阻挡层形成用组合物、带有阻挡层的半导体基板、太阳能电池用基板的制造方法以及太阳...的制作方法_3

文档序号:9252547阅读:来源:国知局
,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜等非质子性极性溶剂;甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁 醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、2-甲基丁醇、仲戊醇、叔戊醇、3-甲氧基丁醇、 正己醇、2-甲基戊醇、仲己醇、2-乙基丁醇、仲庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、仲辛醇、正壬醇、 正癸醇、仲十一烷醇、三甲基壬醇、仲十四烷醇、仲十七烷醇、苯酚、环己醇、甲基环己醇、苄 醇、异冰片基环己醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3- 丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三 丙二醇等醇溶剂;乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚(溶纤剂)、乙二醇单苯基醚、二乙二醇 单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单正丁基醚、二乙二醇单正己基醚、乙氧基三乙二 醇、四乙二醇单正丁基醚、丙二醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、三丙二 醇单甲基醚等二醇单醚溶剂;a-萜品烯、a-萜品醇、月桂烯、别罗勒烯(日文原文:/口 才シ乂 >、A11〇-Ocimene)、梓檬稀、双戊稀、a-薇稀、|3 -薇稀、松油醇、香序酮、罗勒稀、水 序稀等猫溶剂;二甲苯、异冰片基苯酷、1_异丙基_4_甲基-双环[2. 2. 2]辛_5_稀-2, 3-二 甲酸酐、以及P-薄荷烯基苯酚(日文原文:二;y-;P)。它们可以单独使用 一种或组合两种以上使用。
[0067] 它们当中,从对半导体基板的涂布性的观点出发,作为分散介质,优选为选自水、 醇溶剂、醚溶剂、二醇单醚溶剂以及萜溶剂中的至少一种,更优选为水、醇、溶纤剂、萜品醇 (a-萜品醇等)、二乙二醇单正丁基醚、或醋酸二乙二醇单正丁基醚酯,进一步优选为选自 萜品醇、丁基卡必醇以及丁基卡必醇乙酸酯中的至少一种。
[0068] 就阻挡层形成用组合物中的分散介质的含有率而言,考虑涂布性、以及掺杂物浓 度来进行决定,例如,优选为5质量%以上且99质量%以下,更优选为20质量%以上且95 质量%以下,进一步优选为40质量%以上且90质量%以下。
[0069] (有机粘合剂)
[0070]本发明的阻挡层形成用组合物含有有机粘合剂。通过含有有机粘合剂,能够调节 粘度,另外,还能够抑制丝网印刷时的印刷线的流挂(日文原文:夂U)。
[0071] 作为有机粘合剂,可以适当选择例如:聚乙烯醇、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯基酰胺 树脂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂、聚环氧乙烷树脂、聚砜树脂、丙烯酰胺烷基砜树脂、纤维素 醚、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、乙基纤维素等纤维素衍生物、明胶、明胶衍生物、淀粉、淀 粉衍生物、海藻酸钠化合物、黄原胶、瓜尔胶、瓜尔胶衍生物、硬葡聚糖、硬葡聚糖衍生物、黄 蓍胶、黄蓍胶衍生物、糊精、糊精衍生物、(甲基)丙烯酸树脂、(甲基)丙烯酸烷基酯树脂、 (甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯树脂等含有氨基的(甲基)丙烯酸酯树脂、丁二烯树脂、苯 乙烯树脂、丁缩醛树脂、以及它们的共聚物。
[0072] 它们当中,作为有机粘合剂,从分解性、以及防止丝网印刷时的液流挂的观点出 发,优选包含选自丙烯酸树脂、醇酸树脂以及纤维素衍生物中的至少一种,更优选至少包含 纤维素衍生物。作为纤维素衍生物,可例示出乙基纤维素、硝基纤维素、乙酰纤维素、羧甲基 纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素,它们当中优选使用乙基纤维素。它们可 以单独使用一种或组合使用两种以上。
[0073] 有机粘合剂的分子量没有特别限定,理想的是考虑组合物的期望的粘度进行适当 调整。在阻挡层形成用组合物中,有机粘合剂的含有率优选为0. 5质量%以上且30质量% 以下、更优选为3质量%以上且25质量%以下、进一步优选为3质量%以上且20质量%以 下。
[0074] 需要说明的是,作为所述分散介质及有机粘合剂,可以使用溶解了有机粘合剂的 分散介质。
[0075] 需要说明的是,阻挡层形成用组合物中,作为与有机粘合剂一起使用或代替有 机粘合剂的材料,可以使用作为溶剂例示的异冰片基环己醇。异冰片基环己醇可以作为 "TerusolveMTPH"(日本Terpene化学株式会社、商品名)从市面上获得。异冰片基环己 醇的沸点高至308°C~318°C,另外,在从阻挡层中除去时,可以不像有机粘合剂那样地进 行利用烧成的脱脂处理,而是通过加热使其气化而消失。
[0076] 在阻挡层形成用组合物含有异冰片基环己醇的情况下,异冰片基环己醇的含有率 在阻挡层形成用组合物的总质量中优选为0.5质量%~85质量%,更优选为1质量%~80 质量%,进一步优选为2质量%~80质量%。
[0077](其他成分)
[0078] 阻挡层形成用组合物除了可以含有特定含硅化合物、有机粘合剂、和分散介质以 外,还可以根据需要含有作为其他成分的增粘剂、湿润剂、表面活性剂、无机粉末、触变剂等 各种添加剂。
[0079] 作为所述表面活性剂,可列举出非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表 面活性剂等。其中,从重金属等杂质向半导体设备的混入少的方面出发,优选非离子表面活 性剂或阳离子表面活性剂。进而,作为非离子表面活性剂,可例示出含硅表面活性剂、含氟 表面活性剂以及有机系表面活性剂,由于在扩散等的加热时快速地进行烧成,因而优选有 机系表面活性剂。
[0080] 作为有机系表面活性剂,可例示出环氧乙烷-环氧丙烷的嵌段共聚物、乙炔二醇 化合物等,从更进一步降低半导体设备的电阻值的偏差方面出发,更优选乙炔二醇化合物。
[0081] 作为无机粉末,可例示出氧化硅、氮化硅、碳化硅等的粉末。
[0082] 阻挡层形成用组合物可以含有触变剂。由此能够容易地控制触变性,能够构成具 有适合于丝网印刷的粘度的丝网印刷用的阻挡层形成用组合物。进而,另外,通过控制触变 性,能够抑制印刷时的阻挡层形成用组合物的印刷图案的渗透及流挂。
[0083] 作为触变剂,可例示出聚醚化合物、脂肪酸酰胺、有机填料、无机填料、氢化蓖麻 油、脲氨基甲酸酯酰胺、生物胶(日文原文才力)、瓜尔胶、刺槐豆胶、角叉菜胶、果 胶、琼脂、0葡聚糖、罗望子胶、车前籽胶、聚乙烯基吡咯烷酮、硅酮系增粘凝胶化剂以及油 系凝胶化剂(商品名:Gelol(新日本理化株式会社)、"Gelol"为注册商标)。
[0084] 上述有机粘合剂可以兼具触变剂的作用,作为这样的材料,可列举出乙基纤维素。
[0085] 就本发明的阻挡层形成用组合物而言,从不会污染半导体基板、即抑制半导体基 板中的载流子的再结合的观点出发,铁、钨、金、镍、铬、锰等金属的含有率在阻挡层形成用 组合物中优选为10质量%以下、更优选为5质量%以下、进一步优选为1质量%以下。
[0086] 阻挡层形成用组合物在25°C下的粘度为IPa?s~IOOPa?s。
[0087] 本说明书中粘度是指定义为以下值:用在25°C下用1分钟并以规定的次数每分钟 (min'l/eOsecT1)使EMD型旋转粘度计旋转时的测定值乘以规定的换算系数而得的值。换 算系数根据旋转数以及所用的圆锥的种类而不同。本说明书中,对于保持在25土rc的阻挡 层形成用组合物,使用安装有圆锥角度3°、圆锥半径14mm的圆锥转子的EMD型旋转粘度 计,测定粘度。
[0088] 就本发明的阻挡层形成用组合物而言,在25°C下、利用EHD型旋转粘度计以旋转 速度0?Smirf1~5minH进行测定的粘度为IPa,s~IOOPa,s、更优选为5Pa,s~80Pa*s、 进一步优选为IOPa?s~80Pa?s、特别优选为IOPa?s~60Pa?s。若阻挡层形成用组合 物的粘度为IPa?s以上,则涂布到半导体基板时不易引起液流挂,另外,若为IOOPa?s以 下,则能够形成精细的涂布图案。
[0089] 本发明的阻挡层形成用组合物可以使用掺和器、乳钵、转子、自转?公转搅拌器等, 对特定含硅化合物、有机粘合剂、分散介质、和根据需要添加的成分进行混合而得到。另外, 混合时,可以根据需要加热。此时的加热温度可以为例如30°C~100°C。
[0090] 〈带有阻挡层的半导体基板〉
[0091] 本发明的带有阻挡层的半导体基板具有半导体基板、和赋予到所述半导体基板上 的所述阻挡层形成用组合物的干燥体即阻挡层。通过在半导体基板上设置有阻挡层,能够 在设置有阻挡层的区域以外的区域选择性地形成杂质扩散层。
[0092] 作为阻挡层形成用组合物向半导体基板的赋予量,没有特别限定,优选为0.Olg/ m2~100g/m2、更优选为0.lg/m2~20g/m2。赋予阻挡层形成用组合物而形成的阻挡层的厚
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