JP2010239078A - Solar cell manufacturing method - Google Patents

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律夫 鐘築
Yasutetsu Nakanishi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell manufacturing method in which a desired impurity diffusion region can be stably formed within a narrow range. <P>SOLUTION: The solar cell manufacturing method includes a first coating step of coating a surface of a semiconductor substrate 1 with a dopant ink 2 containing an impurity and a solvent, a second coating step of coating a region on the dopant ink 2 where a surface electrode is to be formed with a mask ink 3 containing a solvent having a higher boiling point than that of the solvent of the dopant ink 2, a first drying step of carrying out drying processing at a temperature higher than the boiling point of the solvent of the dopant ink 2 and lower than the boiling point of the solvent of the mask ink 3, and a diffusion step of forming an impurity diffusion region by diffusing the impurity in the dopant ink 2 remaining under the mask ink 3. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体基板表面の所定の領域において所望の濃度の不純物拡散領域を形成する太陽電池製造方法に関する。   The present invention relates to a solar cell manufacturing method for forming an impurity diffusion region having a desired concentration in a predetermined region on the surface of a semiconductor substrate.

シリコン結晶太陽電池は、一般に、図６に示すような構造を有している。このシリコン結晶太陽電池の通常の製造方法について図６を参照して以下に説明する。   A silicon crystal solar cell generally has a structure as shown in FIG. A normal manufacturing method of this silicon crystal solar cell will be described below with reference to FIG.

まず、ｐ型半導体基板３１の表面全域に、拡散すべき不純物を含んだ液体（ＰＯＣｌ３（オキシ塩化リン）など）をスピン塗布法によって膜状に塗布し、熱処理を行ってその塗布された膜から前記不純物を基板表面に拡散させてｎ型半導体層３２を形成する（ｐｎ接合を形成する）。次に、前記半導体基板３１の裏面全面にＡｌ（アルミニウム）ペーストを印刷し、焼成を行ってＡｌからなる裏面電極３５およびｐ＋のＢＳＦ（バックサーフェイスフィールド）層３４を形成する。次に、前記半導体基板３１の表面全域に、パッシベーションおよび反射低減のためのＳｉＮ（窒化シリコン）膜３３を形成する。最後に、ＳｉＮ膜３３の表面からｎ型半導体層３２の表面に達する電極３６を所定のパターンで形成するとともに、裏面側に引き出し電極３７を形成する。 First, a liquid (POCl 3 (phosphorus oxychloride) or the like) containing an impurity to be diffused is applied in a film shape by spin coating over the entire surface of the p-type semiconductor substrate 31, and heat treatment is performed to form the coated film. The impurities are diffused from the substrate surface to form an n-type semiconductor layer 32 (a pn junction is formed). Next, an Al (aluminum) paste is printed on the entire back surface of the semiconductor substrate 31 and baked to form a back electrode 35 made of Al and a p + BSF (back surface field) layer 34. Next, a SiN (silicon nitride) film 33 for passivation and reflection reduction is formed over the entire surface of the semiconductor substrate 31. Finally, an electrode 36 reaching the surface of the n-type semiconductor layer 32 from the surface of the SiN film 33 is formed in a predetermined pattern, and an extraction electrode 37 is formed on the back surface side.

ところで、太陽電池において高い性能を得るには、短波長側の光を有効に利用する必要があり、そのためにはｐｎ接合の深さをできるだけ浅くするとともにｎ型半導体層３２内の不純物濃度をできるだけ低くする必要がある。一方、あまり浅くかつ低濃度にしすぎると、ｎ型半導体層３２と表面電極３６との間の接触抵抗や直列抵抗が大きくなり、逆に太陽電池の性能を低下させることになる。   By the way, in order to obtain high performance in the solar cell, it is necessary to effectively use light on the short wavelength side. For that purpose, the depth of the pn junction is made as shallow as possible and the impurity concentration in the n-type semiconductor layer 32 is made as small as possible. Need to be low. On the other hand, if the concentration is too shallow and the concentration is too low, the contact resistance and series resistance between the n-type semiconductor layer 32 and the surface electrode 36 increase, and conversely, the performance of the solar cell is degraded.

そこで、ｎ型半導体層３２のうち表面電極３６を形成すべき領域のみ不純物濃度を高くし、それ以外の受光領域とすべき領域の不純物濃度を低くする方法がいくつか提案されている。例えば、特許文献１では、受光領域とすべき領域上にマスクとなる酸化膜層を形成してから拡散処理を施すことにより、前記酸化膜層の有る領域（受光領域とすべき領域）には不純物濃度の低い拡散層を形成し、酸化膜層の無い領域（表面電極を形成すべき領域）には不純物濃度の高い拡散層を形成している。   Therefore, several methods have been proposed in which the impurity concentration is increased only in the region where the surface electrode 36 is to be formed in the n-type semiconductor layer 32 and the impurity concentration is decreased in the region where the other light receiving region is to be formed. For example, in Patent Document 1, an oxide film layer serving as a mask is formed on a region that is to be a light receiving region, and then diffusion processing is performed, whereby a region having the oxide film layer (a region that should be a light receiving region) is formed. A diffusion layer having a low impurity concentration is formed, and a diffusion layer having a high impurity concentration is formed in a region without an oxide film layer (a region where a surface electrode is to be formed).

また、特許文献２では、表面電極を形成すべき領域には高濃度の不純物が含まれる酸化チタン膜を形成するとともに、それ以外の受光領域とすべき領域には低濃度の不純物を含む酸化チタン膜を形成し、熱拡散を行って、表面電極を形成すべき領域には高濃度の拡散層を形成し、受光領域とすべき領域には低濃度の拡散層を形成している。   In Patent Document 2, a titanium oxide film containing a high-concentration impurity is formed in a region where a surface electrode is to be formed, and a titanium oxide containing a low-concentration impurity is formed in other regions which are to be light-receiving regions. A film is formed and thermal diffusion is performed to form a high-concentration diffusion layer in the region where the surface electrode is to be formed, and a low-concentration diffusion layer is formed in the region where the light-receiving region is to be formed.

また、特許文献３では、インクジェット塗布方法を利用し、高濃度の拡散を行う領域には不純物濃度の高いインクを塗布し、低濃度の拡散を行う領域には不純物濃度の低いインクを塗布することで、不純物濃度の異なる領域を形成している。   Further, in Patent Document 3, an ink jet coating method is used to apply a high impurity concentration ink to a region where high concentration diffusion is performed, and apply a low impurity concentration ink to a region where low concentration diffusion is performed. Thus, regions having different impurity concentrations are formed.

特開２００１−１７７１２８号公報（２００１年６月２９日公開）JP 2001-177128 A (released on June 29, 2001) 特開平１０−７０２９６号公報（１９９８年３月１０日公開）JP 10-70296 A (published March 10, 1998) 特開２００３−２２４２８５号公報（２００３年８月８日公開）JP 2003-224285 A (released on August 8, 2003)

しかしながら、特許文献１〜３には以下のような問題が存在する。   However, Patent Documents 1 to 3 have the following problems.

特許文献１に開示されている方法では、拡散処理前に前記マスクとなる酸化膜を形成し、酸化膜を通して拡散を行うため、前記酸化膜の膜厚を精密に制御する必要がある。このため、制御が複雑となり、製造コストが高くなる問題がある。   In the method disclosed in Patent Document 1, since an oxide film serving as the mask is formed before diffusion processing and diffusion is performed through the oxide film, it is necessary to precisely control the thickness of the oxide film. For this reason, there is a problem that the control becomes complicated and the manufacturing cost increases.

また、特許文献２に開示されている方法では、表面電極を形成すべき領域以外をメタルマスクで覆い、常圧ＣＶＤ（化学気相成長）装置中で不純物濃度の異なる酸化チタン膜を所定のパターンに形成している。このため、常圧ＣＶＤ装置が複雑化するとともに、パターン精度が不十分になることから、最適な表面電極を形成することが困難となる問題がある。   Further, in the method disclosed in Patent Document 2, a region other than a region where a surface electrode is to be formed is covered with a metal mask, and titanium oxide films having different impurity concentrations are formed in a predetermined pattern in an atmospheric pressure CVD (chemical vapor deposition) apparatus. Is formed. For this reason, there is a problem that it becomes difficult to form an optimum surface electrode because the atmospheric pressure CVD apparatus becomes complicated and the pattern accuracy becomes insufficient.

さらに、特許文献１および２に提案された方法は、大掛かりなガス拡散処理装置や常圧ＣＶＤ装置を用いているため、先に述べた通常の製造方法に比べて、装置コストが高くなり、結果として太陽電池の製造コストが高くなるという問題がある。   Furthermore, since the methods proposed in Patent Documents 1 and 2 use a large-scale gas diffusion processing apparatus or atmospheric pressure CVD apparatus, the apparatus cost is higher than the conventional manufacturing method described above, resulting in a result. There is a problem that the manufacturing cost of the solar cell becomes high.

また、特許文献３に開示された方法では、インクジェット塗布法を利用することによって、高性能の太陽電気装置を低コストで製造することを実現しているが、以下の問題が存在する。すなわち、高性能の太陽電池を製造するためには、表面電極の幅と同等の幅の領域に高濃度の不純物拡散領域を形成する必要がある。このため、特許文献３に開示されたインクジェット塗布法では、表面電極の幅に対応した領域にインクを塗布することが求められる。ここで、より狭い幅の表面電極を形成する場合には、インクを塗布する領域を狭くするためにインクジェット装置のノズル口の穴系を小さくしなければならない。しかしながら、インクジェット装置においてノズル口の穴系を小さくしていくと、ノズルに目詰まりが生じる可能性が高まり、上記装置を安定的に運用することが難しくなる。   Moreover, in the method disclosed in Patent Document 3, it is possible to manufacture a high-performance solar electric device at low cost by using an inkjet coating method, but there are the following problems. That is, in order to manufacture a high-performance solar cell, it is necessary to form a high concentration impurity diffusion region in a region having a width equal to the width of the surface electrode. For this reason, in the inkjet coating method disclosed in Patent Document 3, it is required to apply ink to a region corresponding to the width of the surface electrode. Here, when a surface electrode having a narrower width is formed, the hole system of the nozzle opening of the ink jet apparatus must be reduced in order to narrow the region where the ink is applied. However, if the hole system of the nozzle opening in the ink jet apparatus is reduced, the possibility of clogging of the nozzle increases, and it becomes difficult to stably operate the apparatus.

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、より狭小な範囲であっても不純物拡散領域を安定的に形成でき、より望ましくは高性能の太陽電池を安価に製造できる太陽電池製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to stably form an impurity diffusion region even in a narrower range, and more desirably, a high-performance solar cell can be inexpensively produced. It is providing the solar cell manufacturing method which can be manufactured.

本発明に係る太陽電池製造方法は、半導体基板の表面に不純物拡散領域を形成する太陽電池の製造方法であって、不純物と第１の溶媒とを含む第１の溶液を上記表面に塗布する第１の塗布工程と、上記表面に塗布された第１の溶液上の、上記不純物拡散領域を形成すべき領域を包含する領域に、上記第１の溶媒よりも沸点の高い第２の溶媒および乾燥時に薄膜を形成する液状前駆体を含む第２の溶液を塗布する第２の塗布工程と、上記第２の塗布工程の後、上記第１の溶媒の沸点よりも高くかつ上記第２の溶媒の沸点よりも低い温度で、上記第２の溶液が塗布された領域以外の上記表面を乾燥させる第１の乾燥工程と、上記第１の乾燥工程の後、上記第２の溶液が塗布された領域に残存する第１の溶液中の不純物を拡散させて上記不純物拡散領域を形成する拡散工程とを含むことを特徴としている。   A method for manufacturing a solar cell according to the present invention is a method for manufacturing a solar cell in which an impurity diffusion region is formed on a surface of a semiconductor substrate, wherein a first solution containing an impurity and a first solvent is applied to the surface. And a second solvent having a boiling point higher than that of the first solvent and drying in a region including the region where the impurity diffusion region is to be formed on the first solution applied to the surface. A second application step of applying a second solution containing a liquid precursor that sometimes forms a thin film, and after the second application step, the boiling point of the second solvent being higher than the boiling point of the first solvent. A first drying step of drying the surface other than the region where the second solution is applied at a temperature lower than the boiling point, and a region where the second solution is applied after the first drying step; Impurity diffusion by diffusing impurities in the first solution remaining in the substrate It is characterized in that it comprises a diffusion step of forming a band.

上記方法によれば、第１の塗布工程において塗布する第１の溶液は、不純物と第１の溶媒を含んでおり、第２の塗布工程において塗布する第２の溶液は、第１の溶媒よりも沸点の高い第２の溶媒を含んでいる。第２の塗布工程後、不純物拡散領域を形成すべき領域を包含する領域では、第１の溶液の上を第２の溶液が覆った状態になる。   According to the above method, the first solution applied in the first application step includes the impurity and the first solvent, and the second solution applied in the second application step is more effective than the first solvent. Also contains a second solvent having a high boiling point. After the second coating step, in the region including the region where the impurity diffusion region is to be formed, the first solution is covered with the second solution.

第１の乾燥工程では、上記第１の溶媒の沸点よりも高くかつ上記第２の溶媒の沸点よりも低い温度で上記半導体基板の乾燥処理を行うが、このとき、各溶媒の沸点の差に起因して、第２の溶液に覆われていない第１の溶液のみを揮発させることができる。このため、
第１の乾燥工程において第２の溶液が塗布された領域以外の半導体基板表面を乾燥させる結果、当該半導体基板上には、第２の溶液と、当該第２の溶液に覆われた部分の第１の溶液とが残留する。具体的には、第１の溶液の周囲を第２の溶液が囲む状態となる。このとき、第１の液体の残留する領域は、第２の溶液が塗布された領域よりも狭くなる。 In the first drying step, the semiconductor substrate is dried at a temperature higher than the boiling point of the first solvent and lower than the boiling point of the second solvent. As a result, only the first solution that is not covered by the second solution can be volatilized. For this reason,
As a result of drying the surface of the semiconductor substrate other than the region where the second solution is applied in the first drying step, the second solution and the portion of the portion covered with the second solution are formed on the semiconductor substrate. 1 solution remains. Specifically, the second solution surrounds the first solution. At this time, the region where the first liquid remains is narrower than the region where the second solution is applied.

拡散工程では、第１の液体中の不純物を拡散源として拡散を行うため、第２の溶液を塗布した領域よりも狭い領域に不純物拡散領域を形成することができる。すなわち、本発明に用いる第１の溶液および第２の溶液は共に、形成すべき不純物拡散領域の幅と同じ幅に溶液を塗布することを要求されず、当該幅よりも広い領域に塗布しても所望の不純物拡散領域を形成することができる。また、拡散工程では、液状前駆体により形成された薄膜が、不純物が気相に揮発してしまうことを防ぐ。   In the diffusion step, diffusion is performed using the impurities in the first liquid as a diffusion source, so that the impurity diffusion region can be formed in a region narrower than the region where the second solution is applied. That is, both the first solution and the second solution used in the present invention are not required to be applied to the same width as the width of the impurity diffusion region to be formed, and are applied to a region wider than the width. Also, a desired impurity diffusion region can be formed. In the diffusion process, the thin film formed of the liquid precursor prevents impurities from volatilizing in the gas phase.

したがって、本発明に係る太陽電池製造方法によれば、より狭小な範囲に所望の不純物拡散領域を形成した太陽電池を製造することが容易になる。   Therefore, according to the solar cell manufacturing method of the present invention, it becomes easy to manufacture a solar cell in which a desired impurity diffusion region is formed in a narrower range.

また、本発明に係る太陽電池製造方法によれば、表面電極の幅をより狭く形成する場合であっても、表面電極を形成すべき領域のみ高濃度不純物拡散領域が形成され、それ以外の受光領域とすべき領域には低濃度不純物拡散領域が形成された太陽電池を好適に製造することができる。このような太陽電池においては、表面電極と（高濃度の）不純物拡散領域との間の接触抵抗や直列抵抗が低減されるとともに、短波長側に光を有効に光電変換でき、開放電圧および短波長感度を高くできる。すなわち、本発明に係る太陽電池製造方法によれば、表面電極の幅をより狭く形成する場合であっても、高性能の太陽電池を好適に製造することができる。   Further, according to the method for manufacturing a solar cell according to the present invention, even when the width of the surface electrode is narrower, the high concentration impurity diffusion region is formed only in the region where the surface electrode is to be formed, and other light reception is performed. A solar cell in which a low concentration impurity diffusion region is formed in a region to be a region can be preferably manufactured. In such a solar cell, the contact resistance and series resistance between the surface electrode and the (high concentration) impurity diffusion region are reduced, and light can be effectively photoelectrically converted to the short wavelength side. Wavelength sensitivity can be increased. That is, according to the solar cell manufacturing method according to the present invention, a high-performance solar cell can be preferably manufactured even when the width of the surface electrode is narrower.

さらに、上記のように製造した太陽電池では、表面電極の幅を狭く形成できることによって、受光領域が拡大されて光電変換効率が向上する。   Furthermore, in the solar cell manufactured as described above, since the width of the surface electrode can be narrowed, the light receiving region is expanded and the photoelectric conversion efficiency is improved.

また本発明に係る太陽電池製造方法では、上記第１の乾燥工程の後かつ上記拡散工程の前に、上記第２の溶液が塗布された領域を乾燥させて、上記薄膜を形成する第２の乾燥工程をさらに含むことが好ましい。   Moreover, in the solar cell manufacturing method according to the present invention, after the first drying step and before the diffusion step, a region where the second solution is applied is dried to form the thin film. It is preferable to further include a drying step.

上記方法によれば、マスクを行うための薄膜をより好適に形成することができる。   According to the above method, a thin film for masking can be more suitably formed.

また本発明に係る太陽電池製造方法では、上記薄膜を形成する液状前駆体が、シリケートガラスを形成する液状前駆体であることが好ましい。   Moreover, in the solar cell manufacturing method which concerns on this invention, it is preferable that the liquid precursor which forms the said thin film is a liquid precursor which forms silicate glass.

また本発明に係る太陽電池製造方法では、上記薄膜を形成する液状前駆体が、チタン酸化膜を形成する液状前駆体であることが好ましい。   Moreover, in the solar cell manufacturing method which concerns on this invention, it is preferable that the liquid precursor which forms the said thin film is a liquid precursor which forms a titanium oxide film.

上記方法によれば、第２の乾燥工程において薄膜を好適に形成することができ、当該形成された薄膜は、拡散工程において不純物が気相に揮発してしまうことを効果的に防ぐことができる。   According to the above method, a thin film can be suitably formed in the second drying step, and the formed thin film can effectively prevent impurities from volatilizing in the gas phase in the diffusion step. .

また本発明に係る太陽電池製造方法では、上記第２の塗布工程において、上記第２の溶液をインクジェット塗布法によって塗布することが好ましい。   In the solar cell manufacturing method according to the present invention, it is preferable that the second solution is applied by an inkjet application method in the second application step.

上記方法によれば、第２の塗布工程において、インクジェット塗布法を用いて第２の溶液の塗布位置を制御することができる。したがって、パターニングを行うためのフォトリソグラフィー工程や常圧ＣＶＤ装置を必要としないため、太陽電池を製造するための装置や生産コストが高くなるのを避けることができる。   According to the above method, the application position of the second solution can be controlled using the inkjet application method in the second application step. Therefore, since a photolithography process for patterning and an atmospheric pressure CVD apparatus are not required, it is possible to avoid an increase in the apparatus and production cost for manufacturing a solar cell.

また、本発明に係る方法によれば、上述したように、形成すべき不純物拡散領域によりも広い領域に第２の溶液を塗布することができる。このため、第２の塗布工程に使用するインクジェット式塗布装置では、第２の溶液を吐出するノズルの穴径を、形成すべき不純物拡散領域よりも大きく設定することが可能である。したがって、第２の塗布工程に使用するインクジェット式塗布装置では、ノズル口での第２の溶液の目詰まりが発生しにくくなり、第２の溶液を安定して塗布することができる。   Further, according to the method of the present invention, as described above, the second solution can be applied to a region wider than the impurity diffusion region to be formed. For this reason, in the ink jet type coating apparatus used in the second coating step, the hole diameter of the nozzle that discharges the second solution can be set larger than the impurity diffusion region to be formed. Therefore, in the ink jet type coating apparatus used in the second coating step, clogging of the second solution at the nozzle opening is unlikely to occur, and the second solution can be stably coated.

また本発明に係る太陽電池製造方法では、上記第１の溶媒が、炭素数４以下のアルコールから成ることが好ましい。   In the method for manufacturing a solar cell according to the present invention, the first solvent is preferably made of an alcohol having 4 or less carbon atoms.

また本発明に係る太陽電池製造方法では、上記第２の溶媒が、炭素数６以上１０以下のアルコール、またはグリコール系の溶媒から成ることが好ましい。   In the method for manufacturing a solar cell according to the present invention, the second solvent is preferably composed of an alcohol having 6 to 10 carbon atoms or a glycol solvent.

上記方法によれば、第１の溶媒を沸点の低い溶媒として、また第２の溶媒を沸点の高い溶媒として好適に準備することができる。これによって、第１の乾燥工程を適切に行うことができる。   According to the above method, it is possible to suitably prepare the first solvent as a solvent having a low boiling point and the second solvent as a solvent having a high boiling point. Thereby, a 1st drying process can be performed appropriately.

また、上記方法によれば、第１の溶媒の粘度及び表面張力が低いため、第１の塗布工程において、例えばスピンコートにより第１の溶液の塗布を行う際、第１の溶液の濡れ広がり性が良好であり、半導体基板の面内に均一に塗布することができる。   Further, according to the above method, since the viscosity and surface tension of the first solvent are low, when the first solution is applied by, for example, spin coating in the first application step, the wettability of the first solution is increased. Is good and can be applied uniformly in the plane of the semiconductor substrate.

一方、上記方法によれば、第２の溶媒は室温で液体状態を保ち、その粘度は例えば炭素数が小さいアルコールに比べて高い。このため、第２の塗布工程においてインクジェット塗布法により第１の溶液の塗布を行う際、より狭い塗布領域に塗布しやすい。   On the other hand, according to the above method, the second solvent is kept in a liquid state at room temperature, and the viscosity thereof is higher than that of alcohol having a small carbon number, for example. For this reason, when the first solution is applied by the inkjet application method in the second application step, it is easy to apply to a narrower application region.

上記第２の塗布工程において、上記第２の塗布工程において、上記第２の溶液が塗布される領域は、上記半導体基板の表面のうち周辺部を除く領域であることが好ましい。   In the second application step, in the second application step, the region to which the second solution is applied is preferably a region excluding the peripheral portion of the surface of the semiconductor substrate.

上記方法によれば、半導体基板の周辺部において、不純物拡散領域と半導体基板の内部や裏面に形成される電極等との間に、短絡や電流リークが発生することを防止できる。   According to the above method, it is possible to prevent a short circuit or a current leak from occurring between the impurity diffusion region and the electrode or the like formed inside or on the back surface of the semiconductor substrate in the peripheral portion of the semiconductor substrate.

本発明の太陽電池製造方法は、半導体基板の表面に不純物拡散領域を形成する太陽電池の製造方法であって、不純物と第１の溶媒とを含む第１の溶液を上記表面に塗布する第１の塗布工程と、上記表面に塗布された第１の溶液上の、上記不純物拡散領域を形成すべき領域を包含する領域に、上記第１の溶媒よりも沸点の高い第２の溶媒および乾燥時に薄膜を形成する液状前駆体を含む第２の溶液を塗布する第２の塗布工程と、上記第２の塗布工程の後、上記第１の溶媒の沸点よりも高くかつ上記第２の溶媒の沸点よりも低い温度で、上記第２の溶液が塗布された領域以外の上記表面を乾燥させる第１の乾燥工程と、上記乾燥工程の後、上記第２の溶液が塗布された領域に残存する第１の溶液中の不純物を拡散させて上記不純物拡散領域を形成する拡散工程とを含むことによって、より狭小な範囲に所望の不純物拡散領域を形成することができるという効果を奏する。   The solar cell manufacturing method of the present invention is a solar cell manufacturing method in which an impurity diffusion region is formed on the surface of a semiconductor substrate, and a first solution containing an impurity and a first solvent is applied to the surface. And a second solvent having a boiling point higher than that of the first solvent and a region including the region where the impurity diffusion region is to be formed on the first solution applied to the surface. A second application step of applying a second solution containing a liquid precursor that forms a thin film; and after the second application step, the boiling point of the second solvent is higher than the boiling point of the first solvent. A first drying step for drying the surface other than the region to which the second solution is applied at a lower temperature, and a second remaining in the region to which the second solution is applied after the drying step. Impurity diffusion region is formed by diffusing impurities in 1 solution By including a diffusion process that is an effect that it is possible to form a desired impurity diffusion region to a more narrow range.

本発明の一実施形態に係る太陽電池製造方法の各工程を説明するための半導体基板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor substrate for demonstrating each process of the solar cell manufacturing method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る太陽電池製造方法の各工程を説明するための半導体基板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor substrate for demonstrating each process of the solar cell manufacturing method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る太陽電池製造方法を実施する装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the apparatus which enforces the solar cell manufacturing method which concerns on one Embodiment of this invention. インクジェット法により塗布した半導体基板の表面を示す図である。It is a figure which shows the surface of the semiconductor substrate apply | coated by the inkjet method. 本発明の一実施形態の太陽電池製造方法における乾燥（加熱）処理の履歴を示す図である。It is a figure which shows the log | history of the drying (heating) process in the solar cell manufacturing method of one Embodiment of this invention. 従来の太陽電池の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the conventional solar cell.

本発明の一実施形態について図１から図５に基づいて説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5, but the present invention is not limited to this. The present invention can be carried out in a mode in which various improvements, modifications and variations are added based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、半導体基板の表面に不純物拡散領域を形成する太陽電池の製造方法であって、不純物と第１の溶媒とを含む第１の溶液を上記表面に塗布する第１の塗布工程と、上記表面に塗布された第１の溶液上の、上記不純物拡散領域を形成すべき領域を包含する領域に、上記第１の溶媒よりも沸点の高い第２の溶媒および乾燥時に薄膜を形成する液状前駆体を含む第２の溶液を塗布する第２の塗布工程と、上記第２の塗布工程の後、上記第１の溶媒の沸点よりも高くかつ上記第２の溶媒の沸点よりも低い温度で、上記第２の溶液が塗布された領域以外の上記表面を乾燥させる第１の乾燥工程と、上記乾燥工程の後、上記第２の溶液が塗布された領域に残存する第１の溶液中の不純物を拡散させて上記不純物拡散領域を形成する拡散工程とを含んでいればよい。   The present invention is a method for manufacturing a solar cell in which an impurity diffusion region is formed on a surface of a semiconductor substrate, the first application step of applying a first solution containing an impurity and a first solvent to the surface; A second solvent having a boiling point higher than that of the first solvent and a liquid that forms a thin film upon drying in a region including the region where the impurity diffusion region is to be formed on the first solution applied to the surface. After the second application step of applying the second solution containing the precursor and the second application step, the temperature is higher than the boiling point of the first solvent and lower than the boiling point of the second solvent. A first drying step for drying the surface other than the region to which the second solution is applied, and a first solution remaining in the region to which the second solution is applied after the drying step. A diffusion step of diffusing impurities to form the impurity diffusion region. In may be placed.

具体的には、本発明は、表面電極を形成すべき領域のみ高濃度不純物拡散領域が形成され、それ以外の受光領域とすべき領域には低濃度不純物拡散領域が形成された太陽電池の製造方法に好適に用いることができる。より具体的には、本発明は、上記高濃度不純物拡散領域の形成に関して好適に用いることができる。   Specifically, the present invention provides a solar cell in which a high-concentration impurity diffusion region is formed only in a region where a surface electrode is to be formed, and a low-concentration impurity diffusion region is formed in a region where the other light receiving region is to be formed It can use suitably for a method. More specifically, the present invention can be suitably used for the formation of the high concentration impurity diffusion region.

そこで、本実施形態では、本発明に係る製造方法の一態様として、上述のような不純物拡散領域が形成される太陽電池の製造方法について説明する。   Therefore, in the present embodiment, a method for manufacturing a solar cell in which the impurity diffusion region as described above is formed will be described as one aspect of the manufacturing method according to the present invention.

〔装置〕
まず、本発明に係る太陽電池製造方法に用いる太陽電池製造装置について説明する。本実施形態において、上記太陽電池製造装置は、上記第２の塗布工程を行うインクジェット式塗布装置１００である。 〔apparatus〕
First, the solar cell manufacturing apparatus used for the solar cell manufacturing method according to the present invention will be described. In this embodiment, the said solar cell manufacturing apparatus is the inkjet type coating device 100 which performs the said 2nd application | coating process.

図３は、本実施形態に係るインクジェット式塗布装置１００を示す図である。なお、理解を容易にするために、図３中に直交座標ＸＹＺを合わせて示している。   FIG. 3 is a diagram illustrating the ink jet coating apparatus 100 according to the present embodiment. For easy understanding, the orthogonal coordinates XYZ are also shown in FIG.

図３に示すように、インクジェット式塗布装置１００は、半導体基板１を保持する基板ステージ１１と、基板形状測定器１３と、インクジェットヘッド１２と、装置全体を制御する制御部（図示しない）とを備えている。   As shown in FIG. 3, the ink jet coating apparatus 100 includes a substrate stage 11 that holds the semiconductor substrate 1, a substrate shape measuring device 13, an ink jet head 12, and a control unit (not shown) that controls the entire apparatus. I have.

基板ステージ１１は、略正方形の半導体基板１の表面（２つの主面のうち一方）を上方へ向けた状態で載せて、半導体基板１をＸＹ平面と平行に保持している。また、この基板ステージ１１は、移動手段として働き、半導体基板１をＸ方向に平行移動させることができる。   The substrate stage 11 is placed with the surface of the substantially square semiconductor substrate 1 (one of the two main surfaces) facing upward, and holds the semiconductor substrate 1 parallel to the XY plane. Further, the substrate stage 11 functions as a moving unit, and can translate the semiconductor substrate 1 in the X direction.

基板形状測定器１３およびインクジェットヘッド１２は、それぞれの下面が半導体基板１の表面（図１における上面）と対向するように、支持手段（図示しない）によって固定的に支持されている。   The substrate shape measuring instrument 13 and the ink jet head 12 are fixedly supported by supporting means (not shown) so that the lower surfaces thereof face the surface of the semiconductor substrate 1 (upper surface in FIG. 1).

インクジェット式塗布装置１００の塗布処理時、半導体基板１を載せた基板ステージ１１の動く方向において、スタート地点側を下流側とし、基板ステージ１１の動く先を上流側とする。このとき、基板形状測定器１３は、インクジェットヘッド１２よりも上流側に配置されており、自身の下方を移動する半導体基板１の外形、または半導体基板１における塗布位置を認識するための特定のマークを測定する。   In the coating process of the ink jet coating apparatus 100, in the direction of movement of the substrate stage 11 on which the semiconductor substrate 1 is placed, the start point side is the downstream side, and the destination of the substrate stage 11 is the upstream side. At this time, the substrate shape measuring instrument 13 is arranged on the upstream side of the ink jet head 12, and a specific mark for recognizing the outer shape of the semiconductor substrate 1 moving below itself or the application position on the semiconductor substrate 1. Measure.

インクジェットヘッド１２は、半導体基板１の表面と対向する下面内にＹ方向に沿って１列に配列された複数のノズル口１４を有している。インクジェットヘッド１２は、制御部による制御に従って、ノズル口１４を介して半導体基板１の表面に液体を吐出する。   The inkjet head 12 has a plurality of nozzle openings 14 arranged in a line along the Y direction in the lower surface facing the surface of the semiconductor substrate 1. The ink jet head 12 ejects liquid onto the surface of the semiconductor substrate 1 through the nozzle port 14 according to control by the control unit.

インクジェット式塗布装置１００の塗布処理時には、基板ステージ１１が半導体基板１をＸ方向に移動させる。半導体基板１は、まず基板形状測定器１３の下方を通過する。この通過中に、基板形状測定器１３が半導体基板１の外形または上記マークを測定する。続いて、半導体基板１は、インクジェットヘッド１２の下方を通過する。この通過中に、インクジェットヘッド１２が半導体基板１の表面に、第２の溶液（マスクインク）３を塗布する。   During the coating process of the inkjet coating apparatus 100, the substrate stage 11 moves the semiconductor substrate 1 in the X direction. The semiconductor substrate 1 first passes under the substrate shape measuring instrument 13. During this passage, the substrate shape measuring instrument 13 measures the outer shape of the semiconductor substrate 1 or the mark. Subsequently, the semiconductor substrate 1 passes below the inkjet head 12. During this passage, the inkjet head 12 applies the second solution (mask ink) 3 to the surface of the semiconductor substrate 1.

上記塗布について、制御部は、基板形状測定器１３が測定した半導体基板１の外形寸法もしくは測定位置に基づいてインクジェットヘッド１２を制御し、複数のノズル口１４を介してマスクインク３を吐出させる。これによって、インクジェット式塗布装置１００は、半導体基板１の表面のうち高濃度の不純物拡散領域を形成すべき領域を塗布する。   For the application, the control unit controls the ink jet head 12 based on the external dimensions or measurement position of the semiconductor substrate 1 measured by the substrate shape measuring instrument 13 and causes the mask ink 3 to be ejected through the plurality of nozzle openings 14. As a result, the ink jet coating apparatus 100 applies a region in the surface of the semiconductor substrate 1 where a high concentration impurity diffusion region is to be formed.

塗布されたマスクインク３のパターンを図４に示す。図４は半導体基板１の表面を示す図である。図４に示すように、半導体基板１の端部の周辺部１６にはインクが全く塗布されないように、塗布処理中、インクジェットヘッド１２のノズルの動作を制御することが好ましい。   The pattern of the applied mask ink 3 is shown in FIG. FIG. 4 is a view showing the surface of the semiconductor substrate 1. As shown in FIG. 4, it is preferable to control the operation of the nozzles of the inkjet head 12 during the coating process so that no ink is applied to the peripheral portion 16 at the end of the semiconductor substrate 1.

なお、図４中では、簡単化のために、マスクインク３のパターンを線状のパターンとして示しているが、インクジェットヘッド１２のノズルの動作を制御することにより、網目状パターン等の任意の複雑なパターンを形成できることは明らかである。   In FIG. 4, for simplicity, the pattern of the mask ink 3 is shown as a linear pattern. However, by controlling the operation of the nozzles of the ink jet head 12, any complicated pattern such as a mesh pattern can be obtained. It is clear that a simple pattern can be formed.

〔製造方法〕
次に、本実施形態に係る太陽電池製造方法について図１および図２を参照して説明する。図１および図２は、本実施形態に係る太陽電池製造方法の各工程を説明するための半導体基板１の断面図である。なお、図１および図２は、図４におけるＡ−Ａ線矢視断面に相当する。 〔Production method〕
Next, the solar cell manufacturing method according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 are cross-sectional views of the semiconductor substrate 1 for explaining each step of the solar cell manufacturing method according to the present embodiment. 1 and 2 correspond to a cross section taken along line AA in FIG.

本実施の形態においては、半導体基板１としてｐ型多結晶Ｓｉからなる正方形状の基板を用いることとするが、本発明はこれに限られない。   In the present embodiment, a square substrate made of p-type polycrystalline Si is used as the semiconductor substrate 1, but the present invention is not limited to this.

まず、図１（ａ）に示すように、半導体基板１の製造時にその外面に生じた加工変質層（図１（ａ）中に破線で示す）を除去するために、ＮａＯＨを含む溶液中に半導体基板１を浸漬することによってエッチング処理を行う。あるいは、半導体基板１の表面に微細な凹凸を含むテクスチャ表面を形成するために異方性エッチング処理を行ってもよい。   First, as shown in FIG. 1 (a), in order to remove a work-affected layer (indicated by a broken line in FIG. 1 (a)) generated on the outer surface of the semiconductor substrate 1, the solution is added in a solution containing NaOH. Etching is performed by immersing the semiconductor substrate 1. Alternatively, an anisotropic etching process may be performed to form a textured surface including fine irregularities on the surface of the semiconductor substrate 1.

次に、半導体基板１の表面上に高濃度の不純物拡散領域を形成する。高濃度の不純物拡散領域の形成に際して、本実施形態に係る製造方法は、第１の塗布工程、第２の塗布工程、乾燥工程、第２の乾燥工程、拡散工程に区分することができる。   Next, a high concentration impurity diffusion region is formed on the surface of the semiconductor substrate 1. When forming a high concentration impurity diffusion region, the manufacturing method according to the present embodiment can be divided into a first application process, a second application process, a drying process, a second drying process, and a diffusion process.

以下、上記各工程の区分に基づいて製造方法を具体的に説明する。   Hereinafter, the production method will be specifically described based on the above-mentioned division of each process.

（第１の塗布工程）
第１の塗布工程は、不純物と第１の溶媒とを含む第１の溶液を上記表面に塗布する工程であればよい。 (First coating process)
The first application step may be a step for applying a first solution containing an impurity and a first solvent to the surface.

具体的には、図３（ｂ）に示すように、エッチング処理を行った後の半導体基板１表面に対し、ドーパントとなる不純物を含んだドーパントインク（第１の溶液）２の塗布を行う。上記塗布を行う方法には、スピンコート法を用いることができるが、これに限られず、スリットコーター法を用いても良い。   Specifically, as shown in FIG. 3B, a dopant ink (first solution) 2 containing an impurity as a dopant is applied to the surface of the semiconductor substrate 1 after the etching process. A spin coating method can be used as a method for performing the coating, but is not limited thereto, and a slit coater method may be used.

本実施形態におけるドーパントインク２は、主溶媒（第１の溶媒）と、上記不純物と、シリケートガラスを形成する液状前駆体と、当該液状前駆体の加水分解を促進するための酸触媒を含む。   The dopant ink 2 in the present embodiment includes a main solvent (first solvent), the impurities, a liquid precursor that forms silicate glass, and an acid catalyst for promoting hydrolysis of the liquid precursor.

ここで、ドーパントインク２の溶媒としては、後述するマスクインク３で使用されている溶媒より沸点が低い溶媒を選択すればよい。これは、半導体基板１の加熱時に、ドーパントインク２のみが選択的に揮発することを容易にするためである。   Here, as the solvent of the dopant ink 2, a solvent having a boiling point lower than that of the solvent used in the mask ink 3 to be described later may be selected. This is for facilitating the selective evaporation of only the dopant ink 2 when the semiconductor substrate 1 is heated.

例えばドーパントインク２の溶媒として、エタノールのような炭素数が４以下のアルコールを用いることが好ましい。本実施形態では炭素数が２のエタノールを使用することとする。   For example, as the solvent of the dopant ink 2, it is preferable to use an alcohol having 4 or less carbon atoms such as ethanol. In this embodiment, ethanol having 2 carbon atoms is used.

炭素数が４以下のアルコールは粘度及び表面張力が低いため、半導体基板１の表面にスピンコートを行った際の濡れ広がり性が良好であり、半導体基板１面内に均一な厚さでドーパントインク２を塗布することできる。その結果、不純物の濃度を面内で均一にすることができるという効果が得られる。   Since alcohol having 4 or less carbon atoms has low viscosity and surface tension, it has good wetting and spreading properties when spin coating is performed on the surface of the semiconductor substrate 1, and the dopant ink has a uniform thickness within the surface of the semiconductor substrate 1. 2 can be applied. As a result, the effect that the concentration of impurities can be made uniform in the surface is obtained.

不純物とは、半導体基板１表面にｎ型もしくはｐ型の半導体層を形成するための不純物である。ｎ型の半導体層を形成する場合、不純物には、リンなどのＶ族元素を含む化合物、例えば無水リン酸（Ｐ２Ｏ５）などが挙げられる。また、ｐ型の半導体層を形成する場合、不純物には、ボロンなどのIII族元素を含む化合物、例えば酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）
などが挙げられる。本実施形態では、ｎ型の半導体層を形成するために、不純物として無水リン酸（Ｐ２Ｏ５）を用いることとする。 An impurity is an impurity for forming an n-type or p-type semiconductor layer on the surface of the semiconductor substrate 1. In the case of forming an n-type semiconductor layer, the impurity includes a compound containing a group V element such as phosphorus, for example, phosphoric anhydride (P 2 O 5 ). In the case of forming a p-type semiconductor layer, the impurity includes a compound containing a group III element such as boron, such as boron oxide (B 2 O 3 ).
Etc. In the present embodiment, anhydrous phosphoric acid (P 2 O 5 ) is used as an impurity in order to form an n-type semiconductor layer.

なお、後述の拡散工程では、ドーパントインク２の含む不純物を拡散源として、表面電極が形成される領域に不純物拡散領域を形成する。よって、表面電極を形成すべき領域にのみ、高濃度の不純物拡散領域が形成された太陽電池を製造するためには、不純物濃度が高くなるようドーパントインク２を作製しておく必要がある。   In the later-described diffusion step, an impurity diffusion region is formed in a region where the surface electrode is formed using the impurity contained in the dopant ink 2 as a diffusion source. Therefore, in order to manufacture a solar cell in which a high concentration impurity diffusion region is formed only in a region where a surface electrode is to be formed, it is necessary to prepare the dopant ink 2 so that the impurity concentration becomes high.

また、ドーパントインク２の含むシリケートガラスを形成する液状前駆体としてはテトラエトキシシランを用い、酸触媒としては酢酸を用いればよい。   Further, tetraethoxysilane may be used as the liquid precursor for forming the silicate glass contained in the dopant ink 2, and acetic acid may be used as the acid catalyst.

半導体基板１表面にドーパントインク２を塗布した後には、ドーパントインク２の主溶媒の沸点もしくはそれ以下の低い温度で一度、乾燥処理を行う。これは、次の工程で塗布を行うマスクインク３がドーパントインク２と混合し、所望の拡散領域が形成できない状態となるのを防ぐための処理である。当該乾燥処理は、ドーパントインク２の表面が乾燥する程度でよく、その主溶媒であるエタノールが全て揮発するまで温度を上げてはいけない。本実施の形態では、６０℃で３０秒間乾燥処理を行うとする（図５（ａ）参照）。   After applying the dopant ink 2 to the surface of the semiconductor substrate 1, a drying process is performed once at a temperature lower than the boiling point of the main solvent of the dopant ink 2 or lower. This is a process for preventing the mask ink 3 to be applied in the next step from being mixed with the dopant ink 2 so that a desired diffusion region cannot be formed. The drying process may be performed only to the extent that the surface of the dopant ink 2 is dried, and the temperature should not be increased until all the ethanol as the main solvent is volatilized. In this embodiment, it is assumed that a drying process is performed at 60 ° C. for 30 seconds (see FIG. 5A).

なお、ドーパントインク２には、シリケートガラスを形成する液状前駆体と酸触媒を添
加しているが、これは本工程における乾燥処理を行った際、溶媒の揮発とともに不純物が揮発するのを防ぐためである。 The dopant ink 2 is added with a liquid precursor for forming a silicate glass and an acid catalyst. This is to prevent impurities from volatilizing along with the volatilization of the solvent during the drying process in this step. It is.

（第２の塗布工程）
第２の塗布工程は、上記表面に塗布された第１の溶液上の、上記不純物拡散領域を形成すべき領域を包含する領域に、上記第１の溶媒よりも沸点の高い第２の溶媒を含む第２の溶液を塗布する工程であればよい。上記第２の溶液は、乾燥時に薄膜を形成する液状前駆体をさらに含むこととする。 (Second application process)
In the second coating step, a second solvent having a boiling point higher than that of the first solvent is applied to a region including the region where the impurity diffusion region is to be formed on the first solution applied to the surface. What is necessary is just the process of apply | coating the 2nd solution containing. The second solution further includes a liquid precursor that forms a thin film when dried.

具体的には、図３（ｃ）に示すように、半導体基板１の表面において表面電極が形成されるべき領域（図４中の帯状の領域）上に、マスクインク（第２の溶液）３を塗布する。   Specifically, as shown in FIG. 3C, a mask ink (second solution) 3 is formed on a region (a belt-like region in FIG. 4) where a surface electrode is to be formed on the surface of the semiconductor substrate 1. Apply.

本工程では、インクジェット式塗布装置１００を用いることによって、マスクインク３の塗布位置を制御することができる。したがって、パターニングを行うためのフォトリソグラフィー工程や常圧ＣＶＤ装置を必要としないため、太陽電池を製造するための装置や生産コストが高くなるのを避けることができる。   In this step, the application position of the mask ink 3 can be controlled by using the ink jet coating apparatus 100. Therefore, since a photolithography process for patterning and an atmospheric pressure CVD apparatus are not required, it is possible to avoid an increase in the apparatus and production cost for manufacturing a solar cell.

マスクインク３を塗布する領域は、上記不純物拡散領域を形成すべき領域（表面電極を形成すべき領域）である。このとき、マスクインク３を塗布する領域は、上記表面電極が形成されるべき領域の幅よりも広い幅に塗布すればよい。例えば、８０〜１００μｍの幅の不純物拡散領域を形成する場合には、当該不純物拡散領域と中心を合わせた上でマスクインク３を１２０μｍ〜１４０μｍの幅に塗布すればよい。   The region where the mask ink 3 is applied is a region where the impurity diffusion region is to be formed (region where the surface electrode is to be formed). At this time, the region to which the mask ink 3 is applied may be applied to a width wider than the width of the region where the surface electrode is to be formed. For example, when an impurity diffusion region having a width of 80 to 100 μm is formed, the mask ink 3 may be applied to a width of 120 μm to 140 μm after aligning with the impurity diffusion region.

本実施形態におけるマスクインク３は、主溶媒（第２の溶媒）と、シリケートガラスを形成する液状前駆体と、当該液状前駆体の加水分解を促進するための酸触媒を含む。   The mask ink 3 in the present embodiment includes a main solvent (second solvent), a liquid precursor that forms silicate glass, and an acid catalyst for promoting hydrolysis of the liquid precursor.

マスクインク３がシリケートガラスを形成する液状前駆体を含む目的は、本工程の後における不純物の拡散工程において、半導体基板１が加熱された際、ドーパントインク２が揮発することを防ぐためである。   The purpose of the mask ink 3 including the liquid precursor forming the silicate glass is to prevent the dopant ink 2 from volatilizing when the semiconductor substrate 1 is heated in the impurity diffusion step after this step.

ここで、シリケートガラスを形成する液状前駆体としては、シリコンアルコキシド等、加水分解した後、加熱することによりガラス状の薄膜を形成するものであればよい。   Here, as the liquid precursor for forming the silicate glass, silicon alkoxide or the like may be used as long as it forms a glassy thin film by heating after hydrolysis.

シリコンアルコキシドとしては、炭素数１〜１５の直鎖状又は分岐状アルコールのシリコンアルコキシド、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、およびテトラアミロキシシラン等が挙げられる。また、これらがＳｉ−Ｏ結合により重合したシロキサン系高分子化合物や、Ｓｉ−Ｓｉ結合により重合したポリシラン系高分子化合物等を、液状前駆体として用いてもよい。本実施形態では、シリケートガラスを形成する液状前駆体として、テトラエトキシシランを用いることとする。   Examples of the silicon alkoxide include linear or branched alcohol silicon alkoxides having 1 to 15 carbon atoms, such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, and tetraamyloxysilane. . Moreover, you may use the siloxane type polymer compound which these superposed | polymerized by Si-O bond, the polysilane type polymer compound polymerized by Si-Si bond, etc. as a liquid precursor. In the present embodiment, tetraethoxysilane is used as the liquid precursor for forming the silicate glass.

また、マスクインク３の溶媒としては、ドーパントインク２に使用する溶媒と比較して沸点の高い溶媒を使用する必要がある。これは、次の第１の乾燥工程において、ドーパントインク２の溶媒であるエタノールのみを揮発させるためである。   Further, as the solvent of the mask ink 3, it is necessary to use a solvent having a higher boiling point than that of the solvent used for the dopant ink 2. This is because only ethanol that is the solvent of the dopant ink 2 is volatilized in the next first drying step.

沸点が高い溶媒としては、例えばデカノール等の炭素数が６以上１０以下のアルコール、または例えばエチレングリコール等のグリコール系の溶媒を用いることが好ましい。   As the solvent having a high boiling point, for example, an alcohol having 6 to 10 carbon atoms such as decanol, or a glycol solvent such as ethylene glycol is preferably used.

炭素数が大きいアルコールおよびグリコール系の溶媒は、例えば炭素数が小さいアルコールに比べて粘度が高いため、インクジェット法でマスクインク３の塗布を行う際、より
狭い塗布領域に塗布しやすい。また、これらの溶媒は沸点が高いため、インクジェットヘッド１２のノズル口１４においてマスクインク３が乾燥しにくくなり、安定した吐出を行うことが可能になる。 Since alcohols having a large carbon number and glycol solvents have a higher viscosity than alcohols having a small carbon number, for example, when the mask ink 3 is applied by the inkjet method, it is easy to apply to a narrower application region. Moreover, since these solvents have high boiling points, the mask ink 3 is difficult to dry at the nozzle openings 14 of the inkjet head 12, and stable ejection can be performed.

仮に、溶媒が炭素数１０より大きいアルコールである場合には、マスクインク３が室温で固体となってしまう。また、溶媒が炭素数６以下のアルコールである場合にはその沸点が低くなるため、インクジェットヘッド１２のノズル口１４においてマスクインク３が乾燥しやすく、安定した吐出が困難となる。   If the solvent is an alcohol having more than 10 carbon atoms, the mask ink 3 becomes solid at room temperature. In addition, when the solvent is an alcohol having 6 or less carbon atoms, the boiling point thereof is low, so that the mask ink 3 is easily dried at the nozzle port 14 of the inkjet head 12 and stable ejection becomes difficult.

グリコール系の溶媒としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、およびヘキシレングルコールなどが挙げられる。本実施の形態ではエチレングリコールを用いることとする。   Examples of the glycol-based solvent include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, and hexylene glycol. In this embodiment, ethylene glycol is used.

但し、エチレングリコールのみでは、前記テトラエトキシシランと混合せず分離する。この分離を抑制するために、始めに少量のエタノールを溶媒とし、テトラエトキシシランと、テトラエトキシシランの加水分解を促進するための酸触媒である硝酸と、水を混合し、加水分解を進行させた後、エチレングリコールに混合するという手順でマスクインク３を作成した。   However, only ethylene glycol is separated without being mixed with the tetraethoxysilane. In order to suppress this separation, first, a small amount of ethanol is used as a solvent, tetraethoxysilane, nitric acid, which is an acid catalyst for promoting the hydrolysis of tetraethoxysilane, and water are mixed to proceed with the hydrolysis. After that, the mask ink 3 was prepared by the procedure of mixing with ethylene glycol.

なお、本工程においてマスクインク３が塗布される領域は、図２に示すように半導体基板１の表面のうち周辺部を除く領域であることが好ましい。これは、マスクインク３が半導体基板１表面の外周部まで塗布されると、不純物が拡散される領域が前記外周部まで達することになり、その場合、半導体基板１の裏面側のもう一方の型の半導体層、もしくは電極との間で短絡や電流リークを発生する恐れがあるためである。   In addition, it is preferable that the area | region where the mask ink 3 is apply | coated in this process is an area | region except a peripheral part among the surfaces of the semiconductor substrate 1, as shown in FIG. This is because when the mask ink 3 is applied to the outer peripheral portion of the surface of the semiconductor substrate 1, the region where the impurities are diffused reaches the outer peripheral portion. In this case, the other mold on the back side of the semiconductor substrate 1 is used. This is because a short circuit or current leakage may occur between the semiconductor layer and the electrode.

（第１の乾燥工程）
第１の乾燥工程は、上記第２の塗布工程の後、上記第１の溶媒の沸点よりも高くかつ上記第２の溶媒の沸点よりも低い温度で、上記第２の溶液が塗布された領域以外の上記表面を乾燥させる工程であればよい。 (First drying step)
In the first drying step, after the second coating step, the region where the second solution is applied at a temperature higher than the boiling point of the first solvent and lower than the boiling point of the second solvent. Any process may be used as long as the surface is dried.

具体的には、ドーパントインク２の溶媒であるエタノールの沸点より高い温度、かつマスクインク３の溶媒であるエチレングリコールの沸点より低い温度で、半導体基板１の乾燥処理を行う。本実施形態では、エタノールの沸点より高くかつエチレングリコールの沸点より低い１６０℃で１５分乾燥処理を行うとする（図５（ｂ）参照）。   Specifically, the semiconductor substrate 1 is dried at a temperature higher than the boiling point of ethanol, which is the solvent of the dopant ink 2, and at a temperature lower than the boiling point of ethylene glycol, which is the solvent of the mask ink 3. In this embodiment, it is assumed that the drying process is performed at 160 ° C., which is higher than the boiling point of ethanol and lower than the boiling point of ethylene glycol, for 15 minutes (see FIG. 5B).

上記条件で乾燥処理を行うことによって、図１（ｄ）に示すように、マスクインク３が塗布されていない部分のドーパントインク２のみが揮発する。最終的には図１（ｅ）に示すように、第２の工程において塗布したマスクインク３の領域より狭い領域に、ドーパントインク２が存在する状態を形成することができる。   By performing the drying process under the above conditions, only the portion of the dopant ink 2 to which the mask ink 3 is not applied is volatilized as shown in FIG. Finally, as shown in FIG. 1E, a state in which the dopant ink 2 exists in a region narrower than the region of the mask ink 3 applied in the second step can be formed.

本工程によれば、上記第２の塗布工程においては不純物を拡散すべき領域よりも広い領域にマスクインク３を塗布しても良いということになる。このため、狭小な幅の表面電極を形成する場合であっても、インクジェットヘッド１２のノズル口１４の穴系は、上記表面電極の幅に対応して小さくしなくてもよい。その結果、ノズル口１４近傍においてマスクインク３の目詰まりは発生しにくくなり、同時にインクジェット式塗布装置１００のメンテナンス周期を長くすることができる。したがって、インクジェット式塗布装置１００の動作の安定性を向上することができる。   According to this step, in the second application step, the mask ink 3 may be applied to a region wider than the region where the impurity should be diffused. For this reason, even when a surface electrode having a narrow width is formed, the hole system of the nozzle opening 14 of the inkjet head 12 does not have to be reduced corresponding to the width of the surface electrode. As a result, clogging of the mask ink 3 is less likely to occur in the vicinity of the nozzle opening 14, and at the same time, the maintenance cycle of the ink jet coating apparatus 100 can be lengthened. Therefore, the stability of the operation of the ink jet coating apparatus 100 can be improved.

（第２の乾燥工程）
第２の乾燥工程は、上記第１の乾燥工程の後に、上記基板表面を乾燥して上記薄膜を形
成する工程であればよい。 (Second drying step)
The second drying step may be any step that forms the thin film by drying the substrate surface after the first drying step.

具体的には、マスクインク３の溶媒の沸点近傍または当該沸点よりも高い温度で、半導体基板１の乾燥を行い、マスクインク３に含まれる溶媒を揮発させる。これによって、マスクインク３に含まれる液状前駆体がシリケートガラスを形成する。その結果、図３（ｆ）に示すように、半導体基板１上には、ドーパントインク２を内部に含むシリケートガラス層４が形成される。   Specifically, the semiconductor substrate 1 is dried at a temperature near or higher than the boiling point of the solvent of the mask ink 3 to volatilize the solvent contained in the mask ink 3. Thereby, the liquid precursor contained in the mask ink 3 forms silicate glass. As a result, as shown in FIG. 3 (f), a silicate glass layer 4 containing the dopant ink 2 is formed on the semiconductor substrate 1.

本実施の形態では、エチレングリコールの沸点より高い温度である２２０℃で１５分乾燥処理を行うこととする（図５（ｃ）参照）。   In this embodiment, the drying process is performed at 220 ° C., which is higher than the boiling point of ethylene glycol, for 15 minutes (see FIG. 5C).

本工程によれば、ドーパントインク２の周囲をマスクインク３が囲む状態でシリケートガラス層４が形成されるため、後の拡散工程においてドーパントインク中２の不純物が気相に揮発することを抑制することができる。その結果、後の拡散工程において半導体基板１へ拡散する不純物の量の制御が行いやすくなる。また同時に、不純物を拡散させたくない領域（低濃度の不純物拡散領域等）への気相拡散を抑制することができる。   According to this step, since the silicate glass layer 4 is formed with the mask ink 3 surrounding the dopant ink 2, the impurities in the dopant ink 2 are prevented from volatilizing in the gas phase in the subsequent diffusion step. be able to. As a result, it becomes easy to control the amount of impurities diffused into the semiconductor substrate 1 in the subsequent diffusion step. At the same time, it is possible to suppress vapor phase diffusion to a region (such as a low-concentration impurity diffusion region) where it is not desired to diffuse impurities.

（拡散工程）
拡散工程は、上記第２の乾燥工程の後に、上記第２の溶液が塗布された領域に残存する第１の溶液中の不純物を拡散させて上記不純物拡散領域を形成する工程であればよい。 (Diffusion process)
The diffusion step may be a step of forming the impurity diffusion region by diffusing impurities in the first solution remaining in the region where the second solution is applied after the second drying step.

具体的には、半導体基板１に対して拡散炉で８７０℃の熱処理を行うことによって、図３（ｆ）に示すように、不純物を含む層（ドーパントインク２）を内部に有するシリケートガラス層４を拡散源として、半導体基板１の表面に不純物拡散領域（ｎ＋型拡散領域）５を形成する。上述したように、第１の塗布工程では、不純物濃度が高くなるようにドーパントインク２を調製しているため、ｎ＋型拡散領域５は高い不純物濃度を有する。   Specifically, by performing a heat treatment at 870 ° C. in a diffusion furnace on the semiconductor substrate 1, as shown in FIG. 3 (f), a silicate glass layer 4 having a layer containing impurities (dopant ink 2) therein. As a diffusion source, an impurity diffusion region (n + type diffusion region) 5 is formed on the surface of the semiconductor substrate 1. As described above, since the dopant ink 2 is prepared so that the impurity concentration is high in the first application step, the n + type diffusion region 5 has a high impurity concentration.

その後、ｎ＋型拡散領域５が形成された半導体基板１を、ＨＦ（弗化水素）を含む溶液に浸漬することにより、シリケートガラス層４を除去する。   Thereafter, the silicate glass layer 4 is removed by immersing the semiconductor substrate 1 on which the n + type diffusion region 5 is formed in a solution containing HF (hydrogen fluoride).

以上の工程を経て、半導体基板１の表面において表面電極とすべき領域には、ｎ型の半導体層として、高濃度のｎ＋型拡散領域５を形成することができる。   Through the above steps, a high-concentration n + -type diffusion region 5 can be formed as an n-type semiconductor layer in a region to be a surface electrode on the surface of the semiconductor substrate 1.

（低濃度の不純物拡散領域および電極等の形成）
高濃度の不純物拡散領域を形成した後には、図２（ａ）に示すように、まず半導体基板１の表面の受光領域とすべき領域上に、低濃度の不純物拡散領域（ｎ−型拡散領域）６を形成する。 (Formation of low-concentration impurity diffusion regions and electrodes)
After the high-concentration impurity diffusion region is formed, as shown in FIG. 2A, first, the low-concentration impurity diffusion region (n− type diffusion region) is formed on the region to be the light-receiving region on the surface of the semiconductor substrate 1. ) 6 is formed.

ｎ−型拡散領域６を形成する方法として、スピンコート法もしくはインクジェット法を用いてドーパントとなる不純物を低濃度含んだインクを塗布し、さらに乾燥および拡散処理を行う。本方法に用いる不純物を低濃度含んだインクには、拡散処理時の溶媒の揮発を抑制するために、薄膜を形成する液状前駆体を混合しておくことが好ましい。   As a method for forming the n − -type diffusion region 6, an ink containing a low concentration of an impurity serving as a dopant is applied using a spin coating method or an ink jet method, and further, drying and diffusion treatment are performed. The ink containing a low concentration of impurities used in this method is preferably mixed with a liquid precursor for forming a thin film in order to suppress the volatilization of the solvent during the diffusion treatment.

あるいは、ｎ−型拡散領域６を形成する方法として、高温下、不純物を含んだガス雰囲気に半導体基板１を導入し、気相から不純物を半導体基板１表面に拡散してもよい。本方法では、温度、圧力またはガス濃度を制御して拡散する不純物濃度を低くすることによって、所定濃度のｎ−型拡散領域６を形成する。   Alternatively, as a method of forming the n − -type diffusion region 6, the semiconductor substrate 1 may be introduced into a gas atmosphere containing impurities at a high temperature, and the impurities may be diffused from the gas phase to the surface of the semiconductor substrate 1. In this method, the n − -type diffusion region 6 having a predetermined concentration is formed by controlling the temperature, pressure, or gas concentration to lower the impurity concentration to be diffused.

次に、図２（ｂ）に示すように、ｎ＋型拡散領域５およびｎ−型拡散領域６上にＳｉＮからなる反射防止膜７を成膜する。反射防止膜７の成膜には、プラズマＣＶＤ装置を用い
ることができる。 Next, as shown in FIG. 2B, an antireflection film 7 made of SiN is formed on the n + -type diffusion region 5 and the n − -type diffusion region 6. A plasma CVD apparatus can be used to form the antireflection film 7.

次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基板１の裏面に、Ａｌ（アルミニウム）電極８およびＡｇ（銀）電極９を形成する。また、半導体基板１の表面のうちｎ＋型拡散領域５上に、Ａｇ電極１０を形成する。これら電極の形成には、印刷法を用いることができる。   Next, as shown in FIG. 2C, an Al (aluminum) electrode 8 and an Ag (silver) electrode 9 are formed on the back surface of the semiconductor substrate 1. Further, an Ag electrode 10 is formed on the n + type diffusion region 5 in the surface of the semiconductor substrate 1. A printing method can be used to form these electrodes.

その後、熱処理を行うことによって、各電極８、９および１０と、ｐ型多結晶Ｓｉからなる半導体基板１との電気的コンタクトを生じさせる。すなわち、当該熱処理によって、表面側のＡｇ電極１０は反射防止膜７を貫通してｎ＋型拡散領域５と接合する。一方、裏面側のＡｌ電極８からはＡｌ原子がＳｉ基板内に拡散して、半導体基板１の裏面にｐ＋拡散層１５を形成する。   Thereafter, heat treatment is performed to cause electrical contact between each of the electrodes 8, 9 and 10 and the semiconductor substrate 1 made of p-type polycrystalline Si. That is, by the heat treatment, the Ag electrode 10 on the surface side penetrates the antireflection film 7 and is joined to the n + type diffusion region 5. On the other hand, Al atoms diffuse from the Al electrode 8 on the back side into the Si substrate to form a p + diffusion layer 15 on the back side of the semiconductor substrate 1.

なお、ｎ型不純物は基板１の側面や裏面には拡散されていないため、ｎ＋型拡散領域５およびｎ−型拡散領域６とＡｌ電極８およびｐ＋拡散層１５との間に短絡やリーク電流が発生することはない。   Since the n-type impurity is not diffused on the side surface or the back surface of the substrate 1, there is a short circuit or leakage current between the n + -type diffusion region 5 and n − -type diffusion region 6 and the Al electrode 8 and p + diffusion layer 15. It does not occur.

以上の工程によって、表面電極を形成すべき領域のみ高濃度不純物拡散領域が形成され、それ以外の受光領域とすべき領域には低濃度不純物拡散領域が形成された太陽電池を、安価かつ安定的に製造することができる。このような太陽電池においては、表面電極と不純物拡散領域との間の接触抵抗や直列抵抗が低減され、かつ短波長側に光を有効に利用できるという高い性能が実現される。   Through the above steps, a solar cell in which a high concentration impurity diffusion region is formed only in a region where a surface electrode is to be formed and a low concentration impurity diffusion region is formed in a region other than the light receiving region is inexpensive and stable. Can be manufactured. In such a solar cell, high performance is achieved in which contact resistance and series resistance between the surface electrode and the impurity diffusion region are reduced, and light can be effectively used on the short wavelength side.

また、本実施形態によれば、第２の工程において塗布したマスクインク３の領域よりも狭い領域にドーパントインク２が存在する状態を形成することができるため、表面電極を形成すべき領域をより狭小な範囲にして、高濃度の不純物拡散領域を形成することができる。表面電極幅を狭くすると、受光領域を拡大できるため、太陽電池の光電変換効率を向上することができる。   Further, according to the present embodiment, since the state in which the dopant ink 2 exists in a region narrower than the region of the mask ink 3 applied in the second step can be formed, the region where the surface electrode is to be formed is further increased. A high concentration impurity diffusion region can be formed in a narrow range. When the width of the surface electrode is narrowed, the light receiving region can be enlarged, so that the photoelectric conversion efficiency of the solar cell can be improved.

（他の液状前駆体）
上記実施形態では、マスクインク３が含む薄膜を形成する液状前駆体がシリケートガラスを形成する液状前駆体である場合について説明したが、本発明はこれに限られず、上記液状前駆体がチタン酸化膜を形成する化合物であってもよい。この場合においても、上記実施形態と同様の方法によって、同様の構成を有する太陽電池を製造することができる。 (Other liquid precursors)
In the above embodiment, the case where the liquid precursor that forms the thin film included in the mask ink 3 is a liquid precursor that forms silicate glass is described. However, the present invention is not limited to this, and the liquid precursor is a titanium oxide film. It may be a compound which forms Also in this case, a solar cell having the same configuration can be manufactured by the same method as in the above embodiment.

チタン酸化膜を形成する化合物としては、チタンアルコキシドを使用することができる。チタンアルコキシドとしては、炭素数２〜５の直鎖状又は分岐状アルコールのチタンアルコキシド、例えば、チタンエトキシド、チタンイソプロポキシド、チタンブトキシド、およびチタンアミロキシドが挙げられる。   Titanium alkoxide can be used as the compound that forms the titanium oxide film. Examples of the titanium alkoxide include titanium alkoxides of linear or branched alcohols having 2 to 5 carbon atoms, such as titanium ethoxide, titanium isopropoxide, titanium butoxide, and titanium amyloxide.

例えば、チタンイソプロポキシドを使用する場合、炭素数が１０のデカノールを溶媒として混合し、マスクインク３を形成することができる。   For example, when titanium isopropoxide is used, the mask ink 3 can be formed by mixing decanol having 10 carbon atoms as a solvent.

また、第２の塗布工程において、例えば１００〜１２０μｍの幅の不純物拡散領域を形成する場合には、当該不純物拡散領域と中心を合わせた上でマスクインク３を１３０μｍ〜１５０μｍ幅の幅に塗布すればよい。   In the second coating step, for example, when an impurity diffusion region having a width of 100 to 120 μm is formed, the mask ink 3 is applied to a width of 130 μm to 150 μm after aligning the center with the impurity diffusion region. That's fine.

以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to a following example.

〔実施例１〕
上記実施形態に記載した方法を用いて、半導体基板１に不純物拡散領域を形成するまでの工程を行った。なお、具体的な条件は以下のように行った。 [Example 1]
Using the method described in the above embodiment, steps until the impurity diffusion region is formed in the semiconductor substrate 1 were performed. The specific conditions were as follows.

半導体基板１としては、ｐ型多結晶Ｓｉからなる正方形状の基板を用いた。   As the semiconductor substrate 1, a square substrate made of p-type polycrystalline Si was used.

第１の塗布工程では、ドーパントインク２の溶媒を炭素数が２のエタノールとし、ドーパントインク２の含む不純物として無水リン酸（Ｐ２Ｏ５）を用いた。本工程を行うためには、スピンコート法を用いた。その後、ドーパントインク２の表面を乾燥させるために、６０℃で３０秒間乾燥処理を行った（図５（ａ）参照）。 In the first application step, the solvent of the dopant ink 2 was ethanol having 2 carbon atoms, and phosphoric anhydride (P 2 O 5 ) was used as an impurity contained in the dopant ink 2. In order to perform this process, the spin coat method was used. Then, in order to dry the surface of the dopant ink 2, a drying process was performed at 60 ° C. for 30 seconds (see FIG. 5A).

第２の塗布工程では、マスクインク３の溶媒としてエチレングリコールを用いた。マスクインク３の含む液状前駆体としてテトラエトキシシランを用いた。本工程を行うために、インクジェット式塗布装置１００を用いて、マスクインク３を１２０μｍ〜１４０μｍ幅で塗布した。   In the second coating step, ethylene glycol was used as a solvent for the mask ink 3. Tetraethoxysilane was used as a liquid precursor contained in the mask ink 3. In order to perform this process, the mask ink 3 was applied with a width of 120 μm to 140 μm using the ink jet coating apparatus 100.

第１の乾燥工程では、エタノールの沸点より高くかつエチレングリコールの沸点より低い１６０℃で１５分乾燥処理を行った（図５（ｂ）参照）。   In the first drying step, a drying treatment was performed at 160 ° C., which was higher than the boiling point of ethanol and lower than the boiling point of ethylene glycol, for 15 minutes (see FIG. 5B).

第２の乾燥工程では、エチレングリコールの沸点より高い温度である２２０℃で１５分乾燥処理を行った（図５（ｃ）参照）。本工程では、シリケートガラス層４が形成された。   In the second drying step, a drying process was performed at 220 ° C., which is higher than the boiling point of ethylene glycol, for 15 minutes (see FIG. 5C). In this step, the silicate glass layer 4 was formed.

拡散工程では、半導体基板１に対して拡散炉で８７０℃の熱処理を行うことによって、不純物拡散領域を形成した。   In the diffusion step, the impurity diffusion region was formed by performing heat treatment on the semiconductor substrate 1 at 870 ° C. in a diffusion furnace.

この結果、半導体基板１に形成された不純物拡散領域の幅は、８０〜１００μｍとなった。したがって、本実施例では、マスクインク３を塗布した幅よりも狭い幅に不純物拡散領域が形成されることが確認できた。   As a result, the width of the impurity diffusion region formed in the semiconductor substrate 1 was 80 to 100 μm. Therefore, in this example, it was confirmed that the impurity diffusion region was formed in a width narrower than the width where the mask ink 3 was applied.

〔実施例２〕
第２の塗布工程以外の条件を実施例１と同様とした上で、上記実施形態に記載した方法を用いて、半導体基板１に不純物拡散領域を形成するまでの工程を行った。 [Example 2]
After making the conditions other than the second coating step the same as in Example 1, the steps up to forming the impurity diffusion region in the semiconductor substrate 1 were performed using the method described in the above embodiment.

本実施例では、第２の塗布工程において、マスクインク３の溶媒として炭素数が１０のデカノールを用いた。マスクインク３の含む液状前駆体としてチタンイソプロポキシドを用いた。本工程を行うために、インクジェット式塗布装置１００を用いて、マスクインク３を１３０μｍ〜１５０μｍ幅で塗布した。   In this example, decanol having 10 carbon atoms was used as the solvent for the mask ink 3 in the second coating step. Titanium isopropoxide was used as a liquid precursor contained in the mask ink 3. In order to perform this process, the mask ink 3 was applied with a width of 130 μm to 150 μm using the ink jet coating apparatus 100.

また本実施例では、第２の乾燥工程において、シリケートガラス層４の替わりにチタン酸化膜が形成された。   In this example, a titanium oxide film was formed in place of the silicate glass layer 4 in the second drying step.

この結果、半導体基板１に形成された不純物拡散領域の幅は、１００〜１２０μｍとなった。したがって、本実施例においても、マスクインク３を塗布した幅よりも狭い幅に不純物拡散領域が形成されることが確認できた。   As a result, the width of the impurity diffusion region formed in the semiconductor substrate 1 was 100 to 120 μm. Therefore, also in this example, it was confirmed that the impurity diffusion region was formed in a width narrower than the width where the mask ink 3 was applied.

なお、一般的にチタン酸化膜は、拡散処理後、フッ酸等の弗化水素を含む溶液による剥離が困難とされているが、本実施形態では、チタン酸化膜と半導体基板１の表面と接触する面積が極めて小さいため容易に剥離することができた。   In general, the titanium oxide film is difficult to be peeled off by a solution containing hydrogen fluoride such as hydrofluoric acid after the diffusion treatment, but in this embodiment, the titanium oxide film is in contact with the surface of the semiconductor substrate 1. The area to be removed was extremely small and could be easily peeled off.

本発明は、例えば、表面電極を形成すべき領域のみ高濃度不純物拡散領域が形成され、それ以外の受光領域とすべき領域には低濃度不純物拡散領域が形成された太陽電池の製造方法として適用できる。   The present invention is applied, for example, as a method for manufacturing a solar cell in which a high-concentration impurity diffusion region is formed only in a region where a surface electrode is to be formed and a low-concentration impurity diffusion region is formed in a region other than the light-receiving region it can.

１ 半導体基板
２ ドーパントインク
３ マスクインク
４ シリケートガラス層
５ ｎ＋型拡散領域
６ ｎ−型拡散領域 1 semiconductor substrate 2 dopant ink 3 mask ink 4 silicate glass layer 5 n + type diffusion region 6 n− type diffusion region

Claims (8)

半導体基板の表面に不純物拡散領域を形成する太陽電池の製造方法であって、
不純物と第１の溶媒とを含む第１の溶液を上記表面に塗布する第１の塗布工程と、
上記表面に塗布された第１の溶液上の、上記不純物拡散領域を形成すべき領域を包含する領域に、上記第１の溶媒よりも沸点の高い第２の溶媒および乾燥時に薄膜を形成する液状前駆体を含む第２の溶液を塗布する第２の塗布工程と、
上記第２の塗布工程の後、上記第１の溶媒の沸点よりも高くかつ上記第２の溶媒の沸点よりも低い温度で、上記第２の溶液が塗布された領域以外の上記表面を乾燥させる第１の乾燥工程と、
上記乾燥工程の後、上記第２の溶液が塗布された領域に残存する第１の溶液中の不純物を拡散させて上記不純物拡散領域を形成する拡散工程とを含むことを特徴とする太陽電池製造方法。 A method for manufacturing a solar cell, wherein an impurity diffusion region is formed on a surface of a semiconductor substrate,
A first application step of applying a first solution containing an impurity and a first solvent to the surface;
A second solvent having a boiling point higher than that of the first solvent and a liquid that forms a thin film upon drying in a region including the region where the impurity diffusion region is to be formed on the first solution applied to the surface. A second application step of applying a second solution containing a precursor;
After the second application step, the surface other than the region where the second solution is applied is dried at a temperature higher than the boiling point of the first solvent and lower than the boiling point of the second solvent. A first drying step;
And a diffusion step of diffusing impurities in the first solution remaining in the region where the second solution is applied to form the impurity diffusion region after the drying step. Method. 上記第１の乾燥工程の後かつ上記拡散工程の前に、上記第２の溶液が塗布された領域を乾燥させて上記薄膜を形成する第２の乾燥工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池製造方法。   The method further comprises a second drying step of drying the region coated with the second solution to form the thin film after the first drying step and before the diffusion step. The solar cell manufacturing method according to 1. 上記薄膜を形成する液状前駆体が、シリケートガラスを形成する液状前駆体であることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池製造方法。   The method for producing a solar cell according to claim 2, wherein the liquid precursor forming the thin film is a liquid precursor forming silicate glass. 上記薄膜を形成する液状前駆体が、チタン酸化膜を形成する液状前駆体であることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池製造方法。   The method for producing a solar cell according to claim 2, wherein the liquid precursor forming the thin film is a liquid precursor forming a titanium oxide film. 上記第２の塗布工程において、上記第２の溶液をインクジェット塗布法によって塗布することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池製造方法。   5. The solar cell manufacturing method according to claim 1, wherein, in the second application step, the second solution is applied by an ink-jet application method. 6. 上記第１の溶媒が、炭素数４以下のアルコールから成ることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の太陽電池製造方法。   The method for producing a solar cell according to any one of claims 1 to 5, wherein the first solvent is an alcohol having 4 or less carbon atoms. 上記第２の溶媒が、炭素数６以上１０以下のアルコール、またはグリコール系の溶媒から成ることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の太陽電池製造方法。   The method for producing a solar cell according to any one of claims 1 to 6, wherein the second solvent is an alcohol having 6 to 10 carbon atoms or a glycol solvent. 上記第２の塗布工程において、上記第２の溶液が塗布される領域は、上記半導体基板の表面のうち周辺部を除く領域であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の太陽電池製造方法。   The region to which the second solution is applied in the second application step is a region excluding a peripheral portion of the surface of the semiconductor substrate, according to any one of claims 1 to 7. The solar cell manufacturing method as described.
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