KR20210033205A - 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents
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Abstract
화학적 식각을 필요로 하지 않으면서도 표면에 기상 증착법을 통하여 박막의 기공도(%), 크레이터, 또는 기공의 평균 사이즈(nm)를 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼가 개시된다.
상기 태양광 실리콘 웨이퍼는, 기판, 및 다기능 다공성 박막 구조를 가지며 상기 기판의 양면 또는 일면상에 형성되는 다공성층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 태양광 실리콘 웨이퍼는, 기판, 및 다기능 다공성 박막 구조를 가지며 상기 기판의 양면 또는 일면상에 형성되는 다공성층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 태양광 실리콘 웨이퍼에 대한 것으로서, 더 상세하게는 화학적 식각을 필요로 하지 않으면서도 표면에 기상 증착법을 통하여 박막의 기공도(%), 크레이터, 또는 기공의 평균 사이즈(nm)를 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 태양전지는 태양광을 전기 에너지로 변환시켜주는 반도체 소자이다. 이러한 태양전지는 전지물질의 밴드갭 에너지에 해당하는 태양광선이 전지 내부에 흡수되어 전하를 생성 및 분리시키고, 분리된 전하를 수집하는 형태로 동작한다.
이러한 태양전지는 특정 파장 대역의 태양광선만을 이용하여 전기를 생산할 수 있는 단일 밴드갭 에너지를 갖고 있으며, 이에 따라 태양광선 중에서 전기의 생산에 기여하는 대역폭이 크지 않다. 따라서, 태양전지가 보다 많은 전력을 생산하기 위해서는 입사광선이 반사되지 않고 전지 내부로 흡수되어 전하 생성 및 분리에 기여해야 하며, 생성 및 분리된 전하가 전극 쪽으로 잘 수집되어야 한다.
그러나, 태양이 위치하는 쪽의 태양전지 표면에서, 입사된 태양광이 반사되면 내부에 흡수되어 전하를 생산할 수 있는 기회가 줄어드는 광손실이 발생하게 된다.
이를 해소하기 위해, 태양전지에는 보통 표면이 평평하지 않고 거칠은 광산란 구조가 적용된다. 이러한 광산란 구조를 위해 평평한 표면의 웨이퍼를 화학용액 안에 담궈 식각(etching)을 통해 표면에 랜덤 크기의 피라미드 구조를 만든다.
그러나, 화학적 식각을 위해 용액에 웨이퍼를 담가 피라미드 구조를 만들기 때문에 양쪽면에 똑같이 랜덤하게 만들어지는 단점이 있다.
또한, 한쪽면에만 피라미드 구조를 만들려면 한쪽면을 가리고 식각후 가릴때 썼던 물질을 제거해줘야 하는 번거로움이 존재하는 단점이 있다.
또한, 이러한 광산란 구조를 만드는 다른 기술로는 이중층 구조의 다공성 실리콘층으로 광산란층을 만든 것이다. 그런데, 이 경우 전기화학적으로 식각함으로써 독성 용액을 사용해야하는 단점이 있다.
또한, 분리층을 도핑하려면 나중에 확산/임플란트 등의 추가 공정을 통하여 진행해야 되는 단점이 있다.
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 화학적 식각을 필요로 하지 않으면서도 표면에 기상 증착법을 통하여 박막의 기공도(%), 크레이터, 또는 기공의 평균 사이즈(nm)를 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼 및 이를 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 한쪽면을 가리지 않고도 다른 한쪽면에만 다공성 광산란 구조를 형성할 수 있는 태양광 실리콘 웨이퍼 및 이를 제조하는 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 화학적 식각을 필요로 하지 않으면서도 표면에 기상 증착법을 통하여 박막의 기공도(%), 크레이터, 또는 기공의 평균 사이즈(nm)를 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼를 제공한다.
상기 태양광 실리콘 웨이퍼는,
기판; 및
다기능 다공성 박막 구조를 가지며 상기 기판의 양면 또는 일면상에 형성되는 다공성층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 태양광 실리콘 웨이퍼는, 상기 기판 및 다공성층 사이에 형성되는 보호층;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다기능 다공성 박막 구조는 광산란을 위한 기공들 또는 크레이터들이 내장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기공들 또는 크레이터들의 크기는 가시광선중 상대적으로 단파장 산란에 더 적합하도록 입사면쪽에 형성될때가 후면쪽에 형성되는 될때보다 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기공들 또는 크레이터들의 기공도는 수소 분위기하에서 플라즈마 또는 열처리에 의해 조절되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기공들 또는 크레이터들의 크기는 랜덤하게 분포되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수소 분위기는 5x10-6토르보다 낮은 진공 상태에서 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다공성층은 다층 구조인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다공성층에서 태양광 흡수에 의해 생성 및 분리된 전자 정공의 재결합을 방지하는 후면 전계 영역, 전면 전계 영역, 및 터널 접합층 영역 중 적어도 하나가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 후면 전계 또는 전면 전계 영역은 상기 다공성층의 형성중 도핑 원소가 포함된 가스를 추가로 주입하여 동시에 생성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다공성층은 화학 기상 증착법 또는 물리 기상 증착법을 통해 형성되는 것을 특징으로 한다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, (a) 기판을 준비하는 단계; 및 (b) 상기 기판의 양면 또는 일면상에 다기능 다공성 박막 구조를 가지도록 다공성층을 형성하는 단계;를 포함하는 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼의 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 방법은, 상기 기판의 양면 또는 일면에 보호층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 화학적 식각을 필요로 하지 않으면서도 표면에 화학 기상 증착법 또는 스퍼터링 같은 플라즈마 기반 물리 기상 증착법을 통하여 박막의 기공도(%), 크레이터, 또는 기공의 평균 사이즈(nm)를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 한쪽면을 가리고 식각후 가릴때 썼던 물질을 제거해줘야 하는 공정이 요구되지 않고도 한쪽면에만 다공성 광산란 구조를 만들 수 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다기능 크레이터 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼의 단면도이다.
도 3은 일반적인 밴드 다이어그램의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼를 제조하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시된 흐름도에서 웨이퍼 준비 단계를 보여주는 개념도이다.
도 6은 도 4에 도시된 흐름도에서 실리콘 박막 성장 단계를 보여주는 개념도이다
도 7은 도 4에 도시된 흐름도에서 다기능 다공성 박막층 형성 단계를 보여주는 개념도이다.
도 8은 일반적인 스넬 법칙에 따른 광산란 원리를 보여주는 그래프이다.
도 9는 일반적인 프레넬(fresnel) 반사 원리를 보여주는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다기능 크레이터 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼의 단면도이다.
도 3은 일반적인 밴드 다이어그램의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼를 제조하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시된 흐름도에서 웨이퍼 준비 단계를 보여주는 개념도이다.
도 6은 도 4에 도시된 흐름도에서 실리콘 박막 성장 단계를 보여주는 개념도이다
도 7은 도 4에 도시된 흐름도에서 다기능 다공성 박막층 형성 단계를 보여주는 개념도이다.
도 8은 일반적인 스넬 법칙에 따른 광산란 원리를 보여주는 그래프이다.
도 9는 일반적인 프레넬(fresnel) 반사 원리를 보여주는 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분 위에 "전체적"으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면(또는 전면)에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼 및 이를 제조하는 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼(100)의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼(100)는, 기판(110), 이 기판(110)의 양면 또는 일면에 형성되는 제 1 및 제 2 보호층(120-1,120-2), 이 보호층(120-1,120-2)의 표면상에 형성되는 제 1 및 제 2 다공성층(130-1,130-2) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
물론, 제 1 및 제 2 보호층(120-1,120-2)은 선택적으로 구성가능하다. 부연하면, 기판(110)의 양면 또는 일면에 바로 직접 제 1 및 제 2 다공성층(130-1,130-2)이 형성될 수 있다.
보호층(120-1,120-2)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SixNy) 또는 실리콘 산화질화물(SiOxNy)을 다양한 CVD(Chemical Vapor Deposition) 또는 스퍼터링 같은 플라즈마 기반 물리 기상 증착법으로 증착시켜 형성될 수 있다.
제 1 및 제 2 다공성층(130-1,130-2)에는 다기능 다공성 박막 구조(131)가 형성된다. 다기능 다공성 박막 구조(131)는 크기가 다른 구멍인 기공을 갖는다. 특히, 입사면쪽의 다공성층에 형성되는 기공은 가시광선중 상대적으로 단파장 산란에 더 적합하도록 크기(즉, 사이즈)에서 후면쪽의 다공성층에 형성되는 기공보다 작다. 부연하면, 입사면쪽 및 후면쪽의 기공 사이즈를 조절할 수 있다. 예를 들면, 입사면쪽에는 단파장 산란용, 후면쪽에는 장파장 산란용을 위한 기공을 형성할 수 있다.
이러한 기공들의 사이즈는 랜덤(random)하게 분포하고, 각 기공의 사이즈에 따라 산란시킬 수 있는 태양광 파장영역이 다르다. 따라서, 기공의 사이즈가 다양하면 넓은 영역의 광산란이 가능하다.
일반적으로, 탠덤 태양 전지를 만들려면 태양전지 상부 표면이 평탄해야 하는 경우가 많다. 예를 들면, 페로브스카이트(perovskite)의 상부셀 코팅을 위해 상부 표면이 평탄해야 한다. 일반적으로, 탠덤 태양 전지는 넓은 영역의 빛을 흡수하기 위해 밴드갭이 다른 태양전지 두 개 이상을 적층하는 것을 특징으로 한다.
한편, 기존 태양 전지용 웨이퍼는 피라미드 텍스쳐링(pyramidal texture)되어 매우 표면이 거칠어 용액 공정으로 코팅하는데 어려움이 있다. 그런데, 광산란을 시키려면 표면이 거칠어야 하는 딜레마가 존재한다.
광산란을 위한 기공이 내장(embedded)되어 있으면 물리적으로는 평탄해서(마치 이중층 분리층의 표면이 평탄해서 에피성장을 위한 템플레이트(template)역할을 할 수 있는 것처럼) 추후 상부에 용액공정을 위한 코팅이 가능하다. 또한, 내부에는 광산란을 위한 구조가 내장되어 있어 표면(평탄)특성과 광특성을 분리할 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 다공성층(130-1,130-2)은 다층 구조가 가능하다. 부연하면, 여러 개의 층으로 이루어질 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 다공성층(130-1,130-2)은 기판(110)과 동일한 재질이 될 수 있다. 재질로는 실리콘이 주로 사용되나, 게르마늄, 갈륨 아세나이드(GaAs), 실리콘 카바이드(SiC) 등의 단일 원소, 화합물이 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다기능 크레이터 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼는 제 1 및 제 2 다공성층(130-1,130-2)에는 한쪽이 개방된 형태의 기공 형상인 크레이터(231)가 형성된다. 크레이터(231)들도 도 1에 도시된 기공(131)과 유사하게, 사이즈는 랜덤(random)하게 분포하고, 각 크레이터의 사이즈에 따라 산란시킬 수 있는 태양광 파장영역이 다르다. 따라서, 기공의 사이즈가 다양하면 넓은 영역의 광산란이 가능하다.
도 3은 일반적인 밴드 다이어그램의 개념도이다. 도 3을 참조하면, p-n접합인 공핍층 영역(space charge region)(310)에 의한 밴드 벤딩이 발생하며, 분리된 전자, 정공은 각각의 전극 쪽으로 수집된다. 즉, 전자가 수집되는 쪽으로 정공이 오면 안된다. 왜냐하면, 둘이 재결합되면 없어져서 (+1)+(-1)=0이므로 손실이기 때문이다. 따라서, 전자가 수집되는 전극 계면에, 정공에 대해서는 정공 장벽(330)을 쳐서, 설사 정공이 이 쪽으로 오더라도 원래 방향쪽으로 튕겨내어 재결합을 방지한다. 이를 후면 전계(320) 또는 전면 전계(back or front surface field)라고 부른다. 즉, 빛 입사면에 있으면 FSF, 빛 입사면 아닌 쪽에 있으면 BSF이다. BSF 또는 FSF는 동종 접합으로, 도핑농도가 다를 수 있다. 예를 들면 n/n+를 들 수 있다. 이러한, BSF 접합에 의해 밴드 벤딩 현상이 일어나 페르미 레벨이 변동한다.
부연하면, 실리콘의 밴드갭은 1.1 eV로 알려져 있다. n형 반도체의 경우 페르미 준위가 밴드갭의 중간에서 윗쪽으로 위치해 있는데, 도핑농도가 높아질수록 전도대 하단(conducton band minimum)과 페르미 준위가 가까워진다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, n형 기판보다 도핑농도가 높은 "다기능" 다공성 층을 증착할 경우, 매트릭스(matrix) 내에서 도핑농도가 높으면 실리콘 기판보다 전도대 하단(conducton band minimum)과 페르미 준위가 더 가깝게 된다. 그런데, 반도체끼리 접합을 시키면 페르미 준위는 전 영역에서 높이(에너지, chemical potential이라고도 부름)가 같아야 하기 때문에, 이를 맞추려다보니 band-banding이 일어나 정공에 대해 장벽이 생긴다. 따라서, 이를 위해 정공 장벽(330)을 제 1 및 제 2 다공성층(130-1,130-2)으로 만든다.
기존에는 이런 것을 만들려고 고온확산(Al-BSF, POCl3 등의 가스이용), 이온 임플란트, 박막증착 등을 했는데, 공정비용이 비싸다는 단점이 있다. 또한, 분리층만 따로 기판과 다르게 도핑할 수 없는 단점이 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는 제 1 및 제 2 다공성층(130-1,130-2)은 n+이면서 동시에 다공성으로 만들어진다. 또한, 성장하면서 원하는 도핑(p or n-type)을 증착 중 기상 도핑(gas phase doping)해서(즉, 공정 중 도핑원소가 포함된 가스를 추가로 일정량 흘려주어) 실리콘 박막과 BSF/FSF기능을 동시에 달성할 수 있다.
한편, 탠덤 구조의 경우, 상부 다공성층인 터널 접합도 가능하다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼를 제조하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 먼저 기판을 준비한다(단계 S410). 이를 보여주는 도면이 도 5에 도시된다. 기판(110)은 실리콘 기판이 사용될 수 있으나, 비실리콘 기판도 사용될 수 있다.
도 4를 계속 참조하면, 이후 기판(110)의 표면상에 보호층(120-1,120-2)을 형성한다. 이를 보여주는 도면이 도 6에 도시된다. 물론, 이 제 1 및 제 2 보호층(120-1,120-2)은 선택적일 수 있다. 따라서, 기판(110)의 표면상에 직접 분리층을 형성할 수 있다.
도 4를 계속 참조하면, 보호층(120-1,120-2)이 형성된후, 이 보호층(120-1,120-2)의 표면상에 실리콘 박막이 형성된다(단계 S420). 이 실리콘 박막은 아직 기공이 생기지 않은 상태이다. 제 1 및 제 2 실리콘 박막층(730-1,730-2)이 기상 증착에 의해 성장하면서 각각 제 1 및 제 2 다공성층(130-1,130-2)이 된다. 기상 증착은 화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition; CVD) 또는 스퍼터링 같은 플라즈마 기반 물리 기상 증착법이 될 수 있다. 이를 보여주는 도면이 도 7에 도시된다.
화학 기상 증착법으로는 상압 CVD, 감압 CVD, 플라즈마 CVD ((Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), ECR (Electron CyclotronResonance) 플라즈마 CVD, 고온 CVD, 저온 CVD 등이 있다.
한편, 제 1 및 제 2 실리콘 막박층(730-1,730-2)이 기상 증착에 의해 성장하면서 기공들(131) 또는 크레이터들(231)이 형성된다. 부연하면, 실리콘 박막을 증착하기 위해서, 일반적으로 CVD에서는 다음과 같은 가스를 섞어서 챔버에 넣고 CVD 공정을 수행한다.
-Si원소를 위해 SiH4, SiF4, Si2H6… 등
Si이 있는 가스 원소만 넣기도 하고, 보통은 H2, 삼중수소(D) 나 Ar 같은 불활성 가스에 묽게 한다.
예시: SiH4(20 sccm) + H2 (500 sccm, 보통 실란보다 수소를 훨씬 많이 흘리므로, hydrogen dilution이라 부름) + Ar (100 sccm, 안넣는 경우가 좀 더 많음)
여기서, sccm은 Standard Cubic Centimeter per Minute의 약어이다.
공정 조건에 따라 같은 실리콘 박막이라도 내부 미세구조가 천차만별인데, 어떤 경우에는 나노기공(nanovoid)이 박막 내에 많이 있도록 박막을 성장할 수도 있다. 이는 박막증착 조건을 조절해서 박막 내에 Si-H2 결합이 많도록 하면 가능하다. 즉, 중공이 있는 할로우 서클(hollow circle)이 실리콘, 이 할로우 서클의 작은 중공에 수소가 채워진다.
이러한 박막을 열처리하면, 기공들끼리 재정렬해서(기공 표면적을 줄여야 표면 에너지(surface energy)가 줄어들기 때문) 더 큰 기공을 만들 수 있다. 이 상태에서 닫힌 면을 만들면 표면이 평평한 다기능 다공성층이 되고, 닫지 않고 그 상태에서 공정을 종료하면 크레이터가 된다.
열처리 전의 박막 내의 나노기공은 워낙 작아서 광산란을 시킬 수 없다. 즉, 기공의 사이즈가 수 nm 이하가 될 수 있다. 따라서, 열처리를 통해 나노기공들을 합침으로써 기공이 된다.
제 1 및 제 2 실리콘 박막층(730-1,730-2)은 멀티 스텝(multi-step) 방식으로 단일층 또는 다층구조로 성장될 수 있다. 일반적으로 실리콘 박막을 한 조건(온도, 압력, 가스배합비율 등등)으로 시작부터 끝까지 증착할 수도 있지만, 증착조건을 시간이 지날수록 달리하면 (예: 온도, 압력, 가스배합비율 등등), 수소 분위기 하에서 플라즈마/열처리할 경우 좀 더 다른 특성의 다기능 다공성층을 만들 수 있다. 즉, 단일층으로 증착하지 않고, 다층구조로 증착하는 것은 여러 반도체 소재/소자에서 계면이나 구조, 전기 특성 등등을 추가적으로 더욱 정교하게 제어하기 위해 매우 널리 사용되고 있다.
물론, 이러한 실리콘 박막을 증착에 의해 성장시키면서, 동시에 증착중 기상 도핑을 통해 원하는 도핑 원소가 포함된 가스를 추가로 일정량 흘려주어 박막층과 동시에 BSF 및/또는 FSF를 형성할 수 있다.
도핑 원소는 n형 불순물 또는 p형 불순물이 될 수 있다. n 형 불순물로는 붕소, 알루미늄, 갈륨, 인듐, 탈륨 등이 사용될 수 있으나, 이러한 재료로 한정되는 것은 아니다. 상기 p 형 불순물로는 질소, 인, 비소, 안티모니, 비스무트 등이 사용될 수 있으며, 이러한 재료로 한정되는 것은 아니다.
도 4를 계속 참조하면, 도 5 내지 도 7에 의해 생성된 웨이퍼를 고진공 챔버(미도시)내에서 일정 수준 이하(예를 들면, 5x10-6torr이하)로 고진공을 뽑은 후, MFC(Mass Flow Controller)를 통해 수소 가스의 유량을 제어하여 챔버내에 주입해 줌으로써 수소 분위기를 형성한다(단계 S430).
수소 가스는 순수 수소, 이를 첨가한 불활성 가스, 도핑 가스등도 가능하다.
도 4를 계속 참조하면, 수소 분위기를 형성한후, 수소 분위기하에서 다양한 전원(RF(Radio Frequency),MF(Medium Frequency),VHF(Very High Frequency), pulsed DC 등등)을 인가하여 고온 플라즈마를 이용한 처리가 이루어진다(단계 S440). 즉, 플라즈마 공정을 통해 제 1 및 제 2 실리콘 박막층(730-1,730-2)을 형성한다. 즉, 드라이 공정이 수행된다. 플라즈마 공정은 일단 고진공을 한 번 쭉 뽑고, 그 상태에서 기판을 원하는 온도로 가열하면서 원하는 압력까지 (예: 1 Torr) 수소를 흘려서 압력을 맞춘 다음, 그 상태에서 플라즈마를 띄우게 된다.
도 4를 계속 참조하면, 열처리 및/또는 플라즈마 처리가 진행된다(단계 S440). 열처리는 약 100° 내지 1,200°이다. 이러한 플라즈마 및/또는 열처리를 통해 기공 및 크레이터의 사이즈를 조절한다. 즉, 기공 및 크레이터의 사이즈 및 기공도는 실리콘 박막 증착조건 조절(온도, 압력, 가스 유량 등) 및 후수소처리(플라즈마 및/또는 열)의 조합으로 결정될 수 있다.
또한, 기공 및 크레이터의 기공도 재정렬된다. 재정렬은 수소를 매개로 실리콘 박막층(730-1,730-2)의 원자들이 재배열하며 실리콘 박막이 결정화된다. 이와 동시에, 기공(void)들이 표면적을 줄이기 위해(나노물질(특히 입자)의 기본)주변의 기공들과 합쳐져서 기공이 재배열된다. 위 공정은 열적으로 활성화된 프로세스이므로 상온에서는 어렵다. 부연하자면, 재배열의 경우, 박막 성장중에 성장 표면 아래에서 수소 원자가 약한 원자간 결합을 끊어내고, 온전한 4면(tetrahedral) 4배위수의 실리콘 공유결합을 이룰 수 있도록 도와준다는 메커니즘이 규명되어 있어 이를 기반으로 가능하다.
단계 S430 내지 S440은 순서로 도시하였으나, 여러 순서 조합이 가능하다.
도 8은 일반적인 스넬 법칙에 따른 광산란 원리를 보여주는 그래프이다. 도 8을 참조하면, 굴절률이 낮은 쪽(P)에서 높은 쪽(Q)으로 빛이 입사하거나, 높은 쪽(Q)에서 낮은 쪽(P)으로 입사하면 각도가 꺾여 굴절된다. 즉, 공기(n1)에서 물(n2)로 진행하는 빛의 굴절은 다음 수학식과 같다.
반대로 생각하면, 굴절률이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 빛이 나올 때(예: 물에서 공기 쪽)는 일정 각(θ2) 이상일 때는 빛이 공기쪽으로 나오지 못하고 내부 전반사를 일으킨다. 이 때 물에서 공기쪽으로 나갈 수 있는 각도 범위를 광 탈출콘(escape cone)이라고 한다.
도 9는 일반적인 프레넬(fresnel) 반사 원리를 보여주는 그래프이다. 도 9를 참조하면, 아무리 광 탈출콘 내의 각도라도, 굴절률 차이가 나는 계면에서는 식에 의해 일정 수준 이상의 반사 손실이 발생한다. 광탈출 콘은 내부 전반사 각도(TIR: Total Internal Reflection)로서, 콘으로 방출된 빛은 반도체로부터 탈출할 수 있고, 반면에 바깥으로 방출된 빛은 TIR에 속박되기 쉽다. 따라서, 표면 텍스쳐링을 할 경우 보통 같으면 계면에서 반사되는 각도로 입사한 빛도 웨이퍼 내부로 들어갈 확률이 높아진다. 웨이퍼 후면 반사전극에서 반사된 장파장의 빛이 웨이퍼 전면 표면을 통해 빠져나가지 않고 내부 전반사를 시켜 다시 안으로 들어가 전하생성에 기여할 수 있는 확률이 늘어날 수 있다(light trapping). 따라서, 광생성 전류 증가에 기여할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에서는 기공 또는 크레이터를 통해 이러한 내부 전반사를 증가시키게 된다.
100: 태양광 실리콘 웨이퍼
110: 기판
120-1,120-2: 제 1 및 제 2 보호층
130-1,130-2: 제 1 및 제 2 다공성층
131: 기공
231: 크레이터
110: 기판
120-1,120-2: 제 1 및 제 2 보호층
130-1,130-2: 제 1 및 제 2 다공성층
131: 기공
231: 크레이터
Claims (13)
- 기판(110); 및
다기능 다공성 박막 구조(131)를 가지며 상기 기판(110)의 양면 또는 일면상에 형성되는 다공성층(130-1,130-2);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기판(110) 및 다공성층(130-1,130-2)사이에 형성되는 보호층(120-1,120-2);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼.
- 제 1 항에 있어서,
상기 다기능 다공성 박막 구조(131)는 광산란을 위한 기공들 또는 크레이터들이 내장되는 것을 특징으로 하는 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼.
- 제 3 항에 있어서,
상기 기공들 또는 크레이터들의 크기는 가시광선중 상대적으로 단파장 산란에 더 적합하도록 입사면쪽에 형성될때가 후면쪽에 형성되는 될때보다 작은 것을 특징으로 하는 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼.
- 제 3 항에 있어서,
상기 기공들 또는 크레이터들의 기공도는 수소 분위기하에서 플라즈마 또는 열처리에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼.
- 제 5 항에 있어서,
상기 기공들 또는 크레이터들의 크기는 랜덤하게 분포되는 것을 특징으로 하는 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼.
- 제 5 항에 있어서,
상기 수소 분위기는 5x10-6토르보다 낮은 진공 상태에서 형성되는 것을 특징으로 하는 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼.
- 제 1 항에 있어서,
상기 다공성층(130-1,130-2)은 다층 구조인 것을 특징으로 하는 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼.
- 제 1 항에 있어서,
상기 다공성층(130-1,130-2)에서 태양광 흡수에 의해 분리 및 생성된 전자 정공의 재결합을 방지하는 후면 전계 영역, 전면 전계 영역, 및 터널 접합층 중 적어도 하나가 형성되는 것을 특징으로 하는 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼.
- 제 9 항에 있어서,
상기 후면 전계 또는 전면 전계 영역은 상기 다공성층(130-1,130-2)의 형성중 도핑 원소가 포함된 가스를 추가로 주입하여 동시에 생성되는 것을 특징으로 하는 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼.
- 제 1 항에 있어서,
상기 다공성층(130-1,130-2)은 화학 기상 증착법 또는 물리 기상 증착법을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼.
- (a) 기판(110)을 준비하는 단계; 및
(b) 상기 기판(110)의 양면 또는 일면상에 다기능 다공성 박막 구조(131)를 가지도록 다공성층(130-1,130-2)을 형성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼의 제조 방법.
- 제 12 항에 있어서,
상기 (a)단계 및 (b) 단계 사이에, 상기 기판(110)의 일면 또는 양면에 보호층(120-1,120-2)을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 다공성 박막을 갖는 태양광 실리콘 웨이퍼의 제조 방법.
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100677374B1 (ko) * | 2005-11-14 | 2007-02-02 | 준 신 이 | 박판 실리콘 기판을 이용한 다공성 실리콘 태양전지 및 그제조방법 |
| KR20090076035A (ko) * | 2008-01-07 | 2009-07-13 | 엘지전자 주식회사 | 표면 부동태화된 다공성 구조의 벌크형 태양전지와 그제조방법 |
| KR20110070539A (ko) * | 2009-12-18 | 2011-06-24 | 엘지디스플레이 주식회사 | 박막 태양전지 및 그 제조방법 |
| KR20120107389A (ko) * | 2011-03-21 | 2012-10-02 | 오씨아이 주식회사 | 기판 표면처리 공정을 이용한 자립형 실리콘 필름의 제조방법 |
| KR20140105095A (ko) | 2013-02-21 | 2014-09-01 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
| JP2015120632A (ja) * | 2006-11-14 | 2015-07-02 | サン−ゴバン グラス フランス | 多孔性層、その製造方法およびその用途 |
| KR20170089719A (ko) | 2016-01-27 | 2017-08-04 | 서강대학교산학협력단 | 염료감응 태양전지용 산란층, 및 이의 제조 방법 |
| KR20180040854A (ko) * | 2016-10-13 | 2018-04-23 | 한국에너지기술연구원 | 적층구조 박막 제조방법, 이에 의해 제조된 적층구조 박막 및 이를 이용한 반도체 소자 제조방법 |
| KR20180045587A (ko) * | 2016-10-26 | 2018-05-04 | 한국에너지기술연구원 | 태양전지 및 이의 제조방법 |
-
2019
- 2019-09-18 KR KR1020190114654A patent/KR102345237B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100677374B1 (ko) * | 2005-11-14 | 2007-02-02 | 준 신 이 | 박판 실리콘 기판을 이용한 다공성 실리콘 태양전지 및 그제조방법 |
| JP2015120632A (ja) * | 2006-11-14 | 2015-07-02 | サン−ゴバン グラス フランス | 多孔性層、その製造方法およびその用途 |
| KR20090076035A (ko) * | 2008-01-07 | 2009-07-13 | 엘지전자 주식회사 | 표면 부동태화된 다공성 구조의 벌크형 태양전지와 그제조방법 |
| KR20110070539A (ko) * | 2009-12-18 | 2011-06-24 | 엘지디스플레이 주식회사 | 박막 태양전지 및 그 제조방법 |
| KR20120107389A (ko) * | 2011-03-21 | 2012-10-02 | 오씨아이 주식회사 | 기판 표면처리 공정을 이용한 자립형 실리콘 필름의 제조방법 |
| KR20140105095A (ko) | 2013-02-21 | 2014-09-01 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
| KR20170089719A (ko) | 2016-01-27 | 2017-08-04 | 서강대학교산학협력단 | 염료감응 태양전지용 산란층, 및 이의 제조 방법 |
| KR20180040854A (ko) * | 2016-10-13 | 2018-04-23 | 한국에너지기술연구원 | 적층구조 박막 제조방법, 이에 의해 제조된 적층구조 박막 및 이를 이용한 반도체 소자 제조방법 |
| KR20180045587A (ko) * | 2016-10-26 | 2018-05-04 | 한국에너지기술연구원 | 태양전지 및 이의 제조방법 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Kuzma-Filipek외, ">16% thin-film epitaxial silicon solar cells on 70-cm2 area with 30m active layer, porous silicon back reflector, and Cu-based top-contact metallization", 2012년 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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