TW201624543A

TW201624543A - 具有擴散層的半導體基板的製造方法及具有擴散層的半導體基板

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Publication number: TW201624543A
Application number: TW104127233A
Authority: TW
Inventors: 岩室光則; 織田明博; 吉田誠人; 野尻剛; 倉田靖; 芦沢寅之助; 町井洋一; 佐藤英一; 清水成宜; 清水麻理; 佐藤鉄也
Original assignee: 日立化成股份有限公司
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2016-07-01

Abstract

一種具有擴散層的半導體基板的製造方法，其包括：將含有包含受體元素的化合物的p型擴散層形成組成物賦予至半導體基板上的步驟；實施熱擴散處理而形成p型擴散層的步驟；以及對所述半導體基板進行氧化的步驟。

Description

具有擴散層的半導體基板的製造方法及具有擴散層的半導體基板

本發明是有關於一種具有擴散層的半導體基板的製造方法及具有擴散層的半導體基板。

對先前的矽太陽電池元件的製造步驟進行說明。首先，為了促進光封閉效應來謀求高效率化，準備於光接收面側形成有紋理結構的p型矽基板，繼而於氧氯化磷（POCl₃ ）、氮氣及氧氣的混合氣體環境下以800℃～900℃進行幾十分鐘的處理，而於p型矽基板的表面同樣地形成n型擴散層。於該先前的方法中，因使用混合氣體進行磷的擴散，故不僅於光接收面形成n型擴散層，而且於側面及背面亦形成n型擴散層。因此，進行用以去除形成於側面的n型擴散層的側蝕。另外，形成於背面的n型擴散層必須轉換成p⁺ 型擴散層，於背面印刷鋁膏，然後對其進行熱處理（煅燒），而一併進行使n型擴散層變成p⁺ 型擴散層、及獲得歐姆接觸（ohmic contact）。

但是，由鋁膏所形成的鋁電極因薄片電阻高，故存在導電率低的傾向。因此，為了降低薄片電阻，獲得所需的導電率，通常形成於整個背面的鋁層於熱處理（煅燒）後必須具有10 μm～20 μm左右的厚度。進而，因矽與鋁的熱膨脹係數大不相同，故於熱處理（煅燒）及冷卻的過程中，有時鋁層使矽基板中產生大的內部應力，而成為晶界的損壞、結晶缺陷的增長及翹曲的原因。

為了解決該問題，有減少鋁膏的賦予量、使背面電極層變薄的方法。但是，若減少鋁膏的賦予量，則自p型矽半導體基板的表面擴散至內部的鋁的量變得不充分。其結果，產生如下的問題：無法充分地獲得所期望的背面電場（Back Surface Field，BSF）效果（生成載子的收集效率因p⁺ 型擴散層的存在而提昇的效果），且太陽電池的特性下降。

就所述觀點而言，作為形成p型擴散層的方法，例如有使用BBr₃ 氣體來形成的方法。但是，該方法於形成p型擴散層時，位置選擇性並不充分。因此，例如如日本專利特開2013-77804號公報般，提出有藉由選擇位置來塗佈含有硼酸酯的組成物，而形成規定圖案的p型擴散層的方法。

另外，已知有如下的方法：使磷或硼擴散，形成擴散層後，以比擴散溫度低的溫度（例如600℃～800℃）進行熱處理，藉此吸除重金屬等有害雜質而延長半導體基板中的載子的壽命（以下，亦稱為生命週期（lifetime））（例如參照日本專利特開2011-166021號公報）。

另外，報告有當形成p型擴散層時，於形成矽化硼層的條件下使硼擴散至矽基板中，藉此成為再結合中心的雜質金屬元素被矽化硼層吸除，矽基板的生命週期變長。

但是，已知被矽化硼層吸除的雜質於以800℃以上的高溫進行氧化的步驟中朝基板內再擴散（例如參照日本專利特開平10-172913號公報）。另外，當不去除矽化硼層，例如用作太陽電池元件時，有時會成為鈍化步驟的阻礙、或引起與電極的歐姆接觸中的電阻增大。因此，期望將矽化硼層去除。

但是，矽化硼層不溶於蝕刻步驟中通常所使用的氫氟酸中，而難以藉由氫氟酸處理來去除。作為利用氫氟酸處理以外的方法去除矽化硼層的方法，例如有對矽化硼層進行氧化，其後，利用氫氟酸將其去除的方法。作為其具體的方法，例如於日本專利特開平10-172913號公報中，提出有於氧電漿或紫外線照射臭氧環境的600℃以下的低溫下對矽化硼層進行氧化後，將矽化硼層去除的方法。

另外，作為於低溫下對矽基板進行氧化的方法，已知有利用共沸硝酸水溶液於100℃～140℃下進行氧化的濕式氧化方法（例如參照日本專利特開2002-64093號公報）。

[發明所欲解決之課題]

但是，於日本專利特開2011-166021號公報及日本專利特開平10-172913號公報的方法中，擴散後，利用氫氟酸等將硼矽酸鹽玻璃蝕刻去除後，需要進行熱處理的步驟或將矽化硼去除的步驟，而引起製程數的增大，因此導致太陽電池的製造成本的增加。另外，根據本發明者等人的研究而明確，日本專利特開2011-166021號公報的利用低溫熱處理的吸除效果對於提昇生命週期的效果並不那麼大。另外，根據本發明者等人的研究而明確，於日本專利特開平10-172913號公報的利用氧電漿或紫外線照射臭氧的矽化硼的氧化方法中，無法完全地抑制雜質元素朝基板中的再擴散。

因此，本發明的目的在於提供一種不會引起製程數的增大，並可延長半導體基板的生命週期的具有擴散層的半導體基板的製造方法及具有擴散層的半導體基板。另外，本發明的目的在於提供一種難以對半導體基板產生損害，並可延長半導體基板的生命週期的具有擴散層的半導體基板的製造方法及具有擴散層的半導體基板。 [解決課題之手段]

解決所述課題的手段包含以下的形態。

＜1＞一種具有擴散層的半導體基板的製造方法，其包括：將含有包含受體元素的化合物的p型擴散層形成組成物賦予至半導體基板上的步驟；對賦予有所述p型擴散層形成組成物的所述半導體基板實施熱擴散處理，而於所述半導體基板上形成p型擴散層的步驟；以及對形成有所述p型擴散層的所述半導體基板進行氧化的步驟。

＜2＞如所述＜1＞中記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中於所述進行氧化的步驟中使用氧化性藥液。

＜3＞如所述＜2＞中記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述氧化性藥液為選自由含有硝酸的水溶液、臭氧溶解水、含有硫酸的水溶液、過氧化氫水、含有鹽酸及過氧化氫的水溶液、含有硫酸及過氧化氫的水溶液、含有氨及過氧化氫的水溶液、含有硫酸及硝酸的水溶液、過氯酸水、以及沸水所組成的群組中的至少一種。

＜4＞如所述＜2＞或＜3＞中記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述氧化性藥液為含有40質量%～98質量%的硝酸的水溶液。

＜5＞如所述＜2＞至＜4＞中任一項記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述進行氧化的步驟中的氧化性藥液的溫度為25℃～300℃。

＜6＞如所述＜1＞中記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中於所述進行氧化的步驟中，藉由濕法氧化來對所述半導體基板進行氧化。

＜7＞如所述＜6＞中記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中於所述濕法氧化中，使用選自由氧氣及水蒸氣、水蒸氣單獨、以及氧氣及氫氣所組成的群組中的至少一種。

＜8＞如所述＜1＞中記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中於所述進行氧化的步驟中，藉由使用含有氧氣的氣體的乾法氧化來對所述半導體基板進行氧化。

＜9＞如所述＜8＞中記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中使用所述含有氧氣的氣體時的環境的溫度為400℃～780℃。

＜10＞如所述＜8＞或＜9＞中記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述含有氧氣的氣體中的氧氣的濃度為20體積%～100體積%。

＜11＞如所述＜8＞至＜10＞中任一項記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述含有氧氣的氣體中的氧氣的濃度為80體積%～100體積%。

＜12＞如所述＜1＞至＜11＞中任一項記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中於所述進行氧化的步驟後，更包括蝕刻步驟。

＜13＞如所述＜1＞至＜12＞中任一項記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述受體元素為硼。

＜14＞如所述＜1＞至＜13＞中任一項記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述包含受體元素的化合物含有選自由硼酸、硼酸酯、及氧化硼所組成的群組中的至少一種硼化合物。

＜15＞如所述＜1＞至＜14＞中任一項記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述包含受體元素的化合物含有玻璃化合物。

＜16＞如所述＜15＞中記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述玻璃化合物於表示為氧化物時，包含選自由B₂ O₃ 及Al₂ O₃ 所組成的群組中的至少一種，與選自由SiO₂ 、K₂ O、Na₂ O、Li₂ O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V₂ O₅ 、SnO、ZrO₂ 、WO₃ 、MoO₃ 、GeO₂ 、Y₂ O₃ 、CsO₂ 、TiO₂ 、TeO₂ 、La₂ O₃ 、Nb₂ O₅ 、Ta₂ O₅ 、Lu₂ O₃ 及MnO所組成的群組中的至少一種。

＜17＞如所述＜15＞或＜16＞中記載的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述玻璃化合物於表示為氧化物時，包含B₂ O₃ 與選自由Al₂ O₃ 、SiO₂ 、K₂ O、Na₂ O、Li₂ O、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO及ZrO₂ 所組成的群組中的至少一種。

＜18＞一種具有擴散層的半導體基板，其藉由如所述＜1＞至＜17＞中任一項記載的製造方法而獲得。

＜19＞如所述＜18＞中記載的半導體基板，其中鐵的含量為1×10¹ atoms/cm³ ～1×10¹² atoms/cm³ 。

＜20＞如所述＜18＞或＜19＞中記載的半導體基板，其中鐵的含量為1×10¹ atoms/cm³ ～1×10¹¹ atoms/cm³ 。 [發明的效果]

根據本發明，可提供一種不會引起製程數的增大，並可延長半導體基板的生命週期的具有擴散層的半導體基板的製造方法及具有擴散層的半導體基板。另外，根據本發明，可提供一種難以對半導體基板產生損害，並可延長半導體基板的生命週期的具有擴散層的半導體基板的製造方法及具有擴散層的半導體基板。

以下，對用以實施本發明的形態進行詳細說明。但是，本發明並不限定於以下的實施形態。於以下的實施形態中，除特別明示的情況、認為原理上明顯需要的情況等以外，其構成要素（亦包含要素步驟等）並非必需。數值及其範圍亦同樣如此，並不限制本發明。於本說明書中，「步驟」這一用語不僅是指獨立的步驟，即便在無法與其他步驟明確地加以區分的情況下，只要達成該步驟的預期目的，則亦包含於本用語中。另外，使用「～」來表示的數值範圍表示包含將「～」的前後所記載的數值分別作為最小值及最大值的範圍。進而，組成物中的各成分的量於組成物中存在多個相當於各成分的物質的情況下，只要事先無特別說明，則表示組成物中所存在的該多個物質的合計量。另外，於本說明書中，所謂「含有率」，只要無特別記載，則表示將p型擴散層形成組成物的總量設為100質量%時的各成分的質量%。另外，於本說明書中，當作為俯視圖來進行觀察時，「層」及「膜」的用語除全面地形成的形狀的構成以外，亦包含部分地形成的形狀的構成。

另外，於本說明書中，平均粒徑作為於使用雷射繞射散射法所測定的粒度分佈中，自小粒徑側起的體積累積變成50%的粒徑來求出。

＜具有擴散層的半導體基板的製造方法＞本實施形態的具有擴散層的半導體基板的製造方法包括：將含有包含受體元素的化合物的p型擴散層形成組成物賦予至半導體基板上的步驟；對賦予有所述p型擴散層形成組成物的所述半導體基板實施熱擴散處理，而於所述半導體基板上形成p型擴散層的步驟；以及對形成有所述p型擴散層的所述半導體基板進行氧化的步驟。本實施形態的具有p型擴散層的半導體基板的製造方法視需要可進而具有其他步驟。

本實施形態中的p型擴散層形成組成物至少含有包含受體元素的化合物。考慮到賦予性等，p型擴散層形成組成物視需要亦可含有其他成分。於本實施形態中，對賦予有p型擴散層形成組成物的所述半導體基板實施熱擴散處理，而形成p型擴散層及p⁺ 型擴散層的至少一者。

此處，所謂p型擴散層形成組成物，是指如下的材料：含有包含受體元素的化合物，賦予至半導體基板上後使包含受體元素的化合物中的受體元素朝半導體基板上進行熱擴散，藉此可於半導體基板上形成雜質擴散層。

（包含受體元素的化合物）所謂受體元素，是指可藉由擴散至半導體基板中而形成p型擴散層的元素。作為受體元素，可使用第13族的元素，就安全性等的觀點而言，較佳為含有B（硼）及Al（鋁）的至少一者，更佳為含有硼。

作為包含受體元素的化合物，並無特別限制，作為其形態，可例示：氧化物、酯化合物、氮化物、玻璃化合物、含氧酸等化合物。作為包含受體元素的化合物，可例示：氧化硼（B₂ O₃ ）、氧化鋁（Al₂ O₃ ）等受體元素單獨的氧化物；除B₂ O₃ 、Al₂ O₃ 等受體元素的氧化物以外亦含有玻璃成分的玻璃化合物（以下、亦稱為玻璃粒子、或包含受體元素的玻璃粒子）；摻雜有硼及鋁的至少一者的矽粒子、氮化硼（BN）、硼酸鈣、硼酸等無機硼化合物；含有硼的氧化矽化合物；硼酸酯；烷氧化鋁、烷基鋁等有機鋁化合物等。再者，包含受體元素的化合物亦可為於朝半導體基板上進行熱擴散的高溫（例如800℃以上）下可變化成含有B₂ O₃ 的化合物的化合物（以下，亦稱為「氧化硼前驅物」）。作為氧化硼前驅物，例如可列舉硼酸。

該些之中，包含受體元素的化合物較佳為含有選自由硼酸、硼酸酯、BN、B₂ O₃ 、包含受體元素的玻璃粒子、及含有硼的氧化矽化合物所組成的群組中的至少一種，更佳為含有選自由硼酸、硼酸酯、及氧化硼（B₂ O₃ ）所組成的群組中的至少一種，進而更佳為含有玻璃粒子。

另外，就對於抑制向外擴散（out diffusion）有效的觀點而言，包含受體元素的化合物較佳為BN粒子、包含受體元素的玻璃粒子或含有硼的氧化矽化合物，更佳為BN粒子或包含受體元素的玻璃粒子，進而更佳為包含受體元素的玻璃粒子。藉由使用BN粒子或包含受體元素的玻璃粒子，而存在可抑制向外擴散的傾向。此處所述的向外擴散是指於所期望的p型擴散層的形成區域以外形成p型擴散層。即，藉由使用含有BN粒子或包含受體元素的玻璃粒子的p型擴散層形成組成物，而可於所期望的選擇的區域形成p型擴散層。

包含受體元素的玻璃粒子例如於表示為氧化物時，包含受體元素的氧化物與玻璃成分。作為用於將受體元素導入至玻璃粒子中的受體元素的氧化物，較佳為含有選自由B₂ O₃ 及Al₂ O₃ 所組成的群組中的一種以上的化合物。

於表示為氧化物時，包含受體元素的玻璃粒子中的受體元素的氧化物的含有率並無特別限制。例如，就受體元素的擴散性的觀點而言，較佳為0.5質量%～100質量%，更佳為2質量%～80質量%。

進而，就受體元素的擴散性的觀點而言，於p型擴散層形成組成物中，較佳為以0.5質量%～100質量%含有作為受體元素的氧化物的選自由B₂ O₃ 及Al₂ O₃ 所組成的群組中的至少一種，更佳為以0.5質量%～99.9質量%含有作為受體元素的氧化物的選自由B₂ O₃ 及Al₂ O₃ 所組成的群組中的至少一種，進而更佳為以5質量%～99質量%含有作為受體元素的氧化物的選自由B₂ O₃ 及Al₂ O₃ 所組成的群組中的至少一種，特佳為以30質量%～80質量%含有作為受體元素的氧化物的選自由B₂ O₃ 及Al₂ O₃ 所組成的群組中的至少一種。

作為包含受體元素的玻璃粒子的玻璃成分，可使用通常所使用的成分。例如，就可將玻璃軟化溫度設為所期望的範圍，另外，減小與半導體基板的熱膨脹係數的差的觀點而言，玻璃成分較佳為選自由SiO₂ 、K₂ O、Na₂ O、Li₂ O、SrO、BaO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V₂ O₅ 、SnO、ZrO₂ 、WO₃ 、MoO₃ 、Y₂ O₃ 、CsO₂ 、TiO₂ 、TeO₂ 、La₂ O₃ 、Nb₂ O₅ 、Ta₂ O₅ 、GeO₂ 、Lu₂ O₃ 及MnO所組成的群組中的至少一種，更佳為選自由SiO₂ 、K₂ O、Na₂ O、Li₂ O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V₂ O₅ 、SnO、ZrO₂ 、MoO₃ 、GeO₂ 、Y₂ O₃ 、CsO₂ 及TiO₂ 所組成的群組中的至少一種，進而更佳為選自由SiO₂ 、K₂ O、Na₂ O、Li₂ O、BaO、SrO、CaO、BaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V₂ O₅ 、SnO、ZrO₂ 及MoO₃ 所組成的群組中的至少一種。

作為玻璃粒子的具體例，於表示為氧化物時，可列舉包含受體元素的氧化物與玻璃成分兩者的玻璃粒子，可列舉：B₂ O₃ -SiO₂ 體系（以受體元素的氧化物-玻璃成分的順序記載，以下相同）、B₂ O₃ -ZnO體系、B₂ O₃ -PbO體系、B₂ O₃ 單獨體系等含有B₂ O₃ 作為受體元素的氧化物的體系，Al₂ O₃ -SiO₂ 體系等含有Al₂ O₃ 作為受體元素的氧化物的體系等的玻璃粒子。以上例示了含有一種成分或兩種成分的玻璃粒子，但亦可為B₂ O₃ -SiO₂ -CaO等含有三種成分以上的玻璃粒子。另外，亦可為如Al₂ O₃ -B₂ O₃ 系等般含有兩種以上的受體元素的氧化物的玻璃粒子。

就所形成的雜質擴散層的電阻的觀點、及向外擴散的觀點而言，含有兩種以上的受體元素的玻璃粒子（作為玻璃粒子的形態的包含受體元素的化合物）較佳為含有選自由B₂ O₃ 及Al₂ O₃ 所組成的群組中的至少一種，與選自由SiO₂ 、K₂ O、Na₂ O、Li₂ O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V₂ O₅ 、SnO、ZrO₂ 、WO₃ 、MoO₃ 、GeO₂ 、Y₂ O₃ 、CsO₂ 、TiO₂ _、 TeO₂ 、La₂ O₃ 、Nb₂ O₅ 、Ta₂ O₅ 、Lu₂ O₃ 及MnO所組成的群組中的至少一種；更佳為含有選自由B₂ O₃ 及Al₂ O₃ 所組成的群組中的至少一種受體元素，與選自由SiO₂ 、K₂ O、Na₂ O、Li₂ O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V₂ O₅ 、SnO、ZrO₂ 、MoO₃ 、GeO₂ 、Y₂ O₃ 、CsO₂ 及TiO₂ 所組成的群組中的至少一種；進而更佳為含有選自由B₂ O₃ 及Al₂ O₃ 所組成的群組中的至少一種，與選自由SiO₂ 、K₂ O、Na₂ O、Li₂ O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V₂ O₅ 、SnO、ZrO₂ 及MoO₃ 所組成的群組中的至少一種；特佳為含有選自由B₂ O₃ 及Al₂ O₃ 所組成的群組中的至少一種，與選自由SiO₂ 、K₂ O、Na₂ O、Li₂ O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、及ZrO₂ 所組成的群組中的至少一種。進而，於表示為氧化物時，玻璃粒子較佳為含有選自由Al₂ O₃ 、SiO₂ 、ZnO、CaO、Na₂ O、Li₂ O及BaO所組成的群組中的至少一種。與單獨使用作為受體元素的氧化物的B₂ O₃ 相比，當該些成分物質併存時，所形成的雜質擴散層的電阻變得更低，另外，可抑制向外擴散。

就p型擴散層形成組成物中的玻璃粒子的均勻的分散的容易性、及受體元素的擴散均勻性的觀點而言，玻璃粒子的平均粒徑較佳為0.01 μm～10 μm，更佳為0.05 μm～8 μm，進而更佳為0.1 μm～5 μm。

當使用BN作為包含受體元素的化合物時，BN的晶形可為六方晶（hexagonal）、立方晶（cubic）、菱面體晶（rhombohedral）的任一種，就可容易地控制粒徑的觀點而言，較佳為六方晶。

就p型擴散層形成組成物中的BN的均勻的分散的容易性、及硼擴散的均勻性的觀點而言，BN的平均粒徑較佳為0.01 μm～50 μm，更佳為1 μm～30 μm，進而更佳為2 μm～20 μm。

BN的製備方法並無特別限制，可藉由通常的方法來製備。具體而言，可例示：於氮氣氣流中將硼粉末加熱至1500℃以上的方法，於磷酸鈣存在下使經熔解的硼酸酐與氮或氨進行反應的方法，於高溫的氮-氨環境中使硼酸或硼化鹼與脲、胍、三聚氰胺等有機氮化合物進行反應的方法，於氨環境中使熔解硼酸鈉與氯化銨進行反應的方法，於高溫下使三氯化硼與氨進行反應的方法等。另外，亦可選擇所述以外的製造方法。所述製造方法之中，就可獲得高純度的BN而言，較佳為使用在高溫下使三氯化硼與氨進行反應的方法。

另外，包含受體元素的化合物亦可為含有硼的氧化矽化合物。此處，例示性地對含有硼的氧化矽化合物進行說明。含有硼的氧化矽化合物是指基於溶膠-凝膠反應來使硼化合物與氧化矽前驅物進行反應所合成的化合物，為了可對合成方法與所述玻璃粒子不同這一點進行區分，而表述為含有硼的氧化矽化合物。

使氧化矽前驅物與硼化合物進行溶膠-凝膠反應所獲得的含有硼的氧化矽化合物因變成硼化合物分散於由氧化矽（矽氧烷）的化學鍵所形成的網路中的結構，故存在硼化合物的揮發性得到抑制、於朝矽基板等半導體基板上形成p型擴散層的高溫下向外擴散得到抑制的傾向。

將氧化矽前驅物、硼化合物、用於溶膠-凝膠反應的溶媒、水、及酸觸媒或鹼觸媒混合，並於規定的溫度下將自氧化矽前驅物中脫離的醇及水去除，藉此產生氧化矽前驅物的水解反應，可合成於矽氧烷的網路中含有硼化合物的含有硼的氧化矽化合物。另外，含有硼的氧化矽化合物亦可抑制吸濕性，因此存在與分散媒的反應及與水分的反應得到抑制、於p型擴散層形成組成物中的化學穩定性提昇的傾向。

亦可藉由事先對含有硼的氧化矽化合物進行水洗，將未包含於由氧化矽（矽氧烷）的化學鍵所形成的網路中的硼化合物去除。藉此，可進一步抑制向外擴散。

作為氧化矽前驅物，可例示：甲氧化矽、乙氧化矽、丙氧化矽、丁氧化矽等烷氧化矽。就獲得的容易性而言，作為氧化矽前驅物，較佳為使用選自由甲氧化矽及乙氧化矽所組成的群組中的至少一種。氧化矽前驅物為溶膠-凝膠反應的原料，此處所述的溶膠-凝膠反應是指如下的反應：烷氧化矽進行水解而生成矽醇基，且該矽醇基進行縮合反應，結果形成具有矽-氧鍵作為結構單元的經三維交聯的二氧化矽凝膠基質。

用於溶膠-凝膠反應的溶媒只要是可溶解氧化矽前驅物的聚合體者，則並無特別限制。作為溶媒，可列舉：乙醇、異丙醇等醇化合物，乙腈、戊二腈、甲氧基乙腈、丙腈、苄腈等腈化合物，二噁烷、四氫呋喃等環狀醚化合物等。該些可單獨使用一種，亦可併用兩種以上。相對於氧化矽前驅物，用於溶膠-凝膠反應的溶媒的量較佳為0當量～100當量，更佳為1當量～10當量。若溶媒的量變得過多，則存在氧化矽前驅物的溶膠-凝膠反應變慢的傾向。

酸觸媒或鹼觸媒可用作調節水解及脫水縮聚的觸媒。作為鹼觸媒，通常為氫氧化鈉等鹼金屬的氫氧化物、氨、氫氧化四甲基銨等。作為酸觸媒，可使用無機或有機的質子酸。作為無機質子酸，可列舉：鹽酸、硫酸、硼酸、硝酸、過氯酸、四氟硼酸、六氟砷酸、氫溴酸等。作為有機質子酸，可列舉：乙酸、草酸、甲磺酸等。因溶膠對於溶媒的溶解度根據酸的量而變化，故酸的量只要以變成溶膠可溶的溶解度的方式調節即可，相對於氧化矽前驅物，較佳為0.0001當量～1當量。

另外，亦可向氧化矽前驅物的溶膠溶液中添加含有硼的硝酸鹽、銨鹽、氯化物鹽、硫酸鹽等鹽的溶液，繼而藉由溶膠-凝膠反應來製備含有硼的氧化矽化合物。

作為用於溶膠-凝膠反應的硼化合物，例如可列舉：氧化硼、硼酸及硼酸鹽。所謂氧化硼，是指由B₂ O₃ 所表示的化合物，可為結晶化物，亦可為玻璃質。所謂硼酸，是指由H₃ BO₃ 、B(OH)₃ 所表示的化合物。所謂硼酸鹽，是指硼酸的鹽，例如可列舉：硼酸的硝酸鹽、銨鹽、氯化物鹽及硫酸鹽。該些化合物溶解於水中而以H₃ BO₃ 的狀態存在。除氧化硼、硼酸及硼酸鹽以外，只要是溶解於水中而變成H₃ BO₃ 的化合物，則用作副原料的硼化合物的種類亦無限制。作為溶解於水中而變成H₃ BO₃ 的化合物，例如可列舉硼酸酯。

作為用於溶膠-凝膠反應的硼化合物，較佳為硼酸酯，作為硼酸酯，較佳為使用選自由硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三丙酯及硼酸三丁酯所組成的群組中的至少一種。

作為硼酸酯，可列舉由下述通式（I）所表示的化合物。此處，通式（I）中的R⁷ ～R⁹ 分別獨立地為碳數1～10的有機基或氫原子，R⁷ ～R⁹ 的至少1個為碳數1～10的有機基。

[化1]

通式（I）中的由R⁷ ～R⁹ 所表示的有機基只要碳數為1～10，則並無特別限制，可分別獨立地列舉烷基、具有官能基的有機基、具有雜原子的有機基、及具有不飽和鍵的有機基。

由R⁷ ～R⁹ 所表示的烷基可為直鏈狀、分支狀及環狀的任一種，較佳為直鏈狀或分支狀。另外，由R⁷ ～R⁹ 所表示的烷基較佳為碳數為1～10，更佳為碳數為1～6，進而更佳為碳數為1～3。具體而言，由R⁷ ～R⁹ 所表示的烷基例如可列舉：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等。

於由R⁷ ～R⁹ 所表示的具有官能基的有機基中，作為官能基，可列舉：氯基、溴基、氟基等。另外，由R⁷ ～R⁹ 所表示的具有官能基的有機基較佳為碳數為1～10，更佳為碳數為1～6，進而更佳為碳數為1～3。具體而言，由R⁷ ～R⁹ 所表示的具有官能基的有機基例如可列舉：氯乙基、氟乙基、氯丙基、二氯丙基、氟丙基、二氟丙基、氯苯基及氟苯基。

於由R⁷ ～R⁹ 所表示的具有雜原子的有機基中，作為雜原子，例如可列舉：氮原子、氧原子及硫原子。另外，由R⁷ ～R⁹ 所表示的具有雜原子的有機基較佳為碳數為1～10，更佳為碳數為1～6，進而更佳為碳數為1～3。具體而言，由R⁷ ～R⁹ 所表示的具有雜原子的有機基例如可列舉：二甲基胺基、二乙基胺基、二苯基胺基、甲基亞碸基、乙基亞碸基及苯基亞碸基。

由R⁷ ～R⁹ 所表示的具有不飽和鍵的有機基較佳為碳數為2～10，更佳為碳數為2～10，進而更佳為碳數為2～4。具體而言，由R⁷ ～R⁹ 所表示的具有不飽和鍵的有機基例如可列舉：乙烯基、乙炔基、丙烯基、丙炔基、丁烯基、丁炔基及苯基。

其中，由R⁷ ～R⁹ 所表示的有機基較佳為烷基，更佳為碳數1～10的烷基。

作為用於溶膠-凝膠反應的硼酸酯，較佳為使用選自由硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三丙酯、及硼酸三丁酯所組成的群組中的至少一種。

p型擴散層形成組成物中的包含受體元素的化合物的含有率可對應於目的而適宜變更。例如，考慮賦予性、包含受體元素的化合物的擴散性等來決定。通常，於p型擴散層形成組成物中，p型擴散層形成組成物中的包含受體元素的化合物的含有率較佳為0.1質量%～95質量%，更佳為1質量%～90質量%，進而更佳為1質量%～80質量%，特佳為2質量%～50質量%，極佳為5質量%～20質量%。若p型擴散層形成組成物中的包含受體元素的化合物的含有率為0.1質量%以上，則可充分地形成雜質擴散層，若為95質量%以下，則p型擴散層形成組成物中的包含受體元素的化合物的分散性變得良好，且對於半導體基板的賦予性提昇。

（分散媒） p型擴散層形成組成物可進而含有分散媒。所謂分散媒，是指用以於組成物中調節黏度者，可列舉溶劑及水。p型擴散層形成組成物中的分散媒的含有率是考慮賦予性及黏度來決定。

作為溶劑，例如可列舉：丙酮、甲基乙基酮、甲基-正丙基酮、甲基異丙基酮、甲基-正丁基酮、甲基異丁基酮、甲基-正戊基酮、甲基-正己基酮、二乙基酮、二丙基酮、二異丁基酮、三甲基壬酮、環己酮、環戊酮、甲基環己酮、2,4-戊二酮、丙酮基丙酮等酮溶劑；二乙醚、甲基乙基醚、甲基-正丙醚、二異丙醚、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、二噁烷、二甲基二噁烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二-正丙醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇甲基-正丙醚、二乙二醇甲基-正丁醚、二乙二醇二-正丙醚、二乙二醇二-正丁醚、二乙二醇甲基-正己醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、三乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇甲基-正丁醚、三乙二醇二-正丁醚、三乙二醇甲基-正己醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙醚、四二乙二醇甲基乙基醚、四乙二醇甲基-正丁醚、四乙二醇甲基-正己醚、四乙二醇二-正丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、丙二醇二-正丙醚、丙二醇二丁醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、二丙二醇甲基乙基醚、二丙二醇甲基-正丁醚、二丙二醇二-正丙醚、二丙二醇二-正丁醚、二丙二醇甲基-正己醚、三丙二醇二甲醚、三丙二醇二乙醚、三丙二醇甲基乙基醚、三丙二醇甲基-正丁醚、三丙二醇二-正丁醚、三丙二醇甲基-正己醚、四丙二醇二甲醚、四丙二醇二乙醚、四二丙二醇甲基乙基醚、四丙二醇甲基-正丁醚、四丙二醇甲基-正己醚、四丙二醇二-正丁醚等醚溶劑；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸第二丁酯、乙酸正戊酯、乙酸第二戊酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸甲基戊酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸2-乙基己酯、乙酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、乙酸苄酯、乙酸環己酯、乙酸甲基環己酯、乙酸壬酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙酸二乙二醇甲醚、乙酸二乙二醇單乙醚、乙酸二丙二醇甲醚、乙酸二丙二醇乙醚、乙二醇二乙酸酯、乙酸甲氧基三乙二醇、丙酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸異戊酯、草酸二乙酯、草酸二-正丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯、乳酸正戊酯、乙二醇甲醚丙酸酯、乙二醇乙醚丙酸酯、乙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯等酯溶劑；乙腈、N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-丙基吡咯啶酮、N-丁基吡咯啶酮、N-己基吡咯啶酮、N-環己基吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸等非質子性極性溶劑；甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、第三丁醇、正戊醇、異戊醇、2-甲基丁醇、第二戊醇、第三戊醇、3-甲氧基丁醇、正己醇、2-甲基戊醇、第二己醇、2-乙基丁醇、第二庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、第二辛醇、正壬醇、正癸醇、第二-十一醇、三甲基壬醇、第二-十四醇、第二-十七醇、苯酚、環己醇、甲基環己醇、苄醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇等醇溶劑；乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單苯醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單-正丁醚、二乙二醇單-正己醚、三乙二醇單乙醚、四乙二醇單-正丁醚、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、三丙二醇單甲醚等二醇單醚溶劑；萜品烯、萜品醇、月桂油烯、別羅勒烯、檸檬烯、雙戊烯、蒎烯、香旱芹酮、羅勒烯、水芹烯等萜烯溶劑等。該些單獨使用一種、或將兩種以上組合使用。

p型擴散層形成組成物中的分散媒的含量較佳為考慮賦予性、黏度、受體元素濃度等來決定。考慮賦予性等，較佳為以p型擴散層形成組成物的黏度變成10 mPa·s～1000000 mPa·s的方式含有分散媒，更佳為以p型擴散層形成組成物的黏度變成50 mPa·s～500000 mPa·s的方式含有分散媒。再者，黏度是於25℃下利用B型黏度計（主軸No4，轉速30 rpm）來測定。

（高黏度溶劑） p型擴散層形成組成物可進而含有高黏度溶劑。作為高黏度溶劑，例如較佳為選自由異冰片基環己醇、異冰片基苯酚、1-異丙基-4-甲基-雙環[2.2.2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐及對薄荷基苯酚所組成的群組中的至少一種，較佳為含有選自由異冰片基環己醇及異冰片基苯酚所組成的群組中的至少一種。該些化合物於低溫（例如400℃以下）下分解或揮發、且由於是體積大的結構而黏度高，因此可用作先前所使用的乙基纖維素等黏合劑樹脂的代替品。尤其，當利用網版印刷法將p型擴散層形成組成物賦予至半導體基板上時，必須使p型擴散層形成組成物高黏度化，因此必須含有許多乙基纖維素等黏合劑（例如於p型擴散層形成組成物中為5質量%）。於此情況下，在乾燥步驟及熱處理（煅燒）步驟中，未完全去除的黏合劑成為電阻體，因此有時會對太陽電池元件的發電特性造成不良影響。另一方面，藉由使用高黏度溶劑，而存在可將黏合劑的量減少至殘存不會成為問題的程度為止的傾向。

p型擴散層形成用組成物中的高黏度溶劑的含有率可對應於目的而適宜變更。例如，就利用印刷的塗佈物的面內均勻性的觀點而言，p型擴散層形成用組成物中的高黏度溶劑的含有率較佳為0.01質量%～90質量%，更佳為1質量%～99質量%，進而更佳為1質量%～95質量%，特佳為5質量%～95質量%。

包含受體元素的化合物與高黏度溶劑的比率並無特別限制。當p型擴散層形成組成物進而含有高黏度溶劑時，於p型擴散層形成組成物中，較佳為含有1質量%～50質量%的包含受體元素的化合物、1質量%～99質量%的高黏度溶劑，更佳為含有5質量%～40質量%的p型擴散層形成組成物中的包含受體元素的化合物（例如玻璃粒子）、5質量%～95質量%的高黏度溶劑。

（黏合劑）就防止賦予至基板上、並根據期望進行了乾燥的狀態下的包含受體元素的化合物的飛散的觀點，及調節p型擴散層形成組成物的黏度的觀點而言，p型擴散層形成組成物可進而含有黏合劑。作為黏合劑，例如可列舉：聚乙烯醇、聚丙烯醯胺化合物、聚乙烯醯胺化合物、聚乙烯吡咯啶酮、聚環氧乙烷化合物、聚磺酸、丙烯醯胺烷基磺酸、纖維素醚化合物、纖維素衍生物（羧基甲基纖維素、羥基乙基纖維素、乙基纖維素等）、明膠、澱粉、澱粉衍生物、海藻酸鈉類、三仙膠、瓜爾膠、瓜爾膠衍生物、硬葡聚糖、硬葡聚糖衍生物、黃蓍膠、黃蓍膠衍生物、糊精、糊精衍生物、(甲基)丙烯酸樹脂（(甲基)丙烯酸樹脂、及(甲基)丙烯酸烷基酯樹脂、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯樹脂等(甲基)丙烯酸酯樹脂）、丁二烯樹脂、苯乙烯樹脂、及該些的共聚物、矽氧烷樹脂、金屬烷氧化物等。該些黏合劑之中，就即便是少量，亦可容易地調節p型擴散層形成組成物的黏度及觸變性的觀點而言，適宜的是使用纖維素衍生物或丙烯酸樹脂。該些單獨使用一種、或將兩種以上組合使用。

再者，所謂「(甲基)丙烯酸樹脂」，是指「丙烯酸樹脂」及對應於其的「甲基丙烯酸樹脂」，所謂「(甲基)丙烯酸烷基酯樹脂」，是指「丙烯酸烷基酯樹脂」及對應於其的「甲基丙烯酸烷基酯樹脂」，所謂「(甲基)丙烯酸酯樹脂」，是指「丙烯酸酯樹脂」及對應於其的「甲基丙烯酸酯樹脂」。

黏合劑的分子量並無特別限制，理想的是鑒於作為組成物的所期望的黏度而適宜調整。

p型擴散層形成組成物中的黏合劑的含量並無特別限制，相對於p型擴散層形成組成物的總質量，較佳為未滿10質量%，更佳為未滿3質量%，進而更佳為未滿1質量%。

（無機填料） p型擴散層形成組成物可進而含有無機填料。作為無機填料的材質，可例示：二氧化矽、黏土、碳化矽等。該些之中，較佳為使用至少含有二氧化矽作為成分的無機填料。藉由含有無機填料，而存在賦予至半導體基板上的p型擴散層形成組成物於乾燥步驟中產生熱凹陷（heat sag）的情況得到抑制的傾向。產生熱凹陷的原因在於：於用以使高黏度溶劑分解並揮發的乾燥步驟中的100℃～500℃左右的溫度下，100℃～500℃左右的溫度下，溶劑的黏度下降。相對於此，於含有無機填料的p型擴散層形成組成物中，存在溶劑的黏度的下降得到抑制、熱凹陷得到抑制的傾向。

無機填料的布厄特（Brunauer-Emmett-Teller，BET）比表面積例如較佳為50 m² /g～500 m² /g，更佳為100 m² /g～300 m² /g。作為此種高BET比表面積的無機填料的中，可列舉燻製二氧化矽。燻製二氧化矽可為親水性，亦可為疏水性。高BET比表面積的無機填料存在如下的傾向：在乾燥步驟中藉由與經低黏度化的溶劑之間的物理的相互作用或由凡得瓦氏力（van der Waals force）所產生的相互作用，而容易抑制p型擴散層形成組成物的黏度的下降。BET比表面積可藉由測定77 K中的氮的吸附量來算出。

p型擴散層形成組成物中的無機填料的含有率並無特別限定，例如較佳為0.01質量%～40質量%，更佳為0.1質量%～20質量%，進而更佳為0.2質量%～5質量%。藉由將p型擴散層形成組成物中的無機填料的含有率設為0.01質量%以上，而存在可獲得抑制乾燥步驟中的熱凹陷的產生的效果的傾向，藉由設為40質量%以下，而存在確保p型擴散層形成組成物的賦予特性的傾向。

（烷氧基矽烷） p型擴散層形成組成物可進而含有烷氧基矽烷。藉由p型擴散層形成組成物含有烷氧基矽烷，而存在可抑制賦予至半導體基板上的p型擴散層形成組成物於乾燥步驟中的黏度的下降的傾向。

作為構成烷氧基矽烷的烷氧基，較佳為直鏈狀或支鏈狀的烷氧基，更佳為碳數1～24的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基，進而更佳為碳數1～10的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基，特佳為碳數1～4的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基。作為烷氧基中的烷基，具體而言，可列舉：甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、異丁基、戊基、己基、辛基、2-乙基己基、第三辛基、癸基、十二基、十四基、2-己基癸基、十六基、十八基、環己基甲基、及辛基環己基等。作為烷氧基矽烷，較佳為使用選自由四甲氧基矽烷、四烷氧基矽烷及四異丙氧基矽烷所組成的群組中的至少一種。

當p型擴散層形成用組成物含有烷氧基矽烷時，p型擴散層形成用組成物中的烷氧基矽烷的含有率例如可設為0.01質量%～50質量%，較佳為設為0.05質量%～40質量%，更佳為設為0.1質量%～30質量%。

（矽烷偶合劑） p型擴散層形成組成物可進而含有矽烷偶合劑。矽烷偶合劑是於一個分子中具有矽原子、且具有有機官能基及烷氧基者。作為矽烷偶合劑，並無特別限制，可例示由下述通式（1）所表示者。 X_n R² _(3-n) Si-(R¹ -Y)···（1）

通式（1）中，n表示1～3的整數。 X表示甲氧基、乙氧基等烷氧基。當n為2或3時，多個X相互可不同，亦可相同。

通式（1）中，Y表示有機官能基，具體而言，例如可列舉：乙烯基、巰基、環氧基、胺基、乙烯基苯基、異氰脲酸酯基、異氰酸酯基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基、縮水甘油氧基、脲基、硫化物基、羧基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、烷基、苯基、三氟烷基、伸烷基二醇基、胺基醇基、及四級銨等。作為Y，較佳為乙烯基、胺基、環氧基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、烷基、或三氟烷基，更佳為丙烯醯氧基及三氟甲基。通式（1）中，R¹ 表示單鍵、碳數2～10的伸烷基、或主鏈的原子數為2～5且於主鏈上含有氮原子或氧原子的二價的連結基。作為由R¹ 所表示的伸烷基，較佳為伸乙基或伸丙基。作為於主鏈上含有氮原子的二價的連結基，較佳為胺基等。作為於主鏈上含有氧原子的二價的連結基，較佳為醚基、酯基、烷基羧酸基等。

通式（1）中，R² 表示碳數1～5的烷基，其中，較佳為甲基或乙基，更佳為甲基。當n為1時，多個R² 相互可不同，亦可相同。

作為矽烷偶合劑，具體而言，例如可使用以下的（a）～（d）群組中所列舉者。進而，亦可使用以下的（e）～（d）群組中所列舉的矽烷化合物。

（a）具有(甲基)丙烯醯氧基者： 3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基二甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷等

（b）具有環氧基或縮水甘油氧基的矽烷偶合劑： 3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等

（c）具有胺基的矽烷偶合劑： N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷等

（d）具有巰基的矽烷偶合劑： 3-巰基丙基三甲氧基矽烷等

（e）具有烷基的矽烷化合物：甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、正丙基三乙氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷、己基三乙氧基矽烷、辛基三乙氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、1,6-雙(三甲氧基矽烷基)己烷等

（f）具有苯基的矽烷化合物：苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷等

（g）具有三氟烷基的矽烷化合物：三氟丙基三甲氧基矽烷等

再者，p型擴散層形成組成物中所含有的成分、及各成分的含量可使用示差熱-熱重量同時測定法（Thermo Gravimetry Analyzer/Differential Thermal Analysis，TG/DTA）等熱分析、核磁共振法（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）、高速液相層析法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）、凝膠滲透層析法（Gel Permeation Chromatography，GPC）、氣相層析質量分析法（Gas Chromatograph Mass Spectrometer，GC-MS）、紅外分光法（Infrared spectroscopy，IR）、基質輔助雷射脫附游離質譜法（Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization，MALDI-MS）等來確認。

當p型擴散層形成用組成物含有矽烷偶合劑時，p型擴散層形成用組成物中的矽烷偶合劑的含有率例如可設為0.001質量%～5質量%，較佳為設為0.005質量%～3質量%，更佳為設為0.01質量%～1質量%。

（其他成分） p型擴散層形成組成物較佳為生命週期扼殺（lifetime killer）元素的總量為1000 ppm以下，更佳為500 ppm以下，進而更佳為100 pm以下，特佳為50 ppm以下。藉由生命週期扼殺元素的總量為1000 ppm以下，而存在半導體基板的生命週期提昇的傾向。

作為生命週期扼殺元素，例如可列舉：Fe、Cu，Ni、Mn、Cr、W及Au。該些元素量可利用高頻感應耦合電漿（Inductively Coupled Plasma，ICP）質量分析裝置、ICP發光分析裝置、原子吸光分析裝置進行分析。另外，半導體基板中的載子的生命週期可藉由微波光導電衰減法（μ-PCD法）來測定。所述元素因於半導體基板中的擴散速度快，故到達半導體基板的主體內的任意處，並作為再結合中心發揮作用。

（p型擴散層形成組成物的製造方法） p型擴散層形成組成物的製造方法並無特別限制。例如可藉由利用攪拌器、混合機、乳缽、轉子等將包含受體元素的化合物、高黏度溶劑等混合而獲得。另外，於進行混合時，視需要可進行加熱。於混合時進行加熱的情況下，加熱溫度例如可設為30℃～100℃。

[賦予步驟] 賦予有p型擴散層形成組成物的半導體基板可為購買品，亦可藉由將p型擴散層形成組成物賦予至半導體基板的面上的至少一部分的區域中的步驟（以下亦稱為「賦予步驟」）來製作。於賦予步驟中，將含有包含受體元素的化合物的p型擴散層形成組成物賦予至半導體基板的至少一部分的區域中。

半導體基板並無特別限制，可應用太陽電池元件中所使用的通常的半導體基板。例如可列舉：矽基板、磷化鎵基板、金剛石基板、氮化鋁基板、氮化銦基板、鍺基板、硒化鋅基板、碲化鋅基板、碲化鎘基板、硫化鎘基板、砷化鎵基板、磷化銦基板、氮化鎵基板、碳化矽、矽鍺基板、銅銦硒基板等。半導體基板可為n型半導體基板，亦可為p型半導體基板。

半導體基板較佳為於賦予p型擴散層形成組成物前進行前處理。作為前處理，例如可列舉以下的步驟。以下的實施形態僅為例示，並不對本發明進行任何限制。

作為前處理，可將鹼性溶液賦予至半導體基板上來去除損壞層，並藉由蝕刻來獲得紋理結構。詳細而言，利用20質量%氫氧化鈉水溶液去除自鑄錠進行切片時所產生的半導體基板的表面的損壞層。繼而，利用1質量%氫氧化鈉與10質量%異丙醇的混合液進行蝕刻，而形成紋理結構。太陽電池元件藉由在光接收面側形成紋理結構，而促進光封閉效應，並可謀求高效率化。

繼而，於氧氯化磷（POCl₃ ）、氮氣及氧氣的混合氣體（以下，亦略稱為氧氯化磷混合氣體」）環境中，以800℃～900℃進行幾十分鐘的處理而於半導體基板的面上同樣地形成n型擴散層。此時，於使用氧氯化磷混合氣體環境的方法中，磷的擴散亦到達半導體基板的側面及背面，n型擴散層不僅形成於光接收面，而且亦形成於側面及背面。因此，實施用以去除形成於側面的n型擴散層的側蝕。

再者，於所述實施形態中，為了於半導體基板上形成n型擴散層，使用氧氯化磷（POCl₃ ）、氧氯化磷混合氣體，但亦可使用n型擴散層形成組成物來形成n型擴散層。於n型擴散層形成組成物中含有P（磷）、Sb（銻）等第15族的元素作為施體元素。

將p型擴散層形成組成物賦予至如所述般進行了前處理的半導體基板上的至少一部分的區域中。當使用背面接觸型的太陽電池元件用的半導體基板時，將p型擴散層形成組成物賦予至背面（即相對於光接收面的相反的面）的n型擴散層上。於兩面光接收型的太陽電池元件用的半導體基板的情況下，將p型擴散層形成組成物賦予至背面。

p型擴散層形成組成物的賦予方法並無特別限制，可列舉：印刷法、旋塗法、刷毛塗佈、噴塗法、刮刀法、輥塗法、噴墨法等。就圖案形成性、賦予性、受體元素的每單位面積的質量的調整容易性等觀點而言，較佳為網版印刷等印刷法。

根據p型擴散層形成組成物的組成，有時於將p型擴散層形成組成物賦予至半導體基板上後、且於後述的熱處理步驟前，需要用以使分散媒等揮發的乾燥步驟。於此情況下，在80℃～300℃左右的溫度下，當使用加熱板時乾燥1分鐘～10分鐘，當使用乾燥機等時乾燥10分鐘～30分鐘左右。該乾燥條件可根據p型擴散層形成組成物的分散媒等的種類及量而適宜調整。

[p型擴散層形成步驟] 於p型擴散層形成步驟中，對賦予有p型擴散層形成組成物層的半導體基板進行熱擴散處理而於半導體基板上形成p型擴散層。藉由該熱處理，p型擴散層形成組成物層中所含有的硼擴散至半導體基板中，而形成p型擴散層。p型擴散層亦可為p⁺ 型擴散層、p⁺⁺ 型擴散層等。用以使硼擴散的熱處理（熱擴散處理）較佳為於600℃～1200℃下進行，更佳為於800℃～1050℃下進行，進而更佳為於850℃～1000℃下進行。熱處理可應用公知的連續爐、分批式爐等。

進行熱處理時的環境的氣體組成並無特別限制。當使用矽基板作為半導體基板時，較佳為設為容易形成矽化鋁或矽化硼（以下，簡稱為矽化物）層的環境。例如，當含有硼的化合物為玻璃化合物時，玻璃化合物因熱處理而軟化，賦予有p型擴散層形成組成物的矽基板的表面由玻璃層覆蓋。藉由減少氧氣等氧化性氣體的比例來抑制矽基板的表面的氧化，直至如玻璃層般的p型擴散層形成組成物的熱處理物於賦予部包覆矽基板的表面為止，而容易形成矽化物層。p型擴散層形成組成物的熱處理物於賦予部包覆矽基板的表面後，可增多氧氣等氧化性氣體的比例。

具體而言，當包含受體元素的化合物為玻璃粒子時，至玻璃粒子於軟化溫度下軟化並於賦予部覆蓋矽基板的表面為止，較佳為氧氣的比例為50體積%以下的環境，更佳為20體積%以下的環境，進而更佳為10體積%以下的環境，特佳為氮氣單獨等惰性氣體的環境。藉由在氧氣的比例為50體積%以下的環境中擴散，而可抑制矽化物層的氧化。若於形成有矽化物層的狀態下進行硼擴散，則矽化物層吸除矽基板中或管等爐的環境中所存在的重金屬等雜質金屬的污染元素（例如鐵及鎳）。因此，存在矽基板中的再結合中心減少，並可延長矽基板的生命週期的傾向。

於氣體組成中，氧氣以外的成分並無特別限制，例如可包含氮氣、氬氣、氖氣、氙氣、氪氣、氦氣、二氧化碳、氫氣、及空氣。該些之中，就成本及安全性的觀點而言，較佳為將氧氣及氮氣作為主成分的氣體組成。再者，當使用空氣作為氧氣以外的氣體時，亦考慮空氣中所含有的氧氣的量來調整氧氣濃度。

氧氣的比例可藉由用於熱處理的擴散爐的排氣側出口處所設置的氧氣濃度計來確認。氧氣濃度計並無特別限制，例如可使用氧化鋯氧氣濃度計（例如堀場製作所股份有限公司製造，NZ-3000）。

於擴散熱擴散後、或熱擴散處理中途，可改變氧氣的比例而進一步進行熱處理。於形成矽化物層後，藉由在含有氧氣的環境中進行熱處理，而對矽化物層進行氧化。藉此，容易藉由其後的用以去除矽酸鹽玻璃層的氫氟酸蝕刻步驟而一併去除矽化物層。另外，對矽基板的未賦予有p型擴散層形成組成物的區域（非賦予部）進行氧化，藉此可形成SiO₂ 層，並形成對於硼的遮罩層，且抑制硼朝非賦予部中的擴散。此時的氣體組成例如可含有0.1體積%～50體積%以上的氧氣。於矽化物層的氧化中，存在被矽化物層吸除的污染元素容易朝半導體基板中再擴散的傾向，但藉由以0.1體積%～50體積%進行熱處理，而存在一面有效地對矽化物層進行氧化，一面抑制再擴散的傾向。

矽化物的熱處理時的溫度可與擴散熱處理的溫度相同，亦可不同。例如，可於自擴散熱處理溫度起進行降溫的過程中改變氣體組成。

[第一蝕刻步驟] 於藉由熱處理所形成的p型擴散層、p⁺ 型擴散層的表面，形成有作為p型擴散層形成組成物的熱處理物（煅燒物）的硼矽酸鹽玻璃層（以下，有時略稱為「玻璃層」）的情況多。因此，於熱處理後，可具有利用蝕刻液對半導體基板進行處理的步驟。藉此，所生成的玻璃層藉由蝕刻而被去除。另外，亦可利用蝕刻液對形成於p型擴散層形成組成物的賦予區域以外的半導體基板上的氧化物的遮罩層一併進行蝕刻。作為蝕刻液，可列舉：氟化氫、氟化銨、氟化氫銨或氫氧化鈉的水溶液等。作為蝕刻處理，可應用使半導體基板浸漬於蝕刻液中等公知的方法。

[半導體基板的氧化步驟] 對半導體基板實施熱擴散處理而形成p型擴散層後，對半導體基板進行氧化。藉由對半導體基板進行氧化而對矽化物層進行氧化，經氧化的矽化物層藉由其後的氟化氫等蝕刻液來去除，繼而可有效率地引導出所形成的鈍化膜的鈍化效果。作為半導體基板的氧化方法，可列舉：（1）使用氧化性藥液的濕式氧化、（2）濕法氧化、及（3）使用氧氣的乾法氧化。

（1）使用氧化性藥液的濕式氧化作為氧化性藥液，只要可對矽化物層進行氧化，則並無特別限制。例如較佳為選自由含有硝酸的水溶液、臭氧溶解水、含有硫酸的水溶液、過氧化氫水、含有鹽酸及過氧化氫的水溶液、含有硫酸及過氧化氫的水溶液、含有氨及過氧化氫的水溶液、含有硫酸及硝酸的水溶液、過氯酸水、以及沸水所組成的群組中的至少一種，更佳為選自由含有硝酸的水溶液、臭氧溶解水、過氧化氫水、含有鹽酸及過氧化氫的水溶液、含有硫酸及過氧化氫的水溶液、含有氨及過氧化氫的水溶液、含有硫酸及硝酸的水溶液、過氯酸水、以及沸水所組成的群組中的至少一種，進而更佳為選自由含有硝酸的水溶液、臭氧溶解水、過氧化氫水、含有鹽酸及過氧化氫的水溶液、含有硫酸及過氧化氫的水溶液、以及含有氨及過氧化氫的水溶液所組成的群組中的至少一種，特佳為選自由含有硝酸的水溶液、含有鹽酸及過氧化氫的水溶液、含有硫酸及過氧化氫的水溶液、以及含有氨及過氧化氫的水溶液所組成的群組中的至少一種。藉由使用該些氧化性藥液，而存在可有效地對矽化物層進行氧化的傾向。

當使用含有硝酸的水溶液作為氧化性藥液時，較佳為使用40質量%～98質量%硝酸水溶液，更佳為使用50質量%～80質量%硝酸水溶液，進而更佳為使用60質量%～75質量%硝酸水溶液。藉由使用共沸狀態的接近68質量%硝酸水溶液的濃度的硝酸水溶液，沸點變高，因此可於高溫下進行處理。具體而言，68質量%硝酸水溶液的沸點約為120℃，因此存在可實現比作為水的沸點的100℃高的溫度下的浸漬，並可促進矽化物層的氧化的傾向。

當使用臭氧溶解水作為氧化性藥液時，較佳為溶解有1質量%～80質量%的臭氧的水溶液，更佳為溶解有10質量%～70質量%的臭氧的水溶液，進而更佳為溶解有30質量%～60質量%的臭氧的水溶液。藉由使用溶解有1質量%～80質量%的臭氧的水溶液，而可有效地對矽化物層進行氧化。

當使用過氧化氫水作為氧化性藥液時，較佳為1質量%～60質量%的過氧化氫水溶液，更佳為10質量%～50質量%的過氧化氫水溶液，進而更佳為20質量%～40質量%的過氧化氫水溶液。藉由使用1質量%～60質量%過氧化氫水溶液，而可有效地對矽化物層進行氧化。

當使用含有鹽酸及過氧化氫的水溶液作為氧化性藥液時，較佳為1質量%～60質量%鹽酸水溶液與1質量%～60質量%過氧化氫水的混合溶液。作為氧化性藥液，例如可使用以37質量%鹽酸水溶液：30質量%過氧化氫水溶液：H₂ O=1：1：5（體積比）混合而成的SC-2清洗液。

當使用含有硫酸及過氧化氫的水溶液作為氧化性藥液時，較佳為1質量%～99質量%硫酸水溶液與1質量%～60質量%過氧化氫水的混合溶液，例如可使用以97質量%硫酸水溶液：30質量%過氧化氫水溶液=4：1（體積比）混合而成的SPM清洗液。

當使用含有氨及過氧化氫的水溶液作為氧化性藥液時，較佳為1質量%～50質量%氨水與1質量%～60質量%過氧化氫水的混合溶液，例如可使用以26質量%氨水：30質量%過氧化氫水溶液：H₂ O=1：1：5（體積比）混合而成的SC-1清洗液。

當使用含有硫酸及硝酸的水溶液作為氧化性藥液時，較佳為1質量%～99質量%硫酸水溶液與1質量%～60質量%硝酸水溶液的混合溶液，例如可使用以99質量%硫酸水溶液：69質量%硝酸水溶液=1：1（體積比）混合而成的藥液。

當使用過氯酸水作為氧化性藥液時，較佳為1質量%～80質量%的過氯酸水，更佳為10質量%～70質量%的過氯酸水，進而更佳為30質量%～60質量%的過氯酸水。藉由使用1質量%～80質量%的過氯酸水，而可有效地對矽化物層進行氧化。

當使用含有硫酸的水溶液作為氧化性藥液時，較佳為使用1質量%～99.5質量%的硫酸水溶液，更佳為使用30質量%～99質量%的硫酸水溶液，進而更佳為使用50質量%～98.5質量%的硫酸水溶液。藉由使用1質量%～99.5質量%的硫酸水溶液，而可有效地對矽化物層進行氧化（或分解）。

矽化物層的氧化中的氧化性藥液的溫度較佳為25℃～300℃，更佳為40℃～200℃，進而更佳為40℃～180℃，特佳為60℃～160℃，極佳為80℃～160℃。若於25℃～300℃下進行氧化，則鐵的擴散速度小，因此存在可抑制被矽化物層吸除的鐵等雜質金屬元素朝半導體基板內再擴散的傾向。即，存在可儘可能降低半導體基板中的雜質金屬元素的含量，並可延長半導體基板中所產生的載子的生命週期的傾向。

作為使用氧化性藥液的濕式氧化的處理時間，只要矽化物被氧化，則並無特別限制。例如較佳為1分鐘～1小時，更佳為2分鐘～40分鐘，進而更佳為5分鐘～30分鐘。藉由進行1分鐘以上的濕式氧化，當一併對多片進行處理時，存在可充分地保持導體基板間的均熱性，並可充分地抑制半導體基板間的性能的不均的傾向。另外，藉由進行1小時以下的濕式氧化，而存在可提昇半導體基板處理的處理量（throughput）的傾向。

（2）濕法氧化濕法氧化只要可對矽化物層進行氧化，則並無特別限制。例如較佳為選自由使用氧氣與水蒸氣的氧化法、單獨使用水蒸氣的氧化法、及使用氧氣與氫氣的氧化法所組成的群組中的至少一種方法。具體而言，較佳為選自由如下方法所組成的群組中的至少一種方法：藉由載氣而使起泡器內的去離子水起泡來產生水蒸氣並進行氧化的方法、直接流入去離子水蒸氣來進行氧化的方法、或使用使氧氣與氫氣進行反應所生成的水蒸氣來進行氧化的方法。作為載氣，並無特別限制，例如可包含氮氣、氬氣、氖氣、氙氣、氪氣、氦氣、二氧化碳、氫氣、空氣、或該些的組合。

濕法氧化較佳為於300℃～780℃下進行，更佳為於350℃～750℃下進行，進而更佳為於400℃～700℃下進行。藉由以300℃以上進行濕法氧化，而存在可有效地對矽化物層進行氧化，於其後的利用蝕刻液的蝕刻處理中，容易去除矽化物層的傾向。即，存在容易引導出其後的鈍化步驟中的鈍化效果的傾向。另外，藉由以780℃以下進行濕法氧化，而存在可抑制於氧化步驟中被矽化物層吸除的Fe等雜質金屬元素朝半導體基板中再擴散的傾向。

作為起泡後的氣體中的水分含有率，並無特別限制，例如較佳為10 ppm（0.001質量%）～30質量%，更佳為100 ppm（0.01質量%）～20質量%，進而更佳為200 ppm（0.02質量%）～10質量%。藉由氣體的水分含有率為10 ppm以上，而存在可高效地對矽化物層進行氧化的傾向，藉由氣體的水分含有率為30質量%以下，而存在容易一面達成矽化物層的充分的氧化速度，一面控制載氣的水分含有率的傾向。當水分含量為1質量%以下時，可藉由露點來管理水分量，露點較佳為-72℃～21℃。

載氣中的水分量可於線上導入水分計、露點計及濕度計來測定，例如可使用：GE傳感與檢測科技（GE Sensing & Inspection Technologies）公司的「moisture I.Q.」、「MIS1」、「M系列探針」、「Aurora」，堀場製作所股份有限公司製造的「氣體濃度監視器IR-300系列」等。

當使用氧氣與氫氣進行氧化時，使用具有氫氣供給線與氧氣供給線的外部燃燒裝置，將藉由該外部燃燒裝置中的燃燒所生成的水蒸氣導入至熱處理裝置中，而送入水蒸氣。較佳為將該水蒸氣、乾燥氮氣及乾燥氧氣與載氣一同供給至熱處理部來控制環境。氣體的流量較佳為藉由質量流量控制器來控制，例如可使用堀場製作所股份有限公司製造的「數位質量流量控制器SEC-Z500X系列」或「數位質量流量控制器SEC-N100系列」。

濕法氧化的處理時間並無特別限制，只要是矽化物被氧化的時間，則並無特別問題。例如較佳為1分鐘～1小時，更佳為2分鐘～40分鐘，進而更佳為5分鐘～30分鐘。藉由為1分鐘以上，當一併對多片進行處理時，可充分地保持導體基板間的均熱性，並可充分地抑制半導體基板間的性能的不均。另外，藉由設為1小時以下，而可提昇半導體基板處理的處理量。

（3）使用含有氧氣的氣體的乾法氧化使用含有氧氣的氣體時的環境的溫度較佳為400℃～780℃，更佳為450℃～750℃，進而更佳為500℃～700℃。藉由以400℃以上進行乾法氧化，而存在可有效地對矽化物層進行氧化，於其後的利用蝕刻液的蝕刻處理中，容易去除矽化物層的傾向。即，容易引導出其後的鈍化步驟中的鈍化效果。另外，藉由以780℃以下進行乾法氧化，而存在可抑制於氧化步驟中被矽化物層吸除的Fe等雜質金屬元素朝矽基板中再擴散的傾向。

進行乾法氧化的環境較佳為氧氣的含有率為20體積%～100體積%，更佳為50體積%～100體積%中，進而更佳為80體積%～100體積%。藉由將氧氣的含有率設為20體積%以上，而存在可加快矽化物層的氧化速度的傾向。氧氣濃度可藉由用於熱處理的擴散爐的排氣側出口處所設置的氧氣濃度計來確認。氧氣濃度計並無特別限制，例如可使用氧化鋯氧氣濃度計（例如堀場製作所股份有限公司，NZ-3000）。

作為乾法氧化中的氧氣以外的氣體組成，並無特別限制，例如可包含氮氣、氬氣、氖氣、氙氣、氪氣、氦氣、二氧化碳、氫氣、及空氣等。

含有氧氣的氣體除氧氣以外，亦可添加選自由鹽酸及二氯乙醇所組成的群組中的至少一種氯化合物。藉由設為含有選自由鹽酸及二氯乙醇所組成的群組中的至少一種氯化合物的氧化性環境，半導體基板中所含有的雜質鹼金屬原子（例如Na）、重金屬原子（例如Fe及Ni）等與氯原子進行化合而形成揮發性物質，可捕捉半導體基板或熱處理裝置中所存在的雜質金屬元素。即，藉由抑制雜質鹼金屬、重金屬等朝半導體基板中的擴散，而可延長半導體基板的生命週期。氣體組成物中的氯化合物的比例可使用氣體組成分析計（例如京都電子工業股份有限公司，自動氣體測定器）來測定。相對於氧氣，氯化合物的含有率較佳為0.01體積%～5體積%，更佳為0.1體積%～4體積%，進而更佳為0.2體積%～3體積%。

使用含有氧氣的氣體的乾法氧化亦可於氧電漿中進行。氧電漿例如包含氬氣與氧氣，可於氧氣的流量比率約為1體積%的環境中，且在100 Pa以上的高壓下，使微波激發電漿作用於半導體基板的表面來進行電漿氧化處理。處理溫度較佳為20℃～500℃。

作為使用含有氧氣的氣體的乾法氧化的處理時間，只要矽化物被氧化，則並無特別限制。例如較佳為1分鐘～1小時，更佳為2分鐘～40分鐘，進而更佳為5分鐘～30分鐘。藉由進行1分鐘以上的乾法氧化，當一併對多片進行處理時，存在可充分地保持導體基板間的均熱性，並可充分地抑制半導體基板間的性能的不均的傾向。另外，藉由進行1小時以下的乾法氧化，而存在可提昇半導體基板處理的處理量的傾向。

[第二蝕刻步驟] 較佳為於對矽化物層進行氧化後，利用蝕刻液將經氧化的矽化物層去除。作為蝕刻液，例如可列舉：氟化氫、氟化銨、氟化氫銨、或氫氧化鈉的水溶液。作為蝕刻處理，可應用使半導體基板浸漬於蝕刻液中等公知的方法。藉由將源自矽化物的層去除，而可最大限度地引導出鈍化膜的鈍化效果。

＜具有擴散層的半導體基板＞本實施形態的具有擴散層的半導體基板可藉由所述製造方法而獲得。形成有p型擴散層的半導體基板中的鐵的含量較佳為1×10¹ atoms/cm³ ～1×10¹² atoms/cm³ ，更佳為1×10¹ atoms/cm³ ～5×10¹¹ atoms/cm³ ，進而更佳為1×10¹ atoms/cm³ ～1×10¹¹ atoms/cm³ 。

半導體基板中的鐵的含量例如可藉由螢光X射線分析法、二次離子質量分析法、或準穩態光電導測定（Quasi-Steady-State Photo Conductance，QSSPC）法來測定。其中，尤其就鐵的定量的解析能力高的觀點而言，較佳為使用QSSPC法，可使用辛頓儀器（Sinton Instruments）公司製造的WCT-120進行測定。具體的分析方法可參考「應用物理雜誌（Journal of Applied Physics）」，Vol.95，P.1021-1028（2004年）。

準備形成有p型擴散層的半導體基板，藉由任意的方法來使基板表面鈍化。作為鈍化的方法，可列舉：使SiO₂ /SiNx膜的積層膜、SiNx膜、及Al₂ O₃ 膜成膜的方法，以及於氫氟酸處理後，浸漬於碘/乙醇溶液中的方法。利用QSSPC法對形成了鈍化膜的形成有p型擴散層的半導體基板測定生命週期的過剩載子密度依存性後，照射固定時間的鹵素光等光，然後利用QSSPC法再次測定生命週期的過剩載子密度依存性。光的照射時間依存於基板，因此進行至生命週期的過剩載子密度依存性不再變化為止。可根據光照射前後的生命週期來調查基板中的Fe雜質量。光照射前，鐵作為Fe-B對而存在，Fe-B對因光照射而分離，並離解成晶格間隙的鐵、及與晶格進行了取代的硼。Fe-B對與晶格間隙的鐵因帶隙中的能級、及電子或電洞的捕獲剖面面積不同，故生命週期不同。即，可藉由比較光照射前後的生命週期來對鐵濃度進行定量測定。

具體而言，若將過剩載子密度為1×10¹⁵ atoms·cm^-3 時的光照射前後的生命週期分別設為τ_dark 、τ_light ，則基板中的鐵的濃度[Fe]可由下述式（2）表示。 [Fe]=C（1/τ_light -1/τ_dark ）···（2）此處，C為常數，當半導體基板為矽基板，測定溫度為25℃時，較佳為使用-1×10¹³ μs·cm^-3 ～-8×10¹³ μs·cm^-3 的值（參照www.sintonsinstruments.com），較佳為使用-3.1 μs·cm^-3 ×10¹³ μs·cm^-3 。

藉由本實施形態的製造方法所獲得的具有擴散層的半導體基板其後可於擴散層上另外設置電極。即，根據本實施形態，可個別地進行擴散層的形成與電極的形成，而取得以下的效果。

於先前的製造方法中，將鋁膏印刷於半導體基板的背面，並對其進行熱處理（煅燒），藉此一併進行使n型擴散層變成p⁺ 型擴散層、及獲得歐姆接觸。但是，鋁膏因導電率低，故必須降低薄片電阻，通常形成於整個背面的鋁層於熱處理（煅燒）後必須具有10 μm～20 μm左右的厚度。進而，因矽與鋁的熱膨脹係數大不相同，故於熱處理（煅燒）及冷卻的過程中，有時於半導體基板中產生大的內部應力，而成為翹曲的原因。

該內部應力存在對結晶的晶界造成損傷、且電力損失變大的傾向。另外，翹曲有於模組步驟中的太陽電池元件的搬送、及與被稱為捲帶自動接合（Tape Automated Bonding，TAB）線的銅線的連接過程中，容易使單元破損的傾向。近年來，因切片加工技術的提昇，故存在結晶半導體基板的厚度不斷薄型化，單元更容易破裂的傾向。

相對於此，根據本實施形態的半導體基板的製造方法，可於藉由p型擴散層形成組成物而將n型擴散層轉換成p⁺ 型擴散層後，在該p⁺ 型擴散層上另外設置電極。即，可使p⁺ 型擴散層形成步驟與歐姆接觸形成步驟分離。因此，用於背面的電極的材料並不限定於鋁，例如可應用Ag（銀）、Cu（銅）等，背面的電極的厚度亦可比先前的厚度形成得更薄，進而無需於整個面上形成電極，可如梳型等形狀般部分地形成。因此，存在可減少於熱處理（煅燒）及冷卻的過程中所產生的半導體基板中的內部應力及翹曲的傾向。

再者，於所述具有p型擴散層的半導體基板的製造方法中，為了於半導體基板上形成n型擴散層，而使用氧氯化磷（POCl₃ ）、氮氣及氧氣的混合氣體，但亦可使用n型擴散層形成組成物來形成n型擴散層。於n型擴散層形成組成物中，含有P（磷）、Sb（銻）等第15族的元素作為施體元素。

繼而，一面參照圖式，一面參照圖1及圖2對具有p型擴散層的半導體基板的製造方法進行說明。於圖1及圖2中，對公用的構成要素標註相同的符號。但是，本發明並不受圖1及圖2所示的實施形態限制

圖1是說明兩面光接收型的太陽電池元件的製造步驟的例子的圖，於圖1（a）～圖1（ⅰ）中，對兩面光接收型的太陽電池元件中所使用的具有擴散層的半導體基板的製造步驟進行說明。再者，於圖1中，使用p型半導體基板10來進行說明。

首先，p型半導體基板10較佳為利用鹼性水溶液進行清洗。藉由利用鹼性水溶液進行清洗，而可去除存在於p型半導體基板10的表面的有機物、顆粒等，鈍化效果進一步提昇。作為利用鹼性水溶液的清洗的方法，可例示通常為人所知的RCA清洗等。例如，使p型半導體基板10浸漬於氨水-過氧化氫水的混合溶液中，並於60℃～80℃下進行處理，藉此可去除有機物及顆粒並進行清洗。清洗時間較佳為10秒～10分鐘，更佳為30秒～5分鐘。

繼而，藉由鹼蝕刻等而於p型半導體基板10的光接收面（表面）上形成紋理結構（例如金字塔形狀）（圖1（a）中未圖示），並抑制光接收面上的太陽光的反射。

其後，如圖1（b）所示，將n型擴散層形成組成物賦予至光接收面的一部分上，藉此形成n型擴散層形成組成物層11。繼而，對具有n型擴散層形成組成物層11的p型半導體基板10進行熱處理，如圖1（c）所示，形成n型擴散層形成組成物的熱處理物（煅燒物）12及第1 n型擴散層13。作為n型擴散層形成組成物11，可使用含有磷或銻的組成物，例如可使用日本專利特開2012-084830號公報中所記載的n型擴散層形成組成物。熱處理溫度較佳為800℃～1000℃。作為熱處理的環境，並無特別限制，例如可適宜地列舉氮氣環境、氧氣環境、及大氣環境。

繼而，使用氧氯化磷混合氣體等進行處理，藉此如圖1（d）所示，於p型半導體基板10上形成矽酸鹽玻璃（例如磷矽酸鹽玻璃（PSG））層14，繼而，如圖1（e）所示般形成第2 n型擴散層15。其後，浸漬於氫氟酸等蝕刻液中，藉此去除PSG層14及n型擴散層形成組成物的熱處理物（煅燒物）12（圖1（f））。

繼而，如圖1（g）所示，將p型擴散層形成組成物16賦予至背面，藉此形成p型擴散層形成組成物層16。此時，賦予p型擴散層形成組成物的區域可為n型半導體基板的背面的一部分，亦可為整個面。

繼而，進行熱處理（熱擴散），如圖1（h）所示，形成p型擴散層形成組成物的熱處理物（煅燒物）16'及p⁺ 型擴散層17。熱處理溫度較佳為設為600℃～1200℃。熱處理較佳為於氧氣為50體積%以下的環境中進行。熱處理環境較佳為於擴散處理的初期步驟中，在不阻礙矽化物層的形成的氣體組成中進行。

受體元素擴散後的基板自外側的表面起，變成矽酸鹽玻璃（例如硼矽酸鹽玻璃（BSG）層/矽化物層/p型半導體基板。因此，對BSG層進行蝕刻，而製成矽化物層/p型半導體基板。浸漬於氟化氫、氟化銨、及氟化氫銨等的水溶液（蝕刻液）中，如圖1（i）所示，將p型擴散層形成組成物的熱處理物（煅燒物）16'去除。藉此，可獲得具有p⁺ 型擴散層17的p型半導體基板10。

繼而，對形成於p⁺ 型擴散層17的表面的矽化物層（未圖示）進行氧化。氧化可藉由使用氧化性藥液的濕式氧化、濕法氧化及乾法氧化的任一種方法來進行。於濕式氧化的情況下，例如浸漬於68質量%硝酸水溶液等氧化性藥液中，並於25℃～300℃下進行熱處理。於濕法氧化的情況下，例如於增溫至95℃的超純水中使O₂ 起泡，使用200℃～700℃的管狀爐，將p型半導體基板投入至該爐中，進行1分鐘～60分鐘處理。於乾法氧化的情況下，例如使用流入有氧氣的700℃的管狀爐，將n型半導體基投入至該爐中，進行1分鐘～60分鐘處理。

繼而，利用氟化氫、氟化銨、氟化氫銨等的水溶液（蝕刻液）進行蝕刻處理，而將經氧化的矽化物層去除。於矽化物層經充分地氧化的情況下，矽基板藉由其後的蝕刻處理而成為最表面層，並顯示出撥水性。另一方面，矽化物層通常為親水性。因此，根據表面是親水性還是撥水性，而可簡便地確認矽化物層是否經充分地氧化。撥水性的程度可將矽基板上的水滴的接觸角作為指標。例如，作為對矽化物進行氧化、蝕刻後的矽基板上的水滴的接觸角，較佳為30°～170°，更佳為50°～160°，進而更佳為60°～150°。若為30°～170°，則存在如下的傾向：殘存於矽基板表面的源自矽化物的化合物幾乎不存在，且鈍化特性變得良好。

圖2是說明背面電極型的太陽電池元件的製造方法的例子的圖，於圖2（a）～圖2（h）中，對背面電極型的太陽電池元件中所使用的具有擴散層的半導體基板的製造步驟進行說明。再者，於圖2中，使用n型半導體基板30來進行說明。

於圖2（a）所示的n型半導體基板30中，藉由鹼蝕刻等而於光接收面（表面）上形成紋理結構（例如金字塔形狀）（未圖示）。藉由紋理結構而抑制來自光接收面的太陽光的反射。

其後，如圖2（b）所示，將p型擴散層形成組成物31賦予至背面的一部分上，藉此形成p型擴散層形成組成物層31。繼而，對具有p型擴散層形成組成物層31的n型半導體基板30進行熱處理，如圖2（c）所示，形成p型擴散層形成組成物的熱處理物（煅燒物）31'及p型擴散層32。 p型擴散層形成組成物31包含含有受體元素的化合物。熱處理溫度較佳為設為800℃～1050℃。

藉由蝕刻來將p型擴散層32上的矽酸鹽玻璃（例如硼矽酸鹽玻璃（BSG）層去除，而使矽化物層露出。繼而，對矽化物層（未圖示）進行氧化。p型擴散層形成組成物31的賦予區域以外亦被氧化而形成氧化物的遮罩層（未圖示）。氧化可藉由使用氧化性藥液的濕式氧化、濕法氧化及乾法氧化的任一種方法來進行。於濕式氧化的情況下，例如浸漬於68質量%硝酸水溶液等氧化性藥液中，並於25℃～300℃下進行熱處理。於濕法氧化的情況下，例如於增溫至95℃的超純水中使O₂ 起泡，使用200℃～700℃的管狀爐，將p型半導體基板投入至該爐中，進行1分鐘～60分鐘處理。於乾法氧化的情況下，例如使用流入有氧氣的700℃的管狀爐，將n型半導體基板投入至該爐中，進行1分鐘～60分鐘處理。

其後，浸漬於氫氟酸等蝕刻液中，藉此將p型擴散層形成組成物的熱處理物（煅燒物）31'去除（圖2（d））。另外，氧化物的遮罩層亦一併被去除。

繼而，如圖2（e）所示，於p型擴散層32的表面形成防止擴散的遮罩層33。可賦予含有成為SiO₂ 的前驅物的矽氧烷樹脂等的液體，並進行熱處理（煅燒）等而形成遮罩層33。

繼而，如圖2（f）所示，將n型擴散層形成組成物賦予至光接收面及背面的一部分上，而形成n型擴散層形成組成物層34。繼而，如圖2（g）所示，進行熱處理，而形成n型擴散層形成組成物的熱處理物（煅燒物）34'及n⁺ 型擴散層35。進行熱處理的溫度較佳為設為600℃～1200℃。作為熱處理的環境，並無特別限制，例如可適宜地列舉氮氣環境、氧氣環境、大氣環境等。作為n型擴散層形成組成物，例如亦可使用日本專利特開2012-084830號公報中所記載的n型擴散層形成組成物。

繼而，浸漬於氫氟酸等蝕刻液中，而將遮罩層33及n型擴散層形成組成物的熱處理物（煅燒物）34'去除（圖2（h））。藉此，可獲得具有p型擴散層32的n型半導體基板。

＜太陽電池元件的製造方法＞太陽電池元件的製造方法具有於藉由所述製造方法所獲得的具有擴散層的半導體基板的擴散層上形成電極的步驟。電極的形成方法並無特別限制，可列舉藉由網版印刷法等來賦予電極形成用金屬膏，並進行熱處理（煅燒）的方法。具有p型擴散層的半導體基板於形成電極前，可於光接收面側形成抗反射膜。以下說明太陽電池元件的製造方法的一例。

於所述具有擴散層的半導體基板的製造方法中，使用半導體基板，於光接收面側形成n型擴散層，並於背面側形成p型擴散層。於此情況下，在形成於光接收面側的n型擴散層上形成抗反射膜。抗反射膜是應用公知的技術來形成。例如，當抗反射膜為氮化矽膜時，藉由將SiH₄ 與NH₃ 的混合氣體作為原料的電漿化學氣相沈積（Chemical Vapor Deposition，CVD）法來形成。此時，氫於結晶中擴散，不參與矽原子的鍵結的軌道，即懸鍵與氫鍵結，而使缺陷鈍化（氫鈍化）。更具體而言，於混合氣體流量比NH₃ /SiH₄ 為0.05～1.0、反應室的壓力為13.3 Pa～266.6 Pa（0.1 Torr～2 Torr）、成膜時的溫度為300℃～550℃，用於電漿的放電的頻率為100 kHz以上的條件下形成。

於光接收面的抗反射膜上，藉由網版印刷法來印刷光接收面電極用金屬膏並使其乾燥，而形成光接收面電極。光接收面電極用金屬膏含有金屬粒子與玻璃粒子，視需要含有樹脂黏合劑、其他添加劑等。

於背面的p⁺ 型擴散層上亦形成背面電極。如上所述，背面電極的材質及形成方法並無特別限定。例如可賦予包含鋁、銀、銅等金屬的背面電極用膏，並使其乾燥而形成背面電極。此時，為了模組步驟中的單元間的連接，亦可於背面的一部分上設置銀電極形成用銀膏。

可於p⁺ 型擴散層上形成鈍化膜。例如為藉由原子層沈積（Atomic Layer Deposition，ALD）法來積層Al₂ O₃ 層的方法、或者亦可形成熱氧化SiO₂ 膜。此時，電極形成部分較佳為藉由遮蔽等而不形成鈍化，或於整個面上形成鈍化後，藉由雷射等來進行開孔加工。

然後，對電極進行熱處理（煅燒），而製成太陽電池元件。若於600℃～900℃的範圍內進行幾秒～幾分鐘熱處理（煅燒），則於光接收面側，作為絕緣膜的抗反射膜因電極用金屬膏中所含有的玻璃粒子而熔融，進而矽表面的一部分亦熔融，膏中的金屬粒子（例如銀粒子）與半導體基板形成接觸部並凝固。藉此，所形成的光接收面電極與半導體基板被導通。將此稱為煅燒貫穿（fire through）。

光接收面電極通常包含匯流條電極、以及與該匯流條電極交叉的指狀電極。此種光接收面電極例如可藉由所述金屬膏的網版印刷、電極材料的鍍敷、或高真空中的利用電子束加熱的電極材料的蒸鍍而形成。匯流條電極及指狀電極可藉由公知的方法而形成。

繼而，一面參照圖式，一面對太陽電池元件的製造方法進行說明。圖1中，對兩面光接收型的太陽電池元件的製造方法進行說明。圖1（i）所示的具有p⁺ 型擴散層17的p型半導體基板10如圖1（j）所示般，於光接收面形成抗反射膜18。作為抗反射膜18，可列舉：氮化矽膜、氧化鈦膜等。在抗反射膜18與p型半導體基板10之間可進一步存在氧化矽等的表面保護膜（未圖示）。

繼而，如圖1（k）所示，於背面的整個面或一部分的區域中形成熱氧化膜、氮化矽膜等背面鈍化層19。當於半導體基板10的背面整個面上形成背面鈍化層19時，較佳為對位於與電極的接觸部的背面鈍化層19部分地進行蝕刻、或使用具有煅燒貫穿性的包含玻璃粒子的電極形成用膏。於進行蝕刻的情況下，可使用氟化銨等化合物。

其後，如圖1（l）所示般進行熱處理，而如圖1（m）所示形成光接收面電極20及背面電極21。藉由使用具有煅燒貫穿性的包含玻璃粒子者作為電極形成用膏，如圖1（m）所示，光接收面電極20貫穿抗反射膜18而形成，可獲得與第1 n型擴散層13的歐姆接觸。以所述方式，可獲得點接觸結構的太陽電池元件。

圖2中，對背面電極型的太陽電池元件的製造方法的例子進行說明。圖2（h）所示的具有p型擴散層32的n型半導體基板30如圖2（i）所示般，於光接收面及背面形成鈍化層36。作為鈍化層36，可列舉：氮化矽膜、氧化鈦膜、氧化鋁、氧化矽等。光接收面側的鈍化層36可設為氧化矽與氮化矽的雙層膜等來提高抗反射功能。另外，光接收面側與背面側的鈍化膜36的材質可不同，另外，背面的鈍化膜36在具有p型擴散層32的半導體基板的表面與具有n⁺ 型擴散層35的半導體基板的表面，可改變鈍化層的組成。

其後，如圖2（j）所示，於賦予p電極37及n電極38用的電極形成用膏後進行熱處理，而形成電極。藉由使用具有煅燒貫穿性的包含玻璃粒子者作為電極形成用膏，如圖2（k）所示，p電極37及n電極38貫穿鈍化膜36而形成，可獲得歐姆接觸。以所述方式，可獲得背面電極型的太陽電池元件。

＜太陽電池元件＞太陽電池元件可藉由所述製造方法而獲得。藉此，太陽電池元件可抑制於半導體基板的不需要的區域中形成p型擴散層，並可謀求電池性能的提昇。太陽電池元件可於電極上配置TAB線等配線材料，經由該配線材料而連結多個太陽電池元件來構成太陽電池模組。進而，太陽電池模組可由密封材密封來構成。作為配線材料及密封材，並無特別限制，可自業界通常使用的配線材料及密封材中適宜選擇。 [實施例]

以下，對本發明的實施例進行更具體的說明，但本發明並不受該些實施例限制。再者，只要無特別記述，則化學品全部使用了試劑。另外，只要事先無特別說明，則「%」是指「質量%」。

[實施例1A] （p型擴散層形成組成物（組成物A）的製備）以所獲得的玻璃塊中的B₂ O₃ 、SiO₂ 、Al₂ O₃ 及CaO的組成莫耳比分別變成40 mol%、40 mol%、10 mol%及10 mol%的方式，秤量B₂ O₃ 、SiO₂ 、Al₂ O₃ 及CaSO₄ （均為高純度化學研究所股份有限公司），利用瑪瑙乳缽進行混合後，加入至鉑坩堝中，利用玻璃熔融爐於1500℃下保持2小時，其後，急速冷卻而獲得玻璃塊。利用瑪瑙乳缽將其粉碎後，利用行星式球磨機進行粉碎，而獲得粒子形狀為球狀、平均粒徑為0.35 μm、軟化溫度約為800℃的玻璃粒子。將該玻璃粒子、乙基纖維素及萜品醇分別混合10 g、6 g及84 g來進行膏化，而製備p型擴散層形成組成物（組成物A）。

玻璃粒子的形狀是使用掃描型電子顯微鏡（日立先端科技（Hitachi High-Technologies）股份有限公司，「TM-1000型」）進行觀察並判定。玻璃的平均粒徑是使用雷射散射繞射法粒度分佈測定裝置（貝克曼庫爾特（Beckman Coulter）股份有限公司，「LS 13 320型」，測定波長：632 nm）來算出。玻璃的軟化溫度是使用示差熱·熱重量同時測定裝置（島津製作所（股），「DTG-60H型」），根據示差熱（DTA）曲線來求出。

繼而，於鏡子形狀的n型矽基板（厚度：725 μm，比電阻：3.1 Ωcm，薄片電阻：200 Ω/sq.）的表面的整個面上，藉由網版印刷來賦予組成物A，並於150℃下進行1分鐘乾燥。繼而，於另一個面的整個面上，藉由網版印刷來賦予組成物A，並於150℃下進行1分鐘乾燥。

繼而，於流入有N₂ ：10 L/min的擴散爐（光洋熱系統（Koyo Thermo Systems）股份有限公司，206A-M100）中，以650℃的狀態投入加入有矽基板的舟皿。其後，以15℃/min的昇溫速度將溫度上升至950℃為止，並於950℃下進行30分鐘擴散熱處理，使硼於矽基板中擴散，而形成p型擴散層。其後，以4℃/min降溫至650℃為止，並於650℃下取出舟皿。

使擴散後的矽基板於5質量%HF水溶液中浸漬5分鐘後，利用超純水進行3次水洗，然後進行風乾，而獲得去除了硼矽酸鹽玻璃層的矽基板。

（矽化物層及矽基板的氧化）繼而，使去除了硼矽酸鹽玻璃層的矽基板浸漬於68質量%硝酸水溶液中。將其昇溫至140℃，並進行10分鐘處理。其後，取出基板，利用超純水進行3次水洗後，進行風乾。繼而，於5質量%HF水溶液中浸漬5分鐘，利用超純水進行3次水洗後，進行風乾。

（薄片電阻的評價）使用低電阻率計（三菱化學股份有限公司，Loresta MCP-T360）測定賦予部的薄片電阻。賦予部的薄片電阻為48 Ω/sq.，可知形成有p型擴散層。

（生命週期的評價）使用抗反射膜形成裝置（島津製作所股份有限公司製造，SLCM-25），以80 nm的厚度在用於薄片電阻的評價的矽基板的兩面形成SiNx膜。其後，利用隧道型煅燒爐（則武（Noritake）股份有限公司製造），於800℃下進行10秒煅燒，並測定矽基板的使生命週期。利用生命週期測定裝置WCT-120（辛頓儀器公司製造），並藉由QSSPC法（準穩態光電導測定法）來測定。過剩載子密度為5×10¹⁵ cm^-3 時的生命週期為125 μs。另外，表示擴散層附近的飽和電流密度的J₀ 為98 fA/cm² 。生命週期越高，且J₀ 越低，基板中的載子的再結合越難產生，另外，表示鈍化的品質良好。

（鐵含量的評價）自形成有SiNx膜的矽基板的一側，照射鹵素燈（100 W）1分鐘。其後，對藉由QSSPC法所測定的生命週期進行測定。根據光照射前後的過剩載子密度為1×10¹⁵ cm^-3 時的生命週期，利用式（2）（C=-3.1×10¹³ μs·cm^-3 ）測定鐵含量，結果為2×10¹¹ atoms/cm³ 。

[實施例2A] 使去除硼矽酸鹽玻璃層後的矽基板浸漬於30質量%臭氧溶解水中，將其昇溫至95℃，並進行10分鐘處理（矽化硼層的氧化），除此以外，設為與實施例1相同。與實施例1同樣地，藉由QSSPC法來測定形成SiNx膜後的生命週期。生命週期為80 μs，J₀ 為198 fA/cm² 。鐵含量為6×10¹¹ atoms/cm³ 。

[實施例3A] 使去除硼矽酸鹽玻璃層後的矽基板浸漬於以26質量%氨水溶液：30質量%H₂ O₂ 水溶液：H₂ O=1：1：5（體積比）混合而成的SC-1清洗液中，將其昇溫至85℃，並進行10分鐘處理（矽化硼層的氧化），除此以外，設為與實施例1相同。與實施例1同樣地，藉由QSSPC法來測定形成SiNx膜後的生命週期。生命週期為105 μs，J₀ 為121 fA/cm² 。鐵含量為3×10¹¹ atoms/cm³ 。

[實施例4A] 使去除硼矽酸鹽玻璃層後的矽基板浸漬於以37質量%HCl水溶液：30質量%H₂ O₂ 水溶液：H₂ O=1：1：5（體積比）混合而成的SC-2清洗液中，將其昇溫至85℃，並進行10分鐘處理（矽化硼層的氧化），除此以外，設為與實施例1相同。與實施例1同樣地，藉由QSSPC法來測定形成SiNx膜後的生命週期。生命週期為98 μs，J₀ 為125 fA/cm² 。鐵含量為3×10¹¹ atoms/cm³ 。

[實施例5A] 使去除硼矽酸鹽玻璃層後的矽基板浸漬於以97質量%硫酸水溶液：30質量%H₂ O₂ 水溶液：H₂ O=1：1：5（體積比）混合而成的SPM清洗液中，將其昇溫至85℃，並進行10分鐘處理（矽化硼層的氧化），除此以外，設為與實施例1相同。與實施例1同樣地，藉由QSSPC法來測定形成SiNx膜後的生命週期。生命週期為96 μs，J₀ 為95 fA/cm² 。鐵含量為4×10¹¹ atoms/cm³ 。

[比較例1] 除未進行矽化硼層的氧化（矽基板的氧化）以外，進行與實施例1相同的操作。生命週期為47 μs，J₀ 為1260 fA/cm² 。由於J₀ 高，因此暗示因矽化硼的影響而未高效地進行鈍化。鐵含量高達5×10¹² atoms/cm³ ，生命週期短。於抗反射膜的形成步驟中，基板曝露於約500℃的高溫下，因此可認為於該步驟中，被矽化硼層吸除的鐵朝矽基板內擴散，矽基板中的鐵含量變多。

[實施例1B] 使兩面紋理結構的n型矽基板（厚度：180 μm，比電阻：3.2 Ω·cm）浸漬於設定為85℃的30質量%NaOH水溶液中，並進行5分鐘處理，而將表面的損壞層去除。處理後的基板厚度為160 μm。

於該n型矽基板的一面的整個面上，藉由網版印刷來賦予實施例1A中所獲得的組成物A，並於150℃下進行1分鐘乾燥。繼而，於另一面的整個面上，藉由網版印刷來賦予組成物A，並於150℃下進行1分鐘乾燥，而於兩面上形成組成物A的乾燥物。

繼而，於流入有N₂ ：10 L/min的擴散爐（光洋熱系統股份有限公司，206A-M100）中，以650℃的狀態投入加入有矽基板的舟皿，其後，以15℃/min的昇溫速度將溫度上升至950℃為止，並於950℃下進行30分鐘熱擴散處理，使硼於矽基板中擴散，而形成p型擴散層。以4℃/min降溫至650℃為止，並於650℃下取出舟皿。

（矽化物層的氧化及蝕刻）繼而，將形成有p型擴散層並去除了硼矽酸鹽玻璃層的矽基板投入至如下的擴散爐中，即以10 L/min流入有於去離子交換水中起泡（起泡器溫度：40℃）的O₂ 的500℃的擴散爐中，保持10 min，並對矽化物層進行濕法氧化。使用扇型氫/水分計（堀場製作所股份有限公司製造的「MSHA-1000W」）測定經起泡的O₂ 的水分含量，結果為120 ppm（百萬分率（parts per million），質量基準）。繼而，取出矽基板，放置冷卻後，於5質量%HF水溶液中浸漬5分鐘，利用超純水進行3次水洗後，進行風乾。

（薄片電阻的評價）以與實施例1A相同的方法測定賦予部的薄片電阻。賦予部的薄片電阻為52 Ω/sq.，可知形成有p型擴散層。

（生命週期的評價）使對矽化物層進行氧化並進行了蝕刻的矽基板於5質量%HF水溶液中浸漬1分鐘，利用超純水進行3次水洗後，浸漬於0.05 mol/L碘乙醇溶液中，並測定矽基板的生命週期。利用生命週期測定裝置WCT-120（辛頓儀器公司製造），並藉由QSSPC法（準穩態光電導測定法）來測定。過剩載子密度為5×10¹⁵ cm^-3 時的生命週期為105 μs。另外，表示擴散層附近的飽和電流密度的J₀ 為287 fA/cm² 。

（鐵含量的評價）以與實施例1A相同的方法測定鐵含量，結果為4×10¹¹ atoms·cm^-3 。

[實施例2B] 除利用400℃的擴散爐進行30 min矽化物層的濕法氧化以外，進行與實施例1B相同的操作。生命週期為114 μs，J₀ 為165 fA/cm² 。鐵含量為5×10¹¹ cm^-3 。

[實施例3B] 除將起泡器的溫度設為95℃以外，進行與實施例1B相同的操作。載氣中的水分含量為1.5質量%。生命週期為143 μs，J₀ 為105 fA/cm² 。鐵含量為1×10¹¹ atoms·cm^-3 。

[實施例4B] 使用以1：1（體積基準）流入有H₂ 與O₂ 的致熱吹管（pyrogenic torch）（吉思愛科立思（GSI Creos）公司製造），朝擴散爐中導入水蒸氣，並流入9 L/min的N₂ 、1 L/min的O₂ 作為載氣，於500℃下進行10 min處理，藉此對矽化物層進行氧化，除此以外，進行與實施例1B相同的操作。載氣中的水分含量為850 ppm。生命週期為151 μs，J₀ 為98 fA/cm² 。鐵含量為1×10¹¹ atoms·cm^-3 。

[實施例5B] 除將氧化溫度設為700℃，將起泡器溫度設為95℃以外，進行與實施例1B相同的操作。載氣中的水分含量為1.5質量%。生命週期為183 μs，J₀ 為85 fA/cm² 。鐵含量為1×10¹¹ atoms·cm^-3 。

[比較例2] 除未進行矽化物層的氧化以外，進行與實施例1B相同的操作。生命週期為47 μs，J₀ 為1260 fA/cm² 。由於J₀ 高，因此暗示因矽化物的影響而未高效地進行鈍化。另外，鐵含量高達5×10¹² atoms·cm^-3 ，可認為鐵未被矽化物層充分地吸除。

將以上的實施例1B～實施例5B及比較例2的測定結果匯總並示於表1中。

[表1]

藉由濕法氧化法來對半導體基板進行氧化，藉此生命週期長，飽和電流密度J₀ 變低且基板中的載子的再結合難以產生，另外，鈍化的品質良好，可提昇太陽電池的性能。進而，鐵含量變小，吸除性亦優異。

[實施例1C] 以與實施例1B相同的方法，將兩面紋理結構的n型矽基板（厚度：180 μm，比電阻：3.2 Ω·cm）的表面的損壞層去除，於其兩面形成組成物A的乾燥物，並進行熱擴散處理而獲得形成有p型擴散層、且去除了硼矽酸鹽玻璃層的矽基板。

（矽化物層氧化及蝕刻）繼而，將形成有p型擴散層且去除了硼矽酸鹽玻璃層的矽基板投入至流入有N₂ ：2 L/min、O₂ ：10 L/min的700℃的擴散爐中，並保持30分鐘。繼而，取出矽基板，放置冷卻後，於5質量%HF水溶液中浸漬5分鐘，利用超純水進行3次水洗後，進行風乾。

（生命週期的評價）以與實施例1B相同的方法測定矽基板的生命週期。過剩載子密度為5×10¹⁵ cm^-3 時的生命週期為115 μs。另外，表示擴散層附近的飽和電流密度的J₀ 為147 fA/cm² 。

（Fe含量的評價）以與實施例1A相同的方法測定Fe含量，結果為5×10¹¹ atoms·cm^-3 。

[實施例2C] 除單獨流入10 L/min的O₂ 來對矽化物層進行氧化以外，進行與實施例1C相同的操作。生命週期為130 μs，J₀ 為102 fA/cm² 。Fe含量為4×10¹¹ atoms·cm^-3 。

[實施例3C] 除於650℃下進行矽化物層的氧化以外，進行與實施例1C相同的操作。生命週期為93 μs，J₀ 為202 fA/cm² 。Fe含量為3×10¹¹ atoms·cm^-3 。

[實施例4C] 除於900℃下進行矽化物層的氧化以外，進行與實施例1C相同的操作。生命週期為61 μs，J₀ 為202 fA/cm² 。Fe含量為1×10¹² atoms·cm^-3 。

[實施例5C] 除流入10 L/min的含有1體積%的氯化氫的O₂ 來對矽化物層進行氧化以外，進行與實施例1C相同的操作。生命週期為133 μs，J₀ 為105 fA/cm² 。Fe含量為1×10¹¹ atoms·cm^-3 。

將以上的實施例1C～實施例5C及比較例2的測定結果匯總並示於表1中。

[表2]

於對半導體基板進行氧化的步驟中，使用含有氧氣的氣體進行氧化，藉此生命週期長，飽和電流密度J₀ 變低且基板中的載子的再結合難以產生，另外，鈍化的品質良好，可提昇太陽電池的性能。進而，鐵含量變小，吸除性亦優異。

再者，日本專利申請2014-167468、2014-167469、及2014-167470所揭示的全部內容可藉由參照而被編入至本說明書中。本說明書中所記載的所有文獻、專利申請、及技術規格是以與如下情況相同的程度，藉由參照而被編入至本說明書中，該情況是具體地且個別地記載藉由參照而編入各個文獻、專利申請、及技術規格的情況。

10‧‧‧p型半導體基板（矽基板）
11‧‧‧n型擴散層形成組成物
12‧‧‧n型擴散層形成組成物的熱處理物（煅燒物）
13‧‧‧第1n型擴散層
14‧‧‧PSG（磷矽酸鹽玻璃）層
15‧‧‧第2n型擴散層
16‧‧‧p型擴散層形成組成物
16'‧‧‧p型擴散層形成組成物的熱處理物（煅燒物）
17‧‧‧p⁺型擴散層
18‧‧‧抗反射膜
19‧‧‧鈍化膜（背面鈍化層）
20‧‧‧光接收面電極
21‧‧‧背面電極
30‧‧‧n型半導體基板
31‧‧‧p型擴散層形成組成物
31'‧‧‧p型擴散層形成組成物的熱處理物（煅燒物）
32‧‧‧p型擴散層
33‧‧‧遮罩層
34‧‧‧n型擴散層形成組成物
34'‧‧‧n型擴散層形成組成物的熱處理物（煅燒物）
35‧‧‧n⁺型擴散層
36‧‧‧鈍化層（鈍化膜）
37‧‧‧p電極
38‧‧‧n電極

圖1(a)~圖1(m)是示意性地表示具有p型擴散層的半導體基板（太陽電池元件）的製造方法的一例的剖面圖。圖2(a)~圖2(k)是示意性地表示具有p型擴散層的半導體基板（太陽電池元件）的製造方法的其他例的剖面圖。

10‧‧‧p型半導體基板(矽基板)

11‧‧‧n型擴散層形成組成物

12‧‧‧n型擴散層形成組成物的熱處理物(煅燒物)

13‧‧‧第1 n型擴散層

14‧‧‧PSG(磷矽酸鹽玻璃)層

15‧‧‧第2 n型擴散層

16‧‧‧p型擴散層形成組成物

16'‧‧‧p型擴散層形成組成物的熱處理物(煅燒物)

17‧‧‧p⁺型擴散層

18‧‧‧抗反射膜

19‧‧‧鈍化膜(背面鈍化層)

20‧‧‧光接收面電極

21‧‧‧背面電極

Claims

一種具有擴散層的半導體基板的製造方法，其包括：將含有包含受體元素的化合物的p型擴散層形成組成物賦予至半導體基板上的步驟；對賦予有所述p型擴散層形成組成物的所述半導體基板實施熱擴散處理，而於所述半導體基板上形成p型擴散層的步驟；以及對形成有所述p型擴散層的所述半導體基板進行氧化的步驟。
如申請專利範圍第1項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中於所述進行氧化的步驟中使用氧化性藥液。
如申請專利範圍第2項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述氧化性藥液為選自由含有硝酸的水溶液、臭氧溶解水、含有硫酸的水溶液、過氧化氫水、含有鹽酸及過氧化氫的水溶液、含有硫酸及過氧化氫的水溶液、含有氨及過氧化氫的水溶液、含有硫酸及硝酸的水溶液、過氯酸水、以及沸水所組成的群組中的至少一種。
如申請專利範圍第2項或第3項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述氧化性藥液為含有40質量%～98質量%的硝酸的水溶液。
如申請專利範圍第2項至第4項中任一項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述進行氧化的步驟中的氧化性藥液的溫度為25℃～300℃。
如申請專利範圍第1項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中於所述進行氧化的步驟中，藉由濕法氧化來對所述半導體基板進行氧化。
如申請專利範圍第6項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中於所述濕法氧化中，使用選自由氧氣及水蒸氣、水蒸氣單獨、以及氧氣及氫氣所組成的群組中的至少一種。
如申請專利範圍第1項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中於所述進行氧化的步驟中，藉由使用含有氧氣的氣體的乾法氧化來對所述半導體基板進行氧化。
如申請專利範圍第8項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中使用所述含有氧氣的氣體時的環境的溫度為400℃～780℃。
如申請專利範圍第8項或第9項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述含有氧氣的氣體中的氧氣的濃度為20體積%～100體積%。
如申請專利範圍第8項至第10項中任一項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述含有氧氣的氣體中的氧氣的濃度為80體積%～100體積%。
如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中於所述進行氧化的步驟後，更包括蝕刻步驟。
如申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述受體元素為硼。
如申請專利範圍第1項至第13項中任一項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述包含受體元素的化合物含有選自由硼酸、硼酸酯、及氧化硼所組成的群組中的至少一種硼化合物。
如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述包含受體元素的化合物含有玻璃化合物。
如申請專利範圍第15項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述玻璃化合物於表示為氧化物時，包含選自由B₂ O₃ 及Al₂ O₃ 所組成的群組中的至少一種，與選自由SiO₂ 、K₂ O、Na₂ O、Li₂ O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V₂ O₅ 、SnO、ZrO₂ 、WO₃ 、MoO₃ 、GeO₂ 、Y₂ O₃ 、CsO₂ 、TiO₂ 、TeO₂ 、La₂ O₃ 、Nb₂ O₅ 、Ta₂ O₅ 、Lu₂ O₃ 及MnO所組成的群組中的至少一種。
如申請專利範圍第15項或第16項所述的具有擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述玻璃化合物於表示為氧化物時，包含B₂ O₃ 與選自由Al₂ O₃ 、SiO₂ 、K₂ O、Na₂ O、Li₂ O、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO及ZrO₂ 所組成的群組中的至少一種。
一種具有擴散層的半導體基板，其藉由如申請專利範圍第1項至第17項中任一項所述的製造方法而獲得。
如申請專利範圍第18項所述的半導體基板，其中鐵的含量為1×10¹ atoms/cm³ ～1×10¹² atoms/cm³ 。
如申請專利範圍第18項或第19項所述的半導體基板，其中鐵的含量為1×10¹ atoms/cm³ ～1×10¹¹ atoms/cm³ 。