(57)【要約】【課題】光電変換効率が向上された光電素子の製造方法を提供する。【解決手段】光電素子の製造方法において、単結晶シリコンを含む半導体基板の入射面に第１突出部が形成され、第１突出部の表面に第２突出部が形成される。第１突出部は入射面をウェットエッチングして形成され、第２突出部は第１突出部の表面をドライエッチングして形成される。これにより、外部から半導体基板に提供される光は、入射面で散乱されて半導体基板内で光の経路が増加し、光電変換効率が向上する。【選択図】図１
2010041032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が入射する入射面を有して、単結晶シリコンを含む半導体基板を用意し、
前記入射面をウェットエッチングして前記入射面に第１突出部を形成し、
前記第１突出部の表面をドライエッチングして前記表面に第２突出部を形成し、
前記入射面上に半導体層を形成し、
前記半導体層上に第１電極を形成し、
前記入射面と対向する前記半導体基板の背面に第２電極を形成することを含むことを特徴とする光電素子の製造方法。
【請求項２】
各々の前記第１突出部の高さ及び各々の前記第２突出部の高さの比は、２０：１乃至２００：１であることを特徴とする請求項１に記載の光電素子の製造方法。
【請求項３】
前記ウェットエッチングに使われるエッチング物質は、水酸化カリウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の光電素子の製造方法。
【請求項４】
前記半導体基板の背面に前記第１突出部と同一の形状を有する第３突出部を形成し、
前記第３突出部の表面をドライエッチングして前記第３突出部の表面に第４突出部を形成すること、をさらに含み、
前記第３突出部は、前記第１突出部と共に形成されることを特徴とする請求項１に記載の光電素子の製造方法。
【請求項５】
前記ドライエッチングに使われるエッチング物質は、フッ素を含む第１ガス及び塩素を含む第２ガスが混合された混合ガスであることを特徴とする請求項１に記載の光電素子の製造方法。
【請求項６】
前記第１ガスは、六フッ化硫黄を含み、前記第２ガスは、塩素ガスを含むことを特徴とする請求項５に記載の光電素子の製造方法。
【請求項７】
前記混合ガスで前記第１ガス及び第２ガスの流量比は、１：１乃至３：１であることを特徴とする請求項６に記載の光電素子の製造方法。
【請求項８】
前記ドライエッチングは、１５秒以上１２０秒以下の間、実行されることを特徴とする請求項７に記載の光電素子の製造方法。
【請求項９】
前記半導体基板及び前記半導体層の間に第１真性非単結晶シリコン層を形成し、
前記半導体基板及び前記第２電極の間に第２真性非単結晶シリコン層を形成し、
前記第２真性非単結晶シリコン層及び前記第２電極の間に前記半導体基板より、より大きな不純物濃度を有する高農度にドープされた不純物を含むシリコン層を形成することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光電素子の製造方法。
【請求項１０】
前記ドライエッチング前に、塩化ホウ素及び塩素ガスのうち、少なくとも前記塩化ホウ素を含むエッチング物質を利用して、前記半導体基板上に形成された酸化膜を除去することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電素子の製造方法に関し、より詳細には、光電変換効率が向上された光電素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電素子は、光エネルギを電気エネルギに変換する素子である。一般的に、光電素子は、外部から提供される光のエネルギを吸収して光起電力効果（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｅｆｆｅｃｔ）を発生させる半導体層、前記半導体層を間において具備される第１電極及び第２電極を含む。
【０００３】
一方、光電素子の光電変換効率（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）は、開放電圧（ｏｐｅｎ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｖｏｌｔａｇｅ）、曲線因子（ｃｕｒｖｅ  ｆｉｌｌ  ｆａｃｔｏｒ）及び短絡電流密度（ｓｈｏｒｔ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｄｅｎｓｉｔｙ）などの特性によって決定される。このうち、短絡電流密度を増加させる方法は、光吸収効率（ｌｉｇｈｔ  ａｂｓｏｒｂｉｎｇ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）、即ち外部から半導体層側に提供される光の量に比例して、光電素子によって生成される電流の量を増加させることである。一般に、光電素子の光電変換効率は、半導体層の厚さを増加させて半導体層の内部を進行する光の経路を増加させて向上させることができるが、半導体層の厚さが増加して光電素子の製造費用及び製造時間が増加する問題が発生することがあり、また曲線因子特性が減少して全体として光電変換効率の改善効果は微々たるものになりうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１９６１１８号公報
【特許文献２】特開２００６−３４４７６５号公報
【特許文献３】韓国特許公開第１０−２００５−００８６２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光電変換効率が向上された光電素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明による光電素子の製造方法は下記の通りである。光が入射する入射面を有して、単結晶シリコンを含む半導体基板を用意し、前記入射面をウェットエッチング（ｗｅｔ  ｅｔｃｈｉｎｇ）して前記入射面に第１突出部を形成し、前記第１突出部の表面をドライエッチング（ｄｒｙ  ｅｔｃｈｉｎｇ）して前記表面に第２突出部を形成し、前記入射面上に半導体層を形成する。前記半導体層を形成した後に、前記半導体層上に第１電極を形成し、前記入射面と対向する前記半導体基板の背面に第２電極を形成する。
【０００７】
従って、外部から入射面を通じて半導体基板に進行する光は、入射面で第１突出部及び前記第２突出部によって散乱されて半導体基板内で光の光経路が増加して光吸収率が向上される。その結果、光のエネルギは、半導体基板に、より容易に吸収されることができるので光電素子の光電変換効率が向上される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る光電素子の製造方法において、半導体基板の入射面に第１突出部が形成され、第１突出部の表面に第２突出部がさらに形成される。これにより、外部から入射面を通じて半導体基板に進行する光は、入射面で第１突出部及び第２突出部によって散乱される。その結果、半導体基板内で光の経路が増加して光電素子の光電変換効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る光電素子の断面図である。
【図２Ａ】図１に示した光電素子の第１突出部を拡大して示した図である。
【図２Ｂ】図１に示した光電素子の断面の一部分を拡大して示した図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る光電素子の断面図である。
【図４Ａ】図３に示した光電素子の製造方法を説明するために示した光電素子の断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示した光電素子の製造段階における半導体基板の入射面を示す画像である。
【図５Ａ】図３に示した光電素子の製造方法を説明するために示した光電素子の断面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示した光電素子の製造段階における半導体基板の入射面を示す画像である。
【図６Ａ】ドライエッチングに使われるエッチングガスの種類に係る半導体基板の入射面を示す画像である。
【図６Ｂ】ドライエッチングに使われるエッチングガスの種類に係る半導体基板の入射面を示す画像である。
【図６Ｃ】ドライエッチングに使われるエッチングガスの種類に係る半導体基板の入射面を示す画像である。
【図７】半導体基板の反射率を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態をより詳細に説明する。前記の本発明の目的、特徴及び効果は、添付された図面に関する実施形態を通じて容易に分かるはずである。但し、本発明は、ここで説明される実施形態に限定されずに多様な形態に応用されて変形されることもできる。以下の実施形態は、本発明によって開示された技術思想をより明確にし、なお本発明が属する分野で平均の知識を有した当業者に本発明の技術思想が十分に伝えられるように提供されるものである。従って、本発明の範囲が後述する実施形態によって限定されることと解釈されるものではない。一方、下記の実施形態と共に提示された図面は、明確な説明のために多少簡略化、または誇張されるものであり、図面上に同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る光電素子の断面図である。
【００１２】
図１を参照すると、光電素子５００は、半導体基板１００と、半導体層１１０と、第１電極１２０と、第２電極１３０とを含む。
【００１３】
半導体基板１００は、単結晶シリコンを含み、半導体基板１００は、シリコンウエハにリン（ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）のような５族元素がドーピングされて形成され、Ｎ型半導体の電気的特性を有する。また、半導体基板１００は、外部から光が入射する入射面１０１を有し、半導体基板１００は、外部から入射面１０１を通じて光が提供されて光起電力効果（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｅｆｆｅｃｔ）を発生させる。光起電力効果によって半導体基板１００内には電子が生成され、生成された電子は第１電極１２０、または第２電極１３０を通じて外部に取り出される。
【００１４】
入射面１０１には、第１突出部１０５が具備される。各々の第１突出部１０５は、ピラミッド形状を有し、断面を見ると、各々の第１突出部１０５は、三角形の形状を有する。第１突出部１０５は、外部から入射面１０１を通じて半導体基板１００側に進行する光を散乱させて半導体基板１００内で光の光経路を増加させる。
【００１５】
例えば、外部から第１光１０及び第２光１１が、半導体基板１００に対して垂直方向に入射面１０１に到達する場合、第１光１０の光経路Ｌ１の方向は入射面１０１で変更されず、第２光１１の光経路Ｌ２の方向は入射面１０１で変更されると仮定すると、第２光１１の光経路Ｌ２は、第１光１０の光経路Ｌ１より長いものとなる。第２光１１の光経路Ｌ２が第１光１０の光経路Ｌ１より長い理由は、第１光１０の光経路Ｌ１の方向は半導体基板１００と垂直である一方、第２光１１の光経路Ｌ２の方向は第１突出部１０５のうち、何れか一つによって半導体基板１００に対し傾斜するように変更されるためである。
【００１６】
半導体基板１００において、半導体基板１００の厚さが増加されると、光電素子５００の短絡電流密度が増加して、光電変換効率が向上されることと同様に、光のエネルギは、光経路が増加すると、半導体基板１００により容易に吸収されて光電素子５００の光電変換効率が向上される。
【００１７】
第１突出部１０５の表面には、第２突出部１０８が具備される。第２突出部１０８は、第１突出部１０５の表面からランダムに突出された形状を有してもよい。第２突出部１０８の機能は、第１突出部１０５の機能と同様である。即ち、第２突出部１０８は、外部から入射面１０１を通じて半導体基板１００側に進行する光を散乱させる。従って、第１突出部１０５の表面に具備された第２突出部１０８によって、外部から入射面を通じて半導体基板１００側に進行する光はより分散されることができて光電素子５００の光電変換効率をより向上させることができる。
【００１８】
半導体基板１００上には、半導体層１１０が具備される。半導体層１１０は、アモルファスシリコン（ａ-Ｓｉ）、または微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）のような非単結晶シリコンを含む。また、半導体層１１０は、ホウ素（ｂｏｒｏｎ）のような３族元素がドーピングされてＰ型半導体の電気的特性を有し、Ｎ型半導体の電気的特性を有する半導体基板１００とＰ−Ｎ接合を形成する。また、光電変換効率を増大させるためにＮ型半導体性質を有する半導体基板１００とＰ型半導体性質を有する半導体層１１０との間に、真性な非単結晶シリコン層（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ  ｎｏｎ−ｓｉｎｇｌｅ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｌａｙｅｒ）を２ｎｍ乃至１０ｎｍ程度薄い厚さに形成して挿入してもよい。半導体基板１００と半導体層１１０との間に形成される真性な非単結晶シリコン層を含む光電素子の構造は、図３を参照してより詳細に説明される。
【００１９】
半導体層１１０上には、第１電極１２０が具備される。外部の光が半導体層１１０及び半導体基板１００に容易に到達することができるように、第１電極１２０は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウム亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ：ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、酸化スズ（ＳｎＯ２：ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）のような透明の導電物を含む。
【００２０】
また、半導体基板１００の背面には、第２電極１３０が具備される。第２電極１３０は、アルミニウムまたは銀のような反射度が高い金属を含んでもよく、第２電極１３０の材料は、第１電極１２０と同一であってもよい。光起電力効果によって半導体基板１００及び半導体層１１０で発生された電子は、第１電極１２０または第２電極１３０を通じて外部に取り出される。
【００２１】
一方、図１では示さないが、光電素子５００は、半導体基板１００と第２電極１３０との間にＮ＋非単結晶シリコン層を、半導体基板１００とＮ＋非単結晶半導体層との間に真性な非単結晶シリコン層をさらに含んでもよい。Ｎ＋非単結晶シリコン層は、電子の収集を向上させる裏面電界（ＢＳＦ：Ｂａｃｋ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｆｉｅｌｄ）として作用する。Ｎ＋非単結晶シリコン層及び真性な非単結晶シリコン層をさらに含む光電素子は、図３を参照してより詳細に説明される。
【００２２】
図２Ａは、図１に示した光電素子の第１突出部を拡大して示した図であり、図２Ｂは、図１に示した光電素子の断面の一部分を拡大して示した図である。
【００２３】
図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、各々の第１突出部１０５は、ピラミッド形状を有する。第１突出部１０５の各々がピラミッド形状を有する理由は、一般的に単結晶シリコンを含む半導体基板をウェットエッチングする際、半導体基板１００が１００方向にエッチングされる速度は１１１方向にエッチングされる速度より速いためである。
【００２４】
第１突出部１０５の表面には、第２突出部１０８が具備される。各々の第１突出部１０５の大きさは、各々の第２突出部１０８の大きさより大きい。一般的に突出部の大きさを限定することができるパラメータ、例えば、高さ、幅、及び長さなどによって、各々の第１突出部１０５の大きさと各々の第２突出部１０８の大きさを比較した場合に、各々の第１突出部１０５の大きさは各々の第２突出部１０８の大きさより大きい。
【００２５】
例えば、各々の第１突出部１０５の第１高さＨ１と各々の第２突出部１０８の第２高さＨ２の比は、２０：１乃至２００：１である。より詳細には、第１高さＨ１は、２μｍ乃至７μｍであり、第２高さＨ２は、５０ｎｍ乃至１００ｎｍである。
【００２６】
一方、光が入射面１０１を通じて半導体基板１００側に提供される際に、第１突出部１０５及び第２突出部１０８によって光の入射面１０１に対する反射率は減少する。光が入射面１０１に対して反射率が小さいほど、半導体基板１００内で光起電力効果を発生させることに使われる光吸収率が増加するので光電素子５００（図１）の光電変換効率が増加する。これに対する、より詳細な説明は、図７を参照して説明される。
【００２７】
図３は、本発明の他の実施形態に係る光電素子の断面図である。図３を説明するにあたり、先に本発明の一実施形態に係る光電素子の説明中に説明された構成要素に対しては、図面符号を併用し、構成要素に対する重複説明は省略する。
【００２８】
図３を参照すると、本発明の他の実施形態に係る光電素子５０１は、本発明の一実施形態に係る光電素子５００（図１）に比べて、第１真性非単結晶シリコン層１１５、第２真性非単結晶シリコン層１１６、及び高濃度にドープされた不純物を含むシリコン層１１９をさらに含む。
【００２９】
第１真性非単結晶シリコン層１１５は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、または微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）のような真性非単結晶シリコンを含み、第１真性非単結晶シリコン層１１５は、２ｎｍ乃至１０ｎｍの厚さを有してもよい。第１真性非単結晶シリコン層１１５は、半導体基板１００及び半導体層１１０の間に介在されて光電素子５０１の光電変換効率を増大させ、半導体基板１００と半導体層１１０との間のオーミック抵抗を減少させる。
【００３０】
高濃度にドープされた不純物を含むシリコン層１１９は、第２真性非単結晶シリコン層１１６と第２電極１３０との間に具備される。半導体基板１００及び半導体層１１０が各々Ｎ型半導体及びＰ型半導体特性を有する場合に、高農度にドープされた不純物を含むシリコン層１１９は、半導体基板１００より大きい不純物濃度を有するシリコン（例えば、Ｎ＋非単結晶シリコン）を含み、光起電力効果によって発生される電子を、前記第２電極１３０を通じて外部に、より容易に取り出すことを可能にする。
【００３１】
第２真性非単結晶シリコン層１１６は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、または微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）のような真性非単結晶シリコンを含む。また、第２真性非単結晶シリコン層１１６は、半導体基板１００の背面１０４に形成されて、半導体基板１００と高農度にドープされた不純物を含むシリコン層１１９との間のオーミック抵抗を減少させる。
【００３２】
一方、背面１０４には、第３突出部１０６が具備され、第３突出部１０６の表面には、第４突出部１０９が形成される。第３突出部１０６は、第１突出部１０５と同一の形状を有してもよく、第４突出部１０９は、第２突出部１０８と同一の形状を有してもよい。また、第３突出部１０６及び第４突出部１０９は、第１突出部１０５及び第２突出部１０８が有する機能と同様に半導体基板１００内で光経路を増加させて光電素子５０１の光電変換効率を増加させる。
【００３３】
より詳細には、本発明の実施形態のように、第２電極１３０が銀、またはアルミニウムのように光を反射する物質を含む場合に、入射面１０１を通じて入射して半導体基板１００で吸収されない光は第２電極１３０で反射される。第２電極１３０で反射された光は、第３及び第４突出部１０６、１０９によって再び散乱されて、その結果、半導体基板１００内で光の経路は増加されて光電素子５０１の光電変換効率を向上させることができる。
【００３４】
図４Ａ及び図５Ａは、図３に示した光電素子の製造方法を説明するために示す断面図であり、図４Ｂ及び図５Ｂは、図４Ａ及び図５Ａに示した光電素子を製造する各段階における半導体基板の入射面を示す画像である。より詳細には、図４Ａは、半導体基板をウェットエッチングする工程を示す図であり、図４Ｂは、半導体基板をウェットエッチングした後に半導体基板の入射面を示す画像である。また、図５Ａは、半導体基板をドライエッチングする工程を示す図であり、図５Ｂは、半導体基板をドライエッチングした後に半導体基板の入射面を示す画像である。
【００３５】
図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、入射面１０１を有する半導体基板１００をウェットエッチングして入射面１０１に第１突出部１０５を形成する。本発明の実施形態では、半導体基板１００は、エッチング液を入れた容器内に浸漬されてエッチングされ、その結果、エッチング液は入射面１０１のみならず入射面１０１と面する半導体基板１００の背面１０４もエッチングする。従って、背面１０４に第１突出部１０５と同一の形状を有する第３突出部１０６が形成される。
【００３６】
半導体基板１００をウェットエッチングすることに使われるエッチング液は、アルカリ溶液を含んでもよい。より詳細には、エッチング液は、水酸化カリウム（ＫＯＨ）及びイソプロピルアルコール（ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）を含んでもよい。エッチング液が水酸化カリウムを含む場合に、水酸化カリウムは、半導体基板１００をエッチングする速度は、例えば水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を含むようなエッチング液よりも遅いため、入射面１０１がエッチングされて形成される第１突出部１０５を、より均一な大きさに形成することができる。また、エッチング液が水酸化カリウムを含む場合に、半導体基板１００をウェットエッチングした後に半導体基板１００の表面にカリウムイオンが残存しても、カリウムイオンが電子と結合しようとする程度は、例えばナトリウムムイオン（Ｎａ＋）が電子と結合しようとする程度より小さい。従って、エッチング液として水酸化カリウムを含む溶液を使用すると、エッチング液から生成される陽性イオンが光起電力効果によって生成された電子と結合されて光電素子の電流の量が減少されることを、最小化することができる。
【００３７】
一方、本発明の実施形態では、第１突出部１０５は、半導体基板１００がエッチング液に浸漬されてエッチングされるが、エッチング液を半導体基板１００に噴射して半導体基板１００がエッチングされてもよい。
【００３８】
図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、第１及び第３突出部１０５、１０６が形成された半導体基板１００をドライエッチングする。その結果、第１突出部１０５の表面に第２突出部１０８が形成され、第３突出部１０６の表面に第４突出部１０９が形成される。
【００３９】
ドライエッチングは、フッ素を含む第１ガス及び塩素を含む第２ガスが混合された混合ガスを使用する。より詳細には、第１ガスは六フッ化硫黄（ＳＦ６）を含み、第２ガスは塩素ガス（ＣＩ２）を含む。混合ガスについて、第１ガスと第２ガスの流量比（ｆｌｏｗ  ｒａｔｅ）は１：１乃至３：１であり、より詳細には混合ガスについて、第１ガスと第２ガスの流量比は１：１であることが望ましい。その理由は、図６Ａ乃至図６Ｃを参照して説明される。
【００４０】
一方、半導体基板１００をドライエッチングして第２突出部１０８を形成すると、図５Ｂに示した画像のように、全体的に第１突出部１０５のエッジは、第２突出部１０８によってラウンド形状を有するようになる。従って、第１突出部１０５上に第２突出部１０８を形成すると、第１突出部１０５を形成する傾斜面が互いに接触する領域で傾斜面の鋭いエッジによって、第１突出部１０５上に形成された薄膜が切れることを防止することができる。
【００４１】
図６Ａ乃至図６Ｃは、ドライエッチングに使われるエッチングガスの種類による半導体基板の入射面１０１（図５Ａ）を示す画像である。より詳細には、図６Ａは、内部圧力が１００ｍＴ（ｍＴｏｒｒ）に維持されて、２０００ＷのＲＦパワーが提供されるプラズマドライエッチング装置内に塩素ガスを２００ｓｃｃｍ（ｓｔａｎｄａｒｄ  ｃｕｂｉｃ  ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒｓ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）に供給して入射面をエッチングした後の、入射面のエッチング状態を示す画像である。図６Ｂは、内部圧力が１００ｍＴに維持され、２０００ＷのＲＦパワーが提供されるプラズマドライエッチング装置内に六フッ化硫黄ガスを２００ｓｃｃｍに供給して入射面をエッチングした後の、入射面のエッチング状態を示す画像である。図６Ｃは、内部圧力が１００ｍＴに維持され、２０００ＷのＲＦパワーが提供されるプラズマドライエッチング装置内に塩素ガス及び六フッ化硫黄ガスを各々２００ｓｃｃｍに供給して入射面をエッチングした後の、入射面のエッチング状態を示す画像である。
【００４２】
図６Ａを参照すると、塩素ガスのみを利用して半導体基板１００をドライエッチングすると、半導体基板１００の入射面１０１には第２突出部１０８がほとんど形成されない。図６Ｂ及び図６Ｃを参照すると、入射面には第２突出部１０８が形成される。しかし、図６Ｃに示した第２突出部の単位面積当たり個数は、図６Ｂに示した第２突出部の単位面積当たり個数より大きい。即ち、塩素ガス及び六フッ化硫黄ガスが各々同一の流量比に混合されたガスを利用して半導体基板をドライエッチングした場合に、入射面１０１のテクスチャー効果（ｔｅｘｔｕｒｅ  ｅｆｆｅｃｔ）が最も大きい。
【００４３】
再び図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、半導体基板１００をドライエッチングして第２及び第４突出部１０８、１０９を形成する際、ドライエッチングは、１５秒以上１２０秒以下の間、より詳細には概略的に３０秒間実行されることが望ましい。その第１理由は、ドライエッチングを実行する際、ドライエッチングは、プラズマの安定化時間を考慮して最小１５秒以上実行してこそ、半導体基板１００がエッチングされる効果が発生するためである。その第２理由は、ドライエッチングを１２０秒以上実行すると、半導体基板１００は、１０００ｎｍ以上の波長を有する光に対する吸収率は増加するが、半導体基板１００は、４００ｎｍ乃至１０００ｎｍの波長を有する光に対する吸収率はかえって減少して全波長領域にかけて光吸収率を上昇させることが難しいためである。
【００４４】
一方、半導体基板１００をドライエッチングして第２及び第４突出部１０８、１０９を形成する前に、第１及び第３突出部１０５、１０６を形成後、半導体基板１００の表面に形成されうる酸化膜（図示せず）を除去する。酸化膜は、外部の酸素と半導体基板１００のシリコンが結合されて形成された酸化シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｘｉｄｅ）を含んでもよい。酸化膜は、塩化ホウ素（ＢＣＩ３）、または塩化ホウ素（ＢＣＩ３）及び塩素ガス（ＣＩ２）が混合されたガスを利用してエッチングされてもよい。
【００４５】
再び図３を参照すると、半導体基板１００の入射面１０１に第１真性非単結晶シリコン層１１５を形成し、第１真性非単結晶シリコン層１１５上にＰ型半導体性質を有する半導体層１１０を形成し、半導体層１１０上に第１電極１２０を形成する。また、半導体基板１００の背面１０４に第２真性非単結晶シリコン層１１６を形成し、第２真性非単結晶シリコン層１１６上に高濃度にドープされた不純物に含むシリコン層１１９を形成し、高濃度にドープされた不純物を含むシリコン層１１９上に第２電極１３０を形成して光電素子５０１を完成する。
【００４６】
図７は、半導体基板の反射率を示したグラフである。より詳細には、図７は、実験結果を基づいて半導体基板の入射面を３種類の状態に区分して、入射面の各状態による半導体基板の反射率を示したグラフである。
【００４７】
図７を参照すると、光の波長による半導体基板１００（図１）の反射率が半導体基板１００（図１）の入射面１０１（図１）の３種類の状態によって区分されて図示されている。便宜のため、３種類の状態を第１表面状態、第２表面状態、及び第３表面状態に区分し、第１グラフＧ１は、第１表面状態を有する半導体基板の光に対する反射率を示し、第２グラフＧ２は、第２表面状態を有する半導体基板の光に対する反射率を示し、第３グラフＧ３は、第３表面状態を有する半導体基板の光に対する反射率を示す。
【００４８】
第１表面状態は、入射面に対していずれのエッチング工程も実行されておらず滑らかな表面状態であり、第２表面状態は、入射面がウェットエッチングされて入射面に第１突出部１０５（図４Ｂ）が形成された状態である。また、第３表面状態は、入射面がウェットエッチング及びドライエッチングされて入射面に第１突出部１０５及び第１突出部１０５の表面上に第２突出部１０８（図５Ｂ）が形成された状態である。
【００４９】
光の全波長領域において、第１乃至第３グラフＧ１、Ｇ２、Ｇ３を参照すると、第２表面状態を有する半導体基板の反射率は第３表面状態を有する半導体基板の反射率より低い。また、光の全波長領域において、第３表面状態を有する半導体基板の反射率は第２表面状態を有する半導体基板の反射率より小さい。特に、２５０ｎｍ乃至４００ｎｍ、及び９００ｎｍ乃至１１００ｎｍの波長を有する光に対して、第３表面状態を有する半導体基板の反射率は第２表面状態を有する半導体基板の反射率より著しく小さい。即ち、半導体基板をウェットエッチングして第１突出部１０５（図４Ｂ）を形成した後に、半導体基板をドライエッチングして第２突出部１０８（図５Ｂ）をさらに形成すると、半導体基板は特定の波長領域の光をさらに吸収することができる。
【００５０】
以上、実施形態を参照して説明したが、当該技術分野の熟練された当業者は下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から抜け出さない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができるだろう。
【符号の説明】
【００５１】
１００      半導体基板
１０１      入射面
１０５      第１突出部
１０８      第２突出部
１０６      第３突出部
１０９      第４突出部
１１０      半導体層
１１５      第１真性非単結晶シリコン層
１１６      第２真性非単結晶シリコン層
１２０      第１電極
１３０      第２電極
５００      光電素子
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図５Ａ】
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【図７】
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【図４Ｂ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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