JPS63123900A - 結晶欠陥等の不活性化法 - Google Patents
結晶欠陥等の不活性化法Info
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- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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
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- 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
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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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〕
この発明は、プラズマ内で適当なイオンを作用させるこ
とにより導電材料の結晶欠陥、粒界、内部結晶粒陥粒又
は表面を不活性化する方法に関するものである。
とにより導電材料の結晶欠陥、粒界、内部結晶粒陥粒又
は表面を不活性化する方法に関するものである。
多結晶シリコンは単結晶シリコンと異り、粒界と内部結
晶粒欠陥において再結合効果が発生しそれを使用して作
られた太陽電池の品質が低下することを考えておかなけ
ればならない、最近このような再結合効果を低減又は除
外する種々の方法が提案されているが、その多くはシリ
コン板を水素を含む雰囲気にさらすものである。このシ
リコン板の水素処理に際しては３ｌ−Ｈｘ結合が生じ、
粒界と内部結晶粒欠陥においてのダングリングボンドを
不活性化する。これによってキャリヤの実効拡散長が長
くなり少数キャリヤの寿命が改善される。このことはこ
のようなシリコン板を使用して作られた太陽電池の光効
率の増大を意味している。
晶粒欠陥において再結合効果が発生しそれを使用して作
られた太陽電池の品質が低下することを考えておかなけ
ればならない、最近このような再結合効果を低減又は除
外する種々の方法が提案されているが、その多くはシリ
コン板を水素を含む雰囲気にさらすものである。このシ
リコン板の水素処理に際しては３ｌ−Ｈｘ結合が生じ、
粒界と内部結晶粒欠陥においてのダングリングボンドを
不活性化する。これによってキャリヤの実効拡散長が長
くなり少数キャリヤの寿命が改善される。このことはこ
のようなシリコン板を使用して作られた太陽電池の光効
率の増大を意味している。
公知の水素不活性化は次のように実施される。
（ａ） カウフマン・イオン源からの水素イオンで冷
間又は加熱基板を照射する。
間又は加熱基板を照射する。
Φ）冷間又は加熱基板に高周波水素ガス放電プラズマを
作用させる。
作用させる。
（Ｃ） 冷間又は加熱基板に直流水素ガス放電プラズ
マを作用させる。
マを作用させる。
（ｄ） 基板を水素分子雰囲気中６００°Ｃ程度の温
度で処理する。
度で処理する。
この発明の目的は、冒頭に挙げた不活性化方法を更に改
良することである。
良することである。
この目的は特許請求の範囲第１項に特徴とじて挙げた方
法を採用することによって達成される。
法を採用することによって達成される。
この発明の方法では高周波水素ガス放電プラズマに重ね
られた直流電圧が作用し、水素イオンを基板に向けて加
速する。従ってこの発明の方法は基板を純プラズマ中で
処理する高イオン密度の利点とイオン注入による高イオ
ンエネルギーの利点を併せ持つものである。１つ又は多
数の基板はプラズマの境界となっている処理室の電極上
に置くのが有利である。
られた直流電圧が作用し、水素イオンを基板に向けて加
速する。従ってこの発明の方法は基板を純プラズマ中で
処理する高イオン密度の利点とイオン注入による高イオ
ンエネルギーの利点を併せ持つものである。１つ又は多
数の基板はプラズマの境界となっている処理室の電極上
に置くのが有利である。
この発明の方法の主要な利点は大面積の基板をその形態
に無関係に処理できること、イオン流密度を高くできる
こと、処理時間を短くできることである。利用されるイ
オンエネルギーは印加直流電圧によって調整される。こ
の発明の方法では基板がイオン照射によって自動的に加
熱されるから補助の加熱は必要無くなる。
に無関係に処理できること、イオン流密度を高くできる
こと、処理時間を短くできることである。利用されるイ
オンエネルギーは印加直流電圧によって調整される。こ
の発明の方法では基板がイオン照射によって自動的に加
熱されるから補助の加熱は必要無くなる。
この発明の方法によって単結晶シリコン太陽電池と多結
晶シリコン太陽電池の双方において粒界および内部結晶
粒欠陥の水素不活性化が可能であることが実験によって
確められた。
晶シリコン太陽電池の双方において粒界および内部結晶
粒欠陥の水素不活性化が可能であることが実験によって
確められた。
この発明の方法はシリコン以外の材料の結晶欠陥の不活
性化にも採用可能である。
性化にも採用可能である。
実験の結果によれば標準品質の１１００Ｘ１００５ＩＬ
ＳＱ太陽電池に対して既に４分間の水素処理により約１
５％の効率改善が達成される０反射防止層（ＡＲＩ）を
備える３６個の太陽電池から成る太陽電池モジュールで
はこの発明による水素処理により約４１ワツトの出力が
達成された。この発明の方法による不活性化は３００℃
の太陽電池温度負荷においても保持される。又４００″
Ｃの短時間温度負荷においてもこの発明による不活性化
効果は低下しない。
ＳＱ太陽電池に対して既に４分間の水素処理により約１
５％の効率改善が達成される０反射防止層（ＡＲＩ）を
備える３６個の太陽電池から成る太陽電池モジュールで
はこの発明による水素処理により約４１ワツトの出力が
達成された。この発明の方法による不活性化は３００℃
の太陽電池温度負荷においても保持される。又４００″
Ｃの短時間温度負荷においてもこの発明による不活性化
効果は低下しない。
この発明による水素処理により転位のある単結晶材料例
えば太陽電池の品質を改善することができる。この場合
２０％までの効率の改善が可能であることが実験的に確
められた。
えば太陽電池の品質を改善することができる。この場合
２０％までの効率の改善が可能であることが実験的に確
められた。
この発明の方法はプラズマ・エツチングとイオン注入と
の組合せに基くものである。水素プラズマ内で作られた
水素イオンは印加直流電圧によって加速され、不活性化
する材料に向って偏向される。この発明の方法は他の不
活性化法に比べて処理時間が遥かに短く処理材料の熱負
荷およびその他の負荷が低減される。
の組合せに基くものである。水素プラズマ内で作られた
水素イオンは印加直流電圧によって加速され、不活性化
する材料に向って偏向される。この発明の方法は他の不
活性化法に比べて処理時間が遥かに短く処理材料の熱負
荷およびその他の負荷が低減される。
図面についてこの発明を更に詳細に説明する。
第１図にこの発明の方法を実施する装置を示す。
この発明の方法では自助型又は他動型の高周波Ｈ８プラ
ズマ２が使用され、他励型を使用する場合プラズマ発生
用の電磁場と水素イオンを基板１に向って加速する吸引
電圧を形成する電場が別々に調整可能である。これによ
ってイオンエネルギーとイオン電流を最適の不活性化に
向い又第１図に示された装置の構成に関係するある限界
内で互に無関係に調整することが可能となる。
ズマ２が使用され、他励型を使用する場合プラズマ発生
用の電磁場と水素イオンを基板１に向って加速する吸引
電圧を形成する電場が別々に調整可能である。これによ
ってイオンエネルギーとイオン電流を最適の不活性化に
向い又第１図に示された装置の構成に関係するある限界
内で互に無関係に調整することが可能となる。
容量的又は誘導的に励起された高周波水素プラズマは水
素ガス中で作られ、水素イオンは不活性化を行う基板１
をとりつけたターゲットに向って加速される。基板はタ
ーゲット上に平に置いてもあるいは立てて置いてもよい
。
素ガス中で作られ、水素イオンは不活性化を行う基板１
をとりつけたターゲットに向って加速される。基板はタ
ーゲット上に平に置いてもあるいは立てて置いてもよい
。
陽極３と陰極４は直流電圧印加用のものであり、基板１
はプラズマの境界をきめる陰極４上に設けられる。
はプラズマの境界をきめる陰極４上に設けられる。
第１図の装置は例えば円筒形外套と蓋板と底板から成る
ガラス排気鐘を含む、この排気鐘内部に水素プラズマ２
が円筒形外套に巻かれた高周波コイルにより誘導的に励
起される外套から電気的に分離されている０Ｍ板と陰極
４の間にプラズマに加える直流電圧が導かれる。この場
合陰極４は図に示されていない導線を通して外部の電源
に結ばれる。導線は陰極４の孔７を通して排気鐘内に導
かれる。又入口弁５によりＨｚガスを孔７を通して排気
鐘に入れることができる。更にポンプ６により孔７を通
して排気鐘が排気される。
ガラス排気鐘を含む、この排気鐘内部に水素プラズマ２
が円筒形外套に巻かれた高周波コイルにより誘導的に励
起される外套から電気的に分離されている０Ｍ板と陰極
４の間にプラズマに加える直流電圧が導かれる。この場
合陰極４は図に示されていない導線を通して外部の電源
に結ばれる。導線は陰極４の孔７を通して排気鐘内に導
かれる。又入口弁５によりＨｚガスを孔７を通して排気
鐘に入れることができる。更にポンプ６により孔７を通
して排気鐘が排気される。
第２図乃至第１０図にこの発明による水素処理が導電材
料に及ぼす影響を示す。
料に及ぼす影響を示す。
実験には多結晶５ＩＬＳＯシリコン板と単結晶ＳＥＴ［
！にシリコン板を使用した。 ５ＩＬＳＯ材料は抵抗率
２−３Ω１であり、５ＥＴＥＫ材料は抵抗率１．０−１
．５Ωｃｍである。使用したシリコン板は１００×１０
０圓又は５０Ｘ５０ｍの大きさで、正規のリン拡散過程
により平坦なｐｎ接合を備えている。シリコン板の金属
化には娘のシルクスクリーン法が採用され、その層抵抗
は約５５Ω／口となっている。
！にシリコン板を使用した。 ５ＩＬＳＯ材料は抵抗率
２−３Ω１であり、５ＥＴＥＫ材料は抵抗率１．０−１
．５Ωｃｍである。使用したシリコン板は１００×１０
０圓又は５０Ｘ５０ｍの大きさで、正規のリン拡散過程
により平坦なｐｎ接合を備えている。シリコン板の金属
化には娘のシルクスクリーン法が採用され、その層抵抗
は約５５Ω／口となっている。
この太陽電池板を高周波水素プラズマで処理した。
水素処理によって達成される太陽電池の品質の改善は、
主として装置パラメータとしての加速電圧Ｕ２、処理時
間ｔｌｌ、板温度および太陽電池の初めの品質に関係す
る。
主として装置パラメータとしての加速電圧Ｕ２、処理時
間ｔｌｌ、板温度および太陽電池の初めの品質に関係す
る。
第２図は処理時間ｔ、を３分としたとき加速電圧Ｕ２に
対する太陽電池パラメータの改善率を示す。
対する太陽電池パラメータの改善率を示す。
第３図は加速電圧Ｕ、を４００ｖとしたとき処理時間も
、に対する太陽電池パラメータの改善率を示す。
、に対する太陽電池パラメータの改善率を示す。
第２図、第３図において小円は標準的出発材料に対する
測定値、正方形は良質の出発材料に対する測定値を表わ
す、各測定曲線対において典型的な誤差範囲が小十字を
もって示されている。
測定値、正方形は良質の出発材料に対する測定値を表わ
す、各測定曲線対において典型的な誤差範囲が小十字を
もって示されている。
加速電圧との関係については次の経過が示される。加速
電圧Ｕ２が５０Ｖと５００■の間にあり電流密度が１．
７ｍＡ／ＣＩ”と２１１Ａ／ＣＩ”の間であれ・ば、電
池の特性データは加速電圧Ｕ、の上昇に伴って改善され
る。約４００■の加速電圧値からは飽和の傾向が見られ
る。同様な曲線経過は処理時間ｔ、との関係においても
認められる。処理時間ｔ６が４分のとき飽和が始まるか
あるいは最大値をとる。
電圧Ｕ２が５０Ｖと５００■の間にあり電流密度が１．
７ｍＡ／ＣＩ”と２１１Ａ／ＣＩ”の間であれ・ば、電
池の特性データは加速電圧Ｕ、の上昇に伴って改善され
る。約４００■の加速電圧値からは飽和の傾向が見られ
る。同様な曲線経過は処理時間ｔ、との関係においても
認められる。処理時間ｔ６が４分のとき飽和が始まるか
あるいは最大値をとる。
第４図乃至第７図には太陽電池の特性値としての無負荷
電圧ＵＯ１短絡電流！１、占積率ＦＦおよび効率ηを示
す。
電圧ＵＯ１短絡電流！１、占積率ＦＦおよび効率ηを示
す。
第２図と第３図に示した測定曲線の形状は多分水素の拡
散過程の温度依存性に基くものであろう。
散過程の温度依存性に基くものであろう。
上記の実験において加速電圧Ｕ２が４００■で処遅時間
ｔ、が４分のとき１つのシリコン板の背面において約４
００ ’Ｃの最高温度が測定された。その際達成可能の
最高実効拡散長は６０μ■であった。
ｔ、が４分のとき１つのシリコン板の背面において約４
００ ’Ｃの最高温度が測定された。その際達成可能の
最高実効拡散長は６０μ■であった。
処理時間が長くなるとシリコン板と金属化部分のスパッ
タリング過程が負の効果として認められるようになる。
タリング過程が負の効果として認められるようになる。
加速電圧Ｕ２が上昇すると金属化部のプラズマせん光が
増し、孔形成の危険が増大する。使用されたシリコン板
において最適のパラメータ値としては加速電圧値４００
Ｖと処理時間４分が挙げられる。
増し、孔形成の危険が増大する。使用されたシリコン板
において最適のパラメータ値としては加速電圧値４００
Ｖと処理時間４分が挙げられる。
実験の結果によれば太陽電池の品質改善はほとんど水素
ガス圧Ｐ、と高周波電圧ＵＮＦの影響を受けないことが
示される。最適のＵＮＦ値とＰｎ値は従って主としてプ
ラズマ発生器の安定性と過程の再現性によって決まる。
ガス圧Ｐ、と高周波電圧ＵＮＦの影響を受けないことが
示される。最適のＵＮＦ値とＰｎ値は従って主としてプ
ラズマ発生器の安定性と過程の再現性によって決まる。
適当な値としては高周波電圧ＵＮＦが２．５ ｋＶ、水
素ガス圧Ｐ、が７．６Ｘ１０−’Ｔｏｒｒである。
素ガス圧Ｐ、が７．６Ｘ１０−’Ｔｏｒｒである。
第２図と第３図には占積率ＦＦまでの測定曲線において
標準的出発材料と良質の出発材料の間にはっきりした分
離が認められる。水素処理は品質の改善の外に品質のち
らばりを狭くする作用がある。これによって第４図乃至
第７図に示すように良好な品質階級の歩留りが高められ
る。
標準的出発材料と良質の出発材料の間にはっきりした分
離が認められる。水素処理は品質の改善の外に品質のち
らばりを狭くする作用がある。これによって第４図乃至
第７図に示すように良好な品質階級の歩留りが高められ
る。
第４図乃至第７図は水素処理前の太陽電池特性値の分布
を点で埋めたヒストグラムで、水素処理後のそれを垂直
線を引いたヒストグラムで示す。
を点で埋めたヒストグラムで、水素処理後のそれを垂直
線を引いたヒストグラムで示す。
第４図は無負荷電圧Ｕ０の分布、第５図は短絡電流■、
の分布、第６図は占積率ＦＦの分布、第７図は効率ηの
分布である。
の分布、第６図は占積率ＦＦの分布、第７図は効率ηの
分布である。
第４図乃至第７図のヒストグラムは総て同じ８３個の太
陽電池群から採ったものであり、この太陽電池は面積１
００ ｍ Ｘ １００ ｍノ５ＩＬＳＯ太陽電池であっ
てＡＲ層は備えていない。
陽電池群から採ったものであり、この太陽電池は面積１
００ ｍ Ｘ １００ ｍノ５ＩＬＳＯ太陽電池であっ
てＡＲ層は備えていない。
多結晶シリコンの太陽電池はこの発明の水素不活性化に
より単結晶シリコンの同様な太陽電池とほぼ等しい仕事
率を示す。
より単結晶シリコンの同様な太陽電池とほぼ等しい仕事
率を示す。
水素不活性化処理を受けた太陽電池を温度３０Ｏ℃に１
時間保持しても不活性化状態は影響を受けなかった。最
高温度が９５°Ｃと考えられる通常の運転条件では不活
性化状態の劣化は起こらないものとすることができる。
時間保持しても不活性化状態は影響を受けなかった。最
高温度が９５°Ｃと考えられる通常の運転条件では不活
性化状態の劣化は起こらないものとすることができる。
標準的条件の下に転位を含む単結晶シリコンの５ＥＴＨ
Ｋ太陽電池に水素処理を実施したが、この太陽電池の場
合にも電池パラメータの著しい向上が認められた。この
特性改善はひとえに転位の不活性化に基くものである。
Ｋ太陽電池に水素処理を実施したが、この太陽電池の場
合にも電池パラメータの著しい向上が認められた。この
特性改善はひとえに転位の不活性化に基くものである。
この転位は５ＩＲＴＬエツチングにより光学的に可視と
することができる。
することができる。
多結晶太陽電池のスペクトル感度の減衰は主として粒界
再結合速度、バルクの拡散長および粒度に関係する。し
かしこれらのパラメータは長波長の光に対して初めて認
められるものである。
再結合速度、バルクの拡散長および粒度に関係する。し
かしこれらのパラメータは長波長の光に対して初めて認
められるものである。
第８図にはＡＲ層を備えない大きさ１０１００ＸＩ００
の太陽電池のスペクトル感度を示す０曲線ａは多結晶５
ＩＬＳＯ太陽電池の水素処理前の値であり、実効拡散し
は３９μ鴎であった０曲線すは水素処理後の５ＩＬＳＯ
太陽電池についての測定値であり、実効拡散長は５７ｕ
ｓであった０曲線Ｃにより水素処理による改善即ち曲線
ａから曲線すへの移行の大きさを読み取ることができる
０曲線ｄは単結晶を使用した標準太陽電池の典型的な特
性を表わす、この電池の拡散長は約１１６μ鴎である。
の太陽電池のスペクトル感度を示す０曲線ａは多結晶５
ＩＬＳＯ太陽電池の水素処理前の値であり、実効拡散し
は３９μ鴎であった０曲線すは水素処理後の５ＩＬＳＯ
太陽電池についての測定値であり、実効拡散長は５７ｕ
ｓであった０曲線Ｃにより水素処理による改善即ち曲線
ａから曲線すへの移行の大きさを読み取ることができる
０曲線ｄは単結晶を使用した標準太陽電池の典型的な特
性を表わす、この電池の拡散長は約１１６μ鴎である。
水素処理により再結合損失が低下し、実効拡散長が増大
し、光電流レベルが上昇する。水素処理による光電流の
上昇は波長５．−５０ ｎｍから始まり、波長９７０ｎ
ｍにおいて最高値に達する。波長９７０ｎ−において実
効拡散長の低下が認められ、光電流とその上昇率も低下
する。
し、光電流レベルが上昇する。水素処理による光電流の
上昇は波長５．−５０ ｎｍから始まり、波長９７０ｎ
ｍにおいて最高値に達する。波長９７０ｎ−において実
効拡散長の低下が認められ、光電流とその上昇率も低下
する。
例えば４００ｎａ＋から５００ｎｍの間の短い波長に対
してはキャリアがｎ°層の近くで発生する。この拡散領
域においての光電流発生情況は単結晶シリコン太陽電池
の場合と同様である。
してはキャリアがｎ°層の近くで発生する。この拡散領
域においての光電流発生情況は単結晶シリコン太陽電池
の場合と同様である。
６００ｎｍから７０Ｏｎ＋＊までの波長ではキャリアは
主として電池のベース領域のｎ″ｐｐ接合くで発生ずる
から、キャリアの大部分が接合に達し電流発生に関与す
る。光電流の減衰はこの波長領城でもまだ認められない
。
主として電池のベース領域のｎ″ｐｐ接合くで発生ずる
から、キャリアの大部分が接合に達し電流発生に関与す
る。光電流の減衰はこの波長領城でもまだ認められない
。
６００ｒ＋ｓ＋から１０００ｒｖまでの波長ではキャリ
アが電池のｎ ＋ 、接合から離れた本体内で発生する
。バルク再結合効果と粒界再結合効果がこれらのキャリ
アに及ぼされる確率が増大し、光電流の減衰は強く表わ
される。
アが電池のｎ ＋ 、接合から離れた本体内で発生する
。バルク再結合効果と粒界再結合効果がこれらのキャリ
アに及ぼされる確率が増大し、光電流の減衰は強く表わ
される。
第９図と第１０図は多結晶５ＩＬＳＯ太陽電池の波長８
９９０−の光に対する充電流感度の空間分布の測定結果
を示すもので、第９図は水素処理前のもの、第１０図は
水素処理後のものである。この充電流感度の空間分布の
測定結果は粒界の電気的表現が曲線の谷によって、内部
結晶粒効果の電気的表現が曲線の波打ちによって与えら
れることを示している。
９９０−の光に対する充電流感度の空間分布の測定結果
を示すもので、第９図は水素処理前のもの、第１０図は
水素処理後のものである。この充電流感度の空間分布の
測定結果は粒界の電気的表現が曲線の谷によって、内部
結晶粒効果の電気的表現が曲線の波打ちによって与えら
れることを示している。
第１０図に示された水素処理後の充電流感度の分布曲線
から曲線の波打ちの消滅は内部結晶粒効果の不活性化に
よるものであることが分る。谷構造が平坦化されている
ことがら、いくつかの粒界において再結合損失が低下し
ていることが認められる。しかし別の粒界では谷底水準
を不変にして鐘状の谷構造が強化されている。そこでは
粒界がキャリア源として作用し、その発生速度は水素処
理によっても増大させることは不可能である。
から曲線の波打ちの消滅は内部結晶粒効果の不活性化に
よるものであることが分る。谷構造が平坦化されている
ことがら、いくつかの粒界において再結合損失が低下し
ていることが認められる。しかし別の粒界では谷底水準
を不変にして鐘状の谷構造が強化されている。そこでは
粒界がキャリア源として作用し、その発生速度は水素処
理によっても増大させることは不可能である。
この発明による不活性化を実施するためには水素イオン
、酸素イオン、窒素イオン又はそれらの組合せを同時に
あるいは時間的に順次に導電材料に作用させる。その際
重ねられた直流電圧と処理時間ならびに導電材料の加熱
温度は導電材料の特定の区域が特定のイオンによって優
先的に不活性化されるように選ぶことができる。酸素イ
オン又は窒素イオンは導電材料の表面の安定化に特に有
利である。半導体材料の表面安定化のためには例えばシ
リコン層を析出させることも可能である。
、酸素イオン、窒素イオン又はそれらの組合せを同時に
あるいは時間的に順次に導電材料に作用させる。その際
重ねられた直流電圧と処理時間ならびに導電材料の加熱
温度は導電材料の特定の区域が特定のイオンによって優
先的に不活性化されるように選ぶことができる。酸素イ
オン又は窒素イオンは導電材料の表面の安定化に特に有
利である。半導体材料の表面安定化のためには例えばシ
リコン層を析出させることも可能である。
このシリコン層は多結晶表面の外に単結晶表面にも成長
させることができる。シラン（ＳｉＨｎ） ・プラズ
マを使用する場合ＳｉＨ，イオンを導電材料表面に作用
させることが可能である。材料の温度が適当でありその
他の処理条件が適当であると、材料上に安定化用のシリ
コン層を析出させることも、水素イオンを材料内に拡散
させることも可能である。又シラン・プラズマに酸素プ
ラズマを組合せることも可能である。
させることができる。シラン（ＳｉＨｎ） ・プラズ
マを使用する場合ＳｉＨ，イオンを導電材料表面に作用
させることが可能である。材料の温度が適当でありその
他の処理条件が適当であると、材料上に安定化用のシリ
コン層を析出させることも、水素イオンを材料内に拡散
させることも可能である。又シラン・プラズマに酸素プ
ラズマを組合せることも可能である。
この発明の方法により多結晶材料の粒界と内部結晶粒効
果を不活性化し、単結晶材料の何等かの結晶欠陥および
無定形材料の何等かの不純物中心又はその他の再結合中
心の不活性化が可能である。
果を不活性化し、単結晶材料の何等かの結晶欠陥および
無定形材料の何等かの不純物中心又はその他の再結合中
心の不活性化が可能である。
更にこの発明の方法により任意の材料の任意の表面を安
定化することができる。
定化することができる。
第１図はこの発明の方法を実施する装置の概略を示し、
第２図から第１０図まではこの発明の方法を採用したと
き材料パラメータが改善される実験結果を示す。 第１図において、１・・・基板、２・・・間周波Ｈ８プ
ラズマ、３・・・陽極、４・・・陰極。 ＩＧ１ ＦＩＧ ２ ＦＩＧ ３０ １０
０２００３ＣＸ）４００５００ ０ １２
３ ４ ５ＵｚｉＶｌ
ｔＢ（ｍｉｎｔ−ｍ＝ゆＦＩＧ４
ＦＩＧ５ ＦＩ３６ ＦＩＧ ７６６ ７０
７４ ７８ ６．６ ７．４ ａ
２ Ｂ、６ＦＦ（％ｌ ｒｌ
ｉ％）ＦＩＧ８ 入［ｎｍ） −ｍ＝− ＦＩＧ ９ ＦＩＧ １０
第２図から第１０図まではこの発明の方法を採用したと
き材料パラメータが改善される実験結果を示す。 第１図において、１・・・基板、２・・・間周波Ｈ８プ
ラズマ、３・・・陽極、４・・・陰極。 ＩＧ１ ＦＩＧ ２ ＦＩＧ ３０ １０
０２００３ＣＸ）４００５００ ０ １２
３ ４ ５ＵｚｉＶｌ
ｔＢ（ｍｉｎｔ−ｍ＝ゆＦＩＧ４
ＦＩＧ５ ＦＩ３６ ＦＩＧ ７６６ ７０
７４ ７８ ６．６ ７．４ ａ
２ Ｂ、６ＦＦ（％ｌ ｒｌ
ｉ％）ＦＩＧ８ 入［ｎｍ） −ｍ＝− ＦＩＧ ９ ＦＩＧ １０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）導電材料をプラズマ内に置き、不活性化に適したイ
オンを導電材料に作用させてその結晶欠陥、粒界、内部
結晶粒欠陥又は表面を不活性化する方法において、不活
性化用の高周波ガス放電プラズマに直流電圧を重ねて作
用させ、不活性化に適したイオンを導電材料に向って加
速することを特徴とする結晶欠陥等の不活性化法。 ２）導電材料に水素イオンを作用させることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）導電材料に酸素イオンを作用させることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。 ４）導電材料に窒素イオンを作用させることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第３項の１つに記載の方法
。 ５）シリコン層の析出を可能にするプラズマを使用する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項の１
つに記載の方法。 ６）シラン・プラズマを使用することを特徴とする特許
請求の範囲第５項記載の方法。 ７）多結晶材料を不活性化することを特徴とする特許請
求の範囲第１項乃至第６項の１つに記載の方法。 ８）単結晶材料を不活性化することを特徴とする特許請
求の範囲第１項乃至第６項の１つに記載の方法。 ９）導電材料の表面を不活性化することを特徴とする特
許請求の範囲第１項乃至第６項の１つに記載の方法。 １０）プラズマの境界を形成する直流電圧印加電極上に
導電材料を置くことを特徴とする特許請求の範囲第１項
乃至第９項の１つに記載の方法。 １１）付加的な基板加熱を必要としないように印加直流
電圧によってイオンエネルギーを調整することを特徴と
する特許請求の範囲第１項乃至第１０項の１つに記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3636340.5 | 1986-10-24 | ||
| DE3636340 | 1986-10-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63123900A true JPS63123900A (ja) | 1988-05-27 |
Family
ID=6312451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62263643A Pending JPS63123900A (ja) | 1986-10-24 | 1987-10-19 | 結晶欠陥等の不活性化法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4835006A (ja) |
| EP (1) | EP0264762B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63123900A (ja) |
| AU (1) | AU614724B2 (ja) |
| DE (1) | DE3777748D1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0419693A1 (de) * | 1989-09-25 | 1991-04-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Passivierung von Kristalldefekten in poly-kristallinem Silizium-Material |
| US5051786A (en) * | 1989-10-24 | 1991-09-24 | Mcnc | Passivated polycrystalline semiconductors quantum well/superlattice structures fabricated thereof |
| US7407871B2 (en) * | 2006-09-05 | 2008-08-05 | Tech Semiconductor Singapore Pte Ltd | Method for passivation of plasma etch defects in DRAM devices |
| US20090101202A1 (en) * | 2007-10-17 | 2009-04-23 | Industrial Technology Research Institute | Method of fast hydrogen passivation to solar cells made of crystalline silicon |
| DE102010049587A1 (de) | 2010-10-26 | 2012-04-26 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur elektrochemischen Wasserstoffpassivierung von Halbleiterschichten |
| DE102010053214A1 (de) | 2010-12-03 | 2012-06-06 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Wasserstoffpassivierung von Halbleiterschichten |
| US20150349180A1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-03 | David D. Smith | Relative dopant concentration levels in solar cells |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57102027A (en) * | 1980-12-17 | 1982-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Processing of amorphous thin film |
| JPS57115823A (en) * | 1981-01-12 | 1982-07-19 | Agency Of Ind Science & Technol | Manufacture of amorphous semiconductor film |
| US4343830A (en) * | 1980-11-13 | 1982-08-10 | Motorola, Inc. | Method for improving the efficiency of solar cells having imperfections |
| JPS5967625A (ja) * | 1983-03-23 | 1984-04-17 | Shunpei Yamazaki | 半導体 |
| JPS59119876A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | Seiko Epson Corp | 太陽電池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1483966A (en) * | 1974-10-23 | 1977-08-24 | Sharp Kk | Vapourized-metal cluster ion source and ionized-cluster beam deposition |
-
1987
- 1987-10-12 EP EP87114872A patent/EP0264762B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-12 DE DE8787114872T patent/DE3777748D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-13 US US07/107,442 patent/US4835006A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-19 JP JP62263643A patent/JPS63123900A/ja active Pending
- 1987-10-23 AU AU80071/87A patent/AU614724B2/en not_active Ceased
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4343830A (en) * | 1980-11-13 | 1982-08-10 | Motorola, Inc. | Method for improving the efficiency of solar cells having imperfections |
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| JPS57115823A (en) * | 1981-01-12 | 1982-07-19 | Agency Of Ind Science & Technol | Manufacture of amorphous semiconductor film |
| JPS59119876A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | Seiko Epson Corp | 太陽電池 |
| JPS5967625A (ja) * | 1983-03-23 | 1984-04-17 | Shunpei Yamazaki | 半導体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU614724B2 (en) | 1991-09-12 |
| AU8007187A (en) | 1988-04-28 |
| DE3777748D1 (de) | 1992-04-30 |
| US4835006A (en) | 1989-05-30 |
| EP0264762A1 (de) | 1988-04-27 |
| EP0264762B1 (de) | 1992-03-25 |
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