JP2003101055A

JP2003101055A - 太陽電池の製造方法

Info

Publication number: JP2003101055A
Application number: JP2001298622A
Authority: JP
Inventors: Masumi Hayashi; 真澄林
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-04
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP4996025B2

Abstract

(57)【要約】【課題】拡散層表面部分の高濃度領域のみを、容易に
エッチングして拡散層全体をエッチングされないように
することができ、基板表面へのダメージを生じ難くし
て、良好なデバイス特性を得ることができる。【解決手段】ｐ型Ｓｉ基板１の表面部分に不純物のリ
ンを導入して拡散させてｎ型の拡散層２を形成した後、
ｐ型Ｓｉ基板１上に形成されたｎ型拡散層２を、弗化水
素酸と過酸化水素水を混合させた水溶液で浸漬処理する
ことにより、過酸化水素水によるシリコンの酸化処理と
弗化水素酸によるシリコン酸化膜のエッチング処理の２
段階処理を行い、ｎ型拡散層２表面部分のリンの高濃度
領域を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池の製造方
法に係り、特に、半導体表面における不純物高濃度領域
を除去することにより、発電効率の高いシステムを実現
する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電力用太陽電池の主流は、シリコ
ンで構成したシリコン太陽電池になってきているが、そ
の普及には製品コストの低減が必要となっている。太陽
電池の発電効率を向上させることは、製品価格を下げる
手段と言える。また、発電効率の高い太陽電池デバイス
を用いることにより、設置面積を小さくできるという付
加的なメリットもある。

【０００３】図５、６は従来の一般的に行われている太
陽電池の製造工程を示す図である。図５において、１０
１はｐ型Ｓｉ基板であり、１０２はｐ型Ｓｉ基板１０１
上に形成されたｎ型拡散層である。１０２ａはｎ型拡散
層１０２表面部分に形成されたリンガラスであり、１０
３はｎ型拡散層１０２上に形成された反射防止膜として
機能する絶縁膜である。

【０００４】図６において、１０４はｎ型拡散層１０２
と接続するように形成された表電極であり、１０５はｐ
型Ｓｉ基板１０１の裏面に形成された裏電極である。１
０６は表電極１０４を覆うように形成されたＥＶＡ（Ｅ
ｔｈｙｌｅｎｅＶｉｎｙｌＡｃｅｔａｔｅ）などから
なる充填材膜であり、１０７は充填材膜１０６上に形成
されたガラス板である。

【０００５】まず、図５（Ａ）に示すｐ型Ｓｉ基板１０
１を用い、図５（Ｂ）に示すように、例えばリンをｐ型
Ｓｉ基板１０１表面部分中に熱的に拡散させることによ
り、導電型を反転させたリン含有シリコンからなるｎ型
拡散層１０２を、ｐ型Ｓｉ基板１０１表面部分に形成す
る。この時、ｎ型拡散層１０２がＳｉ基板１０１の全面
に形成されるとともに、リンと酸素を含む化合物若しく
は拡散源の一部からなるリンガラス１０２ａがｎ型拡散
層１０２表面部分に生じる。

【０００６】なお、特に写真技術、選択的成膜技術など
の工夫の無い場合、ｎ型拡散層１０２は、ｐ型Ｓｉ基板
１０１の全面に形成される。次いで、図５（Ｃ）に示す
ように、弗化水素酸水溶液に浸漬させることにより、ｎ
型拡散層１０２表面部分に生じたリンガラス１０２ａを
エッチング除去する。次いで、図５（Ｄ）に示すよう
に、ｐ型Ｓｉ基板１０１の一主面のみにｎ型拡散層１０
２を残すようにｎ型拡散層１０２を選択的にエッチング
除去する。

【０００７】次に、図６（Ａ）に示すように、ｎ型拡散
層１０２上に反射防止膜として機能する絶縁膜１０３を
形成する。この絶縁膜１０３は、反射防止膜として機能
するので、太陽電池デバイスの性能を向上させる。この
後、図６（Ｂ）に示すように、絶縁膜１０３上に銀ペー
ストなどを塗布し、印刷技術により銀ペーストを所定の
パターン形状に形成した後、その銀パターンを焼成して
表電極１０４を形成する。この表電極１０４は、焼成に
より絶縁膜１０３を貫通してｎ型拡散層１０２と接続さ
れる。

【０００８】また、図６（Ｂ）に示すように、ｐ型Ｓｉ
基板１０１裏面に銀アルミあるいはアルミペーストなど
を塗布し、印刷技術により所定のパターン形状に形成し
た後、その金属パターンを焼成して、ｐ型Ｓｉ基板１０
１裏面に裏電極１０５を形成する。そして、表電極１０
４を覆うようにＥＶＡなどの充填材膜１０６、ガラス板
１０７を順次形成することにより、図６（Ｃ）に示すよ
うな構造の太陽電池デバイスを得ることができる。

【０００９】従来の太陽電池デバイスにおけるｎ型拡散
層１０２の形成は、気体、液体、固体の何れかを基板１
０１表面に付着させ、熱的に拡散する方法が一般的であ
る。この場合、ｎ型拡散層１０２は、表面部分のリンの
不純物濃度が高く、内部に向かってリンの不純物濃度が
減少していく分布を呈する。

【００１０】このように、シリコン太陽電池のｐｎ接合
を形成する際に、拡散層１０２表面部分にリンの不純物
高濃度領域が生じていると、太陽電池のデバイス性能を
低下させてしまう。このため、この拡散層１０２表面部
分に生じたリンの不純物高濃度領域を取り除くことによ
り、太陽電池デバイスの性能を向上させることができ
る。

【００１１】従来、このリンの不純物高濃度領域を取り
除く手法としては、プラズマによるエッチング、弗化水
素酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ3）を混合させた水溶液に
よるエッチング、表面に形成させた酸化膜等を弗化水素
酸（ＨＦ）水溶液等で除去する方法が挙げられる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の太陽電池の製造方法では、太陽電池デバ
イスの性能を向上させるために、ｎ型拡散層１０２表面
部分の不純物高濃度領域を除去するのを、プラズマによ
るエッチング、弗化水素酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ3）
を混合させた水溶液によるエッチング、表面に形成させ
た酸化膜等を弗化水素酸（ＨＦ）水溶液で除去する方法
を採っていた。

【００１３】プラズマエッチングは、物理的に基板をエ
ッチングするため、基板表面にダメージを与え易い。ま
た、弗化水素酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ３）を混合させ
た水溶液によるエッチングは、薬液作成時、エッチング
時に発熱反応を伴い、基板のエッチングレートが加速さ
れ易い。このため、ｐｎ接合形成に必要なｎ型拡散層１
０２全体をエッチングし易く、基板表面にダメージを与
え易く、良好なデバイス特性を得る点で問題を残してい
た。

【００１４】また、従来の太陽電池の製造方法では、前
述したように、薬液作成時、エッチング時に発熱反応を
伴うなど、水溶液の安定性、製造工程の煩雑さから、量
産への適用が難しかった。従って、この拡散層１０２の
表面部分の高濃度領域は、エッチングを行わずに残存さ
れたままであることが多く、太陽電池性能を改善させ難
いという問題があった。

【００１５】そこで、本発明は、拡散層表面部分の高濃
度領域のみを、容易にエッチングして拡散層全体をエッ
チングされないようにすることができ、基板表面へのダ
メージを生じ難くして、良好なデバイス特性を得ること
ができる太陽電池の製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る太陽電池の
製造方法は、第１の導電型の半導体基板表面部分に不純
物を導入して拡散させて第２の導電型の拡散層を形成す
る工程と、前記第２の導電型の拡散層を、弗化水素酸と
過酸化水素水を混合させた水溶液で浸漬処理する工程と
を含むものである。

【００１７】上記太陽電池の製造方法において、前記水
溶液の弗化水素濃度は、０．０１乃至５重量％であるも
のである。

【００１８】上記太陽電池の製造方法において、前記水
溶液の過酸化水素濃度は、前記水溶液の弗化水素酸の濃
度より高いものである。

【００１９】上記太陽電池の製造方法において、前記水
溶液の温度は、５乃至３５℃であるものである。

【００２０】上記太陽電池の製造方法において、前記水
溶液に浸漬する処理時間は、１０分以内であるものであ
る。

【００２１】上記太陽電池の製造方法において、前記拡
散層のシート抵抗は、３０乃至１００Ω／□であるもの
である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明における実施の形
態を、図面を参照して説明する。実施の形態１．図１、２は本発明に係る実施の形態１に
おける太陽電池の製造方法を示す図である。図１、２に
おいて、１はｐ型Ｓｉ基板であり、２はｐ型Ｓｉ基板１
上に形成されたｎ型拡散層である。２ａはｎ型拡散層２
表面部分に形成されたリンガラスであり、３はｎ型拡散
層２上に形成された反射防止膜として機能する窒化シリ
コンなどからなる絶縁膜である。

【００２３】４はｎ型拡散層２と接続するように形成さ
れた銀などからなる表電極であり、５はｐ型Ｓｉ基板１
の裏面に形成された銀アルミあるいはアルミなどからな
る裏電極である。６は表電極４を覆うように形成された
ＥＶＡ（ＥｔｈｙｌｅｎｅＶｉｎｙｌＡｃｅｔａｔ
ｅ）などからなる充填材膜であり、７は充填材膜６上に
形成されたガラス板である。

【００２４】基板１には通常、例えば、引き上げ法によ
り製造される単結晶シリコン基板あるいはキャスト法に
より製造される多結晶シリコン基板が用いられる。本実
施の形態における太陽電池には、多結晶シリコンからな
る基板１を用い、インゴットからスライスされたままの
基板１を用いる。導電型はｐ型のものを用いるが、ｎ型
のものを用いてもよい。

【００２５】このスライス工程で生じたｐ型Ｓｉ基板１
表面の機械加工変質層および汚れを取り除くために、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などを用いて、およそ
５〜２０μｍ程度、基板１表面をエッチングする(図１
（Ａ）)。更に、基板１表面に付着した鉄などの重金属
類を除去するために、塩酸と過酸化水素の混合液で洗浄
する工程を付加しても良い。

【００２６】次に、図１（Ａ）に示す洗浄し終わったｐ
型Ｓｉ基板１０１を用い、図１（Ｂ）に示すように、ｐ
ｎ接合を形成するために、例えばオキシ塩化リン（POCl
3）による熱拡散により、リンをｐ型Ｓｉ基板１０１表
面部分中に熱的に拡散させることにより、導電型を反転
させたリン含有シリコンからなるｎ型拡散層１０２を、
ｐ型Ｓｉ基板１０１表面部分に形成する。

【００２７】この時、ｎ型拡散層１０２がｐ型Ｓｉ基板
１０１の全面に形成されるとともに、リンと酸素を含む
化合物若しくは拡散源の一部からなるリンガラス２ａが
ｎ型拡散層１０２表面部分に生じる。本実施の形態で
は、使用する基板１をｐ型で構成したので、ｐｎ接合を
形成するためにｐ型Ｓｉ基板１表面にｎ型拡散層２を形
成している。

【００２８】ｎ型拡散層２の形成方法としては、オキシ
塩化リン（POCl3）による熱拡散を用いたが、その他の
方法としては、例えば、ＳＯＤ（Spin-On-Dopant）、Ｐ
ＳＧ（Phospho-Slicate-Glass）、リン酸（Ｈ３ＰＯ
４）、亜リン酸（Ｈ３ＰＯ3）、次亜リン酸（Ｈ３ＰＯ
2）、メタリン酸（ＨＰＯ3）などのリン酸系水溶液、あ
るいはフィルム拡散源などを拡散供給源として、通常行
われている適切な拡散条件でｐ型Ｓｉ基板１表面にリン
を含む不純物を付着させ熱的に拡散させることにより、
ｐ型Ｓｉ基板１表面にｎ型拡散層２を形成してもよい。

【００２９】基板１表面にリンを含む不純物を付着させ
る方法としては、ガス(気体)、スピンコート、スプレー
方式、ロールコート、浸漬など何れの方法を使用しても
よい。何れにせよ、上記のようなｐ型Ｓｉ基板１表面に
拡散源を付着させて熱的な拡散を行う場合、ｐ型Ｓｉ基
板１表面に形成されるｎ型拡散層２は、その表面部分の
リン濃度が高く、その表面部分からの距離が進むに連れ
てリン濃度が低下する分布となる。ｎ型拡散層２のシー
ト抵抗は、３０Ω／□よりも小さくすると、光電流など
が低下するなど、セル効率が低下して好ましくない。

【００３０】また、ｎ型拡散層２のシート抵抗は、１０
０Ω／□よりも大きくすると、接合深さが浅くなり、Ｆ
Ｆ（曲線因子）などが低下するなど、表電極４とのコン
タクト(オーミック接触)が取り難くなり好ましくない。
そこで、ｎ型拡散層２のシート抵抗は、３０乃至１００
Ω／□で構成することにより、良好なセル効率にするこ
とができるとともに、表電極４との良好なコンタクトを
取り易くすることができる。

【００３１】次に、図１（Ｃ）に示すように、リン拡散
後にｎ型拡散層２上に生じたリンガラス２ａを、弗化水
素酸水溶液によりエッチング除去するとともに、リン含
有シリコンからなるｎ型拡散層２を露出させる。弗化水
素酸水溶液は、リンガラス２ａをエッチングするが、シ
リコンをエッチングしないので、リンガラス２ａのみを
選択的にエッチングすることができる。リンガラス２ａ
は、リンと酸素を含む化合物もしくは拡散源の残存物質
からなる。

【００３２】なお、ここでは、リンガラス２ａは、弗化
水素酸水溶液でエッチング除去する場合について説明し
たが、次の工程で説明する弗化水素酸と過酸化水素水を
混合させた水溶液を用いて、リンガラス２ａをエッチン
グ除去するように構成してもよい。この方法によれば、
図１（Ｃ）で説明した弗化水素酸水溶液によるエッチン
グ工程を省略する事ができる。

【００３３】次に、図１（Ｃ）に示すように、表面部分
にｎ型拡散層２が形成されたｐ型Ｓｉ基板１を、弗化水
素酸と過酸化水素水を混合させた水溶液に浸漬処理する
ことにより、リン濃度が高いｎ型拡散層２の表面部分の
高濃度不純物領域をエッチング除去する。この工程は、
エッチバック処理と言われる。このエッチバック処理
は、図３の拡散層２におけるエッチバック処理の化学反
応を示す図のように、過酸化水素水によるシリコンの酸
化処理と、弗化水素酸によるシリコン酸化膜のエッチン
グ処理との２段階の処理から構成される。

【００３４】このシリコンの酸化処理とシリコン酸化膜
のエッチング処理との２段階の処理から構成されるエッ
チバック処理により、リン含有シリコンからなるｎ型拡
散層２を、ゆっくりとエッチングすることができる。こ
のため、ｎ型拡散層２全体を一気にエッチングしてしま
うのではなく、ｎ型拡散層２のリンの高濃度領域である
表面部分のみを容易にエッチングすることができる。従
って、ｐｎ接合形成に必要なｎ型拡散層２全体をエッチ
ングされないようにすることができ、良好なデバイス特
性を得ることができる。

【００３５】例えば、シート抵抗が３０乃至１００Ω／
□に相当するｎ型拡散層２の場合は、拡散層２の表面部
分のリンの高濃度不純物領域をそのままエッチングせず
に残したままでいると、拡散層２表面のリン濃度が１Ｅ
＋２０cm-3以上と高くなり、キャリア再結合速度の増加
ならびに入射光量の減少を引き起こして、太陽電池デバ
イスの性能低下を招く。本実施の形態によれば、このｎ
型拡散層２の表面部分の高濃度不純物領域のみを除去す
ることができるので、太陽電池デバイスの性能向上を図
ることができる。

【００３６】また、弗化水素酸と過酸化水素水を混合さ
せた水溶液の薬液は、発熱反応を伴わないので、薬液作
成時やエッチング時に、温度上昇変化がない。このた
め、温度上昇変化に伴うエッチングレートの上昇がな
く、安定したエッチングを行うことができる。また、本
実施の形態におけるエッチバック処理は、加温の必要が
なく、室温で実現できるので、加温設備など必要なく、
装置コストを低減することができる。

【００３７】また、上記のエッチバック処理は、低濃度
の薬液でも短時間の処理で実現することがきるので、製
造スループットも高く、製造コストを低減することがで
きる。また、上記のエッチバック処理は、ゆっくりとエ
ッチングを進行させることができるので、エッチング量
の制御が容易であり、太陽電池デバイスの所定のシート
抵抗を実現し易い。このため、電極材料ならびに電極パ
ターン設計において自由度を増大させることができる。

【００３８】弗化水素酸と過酸化水素水を混合させた水
溶液によりエッチバックするとき、水溶液の弗化水素濃
度は、０．０１重量％より小さくすると、エッチング時
間がかかり過ぎるなど、量産性を加味すると、エッチン
グ時間と薬液寿命の点で好ましくない。また、水溶液の
弗化水素濃度は、５重量％より大きくすると、拡散層２
（基板１）のエッチングレートが速くなり、拡散層２へ
のダメージの点で好ましくない。そこで、水溶液の弗化
水素濃度は、０．０１乃至５重量％で構成することによ
り、拡散層２へのダメージを起こすことなく、量産性に
優れた拡散層エッチングを実現することができ好まし
い。

【００３９】また、エッチバックするとき、水溶液の過
酸化水素濃度は、水溶液の弗化水素酸の濃度より高くす
る。これにより、過酸化水素水によるシリコン酸化を潤
沢に反応促進させることができ、弗化水素酸を変量させ
て適切なエッチングレートを決めることができ好まし
い。水溶液の温度は、５℃よりも低温にすると、エッチ
ングレートが小さくなって好ましくなく、また、３５℃
よりも高温にすると、エッチングレートが大きくなって
拡散層２へのダメージの点で好ましくない。そこで、水
溶液の温度は、５乃至３５℃で構成することにより、適
切なエッチングレートにすることができ好ましい。

【００４０】水溶液に浸漬する処理時間は、１０分より
長くすると、拡散層２を全てエッチングし易くなり、拡
散層２へのダメージの点で好ましくない。そこで、水溶
液に浸漬する処理時間は、１０分以内で構成することに
より、拡散層２を適切にエッチングすることができ好ま
しい。

【００４１】以上説明したエッチバックの好ましい条件
は、拡散層２の表面に損傷を与えない条件として決定し
たものである。また、エッチング量の目安としては、シ
ート抵抗の増加量を測定することが簡便な方法と言え
る。即ち、シート抵抗の増加量が大きくなる程、エッチ
ング量が多く、表面のリン濃度が低下したことを意味す
る。これにより所望の効果が大きくなる反面、電極との
良好な接触が得られなくなる不利益が生ずる。

【００４２】従って、エッチバックの各条件を選定する
際、電極形成工程の技術的制約によるところが大きいも
のの、一般的に、拡散層２の表面に損傷を与えない範囲
で、シート抵抗の増加量が０．１乃至２０Ω／□となる
範囲になるように適宜設定することが好ましい。

【００４３】ｐｎ接合分離は、ｐ電極となる裏電極５と
ｎ電極となる表電極４がショートしないように実施する
工程である。図１（Ｄ）に示すように、前述したスライ
ス工程で得られた基板１表面をエッチングしたときと同
様な薬液を用い、ｐ型Ｓｉ基板１の一主面のみにｎ型拡
散層２を残すようにｎ型拡散層２を選択的にエッチング
する。

【００４４】基板１の主面以外の不要なｎ型拡散層２を
除去する方法としては、以上説明した方法以外に、プラ
ズマによるエッチングやサンドブラストによる機械的方
法などで行ってもよい。また、ＳＯＤ等を基板１の１面
のみに付着する方法に代表される拡散のように、拡散領
域を選択的に形成する場合は、以上説明したｐｎ接合分
離工程を省略することができる。

【００４５】次に、図２（Ａ）に示すように、ｎ型拡散
層２上に反射防止膜として機能する絶縁膜３を形成す
る。この反射防止膜となる絶縁膜３は、太陽電池の入射
光に対する表面反射率を低減させるため、発生電流を増
加させることができる。例えば、この反射防止膜となる
絶縁膜３に窒化シリコン膜を適用する場合、その形成方
法は、減圧熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法を用いて形成
することができる。

【００４６】熱ＣＶＤ法により窒化シリコン膜を形成す
る場合は、ジクロルシラン（ＳｉＣｌ2Ｈ2）とアンモニ
ア（ＮＨ3）を原料ガスとして用いることが多い。この
時、例えば、ガス流量比をＮＨ3／ＳｉＣｌ2Ｈ2＝１０
〜２０とし、反応室内の圧力を０．２〜０．５Ｔｏｒｒ
とし、成膜温度を７６０℃とした成膜条件で成膜を行
う。

【００４７】プラズマＣＶＤ法により窒化シリコン膜を
形成する場合、原料ガスとしては、ＳｉＨ4とＮＨ3の混
合ガスを用いるのが一般的である。成膜条件としては、
例えば、ガス流量比をＮＨ3／ＳｉＨ4＝０．５〜１．５
とし、反応室内の圧力を１〜２Ｔｏｒｒとし、成膜温度
を３００〜５５０℃とする。更に、プラズマ放電に必要
な高周波電源の周波数としては、数百ｋＨｚ以上が適当
である。

【００４８】次に、図２（Ｂ）に示すように、絶縁膜３
上に銀ペーストなどを塗布し、スクリーン印刷技術によ
り銀ペーストを所定のパターン形状に形成した後、その
銀パターンを例えば６５０〜９００℃の温度で数十秒か
ら数分間焼成してｎ電極となる表電極４を形成する。こ
の表電極４は、焼成により絶縁膜３を貫通してｎ型拡散
層２とオーミック接続される。

【００４９】また、図２（Ｂ）に示すように、ｐ型Ｓｉ
基板１裏面に銀アルミあるいはアルミペーストなどを塗
布し、スクリーン印刷技術により所定のパターン形状に
形成した後、その金属パターンを例えば６５０〜９００
℃の温度で数十秒から数分間焼成して、ｐ型Ｓｉ基板１
裏面にｐ電極となる裏電極５を形成する。この裏電極５
は、焼成によりｐ型Ｓｉ基板１とオーミック接続され
る。

【００５０】そして、表電極１０４を覆うようにＥＶＡ
などの充填材膜１０６、ガラス板１０７を順次形成する
ことにより、図２（Ｃ）に示すような構造の太陽電池デ
バイスを得ることができる。ここで、図４は上述のよう
に作成した太陽電池と、従来法(比較例)で作成した太陽
電池のデバイス特性を示す図である。この図４におい
て、Vocは開放電圧、Jscは短絡電流、FFは曲線因子、Ef
f.は発電効率である。

【００５１】比較例は、ｎ型拡散層表面に生じたリンガ
ラスを弗化水素酸水溶液でエッチング処理したものであ
り、ｎ型拡散層の表面部分の高濃度不純物領域を除去し
ていない太陽電池の場合である。その他の製造プロセス
は、本実施の形態と同様である。なお、弗化水素酸水溶
液は、シリコンをエッチングしないので、ｎ型拡散層を
除去する能力を有していない。

【００５２】本発明の太陽電池は、比較例の太陽電池よ
も開放電圧が増大している。本発明の太陽電池は、拡散
層２のリン濃度が高い領域をエッチングすることで、キ
ャリアの表面再結合速度が減少し、比較例の太陽電池よ
りも、開放電圧が増大されたものと推定される。

【００５３】本発明の太陽電池は、比較例の太陽電池よ
りも短絡電流が増大し、発電効率が高くなっている。本
発明の太陽電池は、表面再結合速度減少に加えて、入射
光量が増大したことにより、比較例の太陽電池よりも、
短絡電流が増大したものと推定される。本発明の太陽電
池は、比較例の太陽電池よりも発電効率が高くなってお
り、太陽電池のデバイス性能が向上していることが判っ
た。従って、本発明の太陽電池によれば、製品コストを
低減でき、狭い面積でも所望の電力を得ることができ
る。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、第１の導電型の半導体
基板表面部分に不純物を導入して拡散させて第２の導電
型の拡散層を形成した後、第２の導電型の拡散層を、弗
化水素酸と過酸化水素水を混合させた水溶液で浸漬処理
するように構成することにより、過酸化水素水によるシ
リコンの酸化と弗化水素酸によるシリコン酸化膜のエッ
チングの２段階の処理を行うことにより、ゆっくりエッ
チングすることができる。このため、拡散層の高濃度領
域である表面部分のみをエッチングすることができ、基
板へのダメージを著しく低減することができる。また、
弗化水素酸と過酸化水素水を混合させた水溶液の薬液
は、発熱反応を伴わないので、薬液作成時やエッチング
時に、温度上昇変化がない。このため、温度上昇変化に
伴うエッチングレートの上昇がなく、安定したエッチン
グを行うことができる。

【００５５】水溶液の弗化水素濃度は、０．０１重量％
より小さくすると、エッチング時間がかかり過ぎるな
ど、量産性を加味すると、エッチング時間と薬液寿命の
点で好ましくない。また、水溶液の弗化水素濃度は、５
重量％より大きくすると、基板のエッチングレートが速
くなり、基板へのダメージの点で好ましくない。そこ
で、水溶液の弗化水素濃度は、０．０１乃至５重量％で
構成することにより、基板へのダメージを起こすことな
く、量産性に優れた基板エッチングを実現することがで
きる。

【００５６】水溶液の過酸化水素濃度は、水溶液の弗化
水素酸の濃度より高くすることにより、過酸化水素水に
よるシリコン酸化を潤沢に反応促進することができ、フ
ッ酸を変量させて適切なエッチングレートを決めること
ができる。

【００５７】水溶液の温度は、５℃よりも低温にする
と、エッチングレートが小さくなって好ましくなく、ま
た、３５℃よりも高温にすると、エッチングレートが大
きくなって基板へのダメージの点で好ましくない。そこ
で、水溶液の温度は、５乃至３５℃で構成することによ
り、適切なエッチングレートにすることができる。

【００５８】水溶液に浸漬する処理時間は、１０分より
長くすると、拡散層を全てエッチングし易くなり、基板
へのダメージの点で好ましくない。そこで、水溶液に浸
漬する処理時間は、１０分以内で構成することにより、
拡散層を適切にエッチングすることができる。

【００５９】拡散層のシート抵抗は、３０Ω／□よりも
小さくすると、光電流などが低下するなど、セル効率が
低下して好ましくない。また、拡散層のシート抵抗は、
１００Ω／□よりも大きくすると、ＦＦ（曲線因子）な
どが低下するなど、表電極とのコンタクト(オーミック
接触)が取り難くなり好ましくない。そこで、拡散層の
シート抵抗は、３０乃至１００Ω／□で構成することに
より、良好なセル効率にすることができるとともに、表
電極との良好なコンタクトを取り易くすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施の形態１における太陽電池
の製造方法を示す図である。

【図２】本発明に係る実施の形態１における太陽電池
の製造方法を示す図である。

【図３】図１に示す拡散層におけるエッチバック処理
の化学反応を示す図である。

【図４】本発明/比較例におけるエッチバックを行っ
たときの特性効果を示す図である。

【図５】従来における太陽電池の製造方法を示す図で
ある。

【図６】従来における太陽電池の製造方法を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ｐ型Ｓｉ基板、２ｎ型拡散層、２ａリンガラ
ス、３反射防止膜、４表電極、５裏電極、６充填
材膜、７ガラス膜。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の導電型の半導体基板表面部分に不
純物を導入して拡散させて第２の導電型の拡散層を形成
する工程と、前記第２の導電型の拡散層を、弗化水素酸と過酸化水素
水を混合させた水溶液で浸漬処理する工程とを含むこと
を特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項２】請求項１に記載の太陽電池の製造方法に
おいて、前記水溶液の弗化水素濃度は、０．０１乃至５
重量％であることを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項３】請求項１乃至２の何れかに記載の太陽電
池の製造方法において、前記水溶液の過酸化水素濃度
は、前記水溶液の弗化水素酸の濃度より高いことを特徴
とする太陽電池の製造方法。
【請求項４】請求項１乃至３の何れかに記載の太陽電
池の製造方法において、前記水溶液の温度は、５乃至３
５℃であることを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項５】請求項１乃至４の何れかに記載の太陽電
池の製造方法において、前記水溶液に浸漬する処理時間
は、１０分以内であることを特徴とする太陽電池の製造
方法。
【請求項６】請求項１乃至５の何れかに記載の太陽電
池の製造方法において、前記拡散層のシート抵抗は、３
０乃至１００Ω／□であることを特徴とする太陽電池の
製造方法。