TW202027291A - p型雜質擴散組成物與其製造方法、使用所述p型雜質擴散組成物的半導體元件的製造方法及太陽電池 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題在於提供一種可於半導體基板上均勻擴散且提高塗佈液的保存穩定性的p型雜質擴散組成物。一種p型雜質擴散組成物，包含：（a）選自聚乙烯醇及聚環氧乙烷中的至少一種樹脂、（b）溶媒、以及（c）包含第13族元素的化合物，且所述p型雜質擴散組成物的特徵在於：組成物的pH為4～6.5，（b）溶媒包含（b-1）沸點110℃以上且210℃以下的有機溶媒與（b-2）水，（b-2）水的量為（b）溶媒中的10質量%～50質量%。

Description

p型雜質擴散組成物與其製造方法、使用所述p型雜質擴散組成物的半導體元件的製造方法及太陽電池
本發明是有關於一種用以使p型雜質於半導體基板上擴散的組成物與其製造方法、使用所述組成物的半導體元件的製造方法及太陽電池。
目前，於太陽電池的製造中，作為於半導體基板中形成p型或n型雜質擴散層的主要方法，採用如下方法：在p型的情況下使BBr3 等氣體與基板接觸的同時進行加熱，在n型的情況下使POCl3 等氣體與基板接觸的同時進行加熱。
另一方面，近年來，正在研究藉由在基板上塗佈含有p型或n型雜質成分的組成物並利用熱進行擴散而形成雜質擴散層的方法等。以後，亦有時將藉由熱使雜質從塗佈於基板上的含有雜質成分的組成物中向基板中擴散的情況記為熱擴散。
形成p型雜質擴散層的雜質擴散組成物（以後記為p型雜質擴散組成物）是將含有硼等第13族元素的化合物與聚乙烯醇等樹脂調配而形成錯合物者溶解或分散於溶媒中而獲得。所述組成物設計成可利用旋轉塗佈法或網版印刷法等塗佈於半導體基板上。若對基板的潤濕性良好，則去溶溶媒後獲得的塗膜的膜厚均勻性良好，因此溶媒較佳為表面張力低的有機溶媒，但調配包含第13族元素的化合物而形成錯合物的聚乙烯醇等樹脂多為水溶性樹脂，因此實際的組成物的溶媒大多情況下為混合水與有機溶媒而成者（例如，參照專利文獻1～專利文獻5）。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利3519847號公報 專利文獻2：日本專利特開2007-35719號公報 專利文獻3：日本專利特開2010-62223號公報 專利文獻4：日本專利特開2010-161317號公報 專利文獻5：日本專利特開平9-181009號公報
[發明所欲解決之課題] 於溶媒是混合水與有機溶媒而成者的情況下，存在如下問題：包含第13族元素的化合物與聚乙烯醇的錯合物不穩定化，或者所得的塗膜的膜厚均勻性下降，或者擴散有雜質的基板的片電阻值（雜質擴散濃度）的面內的均勻性降低，或者p型雜質擴散組成物的保存過程中黏度發生經時變化。
本發明是基於如上所述的情況而完成，其目的在於提供一種p型雜質擴散組成物：實現了於半導體基板上的均勻的雜質擴散、塗膜的膜厚均勻性的提高、以及組成物的保存穩定性的提高。 [解決課題之手段]
為了解決所述課題，本發明的p型雜質擴散組成物具有以下構成。即， 一種p型雜質擴散組成物，包含： （a）選自聚乙烯醇及聚環氧乙烷中的至少一種樹脂、 （b）溶媒、以及 （c）包含第13族元素的化合物，且所述p型雜質擴散組成物的特徵在於： 所述p型雜質擴散組成物的pH為4～6.5，（b）溶媒包含（b-1）沸點110℃以上且210℃以下的有機溶媒與（b-2）水，（b-2）水的量為（b）溶媒中的10質量%～50質量%。 [發明的效果]
根據本發明，可提供一種於半導體基板上的雜質擴散的均勻性或塗膜的膜厚均勻性優異、保存穩定性高的p型雜質擴散組成物。
本發明的p型雜質擴散組成物為如下p型雜質擴散組成物，包含： （a）選自聚乙烯醇及聚環氧乙烷中的至少一種樹脂、 （b）溶媒、以及 （c）包含第13族元素的化合物，且所述p型雜質擴散組成物的特徵在於： 組成物的pH為4～6.5，（b）溶媒包含（b-1）沸點110℃以上且210℃以下的有機溶媒與（b-2）水，（b-2）水的量為（b）溶媒中的10質量%～50質量%。
（a）選自聚乙烯醇、聚環氧乙烷中的至少一種樹脂（以下，有時簡記為「（a）樹脂」） 本發明的p型雜質擴散組成物包含（a）選自聚乙烯醇及聚環氧乙烷中的至少一種樹脂。（a）樹脂是用於與（c）包含第13族元素的化合物形成錯合物，在塗佈時形成均勻的塗膜的成分。就與（c）包含第13族元素的化合物的錯合物的形成性及形成的錯合物的穩定性的方面而言，較佳為聚乙烯醇。
作為聚乙烯醇的平均聚合度，就溶解度與錯合物穩定性的方面而言，較佳為150～1000。進而，作為聚乙烯醇的皂化度，就溶解度與錯合物穩定性的方面而言，較佳為70莫耳%～95莫耳%。本發明中，平均聚合度及皂化度均為按照日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）K 6726（1994）測定所得的值。皂化度於所述JIS記載中亦為藉由反滴定法測定所得的值。
就錯合物穩定性的方面而言，p型雜質擴散組成物中所含的（a）樹脂較佳為組成物中所含的所有樹脂中的80質量%以上、較佳為90質量%以上、最佳為95質量%以上。
另外，就（c）包含第13族元素的化合物於半導體基板上的熱擴散變得良好的方面、以及抑制組成物去除後的基板上的有機殘渣的方面而言，（a）樹脂的量較佳為將組成物整體設為100質量%時的0.1質量%～20質量%，更佳為1質量%～10質量%。
（b-1）沸點110℃以上且210℃以下的有機溶媒（以下，有時簡記為「（b-1）有機溶媒」） 本發明的p型雜質擴散組成物包含（b-1）沸點110℃以上且210℃以下的有機溶媒。若（b-1）有機溶媒的沸點為所述範圍內，則於在半導體基板上塗佈p型雜質擴散組成物後，將含有（c）包含第13族元素的化合物與（a）樹脂的錯合物溶解的（b）溶媒中所含的（b-2）水與（b-1）有機溶媒平衡性良好地揮發，可獲得膜厚均勻性及雜質擴散濃度的均勻性優異的塗膜。
作為（b-1）有機溶媒的沸點的範圍，較佳為120℃以上且185℃以下，更佳為165℃以上且180℃以下。
作為（b-1）有機溶媒的具體例，可列舉：二甲基甲醯胺（沸點153℃，以下相同）、二乙二醇單甲醚（193℃）、1-丁醇（118℃）、環己醇（161℃）、乙二醇單乙醚乙酸酯（156.4℃）、乙二醇單甲醚乙酸酯（145℃）、乳酸甲酯（145℃）、乳酸乙酯（155℃）、二丙酮醇（169℃）、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇（174℃）、二丙二醇單甲醚（188℃）、γ-丁內酯（204℃）、乙醯乙酸乙酯（181℃）、N-甲基-2-吡咯啶酮（204℃）、丙二醇第三丁醚（151℃）、丙二醇正丁醚（170℃）、乙醯丙酮（140℃）、二乙二醇單丁醚（171℃）、糠醇（170℃）、1,3-丁二醇（207℃）、二乙二醇乙基甲醚（176℃）、丙二醇單甲醚乙酸酯（145℃）、二異丁基酮（168℃）、乙二醇（197℃）、丙二醇（188℃）、丙二醇單甲醚（120℃）等。
就進一步提高與含有（c）包含第13族元素的化合物與（a）樹脂的錯合物的相容性，進一步提高塗膜的膜厚均勻性的方面而言，（b-1）有機溶媒進而佳為一級醇，尤佳為3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
就由（c）包含第13族元素的化合物與（a）樹脂形成的錯合物變得更穩定，p型雜質擴散組成物的保存穩定性變得更良好的方面而言，p型雜質擴散組成物中所含的（b-1）有機溶媒的量較佳為（b）溶媒中的50質量%～90質量%。更佳為（b）溶媒中的55質量%～85質量%，進而佳為（b）溶媒中的65質量%～80質量%。
（b-2）水 本發明的p型雜質擴散組成物包含（b-2）水。而且，（b-2）水的量為（b）溶媒中的10質量%～50質量%。若為所述範圍內，則由（c）包含第13族元素的化合物與（a）樹脂形成的錯合物穩定，p型雜質擴散組成物的保存穩定性優異。（b-2）水的量較佳為（b）溶媒中的15質量%～45質量%，更佳為（b）溶媒中的20質量%～35質量%。
根據以上所述，作為（b）溶媒，較佳為（b-1）有機溶媒的沸點為120℃以上且185℃以下、且（b-2）水的量為（b）溶媒中的15質量%～45質量%，更佳為（b-1）有機溶媒的沸點為165℃以上且180℃以下、且（b-2）水的量為（b）溶媒中的15質量%～45質量%，進而佳為（b-1）有機溶媒的沸點為165℃以上且180℃以下、且（b-2）水的量為（b）溶媒中的20質量%～35質量%。
（c）包含第13族元素的化合物 本發明的p型雜質擴散組成物含有（c）包含第13族元素的化合物。
作為第13族元素，可列舉：硼、鋁、鎵、銦、鉈、鉨，就於半導體基板上的擴散性的觀點而言，可較佳地使用硼。
作為包含硼的化合物，具體而言，可列舉：硼酸、三氧化二硼等硼酸類，硼酸銨等硼酸鹽類，三氟化硼、三氯化硼、三溴化硼、三碘化硼等鹵化物，甲基硼烷酸、苯基硼烷酸等硼烷酸類，硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三丙酯、硼酸三丁酯、硼酸三辛酯、硼酸三苯酯等硼酸酯類。其中，就操作的容易性的方面而言，較佳為硼酸類、硼烷酸類及硼酸酯類。
p型雜質擴散組成物中所含的（c）第13族元素化合物的量可根據對半導體元件所要求的電阻值來任意地決定，但相對於p型雜質擴散組成物，較佳為包含0.05質量%～1質量%。更佳為0.1質量%～0.5質量%。
另外，就p型雜質擴散組成物的保存穩定性的觀點而言，更佳為（c）包含第13族元素的化合物/（a）樹脂的質量比率為0.25～0.45。
（d）界面活性劑 本發明的p型雜質擴散組成物較佳為包含（d）界面活性劑。藉由包含界面活性劑，提高（c）包含第13族元素的化合物的分散性，（c）包含第13族元素的化合物與（a）樹脂的錯合物形成變得更良好。藉此，可減少使（c）包含第13族元素的化合物於半導體基板上熱擴散後去除p型雜質擴散組成物時的基板上的有機殘渣。
作為（d）界面活性劑，可較佳地使用氟系界面活性劑、矽酮系界面活性劑、丙烯酸系界面活性劑等。
作為氟系界面活性劑的具體例，可列舉包含如下在末端、主鏈及側鏈的至少任一部位具有氟烷基或氟伸烷基的化合物的氟系界面活性劑：1,1,2,2-四氟辛基(1,1,2,2-四氟丙基)醚、1,1,2,2-四氟辛基己醚、八乙二醇二(1,1,2,2-四氟丁基)醚、六乙二醇(1,1,2,2,3,3-六氟戊基)醚、八丙二醇二(1,1,2,2-四氟丁基)醚、六丙二醇二(1,1,2,2,3,3-六氟戊基)醚、全氟十二烷基磺酸鈉、1,1,2,2,8,8,9,9,10,10-十氟十二烷、1,1,2,2,3,3-六氟癸烷、N-[3-(全氟辛烷磺醯胺)丙基]-N,N'-二甲基-N-羧基亞甲基銨甜菜鹼、全氟烷基磺醯胺丙基三甲基銨鹽、全氟烷基-N-乙基磺醯基甘胺酸鹽、磷酸雙(N-全氟辛基磺醯基-N-乙基胺基乙酯)、單全氟烷基乙基磷酸酯等。
另外，作為氟系界面活性劑的市售品，有Megafac F142D、Megafac F172、Megafac F173、Megafac F183、Megafac F444、Megafac F475、Megafac F477（以上為大日本油墨化學工業（Dainippon Ink And Chemicals）（股）製造）、Eftop EF301、Eftop 303、Eftop 352（以上為新秋田化成（股）製造）、Fluorad FC-430、Fluorad FC-431（以上為住友3M（股）製造）、AsahiGuard AG710、Surflon S-382、Surflon SC-101、Surflon SC-102、Surflon SC-103、Surflon SC-104、Surflon SC-105、Surflon SC-106（以上為旭硝子（股）製造）、BM-1000、BM-1100（以上為裕商（股）製造）、NBX-15、FTX-218、DFX-218（以上為尼歐斯（Neos）（股）製造）等氟系界面活性劑。
作為矽酮系界面活性劑的市售品，可列舉：SH28PA、SH7PA、SH21PA、SH30PA、ST94PA（以上為東麗道康寧（Toray Dow Corning）（股）製造）、BYK067A、BYK310、BYK322、BYK331、BYK333、BYK355（以上為日本畢克化學（BYK-Chemie Japan）（股）製造）等。
作為丙烯酸系界面活性劑的市售品，可列舉Polyflow 77、Polyflow 75（以上為共榮社化學（股）製造）等。
尤其是，就（c）包含第13族元素的化合物於半導體基板上的熱擴散變得良好的方面、以及進一步減少組成物去除後的有機殘渣的觀點而言，可更佳地使用矽酮系界面活性劑及/或丙烯酸系界面活性劑。
另外，就提高（c）包含第13族元素的化合物的分散性，於半導體基板上的更良好的熱擴散，以及進一步減少組成物去除後的有機殘渣的觀點而言，較佳為（d）界面活性劑/（c）第13族元素化合物的質量比率為0.03～0.1。所述比率更佳為0.03～0.045。
（pH） 本發明的p型雜質擴散組成物的pH為4～6.5。於所述範圍內，（a）樹脂與（c）包含第13族元素的化合物的錯合物穩定化。另外，即便於將組成物保存一定期間後供於擴散用途，雜質擴散濃度的基板面內均勻性亦良好地得到保持。
pH的更佳的範圍為4.5～5.5。作為pH的調整方法，有於組成物中添加酸、鹼的方法或者如後所述利用離子交換樹脂於雜質減少時進行調整的方法等，但並不限定於該些。
作為酸，較佳為鹽酸、硫酸、硝酸等無機酸或乙酸、乙二酸等有機酸，更佳為不含金屬元素或鹵素的硫酸、硝酸、乙酸、乙二酸。
作為鹼，較佳為不含金屬元素或鹵素的有機胺。
尤其是，就進一步提高保存穩定性的觀點而言，較佳為將有機胺的添加與硫酸、硝酸、乙酸或乙二酸的添加組合的方法、或者將有機胺的添加與利用離子交換樹脂的調整組合的方法。
所使用的有機胺可列舉芳香族胺、脂肪族胺等，但較佳為鹼性高、以更少量的添加而具有效果的脂肪族胺。就抑制與組成物的其他成分的副反應的觀點而言，更佳為三級胺。
作為脂肪族三級胺的具體例，可列舉：三甲胺、三乙胺、三異丙胺、三異丙醇胺、三乙醇胺、吡啶、哌嗪、哌啶、吡咯啶、乙基哌啶、哌啶乙醇等，但並不限定於該些。較佳為使用哌嗪、哌啶、吡咯啶、乙基哌啶、哌啶乙醇等脂肪族環狀三級胺。
就pH調整效果的觀點而言，作為有機胺的含量較佳的是組成物整體的0.01質量%～2質量%。更佳為組成物整體的0.02質量%～0.5質量%，進而佳為組成物整體的0.03質量%～0.1質量%。
本發明中的pH是使用pH計（LAQUA F-71，堀場製作所製造）測定所得的值。pH的校正使用JIS Z 8802:2011「pH測定方法」中規定中的下述5種標準液（pH2、4、7、9、12）進行。 ○pH2標準液（乙二酸鹽） 0.05 mol/L 四乙二酸鉀水溶液 ○pH4標準液（鄰苯二甲酸鹽） 0.05 mol/L 鄰苯二甲酸氫鉀水溶液 ○pH7標準液（中性磷酸鹽：下述兩水溶液的混合液） 0.025 mol/L 磷酸二氫鉀水溶液 0.025 mol/L 磷酸氫二鈉水溶液 ○pH9標準液（硼酸鹽） 0.01 mol/L 四硼酸鈉（硼砂）水溶液 ○pH12標準液 飽和氫氧化鈣水溶液。
本發明的p型雜質擴散組成物較佳為鈉（Na）的量為0.05 ppm以下。作為Na的減少方法，可使用利用再結晶、蒸餾、管柱分離、離子交換等使組成物的各構成物高純度化的方法，但較佳為使用離子交換樹脂的方法，本發明的p型雜質擴散組成物的製造方法較佳為包括藉由離子交換樹脂進行離子交換處理的步驟。
關於進行離子交換處理的步驟，可列舉藉由離子交換樹脂對包含（a）～（c）成分的組成物整體、或者（a）～（c）成分中的至少一個進行離子交換處理的步驟。Na有時於製造步驟的過程中混入，因此最佳為於包含（a）～（c）成分的組成物整體的狀態下，最後進行離子交換處理。作為具體的離子交換處理的方法，有使p型雜質擴散組成物於填充有陽離子交換樹脂的管柱中通過來進行，於p型雜質擴散組成物的液體中添加陽離子交換樹脂並進行攪拌，於離子交換後去除離子交換樹脂等，但並不限定於該些。
尤其是，於使用陽離子交換樹脂的情況下，離子交換後的p型雜質擴散組成物的pH未滿7，因此可減少雜質的同時調整為目標pH。
作為用於將pH的值調整為4～6.5的離子交換處理方法，較佳為將陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂組合來進行離子交換處理的方法。作為組合的方法，有適宜混合陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂並填充於管柱中，使p型雜質擴散組成物通過的方法；或者連續通過填充有陽離子交換樹脂的管柱與填充有陰離子交換樹脂的管柱的方法等，但並不限定於該些。
本發明的p型雜質擴散組成物的黏度並無限制，可根據塗佈法、所欲獲得的膜厚而適宜變更。此處，於應用於例如作為較佳的塗佈形態之一的利用旋轉塗佈法的塗佈的情況下，p型雜質擴散組成物的黏度較佳為1 mPa·s～100 mPa·s，進而佳為1 mPa·s～50 mPa·s。黏度是基於JIS Z 8803:1991「溶液黏度-測定方法」，使用E型數位黏度計，以轉數20 rpm進行測定所得的值。
本發明的p型雜質擴散組成物的固體成分濃度並無特別限制，較佳的範圍是1質量%以上～10質量%以下。原因在於：若為本濃度範圍，則保存穩定性特別良好，容易控制塗佈時的膜厚，因此用於形成所需的擴散濃度的調整容易。
對使用本發明的p型雜質擴散組成物的雜質擴散層的形成方法及利用所述p型雜質擴散組成物的半導體元件的製造方法進行說明。本發明的半導體元件的製造方法為如下半導體元件的製造方法，包括：於半導體基板上塗佈所述p型雜質擴散組成物而形成p型雜質擴散組成物膜的步驟；以及使p型雜質從所述p型雜質擴散組成物膜中向所述半導體基板中擴散而於所述半導體基板上形成p型雜質擴散層的步驟。此處，所謂p型雜質擴散組成物膜，是於塗佈本發明的p型雜質擴散組成物後使（b）溶媒中所含的（b-1）有機溶媒及（b-2）水揮發而製成塗膜者，是作為所述p型雜質擴散組成物的使用態樣中的塗膜而說明者。另外，於所述說明中，於塗佈本發明的p型雜質擴散組成物而形成p型雜質擴散組成物膜的步驟中包含使（b）溶媒中所含的（b-1）有機溶媒及（b-2）水揮發的操作（以後，將進行塗佈而形成設為包含在塗佈後使溶媒揮發的操作。關於後述的n型雜質擴散組成物亦設為相同）。另外，本發明中p型雜質擴散組成物膜於名稱上包含「p型雜質擴散組成物」，但與本發明的p型雜質擴散組成物相比，於（b）溶媒少或者不含（b）溶媒的方面組成不同。此處，所謂（b）溶媒少，是指塗膜（p型雜質擴散組成物膜）以不流動的程度去除（b）溶媒的狀態。另外，本發明的半導體元件的製造方法為如下半導體元件的製造方法，包括如下步驟：於半導體基板上部分性地塗佈n型雜質擴散組成物而形成n型雜質擴散組成物膜後，將n型雜質擴散組成物膜作為遮罩，對未塗佈n型雜質擴散組成物的部分塗佈p型雜質擴散組成物而形成p型雜質擴散組成物膜。此時，亦可於塗佈p型雜質擴散組成物前對n型雜質擴散組成物膜進行加熱而先形成n型雜質擴散層，亦可於形成n型、p型雜質擴散組成物膜後一併加熱而同時形成n型雜質擴散層與p型雜質擴散層。
所謂n型雜質擴散組成物，是在組成物中含有n型雜質擴散成分且用於在半導體基板中形成n型雜質擴散層者。作為n型雜質擴散成分，較佳為包含15族元素的化合物，其中較佳為磷化合物。作為磷化合物，可例示：五氧化二磷、磷酸、多磷酸、磷酸甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三甲酯、磷酸乙酯、磷酸二乙酯、磷酸三乙酯、磷酸丙酯、磷酸二丙酯、磷酸三丙酯、磷酸丁酯、磷酸二丁酯、磷酸三丁酯、磷酸苯酯、磷酸二苯酯、磷酸三苯酯等磷酸酯；或亞磷酸甲酯、亞磷酸二甲酯、亞磷酸三甲酯、亞磷酸乙酯、亞磷酸二乙酯、亞磷酸三乙酯、亞磷酸丙酯、亞磷酸二丙酯、亞磷酸三丙酯、亞磷酸丁酯、亞磷酸二丁酯、亞磷酸三丁酯、亞磷酸苯酯、亞磷酸二苯酯、亞磷酸三苯酯等亞磷酸酯等。其中，就摻雜性的方面而言，較佳為磷酸、五氧化二磷或多磷酸。
另外，本發明的半導體元件的製造方法為如下半導體元件的製造方法，包括：於半導體基板的其中一面塗佈所述p型雜質擴散組成物而形成p型雜質擴散組成物膜的步驟；於所述半導體基板的另一面塗佈n型雜質擴散組成物而形成n型雜質擴散組成物膜的步驟；以及藉由同時加熱所述p型雜質擴散組成物膜與所述n型雜質擴散組成物膜而於所述半導體基板上形成p型雜質擴散層與n型雜質擴散層的步驟。
另外，本發明的半導體元件的製造方法為如下半導體元件的製造方法，包括：於半導體基板的其中一面塗佈所述p型雜質擴散組成物而形成p型雜質擴散組成物膜的步驟；將形成有p型雜質擴散組成物膜的半導體基板配置成以兩片一組形成有p型雜質擴散組成物膜的面彼此相對的步驟；使p型雜質從所述p型雜質擴散組成物膜向所述半導體基板擴散而於所述半導體基板上形成p型雜質擴散層的步驟；以及直接連續地於具有包含n型雜質的氣體的環境下加熱所述半導體基板，於所述半導體基板的另一面擴散n型雜質而形成n型雜質擴散層的步驟。
以下，使用圖式對可應用於該些半導體元件的製造方法的雜質擴散層的形成方法進行說明。再者，均為一例，可應用於本發明的半導體元件的製造方法的方法並不限於該些。
圖1（a）～圖1（c）表示於半導體基板上塗佈本發明的p型雜質擴散組成物，然後使p型雜質向半導體基板中擴散而形成雜質擴散層的方法。首先，如圖1（a）所示，於半導體基板1上塗佈本發明的p型雜質擴散組成物後使（b）溶媒中所含的（b-1）有機溶媒及（b-2）水揮發而形成p型雜質擴散組成物膜2。
作為半導體基板1，例如可列舉雜質濃度為1015 atoms/cm3 ～1016 atoms/cm3 的n型單晶矽、多晶矽、及混合有如鍺、碳等其他元素的結晶矽基板。亦可使用p型結晶矽或矽以外的半導體。半導體基板1較佳為厚度為50 μm～300 μm、外形為一邊為100 mm～250 mm的大致四邊形。另外，為了去除切片損傷（slice damage）或自然氧化膜，較佳為預先利用氫氟酸溶液或鹼溶液等對表面進行蝕刻。
作為p型雜質擴散組成物的塗佈方法，例如可列舉：旋轉塗佈法、網版印刷法、噴墨印刷法、狹縫塗佈法、噴霧塗佈法、凸版印刷法、凹版印刷法等。
於利用該些方法塗佈p型雜質擴散組成物後，將塗佈的p型雜質擴散組成物利用加熱板（hot plate）、烘箱（oven）等，在50℃～200℃的範圍內加熱30秒鐘～30分鐘，使（b）溶媒中所含的（b-1）有機溶媒及（b-2）水揮發而進行乾燥。就p型雜質於半導體基板1中的擴散性的觀點而言，乾燥後所得的p型雜質擴散組成物膜2的膜厚較佳為100 nm以上，就蝕刻後的殘渣的觀點而言，較佳為3 μm以下。
其次，如圖1（b）所示，使p型雜質向半導體基板1中擴散而形成p型雜質擴散層3。p型雜質於半導體基板中的擴散方法可利用已知的熱擴散的方法，例如可使用電加熱、紅外加熱、雷射加熱、微波加熱等方法。
熱擴散的時間及溫度可以獲得所得的p型雜質擴散層中的p型雜質的濃度、p型雜質的擴散深度等所需的擴散特性的方式適宜設定。例如，藉由在800℃以上且1200℃以下加熱擴散1分鐘～120分鐘，可形成表面雜質濃度為1019 atoms/cm3 ～1021 atoms/cm3 的p型擴散層。 擴散環境並無特別限定，可在大氣中進行，亦可使用氮氣、氬氣等惰性氣體並適宜控制環境中的氧量等進行。就縮短擴散時間的觀點而言，較佳為使環境中的氧濃度為3%以下。另外，亦可視需要在擴散前在200℃～850℃的範圍內進行加熱。
其次，如圖1（c）所示，藉由已知的蝕刻法，將形成於半導體基板1的表面的p型雜質擴散組成物膜2去除。用於蝕刻的材料並無特別限定，較佳為例如包含氟化氫、銨、磷酸、硫酸、硝酸中的至少一種作為蝕刻成分且包含水或有機溶劑等作為所述以外的成分的材料。藉由以上步驟，可在半導體基板的單面形成p型雜質擴散層。
圖2（a）～圖2（e）表示雜質擴散層的形成方法，其特徵在於包括：於半導體基板上塗佈n型雜質擴散組成物，使n型雜質從n型雜質擴散組成物中向半導體基板中擴散的步驟；以及將所述n型雜質擴散組成物作為遮罩，於所述半導體基板上塗佈p型雜質並使其擴散的步驟。圖3（f）～圖3（h）是以背面接合太陽電池的製造方法為例對利用使用圖2（a）～圖2（e）的步驟所得的所述雜質擴散層的半導體元件的製造方法進行說明。
首先，如圖2（a）所示，在半導體基板1上圖案形成n型雜質擴散組成物膜4。
n型雜質擴散組成物膜4的形成方法例如可列舉：網版印刷法、噴墨印刷法、狹縫塗佈法、噴霧塗佈法、凸版印刷法、凹版印刷法等。較佳為於利用該些方法塗佈n型雜質擴散組成物後，將塗佈的n型雜質擴散組成物利用加熱板、烘箱等，在50℃～200℃的範圍內乾燥30秒鐘～30分鐘，製成n型雜質擴散組成物膜4。若考慮對p型雜質的遮罩性，則所得的n型雜質擴散組成物膜4的膜厚較佳為200 nm以上，就抗龜裂性的觀點而言，較佳為5 μm以下。
其次，如圖2（b）所示，使n型雜質擴散組成物膜4中的n型雜質向半導體基板1中擴散而形成n型雜質擴散層5。n型雜質的擴散方法可利用已知的熱擴散方法，例如可使用電加熱、紅外加熱、雷射加熱、微波加熱等方法。
熱擴散的時間及溫度可以獲得所得的n型雜質擴散層中的n型雜質的濃度、n型雜質的擴散深度等所需的擴散特性的方式適宜設定。例如，藉由在800℃以上且1200℃以下加熱擴散1分鐘～120分鐘，可形成表面雜質濃度為1019 atoms/cm3 ～1021 atoms/cm3 的n型擴散層。
擴散環境並無特別限定，可在大氣中進行，亦可使用氮氣、氬氣等惰性氣體並適宜控制環境中的氧量等進行。就縮短擴散時間的觀點而言，較佳為使環境中的氧濃度為3%以下。另外，亦可視需要在擴散前在200℃～850℃的範圍內進行加熱。
在n型雜質的擴散後，視需要對n型雜質擴散組成物膜4進行加熱，然後如圖2（c）所示，將n型雜質擴散組成物膜4作為遮罩而塗佈本發明的p型雜質擴散組成物。在該情況下，如圖2（c）所示，可在整個面形成p型雜質擴散組成物膜2，亦可僅在無n型雜質擴散組成物膜4的部分形成。再者，如圖2（c）所示，於在整個面形成p型雜質擴散組成物膜2的情況下，以p型雜質擴散組成物膜2的一部分與n型雜質擴散組成物膜4重疊的方式進行塗佈，並無特別問題。
p型雜質擴散組成物的塗佈方法例如可列舉：旋轉塗佈法、網版印刷法、噴墨印刷法、狹縫塗佈法、噴霧塗佈法、凸版印刷法、凹版印刷法等。
較佳為於利用該些方法塗佈p型雜質擴散組成物後，將塗佈的p型雜質擴散組成物利用加熱板、烘箱等，在50℃～200℃的範圍內乾燥30秒鐘～30分鐘，製成p型雜質擴散組成物膜2。就p型雜質的擴散性的觀點而言，所得的p型雜質擴散組成物膜2的膜厚較佳為100 nm以上，就蝕刻後的殘渣的觀點而言，較佳為3 μm以下。
其次，如圖2（d）所示，以加熱後的n型雜質擴散組成物膜4作為遮罩層，使p型雜質擴散組成物從p型雜質擴散組成物膜2中向半導體基板1中擴散而形成p型雜質擴散層3。p型雜質於半導體基板中的擴散方法可利用已知的熱擴散方法，例如可使用電加熱、紅外加熱、雷射加熱、微波加熱等方法。
熱擴散的時間及溫度可以獲得所得的p型雜質層中的p型雜質的擴散濃度、p型雜質的擴散深度等所需的擴散特性的方式適宜設定。例如，藉由在800℃以上且1200℃以下加熱擴散1分鐘～120分鐘，可形成表面雜質濃度為1019 atoms/cm3 ～1021 atoms/cm3 的p型擴散層。
擴散環境並無特別限定，可在大氣中進行，亦可使用氮氣、氬氣等惰性氣體並適宜控制環境中的氧量等進行。就縮短擴散時間的觀點而言，較佳為使環境中的氧濃度為3%以下。另外，亦可視需要在擴散前在200℃～850℃的範圍內進行加熱。
其次，如圖2（e）所示，藉由已知的蝕刻法，將形成於半導體基板1的表面的n型雜質擴散組成物膜4及p型雜質擴散組成物膜2去除。用於蝕刻的材料並無特別限定，較佳為例如包含氟化氫、銨、磷酸、硫酸、硝酸中的至少一種作為蝕刻成分且包含水或有機溶劑等作為蝕刻成分以外的成分的材料。藉由以上步驟，可在半導體基板上形成n型及p型雜質擴散層。藉由設為此種步驟，與現有方法相比，可將步驟簡化。
此處，示出了在n型雜質擴散組成物的塗佈、擴散後進行p型雜質擴散組成物的塗佈、擴散的例子，但亦可在p型雜質擴散組成物的塗佈、擴散後進行n型雜質擴散組成物的塗佈、擴散。
繼而，使用圖3（f）～圖3（h），列舉背面接合型太陽電池為例來說明本發明的半導體元件的製造方法。首先，如圖3（f）所示，在單面形成有n型雜質擴散層5及p型雜質擴散層3的半導體基板9的、形成有n型雜質擴散層5及p型雜質擴散層3的面上的整個面形成保護膜6。再者，亦有時將形成有n型雜質擴散層5及p型雜質擴散層3的面記為背面。其次，如圖3（g）所示，藉由蝕刻法等對保護膜6進行圖案加工而形成保護膜開口6a。進而，如圖3（h）所示，藉由條紋塗佈法或網版印刷法等，在包含開口6a的區域將電極膏進行圖案塗佈並進行加熱，藉此形成n型接觸電極8及p型接觸電極7。藉此，可獲得背面接合型太陽電池10。
另外，利用圖4（a）～圖4（d）對使用本發明的p型雜質擴散組成物的雜質擴散層的另一形成方法進行說明。圖4（a）～圖4（d）表示雜質擴散層的形成方法，包括：使用n型雜質擴散組成物而形成圖案的步驟；將所述n型雜質擴散組成物作為遮罩而塗佈p型雜質擴散組成物的步驟；以及使n型及p型雜質從所述n型雜質擴散組成物及p型雜質擴散組成物中向所述半導體基板中擴散的步驟。
首先，如圖4（a）所示，在半導體基板1上圖案形成n型雜質擴散組成物膜4。其次，視需要對n型雜質擴散組成物4進行加熱後，如圖4（b）所示，將n型雜質擴散組成物膜4作為遮罩而形成p型雜質擴散組成物膜2。繼而，如圖4（c）所示，使n型雜質擴散組成物膜4中的n型雜質與p型雜質擴散組成物膜2中的p型雜質同時向半導體基板1中擴散而形成n型雜質擴散層5與p型雜質擴散層3。n型及p型雜質擴散組成物的塗佈方法、加熱方法及擴散方法可列舉與基於所述圖2說明時相同的方法。
其次，如圖4（d）所示，藉由公知的蝕刻法，將形成於半導體基板1的表面的n型雜質擴散組成物膜4及p型雜質擴散組成物膜2去除。藉由以上步驟，可在半導體基板的單面形成n型及p型雜質擴散層。藉由設為此種步驟，與現有方法相比，可進一步將步驟簡化。
另外，使用圖5（a）～圖5（d）對使用本發明的p型雜質擴散組成物的另一雜質擴散層的形成方法進行說明。
如圖5（a）所示，在半導體基板1上形成本發明的p型雜質擴散組成物膜2。視需要對p型雜質擴散組成物膜2進行加熱後，如圖5（b）所示，在半導體基板1的與形成有p型雜質擴散組成物膜2的面為相反側的面形成n型雜質擴散組成物膜4。
其次，如圖5（c）所示，使p型雜質從p型雜質擴散組成物膜2中且使n型雜質從n型雜質擴散組成物膜4中同時向半導體基板1中擴散而形成p型雜質擴散層3與n型雜質擴散層5。n型及p型雜質擴散組成物的塗佈方法、加熱方法及擴散方法可列舉與基於所述圖1說明時相同的方法。
其次，如圖5（d）所示，藉由已知的蝕刻法，將形成於半導體基板1的表面的p型雜質擴散組成物膜2及n型雜質擴散組成物膜4去除。藉由以上步驟，可在半導體基板上形成n型及p型雜質擴散層。藉由設為此種步驟，與現有方法相比，可將步驟簡化。
此處，示出了在塗佈p型雜質擴散組成物後進行n型雜質擴散組成物的塗佈的例子，但亦可在n型雜質擴散組成物的塗佈後進行p型雜質擴散組成物的塗佈。
另外，使用圖6（a）～圖6（e）對使用本發明的p型雜質擴散組成物的另一雜質擴散層的形成方法進行說明。
如圖6（a）所示，於半導體基板1上形成本發明的p型雜質擴散組成物膜2。
其次，如圖6（b）所示，將形成有p型雜質擴散組成物膜2的半導體基板配置成以兩片一組形成有p型雜質擴散組成物膜2的面彼此相對。彼此相對的面之間的距離較佳為5 mm以下，更佳為接觸。
其次，如圖6（c）所示，使p型雜質從p型雜質擴散組成物膜2中向半導體基板1中擴散而形成p型雜質擴散層3。p型雜質擴散組成物的塗佈方法、加熱方法及擴散方法可列舉與基於所述圖1說明時相同的方法。
其次，如圖6（d）所示，於p型雜質擴散層3相對的狀態下，連續地連續地於具有包含n型雜質的氣體的環境下對半導體基板1進行加熱，於半導體基板1的未形成有p型雜質擴散組成物膜2的一側的面形成n型雜質擴散層5。
此時，亦可於導入包含n型雜質的氣體前，於包含氧的環境下對半導體基板1進行加熱，於半導體基板1上形成氧化膜。
其次，如圖6（e）所示，藉由已知的蝕刻法，將形成於半導體基板1的表面的p型雜質擴散組成物膜2及（視需要）殘留於n型雜質擴散層5的氧化膜去除。藉由以上步驟，可於半導體基板形成n型及p型雜質擴散層。藉由設為此種步驟，與現有方法相比，可將步驟簡化。
本發明並不限定於所述實施方式，亦可基於業者的知識而施加各種設計變更等變形，此種施加有變形的實施方式亦包含於本發明的範圍內。
本發明的p型雜質擴散組成物亦可展開至太陽電池等光電元件、或在半導體表面將雜質擴散區域進行圖案形成的半導體設備，例如電晶體陣列（transistor array）或二極體陣列（diode array）、光電二極體陣列（photo diode array）、轉換器（transducer）等。 [實施例]
以下，列舉實施例，對本發明進一步進行具體說明，但本發明並不限定於該些實施例。再者，以下示出所使用的化合物中使用略語的化合物（關於溶媒，括號內表示溶媒的沸點）。 PVA：聚乙烯醇（日本醋酸聚乙烯醇（JAPAN VAM & POVAL）（股）製造的JP-03） GBL：γ-丁內酯（204℃） PGME：丙二醇單甲醚（120℃） EtOH：乙醇（78℃） 1-BuOH：1-丁醇（118℃） DEG：二乙二醇（245℃） MMB：3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇（174℃） DAA：二丙酮醇（169℃） BYK333：矽酮系界面活性劑（日本畢克化學（BYK-Chemie Japan）（股）製造） F444：氟系界面活性劑（大日本油墨化學工業（Dainippon Ink And Chemicals）（股）製造）。
＜評價方法＞ （1）溶液黏度及保存穩定性 使用東機產業（股）製造的旋轉黏度計TVE-25L（E型數位黏度計），測定液溫25℃、轉數20 rpm下的黏度。
此處，測定p型雜質擴散組成物的剛製作後的黏度、以及於製作後在25℃下保管30日後、及在3℃下保管30日後的黏度，將黏度的上升率為20%以下者設為合格，將超過20%者設為不合格。
（2）塗膜的膜厚均勻性 將6吋矽晶圓（電子與材料公司（ELECTRONICS AND MATERIALS CORPORATION）（股）製造）在1%氫氟酸水溶液中浸漬1分鐘後進行水洗，鼓風（air blow）後利用加熱板在140℃下處理5分鐘。
繼而，利用旋轉塗佈法將p型雜質擴散組成物以塗膜的膜厚成為1 μm的方式塗佈於該矽晶圓。塗佈後，將矽晶圓在140℃下加熱5分鐘。
將加熱後的晶圓於直徑方向上以等間隔測定15點，將（最大值-最小值）的值為0.3 μm以下者設為合格，將超過0.3 μm者設為不合格。
（3）片電阻值均勻性（雜質擴散濃度均勻性） 將6吋見方的帶紋理的n型矽晶圓（電子與材料公司（ELECTRONICS AND MATERIALS CORPORATION）（股）製造，表面電阻200 Ω□）在1%氫氟酸水溶液中浸漬1分鐘後進行水洗，鼓風後利用加熱板在140℃下加熱5分鐘。
繼而，利用旋轉塗佈法將p型雜質擴散組成物以塗膜的膜厚成為500 nm左右的方式塗佈於該矽晶圓。塗佈後，將矽晶圓在140℃下加熱5分鐘。
繼而，將各矽晶圓配置於電爐內，於氮：氧=99：1（體積比）的環境下，於950℃下維持30分鐘而使雜質進行熱擴散。熱擴散後，於23℃下，使各矽晶圓於5重量%的氫氟酸水溶液中浸漬1分鐘，將硬化的擴散劑剝離。對於剝離後的矽晶圓，使用p/n判定機來進行p/n判定，使用四探針式表面電阻測定裝置RT-70V（納普森（Napson）（股）製造）於方向上以等間隔測定15點的表面電阻，於將平均值、最大值、最小值分別設為A、B、C時，將（B-C）/A×100（%）的值未滿25%者設為合格，將25%以上者設為不合格。關於評價，於組成物剛製作後以及於製作後在25℃下保管30日後實施。
（4）有機殘渣評價 將6吋矽晶圓（電子與材料公司（ELECTRONICS AND MATERIALS CORPORATION）（股）製造）切割成3 cm×3 cm，在1%氫氟酸水溶液中浸漬1分鐘後進行水洗，鼓風後利用加熱板在140℃下處理5分鐘。
繼而，利用旋轉塗佈法將p型雜質擴散組成物以塗膜的膜厚成為2 μm左右的方式塗佈於該矽晶圓。塗佈後，將矽晶圓在140℃下進行5分鐘加熱。
繼而，將各矽晶圓配置於電爐內，於氮：氧=99：1（體積比）的環境下，於950℃下維持30分鐘而使雜質進行熱擴散。
於23℃下使熱擴散後的各矽晶圓於5質量%的氫氟酸水溶液中浸漬1分鐘，將組成物剝離。剝離後，使矽晶圓浸漬於純水中並進行清洗，藉由表面目視來觀察殘渣的有無。將浸漬1分鐘後可以目視確認到表面附著物且即便用破布擦拭亦無法去除，但可藉由進一步浸漬5分鐘後用破布擦拭來去除者設為D，將浸漬1分鐘後可以目視確認到表面附著物但可藉由用破布擦拭來去除者設為C，將於超過30秒且1分鐘以內無法目視確認到表面附著物者設為B，將於30秒以內無法目視確認到表面附著物者設為A。就抑制有機殘渣的觀點而言，可判斷按照D>C>B>A的順序為較佳的結果。
（5）Na含有率評價 將組成物精確秤量到「鐵氟龍（Teflon）」（註冊商標）分解容器中，使用硫酸-硝酸-氫氟酸-過氧化氫水分解後，利用稀硝酸溶解，將所得的物質作為固定溶液。對於所得的溶液，利用感應耦合電漿（Inductively Coupled Plasma，ICP）質量分析法（珀金埃爾默（PerkinElmer）公司製造的ELAN DRC II）進行了測定。
調配例1 於150 mL的三口燒瓶中裝入PVA（日本醋酸聚乙烯醇（JAPAN VAM & POVAL）（股）製造的JP-03）4.21 g、水14.2 g，一邊攪拌一邊升溫為80℃，於攪拌1小時後，添加1-BuOH（東京化成（股）製造）80.3 g、硼酸（富士藥品工業（股）製造）1.29 g，於80℃下攪拌1小時。於冷卻為40℃後，添加矽酮系界面活性劑BYK333（日本畢克化學（BYK-Chemie Japan）（股）製造）0.05 g，攪拌30分鐘。於利用離子交換處理A處理所述混合液後，利用20 μm的過濾器進行過濾，獲得p型雜質擴散組成物A。所得的組成物的黏度為18 mPa·s，pH為5.0。
調配例2～調配例23 將表1所示的各組成以與調配例1同樣地混合，進行離子交換，利用20 μm的過濾器進行過濾，獲得p型雜質擴散組成物B～p型雜質擴散組成物X。其中，調配例16、調配例21、調配例22、調配例23中未進行離子交換處理。另外，調配例15、調配例16、調配例21、調配例22中進一步添加有機鹼或酸。
此處，關於離子交換處理，利用以下的（A）或（B）中的任一種方法實施。 （A）使調配有各成分的混合液通過填充有陽離子交換樹脂（奧爾加諾（organo）（股）製造，Amberlist 15JS-HG-DRY）的管柱中。 （B）使調配有各成分的混合液通過填充有陽離子、陰離子混合的交換樹脂（奧爾加諾（organo）（股）製造，Amberlist MSPS2-1-DRY）的管柱中。
實施例1～實施例16、比較例1～比較例7 將評價結果示於表2中。
[表1] [表1]
p型雜質擴散組成物 （a）樹脂 （b）溶媒 （c）包含第13族元素的化合物 （d）界面活性劑 （d）/（c）†1 （c）/（a）†2 利用離子交換樹脂進行的處理 有機胺 有機酸 黏度（mPa·s） pH
（b-1）有機溶媒 （b-2）水
種類 量（g） 種類 沸點（℃） 量（g） 量（g） （b）溶媒中的比例（%） 種類 量（g） 成分 含量（wt%） 種類 量（g） 種類 量 （g）
調配例1 A PVA 4.21 1-BuOH 118 80.3 14.2 15 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 A 無 0 無 0 18 5.0
調配例2 B PVA 4.21 GBL 204 80.3 14.2 15 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 A 無 0 無 0 18 5.0
調配例3 C PVA 4.21 PGME 120 80.3 14.2 15 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 A 無 0 無 0 13 5.0
調配例4 D PVA 4.21 MMB 174 80.3 14.2 15 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 A 無 0 無 0 50 5.0
調配例5 E PVA 3.24 PGME 120 75.7 20 20.9 硼酸 0.99 BYK333 0.04 0.040 0.31 A 無 0 無 0 10 4.9
調配例6 F PVA 4.21 MMB 174 64.5 30 31.7 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 A 無 0 無 0 30 4.5
調配例7 G PVA 4.21 MMB 174 52 42.5 45 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 A 無 0 無 0 25 4.3
調配例8 H PVA 4.21 MMB 174 64.5 30 31.7 硼酸 1.29 - 0 0.000 0.31 A 無 0 無 0 20 4.5
調配例9 I PVA 4.21 MMB 174 64.5 30 31.7 硼酸 1.29 F444 0.08 0.062 0.31 A 無 0 無 0 30 4.5
調配例10 J PVA 4.21 MMB 174 64.5 30 31.7 硼酸 1.29 BYK333 0.08 0.062 0.31 A 無 0 無 0 30 4.5
調配例11 K PVA 4.21 MMB 174 64.5 30 31.7 硼酸 1.29 BYK333 0.15 0.116 0.31 A 無 0 無 0 30 4.5
調配例12 L PVA 4.21 MMB 174 64.5 30 31.7 硼酸 2.6 BYK333 0.1 0.038 0.62 A 無 0 無 0 30 4.5
調配例13 M PVA 4.21 MMB 174 64.5 30 31.7 硼酸 0.4 BYK333 0.015 0.038 0.10 A 無 0 無 0 30 4.5
調配例14 N PVA 4.21 MMB 174 64.5 30 31.7 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 B 無 0 無 0 30 5.3
調配例15 O PVA 4.21 MMB 174 64.5 30 31.7 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 A 1-哌啶乙醇 0.07 無 0 30 6.5
調配例16 P PVA 4.21 MMB 174 64.5 30 31.7 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 無 無 0 乙酸 0.06 30 5.3
調配例17 Q PVA 4.21 MMB 174 89.8 4.7 8 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 A 無 0 無 0 65 5.8
調配例18 R PVA 4.21 MMB 174 37.8 56.7 55 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 A 無 0 無 0 14 4.0
調配例19 S PVA 4.21 EtOH 78 64.5 30 31.7 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 A 無 0 無 0 30 4.5
調配例20 T PVA 4.21 DEG 245 64.5 30 31.7 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 A 無 0 無 0 30 4.5
調配例21 U PVA 4.21 MMB 174 64.5 30 31.7 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 無 無 0 硫酸 0.02 30 3.5
調配例22 V PVA 4.21 MMB 174 64.5 30 31.7 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 無 1-哌啶乙醇 1 無 0 30 9.0
調配例23 W PVA 4.21 MMB 174 64.5 30 31.7 硼酸 1.29 BYK333 0.05 0.039 0.31 無 無 0 無 0 30 7.0
表中，「（d）/（c）」（†1）表示「（d）界面活性劑/（c）第13族元素化合物的質量比率」，「（c）/（a）」（†2）表示「（c）第13族元素化合物/（a）樹脂的質量比率」。
[表2] [表2]
p型雜質擴散組成物 塗膜的膜厚均勻性（μm） 片電阻值均勻性（%） 黏度的上升率（%） 有機殘渣 組成物中的Na量（ppm）
剛製作後 25℃下30日後 25℃下30日後 3℃下30日後
實施例1 A 0.20 16 16 15 15 A 0.01
實施例2 B 0.25 18 18 15 15 A 0.01
實施例3 C 0.15 14 14 15 15 A 0.01
實施例4 D 0.08 7 7 15 15 A 0.01
實施例5 E 0.15 14 14 10 10 A 0.01
實施例6 F 0.08 7 7 5 5 A 0.01
實施例7 G 0.08 7 20 15 15 A 0.01
實施例8 H 0.10 10 10 5 5 D 0.01
實施例9 I 0.08 7 7 5 5 C 0.01
實施例10 J 0.08 7 7 5 5 B 0.01
實施例11 K 0.08 7 7 5 5 D 0.01
實施例12 L 0.08 7 7 5 20 A 0.01
實施例13 M 0.08 7 7 5 20 A 0.01
實施例14 N 0.08 7 7 5 5 A 0.01
實施例15 O 0.08 7 20 2 2 A 0.01
實施例16 P 0.08 7 7 5 5 A 140
比較例1 Q 0.40 38 38 50 50 A 0.01
比較例2 R 0.08 7 22 30 30 A 0.01
比較例3 S 0.50 42 42 15 15 A 0.01
比較例4 T 0.50 51 51 20 20 A 0.01
比較例5 U 0.08 38 38 5 5 A 140
比較例6 V 0.08 45 45 5 5 A 140
比較例7 W 0.08 7 25 5 5 A 140
1:半導體基板 2:p型雜質擴散組成物膜 3:p型雜質擴散層 4:n型雜質擴散組成物膜 5:n型雜質擴散層 6:保護膜 6a:保護膜開口 7:p型接觸電極 8:n型接觸電極 9:在單面形成有n型雜質擴散層及p型雜質擴散層的半導體基板 10:背面接合型太陽電池
圖1（a）～圖1（c）是表示使用本發明的p型雜質擴散組成物的雜質擴散層的形成方法的一例的步驟剖面圖。 圖2（a）～圖2（e）是表示使用本發明的p型雜質擴散組成物的雜質擴散層的形成方法的一例的步驟剖面圖。 圖3（f）～圖3（h）是表示使用本發明的p型雜質擴散組成物的背面接合型太陽電池的製作方法的一例的步驟剖面圖。 圖4（a）～圖4（d）是表示使用本發明的p型雜質擴散組成物的雜質擴散層的形成方法的另一例的步驟剖面圖。 圖5（a）～圖5（d）是表示使用本發明的p型雜質擴散組成物的雜質擴散層的形成方法的另一例的步驟剖面圖。 圖6（a）～圖6（e）是表示使用本發明的p型雜質擴散組成物的雜質擴散層的形成方法的另一例的步驟剖面圖。

Claims (15)

  1. 一種p型雜質擴散組成物，包含： （a）選自聚乙烯醇及聚環氧乙烷中的至少一種樹脂、 （b）溶媒、以及 （c）包含第13族元素的化合物，且所述p型雜質擴散組成物的特徵在於： 組成物的pH為4～6.5，（b）溶媒包含（b-1）沸點110℃以上且210℃以下的有機溶媒與（b-2）水，（b-2）水的量為（b）溶媒中的10質量%～50質量%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的p型雜質擴散組成物，其中（b-1）有機溶媒的沸點為165℃以上且180℃以下，（b-2）水的量為（b）溶媒中的20質量%～35質量%。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的p型雜質擴散組成物，其中（b-1）有機溶媒為3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的p型雜質擴散組成物，進一步包含（d）界面活性劑。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的p型雜質擴散組成物，其中界面活性劑為矽酮系及/或丙烯酸系化合物。
  6. 如申請專利範圍第4項或第5項所述的p型雜質擴散組成物，其中（d）界面活性劑/（c）第13族元素化合物的質量比率為0.03～0.1。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的p型雜質擴散組成物，其中（c）第13族元素化合物/（a）樹脂的質量比率為0.25～0.45。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的p型雜質擴散組成物，進一步包含三級胺。
  9. 一種p型雜質擴散組成物的製造方法，製造如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的p型雜質擴散組成物，所述p型雜質擴散組成物的製造方法包括藉由離子交換樹脂對包含（a）～（c）成分的組成物整體、或者（a）～（c）成分中的至少一個進行離子交換處理的步驟。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的p型雜質擴散組成物的製造方法，其中將陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂組合來進行所述離子交換處理。
  11. 一種半導體元件的製造方法，包括：於半導體基板上塗佈如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的p型雜質擴散組成物而形成p型雜質擴散組成物膜的步驟；以及使p型雜質從所述p型雜質擴散組成物膜中向所述半導體基板中擴散而於所述半導體基板上形成p型雜質擴散層的步驟。
  12. 一種半導體元件的製造方法，包括如下步驟：於半導體基板上部分性地塗佈n型雜質擴散組成物而形成n型雜質擴散組成物膜後，將n型雜質擴散組成物膜作為遮罩，對未塗佈n型雜質擴散組成物的部分塗佈如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的p型雜質擴散組成物而形成p型雜質擴散組成物膜。
  13. 一種半導體元件的製造方法，包括：於半導體基板的其中一面塗佈如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的p型雜質擴散組成物而形成p型雜質擴散組成物膜的步驟；於所述半導體基板的另一面塗佈n型雜質擴散組成物而形成n型雜質擴散組成物膜的步驟；以及藉由同時加熱所述p型雜質擴散組成物膜與所述n型雜質擴散組成物膜而形成p型雜質擴散層與n型雜質擴散層的步驟。
  14. 一種半導體元件的製造方法，包括：於半導體基板的其中一面塗佈如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的p型雜質擴散組成物而形成p型雜質擴散組成物膜的步驟；將形成有p型雜質擴散組成物膜的半導體基板配置成以兩片一組形成有p型雜質擴散組成物膜的面彼此相對的步驟；使p型雜質從所述p型雜質擴散組成物膜向所述半導體基板擴散而於所述半導體基板上形成p型雜質擴散層的步驟；以及直接連續地於具有包含n型雜質的氣體的環境下加熱所述半導體基板，於所述半導體基板的另一面擴散n型雜質而形成n型雜質擴散層的步驟。
  15. 一種太陽電池，包含利用如申請專利範圍第11項至第14項中任一項所述的半導體元件的製造方法獲得的半導體元件。
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