Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»:

П. Б. Лагов

А. С. Дренин

Е. С. Роговский

А. М. Леднев

Проанализированы возможные технологические варианты утонения полупроводниковых подложек. Проведена экспериментальная оценка эффективности плазмохимического травления подложек монокристаллического германия с кристаллографической ориентацией (100), применяемых для выращивания гетероэпитаксиальных структур многокаскадных солнечных элементов на основе полупроводниковых соединений А^IIIВ^V. Травление выполнено на установке реактивно-ионного травления с источником высокоплотной плазмы индукционного типа в газовой смеси (SF₆ : Ar = 2 : 1) через различные фоторезистивные маски. Для масок на основе фоторезиста ФП−383 с шириной окна 2, 4 и 6,5 мкм травление выполнено на глубину 20 мкм. Для маски на основе фоторезиста ФН−11 с шириной окна 95 мкм травление выполнено на глубину 58 мкм. Отмечено уменьшение толщины маски на основе ФП−383 с 1,5 до 0,87 мкм, а также толщины маски на основе ФН−11 с 10 до 8 мкм. Установлено, что скорость травления, значения которой составили 2,1—3,3 мкм/мин, снижается с увеличением ширины окна маски по степенному закону. Сделан вывод о перспективности применения плазмохимического травления на заключительной стадии технологического процесса изготовления многокаскадных солнечных элементов традиционной и метаморфной конструкций для улучшения энергомассовых характеристик.

Работа выполнена в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно−технологического комплекса России на 2007—2013 годы». (ГК № 14.516.11.0007).

1. Fraas, L. M. Design of high efficiency monolithic stacked multijunction solar cells. / L. M. Fraas, R. C. Knechtli // 13^th IEEE Photovoltaic Specialist Conf. Conf. Rec. — Washington (D. C.), 1978. − P. 886—891.
2. King, R. R. 40% efficient metamorphic GaInP/GaInAs/Ge multijunction solar cells / R. R. King, D. C. Law, K. M. Edmondson // Appl. Phys. Lett. − 2007. — V. 90, N 18. − P. 3516.
3. http://www.nrel.gov/ncpv/images/efficiency_chart.jpg
4. http://www.spectrolab.com/faqs−space.htm
5. US Pat. 5882987 A. Smart−cut process for the production of thin semiconductor material films / K. V. Srikrishnan. Mar 16, 1999.
6. May, G. S. Fundamentals of semiconductor fabrication / G. S. May, S. M. Sze. − N. Y.: John Wiley & Sons, Inc., 2004.
7. Averkin, S. N. A microwave high−density plasma source for submicron silicon IC technology / S. N. Averkin, K. A. Valiev, V. A. Naumov, A. V. Kalinin, A. D. Krivospitskii, A. A. Orlikovskii, A. A. Rylov // Russian Microelectronics. − 2001. − Т. 30, N 3. − P. 155—159.
8. Taek Sung Kim. Dry etching of germanium using inductively coupled Ar/CCl₂F₂/Cl₂ plasma / Taek Sung Kim, Sang−Sik Choi, Mi Im Shin, Tae Soo Jeong, Sukil Kang, Chel−Jong Choi, Kyu−Hwan Shim // Electron. Mater. Lett. − 2010. − V. 6, N 1. − P. 35—39.
9. Ballingall, J. M. Electron transport across the abrupt Ge—GaAs n^–—n−heterojunction / J. M. Ballingall, R. A. Stall, C. E. C. Wood, L. F. Eastman // J. Appl. Phys. − 1981. − V. 52. − P. 4098.