JP5903582B2 - テクスチャ形成面を有するシリコン基板の製造方法 - Google Patents
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Description
前記シリコン基板の表面にエッチングガスを吹き付けるステップと、
前記シリコン基板を酸またはアルカリで洗浄するステップと、を有するテクスチャ形成面を有するシリコン基板の製造方法であって、
前記エッチングガスには、ClF3,XeF2,BrF3,BrF5およびNF3からなる
群から選ばれる一以上のガスが含まれ、
前記テクスチャ形成面に六角錘状の凹部が複数形成され、かつ前記凹部の深さは、100nm〜10μmの範囲にあるシリコン基板を得る、テクスチャ形成面を有するシリコン基板の製造方法。
本発明のシリコン基板は、基板表面にテクスチャが形成されていることを特徴とする。テクスチャが形成された基板表面を、テクスチャ形成面という。
本発明のシリコン基板の製造方法は、基板面方位(111)のシリコン基板を用意するステップと、シリコン基板にエッチングガスを吹き付けるステップとを含む。好ましくは、シリコン基板に冷却ガスを吹き付けるステップを更に含み;エッチングガスを吹き付けるステップと冷却ガスを吹き付けるステップとを交互に繰り返してもよい。
このように、本発明のシリコン基板は、太陽電池用のシリコン基板として用いられることが好ましい。太陽電池用のシリコン基板とするには、シリコン基板のテクスチャ形成面にエミッタ層を形成してpn接合を形成することが好ましい。例えば、p型シリコン基板にテクスチャ形成面を形成した場合には、オキシ塩化リンガス雰囲気中でテクスチャ形成面を加熱して、テクスチャ形成面にn型エミッタ層を形成し、pn接合を形成する。更に、エミッタ層に反射防止層を積層することで、太陽電池としての反射率を更に低下させることができ、光電変換率が向上する。反射防止層とは、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸化チタン膜などでありうる。
図3に示されるテクスチャ形成装置10のステージ50に、基板面方位(111)のシリコン基板100を載置した。エッチングガスを噴出するノズル30とシリコン基板100との間隔を10mmにセットした。シリコン基板100の基板面の面積は、125mm×125mmである。ステージ50の温度を25℃に設定した。減圧チャンバ20内の圧力を90KPaに調整した後、エッチングガスを噴出するノズル30からのエッチングガスを3分間かけてシリコン基板100の表面全体に吹き付けた。吹き付けたエッチングガスの組成は「ClF3/O2/N2=50〜1000cc/3500cc/1000〜5000cc」とした。次に、エッチングガスを吹き付けたシリコン基板をフッ硝酸溶液に5分浸漬した。
図3に示されるテクスチャ形成装置10のステージ50に、基板面方位(111)のシリコン基板100を載置した。シリコン基板100の基板面の面積は、125mm×125mmである。ステージ50の温度を80℃に設定した。減圧チャンバ20内の圧力を90KPaに調整した後、エッチングガスを噴出するノズル30からのエッチングガスを3分間かけてシリコン基板100の表面全体に吹き付けた。吹き付けたエッチングガスの組成は「ClF3/O2/N2=500cc/0cc/2000〜5000cc」とした。
20 減圧チャンバ
30 エッチングガスを噴出するノズル
31 エッチングガス供給配管
40 冷却ガスを噴出するノズル
41 冷却ガス供給配管
50 ステージ
100 シリコン基板
Claims (7)
- 基板面方位(111)のシリコン基板を準備するステップと、
前記シリコン基板の表面にエッチングガスを吹き付けるステップと、
前記シリコン基板を酸またはアルカリで洗浄するステップと、を有するテクスチャ形成面を有するシリコン基板の製造方法であって、
前記エッチングガスには、ClF3,XeF2,BrF3,BrF5およびNF3からなる群から選ばれる一以上のガスが含まれ、
前記テクスチャ形成面に六角錘状の凹部が複数形成され、かつ前記凹部の深さは、100nm〜10μmの範囲にあるシリコン基板を得ること、
を特徴とするテクスチャ形成面を有するシリコン基板の製造方法。 - 前記エッチングガスには、分子中に酸素原子を含有するガスが更に含まれる、請求項1記載のテクスチャ形成面を有するシリコン基板の製造方法。
- 前記エッチングガスには、不活性ガスが更に含まれる、請求項1に記載のテクスチャ形成面を有するシリコン基板の製造方法。
- 前記シリコン基板の温度を130℃以下に保持する、請求項1に記載のテクスチャ形成面を有するシリコン基板の製造方法。
- 前記シリコン基板のエッチングは、減圧環境下にて行われる、請求項1に記載のテクスチャ形成面を有するシリコン基板の製造方法。
- 前記シリコン基板の洗浄は、フッ硝酸で洗浄する、請求項1〜5の何れか一項に記載のテクスチャ形成面を有するシリコン基板の製造方法。
- 前記シリコン基板の洗浄は、水酸化ナトリウムで行なう、請求項1〜5の何れか一項に記載のテクスチャ形成面を有するシリコン基板の製造方法。
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