KR102432550B1 - Method and System of manufacturing Wafer type Solar Cell - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 반응가스를 이용하여 웨이퍼의 상면을 식각하여 상기 웨이퍼의 상면에 요철구조를 형성하는 공정; 및 상기 웨이퍼의 상면의 요철구조에 잔존하는 불순물을 제거하는 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 불순물을 제거하는 공정은 건식 식각 공정으로 이루어진 웨이퍼형 태양전지의 제조방법 및 제조 시스템을 제공한다. The present invention provides a process for forming a concave-convex structure on the upper surface of the wafer by etching the upper surface of the wafer using a reaction gas; and removing impurities remaining in the concave-convex structure of the upper surface of the wafer, wherein the step of removing the impurities is a dry etching process.
Description
본 발명은 태양전지에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 웨이퍼형 태양전지에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell, and more particularly, to a wafer-type solar cell.
태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다. A solar cell is a device that converts light energy into electrical energy using the properties of semiconductors.
태양전지는 P(positive)형 반도체와 N(negative)형 반도체를 접합시킨 PN 접합 구조를 하고 있다. 이러한 구조의 태양전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광 에너지에 의해 상기 반도체 내에서 정공(hole)과 전자(electron)가 발생한다. 이때, 상기 PN접합에서 발생한 전기장에 의해서 상기 정공(+)는 P형 반도체쪽으로 이동하고 상기 전자(-)는 N형 반도체쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생 되고, 그에 따라 전력을 생산할 수 있게 된다. A solar cell has a PN junction structure in which a P (positive) type semiconductor and an N (negative) type semiconductor are bonded. When sunlight is incident on a solar cell having such a structure, holes and electrons are generated in the semiconductor by the incident solar energy. At this time, by the electric field generated in the PN junction, the holes (+) move toward the P-type semiconductor and the electrons (-) move toward the N-type semiconductor, thereby generating an electric potential, thereby producing power.
이와 같은 태양전지는 박막형 태양전지(thin film type solar cell)와 웨이퍼형 태양전지(wafer type solar cell)로 구분할 수 있다. Such a solar cell can be divided into a thin film type solar cell and a wafer type solar cell.
상기 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 박막의 형태로 반도체를 형성하여 태양전지를 제조한 것이고, 상기 웨이퍼형 태양전지는 실리콘 웨이퍼 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조한 것이다. The thin film solar cell is manufactured by forming a semiconductor in the form of a thin film on a substrate such as glass, and the wafer type solar cell is manufactured using a silicon wafer itself as a substrate.
상기 웨이퍼형 태양전지는 상기 박막형 태양전지에 비하여 두께가 두껍고 고가의 재료를 이용해야 하는 단점이 있지만, 전지 효율이 우수한 장점이 있다. The wafer-type solar cell has a disadvantage in that it is thicker than the thin-film solar cell and needs to use an expensive material, but has an advantage of excellent cell efficiency.
이하에서는 도면을 참조로 종래의 웨이퍼형 태양전지에 대해서 설명하기로 한다. Hereinafter, a conventional wafer-type solar cell will be described with reference to the drawings.
도 1은 종래의 웨이퍼형 태양전지의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a conventional wafer-type solar cell.
도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 웨이퍼형 태양전지는 P형 반도체층(10), N형 반도체층(20), 반사 방지층(30), 전면 전극(40), P+형 반도체층(50), 및 후면 전극(60)으로 이루어진다. As can be seen from FIG. 1 , the conventional wafer-type solar cell has a P-
상기 P형 반도체층(10) 및 상기 P형 반도체층(10) 위에 형성된 N형 반도체층(20)은 태양전지의 PN접합 구조를 이룬다. The P-
상기 반사 방지층(30)은 상기 N형 반도체층(20)의 상면에 형성되어 입사되는 태양광의 반사를 방지하는 역할을 한다. The
상기 P+형 반도체층(50)은 상기 P형 반도체층(10)의 하면에 형성되어 태양광에 의해서 형성된 캐리어(carrier)가 재결합하여 소멸되는 것을 방지하는 역할을 한다. The P + type semiconductor layer 50 is formed on the lower surface of the P-
상기 전면 전극(40)은 상기 반사 방지층(30)의 상부에서부터 상기 N형 반도체층(20)까지 연장되어 있고, 상기 후면 전극(60)은 상기 P+형 반도체층(50)의 하면에 형성된다. The
이와 같은 종래의 웨이퍼형 태양전지는, 그 내부로 태양광이 입사되면 PN접합구조에서 전자(electron) 및 정공(hole)이 생성되고, 생성된 전자는 상기 N형 반도체층(20)을 통해 전면 전극(40)으로 이동하고, 생성된 정공은 상기 P+형 반도체층(50)을 통해 후면 전극(60)으로 이동하여 전력을 생산하게 된다. In such a conventional wafer-type solar cell, when sunlight is incident therein, electrons and holes are generated in the PN junction structure, and the generated electrons pass through the N-
이상 설명한 종래의 웨이퍼형 태양전지는 다음과 같은 공정을 통해서 제조된다. The conventional wafer-type solar cell described above is manufactured through the following process.
도 2a 내지 도 2g는 종래의 웨이퍼형 태양전지의 제조공정을 보여주는 공정 단면도이다. 2A to 2G are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a conventional wafer-type solar cell.
우선, 도 2a에서 알 수 있듯이, P형 웨이퍼(10a)를 준비한다. First, as can be seen from FIG. 2A , a P-
다음, 도 2b에서 알 수 있듯이, 상기 P형 웨이퍼(10a)의 상면을 식각하여 상기 웨이퍼(10a)의 상면에 요철구조를 형성한다. Next, as shown in FIG. 2B , the upper surface of the P-
상기 P형 웨이퍼(10a)의 상면을 식각하는 공정은 건식 식각 공정, 구체적으로 반응성 이온 에칭법(Reactive Ion Etching:RIE)을 이용할 수 있다. 상기 반응성 이온 에칭법은 고압의 플라즈마 상태에서 소정의 반응가스를 이용하여 대상물을 식각하는 공정이다. The process of etching the top surface of the P-
상기 반응성 이온 에칭법을 이용하여 P형 웨이퍼(10a)의 상면을 식각하게 되면, 상기 P형 웨이퍼(10a)의 상면에 반응가스 물질을 포함한 셀프 마스크(self mask)(1)가 생성된다. When the top surface of the P-
상기 셀프 마스크(1)가 생성된 영역은 식각이 되지 않고 상기 셀프 마스크(1)가 생성되지 않은 영역은 식각이 되어 도시된 바와 같이 상기 웨이퍼(10a)의 상면에 요철구조가 형성된다. The region in which the
이때, 상기 식각 공정이 완료된 상태에서 상기 P형 웨이퍼(10a)의 상면에 상기 셀프 마스크(1)의 일부가 잔존할 수 있다. 식각 공정이 진행되면서 상기 셀프 마스크(1)의 크기도 점차로 작아지게 되지만 식각 공정이 완료된 시점에서 상기 셀프 마스크(1)의 일부는 여전히 제거되지 않고 잔존하게 된다. In this case, a portion of the self-
다음, 도 2c에서 알 수 있듯이, 상기 P형 웨이퍼(10a)의 상면에 잔존하는 셀프 마스크(1)를 제거한다. Next, as shown in FIG. 2C , the self-
상기 셀프 마스크(1)를 제거하는 공정은 습식 식각 공정을 이용하여 수행한다. 즉, 식각액을 이용하여 상기 셀프 마스크(1)를 제거하게 된다. The process of removing the self-
다음, 도 2d에서 알 수 있듯이, 상기 P형 웨이퍼(10a)의 상면에 N형 도펀트를 도핑하여 PN접합을 형성한다. Next, as shown in FIG. 2D , a PN junction is formed by doping an N-type dopant on the upper surface of the P-
즉, 상기 P형 웨이퍼(10a)의 상면에 N형 도펀트를 도핑하면, 도펀트에 의해 도핑되지 않은 영역이 P형 반도체층(10)을 구성하게 되고, 도펀트에 의해 도핑된 영역이 N형 반도체층(20)을 구성하게 된다. That is, when the upper surface of the P-
다음, 도 2e에서 알 수 있듯이, 상기 N형 반도체층(20)의 상면에 반사 방지층(30)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 2E , an
다음, 도 2f에서 알 수 있듯이, 상기 반사 방지층(30)의 상면에 전면 전극 물질(40a)을 도포하고, 상기 P형 반도체층(10)의 하면에 후면 전극 물질(60a)을 도포한다. Next, as can be seen in FIG. 2F , a
다음, 도 2g에서 알 수 있듯이, 고온에서 열처리(firing)를 수행하여, 도 1과 같은 웨이퍼형 태양전지를 완성한다. Next, as can be seen from FIG. 2G , a wafer-type solar cell as shown in FIG. 1 is completed by performing a heat treatment at a high temperature.
고온에서 열처리를 수행하면, 상기 전면 전극 물질(40a)이 상기 반사 방지층(30)을 뚫고 상기 N형 반도체층(20)까지 침투하여 전면 전극(40)이 형성된다. When heat treatment is performed at a high temperature, the
또한, 고온에서 열처리를 수행하면, 상기 후면 전극 물질(60a)이 상기 P형 반도체층(10)의 하면으로 침투하여 상기 P형 반도체층(10)의 하면에 P+형 반도체층(50)이 형성되고 그 아래에 후면 전극(60)이 형성된다. In addition, when heat treatment is performed at a high temperature, the
이와 같은 종래의 웨이퍼형 태양전지는 전술한 도 2c 공정에서 습식 식각 공정을 통해 상기 셀프 마스크(1)를 제거하기 때문에 다음과 같은 단점이 있다. Such a conventional wafer-type solar cell has the following disadvantages because the self-
우선, 습식 식각 공정을 수행하기 위해서 습식 식각 장비 및 습식 식각액이 추가로 필요하여 제조 비용이 증가되는 단점이 있다. First, there is a disadvantage in that a wet etching equipment and a wet etching solution are additionally required to perform the wet etching process, thereby increasing the manufacturing cost.
또한, 습식 식각 공정 이후 폐수가 생기기 때문에 환경 오염 문제가 발생하고, 또한 폐수 처리를 위해서 폐수처리 시설이 추가로 요구되어 제조 비용이 증가되는 단점이 있다. In addition, since wastewater is generated after the wet etching process, an environmental pollution problem occurs, and a wastewater treatment facility is additionally required for wastewater treatment, thereby increasing the manufacturing cost.
본 발명은 상기와 같은 종래의 단점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 반응성 이온 에칭법을 이용하여 웨이퍼의 상면을 식각한 후에 웨이퍼의 상면에 잔존하는 셀프 마스크를 건식 식각 공정을 통해 제거할 수 있는 웨이퍼형 태양전지의 제조 방법 및 제조 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is devised to solve the above disadvantages of the prior art, and the present invention can remove the self mask remaining on the upper surface of the wafer after etching the upper surface of the wafer using a reactive ion etching method through a dry etching process. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and manufacturing system for a wafer-type solar cell.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 반응가스를 이용하여 웨이퍼의 상면을 식각하여 상기 웨이퍼의 상면에 요철구조를 형성하는 공정; 및 상기 웨이퍼의 상면의 요철구조에 잔존하는 불순물을 제거하는 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 불순물을 제거하는 공정은 건식 식각 공정으로 이루어진 웨이퍼형 태양전지의 제조방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention includes a process of forming a concave-convex structure on the upper surface of the wafer by etching the upper surface of the wafer using a reaction gas; and removing impurities remaining in the concave-convex structure of the upper surface of the wafer, wherein the step of removing the impurities is a dry etching process.
상기 건식 식각 공정은 애싱 처리 공정으로 이루어질 수 있다. The dry etching process may be an ashing process.
상기 애싱 처리 공정은 산소(O2) 플라즈마를 이용하여 수행할 수 있다.The ashing process may be performed using oxygen (O 2 ) plasma.
상기 산소(O2)의 함량은 250sccm 내지 400sccm 범위일 수 있다. The oxygen (O 2 ) content may be in the range of 250 sccm to 400 sccm.
상기 애싱 처리 공정은 20mTorr 내지 50mTorr의 압력 범위 및 50℃ 내지 100℃의 온도범위에서 수행할 수 있다. The ashing process may be performed in a pressure range of 20mTorr to 50mTorr and a temperature range of 50°C to 100°C.
상기 요철 구조를 형성하는 공정은 상기 웨이퍼의 상면에 상기 반응 가스를 구성하는 적어도 하나의 물질을 셀프 마스크로 형성하여 수행할 수 있다. The process of forming the concave-convex structure may be performed by forming at least one material constituting the reactive gas on the upper surface of the wafer as a self-mask.
상기 반응가스는 SF6, Cl2, 및 O2의 혼합가스를 포함할 수 있다. The reaction gas may include a mixed gas of SF 6 , Cl 2 , and O 2 .
상기 요철구조를 형성하는 공정 및 상기 애싱 처리 공정은 동일한 건식 식각 장비에서 연속 공정으로 수행할 수 있다. The process of forming the concave-convex structure and the ashing process may be performed as a continuous process in the same dry etching equipment.
상기 웨이퍼의 상면에 도펀트를 도핑하여, 상기 도펀트가 도핑되지 않은 제1 반도체층 및 상기 제1 반도체층의 상면에 상기 도펀트가 도핑된 제2 반도체층을 형성하는 공정; 상기 제2 반도체층의 상면에 반사 방지층을 형성하는 공정; 상기 반사 방지층의 상면에 제1 전극 물질을 형성하고, 상기 제1 반도체층의 하면에 제2 전극 물질을 형성하는 공정; 및 상기 제1 전극 물질 및 제2 전극 물질에 대해서 열처리를 수행하여, 상기 제1 전극 물질이 상기 반사 방지층을 뚫고 상기 제2 반도체층까지 침투하도록 하고 상기 제2 전극 물질을 상기 제1 반도체층의 하면으로 침투시키는 공정을 추가로 포함할 수 있다. forming a first semiconductor layer undoped with the dopant and a second semiconductor layer doped with the dopant on an upper surface of the first semiconductor layer by doping the upper surface of the wafer with a dopant; forming an antireflection layer on an upper surface of the second semiconductor layer; forming a first electrode material on an upper surface of the anti-reflection layer and a second electrode material on a lower surface of the first semiconductor layer; and heat-treating the first electrode material and the second electrode material so that the first electrode material penetrates through the anti-reflection layer to the second semiconductor layer, and the second electrode material is applied to the first semiconductor layer. It may further include a process of penetrating into the lower surface.
본 발명은 또한 반응가스를 이용하여 웨이퍼의 상면을 식각하여 상기 웨이퍼의 상면에 요철구조를 형성하기 위한 반응성 이온 에칭 장비; 및 상기 반응성 이온 에칭 장비의 후방에 위치하며, 상기 웨이퍼의 상면의 요철구조에 잔존하는 불순물을 제거하기 위한 애싱 처리 장비를 포함하여 이루어진 웨이퍼형 태양전지의 제조 시스템을 제공한다.The present invention also includes a reactive ion etching equipment for forming a concave-convex structure on the upper surface of the wafer by etching the upper surface of the wafer using a reactive gas; and an ashing processing device positioned at the rear of the reactive ion etching device to remove impurities remaining in the concave-convex structure of the upper surface of the wafer.
상기 반응성 이온 에칭 장비와 상기 애싱 처리 장비는 인라인 구조로 배열될 수 있다. The reactive ion etching equipment and the ashing processing equipment may be arranged in an in-line structure.
상기 반응성 이온 에칭 장비와 상기 애싱 처리 장비는 클러스터 구조로 배열될 수 있다.The reactive ion etching equipment and the ashing processing equipment may be arranged in a cluster structure.
상기 반응성 이온 에칭 장비와 상기 애싱 처리 장비는 하나의 동일한 건식 식각 장비로 이루어질 수 있다. The reactive ion etching equipment and the ashing equipment may be formed of one and the same dry etching equipment.
상기 애싱 처리 장비의 후방에 도핑(Doping) 장비, 반사방지층 코팅(ARC) 장비, 인쇄(Printing) 장비, 및 열처리(Firing) 장비를 추가로 포함하여 이루어질 수 있다. Doping equipment, anti-reflective layer coating (ARC) equipment, printing (Printing) equipment, and heat treatment (Firing) equipment may be further included in the rear of the ashing equipment.
상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. According to the present invention as described above, there are the following effects.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 웨이퍼의 상면에 요철구조를 형성한 후 잔존하는 불순물을 습식 식각 공정을 이용하지 않고 애싱 처리 공정으로 제거하기 때문에 습식 식각 장비와 습식 식각액이 필요하지 않고, 또한 습식 식각 공정 이후 폐수가 생기지 않기 때문에 폐수로 인한 환경 오염 문제 및 폐수 처리 시설 등이 추가로 요구되지 않는 장점이 있다. According to an embodiment of the present invention, since impurities remaining after forming the concave-convex structure on the upper surface of the wafer are removed by an ashing process without using a wet etching process, wet etching equipment and a wet etching solution are not required, and Since wastewater is not generated after the etching process, there is an advantage in that environmental pollution problems caused by wastewater and wastewater treatment facilities are not additionally required.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 웨이퍼의 상면에 요철구조를 형성하는 공정 및 요철 구조의 상면에 잔존하는 불순물을 제거하는 공정이 하나의 동일한 건식 식각 장비 내에서 연속 공정으로 수행할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 건식 식각 장비와 습식 식각 장비와 같은 총 2대의 장비가 필요하지 않기 때문에 비용이 감소되고, 또한 건식 식각 장비와 습식 식각 장비를 연속해서 이동할 필요가 없기 때문에 공정 시간이 단축될 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the process of forming the concave-convex structure on the upper surface of the wafer and the process of removing impurities remaining on the upper surface of the concave-convex structure can be performed as a continuous process in one and the same dry etching equipment. . Therefore, the cost is reduced because a total of two equipment such as a dry etching equipment and a wet etching equipment are not required as in the prior art, and the process time can be shortened because there is no need to continuously move the dry etching equipment and the wet etching equipment. have.
도 1은 종래의 웨이퍼형 태양전지의 단면도이다.
도 2a 내지 도 2g는 종래의 웨이퍼형 태양전지의 제조공정을 보여주는 공정 단면도이다.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 태양전지의 제조공정을 보여주는 공정단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 태양전지의 제조 시스템을 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼형 태양전지의 제조 시스템을 도시한 개략도이다. 1 is a cross-sectional view of a conventional wafer-type solar cell.
2A to 2G are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a conventional wafer-type solar cell.
3A to 3G are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a wafer-type solar cell according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram illustrating a system for manufacturing a wafer-type solar cell according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram illustrating a system for manufacturing a wafer-type solar cell according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.The shapes, sizes, proportions, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are illustrative and the present invention is not limited to the illustrated matters. Like reference numerals refer to like elements throughout. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. When 'including', 'having', 'consisting', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, the case in which the plural is included is included unless specifically stated otherwise.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, it is interpreted as including an error range even if there is no separate explicit description.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of a description of the positional relationship, for example, when the positional relationship of two parts is described as 'on', 'on', 'on', 'beside', etc., 'right' Alternatively, one or more other parts may be positioned between two parts unless 'directly' is used.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, 'immediately' or 'directly' when a temporal relationship is described as 'after', 'following', 'after', 'before', etc. It may include cases that are not continuous unless this is used.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although the first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다. Each feature of the various embodiments of the present invention may be partially or wholly combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each of the embodiments may be implemented independently of each other or may be implemented together in a related relationship. may be
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 태양전지의 제조공정을 보여주는 공정단면도이다.3A to 3G are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a wafer-type solar cell according to an embodiment of the present invention.
우선, 도 3a에서 알 수 있듯이, 웨이퍼(100a)를 준비한다. First, as can be seen from FIG. 3A , a
상기 웨이퍼(100a)는 실리콘 웨이퍼, 예로서 P형 실리콘 웨이퍼를 이용할 수 있다. The
상기 실리콘 웨이퍼로는 단결정실리콘 또는 다결정실리콘을 이용할 수 있는데, 단결정실리콘은 순도가 높고 결정결함밀도가 낮기 때문에 태양전지의 효율이 높으나 가격이 너무 높아 경제성이 떨어지는 단점이 있고, 다결정실리콘은 상대적으로 효율은 떨어지지만 저가의 재료와 공정을 이용하기 때문에 생산비가 적게 들어 대량생산에 적합하다. As the silicon wafer, single crystal silicon or polycrystalline silicon can be used. Single crystal silicon has high purity and low crystal defect density, so the efficiency of the solar cell is high, but the price is too high and thus economical efficiency is lowered, and polycrystalline silicon is relatively efficient It is suitable for mass production because the production cost is low because low-cost materials and processes are used.
다음, 도 3b에서 알 수 있듯이, 상기 웨이퍼(100a)의 상면을 식각하여 상기 웨이퍼(100a)의 상면에 요철구조를 형성한다. Next, as shown in FIG. 3B , the upper surface of the
상기 웨이퍼(100a)의 상면을 식각하는 공정은 건식 식각 공정, 구체적으로 반응성 이온 에칭법(Reactive Ion Etching:RIE)을 이용할 수 있다. 상기 반응성 이온 에칭법은 고압의 플라즈마 상태에서 소정의 반응가스를 이용하여 대상물을 식각하는 공정이다. The process of etching the upper surface of the
상기 반응성 이온 에칭법을 이용하여 웨이퍼(100a)의 상면을 식각하게 되면, 상기 웨이퍼(100a)의 상면에 반응가스를 구성하는 적어도 하나의 물질을 포함한 셀프 마스크(self mask)(101)가 생성된다. When the upper surface of the
상기 셀프 마스크(101)가 생성된 영역은 식각이 되지 않고 상기 셀프 마스크(101)가 생성되지 않은 영역은 식각이 되어 도시된 바와 같이 상기 웨이퍼(100a)의 상면에 요철구조가 형성된다. The region in which the
이와 같이 상기 웨이퍼(100a)의 상면을 식각하여 상기 웨이퍼(100a)의 상면에 요철구조를 형성하는 공정은 별도의 마스크를 형성하지 않고 반응가스 물질을 포함한 셀프 마스크(101)를 이용하여 수행되므로 상기 셀프 마스크(101)를 형성할 수 있는 물질을 식각 공정을 위한 반응가스로 선택한다. 구체적으로, 상기 웨이퍼(100a)의 상면을 식각하기 위한 반응가스는 SF6, Cl2, 및 O2의 혼합가스를 포함한다. As described above, the process of etching the upper surface of the
이때, 상기 식각 공정이 완료된 상태에서 상기 웨이퍼(100a)의 상면에 상기 셀프 마스크(101)의 일부가 불순물로 잔존할 수 있다. 식각 공정이 진행되면서 상기 셀프 마스크(101)의 크기도 점차로 작아지게 되지만 식각 공정이 완료된 시점에서 상기 셀프 마스크(101)의 일부는 여전히 제거되지 않고 잔존하게 된다. In this case, a portion of the self-
다음, 도 3c에서 알 수 있듯이, 상기 웨이퍼(100a)의 요철구조의 상면에 잔존하는 셀프 마스크(101)를 제거한다. Next, as shown in FIG. 3C , the self-
상기 웨이퍼(100a)의 요철구조의 상면에 잔존하는 셀프 마스크(101)를 제거하는 공정은 건식 식각 공정, 특히 애싱(Ashing) 처리 공정을 이용하여 수행한다. 보다 구체적으로, 상기 애싱 처리 공정은 산소(O2) 플라즈마를 이용하여 수행할 수 있다. The process of removing the self-
상기 애싱 처리 공정은 일반적으로 유기물(organic material)로 이루어진 박막을 식각하기 위해 이용되는 공정이다. 그러나, 본 발명자는 상기 셀프 마스크(101)가 유기물로 이루어지지 않고 무기물로 이루어졌음에도 불구하고 상기 애싱 공정을 통해 제거될 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다. The ashing process is generally used to etch a thin film made of an organic material. However, the present inventor has completed the present invention by confirming that the self-
이상과 같은 도 3b 및 도 3c 공정은 하나의 동일한 건식 식각 장비 내에서 공정 가스 종류 및 플라즈마 처리 등의 공정 조건만을 변경하면서 연속 공정으로 수행할 수 있다. The processes of FIGS. 3B and 3C as described above may be performed as a continuous process while only changing process conditions such as the type of process gas and plasma treatment in one and the same dry etching equipment.
따라서, 종래와 같이 건식 식각 장비와 습식 식각 장비와 같은 총 2대의 장비가 필요하지 않기 때문에 비용이 감소되고, 또한 건식 식각 장비와 습식 식각 장비를 연속해서 이동할 필요가 없기 때문에 공정 시간이 단축될 수 있다.Therefore, the cost is reduced because a total of two equipment such as a dry etching equipment and a wet etching equipment are not required as in the prior art, and the process time can be shortened because there is no need to continuously move the dry etching equipment and the wet etching equipment. have.
또한, 본 발명은 종래와 같이 습식 식각 공정을 이용하지 않기 때문에 폐수로 인한 환경 오염 문제 및 폐수 처리 시설 등이 추가로 요구되지 않는 장점이 있다. In addition, since the present invention does not use a wet etching process as in the prior art, there is an advantage in that environmental pollution problems due to wastewater and wastewater treatment facilities are not additionally required.
상기 애싱 처리 공정시 이용되는 산소(O2)의 함량은 250sccm 내지 400sccm 범위인 것이 바람직하다. 상기 범위 내의 산소를 이용할 경우 상기 셀프 마스크(101)의 제거가 보다 용이할 수 있다. The content of oxygen (O 2 ) used in the ashing process is preferably in the range of 250 sccm to 400 sccm. When oxygen within the above range is used, the self-
또한, 상기 애싱 처리 공정은 20mTorr 내지 50mTorr의 압력 범위 및 50℃ 내지 100℃의 온도범위에서 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 압력 범위 및 온도 범위 내에서 상기 셀프 마스크(101)의 제거가 보다 용이할 수 있다. In addition, the ashing process may be preferably performed in a pressure range of 20mTorr to 50mTorr and a temperature range of 50°C to 100°C. The self-
다음, 도 3d에서 알 수 있듯이, 상기 웨이퍼(100a)의 상면에 도펀트를 도핑하여 제1 반도체층(100) 및 제2 반도체층(200)으로 이루어진 PN접합층을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3D , a PN junction layer including the
상기 웨이퍼(100a)의 상면에 도펀트를 도핑하면, 도펀트에 의해 도핑되지 않은 영역이 제1 반도체층(100)을 구성하고, 도펀트에 의해 도핑된 영역이 제2 반도체층(200)을 구성하게 된다. When the upper surface of the
예로서, 상기 웨이퍼(100a)가 P형 웨이퍼로 이루어진 경우에는 N형 도펀트를 도핑함으로써, P형 웨이퍼로 이루어진 제1 반도체층(100) 및 상기 제1 반도체층(100)의 상면에 N형 웨이퍼로 이루어진 제2 반도체층(200)을 형성할 수 있다. For example, when the
상기 제2 반도체층(200)의 상면은 전술한 도 3c에서와 같은 요철구조를 구비하게 된다. 상기 도펀트가 동일한 두께로 도핑된 경우에는 상기 제1 반도체층(100)의 상면도 상기 제2 반도체층(200)의 상면과 동일한 요철구조를 구비할 수 있다. 다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 만약 상기 도펀트가 동일한 두께로 도핑되지 않은 경우에는 상기 제1 반도체층(100)의 상면은 상기 제2 반도체층(200)의 상면과 상이한 요철구조를 구비할 수 있다. The upper surface of the
상기 도펀트를 도핑하는 공정은 고온확산법 또는 플라즈마 이온도핑법을 이용하여 수행할 수 있다. The process of doping the dopant may be performed using a high-temperature diffusion method or a plasma ion doping method.
상기 고온확산법을 이용하여 N형 도펀트를 도핑하는 공정은, 상기 웨이퍼(100a)를 대략 800℃이상의 고온의 확산로에 안치시킨 상태에서 POCl3 또는 PH3 등과 같은 N형 도펀트 가스를 공급하여 N형 도펀트를 상기 웨이퍼(100a)의 표면으로 확산시키는 공정으로 이루어질 수 있다. In the process of doping the N-type dopant using the high-temperature diffusion method, POCl 3 in a state in which the
상기 플라즈마 이온도핑법을 이용하여 N형 도펀트를 도핑하는 공정은, 상기 웨이퍼(100a)을 플라즈마 발생장치에 안치시킨 상태에서 POCl3 또는 PH3 등과 같은 N형 도펀트 가스를 공급하면서 플라즈마를 발생시키는 공정으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 플라즈마를 발생시키면 플라즈마 내부의 인(P) 이온이 RF전기장에 의해 가속되어 상기 웨이퍼(100a)의 상면으로 입사하여 이온 도핑될 수 있다. In the process of doping the N-type dopant using the plasma ion doping method, POCl 3 in a state in which the
다음, 도 3e에서 알 수 있듯이, 상기 제2 반도체층(200)의 상면에 반사 방지층(300)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3E , the
상기 제2 반도체층(200)의 상면이 요철구조로 형성됨에 따라 상기 반사 방지층(300)도 유사한 요철구조로 형성된다.As the upper surface of the
상기 반사 방지층(300)은 플라즈마 CVD법을 이용하여 실리콘질화물 또는 실리콘산화물로 형성할 수 있다. The
다음, 도 3f에서 알 수 있듯이, 상기 반사 방지층(300)의 상면에 제1 전극 물질(400a)을 형성하고, 상기 제1 반도체층(100)의 하면에 제2 전극 물질(600a)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3F , a
상기 제1 전극 물질(400a) 및 제2 전극 물질(600a)의 형성 공정은 Ag, Al, Ti, Mo, Ni, Cu, 이들의 2 이상의 혼합물, 또는 이들의 2 이상의 합금 페이스트(paste)를 이용한 인쇄 공정으로 이루어질 수 있다. The forming process of the
상기 제1 전극 물질(400a)은 태양광이 입사되는 면에 형성되므로, 상기 반사 방지층(300)의 상면 전체에 형성하지 않고 소정 패턴으로 형성한다. Since the
상기 제2 전극 물질(600a)은 태양광이 입사되는 면의 반대면에 형성되므로, 상기 제1 반도체층(100)의 하면 전체에 형성할 수 있다. 다만, 경우에 따라서, 반사되는 태양광이 태양전지 내부로 입사될 수 있도록 하기 위해서, 상기 제2 전극 물질(600a)을 소정 패턴으로 형성할 수도 있다. Since the
다음, 도 3g에서 알 수 있듯이, 고온에서 열처리(firing)를 수행하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조를 완성한다. Next, as can be seen from FIG. 3G , a solar cell according to an embodiment of the present invention is manufactured by performing a heat treatment at a high temperature.
고온에서 열처리를 수행하게 되면, 상기 제1 전극 물질(400a)이 상기 반사 방지층(300)을 뚫고 상기 제2 반도체층(200)까지 침투함으로써, 상기 제2 반도체층(200)과 접촉하는 제1 전극(400)이 형성될 수 있다. When heat treatment is performed at a high temperature, the
또한, 고온에서 열처리를 수행하게 되면, 상기 제2 전극 물질(600a)이 상기 제1 반도체층(100)의 하면으로 침투함으로써 상기 제1 반도체층(100)의 도펀트 농도보다 높은 도펀트 농도를 가지는 제3 반도체층(500)이 상기 제1 반도체층(100)의 하면에 형성되고, 상기 제3 반도체층(500)의 하면에 제2 전극(600)이 형성된다. In addition, when heat treatment is performed at a high temperature, the
예를 들어, 상기 제1 반도체층(100)이 P형 반도체로 이루어진 경우, 상기 제3 반도체층(500)은 P+형 반도체층으로 이루어지게 된다. For example, when the
이상은 P형 웨이퍼에 N형 도펀트를 도핑시켜 PN접합구조를 형성한 후 이후 공정을 진행하는 방법에 대해서 설명하였는데, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, N형 웨이퍼에 P형 도펀트를 도핑시켜 PN접합구조를 형성한 후 이후 공정을 진행하는 방법도 포함한다. The above has been described with respect to a method of doping a P-type wafer with an N-type dopant to form a PN junction structure and then proceeding with a subsequent process, but the present invention is not necessarily limited thereto. A method of performing a subsequent process after forming the PN junction structure is also included.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 태양전지의 제조 공정을 구현하기 위한 제조 시스템을 설명하면 다음과 같다. A manufacturing system for implementing the manufacturing process of a wafer-type solar cell according to an embodiment of the present invention will be described as follows.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨이퍼형 태양전지의 제조 시스템을 도시한 도면으로서, 이들 각각은 전술한 도 3b 내지 도 3g에 따른 제조공정을 구현하기 위한 제조 시스템이다. 4 and 5 are views illustrating a manufacturing system for a wafer-type solar cell according to various embodiments of the present invention, each of which is a manufacturing system for implementing the manufacturing process according to FIGS. 3B to 3G described above.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 태양전지의 제조 시스템을 도시한 개략도이다. 4 is a schematic diagram illustrating a system for manufacturing a wafer-type solar cell according to an embodiment of the present invention.
도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 태양전지의 제조 시스템은, 반응성 이온 에칭 장비(RIE), 애싱 처리 장비(Ashing), 도핑(Doping) 장비, 반사방지층 코팅(ARC) 장비, 인쇄(Printing) 장비, 및 열처리(Firing) 장비를 포함하여 이루어진다. As can be seen in Figure 4, the manufacturing system of the wafer-type solar cell according to an embodiment of the present invention, reactive ion etching equipment (RIE), ashing equipment (Ashing), doping (Doping) equipment, anti-reflection layer coating (ARC) ) equipment, printing equipment, and heating equipment.
상기 반응성 이온 에칭 장비(RIE)는 전술한 도 3b 공정, 즉, 웨이퍼(100a)의 상면을 식각하여 요철구조를 형성하는 공정(Texuring)을 수행하기 위한 장비이다. 상기 반응성 이온 에칭(Reactive Ion Etching:RIE) 장비는 반응가스를 이용하여 웨이퍼에 요철 구조를 형성할 수 있는 당업계에 공지된 다양한 장비를 이용할 수 있다. The reactive ion etching equipment (RIE) is an equipment for performing the above-described process of FIG. 3B , that is, the process (Texuring) of etching the upper surface of the
상기 애싱 처리 장비(Ashing)은 상기 반응성 이온 에칭 장비(RIE)의 후방에 위치한다. 본 명세서에서 어느 장비가 다른 장비의 후방에 위치한다는 것은 상기 어느 장비에서의 공정이 먼저 수행되고 그 후에 상기 다른 장비에서 후속 공정이 이루어지는 것을 의미한다. The ashing equipment (Ashing) is located behind the reactive ion etching equipment (RIE). In the present specification, the fact that a certain equipment is located behind another equipment means that the process in the certain equipment is performed first and then the subsequent process is made in the other equipment.
상기 애싱 처리 장비(Ashing)은 전술한 도 3c 공정, 즉, 웨이퍼(100a)의 상면에 잔존하는 셀프 마스크(self mask)(101)를 제거하는 공정을 수행하기 위한 장비이다. 상기 애싱 처리 장비(Ashing)는 산소(O2) 플라즈마를 이용하는 당업계에 공지된 다양한 장비를 이용할 수 있다. The ashing processing equipment (Ashing) is equipment for performing the above-described process of FIG. 3C , that is, a process of removing the
상기 도핑(Doping) 장비는 상기 애싱 처리 장비(Ashing)의 후방에 위치한다. 상기 도핑(Doping) 장비는 전술한 도 3d 공정, 즉, 도펀트 도핑 공정을 수행하기 위한 장비이다. 이와 같은 도핑(Doping) 장비는 플라즈마 분위기에서 도펀트 가스를 공급하여 도핑할 수 있는 당업계에 공지된 장비를 이용할 수도 있고 고온의 확산로에 도펀트 가스를 공급하여 도핑할 수 있는 당업계에 공지된 장비를 이용할 수도 있다. The doping equipment is located behind the ashing equipment (Ashing). The doping equipment is equipment for performing the process of FIG. 3D , that is, the dopant doping process. Such doping equipment may use equipment known in the art capable of doping by supplying a dopant gas in a plasma atmosphere, or equipment known in the art capable of doping by supplying a dopant gas to a high temperature diffusion furnace. can also be used.
상기 반사방지층 코팅(ARC) 장비는 상기 도핑(Doping) 장비의 후방에 위치한다. 상기 반사방지층 코팅(ARC) 장비는 전술한 도 3e 공정, 즉, 반사방지층을 코팅하기 위한 장비이다. 이와 같은 반사방지층 코팅(ARC) 장비는 당업계에 공지된 PECVD 장비를 이용할 수 있다. The anti-reflective layer coating (ARC) equipment is located behind the doping equipment. The anti-reflection layer coating (ARC) equipment is the process of FIG. 3E described above, that is, equipment for coating the anti-reflection layer. Such anti-reflection layer coating (ARC) equipment may use PECVD equipment known in the art.
상기 인쇄(Printing) 장비는 상기 반사방지층 코팅(ARC) 장비의 후방에 위치한다. 상기 인쇄(Printing) 장비는 전술한 도 3f 공정, 즉, 전극 물질을 인쇄하는 장비로서, 스크린 인쇄장비 등과 같은 당업계에 공지된 다양한 인쇄 장비를 이용할 수 있다. The printing equipment is located behind the anti-reflection layer coating (ARC) equipment. The printing equipment is an equipment for printing the above-described process of FIG. 3f , that is, an electrode material, and various printing equipment known in the art, such as screen printing equipment, may be used.
상기 열처리(Firing) 장비는 상기 인쇄(Printing) 장비의 후방에 위치한다. 상기 열처리(Firing) 장비는 전술한 도 3g 공정을 수행하기 위한 장비로서, 당업계에 공지된 다양한 열처리 장비를 이용할 수 있다. The heat treatment (Firing) equipment is located in the rear of the printing (Printing) equipment. The heat treatment (Firing) equipment is equipment for performing the process of FIG. 3G described above, and various heat treatment equipment known in the art may be used.
도 4에는 반응성 이온 에칭 장비(RIE)와 애싱 처리 장비(Ashing)가 별도의 공정 장비로 구비된 모습을 도시하였지만, 경우에 따라서 반응성 이온 에칭 장비(RIE)와 애싱 처리 장비(Ashing)가 하나의 동일한 건식 식각 장비로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 공정 가스 종류 및 플라즈마 처리 등의 공정 조건만을 변경하여 상기 요철구조의 형성 공정(Texuring)과 셀프 마스크(self mask)(101)의 제거 공정을 하나의 동일한 건식 식각 장비 내에서 연속 수행하는 것도 가능하다. Although FIG. 4 shows that the reactive ion etching equipment (RIE) and the ashing equipment (Ashing) are provided as separate process equipment, in some cases, the reactive ion etching equipment (RIE) and the ashing equipment (Ashing) are one The same dry etching equipment may be used. In this case, by changing only the process conditions such as the type of process gas and plasma treatment, the process of forming the uneven structure (Texuring) and the process of removing the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼형 태양전지의 제조 시스템을 도시한 개략도이다. 5 is a schematic diagram illustrating a system for manufacturing a wafer-type solar cell according to another embodiment of the present invention.
도 5는 반응성 이온 에칭 장비(RIE)와 애싱 처리 장비(Ashing)가 클러스터(Cluster) 구조로 이루어진 점을 제외하고, 전술한 도 4와 동일하다. 5 is the same as FIG. 4 described above, except that the reactive ion etching equipment (RIE) and the ashing processing equipment (Ashing) have a cluster structure.
즉, 전술한 도 4에 따른 제조 시스템에 따르면, 상기 반응성 이온 에칭 장비(RIE), 상기 애싱 처리 장비(Ashing), 상기 도핑(Doping) 장비, 상기 반사방지층 코팅(ARC) 장비, 상기 인쇄(Printing) 장비, 및 상기 열처리(Firing) 장비가 순서대로 일렬로 배열된 인-라인(In-line) 구조로 이루어져 각각의 공정이 연속공정으로 이루어질 수 있다. That is, according to the manufacturing system according to FIG. 4 described above, the reactive ion etching equipment (RIE), the ashing equipment (Ashing), the doping equipment, the anti-reflection layer coating (ARC) equipment, and the printing (Printing) equipment ) equipment and the heating equipment are arranged in a line in order, so that each process can be made as a continuous process.
그에 반하여, 도 5에 따른 제조 시스템에 따르면, 상기 반응성 이온 에칭 장비(RIE)와 상기 애싱 처리 장비(Ashing)가 클러스터 구조로 이루어지고, 나머지 상기 도핑(Doping) 장비, 상기 반사방지층 코팅(ARC) 장비, 상기 인쇄(Printing) 장비, 및 상기 열처리(Firing) 장비가 순서대로 일렬로 배열된 인-라인(In-line) 구조로 이루어져 각각의 공정이 연속공정으로 이루어질 수 있다. In contrast, according to the manufacturing system according to FIG. 5 , the reactive ion etching equipment (RIE) and the ashing equipment (Ashing) are configured in a cluster structure, and the remaining doping equipment and the anti-reflection layer coating (ARC) Equipment, the printing (Printing) equipment, and the heat treatment (Firing) equipment is configured in an in-line structure arranged in a line in order, each process can be made as a continuous process.
상기 클러스터 구조에서 상기 애싱 처리 장비(Ashing)는 상기 반응성 이온 에칭 장비(RIE)의 후방에 위치한다. 또한, 상기 클러스터 구조는 로드락 챔버(LRC)와 연결되어 있다. In the cluster structure, the ashing processing equipment (Ashing) is located behind the reactive ion etching equipment (RIE). In addition, the cluster structure is connected to the load lock chamber (LRC).
한편, 도시하지는 않았지만, 상기 도핑(Doping) 장비가 플라즈마 분위기에서 도펀트 가스를 공급하여 도핑할 수 있는 장비로 이루어진 경우, 상기 도핑 장비도 상기 클러스터 구조 내에 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 도핑 장비는 상기 애싱 처리 장비 후방에 위치한다. 또한, 상기 도핑 장비가 상기 클러스터 구조 내에 포함될 경우 상기 반사방지층 코팅(ARC) 장비도 상기 클러스터 구조 내에 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 반사방지층 코팅(ARC) 장비는 상기 도핑 장비의 후방에 위치한다. Meanwhile, although not shown, when the doping equipment is configured of equipment capable of doping by supplying a dopant gas in a plasma atmosphere, the doping equipment may also be included in the cluster structure. In this case, the doping equipment is located behind the ashing equipment. In addition, when the doping equipment is included in the cluster structure, the anti-reflection layer coating (ARC) equipment may also be included in the cluster structure. In this case, the anti-reflection layer coating (ARC) equipment is located behind the doping equipment.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications may be made within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to illustrate, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The protection scope of the present invention should be construed by the claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
101: 셀프 마스크 100a: 웨이퍼
100: 제1 반도체층 200: 제2 반도체층
300: 반사 방지층 400a, 400: 제1 전극 물질, 제1 전극
500: 제3 반도체층 600a, 600: 제2 전극 물질, 제2 전극101:
100: first semiconductor layer 200: second semiconductor layer
300:
500: a
Claims (14)
상기 웨이퍼의 상면의 요철구조에 잔존하는 상기 반응가스를 구성하는 적어도 하나의 물질을 포함한 무기물로 이루어진 불순물을 제거하는 공정을 포함하여 이루어지고,
상기 무기물로 이루어진 불순물을 제거하는 공정은 건식 식각 공정으로 이루어지고,
상기 건식 식각 공정은 산소(O2) 플라즈마를 이용하여 수행하는 애싱 처리 공정으로 이루어진 태양전지의 제조방법. SF 6 , Cl 2 , and O 2 forming a concave-convex structure on the upper surface of the wafer by etching the upper surface of the wafer using a reaction gas containing a mixed gas; and
and removing impurities made of inorganic materials including at least one material constituting the reaction gas remaining in the concave-convex structure of the upper surface of the wafer,
The process of removing the impurities made of the inorganic material is made of a dry etching process,
The dry etching process is a method of manufacturing a solar cell comprising an ashing process performed using oxygen (O 2 ) plasma.
상기 산소(O2)의 함량은 250sccm 내지 400sccm 범위인 태양전지의 제조방법. The method of claim 1,
The oxygen (O 2 ) content is in the range of 250 sccm to 400 sccm.
상기 요철구조를 형성하는 공정 및 상기 건식 식각 공정은 동일한 건식 식각 장비에서 연속 공정으로 수행하는 태양전지의 제조방법. The method of claim 1,
The process of forming the concave-convex structure and the dry etching process are performed as a continuous process in the same dry etching equipment.
상기 반응성 이온 에칭 장비의 후방에 위치하며, 상기 웨이퍼의 상면의 요철구조에 잔존하는 상기 반응가스를 구성하는 적어도 하나의 물질을 포함한 무기물로 이루어진 불순물을 제거하기 위한 산소(O2) 플라즈마를 이용하여 수행하는 애싱 처리 장비; 및
상기 애싱 처리 장비의 후방에 위치하며, 상기 웨이퍼의 상면에 도펀트를 도핑(Doping)하는 도핑 장비를 포함하여 이루어진 태양전지의 제조 시스템.Reactive ion etching equipment for forming an uneven structure on the upper surface of the wafer by etching the upper surface of the wafer using a reaction gas containing a mixed gas of SF 6 , Cl 2 , and O 2 ;
It is located at the rear of the reactive ion etching equipment and uses oxygen (O 2 ) plasma to remove impurities made of inorganic materials including at least one material constituting the reactive gas remaining in the uneven structure of the upper surface of the wafer. ashing processing equipment to perform; and
The solar cell manufacturing system is located at the rear of the ashing processing equipment and comprises a doping equipment for doping a dopant on the upper surface of the wafer.
상기 반응성 이온 에칭 장비와 상기 애싱 처리 장비는 하나의 동일한 건식 식각 장비로 이루어진 태양전지의 제조 시스템. 8. The method of claim 7,
The reactive ion etching equipment and the ashing processing equipment are a solar cell manufacturing system consisting of one and the same dry etching equipment.
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