JPS622574A - GaAs太陽電池の製造方法 - Google Patents
GaAs太陽電池の製造方法Info
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- JPS622574A JPS622574A JP60142302A JP14230285A JPS622574A JP S622574 A JPS622574 A JP S622574A JP 60142302 A JP60142302 A JP 60142302A JP 14230285 A JP14230285 A JP 14230285A JP S622574 A JPS622574 A JP S622574A
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- epitaxial growth
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- 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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
GaAs太陽電太陽電池−クリーンルギ源として民生用
9機器用製品lこ広(利用されつつある。この発明汀こ
の()aAs太陽電池セル製品の製造方法の改良に関す
るものである。
9機器用製品lこ広(利用されつつある。この発明汀こ
の()aAs太陽電池セル製品の製造方法の改良に関す
るものである。
GaAs+太1i1電池の製造はGaAs液相エピタキ
シャル成長工程から始まり、これに用いるGaAs1基
板hm々のメーカで製造市販されている。第4図は従来
の太陽電池の製造方法の主要段階における状態を示す断
面図で、gc4図Aに示すGaAg単結晶のn形GaA
s基板(Ill:tキャリア濃度約xol B個/cm
Q、基板厚さ300±20声m片面ミラー仕上げのもの
が一般に使用される。
シャル成長工程から始まり、これに用いるGaAs1基
板hm々のメーカで製造市販されている。第4図は従来
の太陽電池の製造方法の主要段階における状態を示す断
面図で、gc4図Aに示すGaAg単結晶のn形GaA
s基板(Ill:tキャリア濃度約xol B個/cm
Q、基板厚さ300±20声m片面ミラー仕上げのもの
が一般に使用される。
エピタキシャル成長前に基板(11の表面の破砕層及び
汚染不純物を収り除くため硫酸系の基板エツチング液で
数十秒エツチングする。基板(ウエーハ) (ml ?
純水で10分程度流し洗いした後イソプロピルアルコー
ルで蒸気洗浄しウニ゛−ハ(1)の表面の水分を完全に
除去する。その後、ウェーハ(1)はキャリアケースに
並ベエビタキシャル成長炉に敗り付けた操作ボックスに
入れ、それを成長用カーボンボートに並べる。このとき
、n fffi GaA日基板基板ェーハ)(l)は第
5図に示すように、カーボンボート(図示せず)内の基
板ホルダ(1αの中の溝a′Dに2枚ずつカーボン板0
擾を間にけさみ込むように入れる。1回の処理役1にけ
約50枚である。液相エピタキシャル成長に用いるカー
ボンボートを石英反応管内に入ね、管内を充分H2ガス
で置換した後、H2ガスを流しながら800℃の温度に
昇温する。温度が800℃に安定した後、カーボンボー
トの上段の檀蓼こある成長溶融液をn形GaAs基板(
liに接触させ、1℃昇温させる。n形GaAs基板(
1)け1部未飽和状態にある成長溶融液にとけこみ、い
わゆるメルトエッチされる。この接触した状態で30分
程度保ち、その後、1分間に0.2″C前後の割合で冷
却する。湿度差金20℃剪後つけ、%1図Bに示すよう
な結晶質〔n形高比抵抗GSLA8層+21となる〕を
n形GaAs基板(1)に析出させる。次に成長溶融液
と析出したn形高比抵抗GaAs層(2)とを分離し、
カーボンボート、エピタキシャルウェーハを室温程度ま
で冷却する。H2ガス′t−N+sガスに置換してから
、石英管内からカーボンボートを取り出し、その中から
エピタキシャルウェーハをとす出す。取り出したエピタ
キシャルウェーハH次のエピタキシャル成長のためにエ
ピタキシャル成長前処理を行なう。その際、上述の第1
回目のエピタキシャル成長時に発生する急冷層(異常突
起物) fs+ *金属Ga (図示せず)のエツチン
グ除去が新たに加わる。金属Gaの除去はコツトンによ
る拭き取りと塩酸煮沸が効果的である。しかし、第6図
に示すように形成される前記の急冷層(31は第2回目
のエピタキシャル成長時、基板ホルダ(!ωにエピタキ
シャルウェーハ(1)が入らなかったり、無理して入れ
ようとすると破損ウェーハが出るといった歩留低下の原
因となっている。また、急冷層(3)け後工程の写真製
版においてもガラスマスクを傷つけやすく、ガラスマス
クの消耗がけげしいといった欠点がある。、第2回目の
エピタキシャル成長前処理は前記の急冷層(3;の除去
作業、金属Gaの除去作業以外は第1回目の条件と同様
である。
汚染不純物を収り除くため硫酸系の基板エツチング液で
数十秒エツチングする。基板(ウエーハ) (ml ?
純水で10分程度流し洗いした後イソプロピルアルコー
ルで蒸気洗浄しウニ゛−ハ(1)の表面の水分を完全に
除去する。その後、ウェーハ(1)はキャリアケースに
並ベエビタキシャル成長炉に敗り付けた操作ボックスに
入れ、それを成長用カーボンボートに並べる。このとき
、n fffi GaA日基板基板ェーハ)(l)は第
5図に示すように、カーボンボート(図示せず)内の基
板ホルダ(1αの中の溝a′Dに2枚ずつカーボン板0
擾を間にけさみ込むように入れる。1回の処理役1にけ
約50枚である。液相エピタキシャル成長に用いるカー
ボンボートを石英反応管内に入ね、管内を充分H2ガス
で置換した後、H2ガスを流しながら800℃の温度に
昇温する。温度が800℃に安定した後、カーボンボー
トの上段の檀蓼こある成長溶融液をn形GaAs基板(
liに接触させ、1℃昇温させる。n形GaAs基板(
1)け1部未飽和状態にある成長溶融液にとけこみ、い
わゆるメルトエッチされる。この接触した状態で30分
程度保ち、その後、1分間に0.2″C前後の割合で冷
却する。湿度差金20℃剪後つけ、%1図Bに示すよう
な結晶質〔n形高比抵抗GSLA8層+21となる〕を
n形GaAs基板(1)に析出させる。次に成長溶融液
と析出したn形高比抵抗GaAs層(2)とを分離し、
カーボンボート、エピタキシャルウェーハを室温程度ま
で冷却する。H2ガス′t−N+sガスに置換してから
、石英管内からカーボンボートを取り出し、その中から
エピタキシャルウェーハをとす出す。取り出したエピタ
キシャルウェーハH次のエピタキシャル成長のためにエ
ピタキシャル成長前処理を行なう。その際、上述の第1
回目のエピタキシャル成長時に発生する急冷層(異常突
起物) fs+ *金属Ga (図示せず)のエツチン
グ除去が新たに加わる。金属Gaの除去はコツトンによ
る拭き取りと塩酸煮沸が効果的である。しかし、第6図
に示すように形成される前記の急冷層(31は第2回目
のエピタキシャル成長時、基板ホルダ(!ωにエピタキ
シャルウェーハ(1)が入らなかったり、無理して入れ
ようとすると破損ウェーハが出るといった歩留低下の原
因となっている。また、急冷層(3)け後工程の写真製
版においてもガラスマスクを傷つけやすく、ガラスマス
クの消耗がけげしいといった欠点がある。、第2回目の
エピタキシャル成長前処理は前記の急冷層(3;の除去
作業、金属Gaの除去作業以外は第1回目の条件と同様
である。
第2回目のエピタキシャル成長方法も第1回目の方法と
同じである。ただ、成長溶融液の組成は、第1回目が金
属Ga、 Sn、多結晶GaAsであったのに対して、
第2回目は金属Ga、 Zn、 At、多結晶GILA
8と違いがある。特1こ、$2回目エピタキシャル成長
の時、エピタキシャルウェーハn形高比抵抗GaAs層
(2)に成長溶融液が接触した時、温度を1℃昇湿させ
ることによって、メルトエッチが¥J1回目と同じよう
に発生する。接触させた状態で約10分散首している間
に成長溶融液中のZnがn形高比抵抗GaAs層(2)
に拡散して%vJ4図Cに示すように、p形低比抵抗G
aAs層(4)を形成する。
同じである。ただ、成長溶融液の組成は、第1回目が金
属Ga、 Sn、多結晶GaAsであったのに対して、
第2回目は金属Ga、 Zn、 At、多結晶GILA
8と違いがある。特1こ、$2回目エピタキシャル成長
の時、エピタキシャルウェーハn形高比抵抗GaAs層
(2)に成長溶融液が接触した時、温度を1℃昇湿させ
ることによって、メルトエッチが¥J1回目と同じよう
に発生する。接触させた状態で約10分散首している間
に成長溶融液中のZnがn形高比抵抗GaAs層(2)
に拡散して%vJ4図Cに示すように、p形低比抵抗G
aAs層(4)を形成する。
その後、1分間に0.5℃の割合で2.5℃前後冷却し
、エピタキシャルp形AlGaAs層(51を形成する
。
、エピタキシャルp形AlGaAs層(51を形成する
。
次に前記耐長溶融液とp形AIGaAθ層(51とを分
離し、後は第1回目と同様にしてp形A/GaAsエピ
タキシャル成長ウェーハをカーボンボートの基板ホルダ
+101から5取り出す。p形A1.GaAs層(5)
の厚さげ0.1〜0.2μmのときに良好な特性が得ら
れる。
離し、後は第1回目と同様にしてp形A/GaAsエピ
タキシャル成長ウェーハをカーボンボートの基板ホルダ
+101から5取り出す。p形A1.GaAs層(5)
の厚さげ0.1〜0.2μmのときに良好な特性が得ら
れる。
p形A/!f)aAe層(6)形成後、表面に付着して
いる金属Gaけ熱トリクレンの中で拭き収り、エビタギ
シャル成長層金表面清浄にした後、常圧cvD炉(図示
せず)でもって、第傘図りに示すように、反射防止膜f
6t f 7ooA〜800Aの厚さに付ける。
いる金属Gaけ熱トリクレンの中で拭き収り、エビタギ
シャル成長層金表面清浄にした後、常圧cvD炉(図示
せず)でもって、第傘図りに示すように、反射防止膜f
6t f 7ooA〜800Aの厚さに付ける。
次に、反射防止膜(6)を付けたウェーハは写真製版に
よって反射防止膜(6)の1部を部分的にレジストで保
護し、そわ以外は化学処理作業でエツチングして前記p
形低比抵抗GaA FJ層(51を部分的に露出させる
。露出部はコンタクトホール(7)とも呼ばれる。コン
タクトホール(7)以外はレジストで保護さハている丈
まで金属の蒸着を行なう。蒸着後もう一度写真製版を抱
し、こんどけコンタクトホール(7)部以外の金属を全
て除去する。次にn形低比抵抗GaAs基板(1)の裏
面についても硫酸系のエツチング液で清浄にした後、金
属の蒸着を行ない、第一4#−図Eに示すようにそれぞ
れにp電極fil 、 n電葎f91ff:形成する。
よって反射防止膜(6)の1部を部分的にレジストで保
護し、そわ以外は化学処理作業でエツチングして前記p
形低比抵抗GaA FJ層(51を部分的に露出させる
。露出部はコンタクトホール(7)とも呼ばれる。コン
タクトホール(7)以外はレジストで保護さハている丈
まで金属の蒸着を行なう。蒸着後もう一度写真製版を抱
し、こんどけコンタクトホール(7)部以外の金属を全
て除去する。次にn形低比抵抗GaAs基板(1)の裏
面についても硫酸系のエツチング液で清浄にした後、金
属の蒸着を行ない、第一4#−図Eに示すようにそれぞ
れにp電極fil 、 n電葎f91ff:形成する。
両者の電極(8)及び(91ケ形成後シンタリングを4
20’C前後の温度で行なう1次にグイシングソウで分
割してGaA日太陽電池セルが得らハる。
20’C前後の温度で行なう1次にグイシングソウで分
割してGaA日太陽電池セルが得らハる。
上記従来の製造方法で汀、9J1回目の液相エピタキシ
ャル成長段階で発生する急冷層(3)によって、第2回
目のエピタキシャル成長の時エピタキシャルウェーハが
カーボンボートの基板ホルダ+101の溝Iに入らなく
なる。余裕がないので無理に挿入しようとするとウェー
ハに割れを生じることが多いという問題点があった。
ャル成長段階で発生する急冷層(3)によって、第2回
目のエピタキシャル成長の時エピタキシャルウェーハが
カーボンボートの基板ホルダ+101の溝Iに入らなく
なる。余裕がないので無理に挿入しようとするとウェー
ハに割れを生じることが多いという問題点があった。
この発明げ以上のような問題点を解消するためになさh
T−もので、作業性の向上と歩留向上とか可能なGaA
日太陽電池の製造方法を得ることを目的とする。
T−もので、作業性の向上と歩留向上とか可能なGaA
日太陽電池の製造方法を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段]
この発明に係る()aAs太陽電池の製造方法でけ、液
相エピタキシャル成長前のn[GaAs基板)一方の主
面の周縁部から側面にわたって絶縁膜を予め形成してか
(ものである。
相エピタキシャル成長前のn[GaAs基板)一方の主
面の周縁部から側面にわたって絶縁膜を予め形成してか
(ものである。
GaAs基板のエピタキシャル敬長させるべき一方の主
面の周縁部から側面にわたって絶縁膜を予め形成したの
で、上記主面上へエピタキシャル成長させても、絶縁膜
形成部位には急冷層の異常発生汀な(なり、基板ホルダ
へのウェーハの出し入ね−が容易になり、ウェーハ割り
の発生も少なく製品歩留りが向上する。
面の周縁部から側面にわたって絶縁膜を予め形成したの
で、上記主面上へエピタキシャル成長させても、絶縁膜
形成部位には急冷層の異常発生汀な(なり、基板ホルダ
へのウェーハの出し入ね−が容易になり、ウェーハ割り
の発生も少なく製品歩留りが向上する。
第1図はこの発明の一実施例の主要段階における状nを
示す断面図、第2図けこの実櫓例におけるウェーハを基
板ホルダに収容した状態を示す平面図、第3図は第2図
のIII−III線での断面図で、前述の従来例と同一
符号は同等部分を示す。
示す断面図、第2図けこの実櫓例におけるウェーハを基
板ホルダに収容した状態を示す平面図、第3図は第2図
のIII−III線での断面図で、前述の従来例と同一
符号は同等部分を示す。
この実施例でけ、第1図Aに示すような、液相エピタキ
シャル成長前のn形GaAl11基flll?トリクレ
ンで煮沸した後、常圧OVD炉で絶縁膜、例えば、B
i 3N 4膜f1000A程度の厚さに付着させ、こ
の絶縁膜の上に写真製版技術で所要のレジストマスク′
f形成した後に、このレジストマスク全弁して絶縁膜に
エツチングを檜して、第1図Bに示すように、n形Ga
As基板(1)の一方の主面の周縁部から側面にわたっ
て絶縁膜α3を残す。以下、第1図C〜Eに示す工程は
第4図B−Dに示した従来方法の工程と同様であるから
、説明の重複を避けるが、n形GaAs基板fi+の周
縁部に絶縁膜α3を形成1したので、従来この部分に発
生していた急冷層の発生けなくなり、基板ホルダ(lO
)への出し入れは容易になる。基板+l+の基板ホルダ
(10)へ挿入したとき、溝Iの出口に相当する部分に
最も急冷層が発生し易いので、この部分まで絶Rfm0
3が延びていること° が望ましい。
シャル成長前のn形GaAl11基flll?トリクレ
ンで煮沸した後、常圧OVD炉で絶縁膜、例えば、B
i 3N 4膜f1000A程度の厚さに付着させ、こ
の絶縁膜の上に写真製版技術で所要のレジストマスク′
f形成した後に、このレジストマスク全弁して絶縁膜に
エツチングを檜して、第1図Bに示すように、n形Ga
As基板(1)の一方の主面の周縁部から側面にわたっ
て絶縁膜α3を残す。以下、第1図C〜Eに示す工程は
第4図B−Dに示した従来方法の工程と同様であるから
、説明の重複を避けるが、n形GaAs基板fi+の周
縁部に絶縁膜α3を形成1したので、従来この部分に発
生していた急冷層の発生けなくなり、基板ホルダ(lO
)への出し入れは容易になる。基板+l+の基板ホルダ
(10)へ挿入したとき、溝Iの出口に相当する部分に
最も急冷層が発生し易いので、この部分まで絶Rfm0
3が延びていること° が望ましい。
以上のように、この発明ではn形GaAs基板の一方の
主面の周縁部と側面とにわたって絶縁膜を形成1.た後
に、その基板の主面上に液相エピタキシャル成長法で結
晶層を形成するので、周縁部に急冷層の異常発生するの
を防止でき、基板の基板ホルダへの出し入hlr!芥易
になり、基板側ねの発生は少なくなり製品歩留りの向上
が可能となる。
主面の周縁部と側面とにわたって絶縁膜を形成1.た後
に、その基板の主面上に液相エピタキシャル成長法で結
晶層を形成するので、周縁部に急冷層の異常発生するの
を防止でき、基板の基板ホルダへの出し入hlr!芥易
になり、基板側ねの発生は少なくなり製品歩留りの向上
が可能となる。
第1図A−1はこの発明の一実施例の主要段階における
状態を示す断面図、第21多けこの実施例において、基
板を基板ホルダに収容した状態を示す平面図、grJ3
図#−を第2図の■−■線での断面俟第4図A−Dけ従
来の製造方法の主要段階における状態を示す断面図、第
5rgJは従来の基板を基板ホルダに収容した状態を示
す平面図、第6図げ従来方法において基板への急冷層の
発生状況を示す側面図である。 図において、(1)けn形GaAs基板、(2)けn形
高比抵抗GaAs層、(4)けp形低比抵抗GaAs層
、(151f′ip形AJ!Ga、As層、(6)は反
射防止膜171i開孔、(8)。 +91 H電極、α3は絶縁膜である。 なお1図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
状態を示す断面図、第21多けこの実施例において、基
板を基板ホルダに収容した状態を示す平面図、grJ3
図#−を第2図の■−■線での断面俟第4図A−Dけ従
来の製造方法の主要段階における状態を示す断面図、第
5rgJは従来の基板を基板ホルダに収容した状態を示
す平面図、第6図げ従来方法において基板への急冷層の
発生状況を示す側面図である。 図において、(1)けn形GaAs基板、(2)けn形
高比抵抗GaAs層、(4)けp形低比抵抗GaAs層
、(151f′ip形AJ!Ga、As層、(6)は反
射防止膜171i開孔、(8)。 +91 H電極、α3は絶縁膜である。 なお1図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- (1)n形GaAs基板の一方の主面上にn形高比抵抗
GaAs層を液相エピタキシャル成長させる工程、上記
n形高比抵抗GaAs層の表面部にp形不純物を拡散さ
せてp形低比抵抗GaAs層を形成する工程、上記p形
低比抵抗GaAs層の上にp形AlGaAs層を液相エ
ピタキシャル成長させる工程、上記p形AlGaAs層
の上を反射防止膜で覆う工程、上記反射防止膜及びp形
AlGaAs層の一部を選択的に除去して上記p形低比
抵抗GaAs層の一部が露出する開孔を形成する工程、
及び上記開孔に露出する上記p形低比抵抗GaAs層の
部分の上と、上記n形GaAs基板の他方の主面の上と
にそれぞれ金属電極を形成する工程を備えたGaAs太
陽電池の製造方法において、上記液相エピタキシャル成
長の工程前のn形GaAs基板の上記一方の主面の周縁
部及び側面にわたって絶縁膜を形成した後に上記液相エ
ピタキシャル成長の工程を行うことを特徴とするGaA
s太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60142302A JPS622574A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | GaAs太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60142302A JPS622574A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | GaAs太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS622574A true JPS622574A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15312210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60142302A Pending JPS622574A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | GaAs太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS622574A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01129957A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-23 | Toyota Motor Corp | マルエージング鋼の表面処理方法 |
-
1985
- 1985-06-27 JP JP60142302A patent/JPS622574A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01129957A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-23 | Toyota Motor Corp | マルエージング鋼の表面処理方法 |
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