TW201813116A - 帶p型擴散層的半導體基板的製造方法、帶p型擴散層的半導體基板、太陽電池元件的製造方法及太陽電池元件 - Google Patents

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Abstract

一種帶p型擴散層的半導體基板的製造方法包括：在半導體基板上賦予含有包含硼的化合物的p型擴散層形成組成物，而形成每單位面積的所述包含硼的化合物的質量為0.001 mg/cm2 ～0.1 mg/cm2 的p型擴散層形成組成物層的步驟；以及對賦予有所述p型擴散層形成組成物層的所述半導體基板進行熱處理，而於所述半導體基板上形成p型擴散層的步驟。

Description

帶p型擴散層的半導體基板的製造方法、帶p型擴散層的半導體基板、太陽電池元件的製造方法及太陽電池元件
本發明是有關於一種帶p型擴散層的半導體基板的製造方法、帶p型擴散層的半導體基板、太陽電池元件的製造方法及太陽電池元件。
對使用n型矽基板的太陽電池元件的製造步驟的一例進行說明。 首先，為了促進光封閉效應來謀求高效率化，準備在表面形成有紋理結構的n型矽基板。繼而，於作為含受體元素的化合物的三溴化硼（BBr3 ）、氮及氧的混合氣體（BBr3 氣體）環境下以800℃～1000℃進行幾十分鐘的處理，而於n型矽基板的表面同樣地形成硼矽酸鹽玻璃（borosilicate glass，BSG）層。硼自該BSG層擴散至矽基板，從而形成p型擴散層。於該先前的方法中，因使用混合氣體進行硼的擴散，因此不僅於光接收面形成p型擴散層，而且於側面及背面亦形成p型擴散層。因此，需要用以去除側面的p型擴散層的側蝕步驟。另外，需要使背面的p型擴散層轉換為n+ 型擴散層，於使用氮化矽或氧化矽而在光接收面的p型擴散層上成膜來保護光接收面的p型擴散層後，於三氯化磷（POCl3 ）、氮及氧的混合氣體環境下以800℃～900℃進行幾十分鐘的處理，從而轉換為n+ 型擴散層。
另一方面，亦已知有如下技術：將包含含有硼等受體元素的玻璃粉末與分散媒的p型擴散層形成組成物塗佈於半導體基板上，並進行熱擴散而形成p型擴散層（例如，參照專利文獻1）。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第5447397號公報
[發明所欲解決之課題] 然而，關於使用所述BBr3 氣體而形成p型擴散層的方法，不僅於光接收面形成p型擴散層，而且於側面及背面亦形成p型擴散層，難以將p型擴散層選擇性地形成於所期望的位置。另一方面，關於專利文獻1所記載的方法，例如若於半導體基板上大量地塗佈含有硼的化合物，則過量的硼被供給至半導體基板，從而較厚地形成富硼層（Boron Rich Layer，BRL）。通常，於硼擴散的情況下，BRL形成於半導體基板的最表面，使太陽電池元件的性能降低。因此，藉由氧化處理而將BRL轉換為玻璃層，並藉由蝕刻來去除BRL，但於BRL厚的情況下，難以對BRL的全部進行氧化，BRL在表面成為殘渣而殘留，從而使太陽電池元件的性能降低。
本發明的實施形態的課題在於提供一種可將p型擴散層選擇性地形成於半導體基板上的所期望的位置、且可抑制表面殘渣的產生的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法，藉由該製造方法而製造的帶p型擴散層的半導體基板，太陽電池元件的製造方法及太陽電池元件。 [解決課題之手段]
本發明者等人鑒於所述情況而進行研究的結果發現，藉由將賦予至半導體基板上的包含硼的化合物的每單位面積的質量設為特定範圍內，可製造可容易地去除富硼層並具有高性能的太陽電池元件。
本發明包含以下的態樣。 ＜1＞ 一種帶p型擴散層的半導體基板的製造方法，其包括：在半導體基板上賦予含有包含硼的化合物的p型擴散層形成組成物，而形成每單位面積的所述包含硼的化合物的質量為0.001 mg/cm2 ～0.1 mg/cm2 的p型擴散層形成組成物層的步驟；以及對賦予有所述p型擴散層形成組成物層的所述半導體基板進行熱處理，而於所述半導體基板上形成p型擴散層的步驟。 ＜2＞ 如＜1＞所述的製造方法，其中所述包含硼的化合物為含硼玻璃粒子，所述p型擴散層形成組成物進而含有分散媒。 ＜3＞ 如＜2＞所述的製造方法，其中所述含硼玻璃粒子為含有B2 O3 的玻璃粒子。 ＜4＞ 如＜3＞所述的製造方法，其中所述含硼玻璃粒子於表示為氧化物時，含有B2 O3 與選自由Al2 O3 、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。 ＜5＞ 如＜3＞或＜4＞所述的製造方法，其中所述含硼玻璃粒子中的B2 O3 的含有率為0.1質量%～60質量%。 ＜6＞ 如＜2＞至＜5＞中任一項所述的製造方法，其中所述含硼玻璃粒子的平均粒徑為0.5 μm以下。 ＜7＞ 如＜1＞至＜6＞中任一項所述的製造方法，其中所述p型擴散層形成組成物層中所含的所述包含硼的化合物的質量於每單位面積為0.005 mg/cm2 ～0.01 mg/cm2 。 ＜8＞ 一種帶p型擴散層的半導體基板，其藉由如＜1＞至＜7＞中任一項所述的製造方法而製造。 ＜9＞ 一種太陽電池元件的製造方法，其具有在如＜8＞所述的帶p型擴散層的半導體基板的p型擴散層上形成電極的步驟。 ＜10＞ 一種太陽電池元件，其藉由如＜9＞所述的太陽電池元件的製造方法而製造。 [發明的效果]
根據本發明的實施形態，可提供一種可將p型擴散層選擇性地形成於半導體基板上的所期望的位置且可抑制表面殘渣的產生的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法，藉由該製造方法而製造的帶p型擴散層的半導體基板，太陽電池元件的製造方法及太陽電池元件。
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。數值及其範圍亦相同，並不限制本發明。 於本揭示中，「步驟」這一用語除與其他步驟獨立的步驟以外，即便於無法與其他步驟明確地加以區分的情況下，只要達成該步驟的目的，亦包括該步驟。 於本揭示中，使用「～」來表示的數值範圍表示包含「～」的前後所記載的數值來分別作為最小值及最大值的範圍。 於本揭示中階段性地所記載的數值範圍中，在一個數值範圍中所記載的上限值或下限值亦可置換為其他階段記載的數值範圍的上限值或下限值。另外，於本揭示中所記載的數值範圍中，該數值範圍的上限值或下限值亦可置換為實施例中所示的值。 於本揭示中，亦可包含多種相當於各成分的物質。於在組成物中存在多種相當於各成分的物質的情況下，只要無特別說明，則各成分的含有率或含量是指組成物中所存在的該多種物質的合計含有率或含量。 於本揭示中，亦可包含多種相當於組成物中的各成分的粒子。於在組成物中存在多種相當於各成分的粒子的情況下，只要無特別說明，則各成分的粒徑是指關於組成物中所存在的該多種粒子的混合物的值。 於本揭示中，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%。 於本揭示中，「層」或「膜」這一用語，當以平面圖的形式對存在該層或膜的區域進行觀察時，除形成於該區域的整個面的情況以外，亦包含形成於該區域的一部分的情況。 於本揭示中，「積層」這一用語表示對層進行堆積，可結合有兩個以上的層，且亦可為能夠使兩個以上的層裝卸。 於本揭示中，所謂「玻璃粒子」，是指玻璃（顯示出玻璃轉移現象的非晶質固體）成為粒子狀者。 本發明的實施形態亦可不利用本揭示中所記載的具體且詳細的內容的一部分或全部而實施。 另外，為了避免使本發明的概念不明確，亦有對公知的方面省略詳細的說明或圖示的情況。
於本揭示中，平均粒徑作為在使用雷射繞射散射法而測定的粒度分佈中，自小粒徑側的體積累積成為50%的粒徑而求出。平均粒徑為根據粒度分佈而算出的中值粒徑d50。
本實施形態的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法包括：在半導體基板上賦予含有包含硼的化合物的p型擴散層形成組成物，而形成每單位面積的所述包含硼的化合物的質量為0.001 mg/cm2 ～0.1 mg/cm2 的p型擴散層形成組成物層的步驟（以下，亦稱為「p型擴散層形成組成物層形成步驟」）；以及對賦予有所述p型擴散層形成組成物層的半導體基板進行熱處理，而於所述半導體基板上形成p型擴散層的步驟（以下，亦稱為「p型擴散層形成步驟」）。
本實施形態的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法藉由具有所述構成，可將p型擴散層選擇性地形成於半導體基板上的所期望的位置，且可抑制表面殘渣的產生。該機制未必明確，但可如以下般推測。 可將p型擴散層形成組成物以所期望的圖案賦予至半導體基板上的所期望的區域，且可將p型擴散層形成組成物中所含的硼形成的p型擴散層選擇性地形成於所期望的位置。另外，藉由將形成於半導體基板上的p型擴散層形成組成物層中的包含硼的化合物的質量設為0.001 mg/cm2 ～0.1 mg/cm2 ，可抑制BRL較厚地形成，並可藉由蝕刻來容易地去除BRL。另外，藉由將p型擴散層形成組成物中的包含硼的化合物的質量設為所述範圍，可抑制硼朝半導體基板的不需要的區域飛散、擴散的情況。
以下，對本發明的實施形態的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法進行詳細說明。 首先，對p型擴散層形成組成物進行說明，其次對使用p型擴散層形成組成物的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法、以及太陽電池元件的製造方法及太陽電池元件進行說明。
＜p型擴散層形成組成物＞ p型擴散層形成組成物含有包含硼的化合物。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。
此處，所謂p型擴散層形成組成物，是指如下的組成物：含有包含硼的化合物，於賦予至半導體基板後進行熱處理，藉此可使包含硼的化合物中的硼擴散，可將作為雜質擴散層的p型擴散層形成於半導體基板的賦予p型擴散層形成組成物的區域。藉由使用p型擴散層形成組成物，可將p型擴散層選擇性地形成於賦予p型擴散層形成組成物的半導體基板的所期望的區域，並可抑制在半導體基板的背面、側面等形成不需要的p型擴散層。
（包含硼的化合物） 作為包含硼的化合物，例如可列舉：氧化硼、硼含氧酸、硼酸鈣、氮化硼、硼酸等無機硼化合物；硼酸酯化合物；包含硼的玻璃化合物（以下，亦稱為「含硼的玻璃化合物」）；摻雜有硼的矽粒子；含硼的氧化矽化合物；烷氧化硼；及於熱擴散至半導體基板的高溫（例如800℃以上）下可變化為包含氧化硼的化合物的化合物（以下，亦稱為「氧化硼前驅體」）。
該些中，較佳為使用選自由氧化硼、硼酸、硼酸酯化合物、含硼的玻璃化合物、氮化硼、含硼的氧化矽化合物、及氧化硼前驅體所組成的群組中的一種以上。就對於抑制向外擴散有效的觀點而言，較佳為選自由氮化硼、含硼的玻璃化合物、及含硼的氧化矽化合物所組成的群組中，更佳為選自由氮化硼粒子或含硼的玻璃化合物所組成的群組中，進而佳為使用含硼的玻璃化合物。 於本揭示中，所謂向外擴散，是指於賦予p型擴散層形成組成物的區域以外擴散有硼等受體元素。 就抑制向外擴散的觀點而言，含硼的玻璃化合物及氮化硼較佳為分別為粒子狀。藉由包含含硼的玻璃化合物的粒子或氮化硼粒子，有容易地將p型擴散層選擇性地形成於所期望的區域的傾向。
含硼的玻璃化合物較佳為含硼玻璃粒子，更佳為包含氧化硼的玻璃粒子，進而佳為包含B2 O3 與玻璃成分物質的玻璃粒 子。含硼玻璃粒子亦可併用兩種以上。所謂併用兩種以上的含硼玻璃粒子，例如可列舉：使用兩種以上的相同成分而平均粒徑不同的含硼玻璃粒子的情況、使用兩種以上的平均粒徑相同而成分不同的含硼玻璃粒子的情況、以及使用兩種以上的平均粒徑及種類不同的含硼玻璃粒子的情況。
含硼的玻璃化合物中的氧化硼的含有率可根據目的而適宜改變。例如，就硼的擴散性的觀點而言，含硼的玻璃化合物中的氧化硼的含有率較佳為0.1質量%～60質量%，更佳為0.5質量%～50質量%，進而佳為1質量%～40質量%。藉由於玻璃化合物中包含0.1質量%以上的氧化硼，有可確保擴散至半導體基板中的硼的絕對量的傾向，藉由設為60質量%以下，有可減少於擴散後進行的使用氫氟酸等蝕刻液的蝕刻步驟中產生的蝕刻殘渣的量的傾向。
於含硼玻璃粒子為包含B2 O3 與玻璃成分物質的玻璃粒子的情況下，相對於含硼玻璃粒子的總質量，含硼玻璃粒子中的B2 O3 的含有率較佳為0.1質量%～60質量%，更佳為0.5質量%～50質量%，進而佳為1質量%～45質量%。藉由於含硼玻璃粒子中包含0.1質量%以上的B2 O3 ，有可確保擴散至半導體基板中的硼的絕對量的傾向，藉由設為60質量%以下，有可減少於擴散後進行的使用氫氟酸等蝕刻液的蝕刻步驟中產生的蝕刻殘渣的量的傾向。
p型擴散層形成組成物中的含硼的玻璃化合物的含有率可根據目的而適宜改變。例如，就硼的擴散性的觀點而言，相對 於p型擴散層形成組成物的總質量，較佳為0.01質量%～99質量%，更佳為0.1質量%～98質量%，進而佳為0.5質量%～50質量%。藉由包含0.01質量%以上的含硼的玻璃化合物，可確保擴散至半導體基板中的硼的絕對量，藉由設為99質量%以下，有可提高p型擴散層形成組成物的賦予性的傾向。
作為含硼的玻璃化合物中所含的玻璃成分物質，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，表示為氧化物時的玻璃成分物質較佳為選自由SiO2 、K2 O、Na2 O、Li2 O、BaO、SrO、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。就有效地獲得所述所期望的效果的觀點而言，作為表示為氧化物時的玻璃成分物質，更佳為使用選自由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，進而佳為使用選自由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。
作為含硼的玻璃化合物的具體例，例如可列舉：含B2 O3 -SiO2 的玻璃化合物（以氧化硼-玻璃成分物質的順序記載，以下相同）、含B2 O3 -ZnO的玻璃化合物、含B2 O3 -PbO的玻璃化合物、及將B2 O3 用作硼氧化物及玻璃成分物質的兩者的玻璃化合物。 所述中已列舉包含一種成分或兩種成分的玻璃化合物，亦可為B2 O3 -SiO2 -Al2 O3 -CaO等包含三種成分以上的玻璃化合物。 另外，含硼的玻璃化合物亦可為包含B2 O3 與Al2 O3 等其他受體元素化合物的玻璃化合物。例如，亦可為如含Al2 O3 -B2 O3 的玻璃化合物等般包含兩種以上的受體元素的氧化物的玻璃化合物。
就所形成的雜質擴散層的電阻的觀點及抑制向外擴散的觀點而言，當表示為氧化物時，含硼的玻璃化合物較佳為含有B2 O3 與選自由Al2 O3 、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B2 O3 與選自由Al2 O3 、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，進而佳為含有B2 O3 與選自由Al2 O3 、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B2 O3 與選自由Al2 O3 、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。
就熱處理（熱擴散）時的p型擴散層形成組成物的成分的擴散性、液體流掛的抑制等觀點而言，含硼玻璃粒子的軟化溫度較佳為200℃～1000℃，更佳為300℃～900℃。 作為含硼玻璃粒子的形狀，例如可列舉：球狀、大致球狀、扁平狀、塊狀、板狀、及鱗片狀。就製成p型擴散層形成組成物時的對半導體基板的賦予性、擴散均勻性的提高等方面而言，含硼玻璃粒子較佳為球狀、大致球狀、扁平狀或板狀。
就p型擴散層形成組成物中的玻璃化合物的均勻分散的容易性、及硼擴散的均勻性的觀點而言，含硼玻璃粒子的平均粒徑較佳為0.5 μm以下，更佳為0.4 μm以下，進而佳為0.35 μm以下。另外，含硼玻璃粒子的平均粒徑的下限並無限制，例如較佳為0.01 μm以上，更佳為0.05 μm以上，進而佳為0.1 μm以上。含硼玻璃粒子的平均粒徑的範圍較佳為0.01 μm～0.5 μm，更佳為0.05 μm～0.4 μm，進而佳為0.1 μm～0.35 μm。 再者，平均粒徑為根據粒度分佈而算出的中值粒徑d50。
於使用氮化硼作為包含硼的化合物的情況下，即便氮化硼的晶形為六方晶（hexagonal）、立方晶（cubic）、菱面體晶（rhombohedral）的任一結晶狀態，亦可獲得所期望的效果。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氮化硼的均勻分散的容易性、及硼擴散的均勻性的觀點而言，氮化硼粒子的平均粒徑較佳為0.01 μm～50 μm，更佳為1 μm～30 μm，進而佳為2 μm～20 μm。
氮化硼的製備方法並無特別限制，可利用通常的方法來製備。具體而言，可列舉：於氮氣流中將硼粒子加熱至1500℃以上的方法，於磷酸鈣的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。若為即便為所述以外的製造方法亦可獲得本發明的效果的範圍，則可選擇任一方法。於所述製造方法中，就可獲得高純度的氮化硼而言，較佳為使用於高溫下使三氯化硼與氨進行反應的方法。
另外，包含硼的化合物亦可為含硼的氧化矽化合物。此處，例示性地對含硼的氧化矽化合物進行說明。含硼的氧化矽化合物是指基於溶膠-凝膠反應使含硼化合物與氧化矽前驅體進行反應而合成的化合物，為了對合成方法與所述玻璃化合物不同者加以區分，而表述為含硼的氧化矽化合物。
使氧化矽前驅體與含硼化合物進行溶膠-凝膠反應而獲得的含硼的氧化矽化合物成為使含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，因此可抑制含硼化合物的揮發性，從而可於將p型擴散層形成於矽基板等半導體基板的高溫下抑制向外擴散。
此處所謂的溶膠-凝膠反應，為如下的反應：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。若將氧化矽前驅體、含硼化合物、用於溶膠-凝膠反應的溶媒、水、及酸觸媒或鹼觸媒混合，並去除自氧化矽前驅體脫離的醇及水，則可產生氧化矽前驅體的水解反應及縮合反應，並合成於矽氧烷的網路中含有含硼化合物的氧化矽化合物。另外，含硼的氧化矽化合物亦可抑制吸濕性，因此有抑制與分散媒的反應及與水分的反應、提高雜質擴散層形成組成物中的化學穩定性的傾向。
作為氧化矽前驅體，只要為可與含硼化合物反應而合成含硼的氧化矽化合物者，則並無特別限制，例如可列舉：甲氧化矽、乙氧化矽、丙氧化矽、丁氧化矽等烷氧化矽。就獲取的容易性而言，氧化矽前驅體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。
用於溶膠-凝膠反應的溶媒只要為可溶解氧化矽前驅體的聚合物者，則並無特別限制。作為溶媒，例如可列舉：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、及四氫呋喃等環狀醚化合物。該些可單獨使用一種，亦可併用兩種以上。 相對於氧化矽前驅體，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。若相對於氧化矽前驅體而溶媒的量為100當量以下，則有可確保氧化矽前驅體的溶膠-凝膠反應的充分的速度的傾向。
可將酸觸媒或鹼觸媒用作調節水解或脫水縮聚的觸媒。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，例如可列舉：鹽酸、硫酸、硼酸、硝酸、過氯酸、四氟硼酸、六氟砷酸、及氫溴酸。作為有機質子酸，例如可列舉：乙酸、草酸、及甲磺酸。因溶膠對於溶媒的溶解度根據酸的量而變化，故只要將酸觸媒或鹼觸媒的量調節為成為溶膠可溶的溶解度即可，相對於氧化矽前驅體，較佳為0.0001當量～1當量。
作為用於溶膠-凝膠反應的含硼化合物，例如可列舉：氧化硼、硼酸、及硼酸鹽。所謂氧化硼，為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，為H3 BO3 或B(OH)3 所表示的化合物。所謂硼酸鹽，為硼酸的鹽，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，若為溶解於水中而成為H3 BO3 的化合物，則並不對含硼化合物的種類進行限制。作為溶解於水中而成為H3 BO3 的化合物，例如可列舉硼酸酯。 用於溶膠-凝膠反應的含硼化合物較佳為硼酸酯。
作為硼酸酯，例如可列舉下述通式（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 的至少一個為碳數1～10的有機基。
[化1]
通式（I）中的R7 ～R9 所表示的有機基只要碳數為1～10，則並無特別限制，可分別獨立地列舉例如烷基、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。
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，作為R7 ～R9 所表示的烷基，碳數為1～10，較佳為碳數為1～6，更佳為碳數為1～3。具體而言，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、及癸基。
於R7 ～R9 所表示的具有官能基的有機基中，作為官能基，例如可列舉：氯基、溴基、及氟基。另外，R7 ～R9 所表示的具有官能基的有機基中碳數為1～10，較佳為碳數為1～6，更佳為碳數為1～3。具體而言，作為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，作為R7 ～R9 所表示的具有雜原子的有機基，碳數為1～10，較佳為碳數為1～6，更佳為碳數為1～3。具體而言，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。
R7 ～R9 所表示的具有不飽和鍵的有機基中碳數為2～10，較佳為碳數為2～6，更佳為碳數為2～4。具體而言，作為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，R7 ～R9 所表示的有機基較佳為烷基，更佳為碳數1～10的烷基。
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。
含硼的氧化矽化合物中的含硼化合物的含有率可根據目的而適宜改變。例如，就硼的擴散性的觀點而言，含硼的氧化矽化合物中的含硼化合物的含有率較佳為0.01質量%～95質量%，更佳為0.1質量%～80質量%，進而佳為0.5質量%～60質量%。藉由於含硼的氧化矽化合物中包含0.01質量%以上的含硼化合物，有可確保擴散至半導體基板中的硼的絕對量的傾向，藉由設為95質量%以下，有於擴散後減少蝕刻步驟中產生的蝕刻殘渣的量的傾向。
p型擴散層形成組成物中的包含硼的化合物的含有率可根據目的而適宜改變。例如，就擴散性的觀點而言，p型擴散層形成組成物中的包含硼的化合物的含有率較佳為0.01質量%～99質量%，更佳為0.1質量%以上且98質量%以下，進而佳為0.5質量%～50質量%，特佳為1質量%～40質量%。 若p型擴散層形成組成物中的包含硼的化合物的含有率為0.01質量%以上，則可充分地形成p型擴散層，若為99質量%以下，則有p型擴散層形成組成物中的包含硼的化合物的分散性變得良好，且提高對半導體基板的賦予性的傾向。
（分散媒） p型擴散層形成組成物亦可進而含有分散媒。所謂分散媒，為用以於組成物中製備黏度者，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可考慮賦予性及黏度來決定。
分散媒並無特別限制，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-正丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙醚、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、四乙二醇甲基乙醚、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-正丁醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、二丙二醇甲基乙醚、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、四丙二醇甲基乙醚、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、第二-十一烷醇、三甲基壬醇、第二-十四烷醇、第二-十七烷醇、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；甲酚等酚溶劑；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、乙氧基三乙二醇醚、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；水等。 分散媒可單獨使用一種，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、硼濃度等來決定。考慮賦予性等，較佳為以p型擴散層形成組成物的黏度成為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成為50 mPa·s～500000 mPa·s的方式含有分散媒。再者，黏度是於25℃下使用B型黏度計（主軸No.4，轉速為每分鐘30次（rpm））而測定。
（黏合劑） 就防止在半導體基板上賦予、及視需要乾燥的狀態下的包含硼的化合物的飛散的觀點而言，或就調節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亦可進而含有黏合劑。 黏合劑並無特別限制，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（羧甲基纖維素、羥基乙基纖維素、乙基纖維素等）、明膠、澱粉及澱粉衍生物、海藻酸鈉化合物、三仙膠、瓜爾膠（guar gum）及瓜爾膠衍生物、硬葡聚糖及硬葡聚糖衍生物、黃蓍膠及黃蓍膠衍生物、糊精及糊精衍生物、丙烯酸樹脂（(甲基)丙烯酸樹脂、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯樹脂等(甲基)丙烯酸酯樹脂等）、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。該些黏合劑中，就即便為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，較佳為使用纖維素衍生物或丙烯酸樹脂。該些可單獨使用一種，亦可將兩種以上組合而使用。
於本揭示中，所謂「(甲基)丙烯酸樹脂」，是指選自由「丙烯酸樹脂」及「甲基丙烯酸樹脂」所組成的群組中的至少一者， 所謂「(甲基)丙烯酸烷基酯樹脂」，是指選自由「丙烯酸烷基酯樹脂」及「甲基丙烯酸烷基酯樹脂」所組成的群組中的至少一者，所謂「(甲基)丙烯酸酯樹脂」，是指選自由「丙烯酸酯樹脂」及「甲基丙烯酸酯樹脂」所組成的群組中的至少一者。
黏合劑的分子量並無特別限制，理想為鑒於p型擴散層形成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有率並無特別限制，較佳為組成物整體的15質量%以下，更佳為12質量%以下，進而佳為10質量%以下。
（高黏度溶劑） p型擴散層形成組成物亦可進而含有高黏度溶劑。高黏度溶劑並無特別限制，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，更佳為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）分解或揮發，且具有體積大的結構而黏度高，因此可用作先前以來使用的乙基纖維素等黏合劑的代替品。 特別是於利用網版印刷法等將p型擴散層形成組成物賦予至半導體基板的情況下，為了使p型擴散層形成組成物進行高黏度化，有較多地包含乙基纖維素等黏合劑的傾向。該情況下，於乾燥步驟及熱處理（煅燒）步驟中，未完全去除的黏合劑成為電阻體，因此有對太陽電池元件的發電特性造成影響的情況。另一方面，藉由使用高黏度溶劑，有可將黏合劑的量減少至不會使殘存成為問題的程度為止的傾向。
p型擴散層形成組成物中的高黏度溶劑的含有率可根據目的而適宜改變。例如，就由印刷帶來的塗佈物的面內均勻性的觀點而言，p型擴散層形成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%～80質量%，進而佳為1質量%～50質量%。
包含硼的化合物與高黏度溶劑的比率並無特別限制。於p型擴散層形成組成物進而包含高黏度溶劑的情況下，較佳為於p型擴散層形成組成物中含有1質量%～50質量%的包含硼的化合物、1質量%～99質量%的高黏度溶劑，更佳為含有5質量%～40質量%的包含硼的化合物、5質量%～95質量%的高黏度溶劑。
（無機填料） p型擴散層形成組成物亦可進而含有無機填料。無機填料並無特別限制，例如可列舉：二氧化矽、黏土、及碳化矽。該些中較佳為使用至少包含二氧化矽作為成分的無機填料。藉由含有無機填料，有抑制賦予至半導體基板的p型擴散層形成組成物於乾燥步驟中產生熱凹陷（heat sag）的傾向。作為產生熱凹陷的原因，可列舉於乾燥步驟中的100℃～500℃左右的溫度下，高黏度溶劑等溶劑的黏度降低。相對於此，於含有無機填料的p型擴散層形成組成物中，有抑制黏度的降低、從而抑制熱凹陷的傾向。
無機填料的布厄特（Brunauer-Emmett-Teller，BET）比表面積較佳為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，例如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有助於在乾燥步驟中利用與低黏度化的溶劑之間的物理性相互作用或由凡得瓦力所產生的相互作用，抑制p型擴散層形成組成物的黏度降低。BET比表面積可藉由測定77K下的氮的吸附量而算出。
p型擴散層形成組成物中的無機填料的含有率較佳為0.01質量%～40質量%，更佳為0.1質量%～20質量%，進而佳為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，有獲得抑制乾燥步驟中的賦予物的熱凹陷的產生的效果的傾向，藉由設為40質量%以下，有確保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亦可進而含有烷氧基矽烷。藉由p型擴散層形成組成物包含烷氧基矽烷，有可抑制乾燥步驟中的p型擴散層形成組成物的黏度降低的傾向。
構成烷氧基矽烷的烷氧基較佳為直鏈狀或分支鏈狀的烷基氧基，更佳為碳數1～24的直鏈狀或分支鏈狀的烷基氧基，進而佳為碳數1～10的直鏈狀或分支鏈狀的烷基氧基，特佳為碳數1～4的直鏈狀或分支鏈狀的烷基氧基。
作為烷基氧基，具體而言，例如可列舉：甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、異丙基氧基、異丁基氧基、戊基氧基、己基氧基、辛基氧基、2-乙基己基氧基、第三辛基氧基、癸基氧基、十二基氧基、十四基氧基、2-己基癸基氧基、十六基氧基、十八基氧基、環己基甲基氧基、及辛基環己基氧基。 烷氧基矽烷較佳為使用選自由四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷及四異丙氧基矽烷所組成的群組中的至少一種。
於p型擴散層形成組成物含有烷氧基矽烷的情況下，p型擴散層形成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亦可進而含有矽烷偶合劑。矽烷偶合劑為於一個分子中具有矽原子且具有有機官能基及烷氧基者。矽烷偶合劑並無特別限制，例如可列舉下述通式（II）所表示的化合物。
[化2]
通式（II）中，n表示1～3的整數。 X表示烷氧基。 Y表示有機官能基。 R1 表示單鍵、碳數1～10的伸烷基、或主鏈的原子數為2～5且於主鏈具有氮原子或氧原子的二價連結基。 R2 表示碳數1～5的烷基。
通式（II）中，X表示烷氧基。作為烷氧基，可列舉甲氧基、乙氧基等。於n為2或3時，多個X可相互不同亦可相同。
通式（II）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、苯乙烯基、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、硫醚基、羧基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、烷二醇基、胺基醇基、及四級銨基。Y較佳為乙烯基、胺基、環氧基、丙烯醯氧基、或甲基丙烯醯氧基，更佳為丙烯醯氧基。
通式（II）中，R1 表示單鍵、碳數1～10的伸烷基、或主鏈的原子數為2～5且於主鏈具有氮原子或氧原子的二價連結基。R1 所表示的伸烷基較佳為伸乙基或伸丙基。於主鏈具有氮原子的二價連結基較佳為胺基等。於主鏈具有氧原子的二價連結基較佳為醚基、酯基、烷基羧基酸基等。
通式（II）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。於n為1時，多個R2 可相互不同亦可相同。
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。 （a）具有(甲基)丙烯醯氧基的矽烷偶合劑： 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-環氧基環己基)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
於本揭示中，所謂「(甲基)丙烯醯氧基」，是指選自由「丙烯醯氧基」及「甲基丙烯醯氧基」所組成的群組中的至少一者。
p型擴散層形成組成物中所含的成分、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）、高效液相層析法（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 Mass Spectrometry，MALDI-MS）等而確認。
於p型擴散層形成組成物含有矽烷偶合劑的情況下，p型擴散層形成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%。
（生命週期扼殺（lifetime killer）元素） p型擴散層形成組成物的生命週期扼殺元素的總量為1000 ppm以下，更佳為500 ppm以下，進而佳為100 ppm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，有半導體基板的生命週期提高的傾向。
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發光分析裝置或原子吸光分析裝置來分析。另外，半導體基板中的生命週期可利用微波光導衰減法（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，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，可藉由使用攪拌器、混合機、研缽、轉子等將包含硼的化合物、高黏度溶劑等混合而獲得。另外，於混合時視需要亦可進行加熱。於混合時進行加熱的情況下，加熱溫度例如可設為30℃～100℃。
＜帶p型擴散層的半導體基板的製造方法＞ 本實施形態的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法包括：在半導體基板上賦予含有包含硼的化合物的p型擴散層形成組成物，而形成每單位面積的包含硼的化合物的質量為0.001 mg/cm2 ～0.1 mg/cm2 的p型擴散層形成組成物層的步驟（p型擴散層形成組成物層形成步驟）；以及對賦予有p型擴散層形成組成物層的半導體基板進行熱處理，而於半導體基板上形成p型擴散層的步驟（p型擴散層形成步驟）。 本實施形態的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法視需要亦可進而具有其他步驟。
（p型擴散層形成組成物層形成步驟） 於p型擴散層形成組成物層形成步驟中，在半導體基板上的至少一部分區域中賦予p型擴散層形成組成物，而形成每單位面積的包含硼的化合物的質量為0.001 mg/cm2 ～0.1 mg/cm2 的p型擴散層形成組成物層。
p型擴散層形成組成物層中所含的包含硼的化合物的質量於每單位面積為0.001 mg/cm2 ～0.1 mg/cm2 ，較佳為0.002 mg/cm2 ～0.05 mg/cm2 ，更佳為0.005 mg/cm2 ～0.01 mg/cm2 。藉由賦予0.001 mg/cm2 以上的包含硼的化合物，提高硼的擴散均勻性。另外，藉由將包含硼的化合物的質量設為0.1 mg/cm2 以下，可抑制BRL較厚地形成，不易產生殘渣。另外，藉由將包含硼的化合物的質量設為0.1 mg/cm2 以下，亦可防止硼朝半導體基板的不需要的區域飛散。
p型擴散層形成組成物層中的每單位面積的包含硼的化合物的質量可基於後述的p型擴散層形成組成物的賦予量及p型擴散層形成組成物層的總面積、以及p型擴散層形成組成物中所含的包含硼的化合物的含有率而算出。
另外，p型擴散層形成組成物層中的硼的於半導體基板的每單位面積的質量（賦予量）較佳為0.05 μg/cm2 以上且未滿10 μg/cm2 ，更佳為0.07 μg/cm2 ～5 μg/cm2 ，進而佳為0.3 μg/cm2 ～1 μg/cm2 。藉由p型擴散層形成組成物層中的硼的質量為0.05 μg/cm2 以上，可使充分量的硼擴散至半導體基板中。另外，藉由將硼的質量設為未滿10 μg/cm2 ，可減少朝不需要的區域飛散的硼的量，從而可抑制向外擴散。
半導體基板並無特別限制，可適用用於太陽電池元件的公知的半導體基板。例如可列舉：矽基板、磷化鎵基板、氮化鎵基板、金剛石基板、氮化鋁基板、氮化銦基板、砷化鎵基板、鍺基板、硒化鋅基板、碲化鋅基板、碲化鎘基板、硫化鎘基板、磷化銦基板、碳化矽基板、矽鍺基板、及銅銦硒基板。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（塗佈）p型擴散層形成組成物之前進行前處理。作為前處理，例如可列舉以下的步驟。再者，以下對使用n型半導體基板的情況的例子進行說明，但亦可使用p型半導體基板。另外，以下的實施形態只不過為例示，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n型半導體基板而去除損壞層，並藉由蝕刻來獲得紋理結構。詳細而言，例如利用20質量%氫氧化鈉水溶液去除自鑄錠進行切片時所產生的n型半導體基板的表面的損壞層。繼而，藉由1質量%氫氧化鈉與10質量%異丙醇的混合液進行蝕刻，從而形成紋理結構。藉由於太陽電池元件的光接收面側形成紋理結構，可促進光封閉效應，從而謀求高效率化。
將p型擴散層形成組成物賦予（塗佈）至以所述方式進行了前處理的半導體基板上的至少一部分的區域中。於背面接觸型太陽電池元件用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（即相對於光接收面的相反的面）的n型擴散層上。於兩面光接收型太陽電池元件用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，例如可列舉：印刷法、旋塗法、刷毛塗佈、噴霧塗佈法、刮刀法、輥塗法、及噴墨法。就圖案形成性、賦予性、p型擴散層形成組成物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。
p型擴散層形成組成物的於半導體基板的每單位面積的質量（賦予量）較佳為0.01 mg/cm2 ～5 mg/cm2 ，更佳為0.1 mg/cm2 ～3 mg/cm2 ，進而佳為0.2 mg/cm2 ～1 mg/cm2 。藉由賦予0.01 mg/cm2 以上的p型擴散層形成組成物，可使充分量的硼擴散至半導體基板中，有可提高硼的擴散均勻性且可進行低電阻化的傾向。另外，藉由賦予5 mg/cm2 以下的p型擴散層形成組成物，有可抑制朝未賦予的區域向外擴散的傾向。
p型擴散層形成組成物的賦予量可根據賦予p型擴散層形成組成物前後的半導體基板的質量變化而算出。具體而言，根據賦予p型擴散層形成組成物前後的半導體基板的質量變化，算出賦予至半導體基板上的p型擴散層形成組成物（p型擴散層形成組成物層）的質量，另外測定該p型擴散層形成組成物層的總面積。可基於該些的p型擴散層形成組成物層的質量及總面積來算出每單位面積的p型擴散層形成組成物的質量（賦予量）。 再者，於本揭示中，所謂賦予p型擴散層形成組成物後的半導體基板的質量，表示後述乾燥步驟之前所測定的質量。
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（塗佈）至半導體基板之後、後述熱處理步驟 之前需要用以使分散媒等揮發的乾燥步驟。該情況下，以80℃～300℃左右的溫度，於使用加熱板的情況下乾燥1分鐘～10分鐘，於使用乾燥機等的情況下，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來適宜調整。
（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處理而於半導體基板上形成p型擴散層。藉由該熱處理而使p型擴散層形成組成物層中所含的硼擴散至半導體基板，從而形成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，進而佳為於850℃～1000℃下進行。處理時間較佳為5分鐘～60分鐘。可於熱處理時適用公知的連續爐、分批式爐等。以下，對使用矽基板時的p型擴散層形成步驟的具體例進行說明。
進行熱處理時的環境的氣體組成並無特別限制。較佳為設為容易形成有BRL（於使用矽基板作為半導體基板的情況下，稱為矽化硼）的環境。例如，於包含硼的化合物為玻璃化合物的情況下，玻璃化合物因熱處理而軟化，賦予p型擴散層形成組成物的矽基板的表面由玻璃層覆蓋。藉由減少氧等氧化性氣體的比例來抑制矽基板表面的氧化，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被覆矽基板的表面為止，而容易形成矽化硼層。於p型擴散層形成組成物的熱處理物在賦予部被覆矽基板的表面後，亦可增多氧等氧化性氣體的比例。
具體而言，於包含硼的化合物為玻璃化合物的情況下，較佳為於氮單獨等的惰性氣體的環境下進行熱處理，直至玻璃化合物於軟化點軟化而在賦予部覆蓋矽基板的表面為止。藉由以所述方式調節環境，容易形成吸除（gettering）能力高的矽化硼層。
若於形成有矽化硼層的狀態下進行熱處理，則例如矽化硼層吸除矽基板及爐的管中所含的重金屬等雜質金屬（例如，鐵及鎳）。因此，矽基板中的再結合中心減少，有可延長矽基板的生命週期的傾向。
形成矽化硼層後的熱處理的環境的氣體組成對氧以外的成分並無特別限制，例如可使用氮、氬、氖、氙、氪、氦、二氧化碳、氫、空氣等。該些中，就成本及安全性的觀點而言，較佳為以氧及氮為主成分的氣體組成。再者，於使用空氣作為氧以外的氣體的情況下，亦考慮空氣中所含的氧的量來調整氧濃度。
氧的比例可藉由用於熱處理中的擴散爐的排氣側出口處所設置的氧濃度計來確認。氧濃度計並無特別限制，例如可使 用氧化鋯氧濃度計（例如，堀場製作所股份有限公司製造，NZ-3000）。
亦可於熱處理後或熱處理的中途改變氧的比例來進一步進行熱處理。於形成有矽化硼層後在包含氧的環境下進行熱處理，藉此矽化硼層被氧化。 之後，若進行後述的用以去除硼矽酸鹽玻璃層的氫氟酸蝕刻步驟，則可一併去除矽化硼層。另外，藉由對矽基板的未賦予p 型擴散層形成組成物的區域（非賦予部）進行氧化，形成SiO2 層，並在矽基板上形成相對於硼的遮罩層，從而可抑制硼朝非賦予部的擴散。此時的氣體組成例如亦可包含0.1體積%～100體積%的氧。
於本實施形態中，藉由將p型擴散層形成組成物層中的每單位面積的包含硼的化合物的質量設為0.001 mg/cm2 ～0.1 mg/cm2 ，有較通常而言矽化硼層不會較厚地形成而容易被氧化的傾向。因此有可於氫氟酸蝕刻步驟中充分地去除矽化硼層的傾向。
於藉由熱處理而形成的p型擴散層、p+ 型擴散層等的表面，形成硼矽酸鹽玻璃層（硼玻璃層）作為p型擴散層形成組成物的熱處理物（煅燒物）的情況多，亦可於熱處理後具有利用蝕刻液對矽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，亦可利用蝕刻液來對形成於p型擴散層形成組成物的賦予區域以外的矽基板上的氧化物的遮罩層一併進行蝕刻。 蝕刻液並無特別限制，例如可列舉：氟化氫、氟化銨、氟化氫銨等的水溶液，及氫氧化鈉的水溶液。作為蝕刻處理，可適用將矽基板浸漬於蝕刻液中等公知的方法。
之後，較佳為利用乾法氧化、使用水蒸氣的濕法氧化、或使用氧化性藥液的濕式氧化法對矽化硼層進行氧化，然後進行蝕刻。藉由去除矽化硼層，有可進一步引導出繼而形成的鈍化層的鈍化效果的傾向。
使用氧氣的乾法氧化較佳為於400℃～780℃下進行，更佳為於450℃～750℃下進行，進而佳為於500℃～700℃下進行。藉由於400℃以上進行乾法氧化，有可有效地對矽化硼層進行氧化，之後容易利用蝕刻液去除矽化硼層的傾向。即，容易引導出之後的鈍化步驟中的鈍化效果。另外，藉由於780℃以下進行乾法氧化，有可抑制被矽化硼層吸除的Fe等雜質金屬元素再次擴散至矽基板中的傾向。
使用氧氣的乾法氧化較佳為於氧的含有率為20體積%～100體積%的環境中進行，更佳為於氧的含有率為50體積%～100體積%的環境中進行，進而佳為於氧的含有率為80體積%～100體積%的環境中進行。藉由將氧的含有率設為20體積%以上，可加快矽化硼層的氧化速度。 氧濃度可藉由用於熱處理中的擴散爐的排氣側出口處所設置的氧濃度計來確認。氧濃度計並無特別限制，例如可使用氧化鋯氧濃度計（例如，堀場製作所股份有限公司製造，NZ-3000）。
作為進行乾法氧化的時間，只要使矽化硼進行氧化，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，進而佳為5分鐘～30分鐘。藉由進行1分鐘以上的乾法氧化，於同時對多片矽基板進行處理的情況下，可充分地保持矽基板間的均熱性，從而可充分地抑制矽基板間的性能不均。另外，藉由以1小時以下的時間進行乾法氧化，可提高矽基板處理的處理量（throughput）。
乾法氧化步驟中的氧氣以外的氣體組成並無特別限制，例如可使用氮、氬、氖、氙、氪、氦、二氧化碳、氫、空氣等。
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。藉由設為包含鹽酸、二氯乙醇等的氧化性環境，矽基板中所含的雜質鹼金屬原子（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，可捕捉矽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、重金屬等朝矽基板中的擴散，可延長矽基板的生命週期。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製造，自動氣體測定器）來測定。 相對於氧，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%，進而佳為0.2體積%～3體積%。
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矽基板的表面來進行電漿氧化處理。處理溫度較佳為20℃～500℃。
濕法氧化的具體方法較佳為使用氧氣及水蒸氣的氧化法、使用水蒸氣的氧化法、或使用氧氣及氫氣的氧化法。 具體而言，較佳為藉由載氣而使起泡器內的去離子水起泡並藉由水蒸氣進行氧化的方法、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。載氣並無特別限制，例如可使用氮、氬、氖、氙、氪、氦、二氧化碳、氫、空氣、及該些的組合。
濕法氧化較佳為於300℃～780℃下進行，更佳為於350℃～750℃下進行，進而佳為於400℃～700℃下進行。藉由於300℃以上進行濕法氧化，有可有效地對矽化硼層進行氧化，之後容易利用蝕刻液等加以去除的傾向。即，容易引導出之後的鈍化步驟中的鈍化效果。另外，藉由於780℃以下進行濕法氧化，有可抑制被矽化硼層吸除的Fe等雜質金屬元素再次擴散至矽基板中的傾向。
起泡後的氣體的水分含有率並無特別限制，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，有可高效地對矽化硼層進行氧化的傾向，藉由氣體的水分含有率為30質量%以下，有一面達成矽化硼層的充分的氧化速度，一面容易控制載氣的水分含有率的傾向。 於水分含有率為1質量%以下的情況下，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感測與檢測科技（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。
於使用氧氣及氫氣進行氧化的情況下，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、與乾燥氮氣、乾燥氧氣及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」、「數位質量流量控制器SEC-N100系列」。
作為使用氧化性藥液的濕式氧化法中的氧化性藥液，只要可對矽化硼層進行氧化，則並無特別限制。例如較佳為選自由硝酸、臭氧溶解水、過氯酸水、硫酸、過氧化氫水、鹽酸及過氧化氫水的混合溶液、硫酸及過氧化氫水的混合溶液、氨及過氧化氫水的混合溶液、硫酸及硝酸的混合溶液、過氯酸、以及沸水所組成的群組中的至少一種氧化性藥液，更佳為選自由硝酸、臭氧溶解水、過氧化氫水、鹽酸及過氧化氫水的混合溶液、硫酸及過氧化氫水的混合溶液、以及氨及過氧化氫水的混合溶液所組成的群組中的至少一種氧化性藥液，進而佳為選自由硝酸、鹽酸及過氧化氫水的混合溶液、硫酸及過氧化氫水的混合溶液、以及氨及過氧化氫水的混合溶液所組成的群組中的至少一種氧化性藥液。藉由使用該些氧化性藥液，有可有效地對矽化硼層進行氧化的傾向。
於使用硝酸作為氧化性藥液的情況下，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℃，因此有可實現比作為水的沸點的100℃高的溫度下的浸漬，並可促進矽化硼層的氧化的傾向。
於使用臭氧溶解水作為氧化性藥液的情況下，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，而可有效地對矽化硼層進行氧化。
於使用過氧化氫水作為氧化性藥液的情況下，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，而可有效地對矽化硼層進行氧化。
於使用鹽酸及過氧化氫水的混合溶液作為氧化性藥液的情況下，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%HCl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。
於使用硫酸及過氧化氫水的混合溶液作為氧化性藥液的情況下，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。
於使用氨及過氧化氫水的混合溶液作為氧化性藥液的情況下，較佳為1質量%～50質量%氨水溶液與1質量%～60質量%過氧化氫水的混合溶液，例如可使用以26質量%氨水溶液：30質量%過氧化氫水溶液：H2 O=1：1：5（體積比）混合而成的SC-1清洗液。
於使用硫酸及硝酸的混合溶液作為氧化性藥液的情況下，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。
於使用過氯酸水作為氧化性藥液的情況下，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，而可有效地對矽化硼層進行氧化。
於使用硫酸作為氧化性藥液的情況下，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，而可有效地對矽化硼層進行氧化（或分解）。
使用氧化性藥液的矽化硼層的氧化較佳為於25℃～300℃下進行，更佳為於40℃～200℃下進行，進而佳為於80℃～180℃下進行。藉由於25℃～300℃下進行氧化，鐵的擴散速度小，因此有可抑制被矽化硼層吸除的鐵等雜質金屬元素再次擴散至矽基板內的傾向。即，可儘可能降低矽基板中的雜質金屬元素的含量，並可延長矽基板中所產生的載子的生命週期。
對矽化硼層進行氧化的步驟的處理時間只要為使矽化硼層進行氧化的時間，則並無特別限制。例如，處理時間較佳為1分鐘～1小時，更佳為2分鐘～40分鐘，進而佳為5分鐘～30分鐘。藉由使處理時間為1分鐘以上，於同時對多片矽基板進行處理的情況下，有可充分地保持矽基板間的均熱性，從而可充分地抑制矽基板間的性能不均的傾向。另外，藉由將處理時間設為1小時以下，有提高矽基板處理的處理量的傾向。
於對矽化硼層進行氧化後，利用將矽基板浸漬於蝕刻液中等公知的方法而將矽化硼的氧化層去除。作為蝕刻液，例如可列舉：氟化氫、氟化銨、氟化氫銨等的水溶液、及氫氧化鈉的水溶液。
所述中已對使用矽基板時的p型擴散層形成步驟的具體例進行了說明，但於使用矽基板以外的半導體基板的情況下，亦可適用所述的詳細內容。
＜太陽電池元件的製造方法及太陽電池元件＞ 太陽電池元件的製造方法具有：在半導體基板上賦予含有包含硼的化合物的p型擴散層形成組成物，而形成每單位面積的包含硼的化合物的質量為0.001 mg/cm2 ～0.1 mg/cm2 的p型擴散層形成組成物層的步驟（p型擴散層形成組成物層形成步驟）；對賦予有p型擴散層形成組成物層的半導體基板實施熱擴散處理，而於半導體基板上形成p型擴散層的步驟（p型擴散層形成步驟）；以及於所形成的p型擴散層上形成電極的步驟（電極形成步驟）。 p型擴散層形成組成物層形成步驟、及p型擴散層形成步驟的詳細情況與所述帶p型擴散層的半導體基板的製造方法中的p型擴散層形成組成物層形成步驟、及p型擴散層形成步驟的詳細情況相同。
一面參照圖式一面對本揭示的太陽電池元件的具體例進行說明，但本發明並不限定於此。另外，各圖中的構件的大小為概念上的大小，構件間的大小的相對關係並不限定於此。
以下，一面參照圖1的（1）～（8）一面對太陽電池元件的製造方法的一實施態樣進行說明。圖1的（1）～（8）為概念性地表示太陽電池元件的製造步驟的一例的示意剖面圖。再者，以下對使用矽基板作為n型半導體基板的例子進行說明，但於本發明中半導體基板並不限定於矽基板。
於圖1的（1）中，將鹼性溶液賦予至作為n型半導體基板10的矽基板而去除損壞層，並藉由蝕刻來獲得紋理結構（圖中省略紋理結構的記載）。
於圖1的（2）中，將p型擴散層形成組成物賦予至n型半導體基板10的成為光接收面的面，而形成p型擴散層形成組成物層11。
於p型擴散層形成組成物包含溶劑作為分散媒的情況下，為了於熱擴散處理之前去除組成物中所含的溶劑的至少一部分，有時需要對賦予p型擴散層形成組成物後的n型半導體基板10進行熱處理的步驟。該情況下的熱處理例如以80℃～300℃的溫度，於使用加熱板的情況下，在1分鐘～10分鐘的條件下進行，於使用乾燥機等的情況下，在10分鐘～30分鐘左右的條件下進行。熱處理的條件取決於p型擴散層形成組成物中所含的溶劑的種類、組成、含有率等，並不對所述條件進行特別限定。
於p型擴散層形成組成物包含黏合劑作為分散媒的情況下，為了於熱擴散處理之前去除組成物中所含的黏合劑的至少一部分，有時需要對賦予p型擴散層形成組成物後的n型半導體基板10進行熱處理的步驟。該情況下的熱處理例如適用以超過300℃且為800℃以下的溫度進行1分鐘～10分鐘的處理的條件。可於該熱處理時適用公知的連續爐、分批式爐等。熱處理的條件取決於p型擴散層形成組成物中所含的黏合劑的種類、組成、含有率等，並不對所述條件進行特別限定。
於將p型擴散層形成組成物層11形成於n型半導體基板10的光接收面後，對n型半導體基板10實施熱擴散處理。藉由該熱擴散處理，如圖1的（3）所示，受體元素擴散至n型半導體基板10中而形成p型擴散層12。可於熱擴散處理時適用公知的連續爐、分批式爐等。另外，熱擴散處理時的爐內環境可配合所期望的條件而自空氣、氧、氮等惰性氣體、該些的混合氣體等中選擇。
在形成於n型半導體基板10的光接收面的p型擴散層12的表面形成有硼酸玻璃等玻璃層（未圖示）。因此，藉由蝕刻來去除該硼酸玻璃。作為蝕刻，可適用浸漬於氫氟酸等酸中的方法、浸漬於氫氧化鈉水溶液等鹼中的方法等公知的方法的任一種。就蝕刻能力的方面而言，較佳為利用氫氟酸的蝕刻處理。作為利用氫氟酸的蝕刻處理，可列舉將n型半導體基板10浸漬於氫氟酸中的方法。於將n型半導體基板10浸漬於氫氟酸中的情況下，浸漬時間並無特別限制。通常可設為0.5分鐘～30分鐘，較佳為設為1分鐘～10分鐘。
進而，將形成於硼擴散後的n型半導體基板10上的矽化硼去除。於使矽化硼形成於n型半導體基板10的表面的情況下，阻礙表面鈍化，成為降低太陽電池元件的發電性能的原因。因此，對表面的矽化硼進行氧化而轉換為硼矽酸鹽玻璃層，之後進行蝕刻。去除矽化硼的方法並無特別限制。例如，可使用氟硝酸，一面利用硝酸對矽化硼進行氧化一面利用氫氟酸進行蝕刻，亦可於氧環境的爐內對矽化硼進行熱氧化後，利用氫氟酸進行蝕刻。
於圖1的（2）及（3）所示的p型擴散層的形成方法中，將p型擴散層12形成於所期望的部位，未在背面及側面形成不需要的p型擴散層。因而，於先前廣泛採用的利用氣相反應法形成p型擴散層的方法中，需要用以去除形成於側面的不需要的p型擴散層的側蝕步驟，但根據本實施形態的製造方法，不需要側蝕步驟且步驟簡易化。如此，根據本實施形態的製造方法，可於短時間內在所期望的部位且以所期望的形狀形成面內的薄片電阻的不均得到抑制的p型擴散層。
於圖1的（4）中，將n型擴散層形成組成物賦予至n型半導體基板10的背面即與光接收面相反的面，而形成n型擴散層形成組成物層13。關於賦予n型擴散層形成組成物的方法，可利用與所述的將p型擴散層形成組成物賦予至n型半導體基板10的光接收面的方法相同的方法來進行。如圖1的（5）所示，與p型擴散層形成組成物的熱擴散處理同樣地，對背面賦予有n型擴散層形成組成物的n型半導體基板10實施熱擴散處理，藉此可於n型半導體基板10的背面形成n+ 型擴散層14。
作為n型擴散層形成組成物，例如可列舉使用包含施體元素的玻璃粒子代替包含受體元素的玻璃粒子，並與p型擴散層形成組成物同樣地構成的n型擴散層形成組成物。作為受體元素，例如可列舉：磷（P）、銻（Sb）、砷（As）等第15族元素。關於包含施體元素的玻璃粒子，當對成分以氧化物表述時，較佳為包含選自由P2 O5 、Sb2 O3 、及As2 O3 所組成的群組中的至少一種。
另外，可不使用n型擴散層形成組成物，於氧氯化磷（POCl3 ）、氮及氧的混合氣體（以下，亦略稱為「氧氯化磷混合氣體」）環境下，以800℃～900℃進行幾十分鐘的處理而形成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，將防止磷的擴散的遮罩層形成於p型擴散層的表面。遮罩層可賦予包含成為SiO2 的前驅體的矽氧烷樹脂等的溶液並進行熱處理（煅燒）等來形成。
於圖1的（6）中，於p型擴散層12上形成抗反射膜15。抗反射膜15是適用公知的技術而形成。例如，於抗反射膜15為氮化矽膜的情況下，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，抗反射膜15例如是於所述混合氣體的流量比（NH3 /SiH4 ）為0.05～1.0、反應室的壓力為13.3 Pa（0.1 Torr）～266.6 Pa（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。
可於p型擴散層上及n型擴散層上形成鈍化層。例如可藉由原子層沈積（Atomic Layer Deposition，ALD）法來積層Al2 O3 層，亦可藉由熱氧化等來形成SiO2 膜。該情況下，於鈍化層上形成所述抗反射膜。
於圖1的（7）中，於光接收面的抗反射膜15上，利用網版印刷法來印刷塗佈光接收面電極用金屬膏並使其乾燥，而形成光接收面電極用金屬膏層16。作為光接收面電極用金屬膏，例如可使用包含金屬粒子與玻璃粒子，視需要包含樹脂黏合劑及其他添加劑者。
繼而，亦於背面形成背面電極用金屬膏層18。背面電極用金屬膏層18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金屬膏，並使其乾燥而形成背面電極用金屬膏層18。此時，為了模組步驟中的太陽電池元件間的連接，亦可於背面的一部分上設置銀電極形成用銀膏。
於圖1的（8）中，對光接收面電極用金屬膏層16進行煅燒，從而完成太陽電池元件。若於600℃～900℃的範圍內進行幾秒鐘～幾分鐘的煅燒，則於光接收面側，作為絕緣膜的抗反射膜15因光接收面電極用金屬膏中所含的玻璃粒子而熔融，進而n型半導體基板10的表面的一部分亦熔融，膏中的金屬粒子（例如銀粒子）與n型半導體基板10形成接觸部並凝固。藉此，所形成的光接收面電極17與n型半導體基板10被導通。將此稱為煅燒貫穿（fire through）。另外，背面側亦同樣地，背面電極用金屬膏層18的背面電極用金屬膏被煅燒，從而形成背面電極19。
參照圖2A及圖2B對光接收面電極17的形狀的一例進行說明。光接收面電極17具有匯流條電極30、以及與匯流條電極30交叉的指狀電極32。圖2A為自光接收面觀察將光接收面電極17設為具有匯流條電極30、以及與匯流條電極30交叉的指狀電極32的構成的太陽電池元件的平面圖，圖2B為將圖2A的一部分放大表示的立體圖。
此種光接收面電極17例如可藉由所述光接收面電極用金屬膏的網版印刷、或電極材料的鍍敷、高真空中的利用電子束加熱的電極材料的蒸鍍等方法而形成。具有匯流條電極30與指狀電極32的光接收面電極17通常用作光接收面側的電極而為人所知，且可適用光接收面側的匯流條電極及指狀電極的公知的形成方法。
所述中已對在光接收面形成p型擴散層、在背面形成n+ 型擴散層，進而在各自的層上設有光接收面電極及背面電極的太陽電池元件進行了說明，若使用本實施形態的p型擴散層形成組成物，則亦可製造背面接觸型太陽電池元件。背面接觸型太陽電池元件將電極設於背面，且增大光接收面的面積。即，於背面接觸型太陽電池元件中，需要於背面形成p型擴散部位及n+ 型擴散部位兩者而形成pn接合結構。本實施形態的p型擴散層形成組成物可於特定部位形成p型擴散部位，因而可較佳地適用於背面接觸型太陽電池元件的製造。 [實施例]
以下，對本發明的實施例進一步進行具體說明，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1]（p型擴散層形成組成物的製備） 利用瑪瑙研缽對包含B2 O3 、SiO2 、Al2 O3 及CaO（組成莫耳比：分別為25 mol%、65 mol%、5 mol%及5 mol%）的玻璃塊進行粉碎後，利用行星式球磨機進一步進行粉碎，從而獲得粒子形狀為球狀、平均粒徑為0.35 μm的玻璃粒子（包含硼的化合物）。將該玻璃粒子、乙基纖維素及萜品醇分別混合1 g、2 g及97 g來進行膏化，而製備p型擴散層形成組成物。
玻璃粒子的形狀是使用掃描式電子顯微鏡（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。
其次，於形成有紋理結構的n型矽基板（厚度：725 μm，比電阻：3.1 Ωcm，薄片電阻：200 Ω/sq.）的其中一面上，藉由網版印刷以整面圖案（45´45 mm2 ）來賦予所述p型擴散層形成組成物而形成p型擴散層形成組成物層，並於150℃下乾燥1分鐘。於網版印刷時使用460網眼、線徑27 μm、透過體積11 cm3 /m2 的網版。
根據所述賦予p型擴散層形成組成物前後的矽基板的質量變化來算出p型擴散層形成組成物及玻璃粒子的賦予量。所述p型擴散層形成組成物的賦予量為0.5 mg/cm2 ，玻璃粒子（包含硼的化合物）的賦予量為0.005 mg/cm2 。
其次，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700℃的狀態投入放入所述具有p型擴散層形成組成物層的矽基板的舟皿。之後，以15℃/min的昇溫速度將溫度上昇至950℃為止，並於950℃下進行30分鐘熱處理，使硼擴散（熱擴散）至矽基板中，從而形成p型擴散層。之後，以4℃/min降溫至700℃為止，並於700℃下取出舟皿。
（矽化硼層的氧化、蝕刻） 使熱擴散處理後的矽基板於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。
其次，將所述獲得的矽基板放入至流入有O2 ：10 L/min的700℃的擴散爐中，並保持30分鐘。繼而，取出半導體基板並放置冷卻後，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，然後進行風乾。表面為疏水性。
（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49 Ω/sq.，可知形成有p型擴散層。
（向外擴散的評價） 另外，利用SIMS測定擴散至未塗佈p型擴散層形成組成物的背面（表層）的硼濃度，結果為1´1017 atoms/cm3 ，可知硼幾乎未擴散。將表層的硼濃度為1´1017 atoms/cm3 以下的情況判斷為未向外擴散而為「良好」。
（表面BRL（矽化硼）殘渣的評價） 在與所述相同的矽基板上將p型擴散層形成組成物賦予至兩面，並利用相同的方法進行處理而形成p型擴散層。將晶圓放入加入有包含0.05 mol%的碘的乙醇溶液的聚乙烯袋中，使用μ-PCD法生命週期測定器WT-2000（瑟米萊伯（Semilab）公司製造）來測定生命週期。生命週期為150 μsec，可知可去除矽基板表面的矽化硼。於在矽基板的表面殘存矽化硼的情況下，矽基板的表面鈍化不充分，生命週期未滿100 μsec。因此，將表示100 μsec以上的生命週期的情況判斷為於矽基板的表面無殘渣，鈍化為「良好」。
[實施例2～實施例4及比較例1、比較例2] 將含硼玻璃粒子的含量、及網版的網眼變更為表1中記載的條件，除此以外，與實施例1同樣地進行處理。將評價結果匯總於表2中。
[表1]
[表2]
10‧‧‧n型半導體基板（矽基板）
11‧‧‧p型擴散層形成組成物層
12‧‧‧p型擴散層
13‧‧‧n型擴散層形成組成物層
14‧‧‧n+型擴散層
15‧‧‧抗反射膜
16‧‧‧光接收面電極用金屬膏層
17‧‧‧光接收面電極
18‧‧‧背面電極用金屬膏層
19‧‧‧背面電極
30‧‧‧匯流條電極
32‧‧‧指狀電極
將2016年7月14日申請的日本專利申請案2016-139767號的揭示整體藉由參照而併入至本說明書中。將本說明書中所記載的所有文獻、專利申請案及技術規格與具體且各個地記載有藉由參照而併入各個文獻、專利申請案及技術規格的情況同等程度地，藉由參照而併入至本說明書中。
圖1的（1）～（8）為概念性地表示本實施形態的太陽電池元件的製造步驟的一例的剖面圖。 圖2A為自光接收面觀察太陽電池元件的平面圖。 圖2B為將圖2A的一部分放大表示的立體圖。

Claims (10)

  1. 一種帶p型擴散層的半導體基板的製造方法，其包括： 在半導體基板上賦予含有包含硼的化合物的p型擴散層形成組成物，而形成每單位面積的所述包含硼的化合物的質量為0.001 mg/cm2 ～0.1 mg/cm2 的p型擴散層形成組成物層的步驟；以及 對賦予有所述p型擴散層形成組成物層的所述半導體基板進行熱處理，而於所述半導體基板上形成p型擴散層的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述包含硼的化合物為含硼玻璃粒子，所述p型擴散層形成組成物進而含有分散媒。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述含硼玻璃粒子為含有B2 O3 的玻璃粒子。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述含硼玻璃粒子於表示為氧化物時，含有B2 O3 與選自由Al2 O3 、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。
  5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述含硼玻璃粒子中的B2 O3 的含有率為0.1質量%～60質量%。
  6. 如申請專利範圍第2項至第5項中任一項所述的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述含硼玻璃粒子的平均粒徑為0.5 μm以下。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法，其中所述p型擴散層形成組成物層中所含的所述包含硼的化合物的質量於每單位面積為0.005 mg/cm2 ～0.01 mg/cm2 。
  8. 一種帶p型擴散層的半導體基板，其藉由如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的帶p型擴散層的半導體基板的製造方法而製造。
  9. 一種太陽電池元件的製造方法，其具有在如申請專利範圍第8項所述的帶p型擴散層的半導體基板的p型擴散層上形成電極的步驟。
  10. 一種太陽電池元件，其藉由如申請專利範圍第9項所述的太陽電池元件的製造方法而製造。
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