光电转换元件的制作方法_2

文档序号:9278300阅读:来源:国知局
,第一电极9以及第二电极10 也具有沿着图1的纸面的法线方向以直线状伸长的形状。与第一电极9的伸长方向垂直的 方向的端面即端部9a以及与第二电极10的伸长方向垂直的方向的端面即端部IOa位于绝 缘层5上的n型层6的上方。
[0053] 本征层4和n型层6相接的区域Rl中的本征层4的厚度成为tl,本征层4和n型 层6相接的区域Rl的宽度Wl例如能够设为50 y m以上且500 y m以下。
[0054] 此外,本征层4和p型层8相接的区域R3中的本征层4的厚度成为t2,本征层4 和P型层8相接的区域R3的宽度W3例如能够设为0? 6mm以上且2mm以下。
[0055] 半导体1的背面侧的结构成为上述的结构,但在与半导体1的背面相反侧的受光 面形成有纹理结构2,且在纹理结构2上形成有兼作钝化膜的反射防止膜3。反射防止膜3 也可以是在钝化层上叠层了反射防止层的叠层膜。
[0056] 以下,参照图2~图11的示意性的剖视图,说明实施方式1的异质结型背接触电 池的制造方法的一例。首先,如图2所示,在进行了 RCA清洗的半导体1的背面的整个面, 例如通过等离子CVD法来叠层了由i型的氢化非晶硅而成的本征层4之后,在本征层4的 背面的整个面,例如通过等离子CVD法来叠层绝缘层5。这里,在半导体1的受光面中,如上 所述那样,形成有纹理结构(未图示)以及兼作钝化膜的反射防止膜(未图示)。另外,在 本说明书中,"i型"意味着本征半导体。
[0057] 作为半导体1,并不限定于n型单晶硅,例如也可以使用从以往公知的半导体。半 导体1的厚度并不特别限定,但例如能够设为50 ym以上且300 ym以下,优选能够设为 70ym以上且150ym以下。此外,半导体1的比电阻也并不特别限定,但例如能够设为 0? 5 Q ? cm以上且10 Q ? cm以下。
[0058] 半导体1的受光面的纹理结构例如能够通过对半导体1的受光面的整个面进行纹 理蚀刻等而形成。
[0059] 半导体1的受光面的兼作钝化膜的反射防止膜例如能够使用氮化硅膜、氧化硅膜 或者氮化硅膜和氧化硅膜的叠层体等。此外,反射防止膜的厚度例如能够设为IOOnm左右。 此外,反射防止膜例如能够通过溅射法或者等离子CVD法来堆积。
[0060] 在半导体1的背面的整个面上叠层的本征层4的厚度并不特别限定,但例如能够 设为Inm以上且IOnm以下,更具体而言,能够设为4nm左右。
[0061] 在本征层4的背面的整个面上叠层的绝缘层5只要是由绝缘材料而成的层则并不 特别限定,但优选是能够几乎不侵蚀本征层4而蚀刻的材质。作为绝缘层5,例如能够采用 使用等离子CVD法等而形成的氮化硅层、氧化硅层或者氮化硅层和氧化硅层的叠层体等。 此时,例如通过使用氟酸,能够几乎不对本征层4产生损坏而对绝缘层5进行蚀刻。绝缘层 5的厚度并不特别限定,但例如能够设为IOOnm左右。
[0062] 接着,如图3所示,在绝缘层5的背面上形成具有开口部22的抗蚀剂21。并且, 通过去除从抗蚀剂21的开口部22露出的绝缘层5的部分,从而使得从抗蚀剂21的开口部 22露出本征层4的背面。
[0063] 这里,具有开口部22的抗蚀剂21例如能够通过光刻法或者印刷法等来形成。此 外,绝缘层5的去除例如能够通过使用了氟酸等的湿蚀刻或者使用了含有氟酸的蚀刻膏的 蚀刻等来进行。例如,在通过使用了氟酸等的湿蚀刻或者使用了含有氟酸的蚀刻膏的蚀刻 来去除由氮化硅和/或氧化硅而成的绝缘层5的情况下,由于氢化非晶硅比氮化硅以及氧 化硅难以被氟酸侵蚀,所以能够几乎不侵蚀由i型的氢化非晶硅而成的本征层4而选择性 地去除绝缘层5。例如,在使用浓度0. 1~1%左右的氟酸来对绝缘层5进行了湿蚀刻的情 况下,能够将该湿蚀刻在本征层4的背面停止。
[0064] 之后,在从绝缘层5的背面去除了全部抗蚀剂21之后,如图4所示,以覆盖本征层 4的露出的背面以及绝缘层5的方式,例如通过等离子CVD法而将由n型的氢化非晶硅而成 的n型层6进行叠层。
[0065] 覆盖本征层4的露出的背面以及绝缘层5的n型层6的厚度并不特别限定,但例 如能够设为IOnm左右。
[0066] 作为在n型层6中包含的n型杂质,例如能够使用磷,n型层6的n型杂质浓度例 如能够设为5 X IO19个/cm 3左右。
[0067] 接着,如图5所示,在n型层6的背面上形成具有开口部32的抗蚀剂31。并且, 通过去除从抗蚀剂31的开口部32露出的n型层6的部分,从而使得从抗蚀剂31的开口部 32露出绝缘层5的背面。
[0068] 这里,具有开口部32的抗蚀剂31例如能够通过光刻法或者印刷法等来形成。此 外,n型层6的去除例如通过使用了浓度为0. 1~5%左右的氢氧化四甲基按水溶液、氢氧 化钾水溶液或者氢氧化钠水溶液等的碱性水溶液的湿蚀刻等而进行,从而能够几乎不侵蚀 本征层4而选择性地去除n型层6。
[0069] 之后,在从n型层6的背面去除了全部抗蚀剂31之后,如图6所示那样,以覆盖绝 缘层5的露出的背面以及n型层6的方式,例如通过等离子CVD法而将绝缘膜7进行叠层。 [0070] 绝缘膜7只要是由绝缘材料而成的层则并不特别限定,例如能够使用氮化硅层、 氧化硅层或者氮化硅层和氧化硅层的叠层体等。绝缘膜7的厚度并不特别限定,但例如能 够设为IOOnm以上且1000 nm以下。
[0071] 接着,如图7所示,在绝缘膜7的背面上形成具有开口部42的抗蚀剂41。并且,通 过去除从抗蚀剂41的开口部42露出的绝缘膜7的部分以及其部分的正下方的绝缘层5,从 而使得从抗蚀剂41的开口部42露出本征层4的背面。
[0072] 这里,具有开口部42的抗蚀剂41例如能够通过光刻法或者印刷法等来形成。此 外,绝缘膜7以及绝缘层5的去除例如能够通过使用了氟酸等的湿蚀刻或者使用了含有氟 酸的蚀刻膏的蚀刻等来进行。例如,在通过使用了氟酸等的湿蚀刻或者使用了含有氟酸的 蚀刻膏的蚀刻来去除由氮化硅和/或氧化硅而成的绝缘层5以及绝缘膜7的情况下,由于 氢化非晶硅比氮化硅以及氧化硅难以被氟酸侵蚀,所以能够几乎不侵蚀由i型的氢化非晶 硅而成的本征层4而选择性地去除绝缘层5以及绝缘膜7。
[0073] 之后,在从绝缘膜7的背面去除了全部抗蚀剂41之后,如图8所示,以覆盖本征层 4的露出的背面以及包括绝缘层5、n型层6以及绝缘膜7的叠层体的方式,例如通过等离 子CVD法而将由p型的氢化非晶硅而成的p型层8进行叠层。
[0074] p型层8的厚度并不特别限定,但例如能够设为IOnm左右。
[0075] 作为在p型层8中包含的p型杂质,例如能够使用硼,p型层8的p型杂质浓度例 如能够设为5 X IO19个/cm 3左右。
[0076] 接着,如图9所示,在p型层8的背面上形成具有开口部52的抗蚀剂51。之后,去 除从抗蚀剂51的开口部52露出的p型层8的部分。
[0077] 这里,具有开口部52的抗蚀剂51例如能够通过光刻法或者印刷法等来形成。此 外,P型层8例如能够通过使用了氟酸和硝酸的混合液的湿蚀刻来去除。
[0078] 在使用氟酸和硝酸的混合液来对p型层8进行湿蚀刻的情况下,氟酸和硝酸的混 合比(体积比)例如能够设为氟酸:硝酸=1 :1〇〇。此外,P型层8的湿蚀刻优选以p型层 8的正下方的绝缘膜7不会被全部去除而露出n型层6的背面的方式,缓慢地进行或者将绝 缘膜7的厚度设为充分厚而进行。
[0079] 接着,如图10所示,通过去除从抗蚀剂51的开口部52露出的绝缘膜7的部分而 使得露出n型层6的背面之后,将抗蚀剂51全部去除。绝缘膜7的去除例如能够通过使用 了氟酸等的湿蚀刻或者使用了蚀刻膏的蚀刻等来进行。例如,在通过使用了氟酸等的湿蚀 刻或者使用了含有氟酸的蚀刻膏的蚀刻来去除由氮化硅和/或氧化硅而成的绝缘膜7的情 况下,由于氢化非晶硅比氮化硅以及氧化硅难以被氟酸侵蚀,所以能够几乎不侵蚀由n型 的氢化非晶硅而成的n型层6而选择性地去除绝缘膜7。
[0080] 之后,如图11所示,在n型层6的背面上形成第一电极9且在P型层8的背面上 形成第二电极10。
[0081] 作为第一电极9以及第二电极10,能够不特别限定而使用具有导电性的材料,其 中,优选使用铝以及银的至少一方。由于铝以及银的长波长区域的光的反射率高,所以半导 体1中的长波长区域的光的灵敏度提高,能够将半导体1形成得薄。
[0082] 第一电极9的厚度以及第二电极10的厚度并不特别限定,但例如能够设为0. 5 ym 以上且10 ym以下。
[0083] 此外,第一电极9以及第二电极10的形成方法并不特别限定,但例如能够使用导 电性膏的涂布/烧结或者蒸镀法等,其中,优选使用蒸镀法。在通过蒸镀法来形成了第一 电极9以及第二电极10的情况下,与导电性膏的涂布/烧结的情况相比,能够提高透过了 半导体1的光的反射率,所以能够提高实施方式1的异质结型背接触电池的短路电流密度、 F. F以及转换效率等的特性。
[0084] 如以上,能够制造实施方式1的异质结型背接触电池。
[0085] 如上所述,在实施方式1中,能够将n型层6以及p型层8的图案形成分别在绝缘 层5上以及绝缘膜7上进行。由此,能够降低在n型层6以及p型层8的图案形成时半导 体1以及本征层4受到的损坏,所以能够以高的成品率来制造异质结型背接触电池,且能够 提尚其特性。
[0086] 此外,在实施方式1中,能够以相邻而相对的第一电极9的端部9a和第二电极10 的端部IOa之间的电极间距离L减小的方式,形成第一电极9和第二电极10。因此,由于能 够减少从半导体1的受光面入射而透过了半导体1的光从第一电极9和第二电极10之间 透过的量,增多向半导体1侧反射的光的量,所以能够提高异质结型背接触电池的特性。 [0087] 进一步,在实施方式1中,不需要使用荫罩工艺来形成n型层6以及p型层8。由 此,由
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