JP2012129418A - Composition for forming n-type diffusion layer, method for manufacturing n-type diffusion layer and method for manufacturing solar cell - Google Patents

Composition for forming n-type diffusion layer, method for manufacturing n-type diffusion layer and method for manufacturing solar cell Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition for forming an n-type diffusion layer which can form an n-type diffusion layer while suppressing occurrence of striation, and to provide a method for manufacturing an n-type diffusion layer and a method for manufacturing a solar cell.SOLUTION: The composition for forming the n-type diffusion layer contains glass powder including a donor element, a silicon-containing substance and a dispersion medium. The n-type diffusion layer and the solar cell having the n-type diffusion layer are manufactured by applying the composition for forming the n-type diffusion layer onto a semiconductor substrate and subjecting the applied substrate to heat diffusion treatment.

Description

本発明は、太陽電池セルのn型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法に関するものであり、更に詳しくは、半導体基板である結晶シリコンの特定の部分にn型拡散層を形成することを可能とする技術に関するものである。   The present invention relates to an n-type diffusion layer forming composition for solar cells, a method for producing n-type diffusion layers, and a method for producing solar cells, and more specifically, a specific portion of crystalline silicon that is a semiconductor substrate. The present invention relates to a technique that makes it possible to form an n-type diffusion layer.

従来の結晶シリコン太陽電池セルの製造工程について説明する。
まず、光閉じ込め効果を促して高効率化を図るよう、テクスチャー構造を形成したp型シリコン基板を準備し、続いてオキシ塩化リン(POCl)、窒素、酸素の混合ガス雰囲気において800〜900℃で数十分の処理を行って一様にn型拡散層を形成する。この従来の方法では、混合ガスを用いてリンの拡散を行うため、表面のみならず、側面、裏面にもn型拡散層が形成される。そのため、側面のn型拡散層を除去するためのサイドエッチング工程が必要であった。また、裏面のn型拡散層はp型拡散層へ変換する必要があり、裏面のn型拡散層の上にアルミニウムペーストを付与して、アルミニウムの拡散によってn型拡散層からp型拡散層に変換させていた。
The manufacturing process of the conventional crystalline silicon solar cell will be described.
First, a p-type silicon substrate having a textured structure is prepared so as to promote the light confinement effect and achieve high efficiency, and then 800 to 900 ° C. in a mixed gas atmosphere of phosphorus oxychloride (POCl 3 ), nitrogen and oxygen. The n-type diffusion layer is uniformly formed by performing several tens of minutes. In this conventional method, since phosphorus is diffused using a mixed gas, n-type diffusion layers are formed not only on the surface but also on the side surface and the back surface. Therefore, a side etching process for removing the side n-type diffusion layer is necessary. Further, the n-type diffusion layer on the back surface needs to be converted into a p + -type diffusion layer. An aluminum paste is applied on the n-type diffusion layer on the back surface, and the p + -type diffusion is performed from the n-type diffusion layer by the diffusion of aluminum. Was converted into a layer.

一方で、半導体の製造分野では、五酸化リン(P)あるいはリン酸二水素アンモニウム(NHPO)等のリン酸塩を含有する溶液の塗布によってn型拡散層を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、この方法では溶液を用いるために、上記混合ガスを用いる気相反応法と同様、リンの拡散が側面及び裏面にもおよび、表面のみならず、側面、裏面にもn型拡散層が形成される。
また、拡散層形成のために、リン等のドナー元素を含むペーストを拡散源として塗布し、熱拡散して拡散層を形成する技術も知られている(例えば、特許文献2参照)。
On the other hand, in the semiconductor manufacturing field, an n-type diffusion layer is formed by applying a solution containing a phosphate such as phosphorus pentoxide (P 2 O 5 ) or ammonium dihydrogen phosphate (NH 4 H 2 PO 4 ). A method has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, since this method uses a solution, as in the gas phase reaction method using the above mixed gas, the diffusion of phosphorus extends to the side surface and back surface, and n-type diffusion layers are formed not only on the surface but also on the side surface and back surface. Is done.
In addition, a technique is also known in which a diffusion layer is formed by applying a paste containing a donor element such as phosphorus as a diffusion source and thermally diffusing to form a diffusion layer (see, for example, Patent Document 2).

特開2002−75894号公報JP 2002-75894 A 特許4073968号公報Japanese Patent No. 4073968

上述のように、n型拡散層形成の際、オキシ塩化リンを用いた気相反応では、本来n型拡散層が必要となる片面(通常受光面、表面)のみならず、もう一方の面(非受光面、裏面)や側面にもn型拡散層が形成されてしまう。また、リン酸塩を含有する溶液を塗布して熱拡散させる方法でも、気相反応法と同様、表面以外にもn型拡散層が形成されてしまう。そのため、素子としてpn接合構造を有するためには、側面においてはエッチングを行い、裏面においてはn型拡散層をp型拡散層へ変換しなければならない。一般には、裏面に第13族元素であるアルミニウムのペーストを塗布、焼成し、n型拡散層をp型拡散層へ変換している。
さらに、従来知られているリン等のドナー元素を含むペーストを拡散源として塗布する方法では、ドナー元素を有する化合物が揮散ガス化して、拡散が必要とされる領域以外にも拡散するため、特に選択エミッタと呼ばれる特定の領域に拡散層を形成することが難しいという欠点がある。またn型拡散層形成工程時に基板上にストリエーションと呼ばれる数百Åの高低差を有する縞模様が発生する場合があった。
As described above, when forming the n-type diffusion layer, in the gas phase reaction using phosphorus oxychloride, not only one surface (usually the light receiving surface, the surface) that originally requires the n-type diffusion layer but also the other surface ( An n-type diffusion layer is also formed on the non-light-receiving surface, back surface) and side surfaces. Further, even in the method of applying a solution containing phosphate and thermally diffusing, an n-type diffusion layer is formed on the surface other than the surface as in the gas phase reaction method. Therefore, in order to have a pn junction structure as an element, it is necessary to perform etching on the side surface and convert the n-type diffusion layer to the p-type diffusion layer on the back surface. In general, an aluminum paste which is a Group 13 element is applied to the back surface and fired to convert the n-type diffusion layer into a p-type diffusion layer.
Further, in the conventionally known method of applying a paste containing a donor element such as phosphorus as a diffusion source, the compound having the donor element is volatilized and gas is diffused and diffuses in a region other than the region where diffusion is required. There is a drawback that it is difficult to form a diffusion layer in a specific region called a selective emitter. In addition, a stripe pattern having a height difference of several hundreds of degrees called striations may occur on the substrate during the n-type diffusion layer forming process.

本発明は、以上の従来の問題点に鑑みなされたものであり、ストリエーションの発生を抑制しながら、n型拡散層を形成することが可能なn型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法及び太陽電池セルの製造方法の提供を課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an n-type diffusion layer forming composition and an n-type diffusion layer capable of forming an n-type diffusion layer while suppressing the occurrence of striations It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and a solar cell manufacturing method.

前記課題を解決する手段は以下の通りである。
<1> ドナー元素を含むガラス粉末と、ケイ素含有物質と、分散媒と、を含有するn型拡散層形成組成物。
Means for solving the problems are as follows.
<1> An n-type diffusion layer forming composition containing a glass powder containing a donor element, a silicon-containing substance, and a dispersion medium.

<2> 前記ドナー元素が、P(リン)及びSb(アンチモン)から選択される少なくとも1種である、前記<1>に記載のn型拡散層形成組成物。 <2> The n-type diffusion layer forming composition according to <1>, wherein the donor element is at least one selected from P (phosphorus) and Sb (antimony).

<3> ケイ素含有物質はケイ素酸化物である、前記<1>又は<2>に記載のn型拡散層形成組成物。 <3> The n-type diffusion layer forming composition according to <1> or <2>, wherein the silicon-containing substance is silicon oxide.

<4> 前記ドナー元素を含むガラス粉末は、P、P及びSbから選択される少なくとも1種のドナー元素含有物質と、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V、SnO、ZrO及びMoOから選択される少なくとも1種のガラス成分物質と、を含有する前記<1>〜<3>のいずれか1項に記載のn型拡散層形成組成物。 <4> The glass powder containing the donor element includes at least one donor element-containing material selected from P 2 O 3 , P 2 O 5 and Sb 2 O 3 , and SiO 2 , K 2 O, and Na 2 O. And at least one glass component material selected from Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, V 2 O 5 , SnO, ZrO 2 and MoO 3. The n-type diffusion layer forming composition according to any one of <1> to <3>.

<5> さらに有機バインダを含有する、前記<1>〜<4>のいずれか1項に記載のn型拡散層形成組成物。 <5> The n-type diffusion layer forming composition according to any one of <1> to <4>, further including an organic binder.

<6> 1質量%以上80質量%の前記ガラス粉末以下と、0.1質量%以上30質量%以下の前記ケイ素含有物質とを含有する、前記<1>〜<5>のいずれか1項に記載のn型拡散層形成組成物。 <6> Any one of <1> to <5>, containing 1% by mass or more and 80% by mass or less of the glass powder and 0.1% by mass or more and 30% by mass or less of the silicon-containing substance. An n-type diffusion layer forming composition as described in 1. above.

<7> 前記ガラス粉末の体積平均粒径は、0.1μm以上10μm以下である、前記<1>〜<6>のいずれか1項に記載のn型拡散層形成組成物。 <7> The n-type diffusion layer forming composition according to any one of <1> to <6>, wherein the glass powder has a volume average particle size of 0.1 μm or more and 10 μm or less.

<8> 半導体基板上に、前記<1>〜<7>のいずれか1項に記載のn型拡散層形成組成物を塗布する工程と、熱拡散処理を施す工程とを有するn型拡散層の製造方法。 <8> An n-type diffusion layer comprising a step of applying the n-type diffusion layer forming composition according to any one of <1> to <7> on a semiconductor substrate and a step of performing a thermal diffusion treatment. Manufacturing method.

<9> 半導体基板上に、前記<1>〜<7>のいずれか1項に記載のn型拡散層形成組成物を塗布する工程と、熱拡散処理を施して、n型拡散層を形成する工程と、形成されたn型拡散層上に電極を形成する工程とを有する太陽電池セルの製造方法。
<9> A step of applying the n-type diffusion layer forming composition according to any one of <1> to <7> on a semiconductor substrate and a thermal diffusion treatment to form an n-type diffusion layer The manufacturing method of the photovoltaic cell which has the process to form and the process of forming an electrode on the formed n type diffused layer.

本発明によれば、ストリエーションの発生を抑制しながら、n型拡散層を形成することが可能なn型拡散層形成組成物、n型拡散層の製造方法及び太陽電池セルの製造方法の提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, provision of the n type diffused layer formation composition which can form an n type diffused layer, suppressing the generation | occurrence | production of a striation, the manufacturing method of an n type diffused layer, and the manufacturing method of a photovoltaic cell It becomes possible to do.

本発明の太陽電池セルの製造工程の一例を概念的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows notionally an example of the manufacturing process of the photovoltaic cell of this invention. (A)は、太陽電池セルを表面から見た平面図であり、(B)は(A)の一部を拡大して示す斜視図である。(A) is the top view which looked at the photovoltaic cell from the surface, (B) is the perspective view which expands and shows a part of (A). 本発明の太陽電池セルの製造工程の一例を概念的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows notionally an example of the manufacturing process of the photovoltaic cell of this invention.

まず、本発明のn型拡散層形成組成物について説明し、次にn型拡散層形成組成物を用いるn型拡散層及び太陽電池セルの製造方法について説明する。
尚、本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。また本明細書において「〜」は、その前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示すものとする。
First, the n-type diffusion layer forming composition of the present invention will be described, and then an n-type diffusion layer using the n-type diffusion layer forming composition and a method for producing a solar cell will be described.
In this specification, the term “process” is not limited to an independent process, and even if it cannot be clearly distinguished from other processes, the term “process” is used if the intended action of the process is achieved. included. In the present specification, “to” indicates a range including the numerical values described before and after the values as a minimum value and a maximum value, respectively.

本発明のn型拡散層形成組成物は、少なくともドナー元素を含むガラス粉末(以下、単に「ガラス粉末」と称する場合がある)の少なくとも1種と、基板浸食抑制剤の少なくとも1種と、分散媒とを含有し、更に塗布性などを考慮してその他の添加剤を必要に応じて含有してもよい。
ここで、n型拡散層形成組成物とは、ドナー元素を含むガラス粉末を含有し、シリコン基板に塗布した後にこのドナー元素を熱拡散することでn型拡散層を形成することが可能な材料をいう。ドナー元素をガラス粉末中に含むn型拡散層形成組成物を用いることで、所望の部位にのみn型拡散層が形成され、裏面や側面には不要なn型拡散層が形成されない。
The composition for forming an n-type diffusion layer of the present invention includes at least one glass powder containing at least a donor element (hereinafter sometimes simply referred to as “glass powder”), at least one substrate erosion inhibitor, and a dispersion. In addition, other additives may be contained as necessary in consideration of coating properties.
Here, the n-type diffusion layer forming composition contains a glass powder containing a donor element, and is a material capable of forming an n-type diffusion layer by thermally diffusing this donor element after being applied to a silicon substrate. Say. By using the n-type diffusion layer forming composition containing the donor element in the glass powder, the n-type diffusion layer is formed only at a desired site, and an unnecessary n-type diffusion layer is not formed on the back surface or the side surface.

したがって、本発明のn型拡散層形成組成物を適用すれば、従来広く採用されている気相反応法では必須のサイドエッチング工程が不要となり、工程が簡易化される。また、裏面に形成されたn型拡散層をp型拡散層へ変換する工程も不要となる。そのため、裏面のp型拡散層の形成方法や、裏面電極の材質、形状及び厚さが制限されず、適用する製造方法や材質、形状の選択肢が広がる。また詳細は後述するが、裏面電極の厚さに起因したシリコン基板内の内部応力の発生が抑えられ、シリコン基板の反りも抑えられる。 Therefore, if the composition for forming an n-type diffusion layer of the present invention is applied, the side etching step that is essential in the gas phase reaction method that has been widely employed is not required, and the process is simplified. In addition, the step of converting the n-type diffusion layer formed on the back surface into the p + -type diffusion layer is not necessary. Therefore, the method for forming the p + -type diffusion layer on the back surface and the material, shape, and thickness of the back electrode are not limited, and the choice of manufacturing method, material, and shape to be applied is widened. Although details will be described later, generation of internal stress in the silicon substrate due to the thickness of the back electrode is suppressed, and warpage of the silicon substrate is also suppressed.

なお、本発明のn型拡散層形成組成物に含有されるガラス粉末は焼成により溶融し、n型拡散層の上にガラス層を形成する。しかし従来の気相反応法やリン酸塩含有の溶液またはペーストを塗布する方法においてもn型拡散層の上にガラス層が形成されており、よって本発明において生成したガラス層は、従来の方法と同様に、エッチングにより除去することができる。したがって本発明のn型拡散層形成組成物は、従来の方法と比べても不要な生成物を発生させず、工程を増やすこともない。   In addition, the glass powder contained in the n type diffused layer formation composition of this invention fuse | melts by baking, and forms a glass layer on an n type diffused layer. However, a glass layer is formed on the n-type diffusion layer even in a conventional gas phase reaction method or a method of applying a phosphate-containing solution or paste, and thus the glass layer produced in the present invention is a conventional method. Similarly to the above, it can be removed by etching. Therefore, the n-type diffusion layer forming composition of the present invention does not generate unnecessary products and does not increase the number of steps as compared with the conventional method.

また、ガラス粉末中のドナー成分は焼成中でも揮散しにくいため、揮散ガスの発生によって表面のみでなく裏面や側面にまでn型拡散層が形成されるということが抑制される。   In addition, since the donor component in the glass powder is difficult to volatilize even during firing, it is suppressed that the n-type diffusion layer is formed not only on the surface but also on the back surface and side surfaces due to the generation of the volatilizing gas.

このように、本発明のn型拡散層形成組成物は、所望の部位にのみ所望の濃度のn型拡散層を形成することが可能であることから、n型ドーパント濃度の高い選択的な領域を形成することが可能となる。特に、本発明のn型拡散層形成組成物を用いて、電極直下の位置にn型ドーパント濃度の高い選択的な領域(以下、この領域を「選択エミッタ」と称する場合がある)を形成してn層やn++層とすることで、n型拡散層と電極との接触抵抗を低下させることが可能となる。
なお、選択エミッタは、選択的な領域のみでn型ドーパント濃度を高くするものであるため、n型拡散層の一般的な方法である気相反応法や、リン酸塩含有溶液を用いる方法によって形成することは困難である。
As described above, the n-type diffusion layer forming composition of the present invention can form an n-type diffusion layer having a desired concentration only at a desired site, and therefore a selective region having a high n-type dopant concentration. Can be formed. In particular, using the n-type diffusion layer forming composition of the present invention, a selective region having a high n-type dopant concentration (hereinafter, this region may be referred to as “selective emitter”) is formed immediately below the electrode. Te with the n + layer and n ++ layer, it becomes possible to reduce the contact resistance between the n-type diffusion layer and the electrode.
Since the selective emitter increases the n-type dopant concentration only in the selective region, the selective emitter is formed by a gas phase reaction method, which is a general method of the n-type diffusion layer, or a method using a phosphate-containing solution. It is difficult to form.

さらにまたドナー元素を含むガラス粉末に加えて、ケイ素含有物質を含むことで、n型拡散層形成工程時に発生することがある基板の侵食に起因するストリエーションの発生を抑制しながら、n型拡散層を効率的に形成することが可能になる。さらに基板への均一なn型拡散層の形成が可能となる。またn型拡散層を形成後にエッチングした後の基板の平坦性を向上させ、基板の表面荒れの発生を抑制することができる。   Furthermore, in addition to the glass powder containing the donor element, by containing a silicon-containing substance, the n-type diffusion is suppressed while suppressing the occurrence of striation due to the erosion of the substrate that may occur during the n-type diffusion layer forming process. A layer can be formed efficiently. Furthermore, a uniform n-type diffusion layer can be formed on the substrate. In addition, the flatness of the substrate after etching after forming the n-type diffusion layer can be improved, and the occurrence of surface roughness of the substrate can be suppressed.

本発明に係るドナー元素を含むガラス粉末について、詳細に説明する。
ドナー元素とは、シリコン基板中にドーピングさせることによってn型拡散層を形成することが可能な元素である。ドナー元素としては第15族の元素が使用でき、例えばP(リン)、Sb(アンチモン)、As(ヒ素)等が挙げられる。安全性、ガラス化の容易さ等の観点から、P又はSbが好適である。
The glass powder containing the donor element according to the present invention will be described in detail.
A donor element is an element that can form an n-type diffusion layer by doping into a silicon substrate. As the donor element, a Group 15 element can be used, and examples thereof include P (phosphorus), Sb (antimony), As (arsenic), and the like. From the viewpoints of safety, ease of vitrification, etc., P or Sb is preferred.

ドナー元素をガラス粉末に導入するために用いるドナー元素含有物質としては、P、P、Sb、Bi及びAsが挙げられ、P、P及びSbから選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。 Examples of the donor element-containing material used for introducing the donor element into the glass powder include P 2 O 3 , P 2 O 5 , Sb 2 O 3 , Bi 2 O 3 and As 2 O 3 , and P 2 O 3 It is preferable to use at least one selected from P 2 O 5 and Sb 2 O 3 .

また、ドナー元素を含むガラス粉末は、必要に応じて成分比率を調整することによって、溶融温度、軟化点、ガラス転移点、化学的耐久性等を制御することが可能である。更に以下に記す、ガラス成分物質を含むことが好ましい。
ガラス成分物質としては、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V、SnO、ZrO、WO、MoO、MnO、La、Nb、Ta、Y、CsO、TiO、ZrO、GeO、TeO及びLu等が挙げられ、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V、SnO、ZrO、及びMoOから選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。
Moreover, the glass powder containing a donor element can control a melting temperature, a softening point, a glass transition point, chemical durability, etc. by adjusting a component ratio as needed. Furthermore, it is preferable to contain the glass component substance described below.
Examples of glass component materials include SiO 2 , K 2 O, Na 2 O, Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, V 2 O 5 , SnO, ZrO 2 , WO 3 , Examples include MoO 3 , MnO, La 2 O 3 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , Y 2 O 3 , CsO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , GeO 2 , TeO 2, and Lu 2 O 3. 2, K 2 O, Na 2 O, Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, V 2 O 5, SnO, at least one selected from ZrO 2, and MoO 3 Is preferably used.

ドナー元素を含むガラス粉末の具体例としては、前記ドナー元素含有物質と前記ガラス成分物質の双方を含む系が挙げられ、P−SiO系(ドナー元素含有物質−ガラス成分物質の順で記載、以下同様)、P−KO系、P−NaO系、P−LiO系、P−BaO系、P−SrO系、P−CaO系、P−MgO系、P−BeO系、P−ZnO系、P−CdO系、P−PbO系、P−V系、P−SnO系、P−GeO系、P−TeO系等のドナー元素含有物質としてPを含む系、前記のPを含む系のPの代わりにドナー元素含有物質としてSbを含む系などのガラス粉末が挙げられる。
なお、P−Sb系、P−As系等のように、2種類以上のドナー元素含有物質を含むガラス粉末でもよい。
上記では2成分を含む複合ガラスを例示したが、P−SiO−V、P−SiO−CaO等、3成分以上の物質を含むガラス粉末でもよい。
Specific examples of the glass powder containing a donor element include a system containing both the donor element-containing material and the glass component material, and a P 2 O 5 -SiO 2 system (in order of donor element-containing material-glass component material). in described, the same applies hereinafter), P 2 O 5 -K 2 O based, P 2 O 5 -Na 2 O-based, P 2 O 5 -Li 2 O system, P 2 O 5 -BaO-based, P 2 O 5 - SrO-based, P 2 O 5 -CaO-based, P 2 O 5 -MgO-based, P 2 O 5 -BeO based, P 2 O 5 -ZnO-based, P 2 O 5 -CdO based, P 2 O 5 -PbO system , including P 2 O 5 -V 2 O 5 system, P 2 O 5 -SnO-based, P 2 O 5 -GeO 2 system, a P 2 O 5 as a donor element-containing material of P 2 O 5 -TeO 2 system, etc. Instead of P 2 O 5 in a system containing P 2 O 5 , a donor element-containing material is used. And glass powder such as a system containing Sb 2 O 3 .
Note that a glass powder containing two or more kinds of donor element-containing substances, such as a P 2 O 5 —Sb 2 O 3 system and a P 2 O 5 —As 2 O 3 system, may be used.
Although the composite glass containing two components was illustrated above, glass powder containing three or more components such as P 2 O 5 —SiO 2 —V 2 O 5 and P 2 O 5 —SiO 2 —CaO may be used.

前記ガラス粉末は、P、P及びSbから選択される少なくとも1種のドナー元素含有物質と、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V、SnO、ZrO、MoO、GeO、Y、CsO及びTiOから選択される少なくとも1種のガラス成分物質と、を含有することが好ましく、Pであるドナー元素含有物質と、SiO、ZnO、CaO、NaO、LiO及びBaOから選択される少なくとも1種のガラス成分物質とを含有することがより好ましい。これにより、形成されるn型拡散層のシート抵抗をより低くすることが可能となる。 The glass powder includes at least one donor element-containing material selected from P 2 O 3 , P 2 O 5 and Sb 2 O 3 , SiO 2 , K 2 O, Na 2 O, Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, V 2 O 5, SnO, ZrO 2, MoO 3, GeO 2, Y 2 O 3, at least one glass component is selected from CsO 2 and TiO 2 And a donor element-containing material that is P 2 O 5 and at least one glass component material selected from SiO 2 , ZnO, CaO, Na 2 O, Li 2 O and BaO It is more preferable to contain. Thereby, the sheet resistance of the n-type diffusion layer to be formed can be further reduced.

ガラス粉末中のガラス成分物質の含有比率は、溶融温度、軟化点、ガラス転移点、化学的耐久性を考慮して適宜設定することが望ましく、一般には、0.01質量%以上80質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上50質量%以下であることがより好ましい。0.01質量%以上であると、n型拡散層を効率よく形成することができる。また80質量%以下であると、n型拡散層形成組成物を付与していない部分へのn型拡散層の形成を抑制できる。   The content ratio of the glass component substance in the glass powder is preferably set as appropriate in consideration of the melting temperature, softening point, glass transition point, and chemical durability, and is generally 0.01% by mass to 80% by mass. It is preferable that it is 0.1 mass% or more and 50 mass% or less. An n-type diffused layer can be efficiently formed as it is 0.01 mass% or more. Moreover, formation of the n-type diffused layer in the part which has not provided the n-type diffused layer formation composition as it is 80 mass% or less can be suppressed.

ガラス粉末の形状としては、略球状、扁平状、ブロック状、板状及び鱗片状等が挙げられ、n型拡散層形成組成物とした場合の基板への塗布性や均一拡散性の点から、略球状、扁平状又は板状であることが望ましい。ガラス粉末の粒径は、100μm以下であることが望ましい。100μm以下の粒径を有するガラス粉末を用いた場合には、平滑な塗膜が得られやすい。更に、ガラス粉末の粒径は50μm以下であることがより望ましい。なお、下限は特に制限されないが、0.01μm以上であることが好ましく、0.1μm以上であることがより好ましい。
ここで、ガラスの粒径は体積平均粒径を表し、レーザー散乱回折法粒度分布測定装置等により測定することができる。
Examples of the shape of the glass powder include a substantially spherical shape, a flat shape, a block shape, a plate shape, a scale shape, and the like. From the viewpoint of the application property to the substrate and the uniform diffusibility when it is an n-type diffusion layer forming composition, It is desirable to have a substantially spherical shape, a flat shape, or a plate shape. The particle size of the glass powder is desirably 100 μm or less. When glass powder having a particle size of 100 μm or less is used, a smooth coating film is easily obtained. Furthermore, the particle size of the glass powder is more desirably 50 μm or less. In addition, although a minimum in particular is not restrict | limited, It is preferable that it is 0.01 micrometer or more, and it is more preferable that it is 0.1 micrometer or more.
Here, the particle diameter of glass represents a volume average particle diameter, and can be measured by a laser scattering diffraction particle size distribution measuring apparatus or the like.

ドナー元素を含むガラス粉末は、以下の手順で作製される。
最初に原料、例えば、前記ドナー元素含有物質とガラス成分物質を秤量し、るつぼに充填する。るつぼの材質としては白金、白金―ロジウム、イリジウム、アルミナ、石英、炭素等が挙げられるが、溶融温度、雰囲気、溶融物質との反応性等を考慮して適宜選ばれる。
次に、電気炉でガラス組成に応じた温度で加熱し均一な融液とする。このとき融液が均一となるよう攪拌することが望ましい。続いて均一になった融液をジルコニア基板やカーボン基板等の上に流し出して融液をガラス化する。最後にガラスを粉砕し粉末状とする。粉砕にはジェットミル、ビーズミル、ボールミル等公知の方法が適用できる。
The glass powder containing a donor element is produced by the following procedure.
First, raw materials, for example, the donor element-containing material and the glass component material are weighed and filled in a crucible. Examples of the material for the crucible include platinum, platinum-rhodium, iridium, alumina, quartz, carbon, and the like, and are appropriately selected in consideration of the melting temperature, atmosphere, reactivity with the molten material, and the like.
Next, it heats with the temperature according to a glass composition with an electric furnace, and is set as a uniform melt. At this time, it is desirable to stir the melt uniformly. Subsequently, the melt that has become uniform is poured onto a zirconia substrate, a carbon substrate, or the like to vitrify the melt. Finally, the glass is crushed into powder. A known method such as a jet mill, a bead mill, or a ball mill can be applied to the pulverization.

n型拡散層形成組成物中のドナー元素を含むガラス粉末の含有比率は、塗布性、ドナー元素の拡散性等を考慮し決定される。一般には、n型拡散層形成組成物中のガラス粉末の含有比率は、0.1質量%以上95質量%以下であることが好ましく、1質量%以上90質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上80質量%以下であることがより好ましく、2質量%以上80質量%以下であることがさらに好ましく、5質量%以上20質量%以下であることが特に好ましい。
ガラス粉末の含有量が0.1質量%以上であると、n型拡散層を十分に形成することができる。95質量%以下であると、n型拡散層形成組成物中のガラス粉末の分散性が良好になり、基板への塗布性が向上する。
The content ratio of the glass powder containing the donor element in the n-type diffusion layer forming composition is determined in consideration of applicability, diffusibility of the donor element, and the like. In general, the content ratio of the glass powder in the n-type diffusion layer forming composition is preferably 0.1% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 90% by mass or less, It is more preferably 1% by mass or more and 80% by mass or less, further preferably 2% by mass or more and 80% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less.
An n-type diffusion layer can be sufficiently formed when the content of the glass powder is 0.1% by mass or more. When it is 95% by mass or less, the dispersibility of the glass powder in the n-type diffusion layer forming composition is improved, and the coating property to the substrate is improved.

前記n型拡散層形成組成物は、ケイ素含有物質の少なくとも1種を含む。ケイ素含有物質を含むことで、熱拡散時に基板とn型拡散層形成組成物に含まれる物質とが反応することを抑制(以下では、基板侵食抑制、ともいう)する役割を果たす。ケイ素含有物質としては、基板侵食抑制する効果を示せば、その組成は限定されない。
ケイ素含有物質としては、ケイ素酸化物、シラン樹脂、シリコンアルコキシドなどを例示することができる。中でも、基板侵食抑制の観点から、ケイ素酸化物であることが好ましく、SiOであることがより好ましい。
ケイ素含有物質は、ドナー元素を含むガラス粉末中のガラス成分の一部としてではなく、独立した物質として物理的に混合することが好ましい。
The n-type diffusion layer forming composition contains at least one silicon-containing material. By including the silicon-containing substance, it plays a role of suppressing the reaction between the substrate and the substance contained in the n-type diffusion layer forming composition during thermal diffusion (hereinafter also referred to as substrate erosion suppression). The composition of the silicon-containing substance is not limited as long as it shows an effect of suppressing substrate erosion.
Examples of the silicon-containing substance include silicon oxide, silane resin, and silicon alkoxide. Among these, from the viewpoint of suppressing substrate erosion, silicon oxide is preferable, and SiO 2 is more preferable.
The silicon-containing material is preferably physically mixed as an independent material rather than as part of the glass component in the glass powder containing the donor element.

ケイ素酸化物は、一般的にSiOxで表されるものである。xの範囲は例えば1≦x≦2であることが好ましく、x=2であることがより好ましい。
ケイ素含有物質としてのSiOは、結晶状のSiOであっても、非晶質(アモルファス)のSiOであってもよく、またSiOを含むガラス粉末であってもよい。
The silicon oxide is generally represented by SiOx. The range of x is preferably 1 ≦ x ≦ 2, for example, and more preferably x = 2.
SiO 2 as the silicon-containing material may be a crystalline SiO 2, it may be a SiO 2 of amorphous, or may be a glass powder containing SiO 2.

ケイ素含有物質は、ドナー元素を主成分として含まないことが好ましい。ドナー元素を主成分として含まないことで、ケイ素含有物質自身が基板と反応することを抑制できる。
主成分として含まないとは、ケイ素含有物質中のドナー元素の含有率が1質量%以下であることを意味し、0.1質量%以下であることが好ましい。
The silicon-containing material preferably does not contain a donor element as a main component. By not including the donor element as a main component, the silicon-containing substance itself can be prevented from reacting with the substrate.
“Not contained as a main component” means that the content of the donor element in the silicon-containing substance is 1% by mass or less, and preferably 0.1% by mass or less.

またケイ素含有物質は、n型拡散層形成組成物を用いてn型拡散層を形成する工程のいずれかにおいて除去可能であればよく、例えば、酸などに溶解する組成であることが好ましい。尚、基板上にケイ素含有物質が存在したまま、電極を形成する等して太陽電池セルを形成しても、なんら問題はない。   Further, the silicon-containing substance may be removed in any of the steps of forming the n-type diffusion layer using the n-type diffusion layer forming composition, and for example, a composition that dissolves in an acid or the like is preferable. Even if the solar cell is formed by forming an electrode while the silicon-containing substance is present on the substrate, there is no problem.

ケイ素含有物質の形状としては、特に制限されないが、例えば粒子状である場合として、略球状、扁平状、ブロック状、板状、および鱗片状等を例示することができる。   The shape of the silicon-containing substance is not particularly limited, and for example, a substantially spherical shape, a flat shape, a block shape, a plate shape, a scale shape, and the like can be exemplified as a particle shape.

ケイ素含有物質が粒子状である場合、その体積平均粒子径は、20μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましい。20μm以下の体積平均粒子径を有するケイ素含有物質を用いた場合には、ガラス粉末と均一に混合しやすく、生産性が向上する。
尚、体積平均粒子径の下限は特に制限されないが、0.01μm以上であることが好ましい。0.01μm以上であると、ペースト中での分散性がより良好になる。
When the silicon-containing substance is in the form of particles, the volume average particle diameter is preferably 20 μm or less, more preferably 5 μm or less. When a silicon-containing material having a volume average particle diameter of 20 μm or less is used, it is easy to mix uniformly with glass powder, and productivity is improved.
The lower limit of the volume average particle diameter is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm or more. If it is 0.01 μm or more, the dispersibility in the paste becomes better.

ケイ素含有物質は、n型拡散層形成組成物中に0.05〜40質量%添加することが好ましく、0.1〜30質量%添加することがより好ましく、1〜30質量%添加することがより好ましく、2〜20質量%添加することがさらに好ましい。0.05質量%以上であることで、十分な基板侵食抑制効果が得られる。また40質量%以下であると、n型拡散層をより効果的に形成することができる。   The silicon-containing substance is preferably added in an amount of 0.05 to 40% by mass, more preferably 0.1 to 30% by mass, and more preferably 1 to 30% by mass in the n-type diffusion layer forming composition. More preferably, it is more preferable to add 2 to 20% by mass. By being 0.05 mass% or more, a sufficient substrate erosion suppressing effect can be obtained. Moreover, an n-type diffused layer can be more effectively formed as it is 40 mass% or less.

またケイ素含有物質は、ガラス粉末に対して1〜200質量%添加することが好ましく、20〜100質量%添加することが更に好ましい。1質量%以上であることで、十分な基板侵食抑制効果が得られる。また200質量%以下であると、n型拡散層をより効果的に形成することができる。   Moreover, it is preferable to add 1-200 mass% of silicon-containing substances with respect to glass powder, and it is still more preferable to add 20-100 mass%. By being 1% by mass or more, a sufficient substrate erosion suppressing effect can be obtained. Moreover, an n type diffused layer can be more effectively formed as it is 200 mass% or less.

前記n型拡散層形成組成物は、酸化促進剤の少なくとも1種を含むことが好ましい。酸化促進剤としては、酸化触媒として機能する役割を果たせば、その組成は特に限定されず、有機物、無機物のどちらであってもよい。
酸化促進剤を含むことで、n型拡散層形成組成物を用いてn型拡散層を形成する場合に、有機残渣成分が生じることを効果的に抑制することができる。
The n-type diffusion layer forming composition preferably contains at least one oxidation accelerator. The composition of the oxidation accelerator is not particularly limited as long as it plays a role of functioning as an oxidation catalyst, and may be either organic or inorganic.
By including an oxidation accelerator, when an n-type diffusion layer is formed using an n-type diffusion layer forming composition, the generation of an organic residue component can be effectively suppressed.

酸化促進剤としては例えば、過酸化水素や、CuO、Co、NiO、Fe、CdO、TiO、V、SnO、Bi、MoO、Sb、WO、リンタングステン酸、ケイタングステン酸、リンモリブデン酸及びケイモリブデン酸等の金属酸化物などを例示することができる。 Examples of the oxidation accelerator include hydrogen peroxide, CuO, Co 3 O 4 , NiO, Fe 2 O 3 , CdO, TiO 2 , V 2 O 5 , SnO 2 , Bi 2 O 3 , MoO 3 , Sb 2 O. 5 , WO 3 , metal oxides such as phosphotungstic acid, silicotungstic acid, phosphomolybdic acid, and silicomolybdic acid.

中でも、酸化促進能の観点から、TiO、V、SnO、Bi及びMoOから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。 Among them, from the viewpoint of oxidation promoting ability, it is preferably at least one selected from TiO 2, V 2 O 5, SnO 2, Bi 2 O 3 and MoO 3.

酸化促進剤が粒子状である場合、酸化促進剤の体積平均粒子径は、20μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましい。20μm以下の体積平均粒子径を有する酸化促進剤を用いた場合には、ガラス粉末や分散媒と均一に混合しやすく、生産性が向上する。
尚、体積平均粒子径の下限は特に制限されないが、0.01μm以上であることが好ましい。0.01μm以上であると、ペースト中での分散性がより良好になる。
When the oxidation accelerator is in a particulate form, the volume average particle diameter of the oxidation accelerator is preferably 20 μm or less, and more preferably 5 μm or less. When an oxidation accelerator having a volume average particle diameter of 20 μm or less is used, it is easy to mix uniformly with glass powder or a dispersion medium, and productivity is improved.
The lower limit of the volume average particle diameter is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm or more. If it is 0.01 μm or more, the dispersibility in the paste becomes better.

酸化促進剤は、n型拡散層形成組成物中に、0.05〜20質量%含まれることが好ましく、0.1〜5質量%含まれることがより好ましい。
また酸化促進剤は、ガラス粉末に対して1〜200質量%添加することが好ましく、10〜100質量%添加することが更に好ましい。1質量%以上であることで、十分な酸化促進効果が得られる。また200質量%以下であると、n型拡散層をより効果的に形成することができる。
It is preferable that 0.05-20 mass% is contained in an n type diffused layer formation composition, and, as for an oxidation accelerator, it is more preferable that 0.1-5 mass% is contained.
Moreover, it is preferable to add 1-200 mass% of an oxidation accelerator with respect to glass powder, and it is still more preferable to add 10-100 mass%. A sufficient oxidation promoting effect can be obtained when the content is 1% by mass or more. Moreover, an n type diffused layer can be more effectively formed as it is 200 mass% or less.

前記n型拡散層形成組成物は、n型拡散層形成効率とストリエーション抑制の観点から、1〜80質量%のドナー元素を含むガラス粉末と、0.1〜30質量%のケイ素含有物質とを含んで構成されることが好ましく、2〜80質量%のドナー元素を含むガラス粉末と、1〜30質量%のケイ素含有物質とを含んで構成されることがより好ましく、5〜20質量%のドナー元素を含むガラス粉末と、2〜20質量%のケイ素含有物質と、0.1〜5質量%の酸化促進剤とを含んで構成されることがさらに好ましい。   From the viewpoint of n-type diffusion layer formation efficiency and suppression of striations, the n-type diffusion layer forming composition includes a glass powder containing 1 to 80% by mass of a donor element, and 0.1 to 30% by mass of a silicon-containing substance. The glass powder containing 2 to 80% by mass of the donor element and 1 to 30% by mass of the silicon-containing substance are more preferably configured to contain 5 to 20% by mass. It is more preferable that the glass powder contains a donor element, 2 to 20% by mass of a silicon-containing substance, and 0.1 to 5% by mass of an oxidation accelerator.

次に、分散媒について説明する。
分散媒とは、組成物中において上記ガラス粉末を分散させる媒体である。具体的に分散媒は、少なくとも溶剤や水を含み、必要に応じて有機バインダを含んで構成される。
Next, the dispersion medium will be described.
The dispersion medium is a medium in which the glass powder is dispersed in the composition. Specifically, the dispersion medium includes at least a solvent and water, and includes an organic binder as necessary.

溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メチル−iso−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、メチル−iso−ブチルケトン、メチル−n−ペンチルケトン、メチル−n−ヘキシルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジ−iso−ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサノン、2,4−ペンタンジオン、アセトニルアセトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のケトン系溶剤、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチル−n−プロピルエーテル、ジ−iso−プロピルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチル−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチル−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチル−n−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールメチル−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールメチル−n−ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラジエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル−n−ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル−n−ヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールジ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル−n−ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラプロピレングリコールジエチルエーテル、テトラジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ−n−ブチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル−n−ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジ−n−ブチルエーテル等のエーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸n−ペンチル、酢酸sec−ペンチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸2−エチルブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸2−(2−ブトキシエトキシ)エチル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸i−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−n−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−ブチル、乳酸n−アミル等のエステル系溶剤、エチレングリコールメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール−n−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールエチルエーテルアセテート等のエーテルアセテート系溶剤、アセトニトリル、N−メチルピロリジノン、N−エチルピロリジノン、N−プロピルピロリジノン、N−ブチルピロリジノン、N−ヘキシルピロリジノン、N−シクロヘキシルピロリジノン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、i−ペンタノール、2−メチルブタノール、sec−ペンタノール、t−ペンタノール、3−メトキシブタノール、n−ヘキサノール、2−メチルペンタノール、sec−ヘキサノール、2−エチルブタノール、sec−ヘプタノール、n−オクタノール、2−エチルヘキサノール、sec−オクタノール、n−ノニルアルコール、n−デカノール、sec−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、sec−テトラデシルアルコール、sec−ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のアルコール系溶剤、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールモノエーテル系溶剤、α−テルピネン、α−テルピネオール、ミルセン、アロオシメン、リモネン、ジペンテン、α−ピネン、β−ピネン、ターピネオール、カルボン、オシメン、フェランドレン等のテルペン系溶剤などが挙げられる。これらは1種類を単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
n型拡散層形成組成物とした場合、基板への塗布性の観点から、α−テルピネオール、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルが好ましく、α−テルピネオール、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルが好ましい溶剤として挙げられる。
Examples of the solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-iso-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, methyl-iso-butyl ketone, methyl-n-pentyl ketone, methyl-n-hexyl ketone, Ketone solvents such as diethyl ketone, dipropyl ketone, di-iso-butyl ketone, trimethylnonanone, cyclohexanone, cyclopentanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone , Diethyl ether, methyl ethyl ether, methyl-n-propyl ether, di-iso-propyl ether, tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, dioxane, dimethyldioxane, ethylene glycol dimethyl Ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol methyl n-propyl ether, diethylene glycol methyl n-butyl ether, diethylene glycol di -N-propyl ether, diethylene glycol di-n-butyl ether, diethylene glycol methyl-n-hexyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol methyl ethyl ether, triethylene glycol methyl-n-butyl ether, triethylene Glycol di-n-butyl ether, triethylene glycol methyl-n-hexyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol diethyl ether, tetradiethylene glycol methyl ethyl ether, tetraethylene glycol methyl n-butyl ether, diethylene glycol di-n-butyl ether, Tetraethylene glycol methyl-n-hexyl ether, tetraethylene glycol di-n-butyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol di-n-propyl ether, propylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol Diethyl ether, dipropi N-glycol methyl ethyl ether, dipropylene glycol methyl-n-butyl ether, dipropylene glycol di-n-propyl ether, dipropylene glycol di-n-butyl ether, dipropylene glycol methyl-n-hexyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol Propylene glycol diethyl ether, tripropylene glycol methyl ethyl ether, tripropylene glycol methyl n-butyl ether, tripropylene glycol di-n-butyl ether, tripropylene glycol methyl n-hexyl ether, tetrapropylene glycol dimethyl ether, tetrapropylene glycol diethyl ether , Tetradipropylene glycol methyl ethyl ether, tetrapropylene Ether solvents such as N-glycol methyl-n-butyl ether, dipropylene glycol di-n-butyl ether, tetrapropylene glycol methyl n-hexyl ether, tetrapropylene glycol di-n-butyl ether, methyl acetate, ethyl acetate, n-acetate Propyl, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethyl acetate Ethylhexyl, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl cyclohexyl acetate, nonyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol acetate Monoethyl ether, diethylene glycol acetate mono-n-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, glycol diacetate, methoxytriglycol acetate, ethyl propionate, n-butyl propionate, i-propionate i- Ester solvents such as amyl, diethyl oxalate, di-n-butyl oxalate, methyl lactate, ethyl lactate, n-butyl lactate, n-amyl lactate, ethylene glycol methyl ether propionate, ethylene glycol ethyl ether propionate , Ethylene glycol methyl ether acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol ethyl ether acetate , Ether acetate solvents such as diethylene glycol-n-butyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, dipropylene glycol ethyl ether acetate, acetonitrile, N- Aprotic polarities such as methylpyrrolidinone, N-ethylpyrrolidinone, N-propylpyrrolidinone, N-butylpyrrolidinone, N-hexylpyrrolidinone, N-cyclohexylpyrrolidinone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide Solvent, methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butano , I-butanol, sec-butanol, t-butanol, n-pentanol, i-pentanol, 2-methylbutanol, sec-pentanol, t-pentanol, 3-methoxybutanol, n-hexanol, 2 -Methylpentanol, sec-hexanol, 2-ethylbutanol, sec-heptanol, n-octanol, 2-ethylhexanol, sec-octanol, n-nonyl alcohol, n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, sec-heptadecyl alcohol, phenol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, benzyl alcohol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol Alcohol solvents such as diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether , Glycol monoethers such as diethylene glycol mono-n-hexyl ether, ethoxytriglycol, tetraethylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether Solvent, alpha-terpinene, alpha-terpineol, myrcene, alloocimene, limonene, dipentene, alpha-pinene, beta-pinene, terpineol, carvone, ocimene, terpene type solvents such as phellandrene like. These are used singly or in combination of two or more.
In the case of an n-type diffusion layer forming composition, α-terpineol, diethylene glycol mono-n-butyl ether, and diethylene glycol mono-n-butyl ether are preferred, and α-terpineol, diethylene glycol mono-n- from the viewpoint of applicability to the substrate. Butyl ether is mentioned as a preferred solvent.

有機バインダとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド類、ポリビニルアミド類、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド類、ポリスルホン酸、アクリルアミドアルキルスルホン酸、セルロースエーテル類、セルロース誘導体、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロース、ゼラチン、澱粉及び澱粉誘導体、アルギン酸ナトリウム類、キサンタン、グア及びグア誘導体、スクレログルカン及びスクレログルカン誘導体、トラガカント及びトラガカント誘導体、デキストリン及びデキストリン誘導体、(メタ)アクリル酸樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂(例えば、アルキル(メタ)アクリレート樹脂、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート樹脂等)、ブタジエン樹脂、スチレン樹脂、及びこれらの共重合体などを適宜選択しうる。これらは1種類を単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。   Examples of the organic binder include polyvinyl alcohol, polyacrylamides, polyvinyl amides, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxides, polysulfonic acid, acrylamide alkyl sulfonic acid, cellulose ethers, cellulose derivatives, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, ethyl cellulose, gelatin, Starch and starch derivatives, sodium alginate, xanthan, guar and gua derivatives, scleroglucan and scleroglucan derivatives, tragacanth and tragacanth derivatives, dextrin and dextrin derivatives, (meth) acrylic acid resin, (meth) acrylic acid ester resin ( For example, alkyl (meth) acrylate resin, dimethylaminoethyl (meth) acrylate resin, etc.), butadiene Fat, styrene resins, and may select such a copolymer thereof as appropriate. These are used singly or in combination of two or more.

有機バインダの分子量は特に制限されず、組成物としての所望の粘度を鑑みて適宜調整することが望ましい。   The molecular weight of the organic binder is not particularly limited, and it is desirable to adjust appropriately in view of the desired viscosity as the composition.

n型拡散層形成組成物中の分散媒の構成及び含有比率は、塗布性、ドナー濃度を考慮し決定される。   The constitution and content ratio of the dispersion medium in the n-type diffusion layer forming composition are determined in consideration of coating properties and donor concentration.

前記n型拡散層形成組成物は、上記ドナー元素を含むガラス粉末、ケイ素含有物質及び分散媒、並びに必要に応じて含まれる有機バインダ及び酸化促進剤に加えてその他の成分として、各種添加剤、増粘剤、湿潤剤を加えてもよい。その他の成分としては例えば、界面活性剤、無機粉末、有機ホウ素化合物、有機アルミニウム化合物、ケイ素原子を含む樹脂などが挙げられる。   In addition to the glass powder containing the donor element, the silicon-containing material and the dispersion medium, and the organic binder and oxidation accelerator contained as necessary, the n-type diffusion layer forming composition includes various additives, A thickener or wetting agent may be added. Examples of other components include surfactants, inorganic powders, organic boron compounds, organic aluminum compounds, and resins containing silicon atoms.

界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤などが挙げられる。中でも、半導体デバイスへのアルカリ金属や重金属等の不純物の持ち込みが少ないことからノニオン系界面活性剤又はカチオン系界面活性剤が好ましい。更にはノニオン系界面活性剤としてシリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、炭化水素系界面活性剤が例示されるが、拡散等の過熱時に速やかに焼成されることから、炭化水素系界面活性剤が好ましい。   Examples of the surfactant include nonionic surfactants, cationic surfactants, and anionic surfactants. Among these, nonionic surfactants or cationic surfactants are preferable because impurities such as alkali metals and heavy metals are not brought into the semiconductor device. Furthermore, examples of nonionic surfactants include silicon surfactants, fluorine surfactants, and hydrocarbon surfactants. However, since they are rapidly fired during overheating such as diffusion, hydrocarbon surfactants Agents are preferred.

炭化水素系界面活性剤としては、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドのブロック共重合体、アセチレングリコール化合物等が例示されるが、半導体デバイスの抵抗値のバラツキをより低減することから、アセチレングリコール化合物がより好ましい。   Examples of the hydrocarbon-based surfactant include block copolymers of ethylene oxide-propylene oxide, acetylene glycol compounds, and the like. However, acetylene glycol compounds are more preferable because variations in resistance values of semiconductor devices are further reduced. .

無機粉末としては、フィラーとして機能させることができ、窒化ホウ素、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素などを例示することができる。   The inorganic powder can function as a filler, and examples thereof include boron nitride, silicon oxide, titanium oxide, aluminum oxide, silicon nitride, and silicon carbide.

有機ホウ素化合物としては、有機ホウ素ポリマーとしては、分子中に10個以上のホウ素原子を含むものであればよく、分子構造に特に制約はない。   As the organic boron compound, any organic boron polymer may be used as long as it contains 10 or more boron atoms in the molecule, and the molecular structure is not particularly limited.

前記n型拡散層形成組成物は、ガラス成分を還元する添加剤を含んでもよい。例えば、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール及びその末端アルキル化物;グルコース、フルクトース、ガラクトース等の単糖類又はその誘導体;スクロース、マルトース等の二糖類又はその誘導体;並びに多糖類又はその誘導体等を挙げることができる。これらの有機化合物の中でも、ポリアルキレングリコールが好ましく、ポリプロピレングリコールが更に好ましい。ガラス成分を還元する添加剤を加えることで、ドナー元素の、シリコン基板への拡散が容易になる場合がある。   The n-type diffusion layer forming composition may include an additive for reducing the glass component. For example, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol and terminal alkylated products thereof; monosaccharides or derivatives thereof such as glucose, fructose and galactose; disaccharides or derivatives thereof such as sucrose and maltose; and polysaccharides or derivatives thereof Can be mentioned. Among these organic compounds, polyalkylene glycol is preferable, and polypropylene glycol is more preferable. Addition of an additive that reduces the glass component may facilitate the diffusion of the donor element into the silicon substrate.

また前記n型拡散層形成組成物は、固形分を含有するチクソ剤を含んでいてもよい。これにより容易にチクソ性を制御することができ、印刷に適切な粘度をもつスクリーン印刷用のペースト組成物を構成することができる。さらにまた、チクソ性が制御されていることより、印刷時におけるペーストの印刷パターンからの滲みやダレを抑制することができる。   The n-type diffusion layer forming composition may include a thixotropic agent containing a solid content. Thereby, the thixotropy can be easily controlled, and a paste composition for screen printing having a viscosity suitable for printing can be constituted. Furthermore, since thixotropy is controlled, bleeding and sagging from the print pattern of the paste during printing can be suppressed.

次に、本発明のn型拡散層及び太陽電池セルの製造方法について、図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の太陽電池セルの製造工程の一例を概念的に表す模式断面図である。以降の図面においては、共通する構成要素に同じ符号を付す。   Next, the manufacturing method of the n type diffused layer and photovoltaic cell of this invention is demonstrated, referring FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view conceptually showing an example of the manufacturing process of the solar battery cell of the present invention. In the subsequent drawings, common constituent elements are denoted by the same reference numerals.

図1(1)では、p型半導体基板10である結晶シリコンにアルカリ溶液を付与してダメージ層を除去し、テクスチャー構造をエッチングにて得る。
詳細には、インゴットからスライスした際に発生するシリコン表面のダメージ層を20質量%苛性ソーダで除去する。次いで1質量%苛性ソーダと10質量%イソプロピルアルコールの混合液によりエッチングを行い、テクスチャー構造を形成する(図中ではテクスチャー構造の記載を省略する)。太陽電池セルは、受光面(表面)側にテクスチャー構造を形成することにより、光閉じ込め効果が促され、高効率化が図られる。
In FIG. 1A, an alkaline solution is applied to crystalline silicon as the p-type semiconductor substrate 10 to remove the damaged layer, and a texture structure is obtained by etching.
Specifically, the damaged layer on the silicon surface generated when slicing from the ingot is removed with 20% by mass caustic soda. Next, etching is performed with a mixed solution of 1% by mass caustic soda and 10% by mass isopropyl alcohol to form a texture structure (the description of the texture structure is omitted in the figure). In the solar battery cell, by forming a texture structure on the light receiving surface (front surface) side, a light confinement effect is promoted and high efficiency is achieved.

図1(2)では、p型半導体基板10の表面すなわち受光面となる面に、上記n型拡散層形成組成物を塗布して、n型拡散層形成組成物層11を形成する。本発明では、塗布方法には制限がないが、例えば、印刷法、スピン法、刷毛塗り、スプレー法、ドクターブレード法、ロールコーター法、インクジェット法などがある。
上記n型拡散層形成組成物の塗布量としては特に制限は無いが、例えば、ガラス粉末量として0.01〜100g/mとすることができ、0.1〜10g/mであることが好ましい。
In FIG. 1B, the n-type diffusion layer forming composition layer 11 is formed by applying the n-type diffusion layer forming composition to the surface of the p-type semiconductor substrate 10, that is, the surface that becomes the light receiving surface. In the present invention, the coating method is not limited, and examples thereof include a printing method, a spin method, a brush coating, a spray method, a doctor blade method, a roll coater method, and an ink jet method.
Although there is no restriction | limiting in particular as an application quantity of the said n type diffused layer formation composition, For example, it can be set as 0.01-100 g / m < 2 > as a glass powder quantity, and should be 0.1-10 g / m < 2 >. Is preferred.

なお、n型拡散層形成組成物の組成によっては、塗布後に、組成物中に含まれる溶剤を揮発させるための乾燥工程が必要な場合がある。この場合には、80〜300℃程度の温度で、ホットプレートを使用する場合は1〜10分、乾燥機などを用いる場合は10〜30分程度で乾燥させる。この乾燥条件は、n型拡散層形成組成物の溶剤組成に依存しており、本発明では特に上記条件に限定されない。   Depending on the composition of the n-type diffusion layer forming composition, a drying step for volatilizing the solvent contained in the composition may be necessary after coating. In this case, drying is performed at a temperature of about 80 to 300 ° C. for about 1 to 10 minutes when using a hot plate, and about 10 to 30 minutes when using a dryer or the like. The drying conditions depend on the solvent composition of the n-type diffusion layer forming composition, and are not particularly limited to the above conditions in the present invention.

また、本発明の製造方法を用いる場合には、裏面のp型拡散層(高濃度電界層)14の製造方法はアルミニウムによるn型拡散層からp型拡散層への変換による方法に限定されることなく、従来公知のいずれの方法も採用でき、製造方法の選択肢が広がる。したがって、例えば、B(ボロン)などの第13族の元素を含む組成物13を付与し、高濃度電界層14を形成することができる。 Further, when the manufacturing method of the present invention is used, the manufacturing method of the p + -type diffusion layer (high concentration electric field layer) 14 on the back surface is limited to a method by conversion from an n-type diffusion layer to a p-type diffusion layer with aluminum. Therefore, any conventionally known method can be adopted, and the options of the manufacturing method are expanded. Therefore, for example, the high-concentration electric field layer 14 can be formed by applying the composition 13 containing a Group 13 element such as B (boron).

次いで、上記n型拡散層形成組成物層11を形成した半導体基板10を、600〜1200℃で熱拡散処理する。この熱拡散処理により、図1(3)に示すように半導体基板中へドナー元素が拡散し、n型拡散層12が形成される。熱拡散処理には公知の連続炉、バッチ炉等が適用できる。また、熱拡散処理時の炉内雰囲気は、空気、酸素、窒素等に適宜調整することもできる。
熱拡散処理時間は、n型拡散層形成組成物に含まれるドナー元素の含有率などに応じて適宜選択することができる。例えば、1〜60分間とすることができ、2〜30分間であることがより好ましい。
Next, the semiconductor substrate 10 on which the n-type diffusion layer forming composition layer 11 is formed is subjected to thermal diffusion treatment at 600 to 1200 ° C. By this thermal diffusion treatment, as shown in FIG. 1C, the donor element diffuses into the semiconductor substrate, and the n-type diffusion layer 12 is formed. A known continuous furnace, batch furnace, or the like can be applied to the thermal diffusion treatment. Further, the furnace atmosphere during the thermal diffusion treatment can be appropriately adjusted to air, oxygen, nitrogen or the like.
The thermal diffusion treatment time can be appropriately selected according to the content of the donor element contained in the n-type diffusion layer forming composition. For example, it can be 1 to 60 minutes, and more preferably 2 to 30 minutes.

形成されたn型拡散層12の表面には、リン酸ガラスなどのガラス層(不図示)が形成されているため、このリン酸ガラスをエッチングにより除去する。エッチングとしては、ふっ酸等の酸に浸漬する方法、苛性ソーダ等のアルカリに浸漬する方法など公知の方法が適用できる。   Since a glass layer (not shown) such as phosphate glass is formed on the surface of the formed n-type diffusion layer 12, this phosphate glass is removed by etching. As the etching, a known method such as a method of immersing in an acid such as hydrofluoric acid or a method of immersing in an alkali such as caustic soda can be applied.

図1(2)及び(3)に示される、本発明のn型拡散層形成組成物11を用いてn型拡散層12を形成する本発明のn型拡散層の形成方法では、所望の部位にのみn型拡散層12が形成され、裏面や側面には不要なn型拡散層が形成されない。
したがって、従来広く採用されている気相反応法によりn型拡散層を形成する方法では、側面に形成された不要なn型拡散層を除去するためのサイドエッチング工程が必須であったが、本発明の製造方法によれば、サイドエッチング工程が不要となり、工程が簡易化される。
In the method for forming an n-type diffusion layer of the present invention in which the n-type diffusion layer 12 is formed using the n-type diffusion layer forming composition 11 of the present invention shown in FIGS. Only the n-type diffusion layer 12 is formed, and unnecessary n-type diffusion layers are not formed on the back surface and side surfaces.
Therefore, in the conventional method of forming an n-type diffusion layer by a gas phase reaction method, a side etching process for removing an unnecessary n-type diffusion layer formed on a side surface is essential. According to the manufacturing method of the invention, the side etching process is not required, and the process is simplified.

また、従来の製造方法では、裏面に形成された不要なn型拡散層をp型拡散層へ変換する必要があり、この変換方法としては、裏面のn型拡散層に、第13族元素であるアルミニウムのペーストを塗布、焼成し、n型拡散層にアルミニウムを拡散させてp型拡散層へ変換する方法が採用されている。この方法においてp型拡散層への変換を充分なものとし、更にp層の高濃度電界層を形成するためには、ある程度以上のアルミニウム量が必要であることから、アルミニウム層を厚く形成する必要があった。しかしながら、アルミニウムの熱膨張率は、基板として用いるシリコンの熱膨張率と大きく異なることから、焼成及び冷却の過程でシリコン基板中に大きな内部応力を発生させ、シリコン基板の反りの原因となっていた。
この内部応力は、結晶の結晶粒界に損傷を与え、電力損失が大きくなるという課題があった。また、反りは、モジュール工程における太陽電池セルの搬送や、タブ線と呼ばれる銅線との接続において、セルを破損させ易くしていた。近年では、スライス加工技術の向上から、結晶シリコン基板の厚みが薄型化されつつあり、更にセルが割れ易い傾向にある。
Further, in the conventional manufacturing method, it is necessary to convert an unnecessary n-type diffusion layer formed on the back surface into a p-type diffusion layer. As this conversion method, a group 13 element is added to the n-type diffusion layer on the back surface. A method is adopted in which an aluminum paste is applied and baked to diffuse aluminum into the n-type diffusion layer and convert it into a p-type diffusion layer. In this method, in order to sufficiently convert to the p-type diffusion layer and to form a high concentration electric field layer of p + layer, an aluminum amount of a certain amount or more is required. Therefore, the aluminum layer is formed thick. There was a need. However, since the thermal expansion coefficient of aluminum is significantly different from that of silicon used as a substrate, a large internal stress is generated in the silicon substrate during the firing and cooling process, causing warpage of the silicon substrate. .
This internal stress has a problem that the crystal grain boundary is damaged and the power loss increases. In addition, the warp easily causes the cell to be damaged in the transportation of the solar battery cell in the module process and the connection with the copper wire called a tab wire. In recent years, due to the improvement of slicing technology, the thickness of the crystalline silicon substrate is being reduced, and the cells tend to be easily broken.

しかし本発明の製造方法によれば、裏面に不要なn型拡散層が形成されないことから、n型拡散層からp型拡散層への変換を行う必要がなくなり、アルミニウム層を厚くする必然性がなくなる。その結果、シリコン基板内の内部応力の発生や反りを抑えることができる。結果として、電力損失の増大や、セルの破損を抑えることが可能となる。   However, according to the manufacturing method of the present invention, since an unnecessary n-type diffusion layer is not formed on the back surface, it is not necessary to perform conversion from the n-type diffusion layer to the p-type diffusion layer, and the necessity of increasing the thickness of the aluminum layer is eliminated. . As a result, generation of internal stress and warpage in the silicon substrate can be suppressed. As a result, an increase in power loss and cell damage can be suppressed.

また、本発明の製造方法を用いる場合には、裏面のp型拡散層(高濃度電界層)14の製造方法はアルミニウムによるn型拡散層からp型拡散層への変換による方法に限定されることなく、いずれの方法も採用でき、製造方法の選択肢が広がる。
また後述するように、裏面の表面電極20に用いる材料は第13族のアルミニウムに限定されず、例えばAg(銀)やCu(銅)などを適用することができ、裏面の表面電極20の厚さも従来のものよりも薄く形成することが可能となる。
Further, when the manufacturing method of the present invention is used, the manufacturing method of the p + -type diffusion layer (high concentration electric field layer) 14 on the back surface is limited to a method by conversion from an n-type diffusion layer to a p-type diffusion layer with aluminum. Any method can be adopted without any problem, and the choice of manufacturing method is expanded.
As will be described later, the material used for the back surface electrode 20 is not limited to Group 13 aluminum, and for example, Ag (silver), Cu (copper), or the like can be applied. In addition, it can be formed thinner than the conventional one.

図1(4)では、n型拡散層12の上に反射防止膜16を形成する。反射防止膜16は公知の技術を適用して形成される。例えば、反射防止膜16がシリコン窒化膜の場合には、SiHとNHの混合ガスを原料とするプラズマCVD法により形成する。このとき、水素が結晶中に拡散し、シリコン原子の結合に寄与しない軌道、即ちダングリングボンドと水素が結合し、欠陥を不活性化(水素パッシベーション)する。
より具体的には、上記混合ガス流量比NH/SiHが0.05〜1.0、反応室の圧力が0.1〜2Torr、成膜時の温度が300〜550℃、プラズマの放電のための周波数が100kHz以上の条件下で形成される。
In FIG. 1 (4), an antireflection film 16 is formed on the n-type diffusion layer 12. The antireflection film 16 is formed by applying a known technique. For example, when the antireflection film 16 is a silicon nitride film, it is formed by a plasma CVD method using a mixed gas of SiH 4 and NH 3 as a raw material. At this time, hydrogen diffuses into the crystal, and orbits that do not contribute to the bonding of silicon atoms, that is, dangling bonds and hydrogen are combined to inactivate defects (hydrogen passivation).
More specifically, the mixed gas flow ratio NH 3 / SiH 4 is 0.05 to 1.0, the pressure in the reaction chamber is 0.1 to 2 Torr, the temperature during film formation is 300 to 550 ° C., and plasma discharge Is formed under the condition of a frequency of 100 kHz or more.

図1(5)では、表面(受光面)の反射防止膜16上に、表面電極用金属ペーストをスクリーン印刷法で印刷塗布乾燥させ、表面電極18を形成する。表面電極用金属ペーストは、(1)金属粒子と(2)ガラス粒子とを必須成分とし、必要に応じて(3)樹脂バインダー、(4)その他の添加剤などを含む。   In FIG. 1 (5), the surface electrode 18 is formed on the antireflection film 16 on the surface (light-receiving surface) by printing and drying the surface electrode metal paste by screen printing. The metal paste for a surface electrode contains (1) metal particles and (2) glass particles as essential components, and includes (3) a resin binder and (4) other additives as necessary.

次いで、上記裏面の高濃度電界層14上にも裏面電極20を形成する。前述のように、本発明では裏面電極20の材質や形成方法は特に限定されない。例えば、アルミニウム、銀、銅などの金属を含む裏面電極用ペーストを塗布し、乾燥させて、裏面電極20を形成してもよい。このとき、裏面にも、モジュール工程におけるセル間の接続のために、一部に銀電極形成用銀ペーストを設けてもよい。   Next, the back electrode 20 is also formed on the high-concentration electric field layer 14 on the back surface. As described above, in the present invention, the material and forming method of the back electrode 20 are not particularly limited. For example, the back electrode 20 may be formed by applying and drying a back electrode paste containing a metal such as aluminum, silver, or copper. At this time, a silver paste for forming a silver electrode may be partially provided on the back surface for connection between cells in the module process.

図1(6)では、電極を焼成して、太陽電池セルを完成させる。600〜900℃の範囲で数秒〜数分間焼成すると、表面側では電極用金属ペーストに含まれるガラス粒子によって絶縁膜である反射防止膜16が溶融し、更にシリコン10表面も一部溶融して、ペースト中の金属粒子(例えば銀粒子)がシリコン基板10と接触部を形成し凝固する。これにより、形成した表面電極18とシリコン基板10とが導通される。これはファイアースルーと称されている。   In FIG. 1 (6), an electrode is baked and a photovoltaic cell is completed. When firing for several seconds to several minutes in the range of 600 to 900 ° C., the antireflection film 16 that is an insulating film is melted by the glass particles contained in the electrode metal paste on the surface side, and the surface of the silicon 10 is also partially melted. Metal particles (for example, silver particles) in the paste form a contact portion with the silicon substrate 10 and solidify. Thereby, the formed surface electrode 18 and the silicon substrate 10 are electrically connected. This is called fire-through.

表面電極18の形状について説明する。表面電極18は、バスバー電極30、及び該バスバー電極30と交差しているフィンガー電極32で構成される。図2(A)は、表面電極18を、バスバー電極30、及び該バスバー電極30と交差しているフィンガー電極32からなる構成とした太陽電池セルを表面から見た平面図であり、図2(B)は、図2(A)の一部を拡大して示す斜視図である。   The shape of the surface electrode 18 will be described. The surface electrode 18 includes a bus bar electrode 30 and finger electrodes 32 intersecting with the bus bar electrode 30. FIG. 2A is a plan view of a solar cell in which the surface electrode 18 includes a bus bar electrode 30 and a finger electrode 32 intersecting the bus bar electrode 30 as viewed from the surface. FIG. 2B is an enlarged perspective view illustrating a part of FIG.

このような表面電極18は、例えば、上述の金属ペーストのスクリーン印刷、又は電極材料のメッキ、高真空中における電子ビーム加熱による電極材料の蒸着などの手段により形成することができる。バスバー電極30とフィンガー電極32とからなる表面電極18は受光面側の電極として一般的に用いられていて周知であり、受光面側のバスバー電極及びフィンガー電極の公知の形成手段を適用することができる。   Such a surface electrode 18 can be formed by means such as screen printing of the above-described metal paste, plating of an electrode material, or vapor deposition of an electrode material by electron beam heating in a high vacuum. The surface electrode 18 composed of the bus bar electrode 30 and the finger electrode 32 is generally used as an electrode on the light receiving surface side and is well known, and it is possible to apply known forming means for the bus bar electrode and finger electrode on the light receiving surface side. it can.

上記では、表面にn型拡散層、裏面にp型拡散層を形成し、更にそれぞれの層の上に表面電極及び裏面電極を設けた太陽電池セルについて説明したが、本発明のn型拡散層形成組成物を用いればバックコンタクト型の太陽電池セルを作製することも可能である。
バックコンタクト型の太陽電池セルは、電極を全て裏面に設けて受光面の面積を大きくするものである。つまりバックコンタクト型の太陽電池セルでは、裏面にn型拡散部位及びp型拡散部位の両方を形成しpn接合構造とする必要がある。本発明のn型拡散層形成組成物は、特定の部位にのみn型拡散部位を形成することが可能であり、よってバックコンタクト型の太陽電池セルの製造に好適に適用することができる。
In the above description, the solar cell in which the n-type diffusion layer is formed on the front surface, the p + -type diffusion layer is formed on the back surface, and the front surface electrode and the back surface electrode are further provided on the respective layers has been described. If a layer forming composition is used, it is also possible to produce a back contact solar cell.
The back contact type solar battery cell has all electrodes provided on the back surface to increase the area of the light receiving surface. That is, in the back contact solar cell, it is necessary to form both the n-type diffusion region and the p + -type diffusion region on the back surface to form a pn junction structure. The n-type diffusion layer forming composition of the present invention can form an n-type diffusion site only at a specific site, and therefore can be suitably applied to the production of a back-contact solar cell.

具体的には、例えば図3にその一例の概略を示すような製造工程を含む製造方法で、バックコンタクト型の太陽電池セルの製造することができる。   Specifically, for example, a back contact solar cell can be manufactured by a manufacturing method including a manufacturing process as schematically shown in FIG.

p型半導体基板1の表面にp型拡散層形成組成物及びn型拡散層形成組成物を、それぞれ部分的に塗布し、これを熱処理することで、p型拡散層3及びn型拡散層6を、それぞれ特定の領域に形成することができる。ペーストの塗布はインクジェットやパターン印刷法を用いることができる。
これにより図3(a)に示すように、p型半導体基板1のp型拡散層3の上にはp型拡散層形成組成物の熱処理物層2が形成され、n型拡散層6の上にはn型拡散層形成組成物の熱処理物層5が形成される。
The p-type p-type diffusion layer forming composition to the surface of the semiconductor substrate 1 and the n-type diffusion layer forming composition, partially coated respectively, by heat-treating this, p + -type diffusion layer 3 and the n-type diffusion layer 6 can each be formed in a specific region. The paste can be applied by ink jet or pattern printing.
As a result, as shown in FIG. 3A, the heat-treated material layer 2 of the p-type diffusion layer forming composition is formed on the p + -type diffusion layer 3 of the p-type semiconductor substrate 1. A heat-treated product layer 5 of the n-type diffusion layer forming composition is formed thereon.

次いで、p型拡散層3の上に形成されたp型拡散層形成組成物の熱処理物層2、及び、n型拡散層6の上に形成されたn型拡散層形成組成物の熱処理物層5をエッチング等により除去する。
これにより図3(b)に示すように、図3(a)におけるp型拡散層形成組成物の熱処理物層2及びn型拡散層形成組成物の熱処理物層5がエッチング除去され、表面近傍にp型拡散層3とn型拡散層6とが選択的に形成されたp型半導体基板1が得られる。
Next, the heat-treated product layer 2 of the p-type diffusion layer forming composition formed on the p + -type diffusion layer 3 and the heat-treated product of the n-type diffusion layer forming composition formed on the n-type diffusion layer 6 Layer 5 is removed by etching or the like.
As a result, as shown in FIG. 3B, the heat-treated product layer 2 of the p-type diffusion layer forming composition and the heat-treated product layer 5 of the n-type diffusion layer forming composition in FIG. Thus, the p-type semiconductor substrate 1 in which the p + -type diffusion layer 3 and the n-type diffusion layer 6 are selectively formed is obtained.

次いでp型半導体基板1の上に反射膜又は表面保護膜7を常法により形成する。このとき図3(c1)に示すように、p型拡散層3とn型拡散層6とが表面に露出するように部分的に反射膜又は表面保護膜7を形成してもよい。
また図3(c2)に示すように、p型半導体基板1の全面に反射膜又は表面保護膜7を形成してもよい。
Next, a reflective film or surface protective film 7 is formed on the p-type semiconductor substrate 1 by a conventional method. At this time, as shown in FIG. 3C1, a reflective film or a surface protective film 7 may be partially formed so that the p + -type diffusion layer 3 and the n-type diffusion layer 6 are exposed on the surface.
Further, as shown in FIG. 3C2, a reflective film or a surface protective film 7 may be formed on the entire surface of the p-type semiconductor substrate 1.

次いでp型拡散層3及びn型拡散層6の上に、電極ペーストを選択的に塗布し熱処理することで、図3(d)に示すようにp型拡散層3及びn型拡散層6の上に、電極4及び電極8をそれぞれ形成することができる。
尚、図3(c2)に示すようにp型半導体基板1の全面に反射膜又は表面保護膜を形成した場合は、電極ペーストとしてファイヤースルー性を有するガラス粉末を含むものを用いることで、図3(d)に示すようにp型拡散層3及びn型拡散層6の上に、電極4及び電極8をそれぞれ形成することができる。
Next, an electrode paste is selectively applied and heat-treated on the p + -type diffusion layer 3 and the n-type diffusion layer 6, so that the p + -type diffusion layer 3 and the n-type diffusion layer are formed as shown in FIG. An electrode 4 and an electrode 8 can be formed on 6.
When a reflective film or a surface protective film is formed on the entire surface of the p-type semiconductor substrate 1 as shown in FIG. 3 (c2), it is possible to use an electrode paste containing a glass powder having fire-through properties. As shown in FIG. 3D, the electrode 4 and the electrode 8 can be formed on the p + -type diffusion layer 3 and the n-type diffusion layer 6, respectively.

図3に示す製造工程を含む製造方法で製造される太陽電池セルでは、受光面に電極が存在しないため、太陽光を有効に取り込むことができる。   In the solar cell manufactured by the manufacturing method including the manufacturing process shown in FIG. 3, since no electrode exists on the light receiving surface, sunlight can be taken in effectively.

以下、本発明の実施例をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限するものではない。なお、特に記述が無い限り、薬品は全て試薬を使用した。また「%」は断りがない限り「質量%」を意味する。   Examples of the present invention will be described more specifically below, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise stated, all chemicals used reagents. “%” Means “% by mass” unless otherwise specified.

<実施例1>
[合成例1]
(ガラス粉末の合成)
SiO(和光純薬工業製)、P(和光純薬工業製)、CaCO(和光純薬工業製)を原料として用い、それぞれのモル比がSiO:P:CaO=30:60:10となるように混合し、アルミナ坩堝に入れて、1400℃まで400℃/hで昇温後、1時間保持し、次いで急冷した。これを自動乳鉢混練装置を用いて粉砕して、ドナー元素を含むガラス粉末を得た。
得られたガラス粉末の粉末X線回折(XRD)パターンをNiフィルターを用いたCu−Kα線を用いて、X線回折装置(理学製、RINT−2000)により測定したところ、得られたガラス粉末は非晶質であることが確認された。
また、ガラス粉末の体積平均粒子径をレーザー回折式粒度分布測定装置により、測定したところ、8μmであった。
<Example 1>
[Synthesis Example 1]
(Synthesis of glass powder)
SiO 2 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), P 2 O 5 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), CaCO 3 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are used as raw materials, and the respective molar ratios are SiO 2 : P 2 O 5 : CaO. = 30:60:10, mixed in an alumina crucible, heated to 1400 ° C at 400 ° C / h, held for 1 hour, and then rapidly cooled. This was pulverized using an automatic mortar kneader to obtain a glass powder containing a donor element.
When the powder X-ray diffraction (XRD) pattern of the obtained glass powder was measured with an X-ray diffractometer (RINT-2000, manufactured by Rigaku Corporation) using Cu-Kα rays using a Ni filter, the obtained glass powder was obtained. Was confirmed to be amorphous.
Moreover, it was 8 micrometers when the volume average particle diameter of glass powder was measured with the laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus.

(n型拡散層形成組成物の調製)
エチルセルロース(日進化成製エトセル)を3.8質量%含むテルピネオール(日本テルペン化学)溶液を調製した。この溶液8gと、合成例1で合成したドナー元素を含むガラス粉末1gと、ケイ素含有物質としてアモルファスSiO(高純度化学製、粒子径約1μm)1gとを乳鉢で混合して、n型拡散層形成組成物(以下、単に「ペースト」ともいう)を調製した。
(Preparation of n-type diffusion layer forming composition)
A terpineol (Nippon Terpene Chemical) solution containing 3.8% by mass of ethyl cellulose (Etocel manufactured by Nisshinsei) was prepared. 8 g of this solution, 1 g of the glass powder containing the donor element synthesized in Synthesis Example 1, and 1 g of amorphous SiO 2 (made by high-purity chemical, particle diameter of about 1 μm) as a silicon-containing material are mixed in a mortar to form an n-type diffusion. A layer forming composition (hereinafter also simply referred to as “paste”) was prepared.

(熱拡散及びエッチング工程)
スライスしたp型シリコン基板(以下、「p型スライスシリコン基板」ともいう)表面上に、得られたペーストをスクリーン印刷によって塗布し、150℃のホットプレート上で5分間乾燥させた。続いて、空気を5L/min.で流した950℃のトンネル炉で10分間、熱拡散処理を行った。その後、p型シリコン基板表面上に形成されたガラス層を除去するため、基板を、2.5質量%HF水溶液に6分間浸漬し、次いで流水洗浄、超音波洗浄、乾燥を行って、n型拡散層が形成されたp型シリコン基板を得た。
また、p型スライスシリコン基板の代わりに、p型ミラーウエハを用いたこと以外は、同様にしてp型拡散層が形成されたp型ミラーウエハを得た。
(Thermal diffusion and etching process)
The obtained paste was applied by screen printing on the surface of a sliced p-type silicon substrate (hereinafter also referred to as “p-type slice silicon substrate”), and dried on a hot plate at 150 ° C. for 5 minutes. Subsequently, air was supplied at 5 L / min. Thermal diffusion treatment was carried out for 10 minutes in a tunnel furnace at 950 ° C. that was flowed in Thereafter, in order to remove the glass layer formed on the surface of the p-type silicon substrate, the substrate is immersed in a 2.5% by mass HF aqueous solution for 6 minutes, and then washed with running water, ultrasonically washed, and dried to obtain n-type. A p-type silicon substrate on which a diffusion layer was formed was obtained.
Further, a p-type mirror wafer having a p-type diffusion layer formed was obtained in the same manner except that a p-type mirror wafer was used instead of the p-type slice silicon substrate.

[評価]
(シート抵抗の測定)
n型拡散層が形成されたp型スライスシリコン基板の表面のシート抵抗を、三菱化学(株)製Loresta−EP MCP−T360型低抵抗率計を用いて四探針法により測定した。
n型拡散層形成組成物を塗布した部分は26Ω/□であり、P(リン)が拡散しn型拡散層が形成されていた。非塗布部のシート抵抗は1030Ω/□であった。
[Evaluation]
(Sheet resistance measurement)
The sheet resistance of the surface of the p-type slice silicon substrate on which the n-type diffusion layer was formed was measured by a four-probe method using a Loresta-EP MCP-T360 type low resistivity meter manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
The portion where the n-type diffusion layer forming composition was applied was 26Ω / □, and P (phosphorus) was diffused to form an n-type diffusion layer. The sheet resistance of the non-coated part was 1030Ω / □.

(基板表面の観察)
n型拡散層が形成されたp型ミラーウエハについて、n型拡散層形成組成物を塗布した部分の表面を、光学顕微鏡(オリンパス製)及び走査型電子顕微鏡(日立ハイテク製)を用いて観察したところ、表面荒れの発生が抑制されていることが分かった。
(Observation of substrate surface)
For the p-type mirror wafer on which the n-type diffusion layer was formed, the surface of the portion where the n-type diffusion layer forming composition was applied was observed using an optical microscope (Olympus) and a scanning electron microscope (Hitachi High-Tech). However, it was found that the occurrence of surface roughness was suppressed.

(基板のXRDパターンの測定)
n型拡散層が形成されたp型スライスシリコン基板のXRDパターンを測定したところ、シリコン基板由来以外のピークは観察されなかった。
(Measurement of XRD pattern of substrate)
When the XRD pattern of the p-type slice silicon substrate on which the n-type diffusion layer was formed was measured, no peaks other than those derived from the silicon substrate were observed.

<実施例2>
実施例1において、ケイ素含有物質としてのSiOの添加量を1gから0.2gに変更したこと以外は同様にして、n型拡散層が形成されたp型スライスシリコン基板及びp型ミラーウェハを得た。
n型拡散層形成組成物を塗布した部分のシート抵抗は27Ω/□であり、P(リン)が拡散しn型拡散層が形成されていた。非塗布部のシート抵抗は1005Ω/□であった。n型拡散層を形成したシリコン基板のXRDパターンを測定したところ、シリコン基板由来以外のピークは観察されなかった。
またp型ミラーウエハの表面荒れの発生が抑制されていた。
<Example 2>
In Example 1, a p-type slice silicon substrate and a p-type mirror wafer on which an n-type diffusion layer was formed in the same manner except that the addition amount of SiO 2 as a silicon-containing material was changed from 1 g to 0.2 g. Obtained.
The sheet resistance of the portion where the n-type diffusion layer forming composition was applied was 27Ω / □, and P (phosphorus) diffused to form an n-type diffusion layer. The sheet resistance of the non-coated part was 1005Ω / □. When the XRD pattern of the silicon substrate on which the n-type diffusion layer was formed was measured, no peaks other than those derived from the silicon substrate were observed.
Further, the occurrence of surface roughness of the p-type mirror wafer was suppressed.

<実施例3>
実施例1において、ドナー元素を含むガラス粉末の量を1gから3gに変更したこと以外は同様にして、n型拡散層が形成されたp型スライスシリコン基板及びp型ミラーウェハを得た。
p型拡散層形成組成物を塗布した部分は26Ω/□であり、P(リン)が拡散しn型拡散層が形成されていた。非塗布部のシート抵抗は1010Ω/□であった。n型拡散層を形成したシリコン基板のXRDパターンを測定したところ、シリコン基板由来以外のピークは観察されなかった。
またn型ミラーウエハの表面荒れの発生が抑制されていた。
<Example 3>
A p-type slice silicon substrate and a p-type mirror wafer on which an n-type diffusion layer was formed were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the glass powder containing the donor element was changed from 1 g to 3 g.
The portion where the p-type diffusion layer forming composition was applied was 26Ω / □, and P (phosphorus) was diffused to form an n-type diffusion layer. The sheet resistance of the non-coated part was 1010Ω / □. When the XRD pattern of the silicon substrate on which the n-type diffusion layer was formed was measured, no peaks other than those derived from the silicon substrate were observed.
Moreover, the occurrence of surface roughness of the n-type mirror wafer was suppressed.

<比較例1>
ケイ素含有物質であるアモルファスSiO粉末を加えなかったこと以外は、実施例1と同様に実施した。
n型拡散層形成組成物を塗布した部分は26Ω/□であり、P(リン)が拡散しn型拡散層が形成されていた。非塗布部のシート抵抗は980Ω/□であった。
さらにn型拡散層を形成したp型スライスシリコン基板のXRDパターンを測定したところ、シリコン基板由来以外の結晶化ピークが観察され、ガラス成分とシリコン基板の反応物がエッチング処理後のおいても観察された。
またp型ミラーウエハについて、n型拡散層形成組成物を塗布した部分の表面を観察したところ、表面荒れが多く、高低差による縞模様が観察された。
<Comparative Example 1>
The same operation as in Example 1 was performed except that the amorphous SiO 2 powder, which is a silicon-containing substance, was not added.
The portion where the n-type diffusion layer forming composition was applied was 26Ω / □, and P (phosphorus) was diffused to form an n-type diffusion layer. The sheet resistance of the non-coated part was 980Ω / □.
Further, when the XRD pattern of the p-type slice silicon substrate on which the n-type diffusion layer was formed was measured, a crystallization peak other than that derived from the silicon substrate was observed, and the reaction product of the glass component and the silicon substrate was observed even after the etching process. It was done.
Moreover, when the surface of the part which apply | coated the n type diffused layer formation composition about the p-type mirror wafer was observed, surface roughness was many and the stripe pattern by a height difference was observed.

以上より、SiOなどのケイ素含有物質をn型拡散層形成組成物に添加することで、シリコン基板の表面荒れを防ぎ、また、ガラス成分とシリコン基板の反応を防ぐことができることが分かった。さらに、ガラスと基板との反応物の生成が抑制されるため、電極を形成する際のオーミックコンタクト抵抗の上昇を抑制することができる。 From the above, it was found that by adding a silicon-containing substance such as SiO 2 to the n-type diffusion layer forming composition, the surface roughness of the silicon substrate can be prevented, and the reaction between the glass component and the silicon substrate can be prevented. Furthermore, since the production | generation of the reaction material of glass and a board | substrate is suppressed, the raise of the ohmic contact resistance at the time of forming an electrode can be suppressed.

1 p型半導体基板
2、5 熱処理物層
3 p型拡散層
4、8 電極
6 n型拡散層
7 反射膜又は表面保護膜
10 p型半導体基板
12 n型拡散層
14 高濃度電界層
16 反射防止膜
18 表面電極
20 裏面電極(電極層)
30 バスバー電極
32 フィンガー電極
1 p-type semiconductor substrate 2, 5 heat-treated material layer 3 p + -type diffusion layer 4, 8 electrode 6 n-type diffusion layer 7 reflective film or surface protective film 10 p-type semiconductor substrate 12 n-type diffusion layer 14 high concentration electric field layer 16 reflection Prevention film 18 Front electrode 20 Back electrode (electrode layer)
30 Busbar electrode 32 Finger electrode

Claims (9)

ドナー元素を含むガラス粉末と、ケイ素含有物質と、分散媒と、を含有するn型拡散層形成組成物。   An n-type diffusion layer forming composition containing a glass powder containing a donor element, a silicon-containing substance, and a dispersion medium. 前記ドナー元素が、P(リン)及びSb(アンチモン)から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載のn型拡散層形成組成物。   The n-type diffusion layer forming composition according to claim 1, wherein the donor element is at least one selected from P (phosphorus) and Sb (antimony). ケイ素含有物質はケイ素酸化物である、請求項1又は請求項2に記載のn型拡散層形成組成物。   The n-type diffusion layer forming composition according to claim 1 or 2, wherein the silicon-containing substance is a silicon oxide. 前記ドナー元素を含むガラス粉末は、P、P及びSbから選択される少なくとも1種のドナー元素含有物質と、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V、SnO、ZrO及びMoOから選択される少なくとも1種のガラス成分物質と、を含有する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のn型拡散層形成組成物。 The glass powder containing the donor element includes at least one donor element-containing material selected from P 2 O 3 , P 2 O 5 and Sb 2 O 3 , SiO 2 , K 2 O, Na 2 O, Li 2. And at least one glass component material selected from O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, V 2 O 5 , SnO, ZrO 2 and MoO 3 . The n-type diffused layer formation composition of any one of Claim 3. さらに有機バインダを含有する、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のn型拡散層形成組成物。   The n-type diffusion layer forming composition according to any one of claims 1 to 4, further comprising an organic binder. 1質量%以上80質量%の前記ガラス粉末以下と、0.1質量%以上30質量%以下の前記ケイ素含有物質とを含有する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のn型拡散層形成組成物。   The n according to any one of claims 1 to 5, comprising 1% by mass or more and 80% by mass or less of the glass powder and 0.1% by mass or more and 30% by mass or less of the silicon-containing substance. Mold diffusion layer forming composition. 前記ガラス粉末の体積平均粒径は、0.1μm以上10μm以下である、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のn型拡散層形成組成物。   The n-type diffusion layer forming composition according to claim 1, wherein the glass powder has a volume average particle size of 0.1 μm or more and 10 μm or less. 半導体基板上に、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のn型拡散層形成組成物を塗布する工程と、
熱拡散処理を施す工程と、
を有するn型拡散層の製造方法。
Applying an n-type diffusion layer forming composition according to any one of claims 1 to 7 on a semiconductor substrate;
A step of applying a thermal diffusion treatment;
The manufacturing method of the n type diffused layer which has this.
半導体基板上に、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のn型拡散層形成組成物を塗布する工程と、
熱拡散処理を施して、n型拡散層を形成する工程と、
形成されたn型拡散層上に電極を形成する工程と、
を有する太陽電池セルの製造方法。
Applying an n-type diffusion layer forming composition according to any one of claims 1 to 7 on a semiconductor substrate;
Performing a thermal diffusion treatment to form an n-type diffusion layer;
Forming an electrode on the formed n-type diffusion layer;
The manufacturing method of the photovoltaic cell which has this.
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