[發明專利]基板的面粗糙化方法、光電動勢裝置的制造方法

無效

• 申請號: 200980113397.2
• 申請日: 2009-03-23
• 公開（公告）號: CN102007582A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 西村邦彥;松野繁
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306;H01L31/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 金春實

技術領域

本發明涉及基板的面粗糙化方法、光電動勢裝置的制造方法。

背景技術

為了提高太陽能電池等光電變換裝置的性能，向構成太陽能電池的基板內部高效地取入陽光是重要的。因此，對光入射側的基板表面實施紋理加工，使在基板表面反射了一次的光再次入射到基板表面，從而將更多的陽光取入到基板內部，而提高光電變換效率。此處，紋理加工是指，在基板表面有意圖地形成幾十nm～幾十μm尺寸的微細凹凸的加工。

作為在太陽能電池用的基板進行紋理形成的方法，在基板是單晶基板的情況下，廣泛使用通過在蝕刻速度中具有結晶方位依賴性的氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿性水溶液進行的利用了結晶方位的各向異性蝕刻。例如，如果對(100)基板表面進行了該各向異性蝕刻，則在基板表面形成露出了(111)面的金字塔狀的紋理。

但是，在這樣的使用堿性水溶液來進行各向異性蝕刻的方法中，在基板中使用了多晶基板的情況下，蝕刻率根據結晶面而有很大不同、而且結晶面方位未對齊，從而只能部分性地制作紋理構造。因此，具有在降低基板表面上的光的反射率方面存在界限這樣的問題。

例如波長628nm下的反射率在表面被鏡面研磨了的硅中是約36％，在對(100)面的單晶硅基板進行了濕蝕刻的情況下成為約15％，相對于此，在對多晶硅基板的表面進行了濕蝕刻的情況下是27～30％左右。

因此，作為不依賴于結晶面方位而在基板表面的整個面形成紋理構造的方法，例如提出了如下方法：通過在多晶硅基板的表面涂敷樹脂，形成具有開口部的保護掩模，通過該開口部對基板表面實施噴砂加工，從而在基板表面形成溝或者凹部，接著實施噴砂加工，從而去除保護掩模(例如，參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2002-43601號公報

發明內容

但是，根據所述以往的技術，僅通過保護掩模的開口部實施噴砂加工。因此，粘附了保護掩模的區域仍維持最初的基板表面形狀、即平坦的形狀。在該情況下，具有無法對入射到該平坦面的光發揮光關入效果，而得不到良好的光反射抑制效果這樣的問題。

另外，根據所述以往的技術，作為保護掩模通過印刷等而形成樹脂膜。因此，具有無法在基板表面形成10μm左右的微細的圖案這樣的問題。另外，根據所述以往的技術，即使微細地形成了保護掩模圖案，在基板的紋理形成中，使用噴射用的直徑10μm前后的磨粒來進行噴射加工。因此，具有無法在基板表面形成10μm左右的微細的凹凸圖案這樣的問題。進而，根據所述以往的技術，由于在基板的紋理形成中使用了噴射加工，所以具有在基板表面生成磨粒碰撞而產生的微裂紋等損傷這樣的問題。

本發明是鑒于所述問題而完成的，其目的在于得到一種基板的面粗糙化方法、光電動勢裝置的制造方法，可以在保持基板表面的品質的同時均勻地進行基板表面的微細的面粗糙化。

為了解決所述課題，達成目的，本發明的面粗糙化方法的特征在于，包括：第1工序，在基板的表面形成保護膜；第2工序，對所述保護膜實施噴射加工處理而在所述保護膜中形成開口；第3工序，以形成了所述開口的所述保護膜為掩模，對所述基板中的形成了所述保護膜的面，在所述保護膜具有耐性的條件下實施蝕刻；以及第4工序，去除所述保護膜。

根據本發明，起到可以在保持了基板表面的品質的同時均勻地進行基板表面的微細的面粗糙化這樣的效果。

附圖說明

圖1是示出通過本發明的實施方式1的基板的面粗糙化方法實施了表面的面粗糙化的p型多晶硅基板的剖面圖。

圖2-1是用于說明本發明的實施方式1的基板的面粗糙化方法的工序的剖面圖。

圖2-2是用于說明本發明的實施方式1的基板的面粗糙化方法的工序的剖面圖。

圖2-3是用于說明本發明的實施方式1的基板的面粗糙化方法的工序的剖面圖。

圖2-4是用于說明本發明的實施方式1的基板的面粗糙化方法的工序的剖面圖。

圖3是用于說明在本發明的實施方式1的基板的面粗糙化方法中，在耐蝕刻性膜中形成作為微細孔的多個微細開口時使用的噴射加工裝置的一個例子的示意圖。

圖4-1是用于說明由于針對耐蝕刻性膜的加工方法的差別而引起的紋理凹坑的形狀的差異的示意圖。

圖4-2是用于說明由于針對耐蝕刻性膜的加工方法的差別而引起的紋理凹坑的形狀的差異的示意圖。

圖4-3是用于說明由于針對耐蝕刻性膜的加工方法的差別而引起的紋理凹坑的形狀的差異的示意圖。

圖4-4是用于說明由于針對耐蝕刻性膜的加工方法的差別而引起的紋理凹坑的形狀的差異的示意圖。