專利名稱：襯底的表面粗化方法以及光伏裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及襯底的表面粗化方法以及光伏裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
為了提高太陽能電池等的光電轉(zhuǎn)換裝置的性能，將陽光高效率地取入到構(gòu)成太陽能電池的襯底內(nèi)部很重要。因此，通過在光入射一側(cè)的襯底表面上實施紋理加工，讓在表面上一次反射的光再次入射到表面上，以使得將更多的陽光取入到襯底內(nèi)部，實現(xiàn)提高光電轉(zhuǎn)換效率。在此所謂紋理加工是指在襯底表面有意地形成數(shù)十納米(nm) 數(shù)十微米(ym) 尺寸的微細凹凸的加工。作為紋理形狀的代表例子，已知有錐形狀或者反錐形狀。所謂錐形狀是指在平面上放置四棱錘而成的形狀，所謂反錐形狀是指相對于平面挖成將四棱錘倒放的形狀的凹陷形狀。如果將反錐紋理無間隙地排列在襯底上，則襯底面全部由反錐的斜面構(gòu)成，在斜面上的反射光幾乎全部再次入射到相鄰的斜面，光的利用效率得到最大化。在這種反錐形狀的形成時，利用相對于堿性水溶液的硅的蝕刻速度的面取向依賴性。即，在將晶體硅用堿性水溶液蝕刻的情況下，蝕刻速度相對于晶面取向<100>快，另一方面相對于晶面取向<111>慢。因而，如果用堿性水溶液蝕刻在表面上具有晶面取向<100> 的晶體硅襯底，則蝕刻進行到一定程度，在<111>面露出的地方蝕刻速度顯著降低，結(jié)果是形成由<111>面組成的錐形狀，或者形成反錐形狀。然而，在該方法中錐形狀或者反錐形狀的微細凹凸的尺寸和配置是隨機的，不一定能夠?qū)⒎瓷渎室种频阶钚　榱私鉀Q此問題，通過預先在襯底上形成經(jīng)過圖案化的蝕刻掩模并進行蝕刻，能夠在所希望的位置和以所希望的尺寸形成微細凹凸。在這種方法中作為蝕刻掩?？梢允褂每刮g劑，作為圖案化方法可以使用光刻技術(shù)。另外，作為其他的方法提出了例如使用氮化硅膜作為蝕刻掩模，使用激光加工作為圖案化方法的方法(例如，參照專利文獻1)。以下，對于該方法進行說明。首先，用酸性或者堿性的溶液蝕刻硅襯底，除去切片時的損傷層。其后，用PECVD(等離子化學氣相生長法)形成31隊膜(氮化硅膜)作為蝕刻掩模。接下來，對該蝕刻掩模用激光形成圖案開口部。而后，在硅襯底上使用酸性或者堿性溶液進行蝕刻，在硅襯底上形成凹部。然而，在該方法中激光加工時間成為問題。因為進行相應于凹部的面積大小的激光加工，所以為了對硅襯底的表面全面地形成微細凹凸需要增大相對于表面積的激光加工面積，需要遠遠大于實用的太陽能電池制造工藝的很長的加工時間，整體加工時間變長。因而，采用激光的加工考慮以下方法，例如進行點狀的小面積的加工，接下來實施采用氫氟酸和硝酸的混合液的蝕刻，使掩模下發(fā)生底切(undercut)，最后通過使用堿性水溶液進行蝕刻而整形為反錐形狀。因為凹形的尺寸可能比通過底切的激光加工尺寸更大， 所以即使激光加工直徑小，也可以最終在整個面上鋪滿凹凸形狀。作為這種方法，提出了例如在氫氟酸和硝酸的蝕刻后接下來實施堿性水溶液蝕刻的方法(例如，參照專利文獻2)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2007-103572號公報專利文獻2 日本特開平10-303443號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題然而，發(fā)明人通過實驗確認了用上述方法是否能夠形成反錐形狀的微細凹凸，雖然能夠確認在氫氟酸硝酸水溶液的蝕刻下在掩模下產(chǎn)生底切這一點，但在下一步驟的在堿性水溶液的蝕刻中產(chǎn)生了問題。即，即使在堿性水溶液中浸泡硅襯底也不會在整個面上均勻地形成反錐形狀，存在發(fā)生部分地形成反錐形狀的地方、和根本未進行蝕刻的地方這樣的問題。這是因為除了被氫氟酸硝酸水溶液蝕刻的硅表面呈現(xiàn)親水性外，還有通過元素分析在表面附近檢測出大量的氧，所以被認為是表面形成的氧化膜阻礙了由堿性水溶液進行的蝕刻。本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的在于得到可以以短時間的處理在跨越襯底的較寬區(qū)域均勻地形成反錐形狀的凹凸構(gòu)造的襯底的表面粗化方法以及光伏裝置的制造方法。解決課題的技術(shù)方案為了解決上述問題而實現(xiàn)目的，本發(fā)明所涉及的襯底的表面粗化方法，其特征在于包含第1步驟，在半導體襯底的表面形成保護膜；第2步驟，在所述保護膜形成開口部； 第3步驟，將形成有所述開口部的所述保護膜作為掩模，對所述半導體襯底的形成有所述保護膜的面實施各向同性蝕刻，在所述開口部的下部及其附近區(qū)域形成第1凹部；第4步驟，將形成有所述開口部的所述保護膜作為掩模，對所述半導體襯底的形成有所述保護膜的面實施蝕刻，除去在所述第1凹部的表面形成的氧化膜；第5步驟，將形成有所述開口部的所述保護膜作為掩模，對在所述半導體襯底的形成有所述保護膜的面實施各向異性蝕刻，在所述開口部的下部及其附近區(qū)域形成第2凹部；以及第6步驟，除去所述保護膜。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明可以達到如下效果不需要光刻法中那樣高價的裝置以及冗長的制造步驟，就能夠以短時間的處理在跨越襯底的較寬區(qū)域均勻地形成反錐形狀的凹凸構(gòu)造，簡便地均勻?qū)嵤┪⒓毜谋砻娲只?，可以實現(xiàn)發(fā)揮優(yōu)異的反射抑制效果的襯底的表面粗化。


圖1是示出利用本發(fā)明的實施方式1所涉及的襯底表面粗化方法對表面實施了表面粗化的P型單晶硅襯底的圖。圖2是用于說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。圖3是用于說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。圖4是用于說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。圖5是用于說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。圖6是用于說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。
圖7是用于說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。圖8是用于說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。圖9是示出使用本發(fā)明的實施方式1所涉及的襯底而制造的光伏裝置的圖。圖10是示出利用本發(fā)明的實施方式2所涉及的襯底的表面粗化方法對表面實施了表面粗化的P型單晶硅襯底的圖。圖11是用于說明本發(fā)明的實施方式2所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。圖12是用于說明本發(fā)明的實施方式2所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。圖13是用于說明本發(fā)明的實施方式2所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。圖14是用于說明本發(fā)明的實施方式2所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。圖15是用于說明本發(fā)明的實施方式2所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。圖16是用于說明本發(fā)明的實施方式2所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。圖17是用于說明本發(fā)明的實施方式2所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。圖18是用于說明本發(fā)明的實施方式2所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。圖19是用于說明本發(fā)明的實施方式2所涉及的光伏裝置的制造步驟的圖。圖20是用于說明本發(fā)明的實施方式2所涉及的光伏裝置的制造步驟的圖。符號說明101 對表面實施了表面粗化的ρ型單晶硅襯底IOla :p型單晶硅襯底102 掩膜103:微細開口部104 第 1 凹部104a 氧化膜105 第1凹部的表面106 第2凹部(反錐形狀的微細凹部)107 平臺部109 :n+ 層110 受光面?zhèn)入姌O的形成區(qū)域111 對表面實施了表面粗化的ρ型單晶硅襯底Illa :p型單晶硅襯底112:淺的 n+層121 半導體襯底121a :N 層122 反射防止膜123:受光面?zhèn)入姌O123a:柵極電極12 :總線電極124:背面電極
具體實施方式
以下，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明所涉及的襯底的表面粗化方法以及光伏裝置的制造方法的實施方式。本發(fā)明并不限于以下的說明，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以適宜地改變。另外，在以下所示的附圖中，為了便于理解，會有各部件的比例和實際不同的情況。在各附圖間也一樣。實施方式1圖1示出作為光伏裝置的太陽能電池用的第1導電型的襯底，是利用本實施方式所涉及的襯底的表面粗化方法對表面實施了表面粗化的P型單晶硅襯底101 (以下，稱為襯底101)的圖。圖1的(a)是剖面圖，圖1的(b)是俯視圖。以下，在襯底101的兩個主面中，將對表面實施了表面粗化的一個主面稱為受光面?zhèn)戎髅?，將另一面稱為背面?zhèn)戎髅妗Ａ硗?，在剖面圖中將上部表示為受光面?zhèn)?，在俯視圖中表示從受光面?zhèn)瓤吹降膱D。該襯底101 具有將孔間平均間隔為大致10 μ m左右的反錐形狀的微細凹部106大致均勻地形成在受光面?zhèn)鹊囊r底表面上的紋理構(gòu)造。接下來，對用于形成這種襯底101的實施方式1所涉及的襯底的表面粗化方法進行說明。圖2 圖8是用于說明實施方式1所涉及的襯底的表面粗化方法的步驟的圖。在圖2 圖8中(a)是剖面圖，與圖1的(a)對應。另外在圖2 圖8中，(b)是俯視圖，與圖1的(b)對應。以下，參照這些附圖對實施方式1所涉及的襯底的表面粗化方法進行說明。首先，在步驟1中，在作為進行襯底表面的表面粗化的對象的ρ型單晶硅襯底 IOla(以下，稱為襯底101a)的一面?zhèn)鹊谋砻嫘纬蓪笫龅奈g刻具有耐蝕刻性的掩膜102作為保護膜。首先，準備圖2所示的襯底101a。襯底IOla在用多線切割機(multi-wire saw) 對用鑄造法或拉晶法等制作的硅錠進行切片后，用有機溶劑實施洗凈，用酸或者堿性溶液實施損傷層除去而成。在本實施方式中，使用了邊長為156mm的正方形、板厚度為180 μ m的 ρ型單晶硅襯底。襯底IOla的尺寸并不限于此，而是可以適宜地改變。作為除去損傷層，將襯底IOla浸泡在例如加熱到80°C的重量占10%氫氧化鈉水溶液中，浸泡處理2分鐘左右。 而且，損傷層除去的條件并不限于此，只要能夠除去損傷層，也可以是上述以外的條件。另外，在此作為襯底IOla使用了單晶硅襯底，但也可以使用多晶硅襯底，這種情況下具有能夠低價獲得襯底的優(yōu)點。另外，在此使用了 P型硅襯底作為襯底101a，但也可以使用η型的硅襯底。而后，如圖3所示，在襯底IOla的一面?zhèn)鹊谋砻嫔闲纬裳谀?02。在本實施方式中，利用PECVD法(等離子化學氣相生長法)形成膜厚IOnm的氮化硅膜(SiNx膜)作為掩膜102。在此，雖然使用了硅氮化膜作為掩膜102，但只要在以后的步驟中可以開口并且具有對于襯底IOla的蝕刻選擇性，則也可以選擇其他的材料作為掩膜102，能夠使用氧化硅膜(SiO2膜)、金屬膜、有機膜等。掩膜102的膜厚度只要考慮到成膜速度和蝕刻選擇性、除去性等進行選擇即可，并不限于lOnm。在接下來的步驟2中，如圖4所示對掩膜102實施微細孔加工。即，利用激光加工處理在掩膜102上形成多個微細開口部103。在本實施方式中，作為激光使用Nd-YAG激光器的3倍高次諧波的355nm的激光，如圖4所示在間隔10 μ m的正方晶格點狀上實施直徑 2μπι的微細孔加工。
在激光加工時，采用讓具有高斯分布的強度分布的激光向作為干涉光學元件的一種的HOE (全息光學元件)入射，分支為多個光束的方法。讓經(jīng)過分支的光束通過光學系統(tǒng)以便在襯底IOla上成像。在本實施方式中，所使用的HOE的分支數(shù)是100，這種情況下的光利用效率是91 %。使用HOE進行分支的方法與通過孔徑的遮光進行多點照射的方法相比， 可以列舉如下優(yōu)點在經(jīng)過分支的各光束內(nèi)具有按照高斯分布的光強度分布，在經(jīng)過分支的各光束之間光強度差小、光的利用效率高。為了對襯底IOla的整個面實施微細孔加工， 一邊讓襯底IOla在精密載物臺上水平移動，一邊實施激光加工。連續(xù)加工所需的載物臺速度能夠根據(jù)激光的振蕩頻率和單次激光加工區(qū)域?qū)挾葋碛嬎?。在本實施方式中，使用HOE作為多點照射的方法，但只要能夠?qū)嵤┧Ｍ奈⒓毧准庸?，也可以通過使用基于孔徑的遮光的多點照射，或者將單點照射和載物臺移動進行并用而加工襯底IOla的整個面，這對于實現(xiàn)本發(fā)明沒有任何問題。另外，在本實施方式中，為了進行襯底IOla的整個面的加工使用采用精密載物臺的水平移動，但對于經(jīng)過多點分支的激光，也可以通過使用電流計反射鏡和f θ透鏡的組合進行光學掃描來實施整個面的加工。進而，在本實施方式中，使用355nm波長的激光作為激光，但只要能夠?qū)嵤┧Ｍ奈⒓毧准庸?，也可以使用其他種類的激光或其他波長的激光，對于實施本發(fā)明沒有任何問題。在接下來的步驟3中，進行各向同性蝕刻作為第1蝕刻步驟。即，將掩膜102作為蝕刻掩模使用，通過將襯底IOla浸泡在酸性溶液中進行蝕刻，對在掩膜102的微細開口部 103的底部露出的襯底IOla的表面進行各向同性蝕刻，如圖5所示形成第1凹部104。此時，在第1凹部104的表面形成氧化膜10如。在本實施方式中，使用以體積比1 7混合50%的氫氟酸和69%的硝酸而成的氫氟酸硝酸水溶液作為蝕刻液的酸性溶液。另外，藥水溫度為10°c。當用該蝕刻液對硅進行蝕刻的情況下，不論晶面取向如何，蝕刻都大致各向同性地進行，形成如圖5所示的大致半球形的第1凹部104。該蝕刻特性對于在掩膜102的下部形成底切上是重要的特性，是使采用激光加工的掩膜102的開口面積縮小，換句話說是可以使激光加工時間縮短的重要的特性。在本實施方式中，在第1凹部104的直徑變成8μπι的時刻使第1時刻步驟結(jié)束。另外，作為蝕刻液也可以在上述的氫氟酸硝酸水溶液中加入醋酸、磷酸等添加劑， 另外也可以用純水稀釋。進而，還能夠自由地改變氫氟酸和硝酸的混合比例。另外，為了提高在本實施方式中使用的掩膜(氮化硅膜)和硅的蝕刻選擇比，在本實施方式中作為藥水溫度設(shè)定為比室溫低的10°c，但只要能夠形成所希望的第1凹部104也可以使用其他的溫度，對于實現(xiàn)本發(fā)明沒有任何問題。在接下來的步驟4中，作為成為本發(fā)明的特征的第2蝕刻步驟，進行氧化膜除去蝕刻。即，將掩膜102作為蝕刻掩模使用，將經(jīng)過了第1蝕刻步驟的襯底IOla浸泡在氫氟酸水溶液中進行蝕刻，由此除去氧化膜104a，如圖6所示使第1凹部的表面105露出。在本實施方式中，使用了用水將50%的氫氟酸稀釋為體積占20%的氫氟酸水溶液作為蝕刻液。藥水溫度為室溫，處理時間為30秒鐘。在作為上述的第1蝕刻步驟的步驟3中，同時進行采用硝酸進行硅表面的氧化硅膜的形成、和采用氫氟酸進行氧化硅膜的除去。因而，在步驟3的結(jié)束時刻在硅表面形成硅氧化膜(化學氧化膜)。眾所周知的是，當在硅表面形成了氧化硅膜的情況下，堿性蝕刻不會進行。實際上發(fā)明人實驗的結(jié)果是，在步驟3的結(jié)束時刻第1凹部104的表面呈現(xiàn)親水性，繼續(xù)實施堿性蝕刻，結(jié)果進行蝕刻的部位和不進行蝕刻的部位混合存在，發(fā)生了蝕刻的面內(nèi)不均勻。另外，采用二次離子質(zhì)量分析(SIMS =Secondary Ion Mass Spectrometry 次級離子質(zhì)譜分析法)實施了深度方向元素分析，結(jié)果卻在表面附近檢測出高濃度的氧，確認了氧化硅膜的存在。另一方面，在作為第2蝕刻步驟的步驟4的實施后，第1凹部的表面105呈現(xiàn)疏水性，通過SIMS分析，表面附近的氧的濃度顯著減少，能夠確認除去了氧化硅膜。在本步驟中的蝕刻液的比例、藥水溫度、處理時間只要注意氧化硅膜的除去和掩膜的殘留這兩方面的兼容性，就可以自由選擇。在接下來的步驟5中，作為第3蝕刻步驟進行各向異性蝕刻。即，將掩膜102作為蝕刻掩模使用，通過將經(jīng)過第2蝕刻步驟的襯底IOla浸泡在堿性溶液中進行蝕刻，從而對在掩膜102的微細開口部103的下部露出的襯底IOla的表面(第1凹部的表面105的表面)進行各向異性蝕刻，如圖7所示形成第2凹部(反錐形狀的微細凹部)106。在本實施方式中，作為堿性水溶液使用在重量占10%的氫氧化鈉水溶液中添加了重量占的IPA(異丙醇)的溶液。在本實施方式中因為使用表面具有<100>晶面取向的單晶硅襯底，所以當采用堿性水溶液實施蝕刻時，則如圖7所示形成將四棱錘倒放的形狀的所謂的反錐形狀的微細凹部106。這是由于采用堿性水溶液的蝕刻速度因面取向而不同的緣故。蝕刻速度在<100>面最快，接下來是<110>面，<111>面最慢。當是如第1凹部 104那樣的半球形狀的情況下，面取向隨著位置而連續(xù)性變化，而由于采用堿性水溶液實施蝕刻，所以蝕刻以與面取向相應的速度進行，在<111>面露出的地方，蝕刻實質(zhì)性上自動停止。<111>面露出的時刻以后雖慢但也進行蝕刻。因而，當蝕刻時間過長的情況下作為平坦部的平臺部107消失，而掩膜102和襯底IOla的粘接部消失，所以發(fā)生掩膜102的脫落。另一方面，當蝕刻時間過短的情況下，平坦的平臺部107大量殘留，阻礙在襯底IOla的表面上的光反射率降低。在本實施方式中將平臺部107的寬度設(shè)定為0. 5μπι。當使用面取向<100>的單晶硅襯底作為襯底IOla的情況下，因為反錐形狀的微細凹部106成為底面為正方形的四棱錘形狀，所以通過將微細開口部103排列在正方晶格上， 能夠?qū)⒃诟鱾€位置的平臺部107的寬度設(shè)定為固定，能夠在襯底IOla的表面上均勻地形成反錐形狀的凹凸構(gòu)造。因此，可以使襯底IOla的表面的光反射率抑制最大化和防止掩膜 102脫落并存。另外，在本實施方式中在蝕刻液中添加1ΡΑ，從而使<100>面和<111>面的蝕刻速度比增大，但只要能夠?qū)υ谘谀?02的微細開口部103的下部露出的襯底IOla的表面(第 1凹部的表面105的表面)進行各向異性的蝕刻，也可以添加其他的添加劑，或者可以不使用添加劑，對于本發(fā)明的實現(xiàn)沒有任何障礙。另外，在本實施方式中使用了氫氧化鈉水溶液作為蝕刻液，但使用氫氧化鉀水溶液等其他的堿性溶液也可以。在步驟6中，作為第4蝕刻步驟用濕法蝕刻進行掩膜102的除去。在本實施方式中，使用了用純水將50 %的氫氟酸稀釋為體積占20 %的溶液作為用于除去掩膜102的蝕刻液。藥水溫度為室溫，處理時間為6分鐘。通過這樣除去掩膜102，能夠得到如圖8所示地在襯底IOla的表面上均勻鋪滿反錐形狀的微細凹部106的構(gòu)造。此外，可以與所使用的掩膜102的材料等條件相配合地改變蝕刻液。通過經(jīng)過以上那樣的步驟，能夠得到如圖1所示那樣地具有在襯底表面上大致均勻地形成反錐形狀的微細凹部106的微細凹凸構(gòu)造(紋理構(gòu)造)的襯底101。圖9是表示使用上述襯底101來制造的光伏裝置的圖，圖9(a)是剖面圖，圖9 (b) 是俯視圖。圖9所示的光伏裝置具備第1導電型半導體襯底121，具有在襯底表層擴散了第2導電性的雜質(zhì)的作為雜質(zhì)擴散層的N層121a ；反射防止膜122，形成在半導體襯底121 的受光面?zhèn)鹊拿?表面)上；受光面?zhèn)入姌O123，形成在半導體襯底121的受光面?zhèn)鹊拿?(表面)上；背面電極124，形成在和半導體襯底121的受光面相反一側(cè)的面(背面)上。另外，作為受光面?zhèn)入姌O123包含光伏裝置的柵極電極123a以及總線電極123b， 在圖9(a)中示出與柵極電極123a的長度方向垂直的剖面的剖面圖。而后，在半導體襯底 121上使用用上述襯底的表面粗化方法在襯底表面上形成了反錐形狀的微細凹凸構(gòu)造的襯底101，構(gòu)成156mm □的光伏裝置。接下來，說明使用上述的襯底101制造圖9所示的光伏裝置的步驟。另外，由于在此說明的步驟和通常的使用硅襯底的光伏裝置的制造步驟一樣，所以未特別圖示。將上述步驟6的處理完成的襯底101投入到熱氧化爐中，通過在存在氯氧化磷 (POCl3)蒸汽下加熱，在襯底101的表面形成磷玻璃，從而使得磷擴散到襯底101，在襯底 101的表層形成第2導電型的N層121a。擴散溫度例如設(shè)置為840°C。由此，得到在襯底表層具有N層121a的半導體襯底121。在此因為使用ρ型硅襯底，所以為了形成pn節(jié)而擴散不同導電型的磷，而在使用η型硅襯底的情況下只要擴散ρ型雜質(zhì)即可。接下來，在氫氟酸溶液中除去襯底121的磷玻璃層后，利用等離子CVD法在N層 121a之上形成SiN膜作為反射防止膜122。反射防止膜122的膜厚度以及折射率設(shè)定為最能抑制光反射的值。此外，也可以層疊折射率不同的兩層以上的膜。另外，反射防止膜122 也可以用濺射法等不同的成膜方法形成。接下來，用絲網(wǎng)印刷在襯底121的受光面上以梳狀印刷混入了銀的漿料，用絲網(wǎng)印刷在襯底121的整個背面上印刷混入了鋁的漿料后，實施燒制處理形成受光面?zhèn)入姌O 123和背面電極124。燒制在大氣環(huán)境中例如在760°C下實施。通過以上步驟制作圖9所示的光伏裝置。對經(jīng)過上述步驟制作的光伏裝置的性能評價的結(jié)果進行說明。在光伏裝置的制作中，在實施了襯底101的表面粗化的時刻用分光光度計評價襯底101的光反射特性。表1 表示其中在波長900nm的反射率。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種襯底的表面粗化方法，其特征在于，包含 第1步驟，在半導體襯底的表面形成保護膜；第2步驟，在所述保護膜形成開口部；第3步驟，將形成有所述開口部的所述保護膜作為掩模，對所述半導體襯底的形成有所述保護膜的面實施各向同性蝕刻，在所述開口部的下部及其附近區(qū)域形成第1凹部；第4步驟，將形成有所述開口部的所述保護膜作為掩模，對所述半導體襯底的形成有所述保護膜的面實施蝕刻，除去在所述第1凹部的表面形成的氧化膜；第5步驟，將形成有所述開口部的所述保護膜作為掩模，對在所述半導體襯底的形成有所述保護膜的面實施各向異性蝕刻，在所述開口部的下部及其附近區(qū)域形成第2凹部； 以及第6步驟，除去所述保護膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底的表面粗化方法，其特征在于 所述半導體襯底由晶體硅組成，所述第2步驟是實施激光加工而在所述保護膜形成開口的步驟， 所述第3步驟的各向同性蝕刻是使用了酸性溶液的蝕刻， 所述第4步驟的蝕刻處理是使用了氫氟酸水溶液的蝕刻， 所述第5步驟的各向異性蝕刻是使用了堿性溶液的蝕刻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底的表面粗化方法，其特征在于 所述半導體襯底由晶面取向是<100>的單晶硅組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底的表面粗化方法，其特征在于 在所述激光加工的處理中將微細孔排列在正方晶格點上。
5.一種光伏裝置的制造方法，其特征在于，包含表面粗化步驟，利用權(quán)利要求1 4中的任意一項所述的襯底的表面粗化方法對第1 導電型的所述半導體襯底的一面?zhèn)冗M行表面粗化；雜質(zhì)擴散層形成步驟，在所述半導體襯底的一面?zhèn)葦U散第2導電型的雜質(zhì)元素而形成雜質(zhì)擴散層；以及電極形成步驟，在所述半導體襯底的一面?zhèn)鹊碾姌O形成區(qū)域以及所述半導體襯底的另一面?zhèn)刃纬呻姌O。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏裝置的制造方法，其特征在于具有第1雜質(zhì)擴散層形成步驟，在所述表面粗化步驟之前，在所述半導體襯底的一面?zhèn)纫缘?濃度擴散所述第2導電型的雜質(zhì)元素而形成第1雜質(zhì)擴散層， 在所述第1步驟中，在所述第1雜質(zhì)擴散層之上形成所述保護膜， 在所述第2步驟中，在所述保護膜形成達到所述第1雜質(zhì)擴散層的開口部， 在所述第3步驟中，蝕刻所述第1雜質(zhì)擴散層以及所述半導體襯底，在所述開口部的下部及其附近區(qū)域形成所述第1凹部，所述雜質(zhì)擴散層形成步驟是以比所述第1濃度更低的第2濃度在所述第2凹部的表面擴散所述第2導電型的雜質(zhì)元素，形成第2雜質(zhì)擴散層的第2雜質(zhì)擴散層形成步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏裝置襯底的制造方法，其特征在于在所述第2步驟中， 不在所述半導體襯底的一面?zhèn)鹊碾姌O形成區(qū)域形成所述開口部。
全文摘要
包含對形成在半導體襯底101a的表面的保護膜102形成開口部103的步驟；將保護膜102作為掩模實施使用了酸性溶液的第1蝕刻處理，在開口部103的下部及其附近區(qū)域形成第1凹部104的步驟；將保護膜102作為掩模實施蝕刻處理，除去形成在第1凹部104的表面的氧化膜104a的步驟；將保護膜102作為掩模實施各向異性蝕刻，在開口部103的下部及其附近區(qū)域形成第2凹部106的步驟；以及除去保護膜102的步驟。
文檔編號H01L31/04GK102362356SQ20098015826
公開日2012年2月22日 申請日期2009年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者新延大介, 松野繁, 西村邦彥 申請人:三菱電機株式會社