JP2012235084A - 太陽電池のドープ領域の形成方法、太陽電池及び太陽電池の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シリコン基板の第1面には第1ドーパントでドープされた第1ドープされた領域が形成され、第1面の上にはシリコン酸化膜が形成される。シリコン酸化膜は、第1ドープされた領域と対応する第1シリコン酸化膜および第1ドープされた領域と対応しない第2シリコン酸化膜を有する。第1シリコン酸化膜は第2シリコン酸化膜よりも厚い。シリコン酸化膜には第2ドーパントが注入され、第2ドープされた領域が、第2シリコン酸化膜に対応するシリコン基板の第1面の部分に形成される。
【選択図】図1E
Description
110 基板の前面
112 構造化された前面
114 前面フィールド層
120 基板の後面
400 シリコン酸化膜
500 自己整列マスク
600 ハードマスク
Claims (31)
- 太陽電池のドープ領域を形成する方法であって、
第1面及び当該第1面に対向する第2面を有するシリコン基板を準備する段階と、
前記シリコン基板の前記第1面の部分に対し、第1ドーパントでドープされた第1ドープ領域を形成する段階と、
前記第1面上にシリコン酸化膜を形成して、前記第1面における前記第1ドープ領域上の第1シリコン酸化膜の厚さである第1厚さを、前記第1面における前記第1ドーパントでドープされていない部分上の第2シリコン酸化膜の厚さである第2厚さよりも大きくする段階と、
前記第1面の外部から第2ドーパントを前記第1面上に形成された前記第1シリコン酸化膜及び前記第2シリコン酸化膜に注入する段階と、
前記第1シリコン酸化膜、前記第2シリコン酸化膜及び前記シリコン基板を熱処理して、前記第1ドープ領域に隣接する第2ドープ領域を形成する段階と、
を含むことを特徴とする、太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1ドープ領域を形成する段階は、
前記第1ドーパントを前記シリコン基板の前記第1面に注入する段階と、
注入された前記第1ドーパントを活性化させる段階と、
を含むことを特徴とする、請求項1に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1面に注入された前記第1ドーパントを活性化させる段階と、前記第1面にシリコン酸化膜を形成させる段階と、は、同時に実施される
ことを特徴とする、請求項2に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1シリコン酸化膜の厚さは、1800Å以上である
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1シリコン酸化膜の厚さは、2000Å以上である
ことを特徴とする、請求項4に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1ドープ領域と前記第2ドープ領域とは、離隔して設けられる
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1ドープ領域と前記第2ドープ領域とは、100μm以上離隔している
ことを特徴とする、請求項6に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1ドープ領域と前記第2ドープ領域との間に、前記第1ドープ領域よりも低濃度の前記第1ドーパントを注入する段階と、
前記第2ドープ領域よりも低濃度の前記第2ドーパントを注入する段階と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項6又は7に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1ドープ領域と前記第2ドープ領域との間に、前記第1ドープ領域よりも低濃度の第1ドーパントを注入する段階は、前記第1ドープ領域に前記第1ドーパントを注入する段階と同時に実施される
ことを特徴とする、請求項8に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1ドープ領域と前記第2ドープ領域との間に、前記第1ドープ領域よりも低濃度の前記第1ドーパントを注入する段階は、前記第1ドープ領域に前記第1ドーパントを注入する段階の後に実施される
ことを特徴とする、請求項8に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1ドープ領域と前記第2ドープ領域との間の領域は、中和領域を含み、
前記中和領域の前記第1ドーパントの濃度は、前記第2ドーパントの濃度よりも高い
ことを特徴とする、請求項8に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1ドープ領域と前記第2ドープ領域との間の領域は、中和領域を含み、
前記中和領域の前記第1ドーパントの濃度は、前記第2ドーパントの濃度よりも低い
ことを特徴とする、請求項8に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1ドープ領域を形成する工程は、
前記シリコン基板の前記第1面に、少なくとも一つのイオン透過部と、当該イオン透過部の間に配置されるイオン遮断部と、を有するハードマスクを近接させる段階と、
前記シリコン基板の第1面の前記イオン透過部と対応する部分に、前記第1ドーパントを注入させる段階と、
を含むことを特徴とする、請求項1〜12の何れか1項に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 少なくとも一つの前記イオン透過部は、閉多角形形状であり、一つの前記イオン透過部は、隣接する前記イオン透過部と離隔している
ことを特徴とする、請求項13に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記ハードマスクは、前記イオン透過部に接するイオン半透過部を更に含む
ことを特徴とする、請求項13に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記ハードマスクの前記イオン半透過部は、前記イオン遮断部の厚さよりも薄い
ことを特徴とする、請求項15に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記ハードマスクの前記イオン半透過部には、前記透過部よりも小さい面積を有する少なくとも一つの微小開口が形成される
ことを特徴とする、請求項15に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1ドープ領域の周辺に中和領域を形成する段階を更に含み、
前記中和領域を形成する段階は、
中和領域形成用イオン透過部と、隣接する前記中和領域形成用イオン透過部の間に配置されたイオン遮断部と、を有する中和領域形成用ハードマスクを、前記シリコン基板の第1面に近接させる段階と、
前記シリコン基板の前記第1面に近接させた前記中和領域形成用ハードマスクの前記イオン透過部を通過する前記第1ドーパントを前記第1面に注入する段階と、
を含み、
前記中和領域形成用イオン透過部は、当該中和領域形成用イオン透過部の面積が前記第1ドープ領域の面積よりも大きく、前記第1ドープ領域の位置に対応して整列している
ことを特徴とする、請求項13に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1ドープ領域を形成する段階の後に、前記中和領域を形成する段階が実施される
ことを特徴とする、請求項18に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1ドープ領域を形成する段階の前に、前記中和領域を形成する段階が実施される
ことを特徴とする、請求項18に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1ドープ領域の前記第1ドーパントはn型の物質であり、
前記第2ドープ領域の前記第2ドーパントはp型の物質である
ことを特徴とする、請求項1〜20の何れか1項に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 前記第1ドープ領域を形成するために、前記第1ドーパントを基板に注入した後、前記シリコン基板を熱処理する段階を更に含む
ことを特徴とする、請求項21に記載の太陽電池のドープ領域の形成方法。 - 光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池において、
第1面と当該第1面に対向する第2面と、を有するシリコン基板と、
前記第1面の内に形成され、第1ドーパントでドープされた第1ドープ領域と、
前記第1面の内に、前記第1ドープ領域に隣接して形成され、第2ドーパントでドープされた第2ドープ領域と、
前記第1ドープ領域上に配置された第1シリコン酸化膜と、
前記第2ドープ領域上に配置された第2シリコン酸化膜と、
を備え、
前記第1シリコン酸化膜は、前記第2シリコン酸化膜よりも厚い
ことを特徴とする、太陽電池。 - 前記第1シリコン酸化膜の厚さは、1800Å以上である
ことを特徴とする、請求項23に記載の太陽電池。 - 前記第1シリコン酸化膜の厚さは、2000Å以上である
ことを特徴とする、請求項24に記載の太陽電池。 - 前記第1ドープ領域の前記第1ドーパントは、前記第1シリコン酸化膜と前記第2シリコン酸化膜に含まれる
ことを特徴とする、請求項23〜25の何れか1項に記載の太陽電池。 - 前記第1ドープ領域と前記第2ドープ領域とは、離隔して設けられる
ことを特徴とする、請求項23〜26の何れか1項に記載の太陽電池。 - 前記第1ドープ領域と前記第2ドープ領域との間には、中和領域が配設され、
前記中和領域は、前記第1ドーパントと前記第2ドーパントを含む領域である
ことを特徴とする、請求項27に記載の太陽電池。 - 前記中和領域上には、第3シリコン酸化膜が配設され、
前記第3シリコン酸化膜の厚さは、前記第1シリコン酸化膜よりも小さく、前記第2シリコン酸化膜よりも大きい
ことを特徴とする、請求項28に記載の太陽電池。 - 半導体基板の第1面上に第1導電型の領域と前記第1導電型と反対の特性を有する第2導電型の領域とを有する太陽電池の製造方法において、
前記第1面上に第1導電型の領域を形成する過程と、
前記第1面を酸化する過程と、
を含み、
前記第1面上の酸化によって前記第1導電型の領域上に形成された第1酸化膜の厚さは、前記第1酸化膜を除いた前記第1面上の第2酸化膜の厚さよりも厚く、
前記第1酸化膜を自己整列マスクとして使用し、前記第2導電型のイオンの注入によって前記第2導電型の領域を形成する過程を含む
ことを特徴とする、太陽電池の製造方法。 - 半導体基板の第1面上に形成された第1導電型の領域と、
前記第1導電型の領域と隣接した前記第1面上に形成された、前記第1導電型と反対の特性を有する第2導電型の領域と、
を備え、
前記第1導電型の領域上に形成された第1酸化膜の厚さは、前記第2導電型の領域上に形成された第2酸化膜の厚さよりも厚く、前記第2導電型の領域が形成されるように前記第2導電型のイオン注入時に前記第1酸化膜はマスクとして使用され、前記第2酸化膜は前記イオン注入の透過膜として使用される
ことを特徴とする、太陽電池。
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