RU2419918C1 - Method for producing chips of solar photocells - Google Patents
Method for producing chips of solar photocells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2419918C1 RU2419918C1 RU2010106721/28A RU2010106721A RU2419918C1 RU 2419918 C1 RU2419918 C1 RU 2419918C1 RU 2010106721/28 A RU2010106721/28 A RU 2010106721/28A RU 2010106721 A RU2010106721 A RU 2010106721A RU 2419918 C1 RU2419918 C1 RU 2419918C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thickness
- silver
- depth
- mask
- layer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности к способу получения чипов солнечных фотоэлементов, и может быть использовано в электронной промышленности для преобразования световой энергии в электрическую.The invention relates to solar energy, in particular to a method for producing solar photocell chips, and can be used in the electronics industry to convert light energy into electrical energy.
Известен способ получения чипов солнечных фотоэлементов (см. Особенности технологии получения солнечных элементов на основе гетероструктур AlGaPAs/GaAs с использованием метода ГЖК. - Благин А.В., Благина Л.В., Алфимова Д.Л., Сысоев И.А., Слуцкая О.В. - Труды Девятой Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники", пос.Дивноморское, Россия, 2004 г.) на основе гетероструктур AlGaPAs/GaAs с использованием метода градиентной жидкофазной кристаллизации. В качестве контактных материалов для слоя р-типа использовались сплавы хром-медь и никель-медь, сопротивление которых не превышает 0,23 Ом/см2, для слоя n-типа комбинация из двух металлов - ванадия и алюминия, сопротивление которых равно 0,105 Ом/см2. КПД фотоэлементов на основе гетероструктуры Al0,33Ga0,67P0,05As0,95/GaAs, измеренный на имитаторе солнечного излучения, составил 21,5%.There is a method of producing chips of solar cells (see. Features of the technology for producing solar cells based on AlGaPAs / GaAs heterostructures using the GLC method. - Blagin A.V., Blagina L.V., Alfimova D.L., Sysoev I.A., Slutskaya OV - Proceedings of the Ninth International Scientific and Technical Conference "Actual Problems of Solid-State Electronics and Microelectronics", settlement of Divnomorskoye, Russia, 2004) based on AlGaPAs / GaAs heterostructures using gradient liquid-phase crystallization. As contact materials for the p-type layer, chromium-copper and nickel-copper alloys were used, the resistance of which does not exceed 0.23 Ohm / cm 2 , for the n-type layer a combination of two metals - vanadium and aluminum, whose resistance is 0.105 Ohm / cm 2 . The efficiency of solar cells based on the Al 0.33 Ga 0.67 P 0.05 As 0.95 / GaAs heterostructure, measured on a solar radiation simulator, was 21.5%.
Недостатком известного способа получения чипов солнечных фотоэлементов является высокое сопротивление омического контакта, сложность изготовления полупроводниковой структуры и низкий КПД фотоэлементов.A disadvantage of the known method for producing solar photocell chips is the high resistance of the ohmic contact, the complexity of manufacturing a semiconductor structure and the low efficiency of the solar cells.
Известен способ получения солнечных фотоэлементов (см. патент RU №2244986 МПК H01L 31/18, опубликован 20.01.2005), заключающийся в том, что на лицевую сторону полупроводниковой пластины со структурой n-Ge подложка, n-GaAs буферный слой, n-GaAs базовый слой, p-GaAs эмиттерный слой, р+-GaAlAs широкозонный слой, p+-GaAs контактный слой наносят слой двуокиси кремния. Напыляют слой контактной металлизации на тыл пластины и наращивают тыльный контакт электрохимическим осаждением. Вытравливают слой двуокиси кремния в окнах над контактными областями. Напыляют последовательно слои контактной металлизации хрома и наращивают контакты электрохимическим осаждением серебра и защитного слоя никеля. Удаляют слой двуокиси кремния в окнах по периметру фотоэлемента и вытравливают слои арсенида галлия до германиевой подложки. Удаляют слой двуокиси кремния, стравливают p+-GaAs слой за пределами контактных областей и наносят просветляющее покрытие.A known method of producing solar cells (see patent RU No. 2244986 IPC H01L 31/18, published January 20, 2005) is that the front side of a semiconductor wafer with the structure of an n-Ge substrate, n-GaAs buffer layer, n-GaAs base layer, p-GaAs emitter layer, p + -GaAlAs wide-gap layer, p + -GaAs contact layer, a silicon dioxide layer is applied. Spray a layer of contact metallization on the rear of the plate and increase the back contact by electrochemical deposition. A layer of silicon dioxide is etched in the windows above the contact areas. The contact metallization layers of chromium are sprayed sequentially and contacts are increased by electrochemical deposition of silver and a protective layer of nickel. The layer of silicon dioxide in the windows around the perimeter of the photocell is removed and the layers of gallium arsenide are etched to the germanium substrate. The silicon dioxide layer is removed, the p + -GaAs layer is etched off the contact areas and an antireflection coating is applied.
Недостатком известного способа получения фотоэлементов является наличие значительного тока утечки p-n перехода по боковой поверхности, что приводит к ухудшению параметров фотоэлементов.A disadvantage of the known method for producing photocells is the presence of a significant leakage current of the pn junction along the side surface, which leads to a deterioration in the parameters of the photocells.
Известен способ получения фотоэлементов (см. патент US №5330585, МПК H01L 31/068, опубликован 19.07.1994), включающий следующие стадии: создание фоточувствительной многослойной структуры; создание пассивирующего слоя или окна из чувствительного к окружающей среде материала (AlGaAs) на поверхности фоточувствительной многослойной структуры; создание контактного слоя из нечувствительного к окружающей среде материала, обладающего электрической проводимостью на поверхности пассивирующего слоя; удаление части контактного слоя для открытия части нижележащего пассивирующего слоя таким образом, чтобы оставшаяся часть контактного слоя осталась на поверхности пассивирующего слоя; создание просветляющего покрытия из нечувствительного к окружающей среде электрически непроводящего материала на вышеуказанной открытой части пассивирующего слоя таким образом, чтобы оставшаяся часть контактного слоя не была закрыта просветляющим покрытием, и чтобы покрытие вместе с оставшейся частью контактного слоя полностью закрывали пассивирующий слой; создание омического контакта из материала, обладающего электрической проводимостью на поверхности оставшейся части контактного слоя. Процесс создания омического контакта включает следующие стадии: создание маски на поверхности просветляющего покрытия таким образом, чтобы оставался зазор между маской и оставшейся частью контактного слоя; создание слоя из контактного материала на поверхности маски, на части просветляющего покрытия в зазоре и на оставшейся части контактного слоя; удаление маски и контактного материала, лежащего на маске.A known method of producing photocells (see US patent No. 5330585, IPC H01L 31/068, published July 19, 1994), which includes the following stages: creating a photosensitive multilayer structure; creating a passivating layer or window from an environmentally sensitive material (AlGaAs) on the surface of a photosensitive multilayer structure; creating a contact layer from an environmentally insensitive material having electrical conductivity on the surface of the passivating layer; removing part of the contact layer to open part of the underlying passivating layer so that the remaining part of the contact layer remains on the surface of the passivating layer; creating an antireflective coating from an environmentally insensitive, electrically non-conductive material on the above open part of the passivating layer so that the remaining part of the contact layer is not covered by the antireflective coating, and that the coating together with the remaining part of the contact layer completely covers the passivating layer; creating an ohmic contact from a material having electrical conductivity on the surface of the remaining part of the contact layer. The process of creating an ohmic contact includes the following stages: creating a mask on the surface of the antireflection coating so that there is a gap between the mask and the remaining part of the contact layer; creating a layer of contact material on the surface of the mask, on the part of the antireflection coating in the gap and on the remaining part of the contact layer; removal of the mask and contact material lying on the mask.
Недостатком известного способа получения солнечных фотоэлементов является наличие тока утечки p-n перехода по боковой поверхности чипов и отсутствие процесса электрохимического утолщения контактов, что ведет к увеличению омического сопротивления и, следовательно, к ухудшению параметров фотоэлементов.A disadvantage of the known method for producing solar cells is the leakage current of the pn junction along the lateral surface of the chips and the absence of an electrochemical thickening of the contacts, which leads to an increase in ohmic resistance and, consequently, to a deterioration of the parameters of the solar cells.
Известен способ получения солнечных фотоэлементов (см. заявку RU №2292610, МПК H01L31/18, опубликован 27.01.2007). Солнечные фотоэлементы изготавливают на основе полупроводниковой пластины со структурой n-Ge подложка, n-GaAs буферный слой, n-GaAs базовый слой, p-GaAs эмиттерный слой, p+-GaAlAs широкозонный слой, p+-GaAs контактный слой. Способ включает напыление слоя контактной металлизации на тыльную сторону пластины, наращивание тыльного контакта электрохимическим осаждением серебра, напыление последовательно слоев контактной металлизации хрома толщиной 200÷400 Å, палладия толщиной 200÷500 Å, серебра толщиной 500÷1500 Å, наращивание контактов электрохимическим осаждением серебра. Далее вытравливают слои арсенида галлия до германиевой подложки через фоторезистивную маску с рисунком окон по периметрам солнечных фотоэлементов. Стравливают p+-GaAs слой за пределами контактных областей и наносят просветляющее покрытие.A known method of producing solar cells (see application RU No. 2292610, IPC H01L31 / 18, published January 27, 2007). Solar cells are made on the basis of a semiconductor wafer with the structure of an n-Ge substrate, n-GaAs buffer layer, n-GaAs base layer, p-GaAs emitter layer, p + -GaAlAs wide-gap layer, p + -GaAs contact layer. The method includes spraying a contact metallization layer on the back side of a plate, building up a back contact by electrochemical deposition of silver, spraying successively layers of contact metallization of chromium with a thickness of 200 ÷ 400 Å, palladium with a thickness of 200 ÷ 500 Å, silver with a thickness of 500 ÷ 1500 Å, contact building by electrochemical deposition of silver. Next, the gallium arsenide layers are etched to the germanium substrate through a photoresist mask with a pattern of windows along the perimeters of solar cells. Etch the p + -GaAs layer outside the contact regions and apply an antireflection coating.
Недостатками известного способа получения солнечных фотоэлементов является отсутствие ровной вертикальной стенки разделительной мезы и значительный ток утечки p-n перехода по боковой поверхности, что приводит к ухудшению параметров солнечных фотоэлементов.The disadvantages of the known method of producing solar cells is the lack of a smooth vertical wall of the separation mesa and a significant leakage current of the pn junction along the side surface, which leads to a deterioration in the parameters of solar cells.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является способ получения чипов солнечных фотоэлементов (см. патент RU №2368038, МПК H01L 31/18, опубликован 20.09.2009), принятий за прототип. Способ-прототип получения чипов солнечных фотоэлементов на основе многослойной полупроводниковой структуры GalnP/Ga(ln)As/Ge, выращенной на германиевой подложке, включает нанесение омического контакта на тыльную поверхность структуры, очистку фронтальной поверхности структуры методом ионно-лучевого травления на глубину 0,005-0,1 мкм, напыление омического контакта на фронтальную поверхность структуры через маску фоторезиста, вжигание омических контактов при температуре 360-370°С в течение 10-60 сек, утолщение омических контактов путем электрохимического осаждения через маску фоторезиста последовательно слоев золота, никеля и вновь золота общей толщиной 1,6-3,5 мкм. Далее проводят разделительное химическое травление структуры со стороны фронтальной поверхности на глубину 15-50 мкм через маску фоторезиста, пассивацию боковой поверхности чипов диэлектриком (слоем нитрида кремния), удаление части фронтального контактного слоя структуры в местах, свободных от омического контакта, методом химического травления и нанесение антиотражающего покрытия на фронтальную поверхность структуры в местах, свободных от омических контактов, через окна в маске.The closest to the claimed technical solution for the totality of the essential features is a method for producing solar photocell chips (see patent RU No. 2368038, IPC H01L 31/18, published on 09/20/2009), the adoption of the prototype. The prototype method of obtaining solar cell chips based on a multilayer semiconductor structure GalnP / Ga (ln) As / Ge grown on a germanium substrate includes applying an ohmic contact to the back surface of the structure, cleaning the front surface of the structure by ion beam etching to a depth of 0.005-0 , 1 μm, deposition of an ohmic contact on the front surface of the structure through a photoresist mask, burning of ohmic contacts at a temperature of 360-370 ° C for 10-60 seconds, thickening of ohmic contacts by electrochemical fine deposition through a photoresist mask of successively layers of gold, nickel and again gold with a total thickness of 1.6-3.5 microns. Next, a chemical separation etching of the structure from the front surface to a depth of 15-50 μm is carried out through a photoresist mask, passivation of the chip side surface by a dielectric (silicon nitride layer), removal of part of the front contact layer of the structure in places free of ohmic contact, by chemical etching and deposition antireflection coating on the frontal surface of the structure in places free of ohmic contacts through masked windows.
Недостатком способа-прототипа является небольшая толщина омических контактов, что приводит к увеличению омического сопротивления и, следовательно, к уменьшению КПД преобразования солнечной энергии в электрическую.The disadvantage of the prototype method is the small thickness of the ohmic contacts, which leads to an increase in ohmic resistance and, consequently, to a decrease in the efficiency of conversion of solar energy into electrical energy.
Задачей заявляемого технического решения является улучшение параметров фотоэлементов за счет увеличения толщины омических контактов.The objective of the proposed technical solution is to improve the parameters of the solar cells by increasing the thickness of the ohmic contacts.
Поставленная задача достигается тем, что способ получения чипов солнечных фотоэлементов на основе многослойной полупроводниковой структуры GalnP/Ga(ln)As/Ge, выращенной на германиевой подложке, включает очистку фронтальной поверхности структуры методом ионно-лучевого травления на глубину 0,005-0,1 мкм, нанесение омических контактов на фронтальную и тыльную поверхности структуры, разделение структуры на чипы методом химического травления, пассивацию боковой поверхности чипов слоем нитрида кремния, химическое травление контактного слоя структуры в местах, свободных от омического контакта, и нанесение антиотражающего покрытия на фронтальную поверхность структуры в свободных от омических контактов местах через окна в маске. Перед нанесением основы омического контакта на тыльную поверхность структуры проводят ее очистку методом ионно-лучевого травления на глубину 0,005-0,1 мкм. Напыление на фронтальную поверхность через маску фоторезиста основы омического контакта осуществляют в виде сетки из полосок шириной 5-10 мкм, отстоящих друг от друга на 50-100 мкм. Утолщение основы омических контактов проводят путем электрохимического осаждения через маску фоторезиста последовательно слоев серебра и золота общей толщиной 5-7 мкм. Разделительное травление структуры со стороны фронтальной поверхности осуществляют на глубину 10-15 мкм через маску фоторезиста.The problem is achieved in that the method of producing solar cell chips based on a multilayer semiconductor structure GalnP / Ga (ln) As / Ge grown on a germanium substrate includes cleaning the front surface of the structure by ion beam etching to a depth of 0.005-0.1 μm, applying ohmic contacts to the front and back surfaces of the structure, separating the structure into chips by chemical etching, passivation of the side surface of the chips with a silicon nitride layer, chemical etching of the contact layer of the structure ry at places free from the ohmic contact and applying an antireflection coating on the front surface structure free from the field of ohmic contacts through the windows in the mask. Before applying the basis of ohmic contact to the back surface of the structure, it is cleaned by ion-beam etching to a depth of 0.005-0.1 μm. Spraying on the front surface through a photoresist mask of the basis of the ohmic contact is carried out in the form of a grid of strips 5-10 microns wide, spaced 50-100 microns apart. Thickening of the base of ohmic contacts is carried out by electrochemical deposition through a photoresist mask of successively layers of silver and gold with a total thickness of 5-7 microns. Separating etching of the structure from the front surface is carried out to a depth of 10-15 μm through a photoresist mask.
Электрохимическое осаждение серебра может быть осуществлено слоем толщиной 4-6 мкм через маску незадубленного фоторезиста толщиной 7-9 мкм методом бесцианистого серебрения при температуре 18-25°С из электролита с массовым содержанием серебра 20-30 г/л и pH 7,5-8,5 в две стадии. На первой стадии осуществляют осаждение серебра при плотности тока 0,08-0,12 А/дм2 в течение 4-7 минут, а на второй стадии осуществляют осаждение серебра при плотности тока 0,2-0,3 А/дм2 в течение 20-25 минут.Electrochemical deposition of silver can be carried out with a layer of 4-6 microns thick through an undetected photoresist mask of 7-9 microns thick by cyanide-free silvering at a temperature of 18-25 ° C from an electrolyte with a silver mass content of 20-30 g / l and a pH of 7.5-8 , 5 in two stages. In the first stage, silver is deposited at a current density of 0.08-0.12 A / dm 2 for 4-7 minutes, and in the second stage, silver is deposited at a current density of 0.2-0.3 A / dm 2 for 20-25 minutes.
Электрохимическое осаждение золота может быть осуществлено слоем толщиной 0,5-1,0 мкм через маску незадубленного фоторезиста толщиной 7-9 мкм методом цианистого золочения при температуре 60-75°С из электролита с массовым содержанием золота 10-20 г/л и pH 5,0-5,5 при плотности тока 0,1-0,2 А/дм2 в течение 8-13 минут.Electrochemical deposition of gold can be carried out by a layer with a thickness of 0.5-1.0 μm through an undetected photoresist mask with a thickness of 7-9 μm by cyanide gilding at a temperature of 60-75 ° C from an electrolyte with a gold mass content of 10-20 g / l and
Очистку фронтальной и тыльной поверхности структуры методом ионно-лучевого травления на глубину 0,005-0,1 мкм проводят для улучшения адгезии основы омических контактов к полупроводниковой структуре и для уменьшения омического сопротивления. При травлении на глубину меньше 0,005 мкм невозможно удаление поверхностных загрязнений, при травлении на глубину больше 0,1 мкм возникают дефекты структуры, связанные с ее бомбардировкой ионами в процессе травления.The front and back surfaces of the structure are cleaned by ion beam etching to a depth of 0.005-0.1 μm to improve the adhesion of the base of ohmic contacts to the semiconductor structure and to reduce the ohmic resistance. When etching to a depth of less than 0.005 μm, it is impossible to remove surface contaminants, when etching to a depth of more than 0.1 μm, structural defects arise due to its bombardment by ions during etching.
Напыление лицевого омического контакта осуществляют через маску фоторезиста с целью получения определенной геометрии контактной сетки. При ширине полосок контактной сетки меньше 5 мкм чрезмерно увеличивается омическое сопротивление, а при ширине больше 10 мкм увеличивается область затенения светочувствительной поверхности солнечного фотоэлемента, что приводит к снижению эффективности преобразования солнечного излучения. При расстоянии между полосками контактной сетки меньше 50 мкм увеличивается затенение светочувствительной поверхности, при расстоянии больше 100 мкм недопустимо увеличивается омическое сопротивление контактов.The facial ohmic contact is sprayed through a photoresist mask in order to obtain a specific contact grid geometry. When the width of the strips of the contact grid is less than 5 μm, the ohmic resistance increases excessively, and with a width of more than 10 μm, the shading region of the photosensitive surface of the solar cell increases, which reduces the conversion efficiency of solar radiation. When the distance between the strips of the contact grid is less than 50 μm, the shading of the photosensitive surface increases; when the distance is more than 100 μm, the ohmic resistance of the contacts increases unacceptably.
При электрохимическом осаждении слоев серебра и золота общей толщиной меньше 5 мкм происходит значительное увеличение омического сопротивления контактов. При толщине больше 7 мкм возникают напряженные слои, вследствие чего уменьшается адгезия омического контакта к полупроводниковой структуре и происходит его отслаивание. При создании маски фоторезиста толщиной меньше осаждаемого омического контакта, т.е. меньше 7 мкм происходит разрастание омического контакта в ширину и затенение светочувствительной поверхности полупроводниковой структуры. Создание маски фоторезиста толщиной больше 9 мкм приводит к уменьшению точности воспроизведения геометрии контактной сетки. При создании маски не проводится процесс задубливания фоторезиста для сохранения вертикального профиля маски, что позволяет выращивать слои серебра и золота с заданной геометрией контактной сетки и препятствует разрастанию контакта в ширину на светочувствительную область солнечного фотоэлемента.In the electrochemical deposition of silver and gold layers with a total thickness of less than 5 μm, a significant increase in the ohmic resistance of the contacts occurs. With a thickness of more than 7 μm, stressed layers arise, as a result of which the adhesion of the ohmic contact to the semiconductor structure decreases and its peeling occurs. When creating a photoresist mask with a thickness less than the deposited ohmic contact, i.e. less than 7 microns, the ohmic contact expands in width and the photosensitive surface of the semiconductor structure is shaded. Creating a photoresist mask with a thickness of more than 9 μm leads to a decrease in the accuracy of reproduction of the geometry of the contact grid. When creating a mask, the photoresist is not choked to preserve the vertical profile of the mask, which allows you to grow silver and gold layers with a given contact grid geometry and prevents the contact from growing in width to the photosensitive region of the solar cell.
Использование серебра обусловлено тем, что серебро является более пластичным материалом, оно не распирает фоторезист и, следовательно, не происходит разрастания контакта в ширину на светочувствительную область фотоэлемента. Электрохимическое осаждение серебра возможно при низкой температуре 18-25°С, что позволяет не проводить процесс задубливания фоторезиста, следовательно, стенки фоторезиста остаются вертикальными и не оплывают, как это происходит при термической обработке, и омический контакт растет ровным столбиком вертикально, не разрастаясь в ширину.The use of silver is due to the fact that silver is a more plastic material, it does not burst the photoresist and, therefore, the contact does not grow wide in the photosensitive region of the photocell. Electrochemical deposition of silver is possible at a low temperature of 18-25 ° C, which allows us not to carry out the photoconduction process, therefore, the photoresist walls remain vertical and do not melt away, as occurs during heat treatment, and the ohmic contact grows vertically with an even column without expanding in width .
При электрохимическом осаждении серебра из электролита с массовым содержанием серебра меньше 20 г/л, pH меньше 7,5, температуре меньше 18°С и плотности тока меньше 0,08 А/дм2 скорость осаждения сильно падает. При электрохимическом осаждении серебра из электролита с массовым содержанием серебра больше 30 г/л, pH больше 8,5, температуре больше 25°С и плотности тока больше 0,3 А/дм2 скорость осаждения сильно возрастает, ухудшается качество осаждаемого слоя, возникают поры в слое серебра, что приводит к возрастанию омического сопротивления контакта. Электрохимическое осаждение серебра предпочтительно вести в две стадии. На первой стадии при низкой плотности тока скорость роста серебра мала, что позволяет за 4-7 минут получить тонкий сплошной монолитный слой серебра и обеспечить хорошее сцепление не гетерогранице с напыленным омическим контактом. На второй стадии при увеличении плотности тока возрастает скорость роста серебра и за 20-25 минут можно вырастить слой серебра заданной толщины 4-6 мкм.In the electrochemical deposition of silver from an electrolyte with a mass content of silver less than 20 g / l, pH less than 7.5, temperature less than 18 ° C and current density less than 0.08 A / dm 2, the deposition rate greatly decreases. When electrochemical deposition of silver from an electrolyte with a mass content of silver of more than 30 g / l, pH of more than 8.5, temperature of more than 25 ° C and current density of more than 0.3 A / dm 2, the deposition rate increases significantly, the quality of the deposited layer worsens, pores appear in the silver layer, which leads to an increase in the ohmic resistance of the contact. The electrochemical deposition of silver is preferably carried out in two stages. At the first stage, at a low current density, the silver growth rate is low, which allows a thin, continuous monolithic layer of silver to be obtained in 4-7 minutes and to ensure good adhesion at the heterointerface with the deposited ohmic contact. In the second stage, with an increase in current density, the growth rate of silver increases and in 20-25 minutes you can grow a silver layer of a given thickness of 4-6 microns.
При электрохимическом осаждении золота методом цианистого золочения из электролита с массовым содержанием золота меньше 10 г/л, pH меньше 5,0, температуре меньше 60°С и при плотности тока меньше 0,1 А/дм2 скорость роста золота сильно падает. При электрохимическом осаждении золота методом цианистого золочения из электролита с массовым содержанием золота больше 20 г/л, pH больше 5,5, температуре больше 75°С и при плотности тока больше 0,2 А/дм2 скорость роста золота сильно возрастает, ухудшается качество осаждаемого слоя, слой золота становится пористым с большим омическим сопротивлением. Процесс ведется в течение 8-13 минут для выращивания слоя золота заданной толщины 0,5-1,0 мкм с целью защитить слой серебра от окисления на воздухе.When electrochemical deposition of gold by cyanide gilding from an electrolyte with a gold mass content of less than 10 g / l, pH less than 5.0, temperature less than 60 ° C and at a current density of less than 0.1 A / dm 2 , the gold growth rate drops significantly. When electrochemical deposition of gold by cyanide gilding from an electrolyte with a gold mass content of more than 20 g / l, pH greater than 5.5, temperature greater than 75 ° C and at a current density greater than 0.2 A / dm 2 , the gold growth rate increases significantly, quality deteriorates deposited layer, the gold layer becomes porous with high ohmic resistance. The process takes 8-13 minutes to grow a gold layer of a given thickness of 0.5-1.0 microns in order to protect the silver layer from oxidation in air.
Глубина разделительного химического травления с фронтальной поверхности структуры обусловлена тем, что при глубине травления меньше 10 мкм не производится полного протравливания структуры GalnP/GaAs, что при разрезании приводит к утечкам по боковой поверхности чипов. При глубине травления более 15 мкм происходит сильный боковой протрав структуры, что также вызывает дополнительные утечки.The depth of the chemical separation etching from the front surface of the structure is due to the fact that when the etching depth is less than 10 μm, the GalnP / GaAs structure is not completely etched, which, when cut, leads to leaks along the side surface of the chips. With an etching depth of more than 15 μm, a strong side etching of the structure occurs, which also causes additional leaks.
Заявляемое техническое решение поясняется иллюстрациями, гдеThe claimed technical solution is illustrated by illustrations, where
на фиг.1 приведена схема многослойной полупроводниковой структуры GalnP/Ga(ln)As/Ge;figure 1 shows a diagram of a multilayer semiconductor structure GalnP / Ga (ln) As / Ge;
на фиг.2 показана фотография части скола структуры с маской незадубленного фоторезиста марки AZ4562;figure 2 shows a photograph of part of a cleaved structure with a mask of an undetected photoresist of the brand AZ4562;
на фиг.3 показана фотография части скола структуры с фронтальным омическим контактом;figure 3 shows a photograph of part of the cleaved structure with a frontal ohmic contact;
на фиг.4 показана схема расположения чипов солнечных фотоэлементов на полупроводниковой пластине (вид сверху).figure 4 shows the arrangement of chips of solar cells on a semiconductor wafer (top view).
Заявляемый способ получения чипов солнечных фотоэлементов осуществляют на основе многослойной полупроводниковой структуры GalnP/Ga(ln)As/Ge (см. фиг.1), состоящей из контактного слоя GaAs 1 и структуры GalnP/Ga(ln)As 2, выращенной на германиевой подложке 3. Процесс получения чипов проводят в несколько стадий: осуществляют химическое травление тыльной стороны подложки 4 на глубину 15-25 мкм в травителе СР4. Создают маску фоторезиста на фронтальной поверхности полупроводниковой структуры. Проводят очистку фронтальной поверхности полупроводниковой структуры методом ионно-лучевого травления на установке ионно-лучевого травления Rokappa IBE на глубину 0,005-0,1 мкм. Напыляют основу 5 омического контакта (см. фиг.2) толщиной 0,2-0,4 мкм. Удаляют маску фоторезиста. Проводят очистку тыльной поверхности полупроводниковой структуры методом ионно-лучевого травления на установке ионно-лучевого травления Rokappa IBE на глубину 0,005-0,1 мкм. Проводят напыление основы омического контакта толщиной 0,4-0,5 мкм на тыльную поверхность структуры. Проводят вжигание основы омических контактов при температуре 360-370°С в течение 10-60 сек. Создают маску незадубленного фоторезиста 6 толщиной 7-9 мкм (см. фиг.2) на фронтальной поверхности полупроводниковой структуры, а также создают утолщенный омический контакт 7 (см. фиг.3) путем электрохимического осаждения последовательно слоев серебра и золота общей толщиной 5-7 мкм. Электрохимическое осаждение серебра осуществляют методом бесцианистого серебрения при температуре 18-25°С из электролита с массовым содержанием серебра 20-30 г/л и pH 7,5-8,5 в две стадии. На первой стадии при плотности тока 0,08-0,12 А/дм2 в течение 4-7 минут, на второй стадии при плотности тока 0,2-0,3 А/дм2 в течение 20-25 минут, общей толщиной 4-6 мкм. Электрохимическое осаждение золота осуществляют методом цианистого золочения при температуре 60-75°С из электролита с массовым содержанием золота 10-20 г/л и pH 5,0-5,5 при плотности тока 0,1-0,2 А/дм2 в течение 8-13 минут, толщиной 0,5-1 мкм. Создают маску фоторезиста на фронтальной поверхности полупроводниковой структуры, закрывают тыльную сторону полупроводниковой структуры химически стойким лаком и проводят разделительное химическое травление полупроводниковой структуры на глубину 10-15 мкм. Осуществляют пассивацию боковой поверхности чипов нанесением слоя нитрида кремния методом плазмохимического осаждения при пониженном давлении с использованием ВЧ плазмы на установке плазмохимического осаждения диэлектриков Rokappa PCVD. Проводят локальное химическое травление контактного слоя полупроводниковой структуры в местах, свободных от омического контакта, для открытия светочувствительной поверхности солнечного фотоэлемента. Осуществляют напыление антиотражающего покрытия в свободных от омических контактов местах (т.е. на светочувствительную область структуры 8, см. фиг.4) через окна в маске, изготовленной из магнитного материала и закрепляемой на фронтальной поверхности полупроводниковой структуры с помощью магнита, располагаемого на тыльной стороне полупроводниковой структуры.The inventive method for producing solar cells chips is carried out on the basis of the multilayer semiconductor structure GalnP / Ga (ln) As / Ge (see figure 1), consisting of a contact layer of
Пример 1. Были получены чипы солнечных фотоэлементов на основе многослойной полупроводниковой структуры GalnP/Ga(ln)As/Ge, выращенной на германиевой подложке p-типа. В ходе процесса были выполнены следующие этапы: проведено химическое травление тыльной стороны полупроводниковой структуры на глубину 20 мкм, создана маска фоторезиста на фронтальной поверхности полупроводниковой структуры, проведена очистка фронтальной поверхности полупроводниковой структуры на установке ионно-лучевого травления Rokappa IBE на глубину 0,005 мкм, проведено напыление основы омического контакта толщиной 0,3 мкм на фронтальную поверхность полупроводниковой структуры последовательным напылением слоев сплава, содержащего золота 90 мас.% и германия 10 мас.%, никеля и золота, удалена маска фоторезиста. Проведена очистка тыльной поверхности полупроводниковой структуры на установке ионно-лучевого травления Rokappa IBE на глубину 0,005 мкм. Осуществлено напыление основы омического контакта толщиной 0,5 мкм на тыльную поверхность полупроводниковой структуры напылением слоев сплава, содержащего серебра 95 мас.% и марганца 5 мас.%, никеля и золота. Проведено вжигание основы омических контактов при температуре 360°С в течение 20 с. Создана маска незадубленного фоторезиста марки AZ4562 толщиной 7 мкм на фронтальной поверхности полупроводниковой структуры и проведено утолщение основы омических контактов путем электрохимического осаждения последовательно слоев серебра и золота общей толщиной 6 мкм. Электрохимическое осаждение серебра осуществляли методом бесцианистого серебрения при температуре 18°С из электролита с массовым содержанием серебра 20 г/л и pH 8 в две стадии: на первой стадии при плотности тока 0,1 А/дм2 в течение 4 минут, на второй стадии при плотности тока 0,3 А/дм2 в течение 20 минут, общей толщиной 5,5 мкм. Электрохимическое осаждение золота осуществляли методом цианистого золочения при температуре 65°С из электролита с массовым содержанием золота 10 г/л и pH 5,5 при плотности тока 0,1 А/дм2 в течение 8 минут, толщиной 0,5 мкм. Создавали маску фоторезиста на фронтальной поверхности структуры, закрывали тыльную сторону структуры химически стойким лаком, проводили разделительное химическое травление полупроводниковой структуры на глубину 10 мкм. Была проведена пассивация боковой поверхности чипов нанесением слоя нитрида кремния на установке плазмохимического осаждения диэлектриков Rokappa PCVD. Затем осуществили локальное химическое травление контактного слоя структуры в местах, свободных от омического контакта, методом химического травления. Осуществили напыление антиотражающего покрытия в свободных от омических контактов местах через окна в маске, изготовленной из магнитного материала и закрепляемой на фронтальной поверхности структуры с помощью магнита, располагаемого на тыльной стороне структуры.Example 1. We obtained chips of solar cells based on the multilayer semiconductor structure GalnP / Ga (ln) As / Ge grown on a p-type germanium substrate. During the process, the following steps were performed: chemical etching of the back side of the semiconductor structure to a depth of 20 μm was carried out, a photoresist mask was created on the front surface of the semiconductor structure, the front surface of the semiconductor structure was cleaned at the Rokappa IBE ion beam etching device to a depth of 0.005 μm, sputtering was performed the basis of ohmic contact with a thickness of 0.3 μm on the front surface of the semiconductor structure by sequential sputtering of layers of an alloy containing ash that 90 wt.% and Germany 10 wt.%, nickel and gold, removed the mask of photoresist. The back surface of the semiconductor structure was cleaned at the Rokappa IBE ion beam etching unit to a depth of 0.005 μm. The base of an ohmic contact with a thickness of 0.5 μm was sprayed onto the back surface of the semiconductor structure by sputtering layers of an alloy containing 95 wt.% Silver and 5 wt.% Manganese, nickel and gold. The base of ohmic contacts was incinerated at a temperature of 360 ° С for 20 s. A mask of an undetected photoresist of the brand AZ4562 with a thickness of 7 μm was created on the front surface of the semiconductor structure, and the base of ohmic contacts was thickened by electrochemical deposition of silver and gold layers successively with a total thickness of 6 μm. Silver was electrochemically deposited by cyanide-free silvering at a temperature of 18 ° C from an electrolyte with a mass content of silver of 20 g / l and
Пример 2 Были получены чипы солнечных фотоэлементов способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: химическое травление тыльной стороны структуры провели на глубину 15 мкм, очистку фронтальной поверхности структуры провели на глубину 0,1 мкм. Толщина омического контакта напыленного на фронтальную поверхность структуры составила 0,2 мкм, очистка тыльной поверхности структуры проведена на глубину 0,005 мкм, толщина тыльного омического контакта составила 0,45 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 360°С в течение 10 сек, толщина омического контакта осажденного электрохимическим способом составила 5 мкм, маска незадубленного фоторезиста марки AZ4562 была создана толщиной 7 мкм. Электрохимическое осаждение серебра осуществлено методом бесцианистого серебрения при температуре 18°С из электролита с массовым содержанием серебра 20 г/л и pH 7,5 в две стадии: на первой стадии при плотности тока 0,08 А/дм2 в течение 4 минут, на второй стадии при плотности тока 0,20 А/дм2 в течение 20 минут, общей толщиной 4,5 мкм. Электрохимическое осаждение золота осуществляли методом цианистого золочения при температуре 65°С из электролита с массовым содержанием золота 10 г/л и pH 5,0 при плотности тока 0,1 А/дм2 в течение 10 минут, толщиной 0,5 мкм. Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проводили на глубину 10 мкм.Example 2. Solar chips were obtained by the method described in example 1, with the following distinctive features: chemical etching of the back side of the structure was carried out to a depth of 15 μm, the front surface of the structure was cleaned to a depth of 0.1 μm. The thickness of the ohmic contact deposited on the front surface of the structure was 0.2 μm, the back surface of the structure was cleaned to a depth of 0.005 μm, the thickness of the rear ohmic contact was 0.45 μm, the ohmic contacts were burned at a temperature of 360 ° С for 10 sec, the thickness of the ohmic the contact deposited by the electrochemical method was 5 μm; the mask of an undetected AZ4562 brand photoresist was created with a thickness of 7 μm. Electrochemical deposition of silver was carried out by cyanide-free silvering at a temperature of 18 ° C from an electrolyte with a mass content of silver of 20 g / l and a pH of 7.5 in two stages: in the first stage at a current density of 0.08 A / dm 2 for 4 minutes, the second stage at a current density of 0.20 A / DM 2 for 20 minutes, a total thickness of 4.5 microns. Electrochemical deposition of gold was carried out by cyanide gilding at a temperature of 65 ° C from an electrolyte with a mass content of gold of 10 g / l and a pH of 5.0 at a current density of 0.1 A / dm 2 for 10 minutes, a thickness of 0.5 μm. Separation chemical etching of the semiconductor structure was carried out to a depth of 10 μm.
Пример 3. Были получены чипы солнечных фотоэлементов способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: химическое травление тыльной стороны структуры проведено на глубину 25 мкм, очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,1 мкм, толщина омического контакта напыленного на фронтальную поверхность структуры составила 0,4 мкм, очистка тыльной поверхности структуры проведена на глубину 0,1 мкм, толщина тыльного омического контакта составила 0,5 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 370°С в течение 60 сек, толщина омического контакта осажденного электрохимическим способом составила 7 мкм, маска незадубленного фоторезиста марки AZ4562 создана толщиной 9 мкм. Электрохимическое осаждение серебра осуществили методом бесцианистого серебрения при температуре 25°С из электролита с массовым содержанием серебра 30 г/л и pH 8,5 в две стадии: на первой стадии при плотности тока 0,012 А/дм2 в течение 7 минут, на второй стадии при плотности тока 0,30 А/дм2 в течение 25 минут, общей толщиной 6 мкм. Электрохимическое осаждение золота осуществляли методом цианистого золочения при температуре 75°С из электролита с массовым содержанием золота 20 г/л и pH 5,5 при плотности тока 0,2 А/дм2 в течение 13 минут, толщиной 1 мкм. Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проводили на глубину 15 мкм.Example 3. Chips of solar photocells were obtained by the method described in example 1, with the following distinctive features: chemical etching of the back of the structure was carried out to a depth of 25 μm, the front surface of the structure was cleaned to a depth of 0.1 μm, the thickness of the ohmic contact deposited on the front surface the structure was 0.4 μm, the back surface of the structure was cleaned to a depth of 0.1 μm, the thickness of the back ohmic contact was 0.5 μm, the burning of ohmic contacts was carried out at at 370 ° С for 60 sec, the thickness of the ohmic contact deposited by the electrochemical method was 7 μm, the mask of an undetected photoresist of the brand AZ4562 was created with a thickness of 9 μm. Silver was electrochemically deposited by cyanide-free silvering at a temperature of 25 ° C from an electrolyte with a mass content of silver of 30 g / l and a pH of 8.5 in two stages: in the first stage at a current density of 0.012 A / dm 2 for 7 minutes, in the second stage at a current density of 0.30 A / dm 2 for 25 minutes, a total thickness of 6 microns. Electrochemical deposition of gold was carried out by cyanide gilding at a temperature of 75 ° C from an electrolyte with a mass content of gold of 20 g / l and a pH of 5.5 at a current density of 0.2 A / dm 2 for 13 minutes, a thickness of 1 μm. Separation chemical etching of the semiconductor structure was carried out to a depth of 15 μm.
Пример 4. Были получены чипы солнечных фотоэлементов способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: химическое травление тыльной стороны структуры проведено на глубину 15 мкм, очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,005 мкм, толщина омического контакта напыленного на фронтальную поверхность структуры составила 0,2 мкм, очистка тыльной поверхности структуры проведена на глубину 0,005 мкм, толщина тыльного омического контакта составила 0,4 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 360°С в течение 10 сек, толщина омического контакта осажденного электрохимическим способом составила 5 мкм, маска незадубленного фоторезиста марки AZ4562 создана толщиной 7 мкм. Электрохимическое осаждение серебра осуществляли методом бесцианистого серебрения при температуре 18°С из электролита с массовым содержанием серебра 20 г/л и pH 7,5 в две стадии: на первой стадии при плотности тока 0,08 А/дм2 в течение 4 минут, на второй стадии при плотности тока 0,20 А/дм2 в течение 20 минут, общей толщиной 4,5 мкм. Электрохимическое осаждение золота осуществляли методом цианистого золочения при температуре 65°С из электролита с массовым содержанием золота 10 г/л и pH 5,0 при плотности тока 0,1 А/дм2 в течение 8 минут, толщиной 0,5 мкм. Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 10 мкм.Example 4. Chips of solar cells were obtained by the method described in example 1, with the following distinctive features: chemical etching of the back side of the structure was carried out to a depth of 15 μm, the front surface of the structure was cleaned to a depth of 0.005 μm, the thickness of the ohmic contact deposited on the front surface of the structure was 0.2 μm, the back surface of the structure was cleaned to a depth of 0.005 μm, the thickness of the rear ohmic contact was 0.4 μm, the burning of ohmic contacts was carried out at a temperature at a temperature of 360 ° С for 10 sec, the thickness of the ohmic contact deposited by the electrochemical method was 5 μm, the mask of an undetected AZ4562 photoresist was created with a thickness of 7 μm. Silver was electrochemically deposited by cyanide-free silvering at a temperature of 18 ° C from an electrolyte with a mass content of silver of 20 g / l and a pH of 7.5 in two stages: in the first stage at a current density of 0.08 A / dm 2 for 4 minutes, the second stage at a current density of 0.20 A / DM 2 for 20 minutes, a total thickness of 4.5 microns. Electrochemical deposition of gold was carried out by cyanide gilding at a temperature of 65 ° C from an electrolyte with a mass content of gold of 10 g / l and a pH of 5.0 at a current density of 0.1 A / dm 2 for 8 minutes, a thickness of 0.5 μm. Separation chemical etching of the semiconductor structure was carried out to a depth of 10 μm.
Пример 5. Были получены чипы солнечных фотоэлементов способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: химическое травление тыльной стороны структуры проведено на глубину 15 мкм, очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,01 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,4 мкм, очистка тыльной поверхности структуры проведена на глубину 0,05 мкм, толщина тыльного омического контакта составила 0,5 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 365°С в течение 40 сек, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 5,5 мкм, маска незадубленного фоторезиста марки AZ4562 создана толщиной 8,5 мкм. Электрохимическое осаждение серебра осуществляли методом бесцианистого серебрения при температуре 18°С из электролита с массовым содержанием серебра 24 г/л и pH 8,2 в две стадии: на первой стадии при плотности тока 0,09 А/дм2 в течение 5 минут, на второй стадии при плотности тока 0,20 А/дм2 в течение 20 минут, общей толщиной 4,5 мкм. Электрохимическое осаждение золота осуществляли методом цианистого золочения при температуре 75°С из электролита с массовым содержанием золота 20 г/л и pH 5,0 при плотности тока 0,2 А/дм2 в течение 13 минут, толщиной 1 мкм. Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 15 мкм.Example 5. Chips of solar photocells were obtained by the method described in example 1, with the following distinctive features: chemical etching of the back side of the structure was carried out to a depth of 15 μm, the front surface of the structure was cleaned to a depth of 0.01 μm, the thickness of the ohmic contact sprayed onto the front the surface of the structure was 0.4 μm, the back surface of the structure was cleaned to a depth of 0.05 μm, the thickness of the back ohmic contact was 0.5 μm, the burning of ohmic contacts was carried out at a temperature at 365 ° С for 40 sec, the thickness of the ohmic contact deposited by the electrochemical method was 5.5 μm, the mask of an undetected AZ4562 photoresist mask was created with a thickness of 8.5 μm. Silver was electrochemically deposited by cyanide-free silvering at a temperature of 18 ° C from an electrolyte with a mass content of silver of 24 g / l and a pH of 8.2 in two stages: in the first stage at a current density of 0.09 A / dm 2 for 5 minutes, the second stage at a current density of 0.20 A / DM 2 for 20 minutes, a total thickness of 4.5 microns. Electrochemical deposition of gold was carried out by cyanide gilding at a temperature of 75 ° C from an electrolyte with a mass content of gold of 20 g / l and pH 5.0 at a current density of 0.2 A / dm 2 for 13 minutes, a thickness of 1 μm. Separation chemical etching of the semiconductor structure was carried out to a depth of 15 μm.
Пример 6. Были получены чипы солнечных фотоэлементов способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: химическое травление тыльной стороны структуры проведено на глубину 22 мкм, очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,01 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,43 мкм, очистка тыльной поверхности структуры проведена на глубину 0,05 мкм, толщина тыльного омического контакта составила 0,48 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 364°С в течение 50 сек, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 6 мкм, маска незадубленного фоторезиста марки AZ4562 создана толщиной 7,5 мкм. Электрохимическое осаждение серебра осуществляли методом бесцианистого серебрения при температуре 19°С из электролита с массовым содержанием серебра 28 г/л и pH 7,8 в две стадии: на первой стадии при плотности тока 0,11 А/дм2 в течение 5,5 минут, на второй стадии при плотности тока 0,28 А/дм2 в течение 24 минут, общей толщиной 5,4 мкм. Электрохимическое осаждение золота осуществляли методом цианистого золочения при температуре 68°С из электролита с массовым содержанием золота 19 г/л и pH 5,4 при плотности тока 0,18 А/дм2 в течение 12 минут, толщиной 0,6 мкм. Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 12 мкм.Example 6. Chips of solar cells were obtained by the method described in example 1, with the following distinctive features: chemical etching of the back side of the structure was carried out to a depth of 22 μm, the front surface of the structure was cleaned to a depth of 0.01 μm, the thickness of the ohmic contact deposited on the front the surface of the structure was 0.43 μm, the back surface of the structure was cleaned to a depth of 0.05 μm, the thickness of the rear ohmic contact was 0.48 μm, the burning of ohmic contacts was carried out at a pace 364 ° С for 50 sec, the thickness of the ohmic contact deposited by the electrochemical method was 6 μm, the mask of an undetected AZ4562 photoresist mask was created with a thickness of 7.5 μm. Silver was electrochemically deposited by cyanide-free silvering at a temperature of 19 ° C from an electrolyte with a mass content of silver of 28 g / l and a pH of 7.8 in two stages: in the first stage at a current density of 0.11 A / dm 2 for 5.5 minutes , in the second stage at a current density of 0.28 A / DM 2 for 24 minutes, a total thickness of 5.4 microns. Electrochemical deposition of gold was carried out by cyanide gilding at a temperature of 68 ° C from an electrolyte with a gold mass content of 19 g / l and a pH of 5.4 at a current density of 0.18 A / dm 2 for 12 minutes, a thickness of 0.6 μm. Separation chemical etching of the semiconductor structure was carried out to a depth of 12 μm.
Пример 7. Были получены чипы солнечных фотоэлементов способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: химическое травление тыльной стороны структуры проведено на глубину 18 мкм, очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,1 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,3 мкм, очистка тыльной поверхности структуры проведена на глубину 0,1 мкм, толщина тыльного омического контакта составила 0,5 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 369°С в течение 35 сек, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 6,8 мкм, маска незадубленного фоторезиста марки AZ4562 создана толщиной 8 мкм. Электрохимическое осаждение серебра осуществляли методом бесцианистого серебрения при температуре 25°С из электролита с массовым содержанием серебра 29 г/л и pH 8,2 в две стадии: на первой стадии при плотности тока 0,1 А/дм2 в течение 5 минут, на второй стадии при плотности тока 0,29 А/дм2 в течение 24 минут, общей толщиной 5,9 мкм. Электрохимическое осаждение золота осуществляли методом цианистого золочения при температуре 75°С из электролита с массовым содержанием золота 19 г/л и pH 5,0 при плотности тока 0,2 А/дм2 в течение 11 минут, толщиной 0,9 мкм. Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 10 мкм.Example 7. Chips of solar cells were obtained by the method described in example 1, with the following distinctive features: chemical etching of the back side of the structure was carried out to a depth of 18 μm, the front surface of the structure was cleaned to a depth of 0.1 μm, the thickness of the ohmic contact sprayed onto the front the surface of the structure was 0.3 μm, the back surface of the structure was cleaned to a depth of 0.1 μm, the thickness of the rear ohmic contact was 0.5 μm, the burning of ohmic contacts was carried out at a temperature at 369 ° С for 35 sec, the thickness of the ohmic contact deposited by the electrochemical method was 6.8 μm, the mask of an undetected AZ4562 brand photoresist was created with a thickness of 8 μm. Silver was electrochemically deposited by cyanide-free silvering at a temperature of 25 ° C from an electrolyte with a mass content of silver of 29 g / l and a pH of 8.2 in two stages: at the first stage, at a current density of 0.1 A / dm 2 for 5 minutes, the second stage at a current density of 0.29 A / DM 2 for 24 minutes, a total thickness of 5.9 microns. Electrochemical deposition of gold was carried out by cyanide gilding at a temperature of 75 ° C from an electrolyte with a mass content of gold of 19 g / l and a pH of 5.0 at a current density of 0.2 A / dm 2 for 11 minutes and a thickness of 0.9 μm. Separation chemical etching of the semiconductor structure was carried out to a depth of 10 μm.
Пример 8. Были получены чипы солнечных фотоэлементов способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: химическое травление тыльной стороны структуры проведено на глубину 24 мкм, очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,09 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,33 мкм, очистка тыльной поверхности структуры проведена на глубину 0,08 мкм, толщина тыльного омического контакта составила 0,43 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 363°С в течение 29 сек, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 6,1 мкм, маска незадубленного фоторезиста марки AZ4562 создана толщиной 7,3 мкм. Электрохимическое осаждение серебра осуществляли методом бесцианистого серебрения при температуре 20°С из электролита с массовым содержанием серебра 25 г/л и pH 8 в две стадии: на первой стадии при плотности тока 0,08 А/дм2 в течение 4 минут, на второй стадии при плотности тока 0,22 А/дм2 в течение 25 минут, общей толщиной 5,3 мкм. Электрохимическое осаждение золота осуществляли методом цианистого золочения при температуре 75°С из электролита с массовым содержанием золота 20 г/л и pH 5,0 при плотности тока 0,2 А/дм2 в течение 10 минут, толщиной 0,8 мкм. Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 13 мкм.Example 8. Chips of solar photocells were obtained by the method described in example 1, with the following distinctive features: chemical etching of the back of the structure was carried out to a depth of 24 μm, the front surface of the structure was cleaned to a depth of 0.09 μm, the thickness of the ohmic contact deposited on the front the surface of the structure was 0.33 μm, the back surface of the structure was cleaned to a depth of 0.08 μm, the thickness of the rear ohmic contact was 0.43 μm, the burning of ohmic contacts was carried out at a pace 363 ° C for 29 sec, the thickness of the ohmic contact deposited by the electrochemical method was 6.1 μm, the mask of an undetected AZ4562 photoresist mask was created with a thickness of 7.3 μm. Silver was electrochemically deposited by cyanide-free silvering at a temperature of 20 ° C from an electrolyte with a mass content of silver of 25 g / l and
Пример 9. Были получены чипы солнечных фотоэлементов способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: химическое травление тыльной стороны структуры проведено на глубину 18 мкм, очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,06 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,31 мкм, очистка тыльной поверхности структуры проведена на глубину 0,06 мкм, толщина тыльного омического контакта составила 0,46 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 360°С в течение 60 сек, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 5,2 мкм, маска незадубленного фоторезиста марки AZ4562 создана толщиной 9 мкм. Электрохимическое осаждение серебра осуществлено методом бесцианистого серебрения при температуре 20°С из электролита с массовым содержанием серебра 21 г/л и pH 7,7 в две стадии: на первой стадии при плотности тока 0,012 А/дм2 в течение 6 минут, на второй стадии при плотности тока 0,20 А/дм2 в течение 20 минут, общей толщиной 4,6 мкм. Электрохимическое осаждение золота осуществляли методом цианистого золочения при температуре 68°С из электролита с массовым содержанием золота 19 г/л и pH 5,4 при плотности тока 0,18 А/дм2 в течение 12 минут, толщиной 0,6 мкм. Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 14 мкм.Example 9. Chips of solar photocells were obtained by the method described in example 1, with the following distinctive features: chemical etching of the back side of the structure was carried out to a depth of 18 μm, the front surface of the structure was cleaned to a depth of 0.06 μm, the thickness of the ohmic contact deposited on the front the surface of the structure was 0.31 μm, the back surface of the structure was cleaned to a depth of 0.06 μm, the thickness of the rear ohmic contact was 0.46 μm, the burning of ohmic contacts was carried out at a pace 360 ° C for 60 sec, the thickness of the ohmic contact deposited by the electrochemical method was 5.2 μm, the mask of an undetected AZ4562 photoresist mask was created with a thickness of 9 μm. Electrochemical deposition of silver was carried out by cyanide-free silvering at a temperature of 20 ° C from an electrolyte with a mass content of silver of 21 g / l and a pH of 7.7 in two stages: in the first stage at a current density of 0.012 A / dm 2 for 6 minutes, in the second stage at a current density of 0.20 A / dm 2 for 20 minutes, a total thickness of 4.6 microns. Electrochemical deposition of gold was carried out by cyanide gilding at a temperature of 68 ° C from an electrolyte with a gold mass content of 19 g / l and a pH of 5.4 at a current density of 0.18 A / dm 2 for 12 minutes, a thickness of 0.6 μm. Separation chemical etching of the semiconductor structure was carried out to a depth of 14 μm.
Пример 10. Были получены чипы солнечных фотоэлементов способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: химическое травление тыльной стороны структуры проведено на глубину 21 мкм, очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,008 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,3 мкм, очистка тыльной поверхности структуры проведена на глубину 0,006 мкм, толщина тыльного омического контакта составила 0,48 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 363°С в течение 55 сек, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 6,7 мкм, маска незадубленного фоторезиста марки AZ4562 создана толщиной 8,2 мкм. Электрохимическое осаждение серебра осуществляли методом бесцианистого серебрения при температуре 18°С из электролита с массовым содержанием серебра 24 г/л и pH 8 в две стадии: на первой стадии при плотности тока 0,09 А/дм2 в течение 4 минут, на второй стадии при плотности тока 0,29 А/дм2 в течение 24 минут, общей толщиной 5,7 мкм. Электрохимическое осаждение золота осуществляли методом цианистого золочения при температуре 75°С из электролита с массовым содержанием золота 20 г/л и pH 5,0 при плотности тока 0,2 А/дм2 в течение 12 минут, толщиной 1 мкм. Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 15 мкм.Example 10. Chips of solar photocells were obtained by the method described in example 1, with the following distinctive features: chemical etching of the back side of the structure was carried out to a depth of 21 μm, the front surface of the structure was cleaned to a depth of 0.008 μm, the thickness of the ohmic contact deposited on the front surface of the structure , amounted to 0.3 μm, the back surface of the structure was cleaned to a depth of 0.006 μm, the thickness of the rear ohmic contact was 0.48 μm, the burning of ohmic contacts was carried out at a temperature of 363 ° C for 55 sec, the thickness of the ohmic contact deposited by the electrochemical method was 6.7 μm, the mask of an undetected photoresist of the brand AZ4562 was created with a thickness of 8.2 μm. Silver was electrochemically deposited by cyanide-free silvering at a temperature of 18 ° C from an electrolyte with a mass content of silver of 24 g / l and
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010106721/28A RU2419918C1 (en) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Method for producing chips of solar photocells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010106721/28A RU2419918C1 (en) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Method for producing chips of solar photocells |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2419918C1 true RU2419918C1 (en) | 2011-05-27 |
Family
ID=44734974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010106721/28A RU2419918C1 (en) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Method for producing chips of solar photocells |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2419918C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2493634C1 (en) * | 2012-04-04 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Method of making multistage photocell chips |
| RU2559166C1 (en) * | 2014-05-08 | 2015-08-10 | Публичное акционерное общество "Сатурн" | Method of phototransformer production |
| RU2559991C1 (en) * | 2013-03-06 | 2015-08-20 | Сайно-Американ Силикон Продактс Инк. | Photovoltaic device and method of manufacture of such device |
| RU2687501C1 (en) * | 2018-05-30 | 2019-05-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Method of making photoelectric converter with antireflection coating |
| RU2687851C1 (en) * | 2018-11-12 | 2019-05-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Method of making ohmic contacts of photoelectric converter |
| RU2756198C1 (en) * | 2021-02-25 | 2021-09-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Method for manufacturing ohmic contacts of a photoelectric converter |
-
2010
- 2010-02-24 RU RU2010106721/28A patent/RU2419918C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2493634C1 (en) * | 2012-04-04 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Method of making multistage photocell chips |
| RU2559991C1 (en) * | 2013-03-06 | 2015-08-20 | Сайно-Американ Силикон Продактс Инк. | Photovoltaic device and method of manufacture of such device |
| RU2559166C1 (en) * | 2014-05-08 | 2015-08-10 | Публичное акционерное общество "Сатурн" | Method of phototransformer production |
| RU2687501C1 (en) * | 2018-05-30 | 2019-05-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Method of making photoelectric converter with antireflection coating |
| RU2687851C1 (en) * | 2018-11-12 | 2019-05-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Method of making ohmic contacts of photoelectric converter |
| RU2756198C1 (en) * | 2021-02-25 | 2021-09-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Method for manufacturing ohmic contacts of a photoelectric converter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2528277C1 (en) | METHOD OF MAKING MULTI-STAGE SOLAR CELLS BASED ON Galnp/Galnas/Ge SEMICONDUCTOR STRUCTURE | |
| US6331208B1 (en) | Process for producing solar cell, process for producing thin-film semiconductor, process for separating thin-film semiconductor, and process for forming semiconductor | |
| TWI643349B (en) | Surface mount solar cell with integrated coverslip | |
| RU2419918C1 (en) | Method for producing chips of solar photocells | |
| TWI638467B (en) | Through-hole etching method for back contact multi-junction solar cells | |
| CN105702820B (en) | Reverse-polarity AlGaInP-based LED covered with ITO and its manufacturing method | |
| CN101667615B (en) | Method for making light-emitting diode device | |
| CN205723599U (en) | Surface covers the reversed polarity AlGaInP base LED of ITO | |
| RU2391745C1 (en) | Method of making cascade solar cells (versions) | |
| CN102593233A (en) | Gallium nitride (GaN) based personal identification number (PIN) detector based on imaging sapphire substrate and preparation method | |
| CN112447859B (en) | Stacked multi-junction solar cell with metallization layers comprising a multi-layer system | |
| JP2018534785A (en) | Two-junction thin-film solar cell assembly and manufacturing method thereof | |
| RU2354009C1 (en) | Method for manufacture of photoelectric transducers based on multilayer structure | |
| JP4518886B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| US20190341512A1 (en) | Solar cell via thin film solder bond | |
| RU2368038C1 (en) | Method for manufacturing of multilayer photoconverter chips | |
| CN108878604A (en) | A kind of production method of light emitting diode chip with vertical | |
| CN105336796B (en) | Double-side photic GaAs multijunction solar cells of inverted structure and preparation method thereof | |
| CN117199209A (en) | Infrared LED chip and manufacturing method thereof | |
| JP2000036609A (en) | Manufacture of solar cell, manufacture of thin-film semiconductor, method for separating thin-film semiconductor, and method for forming semiconductor | |
| JP2007081312A (en) | Method of manufacturing nitride-based semiconductor light-emitting element | |
| RU2687851C1 (en) | Method of making ohmic contacts of photoelectric converter | |
| CN202534671U (en) | Gallium nitride (GaN)-based personal identification number (PIN) detector based on imaging sapphire substrate | |
| RU2575974C1 (en) | Method of making heterostructure solar cell | |
| JP2006228900A (en) | Thin film compound solar battery and its manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120225 |