光面部
と裏面部に形成されている。この反射防止膜上に直接電
極形成を行うと、シリコン素子と反射防止膜の界面にあ
る薄い酸化膜がバリア層として残るため、シリコン素子
と業電直極とのオーミックコンタクトがとれず、素子特
性が大幅に低下する。そこで、通常果電１極の形成は、
その部分の反射防止膜をエツチング除去する工程を経て
から行なわれている。このことは、低コストに太陽゛ば
池を製造するという点では、工程数が多く、グロセスコ
スト低減のあい路となっていた。
本発明の目的はかかる従来技術の欠点を克服し、半導体
素子上へのオーミックコンタク） 畦極形成を、安価に
行なえる方法を提供することにある。特に受光面に反射
防止膜を形成した太陽電池への安価で且つ簡略なオーき
ツクコンタク）を極形成方法を提供することを目的とす
る１即ち、本発明ではシリコン半導体素子素子表面に、
反射防止効果を有する透明な酸化皮膜を反射防止膜とし
て形成する工程と、この反射防止膜上にＳｉよりも酸化
物生成エネルギーが低い金属を用いて所望の形状に第−
金属層乞形成する工程と、第−金属ノーの酸化を防止す
るため、その上に酸化に対して比較的安定なＡｙ 、
Ａｕ 。
素子上へのオーミックコンタク） 畦極形成を、安価に
行なえる方法を提供することにある。特に受光面に反射
防止膜を形成した太陽電池への安価で且つ簡略なオーき
ツクコンタク）を極形成方法を提供することを目的とす
る１即ち、本発明ではシリコン半導体素子素子表面に、
反射防止効果を有する透明な酸化皮膜を反射防止膜とし
て形成する工程と、この反射防止膜上にＳｉよりも酸化
物生成エネルギーが低い金属を用いて所望の形状に第−
金属層乞形成する工程と、第−金属ノーの酸化を防止す
るため、その上に酸化に対して比較的安定なＡｙ 、
Ａｕ 。
Ｐｔ 、 Ｐｄ 、 Ｎｉ 、 Ｃｒのうちから選ばれ
た一種類の金属を第２金属層として形成する工程と、こ
の半導体素子を不活性ガス中で熱処理する工程を用いる
ことによって、オーミックコンタクトな亀＃Ａ形成を反
射防止膜上へ直接形成可能とするものである。
た一種類の金属を第２金属層として形成する工程と、こ
の半導体素子を不活性ガス中で熱処理する工程を用いる
ことによって、オーミックコンタクトな亀＃Ａ形成を反
射防止膜上へ直接形成可能とするものである。
この除用いる反射防止膜材料として１ま、Ｉル、Ｏｓ。
５ｎｏｔ 、 ５４０ｓ 、Ｔ％ ’ａ ＊、５ｉｎ２
のうちから選ばれた少なくとも一種類の金属酸化物が好
ましく、その内でも、ＩｒＬ２０ａ又はｓｎｏ、の形で
４４性金属設化物となるＩｎ、０３．５ｎ０２が良い。
のうちから選ばれた少なくとも一種類の金属酸化物が好
ましく、その内でも、ＩｒＬ２０ａ又はｓｎｏ、の形で
４４性金属設化物となるＩｎ、０３．５ｎ０２が良い。
更にはこれらの金属酸化膜を形成する際、導電性を扁め
るため、ドーピング材を添加し、Ｉｎ２０８− Ｓｎ、
Ｏ，’またはｓｎｏ。
るため、ドーピング材を添加し、Ｉｎ２０８− Ｓｎ、
Ｏ，’またはｓｎｏ。
−ｓｂ、ｏｌＩとすることにより、本発明の効果は最も
よく発揮される。またＴα、０．、５ｉ０２を添加する
ことは反射防止膜の膜強度を向上させる。反射防止膜の
形成方法は蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、スプレー法
、スピンコード法、ディラグコート法、印刷法などの方
法があり、何れも本発明の目的を防げるものではない。
よく発揮される。またＴα、０．、５ｉ０２を添加する
ことは反射防止膜の膜強度を向上させる。反射防止膜の
形成方法は蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、スプレー法
、スピンコード法、ディラグコート法、印刷法などの方
法があり、何れも本発明の目的を防げるものではない。
反射防止膜の膜厚コントロール、膜厚の均一性、を産性
の点からは特に上記した金属のアルコラード。
の点からは特に上記した金属のアルコラード。
錯体等の有機金属化合物を用いて、ＣＶＤ法。
スプレー法、スピンコード法、ディラグ法の何れかで形
成する方法が有効である。
成する方法が有効である。
また第一金属層に用いるＳｉより酸化物生成エネルギー
が低い金属としてはｒｉ 、 ｃｅ 、 ｓＣ。
が低い金属としてはｒｉ 、 ｃｅ 、 ｓＣ。
Ｚｒ 、 Ｈｆ 、 Ｌα、Ｙなどのうちから選ばれた
一種類の金属が有効であり、特に、安全性、コスト、有
効性の面から最も優れいるものはＴｉである。この第一
金属の厚さはａ１〜１μｍが適切であり、また形成方法
としては蒸着法、スパッタ法があるが特にＥＢ蒸７Ｎ法
が作業性の面で適している。これらのＳｉより酸化物生
成エネルギー、 ４ 。
一種類の金属が有効であり、特に、安全性、コスト、有
効性の面から最も優れいるものはＴｉである。この第一
金属の厚さはａ１〜１μｍが適切であり、また形成方法
としては蒸着法、スパッタ法があるが特にＥＢ蒸７Ｎ法
が作業性の面で適している。これらのＳｉより酸化物生
成エネルギー、 ４ 。
の低い金属は、後で述べる不活性ガス中での熱処理によ
ってＳｉよりも酸化物生成エネルギーが高い反射防止膜
材およびシリコン半導体素子表面の薄い酸化膜と酸素父
侯反応を起こし、シリコン半導体素子表面とオーミック
コンタクトをとる。
ってＳｉよりも酸化物生成エネルギーが高い反射防止膜
材およびシリコン半導体素子表面の薄い酸化膜と酸素父
侯反応を起こし、シリコン半導体素子表面とオーミック
コンタクトをとる。
第二層に用いる金属は酸化され易い第一層金属の酸化を
防止するため、先に述べたように、酸化に対して比較的
安定なＡｌ 、 Ａｕ 、 Ｐｉ 、 ｐｄ。
防止するため、先に述べたように、酸化に対して比較的
安定なＡｌ 、 Ａｕ 、 Ｐｉ 、 ｐｄ。
Ｎｉ 、 Ｃｒのうちから選ばれた一種類の金属を用い
る必要がある。また形成厚は１〜５μｍが適切であり、
形成方法は第一金属層と同様であるが一第二貧属層の目
的機能の１つである、第一金属層の酸化防止といり点か
ら、第一金属ノー、第二金属層は連続的に速やかに形成
される事が必要。
る必要がある。また形成厚は１〜５μｍが適切であり、
形成方法は第一金属層と同様であるが一第二貧属層の目
的機能の１つである、第一金属層の酸化防止といり点か
ら、第一金属ノー、第二金属層は連続的に速やかに形成
される事が必要。
である。
不活性ガス中での熱処理は先に述べたように第一金属層
、第二金属層から成る電極とシリコン半導体素子とのオ
ーミックコンタクトをとるために行なわれるものであり
、不活性ガスとしては、低コストで入手の谷易なＮ２ガ
スが好筐しい。またこの顔、０．濃度は１０００ＰＰｙ
ｎ以下であることが必要であり、それ以上の０２−皮下
で熱処理を行うと、第一金属層が雰囲気中の０２により
酸化されてしまい、オーミックコンタクトハトれない。
、第二金属層から成る電極とシリコン半導体素子とのオ
ーミックコンタクトをとるために行なわれるものであり
、不活性ガスとしては、低コストで入手の谷易なＮ２ガ
スが好筐しい。またこの顔、０．濃度は１０００ＰＰｙ
ｎ以下であることが必要であり、それ以上の０２−皮下
で熱処理を行うと、第一金属層が雰囲気中の０２により
酸化されてしまい、オーミックコンタクトハトれない。
処理温度は、酸化膜と第−金属層との酸系交換反応を起
すために４００℃以上必要であり、一方、シリコン半導
体菓子の拡散層保護のため８ＤＯ℃以下である必要がめ
る。処理時間も同様なことから５〜６０分の範囲である
ことが必要である。
すために４００℃以上必要であり、一方、シリコン半導
体菓子の拡散層保護のため８ＤＯ℃以下である必要がめ
る。処理時間も同様なことから５〜６０分の範囲である
ことが必要である。
以下、本発明を実施列により更に詳しく説明する・、
実施例１
比抵抗２０ｃｍのＰ形単結晶シリコンウエノ１の片面Ｖ
Ｃ０，５μｍの深さにリン拡散層し、他片面に５μ２ｎ
の深さにアルミニウム拡散し形成した第１図のｎ”−ｐ
−ｐ＋基板のＷ＋側に、硝酸インジウム（２０重：ｌｔ
部）、ジメチルスズオキシド（ｉ、５ｊｊＬ量部）。
Ｃ０，５μｍの深さにリン拡散層し、他片面に５μ２ｎ
の深さにアルミニウム拡散し形成した第１図のｎ”−ｐ
−ｐ＋基板のＷ＋側に、硝酸インジウム（２０重：ｌｔ
部）、ジメチルスズオキシド（ｉ、５ｊｊＬ量部）。
シトラコン酸（Ｊｆｉ量郡）、発煙硝酸（１，５菫意。
都）、エチルセａソルプ（ｙ３ｉｔｓ）から成る溶液を
スピンコードし、４００℃６０分空気中焼成し、７Ｑｎ
ｍのｌ７Ｌ２０ｓ ５ｎ０２系の反射防止ｍｖ影形成
た。ついでこの基板１馨、ＥＢ蒸７ｉｆ装瀘内へ装置し
、反射防止膜形成側にメタルマスクを載せ第１図に示す
様なグリッドパターン状に、第一金属層としてＴｔを１
００ルｍ、第二金属層としてＡ！Ｉを５μｍ蒸涜して果
畦電極２を形成した。こののす、４板１を０２濃度２．
６ｐｐｍのべ雰囲気炉で６００℃６０分熱処理を行った
。第２図に、熱処理前と熱処理後の基板１にＡｌ１のソ
ーラシュミレータ光を照射した時の素子のＩ−に時性馨
示す。熱処理前基板のＩ−に特性カーブ３は、基板と果
１ｉｋ極間にバリアがめり、オーミックコンタクトがと
れていないため、高い直列抵抗があり、ＩＦＦは約０．
３１と低い１直である。熱処理後の基板の基板のＩ−Ｖ
％性カーグ４は基板と果框框極間のオーミックコンタク
トが改善され、直列抵抗も低く、ＦＦは約０．７７に向
上した。
スピンコードし、４００℃６０分空気中焼成し、７Ｑｎ
ｍのｌ７Ｌ２０ｓ ５ｎ０２系の反射防止ｍｖ影形成
た。ついでこの基板１馨、ＥＢ蒸７ｉｆ装瀘内へ装置し
、反射防止膜形成側にメタルマスクを載せ第１図に示す
様なグリッドパターン状に、第一金属層としてＴｔを１
００ルｍ、第二金属層としてＡ！Ｉを５μｍ蒸涜して果
畦電極２を形成した。こののす、４板１を０２濃度２．
６ｐｐｍのべ雰囲気炉で６００℃６０分熱処理を行った
。第２図に、熱処理前と熱処理後の基板１にＡｌ１のソ
ーラシュミレータ光を照射した時の素子のＩ−に時性馨
示す。熱処理前基板のＩ−に特性カーブ３は、基板と果
１ｉｋ極間にバリアがめり、オーミックコンタクトがと
れていないため、高い直列抵抗があり、ＩＦＦは約０．
３１と低い１直である。熱処理後の基板の基板のＩ−Ｖ
％性カーグ４は基板と果框框極間のオーミックコンタク
トが改善され、直列抵抗も低く、ＦＦは約０．７７に向
上した。
実施例２〜８
・ ７ ・
表の７１６１〜７に結果を示す。
（以下余白）
・ ８ ・
以上述べたように本発明によれば、従来太陽ば池製造グ
ａセスに必要であった、反射防止膜のエソチング工程が
省略できるため、プロセスコストの大幅な低減ができる
。７．ｒ、お本発明は単結晶型シリコン太陽電池の春な
らず、多結晶シリコン、アモルファスシリコンｍ 太＋
ｍ ｉ ｈ。
ａセスに必要であった、反射防止膜のエソチング工程が
省略できるため、プロセスコストの大幅な低減ができる
。７．ｒ、お本発明は単結晶型シリコン太陽電池の春な
らず、多結晶シリコン、アモルファスシリコンｍ 太＋
ｍ ｉ ｈ。
ＧａＡｓ型に代表される薄膜型太陽電池にも適用できる
。
。
第１図は、本明則書業施例で用いたグリッドパターン４
極の図、第２図は、本発明の効果乞示す素子のＩ−Ｖ特
注を示す図である。 １・・・基板 ２・・・果電媒他６・・・熱
処理前の素子のＩ−Ｖ特注カーブ４・・・熱処理後の素
子のＩ−Ｖ％性カーブ代理人弁理士 薄 ＩＥＩＩＩ
胸、′・幸、１１ 。 第 １ 閃 第２ 閃 第１頁の続き ＠発 明 者 磯貝時男 横浜市戸塚区吉田町２９２番地株 式会社日立製作所生産技術研究 所内 ■発 明 者 斉藤忠 国分寺市東恋ケ窪−丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 （う発 明 者 緑用澄之 日立市弁天町三丁目１０番２号日 立原町電子工業株式会社内
極の図、第２図は、本発明の効果乞示す素子のＩ−Ｖ特
注を示す図である。 １・・・基板 ２・・・果電媒他６・・・熱
処理前の素子のＩ−Ｖ特注カーブ４・・・熱処理後の素
子のＩ−Ｖ％性カーブ代理人弁理士 薄 ＩＥＩＩＩ
胸、′・幸、１１ 。 第 １ 閃 第２ 閃 第１頁の続き ＠発 明 者 磯貝時男 横浜市戸塚区吉田町２９２番地株 式会社日立製作所生産技術研究 所内 ■発 明 者 斉藤忠 国分寺市東恋ケ窪−丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 （う発 明 者 緑用澄之 日立市弁天町三丁目１０番２号日 立原町電子工業株式会社内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 半導体素子表面上に、元反射防止効果乞有する透
明な金属酸化皮膜を形成する工程と、この金属酸化皮膜
上に酸系との結合力の強い金属からなる所望の形状の第
一金属層を形成する工程と、第一金属層上に酸化に対し
て比較的安定な第二金属層を設ける工程と、この半導体
素子を不活性ガス雰囲気中で熱処理してオーミックコン
タクト成極乞形成する工程とから成る半導体装置の製造
方法。 ２、 金属酸化皮膜がＩｎｔＯｓ ｔ ５ｔＬ０２＊
Ｓ’２０＊ ｒＴ”ｘＯａ’Ｓｉｎ、のうちから選ばれ
た少なくとも一種類の金属酸化物から成ることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法
。 ６、Ｈ−金属層が金属の酸化物主成エネルギー力ζＳｉ
よりも小さいものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の半導体装置の製造方法。 ４、第一金属ノーがＴｉ 、 Ｃａ 、 Ｓｃ 、 Ｚ
ｒ 、 Ｈｆ 。 Ｌα、Ｙのうちから選ばれた一種類の金属であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第６項記載の
半導体装置の製造方法。 ５、 第二金属層がＡ！／、 ＡＬＬ、 ｐｉ 、 ｐ
ｄ 、 Ｎｉ、Ｃｒのうちから選ばれた一種類の金属で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導
体装置の製造方法。 ６、 不活性ガスが０２濃度１１０００ｐｐ以下のもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半
導体装置の製造方法。 ｌ 熱処理を、４００〜８００℃で、５〜６０分行なう
ことを特徴とする特Ｗｆ請求の範囲第１項記載の半導体
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57143204A JPS5933885A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57143204A JPS5933885A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5933885A true JPS5933885A (ja) | 1984-02-23 |
| JPH0381311B2 JPH0381311B2 (ja) | 1991-12-27 |
Family
ID=15333296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57143204A Granted JPS5933885A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5933885A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5236990A (en) * | 1975-09-19 | 1977-03-22 | Tdk Corp | Solar cell |
-
1982
- 1982-08-20 JP JP57143204A patent/JPS5933885A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5236990A (en) * | 1975-09-19 | 1977-03-22 | Tdk Corp | Solar cell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0381311B2 (ja) | 1991-12-27 |
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