JP2013219080A - 光電変換素子の製造方法及び光電変換素子 - Google Patents

Abstract

【課題】必要最小限の大きさを有する選択エミッタ構造を形成できる、光電変換素子の製造方法を提供することを、目的とする。
【解決手段】シリコン基板１２の厚さ方向一方の面側にホウ素が拡散された拡散領域１４を形成する工程と、拡散領域１４の全面にシリコン酸化膜２０を形成する工程と、シリコン酸化膜２０に拡散領域１４よりも小さい開口２２を形成する工程と、開口２２を形成した後、シリコン基板１２を不活性ガス雰囲気で熱処理する工程と、開口２２を介して、拡散領域１４上に電極１８を形成する工程とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光電変換素子の製造方法及び光電変換素子に関する。

近年、光電変換素子としての太陽電池が注目されている。太陽電池には、例えば、結晶シリコン太陽電池等がある。

結晶シリコン太陽電池においては、光電変換効率を高めるために、例えば、選択エミッタ構造が採用される。選択エミッタ構造は、シリコン基板に形成された拡散領域において、電極に接続される領域の表面不純物濃度がその周囲よりも高い構造である。

選択エミッタ構造を形成する方法は、例えば、特開２００８−１８６９２７号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１には、ドーピングペースト等を使用して、選択エミッタ構造を実現する方法が記載されている。

選択エミッタ構造を形成するその他の方法は、例えば、特開２０１０−２３２５３０号公報（特許文献２）に開示されている。特許文献２には、酸化制御マスクを用いる方法が開示されている。特許文献２においては、先ず、ｎ型シリコン基板の裏面に形成されたｐ型不純物拡散層上に酸化制御マスクを形成する。ｎ型シリコン基板を熱酸化し、酸化制御マスクの形成位置を除いて、シリコン酸化膜を形成する。シリコン酸化膜の形成時には、シリコン酸化膜と接するｐ型不純物拡散層からｐ型不純物（ホウ素）がシリコン酸化膜に取り込まれる。シリコン酸化膜と比べて、酸化制御マスクにはホウ素が取り込まれ難い。そのため、ｐ型不純物拡散層において、酸化制御マスクと接する領域では、シリコン酸化膜と接する領域よりも、表面不純物濃度が高くなる。

特開２００８−１８６９２７号公報 特開２０１０−２３２５３０号公報

本発明の目的は、必要最小限の大きさを有する選択エミッタ構造を形成できる、光電変換素子の製造方法を提供することにある。

本発明の目的は、必要最小限の大きさで形成された選択エミッタ構造を備えることにより、変換効率を向上させることができる、光電変換素子を提供することにある。

本発明の光電変換素子の製造方法は、シリコン基板の厚さ方向一方の面側にホウ素が拡散された拡散領域を形成する工程と、前記拡散領域の全面にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン酸化膜に前記拡散領域よりも小さい開口を形成する工程と、前記開口を形成した後、前記シリコン基板を不活性ガス雰囲気で熱処理する工程と、前記開口を介して、前記拡散領域上に電極を形成する工程とを備える。

本発明の光電変換素子は、厚さ方向一方の面側にホウ素が拡散された拡散領域を有するシリコン基板と、前記シリコン基板の厚さ方向一方の面に形成され、前記拡散領域が形成された位置において、前記拡散領域よりも小さい開口を有するシリコン酸化膜と、前記開口を介して前記拡散領域に接続された電極とを備え、前記拡散領域は、第１拡散領域と、前記第１拡散領域の周囲に形成され、前記第１拡散領域よりも表面不純物濃度が低い第２拡散領域とを含み、前記シリコン基板を厚さ方向から見たときに、前記第１拡散領域の大きさ及び形状が、前記開口の大きさ及び形状と同じである。

本発明の光電変換素子の製造方法においては、必要最小限の大きさを有する選択エミッタ構造を形成できる。

本発明の光電変換素子は、必要最小限の大きさで形成された選択エミッタ構造を備えることにより、変換効率を向上させることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態としての光電変換素子の概略構成の一例を示す断面図である。 図２Ａは、図１に示す光電変換素子の製造方法を説明するための断面図であって、受光面側にｐ型拡散領域が形成され、且つ、裏面側の一部にｎ型拡散領域が形成されたシリコン基板を準備する工程を示す断面図である。 図２Ｂは、図１に示す光電変換素子の製造方法を説明するための断面図であって、シリコン基板の受光面にシリコン酸化膜が形成された状態を示す断面図である。 図２Ｃは、図１に示す光電変換素子の製造方法を説明するための断面図であって、シリコン酸化膜に開口が形成された状態を示す断面図である。 図２Ｄは、図１に示す光電変換素子の製造方法を説明するための断面図であって、第１拡散領域と第２拡散領域とが形成された状態を示す断面図である。 図２Ｅは、図１に示す光電変換素子の製造方法を説明するための断面図であって、裏面にパッシベーション膜が形成された状態を示す断面図である。 図２Ｆは、図１に示す光電変換素子の製造方法を説明するための断面図であって、電極が形成された状態を示す断面図である。 図３は、本発明の第２の実施形態としての光電変換素子の概略構成の一例を示す断面図である。 図４Ａは、図３に示す光電変換素子の製造方法を説明するための断面図であって、ｎ型拡散領域とｐ型拡散領域とが裏面側に形成されたシリコン基板を準備する工程を示す断面図である。 図４Ｂは、図３に示す光電変換素子の製造方法を説明するための断面図であって、シリコン基板の裏面にシリコン酸化膜が形成された状態を示す断面図である。 図４Ｃは、図３に示す光電変換素子の製造方法を説明するための断面図であって、シリコン酸化膜に開口が形成された状態を示す断面図である。 図４Ｄは、図３に示す光電変換素子の製造方法を説明するための断面図であって、第１拡散領域と第２拡散領域とがｐ型拡散領域に形成された状態を示す断面図である。 図４Ｅは、図３に示す光電変換素子の製造方法を説明するための断面図であって、シリコン基板の受光面側にパッシベーション膜兼反射防止膜が形成された状態を示す断面図である。 図４Ｆは、図３に示す光電変換素子の製造方法を説明するための断面図であって、電極が形成された状態を示す断面図である。 図５は、第１の実施形態の応用例としての光電変換素子の概略構成の一例を示す断面図である。

本発明の一実施形態に係る光電変換素子の製造方法は、シリコン基板の厚さ方向一方の面側にホウ素が拡散された拡散領域を形成する工程と、前記拡散領域の全面にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン酸化膜に前記拡散領域よりも小さい開口を形成する工程と、前記開口を形成した後、前記シリコン基板を不活性ガス雰囲気で熱処理する工程と、前記開口を介して、前記拡散領域上に電極を形成する工程とを備える。

上記製造方法においては、シリコン酸化膜に開口を形成した後、シリコン基板を不活性ガス雰囲気で熱処理する。これにより、拡散領域のうち、開口が形成された位置と対応する領域の表面不純物濃度が、シリコン酸化膜に接した領域の表面不純物濃度よりも高くなる。この表面不純物濃度が高い領域には、開口を介して、電極が接続される。

上記製造方法によれば、酸化制御マスクを用いる場合に比して、選択エミッタ構造を形成するための工程数を少なくできる。酸化制御マスクを用いる場合、電極を形成する位置には、酸化制御マスクが存在する。そのため、電極を形成するときに、酸化制御マスクを除去する必要がある。一方、上記製造方法では、電極を形成するときに、シリコン酸化膜を除去する必要がない。そのため、製造工程数を少なくできる。

また、拡散領域のうち、電極が接続される領域は、他の領域よりも表面不純物濃度が高い。この表面不純物濃度が高い領域は、シリコン基板を厚さ方向から見たときに、その大きさ及び形状が、開口の大きさ及び形状と同じである。つまり、拡散領域において表面不純物濃度が高い領域を必要最小限の大きさで形成できる。

本発明の一実施形態に係る光電変換素子は、厚さ方向一方の面側にホウ素が拡散された拡散領域を有するシリコン基板と、前記シリコン基板の厚さ方向一方の面に形成され、前記拡散領域が形成された位置において、前記拡散領域よりも小さい開口を有するシリコン酸化膜と、前記開口を介して前記拡散領域に接続された電極とを備え、前記拡散領域は、第１拡散領域と、前記第１拡散領域の周囲に形成され、前記第１拡散領域よりも表面不純物濃度が低い第２拡散領域とを含み、前記シリコン基板を厚さ方向から見たときに、前記第１拡散領域の大きさ及び形状が、前記開口の大きさ及び形状と同じである

この場合、第１拡散領域を必要最小限の大きさで形成することができる。

以下、本発明のより具体的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、以下で参照する図面においては、説明を分かりやすくするために、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

［第１の実施形態］
図１には、本発明の第１の実施形態としての光電変換素子１０が示されている。光電変換素子１０は、結晶シリコン太陽電池である。

［光電変換素子の全体構成］
光電変換素子１０は、シリコン基板１２を備える。シリコン基板１２は、単結晶シリコン基板であってもよいし、多結晶シリコン基板であってもよい。シリコン基板１２の導電型はｎ型である。シリコン基板１２の厚さは、例えば、１００〜３００μｍである。シリコン基板１２の比抵抗は、例えば、１．０〜１０．０Ω・ｃｍである。

シリコン基板１２の受光面（図１の上面）側には、ｐ型不純物が拡散されたｐ型拡散領域（第１拡散領域１４ａと第２拡散領域１４ｂ）が形成されている。ｐ型不純物は、例えば、ホウ素である。

第１拡散領域１４ａの表面不純物濃度は、第２拡散領域１４ｂの表面不純物濃度よりも高い。第１拡散領域１４ａの表面不純物濃度は、例えば、１×１０^１９ｃｍ^−３以上である。第２拡散領域１４ｂの表面不純物濃度は、例えば、１×１０^１７〜１×１０^１９ｃｍ^−３である。

第１拡散領域１４ａのシート抵抗は、例えば、２０〜５０Ω／□である。第２拡散領域１４ｂのシート抵抗は、例えば、５０〜１５０Ω／□である。第２拡散領域１４ｂのシート抵抗は、第１拡散領域１４ａのシート抵抗よりも大きければよい。

第１拡散領域１４ａと第２拡散領域１４ｂとは、シリコン基板１２の受光面の面方向に交互に並んでいる。第１拡散領域１４ａの幅寸法（図１の左右方向の寸法）は、例えば、５０〜３００μｍである。第２拡散領域１４ｂの幅寸法（図１の左右方向の寸法）は、例えば、１０００〜２５００μｍである。第１拡散領域１４ａの幅寸法は、例えば、電極１８の大きさ、コンタクトホール２２及び電極１８を形成するときの位置合わせの精度に応じて、適宜、設定される。

第１拡散領域１４ａの厚さ方向の寸法と、第２拡散領域１４ｂの厚さ方向の寸法とは、略同じである。これらの拡散領域１４ａ，１４ｂの深さ寸法（図１の上下方向の寸法）は、例えば、０．３〜１．０μｍである。

シリコン基板１２の裏面（図１の下面）側の一部分には、ｎ型不純物が拡散されたｎ型拡散領域１６が形成されている。ｎ型拡散領域１６は、ＢＳＦ（Back Surface Field）として機能する。ｎ型不純物は、例えば、リンである。

ｎ型拡散領域１６の表面不純物濃度は、例えば、１×１０^２０ｃｍ^−３以上である。ｎ型拡散領域１６のシート抵抗は、例えば、２０Ω／□である。

ｎ型拡散領域１６の幅寸法（図１の左右方向の寸法）は、例えば、３０〜１００μｍである。ｎ型拡散領域１６の幅寸法は、例えば、隣り合う２つのｎ型拡散領域１６の間隔、シリコン基板１２の比抵抗、コンタクトホール２８の大きさ、電極２６とｎ型拡散領域１６との接触抵抗に応じて、適宜、設定される。ｎ型拡散領域１６の深さ寸法は、例えば、０．５〜２．０μｍである。

第１拡散領域１４ａ上には、電極１８が設けられている。電極１８は、例えば、銀である。電極１８は、シリコン酸化膜２０に形成されたコンタクトホール２２を通じて、第１拡散領域１４ａに接続されている。

シリコン基板１２の受光面は、シリコン酸化膜２０で覆われている。シリコン酸化膜２０の膜厚は、例えば、５０〜１００ｎｍである。シリコン酸化膜２０は、パッシベーション膜及び反射防止膜として機能する。

なお、シリコン酸化膜２０上に窒化珪素膜を積層し、反射防止効果を高めてもよい。この場合、シリコン酸化膜２０の膜厚と、窒化珪素膜の膜厚との合計が、例えば、５０〜１００ｎｍであればよい。

シリコン基板１２の受光面とは反対側の裏面（図１の下面）は、パッシベーション膜２４で覆われている。パッシベーション膜２４は、例えば、窒化珪素膜である。パッシベーション膜２４の膜厚は、例えば、５０〜１５０ｎｍである。

パッシベーション膜２４は、電極２６で覆われている。電極２６は、例えば、銀である。電極２６は、パッシベーション膜２４に形成されたコンタクトホール２８を通じて、ｎ型拡散領域１６に接続されている。このことから明らかなように、本実施形態では、ＢＳＲ（Back Surface Reflector）構造が採用されている。

［光電変換素子の製造方法］
続いて、図２Ａ〜図２Ｆを参照しながら、光電変換素子１０の製造方法について説明する。

先ず、図２Ａに示すように、受光面側にｐ型拡散領域１４が形成され、且つ、裏面側の一部分にｎ型拡散領域１６が形成されたシリコン基板１２を準備する。

ｐ型拡散領域１４は、例えば、シリコン基板１２（本実施形態では、ｎ型シリコン基板）の表面からｐ型不純物（例えば、ホウ素）を熱拡散させることによって形成される。ｐ型不純物の拡散源は、例えば、ＢＳＧ（Boron Silicate Glass）である。

ＢＳＧを用いた拡散方法は、例えば、以下のとおりである。先ず、シリコン基板１２の受光面上にＢＳＧを形成する。その後、シリコン基板１２を熱処理する。これにより、シリコン基板１２の受光面側にｐ型拡散領域１４が形成される。

ｎ型拡散領域１６は、例えば、シリコン基板１２の裏面からｎ型不純物（例えば、リン）を熱拡散させることによって形成される。ｎ型不純物の拡散源は、例えば、ＰＳＧ（Phosphorus Silicate Glass）である。

ＰＳＧを用いた拡散方法は、例えば、以下のとおりである。先ず、シリコン基板１２の裏面上にＰＳＧを形成する。その後、ＰＳＧをパターニングする。これにより、シリコン基板１２の裏面の一部にＰＳＧが残る。その後、シリコン基板１２を熱処理する。これにより、シリコン基板１２の裏面側の一部分にｎ型拡散領域１６が形成される。

シリコン基板１２の裏面の一部分にｎ型拡散領域１６を形成する他の方法としては、例えば、以下の方法がある。先ず、シリコン基板１２の裏面全面にシリコン酸化膜を形成する。このシリコン酸化膜を化学エッチングし、ｎ型拡散領域１６を形成する部分のシリコン酸化膜のみを除去する。ＰＯＣｌ_３を用いた気相拡散法で熱拡散させる。これにより、裏面の一部分にｎ型拡散領域１６が形成される。

続いて、図２Ｂに示すように、シリコン基板１２の受光面にシリコン酸化膜２０を形成する。シリコン酸化膜２０は、例えば、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によって形成される。シリコン酸化膜２０の膜厚は、５０〜１００ｎｍである。シリコン酸化膜２０の他の形成方法は、例えば、ドライ酸化、ウエット酸化、パイロジェニック酸化、常圧ＣＶＤ等がある。シリコン酸化膜２０を形成するときの温度は、８００℃以下が好ましい。これにより、シリコン酸化膜２０を形成するときに、ｐ型拡散領域１４のホウ素がシリコン酸化膜２０に取り込まれるのを抑えることができる。

続いて、図２Ｃに示すように、シリコン酸化膜２０をパターニングする。これにより、シリコン酸化膜２０にコンタクトホール（開口）２２が形成される。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィ及びエッチングによって実施される。パターニングにより、後に第２拡散領域１４ｂとなる拡散領域１４に接するシリコン酸化膜２０だけが残る。他のパターニングの方法としては、例えば、エッチングペーストを用いた方法、レーザーアブレーションによる方法等がある。

続いて、シリコン基板１２を不活性ガス雰囲気下で熱処理する。不活性ガスは、例えば、窒素である。熱処理の温度は、例えば、８００〜１０００℃である。熱処理の時間は、例えば、１０〜１２０分である。これにより、図２Ｄに示すように、第１拡散領域１４ａと第２拡散領域１４ｂとがシリコン基板１２の受光面側に形成される。拡散領域１４のうち、シリコン酸化膜２０で覆われている領域が第２拡散領域１４ｂとなり、シリコン酸化膜２０で覆われていない領域（コンタクトホール２２が形成された領域）が第１拡散領域１４ａとなる。拡散領域１４に含まれるホウ素がシリコン酸化膜２０に取り込まれることにより、第１拡散領域１４ａよりも表面不純物濃度が低い第２拡散領域１４ｂが形成される。

続いて、図２Ｅに示すように、シリコン基板１２の裏面にパッシベーション膜２４を形成する。パッシベーション膜２４は、プラズマＣＶＤによって形成される。プラズマＣＶＤにより、反射防止膜としての窒化珪素膜をシリコン酸化膜２０上に形成してもよい。

続いて、図２Ｆに示すように、電極１８，２６を形成する。これにより、目的とする光電変換素子１０が得られる。

電極１８の形成方法は、例えば、以下のとおりである。先ず、スクリーン印刷法により、銀ペーストをコンタクトホール２２の形成位置に印刷する。その後、銀ペーストを焼成する。このような方法により、電極１８が形成される。

電極２６の形成方法は、例えば、以下のとおりである。先ず、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、パッシベーション膜２４にコンタクトホール２８を形成する。続いて、パッシベーション膜２４に銀ペーストを印刷する。その後、銀ペーストを焼成する。このような方法により、電極２６が形成される。

電極１８を形成する際の熱処理と、電極２６を形成する際の熱処理とは、同時に実施してもよいし、異なるタイミングで実施してもよい。

このような製造方法によれば、従来の酸化制御マスクを用いる場合に比して、選択エミッタ構造を形成するための工程数を少なくできる。酸化制御マスクを用いる場合、電極を形成する位置には酸化制御マスクが存在する。そのため、電極を形成するときに、酸化制御マスクを除去する必要がある。一方、上述の製造方法によれば、電極を形成するときに、シリコン酸化膜を除去する必要がない。そのため、製造工程数を少なくできる。

拡散領域１４ａ，１４ｂを形成するためのシリコン酸化膜２０をパッシベーション膜及び反射防止膜として利用できる。そのため、光電変換素子１０を製造するときの工程数を少なくできる。

シリコン基板１２を厚さ方向から見たときに、第１拡散領域１４ａの大きさ及び形状とコンタクトホール２２の大きさ及び形状とが同じである。つまり、第１拡散領域１４ａを必要最小限の大きさで形成できる。そのため、光電変換素子１０の変換効率を向上させることができる。

［第２の実施形態］
続いて、図３を参照しながら、本発明の第２の実施形態としての光電変換素子３０について説明する。本実施形態の光電変換素子３０は、裏面接合型の太陽電池である。

［光電変換素子の全体構成］
光電変換素子３０は、シリコン基板３２を備える。シリコン基板３２は、例えば、ｎ型の単結晶シリコン基板である。シリコン基板３２の厚さは、例えば、１００〜３００μｍである。シリコン基板３２の比抵抗は、例えば、１．０〜１０．０Ω・ｃｍである。

シリコン基板３２の裏面（図３の下面）には、ｎ型拡散領域３４と、ｐ型拡散領域３６とが形成されている。ｎ型拡散領域３４の表面不純物濃度は、例えば、１×１０^２０ｃｍ^−３である。

ｐ型拡散領域３６は、第１拡散領域３６ａと、第２拡散領域３６ｂとを有する。第１拡散領域３６ａの幅方向両側（図３の左右方向両側）に第２拡散領域３６ｂが形成されている。

第１拡散領域３６ａは、第２拡散領域３６ｂよりも、表面不純物濃度が高い。第１拡散領域３６ａの表面不純物濃度は、例えば、１×１０^１９ｃｍ^−３以上である。第２拡散領域３６ｂの表面不純物濃度は、例えば、１×１０^１７〜１×１０^１９ｃｍ^−３である。

第１拡散領域３６ａの幅寸法は、例えば、３０〜１５０μｍである。第２拡散領域３６ｂの幅寸法は、例えば、１００〜１０００μｍである。第１拡散領域３６ａの幅寸法は、例えば、電極４２ｂの大きさ、コンタクトホール４４ｂ及び電極４２ｂを形成するときの位置合わせの精度に応じて、適宜、設定される。

第１拡散領域３６ａの厚さ方向の寸法と、第２拡散領域３６ｂの厚さ方向の寸法とは、略同じである。これらの拡散領域３６ａ，３６ｂの深さ寸法（図３の上下方向の寸法）は、例えば、０．３〜１．０μｍである。

シリコン基板３２の受光面（図３の上面）は、パッシベーション膜３８で覆われている。パッシベーション膜３８は、例えば、窒化珪素膜である。パッシベーション膜３８の膜厚は、例えば、５０〜１００ｎｍである。

なお、図３では、図示していないが、シリコン基板３２の受光面（シリコン基板３２とパッシベーション膜３８との界面）において、シリコン基板３２と同じ導電型を有する不純物が高濃度にドーピングされた高濃度領域を形成してもよい。この場合、当該高濃度領域は、ＦＳＦ（Front Surface Field）として機能する。

シリコン基板３２の裏面（図３の下面）は、シリコン酸化膜４０で覆われている。シリコン酸化膜４０は、パッシベーション膜として機能する。シリコン酸化膜４０の膜厚は、例えば、５０〜２００ｎｍである。

パッシベーション膜４０上には、電極４２ａ，４２ｂが形成されている。電極４２ａ，４２ｂは、例えば、銀である。電極４２ａは、シリコン酸化膜４０に形成されたコンタクトホール４４ａを通じて、ｎ型拡散領域３４に接続されている。電極４２ｂは、シリコン酸化膜４０に形成されたコンタクトホール４４ｂを通じて、第１拡散領域３６ａに接続されている。

［光電変換素子の製造方法］
続いて、図４Ａ〜図４Ｆを参照しながら、光電変換素子３０の製造方法について説明する。

先ず、図４Ａに示すように、ｎ型拡散領域３４とｐ型拡散領域３６とが裏面側に形成されたシリコン基板３２を準備する。

ｎ型拡散領域３４は、例えば、シリコン基板３２の表面からｎ型不純物（例えば、リン）を熱拡散させることによって形成される。ｎ型不純物の拡散源は、例えば、ＰＳＧである。

ｐ型拡散領域３６は、例えば、シリコン基板３２の表面からｐ型不純物（例えば、ホウ素）を熱拡散させることによって形成される。ｐ型不純物の拡散源は、例えば、ＢＳＧである。

続いて、図４Ｂに示すように、シリコン基板３２の裏面にシリコン酸化膜４０を形成する。シリコン酸化膜４０は、例えば、プラズマＣＶＤによって形成される。シリコン酸化膜４０の膜厚は、５０〜２００ｎｍである。シリコン酸化膜４０の他の形成方法は、例えば、ドライ酸化、ウエット酸化、パイロジェニック酸化、常圧ＣＶＤ等がある。シリコン酸化膜４０を形成するときの温度は、８００℃以下が好ましい。これにより、シリコン酸化膜４０を形成するときに、ｐ型拡散領域３６のホウ素がシリコン酸化膜４０に取り込まれるのを抑えることができる。

続いて、図４Ｃに示すように、シリコン酸化膜４０をパターニングする。これにより、シリコン酸化膜４０にコンタクトホール（開口）４４ａ，４４ｂが形成される。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィ及びエッチングによって実施される。パターニングにより、後に第１拡散領域３６ａとなるｐ型拡散領域３６に接するシリコン酸化膜４０だけが除去される。他のパターニングの方法としては、例えば、エッチングペーストを用いた方法、レーザーアブレーションによる方法等がある。

続いて、シリコン基板３２を不活性ガス雰囲気下で熱処理する。不活性ガスは、例えば、窒素である。熱処理の温度は、例えば、８００〜１０００℃である。熱処理の時間は、例えば、１０〜１２０分である。これにより、図４Ｄに示すように、第１拡散領域３６ａと第２拡散領域３６ｂとがｐ型拡散領域３６に形成される。ｐ型拡散領域３６のうち、シリコン酸化膜４０で覆われている領域が第２拡散領域３６ｂとなり、シリコン酸化膜４０で覆われていない領域（コンタクトホール４４ｂが形成された領域）が第１拡散領域３６ａとなる。拡散領域３６に含まれるホウ素がシリコン酸化膜４０に取り込まれることにより、第１拡散領域３６ａよりも表面不純物濃度が低い第２拡散領域３６ｂが形成される。

続いて、図４Ｅに示すように、シリコン基板３２の受光面にパッシベーション膜３８を形成する。パッシベーション膜３８は、例えば、プラズマＣＶＤによって形成される。

その後、図４Ｆに示すように、電極４２ａ，４２ｂを形成する。これにより、目的とする光電変換素子３０が得られる。電極４２ａ，４２ｂの形成方法は、例えば、以下のとおりである。先ず、スクリーン印刷法により、銀ペーストをシリコン酸化膜４０上に印刷する。このとき、銀ペーストは、コンタクトホール４４ａ、４４ｂにも印刷される。銀ペーストを印刷したら、銀ペーストを焼成する。このような方法により、電極４２ａ，４２ｂが形成される。

以上、本発明の実施形態について、詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、上述の実施形態によって、何等、限定されない。

例えば、第１及び第２の実施形態では、シリコン基板１２、３２の受光面にテクスチャ構造が形成されていないが、シリコン基板１２、３２の受光面にテクスチャ構造を形成してもよい。これにより、シリコン基板１２、３２に入射した光を閉じ込めて、光の利用効率を高めることができる。単結晶シリコン基板を採用する場合には、その面方位は（１００）が望ましい。これにより、テクスチャ構造の形成が容易になる。多結晶シリコン基板を採用する場合には、エッチングによってテクスチャ構造が形成される。

第１及び第２の実施形態では、拡散領域が熱拡散法によって形成されていたが、例えば、拡散領域はイオン注入法によって形成してもよい。

第１の実施形態では、シリコン基板１２の導電型はｎ型であったが、例えば、シリコン基板１２の導電型はｐ型であってもよい。

第１の実施形態では、受光面側にｐ型拡散領域（第１拡散領域１４ａ及び第２拡散領域１４ｂ）が存在する表面エミッタ構造であったが、例えば、図５に示すように、裏面側にｐ型拡散領域（第１拡散領域１４ａ及び第２拡散領域１４ｂ）が存在する裏面エミッタ構造であってもよい。

１０：光電変換素子、１２：シリコン基板、１４：ｐ型拡散領域、１４ａ：第１拡散領域、１４ｂ：第２拡散領域、１８：電極、２０：シリコン酸化膜、２２：コンタクトホール、３０：光電変換素子、３２：シリコン基板、３６：ｐ型拡散領域、３６ａ：第１拡散領域、３６ｂ：第２拡散領域、４２ｂ：電極、４４ｂ：コンタクトホール、４６：シリコン酸化膜

Claims (2)

1. シリコン基板の厚さ方向一方の面側にホウ素が拡散された拡散領域を形成する工程と、
   前記拡散領域の全面にシリコン酸化膜を形成する工程と、
   前記シリコン酸化膜に前記拡散領域よりも小さい開口を形成する工程と、
   前記開口を形成した後、前記シリコン基板を不活性ガス雰囲気で熱処理する工程と、
   前記開口を介して、前記拡散領域上に電極を形成する工程とを備える、光電変換素子の製造方法。
2. 厚さ方向一方の面側にホウ素が拡散された拡散領域を有するシリコン基板と、
   前記シリコン基板の厚さ方向一方の面に形成され、前記拡散領域が形成された位置において、前記拡散領域よりも小さい開口を有するシリコン酸化膜と、
   前記開口を介して前記拡散領域に接続された電極とを備え、
   前記拡散領域は、
   第１拡散領域と、
   前記第１拡散領域の周囲に形成され、前記第１拡散領域よりも表面不純物濃度が低い第２拡散領域とを含み、
   前記シリコン基板を厚さ方向から見たときに、前記第１拡散領域の大きさ及び形状が、前記開口の大きさ及び形状と同じである、光電変換素子。

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