JP4964186B2

JP4964186B2 - 光起電力装置の製造方法

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Publication number: JP4964186B2
Application number: JP2008117569A
Authority: JP
Inventors: 智毅桂; 達樹岡本; 邦彦西村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2028-04-28
Also published as: JP2009267247A

Description

この発明は、光起電力装置の製造方法に関し、特に、受光面に凹凸形状を有する光起電力装置の製造方法に関するものである。また、この発明は、光起電力装置の受光面に凹凸形状を形成するレーザ加工装置にも関するものである。

太陽電池などの光起電力装置の性能向上には、太陽光を効率よく光電変換装置を構成する基板内部に取り込むことが大切である。そのため、従来の光起電力装置では、光入射側の基板表面にテクスチャ加工を施して、表面で一度反射した光を再度表面に入射させることで、より多くの太陽光を基板内部に取込み、光電変換効率の向上を図っている。ここで、テクスチャ加工とは、基板表面に意図的に数十ｎｍ〜数十μｍの寸法の微細凹凸を形成する加工のことをいう。

光起電力装置における基板表面に微細な凹凸（テクスチャ構造）を形成する方法として、レーザ光出射時におけるレーザ光の照射領域を連続的に移動させながら、この移動中の照射領域をインプロセスで検出し、この照射領域が被加工物上の被加工領域に到達した瞬間に、レーザ発振器からレーザ光を出射して、被加工領域を加工する技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開平５−０５５６１３号公報

ところで、テクスチャ構造を有する光起電力装置の受光面側の表面には、基板に入射した光によって生じた光電流を集電し、外部に取り出すための光入射側電極が形成されるのが一般的である。このような光起電力装置においては、光入射側電極と接合する部分の周囲のみにテクスチャ構造を形成しないことによって、光起電力装置のフィルファクタを向上させることができる。また、このテクスチャ構造を形成しない領域は、光入射側電極と良好な抵抗性接合を実現する部分であり、高濃度の不純物拡散を選択的に行う際のパターニングの手段とすることが可能である。

しかし、上記特許文献１の技術を用いて、このようなテクスチャ構造を形成するためのパターニングをレーザ照射によって実施するには、レーザのオン−オフを高速で繰り返す必要がある。その結果、動作が複雑になるために不安定になったり、高い位置決め精度が要求されたりするという問題点があった。

この発明は、上記に鑑みてなされたもので、高速なレーザのオン−オフ動作の繰り返しを必要とせず、テクスチャ構造形成の際のレーザ照射時に、光入射側電極との接合部分にテクスチャ構造を形成しないというパターニングを行うことができる光起電力装置の製造方法およびレーザ加工装置を得ることを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる光起電力装置の製造方法は、第１の導電型の半導体基板の光の入射面側の全面に第２の導電型の不純物を拡散して、第１の濃度の第１の拡散層を形成する第１の拡散層形成工程と、前記第１の拡散層上に耐エッチング性を有する耐エッチング膜を形成する耐エッチング膜形成工程と、前記耐エッチング膜上の電極を形成しようとする電極形成領域以外の凹部を形成しようとする凹部形成領域に、パルス状の複数の略円形のビームスポットからなり、前記複数の略円形のビームスポットからなる群の外郭が略矩形状であるレーザ光のパターンを、該パターンの第１の辺を走査方向である第１の方向に一致させて走査しながら、開口を形成し、前記第１の拡散層を露出させる開口形成工程と、前記第１の拡散層の露出位置を中心に、前記第１の拡散層と前記半導体基板とを混酸系エッチング液によってエッチングして凹部を形成する凹部形成工程と、前記凹部を形成する面に、前記第１の濃度よりも低い第２の濃度の第２の導電型の不純物を拡散して、第２の拡散層を形成する第２の拡散層形成工程と、前記半導体基板の前記光の入射面側の前記電極形成領域に光入射側電極を形成する表面電極形成工程と、を含み、前記開口形成工程では、前記レーザ光の１パルス分の周期の間に、前記レーザ光の照射位置を、前記パターンの前記第１の辺の長さだけ第１の方向に移動させ、前記第１の方向の走査が終了すると、前記凹部形成領域と前記電極形成領域の前記第１の方向に垂直な第２の方向の長さだけ、前記第２の方向に前記レーザ光と前記半導体基板との間の位置をずらして、前記第１の方向に沿って前記レーザ光の走査を行うことを特徴とする。

この発明によれば、レーザ光の１パルス分の周期の間に、レーザ光の照射位置を、テクスチャ構造を決定する周期構造の１要素となるパターンの第１の辺の長さだけ第１の方向に移動させるように走査し、第１の方向の走査が終了すると、凹部形成領域と電極形成領域の第２の方向の長さだけ、第２の方向にレーザ光と半導体基板との間の相対的な位置をずらして、第１の方向に沿ってレーザ光の走査を行うようにしたので、レーザのオン−オフ動作と走査方法を簡略化し効率の良い加工を行うことができるという効果を有する。また、安定かつ高速に、表面反射損失が少なく、光入射側電極と良好な抵抗性接合を有する光起電力装置を製造することができるという効果も有する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光起電力装置の製造方法およびレーザ加工装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施の形態で用いられる光起電力装置の断面図は模式的なものであり、層の厚みと幅との関係や各層の厚みの比率などは現実のものとは異なる。

実施の形態１．
最初に、この発明による実施の形態１のレーザ加工装置を用いて形成される光起電力装置の構成の概要について説明する。図１−１〜図１−３は、一般的な光起電力装置の全体構成の一例を模式的に示す図であり、図１−１は光起電力装置の上面図であり、図１−２は光起電力装置の裏面図であり、図１−３は図１−２のＡ−Ａ断面図であり、図２は、図１−１〜図１−３に示される光起電力装置のグリッド電極周辺の一部を拡大して示す断面図である。

図１−１〜図１−３に示されるように、光起電力装置１００は、半導体基板としてのＰ型シリコン基板１０１と、このＰ型シリコン基板１０１の一方の主面（受光面）側の表面に形成されるＮ型の不純物を拡散させたＮ型拡散層１０２（高濃度Ｎ型拡散層１０２Ｈ、低濃度Ｎ型拡散層１０２Ｌ）と、他方の主面（裏面）側の表面に形成されるシリコン基板１０１よりも高濃度にＰ型の不純物を含んだＰ＋層１１０と、を含む光電変換層を備える。また、光起電力装置１００は、光電変換層の受光面への入射光の反射を防止する反射防止膜１０９と、光電変換層で発電された電気を局所的に集電するために受光面に設けられる銀などからなるグリッド電極１１１と、グリッド電極１１１で集電された電気を取り出すためにグリッド電極１１１にほぼ直交して設けられる銀などからなるバス電極１１３と、光電変換層で発電された電気の取り出しと入射光の反射を目的としてＰ型シリコン基板１０１の裏面のほぼ全面に設けられたアルミニウムなどからなる裏側電極１２１と、この裏側電極１２１に生じた電気を集電する銀などからなる裏側集電電極１２２と、を備える。

また、図２に示されるように、光起電力装置１００の受光面側は、曲率を有する面などで形成される複数の凹部１０６からなるテクスチャ構造が形成された凹部形成領域１０５ａと、光起電力装置１００のグリッド電極１１１などの光入射側電極が形成される電極形成領域１０５ｂと、を有する。電極形成領域１０５ｂは、光入射側電極の幅（寸法）と、そのマージンを足した幅（寸法）となる。

凹部形成領域１０５ａは、シリコン基板１０１の上面に所定の間隔で形成された複数の凹部１０６によってテクスチャ構造が形成されており、凹部１０６を形成する面を含むシリコン基板１０１の上面から所定の深さにはＮ型の不純物が低濃度に拡散された低濃度Ｎ型拡散層１０２Ｌが形成される。また、この図２では断面図を示しているが、凹部１０６の基板面と平行な方向の断面は、ほぼ円形状を有している。つまり、凹部１０６の形状は、おわん状を有している。また、電極形成領域１０５ｂでは、グリッド電極１１１などの光入射側電極が、低濃度Ｎ型拡散層１０２Ｌよりも抵抗が低くなるようにＮ型の不純物が高濃度に拡散された高濃度Ｎ型拡散層１０２Ｈ上に接合部分１１２を介して形成されている。なお、シリコン基板１０１の受光面と裏面の構造は、図１−１〜図１−３で説明したものと同様であるので、その説明を省略する。

つぎに、このような構造の光起電力装置１００の製造方法について説明する。図３−１〜図３−９は、この実施の形態１による光起電力装置の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である。なお、以下に示すサイズは一例である。

まず、シリコン基板１０１を用意する（図３−１）。ここでは、民生用光起電力装置向けとして最も多く使用されているＰ型多結晶シリコン基板を使用するものとする。このシリコン基板１０１は、多結晶シリコンインゴットからマルチワイヤソーでスライスし、酸またはアルカリ溶液を用いたウェットエッチングでスライス時のダメージを除去して製造する。ダメージ除去後のシリコン基板１０１の厚さは２５０μｍであり、寸法は１５０ｍｍ×１５０ｍｍである。

ついで、ダメージ除去後のシリコン基板１０１を熱酸化炉へ投入し、Ｎ型の不純物としてのリン（Ｐ）の雰囲気下で加熱し、シリコン基板１０１表面にリンを高濃度に拡散させ、高濃度Ｎ型拡散層１０２Ｈを形成する（図３−２）。ここではリン雰囲気の形成にオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ₃）を用いて、８４０℃で拡散させる。これによって、シリコン基板１０１の上面、下面および側面に高濃度Ｎ型拡散層１０２Ｈが形成されるが、側面の高濃度Ｎ型拡散層１０２Ｈは、エッチングなどによって除去する。

その後、一方の主面上に形成した高濃度Ｎ型拡散層１０２Ｈ上に、耐エッチング性を有する膜（以下、耐エッチング膜という）１０３を形成する（図３−３）。この耐エッチング膜１０３として、窒化シリコン膜（以下、ＳｉＮ膜という）、酸化シリコン（ＳｉＯ₂、ＳｉＯ）膜、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）膜、アモルファスシリコン（а−Ｓｉ）膜、ダイアモンドライクカーボン膜、樹脂膜などを用いることができる。ここでは、耐エッチング膜１０３として、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって形成した膜厚２４０ｎｍのＳｉＮ膜を用いる。なお、膜厚は２４０ｎｍとしたが、テクスチャ・エッチング時のエッチング条件と、後工程でのＳｉＮ膜の除去性から適切な膜厚を選択することができる。

ついで、耐エッチング膜１０３上の凹部形成領域１０５ａに、微細な開口１０４を形成する（図３−３）。テクスチャ構造を形成せず、光起電力装置１００の光入射側電極を形成しようとする電極形成領域１０５ｂには、開口１０４は形成しない。この実施の形態１では、開口１０４の形成は、レーザ照射による方法を用いる。このレーザ照射による方法は、半導体プロセスで用いられるフォトリソグラフィ技術によって形成する場合に必要となるレジスト塗布、露光・現像、エッチング、レジスト除去という複雑な工程が不要で、レーザを照射するのみで開口１０４を形成でき工程を簡略化できるメリットがある。ここで、このレーザ照射による開口１０４の形成方法について詳細に説明する。

図４は、開口を形成するレーザ加工装置の実施の形態１の構成の一例を模式的に示す図である。このレーザ加工装置２００Ａは、耐エッチング膜１０３が形成されたシリコン基板１０１などの加工対象を載置するステージ２０１と、レーザ光Ｌを出力するレーザ発振部２０２と、レーザ光Ｌを反射させながら光路に導く反射鏡２０３と、レーザ光Ｌのビーム形状を調整して拡大するビーム形状調整光学系２０４と、レーザ光Ｌを複数のレーザ光に分岐させ、ステージ２０１上の所定の位置に集光して照射させるビーム分岐集光光学系２０５と、ステージ２０１とビーム分岐集光光学系２０５との間の相対的な位置と速度を加工する領域に合わせて制御する制御部２３０と、を備える。なお、ここでは、ビーム形状調整光学系２０４を構成するレンズ間の距離は固定されているものとする。また、レーザ発振部２０２は、特許請求の範囲におけるレーザ発振手段に対応し、制御部２３０は、同じく制御手段に対応している。

また、ビーム分岐集光光学系２０５は、ビーム形状調整光学系２０４からのレーザ光Ｌを回折させて複数のレーザ光に分岐させる回折光学素子２０６と、回折光学素子２０６で回折された複数のレーザ光を集光させる集光レンズ２０７と、回折光学素子２０６と集光レンズ２０７とを固定するとともにこれらの素子の光軸を中心に回転する機構を有するビーム分岐集光光学系ホルダ２０８と、を備える。なお、回折光学素子２０６は、特許請求の範囲におけるビーム分岐手段に対応し、集光レンズ２０７は、同じく集光手段に対応している。

さらに、制御部２３０は、レーザ発振のタイミングの他、後述するように、加工する領域に開口１０４を形成するために、所定の速度でレーザ光を加工対象上に走査したり、レーザ光の照射位置を変えたりするためにレーザ光またはステージ２０１を移動させたり、加工する領域の幅を変えるためにビーム分岐集光光学系ホルダ２０８を回転させたりする機能を有する。

ここでは、レーザ発振部２０２として、ＴＥＭ００モードのＱ−スイッチＮｄ：ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザの３倍波レーザ（波長３５５ｎｍ）を出力するものを使用する。この波長は、加工対象の耐エッチング膜１０３であるＳｉＮ膜での吸収係数が高く、波長が短いため加工の許容深度を深くすることができ、また微細な加工が可能な波長である。ビーム品質の高いレーザを使用することで、レーザ光の集光径を小さくしたときも、加工の許容深度を深くすることが可能である。そのため、ここでは、ＴＥＭ００モードのレーザ光を使用している。一般にＱスイッチレーザの繰り返し周波数は、十Ｈｚ〜数百ｋＨｚであるが、ここでは、繰り返し周波数１０ｋＨｚのレーザを使用する。また、実験によって、０．４Ｊ／ｃｍ²以上でＳｉＮ膜に開口が可能で、２Ｊ／ｃｍ²以上で下地のシリコン基板１０１に窪みを施せることが明らかとなった。したがって、ここでは３Ｊ／ｃｍ²のレーザ光強度を使用している。なお、レーザ光源としてＮｄ：ＹＡＧレーザの３倍高調波を用いたが、レーザ発振部２０２としてはＮｄ：ＹＶＯ₄レーザ、Ｎｄ：ＹＬＦ（Lithium Yttrium Fluoride）レーザなどの基本波、２倍波、３倍波、４倍波も使用可能である。

このようなレーザ加工装置２００Ａにおいて、レーザ発振部２０２から出力されるレーザ光Ｌは、反射鏡２０３で光路が変更された後、ビーム形状調整光学系２０４で拡大され、ビーム分岐集光光学系２０５に入射される。ビーム分岐集光光学系２０５では、回折光学素子２０６で回折によって複数のレーザ光に分岐された後、集光レンズ２０７で集光され、ステージ２０１上に配置したシリコン基板１０１上に形成された耐エッチング膜１０３に、複数の微細な集光スポットを形成する。この結果、集光スポットが照射される位置においては、耐エッチング膜１０３に開口１０４が開けられ、下地のシリコン基板１０１の表面が露出する。そして、シリコン基板１０１表面の広い範囲に開口１０４を設けるため、レーザ照射時には、このレーザ加工装置２００Ａは、シリコン基板１０１を設置したステージ２０１またはシリコン基板１０１上に照射されるレーザ光を所定の方向に走査する。また、レーザ発振部２０２による繰り返し周波数でレーザ光が出力される１周期ごとに、開口１０４を形成するように、レーザ光の走査速度が、制御部２３０によって制御される。なお、ステージ２０１またはレーザ光Ｌの走査方向をｘ軸とし、走査方向に垂直なステージ２０１の面上の方向をｙ軸とする。また、この明細書では、レーザ光の走査といった場合に、レーザ光をステージ２０１に対して移動させる場合と、ステージ２０１をレーザ光に対して移動させる場合の両方を含むものとする。

図５は、ビーム分岐集光光学系によって加工対象上に形成されるレーザ光のパターンを模式的に示す図である。このレーザ光のパターン３００は、４列×１００個＝４００個のビームスポット３０１が三角格子上に配置されたものであり、それぞれのビームスポット３０１間のピッチは１４μｍであり、ビームスポット３０１の集光径φは５μｍである。この図で、紙面内の左右方向をレーザ加工装置２００Ａでの走査方向であるｘ軸方向とし、紙面内のｘ軸方向に垂直な方向をｙ軸方向とする。また、このレーザ光のパターン３００の外郭は矩形状を有しており、ｘ軸（短軸）方向の長さＭは４８μｍであり、ｙ軸（長軸）方向の長さＷは１．３９３ｍｍである。なお、以下では、走査方向（ｘ軸方向）に垂直な方向（ｙ軸方向）のパターン３００の長さを、「幅」というものとする。この図５の場合には、パターン３００の長軸方向が走査方向に垂直な方向と等しいので、幅は１．３９３ｍｍとなる。

このパターン３００をｘ軸方向に走査することによって、シリコン基板１０１上に形成された耐エッチング膜１０３に開口１０４が形成される。なお、この図５に示されるように、矩形状のレーザ光のパターン３００の短軸方向と走査方向（ｘ軸方向）とが一致した状態で走査する場合を、以下では、光学素子垂直照射ということにする。このとき、１回の走査で加工できる幅（走査方向に垂直な方向の寸法）は、パターン３００の長辺の長さの１．３９３ｍｍである。この実施の形態１では、このレーザ光のパターン３００を形成するビーム分岐集光光学系２０５を、光軸を中心に所定の角度回転させることで、ステージ２０１上（加工対象上）に形成されるパターン３００を、その短辺が走査方向（ｘ軸方向）に対して所定の角度回転した状態で配置するようにし、１回の走査で加工できる幅を変化させるようにしている。このとき、１回の走査で加工できる幅の最大値は、レーザ光のパターン３００の短辺がｘ軸方向と一致したときで、パターン３００の長辺の長さである１．３９３ｍｍとなる。また、このレーザ光のパターン３００を、その短辺が走査方向（ｘ軸方向）に対して所定の角度回転した状態でｘ軸方向に走査する場合を、以下では、光学素子回転照射ということにする。そこで、以下では、（１）光学素子垂直照射でレーザ照射を行う場合、（２）光学素子回転照射でレーザ照射を行う場合について順に説明する。

（１）光学素子垂直照射でレーザ照射を行う場合
光学素子垂直照射は、上記したように、レーザ光の走査方向と、矩形状のレーザ光のパターン３００の短軸とを同じ方向にして、レーザ光の照射を行う場合である。ここで、シリコン基板１０１上でのレーザ光のパターン３００の長辺上の一点での走査方向（ｘ軸方向）の大きさをδｘとし、レーザの繰り返し周波数をＦとし、レーザ光の走査速度をＶとする。このとき、Ｖ＝δｘ・Ｆとなる速度となるように制御部２３０が加工対象（ステージ２０１）またはレーザ光Ｌの走査速度Ｖを制御することで、レーザ発振部２０２からのパルス発振を利用して、耐エッチング膜１０３に所定の周期の開口１０４を連続して形成することができる。その結果、レーザ発振を停止したり、走査の位置決め動作をしたりすることなく加工することが可能となる。

たとえば、上記した例では、δｘ＝４８μｍ、Ｆ＝１０ｋＨｚであるので、Ｖ＝４８０ｍｍ／秒として、ステージ２０１またはレーザ光Ｌをｘ軸方向に走査する。これによって、レーザ発振部２０２の繰り返し周波数Ｆの１周期で、図５に示されるレーザ光のパターン３００と同じ開口１０４がステージ２０１上の耐エッチング膜１０３に形成される。そして、このような開口１０４がレーザ発振部２０２で出力されるレーザの１周期ごとに異なる位置に形成される。

ｙ軸方向の位置を固定した状態で、レーザ光のパターン３００の幅と一致する幅の所定の領域内でレーザ光のｘ軸方向の走査が完了すると、制御部２３０は、ステージ２０１をｙ軸方向に１．３９３ｍｍ移動したのち、−Ｖの速度でｘ軸方向に走査する（Ｖの速度で−ｘ軸方向に走査する）。このｙ軸方向の移動は、シリコン基板１０１にレーザ光が当たらない領域で実施する。この動作を所定の回数繰り返すことで、シリコン基板１０１の表面の広い範囲を加工することができる。

ところで、テクスチャ構造が形成された光起電力装置のテクスチャ構造形成側の光入射側電極の形成に当たって、フィルファクタを悪化させないようにすること、また、良好な抵抗性接合を目的とした光入射側電極の形成位置への高濃度拡散層のパターニングを行うようにすることが求められる。そのため、この実施の形態１では、シリコン基板１０１上の光入射側電極と接合する部位の周囲、すなわち電極形成領域１０５ｂには、レーザ照射による開口１０４を設けないようにした。図１−１に示されるように、光入射側電極は所定の間隔の複数本の平行線分群からなるグリッド電極１１１と、これらのグリッド電極１１１に直交する線分からなるバス電極１１３と、で形成される。そこで、このレーザ照射工程では、グリッド電極１１１の延在方向に沿ってレーザ光の走査を行い、グリッド電極１１１の間隔で、グリッド電極１１１の太さとマージンの和を考慮した所定の値の隙間を有する電極形成領域１０５ｂを加工するものとする。

たとえば、図５において、レーザ光のパターン３００の幅Ｗ＝約１．４ｍｍ（〜１．３９３ｍｍ）に、グリッド電極１１１の太さとマージンの和を考慮した０．２ｍｍを足すと、約１．６ｍｍになる。そこで、あるｙ軸方向の位置における走査終了後に、レーザ光のパターンの幅（１．４ｍｍ）にグリッド電極１１１の太さとマージンの和（０．２ｍｍ）を考慮した値で、ｙ軸方向に移動させ、その位置で再び走査を行うことで、複雑な走査や高速のレーザのオン−オフ動作を必要とせずに、所定の周期で所定の隙間を有する開口パターンを形成することができる。つまり、光入射側電極の間隔が、レーザ光のパターン３００の走査方向に垂直な方向（ｙ軸方向）の幅に、グリッド電極１１１の幅（太さ）とマージンを足した周期と一致していれば、レーザのオン−オフ動作と走査方法を簡略化して、効率の良い、そして精度の良い加工が可能となる。なお、このｙ軸方向に移動させる距離は、凹部形成領域１０５ａと電極形成領域１０５ｂのｙ軸方向の長さに等しい。

以上のように光学素子垂直照射でレーザ照射を行う場合では、制御部２３０は、ｘ軸方向の走査には、レーザ発振部２０２の繰り返し周波数Ｆとレーザ光のパターン３００の走査方向の大きさδｘとを考慮した、レーザ光の走査速度で所定の範囲の走査を行い、ｙ軸方向には、レーザ光のパターン３００の幅にグリッド電極１１１の幅とマージンの和を考慮した周期で位置をずらす。これによって、グリッド電極１１１を配置する電極形成領域１０５ｂには、開口１０４を形成しないようにすることができる。

（２）光学素子回転照射でレーザ照射を行う場合
（１）では、光入射側電極の間隔が、レーザ光のパターン３００の走査方向に垂直な方向（ｙ軸方向）の幅と、グリッド電極の幅とマージンの和とを考慮した周期と一致しているときにしか、開口１０４を形成しない電極形成領域１０５ｂを含むパターンを形成することができない。たとえば、図１−１で２．２ｍｍの間隔でグリッド電極１１１が形成されており、このようなグリッド電極１１１の間に図５に示される長辺の長さが１．３９３ｍｍの矩形状のパターン３００を用いて開口１０４を形成する場合、光学素子垂直照射では、グリッド電極１１１の間隔とパターン３００の長辺の長さとが一致していないので、開口１０４のパターンを形成することができない。そこで、グリッド電極１１１の間隔が、レーザ光のパターン３００の幅と、グリッド電極１１１の幅とマージンの和と、を考慮した周期と一致していない場合でも、レーザ光のパターン３００を変えることなく開口１０４を形成することができる方法について説明する。

ここでは、図１−１の光入射側電極は２．２ｍｍの間隔で形成され、グリッド電極１１１の太さとマージンの和（すなわち、電極形成領域１０５ｂのｙ軸方向の長さ）を０．２ｍｍとして加工を行うものとする。すなわち、凹部形成領域１０５ａのｙ軸方向の長さは２．０ｍｍであり、電極形成領域１０５ｂのｙ軸方向の長さは０．２ｍｍであるものとする。このグリッド電極１１１の間隔２．２ｍｍの周期で、０．２ｍｍの隙間を有するパターンを形成するために、以下に示すようにビーム分岐集光光学系２０５を、光軸の周りに回転可能な回転機構を備えるビーム分岐集光光学系ホルダ２０８に設置し、光軸の周りに回転させることで、１回の走査で加工できる幅を調整する。このビーム分岐集光光学系２０５の回転の制御は、制御部２３０によって行われる。なお、この構成は、隙間の幅を微調整することができるため、ビーム分岐集光光学系２０５を間隔に合わせて光学素子を設計、製作した場合にも有効である。

図６は、ビーム分岐集光光学系の回転によって１回の走査で加工できる幅を調整する様子を説明するための図である。２．２ｍｍの周期で、０．２ｍｍの隙間を有するパターンを形成するためには、２．０ｍｍの幅の加工を２．２ｍｍ周期で実施すればよい。そこで１回の照射で加工できる幅を１．０ｍｍに設定し、２回走査することで、合計２．０ｍｍの幅の領域を加工する。つまり、レーザ光のパターンが１回の走査で通過する領域を走査領域とした場合、２．０ｍｍの凹部形成領域１０５ａを２つの１．０ｍｍ幅の走査領域に分けたものである。ここで、１．０ｍｍ幅の走査領域は、特許請求の範囲におけるサブ領域に対応している。また、２．２ｍｍ周期でこのパターンの走査方向に垂直な方向（ｙ軸方向）に移動させることで、２．０ｍｍ幅の開口パターンの間に０．２ｍｍの間隔を空ける（電極形成領域１０５ｂを設ける）ことができる。

図５に示されるレーザ光のパターン３００を用いて、１回の照射で加工できる幅を１．０ｍｍにするためには、図６に示されるように、ビーム分岐集光光学系２０５を、光軸を中心に左回りに５３．７°回転させればよい。なお、ここで示される角度は、矩形状のレーザ光のパターン３００の短辺をａとし、長辺をｂとしたとき、走査方向であるｘ軸に対してレーザ光のパターン３００の短辺ａのなす角度、または走査方向に垂直なｙ軸に対してレーザ光のパターン３００の長辺ｂのなす角度のことをいう。このとき、レーザ光のパターン３００の長辺ｂ上の位置での走査方向（ｘ軸方向）の大きさδｘは、４８μｍ／ｃｏｓ５３．７°＝８１μｍとなるので、ステージ２０１またはレーザ光の走査速度Ｖは、Ｖ＝Ｆ・δｘ＝１０ｋＨｚ×８１μｍ＝８１０ｍｍ／秒に設定される。これによって、１回の走査の途中に２回レーザのオン−オフ動作を入れるのみで、光入射側電極のパターニングが可能となる。

図６では、１．０ｍｍの幅の走査領域を形成するために、１．３９３ｍｍ×４８μｍのパターン３００を左回りに５３．７°回転させる場合を説明したが、任意の幅の走査領域に対して上記した方法を適用することができる。図７は、任意の幅の走査領域を形成するためのパターンの回転角度を求める方法を説明するための図である。ここで、走査領域の幅をＡとするために、パターン３００の短辺ａが走査方向（ｘ軸方向）に対してθだけ傾くようにパターン３００を回転させたとする。この状態で、矩形状のパターン３００の対角に位置する２つの頂点Ｃ１，Ｃ２を通りｘ軸に平行な線Ｂ１，Ｂ２を引き、パターン３００の頂点Ｃ１を通る長辺ｂを頂点Ｃ３側に延長して直線Ｂ２と交わる点をＤとし、点Ｄから直線Ｂ１に対して垂直に下ろした直線が直線Ｂ１と交わる点をＥとする。また、線分Ｃ３・Ｄの長さをＳとする。この図７より、次式（１）、（２）の関係が成り立つ。

ｃｏｓθ＝Ａ／（Ｗ＋Ｓ）・・・（１）
Ｓ＝Ｍ・ｔａｎθ ・・・（２）

これらの（１）、（２）式より、
ｃｏｓθ＝Ａ／（Ｗ＋Ｍ・ｔａｎθ）
となり、次式（３）が導かれる。
Ｗ・ｃｏｓθ＋Ｍ・ｓｉｎθ＝Ａ・・・（３）

上記したように、パターン３００の短辺ａと長辺ｂのそれぞれの長さＭ，Ｗと、走査領域の幅Ａとは既知であるので、（３）式を満たす角度θを数値計算によって求めることができる。

開口１０４を形成する領域の幅がパターン３００の長辺ｂの長さ以下の場合には、１度の走査でその領域に開口１０４を形成することができるが、開口１０４を形成する領域の幅がパターン３００の長辺ｂの長さよりも長い場合には、グリッド電極１１１の間隔からグリッド電極１１１の幅とマージンを引いた値の整数分の１に、走査領域の幅を調整し、この走査領域の幅に合うようにパターン３００を回転させて、複数回走査を行えばよい。ただし、この場合には、凹部形成領域１０５ａ内でのｙ軸方向の移動距離は、走査領域の幅の分のみであり、隣接する凹部形成領域１０５ａ間でのｙ軸方向の移動距離は、走査領域の幅にグリッド電極１１１の幅とマージンの和を足した値となる。

以上のように光学素子回転照射でレーザ照射を行う場合では、制御部２３０は、設定した走査領域の幅となるようにレーザ光のパターン３００の短辺ａがｘ軸に対して所定の角度θだけ傾けるようにパターン３００を回転させて配置し、ｘ軸方向の走査には、レーザ発振部２０２の繰り返し周波数と回転したパターン３００の長辺ｂの各位置での走査方向の長さとを考慮したレーザ光の走査速度で所定の範囲を走査し、ｙ軸方向には、レーザ光のパターン３００の幅にグリッド電極１１１の幅とマージンの和を考慮した周期で位置をずらす。これによって、グリッド電極１１１を配置する電極形成領域には、開口１０４を形成しないようにすることができる。

以上のように、開口１０４が形成された凹部形成領域１０５ａと、開口１０４が形成されない電極形成領域１０５ｂが形成される。

ついで、耐エッチング膜１０３に開けた微細な開口１０４を通して、高濃度Ｎ型拡散層１０２Ｈを含むシリコン基板１０１の表面付近をエッチングして、凹部１０６を形成する（図３−５）。このエッチングは、開口１０４を通してシリコン基板１０１をエッチングするため、シリコン基板１０１の表面には開口１０４を中心として、その同心位置に凹部１０６が形成される。混酸系のエッチング液によってエッチングを行うと、シリコン基板１０１表面の結晶面方位に影響されずに均一なテクスチャが形成され、表面反射損失の少ない光起電力装置１００を製造できる。ここでは、エッチング液としてフッ酸と硝酸の混合液を用いる。混合比はフッ酸１：硝酸２０：水１０である。なお、エッチング液の混合比は所望のエッチング速度、エッチング形状により適切な混合比に変更可能である。また、ここでは、凹部形成領域１０５ａにおいて、高濃度Ｎ型拡散層１０２Ｈが除去されるようにエッチングを行う。

ついで、フッ酸などを用いて耐エッチング膜１０３を除去した後（図３−６）、シリコン基板１０１を熱酸化炉へ再度投入し、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ₃）蒸気の存在下で加熱して、凹部１０６の表面にリンを低濃度に拡散させた低濃度Ｎ型拡散層１０２Ｌを形成する（図３−７）。このときの拡散温度は８４０℃とする。ここで、電極形成領域１０５ｂは、エッチング時に高濃度Ｎ型拡散層１０２Ｈが残っていた部分であるため、その上から再度低濃度な拡散を行っても抵抗は低いままである。また、凹部形成領域１０５ａの凹部１０６の内面は、エッチング時に高濃度Ｎ型拡散層１０２Ｈが除去された状態になっているが、この拡散処理によって、低濃度Ｎ型拡散層１０２Ｌが形成される。

ついで、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ₃）蒸気の存在下で加熱してできたリンガラス層をフッ酸溶液中で除去する。その後、プラズマＣＶＤ法によりセル表面にＳｉＮ膜などからなる反射防止膜１０９を形成する（図３−８）。この反射防止膜１０９の膜厚および屈折率は、光反射を最も抑制する値に設定される。なお、屈折率の異なる２層以上の膜を積層してもよい。またスパッタ法など異なる成膜方法により形成してもよい。

その後、シリコン基板１０１の表面と裏面にそれぞれ光入射側電極（グリッド電極１１１、バス電極１１３）と、裏面電極（裏側電極１２１、裏側集電電極１２２）を形成する（図３−９）。ここではまず、裏側電極１２１としてアルミニウムを混入したペーストをシリコン基板１０１の裏面の全面にスクリーン印刷にて形成する。つぎに、グリッド電極１１１（バス電極１１３）として銀を混入したペーストをシリコン基板１０１の表面の反射防止膜１０９上に櫛形にスクリーン印刷にて形成する。そして、焼成処理を実施する。なお、グリッド電極１１１の基となるペーストは、電極形成領域１０５ｂ上に形成される。また、焼成処理は、大気雰囲気中、７６０℃で実施する。このとき、グリッド電極１１１は、接合部分１１２において、反射防止膜１０９を突き抜け高濃度Ｎ型拡散層１０２Ｈとコンタクトする。これによって、高濃度Ｎ型拡散層１０２Ｈは光入射側電極（グリッド電極１１１、バス電極１１３）と良好な抵抗性接合を得ることができる。また、焼成によって裏側電極１２１のアルミニウムがシリコン基板１０１へと拡散し、シリコン基板１０１の裏面から所定の範囲にＰ＋層１１０が形成される。以上のようにして、光起電力装置１００が作製される。

この実施の形態１によれば、レーザ発振部２０２のレーザ発振の繰り返し周波数と、レーザ光のパターン３００の走査方向の長さとの積をレーザ光またはステージ２０１の走査速度としたので、複雑かつ多数のレーザのオン−オフ動作をせずに、そして正確な位置合せを行わずに、レーザの１周期で１つの開口１０４を耐エッチング膜１０３上に形成することができる。また、複雑かつ多数のレーザのオン−オフ動作をせずに、そして正確な位置合せを行わずに、開口１０４を形成することができるので、従来に比して、生産工程を簡略化し、歩留まりを向上させることができる。さらに、レーザ光を走査する幅については、テクスチャ構造を決定する周期構造の１要素となる形状にレーザ光を形成する回折光学素子２０６を、光軸を中心に回転可能な構成としたので、任意の幅で開口１０４を形成することができる。

また、グリッド電極１１１間の距離と、グリッド電極１１１の太さとマージンとを考慮した周期で走査方向に垂直な方向に移動させるので、隣接する凹部形成領域１０５ａの間に、開口１０４が形成されない電極形成領域１０５ｂを形成することができる。そして、この電極形成領域１０５ｂには、テクスチャ構造が形成されないので、フィルファクタを向上させ、良好な抵抗性接合を有する光入射側電極を有する光起電力装置を得ることができる。

実施の形態２．
この実施の形態２の光起電力装置の製造方法は、実施の形態１の光起電力装置の製造方法において、レーザ光を用いて耐エッチング膜に開口を形成する工程でのレーザ光の分岐と集光の方法のみが異なる。そこで、以下では、実施の形態１と異なる部分のみを説明し、実施の形態１と同一の部分についてはその説明を省略する。

図８は、開口を形成するレーザ加工装置の実施の形態２の構成の一例を模式的に示す図である。このレーザ加工装置２００Ｂは、実施の形態１のレーザ加工装置２００Ａにおいて、回折光学素子２０６と集光レンズ２０７を含むビーム分岐集光光学系２０５に代えて、複数開口したアパーチャ２１０と、アパーチャ２１０の像を加工対象上に転写する転写光学系２１３と、を備える点が異なっている。また、制御部２３０は、ステージ２０１とアパーチャ２１０とを加工する領域に合わせて制御する。なお、アパーチャ２１０は、特許請求の範囲におけるビーム分岐手段に対応している。

このレーザ加工装置２００Ｂにおいて、レーザ発振部２０２から発せられたレーザ光Ｌは、反射鏡２０３によって光路を変更された後、ビーム形状調整光学系２０４により拡大されて、複数の開口を有するアパーチャ２１０に入射する。複数の開口を有するアパーチャ２１０の像が、転写光学系２１３によって、シリコン基板上に形成された耐エッチング膜１０３上に転写され、耐エッチング膜１０３に複数の開口１０４が形成される。

図９は、アパーチャの一例を示す図である。この図に示されるように、このアパーチャ２１０は、４行×４点＝１６点の開口２１１が、三角格子状に配置された構成を有している。そして、三角格子状に配置された開口２１１によって、その外形が略矩形状の開口パターン２１２が形成されている。このとき、１回の走査で加工できる幅は、実施の形態１と同様に、複数開口のアパーチャ２１０を、光軸を中心にして回転することで調整することができる。

つまり、光学素子垂直照射時において、この矩形状の開口パターン２１２の辺ａを走査方向（ｘ軸方向）に配置し、辺ｂを走査方向と垂直な方向（ｙ軸方向）に配置するものとし、ｙ軸方向の開口パターン２１２の長さを幅というものとすると、開口パターン２１２の辺ａのｘ軸方向となす角度を変えることによって、走査領域の幅を変えることができる。

なお、このレーザ加工装置２００Ｂを用いた耐エッチング膜１０３への開口１０４の形成方法は、実施の形態１で説明したものと同様であるので、その説明を省略する。

この実施の形態２によっても、開口１０４を耐エッチング膜１０３に形成する際に、１回の走査の途中に２回レーザのオン−オフ動作を入れるのみで、光入射側電極のパターニングを実施することができるという効果を有する。

実施の形態３．
この実施の形態３の光起電力装置の製造方法は、実施の形態１の光起電力装置の製造方法において、レーザ光を用いて耐エッチング膜に開口を形成する工程での１回の走査で加工できる幅の調整方法のみが異なる。それ以外は同様であるので、同一の部分には同一の符号を付記して、その説明は省略する。

図１０は、開口を形成するレーザ加工装置の実施の形態３の構成の一例を模式的に示す図である。このレーザ加工装置２００Ｃは、実施の形態１のレーザ加工装置２００Ａにおいて、ビーム形状調整光学系２０４を、光軸方向に移動可能な複数のレンズ２０４ａ〜２０４ｃで構成し、また、ビーム分岐集光光学系２０５の回転機構を有するビーム分岐集光光学系ホルダ２０８に代えて、回転機構を有さないビーム分岐集光光学系ホルダ２０８Ｃと、ビーム分岐集光光学系ホルダ２０８をステージ２０１の加工対象載置面に垂直な方向（以下、ｚ軸方向という）に移動可能なｚ軸ステージ２２０と、を備え、制御部２３０が、ビーム分岐集光光学系を光軸の周りに回転させる機能に代えて、ｚ軸ステージ２２０を用いてビーム分岐集光光学系ホルダ２０８Ｃをｚ軸方向に移動させる機能と、ビーム形状調整光学系２０４の各レンズ２０４ａ〜２０４ｃ間の間隔を変化させる機能と、を有する点が異なっている。なお、ｚ軸ステージ２２０は、特許請求の範囲における移動手段に対応している。

ここでは、ビーム形状調整光学系２０４を構成するレンズ２０４ａ〜２０４ｃの間隔を調整して、集光レンズ２０７（ビーム分岐集光光学系２０５）に入射するレーザ光の発散角を調整することによって、１回の走査で加工できる幅を調整するようにしている。具体的には、ビーム形状調整光学系２０４を構成する複数のレンズ２０４ａ〜２０４ｃの間の距離を調整することで、ビーム分岐集光光学系２０５に入射するレーザ光の発散角と集光径を調整する。

また、ｚ軸ステージ２２０は、集光点がステージ２０１上に載置されたシリコン基板上に形成されるように、ビーム分岐集光光学系２０５のステージ２０１からの高さを調整する。なお、ここでは、ビーム分岐集光光学系２０５の高さを調整するようにしているが、ステージ２０１の高さを調整するようにしてもよい。

ここで、レーザ照射時における１回の走査で加工できる幅の調整方法の具体的な方法について説明する。ビーム分岐集光光学系２０５は、実施の形態１で説明したように、４列×１００点＝４００点の開口をピッチ１４μｍで三角格子状に形成する回折光学素子２０６と、ビーム集光のための集光レンズ２０７とで構成される。このピッチは、加工対象の回折光学素子２０６からの距離によって変化する。たとえば、この例では、回折光学素子２０６から２００ｍｍの地点でのピッチが１４μｍであるものとする。また、この回折光学素子２０６からの距離と分岐パターンのピッチは比例する。たとえば上記の例では、回折光学素子２０６からの距離が１００ｍｍの地点では、ピッチは７μｍとなる。

一方、耐エッチング膜１０３にレーザによって形成された開口１０４は、その穴径が小さい方が、アスペクト比の大きなテクスチャを形成できるために望ましい。すなわち、ビーム分岐集光光学系２０５の集光レンズ２０７によって集光される光が最も小さいビーム径となる点で加工するのが望ましい。集光レンズ２０７とこの集光点との距離は、集光レンズ２０７（ひいてはビーム分岐集光光学系２０５）への入射光の発散角に依存する。発散角を大きくすることで、集光点と集光レンズ２０７との距離は大きくなり、発散角を負にすることで集光点と集光レンズ２０７との距離は縮小する。

以上より、ビーム分岐集光光学系２０５への入射光の発散角を調整することにより、ビーム分岐集光光学系２０５で形成されるパターンの集光点でのパターンのピッチを調整することができる。なお、集光点がシリコン基板１０１上に形成されるようにするために、ｚ軸ステージ２２０を用いた。

たとえば、１回の走査で加工できる幅を２．０ｍｍに調整するためには、パターンのピッチを、２０μｍ（＝１４μｍ×２．０ｍｍ／１．４ｍｍ）となるように設定すればよい。また、入射光の発散角を曲率半径７００ｍｍに調整し、回折光学素子２０６からシリコン基板１０１までの距離を２８０ｍｍとすると、ｘ軸方向のパターンの大きさδｘも同じ割合で拡大されδｘ＝４８μｍ×２０μｍ／１４μｍ＝６８．６μｍとなる。レーザ発振部２０２の繰り返し周波数Ｆを１０ｋＨｚとすると、レーザ光の走査速度Ｖは、Ｖ＝Ｆ・δｘ＝６８６ｍｍ／秒となる。その結果、ここで示したような条件で走査することによって、幅２．０ｍｍの領域に開口１０４を形成することができる。

この実施の形態３によっても、１回の走査の途中に２回レーザのオン−オフ動作を入れるのみで、光入射側電極にテクスチャ構造を形成するための開口１０４をパターニングすることができる。

なお、上述した説明では、レーザ光を三角格子状に加工対象上に照射する場合を例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、四角格子状などレーザ光が他の配置状態となるように照射してもよい。

以上のように、この発明にかかるレーザ加工装置は、光入射面側にテクスチャ構造を有する光起電力装置の製造に有用である。

光起電力装置の上面図である。光起電力装置の裏面図である。図１−２のＡ−Ａ断面図である。図１−１〜図１−３に示される光起電力装置のグリッド電極周辺の一部を拡大して示す断面図である。この実施の形態１による光起電力装置の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その１）。この実施の形態１による光起電力装置の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その２）。この実施の形態１による光起電力装置の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その３）。この実施の形態１による光起電力装置の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その４）。この実施の形態１による光起電力装置の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その５）。この実施の形態１による光起電力装置の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その６）。この実施の形態１による光起電力装置の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その７）。この実施の形態１による光起電力装置の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その８）。この実施の形態１による光起電力装置の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その９）。開口を形成するレーザ加工装置の実施の形態１の構成の一例を模式的に示す図である。ビーム分岐集光光学系によって加工対象上に形成されるレーザ光のパターンを模式的に示す図である。ビーム分岐集光光学系の回転によって１回の走査で加工できる幅を調整する様子を説明するための図である。任意の幅の走査領域を形成するためのパターンの回転角度を求める方法を説明するための図である。開口を形成するレーザ加工装置の実施の形態２の構成の一例を模式的に示す図である。アパーチャの一例を示す図である。開口を形成するレーザ加工装置の実施の形態３の構成の一例を模式的に示す図である。

符号の説明

１００光起電力装置
１０１シリコン基板
１０２Ｎ型拡散層
１０２Ｈ高濃度Ｎ型拡散層
１０２Ｌ低濃度Ｎ型拡散層
１０３耐エッチング膜
１０４開口
１０５ａ凹部形成領域
１０５ｂ電極形成領域
１０６凹部
１０９反射防止膜
１１０Ｐ＋層
１１１グリッド電極
１１２接合部分
１１３バス電極
１２１裏側電極
１２２裏側集電電極
２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃレーザ加工装置
２０１ステージ
２０２レーザ発振部
２０３反射鏡
２０４ビーム形状調整光学系
２０４ａ〜２０４ｃレンズ
２０５ビーム分岐集光光学系
２０６回折光学素子
２０７集光レンズ
２０８，２０８Ｃビーム分岐集光光学系ホルダ
２１０アパーチャ
２１１開口
２１２開口パターン
２１３転写光学系
２２０ｚ軸ステージ
２３０制御部
３００パターン
３０１ビームスポット

Claims

第１の導電型の半導体基板の光の入射面側の全面に第２の導電型の不純物を拡散して、第１の濃度の第１の拡散層を形成する第１の拡散層形成工程と、
前記第１の拡散層上に耐エッチング性を有する耐エッチング膜を形成する耐エッチング膜形成工程と、
前記耐エッチング膜上の電極を形成しようとする電極形成領域以外の凹部を形成しようとする凹部形成領域に、パルス状の複数の略円形のビームスポットからなり、前記複数の略円形のビームスポットからなる群の外郭が略矩形状であるレーザ光のパターンを、該パターンの第１の辺を走査方向である第１の方向に一致させて走査しながら、開口を形成し、前記第１の拡散層を露出させる開口形成工程と、
前記第１の拡散層の露出位置を中心に、前記第１の拡散層と前記半導体基板とを混酸系エッチング液によってエッチングして凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部を形成する面に、前記第１の濃度よりも低い第２の濃度の第２の導電型の不純物を拡散して、第２の拡散層を形成する第２の拡散層形成工程と、
前記半導体基板の前記光の入射面側の前記電極形成領域に光入射側電極を形成する表面電極形成工程と、
を含み、
前記開口形成工程では、
前記レーザ光の１パルス分の周期の間に、前記レーザ光の照射位置を、前記パターンの前記第１の辺の長さだけ第１の方向に移動させ、
前記第１の方向の走査が終了すると、前記凹部形成領域と前記電極形成領域の前記第１の方向に垂直な第２の方向の長さだけ、前記第２の方向に前記レーザ光と前記半導体基板との間の位置をずらして、前記第１の方向に沿って前記レーザ光の走査を行うことを特徴とする光起電力装置の製造方法。
前記開口形成工程では、パルス状のレーザを発振するレーザ発振器からのレーザ光を、回折光学素子によって、前記パターンに含まれるビームスポット群に分岐させ、前記パターンの前記第２の方向の第２の辺の長さが、前記凹部形成領域の前記第２の方向の幅よりも大きい場合に、前記パターンの前記第２の方向の幅が、前記凹部形成領域の幅と等しくなるように、前記回折光学素子を光軸の周りに回転させた状態で、前記レーザ光の走査を行うことを特徴とする請求項１に記載の光起電力装置の製造方法。
前記開口形成工程では、パルス状のレーザを発振するレーザ発振器からのレーザ光を、回折光学素子によって、前記パターンに含まれるビームスポット群に分岐させ、前記パターンの前記第１の辺に垂直な第２の辺の長さが、前記凹部形成領域の前記第２の方向の幅よりも小さい場合に、１回の走査で加工できる前記第２の方向の幅が前記パターンの前記第２の辺以下の大きさとなるように、前記凹部形成領域を同じ第２の方向の幅を有するサブ領域に分割し、前記パターンの前記第２の方向の幅が前記サブ領域の前記第２の方向の幅と等しくなるように、前記回折光学素子を光軸の周りに所定の角度回転させた状態で、前記レーザ光の走査を行うことを特徴とする請求項１に記載の光起電力装置の製造方法。
前記開口形成工程では、パルス状のレーザを発振するレーザ発振器からのレーザ光を、回折光学素子によって、前記パターンに含まれるビームスポット群に分岐させ、光軸方向に移動可能な複数のレンズを含むビーム形状調整光学系を用いて、前記回折光学素子への入射光の発散角を調整して、前記ビームスポット間の集光点でのピッチを調整することを特徴とする請求項１に記載の光起電力装置の製造方法。