DE102010006329A1 - Use of applicator roll for structured applying of e.g. hydrofluoric acid on silicon wafer during manufacturing solar cells, using projections that exhibits outer surface, where medium is applied on silicon wafer under effect of dielectric - Google Patents

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Abstract

The roll (1) has projections (3a-3c) exhibiting an outer surface (5) and arranged in a form of a mirror image of a structure. An element e.g. corrosive medium, is applied on a semiconductor substrate i.e. silicon wafer under thermal effect of a dielectric e.g. silicon nitride and thermally or wet-chemically produced silicon oxide. The dielectric is located on the corrosive medium on the semiconductor substrate and removed locally by the applied corrosive medium. Dopant diffuses into the semiconductor substrate in regions in which the dielectric is locally removed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verwendung einer Auftragswalze sowie eine Auftragswalze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The invention relates to a use of an applicator roll and an applicator roll according to the preamble of claim 10.

Bei der Fertigung von Halbleiterbauelementen, insbesondere der Solarzellenfertigung, besteht zunehmend Bedarf daran, Ätz- oder Dotiermedien in industriellem Maßstab lokal auf Halbleitersubstrate aufzutragen. Bislang wird dies mittels aufwendiger Maskierungsverfahren realisiert, bei welchen diejenigen Bereiche, in welchen kein unmittelbarer Auftrag erfolgen soll, mit einer Schutzschicht versehen werden. Hierzu wird üblicherweise zunächst ganzflächig eine Schutzschicht aufgetragen, welche im weiteren an denjenigen Stellen, an welchen das Ätz- oder Dotiermedium mit dem Halbleitersubstrat in Kontakt kommen soll, lokal mittels aufwendiger photolithographischer Verfahren oder Laserstrahlverdampfungstechnologien geöffnet wird.In the manufacture of semiconductor devices, particularly solar cell fabrication, there is an increasing need to apply etching or doping media on an industrial scale locally to semiconductor substrates. So far, this is realized by means of complex masking processes, in which those areas in which no immediate order is to take place, are provided with a protective layer. For this purpose, a protective layer is usually first applied over the whole area, which is subsequently opened locally by means of complex photolithographic processes or laser beam evaporation technologies at those locations where the etching or doping medium should come into contact with the semiconductor substrate.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine aufwandsgünstige Möglichkeit für einen lokalen Auftrag von Prozessmedien, insbesondere von Ätz- oder Dotiermitteln, zur Verfügung zu stellen.Against this background, the object of the present invention is to provide a cost-effective option for local application of process media, in particular etching or doping agents.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung einer Auftragswalze gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved by the use of an applicator roll according to the features of claim 1.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine für die erfindungsgemäße Verwendung geeignete Auftragswalze zur Verfügung zustellen, mit welcher in einer Fertigungslinie zuverlässig in hinreichender Qualität Prozessmedien, insbesondere Ätz- oder Dotiermedien, auf eine Vielzahl von Halbleitersubstraten aufgetragen werden können.Furthermore, the invention is based on the object to provide an application roller suitable for the use according to the invention with which process media, in particular etching or doping media, can be reliably applied to a multiplicity of semiconductor substrates in a production line in a sufficiently high quality.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Auftragswalze mit den Merkmalen des Anspruchs 10.This object is achieved by an applicator roll having the features of claim 10.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand abhängiger Unteransprüche.Advantageous developments are each the subject of dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Verwendung wird eine Auftragswalze mit einer Erhebungen aufweisenden Außenoberfläche, auf welche die Erhebungen in Form eines Spiegelbildes einer aufzutragenden Struktur angeordnet sind, zum strukturierten Auftragen eines Elements aus einer Gruppe bestehend aus einem Ätzmedium, einem Dotiermedium, einem Maskierungslack, einer metallhaltigen Paste und einer unter Wärmeeinwirkung ein Dielektrikum ausbildenden Substanz auf ein Halbleitersubstrat verwendet.In the use according to the invention, an applicator roll with an outer surface having elevations, on which the elevations are arranged in the form of a mirror image of a structure to be applied, for structured application of an element from a group consisting of an etching medium, a doping medium, a masking lacquer, a metal-containing paste and a heat-generating a dielectric-forming substance used on a semiconductor substrate.

Bei dem strukturierten Auftragen wird das Element von den Erhebungen auf das Halbleitersubstrat übertragen und dabei die aufzutragende Struktur aus dem eingesetzten Element ausgebildet. Der Begriff des Auftragens eines Elements auf ein Halbleitersubstrat ist dahingehend zu verstehen, dass das Element mittelbar oder unmittelbar auf das Halbleitersubstrat aufgetragen wird. So kann das Halbleitersubstrat beispielsweise mit einer dielektrischen Schicht versehen sein, auf welche das Element aufgetragen wird.In the structured application, the element is transferred from the elevations to the semiconductor substrate and thereby the structure to be applied is formed from the inserted element. The term of applying an element to a semiconductor substrate is to be understood to mean that the element is applied directly or indirectly to the semiconductor substrate. For example, the semiconductor substrate may be provided with a dielectric layer to which the element is applied.

In Folge der spiegelbildlichen Anordnung der Erhebungen auf der Auftragswalze wird in einer Aufsicht auf die Außenoberfläche der Auftragswalze eine Struktur sichtbar, welche spiegelverkehrt erscheint gegenüber einer mit der Auftragswalze auf das Halbleitersubstrat aufgetragenen Struktur. Das Spiegelbild und die aufgetragene Struktur sind dabei, abgesehen von der Spiegelverkehrtheit, jedoch nicht notwendigerweise vollständig deckungsgleich. So kann es beispielsweise dadurch zu geringfügigen Abweichungen kommen, dass ein aufgetragenes Element, beispielsweise eine aufgetragene Ätzlösung, auf dem Halbleitersubstrat leicht zerfließt oder die Erhebungen während des Auftragens eines Elements auf das Halbleitersubstrat aufgrund eines Anpressdruckes verformt werden.As a result of the mirror-image arrangement of the elevations on the applicator roll, a structure is visible in a plan view of the outer surface of the applicator roll, which appears mirror-inverted relative to a structure applied to the semiconductor substrate by the applicator roll. The mirror image and the applied structure are, however, not necessarily completely congruent apart from the mirror-invertedness. Thus, for example, slight deviations may occur because an applied element, for example an applied etching solution, readily deliquesces on the semiconductor substrate or the elevations are deformed during the application of an element to the semiconductor substrate due to a contact pressure.

Unter einem Maskierungslack ist vorliegend eine fließfähiges, aushärtbares Medium zu verstehen, welches eine Halbleiteroberfläche vor Einwirkung eines bei einer Bearbeitung oder Weiterverarbeitung des Halbleitersubstrats verwendeten Prozessmediums schützt. Der Maskierungslack kann die Halbleiteroberfläche beispielsweise vor der Einwirkung einer Ätzlösung, eines Dotiermediums oder eines Reaktivgases schützen.In the present case, a masking varnish is to be understood as meaning a flowable, curable medium which protects a semiconductor surface from the action of a process medium used during processing or further processing of the semiconductor substrate. The masking lacquer can protect the semiconductor surface, for example, from the action of an etching solution, a doping medium or a reactive gas.

Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Verwendung wird die Auftragswalze zum strukturierten Auftragen eines Maskierungslacks auf das Halbleitersubstrat verwendet und nach dem Auftragen des Maskierungslackes das Halbleitersubstrat wenigstens teilweise einem Ätzmedium ausgesetzt. In nicht durch den Maskierungslack geschützten Bereichen wird dabei die Oberfläche des Halbleitersubstrats mittels des Ätzmediums texturiert. Als Ätzmedium können beispielsweise an sich bekannte Texturätzlösungen oder ein ätzendes Plasma Verwendung finden.In a preferred embodiment of the use according to the invention, the applicator roll is used for the structured application of a masking resist to the semiconductor substrate, and after the application of the masking resist, the semiconductor substrate is at least partially exposed to an etching medium. In areas not protected by the masking lacquer, the surface of the semiconductor substrate is textured by means of the etching medium. As the etching medium, for example, known texture etching solutions or a corrosive plasma can be used.

Unter Wärmeeinwirkung ein Dielektrikum ausbildende Substanzen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind, meist organische, Substanzen, welche in einem Temperschritt durch Wärmeeinwirkung in ein Dielektrikum umgewandelt werden können.Under the action of heat, a dielectric-forming substances in the context of the present invention are, usually organic, substances which can be converted by heat into a dielectric in an annealing step.

Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße Verwendung es erlaubt, aufwandsgünstig Ätz- oder Dotiermedien, Maskierungslacke, metallhaltige Pasten oder unter Wärmeeinwirkung ein Dielektrikum ausbildende Substanzen lokal auf Halbleitersubstrate, insbesondere auf Solarzellensubstrate wie Siliziumscheiben, aufzutragen.It has been shown that the use according to the invention allows, as an expense, etching or doping media, masking lacquers, metal-containing pastes or a dielectric under the action of heat forming substances locally on semiconductor substrates, in particular on solar cell substrates such as silicon wafers.

Die erfindungsgemäße Verwendung einer Auftragswalze zum strukturierten Auftragen einer metallhaltigen Paste kann unter anderem vorteilhaft bei der Ausbildung von Metallkontakten eingesetzt werden, insbesondere bei der Ausbildung von Metallkontakten auf Solarzellensubstraten.The use according to the invention of an applicator roll for the structured application of a metal-containing paste can, inter alia, advantageously be used in the formation of metal contacts, in particular in the formation of metal contacts on solar cell substrates.

Die erfindungsgemäße Verwendung einer Auftragswalze zum strukturierten Auftragen einer unter Wärmeeinwirkung ein Dielektrikum ausbildenden Substanz ermöglicht es, auf dem Halbleitersubstrat in komfortabler Weise lokal Dielektrika auszubilden.The use according to the invention of an applicator roll for the structured application of a substance which forms a dielectric under the action of heat makes it possible to form local dielectrics on the semiconductor substrate in a comfortable manner.

Eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Verwendung sieht vor, dass zum Zwecke einer lokalen Dotierung des Halbleitersubstrats mit der Auftragswalze ein Dotiermedium strukturiert auf das Halbleitersubstrat aufgetragen und Dotierstoff aus dem Dotiermedium in das Halbleitersubstrat eindiffundiert wird. Auf diese Weise kann aufwandsgünstig eine lokale Dotierung des Halbleitersubstrats realisiert werden. Teilweise hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das aufgetragene Dotiermedium vor Eindiffusion des Dotierstoffs zu trocknen. In vielen Fällen kann auf solch eine Trocknung jedoch verzichtet werden, ohne dass sich dies nachteilig auswirkt.One embodiment variant of the use according to the invention provides that, for the purpose of local doping of the semiconductor substrate with the application roller, a doping medium is applied in a structured manner to the semiconductor substrate and dopant is diffused from the doping medium into the semiconductor substrate. In this way, a low-cost local doping of the semiconductor substrate can be realized. In some cases, it has proved to be advantageous to dry the applied doping medium against inward diffusion of the dopant. In many cases, however, can be dispensed with such a drying, without affecting this adversely.

Eine Weiterbildung dieser Ausführungsvariante sieht vor, dass vor dem strukturierten Auftragen des Dotiermediums mittels einer weiteren Auftragswalze ein Dotiermedium flächig auf das Halbleitersubstrat aufgetragen und in das Halbleitersubstrat eindiffundiert wird. In Verbindung mit dem nachfolgenden lokalen Dotiermediumauftrag und der Eindiffusion von Dotierstoff aus diesem lokal aufgebrachten Dotiermedium kann auf diese Weise aufwandsgünstig eine zweistufige Dotierung und somit ein selektiver Emitter ausgebildet werden. Die Eindiffusion des Dotierstoffs aus dem lokal aufgebrachten Dotiermedium wird dabei in vorteilhafter Weise unter einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre durchgeführt. Dotierungen mit mehr als zwei Stufen sind durch entsprechende zusätzliche Schritte des lokalen Dotiermediumsauftrags ebenfalls aufwandsgünstig realisierbar. Die beschriebene Weiterbildung der Erfindung lässt sich vorteilhaft in eine Linienfertigung integrieren.A further development of this embodiment provides that before the structured application of the doping medium by means of a further application roller, a doping medium is applied flat to the semiconductor substrate and diffused into the semiconductor substrate. In conjunction with the subsequent local doping medium application and the diffusion of dopant from this locally applied doping medium, a two-stage doping and thus a selective emitter can be formed in this way in a cost-effective manner. The diffusion of the dopant from the locally applied doping medium is advantageously carried out under an oxygen-containing atmosphere. Doping with more than two stages can also be realized in a cost-effective manner by corresponding additional steps of the local doping medium application. The described development of the invention can be advantageously integrated into a line production.

Unter einem flächigen Auftragen wird vorliegend ein Auftragen verstanden, bei welchem im Gegensatz zu einem strukturierten Auftragen keine Struktur ausgebildet wird. Stattdessen erfolgt im Wesentlichen ein ganzflächiger Auftrag auf eine zu beschichtende Seite des Halbleitersubstrats. Schmale Randbereiche können aber beispielsweise unbeschichtet bleiben.In the present case, surface application is understood to mean application in which, in contrast to a structured application, no structure is formed. Instead, essentially a full-surface application is made to a side of the semiconductor substrate to be coated. Narrow border areas, however, can remain uncoated, for example.

Eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Verwendung sieht vor, dass mit der Auftragswalze ein Ätzmedium strukturiert auf das Halbleitersubstrat aufgetragen und durch lokales Ätzen des Halbleitersubstrates mittels des aufgetragenen Ätzmediums eine Oberflächentextur ausgebildet wird. Auf diese Weise kann beispielsweise aufwandsgünstig lokal die Lichteinkopplung in ein Solarzellensubstrat verbessert werden. Bei dieser Ausführungsvariante können zweckmäßigerweise Auftragswalzen Verwendung finden, deren Erhebungen eine Vielzahl von Strukturen bilden, welche jeweils eine Ausdehnung von wenigen Mikrometern besitzen.One embodiment variant of the use according to the invention provides that an etching medium is applied in a patterned manner to the semiconductor substrate with the application roller and a surface texture is formed by local etching of the semiconductor substrate by means of the applied etching medium. In this way, for example, low-cost locally the coupling of light into a solar cell substrate can be improved. In this embodiment, applicator rollers may suitably be used whose elevations form a plurality of structures, each of which has an extension of a few micrometers.

Eine andere Ausführungsvariante sieht vor, dass mit der Auftragswalze ein Ätzmedium strukturiert auf das Halbleitersubstrat aufgetragen wird und auf dem Halbleitersubstrat ausgebildete Schichten mittels des aufgetragenen Ätzmediums lokal geätzt werden. Beispielsweise können dotierte Halbleiterschichten auf dem Halbleitersubstrat ausgebildet sein, sei es durch Eindiffusion von Dotierstoff in das Halbleitersubstrat oder durch Aufbringen einer dotierten Halbleiterschicht. Diese können mit dieser Ausführungsvariante der Erfindung lokal geätzt und damit entfernt werden, was bei Rückkontaktsolarzellen eine aufwandsgünstige lokale Trennung eines pn-Übergangs ermöglicht.Another embodiment provides that an etching medium is applied in a patterned manner to the semiconductor substrate with the application roller and layers formed on the semiconductor substrate are locally etched by means of the applied etching medium. For example, doped semiconductor layers may be formed on the semiconductor substrate, whether by diffusion of dopant into the semiconductor substrate or by applying a doped semiconductor layer. These can be locally etched with this embodiment of the invention and thus removed, which allows for back-contact solar cells a low-cost local separation of a pn junction.

Eine Weiterbildung dieser Ausführungsvariante sieht vor, dass das Ätzmedium auf ein Solarzellensubstrat aufgetragen wird, auf welchen ein Dielektrikum angeordnet ist. Bei diesem Dielektrikum handelt es sich vorzugsweise um Siliziumnitrid oder um ein thermisch oder nasschemisch erzeugtes Oxid. Das Dielektrikum wird weiterhin mittels des aufgetragenen Ätzmediums lokal entfernt und in denjenigen Bereichen, in welchen das Dielektrikum lokal entfernt wurde, wird Dotierstoff in das Solarzellensubstrat eindiffundiert. Das Dielektrikum, insbesondere Siliziumnitrid oder thermisch oder nasschemisch erzeugtes Siliziumoxid, kann dabei als Diffusionsbarriere für den Dotierstoff dienen, so dass in den von dem Dielektrikum bedeckten Bereichen kein Dotierstoff in das Solarzellensubstrat eindiffundiert. Wie diese Weiterbildung illustriert, ermöglicht die erfindungsgemäße Verwendung unter anderem auch eine aufwandsgünstige Ausgestaltung eines Maskierungsverfahrens, bei welchem ein Dielektrikum anstatt eines Maskierungslackes zur Maskierung des Halbleitersubstrats verwendet wird.A development of this embodiment provides that the etching medium is applied to a solar cell substrate, on which a dielectric is arranged. This dielectric is preferably silicon nitride or a thermally or wet-chemically generated oxide. The dielectric is further removed locally by means of the applied etching medium and in those areas in which the dielectric was locally removed, dopant is diffused into the solar cell substrate. The dielectric, in particular silicon nitride or thermally or wet-chemically produced silicon oxide, can serve as a diffusion barrier for the dopant, so that no dopant diffuses into the solar cell substrate in the regions covered by the dielectric. As illustrated by this development, the use according to the invention, inter alia, also makes possible a cost-effective configuration of a masking method in which a dielectric is used instead of a masking varnish for masking the semiconductor substrate.

Wird ein Dielektrikum verwendet, welches nicht als Diffusionsbarriere sondern lediglich eine die Eindiffusion von Dotierstoff hemmende aber nicht verhindernde Schicht wirkt, so kann nachdem lokalen Entfernen des Dielektrikums mittels des aufgetragenen Ätzmediums in einem einzigen Diffusionsschritt ein selektiver Emitter ausgebildet werden. In denjenigen Bereichen, in welchen das Dielektrikum entfernt wurde, gelangt der Dotierstoff ungehindert in Solarzellensubstrat und dotiert dieses vergleichsweise stark, während in unter dem Dielektrikum gelegenen Bereichen nur weniger Dotierstoff das Solarzellensubstrat erreichen, sodass dort eine vergleichsweise schwache Dotierung ausgebildet wird. Teilweise ist es jedoch schwierig, auf diese Weise eine hinreichend homogene schwache Dotierung zu realisieren.If a dielectric is used which does not act as a diffusion barrier but only a layer which inhibits the diffusion of dopant but does not prevent it, a local selective removal of the dielectric by means of the applied etching medium in a single diffusion step can be used to form a selective emitter. In those areas where the dielectric has been removed, the dopant passes freely into the solar cell substrate and doped comparatively strong, while located in areas located below the dielectric only a small amount of dopant reach the solar cell substrate, so that there is a comparatively weak doping is formed. However, it is sometimes difficult to realize a sufficiently homogeneous weak doping in this way.

Dieses Homogenitätsproblem lässt sich umgehen durch Verwendung eines als Diffusionsbarriere wirkenden Dielektrikums. So kann mit der beschriebenen Weiterbildung beispielsweise aufwandsgünstig eine mehrstufige Dotierung eines Solarzellensubstrats, insbesondere eine zweistufige Dotierung wie im Falle eines selektiven Emitters, ausgebildet werden. Hierzu wird vor Anordnung des Dielektrikums auf dem Solarzellensubstrat flächig Dotierstoff in das Solarzellensubstrat eindiffundiert und dabei eine vergleichsweise schwache Dotierung ausgebildet wird. Zur flächigen Eindiffusion von Dotierstoff kann beispielsweise mittels einer Auftragswalze ein Dotiermedium flächig aufgebracht werden. Nach Anordnen und lokalem Entfernen des Dielektrikums wird in denjenigen Bereichen, in welchen das Dielektrikum entfernt wurde, vergleichsweise stark Dotierstoff eindiffundiert, wobei das verbliebene Dielektrikum als Diffusionsbarriere dient. Im Ergebnis erhält man einen zweistufigen oder selektiven Emitter. Durch mehrfaches, aufeinanderfolgendes lokales Entfernen des Dielektrikums verbunden mit Eindiffusion von Dotierstoff in die geöffneten Bereiche können offensichtlich mehrstufige Dotierungen mit mehr als zwei Dotierungsstufen ausgebildet werden.This problem of homogeneity can be circumvented by using a diffusion barrier dielectric. Thus, with the described development, for example, a multistage doping of a solar cell substrate, in particular a two-stage doping as in the case of a selective emitter, can be formed, for example, with low outlay on costs. For this purpose, surface dopant is diffused into the solar cell substrate prior to the arrangement of the dielectric on the solar cell substrate, and a comparatively weak doping is thereby formed. For flat diffusion of dopant, for example, by means of an applicator roll, a doping medium can be applied in a planar manner. After arranging and locally removing the dielectric, comparatively strong dopant is diffused in those regions in which the dielectric has been removed, the remaining dielectric serving as a diffusion barrier. The result is a two-stage or selective emitter. By multiple, successive local removal of the dielectric associated with diffusion of dopant in the opened regions, multi-stage dopants with more than two doping stages can obviously be formed.

Vorteilhafterweise wird bei der beschriebenen Weiterbildung zum Zwecke der Eindiffusion von Dotierstoff in das Solarzellensubstrat mittels einer weiteren Auftragswalze ein Dotiermedium flächig auf das Dielektrikum aufgetragen und dabei Dotiermedium in Bereiche, in welchen das Dielektrikum entfernt wurde, eingebracht. In den übrigen Bereichen ist das Solarzellensubstrat durch das Dielektrikum gegen die Eindiffusion von Dotierstoff aus dem flächig aufgetragenen Dotiermedium geschützt. Die verwendete weitere Auftragswalze braucht in diesem Fall keine Struktur aufzuweisen. Eine Trocknung des mittels der weiteren Auftragswalze aufgetragenen Dotiermediums vor der Eindiffusion des Dotierstoffes kann in einzelnen Anwendungsfällen vorteilhaft sein. Aufgrund des flächigen Auftragens des Dotiermediums ist lediglich eine sehr grobe Ausrichtung des Solarzellensubstrats zur weiteren Auftragswalze erforderlich.Advantageously, in the described development for the purpose of diffusion of dopant into the solar cell substrate by means of a further application roller, a doping medium is applied to the surface of the dielectric and thereby doping medium in areas in which the dielectric was removed introduced. In the remaining regions, the solar cell substrate is protected by the dielectric against the diffusion of dopant from the dopant medium applied in a planar manner. The additional applicator roller used in this case need not have a structure. Drying of the doping medium applied by means of the further application roller before the diffusion of the dopant may be advantageous in individual applications. Due to the flat application of the doping medium, only a very coarse alignment of the solar cell substrate to the other applicator roll is required.

Alternativ kann bei der beschriebenen Weiterbildung zum Zwecke der Eindiffusion von Dotierstoff in das Solarzellensubstrat mittels einer weiteren Auftragswalze ein Dotiermedium strukturiert in denjenigen Bereichen, in welchen das Dielektrikum entfernt wurde, aufgetragen und Dotierstoff aus dem Dotiermedium in das Solarzellensubstrat eindiffundiert werden. In vorteilhafter Weise wird dabei eine weitere Auftragswalze verwendet, welche Erhebungen aufweist, die im wesentlichen die gleiche Struktur darstellen wie die Erhebungen der zuvor für den Auftrag des Ätzmediums verwendeten Auftragswalze. Das Dotiermedium kann so in einfacher Weise im Wesentlichen in denjenigen Bereichen aufgetragen werden, in welchen das Dielektrikum entfernt wurde, und ein Auftragen von Dotiermedium auf andere Bereiche kann zumindest zu einem großen Teil vermieden werden. Diese alternative Ausführungsvariante ist vorteilhaft einsetzbar in Verbindung mit Dielektrika, die gegenüber dem verwendeten Dotierstoff keine Diffusionsbarrierenwirkung aufweisen.Alternatively, in the described development for the purpose of diffusion of dopant into the solar cell substrate by means of a further applicator roll a doping medium structured in those areas in which the dielectric was removed, applied and dopant from the doping medium are diffused into the solar cell substrate. Advantageously, a further application roller is used, which has elevations that represent substantially the same structure as the elevations of the applicator roll previously used for the application of the etching medium. The doping medium can thus be applied in a simple manner substantially in those regions in which the dielectric has been removed, and application of doping medium to other regions can be avoided, at least to a large extent. This alternative embodiment variant can advantageously be used in conjunction with dielectrics which have no diffusion barrier effect with respect to the dopant used.

Vor diesem Hintergrund ist auch denkbar, dass die Erhebungen der weiteren Auftragswalze zwar im Wesentlichen dieselbe Struktur ausbilden wie die Erhebungen der für die Auftragung des Ätzmediums verwendeten Auftragswalze, sie jedoch eine verringerte Querschnittsfläche aufweisen. Dies verringert die Gefahr, dass die Erhebungen der weiteren Auftragswalze Dotiermedium auf das verbliebene Dielektrikum oder andere nicht für ein Dotiermediumsauftrag vorgesehene Bereiche abgeben. Bei der Wahl der Struktur der weiteren Auftragswalze, insbesondere der Querschnitte der die Struktur ausbildenden Erhebungen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Eigenschaften des eingesetzten Dotiermediums zu berücksichtigen, insbesondere dessen Fließverhalten. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass aufgetragenes Dotiermedium beispielsweise auch durch teilweises Zerfließen der aufgetragenen Struktur in Bereiche gelangen kann, in welchen kein Dotiermediumsauftrag erwünscht ist.Against this background, it is also conceivable that, although the elevations of the further applicator roll form substantially the same structure as the elevations of the applicator roll used for the application of the etching medium, they have a reduced cross-sectional area. This reduces the risk that the elevations of the further applicator roll will release doping medium onto the remaining dielectric or other areas not intended for a dopant medium application. In the choice of the structure of the further application roller, in particular the cross sections of the structure forming surveys, it has proved to be useful to take into account the properties of the doping medium used, in particular its flow behavior. This takes into account the fact that applied doping medium can also be brought, for example, by partially flowing the applied structure into areas in which no doping medium application is desired.

Bei der beschriebenen alternativen Auführungsvariante hat es sich als vorteilhaft erwiesen, durch das lokale Entfernen des Dielektrikums linienartige Öffnungen auszubilden. In einer Fortbildung des Verfahrens wird sodann eine Siliziumnitridschicht flächig auf das Solarzellensubstrat aufgebracht, unter erfindungsgemäßer Verwendung einer Auftragswalze ein Ätzmedium strukturiert auf die Siliziumnitridschicht aufgebracht und diese durch Ätzen lokal entfernt, die darunter liegende Dielektrikumschicht jedoch zumindest teilweise belassen. Das Ätzmedium wird dabei derart auf die Siliziumnitridschicht aufgebracht, dass durch das Ätzen linienförmige Öffnungen in der Siliziumnitridschicht gebildet werden. Diese linienförmigen Öffnungen in der Siliziumnitridschicht werden dabei derart ausgerichtet, dass sie sich bei einer Projektion in die Ebene der linienartigen Öffnungen in der Dielektrikumsschicht mit diesen unter einem von Null verschiedenen Winkel schneiden, vorzugsweise unter einem Winkel von etwa 90°. Im Weiteren wird in die linienförmigen Öffnungen in der Siliziumnitridschicht eine Metallpaste ohne Glasfritte eingebracht und gesintert. Hierdurch ergeben sich in den Schnittpunkten der linienförmigen Öffnungen in der Siliziumnitridschicht mit den linienförmigen Öffnungen in der Dielektrikumschicht punktuelle Kontaktierungen des Solarzellensubstrats, welches bei einem in der oben beschriebenen Weise ausgebildeten selektiven Emitter an dieser Stelle stark dotiert ist. Ein fehleranfälliges Ausrichten von linienförmigen Öffnungen in der Dielektrikumschicht mit dem lokalen Auftragen des Dotiermediums und der metallhaltigen Paste kann auf diese Weise vermieden werden. Stattdessen brauchen nur die linienförmigen Öffnungen in der Siliziumnitridschicht mit der metallhaltigen Paste ausgerichtet zu werden. Letztere kann in einer bevorzugten Variante strukturiert mit einer Auftragswalze aufgebracht werden. Alternativ ist ein Aufbringen mittels an sich bekannter Siebdrucktechnologie denkbar.In the described alternative embodiment, it has proven advantageous to form line-like openings by the local removal of the dielectric. In a further development of the method, a silicon nitride layer is then applied to the solar cell substrate in a planar manner, using an etching medium according to the invention structuredly applied to the silicon nitride layer and locally removed by etching, but at least partially leaving the underlying dielectric layer. The etching medium is applied to the silicon nitride layer in such a way that linear openings are formed in the silicon nitride layer by the etching. These line-shaped openings in the silicon nitride layer are aligned such that they intersect with a projection in the plane of the line-like openings in the dielectric layer with these at a non-zero angle, preferably at an angle of about 90 °. Furthermore, in the linear openings in the Silicon nitride layer introduced and sintered a metal paste without glass frit. This results in the intersections of the line-shaped openings in the silicon nitride layer with the line-shaped openings in the dielectric layer selective contact of the solar cell substrate, which is heavily doped at a location formed in the manner described above selective emitter at this point. An error-prone alignment of linear openings in the dielectric layer with the local application of the doping medium and the metal-containing paste can be avoided in this way. Instead, only the line-shaped openings in the silicon nitride layer need to be aligned with the metal-containing paste. The latter can be applied structured in a preferred variant with an applicator roll. Alternatively, an application by means of known screen printing technology is conceivable.

In der Praxis hat es sich teilweise bewährt, das Dotiermedium vor der Eindiffusion des Dotierstoffs zu trocknen. Dies kann in an sich bekannten Trockenöfen, insbesondere Trockendurchlauföfen, erfolgen. Ein solches Trocknen kann jedoch grundsätzlich unterbleiben.In practice, it has proven useful in some cases to dry the doping medium before the diffusion of the dopant. This can be done in conventional drying ovens, especially dry-running ovens. However, such drying can generally be omitted.

Bei der erfindungsgemäßen Verwendung hat es sich, insbesondere wenn ein Ätzmedium mittelbar oder unmittelbar auf eine Siliziumscheibe aufgebracht werden soll, als vorteilhaft erwiesen, als Ätzmedium ein Flusssäure enthaltendes Ätzmedium, vorzugsweise eine Flusssäure enthaltende Lösung, zu verwenden.In the case of the use according to the invention, in particular if an etching medium is to be applied directly or indirectly to a silicon wafer, it has proved advantageous to use as the etching medium a hydrofluoric acid-containing etching medium, preferably a solution containing hydrofluoric acid.

Bei der erfindungsgemäßen Verwendung hat es sich bewährt, als Dotiermedium ein Phosphorsäure oder Borsäure enthaltendes Dotiermedium, vorzugsweise eine Phosphorsäure oder Borsäure enthaltende Lösung, zu verwenden.In the use according to the invention, it has proved useful to use a phosphoric acid or boric acid-containing doping medium, preferably a solution containing phosphoric acid or boric acid, as the doping medium.

Die erfindungsgemäße Verwendung ermöglicht es, lediglich vergleichsweise geringe Mengen eines Ätz- oder Dotiermediums aufzutragen, sodass verglichen mit einem ganzflächigen Medienauftrag oder gegenüber Ätzbädern eine geringere Menge an Chemikalien benötigt wird, was den Chemikalienverbrauch reduziert und zudem die Arbeitssicherheit erhöht. Es hat sich weiterhin gezeigt, dass in Folge des Ätz- oder Dotiermediumsauftrags ablaufende Reaktionen häufig durch die Verarmung zumindest einer beteiligten Reaktionsspezies endet. Produktionsprozesse können somit unanfälliger gegenüber einer Abweichung von vorgesehenen Prozesszeiten, beispielsweise Ätzzeiten, gestaltet werden.The use according to the invention makes it possible to apply only comparatively small amounts of an etching or doping medium, so that a smaller amount of chemicals is needed compared to a full-surface media application or etching baths, which reduces the consumption of chemicals and also increases the safety at work. It has also been found that reactions that occur as a result of the etching or doping medium application often end in the depletion of at least one reaction species involved. Production processes can thus be made less susceptible to deviations from intended process times, for example etching times.

In der industriellen Fertigung werden die Halbleitersubstrate in der Regel über an sich bekannte Fördersysteme, wie beispielsweise Rollen-, Transportbänder- oder Hubbalkensysteme, durch eine Fertigungslinie hindurch transportiert. Vor diesem Hintergrund hat es sich bewährt Auftragswalzen zu verwenden, deren Umfang an mit dem jeweiligen Halbleitersubstrat in Kontakt tretenden Bereichen derart bemessen ist, dass dieser der Längenausdehnung einer mit einem Ätz- oder Dotiermedium zu versehenden Fläche in Transportrichtung des Halbleitersubstrats entspricht. Daneben ist es denkbar, mehrere Auftrags walzen vorzusehen, deren Umfang jeweils nur einem Teil der genannten Längenausdehnung in Transportrichtung des Halbleitersubstrats entspricht.In industrial production, the semiconductor substrates are generally transported through a production line via known conveyor systems, such as roller conveyors, conveyor belts or lifting beam systems. Against this background, it has been found useful to use applicator rollers whose circumference is dimensioned at areas passing into contact with the respective semiconductor substrate in such a way that it corresponds to the longitudinal extent of an area to be provided with an etching or doping medium in the transport direction of the semiconductor substrate. In addition, it is conceivable to provide several order rollers whose circumference corresponds in each case only a part of said longitudinal extent in the transport direction of the semiconductor substrate.

Die Erhebungen der Auftragswalze sind derart auf das eingesetzte Ätz- oder Dotiermedium abzustimmen, dass die gewünschten Strukturabmessungen gewährleistet werden können. Um klare und genau abgegrenzte Strukturen, beziehungsweise eine gleichmäßige Dotierung, des Halbleitersubstrats zu erreichen, muss das Ätz- beziehungsweise Dotiermedium in gleichmäßiger Menge auf das Halbleitersubstrat aufgetragen werden. Dies bedingt eine geeignete Speisung der Auftragwalze mit dem jeweiligen Ätz- oder Dotiermedium.The elevations of the applicator roll are to be matched to the etching or doping medium used in such a way that the desired structural dimensions can be ensured. In order to achieve clear and precisely delimited structures, or a uniform doping, of the semiconductor substrate, the etching or doping medium must be applied in a uniform amount to the semiconductor substrate. This requires a suitable feeding of the application roller with the respective etching or doping medium.

Diese kann beispielsweise realisiert sein, indem die Auftragswalze mit einer zusätzlichen Spenderwalze in Kontakt gebracht wird. Die Spenderwalze kann beispielsweise von einem Düsensystem oder Ähnlichem mit dem Ätz- oder Dotiermedium benetzt werden und überträgt das Medium weiter auf die Auftragswalze.This can for example be realized by the applicator roll is brought into contact with an additional donor roll. For example, the donor roll may be wetted by a nozzle system or the like with the etching or doping medium and further transfers the medium to the applicator roll.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Auftragswalze zum Teil innerhalb des in einem Behälter vorgehaltenen Ätz- oder Dotiermediums angeordnet ist, sodass bei Rotationen der Auftragswalze zumindest deren Erhebungen durch das Ätz- oder Dotiermedium bewegt und dabei benetzt werden. Das aufgenommene Ätz- oder Dotiermedium kann dann in weiterem auf das Halbleitersubstrat aufgetragen werden.Alternatively, it may be provided that the application roller is arranged in part within the etching or doping medium held in a container, so that during rotations of the application roller at least its elevations are moved through the etching or doping medium and thereby wetted. The recorded etching or doping medium can then be further applied to the semiconductor substrate.

Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung einer erfindungsgemäßen Auftragswalze gemäß den Ansprüchen 10 bis 15 erwiesen.Particularly advantageous is the use of an applicator roll according to the invention has been found according to claims 10 to 15.

Die erfindungsgemäße Auftragswalze sieht eine Erhebungen aufweisende Außenoberfläche vor, auf welche die Erhebungen in Form eines Spiegelbildes einer aufzutragenden Struktur angeordnet sind, wobei den Erhebungen von einem Innenbereich der Auftragswalze aus eine Auftragsflüssigkeit zuführbar ist.The application roller according to the invention provides an outer surface having elevations on which the elevations are arranged in the form of a mirror image of a structure to be applied, wherein the elevations can be fed from an inner region of the applicator roll from a coating liquid.

Eine derartige Auftragswalze ermöglicht über vergleichsweise lange Zeit einen gleichmäßigen und damit zuverlässigen Auftrag eines Ätz- oder Dotiermediums auf eine Vielzahl von Halbleitersubstrate.Such an applicator roll allows for a comparatively long time a uniform and thus reliable application of an etching or doping medium on a variety of semiconductor substrates.

Bei einer Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Auftragswalze sind die Erhebungen wenigsten zum Teil aus einem Schaumstoff gebildet. In one embodiment of the applicator roll according to the invention, the elevations are at least partially formed from a foam.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich der Schaumstoff wenigstens Abschnittsweise bis in den Innenbereich der Auftragswalze hinein. Auf diese Weise kann das Ätz- oder Dotiermedium durch die Hohlräume des Schaumstoffes an die Außenoberfläche gelangen, sodass keine gesonderten Öffnungen oder Kanäle erforderlich sind. Sind die Hohlräume in dem Schaumstoff derart dimensioniert, dass Kapillareffekte den Transport des Ätz- oder Dotiermediums an die Außenoberfläche der Auftragswalze unterstützen, ist dies für einen gleichmäßigen Auftrag des Ätz- oder Dotiermediums vorteilhaft.In a further development of the invention, the foam extends at least in sections into the interior of the applicator roll. In this way, the etching or doping medium can pass through the cavities of the foam to the outer surface, so that no separate openings or channels are required. If the cavities in the foam are dimensioned such that capillary effects promote the transport of the etching or doping medium to the outer surface of the applicator roll, this is advantageous for a uniform application of the etching or doping medium.

Eine vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Auftragswalze sieht vor, dass wenigstens ein Teil der Erhebungen, vorzugsweise alle Erhebungen, mit von der Auftragsflüssigkeit durchströmbaren Öffnungen versehen sind, welche mit dem Innenbereich der Auftragswalze verbunden sind. Hierdurch kann das eingesetzte Ätz- oder Dotiermedium den Erhebungen zugeführt werden. Derartige Öffnungen können insbesondere auch in Erhebungen aus Schaumstoff, welcher sich wenigstens Abschnittsweise bis in den Innenbereich der Auftragswalze erstreckt, vorgesehen sein.An advantageous embodiment variant of the applicator roll according to the invention provides that at least part of the elevations, preferably all elevations, are provided with openings through which the application liquid can flow, which openings are connected to the inner area of the applicator roll. As a result, the etching or doping medium used can be supplied to the elevations. Such openings may be provided in particular also in elevations of foam, which extends at least in sections into the inner region of the applicator roll.

Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Auftragswalze ist deren Innenbereich unter Überdruck setzbar. Hierdurch kann die Zufuhr der Auftragsflüssigkeit aus dem Innenbereich heraus zu den Erhebungen verbessert werden.In a preferred embodiment of the applicator roll according to the invention whose inner region can be placed under pressure. As a result, the supply of the application liquid from the interior to the elevations can be improved.

Eine andere Ausgestaltungsvariante sieht eine wenigstens teilweise im Innenbereich der Auftragswalze angeordnete Rakel vor, mittels welcher eine Folie an einer Wand des Innenbereichs entlang führbar ist. Diese Ausgestaltungsvariante ist insbesondere bei Verwendung einer höherviskosen Auftragsflüssigkeit von Vorteil. Another embodiment variant provides a squeegee arranged at least partially in the inner region of the application roller, by means of which a film can be guided along a wall of the inner region. This embodiment variant is particularly advantageous when using a high-viscosity coating liquid.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Soweit zweckdienlich sind hierin gleich wirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to figures. Insofar as appropriate, identical elements are provided with the same reference numerals herein. Show it:

1 Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Auftragswalze in schematischer Darstellung 1 Side view of a first embodiment of an applicator roller according to the invention in a schematic representation

2 Schematische Schnittdarstellung durch die Auftragswalze aus 1 2 Schematic sectional view through the applicator roll 1

3: Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auftragswalze in schematischer Darstellung 3 : Another embodiment of an applicator roller according to the invention in a schematic representation

4a: Schematische Schnittdarstellung der Auftragswalze aus 3 4a : Schematic sectional view of the applicator roll 3

4b: Schematische Schnittdarstellung durch eine Auftragswalze ähnlich derjenigen aus 3 4b : Schematic sectional view through an applicator roll similar to those from 3

5a, 5b: Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verwendung einer Auftragswalze in schematischer Darstellung 5a . 5b : Embodiment of an inventive use of an applicator roll in a schematic representation

6a bis 6d: Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verwendung einer Auftragswalze in schematischer Darstellung 6a to 6d A second exemplary embodiment of the use of an applicator roll according to the invention in a schematic representation

7a: Ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verwendung einer Auftragswalze in schematischer Darstellung 7a A third embodiment of the inventive use of an applicator roll in a schematic representation

7b: Vorderansichten zu den schematischen Darstellungen der 7a 7b : Front views to the schematic representations of the 7a

8: Ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verwendung einer Auftragswalze in schematischer Darstellung 8th : A fourth embodiment of the inventive use of an applicator roll in a schematic representation

1 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Auftragswalze 1. Diese weist drei Erhebungen 3a, 3b, 3c auf, welche sich jeweils vollumfänglich von einer Außenoberfläche 5 der Auftragswalze 1 abheben. Dies illustriert unter anderem 2, welche eine Schnittdarstellung durch die Auftragswalze 1 aus 1 entlang der Linie A-A darstellt. In 2 ist der Auftragswalzenradius 13 abseits von den Erhebungen 3a, 3b, 3c gestrichelt dargestellt. Dies verdeutlicht, dass die Erhebung 3a sich vollumfänglich von der Außenoberfläche 5 der Auftragswalze abhebt. 1 shows a schematic representation of a side view of a first embodiment of an applicator roll according to the invention 1 , This has three surveys 3a . 3b . 3c which are each completely from an outer surface 5 the applicator roll 1 take off. This illustrates, among other things 2 which is a sectional view through the applicator roll 1 out 1 represents along the line AA. In 2 is the applicator roll radius 13 away from the surveys 3a . 3b . 3c shown in dashed lines. This clarifies that the survey 3a completely from the outer surface 5 the applicator roll lifts.

Jede der Erhebungen 3a, 3b, 3c ist mit Öffnungen 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g, 9h versehen. Von diesen erstrecken sich die Öffnungen 9b, 9d, 9f und 9h bis in einen Innenbereich 7 der Auftragswalze 1 hinein. Die Öffnungen 9a, 9c, 9e und 9g erstrecken sich hingegen lediglich bis zu einem Kanal 11, welcher die Öffnungen 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g, 9h miteinander verbindet. Die Öffnungen 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g, 9h wie auch der Kanal 11 sind von einer Auftragsflüssigkeit durchströmbar. Diese kann daher ausgehend von dem Innenbereich 7 direkt oder indirekt über den Kanal 11 zu allen Öffnungen 9a, 9b, 9c, 9, 9e, 9f, 9g, 9h gelangen. Den Erhebungen 3a, 3b, 3c ist somit von dem Innenbereich 7 der Auftragswalze 1 aus eine Auftragsflüssigkeit zuführbar. Die Erhebungen 3a, 3b, 3c wie auch die übrigen Teile der Auftragswalze 1 können dabei aus grundsätzlich beliebigem Material, insbesondere aus Massivmaterialien, gefertigt sein.Each of the surveys 3a . 3b . 3c is with openings 9a . 9b . 9c . 9d . 9e . 9f . 9g . 9h Mistake. Of these, the openings extend 9b . 9d . 9f and 9h into an interior area 7 the applicator roll 1 into it. The openings 9a . 9c . 9e and 9g By contrast, they only extend to one channel 11 which the openings 9a . 9b . 9c . 9d . 9e . 9f . 9g . 9h connects with each other. The openings 9a . 9b . 9c . 9d . 9e . 9f . 9g . 9h as well as the canal 11 are flowed through by a coating liquid. This can therefore be based on the interior 7 directly or indirectly via the channel 11 to all openings 9a . 9b . 9c . 9 . 9e . 9f . 9g . 9h reach. The surveys 3a . 3b . 3c is thus of the interior 7 the applicator roll 1 from a contract liquid fed. The surveys 3a . 3b . 3c as well as the other parts of the applicator roll 1 can be made of basically any material, in particular of solid materials.

Die 3 sowie die zugehörige Schnittdarstellung entlang der Linie B-B aus 3 illustrieren in schematischen Darstellungen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auftragswalze 21. Diese Auftragswalze 21 weist wiederum Erhebungen 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f auf, welche auf der Außenoberfläche 5 der Auftragswalze 21 angeordnet sind. The 3 and the associated sectional view along the line BB 3 illustrate in schematic representations another embodiment of an applicator roll according to the invention 21 , This applicator roll 21 again has surveys 23a . 23b . 23c . 23d . 23e . 23f on which on the outside surface 5 the applicator roll 21 are arranged.

Während die Erhebungen 3a, 3b, 3c der Auftragswalze 1 aus 1 eine aufzutragende Struktur paralleler Linien darstellen, bilden die Erhebungen 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f der Auftragswalze 21 aus 3 parallel verlaufenden Linien sowie dazu senkrecht verlaufende Querlinien ab. Im Ausführungsbeispiel der 1 besteht die aufzutragende Struktur somit aus parallelen Linien, im Ausführungsbeispiel der 3 aus parallelen Linien sowie senkrecht dazu verlaufenden Querlinien. Da die aufzutragenden Strukturen in beiden Fällen spiegelsymmetrisch sind, ist die relativ zur aufzutragenden Struktur spiegelbildliche Ausformung der Erhebungen 3a, 3b, 3c in 1, bzw. der Erhebungen 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f in 3, nicht sofort erkennbar.While the surveys 3a . 3b . 3c the applicator roll 1 out 1 represent a structure of parallel lines to be applied form the surveys 23a . 23b . 23c . 23d . 23e . 23f the applicator roll 21 out 3 parallel lines and to perpendicular cross lines from. In the embodiment of 1 consists of the structure to be applied thus from parallel lines, in the embodiment of 3 from parallel lines and perpendicular cross lines. Since the structures to be applied are mirror-symmetrical in both cases, the structure to be applied relative to the surface is a mirror image of the elevations 3a . 3b . 3c in 1 , or the surveys 23a . 23b . 23c . 23d . 23e . 23f in 3 , not immediately recognizable.

Im Ausführungsbeispiel der 3 und 4a sind die Erhebungen 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f aus einem Schaumstoff gebildet. Wie 4a am Beispiel der Erhebung 23a illustriert, sind die Erhebungen 23a, 23c und 23d aus einem ringförmigen Schaumstoff gebildet, der sich bis in den Innenbereich 7 der Auftragswalze 21 erstreckt. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann im Ausführungsbeispiel der 3 und 4a auf Öffnungen verzichtet werden, welche die Erhebungen mit dem Innenbereich 7 verbinden. Stattdessen wird die Auftragsflüssigkeit durch die Hohlräume im Schaumstoff der Erhebungen 23a, 23c, 23d hindurch nach außen geführt. Grundsätzlich können jedoch auch in aus Schaumstoff gebildeten Erhebungen Öffnungen vorgesehen sein.In the embodiment of 3 and 4a are the surveys 23a . 23b . 23c . 23d . 23e . 23f made of a foam. As 4a the example of the survey 23a Illustrated, are the surveys 23a . 23c and 23d formed from an annular foam that extends into the interior 7 the applicator roll 21 extends. Due to this configuration can in the embodiment of 3 and 4a to be dispensed with openings, which the elevations to the interior 7 connect. Instead, the application fluid through the cavities in the foam of the surveys 23a . 23c . 23d passed through to the outside. In principle, however, openings may also be provided in elevations formed from foam.

4b illustriert in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auftragswalze. Deren Seitenansicht entspricht im Wesentlichen derjenigen der Auftragswalze 21 aus 3. Der Querschnitt weicht jedoch von dem der Auftragswalze 21 aus 3 ab, wie in einem Vergleich der Schnittdarstellungen 4a und 4b sichtbar wird. Zwar ist im Ausführungsbeispiel der 4b die Erhebung 23a' ebenfalls aus Schaumstoff gebildet, doch erstreckt sich diese nicht wie im Fall der 4a bis in den Innenbereich 7 der Auftragswalze. Stattdessen ist ein Walzenhohlkern 25 vorgesehen, der mit Kernöffnungen 27a, 27b, 27c, 27d versehen ist, die Ihrerseits bis in den Innenbereich 7 hineinreichen. Die Kernöffnungen 27a, 27b, 27c, 27d grenzen in der 4b dargestellten Weise an die Erhebung 23a' an. Auftragsflüssigkeit kann somit aus dem Innenbereich 7 über die Kernöffnungen 27a, 27b, 27c, 27d den Schaumstoff der Erhebung 23a' erreichen und über dessen Hohlräume an die äußere Oberfläche der Erhebung 23a' gelangen. 4b Illustrates a schematic representation of another embodiment of an applicator roll according to the invention. Their side view essentially corresponds to that of the applicator roll 21 out 3 , However, the cross section deviates from that of the applicator roll 21 out 3 as in a comparison of the sectional views 4a and 4b becomes visible. Although in the embodiment of 4b the assessment 23a ' also made of foam, but this does not extend as in the case of 4a to the interior 7 the applicator roll. Instead, a hollow core roll 25 provided with core openings 27a . 27b . 27c . 27d which is on your part to the interior 7 extend. The core openings 27a . 27b . 27c . 27d borders in the 4b shown way to the survey 23a ' at. Application liquid can thus from the interior 7 over the core openings 27a . 27b . 27c . 27d the foam of the survey 23a ' reach and through its cavities to the outer surface of the survey 23a ' reach.

Zur Unterstützung der Zufuhr der Auftragsflüssigkeit aus dem Innenbereich 7 in die Erhebungen ist der Innenbereich in den Ausführungsbeispielen der 1 bis 4b unter Überdruck setzbar. Zudem ist im Ausführungsbeispiel der 4b eine Rakel 29 im Innenbereich 7 der Auftragswalze angeordnet. Diesel Rakel 29 ist drehbar um eine Rakelachse 31 gelagert und weist an ihrer dem Walzenhohlkern 25 zugewandten Seite eine Folie 33 auf, welche durch Drehung der Rakel 29 um die Rakelachse 31 an einer Wand 26 des Walzenhohlkerns 25 und somit des Innenbereichs 7 entlang führbar ist. Mittels Rotation der Rakel 29 um die Rakelachse 31 kann daher in dem Innenbereich 7 angeordnete Auftragsflüssigkeit durch die Kernöffnungen 27a, 27b, 27c, 27d gedrückt werden und auf diese Weise die Zufuhr von Auftragsflüssigkeit zu den Erhebungen realisiert oder zumindest unterstützt werden.To support the supply of application liquid from the inside 7 in the surveys is the interior of the embodiments of the 1 to 4b can be placed under positive pressure. In addition, in the embodiment of 4b a squeegee 29 indoor 7 arranged the applicator roll. Diesel squeegee 29 is rotatable about a squeegee axis 31 stored and has at her the hollow core 25 facing side a foil 33 on, which by rotation of the squeegee 29 around the squeegee axis 31 on a wall 26 of the hollow core roll 25 and thus the interior 7 is feasible along. By rotation of the squeegee 29 around the squeegee axis 31 can therefore be in the interior 7 arranged application liquid through the core openings 27a . 27b . 27c . 27d be pressed and in this way the supply of coating liquid to the surveys realized or at least supported.

Es ist offensichtlich, dass die Rakeltechnologie aus 4b auch in den Ausgestaltungsvarianten der 1 bis 4a vorgesehen werden kann.It's obvious that the doctoring technology is off 4b also in the design variants of 1 to 4a can be provided.

5a illustriert ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verwendung einer Auftragswalze 41. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Auftragswalze 41 Erhebungen 43a, 43b, 43c auf, mittels welchen eine Texturätzlösung 47, beispielsweise eine flusssäurehaltige Texturätzlösung 47, strukturiert auf eine Siliziumscheibe 45 aufgetragen wird. Infolge dieses Auftrags von Texturätzlösung wird die Siliziumscheibe, welche beispielsweise ein Solarzellensubstrat darstellen kann, lokal geätzt. Die Auftragswalze 41 könnte beispielsweise von einer nicht dargestellten Spenderwalze gespeist werden, welche mit der Auftragswalze 41 in Kontakt steht und die Texturätzlösung 47 auf diese überträgt. Die Spenderwalze könnte ihrerseits von einem Düsensystem oder ähnlichem mit der Texturätzlösung 47 benetzt werden. 5a illustrates an embodiment of the inventive use of an applicator roll 41 , According to this embodiment, the applicator roll 41 surveys 43a . 43b . 43c by which a texture etching solution 47 , For example, a hydrofluoric acid etching etching solution 47 , structured on a silicon wafer 45 is applied. As a result of this application of texture etching solution, the silicon wafer, which may be a solar cell substrate, for example, is locally etched. The applicator roll 41 For example, could be fed by a donor roller, not shown, which with the applicator roll 41 in contact and the texture etching solution 47 transfers to this. The donor roll could in turn be from a nozzle system or the like with the texture etching solution 47 be wetted.

Das sich einstellende Ergebnis illustriert die schematische Darstellung der 5b. Wie dieser entnommen werden kann, wurde durch das lokale Ätzen in denjenigen Bereichen, in welchen die Texturätzlösung 47 aufgetragen wurde, eine Oberflächentextur 49 ausgebildet. Diese kann beispielsweise bei Solarzellen zur Erhöhung der Lichteinkopplung dienen.The resulting result illustrates the schematic representation of the 5b , As can be seen, the local etching in those areas where the texture etch solution 47 was applied, a surface texture 49 educated. This can be used, for example, in solar cells to increase the light coupling.

Die 6a bis 6d illustrieren ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verwendung einer Auftragswalze. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Halbleitersubstrat, vorliegend eine Siliziumscheibe 45, lokal dotiert. Zu diesem Zweck wird mittels der aus 1 bekannten Auftragswalze 1 zunächst strukturiert eine Phosphorsäurelösung 51 auf das Siliziumsubstrat 45 aufgetragen. Wie in 6b dargestellt, wird die aufgetragene Phosphorsäurelösung nachfolgend in einem schematisch angedeuteten Trockendurchlaufofen 53 getrocknet, wobei grundsätzlich auch andere Trockenöfen Verwendung finden können. Ein solcher Trocknungsvorgang ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Teilweise können bessere Ergebnisse erzielt werden, wenn auf den Trocknungsvorgang verzichtet wird. Im Weiteren wird in einem Diffusionsdurchlaufofen 57, welcher in 6c schematisch wiedergegeben ist und offensichtlich auch durch Diffusionsöfen eines anderen Typs ersetzt werden kann, Phosphor aus der getrockneten Phosphorsäurelösung 55 in die Siliziumscheibe 45 eindiffundiert. Infolgedessen ergibt sich zusammen mit einer im Wesentlichen bereits vor der Eindiffusion des Phosophors aus der getrockneten Phosphorsäurelösung vorhandenen schwachen n-Typ-Dotierung eine zweistufige Dotierung. Diese ist schematisch in 6d durch die gestrichelte Linie wiedergegeben.The 6a to 6d illustrate another embodiment of the use of an applicator roll according to the invention. In this embodiment, a semiconductor substrate, in the present case a silicon wafer 45 , locally doped. For this purpose, by means of 1 known application roller 1 initially structured one phosphoric acid solution 51 on the silicon substrate 45 applied. As in 6b shown, the applied phosphoric acid solution is subsequently in a schematically indicated dry-running furnace 53 dried, although in principle also other drying ovens can be used. However, such a drying process is not mandatory. Partly better results can be achieved if the drying process is omitted. In the following, in a continuous diffusion furnace 57 which is in 6c is shown schematically and obviously can be replaced by diffusion ovens of another type, phosphorus from the dried phosphoric acid solution 55 in the silicon wafer 45 diffused. As a result, a two-stage doping results together with a weak n-type doping which is essentially present even before the diffusion of the phos- phorus from the dried phosphoric acid solution. This is schematically in 6d represented by the dashed line.

Besagte gestrichelte Linie in 6d illustriert schwächer dotierte Bereiche 60, welche im Wesentlichen durch die bereits vor der Eindiffusion von Phosphor aus der getrockneten Phosphorsäurelösung 55 vorhandene n-Typ-Dotierung gebildet sind, sowie stärker dotierte Bereiche 59, welche durch Eindiffusion von Phosphor aus der getrockneten Phosphorsäurelösung 55 gemäß 6c ausgebildet wurden. 6d zeigt somit eine zweistufige Dotierung, wobei ohne weiteres auch Dotierungen mit mehr als zwei Stufen ausgebildet werden können. Eine zweistufige Dotierung gemäß der Darstellung der 6d kann beispielsweise bei Solarzellen als selektiver Emitter verwendet werden. Grundsätlich können offensichtlich auch p-Typ-Dotierungen oder Dotierungen verschiedenen Typs miteinander kombiniert werden.Said dashed line in 6d illustrates weaker doped areas 60 which, in essence, by the already before the diffusion of phosphorus from the dried phosphoric acid solution 55 existing n-type doping are formed, as well as more heavily doped regions 59 , which by diffusion of phosphorus from the dried phosphoric acid solution 55 according to 6c were trained. 6d thus shows a two-stage doping, which also readily dopants with more than two stages can be formed. A two-stage doping according to the illustration of 6d For example, in solar cells, it can be used as a selective emitter. As a matter of principle, obviously p-type dopings or dopings of different types can be combined with each other.

Die 7a und 7b zeigen in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verwendung. Gemäß diesem wird zunächst mittels einer Auftragwalze 61 strukturiert ein Ätzmedium auf eine thermisch oder nasschemisch erzeugte Siliziumoxidschicht 63 aufgetragen 100, welche auf einer Siliziumscheibe 45 angeordnet ist. 7b illustriert diesen Prozessschritt schematisch in einer Seitenansicht. Das aufgetragene Ätzmedium ist sowohl in der 7a wie auch in der 7b der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.The 7a and 7b show a schematic representation of another embodiment of a use according to the invention. According to this is first by means of a mandrel 61 structures an etching medium onto a thermally or wet-chemically produced silicon oxide layer 63 applied 100 which is on a silicon wafer 45 is arranged. 7b illustrates this process step schematically in a side view. The applied etching medium is both in the 7a as well as in the 7b for better clarity, not shown.

Die 7a und 7b illustrieren die Abläufe in einer Linienfertigung, in welcher die Siliziumscheibe in der Fertigungslinie weiter transportiert wird. In den 7a und 7b ist dies mittels der Transportrichtung 65 angedeutet. Diese Transportrichtung 65 gibt somit gleichzeitig die zeitliche Abfolge der verschiedenen Prozessschritte an.The 7a and 7b illustrate the processes in a line production in which the silicon wafer is transported further in the production line. In the 7a and 7b this is by means of the transport direction 65 indicated. This transport direction 65 At the same time, this indicates the chronological sequence of the various process steps.

Demnach wird im Weiteren das Siliziumoxid 63 lokal entfernt 102 durch lokales Ätzen des Siliziumoxids mittels des aufgetragenen Ätzmediums. Infolgedessen ergeben sich, wie in 7b erkennbar, Öffnungen in dem Siliziumoxid 63.Accordingly, in the following, the silicon oxide 63 locally removed 102 by locally etching the silicon oxide by means of the applied etching medium. As a result, as in 7b recognizable, openings in the silicon oxide 63 ,

Im Weiteren wird mittels einer weiteren Auftragswalze 67 eine der besseren Übersichtlichkeit halber nur stellenweise dargestellte Phosphorsäurelösung 51 flächig aufgetragen 104. Wie aus der schematischen Darstellung der 7b deutlich wird, wird dabei als weitere Auftragswalze 67 eine Auftragswalze 67 verwendet, die keine Erhebungen aufweist. Die Oberfläche der Auftragswalze 67 weist eine gewisse Flexibilität auf. Beispielsweise kann sie aus Schaumstoff bestehen oder einen Schaumstoffmantel aufweisen. Da Siliziumoxidschicht mit einer Dicke von wenigen bis zu einigen hundert Nanometern zudem im Vergleich zu der Siliziumscheibe wesentlich dünner ist als die schematische Darstellung der 7a und 7b zunächst erwarten lässt, kommt die Oberfläche der Auftragswalze 67 während des strukturierten Auftragens 104 der Phosphorsäurelösung 51 entgegen der vereinfachten schematischen Darstellung der 7b sowohl mit der Oberfläche des Siliziumoxids 63 wie auch in denjenigen Bereichen, in welchen das Siliziumoxid 63 lokal entfernt wurde 102, mit dem Solarzellensubstrat 45 in Kontakt. Somit wird Phosphorsäurelösung 52 auf diese Bereiche wie auch auf das Siliziumoxid 63 aufgetragen 104.Furthermore, by means of a further application roller 67 one of the sake of clarity only partially phosphoric acid solution shown in places 51 applied flat 104 , As from the schematic representation of 7b becomes clear is thereby as another application roller 67 an applicator roll 67 used, which has no surveys. The surface of the applicator roll 67 has a certain flexibility. For example, it may consist of foam or have a foam sheath. Since silicon oxide layer with a thickness of a few to a few hundred nanometers is also much thinner compared to the silicon wafer than the schematic representation of 7a and 7b initially expect, comes the surface of the applicator roll 67 during structured ordering 104 the phosphoric acid solution 51 contrary to the simplified schematic representation of 7b both with the surface of the silicon oxide 63 as well as in those areas where the silica 63 was removed locally 102 , with the solar cell substrate 45 in contact. Thus, phosphoric acid solution becomes 52 on these areas as well as on the silicon oxide 63 applied 104 ,

Nach dem strukturierten Auftragen 104 der Phosphorsäurelösung 51 wird diese in dem Trockendurchlaufofen 53 getrocknet 106. Dieser Trocknungsschritt 106 ist optional und nicht zwingend erforderlich. Mit und ohne Trocknungsschritt konnten gute Ergebnisse erzielt werden. Je nach Prozessführung kann sich ein Trocknungsschritt oder dessen Entfall als günstiger erweisen. Da die Phosphorsäurelösung 51 flächig aufgetragen wurde 104, ist sie auch nach dem Trocknungsschritt 106 sowohl in denjenigen Bereichen, in welchen das Siliziumoxid 63 entfernt wurde 102, wie auch auf dem Siliziumoxid 63 vorhanden.After the structured application 104 the phosphoric acid solution 51 this is in the dry-running furnace 53 dried 106 , This drying step 106 is optional and not mandatory. With and without drying step good results could be achieved. Depending on the process, a drying step or its elimination may prove more favorable. As the phosphoric acid solution 51 was applied flat 104 , it is also after the drying step 106 both in those areas where the silica 63 was removed 102 , as well as on the silicon oxide 63 available.

Nachfolgend wird in einem Diffusionsdurchlaufofen 57 Phosphor aus der, bei Verwendung eines Trocknungsschrittes 106 inzwischen getrockneten, Phosphorsäurelösung 51 in die Siliziumscheibe 45 eindiffundiert 108. Wie 7b, in welcher vereinfachend der Trockendurchlaufofen 53 wie auch der Diffusionsdurchlaufofen 57 nicht dargestellt sind, entnommen werden kann, werden infolge der Phosphoreindiffusion 108 in denjenigen Bereichen, in welchen die Phosphorsäurelösung 51 während des flächigen Auftragens 104 auf das Solarzellensubstrat aufgetragen wurde 104, stärker dotierte Bereiche 60 ausgebildet.The following is in a continuous diffusion furnace 57 Phosphorus from, when using a drying step 106 meanwhile dried, phosphoric acid solution 51 in the silicon wafer 45 diffused 108 , As 7b in which simplifying the dry-running furnace 53 as well as the diffusion continuous furnace 57 are not shown, can be seen are due to the Phosphoreindiffusion 108 in those areas in which the phosphoric acid solution 51 during the area application 104 was applied to the solar cell substrate 104 , more heavily doped areas 60 educated.

In den umliegenden Bereichen wirkte die verbliebene Siliziumoxidschicht 63 während der Eindiffusion 108 des Phosphors aus der Phosphorsäurelösung 51 als Diffusionsbarriere, sodass es hier im Wesentlichen bei einer n-Typ-Dotierung mit einer geringeren Dotierstoffkonzentration bleibt, welche bereits, wie in 7b schematisch durch die gestrichelte Linie angedeutet, zu anfangs vorhanden war. Im Ergebnis ergibt sich somit eine zweistufige Dotierung aus schwächer dotierten Bereichen 60 und stärker dotierten Bereichen 59 und somit ein selektiver Emitter.In the surrounding areas, the remaining silicon oxide layer worked 63 during the diffusing 108 of the phosphorus from the phosphoric acid solution 51 as a diffusion barrier, so that it remains essentially in an n-type doping with a lower dopant concentration, which already, as in 7b schematically indicated by the dashed line, was initially present. The result is thus a two-stage doping from weaker doped areas 60 and more heavily doped areas 59 and thus a selective emitter.

Grundsätzlich können offensichtlich auch p-Typ-Dotierungen oder Dotierungen verschiedenen Typs miteinander kombiniert werden. Die Dotierstoffe bzw. -medien sind dann entsprechend zu wählen.In principle, p-type dopings or dopings of different types can obviously also be combined with one another. The dopants or media should then be selected accordingly.

Abschließend wird mit einer Metallisierungsvorrichtung 69, beispielsweise mittels einer an sich bekannten Siebdruckvorrichtung, eine Metallisierung 71 auf die stärker dotierten Bereiche 59 aufgebracht 110. Alternativ kann die Metallisierungsvorrichtung 69 eine Auftragswalze mit einer Erhebungen aufweisenden Außenoberfläche vorsehen, auf welcher die Erhebungen in Form eines Spiegelbilds der aufzutragenden Struktur angeordnet sind, sodass die Metallisierung strukturiert mit dieser Auftragswalze aufgebracht werden kann 110.Finally, with a metallization device 69 For example, by means of a known screen printing device, a metallization 71 on the more heavily doped areas 59 upset 110 , Alternatively, the metallization device 69 provide an applicator roll having an elevations outer surface, on which the elevations are arranged in the form of a mirror image of the structure to be applied, so that the metallization can be applied structured with this applicator roll 110 ,

Auf eine Wiedergabe der Dotierungskonzentration entsprechend der gestrichelten Linie in 7b wurde in 7a der besseren Übersichtlichkeit halber verzichtet. Das verbliebene Siliziumoxid 63 kann im Weiteren beispielsweise als Antireflexionsbeschichtung oder Oberflächenpassivierungsschicht verwendet werden. Vorteilhafterweise kann vor dem Aufbringen der Metallisierung in an sich bekannter Weise eine Antireflexionsbeschichtung auf das Solarzellensubstrat aufgebracht werden, insbesondere eine Siliziumnitridschicht.On a representation of the doping concentration corresponding to the dashed line in 7b was in 7a omitted for the sake of clarity. The remaining silica 63 may be used hereinafter, for example, as an antireflection coating or surface passivation layer. Advantageously, an anti-reflection coating can be applied to the solar cell substrate, in particular a silicon nitride layer, in a manner known per se prior to application of the metallization.

8 zeigt in schematischer Darstellung ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verwendung einer Auftragswalze. Gemäß diesem wird zunächst mittels einer weiteren Auftragswalze 67, welche keine Erhebungen aufweist, flächig Borsäurelösung als Dotiermedium auf eine als Solarzellensubstrat verwendete Siliziumscheibe 45 aufgetragen 112. Die Borsäurelösung ist der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt. Da 8 wiederum den Ablauf in einer Linienfertigung schematisch wiedergibt, ist die Transportrichtung erneut durch den Pfeil 65 dargestellt. Demzufolge wird im Weiteren in einem ersten Diffusionsdurchlaufofen 57a Bor aus der flächig aufgetragenen Borsäurelösung in die Siliziumscheibe 45 eindiffundiert 114. Infolgedessen wird eine flächige Bor-Dotierung 73 ausgebildet, wie sie schematisch durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. 8th shows a schematic representation of a fourth embodiment of the inventive use of an applicator roll. According to this is first by means of another applicator roll 67 which has no elevations, surface boric acid solution as a doping medium on a silicon wafer used as a solar cell substrate 45 applied 112 , The boric acid solution is not shown for the sake of clarity. There 8th again schematically shows the sequence in a line production, the transport direction is again by the arrow 65 shown. Accordingly, in the following, in a first continuous diffusion furnace 57a Boron from the applied boric acid solution in the silicon wafer 45 diffused 114 , As a result, a planar boron doping 73 formed, as indicated schematically by a dashed line.

Im Weiteren wird mittels der Auftragswalze 61 zum Zwecke einer lokalen Dotierung der Siliziumscheibe 45 Borsäurelösung strukturiert auf die Siliziumscheibe 45 aufgetragen 116. Die Borsäurelösung ist wiederum aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Nachfolgend wird in einem zweiten Diffusionsdurchlaufofen 57b Bor aus der strukturiert aufgetragenen Borsäurelösung in die Siliziumscheibe eindiffundiert 118. Infolgedessen ergibt sich ein selektiver Emitter mit stärker dotierten Bereichen 59 und schwächer dotierten Bereichen 60. Die stärker dotierten Bereiche 59 können im Weiteren in analoger Weise wie im Zusammenhang mit den stärker dotierten Bereichen aus 7b beschrieben metallisiert werden. Eine Antireflexionsbeschichtung kann vorgesehen werden. Offensichtlich kann im Ausführungsbeispiel der 8 ein anderes Dotierungsmedium als Borsäurelösung Verwendung finden, beispielsweise ein phosphorhaltiges Medium.In addition, by means of the applicator roll 61 for the purpose of local doping of the silicon wafer 45 Boric acid solution structured on the silicon wafer 45 applied 116 , The boric acid solution is again not shown for reasons of clarity. The following is in a second continuous diffusion furnace 57b Boron from the structured applied boric acid solution diffused into the silicon wafer 118 , As a result, a selective emitter with more heavily doped regions results 59 and weaker areas 60 , The more heavily doped areas 59 can subsequently in a similar manner as in connection with the more heavily doped areas 7b be metallized described. An antireflection coating may be provided. Obviously, in the embodiment of the 8th use a doping medium other than boric acid solution, for example, a phosphorus-containing medium.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Auftragswalzeapplicator roll
3a3a
Erhebungsurvey
3b3b
Erhebungsurvey
55
Außenoberflächeouter surface
77
Innenbereichinterior
9a9a
Öffnungopening
9b9b
Öffnungopening
9c9c
Öffnungopening
9d9d
Öffnungopening
9e9e
Öffnungopening
9f9f
Öffnungopening
9g9g
Öffnungopening
9h9h
Öffnungopening
1111
Kanalchannel
1313
Auftragswalzenradius abseits von ErhebungenApplicator roll radius away from elevations
2121
Auftragswalzeapplicator roll
23a23a
Erhebungsurvey
23a'23a '
Erhebungsurvey
23b23b
Erhebungsurvey
23c23c
Erhebungsurvey
23d23d
Erhebungsurvey
23e23e
Erhebungsurvey
23f23f
Erhebungsurvey
2525
WalzenhohlkernRolling hollow core
2626
Wandwall
27a27a
Kernöffnungcore opening
27b27b
Kernöffnungcore opening
27c27c
Kernöffnungcore opening
27d27d
Kernöffnungcore opening
2929
Rakeldoctor
3131
Rakelachseblade axis
3333
Foliefoil
4141
Auftragswalzeapplicator roll
43a43a
Erhebungsurvey
43b43b
Erhebungsurvey
43c43c
Erhebungsurvey
4545
Siliziumscheibesilicon chip
4747
TexturätzlösungTexturätzlösung
4949
Oberflächentextursurface texture
5151
Phosphorsäurelösungphosphoric acid solution
5353
TrockendurchlaufofenDry continuous furnace
5555
getrocknete Phosphorsäurelösungdried phosphoric acid solution
5757
DiffusionsdurchlaufofenDiffusion continuous furnace
57a57a
DiffusionsdurchlaufofenDiffusion continuous furnace
57b57b
DiffusionsdurchlaufofenDiffusion continuous furnace
5959
stärker dotierter Bereichmore heavily doped area
6060
schwächer dotierter Bereichweaker endowed area
6161
Auftragswalzeapplicator roll
6363
Siliziumoxidsilica
6565
Transportrichtungtransport direction
6767
weitere Auftragswalzefurther application roller
6969
Metallisierungsvorrichtungmetallizing
7171
Metallisierungmetallization
7373
Flächige Bor-DotierungPlanar boron doping
100100
Strukturiertes Auftragen ÄtzmediumStructured application of etching medium
102102
Lokales Entfernen SiliziumoxidLocal removal of silica
104104
Flächiges Auftragen PhosphorsäurelösungFlat application of phosphoric acid solution
106106
Trocknen PhosphorsäurelösungDry phosphoric acid solution
108108
Eindiffusion PhosphorIndiffusion Phosphorus
110110
Aufbringen MetallisierungApply metallization
112112
Flächiges Auftragen BorsäurelösungSurface application Boric acid solution
114114
Eindiffusion BorIndiffusion boron
116116
Strukturiertes Auftragen BorsäurelösungStructured application boric acid solution
118118
Eindiffusion BorIndiffusion boron

Claims (15)

Verwendung einer Auftragswalze (1; 41; 61, 67) mit einer Erhebungen (3a, 3b, 3c) aufweisenden Außenoberfläche (5), auf welcher die Erhebungen (31, 3b, 3c) in Form eines Spiegelbildes einer aufzutragenden Struktur angeordnet sind, zum strukturierten Auftragen (100; 104) eines Elements aus einer Gruppe bestehend aus einem Ätzmedium (47), einem Dotiermedium (51), einem Maskierungslack, einer metallhaltigen Paste und einer unter Wärmeeinwirkung ein Dielektrikum ausbildenden Substanz auf ein Halbleitersubstrat (45).Use of an applicator roll ( 1 ; 41 ; 61 . 67 ) with a survey ( 3a . 3b . 3c ) outer surface ( 5 ) on which the surveys ( 31 . 3b . 3c ) are arranged in the form of a mirror image of a structure to be applied, for structured application ( 100 ; 104 ) of an element from a group consisting of an etching medium ( 47 ), a doping medium ( 51 ), a masking varnish, a metal-containing paste and a heat-imparting dielectric substance on a semiconductor substrate (US Pat. 45 ). Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Halbleitersubstrat (45) ein Solarzellensubstrat (45) verwendet wird, vorzugsweise eine Siliziumscheibe (45).Use according to claim 1, characterized in that as semiconductor substrate ( 45 ) a solar cell substrate ( 45 ), preferably a silicon wafer ( 45 ). Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke einer lokalen Dotierung des Halbleitersubstrats (45) mit der Auftragswalze (1; 67) ein Dotiermedium (51) strukturiert auf das Halbleitersubstrat (45) aufgetragen (116) und Dotierstoff aus dem Dotiermedium in das Halbleitersubstrat (45) eindiffundiert (118) wird, wobei das aufgetragene Dotiermedium vorzugsweise vor der Eindiffusion des Dotierstoffs getrocknet wird.Use according to one of the preceding claims, characterized in that, for the purpose of local doping of the semiconductor substrate ( 45 ) with the applicator roll ( 1 ; 67 ) a doping medium ( 51 ) structured on the semiconductor substrate ( 45 ) ( 116 ) and dopant from the doping medium into the semiconductor substrate ( 45 ) diffused ( 118 ), wherein the applied doping medium is preferably dried before the diffusion of the dopant. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem strukturierten Auftragen (116) des Dotiermediums mittels einer weiteren Auftragswalze (67) ein Dotiermedium flächig auf das Halbleitersubstrat (45) aufgetragen (112) und in das Halbleitersubstrat (45) eindiffundiert wird (114).Use according to claim 3, characterized in that before the structured application ( 116 ) of the doping medium by means of a further application roller ( 67 ) a doping medium flat on the semiconductor substrate ( 45 ) ( 112 ) and in the semiconductor substrate ( 45 ) is diffused ( 114 ). Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Auftragswalze (41) ein Ätzmedium (47) strukturiert auf das Halbleitersubstrat (45) aufgetragen und durch lokales Ätzen des Halbleitersubstrats (45) mittels des aufgetragenen Ätzmediums (47) eine Oberflächentextur (49) ausgebildet wird.Use according to one of claims 1 to 2, characterized in that with the applicator roll ( 41 ) an etching medium ( 47 ) structured on the semiconductor substrate ( 45 ) and by local etching of the semiconductor substrate ( 45 ) by means of the applied etching medium ( 47 ) a surface texture ( 49 ) is formed. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Auftragswalze (61) ein Ätzmedium strukturiert auf das Halbleitersubstrat (45) aufgetragen wird (100) und auf dem Halbleitersubstrat (45) ausgebildete Schichten (63) mittels des aufgetragenen Ätzmediums lokal geätzt werden (102).Use according to one of claims 1 to 2, characterized in that with the applicator roll ( 61 ) an etching medium structured on the semiconductor substrate ( 45 ) is applied ( 100 ) and on the semiconductor substrate ( 45 ) trained layers ( 63 ) are locally etched by means of the applied etching medium ( 102 ). Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – das Ätzmedium auf ein Solarzellensubstrat (45) aufgetrgen wird, auf welchem ein Dielektrikum (63), vorzugsweise Siliziumnitrid oder ein Oxid (63), angeordnet ist, – das Dielektrikum (63) mittels des aufgetragenen Ätzmediums lokal entfernt wird (102), – und in denjenigen Bereichen, in welchen das Dielektrikum (63) lokal entfernt wurde (102), Dotierstoff in das Solarzellensubstrat (45) eindiffundiert wird (108).Use according to claim 5, characterized in that - the etching medium is applied to a solar cell substrate ( 45 ) is applied, on which a dielectric ( 63 ), preferably silicon nitride or an oxide ( 63 ), - the dielectric ( 63 ) is removed locally by means of the applied etching medium ( 102 ), - and in those areas in which the dielectric ( 63 ) was removed locally ( 102 ), Dopant in the solar cell substrate ( 45 ) is diffused ( 108 ). Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Eindiffusion (108) von Dotierstoff in das Solarzellensubstrat (45) mittels einer weiteren Auftragswalze (67) ein Dotiermedium (51) flächig auf das Dielektrikum aufgetragen (104) und dabei Dotiermedium in Bereiche, in welchen das Dielektrikum (63) entfernt wurde (102), eingebracht wird (104) und in diesen Bereichen Dotierstoff aus dem Dotiermedium (51) in das Solarzellensubstrat (45) eindiffundiert (108) wird.Use according to claim 7, characterized in that for the purpose of diffusion ( 108 ) of dopant into the solar cell substrate ( 45 ) by means of a further application roller ( 67 ) a doping medium ( 51 ) is applied flat to the dielectric ( 104 ) while doping medium in areas in which the dielectric ( 63 ) was removed ( 102 ), ( 104 ) and in these areas dopant from the doping medium ( 51 ) into the solar cell substrate ( 45 ) diffused ( 108 ) becomes. Verwendung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auftragswalze (1) gemäß einem der nachfolgenden Ansprüche verwendet wird.Use according to one of the preceding claims, characterized in that an applicator roll ( 1 ) is used according to one of the following claims. Auftragswalze (1; 21) mit einer Erhebungen (3a, 3b, 3c; 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f; 23a') aufweisenden Außenoberfläche (5), auf welcher die Erhebungen (3a, 3b, 3c; 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f; 23a') in Form eines Spiegelbildes einer aufzutragenden Struktur angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass den Erhebungen (3a, 3b, 3c; 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f; 23a') von einem Innenbereich (7) der Auftragswalze (1; 21) aus eine Auftragsflüssigkeit zuführbar ist.Application roller ( 1 ; 21 ) with a survey ( 3a . 3b . 3c ; 23a . 23b . 23c . 23d . 23e . 23f ; 23a ' ) outer surface ( 5 ) on which the surveys ( 3a . 3b . 3c ; 23a . 23b . 23c . 23d . 23e . 23f ; 23a ' ) are arranged in the form of a mirror image of a structure to be applied, characterized in that the elevations ( 3a . 3b . 3c ; 23a . 23b . 23c . 23d . 23e . 23f ; 23a ' ) from an interior area ( 7 ) of the applicator roll ( 1 ; 21 ) From a contract liquid can be supplied. Auftragswalze (21) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f; 23a') wenigstens zum Teil aus einem Schaumstoff gebildet sind. Application roller ( 21 ) according to claim 10, characterized in that the elevations ( 23a . 23b . 23c . 23d . 23e . 23f ; 23a ' ) are formed at least in part of a foam. Auftragswalze (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Erhebungen (3a, 3b, 3c), vorzugsweise alle Erhebungen (3a, 3b, 3c), mit von der Auftragsflüssigkeit durchströmbaren Öffnungen (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g, 9h) versehen sind, welche mit dem Innenbereich (7) der Auftragswalze (1) verbunden sind.Application roller ( 1 ) according to one of claims 10 to 11, characterized in that at least part of the elevations ( 3a . 3b . 3c ), preferably all surveys ( 3a . 3b . 3c ), with openings through which the application liquid can flow ( 9a . 9b . 9c . 9d . 9e . 9f . 9g . 9h ), which with the interior ( 7 ) of the applicator roll ( 1 ) are connected. Auftragswalze (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Öffnungen (3a, 3b, 3c) mittels wenigstens eines von der Auftragsflüssigkeit durchströmbaren Kanals (11) miteinander verbunden ist.Application roller ( 1 ) according to claim 12, characterized in that at least a part of the openings ( 3a . 3b . 3c ) by means of at least one channel through which the application liquid can flow ( 11 ) is interconnected. Auftragswalze (1; 21) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbereich (7) der Auftragswalze (1; 21) unter Überdruck setzbar ist.Application roller ( 1 ; 21 ) according to one of claims 10 to 13, characterized in that the interior area ( 7 ) of the applicator roll ( 1 ; 21 ) can be placed under pressure. Auftragswalze nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch mindestens eine wenigstens teilweise im Innenbereich (7) der Auftragswalze angeordnete Rakel (29), mittels welcher eine Folie (33) an einer Wand (26) des Innenbereichs (7) entlang führbar ist.Applicator roll according to one of claims 10 to 14, characterized by at least one at least partially in the interior ( 7 ) of the applicator roll arranged doctor blade ( 29 ), by means of which a film ( 33 ) on a wall ( 26 ) of the interior ( 7 ) Is feasible along.
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