NL8420012A - Werkwijze voor het vervaardigen van zonnecellen. - Google Patents
Werkwijze voor het vervaardigen van zonnecellen. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8420012A NL8420012A NL8420012A NL8420012A NL8420012A NL 8420012 A NL8420012 A NL 8420012A NL 8420012 A NL8420012 A NL 8420012A NL 8420012 A NL8420012 A NL 8420012A NL 8420012 A NL8420012 A NL 8420012A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- coating
- substrate
- silicon
- nickel
- aluminum
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 50
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 124
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 101
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 98
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 78
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 77
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 77
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 61
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 61
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 40
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 229920001709 polysilazane Polymers 0.000 claims description 36
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 34
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 33
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 25
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 22
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 claims description 19
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 10
- RUFLMLWJRZAWLJ-UHFFFAOYSA-N nickel silicide Chemical compound [Ni]=[Si]=[Ni] RUFLMLWJRZAWLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910021334 nickel silicide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 3
- 239000002966 varnish Substances 0.000 claims description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims 2
- UMVBXBACMIOFDO-UHFFFAOYSA-N [N].[Si] Chemical compound [N].[Si] UMVBXBACMIOFDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 19
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 9
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 7
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008366 buffered solution Substances 0.000 description 2
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 2
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 2
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 2
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100035388 Beta-enolase Human genes 0.000 description 1
- 101000877537 Homo sapiens Beta-enolase Proteins 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003915 cell function Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005247 gettering Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 nitride silicon nitride Chemical class 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 235000015927 pasta Nutrition 0.000 description 1
- 229920000548 poly(silane) polymer Polymers 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
- H01L31/1868—Passivation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/288—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a liquid, e.g. electrolytic deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/0217—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/314—Inorganic layers
- H01L21/318—Inorganic layers composed of nitrides
- H01L21/3185—Inorganic layers composed of nitrides of siliconnitrides
-
- 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
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/02168—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties for the solar cells
-
- 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- 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
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/942—Masking
- Y10S438/948—Radiation resist
- Y10S438/95—Multilayer mask including nonradiation sensitive layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
» ο $ l u y ] z * VO 6454.
Titel: Werkwijze voor het vervaardigen van zonne-cellen.
De uitvinding heeft betrekking op de vervaardiging van foto-voltaische cellen en meer in het bijzonder op een goedkope methode voor het vervaardigen van een uit silicium bestaande zonnecellen, welke de combinatie van een gegalvaniseerde nikkelmetallisatie met een door 5 fosfine=.diffusie gevormde ondiepe junctie mogelijk maakt.
Tot nu toe heeft een gebruikte methode voor het vervaardigen van uit silicium bestaande zonnecellen de stappen omvat van het vormen van een PN-junctie door een geschikt doteermiddel in de voorzijde van een silicium-plaat of -lint te defunderen, een ohmsrooster-electrodepatroon in een 10 beschermende diëlectrische maskeerlaag, die op dat voorvlak is gevormd, te etsen, een nikkellaag op alle silicium, dat door het etsen is vrijgegeven, neer te slaan, op het nikkel een laag koper en tin aan te brengen, de rest van de diëlectrische maskeerlaag van het voorvlak te verwijderen, en een anti-reflectiebekleding op de nieuw vrijgemaakte 15 gedeelten van het voorvlak aan te brengen.Bij bekende methoden bestaat de diëlectrische maskeerlaag gewoonlijk uit een oxyde van silicium en geschiedt het aanbrengen van de nikkel- en koperlaag door resp. electrode-loze en electro-galvaniseermethoden. Het zonder electroden neerslaan van nikkel wordt gewoonlijk gevolgd door het verhitten van het .siliciumplaat je 20 tot een temperatuur van _+ 250°C om bij het nikkel/silicium scheidingsvlak nikkelsilicide te vormen opdat bij het nikkel een hechtend ohmscontact wordt gevormd. Het nikkel werkt als een diffusie-barrière voor de electro- \.
gegalvaniseerde uit koper bestaande geleidingslaag. Bij bekende methoden, waarbij gebruik wordt gemaakt van een nikkelmetallisatie, wordt de junctie 25 meer in het bijzonder gevormd tot een diepte van ongeveer 5 micron.
Cellen,welke zijn vervaardigd met minder diepe juncties b.v. juncties
O
met een diepte van +_ 3500 A}‘ weirdein onbevredigend geacht tengevolge van de toename in de keerlékstroom, welke werd veroorzaakt door een nikkel-diffusie gedurende het sinteren. Het probleem van de grotere keerlek-30 stroom kan worden verzacht door de juncties zodanig te vormen, dat zij in de gebieden onmiddellijk onder de nikkelmetallisatie· dieper zijn. Eet vormen van een getrapte junctie vereist evenwel of een gelijktijdige diffusie uit een gasatmosfeer en een gedoteerde SiO^-bron, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4J.52S24 of tenminste twee 35 achtereenvolgens uitgevoerde diffusies. Door elke wijze van het vormen 8420012 - 2 - van een getrapte junctie nemen de kosten toe. Verder heeft het vormen van een getrapte junctie uit de gedoteerde SiO^-bron de neiging te leiden tot een verslechtering, van de levensduur afhankelijke parameters (Voc en Jsc) en een dientengevolge optredende reductie in diffusie-lengten 5 en zonnecelrendement. Deze verslechtering heeft de neiging om met het oppervlak van het siliciumplaatje toe te nemen en is waargenomen in cellen, welke zijn vervaardigd uit monocristallijn volgens Czochralski (CZ) gegroeid silicium evenals bij cellen, welke zijn vervaardigd uit EFG-gegroeid silicium (waarbij het laatste type silicium de nei-10 ging heeft om aanmerkelijk meer cristallografische defecten te vertonen dan CZ-materiaal).
Op het moment van de onderhavige uitvinding werd op grote schaal onderkend, dat een uitgebreid gebruik van fotovoltaische zonnecellen afhankelijk was van de ontwikkeling van vervaardigingsmethoden, waarbij 15 betrouwbare zonnecellen met een omzetrendement van'10% of meer met. relatief geringe kosten konden worden vervaardigd. De kosten van zonnecellen hangen evenals bij andere half-geleiderinrichtingen af van de kosten van de uitgangsmaterialen en de kosten van het omzetten van de uitgangsmaterialen in het uiteindelijke product. De omzetting van silicium in siliciumzonne-20 cellen met een rendement van tenminste 10% bij geringe kosten kan niet geschieden zonder een geschikte junctie-vormingsmethode en een goedkope metallisatiemethode met hoog rendement.
Het voornaamste doel van de uitvinding is het verschaffen van een goedkope methode voor het vervaardigen van half-geleiderinrichtingen, 25 waarbij een siliciumnitride^bekleding wordt gebruikt, welke dient als een galvaniseermasker voor een selectieve electrode-galvanisering.
Een ander belangrijk doel is het verschaffen van een verbeterde goedkope methode voor het vervaardigen van fotovoltaische halfgeleider.-·· junctie-inrichtingen, waarbij een gekozen dielectrisch materiaal zowel 30 als een masker dient om een selectieve rooster-platering op de cel mogelijk te maken als wel dient als een anti-reflectie bekleding.
Weer een ander belangrijk oogmerk is het verschaffen van een werkwijze voor het vervaardigen van half geleidende zonnecellen, waarbij een laag van siliciumnitride als een masker voor metallisatie en'tevens 35 als een anti-reflectie bekleding dient.
Een verder belangrijk oogmerk is het verschaffen van een verbeterde goedkope methode voor het vervaardigen van zonnecellen uit EFG-silicium, 84 2 0 0 1 2 - 3 - waarbij omzetrendementen in het gebied van tenminste -10-12% -op een routinebasis kunnen worden· verkregen.
Een meer specifiek doel van de uitvinding is het verschaffen van een verbeterde werkwijze voor het vervaardigen van siliciumzonnècellen met
O
5 een betrekkelijk ondiepe junctie (een diepte van _+ 3500 A ) onder gebruik van een diffusie met één trap uit een dampfasebron voor het vormen van een diode-junctie en nikkelmetallisatis teneinde een ohms-roostercontact te vormen, waardoor een diffusie kan worden verkregen zonder dat de keerlekstroom bij cellen met nikkelmetallisaties, voorzien van juncties 10 met grotere diepte (_+ 5 micron of meer) waarneembaar wordt vergroot.
Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een verbeterde werkwijze voor het vervaardigen van silicium-zonnecellen, welke minder duur en meer betrouwbaar is dan de bekende methoden voor hetzelfde doel, waarbij gebruik wordt gemaakt van een nikkelmetallisatie voor het 15 vormen van ohmse contacten.
Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een zonnecel vervaardigingsprocedure van het beschreven type, waarbij gebruik wordt gemaakt van (1) een bekleding· van een anorganische verbinding van sili- } cium en stikstof als een metallisatie platteermasker en een anti-reflexie 20 bekleding, (2) fotolithografie voor de vorming van rooster-electrode patronen en (3) een bestuurde verhitting teneinde verschillende functies snel en op een doelreffende wijze tot stand te brengen waaronder (a) het verwijderen van de resterende fotolak, en (b) het omzetten van het silicium en stikstof bevattende materiaal in een stof met een aanmerkelijk 25 gereduceerde etssnelheid.
De bovenstaande oogmerken worden verkregen door een werkwijze, welke, bij de voorkeursuitvoeringsvorm daarvan, als toegepast bij de vervaardiging van silicium-zonnecellen, onder meer de volgende stappen omvat: (l)het diffunderen van fosfine in een silicium-lint van het p-type 30 teneinde een ondiepe junctie te vormen, (2) het aan de junctie-zijde van het lint vormen van een dunne bekleding van een polysilazaan (een vorm van siliciumnitridemet een relatief grote etssnelheid); (3) het vormen van een rooster-electrode-patroon in de polysilazaan bekleding door fotolithografie (onder gebruik van een geschikte fotolak-samenstelling 35 en etsing), (4) het thermisch behandelen van het silicium teneinde resterende lak te pyroliseren en de polysilazaan bekleding om te zetten in een vorm van siliciumnitride met een geringere etssnelheid, (5) het bekleden van de andere zijde van het siliciumlint met een aluminium-pasta, 8420012 - 4 - (6) het verhitten van het silicium teneinde het aluminium en silicium te legeren, (7) het plateren van het vrije silicium aan de beide zijden van het lint met nikkel, (8) het sinteren van het nikkel voor het vormen van een nikkelsilicide, en (9) het platteren van een extra metaal of extra 5 metalen op de met metaal beklede gedeelten van het silicium. Daarna kan het silicium verder worden verwerkt b.v. om het silicium gereed te maken voor verbinding met electrische ketens.
De initiële siliciumnitride Cpolysilazaan) bekleding wordt door plasma^neerslag gevormd en bezit drie belangrijke eigenschappen. In de 10 eerste plaats heeft in de toestand waarin het siliciumnitride wordt neergeslagen dit siliciumnitride een relatief geringe dichtheid en een etssnel-heid, welke voldoende groot is om een geschikte etsing van het rooster-patroon mogelijk te maken. In de tweede plaats scheurt de dunne silicium-nitridelaag tijdens de thermische behandeling en de legering van aluminium 15 en silicium niet. In de derde plaats neemt tengevolge van de thermische behandeling de etssnelheid van het siliciumnitride zo veel af, dat het als een masker kan dienen om een selectieve rooster-platering mogelijk te maken zonder dat de werking van de cel achteruit gaat.
De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder ver-20 wijzing naar de tekening, welke een aantal van de stappen toont, welke worden uitgevoerd bij het vervaardigen van zonnecellen overeenkomstig een voorkeurs-uitvoeringsvorm volgens de uitvinding. In de tekening zijn de dikten en diepten van de verschillende bekledingen en gebieden ter-wille van de illustratie niet precies overeenkomstig hun relatieve pro-25 porties aangegeven. Het is gebleken, dat het mogelijk is de voordelen van een junctie_vormingsmethode met hoog rendement te combineren met ' i een goedkope metallisatie-methode indien wordt voorzien in een diëlectrische laag, welke (a) gemakkelijk en nauwkeurig kan worden weggeëtst in de vorm van een gekozen metallisatae-patroon zonder dat een significante 30 etsing van het silicium plaatsvindt, (b) kan dienen als een masker voor het mogelijk maken van een selectieve metaal-platering voor de vorming van electroden, en (c) als een anti-reflectie-bekleding kan dienen. Men heeft vastgesteld, dat (1) siliciumdioxide, (2) een fosfosilicaat glas diffusie product, als beschreven in het Amerikaanse .octrooischrift 35 4J.52S24, en (3) een CVD-oxyde (een oxyde, verkregen door een chemisch damp neerslag proces) niet effectief zijn als een diëlectricum, dat kan dienen als een masker voor het vereenvoudigen van een geselecteerde pla- 8420012 - 5 - tering zonder dat de werking van de cel wordt gedegradeerd. Zoals evenwel is gebleken, kan door plasma neergeslagen siliciumnitride een dergelijke functie wel vervullen en biedt dit bovendien het voordeel, dat een betere antireflctie- bekleding wordt verkregen dan bij de genoemde oxiden 5 of het fosfosilicaat glas. In dit verband wordt opgemerkt, dat uit proeven is gebleken, dat een thermische oxidatie van een EFG-gegroeid sili-cium-lint na fosfine-diffusie leidt tot een fosfor- en/of verontreinigings-verdeling in het lint in een mate, waarbij de neiging bestaat, dat de werking van de cel op een ernstige wijze achteruit gaat. Anderzijds 10 hebben fosforsilicaat-glasfilms de neiging een onbestuurbaar grote ets-snelheid in een oxide-ertsoplossing te hebben en zijn zij niet effectief als met aal-platte er-maskers of als een anti-reflectie-bekleding. CVD oxiden hebben, wanneer zij uitsluitend als platteer-maskers worden gebruikt, de neiging tot krakeleren en scheuren.
15 De uitvinding is gebaseerd op het inzicht, dat siliciumnitride, indien dit op een bepaalde wijze wordt toegevoerd en gebruikt, kan bijdragen tot het verbeteren van de werking van silicium-zonnecellen met ondiepe junctie en/of het vereenvoudigen van het gebruik van andere celvervaardigings-stappen, b.v. een stap, waarbij de werking van de 20 cel wordt verbeterd of een metallisatiestap, . welke leidt tot de vorming van een electrode met een gekozen geometrie aan tenminste één oppervlak van de siliciumsubstraat.
Onder verwijzing naar de tekening heeft de voorkeurs-uitvoerings- vorm volgens de uitvinding betrekking op de vervaardiging van zonnecellen 25 uit een EFG-gegroeid silicium-lint van het p-type. Als een eerste eis van het proces, wordt één zijde (hierna de "voorzijde" genoemd) van een vooraf gereiningd EFG-silicium-lint 2 met een geleiding van het p-type onderworpen aan een fosfine-diffusie, waarvan is berekend, dat deze leidt tot een betrekkelijk ondiepe junctie 4, d.w.z. een junctie waarvan de 0 30 diepte is gelegen tussen ±.3000 en 5000 A, een gebied 6 met een geleiding van het N-type en een fosfosilicaat-glas 8. Bij deze voorkeurs-uitvoerings-vorm wordt de andere zijde (hierna genoemd de "achterzijde") van de substraat niet gemaskeerd tijdens de diffusie-stap, met het gevolg, dat een tweede junctie 4A met in hoofdzaak dezelfde diepte,nog een gebied 6A met 35 een geleiding van het N-type en een laag 8A van fosforsilicaat-glas aan die zijde van de substraat worden gevormd. De diffusie wordt beeindingd door een oven-afkoel-stap, welke dient als een getterbehandeling waarbij verontreinigingen aan het oppervlak van het lint worden gegetterd en 8420012 - 6 - waarbij zij door etsen kunnen worden verwijderd. De diffusie geschiedt
O
bij voorkeur bij een temperatuur, welke is gelegen tussen _+ 800 C en 1000°C en de overt-afkoel-getterbehandeling omvat het afkoelen van het lint tot een temperatuur van ongeveer 650° gedurende een periode, welke 5 is gelegen tussen ong. 1,5 en ong. 3,0 uur. Tijdens de oven-afkoel-getterbehandéLing wordt de siliciumsubstraat blootgesteld aan een atmosfeer van zuurstof en stikstof (in een volumeverhouding van lil.) .
Vervolgens wordt het fosforsilicaat glas 8 en 8A weggeëtst door dompe- ling in een gebufferde oplossing van 10NE^F(40%):lHF bij een temperatuur 10 gelegen tussen + 25°C en _+ 40°C. Bij de volgende stap wordt een dunne bekleding 10 van "polysilazaan", een vorm van siliciumnitride, op de voorzijde van het lint neergeslagen door het lint in een plasma reactia-kamer in aanwezigheid van gasbronnen van silicium, stikstof en waterstof te plaatsen en deze bronnen aan warmte en een geschikte spanning te 15 onderwerpen teneinde een polysilazaan-bekleding met een geschikte dikte op het silicium te verschaffen. De hier gebruikte uitdrukking "polysilazaan" betekent een vorm van siliciumnitride met een samenstelling, voorgesteld door de formule Si^N^H^,waarbij Si, N en H respectievelijk silicium, stikstof en waterstof zijn en x, y en z elk variëren van _+ 1,0 tot 1,3.
20 Deze polysilazaan (siliciumnitride) bekleding 10 heeft een betrekkelijk
O
hoge etssnelheid (ong. 1200A/minuut) in een gebufferd oxide-etsmiddel, zoals een oplossing van HF en NH F, en wordt volgens een betrekkelijk
** O
dunne laag nl. met een dikte gelegen tussen ong. 500 en ong. 1500 A, neergeslagen. Het silazaan wordt bij voorkeur verkregen in een plasma-25 reactiekamer, welke wordt verhit tot een temperatuur, gelegen tussen _+ 120°C en 200°C en wordt onderworpen aan een spanning, gelegen tussen _+ 450 en 600 volt, waarbij de gasbronnen van silaan, stikstof en waterstof silaan, stikstof en ammoniak zijn.
De volgende stap omvat het bekleden van de voorzijde van het lint 30 op een geschikte wijze bv. door sproeien met een negatieve fotolak 12.
In het gebruikelijke geval wordt de fotolak verhit om organische oplosmiddelen in de lak te verdrijven. Meer in het bijzonder vindt dit plaats door de fotolak te verhitten tot een temperatuur tussen 80 en 100°C gedurende een periode, gelegen tussen ong. 30 en ong. 60 minuten.
35 Vervolgens wordt de fotolak aan een geschikte straiings-energie- bron via een geschikt roosterpatroon-masker blootgesteld, zodat belichte gedeelten van de lak zullen polymeriseren. Het electrode-roosterpatroon 8420012 - 7 - komt meer in het bijzonder overeen met het in het Amerikaanse octrooi-schrift 3.686.036 aangegeven patroon met een aantal vingers. Daarna wordt de lak ontwikkeld door de lak in aanraking te brengen met één of meer geschikte oplossingen, welke dienen om de niet belichte gedeelten van de 5 lak te verwijderen, waarbij de belichte gedeelten 12a in tact blijven.
Vervolgens wordt de siliciumnitride-laag onderworpen aan een gebufferde oxide-etsing b.v. met ee" gebufferde oplossing van ÏONH^(40%):1HF teneinde het nitride in die gebieden weg te etsen, waar de lak is verwijderd en tevens de achterzijde van de substraat te reinigen.
10 Daarna wordt de substraat onderworpen aan een infrarode verwar ming, welke voldoende is om (1) de resterende lak door pyrolise te verwijderen en (2) het siliciumnitride van het polysilazaantype om te zetten in een vorm van siliciumnitride, welke dichterbij Si^N4 ligt en dichter is en een veel kleinere etssnelheid heeft, meer in het bijzonder ± 100
' O
15 of minder A/minuut, dan zoals oorspronkelijk neergeslagen- Bij deze verhittingsstap wordt de substraat verhit tot een temperatuur van ± 700 tot ± 800°C gedurende ongeveer 0,5 - 2,0 minuten teneinde de lak te pyro-liseren en het polysilazaan in de dichtere vorm van siliciumnitride om te zetten.
20 Daarna wordt de achterzijde van de substraat bekleed met een laag 14 van een aluminium-pasta. Deze stap wordt dan gevolgd door een tweede verhittingsstap. Bij de tweede verhittingsstap wordt de substraat gedurende ± 0,5 - 2,0 minuten verhit bij een temperatuur van ± 576 - 620°C om eventuele vluchtige of te pyroliseren organische componenten 25 van de pasta te verwijderen en het aluminium in de pasta met de silicium-substraat te legeren.
Opgemerkt wordt, dat het oorspronkelijk neergeslagen polysilazaan een brekingsindex van ± 2,0 heeft en deze neemt tot ± 2,1 toe wanneer het materiaal door de eerste bovenbeschreven verhittingsstap wordt ver- 30 dicht. Bij de tweede verhittingsstap legeert de aluminium-bekleding 14 met de achterzijde van de substraat teneinde het gebied 6A van het N-type om te zetten in een gebied van het p -type met een diepte van ± 1 tot ± 3 micron. Het p+-gebied 16 wordt gevormd zelfs in het geval, dat de achterzijde van de substraat geen gebied van het N-type omvat.
35 Aan het eind van de tweede van de bovengenoemde infrarood verhit- tingsstappen, wordt de substraat gereinigd door deze in water te dompelen en aan ultrasone trillingen te onderwerpen teneinde een overschot aan niet gelegeerd aluminium te verwijderen.
8420012 - 8 -
Daarna worden de beide zijden van de substraat geplateerd met nikkel, waarbij de nikkellaag 18 aan de achterzijde over het.gehele oppervlak van de aluminium-laag 14 wordt aangebracht en de nikkel“laag 20 aan de voorzijde over die gebieden wordt aangebracht waarvan de siliciumnitride-bekleding 5 is verwijderd. Het nikkel hecht zich niet aan de verdichte siliciumnitride-bekleding 10A, welke aan de voorzijde van de substraat overblijft. Het plateren van de nikkel-lagen kan op verschillende wijzen geschieden.
Bij voorkeur geschiedt het overeenkomstig een bekend nikkel-plateerproces zonder electroden b.v. een proces van het type, beschreven in het Ameri-10 kaanse octrooischrift nr 4.321.283.
Nadat het nikkel is aangebracht, wordt de substraat in stikstof of waterstof verhit tot een temperatuur en gedurende een tijd, welke voldoende zijn om de nikkellagen te sinteren en te veroorzaken, dat de nikkellaag 20 aan de voorzijde van de substraat met het naastgelegen 15 silicium reageert voor het vormen van een uit nikkelsilicide bestaand ohms-contact. Bij voorkeur wordt de substraat tot een temperatuur van _+ 300°C gedurende een periode gelegen tussen ongeveer 15 en _+ 40 minuten, verhit. Hierdoor verkrijgt men een nikkelsilicide-laag met een diepte van
O
_+ 300 A. De nikkellaag 18 aan de achterzijde vormt een legering met de 2 0 aluminium-laag.
Nadat het sinteren is voltooid, wordt het nikkel aan een etsing met salpeterzuur onderworpen teneinde een overschot aan nikkel van de beide zijden van de substraat te verwijderen. De verdichte siliciumnitride-film 10A is zeer bestendig voor de nikkel-etsoplossing en dient derhalve 25 als een masker om het zich daaronder bevindende silicium te beveiligen wanneer het overschot aan nikkel wordtuweggeëtst.
Daarna worden het nikkelsilicide en de nikkel/aluminium legeringen verder gemetalliseerd voor het verschaffen van geschikte contacten. Bij voorkeur, doch niet noodzakelijk, omvat deze verdere metallisatie het aan-30 brengen van een tweede laag nikkel op de nikkellagen aan de beide zijden van de substraat overeenkomstig één van de bekende methoden. Onmiddellijk daarna worden één of meer lagen van koper op het vrij liggende koper, aan de beide zijden van de substraat aangebracht voor een verbinding met de nikkellagen en het daardoor beveiligen hiervan tegen oxydatie. Het 35 koper kan door electrolytisch plateren worden aangebracht. Vervolgens kan de inrichting aan ander bekende behandelingen voor bekende doeleinden worden onderworpen en kan b.v. een laag van tin en soldeer achtereenvolgens op de eerder aangebrachte metaallagen worden gebracht.
8420012 - 9 -
De aluminium-pasta 14 omvat bij voorkeur aluminium-poeder in een vluchtig organisch materiaal, zoals terpineol, dat door verdamping kan worden verwijderd· Ofschoon de bekleding van aluminium-verf betrekkelijk dun is, wordt een groot gedeelte van het aluminium-poeder niet 5 gelegeerd doch blijft dit in plaats daarvan als een betrekkelijk broze laag na de tweede infrarood verhittingsstap achter. Dit overschot aan niet gelegeerd aluminium wordt bij voorkeur door ultrasoon reinigen in water verwijderd.
De nikkeletsing verwijdert niet slechts het overschot aan nikkel ^ doch ook een deel van de nikkel-aluminium-legering, die aan de achterzijde van de substraat tijdens het sinteren is gevormd. Na de nikkeletsstap wordt de voorzijde van de substraat gekenmerkt door een nikkelsilicide over het gehele oppervlak van het vooraf gekozen electrode-rooster-patroon, en een aluminium/nikkel legeringslaag, "die zich op een uit ^ aluminium bestaande electrodelaag aan de achterzijde van de substraat bevindt. Het siliciumnitride, dat aan de voorzijde van de substraat over-blijft, dient als een effectieve anti-reflectie-bekleding.
Hierna volgt een specifiek voorbeeld van de voorkeursmethode voor het realiseren van de uitvinding.
^ Voorbeeld.
Een siliciumlint met een geleiding van het p-type, vervaardigd volgens het EFG-proces en met een geleiding van ± 56ohm-cm wordt gereinigd door het lint te etsen in een oplossing van ENO3:HF (1:1) gedurende ± 3 minuten bij een temperatuur van ± 25°C. Daarna wordt het lint in 25 een diffusie-oven geplaatst en blootgesteld aan een continue stroom van een atmosfeer, welke zuurstof, stikstof en fosfine (PH^) bevat, bij een temperatuur van ± 900°C gedurende een periode van bij benadering 30 minuten. Daarna wordt de stroom fosfine beëindigd en laat men de oven afkoelen in een lucht- (zuurstof en stikstof) atmosfeer tot een temperatuur 2I“* van ± 650°C over een periode van ± 1,5 uur waarna het lint uit de oven wordt verwijderd.
In de diffusie oven vinden de volgende reacties plaats:
Si(s) + 02(g) -* Si02(s) 2PH3(g) + 402(g) -> P205(g) + 3H20(g) 35 P205(g) + Si02(s)-* (P205)x(Si02)y(s) 2P2°5^ + -* 4P(s) + 5Si02(s) waarbij (g) en (s) gasvormige en resp. vaste toestanden aangeven.
84 20 0 12 - 10 -
Het (P2^5^ 2) ' ^os^os^-*-^caat?^as · wordt van beide zijden van het lint verwijderd door het lint in een gebufferde HP-zuur oplossing, b.v. 10NH4F(40%):1EF gedurende een periode van ± 2 minuten te dompelen.
Daarna wordt het lint in een plasma-reactiekamer geplaatst en wordt de voorzijde van het lint gedurende een periode, gelegen tussen 3 5 tot 4 minuten, blootgesteld aan een mengsel van stikstof, ammoniak en silaangassen, welke door de reactiekamer worden gevoerd, en onderworpen aan een gelijkspanning van 500 volt, met het resultaat, dat de reactieve species van deze gassen reageren voor het vormen van een polysilazaan dat wordt voorgesteld door de formule Si^N waarbij x, y en z elk 10 ±1,0 tot 1,3 bedragen. Bij verwijdering uit de kamer bezit de voorzijde van het lint een siliciumnitride-bekleding van het polysilazaan type met
O
’ een dikte van ± 1000 A, welke bekleding een relatief hoge etssnelheid
> O
van ± 1000 A per minuut heeft bij onderdompeling in een gebufferde HF-etsoplossing. De polysilazaan-bekleding heeft ook een betrekkelijk geringe 15 dichtheid.
Daarna wordt op de voorzijde van het lint een laag van een negatieve fotolak aangebracht. Een negatieve lak, welke de voorkeur verdient, wordt op de markt gebracht onder de naam van Dynachem. De fotolak wordt gedurende ± 40-60 minuten bij een temperatuur van 85-90°C voorverhit teneinde te 20 veroorzaken, dat de fotolak zich stevig aan het silicium hecht. Deze foto-laklaag wordt dan bekleed met een masker volgens het patroon van een rooster-electrode met een aantal vingers b.v. een electrode met de vorm, aangegeven in het amerikaanse octrooischrift 3.686.036. Het roostermasker wordt dan gedurende bij benadering 5-7 sec. met ultraviolet licht bestraald teneinde 25 te veroorzaken, dat het belichte gedeelte van de siliciumnitride-bekleding polymeriseert. De fotolak wordt daarna ontwikkeld door contact met tolueen en propanol of andere geschikte chemicaliën. Dit ontwikkelingsproces verwijdert die gedeelten van de lak, welke niet zijn bestraald en derhalve niet zijn gepolymeriseerd.
30 Na het ontwikkelen van de lak wordt het lint blootgesteld aan een gebufferd oxyde-etsmiddel bestaande uit een oplossing van HF en NH^F. Het etsmiddel etst het nitride van die gedeelten van het voorvak van het lint weg van welke de lak is verwijderd. Het lint wordt gedurende 1-3 min. in het etsmiddel gehouden, hetgeen voldoende is aangezien het siliciumnitride
O
35 een etssnelheid van bij benadering 1200 A per minuut heeft.
Daarna wordt het silicium-lint door een infrarood verhitte zóne 8420012 - 11 - bij een temperatuur van ± 750°C gedurende ± 1,5 minuten gevoerd, hetgeen voldoende is om de resterende fotolak aan de voorzijde van het lint de pyroliseren en het polysilazaan door verwijdering van waterstof om te zetten in een stof, welke (a) dichter bij Si^N^ ligt en (b) een etssnel-
O
5 heid van slechts ± 20-70 A per minuut in een gebufferd oxyde-etsmiddel heeft. De siliciumnitride-bekleding is na de infrarood-verhitting betrekkelijk dicht vergeleken met door oorspronkelijk polysilasaan-bekleding.
De exacte samenstelling is niet bekend. Het is evenwel wel bekend, dat het materiaal nog steeds enige waterstof bevat. Het verdichtingsproces veroor-10 zaakt ook, dat de laag in dikte krimpt met bij benadering 10% en de brekingsindex van de laag toeneemt.
Na het verwijderen uit de infrarode verhittingszöne wordt de achterzijde van het lint bekleed met een aluminium^pasta bestaande uit kleine aluminium-deeltjes in een vluchtig organisch materiaal, dat terpineol omvat. 15 De pasta wordt als een betrekkelijk dunne laag aangebracht. Daarna wordt de substraat bij een temperatuur van ± 600°C gedurende ± 1,0 minuut aan een infrarode verhitting blootgesteld, teneinde de organische component van de aluminium-pasta te verwijderen en het resterende aluminium met het silicium te legeren. Tijdens deze legeringsstap wordt het gebied van het + 20 N-type aan de achterzijde van het lint om gezet in een p -gebied.
Na verwijdering uit de infrarode verhittingszöne wordt het silicium-lint gedurende ± 1-3 minuten aan een ultrasone reiniging in water onderworpen teneinde eventueel niet gelegeerd aluminium te verwijderen. Bij verwijdering uit het ultrasone reinigingsbad bezit het siliciumlint een zich 25 daaraan hechtende aluminium laag met een dikte van ± 1-3 micron, welke in aanraking is met een p+-gebied, zoals bij 16 in de tekening is aangegeven.
Daarna worden de beide zijden van het silicium-lint met een laag nikkel bekleed overeenkomstig de werkwijze, beschreven in het genoemde amerikaanse octrooischrift 4321283. Meer in het bijzonder worden de beide 30 zijden van het silicium-lint met een nikkellaag bekleed door het lint in een waterig bad van nikkelchloride en ammoniumfluoride bij een pH van ± 2,9 en bij benadering de kamertemperatuur gedurende ± 2-4 minuten onder te dompelen; daarna wordt het lint aan een sintering in een oven bij een temperatuur van 300°C in een stikstofatmosfeer gedurende een periode van 35 ± 25 minuten onderworpen, waardoor nikkel aan de voorzijde van het lint met het naast gelegen vrijliggende. silicium reageert voor het vormen van een uit nikkelsilicide bestaand ohms—contact, terwijl het nikkel aan de achterzijde een legering met de zich daar onder bevindende aluminium-laag 8420012 - 12 - vormt. Opgemerkt wordt, dat op het siliciumnitride, dat op de eerste zijde van het lint achterblijft, geen nikkellaag wordt neergeslagen.
Het lint wordt dan ondergedompeld in een etsoplossing bestaande uit HNO^ en daarin gedurende een periode van bij benadering 1-2 minuten 5 gehouden teneinde een overschot aan nikkel vanaf de beide zijden van het lint te verwijderen. Bij het verwijderen uit dit bad heeft het nikkel aan de voorzijde van het lint in wezen de vorm van een nikkelsilicide.
Na het verwijderen van het nikkel-etsmiddel wordt het lint opnieuw aan een ultrasone reiniging in water onderworpen om alle resten te 10 verwijderen. Daarna wordt een tweede nikkel-plateersamenstelling op de gematalliseerde-gedeelten- van de beide zijden van het lint overeenkomstig de boven voor de initiële nikkelplatering beschreven wijze aangebracht.
Zo spoedig mogelijk nadat de tweede nikkelplateerstap is voltooid, wordt een laag van electrodeloos koper op de. gemetalliseerde gedeelten 15 van de twee zijden van het lint aangebracht. Dit wordt gevolgd door een tweede laag van langs electrolytische weg neergeslagen koper, dat op de .'gemetalliseerde gedeelten aan de beide zijden van het lint wordt aangebracht. ELj een electrolytische platering wordt gebruik gemaakt van een stroom van 15 amp. en een plateerperiode van 15 minuten. Daarna wordt een laag tin 20 langs electrolytische weg op elke koperlaag neergeslagen door het lint gedurende 10 minuten bij een stroom van 10 amp. in een electrolytisch tinbad te dompelen.
Vervolgens wordt de gereed zijnde cel gedompeld in een soldeer-bad met 62% tin, 36% lood en 2% zilver om een soldeerlaag over de tin-25 bekledingen aan te brengen.
Men heeft vastgesteld, dat zonnecellen, die overeenkomstig het bovenstaande voorbeeld zijn vervaardigd uit EFG -gegroeide linten normaliter omzetrendementen van 10-13% vertonen. Het siliciumnitride, dat op de voorzijde van de uiteindelijke inrichtingen overblijft, dient als een 30 effectieve anti-reflectie-bekleding.ln dit verband wordt opgemerkt, dat, zoals reeds is vermeld, de siliciumnitride-bekleding tijdens de thermische behandeling daarvan of tijdens de thermische behandeling, welke plaats vindt bij de aluminium-legeringsstap, niet scheurt.
Voorts is vastgesteld, dat de bovenbeschreven fosfine-diffusie 35 gevolgd door een oven koel rgétfcerbehandeling de neiging heeft waarden van van de levensduur afhankelijke parameters (V en J ), die nodig zijn UL Qw voor omzetrendementen in het gebied van 10%-13% te behouden.
Zoals reeds is opgemerkt is voor het combineren van de voordelen 8420012 - 13 - van (1) een junctie-vormingsmethode met hoog rendement, waarbij gebruik wordt gemaakt van een fosfine-diffusie teneinde een ondiepe junctie te verschaffen plus een ovenafkoeling voor getterdoeleinden en (2) een goedkope metallisatiemethode een diëlectricum nodig is, dat als een masker 5 kan dienen voor het verschaffen van een selectieve platering zonder dat de werking van de cel wordt gedegradeerd. Het plasma-neergeslagen siliciumni-tride voldoet aan deze eis en biedt bovendien het voordeel, dat hiermede een zeer doeltreffende anti-reflectie-bekleding wordt verkregen. Bovendien is er omdat de niet verdichte polysilazaan-bekleding een grote etssnelheid 10 heeft en derhalve slechts gedurende een korte tijd aan het etsmiddel behoeft te worden'blootgesteld . weinig of geen kans, dat de fotolak door het etsmiddel wordt weggetild met een dientengevolge optredend verlies aan nauwkeurigheid bij het etsen van het rooster-electrodepatroon in de polysilazaan-bekleding.
15 Een verder voordeel van de bovenbeschreven siliciumnitride- neerslag- en thermische behandelingsmethode is, dat de geplateerde metalen niet door de anti-reflectie-bekleding worden bekleed zoals bij andere zonnecel-fabricage-processen. Er wordt voorts op gewezen, dat de silicium-nitride-bekleding wordt neergeslagen in plaats van wordt gevormd door een 20 omzetting van het sterk gedoteerde N+-silicium d.w.z. het silicium met grote geleiding, zoals b.v. optreedt wanneer een anti-reflectie-bêkleding wordt gevormd door chemische kleuring,waarbij siliciumfluoride kleur A/R-bekleding of wanneer een uit siliciumnitride bestaande anti-reflectie-bekleding wordt gevormd door thermische nitrering (zie het Amerikaanse 25 octrooischrift 4266.985 voor de vorming van directe thermische nitride-films) .
Verder schijnt het zo te zijn, dat de thermische behandeling van het siliciumnitride tijdens de aluminium legeringsstap leidt tot een verbetering van de werking van het zonnecel-product door dat de 30 oppervlakte hercombinatie-snelheid wordt verlaagd.
Natuurlijk is het proces volgens de uitvinding niet beperkt tot de verwaardiging van zonnecellen uit EFG-substraten. Zo kunnen b.v.ook siliciumsubstraten, afkomstig uit CZ-gegroeide lichamen of gegroeid uit de smelt door andere methoden worden gebruikt voor het vormen van zonne-35 cellen-met relatief hoog vermogen volgens de uitvinding.Voorts kan de uitvinding worden toegepast op siliciumsubstraten, welke niet bestaan uit linten en welke niet vlak zijn, b.v. cirkelvormige lichamen van silicium of silicium in vormen met een gebogen of polygonale dwarsdoorsnede-configuratie.
8*20012 - 14 -
De bovenbeschreven siliciumnitride-behandelingsstappen kunnen worden toegepast bij de vervaardiging van andere typen half-geleiderin-richtingen. Verder kan de thermische siliciumnitride-behandeling worden uitgevoerd zonder een gelijktijdige pyrolyse van de lak aangezien de 5 laatste kan worden verwijderd door chemische middelen onmiddellijk nadat de polysilazaan-bekleding in de vorm van een gekozen rooster-electrode-patroon is geëtst en voor de thermische behandeling van de polysilazaan· bekleding. Voorts kan de substraat t.a.v. geleiding en specifieke weerstand worden getest onmiddellijk nadat het fosforsilicaat-glas is geëtst of, 10 indien de lak wordt verwijderd nadat de polysilazaan-bekleding is geëtst, onmiddellijk nadat de lak is afgestroopt doch voordat een aluminium platering heeft plaatsgevonden.
Een andere modificatie omvat het aanbrengen van de aluminium-pasta op de achterzijde van de substraat nadat die initiële siliciumnitride-15 bekleding is geëtst, doch voordat deze is verdicht door verhitting, waarna gebruik wordt gemaakt van een enkele verhittingsstap om 'tegelijkertijd (a) de resterende lak te pyrolyseren, (b) de vloeibare pasta-drager te verdampen teneinde de bekleding van aluminium te drogen, (c) het aluminium en silicium te legeren, en (d) de polysilazaan-bekleding te modiferen 20 in een dichtere vorm van siliciumnitride met een kleinere etssnelheid.
Het bovenstaande kan worden verkregen door de substraat na het aanbrengen van de aluminiumpasta te verhitten tot een temperatuur, welke is gelegen tussen ± 700 en 850°C, bij voorkeur tussen ± 805 en ±..825°C en wel gedurende een periode van± 2-6 minuten. Bij deze modificatie wordt de substraat,
OC
als bovenbeschreven, ultrasoon gereinigd nadat de enkele verhittingsstap is voltooid, waarna de nikkelplateer- en daarop volgende: metalli-satiestappen kunnen worden uitgevoerd zoals boven is beschreven. Een verdere voor de hand liggende modificatie bestaat daarin, dat de achterzijde van de substraat tijdens de diffusie-junctie-vormingsstap wordt ΟΛ gemaskeerd teneinde de vorming van de junctie 4A en het gebied 6Ά van het O.
N-type te beletten. In een dergelijk geval wordt een P’-gebied, als aangegeven bij 16, nog steeds gevormd wanneer de aluminium-laag 14 met de siliciumsubstraat wordt gelegeerd.
Binnen het kader van de uitvinding kunnen ook nog andere oc ... + wijzigingen worden aangebracht zoals b.v. het vormen van het p -achter-gebied van de cel onder gebruik van met een vlam gesproéid aluminium i.p.v. een aluminium verf of door gebruik te maken van andere methoden voor het aanbrengen van de tweede en volgende bekledingen van nikkel en/of bekleding (en) van koper, of het vormen van de junctie door. ionenimplantatie.
84 20 0 1 2 - 15 -
De in de hierna volgende conclusies gebruikte uitdrukking "polysila-zaan" betekent een siliciumnitride-samenstelling, welke (a) wordt voorgesteld door de fomules Si N H , waarbij x, y en z elk zijn gelegen x y z tussen ± 1,0 en ±1,3, (b)een etssnelheid in een gebufferde oxyde-ets-5 oplossing van HF en NH^F heeft, welke tenminste ± 10 maal groter is dan de etssnelheid van de verdichte siliciumnitride-bekleding in dezelfde etsoplossing, en (c) door verhitting kan worden omgezet in een dichtere vorm van siliciumnitride.
8420012
Claims (24)
1. Werkwijze voor het vervaardigen van een vaste-toestandshalfgeleider-inrichting, met het kenmerk, dat (a) wordt voorzien in een siliciumsub-straat met eerste en tweede tegenover elkaar gelegen oppervlakken, (b) in de substraat bij het eerste oppervlak een- PN-junctie wordt gevormd, 5 (c) op het eerste oppervlak een polysilazaan-bekleding met een relatief grote etssnelheid ten opzicht van een gekozen etsmiddel wordt gevormd, (d) de siliciumnitride bekleding met een naastgelegen bekleding van een fotolak-materiaal wordt bekleed, (e) de fotolak-bekleding aan stralingsenergie wordt blootgesteld via een masker, dat een vooraf-10 bepaald twee dimensionaal patroon bepaalt, (f) de fotolak chemisch wordt ontwikkeld zodat gekozen gedeelten van de lak van de polysilazaan-bekleding overeenkomstig het voorafbepaal.de patroon worden verwijderd, (g) die gedeelten van de polysilazaan-bekleding worden verwijderd, die niet door de fotolak zijn bekleed, zodat gekozen gedeelten 15 van het eerste oppervlak aan de atmosfeer worden vrijgegeven,. (h) de siliciumsubstraat bij een zodanige temperatuur en gedurende een zodanige tijd wordt verhit, dat (1) het fotolak-materiaal door pyro-lyse wordt verwijderd en (2) de polysilazaan-bekleding zodanig wordt gemodifeerd, dat deze een relatief geringe etssnelheid ten opzichte 20 van het gekozen etsmiddel heeft, (j) een bekleding van aluminium op het tweede tegenovergelegen oppervlak wordt aangebracht, (k) de siliciumsubstraat tot een zodanige temperatuur en gedurende een zodanige tijd wordt verhit, dat het uit aluminium bestaande bestanddeel van de aluminium-bekleding met het silicium lint legeert, (1) een nikkel-25 bekleding op de gekozen gedeelten van het eerste oppervlak wordt aangebracht, (m) de nikkel bekleding wordt gesinterd, zodat het nikkel en silicium reageren teneinde aan het scheidingsvlak daartussen een nikkel-silicide te vormen, (n) de nikkel-bekleding in aanraking wordt gebracht met een etsmiddel om niet-gebonden nikkel te verwijderen, en 30 (o) op de nikkel-bekleding koper als een bekleding wordt aangebracht.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de substraat uit silicium van het P-type bestaat en de junctie wordt gevormd door _ fosfor in het eerste zijvlak te diffunderen tot een diepte van ^5 0 ± 3000 tot ± 4000 A bij een temperatuur, welke is gelegen tussen 8420012 - 17 - ± 800°C en 1000°C, en de diffusie wordt beëindigd door de substraat af te koelen tot een temperatuur van ± 650°C over een periode, welke ligt tussen ± 1,5 en ± 3,0 uur, in een atmosfeer, welke zuurstof en stikstofgas bevat.
3. Werkwijze volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat de polysilazaan- O 5 bekleding wordtgevormd met een dikte,· gelegen tussen ±500 en ± 1500 A.
4. Werkwijze volgens conclusie 3 met net kenmerk, dat de polysilazaan-bekleding wordt gevormd door de substraat in een plasma-reactiekamer in aanwezigheid van gasbronnen van silicium, stikstof en waterstof te plaatsen en deze gasbronnen aan een temperatuur, gelegen tussen 10 ±120°C en ± 200°C en een spanning, gelegen tussen ± 450 en 600 volt te onderwerpen.
5. Werkwijze volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat de polysilazaan-bekleding wordt voorgesteld door de formule Si^N H^, waarbij x=l en y en z elk variëren van ±1,0 tot ±1,3.
6. Werkwijze volgens conclusie 5 met het kenmerk, dat tijdens de eerstgenoemde verhittingsstap de eerste bekleding wordt omgezet in een samenstelling, die waterstof bevat doch meer gelijkt op Si^N^.
7. Werkwijze volgens conclusie 5 met het kenmerk, dat voor de eerste verwarmingsstap de eerste bekleding een etssnelheid in het gekozen 20 etsmiddel heeft, welke tenminste 10 maal groter is dan de etssnelheid daarvan na de verhitting.
8. Werkwijze volgens conclusie 7 met het kenmerk, dat de substraat door infrarode verwarmingsorganen wordt verhit.
9. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat.ce aluminium-25 bekleding wordt gevormd door gedeelten van de substraat te bekleden met een aluminiumpasta, welke deeltjes aluminium in een vluchtige vloeibare drager omvat.
10. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de substraat uit silicium van het P-type bestaat, de PN-junctie wordt gevormd door 30 een diffusieproces, waarbij bij het tweede oppervlak een gebied met een geleiding van het N-type wordt gevormd, en het gebied met een geleiding met het N-type in een gebied van het p -type wordt omgezet wanneer de aluminium-bekleding met de substraat wordt gelegeerd.
11. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de substraat 35 de vorm heeft van een in hoofdzaak vlak lint.
12. Werkwijze voor het vervaardigen van een zonnecel onder gebruik van een siliciumsubstraat met eerste en tweede tegenover elkaar gelegen zijvlakken gekenmerkt door: 8420012 - 18 - het vormen van een ondiepe PN-junctie bij het eerste zijvlak van de substraat, het op het eerste zijvlak vormen van een eerste bekleding, welke is gekenmerkt door een betrekkelijk grote etssnelheid ten opzichte van een gekozen etsmiddel en welke de samenstelling Si^N^H^ 5 heeft, waarbij x, y en z elk een waarde hebben, gelegen tussen ± 1,0 en ± 1,3, de eerste bekleding wordt bekleed met een tweede, thermisch te degraderen etsbestendige bekleding, die een electrode patroon bepaalt, dat gekenmerkt is door een aantal vingerachtige elementen, die gedeelten van de eerste bekleding worden verwijderd 10 die niet door de tweede bekleding zijn bedekt, zodat gekozen gedeelten van het eerste oppervlak aan de omgevende atmosfeer worden: vrijgegeven, het tweede zijvlak met aluminium wordt bekleed, de substraat wordt verhit teneinde (a) de tweede thermisch te degraderen bekleding pyrolytisch te verwijderen, (b) het aluminium met de substraat te 15 legeren, en (c) de eerste bekleding zodanig te modiferen dat deze een samenstelling heeft, welke meer overeenkomt met een bekleding met de samenstelling Si^N^ en gekenmerkt is door een relatief kleine etssnelheid ten opzichte van het gekozen etsmiddel, en op de eerste en tweede oppervlakken een nikkel-bekleding wordt aangebracht.
13. Werkwijze volgens conclusie 12 met het kenmerk, dat de substraat uit silicium van het P-type bestaat en de junctie wordt gevormd door - O fosfor in het eerste zijvlak tot een diepte van ± 3000 tot ± 4000 Ά te diffunderen bij een temperatuur, gelegen tussen ± 800°C en ± 1000°C, en de diffusie wordt beëindigd door de substraat tot een 25 temperatuur van ± 650°C af te koelen over een periode, gelegen tussen ± 1,5 en±3,0 uur in een atmosfeer, welke zuurstof en stikstofgas bevat.
14. Werkwijze volgens conclusie 12 met het kenmerk, dat de polysilazaan- O bekleding wordt gevormd met een dikte, gelegen tussen ± 500 en ± 1500 A.
15. Werkwijze volgens conclusie 12 met het kenmerk, dat de polysilazaan-· 30 bekleding wordt gevormd door de substraat in een plasma-reactiekamer in aanwezigheid van gasbronnen van silicium, stikstof en waterstof te brengen en deze gasbronnen aan een temperatuur, gelegen tussen ± 120°C en 200°C en een spanning, gelegen tussen ± 450 en 650 volt, te onderwerpen.
16. Werkwijze volgens conclusie 12 met het kenmerk, dat de polysilazaan-bekleding wordt voorgesteld door de formule Si^N^H^, waarbij x=l en y en z elk variëren van ± 1,0 tot ± 1,3. 8420012 - 19 -
17. Werkwijze volgens conclusie 12 met het kenmerk, dat tijdens het verhitten de eerste bekleding wordt omgezet in een samenstelling, welke meer gelijkt op Si^N^
18. Werkwijze volgens conclusie 12 met het kenmerk, dat vóór het ver-^ hitten de eerste bekleding een etssnelheid in het gekozen etsmiddel heeft, welke tenminste 10 maal groter is dan de etssnelheid daarvan na het verhitten.
19. Werkwijze volgens conclusie 12 met het kenmerk, dat de substraat door infrarode verwarmingsorganen wordt verhit. 1 o
20. Werkwijze volgens conclusie 12 met het kenmerk, dat de aluminium— bekleding wordt gevormd door gedeelten van de substraat te bekleden met een aluminium-pasta, welke deeltjes aluminium in een vluchtige vloeibare drager omvat.
21. Werkwijze voor het vervaardigen van een vaste-toestandshalfgeleider- 15 inrichting met het kenmerk, dat wordt voorzien in een siliciumsubstraat met eerste en tweede tegenover elkaar gelegen oppervlakken, in de substraat bij het eerste oppervlak een PN-junctie wordt gevormd, op het eerste oppervlak een polysilazaan-bekleding wordt gevormd, de polysilazaan-bekleding met een hechtende bekleding van een fotolak wordt 90 , bekleed, de fotolak zodanig wordt behandeld, dat gedeelten van de fotolak van gekozen gedeelten van de polysilazaan-bekleding worden verwijderd teneinde een voorafbepaald 2-dimensionaal electrode-patroon te bepalen, die gedeelten van de polysilazaan-bekleding worden verwijderd, die niet door de fotolak zijn bedekt, zodat gekozen ge- pc deelten van het eerste oppervlak aan de atmosfeer worden vrijgegeven in een gekozen volgorde plaatsvinden (a) het verwijderen van resterende lak, (b) het vormen van een aluminiumlaag op het tweede tegenover gelegen oppervlak, welke laag met de siliciumsubstraat wordt gelegeerd, en (c) het omzetten van de polysilazaan-bekleding in een samenstel-30 ling van silicium en stikstof met een relatief kleine etssnelheid ten opzichte van het gekozen etsmiddel, een nikkel-bekleding op de gekozen gedeelten van het eerste oppervlak wordt aangebracht, de nikkel-bekleding wordt gesinterd, zodat het nikkel en het silicium met elkaar reageren om aan het scheidingsvlak daarvan een nikkelsilicide te vormen, de nikkel-bekleding in contact wordt gebracht met een etsmiddel om niet-gebonden nikkel te verwijderen, en op de nikkel-bekleding een koper-bekleding wordt aangebracht.
22. Werkwijze voor het vervaardigen van een vaste-toestandshalfgeleider inrichting met het kenmerk, dat wordt voorzien in het siliciumsubstraat 8420012 - 20 - met tenminste eerste en tweede tegenover elkaar gelegen oppervlakken, in de substraat bij het eerste oppervlak een PN-junctie wordt gevormd, op het eerste oppervlak een bekleding van een anorganische verbinding, die silicium^ stikstof en waterstof bevat en een betrekkelijk grote 5 etssnelheid ten opzichte van een gekozen etsmiddel bezit, wordt gevormd, de anorganische verbindingsbekleding met een zich daaraan hechtende bekleding van een fotolakmateriaal wordt bekleed, de fotolak—bekleding zodanig wordt behandeld, dat gedeelten van de lak van gekozen gedeelten van de anorganische verbindingsbekleding worden verwijderd overeenkomstig 10 een- voorafbepaald 2-dimentionaal patroon, die gedeelten van de anorganische verbindingsbekleding worden verwijderd, die niet door de fotolak zijn bekleed, zodat gekozen gedeelten van het eerste oppervlak aan de atmosfeer worden vrijgegeven en in een gekozen volgorde plaatsvinden (a) het verwijderen van resterende lak en (b) het omzetten 15 van de anorganische verbindingsbekleding e.e.a. zodanig, dat deze wordt verdicht en een relatief kleine etssnelheid t.o.v. het gekozen etsmiddel bezit.
23. Werkwijze volgens conclusie 22 met het kenmerk, dat het verwijderen van de resterende lak en het omzetten van de anorganische verbindings- 20 bekleding geschiedt door de bekleding tot een gekozen temperatuur te verhitten.
24. Werkwijze volgens conclusie 22 met het kenmerk, dat op de gekozen gedeelten van het eerste oppervlak een metaal-bekleding wordt aangebracht, en de metaal-bekleding zodanig wordt behandeld, dat het metaal 25 en het silicium met elkaar reageren voor het vormen van een ohms-scheidingsvlak. 8420012
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US45662183 | 1983-01-10 | ||
| US06/456,621 US4451969A (en) | 1983-01-10 | 1983-01-10 | Method of fabricating solar cells |
| PCT/US1984/000012 WO1984002805A1 (en) | 1983-01-10 | 1984-01-06 | Method of fabricating solar cells |
| US8400012 | 1984-01-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8420012A true NL8420012A (nl) | 1984-11-01 |
Family
ID=23813498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8420012A NL8420012A (nl) | 1983-01-10 | 1984-01-06 | Werkwijze voor het vervaardigen van zonnecellen. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4451969A (nl) |
| EP (1) | EP0134232B1 (nl) |
| JP (1) | JPS60500392A (nl) |
| AU (1) | AU554909B2 (nl) |
| CA (1) | CA1238480A (nl) |
| DE (1) | DE3490007T1 (nl) |
| GB (1) | GB2142777B (nl) |
| IL (1) | IL70639A (nl) |
| IN (1) | IN160262B (nl) |
| NL (1) | NL8420012A (nl) |
| WO (1) | WO1984002805A1 (nl) |
Families Citing this family (61)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58220477A (ja) * | 1982-06-16 | 1983-12-22 | Japan Solar Energ Kk | 太陽電池の製造方法 |
| FR2579832B1 (fr) * | 1985-03-26 | 1987-11-06 | Centre Nat Etd Spatiales | Procede d'allegement de cellules solaires et cellules ainsi obtenues |
| EP0218117A3 (en) * | 1985-10-11 | 1989-11-23 | Allied Corporation | Cyclosilazane polymers as dielectric films in integrated circuit fabrication technology |
| JPS632330A (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-07 | Fujitsu Ltd | 化学気相成長方法 |
| US4770974A (en) * | 1986-09-18 | 1988-09-13 | International Business Machines Corporation | Microlithographic resist containing poly(1,1-dialkylsilazane) |
| JPS6377052A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-07 | インタ−ナショナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−ション | レジスト組成物 |
| US4769086A (en) * | 1987-01-13 | 1988-09-06 | Atlantic Richfield Company | Thin film solar cell with nickel back |
| JPS63222075A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-14 | 日本鋼管株式会社 | 高密度焼結体の製造方法 |
| WO1989000341A1 (en) * | 1987-07-07 | 1989-01-12 | Mobil Solar Energy Corporation | Method of fabricating solar cells with anti-reflection coating |
| US4751191A (en) * | 1987-07-08 | 1988-06-14 | Mobil Solar Energy Corporation | Method of fabricating solar cells with silicon nitride coating |
| US4863755A (en) * | 1987-10-16 | 1989-09-05 | The Regents Of The University Of California | Plasma enhanced chemical vapor deposition of thin films of silicon nitride from cyclic organosilicon nitrogen precursors |
| US5011567A (en) * | 1989-12-06 | 1991-04-30 | Mobil Solar Energy Corporation | Method of fabricating solar cells |
| US5110369A (en) * | 1990-10-24 | 1992-05-05 | Mobil Solar Energy Corporation | Cable interconnections for solar cell modules |
| US5151377A (en) * | 1991-03-07 | 1992-09-29 | Mobil Solar Energy Corporation | Method for forming contacts |
| US5262273A (en) * | 1992-02-25 | 1993-11-16 | International Business Machines Corporation | Photosensitive reactive ion etch barrier |
| US5270151A (en) * | 1992-03-17 | 1993-12-14 | International Business Machines Corporation | Spin on oxygen reactive ion etch barrier |
| US5215861A (en) * | 1992-03-17 | 1993-06-01 | International Business Machines Corporation | Thermographic reversible photoresist |
| JP2791525B2 (ja) * | 1992-04-16 | 1998-08-27 | 三菱電機株式会社 | 反射防止膜の選定方法およびその方法により選定された反射防止膜 |
| US5270248A (en) * | 1992-08-07 | 1993-12-14 | Mobil Solar Energy Corporation | Method for forming diffusion junctions in solar cell substrates |
| TW349185B (en) * | 1992-08-20 | 1999-01-01 | Sony Corp | A semiconductor device |
| KR100276047B1 (ko) * | 1992-12-29 | 2000-12-15 | 이데이 노부유끼 | 레지스트패턴형성방법 및 박막형성방법 |
| US5543333A (en) * | 1993-09-30 | 1996-08-06 | Siemens Solar Gmbh | Method for manufacturing a solar cell having combined metallization |
| US5411897A (en) * | 1994-02-04 | 1995-05-02 | Mobil Solar Energy Corporation | Machine and method for applying solder paste to electronic devices such as solar cells |
| US5478402A (en) * | 1994-02-17 | 1995-12-26 | Ase Americas, Inc. | Solar cell modules and method of making same |
| US5476553A (en) * | 1994-02-18 | 1995-12-19 | Ase Americas, Inc. | Solar cell modules and method of making same |
| JP2771472B2 (ja) | 1994-05-16 | 1998-07-02 | 松下電器産業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| KR100416739B1 (ko) * | 1997-01-31 | 2004-05-17 | 삼성전자주식회사 | 실리콘 태양전지의 제조방법 |
| JP3772456B2 (ja) * | 1997-04-23 | 2006-05-10 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池及びその製造方法、半導体製造装置 |
| US6121133A (en) | 1997-08-22 | 2000-09-19 | Micron Technology, Inc. | Isolation using an antireflective coating |
| US6294459B1 (en) | 1998-09-03 | 2001-09-25 | Micron Technology, Inc. | Anti-reflective coatings and methods for forming and using same |
| US6444588B1 (en) * | 1999-04-26 | 2002-09-03 | Micron Technology, Inc. | Anti-reflective coatings and methods regarding same |
| CN100401532C (zh) * | 2001-11-26 | 2008-07-09 | 壳牌阳光有限公司 | 太阳能电池及其制造方法 |
| US20060054594A1 (en) * | 2002-12-03 | 2006-03-16 | Herbert Lifka | Method for the manufacture of a display |
| US7021735B2 (en) * | 2003-03-28 | 2006-04-04 | Lexmark International, Inc. | Reduction of color plane alignment error in a drum printer |
| US7339110B1 (en) * | 2003-04-10 | 2008-03-04 | Sunpower Corporation | Solar cell and method of manufacture |
| US7455787B2 (en) * | 2003-08-01 | 2008-11-25 | Sunpower Corporation | Etching of solar cell materials |
| US8502064B2 (en) * | 2003-12-11 | 2013-08-06 | Philip Morris Usa Inc. | Hybrid system for generating power |
| JP4401158B2 (ja) * | 2003-12-16 | 2010-01-20 | シャープ株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| US7749406B2 (en) * | 2005-08-11 | 2010-07-06 | Stevenson David E | SiOx:Si sputtering targets and method of making and using such targets |
| US7790060B2 (en) * | 2005-08-11 | 2010-09-07 | Wintek Electro Optics Corporation | SiOx:Si composite material compositions and methods of making same |
| US7658822B2 (en) * | 2005-08-11 | 2010-02-09 | Wintek Electro-Optics Corporation | SiOx:Si composite articles and methods of making same |
| JP4950800B2 (ja) * | 2006-08-25 | 2012-06-13 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| NL2000999C2 (nl) * | 2007-11-13 | 2009-05-14 | Stichting Energie | Werkwijze voor het fabriceren van kristallijn silicium zonnecellen met gebruikmaking van co-diffusie van boor en fosfor. |
| JPWO2009133607A1 (ja) * | 2008-04-30 | 2011-08-25 | 三菱電機株式会社 | 光起電力装置の製造方法 |
| EP2141750B1 (en) * | 2008-07-02 | 2013-10-16 | Rohm and Haas Electronic Materials LLC | Method of light induced plating on semiconductors |
| TWI389322B (zh) * | 2008-09-16 | 2013-03-11 | Gintech Energy Corp | 具有差異性摻雜之太陽能電池的製造方法 |
| US20100075261A1 (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-25 | International Business Machines Corporation | Methods for Manufacturing a Contact Grid on a Photovoltaic Cell |
| FR2946459B1 (fr) * | 2009-06-05 | 2011-08-05 | Centre Nat Etd Spatiales | Element de structure pour panneau solaire, et structure comportant un tel element |
| JP5631113B2 (ja) * | 2009-08-25 | 2014-11-26 | ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ，エル．エル．シー． | ケイ化ニッケルの向上した形成方法 |
| JP5410207B2 (ja) | 2009-09-04 | 2014-02-05 | ＡｚエレクトロニックマテリアルズＩｐ株式会社 | シリカ質膜製造方法およびそれに用いるポリシラザン塗膜処理液 |
| US8574950B2 (en) * | 2009-10-30 | 2013-11-05 | International Business Machines Corporation | Electrically contactable grids manufacture |
| US8980677B2 (en) * | 2009-12-02 | 2015-03-17 | University Of South Florida | Transparent contacts organic solar panel by spray |
| US8445309B2 (en) | 2010-08-20 | 2013-05-21 | First Solar, Inc. | Anti-reflective photovoltaic module |
| CN102576767B (zh) * | 2010-09-03 | 2016-02-10 | 泰特拉桑有限公司 | 将金属栅格触点图案和介电图案形成到需要导电触点的太阳能电池层上的方法 |
| US8969122B2 (en) * | 2011-06-14 | 2015-03-03 | International Business Machines Corporation | Processes for uniform metal semiconductor alloy formation for front side contact metallization and photovoltaic device formed therefrom |
| DE102011057172A1 (de) * | 2011-12-29 | 2013-07-04 | Gp Solar Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Beschichtung auf einem Halbleiterbauelement |
| US8916954B2 (en) * | 2012-02-05 | 2014-12-23 | Gtat Corporation | Multi-layer metal support |
| US8841161B2 (en) | 2012-02-05 | 2014-09-23 | GTAT.Corporation | Method for forming flexible solar cells |
| US8785294B2 (en) | 2012-07-26 | 2014-07-22 | Gtat Corporation | Silicon carbide lamina |
| US9153712B2 (en) * | 2012-09-27 | 2015-10-06 | Sunpower Corporation | Conductive contact for solar cell |
| US9673341B2 (en) | 2015-05-08 | 2017-06-06 | Tetrasun, Inc. | Photovoltaic devices with fine-line metallization and methods for manufacture |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3549411A (en) * | 1967-06-27 | 1970-12-22 | Texas Instruments Inc | Method of preparing silicon nitride films |
| JPS51135366A (en) * | 1975-05-19 | 1976-11-24 | Matsushita Electronics Corp | Method of forming electrode film on silicon semiconductor device |
| US4347264A (en) * | 1975-09-18 | 1982-08-31 | Solarex Corporation | Method of applying contacts to a silicon wafer and product formed thereby |
| JPS5384585A (en) * | 1976-12-29 | 1978-07-26 | Hamasawa Kogyo:Kk | Solar cell |
| US4158717A (en) * | 1977-02-14 | 1979-06-19 | Varian Associates, Inc. | Silicon nitride film and method of deposition |
| US4152824A (en) * | 1977-12-30 | 1979-05-08 | Mobil Tyco Solar Energy Corporation | Manufacture of solar cells |
| US4200666A (en) * | 1978-08-02 | 1980-04-29 | Texas Instruments Incorporated | Single component monomer for silicon nitride deposition |
| US4268711A (en) * | 1979-04-26 | 1981-05-19 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Method and apparatus for forming films from vapors using a contained plasma source |
| US4266985A (en) * | 1979-05-18 | 1981-05-12 | Fujitsu Limited | Process for producing a semiconductor device including an ion implantation step in combination with direct thermal nitridation of the silicon substrate |
| US4321283A (en) * | 1979-10-26 | 1982-03-23 | Mobil Tyco Solar Energy Corporation | Nickel plating method |
| US4359487A (en) * | 1980-07-11 | 1982-11-16 | Exxon Research And Engineering Co. | Method for applying an anti-reflection coating to a solar cell |
| US4347262A (en) * | 1980-11-26 | 1982-08-31 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Aluminum-magnesium alloys in low resistance contacts to silicon |
| JPS57124477A (en) * | 1981-01-26 | 1982-08-03 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS57199270A (en) * | 1981-06-02 | 1982-12-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Photoelectric converter |
-
1983
- 1983-01-10 US US06/456,621 patent/US4451969A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-01-06 JP JP59500705A patent/JPS60500392A/ja active Granted
- 1984-01-06 DE DE19843490007 patent/DE3490007T1/de active Granted
- 1984-01-06 WO PCT/US1984/000012 patent/WO1984002805A1/en active IP Right Grant
- 1984-01-06 NL NL8420012A patent/NL8420012A/nl unknown
- 1984-01-06 GB GB08416965A patent/GB2142777B/en not_active Expired
- 1984-01-06 EP EP84900663A patent/EP0134232B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-01-06 AU AU24901/84A patent/AU554909B2/en not_active Ceased
- 1984-01-08 IL IL70639A patent/IL70639A/xx not_active IP Right Cessation
- 1984-01-09 CA CA000444966A patent/CA1238480A/en not_active Expired
- 1984-01-09 IN IN31/DEL/84A patent/IN160262B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1238480A (en) | 1988-06-28 |
| EP0134232A1 (en) | 1985-03-20 |
| WO1984002805A1 (en) | 1984-07-19 |
| AU554909B2 (en) | 1986-09-04 |
| EP0134232B1 (en) | 1992-06-10 |
| US4451969A (en) | 1984-06-05 |
| DE3490007T1 (de) | 1985-01-24 |
| IL70639A (en) | 1988-11-30 |
| JPH057872B2 (nl) | 1993-01-29 |
| DE3490007C2 (nl) | 1990-11-29 |
| EP0134232A4 (en) | 1989-01-19 |
| IL70639A0 (en) | 1984-04-30 |
| GB8416965D0 (en) | 1984-08-08 |
| GB2142777A (en) | 1985-01-23 |
| JPS60500392A (ja) | 1985-03-22 |
| IN160262B (nl) | 1987-07-04 |
| GB2142777B (en) | 1986-07-02 |
| AU2490184A (en) | 1984-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL8420012A (nl) | Werkwijze voor het vervaardigen van zonnecellen. | |
| US4751191A (en) | Method of fabricating solar cells with silicon nitride coating | |
| US5698451A (en) | Method of fabricating contacts for solar cells | |
| US4612698A (en) | Method of fabricating solar cells | |
| US4557037A (en) | Method of fabricating solar cells | |
| EP0325606B1 (en) | Method of fabricating solar cells with anti-reflection coating | |
| JPH0572114B2 (nl) | ||
| US4609565A (en) | Method of fabricating solar cells | |
| AU574431B2 (en) | Proton milling as a form of plating mask | |
| AU573696B2 (en) | Ion milling | |
| AU574761B2 (en) | Method of fabricating solar cells |