JPH11514498A

JPH11514498A - 埋め込み接点ソーラセルのメタライゼーション

Info

Publication number: JPH11514498A
Application number: JP9515350A
Authority: JP
Inventors: マーティンアンドリューグリーン; スチュアートロスベンハム; クリスチアーナビーホンスバーグ
Original assignee: ユニサーチリミテッド
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1996-10-14
Publication date: 1999-12-07
Also published as: EP0958597A4; AUPN606395A0; EP0958597A1; WO1997015075A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、基板に形成された溝（５１）の幾何学形状を利用して、溝のいくつかの領域（５４）が基板の表面よりも充分に薄い付着層を有する状態で、誘電体層（２７）を付着させることを可能にする。そして、誘電体層（２７）を制御可能に除去することができる適切な化学（または他の）エッチング剤によって、これらの溝の中の厚さが減少した誘電体の領域（５４）を早期にエッチングする。その結果、表面が誘電体物質によって保護されたままで、これらの領域でシリコン表面を露出させ、それをメタライゼーションによってめっきすることができる。場合によっては、残りの誘電体物質が反射防止被覆として働かなければならない。本発明は、埋め込み接点ソーラセルを製造するのに使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】埋め込み接点ソーラセルのメタライゼーション発明の背景大きな面積の基板上でのソーラセルの高い効率の達成は、陽光にさらされる表面におけるメタライゼーションに関して狭いライン幅および高いアスペクト比（幅に対する高さの比）を達成することに依存する。埋め込み接点ソーラセル［S ．R．WenhamおよびM．A．Greenの米国特許第4,726,850号および第4,748,130号］は、細いライン幅および高いアスペクト比の両方を達成すると同時に工業生産に好適であるメタライゼーションの設計を提供している。しかし、埋め込み接点ソーラセルメタライゼーション方式の従来の実施は、拡散、化学エッチングおよびめっきに対する表面のマスキングを提供するために、処理シーケンスの早い段階で基板の表面に誘電体または同等な層を付着または成長させなければならなかった。必然的に、この誘電体マスキング層は、劣化または過度な薄層化を起こすことなく、化学エッチングおよび高温処理に耐えることができるものでなければならなかった。特に誘電体が加工の最後で反射防止被覆としても働かなければならないとき、このことが、そのような誘電体の可能な選択を大きく制限してきた。以前に文献に報告されていた典型的な実施では、レーザスクライブの前に、表面に誘電体層を形成することが必要である。そして、レーザスクライブが誘電体層およびシリコン材料の中に溝を形成する。次に、化学エッチングを使用して溝を清浄し、エッチングする。この間、表面の誘電体マスキング層は、エッチング溶液が表面に影響を与えることを防ぐ。次に、高温処理を使用する間に、露出したシリコン溝壁の中にドーパントを拡散させる。その間にもまた、誘電体層が表面をマスクして、不要なドーパントがシリコンに浸透することを防ぐ。この工程において、誘電体マスキング層は、工程に伴う高温に耐えることができなければならないだけでなく、厚さ、耐薬品性または光学特性を過度に落とすことなく、層の中へのドーパントの拡散を遮断することができなければならないことは明かである。溝拡散ののち、通常は、後部の金属接点の設計に関連して、さらなる高温処理が必要であり、それに続き、前部の表面溝および後部表面金属接点のめっきを実施する。本発明においては、表面誘電体マスキング層の制限および要件の多くが緩和されると同時に、処理シーケンス全体が簡略化される。発明の概要第一の態様によると、本発明は、半導体基板を加工する方法であって、基板の表面に一つ以上の溝を形成する工程と、被覆が溝の中よりも前記一つの表面の上で厚くなるように優先的に前記一つの表面を被覆する技法により、前記一つの表面に誘電体被覆を塗布する工程と、溝壁のいくらかの領域が露出するまで誘電体被覆をエッチングする工程とを含む方法を提供する。第二の態様によると、本発明は、半導体基板を加工する方法であって、基板の表面に一つ以上の溝を形成する工程と、溝壁のアンダカット領域を形成する工程と、視線付着技法によって誘電体被覆を塗布する工程と、溝壁のいくらかの領域が露出するまで誘電体被覆をエッチングする工程とを含む方法を提供する。第三の態様によると、本発明は、半導体基板を加工する方法であって、基板の表面に表面のもっとも急峻な造作よりも急峻に傾斜する壁を有する一つ以上の溝を形成する工程と、視線付着技法によって誘電体被覆を塗布する工程と、溝壁のいくらかの領域が露出するまで誘電体被覆をエッチングする工程とを含む方法を提供する。第四の態様によると、本発明は、本発明の方法を使用して製造される素子を提供する。好ましくは、本発明は、溝を使用してセルの表面に埋め込み接点を形成する、シリコンソーラセルの製造に適用することができる。好ましい実施態様では、溝を形成した後かつ誘電体被覆を形成する前に、表面および溝壁をドーピングして整流接合を形成する。好ましくは、溝の中のドーピングレベルが表面の残りの部分よりも高くなるような方法でドーピングを達成する。これは、たとえば、揮発性溶媒を用いてスピンオンドーパントを希釈して、より多量の希釈ドーパントが溝に集まるようにし、ドーパントを徐々に加熱して溶媒を留去したのち、基板をより激しく加熱してドーパントを表面に打ち込むことによって達成することができる。好ましい実施態様では、誘電体をエッチバックして溝壁の少なくとも一部を露出させたのち、メタライゼーションを溝に施す。溝のアンダカットを実行しない場合、溝の中のソース材料の枯渇によって溝内の層の厚さを制限する化学付着または反応方法の使用により、溝の中により薄い誘電体層を達成することができる。アンダカットした溝の場合には、視線技法、たとえばスプレーオンソース、真空蒸着またはイオンビーム付着技法が適切である。図面の簡単な説明ここで、添付の図面を参照しながら、本発明の実施態様を例として説明する。図１は、溝の中の錐状体形成によって生じるアンダカットを示す溝の断面図であり、図２は、凹角上壁部を示す溝の断面図であり、図３は、斜め方向付着技法による誘電体層の付着を示す図であり、図４は、溝の中のソースの枯渇を用いる化学蒸着法（ＣＶＤ）による誘電体の付着を示す図であり、図５は、もう一つの斜め方向付着技法による誘電体層の付着を示す図であり、図６は、溝の代わりに孔を用いる実施態様の平面図であり、図７は、溝の中の誘電体層の部分的除去を示す、溝のメタライゼーション後のセルを示す図であり、図８は、付着の方向が基板の表面に対して垂直である、図５の態様の変形を示す図である。実施態様の詳細な説明本発明の実施態様は、溝の幾何学形状を利用して、溝の少なくともいくつかの領域が表面全体よりも実質的に薄い付着層を有することを保証する方法で、溝の形成後に、誘電体層を付着することを可能にする。そして、これらの溝内のの厚さが減少した誘電体層の領域を、誘電体層を制御可能に除去することができる適切な化学（または他の）エッチング剤によって、早期にエッチングする。その結果、ソーラセルの表面が誘電体材料によって保護されたまま、これらの領域でシリコン表面を露出させ、それをメタライゼーションによってめっきすることができる。上記の加工では、後で溝の大部分に金属を充填しやすくするめっきを核形成するのには局所的な区域だけで十分であるため、溝壁および底の全体を露出させる必要はない。実際、金属／シリコン接触の全区域を最小限にし、それ故に対応する再結合を減らすため、溝の中の隔離領域だけからめっきを核形成する（この手法によって容易にすることができる）ことには利点があるかもしれない。表面と溝内のいくつかの領域との間の層の厚さを区別する点から、誘電体層付着の選択性を促進するため、溝のいくつかの領域を意図的に陰に隠すことを使うことができる。これを達成する一つの手法は、図１に示すように、垂直な錐状体１２を表面に保持しながら、溝壁内に水平方向の錐状体１１を作り出すように、溝壁１０に集合組織を付けることである。これは、元の表面１５に溝１４をスクライブしたのち、標準の集合組織付け溶液（たとえば、水酸化ナトリウム２％、イソプロパノール５％を含む約９０℃の溶液）を使用するとともにシリコンウェーハ１３を適切に配向させて、結晶面２０（１．１．１）結晶面を露出させることによって達成することができる。次に、水平方向の錐状体１１の下面１６を、誘電体層に用いる何らかの視線付着技法、たとえば噴霧または真空蒸着などによって、効果的に陰に隠す。この手法を使用すると、もっとも薄い誘電体付着、ひいてはその後のめっきのための領域を制御可能に決定することができる。図２を参照すると、同様な効果を達成するもう一つの例は、溝が結晶軸に対して直線的に並ぶように溝９を表面に形成する方法である。この場合、元の溝壁をさらにエッチングして（異方性エッチングを使用）、溝１９の中でシリコンウェーハ１３の１−１−１結晶面１７、１８を露出させることができる。溝１９の口の近くの凹角露出面１８は、図１の例における水平方向の錐状体１１の下面１６に相当する。図３に示す第三の実施例は、誘電体ソースからの誘電体層２７の斜め（角度α ）の付着２１を使用して、溝２３の片側２２が付着から陰になるか、同等には、溝を前面に対して斜めに形成することを保証する。図２、３および４の実施例では、簡素化のため、表面の集合組織は示さない。図４を参照すると、溝領域における選択性を達成する第四の手法は、溝の口の寸法に対して大きな表面積により、誘電体の成長または付着に関連する種を溝２４の中で自然に枯渇させる誘電体付着技法を使用することである。一例は、物質の化学蒸着である。図４に、表面２６上の気流２５が溝２４へのガスの進入を制限し、それにより、溝壁２８への誘電体層２７の付着速度を落とす様子が示されているように、化学蒸着は、表面での到着速度で付着速度を決定することによって、ガスの組成、濃度及び流量がガス中の種の拡散速度に制限される工程を達成させる。溝の少なくとも一部により薄い誘電体層を塗布するもう一つの方法を図５に示す。図５では、溝壁５１の少なくとも一部の傾斜αが表面集合組織５２のもっとも急峻な傾斜βよりも急峻である（明確に示すため、溝の中の集合組織は図５から省いていることに注意）。誘電体付着工程において指向性のソース５３が、β ＜θ＜αであるような角度θで配向しているとすると、溝壁５１の部分５４は陰になり、より薄い誘電体層を付着されることになる。図８に目を転じると、視線付着角５３が基板の表面に対して垂直である（すなわち、θ＞β、α）図５の態様の変形が示されている。この場合、溝の両方の壁は図５の壁５４よりも厚い誘電体層を有するが、溝壁５１の傾斜が表面の造作５２の傾斜よりも大きいおかげで、溝の中の誘電体層は表面よりも薄い。図１〜５ならびに図７および８それぞれにおいて、溝は断面で示し、その長さを表していない。通常、これらの溝は一連の長くて並行な溝である。しかし、溝が、セルの表面に延びる連なった溝である必要はなく、たとえば図６に示すように、幅と長さとが同様な寸法のほぼ円形の一連の孔６１として形成しても同等であり、あるいは、長さが幅の数倍しかない細長い溝であってもよい。不連続な孔または細長い溝の場合には、それらを、たとえばスクリーン印刷によって表面誘電体層６３の上に付着された表面導体６２によって相互接続することになろう。記載した本発明の実施態様によって提供される利点は、埋め込み接点ソーラセルを形成するための従来報告されている手法に比べて数多くある。第一に、誘電体層が、高温に耐える必要もないし、不要なドーパントまたは汚染物質に対する拡散マスクとして働く必要もないため、適当な候補物質の範囲および使用可能な付着法の範囲が拡大する。第二に、高温処理の際のシリコン表面の汚染の危険性が除かれるため、誘電体層がそれほど清浄である必要がない。第三に、誘電体層が、溝の清浄およびエッチングに使用される化学エッチングに耐える必要がない。第四に、後のめっきの選択性のためのこの処理段階で表面の誘電体層がもはや要らないため、表面と同時に溝にも拡散を加えることができ、高温処理の回数が減る。発明の実施の例単結晶または多結晶のいずれでもよい市販されている範囲のｐ形基板に対し、以下の処理を適用することができる。図７は、この処理の一つの部分的産物を示す。１．いわゆる「アズカット（スライシング工程直後の）」または「アズラップト（ラッピング工程直後の）」ウェーハ３１に対し、１．０６ミクロン波長で作動するＱスイッチネオジムＹＡＧレーザを使用して、その表面３３に溝３２を形成する。レーザの出力および速度は、深さ約５０ミクロンの溝の形成を促進するように選択され、パターンは、表面のメタライゼーションに要求される最終設計を表すように形成される。２．ウェーハがソーによる過度な損傷（すなわち、ワイヤソーを使用する場合）を受けないならば、水酸化ナトリウム２％およびプロパノール５％を含む標準の集合組織付けエッチング剤を９０℃で使用して、溝を清浄すると同時に、ソーによる小さな損傷を表面から除去し、表面を垂直な錐状体３４のように集合組織付けし、溝壁３６に水平方向の錐状体３５を形成することができる。次に、脱イオン水中でウェーハを徹底的にすすぎ、続いて希釈塩酸に浸漬したのち、さらにすすぎ、フッ化水素酸に浸漬する。そして、ウェーハを再び徹底的にすすぎ、スピン乾燥させる。３．液体ソース（キャリヤガスがリン化合物を加熱炉に運ぶ）または固体ソースから、表面のリン拡散を実施する。リンがシリコン中に過度に拡散することを防ぐのに十分に低い温度でドーパントソースまたはリンガラスを付着させる。これためには、ソースが無限にある状態を疑似的に作る（すなわち、後続の拡散が、すべての領域におけるリンガラス層の厚さに依存しないようにする）ために、十分な厚さのリンガラス層が表面および溝壁の全面に形成されるまで、温度を８００℃未満に維持することが必要とされる。ウェーハを８００℃未満に維持しながら炉管の端部で固体ソース物質（Ｐ₂Ｏ₅）を高温に加熱する方法は、この結果を達成する非常に効果的な方法である。また、液状のスピンオンソースを使用して、同様な効果を達成することもでき、実際に使用すると、溝の中により重度の拡散を得ることができる。これは、市販されている標準のソースを適当な高純度溶媒／液体、たとえばイソプロピルアルコールで希釈したのち、ウェーハを被覆、浸漬および／またはスピニングして、溝の中により厚い付着物を残すことによって達成される。乾燥後、溝の領域には、表面におけるよりも高い濃度のリンを含有するより厚い層が存在し、これにより、これらの領域でより重度のリン拡散が促進される。この場合、拡散処理ののち、リンガラスを除去して（厚過ぎるならば）、アルミニウム接点の焼成の間に、新たな薄いパッシベーション酸化物を形成させなければならないかもしれない（このための条件は、相応に変化させることが容易である）。ひとたび溝壁の表面のリンガラスが十分に厚くなると、炉の温度を上向きに勾配させてセル温度を１５分間、約８５０℃に上げる。その間、十分なリンがシリコン表面中に拡散して、平方あたり８０オーム付近の面積抵抗率をもつｎ形層３７を作り出す。大部分の拡散処理は、同時に、表面４５の後部にかかるｎ形層の形成につながる。後部の金属接点が、アルミニウムまたは不要な接合を破壊することができる同等な物質を含むならば、この後部の接合を後で破壊する。４．後部の金属接点３８は、主に銀粉を含むが、わずかな割合のアルミニウムを添加されている金属ペーストをスクリーン印刷することによって塗布することができる。アルミニウムは、高温で焼結されると、ｐ形基板物質に対して良好なオーム接触を得ることを容易にすると同時に、不要な後部接合を破壊するように働く。そのようなスクリーン印刷ペーストは市販されている。金属ペーストのスクリーン印刷に続き、ウェーハを一定期間約２５０℃で乾燥させたのち、赤外線ベルト炉中８５０℃で約３０秒間焼成する。５．ウェーハ表面上の拡散ガラスが、光学的問題を引き起こすほど厚過ぎないならば（すなわち約２５０Å超）、拡散酸化物（リンガラス）によって提供される良好な表面パッシベーション特性を維持しながら、反射防止被覆をウェーハの表面に直接塗布することができる。反射防止被覆は二酸化チタンであってもよい。チタン酸イソプロピル液からの二酸化チタンの形成方法は、文献で十分に記載されている。チタン酸イソプロピルは、圧縮機およびキャリヤガスを使用することによって、加熱ウェーハに噴霧することができ、その結果、ソースが酸化されて、二酸化チタン層４１を形成する。付着される層の耐薬品性および化学組成は、ホットプレートの温度および噴霧の速度にいくらか依存する。２００℃付近のホットプレート温度が一般に使用される。６．無電解めっきの前に、ウェーハを濃縮フッ化水素酸に浸漬すると、それが二酸化チタンを徐々にエッチングする。そのようなエッチングの長さは、金属／シリコン接触に必要な区域に対応する十分なシリコン区域４２を溝の中で露出させるのに要する時間によって決まる。すすいだのち、ウェーハを、約９０℃に加熱した市販の溶液中で、ニッケルで無電解めっきする。２分間めっきしたのち、ウェーハをすすぎ、乾燥させ、その後３５０℃〜４００℃で約１０分間焼結して、ケイ化ニッケルを形成させる。そして、ウェーハを再び２分間ニッケルで無電解めっきしたのち、溝が充分に銅４３で充填されるまで、約５０℃で銅を無電解めっきする。ここでもまた、無電解めっき溶液は市販されている。銅めっきののち、ウェーハを再びすすぎ、その後、非常に薄い銀の層４４を銅の表面に付着させる溶液に浸漬する。この銀を使用して、はんだ付け性を改善し、銅表面を酸化および封入剤との反応から保護する。７．処理の最終工程は、ウェーハをエッジ接合隔離する工程である。この目的に適した市販の手法が数多くある。ウェーハのエッジの周囲に溝をレーザスクライブする方法およびウェーハをコインのように積み重ねたのちウェーハエッジをプラズマエッチングする方法が、いずれも有効であると実証されている。広義に記載した本発明の真髄または範囲を逸することなく、具体的な実施態様で示した発明に対し、数多くの変形および／または修正を加えられることが当業者によって理解されよう。したがって、本実施態様は、あらゆる点で例示的であり、限定的ではないものとみなされる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年８月１３日【補正内容】（原文明細書第２頁の補正の翻訳文）本発明においては、表面誘電体マスキング層の制限および要件の多くが緩和されると同時に、処理シーケンス全体が簡略化される。発明の概要第一の態様によると、本発明は、半導体基板を加工する方法であって、基板の表面に一つ以上の溝を形成する工程と、基板の表面上の被覆と比較して溝壁の被覆のほうが薄くなるか、または、存在しないように優先的に表面を被覆する技法により、基板の表面に選択的に誘電体被覆を塗布する工程と、表面を露出させることなく溝壁のいくらかの領域が露出するまで誘電体被覆をエッチングする工程とを含む方法を提供する。第二の態様によると、本発明は、半導体基板を加工する方法であって、基板の表面に一つ以上の溝を形成する工程と、溝壁のアンダカット領域を形成する工程と、少なくとも溝壁のアンダカット領域内で塗布を基板表面より薄くするか、または、存在しないようにする視線付着技法によって、基板表面に誘電体被覆を塗布する工程と、表面を露出させることなく溝壁のいくらかの領域が露出するまで誘電体被覆をエッチングする工程とを含む方法を提供する。第三の態様によると、本発明は、表面に集合組織が無いか、または、表面の造作が最大傾斜値より小さいかまたは等しい集合組織が表面にある半導体基板を加工する方法であって、その基板の表面に、表面集合組織の造作の最大傾斜値よりも急峻に傾斜する壁を有する一つ以上の溝を形成する工程と、少なくとも溝壁のある範囲で塗布が表面より薄いかまたは存在しないようにする視線付着技法によって、表面に誘電体被覆を塗布する工程と、表面を露出することなく、溝壁のいくらかの領域が露出するまで誘電体被覆をエッチングする工程とを含む方法を提供する。第四の態様によると、本発明は、本発明の方法を使用して製造される素子を提供する。好ましくは、本発明は、溝を使用してセルの表面に埋め込み接点を形成する、シリコンソーラセルの製造に適用することができる。好ましい実施態様では、溝を形成した後かつ誘電体被覆を形成する前に、表面および溝壁をドーピングして整流接合を形成する。好ましくは、溝の中のドーピングレベルが表面の残りの部分よりも高くなるような方法でドーピングを達成する。これは、たとえば、揮発性溶媒を用いてスピンオンドーパントを希釈して、より多量の希釈ドーパントが溝に集まるようにし、ドーパントを徐々に加熱して溶媒を留去したのち、基板をより激しく加熱してドーパントを表面に打ち込むことによって達成することができる。請求の範囲１．半導体基板を加工する方法において、基板の表面に一つ以上の溝を形成する工程と、表面の被覆と比較して溝壁内の被覆が表面より薄いか、または、存在しないように優先的に表面を被覆する技法により、表面に選択的に誘電体被覆を塗布する工程と、表面を露出させることなく溝壁のいくらかの領域が露出するまで誘電体被覆をエッチングする工程とを含むことを特徴とする方法。２．溝を使用して基板の表面に埋め込み接点を形成する請求項１記載の方法。３．溝を形成した後かつ誘電体被覆を形成する前に、表面および溝壁をドーピングして整流接合を形成する請求項１または２記載の方法。４．溝の中のドーピングレベルが表面の残りの部分の上よりも高くなる選択的技法を使用してドーピングを達成する請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。５．ａ）揮発性溶媒を用いてスピンオンドーパントを希釈して、より多量の希釈ドーパントが溝に集まるようにする工程と、ｂ）ドーパントを徐々に加熱して溶媒を留去する工程と、ｃ）溶媒を留去したのち、基板をより激しく加熱してドーパントを表面に打ち込む工程と、によってドーピングを達成する請求項４記載の方法。６．溝の中のソース材料の枯渇によって溝の中の層厚さを制限する化学付着または反応方法の使用により、溝の中により薄い誘電体層を達成する請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。７．誘電体をエッチバックして溝壁の少なくとも一部を露出させたのち溝にメタライゼーションを施す工程を含む請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。８．半導体基板を加工する方法において、基板の表面に一つ以上の溝を形成する工程と、溝壁のアンダカット領域を形成する工程と、少なくとも溝壁のアンダカット領域内で塗布を基板表面より薄くするか、または、存在しないようにする視線付着技法によって基板表面に誘電体被覆を塗布する工程と、表面を露出することなく溝壁のいくらかの領域が露出するまで誘電体被覆をエッチングする工程とを含むことを特徴とする方法。９．溝を使用して基板の表面に埋め込み接点を形成する請求項８記載の方法。１０．溝を形成した後かつ誘電体被覆を形成する前に、表面および溝壁をドーピングして整流接合を形成する請求項８または９記載の方法。１１．溝の中のドーピングレベルが表面の残りの部分の上よりも高くなる選択的技法を使用してドーピングを達成する請求項８〜１０のいずれか１項記載の方法。１２．ａ）揮発性溶媒を用いてスピンオンドーパントを希釈して、より多量の希釈ドーパントが溝に集まるようにする工程と、ｂ）ドーパントを徐々に加熱して溶媒を留去する工程と、ｃ）溶媒を留去したのち、基板をより激しく加熱してドーパントを表面に打ち込む工程と、によってドーピングを達成する請求項１１記載の方法。１３．視線技法が、ドーパントイオンの誘電体ソースを噴霧する工程を用いる請求項８〜１２のいずれか１項記載の方法。１４．視線技法が誘電体ソースの真空蒸着の工程を用いる請求項８〜１２のいずれか１項記載の方法。１５．視線技法が、イオンビーム付着技法を使用して誘電体ソースを付着させる工程を用いる請求項８〜１２のいずれか１項記載の方法。１６．誘電体をエッチバックして溝壁の少なくとも一部を露出させたのち、溝にメタライゼーションを施す工程を含む請求項８〜１５のいずれか１項記載の方法。１７．表面に集合組織が無いか、または、表面の造作が最大傾斜値より小さいかまたは等しい集合組織が表面にある半導体基板を加工する方法において、基板の表面に、表面集合組織の造作の最大傾斜値も急峻に傾斜する壁を有する一つ以上の溝を形成する工程と、少なくとも溝壁のアンダカット領域内で塗布を基板表面より薄くするか、または、存在しないようにする視線付着技法によって、基板表面に誘電体被覆を塗布する工程と、表面を露出することなく溝壁のいくらかの領域が露出するまで誘電体被覆をエッチングする工程とを含むことを特徴とする方法。１８．溝を使用して基板の表面に埋め込み接点を形成する請求項１７記載の方法。１９．溝を形成した後かつ誘電体被覆を形成する前に、表面および溝壁をドーピングして整流接合を形成する請求項１７または１８記載の方法。２０．溝の中のドーピングレベルが表面の残りの部分の上よりも高くなる選択的技法を使用してドーピングを達成する請求項１７〜１９のいずれか１項記載の方法。２１．ａ）揮発性溶媒を用いてスピンオンドーパントを希釈して、より多量の希釈ドーパントが溝に集まるようにする工程と、ｂ）ドーパントを徐々に加熱して溶媒を留去する工程と、ｃ）溶媒を留去したのち、基板をより激しく加熱してドーパントを表面に打ち込む工程と、によってドーピングを達成する請求項２０記載の方法。２２．視線付着技法における付着の角度が、各溝の壁の少なくとも一部の傾斜よりも緩やかである請求項１７〜２１のいずれか１項記載の方法。２３．付着の角度がもっとも急峻な表面造作の角度よりも急峻である請求項２２記載の方法。２４．視線技法が、ドーパントイオンの誘電体ソースを噴霧する工程を用いる請求項８〜１２のいずれか１項記載の方法。２５．視線技法が誘電体ソースの真空蒸着の工程を用いる請求項８〜１２のいずれか１項記載の方法。２６．視線技法が、イオンビーム付着技法を使用して誘電体ソースを付着させる工程を用いる請求項８〜１２のいずれか１項記載の方法。２７．誘電体をエッチバックして溝壁の少なくとも一部を露出させたのち、溝にメタライゼーションを施す工程を含む請求項８〜１５のいずれか１項記載の方法。２８．溝の長さが溝の幅と同じオーダの大きさであり、隣接する溝どうしが表面接点によって接続されている請求項１〜２７のいずれか１項記載の方法。２９．溝が、半導体基板上に形成された半導体素子の一部を形成する請求項１〜２８のいずれか１項記載の方法。３０．半導体素子がソーラセルである請求項１〜２９のいずれか１項記載の方法。３１．請求項１〜３０のいずれか１項記載の方法を使用して製造される素子。３２．実質的に本明細書に記載したとおりである、請求項１〜３０のいずれか１項記載の半導体基板を加工する方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ホンスバーグクリスチアーナビーオーストラリアニューサウスウェールズ州 2034 クージーブルックストリート 12／152

Claims

【特許請求の範囲】１．半導体基板を加工する方法において、基板の表面に一つ以上の溝を形成する工程と、被覆が溝の中よりも表面の上で厚くなるように優先的に表面を被覆する技法により、表面に誘電体被覆を塗布する工程と、溝壁のいくらかの領域が露出するまで誘電体被覆をエッチングする工程とを含むことを特徴とする方法。２．溝を使用して基板の表面に埋め込み接点を形成する請求項１記載の方法。３．溝を形成した後かつ誘電体被覆を形成する前に、表面および溝壁をドーピングして整流接合を形成する請求項１または２記載の方法。４．溝の中のドーピンクルベルが表面の残りの部分の上よりも高くなる選択的技法を使用してドーピングを達成する請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。５．ａ）揮発性溶媒を用いてスピンオンドーパントを希釈して、より多量の希釈ドーパントが溝に集まるようにする工程と、ｂ）ドーパントを徐々に加熱して溶媒を留去する工程と、ｃ）溶媒を留去したのち、基板をより激しく加熱してドーパントを表面に打ち込む工程と、によってドーピングを達成する請求項４記載の方法。６．溝の中のソース材料の枯渇によって溝の中の層厚さを制限する化学付着または反応方法の使用により、溝の中により薄い誘電体層を達成する請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。７．誘電体をエッチバックして溝壁の少なくとも一部を露出させたのち溝にメタライゼーションを施す工程を含む請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。８．半導体基板を加工する方法において、基板の表面に一つ以上の溝を形成する工程と、溝壁のアンダカット領域を形成する工程と、視線付着技法によって誘電体被覆を塗布する工程と、溝壁のいくらかの領域が露出するまで誘電体被覆をエッチングする工程とを含むことを特徴とする方法。９．溝を使用して基板の表面に埋め込み接点を形成する請求項８記載の方法。１０．溝を形成した後かつ誘電体被覆を形成する前に、表面および溝壁をドーピングして整流接合を形成する請求項８または９記載の方法。１１．溝の中のドーピングレベルが表面の残りの部分の上よりも高くなる選択的技法を使用してドーピングを達成する請求項８〜１０のいずれか１項記載の方法。１２．ａ）揮発性溶媒を用いてスピンオンドーパントを希釈して、より多量の希釈ドーパントが溝に集まるようにする工程と、ｂ）ドーパントを徐々に加熱して溶媒を留去する工程と、ｃ）溶媒を留去したのち、基板をより激しく加熱してドーパントを表面に打ち込む工程と、によってドーピングを達成する請求項１１記載の方法。１３．視線技法が、ドーパントイオンの誘電体ソースを噴霧する工程を用いる請求項８〜１２のいずれか１項記載の方法。１４．視線技法が誘電体ソースの真空蒸着の工程を用いる請求項８〜１２のいずれか１項記載の方法。１５．視線技法が、イオンビーム付着技法を使用して誘電体ソースを付着させる工程を用いる請求項８〜１２のいずれか１項記載の方法。１６．誘電体をエッチバックして溝壁の少なくとも一部を露出させたのち、溝にメタライゼーションを施す工程を含む請求項８〜１５のいずれか１項記載の方法。１７．半導体基板を加工する方法において、基板の表面に、表面のもっとも急峻な造作よりも急峻に傾斜する壁を有する一つ以上の溝を形成する工程と、視線付着技法によって誘電体被覆を塗布する工程と、溝壁のいくらかの領域が露出するまで誘電体被覆をエッチングする工程とを含むことを特徴とする方法。１８．溝を使用して基板の表面に埋め込み接点を形成する請求項８記載の方法。１９．溝を形成した後かつ誘電体被覆を形成する前に、表面および溝壁をドーピングして整流接合を形成する請求項８または９記載の方法。２０．溝の中のドーピングレベルが表面の残りの部分の上よりも高くなる選択的技法を使用してドーピングを達成する請求項８〜１０のいずれか１項記載の方法。２１．ａ）揮発性溶媒を用いてスピンオンドーパントを希釈して、より多量の希釈ドーパントが溝に集まるようにする工程と、ｂ）ドーパントを徐々に加熱して溶媒を留去する工程と、ｃ）溶媒を留去したのち、基板をより激しく加熱してドーパントを表面に打ち込む工程と、によってドーピングを達成する請求項１１記載の方法。２２．視線付着技法における付着の角度が、各溝の壁の少なくとも一部の傾斜よりも緩やかである請求項１７〜２１のいずれか１項記載の方法。２３．付着の角度がもっとも急峻な表面造作の角度よりも急峻である請求項２２記載の方法。２４．視線技法が、ドーパントイオンの誘電体ソースを噴霧する工程を用いる請求項８〜１２のいずれか１項記載の方法。２５．視線技法が誘電体ソースの真空蒸着の工程を用いる請求項８〜１２のいずれか１項記載の方法。２６．視線技法が、イオンビーム付着技法を使用して誘電体ソースを付着させる工程を用いる請求項８〜１２のいずれか１項記載の方法。２７．誘電体をエッチバックして溝壁の少なくとも一部を露出させたのち、溝にメタライゼーションを施す工程を含む請求項８〜１５のいずれか１項記載の方法。２８．溝の長さが溝の幅と同じオーダの大きさであり、隣接する溝どうしが表面接点によって接続されている請求項１〜２７のいずれか１項記載の方法。２９．溝が、半導体基板上に形成された半導体素子の一部を形成する請求項１〜２８のいずれか１項記載の方法。３０．半導体素子がソーラセルである請求項１〜２９のいずれか１項記載の方法。３１．請求項１〜３０のいずれか１項記載の方法を使用して製造される素子。３２．実質的に本明細書に記載したとおりである、請求項１〜３０のいずれか１項記載の半導体基板を加工する方法。