TW201803148A

TW201803148A - 太陽電池之製造方法

Info

Publication number: TW201803148A
Application number: TW106107347A
Authority: TW
Inventors: 濱本哲; 西村慎也; 西村邦彦; 幸畑隼人; 濱篤郎
Original assignee: 三菱電機股份有限公司
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2017-03-07
Publication date: 2018-01-16
Also published as: CN108780825A; TWI629804B; WO2017158691A1; JPWO2017158691A1; JP6559326B2

Abstract

本發明提供一種太陽電池之製造方法，係包含：在具有受光面(1A)以及裡面(1B)的n型單晶矽基板(1)的受光面(1A)，將作為固相擴散源的BSG膜(2)成膜的製程；將n型單晶矽基板(1)加熱，從BSG膜(2)使作為第2導電型雜質的硼擴散，形成p型擴散層(7)的熱處理製程，在pn分離製程之前，先將BSG膜(2)成膜以及加熱，形成p型擴散層(7)，去除BSG膜(2)。

Description

太陽電池之製造方法

本發明係關於一種太陽電池之製造方法，特別是關於提升光電轉換效率。

過去，太陽電池中，其中一例如專利文獻1所示，揭示對於作為光入射面的受光面，或是作為受光面對面的裡面的雜質擴散方法，係使用CVD(Chemical Vapor Deposition)法等將擴散源成膜後，將基板與由擴散源而成的膜在氮氣環境氣體中加熱，使雜質擴散至基板內的方法。

先行技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-247364號公報

然而，如上述專利文獻1所示的太陽電池之製造方法當中，將磷矽酸鹽玻璃(PSG：Phosphorus Silicate Glass)膜，或是硼矽酸鹽玻璃(BSG：Boron Silicate Glass)膜在基板上成膜後，在氮氣環境氣體中進行用以使雜質擴散的熱處理。因此，在成膜時，於基板裡面有磷或是硼等雜質回滲，從附著的生成物，朝向裡面的雜質擴散，同時有發生非製造意圖的對於裡面的雜質混入的情況。雜質的混入導致太陽電池的載體壽命降低。再者上述成膜物因膜厚大等理由變得難以加工，容易與上述雜質的混入結合成為電性短路的原因之類的問題。

本發明鑑於上述而完成者，係以將固相擴散源成膜後，接著以熱處理進行雜質擴散時，抑制於裡面混入雜質，同時排除因成膜物造成的加工阻礙，改善電性絕緣，獲得載體壽命長的太陽電池為目的。

本發明解決上述課題，為了達成目的，提供包含：於具有彼此對向的第1及第2主面的第1導電型半導體基板的第1主面將固相擴散源與保護膜成膜的製程；去除於成膜製程形成於第2主面的生成物的製程；將去除生成物的半導體基板加熱，從固相擴散源，於第1主面側形成第2導電型第1擴散層的製程；於半導體基板的第2主面形成具有第1導電型的第2擴散層的製程；一併去除固相擴散源與保護膜的製程；將第2擴散層與第1擴散層電性分離的製程。去除固相擴散源的製程係於將第2擴散層與第1擴散層電性分離的製程之前實施。

根據本發明，將固相擴散源成膜後，接著以熱處理進行雜質擴散時，抑制於作為裡面的第2主面雜質混入，同時排除因成膜物而起的加工阻礙，改善電性絕緣，達到可獲得載體壽命長的太陽電池的效果。

1‧‧‧n型單晶矽基板

1A‧‧‧受光面

1B‧‧‧裡面

2‧‧‧BSG膜

3‧‧‧氧化矽膜

4‧‧‧含硼生成物

5‧‧‧含氧化矽生成物

7‧‧‧p型擴散層

8‧‧‧氧化矽膜

14‧‧‧n型擴散層

15a‧‧‧受光面抗反射膜

15b‧‧‧裡面絕緣膜

16‧‧‧電極

16a‧‧‧受光面電極

16b‧‧‧裡面電極

17‧‧‧擴散源

18‧‧‧n型擴散層

20‧‧‧低濃度的n型擴散層

第1圖係表示實施形態1相關的太陽電池之製造方法的製程圖。

第2(a)圖至第2(d)圖係表示實施形態1相關的太陽電池之製造方法的製程剖面圖。

第3(a)圖至第3(d)圖係表示實施形態1相關的太陽電池之製造方法的製程剖面圖。

第4圖係表示實施形態1相關的太陽電池之製造製程中有關熱處理製程的爐內溫度與環境狀態的時間圖。

第5圖係表示實施形態1相關的太陽電池之製造製程的主要部分的示意圖。

第6圖係表示實施形態2相關的太陽電池之製造方法的製程圖。

第7圖係表示實施形態2相關的太陽電池之製造製程的主要部分的製程剖面圖。

第8圖係實施形態3相關的太陽電池之製造方法的製程圖。

第9圖係表示實施形態3相關的太陽電池之製造製程的主要部分的製程剖面圖。

以下，以圖示為基礎，詳細說明本發明相關的太陽電池之製造方法及太陽電池的實施形態。且，此實施形態並非用以限定本發明，在不脫離其主旨的範圍內可適當變更。此外，以下所示之圖示中，為了易於理解，各層或是各構件的比例尺與現實相異的情況，各圖示中亦是如此。

實施形態1

第1圖係表示本發明相關的太陽電池之製造方法的實施形態1的製造製程的製程圖，第2(a)圖至第2(d)圖以及第3(a)圖至第3(d)圖係表示實施形態1相關的太陽電池之製造方法的製程剖面圖。第2(a)圖至第2(d)圖係表示實施形態1相關的太陽電池之製造方法中，第1圖所示爐內的連續處理中太陽電池基板的變化的剖面圖。第3(a)圖至第3(d)圖係表示實施形態1的製造製程中，在第2(a)圖至第2(d)圖所示熱處理的接續製程的太陽電池的剖面變化的示意圖。第4圖係有關爐內溫度與環境狀態的時間圖。

實施形態1相關的太陽電池之製造方法係在將第1擴散層與第2擴散層電性分離的pn分離製程之前，將固相擴散源成膜、加熱，形成第1擴散層，去除固相擴散源。再者，於用以形成第1擴散層的熱處理製程之前，去除成膜於第2主面的固相擴散源。

實施形態1相關的太陽電池之製造方法，由於係將固相擴散源成膜以及加熱，形成擴散層後，去除固相擴散源，進行電性分離的方式，故提升進行加工處的絕緣性能。再者，由於包含在以加熱製程從固相擴散源進行雜質擴散的製程之前，去除成膜於第2主面的固相擴散源的製程，雖然，在與半導體基板的固相擴散源成膜的面相反側的面上，固相擴散材料回滲附著，但由於以去除固相擴散源進行熱處理，而避免來自附著物的雜質擴散至基板。

實施形態1相關的太陽電池係使用n型單晶矽基板1作為具有成為受光面1A的第1主面與成為裡面1B的第2 主面的第1導電型的半導體基板。利用第1圖、第2(a)圖至第2(d)圖、第3(a)圖至第3(d)圖以及第4圖說明製造方法。首先，在去除損傷層步驟S101，去除表面的晶圓切片時產生的污染或是損傷。例如，於將1wt%以上未達10wt%的氫氧化鈉溶解的鹼性溶液中浸漬n型單晶矽基板1，進行去除切片污染及損傷。之後，將n型單晶矽基板1的受光面1A浸漬於例如在0.1wt%以上未達10wt%的鹼性溶液添加異丙醇或是羊脂酸等添加劑的溶液中，形成成為用以獲得抗反射構造的凹凸的紋路。且，去除切片污染及損傷，與形成紋路可同時或是各別進行。紋路形成不僅在受光面1A亦可在裡面1B形成。第2圖及第3圖中為了易於理解，並未繪示紋路，受光面1A、裡面1B同時顯示為平坦面。

接著，在成膜前清洗步驟S102中，清洗n型單晶矽基板1的表面。該清洗製程，可使用例如稱為RCA清洗，去除與硫酸與過氧化氫的混合溶液、氫氟酸水溶液、氨水與過氧化氫的混合溶液、鹽酸與過氧化氫的混合溶液組合的有機物及金屬及氧化膜的製程，或是，例如根據紋路形成方法，僅氫氟酸水溶液的去除氧化膜製程。此外，關於清洗液，在清洗液的種類當中，可選擇包含一種或複數種，或是氫氟酸與過氧化氫水的混合溶液，或是含臭氧的水。

且，為了使各種處理液本身不會成為其他污染，或是非意圖的反應的原因，或是為了確保取出至裝置外後的安全，在各中間階段或是乾燥前的階段等，以純水等進行水洗。

接續上述清洗製程，在對固相擴散源的受光面1A 側的成膜步驟S103中，如第2(a)圖所示，於n型單晶矽基板1的受光面1A，使固相擴散源例如作為含硼氧化膜的BSG(Boron Silicate Glass：硼磷矽酸鹽玻璃)膜2成膜。成膜例如可使用減壓CVD、常壓CVD。且，在上述成膜製程時，在n型單晶矽基板1的裡面1B由於成膜氣體的回滲而附著含硼生成物4。接著，在BSG膜2的上部，形成在熱處理時成為保護蓋亦即保護膜的膜，例如氧化矽膜3。氧化矽膜3以與BSG膜2同樣地依減壓CVD、常壓CVD等成膜製程而成膜，從製程的連續性來看為佳。氧化矽膜3成膜時亦與BSG膜2成膜時同樣地，在裡面1B因成膜氣體回滲而附著含氧化矽生成物5。BSG膜與成為保護膜的氧化矽膜，由於是在同一裝置內不開啟裝置連續地形成，可防止污染提高保護效果。在同一裝置內連續地形成並非必要條件，不是在同一裝置內連續形成而是分開地形成亦可。

在去除裡面的生成物步驟S104，如第2(b)圖所示，係去除形成於裡面1B側的生成物。在此，係去除形成於n型單晶矽基板1的裡面1B側的生成物。換言之，在BSG膜2與氧化矽膜3的成膜後，去除裡面1B側的含硼生成物4以及含氧化矽生成物5。去除例如藉由使用氟酸水溶液溶解而進行，由於含硼生成物4與BSG膜2，含氧化矽生成物5與氧化矽膜3本質上為相同的物質，期望以例如使用單面蝕刻裝置，在氟酸水溶液中僅與裡面1B側接觸，去除含硼生成物4以及含氧化矽生成物5。作為單面蝕刻裝置的一例，使用蝕刻面朝下從下側吹附蝕刻液的裝置或具有僅將單面浸漬於蝕刻液中的構造的蝕刻裝置等，可實現單面蝕刻。

接著，進行熱處理的步驟S105係對n型單晶矽基板1施行連續地加熱處理。該加熱處理可使用熱處理爐。首先將熱處理爐預熱，如第2(c)圖所示，在用以形成擴散層形成的惰性氣體環境氣體中，進行熱處理。藉由熱處理，從BSG膜2將硼擴散，形成p型擴散層7。

接著，連續地在含有氧O₂的環境氣體進行熱處理的步驟，係一邊供給氧O₂一邊進行熱處理。該熱處理係一邊轉換溫度與成膜環境氣體，一邊進行昇溫、加熱、降溫。加熱中的環境氣體，分成例如含有氮、氬等惰性氣體的環境氣體，以及含有氧的環境氣體。皆在800℃至1100℃的溫度範圍內加熱任意時間，然而，在含有氧的環境氣體係實施從1分鐘至20分鐘以下的時間的加熱。

首先，例如在含有氮、氬等惰性氣體的環境氣體，從可進行來自BSG膜2的雜質擴散的溫度T，到達例如800℃至1100℃，形成期望的p型擴散層7。形成p型擴散層7完成後，藉由使氧流入，如第2(d)圖所示，在形成有p型擴散層7的n型單晶矽基板1的表面全體上形成氧化矽膜8。

此熱處理的溫度剖析如第4圖中的曲線a所示。將爐內以氮置換並使爐預熱，在成為氮氣環境氣體且溫度T=900℃時，在時間點t₀₁將n型單晶矽基板1投入至熱處理爐中，至時間點t₀₂為止，維持時間t₁=1分鐘至30分鐘。在時間點t₀₂，供給氧至熱處理爐中。一邊供給氧氣，一邊在上述溫度T至時間點t₀₃為止，維持時間t₂=1分鐘至20分鐘。上述氧化製程係將投入至熱處理爐內的n型單晶矽基板1，藉由環境氣體中所含的氧氣使表面氧化。雖然該氧化在因受光面1A側受到BSG膜2與氧化矽膜3覆蓋，膜未覆蓋的裡面1B側選擇性地進行，然而，即使在p型擴散層7的表面亦有部分進行氧化，如第2(d)圖所示，而形成氧化矽膜8。在時間點t₀₃停止氧氣的供給，供給氮氣體進行氮置換。氧化矽膜8在下述n型擴散層的形成時，具有防止n型雜質進入的作為部分阻隔的功能。其厚度希望為5nm以上10nm以下。若未達5nm，在後續製程作為阻隔的功能變得貧乏，若10nm以上，雖然阻隔功能變大，但反相作用使裡面側的n型擴散層無法良好地形成的危險性增大。

以上的加熱製程後，一邊供給氮一邊降低溫度，在時間點t₀₄從加熱處理爐將n型單晶矽基板1取出，必要時，進行裡面1B側的氧化矽膜8的去除。經去除氧化矽膜8後，露出裡面1B。且，當形成在裡面1B的氧化矽膜8為薄的時候，亦可不進行去除，繼續對裡面1B實施雜質擴散。

之後，在步驟S106實施對裡面1B的雜質擴散。在此，作為舉例，藉由用以形成n型擴散層的POCl₃氣體採用磷擴散製程，據以說明。此製程係對於n型單晶矽基板1的全面，將POCl₃氣體熱分解，磷矽酸鹽玻璃(PSG)膜首先成膜，以此作為擴散源，在此之後，於後續的加熱製程，浸透至內部，換言之，使之擴散。藉此，在POCl₃氣體的環境氣體中，在進行裡面擴散的步驟S106，在磷擴散用的POCl₃氣體中的磷露出的裡面1B迅速地擴散，形成有p型擴散層7的受光面1A側由於形成有作為擴散阻隔的氧化矽膜8、BSG膜2、氧化矽膜3，故防止磷的混入。此時，藉由將裡面1B側每2片重疊，以直接暴露於爐內的環境氣體的方式配置，使PSG膜以期望的厚度成膜。

另一方面，藉由將受光面1A側每2片重疊，以不直接暴露於爐的環境氣體的方式配置，磷玻璃的成膜大幅受到限制。再者於其表面形成有氧化矽膜8、BSG膜2、氧化矽膜3，由於此等由作為擴散阻隔的機能，防止對矽內部的磷的混入。亦即，磷的擴散在裡面1B選擇性地實施，在裡面形成n型擴散層14。

亦即，如第3(a)圖所示，磷的擴散在裡面1B選擇性地實施，於裡面1B中形成n型擴散層14。

n型擴散層14的形成後，在去除固相擴散源步驟S107中，如第3(b)圖所示，去除作為固相擴散源的BSG膜2。BSG膜2及氧化矽膜3以及作為阻隔機能的氧化矽膜8，例如使用5至25%的氫氟酸水溶液予以去除。此時，因水洗而成的氧化膜，通常稱為自然氧化膜者，可作為下述鈍化層或其一部份使用。或是，依相同目的，亦可使用以含臭氧的水清洗而成的氧化膜。

接著，在pn接合分離步驟S108，去除基板側面部的p型擴散層7，分離p型擴散層7與n型擴散層14。具體而言，例如將經歷至目前為止製程的n型單晶矽基板1如第5圖所示，堆疊數十至數百片，夾入至夾具H之間，藉由電漿放電生成電漿激發氣體PG，將基板側面蝕刻處理，實行端面蝕刻。作為電漿激發氣體PG，可使用將安定且毒性低，蝕刻率高的CF₄氣體電漿化的氟電漿氣體。或是，亦可使用基板表面或是靠近裡面的側端部份或是對基板側面照射雷射的雷射分離。例如，只要去除構成基板側面部的基板側面、靠近基板表面的側端部份、靠近基板裡面的側端部份的任一位置的p型擴散層7即可。第5圖係表示實施形態1相關的太陽電池的製造製程的主要部分的端面蝕刻製程的示意圖。

關於電性分離，其本質為將導致電性短路的部分、區域予以絕緣。具體而言，係指藉由去除矽基板內p型擴散層與n型擴散層接觸或是靠近的部位或是藉由加工大幅降低導電性，而達成電性絕緣。換言之，只要是包含將形成於第1主面側的第1擴散層與半導體基板的第2主面側的相反導電型區域予以電性分離的製程的操作即可。例如在將半導體基板的第2主面側與第1擴散層電性分離的製程之前，實施去除半導體基板的基板側面部的第1擴散層的製程的方式亦可。

因此，對於n型單晶矽基板，以與去除或是加工等效為前提條件，本案件中相關的BSG膜2及氧化矽膜3，對於電漿放電加工的耐性強，又相較於其他擴散手段的擴散源，厚度亦較厚，因此，若以讓此等殘留的狀態而進行端面蝕刻的話，會無法充分加工而無法良好地分離。

因此，在去除BSG膜2以及氧化矽膜3之後，進行端面蝕刻的話，可藉由端面蝕刻而進行完整地分離。

此外，關於去除BSG膜2以及氧化矽膜3，必須在作為後續製程的抗反射膜或裡面絕緣膜的形成前完成去除，以將BSG膜2以及氧化矽膜3全體在端面蝕刻之前去除方法最為簡便，有提升量產性或是降低製造成本的效果。

如上述，進行基板端面的切割或是蝕刻，如第3(c) 圖所示，形成在受光面1A側具備p型擴散層7，在裡面1B側具備n型擴散層14的太陽電池基板。

且，分離的狀況依據漏電流的大小或是考慮到成為最終的發電產品的模組內的排列，可省略此分離製程。

之後，在形成抗反射膜形成以及裡面絕緣膜的步驟S109，在裡面1B，例如使用電漿CVD形成由氮化矽膜而成的裡面絕緣膜15b。且，在氮化矽膜與n型擴散層之間，亦可形成鈍化層。此時，鈍化層希望是氧化矽膜，除了通常的熱氧化之外，亦可使用如上述以水洗或是含臭氧的水的清洗而成的氧化膜。

接著，在受光面1A側亦同樣地，藉由例如使用電漿CVD的氮化矽膜，形成受光面抗反射膜15a。且，構成受光面抗反射膜15a的氮化矽膜與n型擴散層14之間，亦可形成鈍化層。

此時，鈍化層希望是氧化矽膜、氧化鋁膜的任一者，或是兩者的積層體。當鈍化層使用氧化矽膜時，通常的熱氧化之外，亦可如上述使用以水洗或是含臭氧的水清洗而成的氧化膜。此外，當使用氧化鋁膜時，藉由例如電漿CVD或是ALD(Atomic Layer Deposition；原子堆積法)而形成。此時，在成膜時包含在內的固定電荷具有提高鈍化能力的效果，因而較佳。

特別是在BSG膜2以及氧化矽膜3的去除製程中的氫氟酸水溶液處理之後，實施端面蝕刻製程時，以氫氟酸水溶液處理經洗淨化的基板表面，由於端面蝕刻處理時經積層使基板表面彼此接觸及使用氟電漿氣體，表面狀態變得不安定，根據接續製程中的鈍化層的形成，有鈍化效果降低的情況。

特別是於蝕刻時使用CF₄等氟系蝕刻液，以氟電漿氣體蝕刻時，在蝕刻後有於矽基板表面吸附氟離子並殘留的情況。於此基板表面以電漿CVD將氮化矽膜成膜時，在氟離子之上開始使氮化矽膜成膜，由於在矽基板與氮化矽膜之間殘留有氟原子，故降低表面鈍化效果。

另一方面，ALD係藉由以導入水，氮N₂排氣，導入TMA(trimethylaluminum，三甲基鋁)，N₂排氣作為1循環，重複複數個循環，於矽基板表面成膜氧化鋁膜的方法。ALD由於重複包含N₂排氣的循環，可在N₂排氣時，將吸附在基板表面的氟排出，形成乾淨的表面狀態。

因此，藉由在形成鈍化層時，使用ALD，在氫氟酸水溶液處理之後，即使實施氟電漿氣體處理，可獲得充分的鈍化效果。

且，關於受光面抗反射膜15a與裡面絕緣膜15b以及兩面的鈍化層的形成順序，未必限定於僅以上述的順序，亦可適當選擇上述以外的順序形成。

之後，如第3(d)圖所示，在受光面1A與裡面1B分別形成受光面抗反射膜15a與裡面絕緣膜15b之後，在電極形成步驟S110，在受光面1A側與裡面1B側分別形成受光面電極16a與裡面電極16b。作為電極材料，可使用例如銅、銀、鋁、或是其混合物等。例如，銅、銀、鋁或是其混合物的金屬粉體與玻璃、陶瓷成分的粉體，與有機溶劑混合成糊狀者，藉由例如網版印刷，形成為期望形狀的圖案，經由乾燥及燒成而形成。如此一來，完成太陽電池。

誠如以上的說明，根據實施形態1的太陽電池之製造方法，將固相擴散源成膜及加熱，形成擴散層，去除固相擴散源後，由於進行電性分離，可提升進行加工處的絕緣性能，太陽電池的漏電流變少。此外，在受光面與裡面作為目的的雜質以外，形成相反導電型的雜質的混入，或是污染物質的混入受到抑制，可實現載體壽命變長，光電轉換效率高的太陽電池。

此外，在固相擴散源的BSG膜2與氧化矽膜3形成時，即使回滲至裡面1B形成含硼生成物，由於在用以擴散的加熱之前去除，即使之後加熱，可防止對裡面的雜質擴散。

因此，在受光面與裡面，作為目的的雜質以外的，形成相反導電型的雜質的混入，或是污染物質的混入受到抑制，可獲得載體壽命長，光電轉換效率高的太陽電池。

且，去除切片損傷的製程，形成紋路的製程，清洗處理的製程，係用以說明實施形態1的製程的舉例，並非限定於此等，可使用各種製程，並不限於上述製程。同樣地，關於形成裡面的n型擴散層14的製程，分離pn接合的製程，形成受光面抗反射膜15a與裡面絕緣膜15b的製程，形成受光面電極16a與裡面電極16b的製程，亦可使用各種製程，不限定於上述製程。再者，從形成n型擴散層14的製程至形成電極16的製程為止，只要有作為太陽電池的機能，亦可調換適當順序，不限定於記載的順序。

此外，為了說明，使用n型單晶矽基板1，固相擴散源使用BSG膜2，於裡面1B使用由磷擴散而成的n型擴散層14，然而，並不限定於相關構成。只要有作為太陽電池的機能，關於基板，亦可使用多晶矽基板、碳化矽等其他矽系結晶基板，關於導電型，亦可使用p型的基板。再者，固相擴散源亦可使用包含如PSG膜般形成n型擴散層的雜質者。固相擴散源與相反面的擴散，亦可使用包含如硼之類形成p型擴散層的雜質。關於如以上的基板，關於形成於受光面與裡面的擴散層，形成p型、n型的任一者，以及形成擴散層的雜質元素，可適當選擇。

實施形態2

實施形態2相關的太陽電池之製造方法，相對於實施形態1所示的太陽電池之製造方法，於受光面側、裡面側的任一者或兩者，形成部分的高濃度擴散層。由於裡面側的氧化膜去除製程與磷擴散製程除外者相同，參照實施形態1省略詳細的說明。

第6圖係表示關於實施形態2相關的太陽電池之製造方法，從熱處理至pn接合分離製程為止的製程圖。第7(a)圖及第7(b)圖係表示n型雜質擴散製程中的n型單晶矽基板1的剖面變化的示意圖。以下，利用第6圖及第7圖說明。

實施形態2相關的太陽電池之製造方法，由於在實施作為用以形成p型擴散層7的熱處理製程的步驟S105之後，如第7(a)圖所示連續地實施，對於固相擴散源的裡面側的成膜步驟S106a，作為熱處理製程的裡面擴散步驟S106b。在此，將包含顯示n型導電型的雜質，高濃度例如1x10²⁰個/cm³以上的磷的擴散源17形成於裡面1B的氧化矽膜8上。之後，在形成擴散源17後，上述裡面擴散步驟S106b係於n型單晶矽基板1，與實施形態1的裡面擴散步驟S106相同，在POCl₃氣體的環境氣體中實施熱處理。來自擴散源17的雜質擴散，例如在800℃至1000℃的溫度實施。

在擴散源正下方，雖然存在著形成於裡面1B的氧化矽膜8，但其厚度薄約5nm至10nm，又擴散源17的雜質濃度為高濃度，因此，n型擴散層的形成不致受其影響。此部分的擴散源17係藉由從藉由POCl₃氣體的熱分解而形成的磷矽酸鹽玻璃(PSG)膜而形成，於與擴散源17接觸的n型單晶矽基板1內將雜質擴散，形成高濃度的n型擴散層18。在擴散源17未覆蓋的區域，形成較n型擴散層18低濃度的n型擴散層20。

然後，經過pn接合分離步驟S108，實施第1圖所示的形成抗反射膜以及裡面絕緣膜步驟S109，形成電極步驟S110。

另一方面，在擴散源17正下方以外的區域的n型單晶矽基板1，雖然附著有來自擴散源17脫離環境氣體的雜質，然而相較於擴散源17本身的雜質濃度，濃度或是總量較低，故無法通過形成於n型單晶矽基板1表面的氧化膜。

因此，根據實施形態2，於擴散層可形成具有2階段的濃度的構造。兩者適當分配時，由於可抑制擴散源17正下方以外的區域至更低濃度，實現更高效率的太陽電池。

如上述，形成固相擴散源的製程，係於作為第2主面的裡面1B選擇性地形成，藉由來自作為其擴散源17的PSG膜的擴散，形成作為第1導電型的n型擴散層20的製程。

根據實施形態2，可將去除裡面1B的氧化膜製程從製造方法刪除，不會對形成於n型單晶矽基板1的氧化矽膜8有影響，至n型雜質的擴散製程完成為止。

且，形成作為第1導電型擴散層的n型擴散層的製程係於n型單晶矽基板1的作為第2主面的裡面1B上形成包含1x10²⁰個/cm³以上雜質的擴散源。藉由此方法，即使在接觸擴散源的部位有氧化矽膜存在，亦可形成雜質擴散層，可省略去除n型單晶矽基板1的裡面1B的氧化矽膜8的製程。再者，由於在作為太陽電池基板的n型單晶矽基板1的表面全區域以氧化矽膜8覆蓋實施來自擴散源的擴散，即使來自擴散源釋放至環境氣體中的雜質附著在n型單晶矽基板1，也不會擴散至基板內部。

如上述，根據實施形態2相關的太陽電池之製造方法，由於不需要去除裡面的氧化膜製程，防止與p型及n型的雜質鄰接的滲漏路徑的形成，實現二極體特性優良的太陽電池。

實施形態3

關於去除BSG膜2以及氧化矽膜3，亦可沒有全部去除，僅以端面以及其附近為對象的方式去除BSG膜2以及氧化矽膜3。第8圖係表示實施形態3的太陽電池之製造方法的製程圖，第9(a)圖至第9(d)圖係表示實施形態3的太陽電池的製造製程主要部分的製程剖面圖。

關於去除BSG膜2以及氧化矽膜3，由於必須在作為後續製程的抗反射膜或裡面絕緣膜的形成之前去除，如實施形態1所示般，以將BSG膜2以及氧化矽膜3全體在分離加工之前去除的方法最為簡便，易於達到提升量產性或是降低製造成本。然而，分離加工之前的去除主要是作為加工對象的位置，具體而言以端面以及其附近為為對象。受光面1A以及裡面1B的大部分在分離加工之前的去除並非必要。

此處，實施形態3係藉由一邊旋轉一邊滴落蝕刻液的方法，以端面以及此處附近為對象，去除BSG膜2以及氧化矽膜3。關於其他製程，與實施形態1相同。

至在POCl₃氣體的環境氣體中進行裡面擴散的裡面擴散步驟S106為止，與實施形態1同樣地進行，如第9(a)圖所示，形成裡面的n型擴散層14。第9(a)圖相當於實施形態1的第2(d)圖。

之後，實施去除端面的固相擴散源步驟S107S藉由一邊旋轉基板一邊滴落蝕刻液的方法等，如第9(b)圖所示，僅以端面以及此處附近為對象，去除BSG膜2以及氧化矽膜3。

接著，實施pn接合分離步驟S108，於受光面以及裡面兩面的大部分，以殘留的BSG膜2以及氧化矽膜3作為保護膜進行端面蝕刻，如第9(c)圖所示，去除基板端面的p型擴散層7。

然後，實施去除殘存的固相擴散源步驟S107SS，如第9(d)圖所示，去除殘存的BSG膜2以及氧化矽膜3。此時，亦去除表面以及裡面的氧化矽膜8。此係相當於實施形態1中的第3(c)圖，與實施形態1同樣地，形成抗反射膜15a、保護膜15b、受光面電極16a、裡面電極16b，完成太陽電池。

藉由上述構成，在受光面以及裡面兩面的大部分殘留的BSG膜2以及氧化矽膜3，可作為分離加工時的保護膜應用。藉此，更可改善太陽電池的特性。此外，可抑制漏電流。

實施形態1至3，係在熱處理製程後，形成與形成的擴散層相異導電型的擴散層的製程中，將作為保護膜的氧化矽膜的一部分去除。因此，變得可使用以普通氣體的雜質擴散，由於氧化膜去除部份以外有膜殘留，可防止雜質混入，滲漏路徑形成。

如以上說明，實施形態1至3係顯示成為固相擴散源，包含雜質的膜於成膜之後，去除裡面側的擴散源之後，進行熱處理，用以防止來自裡面的生成物的雜質擴散的製造製程者。具體而言，當熱處理時，一般的熱處理係實施使用氮、氬等惰性氣體的處理，並在中途，使氧氣流入的環境氣體中實施熱處理，實施2階段熱處理。氧氣的供給係於使來自固相擴散源的膜的雜質擴散，不含氧氣的環境氣體的熱處理之後實施。亦即，投入爐中後因接觸到氧氣在基板裡面的生成物與基板界面，形成作為擴散阻隔的氧化膜，在停止氧氣的供給時，實施來自成膜物的雜質擴散，僅在成膜面使雜質擴散。然後，由於在熱處理製程最後使氧氣流入，在固相擴散源的成膜面亦形成氧化膜，接著，附加針對所實施不同種擴散的作為阻隔的機能。藉由此種方法，可僅在成膜面使雜質擴散。

且，擴散製程後的氧化製程，利用實施形態1中第4圖說明，亦可僅在用以擴散的熱處理製程的最後的必要時間，實施氧氣導入，亦可在熱處理製程後的降溫製程僅在必要時間，導入氧氣。此外，擴散爐的溫度一旦降至常溫後，亦可實施氧化熱處理製程。

此外，實施形態1至3中，用以進行雜質擴散的熱處理製程中的溫度，依據要擴散的雜質種類而決定，可適當變更。此外，關於擴散環境氣體，依雜質的種類，為了控制擴散速度，可為氫環境氣體等還原性環境氣體，可適當調整。

此外，雖然實施形態1至3係針對於半導體基板的第2主面亦即裡面側，形成與半導體基板具有相同導電型的第2擴散層的例，進行說明，然而，亦可不形成第2擴散層。此種情況係在半導體基板與第1擴散層的pn分離之前，去除固相擴散源。此外，作為半導體基板，使用n型單晶矽基板，然而，亦可使用以p型單晶矽基板為首，p型以及n型多晶矽基板等其他結晶系矽基板，或是以碳化矽等矽化合物為首的化合物半導體的擴散層的形成亦可適用者。然後，對應於半導體基板的導電型，分別決定第1以及第2導電型的雜質，然而，關於雜質的種類，作為n型雜質的磷、砷，作為p型雜質的硼、鎵的其他通例的雜質亦可適用。

雖然說明本發明的數個實施形態，此等實施形態係揭示作為舉例者，並非用以限定發明的範圍。此等新穎的實施形態亦可以其他各種形態實施，在不脫離發明主旨的範圍內，可進行各種的省略、置換、變更。此等實施形態及其變形包含於發明的範圍，同時包含於申請專利範圍所記載的發明及其等效的範圍內。