JP2002277605A - Method for depositing antireflection film - Google Patents
Method for depositing antireflection filmInfo
- Publication number
- JP2002277605A JP2002277605A JP2001078626A JP2001078626A JP2002277605A JP 2002277605 A JP2002277605 A JP 2002277605A JP 2001078626 A JP2001078626 A JP 2001078626A JP 2001078626 A JP2001078626 A JP 2001078626A JP 2002277605 A JP2002277605 A JP 2002277605A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- nitrogen
- forming
- sin
- antireflection film
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV cells
Landscapes
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、高効率の太陽電
池の製造方法に係るもので、特に、多結晶シリコン太陽
電池の低コスト化に有効な反射防止膜の成膜方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a high-efficiency solar cell, and more particularly to a method for forming an antireflection film effective for reducing the cost of a polycrystalline silicon solar cell.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３（ａ）〜（ｉ）は、一般的に行われ
ている従来の太陽電池の製造方法に係るもので、太陽電
池の工程フローを示すものである。2. Description of the Related Art FIGS. 3A to 3I relate to a general method of manufacturing a conventional solar cell, and show a process flow of the solar cell.
【０００３】図３（ａ）〜（ｉ）の工程フローにおい
て、１は半導体基板としてのｐ型Ｓｉ基板、２は基板表
面のダメージ及びウエハスライス工程の汚染、３は表面
に作製した凹凸構造、４はｎ型拡散層、５は反射防止
膜、６はアルミペースト電極、７はｐ+層、８は表面銀
ペースト電極、９は裏面銀ペースト電極である。In the process flow of FIGS. 3A to 3I, 1 is a p-type Si substrate as a semiconductor substrate, 2 is damage to the substrate surface and contamination in a wafer slicing process, 3 is an uneven structure formed on the surface, 4 is an n-type diffusion layer, 5 is an antireflection film, 6 is an aluminum paste electrode, 7 is a p + layer, 8 is a front surface silver paste electrode, and 9 is a back surface silver paste electrode.
【０００４】図３（ａ）は、インゴットからスライスさ
れたままの基板を示している。太陽電池の場合、インゴ
ットからスライスされたままの基板を用いることが多い
ため、基板１には、スライスに用いたワイヤソー等の傷
による基板表面ダメージ及びウエハスライス工程の汚染
２が存在する。FIG. 3A shows a substrate that has been sliced from an ingot. In the case of a solar cell, since a substrate that has been sliced from an ingot is often used, the substrate 1 has substrate surface damage due to a scratch such as a wire saw used for slicing and contamination 2 in a wafer slicing process.
【０００５】そこで、図３（ｂ）の工程は、これらスラ
イスに用いたワイヤソー等の傷による基板表面ダメージ
及びウエハスライス工程の汚染２を取り除くための工程
である。具体的方法として、水酸化カリウム、水酸化ナ
トリウム水溶液等のアルカリ水溶液あるいは弗酸と硝酸
の混合液等を用いて、およそ１０〜２０μｍ程度、基板
表面をエッチングする。Therefore, the step shown in FIG. 3B is a step for removing substrate surface damage due to scratches on the wire saw or the like used for these slices and contamination 2 in the wafer slice step. As a specific method, the substrate surface is etched by about 10 to 20 μm using an alkaline aqueous solution such as an aqueous solution of potassium hydroxide or sodium hydroxide, or a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid.
【０００６】続いて、図３（ｃ）の工程は、太陽電池の
表面（受光面）に凹凸構造３を形成するための工程であ
る。この凹凸構造３により、通常の平坦な受光面であれ
ば一回の反射で外部へと逃げてしまう光であっても、傾
斜面を何回か反射させて、基板内部へと導入することが
可能となる。その結果、より多くの光を太陽電池内部に
吸収させることができ、太陽電池の変換効率が向上す
る。Subsequently, the step of FIG. 3C is a step for forming the uneven structure 3 on the surface (light receiving surface) of the solar cell. With this uneven structure 3, even a light that escapes to the outside by one reflection on a normal flat light receiving surface can be reflected several times on the inclined surface and introduced into the substrate. It becomes possible. As a result, more light can be absorbed inside the solar cell, and the conversion efficiency of the solar cell is improved.
【０００７】次に、図３（ｄ）に示すように、例えばリ
ン（Ｐ）を熱的に拡散することにより、導電型を反転さ
せたｎ型拡散層４を形成する。通常、リンの拡散源とし
ては、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）が用いられること
が多い。また、特に工夫の無い場合、ｎ型拡散層４はｐ
型Ｓｉ基板１の全面に形成される。なお、このｎ型拡散
層４は数十Ω／□程度、拡散層の深さは０．３〜０．５
μｍ程度である。Next, as shown in FIG. 3D, for example, phosphorus (P) is thermally diffused to form an n-type diffusion layer 4 whose conductivity type is inverted. Usually, phosphorus oxychloride (POCl 3 ) is often used as a phosphorus diffusion source. If there is no particular contrivance, the n-type diffusion layer 4 is
It is formed on the entire surface of the mold Si substrate 1. The n-type diffusion layer 4 has a thickness of about several tens Ω / □, and the depth of the diffusion layer is 0.3 to 0.5.
It is about μm.
【０００８】詳細は省略するが、このｎ型拡散層４は例
えばレジストで片面を保護した後、図３（ｅ）に示すよ
うに、一主面のみにｎ型拡散層４を残すようにエッチン
グ除去し、後にこのレジストは有機溶剤等を用いて除去
される。Although not described in detail, the n-type diffusion layer 4 is protected on one side with, for example, a resist and then etched so as to leave the n-type diffusion layer 4 only on one main surface as shown in FIG. After removal, the resist is removed using an organic solvent or the like.
【０００９】続いて、図３（ｆ）は、反射防止膜５と呼
ばれる、基板と空気の間の屈折率を持つ薄膜を、太陽電
池の表面（受光面）に形成する工程である。反射防止膜
５は、凹凸構造３と同様、基板表面での太陽光の反射を
抑制することにより、より多くの光を太陽電池内部に導
き、太陽電池の変換を向上させるものである。FIG. 3F shows a step of forming a thin film having a refractive index between the substrate and air, called an antireflection film 5, on the surface (light receiving surface) of the solar cell. The anti-reflection film 5, like the concavo-convex structure 3, suppresses the reflection of sunlight on the substrate surface, thereby guiding more light into the solar cell and improving the conversion of the solar cell.
【００１０】この後、太陽電池の裏面（受光面の対面）
に、図３（ｇ）に示すように、例えばスクリーン印刷法
（またはロールコータ方式）でアルミペースト電極６を
印刷後、図３（ｈ）に示すように、７００〜９００℃で
数分から数十分、炉の中で焼成することによりアルミペ
ーストから不純物としてアルミがｐ型Ｓｉ基板１中に拡
散し、高濃度不純物を含んだｐ+層７が形成される。こ
のｐ+層７は、一般にＢＳＦ（Back Surface Field）層
と呼ばれ、太陽電池のエネルギー変換効率の向上に寄与
するものである。Thereafter, the back surface of the solar cell (facing the light receiving surface)
Then, as shown in FIG. 3 (g), after printing the aluminum paste electrode 6 by, for example, a screen printing method (or a roll coater method), as shown in FIG. By sintering in a furnace, aluminum is diffused from the aluminum paste as an impurity into the p-type Si substrate 1 to form ap + layer 7 containing high-concentration impurities. This p + layer 7 is generally called a BSF (Back Surface Field) layer and contributes to an improvement in the energy conversion efficiency of the solar cell.
【００１１】この後、図３（ｉ）に示すように、表面
（受光面）と裏面に銀ペースト電極８、９を印刷し、再
度焼成を行うことで太陽電池が完成する。なお、工程簡
略化の為に、図３（ｈ）の焼成工程を省略し、図３
（ｇ）の後に一度の焼成で太陽電池を完成させることも
可能である。Thereafter, as shown in FIG. 3 (i), silver paste electrodes 8, 9 are printed on the front surface (light receiving surface) and the back surface, and firing is performed again to complete the solar cell. In order to simplify the process, the firing step of FIG.
It is also possible to complete the solar cell by firing once after (g).
【００１２】さて、図３（ｆ）に示した工程は、この発
明に関連したものであるため、ここでさらに詳しく説明
する。The step shown in FIG. 3F is related to the present invention, and will be described in more detail here.
【００１３】一般に、シリコン太陽電池において、表面
に反射防止膜を形成して表面からの入射光を効率良く内
部に取り込むことは、太陽電池の高効率化には必須であ
る。反射防止膜にはＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＳｉＮ（例えば
常圧ＣＶＤのように熱平衡状態で作製したものはＳｉ3
Ｎ4であるが、他にも様々な結合状態があるので、ここ
では単にＳｉＮと記述する）といった屈折率が基板と空
気の間にあるものが使用される。In general, in a silicon solar cell, forming an antireflection film on the surface and efficiently taking in incident light from the surface into the inside is essential for increasing the efficiency of the solar cell. The antireflection film is made of SiO 2 , TiO 2 , SiN (for example, a film made in a thermal equilibrium state such as normal pressure CVD is made of Si 3
Although N 4 is used, since there are various other coupling states, a material having a refractive index between the substrate and air, such as N 4 , is used here.
【００１４】また、それら膜種の形成には、蒸着、スパ
ッタなどによる物理的方法や、常圧ＣＶＤ（ケミカル・
ベイパー・デポジション）や、プラズマＣＶＤなどによ
る化学的方法がある。これらの膜種および成膜方法の中
で、プラズマＣＶＤ法で形成したＳｉＮ膜は、主に以下
に述べる２つの理由により、他のものより優れている。[0014] These film types are formed by a physical method such as vapor deposition or sputtering, or a normal pressure CVD (chemical or chemical) method.
Chemical methods such as vapor deposition) and plasma CVD. Among these film types and film forming methods, the SiN film formed by the plasma CVD method is superior to the others, mainly for the following two reasons.
【００１５】（１）パッシベーション効果が得られるこ
と。(1) A passivation effect can be obtained.
【００１６】一般の半導体デバイスで使用するシリコン
単結晶基板に対して、太陽電池で使用する基板は、多結
晶基板と呼ばれる安価ではあるが品質の低いシリコン基
板である。この基板は、単結晶基板のように面方位が揃
っておらず、さまざまな面方位を内包している。そし
て、これら異なった面方位が接触すると、そこに結晶粒
界や結晶欠陥が発生し、太陽電池の効率が低下する。そ
こで、これらを無効化する技術のひとつとして、水素パ
ッシベーション技術が知られている。この技術は、水素
により、多結晶基板の結晶粒界や結晶欠陥により生じた
未結合手や捕獲準位を終端し、不活性化するものであ
る。その結果、後述するＶoc（開放電圧）、Ｊsc（短絡
電流密度）といったセル特性が向上する。Compared to a silicon single crystal substrate used in a general semiconductor device, a substrate used in a solar cell is a low-cost but low-quality silicon substrate called a polycrystalline substrate. This substrate does not have the same plane orientation as the single crystal substrate, and includes various plane orientations. Then, when these different plane orientations come into contact with each other, crystal grain boundaries and crystal defects are generated there, and the efficiency of the solar cell is reduced. Therefore, a hydrogen passivation technique is known as one of the techniques for invalidating these. According to this technique, hydrogen terminates and inactivates dangling bonds and trap levels generated by crystal grain boundaries and crystal defects of a polycrystalline substrate. As a result, cell characteristics such as Voc (open circuit voltage) and Jsc (short circuit current density) described later are improved.
【００１７】次に、どのようなプロセスで水素をシリコ
ン基板内に導入するかであるが、水素でアニールする方
法や、水素イオンを注入する方法などがある。しかし、
これらの方法では、一つ余分なプロセスが加わることに
なり、生産性の低下や生産コストの増加を招く。プラズ
マＣＶＤ法は、ＳｉＮ膜形成のみならず、同時に水素パ
ッシベーション効果が得られるプロセスとして知られて
いる。そのため、プラズマＣＶＤでは、成膜原料として
水素を含むシラン（ＳｉＨ4）とアンモニア（ＮＨ3）を
使用するのが一般的である。以上の事柄については、例
えば表面科学vol． 17, No．9, pp．510−515, 1996
“結晶系Ｓｉ太陽電池の表面・バルクパッシベーショ
ン”で詳しく述べられている。Next, depending on what process hydrogen is introduced into the silicon substrate, there are a method of annealing with hydrogen and a method of implanting hydrogen ions. But,
In these methods, one extra process is added, resulting in a decrease in productivity and an increase in production cost. The plasma CVD method is known as a process capable of obtaining not only a SiN film but also a hydrogen passivation effect. Therefore, in the plasma CVD, it is common to use a silane containing hydrogen (SiH 4) and ammonia (NH 3) as a film forming material. The above matters are described in, for example, Surface Science vol. 17, No. 9, pp. 510-515, 1996
It is described in detail in “Surface / Bulk Passivation of Crystalline Si Solar Cell”.
【００１８】（２）成膜条件を調整することにより、Ｓ
ｉＮ膜の屈折率を変えることができること。(2) By adjusting the film forming conditions, S
The refractive index of the iN film can be changed.
【００１９】反射防止膜は、屈折率が単一のものより複
数の屈折率を積層して多層としたものの方が、反射防止
効果を高めることができる。IEEE TRANSACTIONS ON ELE
CTRON DEVICE, VOL．40, NO．6, JUNE 1993 pp．1161−
1165 "A Novel and Effective PECVD SiO2/SiN Antiref
lection Coating for Si Solar Cells"では、さまざま
な膜種を積層し、その効果を報告している。プラズマＣ
ＶＤにより成膜したＳｉＮ膜は、成膜条件により（主に
原料供給量により）、屈折率をおよそ１．６〜２．３と
いった幅広い範囲で変えることが可能であるため（さま
ざまな原料を使用することなく）、容易に反射防止膜を
多層化できる。The antireflection film having a multilayer structure in which a plurality of refractive indices are laminated rather than having a single refractive index can enhance the antireflection effect. IEEE TRANSACTIONS ON ELE
CTRON DEVICE, VOL. 40, NO. 6, JUNE 1993 pp. 1161−
1165 "A Novel and Effective PECVD SiO 2 / SiN Antiref
“Lection Coating for Si Solar Cells” reports the effects of stacking various film types.
The refractive index of a SiN film formed by VD can be changed in a wide range of about 1.6 to 2.3 depending on the film forming conditions (mainly by the supply amount of raw materials) (using various raw materials). ), The antireflection film can be easily multilayered.
【００２０】[0020]
【発明が解決しようとする課題】従来の技術において、
表面パッシベーション効果を高めるためには、その担い
手である水素を増加させる必要があると考えられてい
た。そのために、高コストで交換作業の伴うアンモニア
（ＮＨ3）ボンベを使用して、ＳｉＮ膜を成膜してい
た。SUMMARY OF THE INVENTION In the prior art,
It was thought that in order to enhance the surface passivation effect, it was necessary to increase the amount of hydrogen that was responsible for the effect. Therefore, ammonia with the replacement costly using (NH 3) gas cylinder, was deposited SiN film.
【００２１】この発明は上述した点に鑑みてなされたも
ので、アンモニアボンベを使用しなくとも、従来と同等
のパッシベーション効果が得られると共に、アンモニア
ボンベ使用に伴うコストやボンベ交換の作業を削減でき
る反射防止膜の成膜方法を提供することを目的とする。[0021] The present invention has been made in view of the above points, and can provide a passivation effect equivalent to that of the related art without using an ammonia cylinder, and can reduce the cost and the work of replacing the cylinder. An object of the present invention is to provide a method for forming an antireflection film.
【００２２】[0022]
【課題を解決するための手段】この発明に係る反射防止
膜の成膜方法は、受光面となる基板表面に反射防止膜を
成膜する反射防止膜の成膜方法において、反射防止膜と
して屈折率ｎがｎ＞２．１であるＳｉＮ膜を成膜する際
に、ＳｉＮを構成する窒素原子の供給原料として窒素の
みを使用することを特徴とするものである。According to a method of forming an anti-reflection film according to the present invention, a method of forming an anti-reflection film on a substrate surface serving as a light receiving surface is provided. When a SiN film having a ratio n of n> 2.1 is formed, only nitrogen is used as a supply material of nitrogen atoms constituting SiN.
【００２３】また、他の発明に係る反射防止膜の成膜方
法は、受光面となる基板表面に多層反射防止膜を成膜す
る反射防止膜の成膜方法において、屈折率ｎがｎ＞２．
１であるＳｉＮ膜を成膜する際は、ＳｉＮを構成する窒
素原子の供給原料として窒素のみを使用し、ｎ≦２．１
の成膜の際には、ＳｉＮを構成する窒素原子の供給原料
として、窒素原子と水素原子を含む化合物からなる原料
を使用することを特徴とするものである。According to another aspect of the present invention, there is provided a method for forming an anti-reflection film in which a multilayer anti-reflection film is formed on a substrate surface serving as a light receiving surface. .
When forming the SiN film of No. 1, only nitrogen was used as a supply material of nitrogen atoms constituting SiN, and n ≦ 2.1
Is characterized by using a raw material composed of a compound containing a nitrogen atom and a hydrogen atom as a raw material for supplying a nitrogen atom constituting SiN.
【００２４】また、成膜の際に、露点が−９０℃以下で
ある窒素を使用することにより成膜を行うことを特徴と
するものである。Further, the film is formed by using nitrogen having a dew point of -90 ° C. or less.
【００２５】さらに、成膜の際、水分濃度が１００ｐｐ
ｂ以下である窒素を使用することにより成膜することを
特徴とするものである。Further, at the time of film formation, the water concentration is 100 pp.
The film is formed by using nitrogen which is equal to or less than b.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明に
実施の形態１に係る反射防止膜の成膜方法について説明
する。まず、この実施の形態１では、従来の技術で述べ
た図３（ａ）〜（ｅ）までの処理を行った基板に対し
て、窒素（Ｎ2）とシラン（ＳｉＨ4）のみを使用して、
反射防止膜の成膜を行った。成膜方法はプラズマＣＶＤ
法、膜種は２．２の屈折率を持つＳｉＮである。その
後、従来の技術で述べた図３（ｇ）〜（ｉ）までの処理
を行い、太陽電池セルを作製した。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, a method for forming the antireflection film according to the first embodiment of the present invention will be described. First, in the first embodiment, only nitrogen (N 2 ) and silane (SiH 4 ) are used for a substrate which has been subjected to the processes shown in FIGS. hand,
An anti-reflection film was formed. Plasma CVD method
The method and the film type are SiN having a refractive index of 2.2. Thereafter, the processes shown in FIGS. 3 (g) to (i) described in the related art were performed to manufacture a solar cell.
【００２７】このようにして作成された太陽電池セルの
特性を図１に示す。FIG. 1 shows the characteristics of the solar cell thus produced.
【００２８】図１中、横軸の［ＳｉＨ4＋Ｎ2］は、この
発明の実施の形態１による製造方法で作製したセル、
［ＳｉＨ4＋ＮＨ3］は従来の製造方法で作製したセルを
示す。また、図１中、縦軸のＶocとは、開放電圧のこと
で、これは、太陽電池の正極と負極との間に何も接続し
ない状態での電圧である。一方、Ｊscとは、短絡電流密
度のことで、太陽光を入射した状態で太陽電池の正負両
極を導線で接続し、短絡した状態での電流を、その太陽
電池の面積で割った値である。In FIG. 1, [SiH 4 + N 2 ] on the horizontal axis represents a cell manufactured by the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
[SiH 4 + NH 3 ] indicates a cell manufactured by a conventional manufacturing method. In FIG. 1, V oc on the vertical axis indicates an open-circuit voltage, which is a voltage when nothing is connected between the positive electrode and the negative electrode of the solar cell. On the other hand, J sc is the short-circuit current density, which is a value obtained by connecting the positive and negative electrodes of a solar cell with conducting wires in a state where sunlight is incident, and dividing the current in a short-circuited state by the area of the solar cell. is there.
【００２９】これらＶocおよびＪscの値が高いほど、水
素パッシベーションが良好に行われていることを示して
いる。Ｅff．は効率と呼ばれるもので、前述のＪscとＶ
oc、さらにＦ．Ｆ．（フィルファクター又は曲線因子、
主に電極の出来具合を示すパラメータ）と呼ばれるもう
ひとつのセル特性を乗じて得られ、最終的な太陽電池セ
ルの性能を示すものである。The higher the values of V oc and J sc , the better the hydrogen passivation. E ff . Is called efficiency, Jsc and V
oc ; F. (Fill factor or fill factor,
It is obtained by multiplying another cell characteristic called a parameter mainly indicating the condition of the electrode), and indicates the final performance of the solar cell.
【００３０】図１から分かるように、どちらの製造方法
を用いても、良好なセル特性が得られており、ＳｉＮ膜
によるパッシベーション効果が充分に存在することが分
かる。さらに追実験を行ったところ、屈折率がおよそ
２．１以下を境に、［ＳｉＨ4＋Ｎ2］の成膜では、この
パッシベーション効果が消失していくことが分かった。
以上のことから、屈折率ｎが２．１より大きい屈折率
（ｎ＞２．１）を有するＳｉＮ膜を成膜する際には、該
ＳｉＮを構成する窒素原子の供給原料として、窒素のみ
でもパッシベーション効果を得ることができることが分
かる。As can be seen from FIG. 1, excellent cell characteristics are obtained by using either of the manufacturing methods, and it can be seen that the passivation effect by the SiN film sufficiently exists. Further experiments showed that this passivation effect disappeared in the film formation of [SiH 4 + N 2 ] at a refractive index of about 2.1 or less.
From the above, when forming a SiN film having a refractive index n of greater than 2.1 (n> 2.1), even if only nitrogen is used as a supply material of nitrogen atoms constituting the SiN. It can be seen that a passivation effect can be obtained.
【００３１】このように、屈折率ｎが２．１より大きい
場合のＳｉＮ膜を成膜する場合には、アンモニアを使用
せず、工場配管よりの窒素（Ｎ2）を使用しても、セル
特性は低下しない。その結果、ボンベ購入のコスト削
減、およびボンベ交換の煩雑な作業から開放される。As described above, when forming a SiN film in which the refractive index n is greater than 2.1, the cell can be formed by using nitrogen (N 2 ) from the factory piping without using ammonia. The properties do not degrade. As a result, the cost of purchasing cylinders can be reduced, and the trouble of replacing cylinders can be eliminated.
【００３２】すなわち、屈折率ｎが２．１より大きい屈
折率（ｎ＞２．１）を有するＳｉＮ膜を成膜する際に
は、該ＳｉＮを構成する窒素原子の供給原料として、窒
素のみでもパッシベーション効果を得ることができるの
で、アンモニアボンベを使用しなくとも、従来と同等の
パッシベーション効果が得られ、アンモニアボンベ使用
に伴うコストやボンベ交換の作業を削減できる。That is, when a SiN film having a refractive index n of greater than 2.1 (n> 2.1) is formed, even if only nitrogen is used as a supply material of nitrogen atoms constituting the SiN. Since a passivation effect can be obtained, a passivation effect equivalent to that of the related art can be obtained without using an ammonia cylinder, and the cost involved in using the ammonia cylinder and the work of replacing the cylinder can be reduced.
【００３３】次に、従来の技術で述べた図３（ａ）〜
（ｅ）までの処理を行った基板に対して、窒素（Ｎ2）
とシラン（ＳｉＨ4）のみを使用して、反射防止膜の成
膜を行った。成膜方法はプラズマＣＶＤ法、膜種は２．
０の屈折率を持つＳｉＮである。その後、従来の技術で
述べた図３（ｇ）〜（ｉ）までの処理を行い、太陽電池
セルを作製した。Next, FIG. 3A to FIG.
Nitrogen (N 2 ) is applied to the substrate that has been processed up to (e).
An anti-reflection film was formed using only silane and silane (SiH 4 ). The film forming method is a plasma CVD method, and the film type is 2.
SiN having a refractive index of 0. Thereafter, the processes shown in FIGS. 3 (g) to (i) described in the related art were performed to manufacture a solar cell.
【００３４】このようにして作成された太陽電池のセル
特性を図２示す。FIG. 2 shows the cell characteristics of the solar cell thus produced.
【００３５】図２中、横軸の［ＳｉＨ4＋Ｎ2］はこの発
明による製造方法で作製したセル、［ＳｉＨ4＋ＮＨ3］
は従来の製造方法で作製したセルを示す。In FIG. 2, [SiH 4 + N 2 ] on the horizontal axis is a cell manufactured by the manufacturing method according to the present invention, [SiH 4 + NH 3 ].
Indicates a cell manufactured by a conventional manufacturing method.
【００３６】図２から、２．０の屈折率を持つＳｉＮで
は、アンモニア（ＮＨ3）を使用しない場合、充分なパ
ッシベーション効果が得られないことが分かる。さら
に、追実験を行ったところ、屈折率がおよそ２．１を境
に、パッシベーション効果を得るにはアンモニア（ＮＨ
3）が必要であることが分かった。以上のことから、屈
折率２．１以下（ｎ≦２．１）のＳｉＮ成膜の際には、
該ＳｉＮを構成する窒素原子の供給原料として、窒素原
子と水素原子を含む化合物からなる原料を使用しなけれ
ばパッシベーション効果は得ることができないことが分
かる。FIG. 2 shows that SiN having a refractive index of 2.0 cannot provide a sufficient passivation effect when ammonia (NH 3 ) is not used. Further experiments showed that the passivation effect was obtained with ammonia (NH) at a refractive index of about 2.1.
3 ) turned out to be necessary. From the above, when forming a SiN film having a refractive index of 2.1 or less (n ≦ 2.1),
It can be seen that a passivation effect cannot be obtained unless a raw material made of a compound containing a nitrogen atom and a hydrogen atom is used as a raw material for supplying nitrogen atoms constituting the SiN.
【００３７】従って、反射防止膜を多層に積層する場合
において、アンモニアボンベを使用しなければならない
場合と使用しなくてもよい場合についての条件を見出し
たので、従来のように全ての場合においてアンモニアボ
ンベを使用しなくとも、従来と同等の反射防止膜層を多
層に積層できるため、アンモニアボンベ使用に伴う、コ
ストやボンベ交換の頻度を低減できる。Therefore, when the anti-reflection film is laminated in multiple layers, conditions for the case where the ammonia cylinder must be used and the case where it is not necessary to use the ammonia cylinder have been found. Even if a cylinder is not used, an anti-reflection film layer equivalent to the conventional one can be laminated in multiple layers, so that the cost and the frequency of replacing the cylinder due to the use of the ammonia cylinder can be reduced.
【００３８】実施の形態２．従来の技術では、工場配管
より供給されるＮ2は、純度が低いため、そのまま使用
することはせず、純化装置で精製を行った後、使用して
いた。精製後のＮ2の純度を調べたところ、Ｈ2Ｏは、お
よそ５０ｐｐｔ、露点は、−１２０℃以下であった。Ｎ
2の純度がセルに与える影響について調べるため、精製
前のＮ2を用いて２．２の屈折率を持つＳｉＮを成膜し
たところ、パッシベーション効果について有意な差は認
められなかった。工場配管より供給されるＮ2の純度
は、Ｈ2Ｏが、およそ１００ｐｐｂ、露点が、およそ−
９０℃であった。Embodiment 2 In the prior art, N 2 supplied from factory pipe, because the purity is low, not be used as it is, after purification purifier was used. Examination of the purity of the N 2 after purification, H 2 O is about 50 ppt, the dew point was -120 ° C. or less. N
In order to examine the influence of the purity of No. 2 on the cell, SiN having a refractive index of 2.2 was formed using N 2 before purification. As a result, no significant difference was observed in the passivation effect. The purity of N 2 supplied from the factory piping is about 100 ppb for H 2 O, and the dew point is about −
90 ° C.
【００３９】このようにして、窒素純化装置を用いなく
とも使用可能な窒素の純度を規定することにより、窒素
純化装置の購入費用や維持費にかかるコストを削減でき
る。In this way, by specifying the purity of nitrogen that can be used without using a nitrogen purifier, the cost of purchasing and maintaining the nitrogen purifier can be reduced.
【００４０】すなわち、工場配管よりの窒素を使用する
際には、普通、成膜装置直前での精製工程を経た後、装
置へ窒素を導入するが、露点が−９０℃以下であるか、
または、水分濃度が１００ｐｐｂ以下である窒素であれ
ば、セル特性は低下しないので、成膜装置直前での精製
工程を経ることなく、装置へ直接導入することができ
る。その結果、精製工程にかかるコストを削減すること
ができる。That is, when using nitrogen from the factory piping, nitrogen is usually introduced into the apparatus after a purification step immediately before the film forming apparatus, and if the dew point is -90 ° C. or less,
Alternatively, if nitrogen has a water concentration of 100 ppb or less, the cell characteristics do not deteriorate, and thus the nitrogen can be directly introduced into the apparatus without going through a purification step immediately before the film forming apparatus. As a result, the cost for the purification step can be reduced.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、受光
面となる基板表面に反射防止膜を成膜する反射防止膜の
成膜方法において、反射防止膜として屈折率ｎがｎ＞
２．１であるＳｉＮ膜を成膜する際に、ＳｉＮを構成す
る窒素原子の供給原料として窒素のみを使用することに
より、アンモニアボンベを使用しなくとも、従来と同等
のパッシベーション効果が得られると共に、アンモニア
ボンベ使用に伴うコストやボンベ交換の作業を削減でき
る。As described above, according to the present invention, in a method for forming an antireflection film for forming an antireflection film on a substrate surface serving as a light receiving surface, a refractive index n of n>
In forming the SiN film of 2.1, by using only nitrogen as a supply material of nitrogen atoms constituting SiN, a passivation effect equivalent to that of the related art can be obtained without using an ammonia cylinder. In addition, costs associated with the use of ammonia cylinders and the work of replacing cylinders can be reduced.
【００４２】また、屈折率ｎがｎ＞２．１であるＳｉＮ
膜を成膜する際は、ＳｉＮを構成する窒素原子の供給原
料として窒素のみを使用し、ｎ≦２．１の成膜の際に
は、ＳｉＮを構成する窒素原子の供給原料として、窒素
原子と水素原子を含む化合物からなる原料を使用するこ
とにより、反射防止膜を多層に積層する場合において、
従来のように全ての場合においてアンモニアボンベを使
用しなくとも、従来と同等の反射防止膜層を多層に積層
できるため、アンモニアボンベ使用に伴う、コストやボ
ンベ交換の頻度を低減できる。Further, SiN having a refractive index n of n> 2.1
When forming a film, only nitrogen is used as a supply material of nitrogen atoms constituting SiN, and when forming a film of n ≦ 2.1, a nitrogen atom is used as a supply material of nitrogen atoms constituting SiN. And by using a raw material consisting of a compound containing a hydrogen atom, when the antireflection film is laminated in multiple layers,
Even in the conventional case, the anti-reflective coating layer equivalent to the conventional one can be laminated in multiple layers without using the ammonia cylinder, so that the cost and the frequency of replacing the cylinder due to the use of the ammonia cylinder can be reduced.
【００４３】また、成膜の際に、露点が−９０℃以下で
ある窒素を使用して成膜を行うことにより、窒素純化装
置を用いなくとも使用可能となり、窒素純化装置の購入
費用や維持費にかかるコストを削減できる。In addition, when the film is formed by using nitrogen having a dew point of -90 ° C. or less, the film can be used without using a nitrogen purifier, and the purchase cost and maintenance cost of the nitrogen purifier can be improved. Costs can be reduced.
【００４４】さらに、成膜の際、水分濃度が１００ｐｐ
ｂ以下である窒素を使用することにより、窒素純化装置
を用いなくとも使用可能となり、窒素純化装置の購入費
用や維持費にかかるコストを削減できる。Further, at the time of film formation, the water concentration is 100 pp.
By using nitrogen which is equal to or less than b, it becomes possible to use the apparatus without using a nitrogen purifier, and it is possible to reduce the cost for purchasing and maintaining the nitrogen purifier.
【図１】 この発明の実施の形態１（屈折率２．２を持
つＳｉＮ）を説明するための、セル特性を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing cell characteristics for describing Embodiment 1 of the present invention (SiN having a refractive index of 2.2).
【図２】 この発明の実施の形態１（屈折率２．０を持
つＳｉＮ）を説明するための、セル特性を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing cell characteristics for describing Embodiment 1 of the present invention (SiN having a refractive index of 2.0).
【図３】 一般的に行われている太陽電池の工程フロー
図である。FIG. 3 is a flowchart of a general solar cell process.
１ Ｓｉ基板、２ 基板表面のダメージ及びウエハスラ
イス工程の汚染、３表面に作製した凹凸構造、４ ｎ型
拡散層、５ 反射防止膜、６ アルミペースト電極、７
ｐ+層、８ 表面銀ペースト電極、９ 裏面銀ペース
ト電極。1 Si substrate, 2 Damage to substrate surface and contamination in wafer slicing process, 3 Concavo-convex structure prepared on surface, 4 n-type diffusion layer, 5 antireflection film, 6 aluminum paste electrode, 7
p + layer, 8 front surface silver paste electrode, 9 back surface silver paste electrode.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2K009 AA02 CC02 CC42 DD04 DD09 4K030 AA06 AA18 BA40 JA06 LA16 5F051 AA03 CB12 CB13 CB20 CB21 DA03 FA10 HA03 HA07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2K009 AA02 CC02 CC42 DD04 DD09 4K030 AA06 AA18 BA40 JA06 LA16 5F051 AA03 CB12 CB13 CB20 CB21 DA03 FA10 HA03 HA07
Claims (4)
膜する反射防止膜の成膜方法において、 反射防止膜として屈折率ｎがｎ＞２．１であるＳｉＮ膜
を成膜する際に、ＳｉＮを構成する窒素原子の供給原料
として窒素のみを使用することを特徴とする反射防止膜
の成膜方法。1. An anti-reflection film forming method for forming an anti-reflection film on a substrate surface serving as a light-receiving surface, wherein a SiN film having a refractive index n> 2.1 is formed as an anti-reflection film. A method of forming an antireflection film, wherein only nitrogen is used as a supply material of nitrogen atoms constituting SiN.
を成膜する反射防止膜の成膜方法において、 屈折率ｎがｎ＞２．１であるＳｉＮ膜を成膜する際は、
ＳｉＮを構成する窒素原子の供給原料として窒素のみを
使用し、 ｎ≦２．１の成膜の際には、ＳｉＮを構成する窒素原子
の供給原料として、窒素原子と水素原子を含む化合物か
らなる原料を使用することを特徴とする反射防止膜の成
膜方法。2. A method for forming an anti-reflection film for forming a multi-layer anti-reflection film on a substrate surface serving as a light receiving surface, the method comprising: forming a SiN film having a refractive index n> 2.1.
Only nitrogen is used as a source material for nitrogen atoms constituting SiN. When forming a film with n ≦ 2.1, a compound containing nitrogen and hydrogen atoms is used as a source material for nitrogen atoms constituting SiN. A method for forming an antireflection film, comprising using a raw material.
成膜方法において、 成膜の際に、露点が−９０℃以下である窒素を使用する
ことにより成膜を行うことを特徴とする反射防止膜の成
膜方法。3. The method for forming an anti-reflection film according to claim 1, wherein the film is formed by using nitrogen having a dew point of −90 ° C. or less. Method of forming an antireflection film.
成膜方法において、 成膜の際、水分濃度が１００ｐｐｂ以下である窒素を使
用することにより成膜することを特徴とする反射防止膜
の成膜方法。4. The method for forming an antireflection film according to claim 1, wherein the film is formed by using nitrogen having a water concentration of 100 ppb or less. Film formation method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001078626A JP4532008B2 (en) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Method for forming antireflection film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001078626A JP4532008B2 (en) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Method for forming antireflection film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002277605A true JP2002277605A (en) | 2002-09-25 |
| JP4532008B2 JP4532008B2 (en) | 2010-08-25 |
Family
ID=18935218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001078626A Expired - Fee Related JP4532008B2 (en) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Method for forming antireflection film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4532008B2 (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006128258A (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Sharp Corp | Solar battery and method of manufacturing same |
| WO2008065918A1 (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solar cell and method for manufacturing the same |
| JP2008153647A (en) * | 2006-12-11 | 2008-07-03 | Applied Materials Inc | MANUFACTURING METHOD OF SiN:H LAYER ON SUBSTRATE |
| JP2008277860A (en) * | 2008-07-10 | 2008-11-13 | Toyota Motor Corp | Photoelectric converting element |
| KR100953388B1 (en) * | 2009-07-31 | 2010-04-20 | (주)퓨쳐 라이팅 | Solar cell module and method of manufacturing the same |
| CN102185006A (en) * | 2010-11-11 | 2011-09-14 | 江阴浚鑫科技有限公司 | Method for preparing antireflective film of polycrystalline silicon solar cell as well as polycrystalline silicon solar cell |
| CN102244143A (en) * | 2011-06-27 | 2011-11-16 | 光为绿色新能源有限公司 | Preparation method of crystalline silicon solar cell |
| KR101147805B1 (en) * | 2010-04-08 | 2012-05-18 | (주)퓨쳐 라이팅 | Bus stop using solar cell |
| JP2013012566A (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Kyocera Corp | Method of forming oxide film, method of manufacturing semiconductor device, semiconductor device, and formation device for oxide film |
| US8933525B2 (en) | 2009-06-16 | 2015-01-13 | Q-Cells Se | Semiconductor apparatus and method of fabrication for a semiconductor apparatus |
| CN106299019A (en) * | 2016-08-05 | 2017-01-04 | 山西潞安太阳能科技有限责任公司 | A kind of polysilicon chip back side purifying process |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62149882A (en) * | 1985-02-18 | 1987-07-03 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Method and apparatus for forming thin film |
| JPH0855790A (en) * | 1991-12-30 | 1996-02-27 | Sony Corp | Resist pattern formation method and reflection preventive film formation method |
| JP2000104163A (en) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Bridgestone Corp | Formation of dry plated laminated film |
| JP2000193801A (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Asahi Glass Co Ltd | Light absorbing reflection preventing film |
| JP2000299482A (en) * | 1999-04-12 | 2000-10-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Solar battery module |
| JP2000352725A (en) * | 1999-06-14 | 2000-12-19 | Fujitsu Ltd | Liquid crystal display substrate, its production, and liquid crystal display device |
-
2001
- 2001-03-19 JP JP2001078626A patent/JP4532008B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62149882A (en) * | 1985-02-18 | 1987-07-03 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Method and apparatus for forming thin film |
| JPH0855790A (en) * | 1991-12-30 | 1996-02-27 | Sony Corp | Resist pattern formation method and reflection preventive film formation method |
| JP2000104163A (en) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Bridgestone Corp | Formation of dry plated laminated film |
| JP2000193801A (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Asahi Glass Co Ltd | Light absorbing reflection preventing film |
| JP2000299482A (en) * | 1999-04-12 | 2000-10-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Solar battery module |
| JP2000352725A (en) * | 1999-06-14 | 2000-12-19 | Fujitsu Ltd | Liquid crystal display substrate, its production, and liquid crystal display device |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006128258A (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Sharp Corp | Solar battery and method of manufacturing same |
| US8383930B2 (en) | 2004-10-27 | 2013-02-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solar cell and method for producing solar cell |
| JP4540447B2 (en) * | 2004-10-27 | 2010-09-08 | シャープ株式会社 | Solar cell and method for manufacturing solar cell |
| JPWO2008065918A1 (en) * | 2006-12-01 | 2010-03-04 | シャープ株式会社 | Solar cell and method for manufacturing the same |
| JP5019397B2 (en) * | 2006-12-01 | 2012-09-05 | シャープ株式会社 | Solar cell and method for manufacturing the same |
| WO2008065918A1 (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solar cell and method for manufacturing the same |
| KR101241617B1 (en) * | 2006-12-01 | 2013-03-08 | 샤프 가부시키가이샤 | Solar cell and method of manufacturing the same |
| JP2008153647A (en) * | 2006-12-11 | 2008-07-03 | Applied Materials Inc | MANUFACTURING METHOD OF SiN:H LAYER ON SUBSTRATE |
| JP2008277860A (en) * | 2008-07-10 | 2008-11-13 | Toyota Motor Corp | Photoelectric converting element |
| US8933525B2 (en) | 2009-06-16 | 2015-01-13 | Q-Cells Se | Semiconductor apparatus and method of fabrication for a semiconductor apparatus |
| KR100953388B1 (en) * | 2009-07-31 | 2010-04-20 | (주)퓨쳐 라이팅 | Solar cell module and method of manufacturing the same |
| KR101147805B1 (en) * | 2010-04-08 | 2012-05-18 | (주)퓨쳐 라이팅 | Bus stop using solar cell |
| CN102185006A (en) * | 2010-11-11 | 2011-09-14 | 江阴浚鑫科技有限公司 | Method for preparing antireflective film of polycrystalline silicon solar cell as well as polycrystalline silicon solar cell |
| CN102244143A (en) * | 2011-06-27 | 2011-11-16 | 光为绿色新能源有限公司 | Preparation method of crystalline silicon solar cell |
| JP2013012566A (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Kyocera Corp | Method of forming oxide film, method of manufacturing semiconductor device, semiconductor device, and formation device for oxide film |
| CN106299019A (en) * | 2016-08-05 | 2017-01-04 | 山西潞安太阳能科技有限责任公司 | A kind of polysilicon chip back side purifying process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4532008B2 (en) | 2010-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2020363658B2 (en) | Efficient back passivation crystalline silicon solar cell and manufacturing method therefor | |
| US6566159B2 (en) | Method of manufacturing tandem thin-film solar cell | |
| US9082924B2 (en) | Method for preparing an N+PP+ or P+NN+ structure on silicon wafers | |
| JP5863391B2 (en) | Method for manufacturing crystalline silicon solar cell | |
| WO2012020682A1 (en) | Crystalline silicon solar cell | |
| TWI463682B (en) | Heterojunction solar cell having intrinsic amorphous silicon film | |
| KR20090088860A (en) | Method of manufacturing crystalline silicon solar cells with improved surface passivation | |
| JP5374250B2 (en) | Crystalline silicon solar cell | |
| JP2009512214A (en) | Method for manufacturing n-type polycrystalline silicon solar cell | |
| CN101097969A (en) | Photovoltaic device which includes all-back-contact configuration, and related fabrication processes | |
| US20150059847A1 (en) | Passivated Emitter Rear Locally Patterned Epitaxial Solar Cell | |
| WO2013161668A1 (en) | Solar cell and method for manufacturing same | |
| CN114497290A (en) | Manufacturing method of back contact heterojunction solar cell | |
| JP2020017763A (en) | Manufacturing method of photoelectric conversion device | |
| JP4532008B2 (en) | Method for forming antireflection film | |
| JP5307688B2 (en) | Crystalline silicon solar cell | |
| JP2009246029A (en) | Photoelectric conversion device | |
| WO2010023991A1 (en) | Method for producing photoelectric conversion device, photoelectric conversion device, and system for producing photoelectric conversion device | |
| JP2002222973A (en) | Photoelectric converter and its manufacturing method | |
| JP6609324B2 (en) | Method for manufacturing photoelectric conversion device | |
| CN111697110A (en) | Heterojunction solar cell and manufacturing method thereof | |
| CN114335237A (en) | Preparation method of crystalline silicon solar cell and crystalline silicon solar cell | |
| JP2011091131A (en) | Method of manufacturing crystal silicon based solar cell | |
| CN101499502A (en) | Crystalline silicon solar cell and its passivation method | |
| JP2003152205A (en) | Photoelectric conversion element and its manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070702 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100304 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100323 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100520 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100608 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100610 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130618 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |