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1. (WO2019049876) SILICON SUBSTRATE TO BE USED FOR PRODUCTION OF EPITAXIAL SILICON THIN FILM, AND METHOD FOR PRODUCING SAME
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Veröff.-Nr.: WO/2019/049876 Internationale Anmeldenummer PCT/JP2018/032815
Veröffentlichungsdatum: 14.03.2019 Internationales Anmeldedatum: 05.09.2018
IPC:
H01L 21/20 (2006.01) ,C23C 14/00 (2006.01) ,C23C 14/02 (2006.01) ,C23C 14/14 (2006.01) ,C30B 25/02 (2006.01) ,C30B 29/06 (2006.01) ,H01L 21/203 (2006.01) ,H01L 21/316 (2006.01) ,H01L 31/0392 (2006.01) ,H01L 31/068 (2012.01) ,H01L 31/18 (2006.01)
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
21
Verfahren oder Geräte, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung von Halbleiter- oder Festkörperbauelementen oder Teilen davon
02
Herstellung oder Behandlung von Halbleiterbauelementen oder Teilen davon
04
Bauelemente mit mindestens einer Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht, z.B. PN-Übergang, Verarmungsschicht, Anreicherungsschicht
18
Bauelemente mit Halbleiterkörpern aus Elementen der Gruppe IV des Periodensystems oder AIIIBV-Verbindungen mit oder ohne Fremdstoffe, z.B. Dotierungsmaterialien
20
Ablagerung von Halbleitermaterialien auf einem Substrat, z.B. epitaxiales Aufwachsen
C Chemie; Hüttenwesen
23
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
C
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
14
Beschichten durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben oder durch Ionenimplantation des Beschichtungsmaterials
C Chemie; Hüttenwesen
23
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
C
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
14
Beschichten durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben oder durch Ionenimplantation des Beschichtungsmaterials
02
Vorbehandlung des zu beschichtenden Werkstoffs
C Chemie; Hüttenwesen
23
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
C
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
14
Beschichten durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben oder durch Ionenimplantation des Beschichtungsmaterials
06
gekennzeichnet durch das Beschichtungsmaterial
14
Metallische Stoffe, Bor oder Silicium
C Chemie; Hüttenwesen
30
Züchten von Kristallen
B
Züchten von Einkristallen; Gerichtetes Erstarren von eutektischen Stoffen oder gerichtetes Entmischen von eutektischen Stoffen; Reinigen von Stoffen durch Zonenschmelzen; Herstellung eines homogenen polykristallinen Stoffes mit definierter Struktur; Einkristalle oder homogene polykristalline Stoffe mit definierter Struktur; Nachbehandlung von Einkristallen oder eines homogenen polykristallinen Stoffes mit definierter Struktur; Apparate hierfür
25
Erzeugen von Einkristallen durch chemische Reaktion von Gasen, z.B. Dampfphasen-Epitaxie mit chemischer Reaktion
02
Epitaktisches Schichtenwachstum
C Chemie; Hüttenwesen
30
Züchten von Kristallen
B
Züchten von Einkristallen; Gerichtetes Erstarren von eutektischen Stoffen oder gerichtetes Entmischen von eutektischen Stoffen; Reinigen von Stoffen durch Zonenschmelzen; Herstellung eines homogenen polykristallinen Stoffes mit definierter Struktur; Einkristalle oder homogene polykristalline Stoffe mit definierter Struktur; Nachbehandlung von Einkristallen oder eines homogenen polykristallinen Stoffes mit definierter Struktur; Apparate hierfür
29
Einkristalle oder homogene polykristalline Stoffe mit definierter Struktur, gekennzeichnet durch das Material oder durch ihre Form
02
Elemente
06
Silicium
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
21
Verfahren oder Geräte, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung von Halbleiter- oder Festkörperbauelementen oder Teilen davon
02
Herstellung oder Behandlung von Halbleiterbauelementen oder Teilen davon
04
Bauelemente mit mindestens einer Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht, z.B. PN-Übergang, Verarmungsschicht, Anreicherungsschicht
18
Bauelemente mit Halbleiterkörpern aus Elementen der Gruppe IV des Periodensystems oder AIIIBV-Verbindungen mit oder ohne Fremdstoffe, z.B. Dotierungsmaterialien
20
Ablagerung von Halbleitermaterialien auf einem Substrat, z.B. epitaxiales Aufwachsen
203
durch physikalische Ablagerung, z.B. Aufdampfen in Vakuum, Kathodenzerstäubung
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
21
Verfahren oder Geräte, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung von Halbleiter- oder Festkörperbauelementen oder Teilen davon
02
Herstellung oder Behandlung von Halbleiterbauelementen oder Teilen davon
04
Bauelemente mit mindestens einer Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht, z.B. PN-Übergang, Verarmungsschicht, Anreicherungsschicht
18
Bauelemente mit Halbleiterkörpern aus Elementen der Gruppe IV des Periodensystems oder AIIIBV-Verbindungen mit oder ohne Fremdstoffe, z.B. Dotierungsmaterialien
30
Behandlung von Halbleiterkörpern unter Verwendung von Verfahren oder Vorrichtungen, soweit nicht von H01L21/20-H01L21/26152
31
zur Bildung isolierender Schichten auf Halbleiterkörpern, z.B. für Maskierungszwecke oder bei Verwendung fotolithografischer Techniken; Nachbehandlung dieser Schichten; Auswahl von Materalien für diese Schichten
314
Anorganische Schichten
316
zusammengesetzt aus Oxiden oder glasigen Oxiden oder Gläsern auf Oxidbasis
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
31
Halbleiterbauelemente, die auf Infrarot-Strahlung, Licht, elektromagnetische Strahlung kürzerer Wellenlänge als Licht oder Korpuskularstrahlung ansprechen und besonders ausgebildet sind, entweder für die Umwandlung der Energie einer derartigen Strahlung in elektrische Energie oder für die Steuerung elektrischer Energie durch eine derartige Strahlung eingerichtet sind; Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Halbleiterbauelemente oder Teilen davon; Einzelheiten dieser Bauelemente
0248
gekennzeichnet durch die Halbleiterkörper
036
gekennzeichnet durch die kristalline Struktur oder besondere Orientierung der Kristallflächen
0392
mit dünnen Schichten, die auf metallischen oder isolierenden Substanzen aufgebracht sind
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
31
Halbleiterbauelemente, die auf Infrarot-Strahlung, Licht, elektromagnetische Strahlung kürzerer Wellenlänge als Licht oder Korpuskularstrahlung ansprechen und besonders ausgebildet sind, entweder für die Umwandlung der Energie einer derartigen Strahlung in elektrische Energie oder für die Steuerung elektrischer Energie durch eine derartige Strahlung eingerichtet sind; Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Halbleiterbauelemente oder Teilen davon; Einzelheiten dieser Bauelemente
04
die für die Energie-Umwandlung eingerichtet sind
06
gekennzeichnet durch wenigstens eine Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht
068
wobei die Sperrschicht ausschließlich durch einen PN-Homoübergang gebildet wird, z.B. Solarzellen aus Bulk-Silizium mit PN-Homoübergang oder Dünnschichtsolarzellen aus polykristallinem Silizium mit PN-Homoübergang
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
31
Halbleiterbauelemente, die auf Infrarot-Strahlung, Licht, elektromagnetische Strahlung kürzerer Wellenlänge als Licht oder Korpuskularstrahlung ansprechen und besonders ausgebildet sind, entweder für die Umwandlung der Energie einer derartigen Strahlung in elektrische Energie oder für die Steuerung elektrischer Energie durch eine derartige Strahlung eingerichtet sind; Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Halbleiterbauelemente oder Teilen davon; Einzelheiten dieser Bauelemente
18
Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Bauelemente oder Teilen davon
Anmelder:
国立大学法人東京工業大学 TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY [JP/JP]; 東京都目黒区大岡山2丁目12番1号 2-12-1, Ookayama, Meguro-ku, Tokyo 1528550, JP
Erfinder:
伊原 学 IHARA Manabu; JP
長谷川 馨 HASEGAWA Kei; JP
高澤 千明 TAKAZAWA Chiaki; JP
松浦 明 MATSUURA Akira; JP
Vertreter:
特許業務法人たかはし国際特許事務所 TAKAHASHI INTERNATIONAL PATENT OFFICE; 東京都杉並区上荻一丁目25番1号 ヤマキ産業ビル2階 YAMAKISANGYO Bldg. 2F, 25-1, Kamiogi 1-chome, Suginami-ku, Tokyo 1670043, JP
Prioritätsdaten:
2017-17003705.09.2017JP
Titel (EN) SILICON SUBSTRATE TO BE USED FOR PRODUCTION OF EPITAXIAL SILICON THIN FILM, AND METHOD FOR PRODUCING SAME
(FR) SUBSTRAT DE SILICIUM DESTINÉ À ÊTRE UTILISÉ DANS LA PRODUCTION D'UNE COUCHE MINCE DE SILICIUM ÉPITAXIAL, ET SON PROCÉDÉ DE PRODUCTION
(JA) エピタキシャルシリコン薄膜の製造に用いられるシリコン基板及びその製造方法
Zusammenfassung:
(EN) The present invention addresses: the problem of providing a high-quality epitaxial silicon thin film having few defects in the production of an epitaxial silicon thin film using double layer porous silicon (DLPS); and the problem of providing a highly efficient single crystal silicon solar cell or the like at low cost. The problems are solved by a silicon substrate having a double layer porous silicon layer (DLPS) that is composed of a low porosity layer (LPL) and a high porosity layer (HPL), which is configured such that the low porosity layer (LPL) has a surface roughness (Rms) of 0.3 nm or less, said surface roughness being represented by formula (1). (In formula (1), l represents the standard length; and Z(x) represents the height difference from the reference line at the position x.)
(FR) La présente invention aborde le problème consistant à fournir une couche mince de silicium épitaxial de haute qualité qui présente peu de défauts dans la production d'une couche mince de silicium épitaxial à l'aide de silicium poreux bicouche (DLPS), et le problème consistant à fournir une photopile en silicium monocristallin ou similaire hautement efficace à faible coût. La solution porte sur un substrat en silicium comprenant une couche de silicium poreux bicouche (DLPS) composée d'une couche à faible porosité (LPL) et d'une couche à porosité élevée (HPL), qui est conçue de telle sorte que la couche à faible porosité (LPL) présente une rugosité de surface (Rms) inférieure ou égale à 0,3 nm représentée par la formule (1). (Dans la formule (1), l représente la longueur standard ; et Z(x) représente la différence de hauteur de la ligne de référence à la position x.)
(JA) 2層ポーラスシリコン(DLPS)を使用したエピタキシャルシリコン薄膜の製造において、欠陥の少ない高品質なエピタキシャルシリコン薄膜を提供し、ひいては高効率な単結晶シリコン太陽電池等を低コストで提供することを課題とし、低多孔度層(LPL)と高多孔度層(HPL)からなる2層ポーラスシリコン層を有するシリコン基板(DLPS)において、低多孔度層(LPL)の下記式(1)で表される表面粗さ(Rms)を、0.3nm以下となるようにすることにより上記課題を解決した。  [式(1)において、lは基準長さ、Z(x)は位置xにおける基準線からの高低差である。]
front page image
Designierte Staaten: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
Afrikanische regionale Organisation für geistiges Eigentum (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasisches Patentamt (EAPO) (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Europäisches Patentamt (EPA) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
Afrikanische Organisation für geistiges Eigentum (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Veröffentlichungssprache: Japanisch (JA)
Anmeldesprache: Japanisch (JA)