(57)【要約】  シリコン基板上への多孔質層の形成が開示される。多孔質層を形成する工程は、第１の溶液中にシリコン基板を入れる工程と、シリコン基板に第１の電流を通す工程と、を含み得る。多孔質層を形成する工程は、シリコン基板に第２の電流を通し、シリコン基板上に多孔質層を生じさせる工程を更に含み得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の溶液中にシリコン基板を入れる工程と、
前記第１の溶液中の前記シリコン基板に第１の電流を通す工程と、
前記シリコン基板に第２の電流を通し、前記シリコン基板上に多孔質層を生じさせる工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記第１の電流を通す工程が、高バイアス電圧を印加する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の電流を通す工程が、低バイアス電圧を印加する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の電流を通す工程により、前記シリコン基板の電解研磨が生じる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の電流を通す工程が、前記シリコン基板のサイズに基づく前記第１の電流を通す工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の電流を通す工程が、前記第１の溶液の濃度に基づく前記第１の電流を通す工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の電流を通す工程が、前記シリコン基板のサイズに基づく前記第２の電流を通す工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の電流を通す工程が、前記第１の溶液の濃度に基づく前記第２の電流を通す工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１又は第２の溶液中に前記シリコン基板を入れる工程が、フッ化水素酸（ＨＦ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及びエタノールからなる群より選択される化学物質からなる溶液中に前記シリコン基板を入れる工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の電流を通す工程が、１〜１００ｍＡ／ｃｍ２の電流密度を持つ前記第１の電流を通し、前記シリコン基板上に研磨層を生じさせる工程を含み、かつ
前記第２の電流を通す工程が、０．１〜５０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度を持つ前記第２の電流を通し、前記シリコン基板上の前記研磨層上に多孔質層を生じさせる工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記シリコン基板に前記第２の電流を通す工程が、第２の溶液中の前記シリコン基板に前記第２の電流を通す工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の溶液中の前記シリコン基板に前記第２の電流を通す工程が、多孔質化溶液中の前記シリコン基板に前記第２の電流を通す工程を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
シリコン基板上に多孔質層を形成するための方法であって、
第１の溶液中にシリコン基板を入れる工程と、
前記シリコン基板に高バイアス電圧を印加する工程と、
第２の溶液中にシリコン基板を入れる工程と、
前記シリコン基板上に多孔質層を形成する工程と
を含み、前記多孔質層を形成する工程が前記シリコン基板に低バイアス電圧を印加する工程を含む、方法。
【請求項１４】
前記第１の溶液中に前記シリコン基板を入れる工程が、電解研磨溶液中に前記シリコン基板を入れる工程を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の溶液中に前記シリコン基板を入れる工程が、多孔質化溶液中に前記シリコン基板を入れる工程を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１又は第２の溶液中に前記シリコン基板を入れる工程が、フッ化水素酸（ＨＦ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及びエタノールからなる群より選択される化学物質からなる溶液中に前記シリコン基板を入れる工程を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
シリコン基板上に多孔質層を形成するための方法であって、
電解研磨溶液中にシリコン基板を入れる工程と、
前記シリコン基板を電解研磨する工程であって、電解研磨する工程が前記シリコン基板に第１の電流を通す工程を含む、工程と、
多孔質化溶液中に前記シリコン基板を入れる工程と、
前記シリコン基板上に多孔質層を形成する工程と
を含み、前記多孔質層を形成する工程が前記シリコン基板に第２の電流を通す工程を含む、方法。
【請求項１８】
前記第１の電流を通す工程が高バイアス電圧を印加する工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の電流を通す工程が低バイアス電圧を印加する工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記電解研磨又は多孔質化溶液中に前記シリコン基板を入れる工程が、フッ化水素酸（ＨＦ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及びエタノールからなる群より選択される化学物質からなる溶液中に前記シリコン基板を入れる工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書中に記載される主題の複数の実施形態は、概して、半導体、シリコン基板及び太陽電池に関する。より具体的には、主題の複数の実施形態は、半導体、太陽電池及び製造プロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体及びシリコン系基板は半導体及びエレクトロニクス産業において様々な用途及びデバイスに広く用いられている周知のデバイスである。一例として、一種の半導体型デバイスである太陽電池は太陽放射を電気エネルギーに変換するための周知のデバイスである。太陽電池は半導体加工技術を用いて半導体ウェハ上に製作することができる。光電池、すなわち太陽電池はＰ型及びＮ型拡散領域を含む。太陽電池に太陽放射が当たると電子及び正孔が生成され、これらの電子及び正孔が拡散領域に移動することにより、拡散領域間に電圧差が生じる。裏面コンタクト方式の太陽電池においては、拡散領域、及び拡散領域と結合した金属製のコンタクトフィンガーは両方とも太陽電池の裏面に設けられる。コンタクト領域及びコンタクトフィンガーは、外部電気回路を太陽電池に結合し、太陽電池により電力供給することを可能にする。１又は複数の実施形態は光電池又は太陽電池及び光起電力製造プロセスに関する。このようなプロセスには、以下に記載されるような後の太陽電池プロセスに備えるシリコン基板の加工を含み得る。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態においては、第１のシリコン基板上に多孔質層を形成するための方法が開示される。いくつかの実施形態では、方法は、第１の溶液中に第１のシリコン基板を入れる工程と、第１の溶液中の第１のシリコン基板に第１の電流を通す工程と、を含む。一実施形態においては、第１の溶液は第１のシリコン基板に第１の電流を通すことを可能にし得る。方法は、第１のシリコン基板に第２の電流を通し、第１のシリコン基板上に多孔質層を生じさせる工程を更に含み得る。
【０００４】
一実施形態においては、第１のシリコン基板上に多孔質層を形成するための別の方法は、第１の溶液中に第１のシリコン基板を入れる工程と、第１のシリコン基板に第１の電流を通す工程と、第２の溶液中に第１のシリコン基板を入れる工程と、を含み得る。方法は、第１のシリコン基板に第２の電流を通すことによって第１のシリコン基板上に多孔質層を形成する工程を更に含み得る。
【０００５】
一実施形態においては、第１のシリコン基板上に多孔質層を形成するための更に別の方法は、電解研磨溶液中に第１のシリコン基板を入れる工程と、第１のシリコン基板に第１の電流を通すことによって第１のシリコン基板を電解研磨する工程と、多孔質化溶液中に第１のシリコン基板を入れる工程と、を含み得る。方法は、第１のシリコン基板に第２の電流を通すことによって第１のシリコン基板上に多孔質層を形成する工程を更に含み得る。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
発明を実施するための形態、及び特許請求の範囲を、以下の図面と併せて考察し、参照することによって、本主題のより完全な理解を得ることができる。図面において、同様の参照番号は図面全体を通じて同様の要素を指し示す。
【０００７】
【図１】シリコン基板上に多孔質層を形成するための例示的方法のフローチャート図である。
【０００８】
【図２】シリコン基板上への多孔質層の形成のいくつかの実施形態に係る溶液中の基板の断面図である。
【図３】シリコン基板上への多孔質層の形成のいくつかの実施形態に係る溶液中の基板の断面図である。
【０００９】
【図４】いくつかの実施形態に係る例示的な太陽電池の断面図である。
【図５】いくつかの実施形態に係る例示的な太陽電池の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の発明を実施するための形態は、本質的には、単なる実例に過ぎず、本主題の実施形態、あるいは、かかる実施形態の応用及び用途を限定することを意図するものではない。本明細書で使用する場合、「例示の」という語は、「例、事例、実例として機能すること」を意味する。本明細書で例示として記載する任意の実施態様は、必ずしも他の実施態様よりも好ましい又は有利であると解釈すべきではない。更には、前述の技術分野、背景技術、概要、若しくは以下の発明を実施するための形態で提示される、明示又は示唆されるいずれの理論によっても、拘束されることを意図するものではない。
【００１１】
本明細書は、「一実施形態」又は「実施形態」への言及を含む。「一実施形態では」又は「実施形態では」という語句の出現は、必ずしも、同じ実施形態を指すものではない。特定の機構、構造、又は特性を、本開示と矛盾しない任意の好適な方式で組み合わせることができる。
【００１２】
用語−以下のパラグラフは、本開示（添付の請求項を含む）で見出される用語に関する、定義及び／又はコンテキストを提供する。
【００１３】
「備える」−この用語は、オープンエンド型である。添付の請求項で使用されるとき、この用語は、更なる構造又は工程を排除するものではない。
【００１４】
「〜ように構成された」−様々なユニット又は構成要素は、タスクを実行する「ように構成された」として、説明又は特許請求される場合がある。そのようなコンテキストでは、「〜ように構成された」は、それらのユニット／構成要素が、動作中にそれらの１つのタスクまたは複数のタスクを実行する構造を含むことを示すことによって、その構造を含意するために使用される。それゆえ、それらのユニット／構成要素は、指定のユニット／構成要素が現時点で動作可能ではない（例えば、オン／アクティブではない）場合であっても、そのタスクを実行するように構成されていると言うことができる。ユニット／回路／構成要素が、１又は複数のタスクを実行する「ように構成された」と記載することは、そのユニット／構成要素に関して、米国特許法第１１２条第６項が適用されないことを、明示的に意図するものである。
【００１５】
「第１の」、「第２の」など−本明細書で使用するとき、これらの用語は、それらが前に置かれる名詞に関する指標として使用されるものであり、いずれのタイプの（例えば、空間的、時間的、論理的などの）順序付けも暗示するものではない。例えば、「第１の」太陽電池への言及は、この太陽電池が、順序として第１の太陽電池であることを必ずしも意味するものではなく、その代わりに、「第１の」という用語は、この太陽電池を別の太陽電池（例えば、「第２の」太陽電池）と区別するために使用される。
【００１６】
「基づく」−本明細書で使用するとき、この用語は、決定に影響を及ぼす、１又は複数の因子を説明するために使用される。この用語は、決定に影響を及ぼし得る、更なる因子を排除するものではない。すなわち、決定は、単にそれらの因子のみに基づく場合もあり、又は、それらの因子に少なくとも部分的に基づく場合もある。「Ｂに基づいてＡを決定する」という語句を考察する。Ｂは、Ａの決定に影響を及ぼす因子とすることができるが、そのような語句は、Ａの決定がＣにもまた基づくものであることを排除するものではない。他の場合には、単にＢのみに基づいて、Ａを決定することができる。
【００１７】
「結合された」−以下の説明は、素子又はノード又は機構が一体に「結合された」ことについて言及する。本明細書で使用するとき、明示的に別段の定めがある場合を除き、「結合された」とは、１つの素子／ノード／機構が、別の素子／ノード／機構に、直接的又は間接的に連結される（又は、直接的若しくは間接的に連通する）ことを意味するものであり、これは、必ずしも機械的なものではない。
【００１８】
更には、特定の用語法もまた、参照のみを目的として、以下の説明で使用される場合があり、それゆえ、それらの用語法は、限定的であることを意図するものではない。例えば、「上側」、「下側」、「上方」、及び「下方」などの用語は、参照される図面内での方向を指す。「前部」、「後方」、「後部」、「側部」、「外側」、及び「内側」などの用語は、論考中の構成要素を説明するテキスト及び関連図面を参照することによって明確にされる、一貫性はあるが任意の基準系の範囲内での、構成要素の諸部分の向き及び／又は位置を説明するものである。そのような用語法は、具体的に上述された語、それらの派生語、及び類似の意味の語を含み得る。
【００１９】
本開示の多くは理解を容易にするためシリコン基板及び半導体素子の観点から記載されるが、開示される技術及び構造はシリコンウェハなどの他の半導体構造及び光電池又は太陽電池などのその用途に等しく適用される。
【００２０】
シリコン基板の多孔質化の一般的な技法では、シリコンテンプレート又はシリコン基板の研削又は研磨などの表面処理を必要とする。多孔質化プロセス前のこれら付加的な工程段階には追加のツール及び加工費が必要である。本明細書中に開示される実施形態はこれら課題に対処し得るとともにコスト削減及び効率向上をもたらすことができる。
【００２１】
図１は、シリコン基板上に多孔質層を形成する方法の一実施形態のフローチャートを示す。種々の実施形態においては、図１の方法は示されるものより多数の（又は少数の）ブロックを含み得る。
【００２２】
１６０に示されるように、シリコン基板が溶液中に入れられ得る。一例では、シリコン基板は約１００マイクロメートル〜１ミリメートルの厚さ範囲を有し得る。溶液はシリコン基板に第１の電流を通すことを可能にし得る。一実施形態においては、溶液中にシリコン基板を入れる工程は、溶液中に少なくとも部分的に浸漬した２つの電極間にシリコン基板を配置する工程を含み得る。例えば、一実施形態においては、電極は溶液中に完全に浸漬させることができる。別の実施形態においては、電極の１又は複数を溶液の外部に露出させることができる。別の実施形態においては、シリコン基板は電極の１つとして機能させることができる。
【００２３】
一実施形態においては、溶液は電解研磨溶液又は多孔質化溶液（porosification solution）とされ得る。例示的な溶液は、数ある中でも、フッ化水素酸（ＨＦ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及びエタノールの１又は複数を含み得る。
【００２４】
１６２において、シリコン基板に第１の電流が通され得る。一実施形態においては、シリコン基板に第１の電流を通す工程は第１の基板を電解研磨し、基板上に研磨層を生じさせ得る。一実施形態においては、第１の電流の電流密度は約１〜１００ｍＡ／ｃｍ２の範囲内とされ得る。
【００２５】
種々の実施形態においては、第１の電流の大きさは、シリコン基板のサイズ、溶液の濃度、溶液の組成、シリコン基板のサイズ及び／又は槽のサイズに対する溶液の量に基づくものとされ得る。一実施形態においては、１６２で通される電流は高バイアス電圧の印加に関連し得る。本明細書で使用する場合、高バイアス電圧は低バイアス電圧に比べてより高い電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）範囲に関連する。
【００２６】
１６４に示されるように、シリコン基板に第２の電流が通され得る。シリコン基板に第２の電流を通す工程ではシリコン基板上に多孔質層を生じさせることができる。一実施形態においては、第２の電流を通す工程の前に、第１の溶液と異なる組成の第２の溶液中にシリコン基板が入れられ得る。他の実施形態では、第１の溶液は第２の溶液と同じ組成のものとすることも、更には同じ溶液（例えば、１６２及び１６４で使用したものと同じ溶液）とすることもできる。一実施形態においては、第２の電流の電流密度は、約０．１〜５０ｍＡ／ｃｍ２の範囲内とされ得る。
【００２７】
第１の電流と同様に、第２の電流の大きさは、シリコン基板のサイズ、溶液の濃度、溶液の組成、シリコン基板のサイズ及び／又は槽のサイズに対する溶液の量に基づくものとされ得る。一実施形態においては、１６４で通される第２の電流は低バイアス電圧に関連し得る。
【００２８】
例えば、第１の電流の電流密度は約１〜１００ｍＡ／ｃｍ２の範囲内とすることができる。一例では、第２の電流の電流密度は約０．１〜５０ｍＡ／ｃｍ２の範囲内とされ、シリコン基板上に多孔質層を生じさせることができる。一実施形態においては、第１の電流は第２の電流に等しいものとされ得る。
【００２９】
一実施形態においては、槽内では単一溶液を用いることができ、高バイアス電圧を印加することにより電流を変化させてシリコン基板上に研磨層を形成することができ、低バイアス電圧を印加することにより電流を変化させてシリコン基板上に多孔質層を形成することができる。別の実施形態においては、続いて、上述のような異なる電流バイアスと併せて２つの異なる溶液を用いることができる。更に別の実施形態では、別個の槽が、同じ組成を持つ２つの別個の溶液とともに使用され得る。更に別の実施形態においては、別個の槽が、２つ以上の異なる溶液とともに使用され得る。例示的な溶液は、数ある中でも、フッ化水素酸（ＨＦ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及びエタノールの１又は複数を含み得る。
【００３０】
種々の実施形態においては、第１のシリコン基板に第２の電流を通す工程では、シリコン基板上に多孔質層を生じさせることができる。
【００３１】
図２を参照すると、多孔質化装置が示される。多孔質化装置１４０は多孔質化槽１４６及び溶液１４２を含み得る。様々な実施形態においては、溶液１４２は多孔質化溶液、電解研磨溶液並びに／又は電解研磨及び多孔質化の双方に適用可能な溶液とされ得る。いくつかの実施形態では、溶液１４２はフッ化水素酸（ＨＦ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及び／又はエタノールなどの化学物質を含み得る。一実施形態においては、この溶液は第１の溶液とすることができ、多孔質化プロセスには複数の溶液が存在し得る。一実施形態においては、第１の溶液のＨＦ濃度は、５％〜７０％の範囲内とされ得る。
【００３２】
一実施形態においては、多孔質化装置１４０は第１の電極１３０を所定の位置に保持することができる第１のコネクタ１３６を含み得る。いくつかの実施形態では、第１のコネクタ１３６は電流を流すための管とされ得ることに留意されたい。同様に、第２のコネクタ１３８は第２の電極１３２を所定の位置に保持することができ、いくつかの実施形態では、第２のコネクタ１３８は電流を流すための管として機能し得る。
【００３３】
多孔質化プロセス時、シリコン基板１００は第１の電極１３０と第２の電極１３２との間に配置され得る。一実施形態においては、第３のコネクタ（不図示）がシリコン基板１００を保持することができ、いくつかの実施形態では、第３のコネクタは電流を流すための管として機能する。操作中、第１の電流１３４を第１の電極１３０から第１のシリコン基板１００を介して第２の電極１３２へと通すことができる。一実施形態においては、第１の電流１３４を通す工程は、第１のシリコン基板を電解研磨し、シリコン基板１００上に研磨層１１０を生じさせる工程を含み得る。一実施形態においては、電解研磨には、シリコン基板表面の平坦化を含み得る。いくつかの実施形態では、第１の電流１３４は高バイアス電圧に関連し得る。
【００３４】
図３は、シリコン基板１００に第２の電流１３５を通す工程に関する図２の多孔質化装置を示す。示されるように、第１の電極１３０は、シリコン基板１００に第２の電流１３５を通し、第１のシリコン基板１００上（及びいくつかの実施形態では研磨層１１０上）に多孔質層１１２を生じさせるように構成されている。一実施形態においては、多孔質層１１２は低気孔率を持つ層及び高気孔率を持つ層などの複数の層を有し得る。多孔質層１１２が複数の層を有し得る実施形態では、高気孔率層は低気孔率層とシリコン基板との間に形成され得る。いくつかの実施形態では、多孔質層は二重多孔質層（double porous layer）であり、後のエピシリコン形成及び除去工程における簡単なリリース又はリフトオフを可能にする。一実施形態においては、第２の溶液のＨＦ濃度は５％〜７０％の範囲内とされ得る。一実施形態においては、第１の溶液のＨＦ濃度は第２の溶液のＨＦ濃度に等しいものとされ得る。
【００３５】
一実施形態においては、第２の溶液１４４は第１のシリコン基板１００に第２の電流１３５を通すことを可能にする。一実施形態においては、第１の溶液は、フッ化水素酸（ＨＦ）及びイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を含み得る。別の実施形態においては、第１の溶液はフッ化水素酸（ＨＦ）及びエタノールを含み得る。いくつかの実施形態では、第２の溶液１４４は第１の溶液１４２の組成と同じ組成のものである。一実施形態においては、第２の電流１３５は第１の電流１３４にほぼ等しい（例えば、ほぼ同じ方向、ほぼ同じ大きさ等）ものとされ得る。一実施形態においては、第２の電流１３５は低バイアス電圧に関連し、供給される電位電圧（potential voltages）を変化させることにより高バイアス電圧及び／又は低バイアス電圧を通すと、単一装置内のシリコン基板の電解研磨又は多孔質化のいずれかが生じ得る。
【００３６】
一実施形態においては、単一槽内で複数のシリコン基板が使用され得る。一実施形態においては、同じ面内の複数のシリコン基板をともに保持するために平坦なジグが使用され得る。別の実施形態においては、複数のシリコン基板はシリコンウェハカセット内などにおいてともに列にて保持され得る。複数のシリコン基板のバッチ処理の種々の組み合わせを用いることができ、言及した用途は限定と捉えるべきではなく、複数のシリコン基板を処理するための他の技法も適用することができる。
【００３７】
図４は、開示される、上述のシリコン基板上の多孔質層を用いることにより製作した例示的太陽電池を示す。多孔質層を形成後、エピシリコン層が多孔質層上に形成され得る。一実施形態においては、多孔質層は約１〜１０マイクロメートルの範囲内とされ得る。一実施形態においては、エピシリコン層は約１０〜１５０マイクロメートルの範囲内とされ得る。エピシリコン層の形成後、エピシリコン層を多孔質層及びシリコン基板から除去し、シリコンウェハ１０２を得ることができる。シリコンウェハ１０２は後に続く太陽電池製造プロセスなどの製造プロセスに備えて洗浄及びエッチングされ得る。
【００３８】
例えば、図４の例示的太陽電池では、第１のドープ領域１９０及び第２のドープ領域１９２が熱処理によりシリコンウェハ１０２上に形成され得る。別の実施形態においては、第１及び第２のドープ領域１９０、１９２はそれぞれホウ素などのｐ型ドーパント又はリンなどのｎ型ドーパントなどであるがこれらに限定されないドーピング材料を含む。第１の誘電体層１９４が第１及び第２のドープ領域１９０、１９２上に形成され得る。一実施形態では、第１の誘電体層１９４は窒化ケイ素（ＳｉＮ）で構成される。第２の誘電体層１９６は、第１及び第２のドープ領域１９０、１９２の形成前にシリコンウェハ１０２上に形成され得る。一実施形態では、第２の誘電体層１９６はトンネル酸化物で構成される。別の実施形態では、第１のドープ領域１９０及び第２のドープ領域１９２の両方は、相互嵌合したパターンの拡散領域を含む。一実施形態では、第１及び第２のドープ領域は、代わりに、第１及び第２のドープポリシリコン領域である。
【００３９】
一実施形態においては、第１及び第２のドープ領域１９０、１９２の両方を分離するためにトレンチ領域１９８を形成することができ、これにより、界面における再結合を低減することができる。一実施形態においては、トレンチ領域１９８は太陽電池１０４ａの裏側から光を更に収集するためのテクスチャ表面を含む。複数のコンタクトホールが第１の誘電体層１９４内並びに第１及び第２のドープ領域１９０、１９２上に形成され得る。コンタクトホールは化学エッチング、アブレーション又は任意の業界標準のリソグラフィープロセスにより形成され得る。第１及び第２の複数の相互嵌合した金属製コンタクトフィンガー１８０、１８２を形成するために電気めっきプロセスを実施することができ、第１及び第２の複数の相互嵌合した金属製コンタクトフィンガー１８０、１８２が、それぞれ第１及び第２のドープ領域１９０、１９２上にある第１の誘電体層１９４を介してコンタクトホールに電気的に接続される。一実施形態においては、日射収集を増加するためテクスチャ領域が太陽電池１０４ａの表側に形成され得る。テクスチャ領域は、入射光を散乱させ、太陽電池１０４ａの表面で反射して戻る光量を減少させるための規則的な又は不規則な形状表面を有する領域である。別の実施形態においては、太陽電池１０４ａの表側のテクスチャ領域上に第３の誘電体層が形成され得る。一実施形態においては、第３の誘電体層は窒化ケイ素（ＳｉＮ）で構成される。いくつかの実施形態では、第１の誘電体層１９４及び第３の誘電体層は反射防止層である。
【００４０】
ここで図５を参照すると、上記の開示されたシリコン基板上の多孔質層を用いて製作した例示的太陽電池が示される。図４に記載したものと同様に、エピシリコン層が多孔質層上に形成され得る。一実施形態においては、多孔質層は約１〜１０マイクロメートルの範囲内とされ得る。一実施形態においては、エピシリコン層は約１０〜１５０マイクロメートルの範囲内とされ得る。エピシリコン層の形成後、エピシリコン層を多孔質層及びシリコン基板から除去し、シリコンウェハ１０２を生じさせる。シリコンウェハ１０２は後に続く太陽電池製造プロセスなどの製造プロセスに備えて洗浄及びエッチングされ得る。
【００４１】
例示的太陽電池製造プロセスでは、第１のドープ領域１９０及び第２のドープ領域１９２が熱処理によりシリコンウェハ１０２上に形成され得る。別の実施形態においては、第１及び第２のドープ領域１９０、１９２はそれぞれホウ素などのｐ型ドーパント又はリンなどのｎ型ドーパントなどであるがこれらに限定されないドーピング材料を含む。第１の誘電体層１９４が第１及び第２のドープ領域１９０、１９２上に形成され得る。一実施形態では、第１の誘電体層１９４は窒化ケイ素（ＳｉＮ）で構成される。第２の誘電体層は第１及び第２のドープ領域１９０、１９２の形成前にシリコンウェハ１０２上に形成され得る。一実施形態においては、第２の誘電体層はトンネル酸化物で構成される。別の実施形態では、第１のドープ領域１９０及び第２のドープ領域１９２の両方は、相互嵌合したパターンの拡散領域を含む。一実施形態においては、複数のコンタクトホールが第１の誘電体層１９４内並びに第１及び第２のドープ領域１９０、１９２上に形成され得る。コンタクトホールは化学エッチング、アブレーション又は任意の業界標準のリソグラフィープロセスにより形成され得る。第１及び第２の複数の相互嵌合した金属製コンタクトフィンガー１８０、１８２を形成するために電気めっきプロセスを実施することができ、第１及び第２の複数の相互嵌合した金属製コンタクトフィンガー１８０、１８２が、それぞれ第１及び第２のドープ領域１９０、１９２上にある第１の誘電体層１９４を介してコンタクトホールに電気的に接続される。一実施形態においては、日射収集を増加するためテクスチャ領域が太陽電池１０４ｂの表側に形成され得る。テクスチャ領域は、入射光を散乱させ、太陽電池１０４ｂの表面で反射して戻る光量を減少させるための規則的な又は不規則な形状表面を有する領域である。一実施形態においては、太陽電池１０４ｂの表側のテクスチャ領域上に第３の誘電体層が形成され得る。別の実施形態においては、第３の誘電体層は窒化ケイ素（ＳｉＮ）で構成される。更に別の実施形態では、第１の誘電体層１９４及び第３の誘電体層は反射防止層である。
【００４２】
シリコン基板上への多孔質層の形成及びその後の太陽電池製造プロセスに関連して実施される種々のタスクには任意の数の付加的な又は代替的なタスクを含み得ることは認識されるべきである。図１〜５に示されるタスクは必ずしも示される順序で実施される必要はなく、より広範な手順又はプロセスに、本明細書中で詳細に記載されない更なる機能を有する更なる工程を組み込んでもよい。
【００４３】
具体的な実施形態が上述されてきたが、これらの実施形態は、特定の機構に関して単一の実施形態のみが説明される場合であっても、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。本開示で提供される機構の実施例は、別段の定めがある場合を除き、制約的であることよりも、むしろ例示的であることを意図するものである。上記の説明は、本開示の利益を有する当業者には明らかとなるような、変更、修正、及び等価物を包含することを意図するものである。
【００４４】
本開示の範囲は、本明細書で対処される問題のいずれか又は全てを軽減するか否かにかかわらず、本明細書で（明示的又は暗示的に）開示される、あらゆる機構又は機構の組み合わせ、若しくはそれらのあらゆる一般化を含む。したがって、本出願（又は、本出願に対する優先権を主張する出願）の実施の間に、任意のそのような機構の組み合わせに対して、新たな請求項を形式化することができる。具体的には、添付の請求項を参照して、従属請求項からの機構を、独立請求項の機構と組み合わせることができ、それぞれの独立請求項からの機構を、任意の適切な方式で、単に添付の請求項で列挙される具体的な組み合わせのみではなく、組み合わせることができる。
【００４５】
一実施形態においては、方法は、第１の溶液中にシリコン基板を入れる工程を含む。方法は、また、第１の溶液中のシリコン基板に第１の電流を通す工程を含む。方法は、また、シリコン基板に第２の電流を通し、シリコン基板上に多孔質層を生じさせる工程を含む。
【００４６】
一実施形態においては、第１の電流を通す工程は高バイアス電圧を印加する工程を含む。
【００４７】
一実施形態においては、第２の電流を通す工程は低バイアス電圧を印加する工程を含む。
【００４８】
一実施形態においては、第１の電流を通す工程によりシリコン基板の電解研磨が生じる。
【００４９】
一実施形態においては、第１の電流を通す工程はシリコン基板のサイズに基づく第１の電流を通す工程を含む。
【００５０】
一実施形態においては、第１の電流を通す工程は溶液の濃度に基づく第１の電流を通す工程を含む。
【００５１】
一実施形態においては、第２の電流を通す工程はシリコン基板のサイズに基づく第２の電流を通す工程を含む。
【００５２】
一実施形態においては、第２の電流を通す工程は溶液の濃度に基づく第２の電流を通す工程を含む。
【００５３】
一実施形態においては、第１又は第２の溶液中にシリコン基板を入れる工程は、フッ化水素酸（ＨＦ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及びエタノールからなる群より選択される化学物質を含む溶液中にシリコン基板を入れる工程を含む。
【００５４】
一実施形態においては、方法は、第１の電流を通す工程が１〜１００ｍＡ／ｃｍ２の電流密度を持つ第１の電流を通し、シリコン基板上に研磨層を生じさせる工程を含み、第２の電流を通す工程が０．１〜５０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度を持つ第２の電流を通し、シリコン基板上の研磨層上に多孔質層を生じさせる工程を含む、を更に含む。
【００５５】
一実施形態においては、シリコン基板に第２の電流を通す工程は第２の溶液中のシリコン基板に第２の電流を通す工程を含む。
【００５６】
一実施形態においては、第２の溶液中のシリコン基板に第２の電流を通す工程は多孔質化溶液中のシリコン基板に第２の電流を通す工程を含む。
【００５７】
一実施形態においては、シリコン基板上に多孔質層を形成するための方法は、第１の溶液中にシリコン基板を入れる工程を含む。方法は、また、シリコン基板に高バイアス電圧を印加する工程を含む。方法は、また、第２の溶液中にシリコン基板を入れる工程を含む。方法は、また、シリコン基板上に多孔質層を形成する工程とを含み、多孔質層を形成する工程がシリコン基板に低バイアス電圧を印加する工程を含む。
【００５８】
一実施形態においては、第１の溶液中にシリコン基板を入れる工程は電解研磨溶液中にシリコン基板を入れる工程を含む。
【００５９】
一実施形態においては、第２の溶液中にシリコン基板を入れる工程は多孔質化溶液中にシリコン基板を入れる工程を含む。
【００６０】
一実施形態においては、第１又は第２の溶液中にシリコン基板を入れる工程は、フッ化水素酸（ＨＦ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及びエタノールからなる群より選択される化学物質を含む溶液中にシリコン基板を入れる工程を含む。
【００６１】
一実施形態においては、シリコン基板上に多孔質層を形成するための方法は、電解研磨溶液中にシリコン基板を入れる工程を含む。方法は、また、シリコン基板を電解研磨する工程を含み、電解研磨する工程がシリコン基板に第１の電流を通す工程を含む。方法は、また、多孔質化溶液中にシリコン基板を入れる工程を含む。方法は、また、シリコン基板上に多孔質層を形成する工程を含み、多孔質層を形成する工程がシリコン基板に第２の電流を通す工程を含む。
【００６２】
一実施形態においては、第１の電流を通す工程は高バイアス電圧を印加する工程を含む。
【００６３】
一実施形態においては、第２の電流を通す工程は低バイアス電圧を印加する工程を含む。
【００６４】
一実施形態においては、電解研磨又は多孔質化溶液中にシリコン基板を入れる工程は、フッ化水素酸（ＨＦ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及びエタノールからなる群より選択される化学物質を含む溶液中にシリコン基板を入れる工程を含む。
【図１】
2016534582.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年3月29日(2016.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の溶液中にシリコン基板を入れる工程と、
前記第１の溶液中の前記シリコン基板に第１の電流を通す工程と、
前記シリコン基板に第２の電流を通し、前記シリコン基板上に多孔質層を生じさせる工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記第１の電流を通す工程が、高バイアス電圧を印加する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の電流を通す工程が、低バイアス電圧を印加する工程を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の電流を通す工程により、前記シリコン基板の電解研磨が生じる、請求項１から３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記第１の電流を通す工程が、前記シリコン基板のサイズに基づく前記第１の電流を通す工程を含む、請求項１から４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
前記第１の電流を通す工程が、前記第１の溶液の濃度に基づく前記第１の電流を通す工程を含む、請求項１から５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記第２の電流を通す工程が、前記シリコン基板のサイズに基づく前記第２の電流を通す工程を含む、請求項１から６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
前記第２の電流を通す工程が、前記第１の溶液の濃度に基づく前記第２の電流を通す工程を含む、請求項１から７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
シリコン基板上に多孔質層を形成するための方法であって、
第１の溶液中にシリコン基板を入れる工程と、
前記シリコン基板に高バイアス電圧を印加する工程と、
第２の溶液中にシリコン基板を入れる工程と、
前記シリコン基板上に多孔質層を形成する工程と
を含み、前記多孔質層を形成する工程が前記シリコン基板に低バイアス電圧を印加する工程を含む、方法。
【請求項１０】
前記第１又は第２の溶液中に前記シリコン基板を入れる工程が、フッ化水素酸（ＨＦ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及びエタノールからなる群より選択される化学物質からなる溶液中に前記シリコン基板を入れる工程を含む、請求項１から９のいずれか１つに記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
一実施形態においては、電解研磨又は多孔質化溶液中にシリコン基板を入れる工程は、フッ化水素酸（ＨＦ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及びエタノールからなる群より選択される化学物質を含む溶液中にシリコン基板を入れる工程を含む。
［項目１］
第１の溶液中にシリコン基板を入れる工程と、
上記第１の溶液中の上記シリコン基板に第１の電流を通す工程と、
上記シリコン基板に第２の電流を通し、上記シリコン基板上に多孔質層を生じさせる工程と、を含む方法。
［項目２］
上記第１の電流を通す工程が、高バイアス電圧を印加する工程を含む、項目１に記載の方法。
［項目３］
上記第２の電流を通す工程が、低バイアス電圧を印加する工程を含む、項目１に記載の方法。
［項目４］
上記第１の電流を通す工程により、上記シリコン基板の電解研磨が生じる、項目１に記載の方法。
［項目５］
上記第１の電流を通す工程が、上記シリコン基板のサイズに基づく上記第１の電流を通す工程を含む、項目１に記載の方法。
［項目６］
上記第１の電流を通す工程が、上記第１の溶液の濃度に基づく上記第１の電流を通す工程を含む、項目１に記載の方法。
［項目７］
上記第２の電流を通す工程が、上記シリコン基板のサイズに基づく上記第２の電流を通す工程を含む、項目１に記載の方法。
［項目８］
上記第２の電流を通す工程が、上記第１の溶液の濃度に基づく上記第２の電流を通す工程を含む、項目１に記載の方法。
［項目９］
上記第１又は第２の溶液中に上記シリコン基板を入れる工程が、フッ化水素酸（ＨＦ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及びエタノールからなる群より選択される化学物質からなる溶液中に上記シリコン基板を入れる工程を含む、項目１に記載の方法。
［項目１０］
上記第１の電流を通す工程が、１〜１００ｍＡ／ｃｍ２の電流密度を持つ上記第１の電流を通し、上記シリコン基板上に研磨層を生じさせる工程を含み、かつ
上記第２の電流を通す工程が、０．１〜５０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度を持つ上記第２の電流を通し、上記シリコン基板上の上記研磨層上に多孔質層を生じさせる工程を含む、項目１に記載の方法。
［項目１１］
上記シリコン基板に上記第２の電流を通す工程が、第２の溶液中の上記シリコン基板に上記第２の電流を通す工程を含む、項目１に記載の方法。
［項目１２］
上記第２の溶液中の上記シリコン基板に上記第２の電流を通す工程が、多孔質化溶液中の上記シリコン基板に上記第２の電流を通す工程を含む、項目１１に記載の方法。
［項目１３］
シリコン基板上に多孔質層を形成するための方法であって、
第１の溶液中にシリコン基板を入れる工程と、
上記シリコン基板に高バイアス電圧を印加する工程と、
第２の溶液中にシリコン基板を入れる工程と、
上記シリコン基板上に多孔質層を形成する工程と
を含み、上記多孔質層を形成する工程が上記シリコン基板に低バイアス電圧を印加する工程を含む、方法。
［項目１４］
上記第１の溶液中に上記シリコン基板を入れる工程が、電解研磨溶液中に上記シリコン基板を入れる工程を含む、項目１３に記載の方法。
［項目１５］
上記第２の溶液中に上記シリコン基板を入れる工程が、多孔質化溶液中に上記シリコン基板を入れる工程を含む、項目１３に記載の方法。
［項目１６］
上記第１又は第２の溶液中に上記シリコン基板を入れる工程が、フッ化水素酸（ＨＦ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及びエタノールからなる群より選択される化学物質からなる溶液中に上記シリコン基板を入れる工程を含む、項目１３に記載の方法。
［項目１７］
シリコン基板上に多孔質層を形成するための方法であって、
電解研磨溶液中にシリコン基板を入れる工程と、
上記シリコン基板を電解研磨する工程であって、電解研磨する工程が上記シリコン基板に第１の電流を通す工程を含む、工程と、
多孔質化溶液中に上記シリコン基板を入れる工程と、
上記シリコン基板上に多孔質層を形成する工程と
を含み、上記多孔質層を形成する工程が上記シリコン基板に第２の電流を通す工程を含む、方法。
［項目１８］
上記第１の電流を通す工程が高バイアス電圧を印加する工程を含む、項目１７に記載の方法。
［項目１９］
上記第２の電流を通す工程が低バイアス電圧を印加する工程を含む、項目１７に記載の方法。
［項目２０］
上記電解研磨又は多孔質化溶液中に上記シリコン基板を入れる工程が、フッ化水素酸（ＨＦ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及びエタノールからなる群より選択される化学物質からなる溶液中に上記シリコン基板を入れる工程を含む、項目１７に記載の方法。
【国際調査報告】
2016534582.tif 000008
2016534582.tif 000009