CN104600151B

CN104600151B - 预湿用组合物

Info

Publication number: CN104600151B
Application number: CN201410586962.XA
Authority: CN
Inventors: 谷津克也; 大石诚士
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2017-08-04
Anticipated expiration: 2034-10-28
Also published as: JP2015088651A; CN104600151A; TWI618694B; TW201527270A; JP6306855B2

Abstract

一种预湿用组合物，其为太阳能电池的制造方法中使用的预湿用组合物，所述预湿用组合物含有质子性的极性溶剂和水，其中所述太阳能电池的制造方法包括：第1涂布工序，在半导体制造用基板的一面旋涂预湿用组合物；第2涂布工序，在旋涂了所述预湿用组合物的所述一面旋涂包含具有第1杂质元素的扩散剂和溶剂的扩散材料，形成所述扩散剂的涂膜；和第1杂质层形成工序，对形成了所述涂膜的所述半导体制造用基板进行热处理，形成使所述扩散剂所具有的杂质元素扩散后的第1杂质层。

Description

预湿用组合物

技术领域

本发明涉及利用旋涂来涂布液状物时使用的预湿用组合物。

本申请要求基于2013年10月31日在日本提交的日本特愿2013-226686号的优先权，其内容通过援引加入到本发明中。

背景技术

近年来，太阳能电池在各种用途中都受到注目。太阳能电池的制造工序中，具有在半导体制造用基板的表面涂布扩散材料的工序。这样的太阳能电池要求廉价且以短的生产节拍时间进行制造。

作为在上述涂布扩散材料的工序中使用的方法，已知：通过旋涂涂布扩散剂的方法(例如参照专利文献1)。

作为基于旋涂的液状物涂布，在抗蚀剂涂布的领域中，已知对包含抗蚀剂材料的涂布液进行旋涂的技术。旋涂为能够以高精度形成均匀膜厚的涂膜的技术，因此例如在使用光刻技术的半导体元件的形成工艺中被用于抗蚀剂涂布的工序。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-30160号公报

发明内容

在基板上通过旋涂形成涂膜时，大部分供给到基板上的涂布液因离心力而飞散到进行旋转的基板以外，并由残留在基板上的涂布液形成涂膜。即所使用的涂布液的大半被废弃。

如上述专利文献1所述，在形成太阳能电池时若通过旋涂涂布扩散剂，则会大量废弃高价的扩散剂。另外，为了使用旋涂廉价地制造太阳能电池，若单纯地减少扩散剂的使用量，则容易产生如下的涂膜的形成不良：涂布液未到达基板的端部从而出现无法形成涂膜的部分，或者在涂膜上形成开孔。因此，欲均匀地涂布扩散剂时，需要使用大量的扩散剂，从而难以应对“廉价”地制造太阳能电池的要求。

另一方面，在抗蚀剂涂布的领域中，在基板上通过旋涂形成涂膜时，多较长地设定基板的旋转时间(例如从30秒到1分钟左右)，以使涂膜的膜厚平均化。如上述专利文献1所述，在形成太阳能电池时通过旋涂涂布扩散剂时，若为了缩短生产节拍时间而缩短基板的旋转时间，则容易产生涂布不均匀从而难以形成均匀的涂膜。因此，难以应对以“短生产节拍时间”制造太阳能电池的要求。

本发明鉴于这样的情况而进行，其目的在于提供能够抑制扩散剂的使用量的预湿用组合物。

为了解决上述课题，本发明的一个方式为一种预湿用组合物，其为太阳能电池的制造方法中使用的预湿用组合物，所述预湿用组合物含有质子性的极性溶剂和水，其中所述太阳能电池的制造方法包括：

第1涂布工序，在半导体制造用基板的一面旋涂预湿用组合物；

第2涂布工序，在旋涂了所述预湿用组合物的所述一面旋涂包含具有第1杂质元素的扩散剂和溶剂的扩散材料，形成所述扩散剂的涂膜；和

第1杂质扩散层形成工序，对形成了所述涂膜的所述半导体制造用基板进行热处理，形成使所述扩散剂所具有的杂质元素扩散后的第1杂质扩散层。

根据本发明，可以提供能够抑制扩散剂的使用量、抑制扩散剂的涂膜的形成不良的预湿用组合物，所述预湿用组合物为太阳能电池的制造方法中使用的预湿用组合物，所述太阳能电池的制造方法包括：第1涂布工序，在半导体制造用基板的一面旋涂预湿用组合物；第2涂布工序，在旋涂了所述预湿用组合物的所述一面旋涂包含具有第1杂质元素的扩散剂和溶剂的扩散材料，形成所述扩散剂的涂膜；和第1杂质扩散层形成工序，对形成了所述涂膜的所述半导体制造用基板进行热处理，形成使所述扩散剂所具有的杂质元素扩散后的第1杂质扩散层。

附图说明

图1是表示通过本实施方式的太阳能电池的制造方法制造的太阳能电池基板的一例的示意剖面图。

图2是表示本实施方式的太阳能电池的制造方法的流程图。

图3是表示本实施方式的太阳能电池的制造方法的工序图。

图4是表示本实施方式的太阳能电池的制造方法的局部放大图。

图5是表示本实施方式的太阳能电池的制造方法的工序图。

图6是对第1涂布工序和第2涂布工序的优选条件进行说明的说明图。

图7是实施本实施方式的太阳能电池的制造方法的基板处理装置的说明图。

图8是表示基板处理装置的电气构成的框图。

图9是表示涂布装置的主要部分构成的图。

图10是表示喷嘴部的主要部分构成的图。

图11是表示利用涂布装置涂布扩散材料的工序的流程图。

图12是说明涂布装置中的涂布工序的说明图。

图13是表示基板处理装置的变形例的图。

具体实施方式

以下参照附图对使用本发明的一个方式所涉及的预湿用组合物的太阳能电池的制造方法进行说明。需要说明的是，在以下的全部附图中，为了易于观察附图，对各构成要素的尺寸、比率等进行了适当改变。

本实施方式的太阳能电池基板1000具备：n型硅层(nSi层)1001、p⁺型硅层(p⁺Si层)1002、氧化膜1003、和n⁺型硅层(n⁺Si层)1004。

nSi层1001为n型半导体的层，例如通过使元素周期表中属于15族的杂质元素向单晶硅中扩散而得到。作为15族的元素，可举出：磷(P)、砷(As)、锑(Sb)。本实施方式中，以含有P作为杂质元素的情况进行说明。

p⁺Si层1002为p型半导体的层，例如通过使元素周期表中属于13族的杂质元素向单晶硅中扩散而得到。作为13族的元素，可举出：硼(B)、镓(Ga)。向p⁺Si层1002中扩散的杂质元素相当于本发明中的“第1杂质元素”。本实施方式中，以含有B作为杂质元素的情况进行说明。

氧化膜1003是p⁺Si层1002中含有的杂质元素、单晶硅的基板中含有的硅、氧相键合而产生的氧化膜。本实施方式中，对以硼硅酸盐玻璃(borosilicate glass)作为形成材料的膜的情况进行说明。

n⁺Si层1004为n型半导体的层，例如通过使元素周期表中属于15族的杂质元素向单晶硅中扩散而得到。另外，n⁺Si层1004中，杂质元素的浓度高于nSi层1001。向n⁺Si层1004中扩散的杂质元素相当于本发明中的“第2杂质元素”。作为15族的元素，可举出与nSi层1001中使用的杂质元素相同的元素。本实施方式中，以含有P作为杂质元素的情况进行说明。

关于该图所示的太阳能电池基板1000，在除去氧化膜1003后，对其表面实施钝化处理，再在上面和下面赋予电极，由此以整体构成太阳能电池。

图2是表示本实施方式的太阳能电池的制造方法的流程图。如该图所示，本实施方式的太阳能电池的制造方法包括：基板表面的凹凸的形成(凹凸形成工序、步骤S11)、基板表面的预湿(第1涂膜形成工序、步骤S121、步骤S12)、扩散剂的涂布(第2涂膜形成工序、步骤S122、步骤S12)、p⁺层的形成(第1杂质扩散层形成工序、步骤S13)、n⁺层的形成(第2杂质扩散层形成工序、步骤S14)各步骤。

步骤S121和步骤S122是形成扩散剂的涂膜的工序(步骤S12)的一部分。

图3～5是表示本实施方式的太阳能电池的制造方法的工序图，图3、5是工序图，图4是图3(c)(d)的局部放大图。

以下参照图2～5对太阳能电池的制造方法进行说明。

(凹凸形成工序)

如图3(a)所示，本实施方式的太阳能电池的制造方法中使用的基板W具有对俯视为圆形的晶片WA切去圆弧的一部分而成的角部呈圆形的近似矩形。这样的基板W的加工可以为太阳能电池的制造工序的一部分，也可以使用预先加工为近似矩形的基板W来实施太阳能电池的制造工序。

晶片WA例如使用将利用CZ法(切克劳斯基法)、FZ法(悬浮区熔法)等制造的单晶硅等的圆柱型锭沿与圆柱的轴方向正交的方向薄薄地切割而得到的晶片。另外，预先在晶片WA整体中扩散15族的杂质元素以使晶片WA成为n型半导体。

通常，关于太阳能电池，将多片由太阳能电池基板制造的太阳能电池单元连接而制作太阳能电池模块，再将多片太阳能电池模块连接而得到铺满的阵列结构。太阳能电池模块一般为矩形，因此晶片WA被加工为角部为圆形的近似矩形的基板W，可实现模块内的设置效率的提高。所得到的基板W中，从基板W的中央部WC到基板W的外周的距离并不固定，具有从最短的距离L1到最長的距离L2的差异。

本实施方式的太阳能电池的制造方法中，首先，如图3(b)所示，用碱溶液AS对基板W的一面Wa的整个面进行蚀刻处理，形成表面凹凸(图2的步骤S11)。将由单晶硅构成的基板W的一面Wa蚀刻，在一面Wa的整个面形成凹凸形状。蚀刻进行至凹凸形状的高度例如达到0.3μm～20μm左右。

将上述的凹凸形状设为受光面的太阳能电池，例如与像半导体元件的形成中使用的晶片那样使用表面经过镜面处理的面作为受光面的太阳能电池相比，更容易使光在凹凸形状的表面边进行反射或折射边导入基板内。因此，太阳光的利用效率高，可得到能够高效发电的太阳能电池。

(第1涂布工序)

接着，如图3(c)所示，从喷嘴26向基板W的一面Wa供给预湿用组合物210并进行旋涂，由此在一面Wa的整个面形成预湿用组合物210的膜(图2的步骤S121)。后述详细的涂布条件。

本实施方式中，将如此地在基板W的表面形成预湿用组合物的膜的方式称为“预湿”。

本发明的预湿用组合物为太阳能电池的制造方法中使用的预湿用组合物，所述预湿用组合物含有质子性的极性溶剂和水，其中，所述太阳能电池的制造方法包括：第1涂布工序，在半导体制造用基板的一面旋涂预湿用组合物；第2涂布工序，在旋涂了所述预湿用组合物的所述一面旋涂包含具有第1杂质元素的扩散剂和溶剂的扩散材料，形成所述扩散剂的涂膜；和第1杂质层形成工序，对形成了所述涂膜的所述半导体制造用基板进行热处理，形成使所述扩散剂所具有的杂质元素扩散后的第1杂质层。需要说明的是，本发明的预湿用组合物含有的质子性的极性溶剂不包括水。

质子性的极性溶剂优选为有机溶剂，例如可举出：

甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等一元醇；

3-甲氧基丙酸甲酯、和3-乙氧基丙酸乙酯等羧酸烷基酯；

乙二醇、二乙二醇、和丙二醇等多元醇；

乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、3-甲氧基-1-丁醇、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、和丙二醇单甲基醚乙酸酯等多元醇衍生物。

这些质子性的极性溶剂可以单独使用，也可以组合使用。

本发明的预湿用组合物含有的质子性的极性溶剂优选为沸点30℃以上且200℃以下的溶剂。另外，所使用的水优选为离子交换水(Deionized Water：去离子水、DIW)。

本发明的预湿用组合物含有的质子性的极性溶剂优选为选自下述成分(a)～(c)中的至少一种。

(a)下述式(I)所示的化合物、

(b)下述式(II)所示的化合物、

(c)碳原子数1～4的烷基醇

【化1】

R⁰-O-(C₂H₄-O)_n-H…(I)

【化2】

R⁰-O-(C₃H₆-O)_n-H…(II)

[式中，R⁰表示碳原子数1～4的直链状或支链状的烷基，n为1或2的整数。]。

作为上述式(I)所示的化合物，可以例示例如：

乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇单异丁基醚、乙二醇单叔丁基醚、

二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丙基醚、二乙二醇单异丙基醚、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇单异丁基醚、和二乙二醇单叔丁基醚。

作为上述式(II)所示的化合物，可以例示例如：

丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单异丙基醚、丙二醇单丁基醚、丙二醇单异丁基醚、丙二醇单叔丁基醚、

三亚甲基二醇单甲基醚、三亚甲基二醇单乙基醚、三亚甲基二醇单丙基醚、三亚甲基二醇单异丙基醚、三亚甲基二醇单丁基醚、三亚甲基二醇单异丁基醚、三亚甲基二醇单叔丁基醚、

二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单异丙基醚、二丙二醇单丁基醚、二丙二醇单异丁基醚、和二丙二醇单叔丁基醚。

作为碳原子数1～4的烷基醇，可以例示例如：甲醇、乙醇、丙醇、和丁醇。

本发明的预湿用组合物含有的质子性的极性溶剂为选自上述成分(a)～(c)中的至少一种时，与水的调整变得更为容易，因此更优选，其中，进一步优选为乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚。

使用本发明的预湿用组合物的太阳能电池制造方法中使用的扩散材料含有的溶剂优选为有机溶剂，更优选为质子性的极性溶剂。通过使扩散材料含有的溶剂与预湿用组合物含有的溶剂使用性质上类似的物质，由此如后所详述那样，可以更容易地使扩散材料润湿扩展。

扩散材料含有的溶剂、与预湿用组合物含有的溶剂可以为相同的溶剂，也可以为不同溶剂的组合。作为该组合，可举出例如：上述式(I)所示的化合物与上述式(II)所示的化合物的组合、上述式(II)所示的化合物与碳原子数1～4的烷基醇的组合。

本发明的预湿用组合物中，质子性的极性溶剂与水的质量比优选处于质子性极性溶剂/水＝90/10～30/70的范围，更优选质子性的极性溶剂与水的质量比处于质子性极性溶剂/水＝90/10～40/60的范围。以这样的范围调整质子性的极性溶剂与水的质量比后的预湿用组合物能够大幅抑制扩散剂的使用量，即使是较少的扩散材料的使用量，也不产生漏涂、条纹，能够在基板上良好地形成扩散材料的涂布面。

本实施方式中，以使用PGME:DIW＝1:1混合溶剂作为预湿用组合物210的情况进行说明。

(第2涂布工序)

接着，如图3(d)所示，从喷嘴23向基板W的一面Wa供给包含扩散剂的扩散材料200，并进行旋涂，由此在一面Wa的整个面形成扩散剂的涂膜(图2的步骤S122)。后述详细的涂布条件。

扩散材料200为具有包含杂质元素的扩散剂和溶剂的液状物。作为杂质元素，可举出上述的13族元素或15族元素。另外，作为其他杂质元素，可举出锌、铜等。

作为扩散材料200中含有的扩散剂，可以使用：包含杂质元素的氧化物、卤化物、硝酸盐、硫酸盐等无机塩、乙酸等有机酸的盐、含有杂质元素的有机化合物。

作为扩散剂，具体而言，可举出：

B₂O₃、(RO)₃B、RB(OH)₂、R₂B(OH)等硼化合物；

(RO)₃Ga、RGa(OH)、RGa(OH)₂、R₂Ga〔OC(CH₃)＝CH-CO-(CH₃)〕等镓化合物；

P₂O₅、NH₄H₂·PO₄、(RO)₃P、(RO)₂P(OH)、(RO)₃PO、(RO)₂P₂O₃(OH)₃、(RO)P(OH)₂等磷化合物；

H₃AsO₃、H₂AsO₄、(RO)₃As、(RO)₅As、(RO)₂As(OH)、R₃AsO、RAs＝AsR等砷化合物；

H₃SbO₄、(RO)₃Sb、SbX₃、SbOX、Sb₄O₅X等锑化合物；

Zn(OR)₂、ZnX₂、Zn(NO₂)₂等锌化合物。上述式中，R表示卤原子、烷基、烯基或芳基，X表示卤原子。这些化合物中，可以优选使用氧化硼(B₂O₃)、氧化磷(P₂O₅)等。

本实施方式中，以使用氧化硼作为扩散剂的情况进行说明。

作为扩散材料200中含有的溶剂，可以使用上述的预湿所使用的预湿用组合物210中例示的溶剂。扩散材料200中含有的溶剂与预湿中使用的预湿用组合物210优选使用相同的溶剂。本实施方式中，以使用PGME:DIW＝1:1混合溶剂作为扩散材料200中含有的溶剂的情况进行说明。

另外，为了与扩散同时地向基板W上形成绝缘膜、平坦化膜、或保护膜，扩散材料200可以含有以R¹ _nSi(OR²)_4-n所示的烷氧基硅烷中的至少一种作为起始原料的水解-缩聚物。需要说明的是，式中R¹为氢原子、或1价的有机基团，R²为1价的有机基团，n表示1～3的整数。

在此，作为上述烷氧基硅烷所具有的1价的有机基团，可举出例如：烷基、芳基、烯丙基、缩水甘油基。其中，优选烷基和芳基。

烷基的碳原子数优选1～5，可举出例如：甲基、乙基、丙基、丁基等。另外，烷基可以为直链状，也可以为支链状，氢可以被氟取代。作为芳基，优选碳原子数6～20的基团，可举出例如：苯基、萘基等。

R¹ _nSi(OR²)_4-n所示的烷氧基硅烷中，关于n＝1～3物质，可以分别例示以下的化合物。

(i)n＝1时，为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三丙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、和丙基三乙氧基硅烷等烷基三烷氧基硅烷；

苯基三甲氧基硅烷、和苯基三乙氧基硅烷等苯基三烷氧基硅烷；等

(ii)n＝2时，为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二丙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二乙基二丙氧基硅烷、二丙基二甲氧基硅烷、和二丙基二乙氧基硅烷等二烷基二烷氧基硅烷；

二苯基甲氧基硅烷、和二苯基乙氧基硅烷等二苯基二烷氧基硅烷；等

(iii)n＝3时，三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三甲基丙氧基硅烷、三乙基甲氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、三乙基丙氧基硅烷、三丙基甲氧基硅烷、和三丙基乙氧基硅烷等三烷基烷氧基硅烷；

三苯基甲氧基硅烷、三苯基乙氧基硅烷等三苯基烷氧基硅烷；等。

其中，可以优选使用甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、和甲基三丙氧基硅烷等甲基三烷氧基硅烷。

扩散材料200的粘度优选为0.7mPa·s以上且50mPa·s以下(0.7cP以上且50cP以下)。若粘度为0.7mPa·s以上且50mPa·s以下，则不易产生涂膜的涂布不均匀，并且容易得到充分的膜厚的涂膜。另外，能够在抑制旋涂时的基板旋转速度的条件下在一面Wa涂布扩展扩散材料200，扩散材料200的飞沫不易附着到基板W的另一面。

通过旋涂这样的扩散材料200，并持续旋转基板W，由此扩散材料200中含有的溶剂挥发，在一面Wa的整个面形成扩散剂的涂膜。干燥后得到的扩散剂的涂膜的膜厚优选为以上且以下。

在此，使用图4对图3(c)(d)所示的预湿、和扩散剂的涂膜形成进一步进行说明。图4(a)是与图3(c)对应的局部放大图，图4(b)是与图3(d)对应的局部放大图。

首先，如图4(a)所示，在一面Wa旋涂预湿用组合物210时，预湿用组合物210边积存在形成于一面Wa的凹凸形状T的槽部分DR，边润湿扩展到基板W的端部。即，形成有凹凸形状T的一面Wa与为镜面的情况相比更易于保持预湿用组合物210，易于维持一面Wa的整个面被膜状的预湿用组合物210润湿的状态。

接着，如图4(b)所示，在一面Wa供给扩散材料200并进行旋涂。图中，用白色箭头表示出扩散材料200润湿扩展的样子。

一般而言，希望在表面形成有凹凸形状的基板的表面旋涂液状物的情况下，在基板表面移动的液状物被凹凸形状阻碍移动。因此，与将液状物旋涂于表面为镜面的基板的情况相比，液状物不易润湿扩展。

但是，本实施方式中，通过预湿而在一面Wa形成预湿用组合物210的膜，且预湿用组合物210积存在槽部分DR，由此缓和了表面凹凸。因此，在旋涂扩散材料200时，与未预湿的情况相比能够更容易且时间更短地润湿扩展扩散材料200。

另外，扩散材料200边与形成在一面Wa的预湿用组合物210的膜相容，边在旋涂中的离心力下扩展到基板W的端部。图中，用黑箭头表示出扩散材料200溶解于预湿用组合物210的样子。

本实施方式的太阳能电池的制造方法中，通过在一面Wa形成凹凸形状T，从而在槽部分DR中良好地保持预湿用组合物210，因此，易于边将扩散材料200溶解于预湿用组合物210，边使其扩展到基板W的端部。预湿用组合物210的膜形成于一面Wa的整个面，因此通过上述效果，能够在一面Wa的整个面涂布扩展扩散材料200，并在一面Wa的整个面容易地形成扩散剂的涂膜。

另外，即使扩散材料200的供给量为少量，所使用的扩散剂为少量，也可以有效地在一面Wa的整个面润湿扩展扩散材料200，在一面Wa的整个面容易地形成扩散剂的涂膜。

另外，如上所述，扩散材料200边与预湿用组合物210的膜相溶边进行润湿扩展，因此在本实施方式的制造方法中，可边将扩散材料200与供给到一面Wa上时的粘度相比更低粘度化，边进行涂布。例如，在起初就准备低粘度的扩散材料并进行旋涂时，扩散材料会绕到基板的另一面侧，从而污染另一面的可能性高。但是，像本实施方式的制造方法那样，边将供给的扩散材料200低粘度化边进行旋涂时，污染另一面的可能性小，能够省去洗涤另一面的工序。

(第1杂质扩散层形成工序)

接着，如图3(e)所示，对形成了扩散剂的涂膜的基板W进行热处理，使杂质元素向基板W扩散，从而在基板的表面形成杂质扩散层(图2的步骤S13)。

即，扩散剂通过热处理进行分解，所生成的杂质元素从单晶硅制的基板W的表面热扩散到内部，由此在基板W的表面形成杂质扩散层。本实施方式中，使用氧化硼作为扩散剂，因此形成为p⁺型的层的p⁺Si层1002作为杂质扩散层。图中，基板W中，形成p⁺Si层1002后的其余部分以nSi层1001示出。

另外，基板表面中，扩散剂中含有的硼、基板W中含有的硅和空气中的氧发生反应，形成以硼硅酸盐玻璃为形成材料的氧化膜1003。

(第2杂质扩散层形成工序)

接着，如图5所示，使第2杂质元素向基板的另一面扩散，形成杂质扩散层(图2的步骤S14)。

例如，如该图所示，将形成有p⁺Si层1002和氧化膜1003的基板配置到腔室C内，在腔室C内导入含有15族元素的气体后对腔室C内进行加热，由此形成杂质扩散层。本实施方式中，使用POCl₃作为含有15族元素的气体，从而形成作为n⁺型的层的n⁺Si层1004作为杂质扩散层。

另外，也可以与p⁺Si层1002的形成同样地，在基板的另一面形成上述的含有15族元素的扩散剂的涂膜后，进行热处理。

本实施方式中，以这种方式制造太阳能电池的制造中使用的太阳能电池基板1000。

在之后的工序中，对对应于上述一面的太阳能电池基板1000的表面赋予防反射膜、对对应于上述另一面的太阳能电池基板1000的表面赋予反射膜等适当构成后，在两表面配置电极，从而制造太阳能电池。

图6(a)是表示第1涂布工序和第2涂布工序的旋涂条件的图表。图6(a)的横轴表示旋涂中基板W的旋转时间(单位：秒)，纵轴表示旋涂中基板W的旋转速度(单位：rpm、转每分钟)。

如图6(a)所示，第1涂布工序中，使停止状态的基板在时间T1为止时以旋转速度R1旋转。在到达规定的旋转速度R1时，在基板W的一面Wa滴下预湿用组合物210，从时间T1到时间T2维持旋转速度R1进行旋涂。

然后，第2涂布工序中，在将基板W的旋转速度保持为R1的状态下，在一面Wa滴下扩散材料200，从时间T2到时间T3维持旋转速度R1进行旋涂。

接着，在从时间T3到时间T4之间，将基板W的旋转速度从R1加速至R2，从时间T4到时间T5维持旋转速度R2进行旋涂。

接着，在从时间T5到时间T6之间，将基板W的旋转速度从R2减速到0rpm，结束第2涂布工序。

关于基板旋转时间，从开始到T1，可以在考虑生产节拍时间的情况下适当设定。例如为0.2秒以上且1秒以下。

T1～T2间例如为0.5秒以上且10秒以下。本实施方式的制造方法中，T1～T2间为5秒。

T2～T3间例如为0.5秒以上且2秒以下。本实施方式的制造方法中，T2～T3间为1秒。

T3～T4间例如为0.2秒以上且1秒以下。

T4～T5间例如为3秒以上且10秒以下。本实施方式的制造方法中，T4～T5间为5秒。

T5～T6间例如为0.2秒以上且1秒以下。

另外，关于基板旋转速度，R1为800rpm以上且3000rpm以下，R2为1000rpm以上且5000rpm以下。R1为第1涂布工序中的最大基板转速，R2为第2涂布工序中的最大基板转速。本实施方式的制造方法中，R1为800pm、R2为3000rpm。

图6(a)所示的旋涂条件中，从第1涂布工序的开始直至第2涂布工序的结束，不停止基板W的旋转地连续进行第1涂布工序和第2涂布工序的旋涂。若在第1涂布工序与第2涂布工序之间停止基板W的旋转，则如图6(b)所示，第1涂布工序中旋涂的预湿用组合物210由于自重而绕到基板W的另一面，从而污染另一面。但是，若在第1涂布工序与第2涂布工序之间持续地旋转基板W，则可一直对预湿用组合物210施加离心力，因此预湿用组合物210不会绕到另一面，而是向周围飞散，因此能够抑制另一面的污染。

另外，若从第1涂布工序的开始直至第2涂布工序的结束不停止基板W的旋转而连续地进行，则也能够解决其他课题。

关于本实施方式的制造方法中使用的基板，如图3(a)所示，从基板W的中央部WC到基板W的外周的距离不固定。这样一来，若使从中央部WC到基板W的外周的距离不固定的基板进行旋转，则基板W的端部、特别是通过基板切割而形成的直线部分边与周边的空气发生碰撞，边进行旋转，因此搅动周边的空气，从而易于形成空气的流动。以下，将这样的现象称为“风切(風切り)”。

空气由于风切而剧烈运动时，由于旋涂而向周围飞散的扩散材料200、预湿用组合物210的飞沫有时会乘着空气的流动而到达基板W的另一面从而污染另一面。由于会不可避免地发生产生于基板W的形状的风切，因此本实施方式的制造方法中，需要设为在旋涂时尽量降低风切影响的运转条件。

从该观点出发，基板旋转时间的总时间短时，可在风切没怎么搅动空气时结束旋涂，因此优选。另外，若使基板旋转速度的变化少，则不易打乱风切所致的空气的流动，因此优选。

如上所述，通过在第1涂布工序与第2涂布工序之间不停止基板W的旋转，由此能够在从第1涂布工序的开始到第2涂布工序的结束之间减少基板旋转速度的变化。

另外，通过将基板旋转时间以上述的时间范围进行设定，由此能够将生产节拍时间抑制到15秒～18秒左右，能够抑制风切所致的基板W的另一面的污染。

此外，第2涂布工序中，优选控制T4～T5间的时间、形成半干燥状态的扩散剂的涂膜。在此，扩散剂的涂膜为“半干燥状态”是指如下的状态：虽然失去了作为扩散材料200的流动性，但在将涂膜在常温下放置时能够目视确认到会进行自然干燥的样子的程度残留有溶剂。例如，在旋转速度R2下持续旋转60秒来形成涂膜时，成为充分干燥的涂膜，而不是半干燥状态的涂膜。

通过在涂膜达到半干燥状态时停止基板旋转、结束第2涂布工序，由此与使涂膜完全干燥后再停止基板旋转的情况相比，能够缩短旋涂的节拍时间。另外，由于基板旋转时间变短，因此不易对涂膜产生风切所致的不良影响。

另外，如该图所示，第2涂布工序中，将扩散材料200供给到一面后，优选从第1涂布工序的基板转速增加到第2涂布工序的基板转速。由此，不易产生扩散材料200的涂布不均匀。

本实施方式的制造方法中，在基板W的一面Wa形成扩散剂的涂膜之前进行预湿，因此对含有扩散剂的扩散材料200进行旋涂时，扩散材料200在一面Wa良好地进行润湿扩展。因此，所形成的扩散剂的涂膜成为没有孔、漏涂等缺陷的良好的涂膜。本实施方式的太阳能电池的制造方法中，在用预湿用组合物210进行预湿后旋涂扩散材料200，因此不易产生扩散剂的涂膜的形成不良，从而能够制造出高品质的太阳能电池。

本实施方式的太阳能电池的制造方法为以上的内容。

以下，对能够实施本实施方式的太阳能电池的制造方法的装置构成的一例进行说明。

图7(a)是实施本实施方式的太阳能电池的制造方法的基板处理装置的俯视图，图7(b)是图7(a)的A-A线方向观察的剖面图。图8是表示基板处理装置100的电气构成的框图。

以下在说明基板处理装置100的构成时，为了表述上的简单，使用XYZ坐标系来说明图中的方向。将基板处理装置100的长度方向、即基板的搬送方向表示为X方向。将俯视时与X方向(基板搬送方向)正交的方向表示为Y方向。将与包含X方向轴和Y方向轴的平面垂直的方向表示为Z方向。需要说明的是，对于X方向、Y方向和Z方向的各自而言，图中的箭头的方向为+方向、与箭头的方向相反的方向为-方向。

如图7(a)、(b)所示，基板处理装置100具备：用于搬入作为被处理物的基板W的搬入部1、设置于该搬入部1的下游侧(+X方向)的涂布装置10、设置于该涂布装置10的下游侧(+X方向)的干燥装置3、这些将基板W从搬入部1搬送至干燥装置3的第1搬送装置6、和在干燥装置3的部分中搬送基板W的第2搬送装置7。

如图8所示，基板处理装置100具备：分别控制搬入部1、涂布装置10、干燥装置3、第1搬送装置6、和第2搬送装置7的驱动的控制部9。

干燥装置3由向着下游侧(+X方向)依次配置的3台热板3a、3b、3c构成。各热板3a、3b、3c沿与基板的搬送方向正交的方向(Y方向)被分割为3部分，在各热板3a、3b、3c间形成有间隙51。

上述第2搬送装置7包括：通过间隙51而能够在热板3a、3b、3c的背面侧与表面之间进退的薄板状的基板支承构件52、沿X方向引导该基板支承构件52的引导棒53、沿着该引导棒53使基板支承构件52沿X方向移动的柱体(シリンダ)单元54。干燥装置3与控制部9电连接，各热板3a、3b、3c的驱动由控制部9进行控制。

涂布装置10包括：保持基板W的卡盘部20、对保持于卡盘部20的基板W滴下扩散材料的喷嘴部21、收容旋转中的卡盘部20的杯部(飞散防止用杯)22。本实施方式所涉及的涂布装置10为所谓的旋涂机。涂布装置10与控制部9电连接，卡盘部20的动作由控制部9进行控制。

第1搬送装置6包括：沿基板处理装置100的一端(-Y方向)侧设置的轨道60、沿该轨道60移动的多个移动体61、从该各移动体61向上方(+Z方向)自由升降且支承基板W的多个基板支承构件62。基板支承构件62设置有用于支承基板W的多个支承爪63。第1搬送装置6与控制部9电连接，移动体61和基板支承构件62的驱动由控制部9进行控制。

第1搬送装置6能够独立驱动多个移动体61。这些移动体61设置于沿轨道60移动时互不干渉的位置。由此，对于第1搬送装置6而言，例如可以在设置于一个移动体61的基板支承构件62将涂布扩散材料200后的基板W从涂布装置10内搬出而搬入干燥装置3内的时刻，同时使设置于另一移动体61的基板支承构件62从搬入部1将另一基板W搬入涂布装置10内。由此，对于基板处理装置100而言，缩短了扩散材料200对基板W的涂布工序及干燥工序所需的生产节拍。

第2搬送装置7与控制部9电连接，柱体单元54的驱动由控制部9进行控制。第2搬送装置7通过进行利用柱体单元54的Z方向的伸长动作，使基板支承构件52的上端从间隙51突出，由此抬起热板3a上的基板W，在该状态下沿引导棒53使柱体单元54和基板支承构件52同时向下游侧移动，接着压缩柱体单元54，使基板支承构件52的上端从热板3a的上面下降，由此将基板W转移到下游侧的热板3b。通过重复这样的动作，依次将基板W转移到下游侧的热板3c。

图9是表示涂布装置10的主要部分构成的图，图9(a)表示侧剖面图，图9(b)表示俯视图。需要说明的是，图9中图示出在涂布装置10内设置有基板W的状态。

卡盘部20如图9(a)所示，能够在吸附保持基板W的状态下进行旋转，能够相对于杯部22进行升降。具体而言，卡盘部20能够在从载置基板W的载置位置(基板载置位置)到在杯部22内中进行旋转动作的旋转位置(旋转位置)之间进行升降。

杯部22用于防止滴下到基板W的扩散材料向周围飞散，具有洗涤基板W的背面侧的背面清洗喷嘴(清洗喷嘴)22a。背面清洗喷嘴22a连接有未图示的清洗液供给源。该清洗液供给源通过加压从背面清洗喷嘴22a喷射清洗液。

如图9(b)所示，本实施方式所涉及的卡盘部20在俯视的状态下为圆形。另一方面，卡盘部20所保持的基板W用于太阳能电池，因此其平面形状为方型、且四角倒角的形状。

卡盘部20具有基板W的短边的长度的40～70％的直径。本实施方式中，卡盘部20的直径例如为基板W的短边的长度的约2/3。这样一来，卡盘部20具有基板W的短边的长度的40～70％的直径，因此，即使是如上所述四角被倒角、而在旋转时有可能产生摆动(バタツキ)的基板W，卡盘部20也能够良好地进行保持。另外，即使在采用厚度薄的基板作为基板W的情况下，卡盘部20也能够可靠地进行保持。

接着，对卡盘部20和背面清洗喷嘴22a的配置关系进行说明。背面清洗喷嘴22a，如图9(b)所示，在俯视状态下配置于卡盘部20的外缘与基板W的外缘的大致中央。根据该构成，能够向利用卡盘部20旋转的基板W的背面的相对于卡盘部20的外缘呈大致同心圆状的位置供给清洗液。

涂布装置10能够在向基板W的表面滴下扩散材料的时刻的同时，进行从背面清洗喷嘴22a向基板W的背面喷射作为清洗液的醇的、所谓背面冲洗处理。作为该清洗液的醇，可举出：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、和3-甲氧基-1-丁醇等碳原子数1～5的醇。

具体而言，本实施方式中，背面清洗喷嘴22a距保持于卡盘部20的基板W的短边的外缘端的距离D为10mm以内。由此，从背面清洗喷嘴22a供给到基板W的背面的清洗液可良好地扩展到基板W的外缘端，且可防止扩散材料绕到基板W的背面，由此无需在涂布扩散材料后另外进行背面冲洗处理，从而缩短了涂布工序的生产节拍。

图10是示出喷嘴部21的主要部分构成的图。

喷嘴部21，如图10所示，具有：形成有滴下扩散材料200的开口部23a的第1喷嘴23、形成有滴下预湿用组合物210的开口部26a的第2喷嘴26、收容第1喷嘴23和第2喷嘴26的收容部24。

收容部24，如图10所示，具有：与第1喷嘴23和第2喷嘴26一体地设置的盖部24a、与该盖部24a一同形成收容第1喷嘴23和第2喷嘴26的一部分(前端部分)的密闭空间的主体部24b。这样一来，收容部24以密闭状态收容第1喷嘴23和第2喷嘴26的前端部，由此能够防止开口部23a、26a干燥。需要说明的是，盖部24a与第1喷嘴23和第2喷嘴26一起进行移动，主体部24b不会从喷嘴部21的待机位置进行移动。

本实施方式中，第1喷嘴23和第2喷嘴26由盖部(保持构件)24a一体地保持。第1喷嘴23向着铅直方向(Z轴方向)配置开口部23a。即，第1喷嘴23以使从开口部23a滴下的扩散材料的液滴的滴下方向为沿铅直方向的状态的方式保持于盖部24a。

另一方面，以通过开口部26a的中心的轴线相对于铅直方向(Z轴方向)倾斜的状态的方式配置第2喷嘴26。即，第2喷嘴26以从开口部26a滴下的预湿用组合物的液滴的滴下方向相对于铅直方向倾斜的状态的方式保持于盖部24a。

保持于盖部24a的第1喷嘴23能够相对于基板W从铅直方向的上方滴下扩散材料。另一方面，在第1喷嘴23配置于能够向基板W的中央部滴下扩散材料的位置时，第2喷嘴26以能够从相对于基板W的中央部WC的斜上方向基板W的中央部滴下预湿用组合物的方式保持于盖部24a。即，本实施方式中，盖部24a构成以使预湿用组合物的液滴滴下到基板W的中央部的方式限制液滴的滴落位置的限制单元。

需要说明的是，第2喷嘴26相对于盖部24a的安装角度、即第2喷嘴26的轴线相对于铅直方向的倾斜角度可根据基板W、开口部23a和与开口部26a的位置关系、各喷嘴23、26的尺寸等适当设定，例如优选设定为30～45度，更优选设定为45°。需要说明的是，第2喷嘴26不一定需要设定为使整体倾斜的状态，也可以采用仅使前端部以上述角度倾斜的构成。由此，能够抑制第2喷嘴26的设置空间，能够实现喷嘴部21的小型化。

喷嘴部21具有使盖部24a移动的移动机构(移动部)25，第1喷嘴23和第2喷嘴26通过该移动机构25能够相对于卡盘部20一体地进行移动(能够进行进退)。由此，第1喷嘴23和第2喷嘴26能够与基板W相对于卡盘部20的搬入方向(X方向)平行地进行进退。由此，能够减少第1喷嘴23和第2喷嘴26的移动距离，能够缩短涂布工序整体的生产节拍。

另外，第1喷嘴23的内部设置有使扩散材料200流过开口部23a的未图示的流通路，该流通路连接有未图示的扩散材料供给源。该扩散材料供给源例如具有未图示的泵，通过利用该泵将扩散材料向开口部23a挤出，由此使扩散材料200从开口部23a滴下。

另外，第2喷嘴26的内部设置有使预湿用组合物210向开口部23a流通的未图示的流通路，该流通路连接有未图示的预湿用组合物供给源。该预湿用组合物供给源例如具有未图示的泵，通过利用该泵将预湿用组合物向开口部26a挤出，由此使预湿用组合物210从开口部26a滴下。

接着，关于基板处理装置100的动作，主要对利用涂布装置10的扩散材料在基板W上的涂布工序进行说明。

图11是表示利用涂布装置10的扩散材料的涂布工序的流程图的图。

涂布装置10中的扩散材料的涂布工序包括：载置工序S1、喷嘴移动工序S2、喷嘴下降工序S3、预湿用组合物滴下工序S4、扩散材料滴下工序S5、喷嘴上升工序S6、和喷嘴退避工序S7。

通过涂布装置10进行的涂布工序对应于上述图2所示的步骤S12。

载置工序S1为对位于基板载置位置的卡盘部20载置基板W的工序。

喷嘴移动工序S2为向位于基板载置位置的卡盘部20的上方移动喷嘴部21的工序。

喷嘴下降工序S3为：将载置有基板W的卡盘部20从基板载置位置移动到在杯部22内进行旋转动作的旋转位置、并同时使喷嘴部21下降的工序。

预湿用组合物滴下工序S4为：从第2喷嘴26的开口部26a对移动到旋转位置的卡盘部20上的基板W滴下预湿用组合物210、并同时使卡盘部20进行旋转的工序。

扩散材料滴下工序S5为：从第1喷嘴23的开口部23a对滴下预湿用组合物210后的基板W滴下扩散材料200、并同时使卡盘部20旋转的工序。

喷嘴上升工序S6为通过使喷嘴部21上升而从卡盘部20退避的工序。

喷嘴退避工序S7为使喷嘴部21从杯部22内退避的工序。

以下参照图12对涂布工序进行说明。

首先，如图12(a)所示，基板处理装置100将搬入到搬入部1的基板W通过第1搬送装置6向涂布装置10递送(载置工序S1)。此时，卡盘部20上升至载置由基板支承构件62搬送来的基板W的载置位置。另外，基板处理装置100为了准备下一涂布工序而预先将另一基板W搬入到搬入部1内。

本实施方式中，例如在将基板W载置到卡盘部20的时刻的同时使喷嘴部21与基板W相对(喷嘴移动工序S2)。具体而言，喷嘴部21移动到使第1喷嘴23的开口部23a与基板W的中央部WC相对的位置。这样一来，喷嘴部21在基板W被载置到卡盘部20的时刻的同时与基板W相对，因此喷嘴部21没有移动至卡盘部20时的等待时间，从而可实现生产节拍的缩短。

如图12(b)所示，控制部9(参照图8)以如下方式进行控制：在基板W被载置时以吸附保持该基板W的方式驱动卡盘部20，使喷嘴部21与卡盘部20同时下降(喷嘴下降工序S3)。这样一来，喷嘴部21通过与卡盘部20同时下降，而将开口部23a、26a与基板W的距离保持为规定值，从而能够在后述的滴下工序时使各材料良好地滴下至基板W。

如图12(c)所示，控制部9(参照图8)以如下方式进行控制：在保持于卡盘部20的基板W到达在杯部22内进行旋转的旋转位置时，使卡盘部20旋转。控制部9在使卡盘部20旋转的同时，从第2喷嘴26的开口部26a向基板W滴下预湿用组合物210(预湿用组合物滴下工序S4)。本实施方式中，第2喷嘴26以能够从相对于基板W的中央部WC的斜上方将预湿用组合物210向基板W的中央部WC滴下的方式保持于盖部24a。因此，第2喷嘴26能够使从开口部26a滴下的液滴滴落到基板W的中央部WC。

控制部9(参照图8)在从第2喷嘴26向基板W上滴下规定量(例如2.0ml)的预湿用组合物210后，使卡盘部20旋转规定时间。本实施方式中，预湿用组合物滴下工序S4中，例如，使卡盘部20以800rpm的转速旋转3秒。由此，滴下到基板W的中央部WC的预湿用组合物210润湿扩展到基板W的整个面。

接着，控制部9(参照图8)，如图12(d)所示，使保持于卡盘部20的基板在杯部22内进行旋转，同时从第1喷嘴23的开口部23a将扩散材料200滴下到基板W(扩散材料滴下工序S5)。本实施方式中，第1喷嘴23以能够从相对于基板W的中央部WC的铅直方向的上方将扩散材料200滴下到基板W的中央部WC的方式保持于盖部24a。因此，第1喷嘴23能够使从开口部23a滴下的液滴可靠地滴落到基板W的中央部WC。

控制部9(参照图8)在从第1喷嘴23将规定量的扩散材料200滴下到基板W上的同时，使卡盘部20旋转规定时间。本实施方式中，例如，使卡盘部20以800rpm的转速旋转0.5～1.0秒。由此，能够使扩散材料200扩展到不会溢出基板W的表面的范围。

控制部9(参照图8)以如下方式进行控制：在从第1喷嘴23将规定量的扩散材料200滴下到基板W上后，如图12(e)所示，使喷嘴部21上升(喷嘴上升工序S6)。控制部9在使喷嘴部21上升的同时，使卡盘部20旋转规定时间。本实施方式中，例如，使卡盘部20以2000rpm的转速仅旋转5秒以内。

由此，滴下到基板W的中央部WC的扩散材料200润湿扩展到基板W的整个面。由此，能够从基板W的表面甩下扩散材料200。

本实施方式中，将滴下扩散材料200的第1喷嘴23相对于基板W的中央部WC配置于垂直方向上方，因此与像第2喷嘴26那样以倾斜的状态配置的情况相比，能够精度良好地将扩散材料200滴下到基板W的中央部WC。因此，即使仅滴下少量(例如1.5ml左右)的扩散材料200，也能够使扩散材料200润湿扩展到基板W的整个面。另外，本实施方式中，通过在基板W的整个面涂布预湿用组合物210，由此增大了润湿性，因此扩散材料200在短时间内润湿扩展到基板W的整个面。因此，根据本实施方式，能够以短生产节拍精度良好地进行扩散材料200在基板W上的涂布。

控制部9以如下方式进行控制：在使喷嘴部21上升规定的高度后，如图12(f)所示，使喷嘴部21从与卡盘部20相对的位置退避到待机位置(喷嘴退避工序S7)。喷嘴部21从卡盘部20上退避时，卡盘部20以2000rpm的转速进行旋转驱动。需要说明的是，第1喷嘴23和第2喷嘴26收容于在待机位置中盖部24a与主体部24b抵接而构成的收容部24内(参照图10)。

本实施方式中，卡盘部20例如优选从800rpm的转速在1.0秒以内加速到2000rpm的转速、并且在停止旋转动作时从2000rpm的转速在0.5秒以内减速到转速0rpm。由此，能够从整体上将扩散材料200在基板W上的涂布处理所需要的生产节拍抑制到15秒～18秒左右。

另外，能够使形成在基板W上的扩散剂的涂膜处于半干燥状态。

本实施方式的装置中，在卡盘部20进行旋转的同时进行从背面清洗喷嘴22a向基板W的背面喷射作为清洗液的醇的、背面冲洗处理。清洗液的喷射从开始旋转卡盘部20起的3秒以内开始。

根据本实施方式的装置，背面清洗喷嘴22a如参照图9所说明的那样配置于距离基板W的外缘端10mm以内，因此能够使供给到基板W的背面的清洗液良好地扩展至基板W的外缘端。因此，可防止扩散材料200绕到基板W的背面，从而无需在涂布工序之后另外进行背面冲洗处理。因此，能够大幅缩短涂布工序的生产节拍。

旋转动作结束后，卡盘部20通过上升而从杯部22内退避。接着，控制部9驱动第1搬送装置6的基板支承构件62，从卡盘部20接收基板W，并将其搬送到干燥装置3内。然后，使基板W上的扩散材料200进行干燥。

本实施方式中，将涂布扩散材料200后的基板W从卡盘部20搬出后，控制部9将另一基板W从搬入部1递送到涂布装置10。此时，控制部9使用第1搬送装置6的另一基板支承构件62将基板W载置到卡盘部20。然后，在将涂布扩散材料200后的基板W搬入到干燥装置3内的过程中，在涂布装置10内，同样地对基板W进行扩散材料200的涂布。

接着，控制部9将基板W搬入到干燥装置3内。干燥装置3中，对于一片基板W，使用热板3a、3b、3c在150℃下分别进行10秒干燥处理。基于这样的构成，基板处理装置100能够每10秒将基板W搬入到干燥装置3内，通过将从涂布装置10搬出的基板W依次搬送到干燥装置3内，能够大幅提高处理速度。

具体而言，基板处理装置100首先将涂布扩散材料200后的基板W载置到位于最上游的热板3a。热板3a将基板W在150℃下干燥10秒。然后，控制部9压缩柱体单元54，使基板支承构件52的上端从热板3a的上面下降从而将基板W转移到下游的热板3b。热板3b将基板W在150℃下干燥10秒。然后，控制部9压缩柱体单元54，使基板支承构件52的上端从热板3 b的上面下降，从而将利用热板3b干燥后的基板W转移到下游的热板3c。热板3c将基板W在150℃下干燥10秒。由此，能够对基板W在150℃下实施30秒的干燥处理。

另外，也可以使热板3a、3b、3c的加热温度不同。例如，可以为：热板3a将基板W在60℃下加热10秒、热板3b将基板W在120℃下加热10秒、热板3c将基板W在150℃下加热10秒，从而使基板W干燥。

本实施方式中，在将基板W从热板3a移动到热板3b的同时，第1搬送装置6的基板支承构件62将从涂布装置10搬出的基板W载置到热板3a。另外，在将一个基板W从热板3b移动热板3c的同时，未图示的搬出用臂从热板3c将另一基板W从基板处理装置100内搬出。

这样一来，本实施方式中，通过依次在热板3a、3b、3c间搬送各基板W，由此进行扩散材料200的干燥处理。由此，能够在基板W的表面形成扩散膜。

当通过上述这样的涂布装置10实施本实施方式的太阳能电池的制造方法时，涂布装置10中的喷嘴部21具备能够从相对于基板W的中央部WC的斜上方向基板W的中央部WC滴下预湿用组合物210的第2喷嘴26，因此使喷嘴部21移动到基板W上后，能够在不移动第1喷嘴23和第2喷嘴26的位置的情况下在基板W上滴下预湿用组合物210和扩散材料200。因此，能够消除将各材料200、210滴下到基板W时的各喷嘴23、26的移动时间，因此能够缩短扩散材料200对基板W的涂布处理所需要的生产节拍。

另外，喷嘴下降工序S3中，由于形成如下的构成，即，将载置有基板W的卡盘部20从基板载置位置移动到在杯部22内进行旋转动作的旋转位置的同时使喷嘴部21下降，因此，能够在到达旋转位置的时刻开始预湿用组合物210的滴下，从而能够缩短涂布处理中的生产节拍。另外，由于形成如下的构成，即，在卡盘部20的旋转动作结束之前进行喷嘴上升工序S6，因此在卡盘部20的旋转动作结束时，在卡盘部20的上方没有配置喷嘴部21，从而可以使卡盘部20的上升速度加快来缩短涂布处理中的生产节拍。另外，通过对预湿用组合物滴下工序S4和扩散材料滴下工序S5的时刻进行控制，作为涂布装置10，能够采用与以往的旋涂机同样的构成。由此，能够抑制基板处理装置100的成本。

另外，本实施方式的太阳能电池的制造方法并不限于上述装置构成，也能够用其他装置进行实施。

例如，上述实施方式中，举出了第2喷嘴26以通过开口部26a的中心的轴线相对于铅直方向(Z轴方向)倾斜的状态的方式保持于盖部24a的例子，但只要能够将扩散材料200良好地滴下到基板W的中央部WC，则也可以以倾斜第1喷嘴23的状态将其保持于盖部24a。或者，以分别倾斜第1喷嘴23和第2喷嘴26的状态将它们保持于盖部24a。

另外，上述实施方式中，举出了如下的例子，即，盖部24a构成以使预湿用组合物210的液滴滴下到基板W的中央部WC的方式限制液滴的滴落位置的限制单元，但并不限定于此。

例如，如图13所示，也可以构成如下的限制单元：利用通过赋予物理性外力对所述液滴的轨道进行调整的调整装置150，以使预湿用组合物的液滴滴下到基板W的中央部的方式限制液滴的滴落位置。作为这样的调整装置150，例如可由空气喷出装置、磁发生装置等构成。对于由空气喷出装置构成的调整装置150而言，通过对空气的喷出量进行调整，而能够对由第1喷嘴23和第2喷嘴26滴下的各材料200、210中的至少一者的液滴的轨道进行调整，使液滴滴落于基板W的中央部WC。另外，对于由磁发生装置构成的调整装置150而言，通过调整磁发生量，能够利用磁力对由第1喷嘴23和第2喷嘴26滴下的各材料200、210中的至少一者的液滴的轨道进行调整，使液滴滴落于基板W的中央部WC。

根据以上的太阳能电池的制造方法，能够在抑制扩散剂的使用量、并且缩短生产节拍时间的同时，抑制扩散剂的涂膜的形成不良。

需要说明的是，本实施方式中，虽然在基板W的一面Wa形成凹凸形状，但是并不限定于此。即使在一面Wa没有凹凸形状，也能够利用预湿用组合物210进行预湿，由此来抑制扩散剂的涂膜的形成不良。

另外，本实施方式中，对在基板W的一面Wa形成凹凸形状、并使用一面Wa作为受光面的单面发电型太阳能电池的制造方法进行了说明，但本发明的预湿用组合物也能够应用于制造将基板的两面作为受光面使用的两面发电型太阳能电池的方法。两面发电型太阳能电池的情况下，优选除基板W的一面Wa外，使另一面也形成凹凸形状。通过使另一面也形成凹凸形状，入射到另一面的太阳光的利用效率高，从而得到能够高效地发电的太阳能电池。

以上参照附图对本发明所涉及的优选的实施方式例进行了说明，但本发明当然不受所述例子的限定。上述的例中示出的各构成构件的各形状、组合等为一例，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够基于设计要求等进行各种变更。

例如，上述实施方式中，对使用n型基板的太阳能电池的制造方法进行了说明，因此使用13族元素硼化合物作为扩散剂，但本发明也能够应用于使用p型基板的太阳能电池的制造方法。此时，准备使用含有上述的15族元素的化合物作为扩散剂的扩散材料，将基板的表面预湿后，旋涂扩散材料，由此能够适宜地形成扩散剂的涂膜。另外，也能够应用于在p型基板中在与涂布了包含15族元素的化合物的面(一面)相反的面(另一面)涂布硼系扩散材料的情况。

需要说明的是，作为p型基板，除通过使用上述的CZ法(切克劳斯基法)、FZ法(悬浮区熔法)等制造的单晶硅外，也可以使用多晶硅。

[实施例]

以下通过实施例进一步对本发明进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。

[实施例1]PGME和H₂O的双组分系预湿用组合物

以下述表1所示的共6种质量比率(PGME/H₂O＝90/10～30/70的范围)制备由丙二醇单甲基醚(PGME)(沸点120℃)和H₂O的双组分构成的预湿用组合物。需要说明的是，以下，H₂O使用DIW。

【表1】

使用所得到的预湿用组合物如下所述地制作太阳能电池。另外，作为与双组分系预湿用组合物的比较对象，将PGME(PGME/H₂O＝100/0)和H₂O(PGME/H₂O＝0/100)用于预湿，并以同样的方法制作太阳能电池。

将预湿用组合物0.92g滴下到n型单晶硅基板，接着在不停止基板旋转的情况下，在旋涂预湿用组合物后的硅基板上，以表1所示的量向基板滴下含有硼系扩散剂且以PGME为溶剂的硼系扩散材料(EPLUS(注册商标)SC-1008、东京应化工业公司制)并进行旋涂，将该基板在150℃的热板上载置30秒以进行干燥，接着将该基板在扩散炉内在氧气氛下600℃下烧成30分钟后，实施氮气氛下950℃、30分钟的热扩散。所述n型单晶硅基板使用如下的基板：对角：200mm、边(直线部分)：156mm、厚度：180μm，且基板的两面用碱溶剂进行蚀刻，在两面形成有凹凸形状。另外，旋涂的条件参照图6(a)，为R1＝800rpm、R2＝2800rpm、T1～T2＝5秒、T2～T3＝0.5～1.5秒、T4～T5＝5秒。

对所得到的太阳能电池进行特性评价。评价对象为以扩散材料的滴下量为0.72g、PGME/H₂O的组成比率为50/50(质量比)的预湿用组合物滴下的条件制作的上述太阳能电池。结果，n型单晶硅基板反转(反転)为p型，方块电阻值为60.3Ω/sq.。

对于所得到的各太阳能电池，进行硼系扩散材料的涂布性评价。评价结果如表1所示。

表中的○表示：硼系扩散材料的涂布面在基板整个面都没有漏涂部分而均匀地形成。表中的△表示：硼系扩散材料的涂布面大致在基板的整个面形成，但观察到条纹。表中的×表示：硼系扩散材料的涂布面未在基板的整个面形成，产生了漏涂部分。硼系扩散材料的涂布性为○的基板能够良好地作为太阳能电池使用。硼系扩散材料的涂布性为△和×的基板无法良好地作为太阳能电池使用。这些涂布性的评价通过目视进行。

[比较例1]

在硅基板上旋涂硼系扩散材料之前未进行预湿用组合物的滴下，除此以外，通过与实施例1同样的方法进行太阳能电池的制作。为了在基板整个面没有漏涂部分地均匀地形成硼系扩散材料的涂布面，需要向基板滴下1.50g的硼系扩散材料(表2)。

【表2】

另外，扩散材料的滴下量为1.08g时，硼系扩散材料的涂布面无法在基板的整个面形成，产生漏涂部分(表2)。另一方面，若扩散材料的滴下量使用多至1.50g，则能够在硅基板整个面涂布硼系扩散材料。若这样较多地使用扩散材料，则硼系扩散剂的涂布性变得良好的倾向在实施例1中也能够观察到(表1中，参照PGME/H₂O＝30/70)。

与此相对，对于在滴下由PGME和H₂O的双组分构成的预湿用组合物并进行旋涂后，滴下硼系扩散材料，并通过旋涂进行涂布的硅基板而言，能够通过滴下远少量的0.36g的扩散材料来形成良好的涂布面。

另外，将表1的(PGME/H₂O＝100/0)的溶液用于预湿时，关于滴下0.36g扩散材料时的涂布性，虽然能够在基板的几乎整个面形成硼系扩散材料的涂布面，但会观察到条纹(△)。

另一方面，使用PGME和H₂O的双组分系预湿用组合物时，即使滴下0.36g扩散材料，涂布性也良好(○)。

因此显示出，通过将PGME和H₂O的双组分系预湿用组合物用于预湿，能够大幅削减用于形成良好的涂布面所需要的硼系扩散材料的使用量。

[实施例2]EGME和H₂O的双组分系预湿用组合物

以下述的表3所示的共7种质量比率(EGME/H₂O＝90/10～20/80的范围)制备由乙二醇单乙基醚(EGME)(沸点135℃)和H₂O的双组分构成的预湿用组合物，并将所得到的预湿用组合物用于预湿，除此以外通过与实施例1同样的方法制作太阳能电池。另外，作为与预湿用组合物的比较对象，将EGME(EGME/H₂O＝100/0)和H₂O(EGME/H₂O＝0/100)用于预湿，并以同样的方法制作太阳能电池。

【表3】

对所得到的太阳能电池进行特性评价。评价对象为以扩散材料的滴下量为0.36g、EGME/H₂O的组成比率为70/30(质量比)的预湿用组合物滴下的条件而制作的上述太阳能电池。结果，n型单晶硅基板反转为p型，方块电阻值为60.5Ω/sq.。

另外，与实施例1同样地进行硼系扩散材料的涂布性评价。评价结果如表3所示。

从表3所示的结果可知，通过将EGME和H₂O的双组分系预湿用组合物用于预湿，能够大幅削减用于形成良好的涂布面所需要的硼系扩散材料的使用量。

[实施例3]MeOH和H₂O的双组分系预湿用组合物

以下述表4所示的共6种质量比率(MeOH/H₂O＝90/10～30/70的范围)制备由甲醇(MeOH)(沸点64.7℃)和H₂O的双组分构成的预湿用组合物，并将所得到的预湿用组合物用于预湿，除此以外通过与实施例1同样的方法制作太阳能电池。

【表4】

对所得到的太阳能电池进行特性评价。评价对象为以扩散材料的滴下量为0.72g、MeOH/H₂O的组成比率为80/20(质量比)的预湿用组合物滴下的条件而制作的上述太阳能电池。结果，n型单晶硅基板反转为p型，方块电阻值为59.9Ω/sq.。

另外，与实施例1同样地进行硼系扩散材料的涂布性评价。评价结果如表4所示。

从表4所示的结果可知，通过将MeOH和H₂O的双组分系预湿用组合物用于预湿，能够大幅削减用于形成良好的涂布面所需要的硼系扩散材料的使用量。

从以上结果可知，本发明是有用的。

符号说明

200…扩散材料、

210…预湿用组合物、

1002…p⁺Si层(第1杂质扩散层)、

1004…n⁺Si层(第2杂质扩散层)、

T…凹凸形状、

W…基板、

Wa…一面。

Claims

1.一种预湿用组合物，其为太阳能电池的制造方法中使用的预湿用组合物，所述太阳能电池的制造方法包括：

第1杂质层形成工序，对形成了所述涂膜的所述半导体制造用基板进行热处理，形成使所述扩散剂所具有的杂质元素扩散后的第1杂质层，

所述预湿用组合物含有质子性的极性溶剂和水，

所述质子性的极性溶剂为选自下述成分(a)～(c)中的至少一种：

(a)下述式(I)所示的化合物、

(b)下述式(II)所示的化合物、

(c)碳原子数1～4的烷基醇

R⁰-O-(C₂H₄-O)_n-H…(I)

R⁰-O-(C₃H₆-O)_n-H…(II)

式中，R⁰表示碳原子数1～4的直链状或支链状的烷基，n为1或2的整数。

2.如权利要求1所述的预湿用组合物，其中，

所述质子性的极性溶剂与所述水的质量比以质子性极性溶剂/水计为90/10～30/70。