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JP2010267787A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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JP2010267787A
JP2010267787A JP2009117682A JP2009117682A JP2010267787A JP 2010267787 A JP2010267787 A JP 2010267787A JP 2009117682 A JP2009117682 A JP 2009117682A JP 2009117682 A JP2009117682 A JP 2009117682A JP 2010267787 A JP2010267787 A JP 2010267787A
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JP
Japan
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conductivity type
type dopant
diffusing agent
semiconductor substrate
diffusion layer
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Application number
JP2009117682A
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Japanese (ja)
Inventor
Sanetsugu Kodaira
真継 小平
Koji Funakoshi
康志 舩越
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a semiconductor device by which a decrease in characteristics of the semiconductor device can be stably suppressed. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the semiconductor device includes the processes of: forming a wettability improving film on a surface of a semiconductor substrate; coating a surface of the wettability improving film with a dopant diffusing agent containing dopants of a first conductivity type and a second conductivity type; and forming a dopant diffusion layer by diffusing the dopants in the semiconductor substrate from the dopant diffusing agent. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体装置の特性の低下を安定して抑制することができる半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for manufacturing a semiconductor device that can stably suppress deterioration in characteristics of the semiconductor device.

近年、エネルギ資源の枯渇の問題や大気中のCO2の増加のような地球環境問題などからクリーンなエネルギの開発が望まれており、半導体装置の中でも特に太陽電池を用いた太陽光発電が新しいエネルギ源として開発、実用化され、発展の道を歩んでいる。 In recent years, development of clean energy has been demanded due to problems of depletion of energy resources and global environmental problems such as an increase in atmospheric CO 2 , and solar power generation using solar cells is particularly new among semiconductor devices. It has been developed and put into practical use as an energy source and is on the path of development.

太陽電池は、従来から、たとえば単結晶または多結晶のシリコン基板の受光面にシリコン基板の導電型と反対の導電型となる不純物を拡散することによってpn接合を形成し、シリコン基板の受光面と受光面の反対側の裏面にそれぞれ電極を形成して製造された両面電極型太陽電池が主流となっている。また、両面電極型太陽電池においては、シリコン基板の裏面にシリコン基板と同じ導電型の不純物を高濃度で拡散することによって、裏面電界効果による高出力化を図ることも一般的となっている。   Conventionally, a solar cell forms a pn junction by diffusing an impurity having a conductivity type opposite to that of a silicon substrate, for example, on a light receiving surface of a monocrystalline or polycrystalline silicon substrate, Double-sided electrode type solar cells manufactured by forming electrodes on the back surface opposite to the light receiving surface are mainly used. In a double-sided electrode type solar cell, it is also common to increase the output by the back surface field effect by diffusing impurities of the same conductivity type as the silicon substrate at a high concentration on the back surface of the silicon substrate.

また、シリコン基板の受光面に電極を形成せず、裏面のみに電極を形成した裏面電極型太陽電池についても研究開発が進められている(たとえば、特許文献1参照)。   Research and development is also underway for a back electrode type solar cell in which an electrode is not formed on the light receiving surface of a silicon substrate but an electrode is formed only on the back surface (see, for example, Patent Document 1).

以下、図10(a)〜図10(e)の模式的断面図を参照して、特許文献1に記載の裏面電極型太陽電池の製造方法について説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the back electrode type solar cell described in Patent Document 1 will be described with reference to the schematic cross-sectional views of FIGS. 10 (a) to 10 (e).

まず、図10(a)に示すように、シリコン基板100の一方の表面にテクスチャ構造108を形成する。   First, as shown in FIG. 10A, the texture structure 108 is formed on one surface of the silicon substrate 100.

次に、図10(b)に示すように、シリコン基板100の表面のテクスチャ構造108上に酸化物層109を形成する。   Next, as shown in FIG. 10B, an oxide layer 109 is formed on the texture structure 108 on the surface of the silicon substrate 100.

次に、図10(c)に示すように、p型またはn型の導電型を有するシリコン基板100のテクスチャ構造108が形成された側と反対側の表面となる裏面に、p型ドーパントを含有するp型ドーピングペースト103と、n型ドーパントを含有するn型ドーピングペースト104とを所定の間隔をあけて塗布する。   Next, as shown in FIG. 10C, a p-type dopant is contained on the back surface of the silicon substrate 100 having the p-type or n-type conductivity type, which is the surface opposite to the side where the texture structure 108 is formed. A p-type doping paste 103 to be applied and an n-type doping paste 104 containing an n-type dopant are applied at a predetermined interval.

次に、図10(d)に示すように、シリコン基板100の裏面のp型ドーピングペースト103とn型ドーピングペースト104とを覆うようにして酸化物層102を形成する。   Next, as illustrated in FIG. 10D, an oxide layer 102 is formed so as to cover the p-type doping paste 103 and the n-type doping paste 104 on the back surface of the silicon substrate 100.

その後、シリコン基板100を熱処理することによって、シリコン基板100の裏面にp型ドーピングペースト103からp型ドーパントを拡散させるとともに、n型ドーピングペースト104からn型ドーパントを拡散させることによって、図10(e)に示すように、シリコン基板100の裏面にp型ドーパント拡散層105およびn型ドーパント拡散層106をそれぞれ形成する。   Thereafter, by heat-treating the silicon substrate 100, the p-type dopant is diffused from the p-type doping paste 103 to the back surface of the silicon substrate 100, and the n-type dopant is diffused from the n-type doping paste 104, thereby FIG. ), A p-type dopant diffusion layer 105 and an n-type dopant diffusion layer 106 are formed on the back surface of the silicon substrate 100, respectively.

そして、シリコン基板100の裏面のp型ドーパント拡散層105上に金属化部分110を形成するとともに、n型ドーパント拡散層106上に金属化部分111を形成することによって、特許文献1に記載の裏面電極型太陽電池が作製される。   Then, the metallized portion 110 is formed on the p-type dopant diffusion layer 105 on the back surface of the silicon substrate 100, and the metallized portion 111 is formed on the n-type dopant diffusion layer 106, whereby the back surface described in Patent Document 1 is obtained. An electrode type solar cell is produced.

特開2008−78665号公報JP 2008-78665 A

特許文献1に記載の裏面電極型太陽電池の特性を向上させるためには、シリコン基板100の裏面のp型ドーパント拡散層105およびn型ドーパント拡散層106はそれぞれ微細な線幅で形成することが好ましい。したがって、たとえば図11(a)の模式的平面図に示すように、p型ドーピングペースト103およびn型ドーピングペースト104はそれぞれ微細な線幅wで塗布されることが好ましい。   In order to improve the characteristics of the back electrode type solar cell described in Patent Document 1, the p-type dopant diffusion layer 105 and the n-type dopant diffusion layer 106 on the back surface of the silicon substrate 100 may be formed with fine line widths, respectively. preferable. Therefore, for example, as shown in the schematic plan view of FIG. 11A, the p-type doping paste 103 and the n-type doping paste 104 are preferably applied with a fine line width w.

しかしながら、シリコン基板100は疎水性であることから、シリコン基板100の表面に親水性のp型ドーピングペースト103および親水性のn型ドーピングペースト104をそれぞれ塗布した場合には、シリコン基板100の表面においてp型ドーピングペースト103およびn型ドーピングペースト104が弾かれてしまう。そのため、特許文献1に記載の裏面電極型太陽電池の製造方法においては、たとえば図11(b)の模式的平面図に示すように、シリコン基板100の表面に塗布されたp型ドーピングペースト103およびn型ドーピングペースト104が分断されてしまうことがあった。   However, since the silicon substrate 100 is hydrophobic, when the hydrophilic p-type doping paste 103 and the hydrophilic n-type doping paste 104 are applied to the surface of the silicon substrate 100, respectively, The p-type doping paste 103 and the n-type doping paste 104 are repelled. Therefore, in the method of manufacturing the back electrode type solar cell described in Patent Document 1, for example, as shown in the schematic plan view of FIG. 11B, the p-type doping paste 103 applied to the surface of the silicon substrate 100 and In some cases, the n-type doping paste 104 was divided.

このように分断されたp型ドーピングペースト103およびn型ドーピングペースト104からそれぞれp型ドーパント拡散層105およびn型ドーパント拡散層106を形成した場合には、p型ドーピングペースト103の分断された部分およびn型ドーピングペースト104の分断された部分にはp型ドーパント拡散層105およびn型ドーパント拡散層106が形成されないため、裏面電極型太陽電池の特性が大きく低下してしまうという問題があった。   In the case where the p-type dopant diffusion layer 105 and the n-type dopant diffusion layer 106 are formed from the p-type doping paste 103 and the n-type doping paste 104 that are divided in this way, respectively, Since the p-type dopant diffusion layer 105 and the n-type dopant diffusion layer 106 are not formed in the divided portion of the n-type doping paste 104, there is a problem that the characteristics of the back electrode type solar cell are greatly deteriorated.

この問題は、裏面電極型太陽電池に限る問題ではなく、他の半導体装置にも共通する問題である。   This problem is not limited to the back electrode type solar cell, but is a problem common to other semiconductor devices.

上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、半導体装置の特性の低下を安定して抑制することができる半導体装置の製造方法を提供することにある。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that can stably suppress a decrease in characteristics of the semiconductor device.

本発明は、半導体基板の表面上にぬれ性改善膜を形成する工程と、ぬれ性改善膜の表面上に第1導電型または第2導電型のドーパントを含有するドーパント拡散剤を塗布する工程と、ドーパント拡散剤から半導体基板にドーパントを拡散させることによってドーパント拡散層を形成する工程とを含む半導体装置の製造方法である。   The present invention includes a step of forming a wettability improving film on a surface of a semiconductor substrate, and a step of applying a dopant diffusing agent containing a first conductivity type or second conductivity type dopant on the surface of the wettability improving film; And a step of forming a dopant diffusion layer by diffusing the dopant from the dopant diffusing agent into the semiconductor substrate.

ここで、本発明の半導体装置の製造方法においては、塗布後のドーパント拡散剤の接触角が5°以上30°以下であることが好ましい。   Here, in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, it is preferable that the contact angle of the dopant diffusing agent after coating is 5 ° or more and 30 ° or less.

また、本発明の半導体装置の製造方法においては、ぬれ性改善膜を形成する工程において、ぬれ性改善膜は50nm以下の厚さに形成されることが好ましい。   In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, it is preferable that the wettability improving film is formed to a thickness of 50 nm or less in the step of forming the wettability improving film.

また、本発明の半導体装置の製造方法においては、ぬれ性改善膜が親水性であることが好ましい。   In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, it is preferable that the wettability improving film is hydrophilic.

さらに、本発明の半導体装置の製造方法においては、ドーパント拡散剤を塗布する工程において、ドーパント拡散剤は最小の線幅が300μm以下となるように塗布されることが好ましい。   Furthermore, in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, in the step of applying the dopant diffusing agent, the dopant diffusing agent is preferably applied so that the minimum line width is 300 μm or less.

本発明によれば、半導体装置の特性の低下を安定して抑制することができる半導体装置の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the semiconductor device which can suppress the fall of the characteristic of a semiconductor device stably can be provided.

(a)〜(l)は、本発明の実施の形態1の太陽電池の製造方法を図解する模式的な断面図である。(A)-(l) is typical sectional drawing illustrating the manufacturing method of the solar cell of Embodiment 1 of this invention. 図1(c)に示す半導体基板の表面の第1のぬれ性改善膜の表面上に塗布された第1導電型ドーパント拡散剤の一例の模式的な拡大断面図である。It is a typical expanded sectional view of an example of the 1st conductivity type dopant diffusion agent apply | coated on the surface of the 1st wettability improvement film | membrane of the surface of the semiconductor substrate shown in FIG.1 (c). 図1(g)に示す半導体基板の表面の第2のぬれ性改善膜の表面上に塗布された第2導電型ドーパント拡散剤の一例の模式的な拡大断面図である。It is a typical expanded sectional view of an example of the 2nd conductivity type dopant diffusion agent apply | coated on the surface of the 2nd wettability improvement film | membrane of the surface of the semiconductor substrate shown in FIG.1 (g). 本発明の太陽電池の製造方法によって作製された裏面電極型太陽電池の裏面の一例の模式的な平面図である。It is a typical top view of an example of the back of a back electrode type solar cell produced by the manufacturing method of the solar cell of the present invention. 本発明の太陽電池の製造方法によって作製された裏面電極型太陽電池の裏面の他の一例の模式的な平面図である。It is a typical top view of other examples of the back of a back electrode type solar cell produced by the manufacturing method of the solar cell of the present invention. 本発明の太陽電池の製造方法によって作製された裏面電極型太陽電池の裏面のさらに他の一例の模式的な平面図である。It is a typical top view of another example of the back surface of the back electrode type solar cell produced by the manufacturing method of the solar cell of this invention. (a)〜(h)は、本発明の実施の形態2の太陽電池の製造方法を図解する模式的な断面図である。(A)-(h) is typical sectional drawing illustrating the manufacturing method of the solar cell of Embodiment 2 of this invention. (a)〜(l)は、本発明の実施の形態3の太陽電池の製造方法を図解する模式的な断面図である。(A)-(l) is typical sectional drawing illustrating the manufacturing method of the solar cell of Embodiment 3 of this invention. (a)〜(f)は、本発明の実施の形態4の太陽電池の製造方法を図解する模式的な断面図である。(A)-(f) is typical sectional drawing illustrating the manufacturing method of the solar cell of Embodiment 4 of this invention. (a)〜(e)は、従来の裏面電極型太陽電池の製造方法を図解する模式的な断面図である。(A)-(e) is typical sectional drawing illustrating the manufacturing method of the conventional back electrode type solar cell. (a)はp型ドーピングペーストおよびn型ドーピングペーストの理想的な塗布状態の模式的な平面図であり、(b)はp型ドーピングペーストおよびn型ドーピングペーストの実際の塗布状態の模式的な平面図である。(A) is a schematic plan view of an ideal application state of a p-type doping paste and an n-type doping paste, and (b) is a schematic view of an actual application state of a p-type doping paste and an n-type doping paste. It is a top view.

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。   Embodiments of the present invention will be described below. In the drawings of the present invention, the same reference numerals represent the same or corresponding parts.

<実施の形態1>
以下に、図1(a)〜図1(l)の模式的断面図を参照して、本発明の半導体装置の一例である太陽電池の製造方法の一例について説明する。
<Embodiment 1>
Hereinafter, an example of a method for manufacturing a solar cell, which is an example of the semiconductor device of the present invention, will be described with reference to the schematic cross-sectional views of FIGS. 1 (a) to 1 (l).

まず、図1(a)に示すように、たとえばピラミッド状の凹凸などからなるテクスチャ構造8が形成された半導体基板1を用意する。ここで、半導体基板1としては、半導体からなる基板であれば特に限定されず用いることができるが、たとえばシリコンインゴットからスライスして得られるシリコン基板などを用いることができる。また、半導体基板1は、n型の導電型を有していてもよく、p型の導電型を有していてもよい。   First, as shown in FIG. 1A, a semiconductor substrate 1 on which a texture structure 8 made of, for example, pyramidal irregularities is formed is prepared. Here, the semiconductor substrate 1 can be used without any particular limitation as long as it is a substrate made of a semiconductor. For example, a silicon substrate obtained by slicing from a silicon ingot can be used. Further, the semiconductor substrate 1 may have an n-type conductivity type or a p-type conductivity type.

また、半導体基板1としてシリコン基板を用いる場合には、たとえば、シリコンインゴットのスライスにより生じたスライスダメージを除去したシリコン基板を用いてもよい。なお、上記のスライスダメージの除去は、たとえば、スライス後のシリコン基板の表面をフッ化水素水溶液と硝酸との混酸または水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液などでエッチングすることなどによって行なうことができる。   When a silicon substrate is used as the semiconductor substrate 1, for example, a silicon substrate from which slice damage caused by slicing a silicon ingot is removed may be used. The removal of the slice damage can be performed, for example, by etching the surface of the silicon substrate after slicing with a mixed acid of hydrogen fluoride aqueous solution and nitric acid or an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide.

また、半導体基板1の大きさおよび形状は特に限定されず、たとえば厚さを100μm以上300μm以下とし、1辺の長さを100mm以上200mm以下とした四角形状の表面を有するものとすることができる。   Further, the size and shape of the semiconductor substrate 1 are not particularly limited. For example, the semiconductor substrate 1 may have a rectangular surface with a thickness of 100 μm to 300 μm and a side length of 100 mm to 200 mm. .

また、テクスチャ構造8は、たとえば、半導体基板1の表面をエッチングすることにより形成することができる。なお、半導体基板1の表面のエッチングは、半導体基板1がシリコン基板からなる場合には、たとえば水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液にイソプロピルアルコールを添加した液をたとえば70℃以上80℃以下に加熱したエッチング液を用いて半導体基板1の表面をエッチングすることにより行なうことができる。   The texture structure 8 can be formed, for example, by etching the surface of the semiconductor substrate 1. When the semiconductor substrate 1 is made of a silicon substrate, the surface of the semiconductor substrate 1 is etched using, for example, a solution obtained by adding isopropyl alcohol to an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, for example, 70 ° C. or higher and 80 ° C. or lower. The etching can be performed by etching the surface of the semiconductor substrate 1 using an etching solution heated to a high temperature.

なお、テクスチャ構造8は形成されていなくてもよいが、半導体基板1への太陽光の入射量を多くするためにはテクスチャ構造8は形成されていることが好ましい。   Although the texture structure 8 may not be formed, the texture structure 8 is preferably formed in order to increase the amount of sunlight incident on the semiconductor substrate 1.

次に、図1(b)に示すように、半導体基板1のテクスチャ構造8が形成されている側の表面と反対側の表面である裏面に第1のぬれ性改善膜2を形成する。   Next, as shown in FIG. 1B, the first wettability improving film 2 is formed on the back surface, which is the surface opposite to the surface of the semiconductor substrate 1 on which the texture structure 8 is formed.

ここで、第1のぬれ性改善膜2としては、半導体基板1の表面上に塗布された後述のドーパント拡散剤が弾かれるのを安定して抑制することができるものであれば特に限定なく用いることができる。   Here, the first wettability improving film 2 is used without any particular limitation as long as it can stably suppress the later-described dopant diffusing agent applied on the surface of the semiconductor substrate 1 from being repelled. be able to.

特に、半導体基板1がシリコン基板などの疎水性のものである場合には、第1のぬれ性改善膜2としては親水性の膜を用いることが好ましい。この場合には、疎水性の半導体基板1の裏面上に直接、親水性のドーパント拡散剤を塗布した場合に、半導体基板1の裏面上でドーパント拡散剤が弾かれてしまうのを安定して抑制することができるためである。   In particular, when the semiconductor substrate 1 is a hydrophobic substrate such as a silicon substrate, it is preferable to use a hydrophilic film as the first wettability improving film 2. In this case, when a hydrophilic dopant diffusing agent is applied directly on the back surface of the hydrophobic semiconductor substrate 1, the dopant diffusing agent is stably prevented from being repelled on the back surface of the semiconductor substrate 1. This is because it can be done.

ここで、親水性の第1のぬれ性改善膜2としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または表面にOH基(水酸基)がある膜などを単層でまたはこれらの膜の複数を組み合わせて積層したものなどを用いることができる。   Here, as the hydrophilic first wettability improving film 2, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a film having an OH group (hydroxyl group) on the surface is formed as a single layer or a combination of a plurality of these films. And the like can be used.

また、第1のぬれ性改善膜2の厚さは、50nm以下であることが好ましい。第1のぬれ性改善膜2の厚さが50nm以下である場合には、ドーパント拡散剤から第1のぬれ性改善膜2を通してドーパントが半導体基板1に拡散しやすくなる傾向にある。   The thickness of the first wettability improving film 2 is preferably 50 nm or less. When the thickness of the first wettability improving film 2 is 50 nm or less, the dopant tends to diffuse into the semiconductor substrate 1 from the dopant diffusing agent through the first wettability improving film 2.

また、第1のぬれ性改善膜2の厚さは、1nm以上であることが好ましい。第1のぬれ性改善膜2の厚さが1nm以上である場合には、第1のぬれ性改善膜2を形成したことによるぬれ性改善効果が得られやすくなる傾向にある。   The thickness of the first wettability improving film 2 is preferably 1 nm or more. When the thickness of the first wettability improving film 2 is 1 nm or more, the wettability improving effect due to the formation of the first wettability improving film 2 tends to be easily obtained.

なお、第1のぬれ性改善膜2は、たとえば、CVD(Chemical Vapor Deposition)法または熱酸化法などによって形成することができる。   The first wettability improving film 2 can be formed by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or a thermal oxidation method.

次に、図1(c)に示すように、半導体基板1の裏面の第1のぬれ性改善膜2の表面上に第1導電型ドーパントを含有する第1導電型ドーパント拡散剤3を塗布する。第1導電型ドーパント拡散剤3は、たとえば、図1(c)の表面側から裏面側に伸長する帯状に塗布することができる。   Next, as shown in FIG. 1C, the first conductivity type dopant diffusing agent 3 containing the first conductivity type dopant is applied on the surface of the first wettability improving film 2 on the back surface of the semiconductor substrate 1. . The 1st conductivity type dopant diffusing agent 3 can be apply | coated to the strip | belt shape extended | stretched from the surface side of FIG.1 (c) to a back surface side, for example.

ここで、第1導電型ドーパント拡散剤3の塗布方法としては、たとえば、スプレー塗布、ディスペンサを用いた塗布、インクジェット塗布、スクリーン印刷、凸版印刷、凹版印刷または平版印刷などを用いることができる。   Here, as a coating method of the first conductivity type dopant diffusing agent 3, for example, spray coating, coating using a dispenser, inkjet coating, screen printing, letterpress printing, intaglio printing, planographic printing, or the like can be used.

また、第1導電型ドーパント拡散剤3としては、第1導電型ドーパント源を含むものを用いることができ、第1導電型ドーパント源としては、第1導電型がn型である場合には、たとえば、リン酸塩、酸化リン、五酸化二リン、リン酸または有機リン化合物のようなリン原子を含む化合物を単独でまたは2種以上併用して用いることができ、第1導電型がp型である場合には、たとえば、酸化ホウ素、ホウ酸、有機ホウ素化合物、ホウ素−アルミニウム化合物、有機アルミニウム化合物またはアルミニウム塩のようなホウ素原子および/またはアルミニウム原子を含む化合物を単独でまたは2種以上併用して用いることができる。   Moreover, as the 1st conductivity type dopant diffusing agent 3, what contains a 1st conductivity type dopant source can be used, and when a 1st conductivity type is n type as a 1st conductivity type dopant source, For example, a compound containing a phosphorus atom such as phosphate, phosphorus oxide, diphosphorus pentoxide, phosphoric acid or an organic phosphorus compound can be used alone or in combination of two or more, and the first conductivity type is p-type. In this case, for example, boron oxide and boric acid, organoboron compound, boron-aluminum compound, organoaluminum compound or a compound containing boron atom and / or aluminum atom such as aluminum salt alone or in combination of two or more kinds Can be used.

また、第1導電型ドーパント拡散剤3の第1導電型ドーパント源以外の成分としては、たとえば、溶媒と、シラン化合物と、増粘剤とを含むものなどを用いることができる。また、第1導電型ドーパント拡散剤3としては、増粘剤を含まないものも用いることができる。   Moreover, as components other than the 1st conductivity type dopant source of the 1st conductivity type dopant diffusing agent 3, what contains a solvent, a silane compound, and a thickener can be used, for example. In addition, as the first conductivity type dopant diffusing agent 3, one not containing a thickener can also be used.

ここで、溶媒としては、たとえば、水、メタノール、エタノール、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、1,2−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、ジオキサン、トリオキサン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピランメチラール、ジエチルアセタール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、アセトニルアセトン、ジアセトンアルコール、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、無水酢酸、N−メチルピロリドンなどが挙げられる。溶媒は1種を単独でまたは2種以上を併用して用いることができる。   Here, examples of the solvent include water, methanol, ethanol, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, 1,2-propanediol, 1,4-butanediol, , 3-butanediol, dioxane, trioxane, tetrahydrofuran, tetrahydropyranmethylal, diethyl acetal, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ketone, acetonyl acetone, diacetone alcohol, methyl formate, ethyl formate, propyl formate, methyl acetate, acetic acid Examples include ethyl, acetic anhydride, N-methylpyrrolidone and the like. A solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

また、シラン化合物としては、たとえば、以下の一般式(1)で表わされるものを用いることができる。   Moreover, as a silane compound, what is represented by the following general formula (1) can be used, for example.

1 nSi(OR24-n …(1)
上記の一般式(1)において、R1は、メチル基、エチル基またはフェニル基を示す。また、上記の一般式(1)において、R2は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などの炭素数1〜4の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基を示す。また、上記の一般式(1)において、nは0〜4の整数を示す。
R 1 n Si (OR 2 ) 4-n (1)
In the above general formula (1), R 1 represents a methyl group, an ethyl group or a phenyl group. In the general formula (1), R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group. Moreover, in said general formula (1), n shows the integer of 0-4.

上記の一般式(1)で表わされるシラン化合物としては、たとえば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、それらの塩(テトラエチルオルトケイ酸塩など)が挙げられる。シラン化合物は1種を単独でまたは2種以上を併用して用いることができる。   Examples of the silane compound represented by the general formula (1) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, and salts thereof (such as tetraethylorthosilicate). A silane compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

また、増粘剤としては、たとえば、ヒマシ油、ベントナイト、ニトロセルロース、エチルセルロース、ポリビニルピロリドン、デンプン、ゼラチン、アルギン酸、非晶質ケイ酸、ポリビニルブチラール、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ポリアミド樹脂、有機ヒマシ油誘導体、ジアミド・ワックス、膨潤ポリアクリル酸塩、ポリエーテル尿素−ポリウレタン、ポリエーテル−ポリオールなどが挙げられる。増粘剤は1種を単独でまたは2種以上を併用して用いることができる。   Examples of the thickener include castor oil, bentonite, nitrocellulose, ethyl cellulose, polyvinyl pyrrolidone, starch, gelatin, alginic acid, amorphous silicic acid, polyvinyl butyral, sodium carboxymethyl cellulose, polyamide resin, organic castor oil derivative, Examples include diamide wax, swollen polyacrylate, polyether urea-polyurethane, and polyether-polyol. A thickener can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

図2に、図1(c)に示す半導体基板1の裏面の第1のぬれ性改善膜2の表面上に塗布された第1導電型ドーパント拡散剤3の一例の模式的な拡大断面図を示す。ここで、第1導電型ドーパント拡散剤3の第1のぬれ性改善膜2に対する接触角θ1は5°以上30°以下であることが好ましく、10°以上20°以下であることがより好ましい。 FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view of an example of the first conductivity type dopant diffusing agent 3 applied on the surface of the first wettability improving film 2 on the back surface of the semiconductor substrate 1 shown in FIG. Show. Here, the contact angle θ 1 of the first conductivity type dopant diffusing agent 3 with respect to the first wettability improving film 2 is preferably 5 ° or more and 30 ° or less, and more preferably 10 ° or more and 20 ° or less. .

第1導電型ドーパント拡散剤3の第1のぬれ性改善膜2に対する接触角θ1が5°未満である場合には第1導電型ドーパント拡散剤3の線幅が広がりすぎて、所望のパターンおよび/または線幅を描くことができないおそれがある。また、上記の接触角θ1が30°よりも大きい場合には第1導電型ドーパント拡散剤3が断線するおそれがあるとともに、第1導電型ドーパント拡散剤3のラインエッジが乱れるおそれがある。 When the contact angle θ 1 of the first conductivity type dopant diffusing agent 3 with respect to the first wettability improving film 2 is less than 5 °, the line width of the first conductivity type dopant diffusing agent 3 is too wide, and a desired pattern is obtained. And / or the line width may not be drawn. Moreover, when said contact angle (theta) 1 is larger than 30 degrees, while there exists a possibility that the 1st conductivity type dopant diffusing agent 3 may be disconnected, there exists a possibility that the line edge of the 1st conductivity type dopant diffusing agent 3 may be disturbed.

また、第1導電型ドーパント拡散剤3の第1のぬれ性改善膜2に対する接触角θ1が10°以上20°以下である場合、第1導電型ドーパント拡散剤3が弾かれるのを大幅に抑制できるとともに、第1導電型ドーパント拡散剤3の滲みも大幅に抑制することができるため、第1導電型ドーパント拡散剤3の線幅のばらつきの発生を大幅に低減することができ、微細な線幅の第1導電型ドーパント拡散剤3の塗布が可能となる傾向にある。また、第1導電型ドーパント拡散剤3の第1のぬれ性改善膜2に対する接触角θ1が10°以上20°以下である場合には、第1導電型ドーパント拡散剤3が断線したり第1導電型ドーパント拡散剤3の線幅が局所的に細くなったりするのをさらに有効に抑止できる傾向が大きくなるとともに、第1導電型ドーパント拡散剤3の線幅が広がるのもさらに有効に抑止できる傾向が大きくなる。したがって、第1導電型ドーパント拡散剤3を所望のパターンに安定して形成する観点からは、上記の接触角θ1は10°以上20°以下であることが好ましい。 In addition, when the contact angle θ 1 of the first conductivity type dopant diffusing agent 3 with respect to the first wettability improving film 2 is 10 ° or more and 20 ° or less, the first conductivity type dopant diffusing agent 3 is greatly repelled. In addition to being able to suppress the bleeding of the first conductivity type dopant diffusing agent 3, it is possible to greatly reduce the occurrence of variations in the line width of the first conductivity type dopant diffusing agent 3. It tends to be possible to apply the first conductivity type dopant diffusing agent 3 having a line width. When the contact angle θ 1 of the first conductivity type dopant diffusing agent 3 with respect to the first wettability improving film 2 is 10 ° or more and 20 ° or less, the first conductivity type dopant diffusing agent 3 is disconnected or The tendency that the line width of the first-conductivity-type dopant diffusing agent 3 is locally narrowed can be further effectively suppressed, and the line width of the first-conductivity-type dopant diffusing agent 3 is further effectively suppressed. The tendency to be able to increase. Therefore, from the viewpoint of stably forming the first conductivity type dopant diffusing agent 3 in a desired pattern, the contact angle θ 1 is preferably 10 ° or more and 20 ° or less.

なお、第1導電型ドーパント拡散剤3の第1のぬれ性改善膜2に対する接触角θ1は、たとえば従来から公知の接触角計により測定することが可能である。 The contact angle θ 1 of the first conductivity type dopant diffusing agent 3 with respect to the first wettability improving film 2 can be measured by, for example, a conventionally known contact angle meter.

また、第1導電型がn型である場合には、半導体基板1の裏面の第1のぬれ性改善膜2の表面上に塗布された第1導電型ドーパント拡散剤3の線幅w1のうち最小の線幅は100μm以下であることが好ましい。第1導電型がn型である場合に、第1導電型ドーパント拡散剤3の線幅w1のうち最小の線幅を100μm以下とした場合には微細な線幅の第1導電型ドーパント拡散剤3の塗布が可能となる傾向にある。   Also, when the first conductivity type is n-type, out of the line width w1 of the first conductivity type dopant diffusing agent 3 applied on the surface of the first wettability improving film 2 on the back surface of the semiconductor substrate 1 The minimum line width is preferably 100 μm or less. When the first conductivity type is n-type, and the minimum line width of the line width w1 of the first conductivity type dopant diffusing agent 3 is 100 μm or less, the first conductivity type dopant diffusing agent with a fine line width is used. 3 tends to be applied.

また、第1導電型がp型である場合には、半導体基板1の裏面の第1のぬれ性改善膜2の表面上に塗布された第1導電型ドーパント拡散剤3の線幅w1のうち最小の線幅は300μm以下であることが好ましい。第1導電型がp型である場合に、第1導電型ドーパント拡散剤3の線幅w1のうち最小の線幅を300μm以下とした場合には、微細な線幅の第1導電型ドーパント拡散剤3の塗布が可能となる傾向にある。   Further, when the first conductivity type is p-type, of the line width w1 of the first conductivity type dopant diffusing agent 3 applied on the surface of the first wettability improving film 2 on the back surface of the semiconductor substrate 1 The minimum line width is preferably 300 μm or less. When the first conductivity type is p-type and the minimum line width of the line width w1 of the first conductivity type dopant diffusing agent 3 is 300 μm or less, the first conductivity type dopant diffusion with a fine line width is performed. It tends to be possible to apply the agent 3.

次に、図1(d)に示すように、第1導電型ドーパント拡散剤3が塗布された半導体基板1を熱処理することによって、第1導電型ドーパント拡散剤3から第1のぬれ性改善膜2を通して半導体基板1に第1導電型ドーパントを拡散させて第1導電型ドーパント拡散層5を形成する。   Next, as shown in FIG. 1D, the first wettability improving film is formed from the first conductive type dopant diffusing agent 3 by heat-treating the semiconductor substrate 1 to which the first conductive type dopant diffusing agent 3 is applied. The first conductivity type dopant diffusion layer 5 is formed by diffusing the first conductivity type dopant into the semiconductor substrate 1 through 2.

ここで、上記の半導体基板1の熱処理の条件は特に限定されないが、第1導電型ドーパント拡散層5を安定して形成する観点からは、半導体基板1を窒素雰囲気において800℃以上1000℃以下の温度で30分以上60分以下加熱することが好ましい。   Here, the conditions for the heat treatment of the semiconductor substrate 1 are not particularly limited, but from the viewpoint of stably forming the first conductivity type dopant diffusion layer 5, the semiconductor substrate 1 is 800 ° C. or more and 1000 ° C. or less in a nitrogen atmosphere. It is preferable to heat at a temperature of 30 minutes to 60 minutes.

次に、図1(e)に示すように、半導体基板1の裏面上の第1のぬれ性改善膜2および第1導電型ドーパント拡散剤3を除去する。これにより、半導体基板1の裏面に、第1導電型ドーパント拡散層5の表面が露出することになる。   Next, as shown in FIG. 1E, the first wettability improving film 2 and the first conductivity type dopant diffusing agent 3 on the back surface of the semiconductor substrate 1 are removed. As a result, the surface of the first conductivity type dopant diffusion layer 5 is exposed on the back surface of the semiconductor substrate 1.

ここで、第1のぬれ性改善膜2および第1導電型ドーパント拡散剤3の除去方法は、半導体基板1の裏面から第1のぬれ性改善膜2および第1導電型ドーパント拡散剤3を除去することができる方法であれば特に限定されない。   Here, the first wettability improving film 2 and the first conductivity type dopant diffusing agent 3 are removed by removing the first wettability improving film 2 and the first conductive type dopant diffusing agent 3 from the back surface of the semiconductor substrate 1. The method is not particularly limited as long as it can be performed.

次に、図1(f)に示すように、第1導電型ドーパント拡散層5が露出している半導体基板1の裏面上に第2のぬれ性改善膜21を形成する。   Next, as shown in FIG. 1F, a second wettability improving film 21 is formed on the back surface of the semiconductor substrate 1 where the first conductivity type dopant diffusion layer 5 is exposed.

ここで、第2のぬれ性改善膜21としては、半導体基板1の裏面上に塗布された後述のドーパント拡散剤が弾かれるのを安定して抑制することができるものであれば特に限定なく用いることができる。   Here, the second wettability improving film 21 is used without particular limitation as long as it can stably suppress the later-described dopant diffusing agent applied on the back surface of the semiconductor substrate 1 from being repelled. be able to.

特に、半導体基板1がシリコン基板などの疎水性のものである場合には、第2のぬれ性改善膜21としては親水性の膜を用いることが好ましい。この場合には、疎水性の半導体基板1の裏面上に直接、親水性のドーパント拡散剤を塗布した場合に、半導体基板1の裏面上でドーパント拡散剤が弾かれてしまうのを安定して抑制することができるためである。   In particular, when the semiconductor substrate 1 is a hydrophobic substrate such as a silicon substrate, it is preferable to use a hydrophilic film as the second wettability improving film 21. In this case, when a hydrophilic dopant diffusing agent is applied directly on the back surface of the hydrophobic semiconductor substrate 1, the dopant diffusing agent is stably prevented from being repelled on the back surface of the semiconductor substrate 1. This is because it can be done.

ここで、親水性の第2のぬれ性改善膜21としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または表面にOH基(水酸基)がある膜などを単層でまたはこれらの膜の複数を組み合わせて積層したものなどを用いることができる。   Here, as the hydrophilic second wettability improving film 21, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a film having an OH group (hydroxyl group) on the surface, or the like is combined in a single layer or a combination of a plurality of these films. And the like can be used.

また、第2のぬれ性改善膜21の厚さは、50nm以下であることが好ましい。第2のぬれ性改善膜21の厚さが50nm以下である場合には、後述するドーパント拡散剤から第2のぬれ性改善膜21を通してドーパントが半導体基板1に拡散しやすくなる傾向にある。   The thickness of the second wettability improving film 21 is preferably 50 nm or less. When the thickness of the second wettability improving film 21 is 50 nm or less, the dopant tends to easily diffuse into the semiconductor substrate 1 through the second wettability improving film 21 from a dopant diffusing agent described later.

また、第2のぬれ性改善膜21の厚さは、1nm以上であることが好ましい。第2のぬれ性改善膜21の厚さが1nm以上である場合には、第2のぬれ性改善膜21を形成したことによるぬれ性改善効果が得られやすくなる傾向にある。   The thickness of the second wettability improving film 21 is preferably 1 nm or more. When the thickness of the second wettability improving film 21 is 1 nm or more, the wettability improving effect due to the formation of the second wettability improving film 21 tends to be easily obtained.

なお、第2のぬれ性改善膜21は、たとえば、CVD法または熱酸化法などによって形成することができる。   The second wettability improving film 21 can be formed by, for example, a CVD method or a thermal oxidation method.

次に、図1(g)に示すように、半導体基板1の裏面の第2のぬれ性改善膜21の表面上に第2導電型ドーパントを含有する第2導電型ドーパント拡散剤4を塗布する。第2導電型ドーパント拡散剤4は、たとえば、図1(g)の表面側から裏面側に伸長する帯状に塗布することができる。   Next, as shown in FIG. 1G, the second conductivity type dopant diffusing agent 4 containing the second conductivity type dopant is applied on the surface of the second wettability improving film 21 on the back surface of the semiconductor substrate 1. . The 2nd conductivity type dopant diffusing agent 4 can be apply | coated to the strip | belt shape extended | stretched from the surface side of FIG.1 (g) to a back surface side, for example.

ここで、第2導電型ドーパント拡散剤4の塗布方法としては、たとえば、スプレー塗布、ディスペンサを用いた塗布、インクジェット塗布、スクリーン印刷、凸版印刷、凹版印刷または平版印刷などを用いることができる。   Here, as a coating method of the second conductivity type dopant diffusing agent 4, for example, spray coating, coating using a dispenser, ink jet coating, screen printing, letterpress printing, intaglio printing, planographic printing, or the like can be used.

また、第2導電型ドーパント拡散剤4としては、第2導電型ドーパント源を含むものを用いることができ、第2導電型ドーパント源としては、第2導電型がn型である場合には、たとえば、リン酸塩、酸化リン、五酸化二リン、リン酸または有機リン化合物のようなリン原子を含む化合物を単独でまたは2種以上併用して用いることができ、第2導電型がp型である場合には、たとえば、酸化ホウ素、ホウ酸、有機ホウ素化合物、ホウ素−アルミニウム化合物、有機アルミニウム化合物またはアルミニウム塩のようなホウ素原子および/またはアルミニウム原子を含む化合物を単独でまたは2種以上併用して用いることができる。   In addition, as the second conductivity type dopant diffusing agent 4, one containing a second conductivity type dopant source can be used, and as the second conductivity type dopant source, when the second conductivity type is n-type, For example, a compound containing a phosphorus atom such as phosphate, phosphorus oxide, diphosphorus pentoxide, phosphoric acid or an organic phosphorus compound can be used alone or in combination of two or more, and the second conductivity type is p-type. In this case, for example, boron oxide and boric acid, organoboron compound, boron-aluminum compound, organoaluminum compound or a compound containing boron atom and / or aluminum atom such as aluminum salt alone or in combination of two or more kinds Can be used.

ここで、第2導電型ドーパント拡散剤4の塗布方法としては、たとえば、スプレー塗布、ディスペンサを用いた塗布、インクジェット塗布、スクリーン印刷、凸版印刷、凹版印刷または平版印刷などを用いることができる。   Here, as a coating method of the second conductivity type dopant diffusing agent 4, for example, spray coating, coating using a dispenser, ink jet coating, screen printing, letterpress printing, intaglio printing, planographic printing, or the like can be used.

また、第2導電型ドーパント拡散剤4としては、第2導電型ドーパント源を含むものを用いることができ、第2導電型ドーパント源としては、第2導電型がn型である場合には、たとえば、リン酸塩、酸化リン、五酸化二リン、リン酸または有機リン化合物のようなリン原子を含む化合物を単独でまたは2種以上併用して用いることができ、第2導電型がp型である場合には、たとえば、酸化ホウ素、ホウ酸、有機ホウ素化合物、ホウ素−アルミニウム化合物、有機アルミニウム化合物またはアルミニウム塩のようなホウ素原子および/またはアルミニウム原子を含む化合物を単独でまたは2種以上併用して用いることができる。   In addition, as the second conductivity type dopant diffusing agent 4, one containing a second conductivity type dopant source can be used, and as the second conductivity type dopant source, when the second conductivity type is n-type, For example, a compound containing a phosphorus atom such as phosphate, phosphorus oxide, diphosphorus pentoxide, phosphoric acid or an organic phosphorus compound can be used alone or in combination of two or more, and the second conductivity type is p-type. In this case, for example, boron oxide and boric acid, organoboron compound, boron-aluminum compound, organoaluminum compound or a compound containing boron atom and / or aluminum atom such as aluminum salt alone or in combination of two or more kinds Can be used.

また、第2導電型ドーパント拡散剤4の第2導電型ドーパント源以外の成分としては、たとえば、溶媒と、シラン化合物と、増粘剤とを含むものなどを用いることができる。また、第2導電型ドーパント拡散剤4としては、増粘剤を含まないものも用いることができる。なお、第2導電型ドーパント拡散剤4の第2導電型ドーパント源以外の成分の説明は上記と同様であるため、ここでは省略する。   Moreover, as components other than the 2nd conductivity type dopant source of the 2nd conductivity type dopant diffusing agent 4, what contains a solvent, a silane compound, and a thickener can be used, for example. In addition, as the second conductivity type dopant diffusing agent 4, those not containing a thickener can also be used. In addition, since description of components other than the 2nd conductivity type dopant source of the 2nd conductivity type dopant diffusing agent 4 is the same as that of the above, it abbreviate | omits here.

図3に、図1(g)に示す半導体基板1の裏面の第2のぬれ性改善膜21の表面上に塗布された第2導電型ドーパント拡散剤4の一例の模式的な拡大断面図を示す。ここで、第2導電型ドーパント拡散剤4の第2のぬれ性改善膜21に対する接触角θ2は5°以上30°以下であることが好ましく、10°以上20°以下であることがより好ましい。 FIG. 3 is a schematic enlarged sectional view of an example of the second conductivity type dopant diffusing agent 4 applied on the surface of the second wettability improving film 21 on the back surface of the semiconductor substrate 1 shown in FIG. Show. Here, the contact angle θ 2 of the second conductivity type dopant diffusing agent 4 with respect to the second wettability improving film 21 is preferably 5 ° or more and 30 ° or less, and more preferably 10 ° or more and 20 ° or less. .

第2導電型ドーパント拡散剤4の第2のぬれ性改善膜21に対する接触角θ2が5°未満である場合には第2導電型ドーパント拡散剤4の線幅が広がりすぎて、所望のパターンおよび/または線幅を描くことができないおそれがある。また、上記の接触角θ2が30°よりも大きい場合には第2導電型ドーパント拡散剤4が断線するおそれがあるとともに、第2導電型ドーパント拡散剤4のラインエッジが乱れるおそれがある。 When the contact angle θ 2 of the second conductivity type dopant diffusing agent 4 with respect to the second wettability improving film 21 is less than 5 °, the line width of the second conductivity type dopant diffusing agent 4 is too wide, and a desired pattern is obtained. And / or the line width may not be drawn. Moreover, when said contact angle (theta) 2 is larger than 30 degrees, while there exists a possibility that the 2nd conductivity type dopant diffusing agent 4 may be disconnected, the line edge of the 2nd conductivity type dopant diffusing agent 4 may be disturbed.

第2導電型ドーパント拡散剤4の第2のぬれ性改善膜21に対する接触角θ2が10°以上20°以下である場合には、第2導電型ドーパント拡散剤4が弾かれるのが大幅に抑制できるとともに、第2導電型ドーパント拡散剤4の滲みも大幅に抑制することができるため、第2導電型ドーパント拡散剤4の線幅のばらつきの発生を大幅に低減することができ、微細な線幅の第2導電型ドーパント拡散剤4の塗布が可能となる傾向にある。また、第2導電型ドーパント拡散剤4の第2のぬれ性改善膜21に対する接触角θ2が10°以上20°以下である場合には、第2導電型ドーパント拡散剤4が断線したり第2導電型ドーパント拡散剤4の線幅が局所的に細くなったりするのをさらに有効に抑止できる傾向が大きくなるとともに、第2導電型ドーパント拡散剤4の線幅が広がるのもさらに有効に抑止できる傾向が大きくなる。したがって、第2導電型ドーパント拡散剤4を所望のパターンに安定して形成する観点からは、上記の接触角θ2は10°以上20°以下であることが好ましい。 When the contact angle θ 2 of the second conductivity type dopant diffusing agent 4 with respect to the second wettability improving film 21 is 10 ° or more and 20 ° or less, the second conductivity type dopant diffusing agent 4 is greatly repelled. In addition to being able to suppress the bleeding of the second conductivity type dopant diffusing agent 4, it is possible to greatly reduce the occurrence of variations in the line width of the second conductivity type dopant diffusing agent 4. It tends to be possible to apply the second conductivity type dopant diffusing agent 4 having a line width. When the contact angle θ 2 of the second conductivity type dopant diffusing agent 4 with respect to the second wettability improving film 21 is 10 ° or more and 20 ° or less, the second conductivity type dopant diffusing agent 4 is disconnected or The tendency that the line width of the two-conductivity-type dopant diffusing agent 4 is locally narrowed can be further effectively suppressed, and the line width of the second-conductivity-type dopant diffusing agent 4 is further effectively suppressed. The tendency to be able to increase. Therefore, from the viewpoint of stably forming the second conductivity type dopant diffusing agent 4 in a desired pattern, the contact angle θ 2 is preferably 10 ° or more and 20 ° or less.

なお、第2導電型ドーパント拡散剤4の第2のぬれ性改善膜21に対する接触角θ2は、たとえば従来から公知の接触角計により測定することが可能である。 The contact angle θ 2 of the second conductivity type dopant diffusing agent 4 with respect to the second wettability improving film 21 can be measured by, for example, a conventionally known contact angle meter.

また、第2導電型がn型である場合には、半導体基板1の裏面の第2のぬれ性改善膜21の表面上に塗布された第2導電型ドーパント拡散剤4の線幅w2のうち最小の線幅は100μm以下であることが好ましい。第2導電型がn型である場合に、第2導電型ドーパント拡散剤4の線幅w2のうち最小の線幅を100μm以下とした場合には、微細な線幅の第2導電型ドーパント拡散剤4の塗布が可能となる傾向にある。   When the second conductivity type is n-type, of the line width w2 of the second conductivity type dopant diffusing agent 4 applied on the surface of the second wettability improving film 21 on the back surface of the semiconductor substrate 1 The minimum line width is preferably 100 μm or less. When the second conductivity type is n-type and the minimum line width of the line width w2 of the second conductivity type dopant diffusing agent 4 is 100 μm or less, the second conductivity type dopant diffusion with a fine line width is performed. It tends to be possible to apply the agent 4.

また、第2導電型がp型である場合には、半導体基板1の裏面の第2のぬれ性改善膜21の表面上に塗布された第2導電型ドーパント拡散剤4の線幅w2のうち最小の線幅は300μm以下であることが好ましい。第1導電型がp型である場合に、第2導電型ドーパント拡散剤4の線幅w2のうち最小の線幅を300μm以下とした場合には、微細な線幅の第2導電型ドーパント拡散剤4の塗布が可能となる傾向にある。   Further, when the second conductivity type is p-type, out of the line width w2 of the second conductivity type dopant diffusing agent 4 applied on the surface of the second wettability improving film 21 on the back surface of the semiconductor substrate 1. The minimum line width is preferably 300 μm or less. When the first conductivity type is p-type and the minimum line width among the line widths w2 of the second conductivity-type dopant diffusing agent 4 is 300 μm or less, the second conductivity-type dopant diffusion with a fine line width is performed. It tends to be possible to apply the agent 4.

次に、図1(h)に示すように、第2導電型ドーパント拡散剤4が塗布された半導体基板1を熱処理することによって、第2導電型ドーパント拡散剤4から第2のぬれ性改善膜21を通して半導体基板1に第2導電型ドーパントを拡散させて第2導電型ドーパント拡散層6を形成する。   Next, as shown in FIG. 1H, the second wettability improving film is formed from the second conductive type dopant diffusing agent 4 by heat-treating the semiconductor substrate 1 to which the second conductive type dopant diffusing agent 4 is applied. The second conductivity type dopant diffusion layer 6 is formed by diffusing the second conductivity type dopant into the semiconductor substrate 1 through 21.

ここで、上記の半導体基板1の熱処理の条件は特に限定されないが、第2導電型ドーパント拡散層6を安定して形成する観点からは、半導体基板1を窒素雰囲気において800℃以上1000℃以下の温度で30分以上60分以下加熱することが好ましい。   Here, the conditions for the heat treatment of the semiconductor substrate 1 are not particularly limited, but from the viewpoint of stably forming the second conductivity type dopant diffusion layer 6, the semiconductor substrate 1 is 800 ° C. or more and 1000 ° C. or less in a nitrogen atmosphere. It is preferable to heat at a temperature of 30 minutes to 60 minutes.

次に、図1(i)に示すように、半導体基板1の裏面上の第2のぬれ性改善膜21および第2導電型ドーパント拡散剤4を除去する。これにより、半導体基板1の裏面に、第1導電型ドーパント拡散層5の表面と第2導電型ドーパント拡散層6の表面とが所定の間隔を空けて露出することになる。   Next, as shown in FIG. 1I, the second wettability improving film 21 and the second conductivity type dopant diffusing agent 4 on the back surface of the semiconductor substrate 1 are removed. As a result, the surface of the first conductivity type dopant diffusion layer 5 and the surface of the second conductivity type dopant diffusion layer 6 are exposed at a predetermined interval on the back surface of the semiconductor substrate 1.

ここで、第2のぬれ性改善膜21および第2導電型ドーパント拡散剤4の除去方法は、半導体基板1の裏面から第2のぬれ性改善膜21および第2導電型ドーパント拡散剤4を除去することができる方法であれば特に限定されない。   Here, the second wettability improving film 21 and the second conductivity type dopant diffusing agent 4 are removed by removing the second wettability improving film 21 and the second conductivity type dopant diffusing agent 4 from the back surface of the semiconductor substrate 1. The method is not particularly limited as long as it can be performed.

次に、図1(j)に示すように、半導体基板1の第1導電型ドーパント拡散層5および第2導電型ドーパント拡散層6がそれぞれ露出している裏面上にパッシベーション膜7を形成するとともに、半導体基板1のテクスチャ構造8が形成されている表面上に反射防止膜9を形成する。   Next, as shown in FIG. 1 (j), a passivation film 7 is formed on the back surface of the semiconductor substrate 1 where the first conductivity type dopant diffusion layer 5 and the second conductivity type dopant diffusion layer 6 are exposed. An antireflection film 9 is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 on which the texture structure 8 is formed.

ここで、パッシベーション膜7としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができる。また、パッシベーション膜7は、たとえば、プラズマCVD法などにより形成することができる。   Here, as the passivation film 7, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a stacked body of a silicon oxide film and a silicon nitride film can be used. Further, the passivation film 7 can be formed by, for example, a plasma CVD method.

また、反射防止膜9としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができる。また、反射防止膜9は、たとえば、プラズマCVD法などにより形成することができる。   In addition, as the antireflection film 9, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a stacked body of a silicon oxide film and a silicon nitride film can be used. The antireflection film 9 can be formed by, for example, a plasma CVD method.

次に、図1(k)に示すように、半導体基板1のパッシベーション膜7の一部を除去することによってコンタクトホール12およびコンタクトホール13を形成して、コンタクトホール12から第1導電型ドーパント拡散層5の表面を露出させるとともに、コンタクトホール13から第2導電型ドーパント拡散層6の表面を露出させる。   Next, as shown in FIG. 1 (k), a part of the passivation film 7 of the semiconductor substrate 1 is removed to form a contact hole 12 and a contact hole 13, and the first conductivity type dopant diffusion is performed from the contact hole 12. The surface of the layer 5 is exposed and the surface of the second conductivity type dopant diffusion layer 6 is exposed from the contact hole 13.

ここで、コンタクトホール12およびコンタクトホール13は、たとえば、フォトリソグラフィ技術を用いてコンタクトホール12およびコンタクトホール13のそれぞれの形成箇所に対応する部分に開口を有するレジストパターンをパッシベーション膜7上に形成した後にレジストパターンの開口からパッシベーション膜7をエッチングなどにより除去する方法、またはコンタクトホール12およびコンタクトホール13のそれぞれの形成箇所に対応するパッシベーション膜7の部分にエッチングペーストを塗布した後に加熱することによってパッシベーション膜7をエッチングして除去する方法などにより形成することができる。   Here, for the contact hole 12 and the contact hole 13, for example, a resist pattern having an opening at a portion corresponding to each formation position of the contact hole 12 and the contact hole 13 is formed on the passivation film 7 by using a photolithography technique. A method of removing the passivation film 7 from the opening of the resist pattern later by etching or the like, or by applying an etching paste to the portion of the passivation film 7 corresponding to each formation position of the contact hole 12 and the contact hole 13 and then heating the passivation film 7 The film 7 can be formed by etching or the like.

なお、エッチングペーストとしては、たとえば、エッチング成分としてリン酸を含み、エッチング成分以外の成分として水、有機溶媒および増粘剤を含むものなどを用いることができる。有機溶媒としては、たとえば、エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレンカーボネートまたはN−メチル−2−ピロリドンなどの少なくとも1種を用いることができる。また、増粘剤としては、たとえばセルロース、エチルセルロース、セルロース誘導体、ナイロン6、またはポリビニルピロリドンなどの少なくとも1種を用いることができる。   In addition, as an etching paste, what contains phosphoric acid as an etching component and contains water, an organic solvent, and a thickener as components other than an etching component can be used, for example. As the organic solvent, for example, at least one of ethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, propylene carbonate, N-methyl-2-pyrrolidone and the like can be used. Moreover, as a thickener, at least 1 sort (s), such as a cellulose, ethylcellulose, a cellulose derivative, nylon 6, or polyvinylpyrrolidone, can be used, for example.

次に、図1(l)に示すように、コンタクトホール12を通して第1導電型ドーパント拡散層5に電気的に接続される第1導電型用電極10を形成するとともに、コンタクトホール13を通して第2導電型ドーパント拡散層6に電気的に接続される第2導電型用電極11を形成する。   Next, as shown in FIG. 1 (l), the first conductivity type electrode 10 electrically connected to the first conductivity type dopant diffusion layer 5 through the contact hole 12 is formed, and the second through the contact hole 13 is formed. A second conductivity type electrode 11 electrically connected to the conductivity type dopant diffusion layer 6 is formed.

ここで、第1導電型用電極10および第2導電型用電極11としては、たとえば、銀などの金属からなる電極を用いることができる。   Here, as the first conductivity type electrode 10 and the second conductivity type electrode 11, for example, an electrode made of a metal such as silver can be used.

以上により、本実施の形態における太陽電池の製造方法によって、裏面電極型太陽電池を作製することができる。   As described above, the back electrode type solar cell can be manufactured by the method for manufacturing a solar cell in the present embodiment.

図4に、本発明の太陽電池の製造方法によって作製された裏面電極型太陽電池の裏面の一例の模式的な平面図を示す。   In FIG. 4, the typical top view of an example of the back surface of the back electrode type solar cell produced by the manufacturing method of the solar cell of this invention is shown.

ここで、図4に示すように、裏面電極型太陽電池の裏面においては、複数の帯状の第1導電型用電極10と複数の帯状の第2導電型用電極11がそれぞれ1本ずつ交互に間隔をあけて配列されており、すべての第1導電型用電極10が1本の帯状の第1導電型用集電電極10aに電気的に接続されており、すべての第2導電型用電極11が1本の帯状の第2導電型用集電電極11aに電気的に接続されている。   Here, as shown in FIG. 4, on the back surface of the back electrode type solar cell, a plurality of strip-shaped first conductivity type electrodes 10 and a plurality of strip-shaped second conductivity type electrodes 11 are alternately arranged one by one. All the first conductivity type electrodes 10 are arranged at intervals, and all the first conductivity type electrodes 10 are electrically connected to one strip-shaped first conductivity type current collecting electrode 10a. 11 is electrically connected to one strip-shaped second-conductivity-type collecting electrode 11a.

また、裏面電極型太陽電池の裏面において、複数の帯状の第1導電型用電極10のそれぞれの下方には高濃度第1導電型ドーパント拡散層5が配置され、複数の帯状の第2導電型用電極11のそれぞれの下方には第2導電型ドーパント拡散層6が配置されていることになるが、第1導電型ドーパント拡散層5および第2導電型ドーパント拡散層6の形状および大きさは特に限定されない。たとえば、第1導電型ドーパント拡散層5および第2導電型ドーパント拡散層6は、第1導電型用電極10および第2導電型用電極11のそれぞれに沿って帯状に形成されていてもよく、第1導電型用電極10および第2導電型用電極11のそれぞれの一部に接するドット状に形成されていてもよい。   In addition, on the back surface of the back electrode type solar cell, a high-concentration first conductivity type dopant diffusion layer 5 is disposed below each of the plurality of strip-shaped first conductivity type electrodes 10 to form a plurality of strip-shaped second conductivity types. The second conductivity type dopant diffusion layer 6 is disposed below each of the electrodes 11 for use. The shape and size of the first conductivity type dopant diffusion layer 5 and the second conductivity type dopant diffusion layer 6 are as follows. There is no particular limitation. For example, the first conductivity type dopant diffusion layer 5 and the second conductivity type dopant diffusion layer 6 may be formed in a strip shape along each of the first conductivity type electrode 10 and the second conductivity type electrode 11, The first conductivity type electrode 10 and the second conductivity type electrode 11 may be formed in a dot shape in contact with each part.

図5に、本発明の太陽電池の製造方法によって作製された裏面電極型太陽電池の裏面の他の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図5に示すように、第1導電型用電極10および第2導電型用電極11はそれぞれ同一方向に伸長(図5の上下方向に伸長)する帯状に形成されており、半導体基板1の裏面において上記の伸長方向と直交する方向にそれぞれ1本ずつ交互に配置されている。   In FIG. 5, the typical top view of another example of the back surface of the back electrode type solar cell produced by the manufacturing method of the solar cell of this invention is shown. Here, as shown in FIG. 5, the first conductivity type electrode 10 and the second conductivity type electrode 11 are each formed in a strip shape extending in the same direction (extending in the vertical direction in FIG. 5). One of them is alternately arranged in the direction perpendicular to the extension direction on the back surface of one.

図6に、本発明の太陽電池の製造方法によって作製された裏面電極型太陽電池の裏面のさらに他の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図6に示すように、第1導電型用電極10および第2導電型用電極11はそれぞれ点状に形成されており、点状の第1導電型用電極10の列(図6の上下方向または左右方向に伸長)および点状の第2導電型用電極11の列(図6の上下方向または左右方向に伸長)がそれぞれ半導体基板1の裏面において1列ずつ交互に配置されている。   FIG. 6 shows a schematic plan view of still another example of the back surface of a back electrode type solar cell manufactured by the method for manufacturing a solar cell of the present invention. Here, as shown in FIG. 6, the first conductivity type electrode 10 and the second conductivity type electrode 11 are each formed in a dot shape, and the row of the first conductivity type electrodes 10 in a dotted shape (FIG. 6). Of the second conductive type electrodes 11 (extending in the vertical direction or the horizontal direction in FIG. 6) are alternately arranged one by one on the back surface of the semiconductor substrate 1. Yes.

なお、図1(a)〜図1(l)においては、説明の便宜上、半導体基板1に1つの第1導電型ドーパント拡散層5と、1つの第2導電型ドーパント拡散層6のみが形成されるように示されているが、実際には、複数の第1導電型ドーパント拡散層5と、複数の第2導電型ドーパント拡散層6とが形成されてもよいことは言うまでもない。   In FIG. 1A to FIG. 1L, for convenience of explanation, only one first conductivity type dopant diffusion layer 5 and one second conductivity type dopant diffusion layer 6 are formed on the semiconductor substrate 1. It is needless to say that a plurality of first conductivity type dopant diffusion layers 5 and a plurality of second conductivity type dopant diffusion layers 6 may actually be formed.

また、上記において、第1導電型はn型またはp型のいずれの導電型であってもよく、第2導電型は第1導電型と反対の導電型であればよい。すなわち、第1導電型がn型のときは第2導電型がp型となり、第1導電型がp型のときは第2導電型がn型となる。   In the above, the first conductivity type may be either n-type or p-type, and the second conductivity type may be any conductivity type opposite to the first conductivity type. That is, when the first conductivity type is n-type, the second conductivity type is p-type, and when the first conductivity type is p-type, the second conductivity type is n-type.

また、第1導電型がp型である場合には、第1導電型ドーパントとしては、たとえばボロンまたはアルミニウムなどのp型ドーパントを用いることができ、第1導電型がn型である場合には、第1導電型ドーパントとしては、たとえばリンなどのn型ドーパントを用いることができる。   When the first conductivity type is p-type, a p-type dopant such as boron or aluminum can be used as the first conductivity type dopant, and when the first conductivity type is n-type. As the first conductivity type dopant, for example, an n-type dopant such as phosphorus can be used.

また、第2導電型がn型である場合には、第2導電型ドーパントとしては、たとえばリンなどのn型ドーパントを用いることができ、第2導電型がp型である場合には、第2導電型ドーパントとしては、たとえばボロンまたはアルミニウムなどのp型ドーパントを用いることができる。   In addition, when the second conductivity type is n-type, for example, an n-type dopant such as phosphorus can be used as the second conductivity type dopant, and when the second conductivity type is p-type, As the two-conductivity type dopant, for example, a p-type dopant such as boron or aluminum can be used.

上記において例示したように、本発明においては、半導体基板の表面上にぬれ性改善膜を形成した後にドーパント拡散剤を塗布することになるため、半導体基板の表面に直接塗布した場合に半導体基板の表面において弾かれる性質のドーパント拡散剤を用いた場合でも、ドーパント拡散剤が弾かれるのを安定して抑制することができる。   As exemplified above, in the present invention, the dopant diffusing agent is applied after the wettability improving film is formed on the surface of the semiconductor substrate. Even when a dopant diffusing agent having a property of being repelled on the surface is used, the repelling of the dopant diffusing agent can be stably suppressed.

したがって、本発明においては、ドーパント拡散剤を塗布してドーパント拡散層を形成する場合でも、たとえば図11(b)に示されるように、半導体基板の表面上におけるドーパント拡散剤の分断の発生を回避することができる傾向が大きくなるため、ドーパント拡散層を所望の位置に安定して形成することができることから、太陽電池の特性の低下を安定して抑制することができる。   Therefore, in the present invention, even when a dopant diffusing agent is applied to form a dopant diffusing layer, the occurrence of fragmentation of the dopant diffusing agent on the surface of the semiconductor substrate is avoided, for example, as shown in FIG. Since the tendency to be able to be increased, the dopant diffusion layer can be stably formed at a desired position, so that the deterioration of the characteristics of the solar cell can be stably suppressed.

<実施の形態2>
本実施の形態においては、半導体基板1の裏面上に形成された第1のぬれ性改善膜2上に第1導電型ドーパント拡散剤3および第2導電型ドーパント拡散剤4の双方を塗布した後に半導体基板1を熱処理することによって第1導電型ドーパント拡散層5および第2導電型ドーパント拡散層6を同時に形成する点を特徴としている。
<Embodiment 2>
In the present embodiment, after applying both the first conductivity type dopant diffusing agent 3 and the second conductivity type dopant diffusing agent 4 on the first wettability improving film 2 formed on the back surface of the semiconductor substrate 1. The semiconductor substrate 1 is characterized in that the first conductivity type dopant diffusion layer 5 and the second conductivity type dopant diffusion layer 6 are simultaneously formed by heat treatment.

以下、図7(a)〜図7(h)の模式的断面図を参照して、本実施の形態における太陽電池の製造方法について説明する。なお、図7(a)〜図7(h)においても、説明の便宜上、半導体基板1に1つの第1導電型ドーパント拡散層5と、1つの第2導電型ドーパント拡散層6のみが形成されるように示されているが、実際には複数の第1導電型ドーパント拡散層5と、複数の第2導電型ドーパント拡散層6とが形成されてもよいことは言うまでもない。   Hereinafter, a method for manufacturing a solar cell in the present embodiment will be described with reference to schematic cross-sectional views of FIGS. 7 (a) to 7 (h). 7A to 7H, only one first conductivity type dopant diffusion layer 5 and one second conductivity type dopant diffusion layer 6 are formed on the semiconductor substrate 1 for convenience of explanation. It is needless to say that a plurality of first conductivity type dopant diffusion layers 5 and a plurality of second conductivity type dopant diffusion layers 6 may actually be formed.

まず、図7(a)に示すように、たとえばピラミッド状の凹凸などからなるテクスチャ構造8が形成された半導体基板1を用意し、続いて、図7(b)に示すように、半導体基板1のテクスチャ構造8が形成されている側の表面と反対側の表面である裏面に第1のぬれ性改善膜2を形成する。   First, as shown in FIG. 7A, a semiconductor substrate 1 on which a texture structure 8 made of, for example, pyramidal irregularities is formed is prepared. Subsequently, as shown in FIG. 7B, the semiconductor substrate 1 is prepared. The first wettability improving film 2 is formed on the back surface, which is the surface opposite to the surface on which the texture structure 8 is formed.

次に、図7(c)に示すように、半導体基板1の裏面に形成された第1のぬれ性改善膜2上に第1導電型ドーパントを含有する第1導電型ドーパント拡散剤3および第2導電型ドーパントを含有する第2導電型ドーパント拡散剤4をそれぞれ塗布する。   Next, as shown in FIG. 7C, the first conductivity type dopant diffusing agent 3 containing the first conductivity type dopant on the first wettability improving film 2 formed on the back surface of the semiconductor substrate 1 and the first The 2nd conductivity type dopant diffusing agent 4 containing a 2 conductivity type dopant is each apply | coated.

なお、本実施の形態における第1導電型ドーパント拡散剤3および第2導電型ドーパント拡散剤4の塗布は、たとえば、実施の形態1における第1導電型ドーパント拡散剤3および第2導電型ドーパント拡散剤4と同様の方法で塗布することができる。   In addition, application | coating of the 1st conductivity type dopant diffusing agent 3 and the 2nd conductivity type dopant diffusing agent 4 in this Embodiment is the 1st conductivity type dopant diffusing agent 3 and the 2nd conductivity type dopant diffusion in Embodiment 1, for example. It can apply | coat by the method similar to the agent 4.

次に、図7(d)に示すように、半導体基板1を熱処理することによって、第1導電型ドーパント拡散剤3および第2導電型ドーパント拡散剤4からそれぞれ半導体基板1に第1導電型ドーパントおよび第2導電型ドーパントを拡散させて、第1導電型ドーパント拡散層5および第2導電型ドーパント拡散層6を形成する。   Next, as shown in FIG. 7 (d), the semiconductor substrate 1 is heat-treated, so that the first conductivity type dopant is transferred from the first conductivity type dopant diffusing agent 3 and the second conductivity type dopant diffusing agent 4 to the semiconductor substrate 1, respectively. The first conductivity type dopant diffusion layer 5 and the second conductivity type dopant diffusion layer 6 are formed by diffusing the second conductivity type dopant.

ここで、上記の半導体基板1の熱処理により、第1導電型ドーパント拡散剤3から第1のぬれ性改善膜2を通して半導体基板1に第1導電型ドーパントが拡散することによって第1導電型ドーパント拡散層5が形成され、第2導電型ドーパント拡散剤4から第1のぬれ性改善膜2を通して半導体基板1に第2導電型ドーパントが拡散することによって第2導電型ドーパント拡散層6が形成される。   Here, the first conductive dopant is diffused by diffusing the first conductive dopant from the first conductive dopant diffusing agent 3 to the semiconductor substrate 1 through the first wettability improving film 2 by the heat treatment of the semiconductor substrate 1 described above. The layer 5 is formed, and the second conductivity type dopant diffusion layer 6 is formed by diffusing the second conductivity type dopant from the second conductivity type dopant diffusing agent 4 to the semiconductor substrate 1 through the first wettability improving film 2. .

ここで、上記の半導体基板1の熱処理の条件は特に限定されないが、第1導電型ドーパント拡散層5および第2導電型ドーパント拡散層6をそれぞれ安定して形成する観点からは、半導体基板1を窒素雰囲気において800℃以上1000℃以下の温度で30分以上60分以下加熱することが好ましい。   Here, the conditions for the heat treatment of the semiconductor substrate 1 are not particularly limited. From the viewpoint of stably forming the first conductivity type dopant diffusion layer 5 and the second conductivity type dopant diffusion layer 6, the semiconductor substrate 1 is It is preferable to heat at a temperature of 800 ° C. to 1000 ° C. for 30 minutes to 60 minutes in a nitrogen atmosphere.

次に、図7(e)に示すように、半導体基板1の裏面上の第1のぬれ性改善膜2、第1導電型ドーパント拡散剤3および第2導電型ドーパント拡散剤4を除去することによって、半導体基板1の裏面に、第1導電型ドーパント拡散層5および第2導電型ドーパント拡散層6の表面をそれぞれ露出させる。   Next, as shown in FIG. 7E, the first wettability improving film 2, the first conductivity type dopant diffusing agent 3 and the second conductivity type dopant diffusing agent 4 on the back surface of the semiconductor substrate 1 are removed. Thus, the surfaces of the first conductivity type dopant diffusion layer 5 and the second conductivity type dopant diffusion layer 6 are respectively exposed on the back surface of the semiconductor substrate 1.

次に、図7(f)に示すように、半導体基板1の第1導電型ドーパント拡散層5および第2導電型ドーパント拡散層6がそれぞれ露出している裏面上にパッシベーション膜7を形成するとともに、半導体基板1のテクスチャ構造8が形成されている表面上に反射防止膜9を形成する。   Next, as shown in FIG. 7 (f), a passivation film 7 is formed on the back surface of the semiconductor substrate 1 where the first conductivity type dopant diffusion layer 5 and the second conductivity type dopant diffusion layer 6 are respectively exposed. An antireflection film 9 is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 on which the texture structure 8 is formed.

次に、図7(g)に示すように、半導体基板1のパッシベーション膜7の一部を除去することによってコンタクトホール12およびコンタクトホール13を形成して、コンタクトホール12から第1導電型ドーパント拡散層5の表面を露出させるとともに、コンタクトホール13から第2導電型ドーパント拡散層6の表面を露出させる。   Next, as shown in FIG. 7G, a part of the passivation film 7 of the semiconductor substrate 1 is removed to form a contact hole 12 and a contact hole 13, and the first conductivity type dopant diffusion is performed from the contact hole 12. The surface of the layer 5 is exposed and the surface of the second conductivity type dopant diffusion layer 6 is exposed from the contact hole 13.

次に、図7(h)に示すように、コンタクトホール12を通して第1導電型ドーパント拡散層5に電気的に接続される第1導電型用電極10を形成するとともに、コンタクトホール13を通して第2導電型ドーパント拡散層6に電気的に接続される第2導電型用電極11を形成する。   Next, as shown in FIG. 7 (h), the first conductivity type electrode 10 electrically connected to the first conductivity type dopant diffusion layer 5 through the contact hole 12 is formed, and the second through the contact hole 13. A second conductivity type electrode 11 electrically connected to the conductivity type dopant diffusion layer 6 is formed.

以上により、本実施の形態における太陽電池の製造方法によって、裏面電極型太陽電池を作製することができる。   As described above, the back electrode type solar cell can be manufactured by the method for manufacturing a solar cell in the present embodiment.

本実施の形態における太陽電池の製造方法のように、半導体基板1の表面上に形成された第1のぬれ性改善膜2上に第1導電型ドーパント拡散剤3および第2導電型ドーパント拡散剤4の双方を塗布した後に半導体基板1を熱処理することによって第1導電型ドーパント拡散層5および第2導電型ドーパント拡散層6を同時に形成した場合には、第1導電型ドーパント拡散層5および第2導電型ドーパント拡散層6の形成のための熱処理を1回だけ行なえばよいため、製造工程を簡略化することができるとともに、熱処理による半導体基板1などの熱ダメージを有効に抑制することができる。   As in the method for manufacturing a solar cell in the present embodiment, the first conductivity type dopant diffusing agent 3 and the second conductivity type dopant diffusing agent are formed on the first wettability improving film 2 formed on the surface of the semiconductor substrate 1. When both the first conductive type dopant diffusion layer 5 and the second conductive type dopant diffusion layer 6 are simultaneously formed by heat-treating the semiconductor substrate 1 after coating both of the first conductive type dopant diffusion layer 5 and the second conductive type 4 Since the heat treatment for forming the two-conductivity-type dopant diffusion layer 6 need only be performed once, the manufacturing process can be simplified and thermal damage to the semiconductor substrate 1 and the like due to the heat treatment can be effectively suppressed. .

なお、本実施の形態における上記以外の説明は実施の形態1と同様であるため、その説明は省略する。   Since the description other than the above in the present embodiment is the same as that in the first embodiment, the description thereof is omitted.

<実施の形態3>
本実施の形態においては、半導体基板1の裏面上に形成された第3のぬれ性改善膜31上に第1導電型ドーパント拡散剤3を塗布した後に半導体基板1を熱処理することによって、第1導電型ドーパント拡散剤3からの第1導電型ドーパントの固相拡散による高濃度第1導電型ドーパント拡散層15の形成を行なうとともに、第1導電型ドーパント拡散剤3からの第1導電型ドーパントのアウトディフュージョンによる拡散により低濃度第1導電型ドーパント拡散層16の形成を行なう点を特徴としている。
<Embodiment 3>
In the present embodiment, the first conductivity type dopant diffusing agent 3 is applied on the third wettability improving film 31 formed on the back surface of the semiconductor substrate 1 and then the semiconductor substrate 1 is heat-treated to thereby perform the first treatment. The high-concentration first conductivity type dopant diffusion layer 15 is formed by solid phase diffusion of the first conductivity type dopant from the conductivity type dopant diffusing agent 3 and the first conductivity type dopant from the first conductivity type dopant diffusing agent 3 is formed. The low-concentration first conductivity type dopant diffusion layer 16 is formed by diffusion by out-diffusion.

以下、図8(a)〜図8(l)の模式的断面図を参照して、本実施の形態における太陽電池の製造方法について説明する。なお、図8(a)〜図8(l)においても、説明の便宜上、半導体基板1に1つの高濃度第1導電型ドーパント拡散層15と、1つの第2導電型ドーパント拡散層6のみが形成されるように示されているが、実際には複数の高濃度第1導電型ドーパント拡散層15と、複数の第2導電型ドーパント拡散層6とが形成されてもよいことは言うまでもない。   Hereinafter, a method for manufacturing the solar cell in the present embodiment will be described with reference to schematic cross-sectional views of FIGS. 8A to 8L, only one high-concentration first-conductivity-type dopant diffusion layer 15 and one second-conductivity-type dopant diffusion layer 6 are provided on the semiconductor substrate 1 for convenience of explanation. Although shown as being formed, it goes without saying that a plurality of high-concentration first conductivity type dopant diffusion layers 15 and a plurality of second conductivity type dopant diffusion layers 6 may actually be formed.

まず、図8(a)に示すように、たとえばピラミッド状の凹凸などからなるテクスチャ構造8が形成された半導体基板1を用意し、続いて、図8(b)に示すように、半導体基板1のテクスチャ構造8が形成されている側の表面と反対側の表面である裏面に第3のぬれ性改善膜31を形成する。   First, as shown in FIG. 8A, a semiconductor substrate 1 on which a texture structure 8 made of, for example, pyramidal irregularities is formed is prepared. Subsequently, as shown in FIG. A third wettability improving film 31 is formed on the back surface that is the surface opposite to the surface on which the texture structure 8 is formed.

ここで、第3のぬれ性改善膜31としては、半導体基板1の表面上に塗布された第1導電型ドーパント拡散剤3が弾かれるのを安定して抑制することができるとともに、第1導電型ドーパント拡散剤3からの第1導電型ドーパントの固相拡散による高濃度第1導電型ドーパント拡散層15の形成とともに、第1導電型ドーパント拡散剤3からの第1導電型ドーパントのアウトディフュージョンによる拡散により低濃度第1導電型ドーパント拡散層16の形成を行なうことができるものであれば特には限定されない。   Here, as the third wettability improving film 31, it is possible to stably suppress the first conductivity type dopant diffusing agent 3 applied on the surface of the semiconductor substrate 1 from being repelled and to perform the first conductivity. In addition to the formation of the high-concentration first-conductivity-type dopant diffusion layer 15 by solid-phase diffusion of the first-conductivity-type dopant from the first-conductivity-type dopant diffusing agent 3, There is no particular limitation as long as the low-concentration first conductivity type dopant diffusion layer 16 can be formed by diffusion.

なお、第1導電型ドーパント拡散剤3からの第1導電型ドーパントの固相拡散は、第1導電型ドーパント拡散剤3から第1導電型ドーパントが直接第3のぬれ性改善膜31を通って半導体基板1に拡散することにより行なわれる。   The solid phase diffusion of the first conductivity type dopant from the first conductivity type dopant diffusing agent 3 is such that the first conductivity type dopant directly passes through the third wettability improving film 31 from the first conductivity type dopant diffusing agent 3. This is performed by diffusing into the semiconductor substrate 1.

また、第1導電型ドーパント拡散剤3からの第1導電型ドーパントのアウトディフュージョンによる拡散は、第1導電型ドーパント拡散剤3から第1導電型ドーパントが一旦半導体基板1を取り巻く気相に拡散した後に、気相中に拡散した第1導電型ドーパントが第3のぬれ性改善膜31を通って半導体基板1に拡散することにより行なわれる。   In addition, the diffusion of the first conductivity type dopant from the first conductivity type dopant diffusing agent 3 by out diffusion diffuses the first conductivity type dopant from the first conductivity type dopant diffusing agent 3 once into the gas phase surrounding the semiconductor substrate 1. Thereafter, the first conductivity type dopant diffused in the gas phase is diffused into the semiconductor substrate 1 through the third wettability improving film 31.

また、半導体基板1がシリコン基板などの疎水性のものである場合には、第3のぬれ性改善膜31としては親水性の膜を用いることが好ましい。この場合には、疎水性の半導体基板1の表面上に直接、親水性のドーパント拡散剤を塗布した場合に、半導体基板1の表面上でドーパント拡散剤が弾かれてしまうのを安定して抑制することができるためである。   When the semiconductor substrate 1 is a hydrophobic substrate such as a silicon substrate, it is preferable to use a hydrophilic film as the third wettability improving film 31. In this case, when a hydrophilic dopant diffusing agent is applied directly on the surface of the hydrophobic semiconductor substrate 1, the dopant diffusing agent is stably prevented from being repelled on the surface of the semiconductor substrate 1. This is because it can be done.

ここで、親水性の第3のぬれ性改善膜31としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または表面にOH基(水酸基)がある膜などを単層でまたはこれらの膜の複数を組み合わせて積層したものなどを用いることができる。   Here, as the hydrophilic third wettability improving film 31, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a film having an OH group (hydroxyl group) on the surface, or the like is combined in a single layer or a combination of a plurality of these films. And the like can be used.

なお、第3のぬれ性改善膜31は、たとえば、CVD法または熱酸化法などによって形成することができる。   The third wettability improving film 31 can be formed by, for example, a CVD method or a thermal oxidation method.

次に、図8(c)に示すように、半導体基板1の表面の第3のぬれ性改善膜31上に第1導電型ドーパントを含有する第1導電型ドーパント拡散剤3を塗布する。   Next, as shown in FIG. 8C, the first conductivity type dopant diffusing agent 3 containing the first conductivity type dopant is applied on the third wettability improving film 31 on the surface of the semiconductor substrate 1.

次に、図8(d)に示すように、半導体基板1を熱処理することによって、第1導電型ドーパント拡散剤3から第1導電型ドーパントを固相拡散により第3のぬれ性改善膜31を通して半導体基板1に拡散させて高濃度第1導電型ドーパント拡散層15を形成するとともに、第1導電型ドーパント拡散剤3から第1導電型ドーパントをアウトディフュージョンによる拡散により第3のぬれ性改善膜31を通して半導体基板1に拡散させて低濃度第1導電型ドーパント拡散層16を形成する。   Next, as shown in FIG. 8D, by heat-treating the semiconductor substrate 1, the first conductivity type dopant is passed from the first conductivity type dopant diffusing agent 3 through the third wettability improving film 31 by solid phase diffusion. A high-concentration first conductivity type dopant diffusion layer 15 is formed by diffusing into the semiconductor substrate 1 and the first conductivity type dopant is diffused from the first conductivity type dopant diffusing agent 3 by outdiffusion to form a third wettability improving film 31. The low-concentration first-conductivity-type dopant diffusion layer 16 is formed by diffusing through the semiconductor substrate 1.

ここで、上記の半導体基板1の熱処理の条件は特に限定されないが、高濃度第1導電型ドーパント拡散層15および低濃度第1導電型ドーパント拡散層16を安定して形成する観点からは、半導体基板1を窒素雰囲気において800℃以上1000℃以下の温度で30分以上60分以下加熱することが好ましい。   Here, the conditions for the heat treatment of the semiconductor substrate 1 are not particularly limited. From the viewpoint of stably forming the high concentration first conductivity type dopant diffusion layer 15 and the low concentration first conductivity type dopant diffusion layer 16, the semiconductor It is preferable to heat the substrate 1 at a temperature of 800 ° C. to 1000 ° C. for 30 minutes to 60 minutes in a nitrogen atmosphere.

次に、図8(e)に示すように、半導体基板1の表面上の第3のぬれ性改善膜31および第1導電型ドーパント拡散剤3を除去することによって、半導体基板1の裏面に、高濃度第1導電型ドーパント拡散層15および低濃度第1導電型ドーパント拡散層16の表面をそれぞれ露出させる。   Next, as shown in FIG. 8E, by removing the third wettability improving film 31 and the first conductivity type dopant diffusing agent 3 on the surface of the semiconductor substrate 1, The surfaces of the high concentration first conductivity type dopant diffusion layer 15 and the low concentration first conductivity type dopant diffusion layer 16 are exposed.

次に、図8(f)に示すように、半導体基板1の高濃度第1導電型ドーパント拡散層15および低濃度第1導電型ドーパント拡散層16が露出している裏面に第2のぬれ性改善膜21を形成する。   Next, as shown in FIG. 8F, the second wettability is formed on the back surface of the semiconductor substrate 1 where the high concentration first conductivity type dopant diffusion layer 15 and the low concentration first conductivity type dopant diffusion layer 16 are exposed. An improvement film 21 is formed.

次に、図8(g)に示すように、半導体基板1の裏面の第2のぬれ性改善膜21の表面上に第2導電型ドーパントを含有する第2導電型ドーパント拡散剤4を塗布した後に、半導体基板1を熱処理する。これにより、図8(h)に示すように、第2導電型ドーパント拡散剤4から第2のぬれ性改善膜21を通して半導体基板1に第2導電型ドーパントを固相拡散させて第2導電型ドーパント拡散層6を形成する。   Next, as shown in FIG. 8G, the second conductivity type dopant diffusing agent 4 containing the second conductivity type dopant is applied on the surface of the second wettability improving film 21 on the back surface of the semiconductor substrate 1. Later, the semiconductor substrate 1 is heat-treated. As a result, as shown in FIG. 8H, the second conductivity type dopant is solid-phase diffused from the second conductivity type dopant diffusing agent 4 through the second wettability improving film 21 to the semiconductor substrate 1 to obtain the second conductivity type. A dopant diffusion layer 6 is formed.

次に、図8(i)に示すように、半導体基板1の裏面上の第2のぬれ性改善膜21および第2導電型ドーパント拡散剤4を除去する。これにより、半導体基板1の裏面に、高濃度第1導電型ドーパント拡散層15、低濃度第1導電型ドーパント拡散層16および第2導電型ドーパント拡散層6の表面がそれぞれ露出することになる。   Next, as shown in FIG. 8I, the second wettability improving film 21 and the second conductivity type dopant diffusing agent 4 on the back surface of the semiconductor substrate 1 are removed. As a result, the surfaces of the high concentration first conductivity type dopant diffusion layer 15, the low concentration first conductivity type dopant diffusion layer 16 and the second conductivity type dopant diffusion layer 6 are exposed on the back surface of the semiconductor substrate 1.

次に、図8(j)に示すように、半導体基板1の高濃度第1導電型ドーパント拡散層15、低濃度第1導電型ドーパント拡散層16および第2導電型ドーパント拡散層6の表面がそれぞれ露出している裏面上にパッシベーション膜7を形成するとともに、半導体基板1のテクスチャ構造8が形成されている表面上に反射防止膜9を形成する。   Next, as shown in FIG. 8J, the surfaces of the high concentration first conductivity type dopant diffusion layer 15, the low concentration first conductivity type dopant diffusion layer 16 and the second conductivity type dopant diffusion layer 6 of the semiconductor substrate 1 are A passivation film 7 is formed on each exposed back surface, and an antireflection film 9 is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 on which the texture structure 8 is formed.

次に、図8(k)に示すように、半導体基板1のパッシベーション膜7の一部を除去することによってコンタクトホール12およびコンタクトホール13を形成して、コンタクトホール12から高濃度第1導電型ドーパント拡散層15の表面を露出させるとともに、コンタクトホール13から第2導電型ドーパント拡散層6の表面を露出させる。   Next, as shown in FIG. 8 (k), a part of the passivation film 7 of the semiconductor substrate 1 is removed to form a contact hole 12 and a contact hole 13, and the high-concentration first conductivity type is formed from the contact hole 12. The surface of the dopant diffusion layer 15 is exposed and the surface of the second conductivity type dopant diffusion layer 6 is exposed from the contact hole 13.

次に、図8(l)に示すように、コンタクトホール12を通して高濃度第1導電型ドーパント拡散層15に電気的に接続される第1導電型用電極10を形成するとともに、コンタクトホール13を通して第2導電型ドーパント拡散層6に電気的に接続される第2導電型用電極11を形成する。   Next, as shown in FIG. 8L, the first conductivity type electrode 10 electrically connected to the high-concentration first conductivity type dopant diffusion layer 15 through the contact hole 12 is formed, and through the contact hole 13. A second conductivity type electrode 11 electrically connected to the second conductivity type dopant diffusion layer 6 is formed.

以上により、本実施の形態における太陽電池の製造方法によって、裏面電極型太陽電池を作製することができる。   As described above, the back electrode type solar cell can be manufactured by the method for manufacturing a solar cell in the present embodiment.

本実施の形態の太陽電池の製造方法のように、半導体基板1に形成される第1導電型ドーパント拡散層を高濃度第1導電型ドーパント拡散層15と低濃度第1導電型ドーパント拡散層16とに分けて形成した場合には裏面電極型太陽電池の特性をさらに向上することができる傾向にある。   As in the solar cell manufacturing method of the present embodiment, the first conductivity type dopant diffusion layer formed on the semiconductor substrate 1 is divided into the high concentration first conductivity type dopant diffusion layer 15 and the low concentration first conductivity type dopant diffusion layer 16. When it is formed separately, the characteristics of the back electrode type solar cell tend to be further improved.

なお、高濃度第1導電型ドーパント拡散層15は、低濃度第1導電型ドーパント拡散層16よりも第1導電型ドーパント濃度が高い層である。ここで、高濃度第1導電型ドーパント拡散層15における第1導電型ドーパント濃度は、たとえば1×1019/cm3以上とすることができる。また、低濃度第1導電型ドーパント拡散層16における第1導電型ドーパント濃度は、たとえば1×1017/cm3以上1×1019/cm3未満とすることができる。 The high concentration first conductivity type dopant diffusion layer 15 is a layer having a first conductivity type dopant concentration higher than that of the low concentration first conductivity type dopant diffusion layer 16. Here, the 1st conductivity type dopant density | concentration in the high concentration 1st conductivity type dopant diffusion layer 15 can be 1 * 10 < 19 > / cm < 3 > or more, for example. The first conductivity type dopant concentration in the low concentration first conductivity type dopant diffusion layer 16 may be, for example, less than 1 × 10 17 / cm 3 to 1 × 10 19 / cm 3.

本実施の形態における上記以外の説明は実施の形態1と同様であるため、その説明は省略する。   Since the description other than the above in the present embodiment is the same as that in the first embodiment, the description thereof is omitted.

<実施の形態4>
本実施の形態においては、裏面電極型太陽電池ではなく、半導体基板の受光面と裏面にそれぞれ電極を備えた両面電極型太陽電池を作製することを特徴としている。
<Embodiment 4>
The present embodiment is characterized in that a double-sided electrode type solar cell provided with electrodes on the light receiving surface and the back side of a semiconductor substrate, not a back electrode type solar cell, is produced.

以下、図9(a)〜図9(f)の模式的断面図を参照して、本実施の形態における太陽電池の製造方法について説明する。   Hereinafter, a method for manufacturing a solar cell in the present embodiment will be described with reference to schematic cross-sectional views of FIGS.

まず、図9(a)に示すように、p型シリコン基板からなる半導体基板1を用意し、続いて、図9(b)に示すように、半導体基板1の一方の面に酸化シリコン膜からなる第3のぬれ性改善膜31を形成する。   First, as shown in FIG. 9A, a semiconductor substrate 1 made of a p-type silicon substrate is prepared, and subsequently, a silicon oxide film is formed on one surface of the semiconductor substrate 1 as shown in FIG. 9B. A third wettability improving film 31 is formed.

次に、図9(c)に示すように、p型シリコン基板からなる半導体基板1の表面の酸化シリコン膜からなる第3のぬれ性改善膜31上にn型ドーパントであるリンを含有するn型ドーパント拡散剤を第1導電型ドーパント拡散剤3として塗布する。   Next, as shown in FIG. 9C, n containing phosphorus as an n-type dopant is formed on the third wettability improving film 31 made of a silicon oxide film on the surface of the semiconductor substrate 1 made of a p-type silicon substrate. A type dopant diffusing agent is applied as the first conductivity type dopant diffusing agent 3.

次に、図9(d)に示すように、p型シリコン基板からなる半導体基板1を熱処理することによって、リンを含有する第1導電型ドーパント拡散剤3から第3のぬれ性改善膜31を通して半導体基板1の表面にリンを固相拡散させて高濃度第1導電型ドーパント拡散層15としての高濃度n型ドーパント拡散層を形成するとともに、第1導電型ドーパント拡散剤3から第3のぬれ性改善膜31を通して半導体基板1の表面にリンをアウトディフュージョンによる拡散により拡散させて低濃度第1導電型ドーパント拡散層16としての低濃度n型ドーパント拡散層を形成する。   Next, as shown in FIG. 9D, the semiconductor substrate 1 made of a p-type silicon substrate is heat-treated to pass through the third wettability improving film 31 from the first conductivity type dopant diffusing agent 3 containing phosphorus. Phosphorus is solid-phase diffused on the surface of the semiconductor substrate 1 to form a high-concentration n-type dopant diffusion layer as the high-concentration first conductivity-type dopant diffusion layer 15, and third wetting from the first conductivity-type dopant diffusing agent 3 A low-concentration n-type dopant diffusion layer as the low-concentration first conductivity type dopant diffusion layer 16 is formed by diffusing phosphorus by diffusion by out-diffusion on the surface of the semiconductor substrate 1 through the property improving film 31.

なお、上記の半導体基板1の熱処理の好ましい条件等については、実施の形態1および実施の形態2と同様であるためその説明は省略する。   Note that preferable conditions and the like for the heat treatment of the semiconductor substrate 1 are the same as those in the first and second embodiments, and a description thereof will be omitted.

次に、図9(e)に示すように、半導体基板1の表面から第1導電型ドーパント拡散剤3および第3のぬれ性改善膜31を除去することによって、半導体基板1の表面に、高濃度第1導電型ドーパント拡散層15としての高濃度n型ドーパント拡散層および低濃度第1導電型ドーパント拡散層16としての低濃度n型ドーパント拡散層の表面をそれぞれ露出させ、高濃度第1導電型ドーパント拡散層15としての高濃度n型ドーパント拡散層の表面上に第1導電型用電極10としての銀電極を形成する。   Next, as shown in FIG. 9 (e), by removing the first conductivity type dopant diffusing agent 3 and the third wettability improving film 31 from the surface of the semiconductor substrate 1, The surfaces of the high-concentration n-type dopant diffusion layer as the concentration first conductivity-type dopant diffusion layer 15 and the low-concentration n-type dopant diffusion layer as the low-concentration first conductivity-type dopant diffusion layer 16 are exposed, respectively. A silver electrode as the first conductivity type electrode 10 is formed on the surface of the high-concentration n-type dopant diffusion layer as the type dopant diffusion layer 15.

次に、図9(f)に示すように、半導体基板1の受光面となる表面の反対側の裏面に上に第2導電型用電極11としての銀電極を形成する。   Next, as shown in FIG. 9 (f), a silver electrode as the second conductivity type electrode 11 is formed on the back surface opposite to the front surface serving as the light receiving surface of the semiconductor substrate 1.

以上により、本実施の形態における太陽電池の製造方法によって、半導体基板の受光面と裏面にそれぞれ電極を備えた構造の両面電極型太陽電池を作製することができる。   As described above, a double-sided electrode solar cell having a structure in which electrodes are provided on the light-receiving surface and the back surface of a semiconductor substrate, respectively, can be manufactured by the method for manufacturing a solar cell in the present embodiment.

本実施の形態における上記以外の説明は実施の形態1〜3と同様であるため、その説明は省略する。   Since the description other than the above in the present embodiment is the same as in the first to third embodiments, the description thereof is omitted.

なお、本発明の太陽電池の概念には、半導体基板の一方の表面(裏面)のみに第1導電型用電極および第2導電型用電極の双方が形成された構成の裏面電極型太陽電池だけでなく、MWT(Metal Wrap Through)セル(半導体基板に設けられた貫通孔に電極の一部を配置した構成の太陽電池)などのいわゆるバックコンタクト型太陽電池(太陽電池の受光面と反対側の裏面から電流を取り出す構造の太陽電池)および半導体基板の受光面と裏面にそれぞれ電極を形成して製造された両面電極型太陽電池などのあらゆる構成の太陽電池が含まれる。   The concept of the solar cell of the present invention includes only the back electrode type solar cell having a configuration in which both the first conductivity type electrode and the second conductivity type electrode are formed only on one surface (back surface) of the semiconductor substrate. Rather, so-called back contact solar cells (on the side opposite to the light receiving surface of the solar cells) such as MWT (Metal Wrap Through) cells (solar cells having a configuration in which a part of an electrode is disposed in a through hole provided in a semiconductor substrate) Solar cells having a structure in which current is taken out from the back surface) and double-sided electrode type solar cells manufactured by forming electrodes on the light receiving surface and the back surface of the semiconductor substrate are included.

まず、1辺が100mmの正方形の表面を有し、厚さが200μm程度のn型シリコンウエハのスライスダメージ層を水酸化ナトリウム溶液で除去することによって疎水性のn型シリコン基板を用意した。   First, a hydrophobic n-type silicon substrate was prepared by removing a slice damage layer of an n-type silicon wafer having a square surface with a side of 100 mm and a thickness of about 200 μm with a sodium hydroxide solution.

次に、n型シリコン基板の一方の表面にぬれ性改善膜として厚さ25nmの親水性の酸化シリコン膜を熱CVD法により形成した。   Next, a hydrophilic silicon oxide film having a thickness of 25 nm was formed as a wettability improving film on one surface of the n-type silicon substrate by a thermal CVD method.

その後、酸化ホウ素(B23)と所定のシラン化合物とプロピレングリコールモノメチルエーテルと水と無水酢酸とを混合してなるp型ドーパント拡散剤の粘度を様々に変化させて粘度が異なる複数の親水性のp型ドーパント拡散剤を作製した。 Thereafter, the viscosity of the p-type dopant diffusing agent obtained by mixing boron oxide (B 2 O 3 ), a predetermined silane compound, propylene glycol monomethyl ether, water, and acetic anhydride is variously changed to thereby have a plurality of hydrophilic properties different in viscosity. P-type dopant diffusing agent was prepared.

また、五酸化二リン(P25)と所定のシラン化合物とエチレングリコールと無水酢酸とを混合してなるn型ドーパント拡散剤の粘度を様々に変化させて粘度が異なる複数の親水性のn型ドーパント拡散剤を作製した。 Further, a plurality of hydrophilic substances having different viscosities can be obtained by varying the viscosity of the n-type dopant diffusing agent obtained by mixing diphosphorus pentoxide (P 2 O 5 ), a predetermined silane compound, ethylene glycol, and acetic anhydride. An n-type dopant diffusing agent was prepared.

そして、上記のようにして作製したp型ドーパント拡散剤およびn型ドーパント拡散剤をそれぞれインクジェット塗布法によりぬれ性改善膜の表面上に直線状に塗布した。ここで、p型ドーパント拡散剤については最小の線幅が300μm以下となるように直線状に塗布するとともに、n型ドーパント拡散剤については最小の線幅が100μm以下となるように直線状に塗布した。   Then, the p-type dopant diffusing agent and the n-type dopant diffusing agent produced as described above were each applied linearly on the surface of the wettability improving film by an ink jet coating method. Here, the p-type dopant diffusing agent is applied linearly so that the minimum line width is 300 μm or less, and the n-type dopant diffusing agent is applied linearly so that the minimum line width is 100 μm or less. did.

そして、上記のp型ドーパント拡散剤の塗布時およびn型ドーパント拡散剤の塗布時にそれぞれp型ドーパント拡散剤およびn型ドーパント拡散剤が弾かれることによる分断が発生するか否かを目視するとともに、ぬれ性改善膜への塗布後のp型ドーパント拡散剤およびn型ドーパント拡散剤についてそれぞれ従来から公知の接触角計により接触角を測定した。   And while observing whether or not the fragmentation due to the p-type dopant diffusing agent and the n-type dopant diffusing agent being repelled occurs during the application of the p-type dopant diffusing agent and the n-type dopant diffusing agent, respectively, The contact angle of each of the p-type dopant diffusing agent and the n-type dopant diffusing agent after application to the wettability improving film was measured with a conventionally known contact angle meter.

また、比較として、上記のようにして作製したp型ドーパント拡散剤およびn型ドーパント拡散剤をそれぞれインクジェット塗布法により、n型シリコン基板の表面上に直接、直線状に塗布し、p型ドーパント拡散剤およびn型ドーパント拡散剤が弾かれることによる分断が発生するか否かを目視した。ここでも、p型ドーパント拡散剤については最小の線幅が300μm以下となるように直線状に塗布し、n型ドーパント拡散剤については最小の線幅が100μm以下となるように直線状に塗布した。   As a comparison, the p-type dopant diffusing agent and the n-type dopant diffusing agent prepared as described above were each applied directly and linearly on the surface of the n-type silicon substrate by the inkjet coating method, and the p-type dopant diffusing was performed. It was visually observed whether or not the fragmentation due to the repelling of the agent and the n-type dopant diffusing agent occurred. Again, the p-type dopant diffusing agent was applied linearly so that the minimum line width was 300 μm or less, and the n-type dopant diffusing agent was applied linearly so that the minimum line width was 100 μm or less. .

その結果、n型シリコン基板の表面上にぬれ性改善膜を形成した後にp型ドーパント拡散剤およびn型ドーパント拡散剤を塗布した場合には、n型シリコン基板の表面上にぬれ性改善膜を形成せずにp型ドーパント拡散剤およびn型ドーパント拡散剤を塗布した場合と比べてp型ドーパント拡散剤およびn型ドーパント拡散剤のそれぞれの分断の発生回数が大幅に減少した。   As a result, when the p-type dopant diffusing agent and the n-type dopant diffusing agent are applied after forming the wettability improving film on the surface of the n-type silicon substrate, the wettability improving film is formed on the surface of the n-type silicon substrate. Compared with the case where the p-type dopant diffusing agent and the n-type dopant diffusing agent were applied without forming the p-type dopant diffusing agent and the n-type dopant diffusing agent, the number of occurrences of each division was greatly reduced.

また、室温(25℃)における粘性率が所定の範囲(5Pa・s〜25Pa・s)にあるp型ドーパント拡散剤のぬれ性改善膜に対する接触角が10°以上20°以下である場合には、p型ドーパント拡散剤の分断の発生回数がさらに大幅に減少することが確認された。   In the case where the contact angle with respect to the wettability improving film of the p-type dopant diffusing agent having a viscosity at room temperature (25 ° C.) in a predetermined range (5 Pa · s to 25 Pa · s) is 10 ° or more and 20 ° or less. It has been confirmed that the number of occurrences of the p-type dopant diffusing agent is further greatly reduced.

また、室温(25℃)における粘性率が所定の範囲(5Pa・s〜25Pa・s)にあるn型ドーパント拡散剤のぬれ性改善膜に対する接触角が10°以上20°以下である場合には、n型ドーパント拡散剤の分断の発生回数がさらに大幅に減少することが確認された。   In the case where the contact angle of the n-type dopant diffusing agent having a viscosity at room temperature (25 ° C.) in a predetermined range (5 Pa · s to 25 Pa · s) with respect to the wettability improving film is 10 ° or more and 20 ° or less. It has been confirmed that the number of occurrences of the n-type dopant diffusing agent is further greatly reduced.

そして、上記のようにn型シリコン基板の表面上にぬれ性改善膜を形成した後にp型ドーパント拡散剤およびn型ドーパント拡散剤を塗布し、その後n型シリコン基板を熱処理することによって裏面にp型ドーパント拡散層およびn型ドーパント拡散層を形成したn型シリコン基板を用いて裏面電極型太陽電池を作製し、その特性を評価したところ、優れた特性を示すことが確認された。   Then, after forming a wettability improving film on the surface of the n-type silicon substrate as described above, a p-type dopant diffusing agent and an n-type dopant diffusing agent are applied, and then the n-type silicon substrate is heat-treated to form p on the back surface. When the back electrode type solar cell was produced using the n-type silicon substrate in which the n-type dopant diffusion layer and the n-type dopant diffusion layer were formed and the characteristics thereof were evaluated, it was confirmed that excellent characteristics were exhibited.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明によれば、半導体装置の特性の低下を安定して抑制することができる半導体装置の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the semiconductor device which can suppress the fall of the characteristic of a semiconductor device stably can be provided.

特に、本発明の半導体装置の製造方法は、太陽電池の製造方法として好適に用いることができる。   In particular, the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention can be suitably used as a method for manufacturing a solar cell.

1 半導体基板、2 第1のぬれ性改善膜、3 第1導電型ドーパント拡散剤、4 第2導電型ドーパント拡散剤、5 第1導電型ドーパント拡散層、6 第2導電型ドーパント拡散層、7 パッシベーション膜、8,108 テクスチャ構造、9 反射防止膜、10 第1導電型用電極、10a 第1導電型用集電電極、11 第2導電型用電極、11a 第2導電型用集電電極、12,13 コンタクトホール、15 高濃度第1導電型ドーパント拡散層、16 低濃度第1導電型ドーパント拡散層、21 第2のぬれ性改善膜、31 第3のぬれ性改善膜、100 シリコン基板、102 酸化物層、103 p型ドーピングペースト、104 n型ドーピングペースト、105 p型ドーパント拡散層、106 n型ドーパント拡散層、110,111 金属化部分。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate, 2 1st wettability improvement film | membrane, 3 1st conductivity type dopant diffuser, 4 2nd conductivity type dopant diffuser, 5 1st conductivity type dopant diffusion layer, 6 2nd conductivity type dopant diffusion layer, 7 Passivation film, 8,108 texture structure, 9 antireflection film, 10 first conductivity type electrode, 10a first conductivity type current collecting electrode, 11 second conductivity type electrode, 11a second conductivity type current collecting electrode, 12, 13 contact hole, 15 high concentration first conductivity type dopant diffusion layer, 16 low concentration first conductivity type dopant diffusion layer, 21 second wettability improvement film, 31 third wettability improvement film, 100 silicon substrate, 102 oxide layer, 103 p-type doping paste, 104 n-type doping paste, 105 p-type dopant diffusion layer, 106 n-type dopant diffusion layer, 110, 11 Metallization.

Claims (5)

半導体基板の表面上にぬれ性改善膜を形成する工程と、
前記ぬれ性改善膜の表面上に第1導電型または第2導電型のドーパントを含有するドーパント拡散剤を塗布する工程と、
前記ドーパント拡散剤から前記半導体基板に前記ドーパントを拡散させることによってドーパント拡散層を形成する工程とを含む、半導体装置の製造方法。
Forming a wettability improving film on the surface of the semiconductor substrate;
Applying a dopant diffusing agent containing a first conductivity type or second conductivity type dopant on the surface of the wettability improving film;
Forming a dopant diffusion layer by diffusing the dopant from the dopant diffusing agent into the semiconductor substrate.
前記塗布後の前記ドーパント拡散剤の接触角が5°以上30°以下であることを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。   2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a contact angle of the dopant diffusing agent after the application is 5 ° or more and 30 ° or less. 前記ぬれ性改善膜を形成する工程において、前記ぬれ性改善膜は50nm以下の厚さに形成されることを特徴とする、請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法。   3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of forming the wettability improving film, the wettability improving film is formed to a thickness of 50 nm or less. 前記ぬれ性改善膜が親水性であることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the wettability improving film is hydrophilic. 前記ドーパント拡散剤を塗布する工程において、前記ドーパント拡散剤は最小の線幅が300μm以下となるように塗布されることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。   5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of applying the dopant diffusing agent, the dopant diffusing agent is applied so that a minimum line width is 300 μm or less. Method.
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