TW201308420A - 太陽能電池用晶圓、太陽能電池及其製造方法 - Google Patents

太陽能電池用晶圓、太陽能電池及其製造方法 Download PDF

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Yoshiyuki Hojo
Hiroshi Kumada
Junzoh Wakuda
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Abstract

本發明係關於一種太陽能電池用矽晶圓(1)之製造方法，其包括：利用具備平均粒徑為8 μm以上且11 μm以下之研磨粒(22)之電鍍線(53)將矽晶錠(50)切片之步驟；及對藉由上述矽晶錠(50)之上述切片而獲得之結晶矽晶圓(11)以使上述結晶矽晶圓(11)之表面具有10 μm以上且150 μm以下之寬度之刻面(62)之方式進行蝕刻之步驟。

Description

太陽能電池用晶圓、太陽能電池及其製造方法
本發明係關於一種太陽能電池用矽晶圓之製造方法、太陽能電池用矽晶圓、半導體裝置之製造方法及半導體裝置。
近年來，由於能源資源枯竭之問題或大氣中之CO2之增加之類的地球環境問題等，業界期待開發出潔淨之能源，尤其是使用太陽能電池單元之太陽光發電作為新能源而得以開發、實用化，正於發展道路上前行。
關於太陽能電池單元，自先前以來例如藉由於單晶或多晶之矽晶圓之受光面擴散成為與矽晶圓之導電型相反之導電型之雜質而形成pn接面，且於矽晶圓之受光面與受光面之相反側之背面分別形成電極而製造的雙面電極型太陽能電池單元成為主流。又，於雙面電極型太陽能電池單元中，亦通常於矽晶圓之背面，以高濃度擴散擴散與矽晶圓相同之導電型之雜質，藉此實現由背面場效產生之高功率化。
又，對未於矽晶圓之受光面形成電極而僅於背面形成電極之背面電極型太陽能電池單元之研究開發亦正在進行(例如參照專利文獻1)。
以下，參照圖28(a)~圖28(f)之模式性截面圖，對先前之背面電極型太陽能電池單元之製造方法之一例進行說明。
首先，如圖28(a)所示，將遮蔽膏102絲網印刷於具有n型 或p型之導電型之矽晶圓101之受光面側的整個面並將其乾燥後，於矽晶圓101之背面側部分設置開口部114並絲網印刷遮蔽膏102。
其次，如圖28(b)所示，藉由使n型摻雜劑104自矽晶圓101之背面之開口部114擴散，而形成n型摻雜劑擴散區域103。
其後，將矽晶圓101之受光面側及背面側之遮蔽膏102全部除去，如圖28(c)所示，再次將遮蔽膏102絲網印刷至矽晶圓101之受光面側之整個面並將其乾燥後，於矽晶圓101之背面側部分設置開口部115並絲網印刷遮蔽膏102。
再次，如圖28(d)所示，藉由使p型摻雜劑106自矽晶圓101之背面之開口部115擴散，而形成p型摻雜劑擴散區域105。
繼而，如圖28(e)所示，藉由對矽晶圓101之受光面側之表面進行紋理蝕刻而形成紋理構造108後，於紋理構造108上形成抗反射膜109，並且於矽晶圓101之背面側形成鈍化膜107。
其後，如圖28(f)所示，於矽晶圓101之背面之鈍化膜107上設置使n型摻雜劑擴散區域103及p型摻雜劑擴散區域105之各自表面露出之開口部後，經由該開口部，形成與n型摻雜劑擴散區域103相接觸之n型用電極112，並且形成與p型摻雜劑擴散區域105相接觸之p型用電極113。藉由以上方式，可製作先前之背面電極型太陽能電池單元。
又，非專利文獻1中有如下記載：將鹼濃度為51.9%、 48.0%、35.0%、10.0%之NaOH水溶液裝入圓筒容器中並設定為65℃後，於其中浸漬2英吋之矽晶圓而進行20分鐘及30分鐘之蝕刻。
又，非專利文獻1中亦有如下記載：於48.0%之NaOH中進行20分鐘，於51.9% NaOH中進行30分鐘，共同於65℃下對矽晶圓進行蝕刻，並對表面粗糙度進行測定，結果48.0%蝕刻品之表面粗糙度為0.354 μm，51.9%蝕刻品之表面粗糙度為0.216 μm，51.9%蝕刻品為良好之蝕刻狀態，更高濃度之鹼之蝕刻狀態較好。
再者，於使用結晶矽之電子設備之領域(尤其是LSI(Large Scale Integration，大規模積體電路))，一般採用藉由機械研磨而提高矽晶圓之表面之平滑性的方法，但於太陽能電池之技術領域，為了實現高產出量及低成本化，使用非專利文獻1中所記載之化學蝕刻正成為主流。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-49079號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]西村康雄，「關於高濃度氫氧化鈉水溶液之考察」，東亞合成集團研究年報，TREND 2006，第9號，第8頁~第12頁
為了使用矽晶圓而穩定地製作良好特性之背面電極型太 陽能電池單元，有效的是進行矽晶圓表面之平滑化，其可儘量降低與電極之接觸電阻，可防止矽晶圓之表面與電極之界面之載子之再結合。進而，亦有效的是提高遮蔽膏之印刷精度。
眾所周知，藉由先前技術中亦有記述之化學蝕刻所進行之矽晶圓表面之平滑化容易藉由增加蝕刻量而提高矽晶圓之表面之平滑性。
另一方面，為了高產出量及低成本化，業界要求背面電極型太陽能電池單元之矽晶圓之薄型化，剛切片後之矽晶圓之厚度正逐年變薄。於此種狀況下，存在增加蝕刻量會引起背面電極型太陽能電池單元之機械強度及轉換效率降低之問題。
此種問題並非僅為背面電極型太陽能電池單元之問題，亦為包括雙面電極型太陽能電池單元等太陽能電池單元在內之太陽能電池全體之問題。
鑒於上述情況，本發明之目的在於提供一種可穩定地製造具有良好特性之太陽能電池之太陽能電池用矽晶圓之製造方法，及用於穩定地製造具有良好特性之太陽能電池之太陽能電池用矽晶圓。又，本發明之目的在於提供一種使用此種太陽能電池用矽晶圓之製造方法的半導體裝置之製造方法，及使用太陽能電池用矽晶圓之半導體裝置。
本發明係關於一種太陽能電池用矽晶圓之製造方法，其包括如下步驟：利用具備平均粒徑為8 μm以上且11 μm以 下之研磨粒之電鍍線將矽晶錠切片之步驟；及對藉由上述矽晶錠之上述切片而獲得之結晶矽晶圓以使上述結晶矽晶圓之表面具有10 μm以上且150 μm以下之寬度之刻面之方式進行蝕刻之步驟。
此處，於本發明之太陽能電池用矽晶圓之製造方法中，於蝕刻之步驟中，較佳為以結晶矽晶圓之表面具有0.1 μm以上且10 μm以下之深度之刻面之方式對結晶矽晶圓進行蝕刻。
又，於本發明之太陽能電池用矽晶圓之製造方法中，於上述蝕刻之步驟中，較佳為上述結晶矽晶圓之蝕刻量於上述結晶矽晶圓之單側之表面為5 μm以上且25 μm以下。
又，於上述蝕刻之步驟中，較佳為使用濃度為20質量%以上且35質量%以下之氫氧化鈉水溶液。
又，於本發明之太陽能電池用矽晶圓之製造方法中，較佳為矽晶錠為單晶矽。
又，於本發明之太陽能電池用矽晶圓之製造方法中，於切片之步驟中，較佳為以露出{100}面之方式對矽晶錠進行切片。
又，於本發明之太陽能電池用矽晶圓之製造方法中，於切片之步驟中，較佳為刮痕於結晶矽晶圓之表面所占的面積比為0.1%以下。
又，本發明亦關於一種太陽能電池用矽晶圓，其係藉由包括利用具備平均粒徑為8 μm以上且11 μm以下之研磨粒之電鍍線將矽晶錠切片之步驟之製造方法所獲得，並且刮 痕於藉由上述矽晶錠之上述切片而獲得之結晶矽晶圓之表面所占的面積比為0.1%以下。
又，本發明亦關於一種太陽能電池用矽晶圓，其係藉由包括利用電鍍線以露出{100}面之方式對單晶矽晶錠進行切片之步驟、及使用氫氧化鈉對藉由上述單晶矽晶錠之上述切片而獲得之單晶矽晶圓進行蝕刻之步驟的製造方法所獲得，並且其厚度為200 μm以下。
此處，於本發明之太陽能電池用矽晶圓中，於上述蝕刻之步驟中，較佳為以上述單晶矽晶圓之表面具有10 μm以上且150 μm以下之寬度之刻面之方式對上述單晶矽晶圓進行蝕刻。
又，於本發明之太陽能電池用矽晶圓中，於上述蝕刻之步驟中，較佳為以上述單晶矽晶圓之表面具有0.1 μm以上且10 μm以下之深度之刻面之方式對上述單晶矽晶圓進行蝕刻。
又，本發明亦關於一種半導體裝置之製造方法，其包括：利用具備平均粒徑為8 μm以上且11 μm以下之研磨粒之電鍍線將矽晶錠切片之步驟；對藉由上述矽晶錠之上述切片而獲得之結晶矽晶圓以使上述結晶矽晶圓之表面具有10 μm以上且150 μm以下之寬度之刻面之方式進行蝕刻之步驟；及於上述結晶矽晶圓之具有上述刻面之上述表面形成電極之步驟；並且於上述蝕刻之步驟中，上述結晶矽晶圓之蝕刻量於上述結晶矽晶圓之單側之表面為5 μm以上且25 μm以下，於上述蝕刻之步驟中使用濃度為20質量%以 上且35質量%以下之氫氧化鈉水溶液。
又，本發明亦關於一種半導體裝置，其包含上述太陽能電池用矽晶圓、及設置於上述結晶矽晶圓之具有上述刻面之上述表面的電極。
根據本發明，可提供一種可穩定地製造具有良好特性之太陽能電池的太陽能電池用矽晶圓之製造方法、及用於穩定地製造具有良好特性之太陽能電池之太陽能電池用矽晶圓。又，本發明可提供一種使用此種太陽能電池用矽晶圓之製造方法的半導體裝置之製造方法、及使用太陽能電池用矽晶圓之半導體裝置。
以下，對本發明之實施形態進行說明。再者，本發明之圖式中，相同之參照符號表示同一部分或相當之部分。
<利用電鍍線所進行之切片步驟>
圖1表示本實施形態之太陽能電池用矽晶圓之製造方法中，對藉由電鍍線將矽晶錠切片之步驟中一例進行圖解之模式性立體圖。此處，矽晶錠50係利用電鍍線53進行切片。
如圖1所示，將電鍍線53捲繞在隔開特定間隔而配置之導輥51、52之間。其結果為，電鍍線53成為於各自之導輥51、52上，沿導輥51、52之長度方向隔開特定間隔而於複數部位被拉伸之狀態。於該狀態下，藉由使導輥51、52反覆正轉、反轉，而使電鍍線53沿箭頭55之方向進行往返移 動。
於電鍍線53沿箭頭55之方向往返移動之狀態下，使矽晶錠50沿箭頭54之方向移動。然後，藉由將矽晶錠50按壓至正往返移動之電鍍線53上，將矽晶錠50以例如圖2之模式性立體圖所示於複數部位進行切片，而形成複數片板狀之結晶矽晶圓11。再者，於將矽晶錠50切片時，係於矽晶錠50之表面塗佈乙二醇並進行切片。
較佳為以露出{100}面之方式將矽晶錠50切片。於該情形時，由於可以藉由本發明而獲得之太陽能電池用矽晶圓之受光面作為{100}面，利用鹼蝕刻所進行之紋理構造之形成較為容易，故而有可穩定地製造具有良好特性之太陽能電池之傾向。
圖3表示圖1所示之電鍍線53之一例之模式性截面圖。此處，電鍍線53包含芯線20、及利用電鍍黏合材料21而固定於芯線20之外周面的研磨粒22。
作為芯線20，例如可使用鋼琴線等。可將芯線20之直徑設為例如115 μm左右。作為研磨粒22，例如可使用金剛石研磨粒等。作為電鍍黏合材料21，例如可使用鍍敷於芯線20之外表面的鎳等。可將電鍍黏合材料21之厚度設為例如3~5 μm左右。
於本實施形態之太陽能電池用矽晶圓之製造方法中，作為電鍍線53之研磨粒22，係使用平均粒徑為8 μm以上且11 μm以下之研磨粒22。先前，於結晶矽晶圓11之表面會大量形成刮痕，製造太陽能電池時印刷至結晶矽晶圓11之表面 之遮蔽膏之圖案化性能降低，於太陽能電池之電極正下方產生載子之再結合等，由此存在太陽能電池之特性降低之情形。因此，本發明者經過努力研究，結果發現：藉由使用具備平均粒徑為8 μm以上且11 μm以下之研磨粒22之電鍍線53將矽晶錠50切片，可抑制結晶矽晶圓11之表面之刮痕之形成，而可穩定地製造具有良好特性之太陽能電池。
再者，於本說明書中，所謂研磨粒22之平均粒徑為8 μm以上且11 μm以下，係指藉由以下之式(i)，由研磨粒22之長徑a與短徑b算出之研磨粒22之粒徑之90%以上包含於8 μm以上且11 μm以下之範圍內。
研磨粒22之粒徑=(長徑a+短徑b)/2………(i)
作為矽晶錠50，例如可使用利用柴可斯基法或鑄造法所製作之單晶矽錠或多晶矽錠等，較佳為單晶矽錠。矽晶錠50為單晶矽錠之情形時，具有使用藉由本發明所獲得之太陽能電池用矽晶圓而製造之太陽能電池之特性變得良好之傾向。再者，矽晶錠50亦可藉由摻雜n型或p型之摻雜劑而具有n型或p型之導電型。
圖4表示藉由利用電鍍線53將矽晶錠50切片而獲得之結晶矽晶圓11之一例的模式性截面圖。此處，於結晶矽晶圓11之表面，因使用電鍍線53之矽晶錠50之切片而導致產生切片損傷1a。
圖5表示圖4所示之結晶矽晶圓11之表面之一部分之一例的模式性放大截面圖。如圖5所示，於結晶矽晶圓11之表面形成有較大之起伏(以下稱作「鋸痕」)61。又，於結晶 矽晶圓11之表面形成有刮痕71。
鋸痕61係因使用電鍍線53之矽晶錠50之切斷而形成。即，如圖1所示，結晶矽晶圓11係藉由將矽晶錠50按壓至往返移動之電鍍線53切斷而獲得，但電鍍線53之移動方向55每切換一次，電鍍線53會暫時停止，線速度會降低。由此，沿相對於電鍍線53之矽晶錠50之移動方向(箭頭54之方向)利用電鍍線53對矽晶錠50之切口深度不同，因而其以較大起伏即鋸痕61之形式表現於結晶矽晶圓11之表面。
圖6(a)表示圖4所示之結晶矽晶圓11之表面之一例的模式性放大平面圖，圖6(b)表示沿圖6(a)之VIb-VIb之放大截面圖。於結晶矽晶圓11之表面，利用上述電鍍線53之研磨粒22以直線狀形成研磨粒痕72，並且形成大於研磨粒痕72之凹狀損傷即刮痕71。
於本說明書中，刮痕71係指寬度W為1 μm以上、長度L為1 μm以上、且深度H為1 μm以上之損傷。此處，寬度W為與研磨粒痕72之延長方向正交之方向上之損傷的長度，長度L為與研磨粒痕72之延長方向平行之方向上之損傷的長度，深度H為與結晶矽晶圓11之表面垂直之方向上之最深的長度。
此種刮痕71之寬度W、長度L及深度H分別可使用例如雷射顯微鏡進行測定。作為雷射顯微鏡，例如可使用Olympus(股份)製造之OLS3000等。
此處，較佳為刮痕於結晶矽晶圓11之表面所占的面積比為0.1%以下。於於該情形時，製造太陽能電池時印刷至結 晶矽晶圓11之表面之遮蔽膏之圖案化性能降低、可抑制由在太陽能電池之電極正下方產生載子之再結合等而引起之太陽能電池之特性降低的傾向增大。
再者，上述刮痕之面積比(%)可藉由以下之式(ii)算出。
刮痕之面積比(%)=100×(結晶矽晶圓11之表面所存在之刮痕之面積的總和)/(結晶矽晶圓11之表面之面積)………(ii)
<對結晶矽晶圓進行蝕刻之步驟>
其次，進行對結晶矽晶圓11之表面進行蝕刻之步驟。藉此，可除去圖4所示之結晶矽晶圓11之表面之切片損傷1a，並且可於結晶矽晶圓11之表面形成凹坑狀之凹陷(刻面)。
蝕刻結晶矽晶圓11之表面之步驟只要為可蝕刻結晶矽晶圓11之表面者，則無特別限定，較佳為利用氫氧化鈉濃度為20質量%以上且35質量%以下、較佳為24質量%以上且32質量%以下之氫氧化鈉水溶液對結晶矽晶圓11之單側之表面僅以5 μm以上且25 μm以下之厚度之蝕刻量進行蝕刻。
其原因在於，本發明者經過努力研究，結果發現：於利用氫氧化鈉濃度為20質量%以上且35質量%以下、較佳為24質量%以上且32質量%以下之氫氧化鈉水溶液對結晶矽晶圓11之表面進行蝕刻之情形時，若對結晶矽晶圓11之單側之表面僅以5 μm以上且25 μm以下之厚度進行蝕刻，則與利用氫氧化鈉濃度高於35質量%之氫氧化鈉水溶液僅蝕刻相同厚度之情形相比，可大幅度提高結晶矽晶圓11之表 面之平滑性。
例如利用氫氧化鈉濃度為30質量%之氫氧化鈉水溶液對結晶矽晶圓11之單側之表面進行厚度13 μm之蝕刻之情形時，可達成與利用氫氧化鈉濃度為48質量%之氫氧化鈉水溶液對結晶矽晶圓11之單側之表面進行厚度30 μm左右之蝕刻量之先前蝕刻同等以上的結晶矽晶圓11之表面平滑性。
藉此，可藉由增加平滑性提高之結晶矽晶圓11之表面與電極之接觸面積，而降低結晶矽晶圓11之表面與電極之接觸電阻及結晶矽晶圓11之表面與電極之界面之載子之再結合，並且藉由提高印刷至平滑性提高之結晶矽晶圓11之表面之遮蔽膏之印刷精度，可提高分路電阻，降低反方向飽和電流。
進而，藉由抑制蝕刻量，可抑制結晶矽晶圓11之機械強度及使用該結晶矽晶圓11所製造之太陽能電池單元之轉換效率之降低。藉此，可實現製造可穩定地製造具有良好特性之太陽能電池之太陽能電池用矽晶圓。
此處，結晶矽晶圓11之單側之表面之蝕刻量(蝕刻深度)較佳為5 μm以上且20 μm以下，更佳為5 μm以上且15 μm以下。結晶矽晶圓11之單側之表面之蝕刻量為5 μm以上且20 μm以下、尤其是5 μm以上且15 μm以下之情形時，可進一步抑制結晶矽晶圓11之單側之表面之蝕刻量，同時提高結晶矽晶圓11之表面之平滑性之傾向增大。
再者，結晶矽晶圓11之表面之蝕刻量係指由該蝕刻引起 之結晶矽晶圓11之單側之表面之結晶矽晶圓11於厚度方向上之厚度減少量(μm)。
<太陽能電池用矽晶圓>
圖7表示藉由上述方式對如圖4所示之結晶矽晶圓之表面進行蝕刻而形成之太陽能電池用矽晶圓之一例的模式性截面圖，圖8表示圖7所示之太陽能電池用矽晶圓之表面之一例的模式性放大截面圖。
如圖7所示，太陽能電池用矽晶圓1之表面已不存在切片損傷，如圖8所示，形成有因上述濃度之氫氧化鈉水溶液之蝕刻而形成之刻面62。
圖9表示圖8所示之刻面62之一例的模式性放大截面圖。利用氫氧化鈉濃度為20質量%以上且35質量%以下、較佳為24質量%以上且32質量%以下之氫氧化鈉水溶液對結晶矽晶圓11之單側之表面以僅為5 μm以上且25 μm以下、較佳為5 μm以上且20 μm以下、更佳為5 μm以上且15 μm以下之厚度進行蝕刻而形成於太陽能電池用矽晶圓1之表面的刻面62之寬度為10 μm以上且150 μm以下，較佳為20 μm以上且60 μm以下，刻面62之深度為0.1 μm以上且10 μm以下。
例如，藉由利用氫氧化鈉濃度為30質量%之氫氧化鈉水溶液對結晶矽晶圓11之單側之表面僅以13 μm進行蝕刻而獲得之太陽能電池用矽晶圓1之表面之刻面62的寬度成為例如圖9所示之20 μm以上且60 μm以下。
另一方面，如圖10之模式性放大截面圖所示，利用氫氧 化鈉濃度大於35質量%之氫氧化鈉水溶液對結晶矽晶圓之單側之表面僅以5 μm以上且25 μm以下進行蝕刻而獲得之形成於太陽能電池用矽晶圓之表面的刻面63之寬度，與利用氫氧化鈉濃度為20質量%以上且35質量%以下之氫氧化鈉水溶液僅蝕刻相同之蝕刻量之情形相比非常狹小，刻面63之深度成為0.1 μm以上且10 μm以下。
例如藉由利用氫氧化鈉濃度為48質量%之氫氧化鈉水溶液對結晶矽晶圓之單側之表面僅蝕刻13 μm而獲得之太陽能電池用矽晶圓之表面之刻面63之寬度成為例如圖10所示之3 μm以上且15 μm以下。
進而，如圖11之模式性放大截面圖所示，於利用氫氧化鈉濃度未達20質量%之氫氧化鈉水溶液對結晶矽晶圓之單側之表面僅以5 μm以上且25 μm以下進行蝕刻而獲得之形成於太陽能電池用矽晶圓之表面的刻面64之內部，形成棱錐狀之突起物65。
如上所述，具有刻面62之太陽能電池用矽晶圓1之表面與其他情形相比，成為平坦之表面，該刻面62係利用氫氧化鈉濃度為20質量%以上且35質量%以下、較佳為24質量%以上且32質量%以下之氫氧化鈉水溶液僅蝕刻5 μm以上且25 μm以下、較佳為5 μm以上且20 μm以下、更佳為5 μm以上且15 μm以下之厚度而形成之具有10 μm以上且150 μm以下、較佳為20 μm以上且150 μm以下之寬度與0.1 μm以上且10 μm以下之深度者。
於此種平坦之表面形成電極之情形時，得知與於圖10所 示之刻面63之寬度狹小且不平坦之表面、及圖11所示之於刻面64之內部形成突起物65而不平坦之表面形成電極之情形相比，可降低太陽能電池用矽晶圓1與電極之接觸電阻、及太陽能電池用矽晶圓1之表面與電極之界面之載子之再結合。
又，得知於此種平坦之表面印刷遮蔽膏之情形時，與於圖10所示之刻面63之寬度狹小且不平坦之表面、及圖11所示之於刻面64之內部形成有突起物65而不平坦之表面印刷遮蔽膏之情形相比，遮蔽膏之印刷精度提高。因此，使用利用氫氧化鈉濃度為20質量%以上且35質量%以下、較佳為24質量%以上且32質量%以下之氫氧化鈉水溶液僅蝕刻5 μm以上且25 μm以下、較佳為5 μm以上且20 μm以下、更佳為5 μm以上且15 μm以下之厚度而形成之太陽能電池用矽晶圓1之情形時，可穩定地製造具有良好特性之太陽能電池。
較佳為太陽能電池用矽晶圓1之表面所形成之刻面62之90%以上的寬度為10 μm以上且150 μm以下，較佳為20 μm以上且150 μm以下，深度為0.1 μm以上且10 μm以下。於該情形時，太陽能電池用矽晶圓1之表面進一步變得平坦，可穩定地製造具有良好特性之太陽能電池之傾向增大。
<背面電極型太陽能電池單元之製造方法>
以下，參照圖12~圖21，對實施形態之背面電極型太陽能電池單元之製造方法進行說明。
首先，如圖12(a)之模式性截面圖及圖12(b)之模式性平面圖所示，於藉由上述蝕刻以具有寬幅之刻面62之方式製作之n型或p型之太陽能電池用矽晶圓1之受光面側的整個表面(受光面)設置遮蔽膏2，並且以於太陽能電池用矽晶圓1之背面側之表面(背面)設有開口部14之方式將遮蔽膏2設置為帶狀。圖12(b)係自太陽能電池用矽晶圓1之背面側觀察圖12(a)時之模式性平面圖。
再者，上述蝕刻係藉由使用氫氧化鈉濃度為20質量%以上且35質量%以下、較佳為24質量%以上且32質量%以下之氫氧化鈉水溶液，對單側之表面僅蝕刻5 μm以上且25 μm以下、較佳為5 μm以上且20 μm以下、更佳為5 μm以上且15 μm以下之厚度而進行，且該蝕刻分別對太陽能電池用矽晶圓1之受光面及背面進行。
作為遮蔽膏2，例如可使用包含溶劑、增黏劑、以及氧化矽前驅物及/或氧化鈦前驅物者。又，作為遮蔽膏2，亦可使用不含增黏劑者。
作為溶劑，例如可單獨使用或併用兩種以上之如下者：乙二醇、甲基賽路蘇、甲基賽路蘇乙酸酯、乙基賽路蘇、二乙基賽路蘇、賽路蘇乙酸酯、乙二醇單苯醚、甲氧基乙醇、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁基醚、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇乙酸酯、三乙二醇、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、四乙二醇、液 體聚乙二醇、丙二醇、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁基醚、1-丁氧基乙氧基丙醇、二丙二醇、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、三丙二醇單甲醚、聚丙二醇、1,3-丙二醇、丁二醛、1,5-戊二醛、己二醇、甘油、甘油單乙酸酯、甘油二乙酸酯、甘油三乙酸酯、三羥甲基丙烷、1,2,6-己三醇、1,2-丙二醇、1,5-戊二醇、辛二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、二烷、三烷、四氫呋喃、四氫吡喃、甲縮醛、二乙基縮醛、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、二乙基酮、丙酮基丙酮、二丙酮醇、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯。
作為增黏劑，較佳為使用乙基纖維素、聚乙烯吡咯啶酮或兩者之混合物，亦可使用各種品質及特性之膨潤土、各種極性溶劑混合物用之一般為無機之流變添加劑、硝化纖維素及其他纖維素化合物、澱粉、明膠、海藻酸、高分散性非晶質矽酸(Aerosil(註冊商標))、聚乙烯醇縮丁醛(Mowital(註冊商標))、羥甲基纖維素鈉(Vivistar)、熱塑性聚醯胺樹脂(Eurelon(註冊商標))、有機蓖麻油衍生物(Thixin R(註冊商標))、二醯胺蠟(Thixatrol plus(註冊商標))、膨潤聚丙烯酸鹽(Rheolate(註冊商標))、聚醚脲-聚胺基甲酸酯、聚醚-多元醇等。
作為氧化矽前驅物，例如可使用TEOS(tetraethyl orthosilicate，正矽酸四乙酯)之類的通式R1' nSi(OR1)4-n(R1'表示甲基、乙基或苯基，R1表示甲基、乙基、正丙基或異丙基，n表示0、1或2)所示之物質。
氧化鈦前驅物例如除了Ti(OH)4以外，亦為TPT(tetraisopropoxy titanium，四異丙醇鈦)之類的R2' nTi(OR2)4-n所示之物質(R2'表示甲基、乙基或苯基，R2表示甲基、乙基、正丙基或異丙基，n表示0、1或2)，除此以外，亦包括TiCl4、TiF4及TiOSO4等。
於使用增黏劑之情形時，作為增黏劑，例如可單獨使用或併用兩種以上之如下者：蓖麻油、膨潤土、硝化纖維素、乙基纖維素、聚乙烯吡咯啶酮、澱粉、明膠、海藻酸、非晶質矽酸、聚乙烯醇縮丁醛、羥甲基纖維素鈉、聚醯胺樹脂、有機蓖麻油衍生物、二醯胺蠟、膨潤聚丙烯酸鹽、聚醚脲-聚胺基甲酸酯、聚醚-多元醇等。
遮蔽膏2之設置方法並無特別限定，例如可使用自先前起使用之公知之塗佈方法等。
其後，將分別設置於太陽能電池用矽晶圓1之受光面及背面的遮蔽膏2乾燥。
作為遮蔽膏2之乾燥方法，例如可藉由將設置遮蔽膏2後之太陽能電池用矽晶圓1設置於烘箱內，於例如300℃左右之溫度下將遮蔽膏2加熱例如數十分鐘之時間而進行。
接著，藉由對以上述方式乾燥後之遮蔽膏2進行煅燒，使遮蔽膏2固化。遮蔽膏2之煅燒係藉由於例如800℃以上且1000℃以下之溫度下將遮蔽膏2加熱例如10分鐘以上且60分鐘以下之時間而進行。
繼而，如圖13(a)之模式性截面圖及圖13(b)之模式性平面圖所示，藉由通入含n型摻雜劑之氣體4，使n型摻雜劑 於自太陽能電池用矽晶圓1之背面側之開口部14露出之太陽能電池用矽晶圓1之背面擴散，而以帶狀之方式形成n型摻雜劑擴散區域3。
作為含n型摻雜劑之氣體4，例如可使用含有作為n型摻雜劑之磷之POCl3等。又，n型摻雜劑擴散區域3係n型摻雜劑濃度高於太陽能電池用矽晶圓1之區域。又，圖13(b)係自太陽能電池用矽晶圓1之背面側觀察圖13(a)時之模式性平面圖。
其後，暫時將太陽能電池用矽晶圓1之受光面及背面之各自之遮蔽膏2全部除去。遮蔽膏2之除去例如可藉由將設置有遮蔽膏2之太陽能電池用矽晶圓1浸漬於氫氟酸水溶液中等方式而進行。
繼而，如圖14(a)之模式性截面圖及圖14(b)之模式性平面圖所示，於太陽能電池用矽晶圓1之受光面側之整個表面(受光面)設置遮蔽膏2，並且以於太陽能電池用矽晶圓1之背面側之表面(背面)設置開口部15之方式設置遮蔽膏2。開口部15形成於與開口部14不同之部位。再者，圖14(b)係自太陽能電池用矽晶圓1之背面側觀察圖14(a)時之模式性平面圖。
然後，使分別塗佈於太陽能電池用矽晶圓1之受光面及背面之遮蔽膏2乾燥後，藉由對遮蔽膏2進行煅燒，使遮蔽膏2固化。
繼而，如圖15(a)之模式性截面圖及圖15(b)之模式性平面圖所示，藉由通入含p型摻雜劑之氣體6，使p型摻雜劑 於自太陽能電池用矽晶圓1之背面側之開口部15露出之太陽能電池用矽晶圓1的背面擴散，而以帶狀之方式形成p型摻雜劑擴散區域5。再者，作為含p型摻雜劑之氣體6，例如可使用含有作為p型摻雜劑之硼之BBr3等。又，p型摻雜劑擴散區域5係p型摻雜劑濃度高於太陽能電池用矽晶圓1之區域。又，圖15(b)係自太陽能電池用矽晶圓1之背面側觀察圖15(a)時之模式性平面圖。
繼而，如圖16(a)之模式性截面圖及圖16(b)之模式性平面圖所示，將太陽能電池用矽晶圓1之受光面及背面之各自之遮蔽膏2全部除去。藉此，露出太陽能電池用矽晶圓1之整個受光面及整個背面，可分別使帶狀之n型摻雜劑擴散區域3及帶狀之p型摻雜劑擴散區域5露出。再者，圖16(b)係自太陽能電池用矽晶圓1之背面側觀察圖16(a)時之模式性平面圖。
繼而，如圖17(a)之模式性截面圖及圖17(b)之模式性平面圖所示，於太陽能電池用矽晶圓1之背面形成鈍化膜7。作為鈍化膜7，例如可使用氧化矽膜、氮化矽膜或氧化矽膜與氮化矽膜之積層體等。鈍化膜7例如可藉由電漿CVD(chemical vapor deposition，化學氣相沈積)法等而形成。再者，圖17(b)係自太陽能電池用矽晶圓1之背面側觀察圖17(a)時之模式性平面圖。
繼而，如圖18(a)之模式性截面圖及圖18(b)之模式性平面圖所示，藉由對與太陽能電池用矽晶圓1之形成有鈍化膜7之側為相反側之受光面進行紋理蝕刻而形成紋理構造 8。用以形成紋理構造8之紋理蝕刻，可藉由將太陽能電池用矽晶圓1之背面所形成之鈍化膜7用作蝕刻掩膜而進行。再者，紋理蝕刻可藉由使用將於例如氫氧化鈉或氫氧化鉀等鹼性水溶液中添加有異丙醇之溶液加熱至例如70℃以上且80℃以下而獲得之蝕刻液，對太陽能電池用矽晶圓1之受光面進行蝕刻而進行。
繼而，如圖19(a)之模式性截面圖及圖19(b)之模式性平面圖所示，於太陽能電池用矽晶圓1之紋理構造8上形成抗反射膜9。作為抗反射膜9，例如可使用氧化矽膜、氮化矽膜或氧化矽膜與氮化矽膜之積層體等。抗反射膜9例如可藉由電漿CVD法等形成。再者，圖19(b)係自太陽能電池用矽晶圓1之背面側觀察圖19(a)時之模式性平面圖。
繼而，如圖20(a)之模式性截面圖及圖20(b)之模式性平面圖所示，藉由除去鈍化膜7之一部分而形成接觸孔10a、10b，使n型摻雜劑擴散區域3之一部分自接觸孔10a露出，並且使p型摻雜劑擴散區域5之一部分自接觸孔10b露出。再者，圖20(b)係自太陽能電池用矽晶圓1之背面側觀察圖20(a)時之模式性平面圖。
接觸孔10a、10b可藉由例如以下之方法等而形成：使用光微影技術於鈍化膜7上形成在與接觸孔10a、10b之各自之形成部位相對應之部分具有開口部之光阻圖案後，藉由蝕刻自光阻圖案之開口部除去鈍化膜7。
繼而，如圖21(a)之模式性截面圖及圖21(b)之模式性平面圖所示，經由接觸孔10a形成電性連接於n型摻雜劑擴散 區域3之n型用電極12，並且經由接觸孔10b形成電性連接於p型摻雜劑擴散區域5之p型用電極13。此處，作為n型用電極12及p型用電極13，例如可使用包含銀等金屬之電極。藉由以上方式，可製作背面電極型太陽能電池單元。
於藉由以上方式製作之背面電極型太陽能電池單元中，由於在具有寬幅之刻面62之太陽能電池用矽晶圓1之平坦之背面分別形成有n型用電極12及p型用電極13，可增加太陽能電池用矽晶圓1之背面與n型用電極12及p型用電極13之各自之接觸面積，因此可降低太陽能電池用矽晶圓1與電極(n型用電極12，p型用電極13)之接觸電阻、及太陽能電池用矽晶圓1之表面與電極之界面之載子之再結合。
又，因太陽能電池用矽晶圓1之背面之凹凸而導致遮蔽膏2之印刷圖案混亂之情況較少，因此可提高遮蔽膏2之印刷精度。進而，由於與先前相比，於蝕刻量獲得抑制之情況下形成太陽能電池用矽晶圓1，因此可抑制太陽能電池用矽晶圓1之機械強度及背面電極型太陽能電池單元之轉換效率之降低。因此，對於藉由上述方式製作之背面電極型太陽能電池單元而言，可穩定地製造具有良好特性之背面電極型太陽能電池單元。
再者，上文對使用本實施形態之太陽能電池用矽晶圓1而製造背面電極型太陽能電池單元之情形進行了說明，但並不限定於此，亦可製造雙面電極型太陽能電池單元等背面電極型太陽能電池單元以外之太陽能電池單元。
[實施例] <結晶矽晶圓之製作與評價>
首先，將藉由柴可斯基法而形成之n型單晶矽錠按壓至正進行往返移動之電鍍線上，以露出{100}面之方式進行切片。藉此，製作複數片具有面積為239.7 cm2之近似正方形之受光面及背面並且厚度為200 μm之板狀之n型單晶矽晶圓(實施例之n型單晶矽晶圓)。
此處，作為電鍍線，係使用藉由厚度3~5 μm之鍍鎳將平均粒徑8 μm以上且11 μm以下之金剛石研磨粒固定於剖面直徑110 μm之鋼琴線之外周面而成者。
圖22(a)~圖26(a)分別表示上述切片後之實施例之n型單晶矽晶圓之表面的顯微鏡照片，圖22(b)~圖26(b)分別表示圖22(a)~圖26(a)之實施例之n型單晶矽晶圓之表面之利用雷射顯微鏡獲得之凹凸的測定結果。
如圖22~圖26所示，確認實施例之n型單晶矽晶圓之表面平坦。
又，測定刮痕於圖22~圖26所示之實施例之n型單晶矽晶圓之表面所占的面積比。此處，刮痕之面積比係藉由使用雷射顯微鏡(Olympus(股份)製造之「OLS3000」)，向實施例之n型單晶矽晶圓之表面照射點徑為0.4 μm之雷射光而進行。具體而言，藉由以下之(I)~(III)而進行。
(I)自上述雷射顯微鏡向實施例之n型單晶矽晶圓之表面照射具有上述點徑之雷射光，對每一片n型單晶矽晶圓之100個部位確認有無刮痕(檢測面積之總和為100 μm×100 μm×100=1 mm2)。
(II)算出由(I)發現之刮痕之各自面積，求出該面積之總和。
(III)用(II)所求得之刮痕之面積的總和除以檢測面積之總和，藉此算出刮痕之面積比(%)。
刮痕之面積比(%)=100×(刮痕之面積之總和)/(檢測面積之總和)
其結果為，確認實施例之n型單晶矽晶圓之刮痕之面積比(%)分別為0.1%以下。又，確認實施例之n型單晶矽晶圓之刮痕之最大深度為5 μm。
又，作為比較，將電鍍線之金剛石研磨粒之平均粒徑變更為10 μm以上且20 μm以下(金剛石研磨粒之粒徑之90%以上包含於10 μm以上且20 μm以下之範圍內)，除此以外，以與上述相同之方式製作n型單晶矽晶圓(比較例之n型單晶矽晶圓)。
圖27(a)表示比較例之n型單晶矽晶圓之表面的顯微鏡照片，圖27(b)表示圖27(a)之比較例之n型單晶矽晶圓之表面之利用雷射顯微鏡獲得之凹凸的測定結果。
如圖27所示，確認與實施例之n型單晶矽晶圓之表面相比，比較例之n型單晶矽晶圓之表面並不平坦。
又，以與上述相同之方式，測定對刮痕於比較例之n型單晶矽晶圓之表面所占的面積比。其結果為，確認比較例之n型單晶矽晶圓之刮痕之面積比(%)為0.5%以上。又，亦確認比較例之n型單晶矽晶圓之刮痕之最大深度為10 μm。
<太陽能電池用矽晶圓之製作>
其次，利用氫氧化鈉濃度為30質量%之氫氧化鈉水溶液，以單側之表面之蝕刻量達到13 μm(兩個表面之蝕刻量合計26 μm，蝕刻後之n型單晶矽晶圓之厚度為174 μm)之方式，對藉由上述方式形成之實施例及比較例之各自n型單晶矽晶圓之表面進行蝕刻。藉此，由實施例之n型單晶矽晶圓製作複數片實施例之太陽能電池用矽晶圓，由比較例之n型單晶矽晶圓製作比較例之太陽能電池用矽晶圓。
使用上述雷射顯微鏡，分別對實施例之太陽能電池用矽晶圓之表面及比較例之太陽能電池用矽晶圓之表面進行觀察，確認實施例之太陽能電池用矽晶圓之表面所形成之刻面之90%為寬度20 μm以上且60 μm以下、深度0.1 μm以上且10 μm以下之刻面。
<背面電極型太陽能電池單元之製作與評價>
使用實施例之太陽能電池用矽晶圓及比較例之太陽能電池用矽晶圓，分別製作實施例之背面電極型太陽能電池單元及比較例之背面電極型太陽能電池單元。
具體而言，首先，於實施例之太陽能電池用矽晶圓及比較例之太陽能電池用矽晶圓之各自一個表面之整個面印刷遮蔽膏，並且於其相反側之表面以具有複數個開口部之方式印刷帶狀之遮蔽膏。
其次，將印刷遮蔽膏後之各太陽能電池用矽晶圓設置於烘箱內並進行加熱，藉此使遮蔽膏乾燥。
再次，對藉由上述方式乾燥後之遮蔽膏進行加熱、煅燒，藉此使遮蔽膏固化。
繼而，藉由對遮蔽膏固化後之各太陽能電池用矽晶圓流通POCl3，使磷擴散於各太陽能電池用矽晶圓之上述開口部，而形成n型摻雜劑擴散區域。
繼而，藉由將各太陽能電池用矽晶圓浸漬於氫氟酸水溶液中，而將太陽能電池用矽晶圓之遮蔽膏全部除去。
繼而，於各太陽能電池用矽晶圓之n型摻雜劑擴散區域形成側之表面，以具有複數個開口部之方式印刷遮蔽膏，該開口部係以與n型摻雜劑擴散區域相平行之帶狀之方式露出而成。此處，遮蔽膏係以與n型摻雜劑擴散區域不同之區域自開口部露出之方式印刷。
又，亦於與各太陽能電池用矽晶圓之n型摻雜劑擴散區域形成側為相反側之整個表面設置遮蔽膏。
然後，將各太陽能電池用矽晶圓設置於烘箱內並加熱，藉此使遮蔽膏乾燥，其後藉由對遮蔽膏進行加熱、煅燒，使遮蔽膏固化。
繼而，藉由對各太陽能電池用矽晶圓流通BBr3，使硼擴散至各太陽能電池用矽晶圓之上述開口部，而形成p型摻雜劑擴散區域。
繼而，藉由將各太陽能電池用矽晶圓浸漬於氫氟酸水溶液中，而將太陽能電池用矽晶圓之遮蔽膏全部除去。
繼而，藉由電漿CVD法，於各太陽能電池用矽晶圓之n型摻雜劑擴散區域及p型摻雜劑擴散區域之形成側之整個表面形成含有氮化矽膜之鈍化膜。
繼而，對與各太陽能電池用矽晶圓之鈍化膜形成側為相 反側之表面進行紋理蝕刻，藉此形成紋理構造。此處，使用向氫氧化鈉濃度為3體積%之氫氧化鈉水溶液中添加有異丙醇之70℃~80℃之蝕刻液進行紋理蝕刻。
繼而，藉由電漿CVD法，於各太陽能電池用矽晶圓之紋理構造上形成含有氮化矽膜之抗反射膜。
繼而，藉由以帶狀除去各太陽能電池用矽晶圓之鈍化膜之一部分，形成接觸孔，而使n型摻雜劑擴散區域及p型摻雜劑擴散區域之各自一部分露出。
其後，以填充各太陽能電池用矽晶圓之接觸孔之方式塗佈市售之銀漿並將其乾燥，再進行加熱而煅燒銀漿，形成分別與n型摻雜劑擴散區域及p型摻雜劑擴散區域相接觸之銀電極。
藉由以上之方式，由實施例之太陽能電池用矽晶圓製作實施例之背面電極型太陽能電池單元，並且由比較例之太陽能電池用矽晶圓製作比較例之背面電極型太陽能電池單元。
然後，使用太陽模擬器，向實施例之背面電極型太陽能電池單元及比較例之背面電極型太陽能電池單元照射模擬太陽光，測定電流-電壓(IV)特性，並測定短路電流密度(mA/cm2)、開放電壓(V)、F.F.(Fill Factor，填充因數)及光電轉換效率(%)。
其結果為，將實施例之背面電極型太陽能電池單元之短路電流密度、開放電壓、F.F.及光電轉換效率分別設為100時之比較例之背面電極型太陽能電池單元之短路電流密度 之相對值為100，開放電壓之相對值為99，F.F.相對值為97，及光電轉換效率之相對值為96。
根據以上所述，確認與比較例之背面電極型太陽能電池單元相比，實施例之背面電極型太陽能電池單元可穩定地獲得良好特性。
認為其原因在於：於實施例之背面電極型太陽能電池單元中，藉由於刮痕較少之實施例之太陽能電池用矽晶圓之平坦表面形成銀電極，可增加實施例之太陽能電池用矽晶圓之表面與銀電極之接觸面積，降低實施例之太陽能電池用矽晶圓之表面與銀電極之接觸電阻，並且可降低實施例之太陽能電池用矽晶圓之表面與銀電極之界面的載子之再結合。
應認為此次所揭示之實施形態及實施例於所有方面均為例示而非限制性者。本發明之範圍係由申請專利範圍所示而非上述說明，意在包括與申請專利範圍均等之含義及範圍內之全部變更。
[產業上之可利用性]
本發明可用於太陽能電池用矽晶圓之製造方法。
1‧‧‧太陽能電池用矽晶圓
1a‧‧‧切片損傷
2‧‧‧遮蔽膏
3‧‧‧n型摻雜劑擴散區域
4‧‧‧含n型摻雜劑之氣體
5‧‧‧p型摻雜劑擴散區域
6‧‧‧含p型摻雜劑之氣體
7‧‧‧鈍化膜
8‧‧‧紋理構造
9‧‧‧抗反射膜
10a‧‧‧接觸孔
10b‧‧‧接觸孔
11‧‧‧結晶矽晶圓
12‧‧‧n型用電極
13‧‧‧p型用電極
14‧‧‧開口部
15‧‧‧開口部
20‧‧‧芯線
21‧‧‧電鍍黏合材料
22‧‧‧研磨粒
50‧‧‧矽晶錠
51‧‧‧導輥
52‧‧‧導輥
53‧‧‧電鍍線
54‧‧‧箭頭
55‧‧‧箭頭
61‧‧‧鋸痕
62‧‧‧刻面
63‧‧‧刻面
64‧‧‧刻面
65‧‧‧突起物
71‧‧‧刮痕
72‧‧‧研磨粒痕
101‧‧‧矽晶圓
102‧‧‧遮蔽膏
103‧‧‧n型摻雜劑擴散區域
104‧‧‧n型摻雜劑
105‧‧‧p型摻雜劑擴散區域
106‧‧‧p型摻雜劑
107‧‧‧鈍化膜
108‧‧‧紋理構造
109‧‧‧抗反射膜
112‧‧‧n型用電極
113‧‧‧p型用電極
114‧‧‧開口部
115‧‧‧開口部
圖1係對實施形態之太陽能電池用矽晶圓之製造方法中，利用電鍍線將矽晶錠切片之步驟之一例進行圖解的模式性立體圖。
圖2係對實施形態之太陽能電池用矽晶圓之製造方法中，形成結晶矽晶圓之步驟之一例進行圖解的模式性立體 圖。
圖3係如圖1所示之電鍍線之一例之模式性放大截面圖。
圖4係藉由利用電鍍線將矽晶錠切片而獲得之結晶矽晶圓之一例的模式性截面圖。
圖5係如圖4所示之結晶矽晶圓之表面之一部分之一例的模式性放大截面圖。
圖6中，(a)係如圖4所示之結晶矽晶圓之表面之一例之模式性放大平面圖，(b)係沿(a)之VIb-VIb之模式性放大截面圖。
圖7係藉由以上述方式對如圖4所示之結晶矽晶圓之表面進行蝕刻而形成之太陽能電池用矽晶圓之一例的模式性截面圖。
圖8係如圖7所示之太陽能電池用矽晶圓之表面之一例的模式性放大截面圖。
圖9係實施形態之太陽能電池用矽晶圓之刻面之一例的模式性放大截面圖。
圖10係利用氫氧化鈉濃度大於35質量%之氫氧化鈉水溶液對結晶矽晶圓之表面進行蝕刻而獲得之太陽能電池用矽晶圓之刻面之一例的模式性放大截面圖。
圖11係利用氫氧化鈉濃度未達20質量%之氫氧化鈉水溶液對結晶矽晶圓之表面進行蝕刻而獲得之太陽能電池用矽晶圓之刻面之一例的模式性放大截面圖。
圖12中，(a)係對在實施形態之太陽能電池用矽晶圓之表面設置遮蔽膏之步驟之一例進行圖解的模式性截面圖，(b) 係自太陽能電池用矽晶圓之背面側觀察(a)時之模式性平面圖。
圖13中，(a)係對在實施形態之太陽能電池用矽晶圓之背面形成n型摻雜劑擴散區域之步驟之一例進行圖解的模式性截面圖，(b)係自太陽能電池用矽晶圓之背面側觀察(a)時之模式性平面圖。
圖14中，(a)係對在實施形態之太陽能電池用矽晶圓之表面設置遮蔽膏之步驟之一例進行圖解的模式性截面圖，(b)係自太陽能電池用矽晶圓之背面側觀察(a)時之模式性平面圖。
圖15中，(a)係對在實施形態之太陽能電池用矽晶圓之背面形成p型摻雜劑擴散區域之步驟之一例進行圖解的模式性截面圖，(b)係自太陽能電池用矽晶圓之背面側觀察(a)時之模式性平面圖。
圖16中，(a)係對使實施形態之太陽能電池用矽晶圓之背面之n型摻雜劑擴散區域及p型摻雜劑擴散區域露出之步驟之一例進行圖解的模式性截面圖，(b)係自太陽能電池用矽晶圓之背面側觀察(a)時之模式性平面圖。
圖17中，(a)係對在實施形態之太陽能電池用矽晶圓之背面形成鈍化膜之步驟之一例進行圖解的模式性截面圖，(b)係自太陽能電池用矽晶圓之背面側觀察(a)時之模式性平面圖。
圖18中，(a)係對在實施形態之太陽能電池用矽晶圓之受光面形成紋理構造之步驟之一例進行圖解的模式性截面 圖，(b)係自太陽能電池用矽晶圓之背面側觀察(a)時之模式性平面圖。
圖19中，(a)係對在實施形態之太陽能電池用矽晶圓之紋理構造上形成抗反射膜之步驟之一例進行圖解的模式性截面圖，(b)係自太陽能電池用矽晶圓之背面側觀察(a)時之模式性平面圖。
圖20中，(a)係對在實施形態之太陽能電池用矽晶圓之背面之鈍化膜上形成接觸孔之步驟之一例進行圖解的模式性截面圖，(b)係自太陽能電池用矽晶圓之背面側觀察(a)時之模式性平面圖。
圖21中，(a)係對在實施形態之太陽能電池用矽晶圓之背面形成n型用電極及p型用電極之步驟之一例進行圖解的模式性截面圖，(b)係自太陽能電池用矽晶圓之背面側觀察(a)時之模式性平面圖。
圖22中，(a)係實施例之n型單晶矽晶圓之表面之顯微鏡照片，(b)係實施例之n型單晶矽晶圓之表面之利用雷射顯微鏡獲得之凹凸之測定結果。
圖23中，(a)係實施例之n型單晶矽晶圓之表面之顯微鏡照片，(b)係實施例之n型單晶矽晶圓之表面之利用雷射顯微鏡獲得之凹凸之測定結果。
圖24中，(a)係實施例之n型單晶矽晶圓之表面之顯微鏡照片，(b)係實施例之n型單晶矽晶圓之表面之利用雷射顯微鏡獲得之凹凸之測定結果。
圖25中，(a)係實施例之n型單晶矽晶圓之表面之顯微鏡 照片，(b)係實施例之n型單晶矽晶圓之表面之利用雷射顯微鏡獲得之凹凸之測定結果。
圖26中，(a)係實施例之n型單晶矽晶圓之表面之顯微鏡照片，(b)係實施例之n型單晶矽晶圓之表面之利用雷射顯微鏡獲得之凹凸之測定結果。
圖27中，(a)係比較例之n型單晶矽晶圓之表面之顯微鏡照片，(b)係比較例之n型單晶矽晶圓之表面之利用雷射顯微鏡獲得之凹凸之測定結果。
圖28之(a)~(f)係對先前之背面電極型太陽能電池單元之製造方法之一例進行圖解的模式性截面圖。
50‧‧‧矽晶錠
51‧‧‧導輥
52‧‧‧導輥
53‧‧‧電鍍線
54‧‧‧箭頭
55‧‧‧箭頭

Claims (13)

  1. 一種太陽能電池用矽晶圓(1)之製造方法，其包括如下步驟：利用具備平均粒徑為8 μm以上且11 μm以下之研磨粒(22)之電鍍線(53)將矽晶錠(50)切片之步驟；及對藉由上述矽晶錠(50)之上述切片而獲得之結晶矽晶圓(11)以使上述結晶矽晶圓(11)之表面具有10 μm以上且150 μm以下之寬度之刻面之方式進行蝕刻之步驟。
  2. 如請求項1之太陽能電池用矽晶圓(1)之製造方法，其中於上述蝕刻之步驟中，以上述結晶矽晶圓(11)之表面具有0.1 μm以上且10 μm以下之深度之刻面(62)之方式對上述結晶矽晶圓(11)進行蝕刻。
  3. 如請求項1之太陽能電池用矽晶圓(1)之製造方法，其中於上述蝕刻之步驟中，上述結晶矽晶圓(11)之蝕刻量於上述結晶矽晶圓(11)之單側之表面為5 μm以上且25 μm以下。
  4. 如請求項1之太陽能電池用矽晶圓(1)之製造方法，其中於上述蝕刻之步驟中，使用濃度為20質量%以上且35質量%以下之氫氧化鈉水溶液。
  5. 如請求項1之太陽能電池用矽晶圓(1)之製造方法，其中上述矽晶錠(50)為單晶矽。
  6. 如請求項5之太陽能電池用矽晶圓(1)之製造方法，其中於上述切片之步驟中，以露出{100}面之方式將上述矽晶錠(50)切片。
  7. 如請求項1至6中任一項之太陽能電池用矽晶圓(1)之製造 方法，其中於上述切片之步驟中，刮痕(71)於上述結晶矽晶圓(11)之表面所占的面積比為0.1%以下。
  8. 一種太陽能電池用矽晶圓(1)，其係藉由包括利用具備平均粒徑為8 μm以上且11 μm以下之研磨粒(22)之電鍍線(53)將矽晶錠(50)切片之步驟的製造方法所獲得，並且刮痕於藉由上述矽晶錠(50)之上述切片而獲得之結晶矽晶圓(11)之表面所占的面積比為0.1%以下。
  9. 一種太陽能電池用矽晶圓(1)，其係藉由包括利用電鍍線(53)以露出{100}面之方式將單晶矽晶錠(50)切片之步驟、及使用氫氧化鈉對藉由上述單晶矽晶錠(50)之上述切片而獲得之單晶矽晶圓(11)進行蝕刻之步驟的製造方法所獲得，並且其厚度為200 μm以下。
  10. 如請求項9之太陽能電池用矽晶圓(1)，其中於上述蝕刻之步驟中，以上述單晶矽晶圓(11)之表面具有10 μm以上且150 μm以下之寬度之刻面(62)之方式對上述單晶矽晶圓(11)進行蝕刻。
  11. 如請求項9之太陽能電池用矽晶圓(1)，其中於上述蝕刻之步驟中，以上述單晶矽晶圓(11)之表面具有0.1 μm以上且10 μm以下之深度之刻面(62)之方式對上述單晶矽晶圓(11)進行蝕刻。
  12. 一種半導體裝置之製造方法，其包括：利用具備平均粒徑為8 μm以上且11 μm以下之研磨粒 (22)之電鍍線(53)將矽晶錠(50)切片之步驟；對藉由上述矽晶錠(50)之上述切片而獲得之結晶矽晶圓(11)以使上述結晶矽晶圓(11)之表面具有10 μm以上且150 μm以下之寬度之刻面(62)之方式進行蝕刻之步驟；及於上述結晶矽晶圓(11)之具有上述刻面(62)之上述表面形成電極(12，13)之步驟；並且於上述蝕刻之步驟中，上述結晶矽晶圓(11)之蝕刻量於上述結晶矽晶圓(11)之單側之表面為5 μm以上且25 μm以下，於上述蝕刻之步驟中，使用濃度為20質量%以上且35質量%以下之氫氧化鈉水溶液。
  13. 一種半導體裝置，其具備如請求項10或11之太陽能電池用矽晶圓(1)、及設置於上述結晶矽晶圓(11)之具有上述刻面(62)之上述表面的電極(12、13)。
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