CN104600152B - 太阳能电池的制造方法 - Google Patents

太阳能电池的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104600152B
CN104600152B CN201410594156.7A CN201410594156A CN104600152B CN 104600152 B CN104600152 B CN 104600152B CN 201410594156 A CN201410594156 A CN 201410594156A CN 104600152 B CN104600152 B CN 104600152B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
time
painting process
solar cell
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410594156.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104600152A (zh
Inventor
大石诚士
谷津克也
合田晋二
荻野贵之
加藤太司
今井步
鹿野康行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hashimoto Asset Management Co
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Hashimoto Asset Management Co
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hashimoto Asset Management Co, Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd filed Critical Hashimoto Asset Management Co
Publication of CN104600152A publication Critical patent/CN104600152A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104600152B publication Critical patent/CN104600152B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
    • H01L21/225—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a solid phase, e.g. a doped oxide layer
    • H01L21/2251—Diffusion into or out of group IV semiconductors
    • H01L21/2254—Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02118—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer carbon based polymeric organic or inorganic material, e.g. polyimides, poly cyclobutene or PVC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02282—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
    • H01L21/225—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a solid phase, e.g. a doped oxide layer
    • H01L21/2251—Diffusion into or out of group IV semiconductors
    • H01L21/2254—Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides
    • H01L21/2255—Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides the applied layer comprising oxides only, e.g. P2O5, PSG, H3BO3, doped oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/312—Organic layers, e.g. photoresist
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/316—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232—Field-effect technology
    • H01L21/8234—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H01L21/823807—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the channel structures, e.g. channel implants, halo or pocket implants, or channel materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

一种太阳能电池的制造方法，其具有：第1涂布工序，在半导体基板的一面旋转涂布预湿用组合物；第2涂布工序，将包含具有第1杂质元素的扩散剂和溶剂的扩散材料在旋转涂布了所述预湿用组合物的所述一面上旋转涂布，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。

Description

太阳能电池的制造方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池的制造方法。
本申请基于2013年10月31日在日本申请的日本特愿2013－226685号主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
近年来，太阳能电池在各种用途中受到关注。在太阳能电池的制造工序中，有在半导体基板的表面涂布扩散材料的工序。这样的太阳能电池要求以低价且短生产节拍时间进行制造。
作为在涂布上述的扩散材料的工序中可以使用的方法，已知通过旋转涂布来涂布扩散剂的方法(例如，参照专利文献1)。
作为利用旋转涂布的液状物的涂布，在抗蚀剂涂布的领域中，已知旋转涂布包含抗蚀剂材料的涂布液的技术。旋转涂布是能够以高精度形成均匀膜厚的涂膜的技术，因此在例如使用光刻技术的半导体元件的形成工艺中，在抗蚀剂涂布的工序中采用。
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
在基板上以旋转涂布形成涂膜时，供给至基板上的涂布液的大部分因离心力而飞散到旋转的基板外，并由在基板上残存的涂布液形成涂膜。
即，废弃了所使用的涂布液的多半。
如上述专利文献1，若在太阳能电池的形成时以旋转涂布来涂布扩散剂，则会废弃大量昂贵的扩散剂。另外，若为了使用旋转涂布廉价地制造太阳能电池，而仅减少扩散剂的使用量，则容易发生涂膜的形成不良：涂布液未遍及到基板的端部而出现未能形成涂膜的部分；或者在涂膜上开孔。因此，若想要均匀地涂布扩散剂，则产生使用大量扩散剂的需要，而难以应对想要“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，在基板上以旋转涂布形成涂膜时，较长地设定基板的旋转时间(例如30秒到1分钟左右)从而使涂膜的膜厚平均化的情况较多。如上述专利文献1，在太阳能电池的形成时以旋转涂布来涂布扩散剂时，若以生产节拍时间的缩短为目的而缩短基板的旋转时间，则容易发生涂布不均而难以形成均匀的涂膜。因此，难以应对想要“以短生产节拍时间”制造太阳能电池的要求。
本发明鉴于这样的问题而完成，其目的在于，提供能够在抑制扩散剂的使用量且进一步缩短生产节拍时间的同时抑制扩散剂的涂膜的形成不良的太阳能电池的制造方法。
本发明的一实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法，具有：
第1涂布工序，在半导体基板的一面旋转涂布预湿用组合物；
第2涂布工序，将包含具有第1杂质元素的扩散剂和溶剂的扩散材料在旋转涂布了所述预湿用组合物的所述一面上旋转涂布，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。
根据该方法，在基板表面被预湿用组合物润湿了的状态下旋转涂布扩散材料，因此能够容易地且以短时间润湿扩展扩散材料。
另外，扩散材料边与预湿用组合物相溶边润湿扩展至一面的整面，因此，即使所使用的扩散剂为少量，也能有效地将扩散材料润湿扩展至一面的整面，在一面的整面容易地形成扩散剂的涂膜。
因此，可以提供能够在抑制扩散剂的使用量且进一步缩短生产节拍时间的同时、抑制扩散剂的涂膜的形成不良的太阳能电池的制造方法。
还可以设为如下制造方法：在本发明的一实施方式中，在所述第1涂布工序之前，至少具有在所述一面形成凹凸形状的工序。
根据该方法，形成了凹凸形状的一面容易保持预湿用组合物，容易维持一面的整面以膜状的预湿用组合物润湿的状态。因此，扩散材料的旋转涂布变得容易。
还可以设为如下制造方法：在本发明的一实施方式中，在所述第2涂布工序中，形成半干燥状态的所述涂膜。
根据该方法，与使涂膜完全干燥后停止基板旋转的情况相比，能够缩短生产节拍时间。另外，由于基板旋转时间变短，而不容易使涂膜产生因风切(風切り)造成的不良影响。
还可以设为如下制造方法：在本发明的一个实施方式中，从所述第1涂布工序的开始到所述第2涂布工序的结束为止，不停止所述半导体基板的旋转而连续地进行旋转涂布。
根据该方法，对涂布于一面的预湿用组合物及扩散材料一直施加离心力。因此，预湿用组合物及扩散材料不会绕到另一面而是飞散到周围，能够抑制另一面的污染。
还可以设为如下制造方法：在本发明的一个实施方式中，所述第2涂布工序中的最大基板转速大于所述第1涂布工序中的最大基板转速，在所述第2涂布工序中，将所述扩散材料供给至所述一面后，由所述第1涂布工序的基板转速增加到所述第2涂布工序的基板转速。
根据该方法，不容易发生扩散材料的涂布不均。
还可以设为如下制造方法：在本发明的一个实施方式中，在所述第1杂质扩散层形成工序之后，具有在所述半导体基板的另一面形成使第2杂质元素扩散后的第2杂质扩散层的工序
根据该方法，能够制造高性能的太阳能电池。
根据本发明，可以提供能够在抑制扩散剂的使用量且进一步缩短生产节拍时间的同时抑制扩散剂的涂膜的形成不良的太阳能电池的制造方法。
附图说明
图1是表示用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3A是表示本实施方式的太阳能电池的制造方法的工序图。
图3B是表示本实施方式的太阳能电池的制造方法的工序图。
图3C是表示本实施方式的太阳能电池的制造方法的工序图。
图3D是表示本实施方式的太阳能电池的制造方法的工序图。
图3E是表示本实施方式的太阳能电池的制造方法的工序图。
图4A是表示本实施方式的太阳能电池的制造方法的部分放大图。
图4B是表示本实施方式的太阳能电池的制造方法的部分放大图。
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6A是对与第1涂布工序和第2涂布工序相关的优选条件进行说明的说明图。
图6B是对与第1涂布工序和第2涂布工序相关的优选条件进行说明的说明图
图7A是对未实施预湿时的不良状况进行说明的说明图。
图7B是对未实施预湿时的不良情况进行说明的说明图。
图7C是对未实施预湿时的不良情况进行说明的说明图。
图8A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8B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9是表示基板处理装置的电气构成的框图。
图10A是表示涂布装置的主要部分构成的图。
图10B是表示涂布装置的主要部分构成的图。
图11是表示喷嘴部的主要部分构成的图。
图12是表示利用涂布装置的扩散材料的涂布工序的流程图。
图13A是说明涂布装置中的涂布工序的说明图。
图13B是说明涂布装置中的涂布工序的说明图。
图13C是说明涂布装置中的涂布工序的说明图。
图13D是说明涂布装置中的涂布工序的说明图。
图13E是说明涂布装置中的涂布工序的说明图。
图13F是说明涂布装置中的涂布工序的说明图。
图14是表示基板处理装置的变形例的图。
图15A是表示实施例的结果的图表。
图15B是表示实施例的结果的图表。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式的太阳能电池的制造方法进行说明。需要说明的是，在以下的所有附图中，为了使附图容易观察而酌情使各构成要素的尺寸、比率等不同。
图1是表示用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。
本实施方式的太阳能电池基板1000具有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是n型半导体的层，例如可以通过向单晶硅中扩散周期表中属于15族的杂质元素而获得。作为15族的元素，可以举出磷(P)、砷(As)、锑(Sb)。在本实施方式中，以包含P作为杂质元素为例进行说明。作为15族的元素，可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
p+Si层1002是p型半导体的层，例如可以通过向单晶硅中扩散周期表中属于13族的杂质元素而获得。作为13族的元素，可以举出硼(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”。在本实施方式中，以包含B作为杂质元素为例进行说明。需要说明的是，作为13族的元素，可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
氧化膜1003是p+Si层1002中所包含的杂质元素、单晶硅的基板中所包含的硅、氧相键合而产生的氧化膜。在本实施方式中，以将硼硅酸盐玻璃(borosilicate glass)作为形成材料的膜为例进行说明。
n+Si层1004是n型半导体的层，例如可以通过向单晶硅中扩散周期表中属于15族的杂质元素而获得。另外，n+Si层1004比nSi层1001的杂质元素的浓度高。在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，可以举出与用于nSi层1001的元素相同的元素。在本实施方式中，以包含P作为杂质元素为例进行说明。需要说明的是，作为15族的元素，可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
图1中所示太阳能电池基板1000在除去氧化膜1003后，对表面实施钝化处理，进一步在上面和下面附加电极，从而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。如图2所示，本实施方式的太阳能电池的制造方法包括以下各步骤：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)。
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3A～图3E、图4A～图4B及图5是表示本实施方式的太阳能电池的制造方法的说明图，图3A～图3E、图5是工序图，图4A及图4B分别是图3C及图3D的部分放大图。
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3A所示，在本实施方式的太阳能电池的制造方法中使用的基板W具有对俯视呈圆形状的晶片WA切取圆弧的一部分后的角部为圆形的大致矩形形状。
这样的基板W的加工可以是太阳能电池的制造工序的一部分，也可以使用预先加工成大致矩形的基板W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)等制造的单晶硅等圆柱型铸块沿与圆柱的轴方向正交的方向薄薄地切断而得到的晶片。另外，按照晶片WA成为n型半导体的方式，预先使15族的杂质元素扩散至整体。
通常，太阳能电池形成如下结构，即，将多个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、进一步将多个太阳能电池模块连接而铺满的阵列结构。由于太阳能电池模块一般为矩形，因此，晶片WA被加工成角部为圆形的大致矩形的基板W，可以谋求在模块内的设置效率的提高。对于得到的基板W而言，从基板W的中央部WC到基板W的外周的距离不是固定的，具有从最短的距离L1到最长的距离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3B所示，用碱溶液AS对基板W的一面Wa的整面进行蚀刻处理，形成表面凹凸(图2的步骤S11)。若用碱溶液AS蚀刻由单晶硅构成的基板W的面Wa，则由于基于晶体取向的溶解度的差异，因此沿着晶体取向施以各向异性蚀刻，在面Wa的整面形成凹凸形状。蚀刻进行到凹凸形状的高度达到例如0.3μm～20μm左右为止。
对于上述那样的将凹凸形状设置于受光面的太阳能电池而言，例如，与用于形成半导体元件的晶片那样、将表面被镜面处理过的面作为受光面使用的太阳能电池相比，光容易边在凹凸形状的表面发生反射或折射边导入基板内。因此，成为阳光的利用效率高、能够以高效率发电的太阳能电池。
(第1涂布工序)
接着，如图3C所示，由喷嘴26向基板W的一面Wa供给预湿用组合物210，进行旋转涂布，由此在面Wa的整面形成预湿用组合物210的膜(图2的步骤S121)。对于详细的涂布条件在后面叙述。
在本实施方式中，有时将像这样在基板W的表面形成预湿用组合物的膜的操作称为“预湿”。
作为预湿用组合物，优选使用有机溶剂，例如可以使用：
甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等一元醇；
3－甲氧基丙酸甲酯、及3－乙氧基丙酸乙酯等羧酸烷基酯；
乙二醇、二乙二醇、及丙二醇等多元醇；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、及丙二醇单甲基醚乙酸酯等多元醇衍生物；
乙酸、及丙酸等脂肪酸；和
丙酮、甲乙酮、2－庚酮之类的酮。
其中，在本实施方式中，优选使用上述的一元醇、多元醇、以及乙二醇单甲基醚、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－丁醇等多元醇衍生物之类的、质子性的极性溶剂。
这些预湿用组合物可以单独使用有机溶剂，也可以组合使用有机溶剂。还可以与水混合来使用。
预湿用组合物中使用的有机溶剂的沸点优选为30℃以上且200℃以下。另外，所使用的水优选为离子交换水(Deionized Water：去离子水、DIW)。
预湿用组合物210优选为质子性的极性溶剂与水的混合溶剂。作为质子性的极性溶剂，优选一元醇或多元醇衍生物。由于水溶性高的溶剂容易进行混合溶剂的调整，因此，作为一元醇，优选甲醇、乙醇、丙醇、丁醇；作为多元醇衍生物，优选乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚。
作为预湿用组合物210的具体例，可以举出丙二醇单甲基醚(PGME)与纯水的1：1混合溶剂。比起增加PGME、例如设为PGME：DIW＝2：1的混合溶剂，该PGME：DIW＝1：1混合溶剂更容易溶解后述的扩散剂而容易形成扩散剂的涂膜，因而优选。另外，比起减少PGME、例如设为PGME：DIW＝1：2的混合溶剂，PGME：DIW＝1：1混合溶剂在旋转涂布时更容易在基板W的表面涂布扩展，因而优选。
在本实施方式中，将使用PGME：DIW＝1：1混合溶剂作为预湿用组合物210为例进行说明。
(第2涂布工序)
接着，如图3D所示，由喷嘴23向基板W的面Wa供给包含扩散剂的扩散材料200，进行旋转涂布，由此在面Wa的整面形成扩散剂的涂膜(图2的步骤S122)。对于详细的涂布条件在后面叙述。
扩散材料200是具有含有杂质元素的扩散剂、和溶剂的液状物。作为杂质元素，可以举出上述的13族元素或15族元素。另外，作为其它杂质元素，可以举出锌、铜等。
作为扩散材料200所含的扩散剂，可以使用含有杂质元素的氧化物、卤化物、硝酸盐、硫酸盐等无机盐、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，具体可以举出：
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。
在本实施方式中，以使用氧化硼作为扩散剂为例进行说明。
作为扩散材料200所含的溶剂，可以使用在上述的用于预湿的预湿用组合物210中例示的溶剂。扩散材料200所含的溶剂与用于预湿的预湿用组合物210优选使用相同的溶剂。在本实施方式中，以使用PGME：DIW＝1：1混合溶剂作为扩散材料200所含的溶剂为例进行说明。
另外，为了在扩散的同时，向基板W上形成绝缘膜、平坦化膜或保护膜，扩散材料200可以包含以R1 nSi(OR2)4－n表示的烷氧基硅烷中的至少一种为起始原料的水解-缩聚物。需要说明的是，式中R1为氢原子、或1价的有机基，R2为1价的有机基，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，可以举出例如烷基、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，可以举出例如甲基、乙基、丙基、丁基等。另外，烷基可以直链状的，也可以是支链状的，氢可以被氟取代。作为芳基，优选碳原子数6～20的的芳基，可以举出例如苯基、萘基等。
R1 nSi(OR2)4-n表示的烷氧基硅烷在n＝1～3的情况下分别可以例示出以下的化合物。
(i)n＝1的情况下，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、及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、及苯基三乙氧基硅烷等苯基三烷氧基硅烷；等。
(ii)n＝2的情况下，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、及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、及二苯基乙氧基硅烷等二苯基二烷氧基硅烷；等。
(iii)n＝3的情况下，为三甲基甲氧基硅烷、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、及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、及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，则不容易发生涂膜的涂布不均，而且容易得到充分的膜厚的涂膜。另外，能够在抑制旋转涂布时的基板旋转速度的条件下，在面Wa上涂布扩展扩散材料200，扩散材料200的飞沫不容易向基板W的另一面附着。
通过旋转涂布这样的扩散材料200、并且持续旋转基板W，从而扩散材料200所含的溶剂挥发，在面Wa的整面上形成扩散剂的涂膜。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，利用图4A及图4B进一步对图3C及图3D所示的预湿、以及扩散剂的涂膜形成进行说明。图4A是对应于图3C的部分放大图，图4B是对应于图3D的部分放大图。
首先，如图4A所示，若在面Wa上旋转涂布预湿用组合物210，则预湿用组合物210边积存在面Wa上形成的凹凸形状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的面Wa比镜面的情况更容易保持预湿用组合物210，更易维持面Wa的整面被膜状的预湿用组合物210润湿的状态。
接着，如图4B所示，向面Wa供给扩散材料200进行旋转涂布。图4B中，用白色箭头表示扩散材料200润湿扩展的情况。
通常来说，想要在表面形成有凹凸形状的基板的表面旋转涂布液状物的情况下，在基板表面移动的液状物被凹凸形状阻碍移动。因此，比起在表面为镜面的基板上旋转涂布液状物的情况，液状物更难以润湿扩展。
但是，在本实施方式中，通过预湿而在面Wa上形成了预湿用组合物210的膜，预湿用组合物210积存在槽部分DR，从而表面凹凸缓和。因此，在扩散材料200的旋转涂布时，与未预湿的情况相比，能够容易地且以短时间使扩散材料200润湿扩展。
另外，扩散材料200边与在面Wa上形成的预湿用组合物210的膜相溶，边在旋转涂布的离心力下扩展到基板W的端部。图4B中，用黑色箭头表示扩散材料200溶于预湿用组合物210的情况。
在本实施方式的太阳能电池的制造方法中，通过在面Wa上形成有凹凸形状T，从而在槽部分DR良好地保持预湿用组合物210，因而容易边使扩散材料200溶于预湿用组合物210边扩展到基板W的端部。由于预湿用组合物210的膜形成于面Wa的整面，因此，能够利用上述的效果在面Wa的整面涂布扩展扩散材料200，从而在面Wa的整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，也能有效地在面Wa的整面润湿扩展扩散材料200、在面Wa的整面容易地形成扩散剂的涂膜。
另外，如上所述，由于扩散材料200边与预湿用组合物210的膜相溶边润湿扩展，因此，在本实施方式的制造方法中，边使扩散材料200比将其供给至面Wa上时的粘度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转涂布的情况下，扩散材料绕到基板的另一面侧(面Wa的相反的面侧)，而污染另一面的可能性升高。但是，像本实施方式的制造方法那样，若边使供给的扩散材料200低粘度化边进行旋转涂布，则污染另一面的可能性小，可以省略清洗另一面的工序。
(第1杂质扩散层形成工序)
接着，如图3E所示，对形成了扩散剂的涂膜的基板W进行热处理，使杂质元素扩散至基板W，在基板的表面形成杂质扩散层(图2的步骤S13)。
即，通过热处理，扩散剂发生分解，产生的杂质元素由单晶硅制的基板W的表面向内部热扩散，从而在基板W的表面形成杂质扩散层。在本实施方式中，由于使用氧化硼作为扩散剂，因此，形成p+型的层即p+Si层1002作为杂质扩散层。图3E中，将在基板W中形成p+Si层1002后的残余部分作为nSi层1001表示。
另外，在基板表面中，扩散剂所含的硼、基板W所含的硅、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杂质元素扩散至基板的另一面(面Wa的相反侧的面)，形成杂质扩散层(图2的步骤S14)。
例如，如图5所示，将形成了p+Si层1002和氧化膜1003的基板配置于腔室C内，向腔室C内导入包含15族元素的气体后加热腔室C内，从而形成杂质扩散层。本实施方式中，使用POCl3作为包含15族元素的气体，形成n+型的层即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，在基板的另一面上形成包含上述15族元素的扩散剂的涂膜后，进行热处理。
本实施方式中，按这种方式制造用于太阳能电池的制造的太阳能电池基板1000。
在之后的工序中，在与上述一面对应的太阳能电池基板1000的表面赋予防反射膜、在与上述另一面对应的太阳能电池基板1000的表面赋予反射膜等适当构成后，在两表面配置电极而制造太阳能电池。
图6A及图6B是对第1涂布工序和第2涂布工序的适宜条件进行说明的说明图。
图6A是表示第1涂布工序和第2涂布工序的旋转涂布的条件的图表。图6A的横轴表示旋转涂布中的基板W的旋转时间(单位：秒)，纵轴表示旋转涂布中的基板W的旋转速度(单位：rpm、转每分钟)。
如图6A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。达到规定的旋转速度R1时，在基板W的面Wa上滴下预湿用组合物210，从时间T1到时间T2保持旋转速度R1进行旋转涂布。
之后，第2涂布工序中，在将基板W的旋转速度保持在R1的状态下，在面Wa上滴下扩散材料200，从时间T2到时间T3保持旋转速度R1进行旋转涂布。
接着，在从时间T3到时间T4之间，将基板W的旋转速度从R1加速到R2，从时间T4到时间T5保持旋转速度R2进行旋转涂布。
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。
对于基板旋转时间而言，从开始到T1可以考虑生产节拍时间来适当设定。例如为0.01秒以上且0.2秒以下。
T1～T2之间为例如0.5秒以上且5秒以下。在本实施方式的制造方法中，T1～T2之间为5秒。
T2～T3之间为例如0.5秒以上且1秒以下。在本实施方式的制造方法中，T2～T3之间为1秒。
T3～T4之间为例如0.1秒以上且1秒以下。
T4～T5之间为例如3秒以上且8秒以下。在本实施方式的制造方法中，T4～T5之间为5秒。
T5～T6之间为例如0.1秒以上且1秒以下。
另外，对于基板旋转速度而言，R1为800rpm以上且3000rpm以下，R2为1000rpm以上且5000rpm以下。R1是第1涂布工序中的最大基板转速，R2是第2涂布工序中的最大基板转速。在本实施方式的制造方法中，R1为800pm，R2为3000rpm。
在图6A所示的旋转涂布条件中，从第1涂布工序的开始到第2涂布工序的结束为止，不停止基板W的旋转而连续地进行第1涂布工序和第2涂布工序的旋转涂布。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6B所示，在第1涂布工序中旋转涂布的预湿用组合物210出于自重绕到基板W的另一面(面Wa的相反侧的面)，而污染另一面。但是，若在第1涂布工序与第2涂布工序之间持续基板W的旋转，则由于一直对预湿用组合物210施加离心力，所以预湿用组合物210不会绕到另一面，而是飞散到周围，因而能够抑制另一面的污染。
另外，若从第1涂布工序的开始到第2涂布工序的结束为止，不停止基板W的旋转而连续地进行，还能解决其它问题。
本实施方式的制造方法中使用的基板如图3A所示，从基板W的中央部WC到基板W的外周的距离不固定。像这样，若旋转从中央部WC到基板W的外周的距离不固定的基板，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碰撞边旋转，因此搅动周边的空气，容易形成空气的流动。以下，将这样的现象称为“风切”。
若因风切而空气大幅运动时，则有时因旋转涂布而向周围飞散的扩散材料200、预湿用组合物210的飞沫借助空气的流动到达基板W的另一面，而污染另一面。源于基板W的形状的风切不可避免地发生，因此，在本实施方式的制造方法中，需要设为在旋转涂布时尽量减小风切的影响那样的运转条件。
根据该观点，基板旋转时间的总时间短时，由于在没怎么因风切而搅动空气时旋转涂布结束，因而优选。另外，若减少基板旋转速度的变化，则由于不容易扰乱因风切造成的空气的流动，因而优选。
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，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设定在上述那样的时间范围内，能够将生产节拍时间控制在15秒～18秒左右，能够抑制因风切造成的基板W的另一面的污染。
此外，在第2涂布工序中，优选控制T4～T5之间的时间，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，虽然作为扩散材料200的流动性丧失，但在常温下放置涂膜时能够目视确认会发生自然干燥的情况的程度地残存有溶剂的状态。例如，在以旋转速度R2持续旋转60秒形成涂膜的情况下，形成充分干燥的涂膜，而不是半干燥状态的涂膜。
由于在涂膜成为半干燥状态时停止基板旋转，结束第2涂布工序，因此与使涂膜完全干燥后停止基板旋转的情况相比，能够缩短旋转涂布的生产节拍时间。另外，由于基板旋转时间变短，因此不容易对涂膜产生因风切造成的不良影响。
另外，如图所示，在第2涂布工序中，优选在将扩散材料200供给至一面后，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，不容易发生扩散材料200的涂布不均。
在本实施方式的制造方法中，由于在基板W的面Wa上形成扩散剂的涂膜前进行预湿，因此，若旋转涂布包含扩散剂的扩散材料200则扩散材料200在面Wa上良好地润湿扩展。因此，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。以下说明由于形成这样的涂膜而产生的效果。
图7A～图7C是对不进行预湿时的不良情况进行说明的说明图。图7A及图7B分别对应于图3C及图3D，图7C对应于图1。
首先，在为了抑制扩散剂的使用量而减少扩散材料200的滴下量的情况下，不进行预湿时，容易在涂膜上产生孔、漏涂等形成不良。图7A表示在基板W上涂布扩散材料200时，在扩散材料200的涂膜上形成有孔200x的状态。
像这样，扩散材料200的涂布状态若为形成有孔200x那样的状态，则在通过热处理形成第1杂质扩散层时，在与孔200x对应的位置不会形成p+Si层1002。另外，与孔200x对应的位置不会形成氧化膜1003，而形成孔1003x。在孔1003x的底部，露出残存于基板表面的nSi层1001(nSi层1001x)(图7B)。
若使用这样的基板，与上述的方法同样地使用包含杂质元素的气体形成第2杂质扩散层，则在基板的另一面上形成n+Si层1004。进而，在孔1003x的内部露出的nSi层上1001x也形成第2杂质扩散层(n+Si层1004x)(图7C)。即，可以得到p+Si层1002与n+Si层1004x以在相同的层邻接的状态形成的太阳能电池基板1000x。
若使用这样的太阳能电池基板1000x制造太阳能电池，则在发电时容易在p+Si层1002与n+Si层1004x的pn接合部分产生漏电流Irev，容易在太阳能电池中产生热斑。
在太阳能电池的制造中，用于制造的基板W整体成为太阳能电池的制品，如上所述在扩散材料200的涂布时形成有孔200x的情况下，不能采用有选择地废弃孔200x的周围的不良部分这样的操作。因此，如图7A～图7C所示那样的太阳能电池的制造时的不良对太阳能电池整体产生影响。
与此相对，在本实施方式的太阳能电池的制造方法中，由于用预湿用组合物210进行预湿后旋转涂布扩散材料200，因此，不容易产生扩散剂的涂膜的形成不良，能够制造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，对于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，说明一例。
图8A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8B是基于图8A的A－A线方向观察的剖面图。图9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，为了简化书写，使用XYZ坐标系说明图中的方向。将基板处理装置100的长度方向即基板的搬送方向标记为X方向。将在俯视下与X方向(基板搬送方向)正交的方向标记为Y方向。将垂直于包括X方向轴和Y方向轴的平面的方向标记为Z方向。需要说明的是，对于X方向、Y方向和Z方向各自而言，图中的箭头的方向设为+方向、与箭头的方向相反的方向设为－方向。
如图8A、图8B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搬送到干燥装置3的第1搬送装置6、在干燥装置3的部分内搬送基板W的第2搬送装置7。
如图9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、及第2搬送装置7的驱动的控制部9。
干燥装置3由朝向下游侧(+X方向)依次配置的3台热板3a、3b、3c构成。各热板3a、3b、3c在与基板的搬送方向正交的方向(Y方向)被分割成3份，在各热板3a、3b、3c间形成间隙51。
上述第2搬送装置7包括：通过间隙51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的引导杆53、沿着该引导杆53使基板支承构件52沿X方向移动的柱体单元54。干燥装置3与控制部9电连接，各热板3a、3b、3c的驱动利用控制部9来控制。
涂布装置10包括：保持基板W的卡盘部20、向被卡盘部20保持的基板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的动作利用控制部9来控制。
第1搬送装置6包括：沿着基板处理装置100的一端(－Y方向)侧设置的轨道60、沿着该轨道60移动的多个移动体61、从该各移动体61向上方(+Z方向)升降自如并支承基板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及基板支承构件62的驱动利用控制部9来控制。
第1搬送装置6能独立地驱动多个移动体61。这些移动体61设置于沿着轨道60移动时各自不干涉的位置。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内的时刻的同时，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的驱动利用控制部9来控制。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突出从而抬起热板3a上的基板W，在该状态下使基板支承构件52与柱体单元54同时沿着引导杆53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，将基板W转移至下游侧的热板3b。重复这样的动作，由此顺次向下游侧的热板3c转移基板W。
图10A及图10B是表示涂布装置10的主要部分构成的图，图10A表示侧剖面图，图10B表示俯视图。需要说明的是，图10A及图10B中图示出在涂布装置10内设置了基板W的状态。
卡盘(チャック)部20如图10A所示可以在吸附保持住基板W的状态下旋转，可以相对于杯部22升降。具体而言，卡盘部20可以在从载置基板W的载置位置(基板载置位置)到在杯部22内进行旋转动作的旋转位置(旋转位置)之间升降。
杯部22用于防止滴下到基板W的扩散材料向周围飞散，具备清洗基板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。
图10B所示，本实施方式的卡盘部20在俯视的状态下由圆形状构成。另一方面，由于卡盘部20所保持的基板W为太阳能电池用途，所以平面形状为方型，呈四角被倒角的形状。
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。由于像这样卡盘部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的基板W，也能良好地保持与卡盘部20。另外，即使在采用厚度薄的基板作为基板W的情况下，也能切实地保持卡盘部20。
接下来，对卡盘部20及背面清洗喷嘴22a的配置关系进行说明。背面清洗喷嘴22a如图10B所示在俯视的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。
对于涂布装置10而言，其可以在向基板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的背面喷射醇作为清洗液的、所谓的背面冲洗处理。对于作为该清洗液的醇而言，可以举出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、3－甲氧基－3－甲基－1－丁醇、及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距保持在卡盘部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供给至基板W的背面的清洗液良好地扩展到基板W的外缘端，防止扩散材料绕到基板W的背面，从而没有必要在扩散材料的涂布后另外进行背面冲洗处理，缩短涂布工序的生产节拍。
图11是表示喷嘴部21的主要部分构成的图。
如图11所示，喷嘴部21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、和收容第1喷嘴23及第2喷嘴26的收容部24。
如图11所示，收容部24具有：与第1喷嘴23及第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及第2喷嘴26的一部分(前端部分)的密闭空间的主体部24b。像这样，通过使收容部24在密闭状态下收容第1喷嘴23及第2喷嘴26的前端部，能够防止开口部23a、26a干燥。需要说明的是，盖部24a随着第1喷嘴23及第2喷嘴26移动，而主体部24b不会从喷嘴部21的待机位置发生移动。
在本实施方式中，第1喷嘴23及第2喷嘴26利用盖部(保持构件)24a一体地保持。第1喷嘴23按照使开口部23a朝向铅直方向(Z轴方向)的方式配置。即，第1喷嘴23按照使从开口部23a滴下的扩散材料的液滴的滴下方向为沿着铅直方向的状态的方式保持于盖部24a。
另一方面，第2喷嘴26按照使穿过开口部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。即，第2喷嘴26按照使从开口部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可以从相对于基板W为铅直方向的上方滴下扩散材料。另一方面，第2喷嘴26以如下方式保持于盖部24a：在第1喷嘴23配置于能够对基板W的中央部滴下扩散材料的位置时，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向基板W的中央部滴下。即，在本实施方式中，盖部24a构成了按照预湿用组合物的液滴向基板W的中央部滴下的方式来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，根据基板W、开口部23a和开口部26a的位置关系、各喷嘴23、26的尺寸等来适当设定，例如优选设定在30～45度，更优选设定在45°。需要说明的是，第2喷嘴26未必需要成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，能够谋求喷嘴部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及第2喷嘴26能够利用该移动机构25相对于卡盘部20一体地移动(能够进退)。由此，第1喷嘴23及第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)平行地进退。由此，能够减小第1喷嘴23及第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，在第1喷嘴23的内部设有使扩散材料200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扩散材料供给源。
该扩散材料供给源具有例如未图示的泵，通过使用该泵将扩散材料向开口部23a挤出从而从开口部23a滴下扩散材料200。
另外，第2喷嘴26的内部设有使预湿用组合物210向开口部63a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具有例如未图示的泵，通过使用该泵将预湿用组合物向开口部26a挤出从而从开口部26a滴下预湿用组合物210。
接下来，对于基板处理装置100的动作，主要对利用涂布装置10的向基板W上的扩散材料的涂布工序进行说明。
图12是表示示出利用涂布装置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。
用涂布装置10进行的涂布工序对应于上述的图2所示的步骤S12。
载置工序S1是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是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是使载置了基板W的卡盘部20从基板载置位置向在杯部22内进行旋转动作的旋转位置移动，同时使喷嘴部21下降的工序。
预湿用组合物滴下工序S4是对移动到旋转位置的卡盘部20上的基板W从第2喷嘴26的开口部26a滴下预湿用组合物210，同时旋转卡盘部20的工序。
扩散材料滴下工序S5是对滴下了预湿用组合物210的基板W从第1喷嘴23的开口部23a滴下扩散材料200，同时旋转卡盘部20的工序。
喷嘴上升工序S6是通过使喷嘴部21上升从而从卡盘部20退避的工序。
喷嘴退避工序S7是使喷嘴部21从杯部22内退避的工序。
以下，参照图13A～图13F，对涂布工序进行说明。
首先，如图13A所示，基板处理装置100将搬入到搬入部1的基板W利用第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上升到载置被基板支承构件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，而预先向搬入部1内搬入另一基板W。
本实施方式中，例如在将基板W载置于卡盘部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，在将基板W载置于卡盘部20的时刻的同时，喷嘴部21与基板W相对，由此消除喷嘴部21移动到卡盘部20时的等待时间，实现了生产节拍缩短。
如图13B所示，控制部9(参照图9)按照以下方式进行控制：若载置基板W则按照吸附保持该基板W的方式驱动卡盘部20，使喷嘴部21与卡盘部20一起下降(喷嘴下降工序S3)。这样，通过使喷嘴部21与卡盘部20一起下降，从而使开口部23a、26a与基板W的距离保持在规定值，在后述的滴下工序时可以使各材料良好地滴下至基板W上。
如图13C所示，控制部9(参照图9)按照以下方式进行控制：若保持于卡盘部20的基板W到达在杯部22内旋转的旋转位置，则旋转卡盘部20。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将预湿用组合物210向基板W滴下(预湿用组合物滴下工序S4)。在本实施方式中，第2喷嘴26按照能够从相对于基板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可以使从开口部26a滴下的液滴滴落在基板W的中央部WC。
控制部9(参照图9)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，在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，滴下至基板W的中央部WC的预湿用组合物210向基板W的整面润湿扩展。
接下来，如图13D所示，控制部9(参照图9)在使保持于卡盘部20的基板W在杯部22内旋转的同时，从第1喷嘴23的开口部23a向基板W滴下扩散材料200(扩散材料滴下工序S5)。在本实施方式中，第1喷嘴23按照能够从与基板W的中央部WC相对的铅直方向的上方向基板W的中央部WC滴下扩散材料200的方式保持于盖部24a。因此，第1喷嘴23能够使从开口部23a滴下的液滴切实地滴落在基板W的中央部WC。
控制部9(参照图9)在从第1喷嘴23向基板W上滴下规定量的扩散材料200的同时，使卡盘部20旋转规定时间。在本实施方式中，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9)按照以下方式进行控制：从第1喷嘴23向基板W上滴下规定量的扩散材料200后，如图13E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的转速只旋转5秒以内。
由此，滴下至基板W的中央部WC的扩散材料200向基板W的整面润湿扩展。由此，能够从基板W的表面甩掉扩散材料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配置于铅直方向上方，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的整面。另外，本实施方式中，通过在基板W的整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按照以下方式进行控制：使喷嘴部21上升到规定的高度后，如图13F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11)。
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，能够使在基板W上形成的扩散剂的涂膜为半干燥状态。
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10A及图10B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，对基板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，将从涂布装置10搬出的基板W依次搬送到干燥装置3内，由此能够大幅提高处理速度。
具体而言，基板处理装置100首先将涂布了扩散材料200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(シリンダユニット)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3b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，可以设为：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来进行扩散材料200的干燥处理。由此，能够在基板W的表面形成扩散膜。
若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，则涂布装置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，能够消除向基板W滴下各材料200、210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，使载置有基板W的卡盘部20从基板载置位置向在杯部22内进行旋转动作的旋转位置移动的同时使喷嘴部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，其他装置也可以实施。
例如，上述实施方式中，举出了第2喷嘴26按照穿过开口部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构成按照使预湿用组合物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14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。
根据以上这样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，在本实施方式中，虽然在基板W的面Wa形成凹凸形状，但不限于此。即使在面Wa没有凹凸形状，也能通过用预湿用组合物210预湿，由此抑制扩散剂的涂膜的形成不良。
另外，在本实施方式中，对制造在基板W的面Wa形成凹凸形状、并将面Wa用作受光面的单面发电型的太阳能电池的方法进行了说明，但本发明的制造方法也可以应用于制作将基板的两面用作受光面的两面发电型的太阳能电池的方法。在两面发电型的太阳能电池的情况下，优选除基板W的面Wa外，使另一面上也形成凹凸形状。通过在另一面也形成凹凸形状，从而入射到另一面上的阳光的利用效率高，成为能够以高效率发电的太阳能电池。
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、组合等仅为一例，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，因此使用作为13族元素的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。在这种情况下，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]
以下通过实施例说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
(实施例)
用碱溶液对n型单晶硅基板(对角：200mm、边(直线部分)：156mm、厚度：180μm)的一面进行各向异性蚀刻，在一面形成凹凸形状。
接着，对形成了凹凸形状的一面，供给PGME：DIW＝1：1混合溶剂1.0g，以旋转涂布进行涂布。在不停止基板旋转的状态下，对形成了凹凸形状的一面供给扩散材料0.5g，以旋转涂布进行涂布。
作为扩散材料，使用含有硼扩散剂并以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)。
另外，参照图6A，旋转涂布的条件设为R1＝800rpm、R2＝3000rpm、T1～T2＝5秒、T2～T3＝1秒、T4～T5＝5秒。
扩散剂的涂膜形成后，分别在60℃加热10秒、在120℃加热10秒、在150℃加热10秒进行干燥后，在氮气氛下在1000℃加热30分钟，形成p+杂质扩散层。虽然是在氮气氛下，但由于是含有微量的氧的条件，所以在基板表面形成氧化膜。
接着，在腔室内配置基板，将腔室内置换成氮气氛后，将POCl3供给至腔室内，在900℃加热15分钟，形成n+杂质扩散层，从而制造实施例的太阳能电池基板。制作了150片太阳能电池基板。
(比较例)
除了不进行预湿以外，与实施例同样地操作，制造了比较例的太阳能电池基板。
对于实施例及比较例的各太阳能电池基板，在正面(光入射面)形成氮化硅制的防反射膜后，对太阳能电池基板的两面赋予银电极，形成太阳能电池。
对于得到的太阳能电池，通过依照IEC60904－3：2008的方法，测定转换效率(单位：％)和漏电流(单位：A)。测定条件设为温度25℃、AM(大气质量(エアマス))1.5G、照度1kW/m2。由光源照射连续光。
另外，在反向电流测定中，将测定电压设为－12V。
图15A及图15B是表示测定结果的图表。图15A表示转换效率，图15B表示漏电流量。各图表的误差棒基于n＝150的测定结果。
测定的结果可知，实施例与比较例的转换效率同等，但实施例比比较例更能抑制漏电流。判断实施例能够良好地制作扩散剂的涂膜，能够抑制漏电流。
由以上的结果可知，本发明是有用的。
以上，说明了本发明的优选实施例，但本发明不受这些实施例限定。在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行结构的附加、省略、置换、以及其它变更。本发明不受前述的说明限定，仅受所附的权利要求的范围的限定。
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 (4)

1.一种太阳能电池的制造方法，具有：
第1涂布工序，在半导体基板的一面旋转涂布预湿用组合物；
第2涂布工序，将包含具有第1杂质元素的扩散剂和溶剂的扩散材料在旋转涂布了所述预湿用组合物的所述一面上旋转涂布，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，
从所述第1涂布工序的开始到所述第2涂布工序的结束为止，不停止所述半导体基板的旋转而连续地进行旋转涂布，
所述第2涂布工序中的最大基板转速大于所述第1涂布工序中的最大基板转速，
在所述第2涂布工序中，将所述扩散材料供给至所述一面后，由所述第1涂布工序的基板转速增加到所述第2涂布工序的基板转速，
所述第1涂布工序中的最大基板转速R1为800rpm以上且3000rpm以下，所述第2涂布工序中的最大基板转速R2为1000rpm以上且5000rpm以下，
直到在半导体基板的一面旋转涂布预湿用组合物之前的时间T1为止，使停止状态的所述半导体基板旋转以达到所述最大基板旋转速度R1，
从所述半导体基板的旋转的开始到所述时间T1为止的基板旋转时间为0.01秒以上且0.2秒以下，
从所述时间T1，到结束旋转涂布所述预湿用组合物并开始将所述扩散材料旋转涂布在旋转涂布了所述预湿用组合物的所述一面之前的时间T2为止，保持所述最大基板旋转速度R1进行旋转涂布，
从所述时间T1到所述时间T2为止的基板旋转时间为0.5秒以上且5秒以下，
从所述时间T2，到开始所述半导体基板的旋转速度的加速的时间T3为止，保持所述最大基板旋转速度R1进行旋转涂布，
从所述时间T2到所述时间T3为止的基板旋转时间为0.5秒以上且1秒以下，
从所述时间T3，到所述半导体基板的旋转速度达到所述最大基板转速R2的时间T4为止，使所述半导体基板的旋转速度加速，
从所述时间T3到所述时间T4为止的基板旋转时间为0.1秒以上且1秒以下，
从所述时间T4，到结束旋转涂布所述扩散材料的时间T5为止，保持所述最大基板旋转速度R2进行旋转涂布，
从所述时间T4到所述时间T5为止的基板旋转时间为3秒以上且8秒以下，
从所述时间T5，到结束所述第2涂布工序的时间T6为止，将所述半导体基板的旋转速度从所述最大基板旋转速度R2减速到0rpm，
从所述时间T5到所述时间T6为止的基板旋转时间为0.1秒以上且1秒以下。
2.如权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，其中，在所述第1涂布工序之前，至少具有在所述一面形成凹凸形状的工序。
3.如权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，其中，在所述第2涂布工序中，形成半干燥状态的所述涂膜。
4.如权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，其中，在所述第1杂质扩散层形成工序之后，具有在所述半导体基板的另一面形成使第2杂质元素扩散后的第2杂质扩散层的工序。
CN201410594156.7A 2013-10-31 2014-10-29 太阳能电池的制造方法 Active CN104600152B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-226685 2013-10-31
JP2013226685A JP6279878B2 (ja) 2013-10-31 2013-10-31 太陽電池の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104600152A CN104600152A (zh) 2015-05-06
CN104600152B true CN104600152B (zh) 2018-01-05

Family

ID=52130045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410594156.7A Active CN104600152B (zh) 2013-10-31 2014-10-29 太阳能电池的制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9269581B2 (zh)
EP (1) EP2869352A1 (zh)
JP (1) JP6279878B2 (zh)
CN (1) CN104600152B (zh)
TW (1) TWI605611B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6782135B2 (ja) * 2016-09-26 2020-11-11 東京応化工業株式会社 拡散剤組成物の塗布方法
CN107492489A (zh) * 2017-08-14 2017-12-19 通威太阳能（安徽）有限公司 一种多晶硅片背面抛光工艺
CN108110090B (zh) * 2018-01-11 2020-03-06 江苏顺风光电科技有限公司 一种n型双面电池制备方法
EP3920240A4 (en) * 2019-01-30 2023-01-25 Tégula Soluções para Telhados Ltda PHOTOVOLTAIC CELL, METHOD OF MANUFACTURING AN ENCAPSULATED PHOTOVOLTAIC CELL, ELECTRICAL CONNECTION UNIT FOR A PHOTOVOLTAIC MODULE AND PHOTOVOLTAIC MODULE
WO2023276578A1 (ja) 2021-06-30 2023-01-05 信越化学工業株式会社 積層体、積層体の製造方法、及びパターン形成方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4571366A (en) * 1982-02-11 1986-02-18 Owens-Illinois, Inc. Process for forming a doped oxide film and doped semiconductor
CN1248058A (zh) * 1998-09-04 2000-03-22 日本电气株式会社 涂布抗蚀剂膜的方法和抗蚀剂涂布器
KR20020082794A (ko) * 2001-04-25 2002-10-31 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤 레지스트막 형성방법
CN102289151A (zh) * 2010-06-18 2011-12-21 东京毅力科创株式会社 涂敷方法和涂敷装置
CN102986004A (zh) * 2010-07-09 2013-03-20 东京应化工业株式会社 扩散剂组合物及杂质扩散层的形成方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0376109A (ja) 1989-08-17 1991-04-02 Sony Corp レジストのコーティング方法
JPH05243140A (ja) * 1992-02-27 1993-09-21 Fujitsu Ltd 回転塗布装置及び回転塗布方法
JP3811100B2 (ja) * 2001-06-07 2006-08-16 東京エレクトロン株式会社 塗布膜形成方法および塗布膜形成装置
US7157386B2 (en) * 2004-11-05 2007-01-02 Texas Instruments Incorporated Photoresist application over hydrophobic surfaces
JP5277485B2 (ja) * 2007-12-13 2013-08-28 シャープ株式会社 太陽電池の製造方法
KR101546222B1 (ko) * 2008-02-25 2015-08-20 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 공정가능한 무기 및 유기 중합체 배합물, 이의 제조방법 및 이의 용도
JP5091722B2 (ja) * 2008-03-04 2012-12-05 東京エレクトロン株式会社 塗布処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び塗布処理装置
JP5203337B2 (ja) * 2009-02-13 2013-06-05 東京エレクトロン株式会社 塗布処理方法
JP5815215B2 (ja) * 2009-08-27 2015-11-17 東京応化工業株式会社 拡散剤組成物、および不純物拡散層の形成方法
JP5296021B2 (ja) * 2010-07-23 2013-09-25 東京エレクトロン株式会社 塗布処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び塗布処理装置
JP2012030160A (ja) 2010-07-29 2012-02-16 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 塗布装置
US20120048376A1 (en) * 2010-08-30 2012-03-01 Alexander Shkolnik Silicon-based photovoltaic device produced by essentially electrical means
JP2013093563A (ja) * 2011-10-04 2013-05-16 Shin Etsu Chem Co Ltd ホウ素拡散用塗布剤
TWI424584B (zh) * 2011-11-30 2014-01-21 Au Optronics Corp 製作太陽能電池之方法
JP6100471B2 (ja) * 2012-03-29 2017-03-22 東京応化工業株式会社 不純物拡散成分の拡散方法、及び太陽電池の製造方法
JP2013247286A (ja) * 2012-05-28 2013-12-09 Sharp Corp 太陽電池製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4571366A (en) * 1982-02-11 1986-02-18 Owens-Illinois, Inc. Process for forming a doped oxide film and doped semiconductor
CN1248058A (zh) * 1998-09-04 2000-03-22 日本电气株式会社 涂布抗蚀剂膜的方法和抗蚀剂涂布器
KR20020082794A (ko) * 2001-04-25 2002-10-31 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤 레지스트막 형성방법
CN102289151A (zh) * 2010-06-18 2011-12-21 东京毅力科创株式会社 涂敷方法和涂敷装置
CN102986004A (zh) * 2010-07-09 2013-03-20 东京应化工业株式会社 扩散剂组合物及杂质扩散层的形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI605611B (zh) 2017-11-11
US9269581B2 (en) 2016-02-23
JP2015088650A (ja) 2015-05-07
CN104600152A (zh) 2015-05-06
US20150118786A1 (en) 2015-04-30
TW201530802A (zh) 2015-08-01
EP2869352A1 (en) 2015-05-06
JP6279878B2 (ja) 2018-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104600152B (zh) 太阳能电池的制造方法
CN104600151B (zh) 预湿用组合物
TWI408816B (zh) A solar cell manufacturing method, a solar cell, and a method of manufacturing a semiconductor device
CN102714148B (zh) 形成具有含硅颗粒的多掺杂结的方法
US8394658B2 (en) Methods of using a silicon nanoparticle fluid to control in situ a set of dopant diffusion profiles
JP2012507855A (ja) 多重ドープ接合を基板上に形成するための方法
JP2011187894A (ja) リンドーパント拡散用塗布液、それにより形成された塗布膜および太陽電池の製造方法
US20100035422A1 (en) Methods for forming doped regions in a semiconductor material
CN104205361B (zh) 制造太阳能电池的方法
WO2011091289A1 (en) Methods of forming a dual-doped emitter on a substrate with an inline diffusion apparatus
JP2014200730A (ja) 塗布装置及び塗布方法
CN113169248A (zh) 半导体元件的制造方法和太阳能电池的制造方法
CN109153787B (zh) 聚硅氧烷、半导体用材料、半导体及太阳能电池制备方法
JP6310649B2 (ja) 不純物拡散成分の拡散方法、及び太陽電池の製造方法
CN103721913B (zh) 涂敷方法及涂敷装置
JP2006351995A (ja) 光電変換素子の製造方法
KR101133953B1 (ko) 실리카 반사방지막의 제조 방법 및 이를 이용한 실리콘 태양전지
KR101366740B1 (ko) 균일성이 확보된 POCl₃ 기반 도핑 공정을 이용한 나노/마이크로 실리콘 복합구조체 태양 전지의 제조 방법 및 이에 따른 태양 전지
TW201624543A (zh) 具有擴散層的半導體基板的製造方法及具有擴散層的半導體基板
JP2016213230A (ja) ｐ型拡散層付き半導体基板の製造方法、ｐ型拡散層付き半導体基板、太陽電池素子の製造方法及び太陽電池素子
JP2017188664A (ja) 半導体基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170816

Address after: Kanagawa

Applicant after: Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.

Applicant after: Hashimoto Asset Management Co

Address before: Kanagawa

Applicant before: Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.

Applicant before: PVG SOLUTIONS INC.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant