專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制造方法、半導(dǎo)體裝置的制造裝置、半導(dǎo)體裝置、以及轉(zhuǎn)印用組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體裝置的制造方法、半導(dǎo)體裝置的制造裝置、半導(dǎo)體裝置、以及轉(zhuǎn)印用組件。
背景技術(shù)：
從前，在結(jié)晶系太陽能電池中，是通過使在硅基板中的平面狀表面變形成凹凸?fàn)?，亦即利用所謂的「光阱效果」以謀求能量轉(zhuǎn)換效率的提高。此是因為與基板表面為平面的情況相比，在凹凸的斜面上將一度反射的光也受光至鄰接的凹凸的斜面上而吸收，藉此，能夠?qū)嵸|(zhì)上使來自表面的反射率降低。其結(jié)果，由于入射光的總量增大，所以得以實現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率的增加。 就上述形成凹凸構(gòu)造的方法而言，例如，提出了在含有觸媒的金屬離子的氧化劑與氫氟酸的混合水溶液內(nèi)，浸潰硅基板的方法(專利文獻(xiàn)I)。據(jù)此，公開了在此基板表面得以形成多孔質(zhì)硅層的技術(shù)。〈先前技術(shù)文獻(xiàn)〉
<專利文獻(xiàn)I >特開2005 — 183505號公報。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
然而，上述凹凸構(gòu)造的形成方法關(guān)于凹凸形狀的形成的控制性仍不可謂十分足夠。具體而言，以上述方法來說，首先，可認(rèn)為由于硅基板表面上的金屬自硅基板表面析出，藉而此金屬得以當(dāng)作分解觸媒發(fā)揮其機(jī)能。如此一來，因為無法自在地控制此金屬的析出位置或分布，故確保所形成的凹凸的大小或分布的一致性將極為困難，且此些特性的再現(xiàn)性亦不足。再者，在制作表面凹凸構(gòu)造后，將金屬除去之程序是困難的。再加上，針對用以形成像這樣一致的凹凸的具體手段來說，以其工業(yè)性乃至量產(chǎn)性作為考慮而進(jìn)行的研究及開發(fā)，將可因應(yīng)產(chǎn)業(yè)界的需求。技術(shù)方案
本發(fā)明是通過解決上述至少一個技術(shù)課題，而在半導(dǎo)體基板上，實現(xiàn)了工業(yè)性乃至量產(chǎn)性優(yōu)異，均一性及再現(xiàn)性良好的凹凸形狀的表面。其結(jié)果，本發(fā)明為對以太陽能電池作為代表的各種半導(dǎo)體裝置穩(wěn)定的高性能化與其工業(yè)化的實現(xiàn)具有顯著貢獻(xiàn)者。本發(fā)明之一的半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括將氧化且溶解半導(dǎo)體基板的處理液供給至此半導(dǎo)體基板表面上的供給步驟；將具有觸媒材的網(wǎng)目狀轉(zhuǎn)印用組件設(shè)成接觸或接近至此半導(dǎo)體基板表面的配置狀態(tài)的配置步驟；以及通過前述供給步驟及前述配置步驟以形成呈凹凸面的前述半導(dǎo)體基板表面的凹凸形成步驟。根據(jù)此半導(dǎo)體裝置的制造方法，由于依照轉(zhuǎn)印用組件所具有的網(wǎng)目形狀而得以形成作為處理對象的半導(dǎo)體基板的凹凸，所以使轉(zhuǎn)印用組件的網(wǎng)目形狀當(dāng)作模型或模具而可獲得具有其反映而成之凹凸的半導(dǎo)體基板的半導(dǎo)體裝置。亦即，并非如目前為止具有任意性高，換言之，再現(xiàn)性低的凹凸的半導(dǎo)體基板，而是在轉(zhuǎn)印用組件的階段，只要事先形成適宜的網(wǎng)目形狀，即可穩(wěn)定地制造出具有一定水平的凹凸形狀的半導(dǎo)體基板的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明之另一半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括將氧化且溶解半導(dǎo)體基板的處理液供給至此半導(dǎo)體基板表面上的供給步驟；將位在形成凹凸的表面上或其上方具有觸媒材的轉(zhuǎn)印用組件，設(shè)成接觸或接近至此半導(dǎo)體基板表面的配置狀態(tài)的配置步驟；以及通過前述供給步驟及前述配置步驟以形成呈凹凸面的前述半導(dǎo)體基板表面的凹凸形成步驟。根據(jù)此半導(dǎo)體裝置的制造方法，由于依照轉(zhuǎn)印用組件所具有的凹凸形狀而得以形成作為處理對象的半導(dǎo)體基板的凹凸，所以使轉(zhuǎn)印用組件的凹凸形狀當(dāng)作模型或模具而可獲得具有其反映而成之凹凸的半導(dǎo)體基板的半導(dǎo)體裝置。亦即，并非如目前為止具有任意性高，換言之，再現(xiàn)性低的凹凸的半導(dǎo)體基板，而是在轉(zhuǎn)印用組件的階段，只要事先形成適宜的凹凸形狀，即可穩(wěn)定地制造出具有一定水平的凹凸形狀的半導(dǎo)體基板的半導(dǎo)體裝置。此外，本發(fā)明之一的半導(dǎo)體裝置的制造裝置，包含將氧化且溶解半導(dǎo)體基板的處 理液供給至此半導(dǎo)體基板表面上的供給裝置；以及將具有觸媒材的網(wǎng)目狀轉(zhuǎn)印用組件配置成接觸或接近至此半導(dǎo)體基板表面的配置裝置。根據(jù)此半導(dǎo)體裝置的制造裝置，由于依照轉(zhuǎn)印用組件所具有的網(wǎng)目形狀而得以形成作為處理對象的半導(dǎo)體基板的凹凸，所以使轉(zhuǎn)印用組件的網(wǎng)目形狀當(dāng)作模型或模具而可以制造具有其反映而成之凹凸的半導(dǎo)體基板的半導(dǎo)體裝置。亦即，并非如目前為止具有任意性高，換言之，再現(xiàn)性低的凹凸的半導(dǎo)體基板，而是在轉(zhuǎn)印用組件的階段，只要事先形成適宜的網(wǎng)目形狀，即可穩(wěn)定地制造出具有一定水平的凹凸形狀的半導(dǎo)體基板的半導(dǎo)體裝置。此外，本發(fā)明之另一半導(dǎo)體裝置的制造裝置，包含將氧化且溶解半導(dǎo)體基板的處理液供給至此半導(dǎo)體基板表面上的供給裝置；以及將位在形成凹凸的表面上或其上方具有觸媒材的轉(zhuǎn)印用組件，配置成接觸或接近至此半導(dǎo)體基板表面的配置裝置。根據(jù)此半導(dǎo)體裝置的制造裝置，由于依照轉(zhuǎn)印用組件所具有的凹凸形狀而得以形成作為處理對象的半導(dǎo)體基板的凹凸，所以使轉(zhuǎn)印用組件的凹凸形狀當(dāng)作模型或模具而可以制造具有其反映而成之凹凸的半導(dǎo)體基板的半導(dǎo)體裝置。亦即，并非如目前為止具有任意性高，換言之，再現(xiàn)性低的凹凸的半導(dǎo)體基板，而是在轉(zhuǎn)印用組件的階段，只要事先形成適宜的凹凸形狀，即可穩(wěn)定地制造出具有一定水平的凹凸形狀的半導(dǎo)體基板的半導(dǎo)體裝置。此外，本發(fā)明之一的轉(zhuǎn)印用組件為具有觸媒材的網(wǎng)目狀組件，其中，在半導(dǎo)體基板表面上存在具有氧化性及溶解性的處理液的狀態(tài)下，將此觸媒材配置成接觸或接近至此半導(dǎo)體基板表面，藉此使此表面變形成凹凸?fàn)?。根?jù)此轉(zhuǎn)印用組件，由于依照轉(zhuǎn)印用組件所具有的網(wǎng)目構(gòu)造而得以形成作為處理對象的半導(dǎo)體基板的凹凸，所以使轉(zhuǎn)印用組件的網(wǎng)目構(gòu)造當(dāng)作模型或模具而可以穩(wěn)定地供給具有因其反映而成之凹凸的半導(dǎo)體基板。此外，本發(fā)明之另一轉(zhuǎn)印用組件，在形成凹凸的表面上或其上方具有觸媒材，其中，在半導(dǎo)體基板表面上存在具有氧化性及溶解性的處理液的狀態(tài)下，將此觸媒材配置成接觸或接近至此半導(dǎo)體基板表面，藉此使此表面變形成凹凸?fàn)睢?br> 根據(jù)此轉(zhuǎn)印用組件，由于依照轉(zhuǎn)印用組件所具有的凹凸形狀而得以形成作為處理對象的半導(dǎo)體基板的凹凸，所以使轉(zhuǎn)印用組件的凹凸形狀當(dāng)作模型或模具而可以穩(wěn)定地供給具有因其反映而成之凹凸的半導(dǎo)體基板。此外，本發(fā)明之一的半導(dǎo)體裝置，將氧化且溶解半導(dǎo)體基板的處理液導(dǎo)入至此半導(dǎo)體基板表面上的同時，在具有觸媒材的網(wǎng)目狀轉(zhuǎn)印用組件是設(shè)成接觸或接近至該表面的狀態(tài)下，未形成電極的前述表面是具有在前述狀態(tài)下所形成的多孔質(zhì)的凹凸形狀。根據(jù)此半導(dǎo)體裝置，由于依照轉(zhuǎn)印用組件所具有的網(wǎng)目形狀而得以形成作為處理對象的半導(dǎo)體基板的凹凸，所以可以成為具有使轉(zhuǎn)印用組件的網(wǎng)目形狀當(dāng)作模型或模具反映而成之凹凸的半導(dǎo)體基板的半導(dǎo)體裝置。亦即，并非如目前為止具有任意性高，換言之，再現(xiàn)性低的凹凸的半導(dǎo)體基板，而是在轉(zhuǎn)印用組件的階段，只要事先形成適宜的網(wǎng)目形狀，即可獲得具有一定水平的凹凸形狀的半導(dǎo)體基板的半導(dǎo)體裝置。此外，在上述各發(fā)明中，轉(zhuǎn)印用組件對于作為處理對象的半導(dǎo)體基板，在使具有氧化性及溶解性的處理液加以作用而形成半導(dǎo)體基板表面的凹凸之際，以使用對這種處理液 具有耐性(以耐蝕刻性或不溶性為代表)的材質(zhì)較佳。雖無特別限定，但以轉(zhuǎn)印用組件來說，得以采用結(jié)晶性的半導(dǎo)體基板或具有網(wǎng)目構(gòu)造的組件。此外，在轉(zhuǎn)印用組件中的凹凸，并未限定于使用如前所述的濕式化學(xué)蝕刻而形成的情況。例如，利用半導(dǎo)體技術(shù)或微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的等向性或非等向性干式蝕刻，或是納米壓印法而形成的細(xì)微的凹凸形狀亦能夠適用。此外，在上述各發(fā)明中，在網(wǎng)目狀組件中，并未限定于如圖9所代表的縱線與橫線相互交差(例如呈網(wǎng)目狀)而形成的情況。例如僅有縱線、或僅有橫線的形狀或構(gòu)造；或者是一部分的領(lǐng)域僅為縱線或橫線，且其它領(lǐng)域為縱線與橫線相互交差的形狀或構(gòu)造，皆包含在網(wǎng)目狀組件的范疇中。此外，本發(fā)明人將半導(dǎo)體基板的凹凸的形成機(jī)制假定如下。首先，使轉(zhuǎn)印用組件的表面的凹凸面或網(wǎng)目構(gòu)造上所存在的觸媒材接觸至半導(dǎo)體基板面時，此觸媒材是作為電化學(xué)反應(yīng)的陰極作用，在觸媒材的表面會發(fā)生氧化劑的分解反應(yīng)。另一方面，陽極反應(yīng)則發(fā)生在硅表面。就可能性高的陽極反應(yīng)而言，可考慮為如下的反應(yīng)示。<化 I >
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括 將氧化且溶解半導(dǎo)體基板的處理液，供給至該半導(dǎo)體基板的表面上的供給步驟； 將具有觸媒材的網(wǎng)目狀轉(zhuǎn)印用組件，設(shè)成接觸或接近至該半導(dǎo)體基板的該表面的配置狀態(tài)的配置步驟；以及 通過該供給步驟及該配置步驟以形成呈凹凸面的該半導(dǎo)體基板的該表面的凹凸形成步驟。
2.—種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括 將氧化且溶解半導(dǎo)體基板的處理液，供給至該半導(dǎo)體基板的表面上的供給步驟； 在形成有凹凸的表面上或上方，將具有觸媒材的轉(zhuǎn)印用組件，設(shè)成接觸或接近至該半導(dǎo)體基板的該表面的配置狀態(tài)的配置步驟；以及 通過該供給步驟及該配置步驟以形成呈凹凸面的該半導(dǎo)體基板的該表面的凹凸形成步驟。
3.如權(quán)利要求I或2所述之半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該觸媒材是選自由鉬(Pt)、銀(Ag)、鈀(Pd)、金(Au)、銠(Rh)、釕(Ru)、銥(Ir)及包含至少其中之一的合金所組成之群組中至少一種。
4.如權(quán)利要求I所述之半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在，在該配置步驟中，包含與回轉(zhuǎn)軸相垂直的斷面形狀呈圓形、多角形或扇形的滾筒，將沿該滾筒的表面上所設(shè)置的該網(wǎng)目狀轉(zhuǎn)印用組件的至少一部分，邊維持在接觸或接近至該半導(dǎo)體基板的該表面的配置狀態(tài)，邊使該滾筒相對于該半導(dǎo)體基板的該表面進(jìn)行相對性地移動且回轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求4所述之半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該滾筒是用以供給該處理液。
6.如權(quán)利要求I所述之半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，在該配置步驟中，包含與回轉(zhuǎn)軸相垂直的斷面形狀呈圓形、多角形、或扇形的由海綿材料所形成的滾筒，將沿該滾筒的表面上所設(shè)置的該網(wǎng)目狀轉(zhuǎn)印用組件的至少一部分，邊維持在抵接至該半導(dǎo)體基板的該表面的狀態(tài)，邊使該滾筒相對于該半導(dǎo)體基板的該表面相對性地移動且回轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求I或2所述之半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該處理液是選自由過氧化氫水(H202)、二鉻酸鉀(Kr2Cr2O7)水溶液、過錳酸鉀(KMnO4)水溶液、硝酸(H2S04)、硫酸(ΗΝ03)、以及使氧氣(O2)或臭氧(O3)溶解至水中的溶液所組成之群組中的至少一種氧化劑與氫氟酸(HF)的混合水溶液。
8.如權(quán)利要求2所述之半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該轉(zhuǎn)印用組件為硅基板，且在該轉(zhuǎn)印用組件的表面上所形成的層間膜上，具有該觸媒材。
9.如權(quán)利要求I或2所述之半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該觸媒材是通過濺鍍法、鍍覆法、或化學(xué)氣相沉積法所形成的膜，或是由化合物的涂布膜經(jīng)還原生成而形成的膜。
10.如權(quán)利要求I或2所述之半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該半導(dǎo)體裝置為太陽能電池、光學(xué)裝置、具有微機(jī)電系統(tǒng)構(gòu)造的裝置或具有大規(guī)模集成電路(LSI)的裝置。
11.一種半導(dǎo)體裝置的制造裝置，其特征在于，包含 將氧化且溶解半導(dǎo)體基板的處理液，供給至該半導(dǎo)體基板的表面上的供給裝置；以及 將具有觸媒材的網(wǎng)目狀轉(zhuǎn)印用組件，配置成接觸或接近至該半導(dǎo)體基板的該表面的配直裝直。
12.—種半導(dǎo)體裝置的制造裝置，其特征在于，包括 將氧化且溶解半導(dǎo)體基板的處理液，供給至該半導(dǎo)體基板的表面上的供給裝置；以及 在形成有凹凸的表面上或上方，將具有觸媒材的轉(zhuǎn)印用組件，配置成接觸或接近至該半導(dǎo)體基板的該表面的配置裝置。
13.如權(quán)利要求11所述之半導(dǎo)體裝置的制造裝置，其特征在于，該配置裝置具有滾筒，且與該滾筒的回轉(zhuǎn)軸相垂直的斷面形狀呈圓形、多角形、或扇形的該滾筒，沿著該滾筒的表面上所設(shè)置的該網(wǎng)目狀轉(zhuǎn)印用組件的至少一部分是與該半導(dǎo)體基板的該表 面相對向的同時，邊維持在使該觸媒材接觸或接近至該半導(dǎo)體基板的該表面的配置狀態(tài)，邊使該滾筒相對于該半導(dǎo)體基板的該表面進(jìn)行相對性地移動且回轉(zhuǎn)。
14.如權(quán)利要求13所述之半導(dǎo)體裝置的制造裝置，其特征在于，該滾筒是用以供給該處理液。
15.一種轉(zhuǎn)印用組件，其特征在于，是具有觸媒材的網(wǎng)目狀元件，當(dāng)在半導(dǎo)體基板的表面上，存在具氧化性及溶解性的處理液的狀態(tài)下，將該觸媒材配置成接觸或接近至該半導(dǎo)體基板的該表面，藉此使該半導(dǎo)體基板的該表面呈凹凸?fàn)畹刈冃巍?br> 16.一種轉(zhuǎn)印用組件，其特征在于，在形成有凹凸的表面上或上方，具有觸媒材，當(dāng)在半導(dǎo)體基板的表面上，存在具氧化性及溶解性的處理液的狀態(tài)下，將該觸媒材配置成接觸或接近至該半導(dǎo)體基板的該表面，藉此使該半導(dǎo)體基板的該表面呈凹凸?fàn)畹刈冃巍?br> 17.如權(quán)利要求15所述之轉(zhuǎn)印用組件，其特征在于，該轉(zhuǎn)印用組件沿著與回轉(zhuǎn)軸相垂直的斷面形狀呈圓狀、多角形狀、或扇狀的滾筒的表面上而設(shè)置。
18.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，將氧化且溶解半導(dǎo)體基板的處理液，導(dǎo)入至該半導(dǎo)體基板的表面上的同時，當(dāng)具有觸媒材的網(wǎng)目狀轉(zhuǎn)印用組件是設(shè)成接觸或接近至該表面的狀態(tài)下，未形成電極的該表面具有在前述狀態(tài)下所形成的多孔質(zhì)的凹凸形狀。
19.如權(quán)利要求18所述之半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該半導(dǎo)體裝置為太陽能電池、光學(xué)裝置、具有微機(jī)電系統(tǒng)構(gòu)造的裝置、或具有大規(guī)模集成電路的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括將氧化且溶解處理對象基板(20)的處理液(19)供給至處理對象基板(20)的表面上的供給步驟；將具有觸媒材的網(wǎng)目狀轉(zhuǎn)印用組件(10b)設(shè)成接觸或接近至此處理對象基板(20)的表面的配置狀態(tài)的配置步驟；以及通過前述供給步驟及前述配置步驟以形成表面呈凹凸面的處理對象基板(20)的凹凸形成步驟。根據(jù)此半導(dǎo)體裝置的制造方法，并非如目前為止具有任意性高，換言之，再現(xiàn)性低的凹凸的半導(dǎo)體基板，而是在轉(zhuǎn)印用組件的階段，只要事先形成凹凸形狀或網(wǎng)目形狀，即可穩(wěn)定地制造出具有一定水平的凹凸形狀的半導(dǎo)體基板的半導(dǎo)體裝置。
文檔編號H01L21/306GK102822992SQ201180009088
公開日2012年12月12日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月15日
發(fā)明者小林光 申請人:小林光, 佳能市場營銷日本株式會社