JPWO2015093608A1 - Semiconductor substrate manufacturing method, semiconductor substrate, solar cell element manufacturing method, and solar cell element - Google Patents

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Abstract

本発明は、半導体基板の少なくとも一部に、ドナー元素を含むガラス粒子及び分散媒を含有するn型拡散層形成組成物、並びにアクセプター元素を含むガラス粒子及び分散媒を含有するp型拡散層形成組成物をそれぞれ異なる領域に付与する工程と、熱処理を行うことによりn型拡散層を形成し、且つ、p型拡散層を形成する工程と、を有する拡散層を有する半導体基板の製造方法を提供する。The present invention relates to an n-type diffusion layer forming composition containing glass particles containing a donor element and a dispersion medium, and p-type diffusion layer formation containing glass particles containing an acceptor element and a dispersion medium in at least a part of a semiconductor substrate. Provided is a method for manufacturing a semiconductor substrate having a diffusion layer that includes a step of applying the composition to different regions, and a step of forming a p-type diffusion layer by forming an n-type diffusion layer by performing heat treatment. To do.

Description

本発明は、半導体基板の製造方法、半導体基板、太陽電池素子の製造方法及び太陽電池素子に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor substrate, a semiconductor substrate, a method for manufacturing a solar cell element, and a solar cell element.

従来の太陽電池素子においては、シリコン基板の太陽光が入射する側の表面である受光面に、シリコン基板の導電型とは反対の導電型の不純物を拡散することにより、pn接合を形成している。そして、このシリコン基板の受光面、及び受光面とは反対側の裏面に、それぞれ電極を形成している。   In a conventional solar cell element, a pn junction is formed by diffusing impurities of a conductivity type opposite to the conductivity type of the silicon substrate on the light receiving surface which is the surface of the silicon substrate on which sunlight is incident. Yes. Electrodes are formed on the light receiving surface of the silicon substrate and on the back surface opposite to the light receiving surface.

上記の太陽電池素子においては、受光面に電極が形成されているため、電極により太陽光の入射が妨げられ、発電効率が低下するという問題がある。そのため、シリコン基板の受光面に電極を形成せずに裏面に電極を形成するバックコンタクト型(裏面電極型)太陽電池が提案されている。このようなバックコンタクト型太陽電池の製造方法に関する先行文献として、例えば、米国特許第4,927,770号明細書がある。米国特許第4,927,770号明細書では、シリコン基板の裏面にSiO、SiNx等の誘電体層を形成した後、誘電体層の一部を開口し、その開口部にドーパント源化合物を塗布してドーパントをシリコン基板に拡散している。In said solar cell element, since the electrode is formed in the light-receiving surface, incidence | injection of sunlight is prevented by an electrode and there exists a problem that electric power generation efficiency falls. Therefore, a back contact type (back electrode type) solar cell in which an electrode is formed on the back surface without forming an electrode on the light receiving surface of the silicon substrate has been proposed. For example, U.S. Pat. No. 4,927,770 is a prior document relating to a method for manufacturing such a back contact solar cell. In US Pat. No. 4,927,770, after forming a dielectric layer such as SiO 2 or SiNx on the back surface of a silicon substrate, a part of the dielectric layer is opened, and a dopant source compound is formed in the opening. The dopant is applied to diffuse the silicon substrate.

また、米国特許第7,883,343明細書では、BBrガスを用いてn型シリコン基板の受光面及び裏面の全面にp型拡散層(以下、p層ともいう)を形成した後、裏面にレジストをパターン塗布し、裏面のレジスト塗布部以外の領域及び受光面をエッチングし、裏面のエッチングした領域及び受光面にn型拡散層(以下n層ともいう)を形成する方法が開示されている。Further, in US Pat. No. 7,883,343, after forming a p-type diffusion layer (hereinafter also referred to as a p + layer) on the entire light-receiving surface and back surface of an n-type silicon substrate using BBr 3 gas, A method is disclosed in which a resist is pattern coated on the back surface, a region other than the resist coating portion on the back surface and the light receiving surface are etched, and an n-type diffusion layer (hereinafter also referred to as an n + layer) is formed on the etched region and light receiving surface on the back surface Has been.

また、上記のような片面受光型太陽電池に加えて、基板の両面から受光できる両面受光型太陽電池が知られている。このような太陽電池は壁等に設置して両面から受光できるタイプだけでなく、屋根等の構造体に設置するために、バックシートに反射機能を持たせ、モジュール内の素子間の隙間から太陽電池素子の裏面側に透過した光を反射させて裏面側からも光を取り込むタイプのものが提案されている(例えば、特開2012−195489号公報参照)。これにより、太陽電池の発電効率を向上するとされている。   In addition to the single-sided light receiving solar cell as described above, a double-sided light receiving solar cell that can receive light from both sides of the substrate is known. Such a solar cell is not only installed on a wall, etc., but can receive light from both sides, but in order to install it on a structure such as a roof, the back sheet has a reflective function, and the solar cell is exposed from the gap between the elements in the module. There has been proposed a type in which light transmitted through the back surface side of the battery element is reflected and light is also taken from the back surface side (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-195489). Thereby, it is supposed that the power generation efficiency of a solar cell will be improved.

両面受光型太陽電池に用いるシリコン基板の拡散層の生成方法としては、まず、BBrガス等を用いて、テクスチャ構造を形成したシリコン基板の両面に、一括してp層を形成し、その後、片面をエッチングして生成したp層を除去する。次いで、p層を残した面にマスク層を形成した後、エッチングによりp層を除去した面にPOClガス等を用いてn層を形成する。このように、別々の工程でp層及びn層を形成する方法が一般的である(例えば、Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 42 (2003) pp. 5397−5404参照)。As a method for generating a diffusion layer of a silicon substrate used for a double-sided light-receiving solar cell, first, a p + layer is collectively formed on both surfaces of a silicon substrate on which a texture structure is formed using BBr 3 gas or the like. The p + layer generated by etching one side is removed. Next, after forming a mask layer on the surface where the p + layer is left, an n + layer is formed on the surface from which the p + layer has been removed by etching using POCl 3 gas or the like. Thus, a method of forming the p + layer and the n + layer in separate steps is general (see, for example, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 42 (2003) pp. 5397-5404).

従来の太陽電池素子の製造方法では、半導体基板へのn層及びp層の形成は、別々の工程で行われている。これは、次の理由により、n層及びp層を一括して形成することが困難なためである。POCl、BBr等のガスを用いた拡散では、位置選択的にドーピング(拡散)することが難しく、また、ガスに代えて塗布型の従来のドーパント材料を用いた場合においても、拡散温度(800℃から1000℃)ではドーパントが揮散し易く、位置選択的にドーピングすることが難しい。In the conventional method for manufacturing a solar cell element, the formation of the n + layer and the p + layer on the semiconductor substrate is performed in separate steps. This is because it is difficult to form the n + layer and the p + layer together for the following reason. The diffusion using a POCl 3, BBr 3, etc. of the gas, regioselectively doping (diffusion) it is difficult to, also in the case of using the conventional dopant material coating type instead of the gas, diffusion temperature ( In the case of 800 ° C. to 1000 ° C.), the dopant is easily volatilized, and it is difficult to do the site selective doping.

また、米国特許第4,927,770号明細書及び米国特許第7,883,343明細書に記載で提案されているような、裏面にp層及びn層をパターン状に形成する場合、一般には、多くの工程が必要である。In the case where a p + layer and an n + layer are formed in a pattern on the back surface as proposed in US Pat. No. 4,927,770 and US Pat. No. 7,883,343. In general, many steps are required.

上記状況を鑑み、本発明は、複雑な工程を必要とせず簡便な方法で、1つの半導体基板上の異なる箇所にn型拡散層及びp型拡散層を有する半導体基板を製造することを課題とする。   In view of the above situation, an object of the present invention is to manufacture a semiconductor substrate having an n-type diffusion layer and a p-type diffusion layer at different locations on one semiconductor substrate by a simple method without requiring a complicated process. To do.

本発明は以下の態様を包含する。
<1> 半導体基板上の少なくとも一部に、ドナー元素を含むガラス粒子及び分散媒を含有するn型拡散層形成組成物、並びにアクセプター元素を含むガラス粒子及び分散媒を含有するp型拡散層形成組成物をそれぞれ異なる領域に付与する工程と、
熱処理を行うことによりn型拡散層を形成し、且つ、p型拡散層を形成する工程と、
を有する拡散層を有する半導体基板の製造方法。
The present invention includes the following aspects.
<1> An n-type diffusion layer forming composition containing glass particles containing a donor element and a dispersion medium, and a p-type diffusion layer containing glass particles containing an acceptor element and a dispersion medium, at least partially on the semiconductor substrate Applying the composition to different areas,
Forming an n-type diffusion layer by performing heat treatment and forming a p-type diffusion layer;
A method for manufacturing a semiconductor substrate having a diffusion layer comprising:

<2> 前記熱処理を行う工程において、前記n型拡散層と前記p型拡散層が一括して形成される、前記<1>に記載の拡散層を有する半導体基板の製造方法。 <2> The method for manufacturing a semiconductor substrate having the diffusion layer according to <1>, wherein the n-type diffusion layer and the p-type diffusion layer are formed in a lump in the step of performing the heat treatment.

<3> 前記ドナー元素が、P(リン)及びSb(アンチモン)からなる群より選択される少なくとも1種を含む、前記<1>又は<2>に記載の拡散層を有する半導体基板の製造方法。 <3> The method for producing a semiconductor substrate having a diffusion layer according to <1> or <2>, wherein the donor element includes at least one selected from the group consisting of P (phosphorus) and Sb (antimony). .

<4> 前記ドナー元素を含むガラス粒子が、P、P及びSbからなる群より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からなる群より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つに記載の拡散層を有する半導体基板の製造方法。<4> The glass particles containing the donor element include at least one donor element-containing material selected from the group consisting of P 2 O 3 , P 2 O 5 and Sb 2 O 3 , SiO 2 , K 2 O, At least one glass component material selected from the group consisting of Na 2 O, Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, V 2 O 5 , SnO, ZrO 2 and MoO 3 The manufacturing method of the semiconductor substrate which has a diffusion layer as described in any one of said <1>-<3> containing.

<5> 前記アクセプター元素が、B(ほう素)、Al(アルミニウム)及びGa(ガリウム)からなる群より選択される少なくとも1種の元素を含む、前記<1>〜<4>のいずれか1つに記載の拡散層を有する半導体基板の製造方法。 <5> Any one of <1> to <4>, wherein the acceptor element includes at least one element selected from the group consisting of B (boron), Al (aluminum), and Ga (gallium). The manufacturing method of the semiconductor substrate which has a diffusion layer as described in one.

<6> 前記アクセプター元素を含むガラス粒子が、B、Al及びGaからなる群より選択される少なくとも1種のアクセプター元素含有物質と、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、TlO、V、SnO、ZrO、WO、MoO及びMnOからなる群より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>〜<5>のいずれか1つに記載の拡散層を有する半導体基板の製造方法。<6> At least one acceptor element-containing material selected from the group consisting of B 2 O 3 , Al 2 O 3 and Ga 2 O 3, wherein the glass particles containing the acceptor element, SiO 2 , K 2 O, Selected from the group consisting of Na 2 O, Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, Tl 2 O, V 2 O 5 , SnO, ZrO 2 , WO 3 , MoO 3 and MnO. The manufacturing method of the semiconductor substrate which has a diffusion layer as described in any one of said <1>-<5> containing the at least 1 sort (s) of glass component substance.

<7> 前記n型拡散層及び前記p型拡散層の少なくとも一方上にパッシベーション層を形成する工程を更に有する、前記<1>〜<6>のいずれか1つに記載の拡散層を有する半導体基板の製造方法。 <7> The semiconductor having the diffusion layer according to any one of <1> to <6>, further including a step of forming a passivation layer on at least one of the n-type diffusion layer and the p-type diffusion layer. A method for manufacturing a substrate.

<8> 前記パッシベーション層が、酸化ケイ素、窒化珪素、及び酸化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一種を含有する、前記<1>〜<7>のいずれか1つに記載の拡散層を有する半導体基板の製造方法。 <8> The diffusion layer according to any one of <1> to <7>, wherein the passivation layer contains at least one selected from the group consisting of silicon oxide, silicon nitride, and aluminum oxide. A method for manufacturing a semiconductor substrate.

<9> 前記<1>〜<8>のいずれか1つに記載の製造方法によって得られる、n型拡散層及びp型拡散層を有する半導体基板。 <9> A semiconductor substrate having an n-type diffusion layer and a p-type diffusion layer obtained by the production method according to any one of <1> to <8>.

<10> 前記<1>〜<8>のいずれか1つに記載の製造方法により得られる半導体基板のn型拡散層上、及びp型拡散層上に電極を形成する工程を有する、太陽電池素子の製造方法。 <10> A solar cell having a step of forming electrodes on an n-type diffusion layer and a p-type diffusion layer of a semiconductor substrate obtained by the manufacturing method according to any one of <1> to <8>. Device manufacturing method.

<11> 前記<10>に記載の製造方法によって得られる太陽電池素子。   <11> A solar cell element obtained by the production method according to <10>.

本発明によれば、複雑な工程を必要とせず簡便な方法で、1つの半導体基板上の異なる箇所にn型拡散層及びp型拡散層を有する半導体基板を製造することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to manufacture a semiconductor substrate having an n-type diffusion layer and a p-type diffusion layer at different locations on one semiconductor substrate by a simple method without requiring a complicated process.

図1(a)〜図1(f)は、本発明にかかるバックコンタクト型太陽電池素子の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。Fig.1 (a)-FIG.1 (f) are sectional drawings which show typically an example of the manufacturing method of the back contact type solar cell element concerning this invention. 図2(a)〜図2(f)は、本発明にかかる両面受光型太陽電池素子の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。2 (a) to 2 (f) are cross-sectional views schematically showing an example of a method for producing a double-sided light receiving solar cell element according to the present invention.

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「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。更に、本明細書において組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。   In this specification, the term “process” is not limited to an independent process, and is included in the term if the intended action of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes. . In the present specification, a numerical range indicated by using “to” indicates a range including the numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively. Further, in the present specification, the amount of each component in the composition is the total amount of the plurality of substances present in the composition unless there is a specific indication when there are a plurality of substances corresponding to each component in the composition. Means.

また、本明細書において、「含有率」とは、特に記載がなければ、n型拡散層形成組成物又はp型拡散層形成組成物の全量を100質量%としたときの、各成分の質量%を表す。また、本明細書において「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構成に加え、一部に形成されている形状の構成も包含される。   In the present specification, “content ratio” means the mass of each component when the total amount of the n-type diffusion layer forming composition or the p-type diffusion layer forming composition is 100% by mass unless otherwise specified. %. In addition, in the present specification, the term “layer” includes a configuration of a shape formed in part in addition to a configuration of a shape formed on the entire surface when observed as a plan view.

<拡散層を有する半導体基板の製造方法>
本発明の拡散層を有する半導体基板の製造方法は、半導体基板の少なくとも一部に、ドナー元素を含むガラス粒子及び分散媒を含有するn型拡散層形成組成物、並びにアクセプター元素を含むガラス粒子及び分散媒を含有するp型拡散層形成組成物をそれぞれ異なる領域に付与する工程と、熱処理を行うことによりn型拡散層を形成し、且つ、p型拡散層を形成する工程と、を含む。本発明の拡散層を有する半導体基板の製造方法は、必要に応じて、その他の工程を含み得る。
<Method for Manufacturing Semiconductor Substrate Having Diffusion Layer>
The method for producing a semiconductor substrate having a diffusion layer according to the present invention includes an n-type diffusion layer forming composition containing a glass particle containing a donor element and a dispersion medium, and glass particles containing an acceptor element in at least a part of the semiconductor substrate, and A step of applying a p-type diffusion layer-forming composition containing a dispersion medium to different regions, and a step of forming a p-type diffusion layer by forming an n-type diffusion layer by heat treatment. The method for producing a semiconductor substrate having a diffusion layer of the present invention may include other steps as necessary.

このように本発明では、半導体基板上の異なる箇所にn型拡散層形成組成物及びp型拡散層形成組成物を付与した後に、熱処理を行ってn型散層形成組成物及びp型拡散層形成組成物中のドナー元素及びアクセプター元素を半導体基板に拡散させて、n型拡散層及びp型拡散層を形成する。
ドーパント材料を含むn型拡散層形成組成物及びp型拡散層形成組成物を用いることで、半導体基板上の所望の領域に、所望のパターンで組成物層(塗膜)を形成できる。また、ドーパント材料としてドナー元素含有ガラス粒子及びアクセプター元素含有ガラス粒子を用いることで、ドナー元素及びアクセプター元素は揮散し難くなり、半導体基板上の所望の領域にp層及びn層を位置選択的に形成できる。更に、ドナー元素及びアクセプター元素がそれぞれガラス粒子に含まれており、ドナー元素及びアクセプター元素は揮散し難いため、拡散層形成組成物を付与した領域以外へのドーパントの拡散が抑えられ、ドナー元素の拡散及びアクセプター元素の拡散を互いに阻害することが抑制され、n型拡散層形成組成物及びp型拡散層形成組成物を付与した半導体基板を熱処理することで、ドナー元素及びアクセプター元素を一括して拡散することができる。また、ドナー元素含有ガラス粒子及びアクセプター元素含有ガラス粒子は、ドナー元素及びアクセプター元素を半導体基板に拡散する際に軟化又は溶融するため、その熱処理物はクラックが少ない緻密な層を形成する傾向にある。そのため、この熱処理物の層はマスク性能が高く、そのままマスク層として作用することが可能である。
このように、本発明では、従来の製造方法で必須であったエッチング工程及びマスク層の形成工程を簡略化でき、熱処理によりn層及びp層を一括して簡便に形成することが可能である。
尚、従来の塗布型のドーパント材料では熱処理後の熱処理物にピンホール等が存在していたのに対して、本発明ではn型拡散層形成組成物及びp型拡散層形成組成物は熱処理において一度軟化して半導体基板を覆うため、熱処理物でのピンホール等の発生が抑えられ、熱処理物のマスク性能が高くなる傾向にある。
As described above, in the present invention, after the n-type diffusion layer forming composition and the p-type diffusion layer forming composition are applied to different locations on the semiconductor substrate, heat treatment is performed to perform the n-type diffusion layer forming composition and the p-type diffusion layer. A donor element and an acceptor element in the forming composition are diffused into the semiconductor substrate to form an n-type diffusion layer and a p-type diffusion layer.
By using the n-type diffusion layer forming composition and the p-type diffusion layer forming composition containing the dopant material, the composition layer (coating film) can be formed in a desired pattern in a desired region on the semiconductor substrate. In addition, by using donor element-containing glass particles and acceptor element-containing glass particles as dopant materials, it becomes difficult for the donor element and acceptor element to be volatilized, and the position of the p + layer and the n + layer is selected in a desired region on the semiconductor substrate. Can be formed. Furthermore, since the donor element and the acceptor element are respectively contained in the glass particles, and the donor element and the acceptor element are difficult to volatilize, the diffusion of the dopant to the region other than the region to which the diffusion layer forming composition is applied is suppressed, and the donor element Inhibition of diffusion and diffusion of acceptor elements from each other is suppressed, and the semiconductor substrate to which the n-type diffusion layer forming composition and the p-type diffusion layer forming composition are applied is heat-treated, whereby the donor element and the acceptor element are collectively treated. Can diffuse. In addition, since the donor element-containing glass particles and the acceptor element-containing glass particles are softened or melted when diffusing the donor element and the acceptor element into the semiconductor substrate, the heat-treated product tends to form a dense layer with few cracks. . Therefore, this heat-treated layer has high mask performance and can act as a mask layer as it is.
As described above, in the present invention, the etching process and the mask layer forming process which are essential in the conventional manufacturing method can be simplified, and the n + layer and the p + layer can be easily and collectively formed by heat treatment. It is.
In the conventional coating-type dopant material, pinholes and the like existed in the heat-treated product after the heat treatment, whereas in the present invention, the n-type diffusion layer forming composition and the p-type diffusion layer forming composition are used in the heat treatment. Since the semiconductor substrate is covered once softened, the occurrence of pinholes or the like in the heat-treated product is suppressed, and the mask performance of the heat-treated product tends to be improved.

まず、本発明の製造方法で使用するn型拡散層形成組成物、p型拡散層形成組成物及び半導体基板について説明し、次にこれらを用いて半導体基板に拡散層を形成する方法について説明する。   First, an n-type diffusion layer forming composition, a p-type diffusion layer forming composition and a semiconductor substrate used in the production method of the present invention will be described, and then a method for forming a diffusion layer on a semiconductor substrate using these will be described. .

(n型拡散層形成組成物)
本発明に係る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粒子(以下、単にガラス粒子ともいう)と、分散媒と、を含有し、更に塗布性等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、ドナー元素を含有し、半導体基板に付与した後にこのドナー元素を熱拡散することで半導体基板にn型拡散層を形成することが可能な組成物をいう。ドナー元素をガラス粒子中に含むn型拡散層形成組成物を用いることで、半導体基板の所望の部位にn型拡散層が形成され、不要な領域(例えば、基板の側面)にn型拡散層が形成されることを抑制できる。
(N-type diffusion layer forming composition)
The n-type diffusion layer forming composition according to the present invention contains at least glass particles containing a donor element (hereinafter also simply referred to as glass particles) and a dispersion medium. You may contain an additive as needed.
Here, the composition for forming an n-type diffusion layer is a composition that contains a donor element and is capable of forming an n-type diffusion layer in a semiconductor substrate by thermally diffusing the donor element after being applied to the semiconductor substrate. Say. By using the n-type diffusion layer forming composition containing the donor element in the glass particles, the n-type diffusion layer is formed in a desired portion of the semiconductor substrate, and the n-type diffusion layer is formed in an unnecessary region (for example, the side surface of the substrate). Can be prevented from being formed.

したがって、本発明に係る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とは異なり、付与領域のパターニングが可能となり、工程が簡易化される。なお、リン酸、五酸化二リン、リン酸エステル等の揮散性の高いリン化合物を用いてn型拡散層とp型拡散層とを一括して形成しようとすると、リン化合物を付与した領域以外にもリンが拡散されることになる。これは、一般的にリンよりもホウ素等のアクセプター元素の方が半導体基板中への拡散速度が遅いために、アクセプター元素を十分に拡散させようとするとリン拡散よりも高い温度(例えば、900℃〜950℃)で拡散することになり、リン等のドナー元素が揮散し易くなるためである。   Therefore, when the n-type diffusion layer forming composition according to the present invention is applied, patterning of the application region is possible and the process is simplified, unlike the gas phase reaction method widely used conventionally. In addition, when trying to form an n-type diffusion layer and a p-type diffusion layer in a lump using a highly volatile phosphorus compound such as phosphoric acid, diphosphorus pentoxide, and phosphate ester, other than the region to which the phosphorus compound is added Phosphorus is also diffused into the surface. This is because an acceptor element such as boron generally has a lower diffusion rate into a semiconductor substrate than phosphorus, and therefore, when an acceptor element is sufficiently diffused, a temperature higher than phosphorus diffusion (for example, 900 ° C.). This is because it is diffused at ˜950 ° C. and donor elements such as phosphorus are easily volatilized.

なお、本発明に係るn型拡散層形成組成物に含有されるガラス粒子は熱処理(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、及びリン酸塩含有の溶液若しくはペーストを付与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、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、本発明に係る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、製造工程を増やすこともない。   The glass particles contained in the n-type diffusion layer forming composition according to the present invention are melted by heat treatment (firing) to form a glass layer on the n-type diffusion layer. However, even in the conventional gas phase reaction method and the method of applying a phosphate-containing solution or paste, a glass layer is formed on the n-type diffusion layer. In the same manner as in this method, it can be removed by etching. Therefore, the n-type diffusion layer forming composition according to the present invention does not generate unnecessary products and does not increase the number of manufacturing steps as compared with the conventional method.

また、ガラス粒子中のドナー成分は拡散のための熱処理(焼成)中でも揮散しにくいため、揮散ガスの発生によって半導体基板の所望の領域以外にまでn型拡散層が形成されることが抑制される。この理由は、ドナー成分がガラス粒子中の元素と結合しているか、又はガラス中に取り込まれているため、揮散しにくいためと考えられる。   In addition, since the donor component in the glass particles is difficult to volatilize even during the heat treatment (baking) for diffusion, the formation of the n-type diffusion layer beyond the desired region of the semiconductor substrate due to the generation of the volatilizing gas is suppressed. . The reason for this is considered that the donor component is bonded to an element in the glass particle or is taken into the glass, and thus is difficult to volatilize.

更に、本発明に係るn型拡散層形成組成物は、ドナー元素の濃度を調整することで、所望の部位に所望の濃度の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。一方、n型拡散層の一般的な形成方法である気相反応法、又はリン酸塩含有溶液を用いる方法によってn型ドーパント濃度の高い領域を選択的に形成することは一般的には困難である。   Furthermore, the n-type diffusion layer forming composition according to the present invention can form an n-type diffusion layer having a desired concentration at a desired site by adjusting the concentration of the donor element. A selective region having a high dopant concentration can be formed. On the other hand, it is generally difficult to selectively form a region having a high n-type dopant concentration by a gas phase reaction method, which is a general method for forming an n-type diffusion layer, or a method using a phosphate-containing solution. is there.

本発明で使用されるドナー元素を含むガラス粒子について、詳細に説明する。
ドナー元素とは、半導体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)、Bi(ビスマス)及びAs(ヒ素)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 particle containing the donor element used by this invention is demonstrated in detail.
A donor element is an element that can form an n-type diffusion layer by doping into a semiconductor substrate. As the donor element, a Group 15 element can be used, and examples thereof include P (phosphorus), Sb (antimony), Bi (bismuth), and As (arsenic). From the viewpoints of safety, ease of vitrification, etc., P or Sb is preferred.

ドナー元素を含むガラス粒子は、例えば、ドナー元素含有物質とガラス成分物質とを含んで形成できる。ドナー元素をガラス粒子に導入するために用いるドナー元素含有物質としては、例えば、P、P、Sb、Bi及びAsが挙げられ、P、P及びSbからなる群より選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。The glass particle containing a donor element can be formed including, for example, a donor element-containing material and a glass component material. As the donor element-containing substance used to introduce the donor element to the glass particles, for example, include P 2 O 3, P 2 O 5, Sb 2 O 3, Bi 2 O 3 and As 2 O 3, P 2 It is preferable to use at least one selected from the group consisting of O 3 , P 2 O 5 and Sb 2 O 3 .

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、WO、MoO、MnO、La、Nb、Ta、Y、TiO、ZrO、GeO、TeO、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からなる群より選択される少なくとも1種を用いることが好ましく、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V、SnO、ZrO及びMoOからなる群より選択される少なくとも1種を用いることがより好ましい。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, WO 3 , MoO 3 , MnO, La 2 O 3, Nb 2 O 5, Ta 2 O 5, Y 2 O 3, TiO 2, ZrO 2, GeO 2, TeO 2, Lu 2 O 3 and the like, SiO 2, K 2 O, Use of at least one selected from the group consisting of Na 2 O, Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, V 2 O 5 , SnO, ZrO 2 and MoO 3 is used. Preferably, 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 and MoO. More preferably, at least one selected from the group consisting of 3 is used.

ドナー元素を含むガラス粒子は、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。   Glass particles containing a donor element can control the melting temperature, softening point, glass transition point, chemical durability, and the like by adjusting the component ratio as necessary.

ドナー元素を含むガラス粒子の具体例としては、ドナー元素含有物質及びガラス成分物質の双方を含むガラス粒子が挙げられる。例えば、P−SiO(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)含有ガラス粒子、P−KO含有ガラス粒子、P−NaO含有ガラス粒子、P−LiO含有ガラス粒子、P−BaO含有ガラス粒子、P−SrO含有ガラス粒子、P−CaO含有ガラス粒子、P−MgO含有ガラス粒子、P−BeO含有ガラス粒子、P−ZnO含有ガラス粒子、P−CdO含有ガラス粒子、P−PbO含有ガラス粒子、P−V含有ガラス粒子、P−SnO含有ガラス粒子、P−GeO含有ガラス粒子、P−TeO含有ガラス粒子等のドナー元素含有物質としてPを含むガラス粒子、及び前記のPを含むガラス粒子のPの代わりにドナー元素含有物質としてSbを含む系のガラス粒子が挙げられる。
なお、P−Sb含有ガラス粒子、P−As含有ガラス粒子等のように、2種類以上のドナー元素含有物質を含むガラス粒子でもよい。
上記では2成分を含む複合ガラス粒子を例示したが、P−SiO−V、P−SiO−CaO等、3成分以上の物質を含むガラス粒子でもよい。
Specific examples of the glass particles containing a donor element include glass particles containing both a donor element-containing material and a glass component material. For example, P 2 O 5 —SiO 2 (described in the order of donor element-containing substance-glass component substance, the same applies hereinafter) -containing glass particles, P 2 O 5 —K 2 O-containing glass particles, P 2 O 5 —Na 2 O containing glass particles, P 2 O 5 -Li 2 O-containing glass particles, P 2 O 5 -BaO-containing glass particles, P 2 O 5 -SrO-containing glass particles, P 2 O 5 -CaO-containing glass particles, P 2 O 5 -MgO-containing glass particles, P 2 O 5 -BeO containing glass particles, P 2 O 5 -ZnO-containing glass particles, P 2 O 5 -CdO containing glass particles, P 2 O 5 -PbO-containing glass particles, P 2 O 5 -V 2 O 5 containing glass particles, and P 2 O 5 -SnO-containing glass particles, P 2 O 5 -GeO 2 containing glass particles, P 2 O 5 -TeO 2 containing a donor element-containing material of glass particles or the like Glass particles containing P 2 O 5, and glass particles system containing Sb 2 O 3 as a donor element-containing material and the like in place of the P 2 O 5 glass particles containing P 2 O 5 of the.
Incidentally, P 2 O 5 -Sb 2 O 3 containing glass particles, as in such P 2 O 5 -As 2 O 3 containing glass particles, or glass particles containing two or more donor element-containing material.
In the above it has been illustrated composite glass particles comprising two components, P 2 O 5 -SiO 2 -V 2 O 5, P 2 O 5 -SiO 2 -CaO , etc., may be glass particles comprising three or more components of the material.

ガラス粒子中のガラス成分物質の含有比率は、溶融温度、軟化点、ガラス転移点及び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、0.1質量%以上95質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上90質量%以下であることがより好ましい。   The content ratio of the glass component substance in the glass particles is preferably set in consideration of the melting temperature, the softening point, the glass transition point, and the chemical durability, and is generally 0.1% by mass to 95% by mass. It is preferable that it is 0.5 mass% or more and 90 mass% or less.

また、ガラス成分物質として、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、SnO、ZrO、及びMoOからなる群より選択される少なくとも1種を含有するガラス粒子である場合、半導体基板との反応物がフッ酸処理時に残渣として残らないため、好ましい。また、ガラス成分物質として酸化バナジウム(V)を含むガラス粒子(例えば、P−V含有ガラス粒子)の場合には、溶融温度、軟化点等を降下させる観点から、Vの含有比率は、1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、3質量%以上40質量%以下であることがより好ましい。Further, as a glass component substance, from the group consisting of SiO 2 , K 2 O, Na 2 O, Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, SnO, ZrO 2 , and MoO 3. In the case of glass particles containing at least one selected, a reaction product with the semiconductor substrate does not remain as a residue during hydrofluoric acid treatment, which is preferable. In the case of glass particles containing vanadium oxide (V 2 O 5 ) as a glass component substance (for example, P 2 O 5 —V 2 O 5 containing glass particles), from the viewpoint of lowering the melting temperature, softening point, etc. The content ratio of V 2 O 5 is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 40% by mass or less.

ドナー元素を含むガラス粒子の軟化点は、拡散のための熱処理時の拡散性、液だれ等の観点から、200℃〜1000℃であることが好ましく、300℃〜900℃であることがより好ましい。   The softening point of the glass particles containing the donor element is preferably 200 ° C. to 1000 ° C., more preferably 300 ° C. to 900 ° C., from the viewpoints of diffusibility and dripping during heat treatment for diffusion. .

ガラス粒子の軟化点は、示差熱分析(DTA)法で測定できる。具体的には、示差熱分析(DTA)装置を用い、リファレンスにα−アルミナを用い加熱速度約10K/分で測定を行い、得られたDTA曲線の微分曲線の第二吸熱ピークを軟化点とすることができる。測定雰囲気に特に制限はなく、ガラス粒子が化学的に安定な雰囲気で測定することが好ましい。   The softening point of the glass particles can be measured by a differential thermal analysis (DTA) method. Specifically, a differential thermal analysis (DTA) apparatus is used, α-alumina is used as a reference, measurement is performed at a heating rate of about 10 K / min, and the second endothermic peak of the differential curve of the obtained DTA curve is defined as a softening point. can do. There is no restriction | limiting in particular in measurement atmosphere, It is preferable to measure in an atmosphere where glass particle is chemically stable.

ドナー元素を含むガラス粒子の形状としては、略球状、扁平状、ブロック状、板状、鱗片状等が挙げられる。ドナー元素を含むガラス粒子の形状は、n型拡散層形成組成物とした場合の半導体基板への塗布性及び均一拡散性の観点から、略球状、扁平状又は板状であることが望ましい。   Examples of the shape of the glass particles containing the donor element include a substantially spherical shape, a flat shape, a block shape, a plate shape, and a scale shape. The shape of the glass particles containing the donor element is preferably substantially spherical, flat or plate-like from the viewpoints of coating properties on a semiconductor substrate and uniform diffusibility when an n-type diffusion layer forming composition is used.

ドナー元素を含むガラス粒子の粒径は、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粒子を用いた場合には、平滑な塗膜が得られやすい。更に、ガラス粒子の粒径は50μm以下であることがより望ましく、10μm以下であることが更に望ましい。なお、ガラス粒子の粒径の下限は特に制限されず、0.01μm以上であることが好ましい。
ここで、ドナー元素を含むガラス粒子の粒径は、粒度分布において小径側からの体積累積50%に対応する粒子径D50%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。
The particle size of the glass particles containing the donor element is desirably 100 μm or less. When glass particles having a particle size of 100 μm or less are used, a smooth coating film can be easily obtained. Furthermore, the particle size of the glass particles is more desirably 50 μm or less, and further desirably 10 μm or less. In addition, the minimum in particular of the particle size of glass particle is not restrict | limited, It is preferable that it is 0.01 micrometer or more.
Here, the particle diameter of the glass particles containing the donor element represents a particle diameter D50% corresponding to 50% of the volume accumulation from the small diameter side in the particle size distribution, 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粒子は、例えば、以下の手順で作製される。
まず、原料(例えば、前記ドナー元素含有物質及びガラス成分物質)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、溶融温度、雰囲気、溶融物質との反応性、不純物の混入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。
得られた融液をジルコニア基板、カーボン基板等の上に流し出して融液をガラス化する。そして、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、ボールミル等の公知の装置を適用できる。
Glass particles containing a donor element are produced, for example, 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. The material is appropriately selected in consideration of the melting temperature, atmosphere, reactivity with the molten material, mixing of impurities, and the like.
Next, it heats with the temperature according to a glass composition with an electric furnace, and is set as a melt. At this time, it is desirable to stir the melt uniformly.
The obtained melt is poured onto a zirconia substrate, a carbon substrate or the like to vitrify the melt. And glass is grind | pulverized and it is set as a powder form. A known apparatus 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粒子の含有比率は、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粒子の含有比率は、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、1.5質量%以上85質量%以下であることが更に好ましく、2質量%以上80質量%以下が特に好ましい。
n型拡散層形成組成物の全固形分中の、無機化合物成分の含有比率は、40質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることが更に好ましく、80質量%以上が特に好ましい。
前記無機化合物成分中の、ドナー元素を含むガラス粒子の含有比率は、50質量%以上であることが好ましく、75質量%以上であることがより好ましく、85質量%以上であることが更に好ましく、90質量%以上が特に好ましい。
The content ratio of the glass particles containing the donor element in the n-type diffusion layer forming composition is determined in consideration of the coating property, the diffusibility of the donor element, and the like. In general, the content ratio of the glass particles 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, The content is more preferably 1.5% by mass or more and 85% by mass or less, and particularly preferably 2% by mass or more and 80% by mass or less.
The content ratio of the inorganic compound component in the total solid content of the n-type diffusion layer forming composition is preferably 40% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and 70% by mass or more. Is more preferable, and 80% by mass or more is particularly preferable.
The content ratio of the glass particles containing the donor element in the inorganic compound component is preferably 50% by mass or more, more preferably 75% by mass or more, and still more preferably 85% by mass or more. 90 mass% or more is especially preferable.

次に、分散媒について説明する。
分散媒とは、n型拡散層形成組成物中において上記ガラス粒子を分散させる媒体である。具体的に分散媒としては、バインダー及び溶剤が採用される。
Next, the dispersion medium will be described.
The dispersion medium is a medium in which the glass particles are dispersed in the n-type diffusion layer forming composition. Specifically, a binder and a solvent are employed as the dispersion medium.

バインダーとしては、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルアミド樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリエチレンオキサイド樹脂、ポリスルホン樹脂、アクリルアミドアルキルスルホン樹脂、セルロースエーテル、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、エチルセルロース等のセルロース誘導体、ゼラチン、ゼラチン誘導体、澱粉、澱粉誘導体、アルギン酸ナトリウム化合物、キサンタン、グアーガム、グアーガム誘導体、スクレログルカン、スクレログルカン誘導体、トラガカント、トラガカント誘導体、デキストリン、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)アクリレート樹脂及びジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート樹脂)、ブタジエン樹脂、スチレン樹脂、ブチラール樹脂、これらの共重合体、シロキサン樹脂等を適宜選択し得る。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。
ここで、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味し、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
Examples of binders include polyvinyl alcohol, polyacrylamide resin, polyvinylamide resin, polyvinylpyrrolidone resin, polyethylene oxide resin, polysulfone resin, acrylamide alkyl sulfone resin, cellulose ether, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, ethyl cellulose and other cellulose derivatives, gelatin, gelatin derivatives , Starch, starch derivative, sodium alginate compound, xanthan, guar gum, guar gum derivative, scleroglucan, scleroglucan derivative, tragacanth, tragacanth derivative, dextrin, dextrin derivative, (meth) acrylic acid resin, (meth) acrylic acid ester resin (For example, alkyl (meth) acrylate resin and dimethylaminoethyl (meth) acrylate Rate resin), butadiene resins, styrene resins, butyral resins, copolymers thereof, may appropriately select a siloxane resin or the like. These are used singly or in combination of two or more.
Here, (meth) acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid, and (meth) acrylate means acrylate or methacrylate.

これらの中でも、分解性、及びスクリーン印刷した際の液ダレ防止の観点から、バインダーは、アクリル酸樹脂、ブチラール樹脂又はセルロース誘導体を含むことが好ましく、少なくともセルロース誘導体を含むことが好ましい。セルロース誘導体としてはエチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースを例示することができ、これらの中でもエチルセルロースを用いることが好ましい。バインダーは一種類を単独で又は二種類以上を組み合わせて使用される。   Among these, from the viewpoints of degradability and prevention of dripping at the time of screen printing, the binder preferably includes an acrylic acid resin, a butyral resin, or a cellulose derivative, and preferably includes at least a cellulose derivative. Examples of the cellulose derivative include ethyl cellulose, nitrocellulose, acetyl cellulose, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, and hydroxyethyl cellulose. Among these, ethyl cellulose is preferably used. A binder is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

バインダーの分子量は特に制限されず、n型拡散層形成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。n型拡散層形成組成物がバインダーを含有する場合、バインダー含有率は、n型拡散層形成組成物中、0.5質量%以上30質量%以下であることが好ましく、3質量%以上25質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上20質量%以下であることが更に好ましい。   The molecular weight of the binder is not particularly limited, and it is desirable to adjust appropriately in view of the desired viscosity as the n-type diffusion layer forming composition. When the n-type diffusion layer forming composition contains a binder, the binder content in the n-type diffusion layer forming composition is preferably 0.5% by mass or more and 30% by mass or less, and preferably 3% by mass or more and 25% by mass. % Or less, more preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less.

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、メチルイソプロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、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、ジイソブチルケトン、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等のケトン溶剤、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、ジイソプロピルエーテル、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モノブチルエーテル、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、テトラ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、テトラ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溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、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、酢酸ジプロピレングリコールメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリエチレングリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸イソアミル、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、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、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、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のエステル溶剤、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、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、イソペンタノール、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、イソボルニルシクロヘキサノール、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溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル(セロソルブ)、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溶剤、α−テルピネン、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、カルボン、オシメン、フェランドレン等のテルペン溶剤、イソボルニルシクロヘキサノール、イソボルニルフェノール、1−イソプロピル−4−メチル−ビシクロ[2.2.2]オクタ−5−エン−2,3−ジカルボン酸無水物、p−メンテニルフェノール、及び水が挙げられる。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。
Examples of the solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl n-propyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl n-butyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-pentyl ketone, methyl n-hexyl ketone, diethyl ketone, and dipropyl. Ketone solvents such as ketone, diisobutyl ketone, trimethylnonanone, cyclohexanone, cyclopentanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone, diethyl ether, methyl ethyl ether, methyl-n-propyl ether, diisopropyl ether, Tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, dioxane, dimethyldioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol -N-propyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monobutyl 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, tetraethylene glycol methyl ethyl ether, tetraethylene glycol methyl n-butyl ether, tetraethylene 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 Dipropylene 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 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, tetrapropylene glycol Methyl ethyl ether, tetrapropylene glycol methyl-n- Ether solvents such as chill ether, tetrapropylene glycol di-n-butyl ether, tetrapropylene glycol methyl n-hexyl ether, tetrapropylene glycol di-n-butyl ether, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n acetate -Butyl, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methyl pentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, 2- (2-butoxyethoxy) acetate Ethyl, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl cyclohexyl acetate, nonyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, diethylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, acetic acid Propylene glycol methyl ether, dipropylene glycol ethyl ether acetate, diacetic acid glycol, methoxytriethylene glycol acetate, ethyl propionate, n-butyl propionate, isoamyl propionate, 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, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol Ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, etc. Tellurium solvent, acetonitrile, N-methylpyrrolidinone, N-ethylpyrrolidinone, N-propylpyrrolidinone, N-butylpyrrolidinone, N-hexylpyrrolidinone, N-cyclohexylpyrrolidinone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl Aprotic polar solvents such as sulfoxide, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, t-butanol, n-pentanol, isopentanol, 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 , Isobornylcyclohexanol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol and other alcohol solvents, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Ethyl ether (cellosolve), ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monomethyl Ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol mono-n-hexyl ether, ethoxytriglycol, tetraethylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol mono Glycol monoether solvents such as ethyl ether and tripropylene glycol monomethyl ether, terpene solvents such as α-terpinene, terpineol, myrcene, alloocimene, limonene, dipentene, α-pinene, β-pinene, carvone, osymene, and ferrandolene, isovol Nylcyclohexanol, isobornylphenol, 1-isopropyl-4-methyl-bicyclo [2 2.2] oct-5-ene-2,3-dicarboxylic anhydride, p- maintenance alkenyl phenols and water. These are used singly or in combination of two or more.

これらの中でも、半導体基板への塗布性の観点から、分散媒としては、水、アルコール溶剤、グリコールモノエーテル溶剤、又はテルペン溶剤が好ましく、水、アルコール、セロソルブ、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、又は酢酸ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルがより好ましく、水、アルコール、テルピネオール又はセロソルブが更に好ましい。   Among these, from the viewpoint of applicability to a semiconductor substrate, the dispersion medium is preferably water, alcohol solvent, glycol monoether solvent, or terpene solvent, water, alcohol, cellosolve, terpineol, diethylene glycol mono-n-butyl ether, Or, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate is more preferable, and water, alcohol, terpineol or cellosolve is more preferable.

n型拡散層形成組成物中の分散媒の含有比率は、塗布性、ドナー元素濃度等を考慮し決定される。n型拡散層形成組成物の粘度は、塗布性を考慮して、10mPa・s以上1000000mPa・s以下であることが好ましく、50mPa・s以上500000mPa・s以下であることがより好ましい。   The content ratio of the dispersion medium in the n-type diffusion layer forming composition is determined in consideration of coating properties, donor element concentration, and the like. The viscosity of the n-type diffusion layer forming composition is preferably 10 mPa · s or more and 1000000 mPa · s or less, and more preferably 50 mPa · s or more and 500000 mPa · s or less in consideration of applicability.

更に、n型拡散層形成組成物は、その他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、上記ガラス粒子と反応しやすい金属が挙げられる。
n型拡散層形成組成物は、半導体基板上に付与され、高温で熱処理されることでn型拡散層を形成し、その際に基板表面にガラスが形成される。このガラスは、フッ酸等の酸に浸漬することにより除去されるものの、ガラスの種類によっては除去し難いものがある。その場合に、n型拡散層形成組成物にAg、Mn、Cu、Fe、Zn、Si等の金属を添加しておくことにより、酸洗浄により容易にガラスを除去することができる傾向にある。これらのなかでも、Ag、Si、Cu、Fe、Zn及びMnからなる群より選択される少なくとも1種を用いることが好ましく、Ag、Si及びZnからなる群より選択される少なくとも1種を用いることがより好ましく、Agを用いることが更に好ましい。
Furthermore, the n-type diffusion layer forming composition may contain other additives. Examples of other additives include metals that easily react with the glass particles.
The n-type diffusion layer forming composition is applied on a semiconductor substrate and heat-treated at a high temperature to form an n-type diffusion layer, and glass is formed on the substrate surface at that time. Although this glass is removed by dipping in an acid such as hydrofluoric acid, some glass is difficult to remove depending on the type of glass. In that case, by adding a metal such as Ag, Mn, Cu, Fe, Zn, or Si to the n-type diffusion layer forming composition, the glass tends to be easily removed by acid cleaning. Among these, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of Ag, Si, Cu, Fe, Zn and Mn, and to use at least one selected from the group consisting of Ag, Si and Zn. Is more preferable, and it is more preferable to use Ag.

前記金属の含有比率は、ガラスの種類、当該金属の種類等によって適宜調整することが望ましく、一般的には上記ガラス粒子に対して0.01質量%以上10質量%以下であることが好ましい。   The content ratio of the metal is desirably adjusted as appropriate depending on the type of glass, the type of the metal, and the like, and is generally preferably 0.01% by mass to 10% by mass with respect to the glass particles.

(p型拡散層形成組成物)
前記p型拡散層形成組成物は、少なくとも、アクセプター元素を含むガラス粒子(以下、単にガラス粒子ともいう)と、分散媒と、を含有し、更に塗布性等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、p型拡散層形成組成物とは、アクセプター元素を含有し、半導体基板に付与した後にこのアクセプター元素を熱拡散することで半導体基板にp型拡散層を形成することが可能な組成物をいう。アクセプター元素をガラス粒子中に含むp型拡散層形成組成物を用いることで、半導体基板の所望の部位にp型拡散層が形成され、不要な領域にp型拡散層が形成されることを抑制できる。
(P-type diffusion layer forming composition)
The p-type diffusion layer forming composition contains at least glass particles containing an acceptor element (hereinafter also simply referred to as glass particles) and a dispersion medium, and further includes other additives in consideration of coating properties and the like. You may contain as needed.
Here, the p-type diffusion layer forming composition is a composition that contains an acceptor element and is capable of forming a p-type diffusion layer in a semiconductor substrate by thermally diffusing the acceptor element after being applied to the semiconductor substrate. Say. By using a p-type diffusion layer forming composition containing an acceptor element in glass particles, a p-type diffusion layer is formed in a desired portion of a semiconductor substrate and a p-type diffusion layer is prevented from being formed in an unnecessary region. it can.

また、ガラス粒子中のアクセプター元素は拡散のための熱処理(焼成)中でも揮散しにくいため、揮散ガスの発生によって所望の領域以外にまでp型拡散層が形成されることが抑制される。この理由として、アクセプター元素がガラス粒子中の元素と結合しているか、又はガラス中に取り込まれているため、揮散しにくいためと考えられる。   In addition, since the acceptor element in the glass particles is difficult to be volatilized even during the heat treatment (baking) for diffusion, the formation of the p-type diffusion layer beyond the desired region due to the generation of the volatilizing gas is suppressed. This is considered to be because the acceptor element is bonded to the element in the glass particle or is taken into the glass, so that it is difficult to volatilize.

更に、本発明に係るp型拡散層形成組成物は、アクセプター元素の濃度を調整することで、所望の部位に所望の濃度のp型拡散層を形成することが可能であることから、p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。一方、p型拡散層の一般的な形成方法である気相反応法、又はリン酸塩含有溶液を用いる方法によってp型ドーパント濃度の高い領域を選択的に形成することは一般的には困難である。   Further, the p-type diffusion layer forming composition according to the present invention can form a p-type diffusion layer having a desired concentration at a desired site by adjusting the concentration of the acceptor element. A selective region having a high dopant concentration can be formed. On the other hand, it is generally difficult to selectively form a region having a high p-type dopant concentration by a gas phase reaction method, which is a general method for forming a p-type diffusion layer, or a method using a phosphate-containing solution. is there.

本発明で使用されるアクセプター元素を含むガラス粒子について、詳細に説明する。
アクセプター元素とは、半導体基板中にドーピングさせることによってp型拡散層を形成することが可能な元素である。アクセプター元素としては第13族の元素が使用でき、例えば、B(ほう素)、Al(アルミニウム)及びGa(ガリウム)が挙げられる。ガラス化の容易さ等の観点から、B又はGaが好適である。
The glass particles containing the acceptor element used in the present invention will be described in detail.
An acceptor element is an element that can form a p-type diffusion layer by doping into a semiconductor substrate. As the acceptor element, a Group 13 element can be used, and examples thereof include B (boron), Al (aluminum), and Ga (gallium). From the viewpoint of easiness of vitrification, B or Ga is preferable.

アクセプター元素を含むガラス粒子は、例えば、アクセプター元素含有物質とガラス成分物質とを含んで形成できる。アクセプター元素をガラス粒子に導入するために用いるアクセプター元素含有物質としては、例えば、B、Al、及びGaが挙げられ、B、Al及びGaからなる群より選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。The glass particle containing an acceptor element can be formed including, for example, an acceptor element-containing substance and a glass component substance. Examples of the acceptor element-containing material used for introducing the acceptor element into the glass particles include B 2 O 3 , Al 2 O 3 , and Ga 2 O 3 , and B 2 O 3 , Al 2 O 3, and Ga are included. It is preferable to use at least one selected from the group consisting of 2 O 3 .

ガラス成分物質としては、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、TlO、V、SnO、ZrO、WO、MoO、MnO、La、Nb、Ta、Y、TiO、GeO、TeO、Lu等が挙げられ、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、TlO、V、SnO、ZrO、WO、MoO及びMnOからなる群より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 glass component materials include SiO 2 , K 2 O, Na 2 O, Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, Tl 2 O, V 2 O 5 , SnO, and ZrO 2. , WO 3, MoO 3, MnO , La 2 O 3, Nb 2 O 5, Ta 2 O 5, Y 2 O 3, TiO 2, GeO 2, TeO 2, Lu 2 O 3 and the like, SiO 2, From K 2 O, Na 2 O, Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, Tl 2 O, V 2 O 5 , SnO, ZrO 2 , WO 3 , MoO 3 and MnO It is preferable to use at least one selected from the group consisting of:

また、アクセプター元素を含むガラス粒子は、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。   Moreover, the glass particle containing an acceptor element can control a melting temperature, a softening point, a glass transition point, chemical durability, etc. by adjusting a component ratio as needed.

アクセプター元素を含むガラス粒子の具体例としては、アクセプター元素含有物質及びガラス成分物質の双方を含むガラス粒子が挙げられる。例えば、B−SiO(アクセプター元素含有物質−ガラス成分物質の順で記載、以下同様)含有ガラス粒子、B−ZnO含有ガラス粒子、B−PbO含有ガラス粒子、Al−SiO含有ガラス粒子、B−Al含有ガラス粒子、Ga−SiO含有ガラス粒子、Ga−B含有ガラス粒子、B単独含有ガラス粒子等のガラス粒子が挙げられる。Specific examples of the glass particles containing an acceptor element include glass particles containing both an acceptor element-containing substance and a glass component substance. For example, B 2 O 3 —SiO 2 (described in the order of acceptor element-containing substance-glass component substance, the same applies hereinafter) containing glass particles, B 2 O 3 —ZnO containing glass particles, B 2 O 3 —PbO containing glass particles, Al 2 O 3 —SiO 2 containing glass particles, B 2 O 3 —Al 2 O 3 containing glass particles, Ga 2 O 3 —SiO 2 containing glass particles, Ga 2 O 3 —B 2 O 3 containing glass particles, B 2 Examples thereof include glass particles such as O 3 alone-containing glass particles.

上記では1成分ガラス及び2成分を含む複合ガラスを例示したが、B−SiO−NaO等必要に応じて3種類以上の複合ガラス粒子でもよい。また、Al−B等のように、2種以上のアクセプター元素含有物質を含むガラス粒子でもよい。In the above has been illustrated composite glass containing one-component glass and 2-component, may be three or more types of composite glass particles optionally B 2 O 3 -SiO 2 -Na 2 O or the like. Further, as such Al 2 O 3 -B 2 O 3 , or glass particles comprising two or more acceptor element-containing material.

ガラス粒子中のガラス成分物質の含有比率は、溶融温度、軟化点、ガラス転移点及び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、0.1質量%以上95質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上90質量%以下であることがより好ましい。   The content ratio of the glass component substance in the glass particles is preferably set in consideration of the melting temperature, the softening point, the glass transition point, and the chemical durability, and is generally 0.1% by mass to 95% by mass. It is preferable that it is 0.5 mass% or more and 90 mass% or less.

具体的には、B−SiO−CaO含有ガラス粒子の場合には、CaOの含有比率は、1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、5質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。Specifically, in the case of glass particles containing B 2 O 3 —SiO 2 —CaO, the content ratio of CaO is preferably 1% by mass to 30% by mass, and preferably 5% by mass to 20% by mass. It is more preferable that

また、ガラス成分物質として、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、SnO、ZrO、及びMoOからなる群より選択される少なくとも1種を含有するガラス粒子である場合、半導体基板との反応物がフッ酸処理時に残渣として残らないため、好ましい。また、ガラス成分物質として酸化バナジウム(V)を含むガラス粒子(例えば、P−V含有ガラス粒子)の場合には、溶融温度、軟化点等を降下させる観点から、Vの含有比率は、1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、3質量%以上40質量%以下であることがより好ましい。Further, as a glass component substance, from the group consisting of SiO 2 , K 2 O, Na 2 O, Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, SnO, ZrO 2 , and MoO 3. In the case of glass particles containing at least one selected, a reaction product with the semiconductor substrate does not remain as a residue during hydrofluoric acid treatment, which is preferable. In the case of glass particles containing vanadium oxide (V 2 O 5 ) as a glass component substance (for example, P 2 O 5 —V 2 O 5 containing glass particles), from the viewpoint of lowering the melting temperature, softening point, etc. The content ratio of V 2 O 5 is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 40% by mass or less.

アクセプター元素を含むガラス粒子の軟化点は、拡散のための熱処理時の拡散性、液だれ等の観点から、200℃〜1000℃であることが好ましく、300℃〜950℃であることがより好ましい。   The softening point of the glass particles containing the acceptor element is preferably 200 ° C. to 1000 ° C., more preferably 300 ° C. to 950 ° C., from the viewpoints of diffusibility during heat treatment for diffusion, dripping, and the like. .

ガラス粒子の軟化点は、示差熱分析(DTA)法で測定できる。具体的には、示差熱分析(DTA)装置を用い、リファレンスにα−アルミナを用い加熱速度約10K/分で測定を行い、得られたDTA曲線の微分曲線の第二吸熱ピークを軟化点とすることができる。測定雰囲気に特に制限はなく、ガラス粒子が化学的に安定な雰囲気で測定することが好ましい。   The softening point of the glass particles can be measured by a differential thermal analysis (DTA) method. Specifically, a differential thermal analysis (DTA) apparatus is used, α-alumina is used as a reference, measurement is performed at a heating rate of about 10 K / min, and the second endothermic peak of the differential curve of the obtained DTA curve is defined as a softening point. can do. There is no restriction | limiting in particular in measurement atmosphere, It is preferable to measure in an atmosphere where glass particle is chemically stable.

アクセプター元素を含むガラス粒子の形状としては、略球状、扁平状、ブロック状、板状、鱗片状等が挙げられる。アクセプター元素を含むガラス粒子の形状は、p型拡散層形成組成物とした場合の半導体基板への塗布性及び均一拡散性の観点から、略球状、扁平状又は板状であることが望ましい。   Examples of the shape of the glass particles containing the acceptor element include a substantially spherical shape, a flat shape, a block shape, a plate shape, and a scale shape. The glass particles containing the acceptor element preferably have a substantially spherical shape, a flat shape, or a plate shape from the viewpoints of applicability to a semiconductor substrate and uniform diffusibility when a p-type diffusion layer forming composition is used.

アクセプター元素を含むガラス粒子の平均粒径は、100μm以下であることが望ましい。100μm以下の平均粒径を有するガラス粒子を用いた場合には、平滑な塗膜が得られやすい。更に、ガラス粒子の平均粒径は50μm以下であることがより望ましく、10μm以下であることが更に望ましい。なお、ガラス粒子の粒径の下限は特に制限されず、0.01μm以上であることが好ましい。
ここで、ガラスの平均粒径は、粒度分布において小径側からの体積累積50%に対応する粒子径D50%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。
The average particle size of the glass particles containing the acceptor element is desirably 100 μm or less. When glass particles having an average particle size of 100 μm or less are used, a smooth coating film is easily obtained. Further, the average particle size of the glass particles is more preferably 50 μm or less, and further preferably 10 μm or less. In addition, the minimum in particular of the particle size of glass particle is not restrict | limited, It is preferable that it is 0.01 micrometer or more.
Here, the average particle diameter of the glass represents a particle diameter D50% corresponding to 50% of volume accumulation from the small diameter side in the particle size distribution, and can be measured by a laser scattering diffraction particle size distribution measuring apparatus or the like.

アクセプター元素を含むガラス粒子は、例えば、以下の手順で作製される。
まず、原料(例えば、前記アクセプター元素含有物質及びガラス成分物質)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、溶融温度、雰囲気、溶融物質との反応性、不純物の混入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。
得られた融液をジルコニア基板、カーボン基板等の上に流し出して融液をガラス化する。そして、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、ボールミル等の公知の装置を適用できる。
Glass particles containing an acceptor element are produced, for example, by the following procedure.
First, raw materials (for example, the acceptor 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. The material is appropriately selected in consideration of the melting temperature, atmosphere, reactivity with the molten material, mixing of impurities, and the like.
Next, it heats with the temperature according to a glass composition with an electric furnace, and is set as a melt. At this time, it is desirable to stir the melt uniformly.
The obtained melt is poured onto a zirconia substrate, a carbon substrate or the like to vitrify the melt. And glass is grind | pulverized and it is set as a powder form. A known apparatus such as a jet mill, a bead mill, or a ball mill can be applied to the pulverization.

p型拡散層形成組成物中の、アクセプター元素を含むガラス粒子の含有比率は、塗布性、アクセプター元素の拡散性等を考慮して決定される。一般には、p型拡散層形成組成物中のガラス粒子の含有比率は、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、1.5質量%以上85質量%以下であることが更に好ましく、2質量%以上80質量%以下が特に好ましい。
p型拡散層形成組成物の全固形分中の、無機化合物成分の含有比率は、40質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることが更に好ましく、80質量%以上が特に好ましい。
前記無機化合物成分中の、アクセプター元素を含むガラス粒子の含有比率は、50質量%以上であることが好ましく、75質量%以上であることがより好ましく、85質量%以上であることが更に好ましく、90質量%以上が特に好ましい。
The content ratio of the glass particles containing the acceptor element in the p-type diffusion layer forming composition is determined in consideration of applicability, diffusibility of the acceptor element, and the like. In general, the content ratio of the glass particles in the p-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, The content is more preferably 1.5% by mass or more and 85% by mass or less, and particularly preferably 2% by mass or more and 80% by mass or less.
The content ratio of the inorganic compound component in the total solid content of the p-type diffusion layer forming composition is preferably 40% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and 70% by mass or more. Is more preferable, and 80% by mass or more is particularly preferable.
The content ratio of the glass particles containing the acceptor element in the inorganic compound component is preferably 50% by mass or more, more preferably 75% by mass or more, and still more preferably 85% by mass or more. 90 mass% or more is especially preferable.

次に、分散媒について説明する。
分散媒とは、p型拡散層形成組成物中において上記ガラス粒子を分散させる媒体である。具体的に分散媒としては、バインダー及び溶剤が採用される。
Next, the dispersion medium will be described.
The dispersion medium is a medium in which the glass particles are dispersed in the p-type diffusion layer forming composition. Specifically, a binder and a solvent are employed as the dispersion medium.

バインダーとしては、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルアミド樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリエチレンオキサイド樹脂、ポリスルホン樹脂、アクリルアミドアルキルスルホン樹脂、セルロースエーテル、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、エチルセルロース等のセルロース誘導体、ゼラチン、ゼラチン誘導体、澱粉、澱粉誘導体、アルギン酸ナトリウム類、キサンタン、グアーガム、グアーガム誘導体、スクレログルカン、スクレログルカン誘導体、トラガカント、トラガカント誘導体、デキストリン、デキストリン誘導体、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂(例えば、アルキル(メタ)アクリレート樹脂及びジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート樹脂)、ブタジエン樹脂、スチレン樹脂、ブチラール樹脂、これらの共重合体、シロキサン樹脂等が挙げられる。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。
ここで、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味し、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
Examples of binders include polyvinyl alcohol, polyacrylamide resin, polyvinylamide resin, polyvinylpyrrolidone resin, polyethylene oxide resin, polysulfone resin, acrylamide alkyl sulfone resin, cellulose ether, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, ethyl cellulose and other cellulose derivatives, gelatin, gelatin derivatives , Starch, starch derivatives, sodium alginate, xanthan, guar gum, guar gum derivative, scleroglucan, scleroglucan derivative, tragacanth, tragacanth derivative, dextrin, dextrin derivative, (meth) acrylic ester resin, (meth) acrylic ester Resins (eg, alkyl (meth) acrylate resins and dimethylaminoethyl (meth) Acrylate resin), butadiene resins, styrene resins, butyral resins, copolymers thereof, siloxane resins. These are used singly or in combination of two or more.
Here, (meth) acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid, and (meth) acrylate means acrylate or methacrylate.

これらの中でも、分解性、及びスクリーン印刷した際の液ダレ防止の観点から、バインダーは、アクリル酸樹脂、ブチラール樹脂又はセルロース誘導体を含むことが好ましく、少なくともセルロース誘導体を含むことが好ましい。セルロース誘導体としてはエチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースを例示することができ、これらの中でもエチルセルロースを用いることが好ましい。これらは一種類を単独で又は二種類以上を組み合わせて使用される。   Among these, from the viewpoints of degradability and prevention of dripping at the time of screen printing, the binder preferably includes an acrylic acid resin, a butyral resin, or a cellulose derivative, and preferably includes at least a cellulose derivative. Examples of the cellulose derivative include ethyl cellulose, nitrocellulose, acetyl cellulose, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, and hydroxyethyl cellulose. Among these, ethyl cellulose is preferably used. These are used singly or in combination of two or more.

バインダーの分子量は特に制限されず、p型拡散層形成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。p型拡散層形成組成物がバインダーを含有する場合、バインダー含有率は、p型拡散層形成組成物中、0.5質量%以上30質量%以下であることが好ましく、3質量%以上25質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上20質量%以下であることが更に好ましい。   The molecular weight of the binder is not particularly limited, and it is desirable to adjust appropriately in view of the desired viscosity as the p-type diffusion layer forming composition. When the p-type diffusion layer forming composition contains a binder, the binder content in the p-type diffusion layer forming composition is preferably 0.5% by mass or more and 30% by mass or less, and preferably 3% by mass or more and 25% by mass. % Or less, more preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less.

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、メチルイソプロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、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、ジイソブチルケトン、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等のケトン溶剤、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、ジイソプロピルエーテル、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モノブチルエーテル、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、テトラ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、テトラ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溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、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、酢酸ジプロピレングリコールメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリエチレングリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸イソアミル、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、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、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、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のエステル溶剤、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、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、イソペンタノール、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、イソボルニルシクロヘキサノール、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溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル(セロソルブ)、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溶剤、α−テルピネン、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、カルボン、オシメン、フェランドレン等のテルペン溶剤、イソボルニルシクロヘキサノール、イソボルニルフェノール、1−イソプロピル−4−メチル−ビシクロ[2.2.2]オクタ−5−エン−2,3−ジカルボン酸無水物、p−メンテニルフェノール、及び水が挙げられる。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。   Examples of the solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl n-propyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl n-butyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-pentyl ketone, methyl n-hexyl ketone, diethyl ketone, and dipropyl. Ketone solvents such as ketone, diisobutyl ketone, trimethylnonanone, cyclohexanone, cyclopentanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone, diethyl ether, methyl ethyl ether, methyl-n-propyl ether, diisopropyl ether, Tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, dioxane, dimethyldioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol -N-propyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monobutyl 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, tetraethylene glycol methyl ethyl ether, tetraethylene glycol methyl n-butyl ether, tetraethylene 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 Dipropylene 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 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, tetrapropylene glycol Methyl ethyl ether, tetrapropylene glycol methyl-n- Ether solvents such as chill ether, tetrapropylene glycol di-n-butyl ether, tetrapropylene glycol methyl n-hexyl ether, tetrapropylene glycol di-n-butyl ether, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n acetate -Butyl, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methyl pentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, 2- (2-butoxyethoxy) acetate Ethyl, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl cyclohexyl acetate, nonyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, diethylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, acetic acid Propylene glycol methyl ether, dipropylene glycol ethyl ether acetate, diacetic acid glycol, methoxytriethylene glycol acetate, ethyl propionate, n-butyl propionate, isoamyl propionate, 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, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol Ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, etc. Tellurium solvent, acetonitrile, N-methylpyrrolidinone, N-ethylpyrrolidinone, N-propylpyrrolidinone, N-butylpyrrolidinone, N-hexylpyrrolidinone, N-cyclohexylpyrrolidinone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl Aprotic polar solvents such as sulfoxide, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, t-butanol, n-pentanol, isopentanol, 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 , Isobornylcyclohexanol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol and other alcohol solvents, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Ethyl ether (cellosolve), ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monomethyl Ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol mono-n-hexyl ether, ethoxytriglycol, tetraethylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol mono Glycol monoether solvents such as ethyl ether and tripropylene glycol monomethyl ether, terpene solvents such as α-terpinene, terpineol, myrcene, alloocimene, limonene, dipentene, α-pinene, β-pinene, carvone, osymene, and ferrandolene, isovol Nylcyclohexanol, isobornylphenol, 1-isopropyl-4-methyl-bicyclo [2 2.2] oct-5-ene-2,3-dicarboxylic anhydride, p- maintenance alkenyl phenols and water. These are used singly or in combination of two or more.

これらの中でも、半導体基板への塗布性の観点から、分散媒としては、水、アルコール溶剤、グリコールモノエーテル溶剤、又はテルペン溶剤が好ましく、水、アルコール、セロソルブ、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、又は酢酸ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルがより好ましく、水、アルコール、テルピネオール又はセロソルブが更に好ましい。   Among these, from the viewpoint of applicability to a semiconductor substrate, the dispersion medium is preferably water, alcohol solvent, glycol monoether solvent, or terpene solvent, water, alcohol, cellosolve, terpineol, diethylene glycol mono-n-butyl ether, Or, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate is more preferable, and water, alcohol, terpineol or cellosolve is more preferable.

p型拡散層形成組成物中の分散媒の含有比率は、塗布性、アクセプター元素濃度等を考慮し決定される。p型拡散層形成組成物の粘度は、塗布性を考慮して、10mPa・s以上1000000mPa・s以下であることが好ましく、50mPa・s以上500000mPa・s以下であることがより好ましい。   The content ratio of the dispersion medium in the p-type diffusion layer forming composition is determined in consideration of applicability, acceptor element concentration, and the like. The viscosity of the p-type diffusion layer forming composition is preferably 10 mPa · s or more and 1000000 mPa · s or less, and more preferably 50 mPa · s or more and 500000 mPa · s or less in consideration of applicability.

更に、p型拡散層形成組成物は、その他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、上記ガラス粒子と反応しやすい金属が挙げられる。
p型拡散層形成組成物は、半導体基板上に付与され、高温で熱処理されることでp型拡散層を形成し、その際に基板表面にガラスが形成される。このガラスは、フッ酸等の酸に浸漬することにより除去されるものの、ガラスの種類によっては除去し難いものがある。その場合に、p型拡散層形成組成物にAg、Mn、Cu、Fe、Zn、Si等の金属を添加しておくことにより、酸洗浄により容易にガラスを除去することができる傾向にある。これらのなかでも、Ag、Si、Cu、Fe、Zn及びMnからなる群より選択される少なくとも1種を用いることが好ましく、Ag、Si及びZnからなる群より選択される少なくとも1種を用いることがより好ましく、Agを用いることが更に好ましい。
Furthermore, the p-type diffusion layer forming composition may contain other additives. Examples of other additives include metals that easily react with the glass particles.
The p-type diffusion layer forming composition is applied on a semiconductor substrate and heat-treated at a high temperature to form a p-type diffusion layer. At that time, glass is formed on the surface of the substrate. Although this glass is removed by dipping in an acid such as hydrofluoric acid, some glass is difficult to remove depending on the type of glass. In that case, by adding a metal such as Ag, Mn, Cu, Fe, Zn, or Si to the p-type diffusion layer forming composition, the glass tends to be easily removed by acid cleaning. Among these, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of Ag, Si, Cu, Fe, Zn and Mn, and to use at least one selected from the group consisting of Ag, Si and Zn. Is more preferable, and it is more preferable to use Ag.

前記金属の含有比率は、ガラスの種類、当該金属の種類等によって適宜調整することが望ましく、一般的には上記ガラス粒子に対して0.01質量%以上10質量%以下であることが好ましい。   The content ratio of the metal is desirably adjusted as appropriate depending on the type of glass, the type of the metal, and the like, and is generally preferably 0.01% by mass to 10% by mass with respect to the glass particles.

(半導体基板)
半導体基板は特に制限されず、通常のものを適用することができる。シリコン基板、リン化ガリウム基板、窒化ガリウム基板、ダイヤモンド基板、窒化アルミニウム基板、窒化インジウム基板、ヒ化ガリウム基板、ゲルマニウム基板、セレン化亜鉛基板、テルル化亜鉛基板、テルル化カドミウム基板、硫化カドミウム基板、ヒ化ガリウム基板、リン化インジウム基板、窒化ガリウム基板、炭化ケイ素基板、シリコンゲルマニウム基板、銅インジウムセレン基板等が挙げられる。太陽電池素子に用いる場合には、半導体素子は、シリコン基板、ゲルマニウム基板又は炭化ケイ素基板であることが好ましく、シリコン基板であることがより好ましい。
(Semiconductor substrate)
The semiconductor substrate is not particularly limited, and a normal substrate can be applied. Silicon substrate, gallium phosphide substrate, gallium nitride substrate, diamond substrate, aluminum nitride substrate, indium nitride substrate, gallium arsenide substrate, germanium selenide substrate, zinc telluride substrate, cadmium telluride substrate, cadmium sulfide substrate, Examples thereof include a gallium arsenide substrate, an indium phosphide substrate, a gallium nitride substrate, a silicon carbide substrate, a silicon germanium substrate, and a copper indium selenium substrate. When used for a solar cell element, the semiconductor element is preferably a silicon substrate, a germanium substrate, or a silicon carbide substrate, and more preferably a silicon substrate.

(半導体基板の製造方法)
本発明の半導体基板の製造方法では、半導体基板上の少なくとも一部の異なる領域に、n型拡散層形成組成物及びp型拡散層形成組成物を付与し、その後、熱処理によってアクセプター元素及びドナー元素を半導体基板に拡散させてp型拡散層及びn型拡散層を形成する。
n型拡散層形成組成物及びp型拡散層形成組成物を付与する工程では、n型拡散層形成組成物及びp型拡散層形成組成物を付与する順番は限定されない。例えば、n型拡散層形成組成物を付与した後にp型拡散層形成組成物を付与してもよく、p型拡散層形成組成物を付与した後にn型拡散層形成組成物を付与してもよく、n型拡散層形成組成物及びp型拡散層形成組成物を一括して付与してもよい。
(Semiconductor substrate manufacturing method)
In the method for producing a semiconductor substrate of the present invention, an n-type diffusion layer forming composition and a p-type diffusion layer forming composition are applied to at least some different regions on the semiconductor substrate, and then an acceptor element and a donor element are subjected to heat treatment. Are diffused into the semiconductor substrate to form a p-type diffusion layer and an n-type diffusion layer.
In the step of applying the n-type diffusion layer forming composition and the p-type diffusion layer forming composition, the order of applying the n-type diffusion layer forming composition and the p-type diffusion layer forming composition is not limited. For example, the p-type diffusion layer forming composition may be applied after the n-type diffusion layer forming composition is applied, or the n-type diffusion layer forming composition may be applied after the p-type diffusion layer forming composition is applied. Alternatively, the n-type diffusion layer forming composition and the p-type diffusion layer forming composition may be applied together.

本発明の半導体基板の製造方法は、p型拡散層及びn型拡散層上にパッシベーション層を形成する工程を更に有していてもよい。パッシベーション層は、酸化ケイ素、窒化珪素及び酸化アルミニウムから選択される少なくとも一種を含有することが好ましい。   The method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention may further include a step of forming a passivation layer on the p-type diffusion layer and the n-type diffusion layer. The passivation layer preferably contains at least one selected from silicon oxide, silicon nitride, and aluminum oxide.

以下では、本発明の半導体基板の製造方法の一例を、バックコンタクト型太陽電池素子の製造方法の中で説明する。このバックコンタクト型太陽電池素子の製造方法では、半導体基板としてシリコン基板を用いる方法を説明する。   Below, an example of the manufacturing method of the semiconductor substrate of this invention is demonstrated in the manufacturing method of a back contact type solar cell element. In this method of manufacturing a back contact solar cell element, a method using a silicon substrate as the semiconductor substrate will be described.

バックコンタクト型太陽電池素子の製造方法では、まず、シリコン基板、例えばn型シリコン基板の表面にあるダメージ層を、酸性又はアルカリ性の溶液を用いてエッチングしてダメージ層を除去する。例えば、80℃程度に加熱した30質量%以上の高濃度のNaOH水溶液にシリコン基板を5分以上浸漬することで、シリコン基板の表面にあるダメージ層を除去できる。   In the method of manufacturing a back contact solar cell element, first, a damaged layer on the surface of a silicon substrate, for example, an n-type silicon substrate, is etched using an acidic or alkaline solution to remove the damaged layer. For example, the damage layer on the surface of the silicon substrate can be removed by immersing the silicon substrate in a high-concentration NaOH aqueous solution of 30% by mass or more heated to about 80 ° C. for 5 minutes or more.

次いで、アルカリ性の溶液を用いてシリコン基板の受光面側のみをエッチングし、受光面にテクスチャ構造と呼ばれる微細な凹凸構造を形成する。テクスチャ構造は、例えば、テクスチャ構造を形成したくない箇所に予め保護層を設けたシリコン基板を、水酸化カリウムとイソプロピルアルコール(IPA)とを含む約80℃程度の液に浸漬させることによって形成することができる。   Next, only the light receiving surface side of the silicon substrate is etched using an alkaline solution to form a fine uneven structure called a texture structure on the light receiving surface. The texture structure is formed, for example, by immersing a silicon substrate provided with a protective layer in advance at a location where it is not desired to form the texture structure, in a solution of about 80 ° C. containing potassium hydroxide and isopropyl alcohol (IPA). be able to.

シリコン基板の片面のみにテクスチャ構造を形成するには、シリコン基板の他方の面に耐水溶性のレジストを付与して、シリコン基板全体を水酸化カリウム水溶液に浸す、又はフローティング装置等を用いてシリコン基板の片面のみを水酸化カリウム水溶液に浸すことで形成することができる。レジストを使用する場合には、テクスチャ構造形成工程後にレジストを除去する。   In order to form a texture structure only on one side of the silicon substrate, a water-resistant resist is applied to the other side of the silicon substrate, and the entire silicon substrate is immersed in an aqueous potassium hydroxide solution, or a silicon substrate is used using a floating device or the like. It can be formed by immersing only one side of this in an aqueous potassium hydroxide solution. When using a resist, the resist is removed after the texture structure forming step.

次に、シリコン基板の受光面とは反対側の裏面側の表面に、パターン状にn型拡散層形成組成物及びp型拡散層形成組成物をそれぞれ付与した後、熱処理することで、シリコン基板の裏面上にn型拡散層とp型拡散層を一括して形成する。   Next, after applying the n-type diffusion layer forming composition and the p-type diffusion layer forming composition in a pattern on the surface on the back side opposite to the light receiving surface of the silicon substrate, respectively, the silicon substrate is subjected to a heat treatment. An n-type diffusion layer and a p-type diffusion layer are collectively formed on the back surface of the substrate.

p型拡散層形成組成物及びn型拡散層形成組成物の付与方法は、特に制限されず、当該技術分野で通常用いられる方法を用いることができる。p型及びn型拡散層形成組成物の付与には、スクリーン印刷法、グラビア印刷法等の印刷法、スピンコート法、刷毛塗り法、スプレー法、ドクターブレード法、ロールコート法、インクジェット法等を用いることができるが、印刷法、スプレー法、インクジェット法等のパターニングが可能な方法が好ましい。
p型拡散層形成組成物及びn型拡散層形成組成物の基板への付与量としては特に制限はない。例えば、ガラス粒子量として0.01g/m〜100g/mとすることができ、0.1g/m〜10g/mであることが好ましい。
A method for applying the p-type diffusion layer forming composition and the n-type diffusion layer forming composition is not particularly limited, and a method usually used in this technical field can be used. For the application of the p-type and n-type diffusion layer forming compositions, printing methods such as screen printing methods and gravure printing methods, spin coating methods, brush coating methods, spray methods, doctor blade methods, roll coating methods, ink jet methods, etc. A method that allows patterning, such as a printing method, a spray method, and an ink jet method, is preferable.
There are no particular restrictions on the amount of p-type diffusion layer forming composition and n-type diffusion layer forming composition applied to the substrate. For example, it is possible to 0.01g / m 2 ~100g / m 2 as the amount of glass particles, is preferably 0.1g / m 2 ~10g / m 2 .

シリコン基板上にp型拡散層形成組成物及びn型拡散層形成組成物を付与した後には、所望により、分散媒の少なくとも一部を除去する加熱工程を設けてもよい。加熱工程においては、例えば、100℃〜300℃で加熱処理することで、溶剤の少なくとも一部を揮発させることができる。また、例えば、200℃〜700℃で加熱処理することでバインダーの少なくとも一部を除去することができる。
分散媒の少なくとも一部を除去する加熱工程における処理時間は、ホットプレートを使用する場合は1分〜10分程度、乾燥機等を使用する場は10分〜30分程度である。この乾燥条件は、n型拡散層形成組成物又はp型拡散層形成組成物の分散媒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。
After applying the p-type diffusion layer forming composition and the n-type diffusion layer forming composition on the silicon substrate, a heating step for removing at least a part of the dispersion medium may be provided if desired. In the heating step, for example, at least a part of the solvent can be volatilized by heat treatment at 100 ° C. to 300 ° C. For example, at least a part of the binder can be removed by heat treatment at 200 ° C. to 700 ° C.
The processing time in the heating process for removing at least a part of the dispersion medium is 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 dispersion medium composition of the n-type diffusion layer forming composition or the p-type diffusion layer forming composition, and are not particularly limited to the above conditions in the present invention.

p型拡散層及びn型拡散層を形成するための熱処理(熱拡散)に使用するガス雰囲気としては特に制限は無く、窒素、酸素、アルゴン、ヘリウム、キセノン、ネオン、クリプトン等の混合ガス雰囲気であることが好ましい。   The gas atmosphere used for the heat treatment (thermal diffusion) for forming the p-type diffusion layer and the n-type diffusion layer is not particularly limited, and in a mixed gas atmosphere such as nitrogen, oxygen, argon, helium, xenon, neon, krypton, etc. Preferably there is.

p型拡散層及びn型拡散層を形成するための熱処理(熱拡散)の温度は、800℃以上1100℃以下であることが好ましく、850℃以上1100℃以下であることがより好ましく、900℃以上1100℃以下であることが更に好ましい。   The temperature of the heat treatment (thermal diffusion) for forming the p-type diffusion layer and the n-type diffusion layer is preferably 800 ° C. or higher and 1100 ° C. or lower, more preferably 850 ° C. or higher and 1100 ° C. or lower, 900 ° C. The temperature is more preferably 1100 ° C. or lower.

前記の工程によってp型拡散層及びn型拡散層が形成されたシリコン基板にはガラス層が残存しているため、該ガラス層をエッチングにより除去することが好ましい。エッチングとしては、フッ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の公知の方法が適用できる。   Since the glass layer remains on the silicon substrate on which the p-type diffusion layer and the n-type diffusion layer are formed by the above process, it is preferable to remove the glass layer 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.

次に、受光面(表面)上に反射防止層を形成する。ここで、反射防止層としては、例えば、プラズマCVD法により形成された窒化物層を用いることができる。また、裏面側にはパッシベーション層を形成することが好ましい。パッシベーション層としては、熱酸化層、酸化アルミニウム層、SiNx層、アモルファスシリコン層等を挙げることができ、蒸着法又は塗布法により形成できる。SiNx層の場合はパッシベーションと反射防止の役割をかねることが出来る。パッシベーション層は、単層構造であっても、二層構造、三層構造等の複層構造であってもよく、例えば、シリコン基板上に熱酸化層、及びSiNx層の順でパッシベートされていてもよい。   Next, an antireflection layer is formed on the light receiving surface (surface). Here, as the antireflection layer, for example, a nitride layer formed by a plasma CVD method can be used. Moreover, it is preferable to form a passivation layer on the back side. Examples of the passivation layer include a thermal oxide layer, an aluminum oxide layer, a SiNx layer, an amorphous silicon layer, and the like, and can be formed by a vapor deposition method or a coating method. In the case of a SiNx layer, it can also serve as passivation and antireflection. The passivation layer may be a single layer structure, or a multi-layer structure such as a two-layer structure or a three-layer structure. For example, a thermal oxide layer and a SiNx layer are passivated on a silicon substrate in this order. Also good.

次に、シリコン基板の裏面に電極が形成される。電極の形成には、当該技術分野で通常用いられる方法を特に制限なく用いることができる。
例えば、金属粒子及びガラス粒子を含む表面電極用金属ペーストを、拡散層形成領域上に所望の形状となるよう付与し、これを熱処理(焼成)することでp型拡散層及びn型拡散層上の電極形成領域に表面電極を形成することができる。前記表面電極用金属ペーストとしては、例えば、当該技術分野で通常用いられる銀ペースト等を用いることができる。
Next, an electrode is formed on the back surface of the silicon substrate. For the formation of the electrode, a method usually used in the technical field can be used without particular limitation.
For example, a metal paste for a surface electrode including metal particles and glass particles is applied on the diffusion layer forming region so as to have a desired shape, and this is heat-treated (fired) to thereby form a p-type diffusion layer and an n-type diffusion layer. A surface electrode can be formed in the electrode forming region. As the surface electrode metal paste, for example, a silver paste or the like usually used in the technical field can be used.

次に、本発明の半導体基板の製造方法の他の一例を、両面受光型太陽電池素子の製造方法の中で説明する。この両面受光型太陽電池素子の製造方法では、半導体基板としてシリコン基板を用いる方法を説明する。   Next, another example of the method for producing a semiconductor substrate of the present invention will be described in the method for producing a double-sided light receiving solar cell element. In this method for manufacturing a double-sided light receiving solar cell element, a method using a silicon substrate as a semiconductor substrate will be described.

両面受光型太陽電池素子の製造方法では、まず、シリコン基板、例えばn型シリコン基板の表面にあるダメージ層を、酸性又はアルカリ性の溶液を用いてエッチングしてダメージ層を除去する。例えば、80℃程度に加熱した30質量%以上の高濃度のNaOH水溶液にシリコン基板を5分以上浸漬することで、シリコン基板の表面にあるダメージ層を除去できる   In the method for manufacturing a double-sided light receiving solar cell element, first, a damaged layer on the surface of a silicon substrate, for example, an n-type silicon substrate, is etched using an acidic or alkaline solution to remove the damaged layer. For example, the damage layer on the surface of the silicon substrate can be removed by immersing the silicon substrate in a high concentration NaOH aqueous solution of 30% by mass or more heated to about 80 ° C. for 5 minutes or more.

次いで、アルカリ性の溶液を用いてシリコン基板の両面をエッチングし、両面にテクスチャ構造と呼ばれる微細な凹凸構造を形成する。テクスチャ構造は、例えば、シリコン基板を水酸化カリウムとイソプロピルアルコール(IPA)とを含む約80℃程度の液に浸漬させることによって形成することができる。   Next, both sides of the silicon substrate are etched using an alkaline solution to form fine concavo-convex structures called texture structures on both sides. The texture structure can be formed, for example, by immersing the silicon substrate in a liquid at about 80 ° C. containing potassium hydroxide and isopropyl alcohol (IPA).

次に、n型シリコン基板の一方の表面にp型拡散層形成組成物を、他方の表面にn型拡散層形成組成物を、それぞれ全面的に又はパターン状に付与した後、熱処理することで、シリコン基板の両面上にn型拡散層とp型拡散層を一括して形成する。   Next, a p-type diffusion layer forming composition is applied to one surface of the n-type silicon substrate, and an n-type diffusion layer forming composition is applied to the other surface entirely or in a pattern, followed by heat treatment. The n-type diffusion layer and the p-type diffusion layer are collectively formed on both surfaces of the silicon substrate.

p型拡散層形成組成物及びn型拡散層形成組成物の付与方法は、特に制限されず、当該技術分野で通常用いられる方法を用いることができる。p型及びn型拡散層形成組成物の付与には、スクリーン印刷法、グラビア印刷法等の印刷法、スピンコート法、刷毛塗り法、スプレー法、ドクターブレード法、ロールコート法、インクジェット法等を用いることができるが、印刷法、スプレー法、インクジェット法等のパターニングが可能な方法が好ましい。
前記p型拡散層形成組成物及びn型拡散層形成組成物の基板への付与量としては特に制限はない。例えば、ガラス粒子量として0.01g/m〜100g/mとすることができ、0.1g/m〜10g/mであることが好ましい。
A method for applying the p-type diffusion layer forming composition and the n-type diffusion layer forming composition is not particularly limited, and a method usually used in this technical field can be used. For the application of the p-type and n-type diffusion layer forming compositions, printing methods such as screen printing methods and gravure printing methods, spin coating methods, brush coating methods, spray methods, doctor blade methods, roll coating methods, ink jet methods, etc. A method that allows patterning, such as a printing method, a spray method, and an ink jet method, is preferable.
There are no particular restrictions on the amount of the p-type diffusion layer forming composition and the n-type diffusion layer forming composition applied to the substrate. For example, it is possible to 0.01g / m 2 ~100g / m 2 as the amount of glass particles, is preferably 0.1g / m 2 ~10g / m 2 .

シリコン基板上にp型拡散層形成組成物及びn型拡散層形成組成物を付与した後には、所望により、分散媒の少なくとも一部を除去する加熱工程を設けてもよい。加熱工程においては、例えば、100℃〜300℃で加熱処理することで、溶剤の少なくとも一部を揮発させることができる。また、例えば、200℃〜700℃で加熱処理することでバインダーの少なくとも一部を除去することができる。
分散媒の少なくとも一部を除去する加熱工程における処理時間は、ホットプレートを使用する場合は1分〜10分程度、乾燥機等を使用する場は10分〜30分程度である。この乾燥条件は、n型拡散層形成組成物の分散媒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。
After applying the p-type diffusion layer forming composition and the n-type diffusion layer forming composition on the silicon substrate, a heating step for removing at least a part of the dispersion medium may be provided if desired. In the heating step, for example, at least a part of the solvent can be volatilized by heat treatment at 100 ° C. to 300 ° C. For example, at least a part of the binder can be removed by heat treatment at 200 ° C. to 700 ° C.
The processing time in the heating process for removing at least a part of the dispersion medium is 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 dispersion medium composition of the n-type diffusion layer forming composition and are not particularly limited to the above conditions in the present invention.

p型拡散層及びn型拡散層を形成するための熱処理(熱拡散)に使用するガス雰囲気としては特に制限は無く、窒素、酸素、アルゴン、ヘリウム、キセノン、ネオン、クリプトン等の混合ガス雰囲気であることが好ましい。   The gas atmosphere used for the heat treatment (thermal diffusion) for forming the p-type diffusion layer and the n-type diffusion layer is not particularly limited, and in a mixed gas atmosphere such as nitrogen, oxygen, argon, helium, xenon, neon, krypton, etc. Preferably there is.

p型拡散層及びn型拡散層を形成するための熱処理(熱拡散)の温度は、800℃以上1100℃以下であることが好ましく、更に850℃以上1100℃以下であることが好ましく、900℃以上1100℃以下であることがより好ましい。   The temperature of the heat treatment (thermal diffusion) for forming the p-type diffusion layer and the n-type diffusion layer is preferably 800 ° C. or higher and 1100 ° C. or lower, more preferably 850 ° C. or higher and 1100 ° C. or lower, and 900 ° C. The temperature is more preferably 1100 ° C. or lower.

前記の工程によってp型拡散層及びn型拡散層が形成されたシリコン基板にはガラス層が残存しているため、該ガラス層をエッチングにより除去することが好ましい。エッチングとしては、フッ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の公知の方法が適用できる。   Since the glass layer remains on the silicon substrate on which the p-type diffusion layer and the n-type diffusion layer are formed by the above process, it is preferable to remove the glass layer 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.

次に、両面に反射防止層又はパッシベーション層を形成する。ここで、反射防止層とパッシベーション層とを兼ねることができる層としては、例えば、プラズマCVD法により形成された窒化物層が挙げられる。また、この層としては、熱酸化層、酸化アルミニウム層、SiNx層、アモルファスシリコン層等を挙げることができ、蒸着法又は塗布法で形成できる。この層は、単層構造であっても、二層構造、三層構造等の複層構造であってもよい。例えば、シリコン基板上に熱酸化層、及びSiNx層の順でパッシベートされていてもよい。   Next, an antireflection layer or a passivation layer is formed on both sides. Here, examples of the layer that can serve as both the antireflection layer and the passivation layer include a nitride layer formed by a plasma CVD method. Examples of this layer include a thermal oxide layer, an aluminum oxide layer, a SiNx layer, an amorphous silicon layer, and the like, which can be formed by a vapor deposition method or a coating method. This layer may have a single layer structure or a multilayer structure such as a two-layer structure or a three-layer structure. For example, the thermal oxidation layer and the SiNx layer may be passivated on the silicon substrate.

次に、シリコン基板の両面にそれぞれ電極が形成される。電極の形成には、当該技術分野で通常用いられる方法を特に制限なく用いることができる。
例えば、金属粒子及びガラス粒子を含む表面電極用金属ペーストを、前記n型拡散層形成領域及びp型拡散層形成領域上に所望の形状となるよう付与し、これを熱処理(焼成)することでp型拡散層及びn型拡散層上の電極形成領域に表面電極を形成することができる。前記表面電極用金属ペーストとしては、例えば、当該技術分野で通常用いられる銀ペースト等を用いることができる。
Next, electrodes are formed on both sides of the silicon substrate. For the formation of the electrode, a method usually used in the technical field can be used without particular limitation.
For example, a surface electrode metal paste containing metal particles and glass particles is applied on the n-type diffusion layer forming region and the p-type diffusion layer forming region so as to have a desired shape, and this is heat-treated (fired). A surface electrode can be formed in an electrode formation region on the p-type diffusion layer and the n-type diffusion layer. As the surface electrode metal paste, for example, a silver paste or the like usually used in the technical field can be used.

<太陽電池素子の製造方法>
本発明の太陽電池素子の製造方法は、上記の製造方法により得られる半導体基板のp型拡散層又はn型拡散層上に電極を形成する工程を有する。
<Method for producing solar cell element>
The method for manufacturing a solar cell element of the present invention includes a step of forming an electrode on a p-type diffusion layer or an n-type diffusion layer of a semiconductor substrate obtained by the above-described manufacturing method.

以下では、図面を参照しながら太陽電池素子の製造方法の実施形態について説明する。
図1(a)〜図1(f)は、本実施形態にかかるバックコンタクト型太陽電池素子の製造方法の一例を模式的に示す工程図を断面図として示したものである。但し、この工程図は本発明をなんら制限するものではない。
Below, embodiment of the manufacturing method of a solar cell element is described, referring drawings.
FIG. 1A to FIG. 1F are cross-sectional views schematically showing process drawings schematically showing an example of a method for manufacturing a back contact solar cell element according to the present embodiment. However, this process diagram does not limit the present invention.

半導体基板としてn型シリコン基板を用いた場合の例を、図1(a)〜図1(f)を用いて説明する。まず、50μm〜300μm程度の厚みを有するn型シリコン基板10を用意する。このn型シリコン基板10は、チョクラルスキー法(CZ法)、フローティングゾーン法(FZ法)、若しくはEdge−defined Film−fed Growth法(EFG法)、鋳造法等で形成された単結晶又は多結晶のシリコンインゴット等をスライスして得られ、例えば、リン等のn型不純物を1×1015cm−3〜1×1019cm−3程度有する。
次いで、n型シリコン基板10をアルカリ水溶液で洗浄することが好ましい。アルカリ水溶液で洗浄することで、シリコン基板表面に存在する有機物、パーティクル等を除去することができ、パッシベーション効果がより向上する。アルカリ水溶液による洗浄の方法としては、一般的に知られているRCA洗浄等を例示することができる。例えば、アンモニア水−過酸化水素水の混合溶液にn型シリコン基板10を浸し、60℃〜80℃で処理することで、有機物及びパーティクルを除去し洗浄することができる。洗浄時間は、10秒〜10分間であることが好ましく、30秒〜5分間であることがより好ましい。
An example in which an n-type silicon substrate is used as a semiconductor substrate will be described with reference to FIGS. First, an n-type silicon substrate 10 having a thickness of about 50 μm to 300 μm is prepared. The n-type silicon substrate 10 is formed of a single crystal or a polycrystal formed by a Czochralski method (CZ method), a floating zone method (FZ method), an edge-defined film-fed growth method (EFG method), a casting method, or the like. It is obtained by slicing a crystalline silicon ingot or the like, and has, for example, an n-type impurity such as phosphorus of about 1 × 10 15 cm −3 to 1 × 10 19 cm −3 .
Next, the n-type silicon substrate 10 is preferably washed with an alkaline aqueous solution. By washing with an alkaline aqueous solution, organic substances, particles and the like existing on the surface of the silicon substrate can be removed, and the passivation effect is further improved. As a method for cleaning with an alkaline aqueous solution, generally known RCA cleaning and the like can be exemplified. For example, the n-type silicon substrate 10 is dipped in a mixed solution of ammonia water and hydrogen peroxide water, and treated at 60 ° C. to 80 ° C., thereby removing organic substances and particles and washing them. The cleaning time is preferably 10 seconds to 10 minutes, and more preferably 30 seconds to 5 minutes.

次いで、図1(a)に示すn型シリコン基板10をアルカリエッチング等により処理して、受光面(表面)にテクスチャ構造(ピラミッド形状、不図示)を形成し、受光面からの太陽光の反射を抑える。その後、図1(b)に示すように、p型拡散層形成組成物11を受光面とは反対側の裏面の一部に付与し、受光面及び裏面の一部にn型拡散層形成組成物12を付与する。その後、熱処理を行い、図1(c)に示すように熱拡散によりp型拡散層13及びn型拡散層14を一括して形成する。このとき、p型拡散層形成組成物11は、熱拡散のための熱処理によって熱処理物11’となっており、n型拡散層形成組成物12は、熱拡散のための熱処理によって熱処理物12’となっている。p型拡散層形成組成物11としては、ホウ素、アルミニウム又はガリウムを含んだガラス粒子を含む拡散層形成ペーストを、n型拡散層形成組成物12としてはリン、砒素又はアンチモンを含んだガラス粒子を含む拡散層形成ペーストを用いることができる。熱拡散温度は800℃〜1100℃とすることが好ましい。本発明のp型拡散層組成物及びn型拡散層形成組成物は、ドーパントとして揮散性の低いガラス粒子を用いているため、熱拡散する際の高温においてもドーパントが揮散し難いので、拡散層形成組成物を付与した部分以外にはドーパントが拡散し難く、そのために一括して拡散できる傾向にある。   Next, the n-type silicon substrate 10 shown in FIG. 1A is processed by alkali etching or the like to form a textured structure (pyramid shape, not shown) on the light receiving surface (surface), and sunlight is reflected from the light receiving surface. Suppress. Then, as shown in FIG.1 (b), the p-type diffused layer formation composition 11 is provided to a part of back surface on the opposite side to a light-receiving surface, and an n-type diffused layer formation composition is formed in a part of a light-receiving surface and a back surface. Item 12 is given. Thereafter, heat treatment is performed, and the p-type diffusion layer 13 and the n-type diffusion layer 14 are collectively formed by thermal diffusion as shown in FIG. At this time, the p-type diffusion layer forming composition 11 is a heat-treated product 11 ′ by heat treatment for thermal diffusion, and the n-type diffusion layer forming composition 12 is a heat-treated product 12 ′ by heat treatment for thermal diffusion. It has become. The p-type diffusion layer forming composition 11 is a diffusion layer forming paste containing glass particles containing boron, aluminum or gallium, and the n-type diffusion layer forming composition 12 is glass particles containing phosphorus, arsenic or antimony. A diffusion layer forming paste can be used. The thermal diffusion temperature is preferably 800 ° C to 1100 ° C. Since the p-type diffusion layer composition and the n-type diffusion layer forming composition of the present invention use glass particles having low volatility as the dopant, the dopant is difficult to volatilize even at high temperatures during thermal diffusion. Except for the portion to which the forming composition is applied, the dopant is difficult to diffuse, and therefore tends to be diffused collectively.

図1(d)に示すように、フッ酸等のエッチング液に浸漬することでp型拡散層形成組成物の熱処理物11’及びn型拡散層形成組成物の熱処理物12’を除去する。   As shown in FIG. 1D, the heat treatment product 11 'of the p-type diffusion layer forming composition and the heat treatment product 12' of the n-type diffusion layer forming composition are removed by immersing in an etching solution such as hydrofluoric acid.

次いで、図1(e)に示すように、受光面及び裏面に反射防止層兼パッシベーション層15を形成する。反射防止層兼パッシベーション層15としては、窒化ケイ素層、酸化チタン層、酸化ケイ素層、酸化アルミニウム層等が挙げられる。反射防止層兼パッシベーション層15は裏面の全面又は一部の領域に形成してもよく、電極との接触部にあたる部分をエッチングしてもよい。エッチングには、フッ化アンモニウム等の化合物を用いることができる。また、反射防止層兼パッシベーション層15が窒化ケイ素層である場合には、電極形成用ペーストとしてファイヤースルー性を有するガラス粒子を含むものを用いることで、オーミックコンタクトを得ることもできる。反射防止層兼パッシベーション層15とn型シリコン基板10との間に酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の表面保護層(不図示)が更に存在していてもよく、部分的に反射防止層兼パッシベーション層15の組成を変えてもよい。   Next, as shown in FIG. 1E, an antireflection / passivation layer 15 is formed on the light receiving surface and the back surface. Examples of the antireflection / passivation layer 15 include a silicon nitride layer, a titanium oxide layer, a silicon oxide layer, and an aluminum oxide layer. The antireflection / passivation layer 15 may be formed on the entire back surface or a partial region, or a portion corresponding to a contact portion with the electrode may be etched. For etching, a compound such as ammonium fluoride can be used. Moreover, when the antireflection layer / passivation layer 15 is a silicon nitride layer, an ohmic contact can be obtained by using a material containing glass particles having fire-through properties as an electrode forming paste. A surface protective layer (not shown) such as silicon oxide or aluminum oxide may further exist between the antireflection layer / passivation layer 15 and the n-type silicon substrate 10, and the antireflection layer / passivation layer 15 partially. The composition may be changed.

その後、図1(f)に示すように、裏面側に電極形成用ペーストを付与した後に加熱処理して、p電極16及びn電極17を形成する。電極形成用ペーストとしてファイヤースルー性を有するガラス粒子を含むものを用いることで、裏面全面に反射防止層兼パッシベーション層15が形成されていても、反射防止層兼パッシベーション層15を貫通して、拡散層の上に、電極を形成してオーミックコンタクトを得ることができる。上記のようにして、太陽電池素子を得ることができる。   Thereafter, as shown in FIG. 1 (f), the electrode forming paste is applied to the back surface side, followed by heat treatment to form the p electrode 16 and the n electrode 17. By using a paste containing glass particles having fire-through properties as an electrode forming paste, even if the antireflection layer / passivation layer 15 is formed on the entire back surface, the antireflection layer / passivation layer 15 penetrates and diffuses. An ohmic contact can be obtained by forming an electrode on the layer. As described above, a solar cell element can be obtained.

図2(a)〜図2(f)は、本実施形態にかかる両面受光型太陽電池素子の製造方法の一例を模式的に示す工程図を断面図として示したものである。但し、この工程図は本発明をなんら制限するものではない。   FIG. 2A to FIG. 2F are sectional views showing process drawings schematically showing an example of a method for manufacturing a double-sided light-receiving solar cell element according to the present embodiment. However, this process diagram does not limit the present invention.

シリコン基板としてn型シリコン基板を用いた場合の例を、図2(a)〜図1(f)を用いて説明する。
まず、n型シリコン基板10をアルカリ水溶液で洗浄することが好ましい。アルカリ水溶液で洗浄することで、シリコン基板表面に存在する有機物、パーティクル等を除去することができ、パッシベーション効果がより向上する。アルカリ水溶液による洗浄の方法としては、一般的に知られているRCA洗浄等を例示することができる。例えば、アンモニア水−過酸化水素水の混合溶液にシリコン基板を浸し、60℃〜80℃で処理することで、有機物及びパーティクルを除去し洗浄することができる。洗浄時間は、10秒〜10分間であることが好ましく、30秒〜5分間であることがより好ましい。
An example in which an n-type silicon substrate is used as a silicon substrate will be described with reference to FIGS.
First, it is preferable to clean the n-type silicon substrate 10 with an alkaline aqueous solution. By washing with an alkaline aqueous solution, organic substances, particles and the like existing on the surface of the silicon substrate can be removed, and the passivation effect is further improved. As a method for cleaning with an alkaline aqueous solution, generally known RCA cleaning and the like can be exemplified. For example, the organic substrate and particles can be removed and washed by immersing the silicon substrate in a mixed solution of aqueous ammonia and hydrogen peroxide and treating at 60 ° C. to 80 ° C. The cleaning time is preferably 10 seconds to 10 minutes, and more preferably 30 seconds to 5 minutes.

次いで、図2(a)に示すn型シリコン基板10をアルカリエッチング等により処理して、基板の両面にテクスチャ構造(ピラミッド形状、不図示)を形成し、太陽光の反射を抑える。その後、図2(b)に示すように、p型拡散層形成組成物11を一方の面に塗布し、他方の面にn型拡散層形成組成物12を塗布する。次いで、熱処理を行い、図2(c)に示すように熱拡散によりp型拡散層13及びn型拡散層14を一括して形成する。このとき、p型拡散層形成組成物11は、熱拡散のための熱処理によって熱処理物11’となっており、n型拡散層形成組成物12は、熱拡散のための熱処理によって熱処理物12’となっている。p型拡散層形成組成物11としては、ホウ素、アルミニウム又はガリウムを含んだガラス粒子を含む拡散層形成ペーストを、n型拡散層形成組成物12としてはリン、砒素又はアンチモンを含んだガラス粒子を含む拡散層形成ペーストを用いることができる。熱拡散温度は800℃〜1100℃とすることが好ましい。本発明のp型拡散層組成物及びn型拡散層形成組成物は、ドーパントとして揮散性の低いガラス粒子を用いているため、熱拡散する際の高温においてもドーパントが揮散し難いので、拡散層形成組成物を付与した部分以外にはドーパントが拡散し難く、そのために一括して拡散できる傾向にある。   Next, the n-type silicon substrate 10 shown in FIG. 2A is processed by alkali etching or the like to form a texture structure (pyramid shape, not shown) on both surfaces of the substrate, thereby suppressing sunlight reflection. Thereafter, as shown in FIG. 2B, the p-type diffusion layer forming composition 11 is applied to one surface, and the n-type diffusion layer forming composition 12 is applied to the other surface. Next, heat treatment is performed, and as shown in FIG. 2C, the p-type diffusion layer 13 and the n-type diffusion layer 14 are collectively formed by thermal diffusion. At this time, the p-type diffusion layer forming composition 11 is a heat-treated product 11 ′ by heat treatment for thermal diffusion, and the n-type diffusion layer forming composition 12 is a heat-treated product 12 ′ by heat treatment for thermal diffusion. It has become. The p-type diffusion layer forming composition 11 is a diffusion layer forming paste containing glass particles containing boron, aluminum or gallium, and the n-type diffusion layer forming composition 12 is glass particles containing phosphorus, arsenic or antimony. A diffusion layer forming paste can be used. The thermal diffusion temperature is preferably 800 ° C to 1100 ° C. Since the p-type diffusion layer composition and the n-type diffusion layer forming composition of the present invention use glass particles having low volatility as the dopant, the dopant is difficult to volatilize even at high temperatures during thermal diffusion. Except for the portion to which the forming composition is applied, the dopant is difficult to diffuse, and therefore tends to be diffused collectively.

図2(d)に示すように、フッ酸等のエッチング液に浸漬することでp型拡散層形成組成物の熱処理物11’及びn型拡散層形成組成物の熱処理物12’を除去する。   As shown in FIG. 2D, the heat-treated product 11 'of the p-type diffusion layer forming composition and the heat-treated product 12' of the n-type diffusion layer forming composition are removed by dipping in an etching solution such as hydrofluoric acid.

次いで、図2(e)に示すように、受光面及び裏面に反射防止層兼パッシベーション層15が形成される。反射防止層兼パッシベーション層15としては、窒化ケイ素層、酸化チタン層、酸化ケイ素層、酸化アルミニウム層等が挙げられる。反射防止層兼パッシベーション層15は受光面の全面又は一部の領域に形成してもよく、電極との接触部にあたる部分をエッチングしてもよい。エッチングには、フッ化アンモニウム等の化合物を用いることができる。また、反射防止層兼パッシベーション層15が窒化ケイ素層である場合には、電極形成用ペーストとしてファイヤースルー性を有するガラス粒子を含むものを用いることで、オーミックコンタクトを得ることもできる。反射防止層兼パッシベーション層15とn型シリコン基板10との間に酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の表面保護層(不図示)が更に存在していてもよく、部分的に反射防止層兼パッシベーション層15の組成を変えてもよい。   Next, as shown in FIG. 2E, an antireflection layer / passivation layer 15 is formed on the light receiving surface and the back surface. Examples of the antireflection / passivation layer 15 include a silicon nitride layer, a titanium oxide layer, a silicon oxide layer, and an aluminum oxide layer. The anti-reflection layer / passivation layer 15 may be formed on the entire surface of the light receiving surface or a part of the light receiving surface, or a portion corresponding to the contact portion with the electrode may be etched. For etching, a compound such as ammonium fluoride can be used. Moreover, when the antireflection layer / passivation layer 15 is a silicon nitride layer, an ohmic contact can be obtained by using a material containing glass particles having fire-through properties as an electrode forming paste. A surface protective layer (not shown) such as silicon oxide or aluminum oxide may further exist between the antireflection layer / passivation layer 15 and the n-type silicon substrate 10, and the antireflection layer / passivation layer 15 partially. The composition may be changed.

その後、図2(f)に示すように、受光面及び裏面のそれぞれに電極形成用ペーストを付与した後に加熱処理して、p電極16及びn電極17を形成する。電極形成用ペーストとしてファイヤースルー性を有するガラス粒子を含むものを用いることで、裏面全面に反射防止層兼パッシベーション層15が形成されていても、反射防止層兼パッシベーション層15を貫通して、拡散層の上に、電極を形成してオーミックコンタクトを得ることができる。上記のようにして、太陽電池素子を得ることができる。   Thereafter, as shown in FIG. 2 (f), an electrode forming paste is applied to each of the light receiving surface and the back surface, and then heat treatment is performed to form the p electrode 16 and the n electrode 17. By using a paste containing glass particles having fire-through properties as an electrode forming paste, even if the antireflection layer / passivation layer 15 is formed on the entire back surface, the antireflection layer / passivation layer 15 penetrates and diffuses. An ohmic contact can be obtained by forming an electrode on the layer. As described above, a solar cell element can be obtained.

<太陽電池素子>
本発明の太陽電池素子は、上述の製造方法によって得られる。これにより、本発明の太陽電池素子は、半導体基板の不要な領域に拡散層が形成されるのが抑えられ、電池性能の向上が図られる。
太陽電池素子は、電極上にタブ線等の配線材料を配置し、この配線材料を介して複数の太陽電池素子が連結されて太陽電池モジュールを構成してもよい。更に、太陽電池モジュールは、封止材で封止されて構成されてもよい。
<Solar cell element>
The solar cell element of the present invention is obtained by the above-described manufacturing method. Thereby, the solar cell element of this invention suppresses that a diffused layer is formed in the unnecessary area | region of a semiconductor substrate, and the improvement of battery performance is aimed at.
In the solar cell element, a wiring material such as a tab wire may be disposed on the electrode, and a plurality of solar cell elements may be connected via the wiring material to constitute a solar cell module. Furthermore, the solar cell module may be configured by being sealed with a sealing material.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、薬品は全て試薬を使用した。また、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を意味し、「%」は「質量%」を意味する。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise noted, all reagents used reagents. Unless otherwise specified, “part” means “part by mass” and “%” means “mass%”.

[実施例1]
粒子形状が略球状で、D50%が0.35μm、軟化点が約800℃のガラス粒子(B、SiO及びCaOを主成分とし、それぞれの含有率が30質量%、50質量%及び20質量%)10gと、エチルセルロース6gと、テルピネオール84gと、を混合してペースト化し、p型拡散層形成組成物を調製した。
[Example 1]
Glass particles having a substantially spherical shape, D50% of 0.35 μm, and softening point of about 800 ° C. (mainly composed of B 2 O 3 , SiO 2 and CaO, the respective contents are 30% by mass and 50% by mass) And 20% by mass) 10 g of ethyl cellulose, 6 g of ethyl cellulose, and 84 g of terpineol were mixed to form a paste to prepare a p-type diffusion layer forming composition.

粒子形状が略球状で、平均粒径が0.31μm、軟化点が約800℃のガラス粒子(P、SiO及びCaOを主成分とし、それぞれの含有率が30質量%、60質量%及び10質量%)10gと、エチルセルロース6gと、テルピネオール84gと、を混合してペースト化し、n型拡散層形成組成物を調製した。Glass particles having a substantially spherical particle shape, an average particle diameter of 0.31 μm, and a softening point of about 800 ° C. (mainly composed of P 2 O 5 , SiO 2 and CaO, the respective contents are 30% by mass, 60% by mass) % And 10% by mass) 10 g, 6 g of ethyl cellulose, and 84 g of terpineol were mixed into a paste to prepare an n-type diffusion layer forming composition.

なお、ガラス粒子形状は、(株)日立ハイテクノロジーズ、TM−1000型走査型電子顕微鏡を用いて観察して判定した。ガラスの平均粒径はベックマン・コールター(株)、LS 13 320型レーザー散乱回折法粒度分布測定装置(測定波長:632nm)を用いて算出した。ガラスの軟化点は(株)島津製作所、DTG−60H型示差熱・熱重量同時測定装置を用いて、示差熱(Differential Thermal Analysis:DTA)曲線により求めた。示差熱分析測定には、リファレンスにα−アルミナを用い、加熱速度10K/分、空気を5mL/分流しながら測定した。得られたDTA曲線の微分曲線の第二吸熱ピークを軟化点として算出した。   The glass particle shape was determined by observing using Hitachi High-Technologies Corporation, TM-1000 scanning electron microscope. The average particle size of the glass was calculated using a Beckman Coulter Co., Ltd., LS 13 320 type laser scattering diffraction particle size distribution analyzer (measurement wavelength: 632 nm). The softening point of the glass was obtained from a differential thermal analysis (DTA) curve using Shimadzu Corporation, a DTG-60H type differential thermal / thermogravimetric simultaneous measurement apparatus. In the differential thermal analysis measurement, α-alumina was used as a reference, the heating rate was 10 K / min, and air was flowed at 5 mL / min. The second endothermic peak of the differential curve of the obtained DTA curve was calculated as the softening point.

次に、n型シリコン基板の一方の面にp型拡散層形成組成物をスクリーン印刷によりベタ状に付与し、150℃で1分間乾燥させた。続いて、上記n型シリコン基板の他方の面(上記p型拡散層形成組成物が塗布されていない側の面)にn型拡散層形成組成物をスクリーン印刷により塗布し、150℃で1分間乾燥させた。   Next, the p-type diffusion layer forming composition was applied to one surface of the n-type silicon substrate in a solid form by screen printing and dried at 150 ° C. for 1 minute. Subsequently, the n-type diffusion layer forming composition is applied to the other surface of the n-type silicon substrate (the surface on which the p-type diffusion layer forming composition is not applied) by screen printing, and then at 150 ° C. for 1 minute. Dried.

次に、O:2L/min、及びN:8L/minを流した拡散炉(光洋サーモシステム(株)、206A−M100)中にて、700℃に設定した状態でp型及びn型拡散層組成物が付与された基板を入れ、950℃まで15℃/minで昇温し、950℃で30分間熱処理した。その後、700℃まで10℃/minで降温し、ホウ素及びリンをn型シリコン基板中に拡散させ、p型拡散層及びn型拡散層を一括して形成した。
続いて、n型シリコン基板をフッ酸に5分間浸漬し、流水洗浄を行うことによって、シリコン基板の表面に残存したガラス層を除去した。
p型拡散層形成組成物を塗布した部分(電極形成領域)のシート抵抗の平均値は45Ω/□であり、n型拡散層形成組成物を塗布した部分(電極形成領域)のシート抵抗の平均値は12Ω/□であった。
Next, in a diffusion furnace (Koyo Thermo System Co., Ltd., 206A-M100) in which O 2 : 2 L / min and N 2 : 8 L / min are flowed, p-type and n-type are set at 700 ° C. The substrate provided with the diffusion layer composition was put in, heated to 950 ° C. at 15 ° C./min, and heat-treated at 950 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 700 ° C. at 10 ° C./min, boron and phosphorus were diffused in the n-type silicon substrate, and a p-type diffusion layer and an n-type diffusion layer were formed in a lump.
Subsequently, the n-type silicon substrate was immersed in hydrofluoric acid for 5 minutes and washed with running water to remove the glass layer remaining on the surface of the silicon substrate.
The average value of the sheet resistance of the portion (electrode formation region) coated with the p-type diffusion layer forming composition is 45Ω / □, and the average of the sheet resistance of the portion (electrode formation region) coated with the n-type diffusion layer forming composition. The value was 12Ω / □.

次いで、シリコン基板のエッジ(側面)を、80℃に加温した10%NaOH水溶液に1分間浸し、エッジアイソレーションを行った。   Next, the edge (side surface) of the silicon substrate was immersed in a 10% NaOH aqueous solution heated to 80 ° C. for 1 minute to perform edge isolation.

次いで、n型拡散層が形成された面に、窒化珪素を蒸着することで反射防止層を形成した。また、p型拡散層が形成された面には、ALD(Atomic Layer Deposition)法で酸化アルミニウムを蒸着し、パッシベーション層を形成した。   Next, an antireflection layer was formed by vapor-depositing silicon nitride on the surface on which the n-type diffusion layer was formed. In addition, on the surface on which the p-type diffusion layer was formed, aluminum oxide was deposited by an ALD (Atomic Layer Deposition) method to form a passivation layer.

次に、基板の両面にそれぞれ、印刷マスクを用い、銀電極(デュポン社、PV159A)をスクリーン印刷により形成した。次いで、150℃で乾燥した後、トンネル型焼成炉((株)ノリタケカンパニーリミテド)を用いて700℃で焼成して太陽電池素子を作製した。作製した太陽電池素子を、ソーラシュミレータ((株)ワコム電創、XS−155S−10)を用いて発電特性を評価した。
作製した太陽電池素子の発電性能を、Jsc(短絡電流密度)、Voc(開放電圧)、F.F.(曲線因子)、及びη(変換効率)で評価した。Jsc、Voc、F.F.及びηは、それぞれJIS C8913(2005年度)及びJIS C8914(2005年度)に準拠して測定を行い得られたものであり、それぞれ、29.85mA/cm、589mV、0.76、及び13.5%であった。
Next, a silver electrode (DuPont, PV159A) was formed on each side of the substrate by screen printing using a printing mask. Subsequently, after drying at 150 degreeC, it baked at 700 degreeC using the tunnel-type baking furnace (Corporation Noritake Co., Ltd.), and produced the solar cell element. The generated solar cell element was evaluated for power generation characteristics using a solar simulator (Wacom Electric Power Co., Ltd., XS-155S-10).
The power generation performance of the produced solar cell element is expressed as Jsc (short circuit current density), Voc (open voltage), F.R. F. (Curve factor) and η (conversion efficiency). Jsc, Voc, F.M. F. And η were obtained by measuring according to JIS C8913 (2005) and JIS C8914 (2005), respectively, 29.85 mA / cm 2 , 589 mV, 0.76, and 13. It was 5%.

[比較例1]
酸化ホウ素10gと、エチルセルロース6gと、テルピネオール84gと、を混合してペースト化し、p型拡散層形成組成物Cを調製した。
[Comparative Example 1]
Boron oxide (10 g), ethyl cellulose (6 g), and terpineol (84 g) were mixed to form a paste to prepare p-type diffusion layer forming composition C.

リン酸二水素アンモニウム10gと、エチルセルロース6gと、テルピネオール84gと、を混合してペースト化し、n型拡散層形成組成物Cを調製した。   N-type diffusion layer forming composition C was prepared by mixing 10 g of ammonium dihydrogen phosphate, 6 g of ethyl cellulose, and 84 g of terpineol to form a paste.

p型拡散層形成組成物C及びn型拡散層形成組成物Cを、上記p型拡散層形成組成物及びn型拡散層形成組成物の替わりに用いた以外は実施例1と同様にして、太陽電池素子を作製して評価した。
作製した太陽電池素子の発電性能を、Jsc(短絡電流密度)、Voc(開放電圧)、F.F.(曲線因子)、及びη(変換効率)で評価した。Jsc、Voc、F.F.及びηは、それぞれ、28.78mA/cm、567mV、0.76、及び12.4%であった。
Except for using the p-type diffusion layer forming composition C and the n-type diffusion layer forming composition C in place of the p-type diffusion layer forming composition and the n-type diffusion layer forming composition, the same as in Example 1, A solar cell element was produced and evaluated.
The power generation performance of the produced solar cell element is expressed as Jsc (short circuit current density), Voc (open voltage), F.R. F. (Curve factor) and η (conversion efficiency). Jsc, Voc, F.M. F. And η were 28.78 mA / cm 2 , 567 mV, 0.76, and 12.4%, respectively.

上述の通り、p型拡散層形成組成物及びn型拡散層形成組成物を用いて作製した実施例1の太陽電池素子は、p型拡散層形成組成物C及びn型拡散層形成組成物Cを用いた比較例1の太陽電池素子と比較して、短絡電流密度、及び開放電圧が優れている。また、比較例1では、p型拡散層及びn型拡散層が所望の位置に適切に形成されていないため、pn接合の形成に課題があり、例えば、電荷空乏層が厚く、そこでの電場が弱いため、電子とホールの分離が起き難く、また、リークしやすい等の課題があることが分かる。一方、ドナー元素又はアクセプター元素を含むガラス粒子を用いてp型拡散層及びn型拡散層を形成した実施例1の効果を容易に確認することができた。   As described above, the solar cell element of Example 1 manufactured using the p-type diffusion layer forming composition and the n-type diffusion layer forming composition is composed of the p-type diffusion layer forming composition C and the n-type diffusion layer forming composition C. Compared with the solar cell element of Comparative Example 1 using the short circuit current density and the open circuit voltage are excellent. In Comparative Example 1, since the p-type diffusion layer and the n-type diffusion layer are not appropriately formed at desired positions, there is a problem in forming a pn junction. For example, the charge depletion layer is thick and the electric field there is Since it is weak, it can be understood that separation of electrons and holes hardly occurs and there are problems such as easy leakage. On the other hand, the effect of Example 1 which formed the p-type diffusion layer and the n-type diffusion layer using the glass particle containing a donor element or an acceptor element was able to be confirmed easily.

2013年12月20日に出願された日本国特許出願2013−264589号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。   The disclosure of Japanese Patent Application No. 2013-264589 filed on December 20, 2013 is incorporated herein by reference in its entirety. All documents, patent applications and technical standards mentioned in this specification are to the same extent as if each individual document, patent application and technical standard were specifically and individually stated to be incorporated by reference. Incorporated by reference in the book.

Claims (11)

半導体基板上の少なくとも一部に、ドナー元素を含むガラス粒子及び分散媒を含有するn型拡散層形成組成物、並びにアクセプター元素を含むガラス粒子及び分散媒を含有するp型拡散層形成組成物をそれぞれ異なる領域に付与する工程と、
熱処理を行うことによりn型拡散層を形成し、且つ、p型拡散層を形成する工程と、
を有する拡散層を有する半導体基板の製造方法。
An n-type diffusion layer forming composition containing glass particles containing a donor element and a dispersion medium, and a p-type diffusion layer forming composition containing glass particles containing an acceptor element and a dispersion medium on at least a part of the semiconductor substrate. Applying to different areas,
Forming an n-type diffusion layer by performing heat treatment and forming a p-type diffusion layer;
A method for manufacturing a semiconductor substrate having a diffusion layer comprising:
前記熱処理を行う工程において、前記n型拡散層と前記p型拡散層が一括して形成される、請求項1に記載の拡散層を有する半導体基板の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor substrate having a diffusion layer according to claim 1, wherein the n-type diffusion layer and the p-type diffusion layer are collectively formed in the step of performing the heat treatment. 前記ドナー元素が、P(リン)及びSb(アンチモン)からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1又は請求項2に記載の拡散層を有する半導体基板の製造方法。   The manufacturing method of the semiconductor substrate which has a diffused layer of Claim 1 or Claim 2 in which the said donor element contains at least 1 sort (s) selected from the group which consists of P (phosphorus) and Sb (antimony). 前記ドナー元素を含むガラス粒子が、P、P及びSbからなる群より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からなる群より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項に記載の拡散層を有する半導体基板の製造方法。The glass particles containing the donor element include at least one donor element-containing material selected from the group consisting of P 2 O 3 , P 2 O 5 and Sb 2 O 3 ; and SiO 2 , K 2 O, Na 2 O At least one glass component material selected from the group consisting of Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, V 2 O 5 , SnO, ZrO 2 and MoO 3. The manufacturing method of the semiconductor substrate which has a diffusion layer of any one of Claims 1-3 which contains. 前記アクセプター元素が、B(ほう素)、Al(アルミニウム)及びGa(ガリウム)からなる群より選択される少なくとも1種の元素を含む、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の拡散層を有する半導体基板の製造方法。   The said acceptor element contains at least 1 sort (s) of element selected from the group which consists of B (boron), Al (aluminum), and Ga (gallium), The any one of Claims 1-4. A method for manufacturing a semiconductor substrate having a diffusion layer. 前記アクセプター元素を含むガラス粒子が、B、Al及びGaからなる群より選択される少なくとも1種のアクセプター元素含有物質と、SiO、KO、NaO、LiO、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、TlO、V、SnO、ZrO、WO、MoO及びMnOからなる群より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5のいずれか1項に記載の拡散層を有する半導体基板の製造方法。The glass particles containing the acceptor element are at least one acceptor element-containing material selected from the group consisting of B 2 O 3 , Al 2 O 3 and Ga 2 O 3 , and SiO 2 , K 2 O, Na 2 O. , Li 2 O, BaO, SrO, CaO, MgO, BeO, ZnO, PbO, CdO, Tl 2 O, V 2 O 5 , SnO, ZrO 2 , WO 3 , MoO 3 and MnO. The manufacturing method of the semiconductor substrate which has a diffusion layer of any one of Claims 1-5 containing 1 type of glass component substance. 前記n型拡散層及び前記p型拡散層の少なくとも一方上にパッシベーション層を形成する工程を更に有する、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の拡散層を有する半導体基板の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor substrate having a diffusion layer according to any one of claims 1 to 6, further comprising a step of forming a passivation layer on at least one of the n-type diffusion layer and the p-type diffusion layer. . 前記パッシベーション層が、酸化ケイ素、窒化珪素、及び酸化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一種を含有する、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の拡散層を有する半導体基板の製造方法。   The manufacture of a semiconductor substrate having a diffusion layer according to any one of claims 1 to 7, wherein the passivation layer contains at least one selected from the group consisting of silicon oxide, silicon nitride, and aluminum oxide. Method. 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の製造方法によって得られる、n型拡散層及びp型拡散層を有する半導体基板。   A semiconductor substrate having an n-type diffusion layer and a p-type diffusion layer, which is obtained by the manufacturing method according to claim 1. 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の製造方法により得られる半導体基板のn型拡散層上、及びp型拡散層上に電極を形成する工程を有する、太陽電池素子の製造方法。   The manufacturing method of a solar cell element which has the process of forming an electrode on the n type diffused layer of a semiconductor substrate obtained by the manufacturing method of any one of Claims 1-8, and a p type diffused layer . 請求項10に記載の製造方法によって得られる太陽電池素子。   The solar cell element obtained by the manufacturing method of Claim 10.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016068315A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-06 日立化成株式会社 Composition for forming n-type diffusion layer, method for producing n-type diffusion layer, and method for manufacturing solar cell element
JP6817020B2 (en) * 2016-02-22 2021-01-20 株式会社タムロン Infrared transmissive film, optical film, antireflection film, optical components, optical system and imaging device
CN110610854A (en) * 2018-06-15 2019-12-24 天津环鑫科技发展有限公司 Preparation method of diffused phosphorus source

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013026579A (en) * 2011-07-25 2013-02-04 Hitachi Chem Co Ltd Manufacturing method of p-type diffusion layer and manufacturing method of solar cell element
WO2013125254A1 (en) * 2012-02-23 2013-08-29 日立化成株式会社 Impurity-diffusion-layer-forming composition, method for manufacturing semiconductor substrate with impurity-diffusion layer, and method for manufacturing solar cell element
JP2013229391A (en) * 2012-04-24 2013-11-07 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Composition for film formation, diffusion agent composition, method for manufacturing composition for film formation, and method for manufacturing diffusion agent composition

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201532302A (en) * 2010-06-24 2015-08-16 Hitachi Chemical Co Ltd Composition for forming impurity diffusion layer, composition and method for forming n-type diffusion layer, composition and method for forming p-type diffusion layer, and method for producing photovoltaic cell
CN105448677A (en) * 2011-07-25 2016-03-30 日立化成株式会社 Semiconductor substrate and method for producing the same, solar cell element, and solar cell
JP5339013B1 (en) * 2012-01-10 2013-11-13 日立化成株式会社 Method for manufacturing solar cell substrate and method for manufacturing solar cell element

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013026579A (en) * 2011-07-25 2013-02-04 Hitachi Chem Co Ltd Manufacturing method of p-type diffusion layer and manufacturing method of solar cell element
WO2013125254A1 (en) * 2012-02-23 2013-08-29 日立化成株式会社 Impurity-diffusion-layer-forming composition, method for manufacturing semiconductor substrate with impurity-diffusion layer, and method for manufacturing solar cell element
JP2013229391A (en) * 2012-04-24 2013-11-07 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Composition for film formation, diffusion agent composition, method for manufacturing composition for film formation, and method for manufacturing diffusion agent composition

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