TWI625931B - 太陽電池單元之評價用基板以及太陽電池單元之評價方法 - Google Patents
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Abstract
太陽電池單元之評價用基板，包括柵格不純物區域，設置在第1導電型的半導體基板的第1表面上，具有第1不純物濃度之第2導電型的不純物；以及柵格間不純物區域，設置在第1表面上，在柵格不純物區域間的區域中，具有比第1不純物濃度低的第2不純物濃度之第2導電型的不純物。太陽電池單元之評價用基板，包括第1不純物濃度測量區域，設置在第1表面上，具有柵格不純物區域的間隔以上的大小，具有第1不純物濃度之第2導電型的不純物。
Description
本發明係關於太陽電池單元之評價用基板以及太陽電池單元之評價方法，用以評估太陽電池單元中的不純物擴散層的不純物擴散濃度。
一直以來，作為力圖高光電轉換效率化的太陽電池單元的構造，專利文件1中揭示，n型矽基板的受光面側備置p型發射層的p型擴散層，背面側備置BSF(背表面電場)層，p型擴散層中的電極的下部區域的不純物濃度，比起p型擴散層中的電極的其他區域的不純物濃度被視為高濃度的太陽電池單元。具有專利文件1中揭示的構造之太陽電池單元中，可以減低p型擴散層中的電極的下部區域與電極的接觸電阻。
另一方面，近年來，根據高光電轉換效率化的觀點，關於柵極(grid electrode)也要求細線化至150μm(微米)。於是，如同專利文件1中揭示的太陽電池單元，具有選擇性不純物擴散層構造的太陽電池單元中，為了提高光電轉換效率，評估不純物濃度不同的不純物擴散層的片電阻再調整很重要。
[專利文件1]日本專利第5379767號公報
但是，細線化電極至150μm(微米)以下程度時，關於電極的下部的不純物擴散層，也有必要細線化，測量機器的機構上，太陽電池單元的構造具有難以測量電極的下部的不純物擴散層的片電阻之問題。
本發明，有鑑於上述而形成，目的在於即使不純物擴散層細線化的情況下，也得到可以高精度測量不純物擴散層的片電阻的太陽電池單元之評價用基板。
為了解決上述課題，達成目的，根據本發明的太陽電池單元之評價用基板，包括第1導電型的半導體基板；複數的細長形狀的柵格不純物區域，設置在半導體基板的第1表面上，在對應成為評估對象的太陽電池單元的柵極形狀的區域中，具有第1不純物濃度之第2導電型的不純物；以及柵格間不純物區域，設置在半導體基板的第1表面上，在橫向方向中相鄰的柵格不純物區域間的區域中，具有比第1不純物濃度低的第2不純物濃度之第2導電型的不純物。又，太陽電池單元之評價用基板，包括第1不純物濃度測量區域，設置在半導體基板的第1表面上，具有柵格不純物區域的間隔以上的大小，並具有第1不純物濃度之第2導電型的不純物。
根據本發明的太陽電池單元之評價用基板，即使
不純物擴散層細線化的情況下，也達到可以高精度測量不純物擴散層的片電阻之效果。
1‧‧‧太陽電池單元
2‧‧‧p型單結晶矽基板(半導體基板)
3‧‧‧n型不純物擴散層
4‧‧‧第1n型不純物擴散層
5‧‧‧第2n型不純物擴散層
6‧‧‧n型不純物擴散層上鈍化膜(n型層上鈍化膜)
7‧‧‧n型不純物擴散層上電極(n型層上電極)
7a‧‧‧Ag含有膏材
8‧‧‧n型不純物擴散層上柵極(n型層上柵極)
9‧‧‧n型不純物擴散層上匯流排電極(n型層上匯流電極)
10‧‧‧p型不純物擴散層上電極(p型層上電極)
10a‧‧‧Al含有膏材
11‧‧‧半導體基板
21‧‧‧n型摻雜物含有膏材
22‧‧‧玻璃質層
23‧‧‧柵格圖案
24‧‧‧匯流排圖案
31‧‧‧熱擴散爐
41‧‧‧p型矽基板
42‧‧‧n型不純物擴散層
43‧‧‧電流探針
44‧‧‧電流探針
45‧‧‧施加電流源
46‧‧‧電壓計
51‧‧‧n型摻雜物含有膏材的塗佈區域
52‧‧‧n型摻雜物含有膏材的非塗佈區域
61‧‧‧監控晶圓
62‧‧‧第1n型不純物擴散層測量區域
63‧‧‧第2n型不純物擴散層測量區域
64‧‧‧探針接觸的區域
101‧‧‧太陽電池單元
102‧‧‧n型單結晶矽基板(半導體基板)
103‧‧‧p型不純物擴散層
104‧‧‧p型不純物擴散層上鈍化膜(p型層上鈍化膜)
105‧‧‧氧化鋁(Al2O3)膜
106‧‧‧氮化矽(SiN)膜
107‧‧‧p型不純物擴散層上電極(p型層上電極)
107a‧‧‧AgAl含有膏材
108‧‧‧p型不純物擴散層上柵極(p型層上柵極)
109‧‧‧p型不純物擴散層上匯流電極(p型層上匯流電極)
110‧‧‧n型不純物擴散層
111‧‧‧第1n型不純物擴散層
112‧‧‧第2n型不純物擴散層
113‧‧‧n型不純物擴散層上鈍化膜(n型層上鈍化層)
114‧‧‧n型不純物擴散層上電極(n型層上電極)
114a‧‧‧Ag含有膏材
115‧‧‧n型不純物擴散層上柵極
116‧‧‧n型不純物擴散層上匯流電極(n型層上匯流電極)
117‧‧‧半導體基板
121‧‧‧硼含有氧化膜
122‧‧‧保護用氧化膜
123‧‧‧n型摻雜物含有膏材
124‧‧‧玻璃質層
131‧‧‧太陽電池單元
[第1圖]係從受光面側所見本發明的第一實施例的太陽電池單元之平面圖；[第2圖]係從對向受光面的背面側所見本發明的第一實施例的太陽電池單元之平面圖；[第3圖]係顯示本發明的第一實施例的太陽電池單元的構成之主要部分剖面圖，係沿著第1圖中的A-A線的剖面圖；[第4圖]係用以說明本發明的第一實施例的太陽電池單元的製造方法的一範例之流程圖；[第5圖]係用以說明本發明的第一實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第6圖]係用以說明本發明的第一實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第7圖]係用以說明本發明的第一實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第8圖]係用以說明本發明的第一實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第9圖]係用以說明本發明的第一實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第10圖]係用以說明本發明的第一實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；
[第11圖]係用以說明本發明的第一實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第12圖]係顯示本第一實施例中n型摻雜物含有膏材的塗佈圖案的一範例圖；[第13圖]係顯示擴散步驟時的氯氧化磷氣體的流量產生的n型不純物擴散層形成後的p型矽基板在受光面的片電阻變化之特性圖；[第14圖]係顯示橫長設置的熱擴散爐內p型單結晶矽基板上的測量位置模式圖；[第15圖]係顯示4探針測量機器的原理之模式圖；[第16圖]係顯示為了確認本發明的第一實施例的第1n型不純物擴散層的片電阻之n型摻雜物含有膏材的塗佈圖案的一範例之模式圖；[第17圖]係顯示用以確認本發明的第一實施例的第1n型不純物擴散層的片電阻之n型摻雜物含有膏材的塗佈圖案的一範例之模式圖；[第18圖]係本發明的第1實施例中使用熱擴散爐同時實施太陽電池單元的製造與監控晶圓(monitor wafer)的作成的情況下，從上所見熱擴散爐內從左開始2組部分的處理基板之模式圖；[第19圖]係本發明的第一實施例的監控晶圓的不純物擴散層圖案的概略圖；[第20圖]係本發明的第一實施例的監控晶圓中的第1n型不純物擴散層測量區域的周邊主要部分剖面圖；
[第21圖]係本發明的第一實施例的監控晶圓中的第2n型不純物擴散層測量區域的周邊主要部分剖面圖；[第22圖]係第19圖的主要部分放大圖；[第23圖]係顯示本發明的第一實施例的第1n型不純物擴散層測量區域及第2n型不純物擴散層測量區域在p型單結晶矽基板的面內的形狀的一範例圖；[第24圖]係顯示本發明的第一實施例的第1n型不純物擴散層測量區域及第2n型不純物擴散層測量區域在p型單結晶矽基板的面內的形狀的其他範例圖；[第25圖]係顯示本發明的第一實施例的第1n型不純物擴散層測量區域及第2n型不純物擴散層測量區域在p型單結晶矽基板的面內的形狀的其他範例圖；[第26圖]係顯示本發明的第一實施例的第1n型不純物擴散層測量區域及第2n型不純物擴散層測量區域在p型單結晶矽基板的面內的形狀的其他範例圖；[第27圖]係顯示本發明的第一實施例的第1n型不純物擴散層測量區域及第2n型不純物擴散層測量區域在p型單結晶矽基板的面內的形狀的其他範例圖；[第28圖]係從受光面側所見本發明的第二實施例的太陽電池單元之平面圖；[第29圖]係從對向受光面的背面側所見本發明的第二實施例的太陽電池單元之平面圖；[第30圖]係顯示本發明的第二實施例的太陽電池單元的構成之主要部分剖面圖，係沿著第28圖中的B-B線的剖面圖；
[第31圖]係用以說明本發明的第二實施例的太陽電池單元的製造方法的一範例之流程圖；[第32圖]係用以說明本發明的第二實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第33圖]係用以說明本發明的第二實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第34圖]係用以說明本發明的第二實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第35圖]係用以說明本發明的第二實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第36圖]係用以說明本發明的第二實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第37圖]係用以說明本發明的第二實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第38圖]係用以說明本發明的第二實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第39圖]係用以說明本發明的第二實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第40圖]係用以說明本發明的第二實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第41圖]係用以說明本發明的第二實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；[第42圖]係用以說明本發明的第二實施例的太陽電池單元的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖；
[第43圖]係顯示本發明的第三實施例的太陽電池單元的構成之主要部分剖面圖；以及[第44圖]係用以說明本發明的第四實施例的太陽電池單元的評價方法的一範例的流程圖。
以下，根據圖面，詳細說明本發明的實施例的太陽電池單元之評價用基板以及太陽電池單元之評價方法。又，並非以此實施例限定此發明。又，以下所示的圖面中，為了容易理解，各構件的縮尺可能與實際不同，各圖面間也一樣。
首先，說明關於應用於第一實施例的太陽電池單元之評價用基板以及太陽電池單元之評價方法之太陽電池單元。第1圖係從受光面側所見本發明的第一實施例的太陽電池單元1之平面圖。第2圖係從對向受光面的背面側所見本發明的第一實施例的太陽電池單元1之平面圖。第3圖係顯示本發明的第一實施例的太陽電池單元1的構成之主要部分剖面圖，係沿著第1圖中的A-A線的剖面圖。
太陽電池單元1，係面方向的外形形狀具有正方形的結晶系太陽電池單元。太陽電池單元1中，外形尺寸是156mm(毫米)×156mm，即156mm四角形的正方形的p型單結晶矽形成的半導體基板2的受光面側形成n型不純物元素的磷擴散形成n型不純物擴散層3，形成具有pn接合的半導體基板11。以下，半導體基板2有時稱作p型單結晶矽基板2。又，半導體基板2，使用p型多結晶矽基板也可以。
又，n型不純物擴散層3上絕緣膜的氮化矽膜構成的n型不純物擴散層上形成鈍化膜6。以下，n型不純物擴散層上鈍化膜6稱作n型層上鈍化膜6。由於n型不純物擴散層3上設置n型層上鈍化膜6，可以使p型單結晶矽基板2的表面缺陷不活性化。又，n型層上鈍化膜6，也作用為反射防止膜。又，n型層上鈍化膜6，不限定為氮化矽膜，也可以使用矽氧化膜等絕緣膜。
在此，因為只測量n型不純物擴散層的片電阻，所以只要測量由於熱擴散在p型矽基板上形成n型不純物擴散層時的片電阻值即可。p型矽基板上形成n型不純物擴散層的話，p型矽基板與n型不純物擴散層之間由於pn接合電流不流動。因此，從n型不純物擴散層的表面根據4端子檢測測量n型不純物擴散層的片電阻的話，可以只測量n型不純物擴散層的片電阻。又，以下，n型不純物元素只稱作n型不純物。
p型單結晶矽基板2的受光面側，形成構成用以關入光的紋理構造之不圖示的微小凹凸。
n型層上鈍化膜6，係有透光性的絕緣膜。作為n型層上鈍化膜6，在n型不純物擴散層3上依序形成膜厚5nm(毫微米)的氧化鋁(Al2O3)膜、折射率2.1膜厚80nm的氮化矽(SiN)膜。又，n型層上鈍化膜6，不限定為氧化鋁(Al2O3)膜與氮化矽(SiN)膜，以氧化矽(SiO2)膜或氧化鈦(TiO2)膜等絕緣膜形成也可以。此太陽電池單元1中，光L從n型層上鈍化膜6入射。
又，半導體基板11的受光面側，設置複數排列長
的細長n型不純物擴散層上柵極8，與n型不純物擴散層上柵極8導通的n型不純物擴散層上匯流電極9與上述n型不純物擴散層上柵極8直交設置。以下，n型不純物擴散層上柵極8稱作n型層上柵極8。又，n型不純物擴散層上匯流電極9稱作n型層上匯流電極9。n型層上柵極8及n型層上匯流電極9，分別在底面部電氣連接至n型不純物擴散層3。
n型層上柵極8，具有50μm以上、150μm以下左右的寬度的同時，以既定的間隔平行配置100條以上、200條以下的數量，彙集半導體基板11的內部發電的電力。又，n型層上匯流電極9，具有0.5mm以上、1.0mm以下左右的寬度的同時，每一枚太陽電池配置3條以上、5條以下的數量，取出n型層上柵極8彙集的電力到外部。於是，以n型層上柵極8與n型層上匯流電極9，構成作為呈現梳形的受光面側電極的n型不純物擴散層上電極7。以下，n型不純物擴散層上電極7稱作n型層上電極7。又，本第一實施例中，n型層上柵極8的數量為100條，n型層上匯流電極9的數量為4條，n型層上柵極8的電極寬度為50μm，n型層上匯流電極9的電極寬度為1.0mm。又，第11圖中，在圖示的關係上，減少n型層上柵極8的數量。
於是，本第一實施例的太陽電池單元1中，作為n型不純物擴散層3，形成2種層，而形成選擇性射極(Selective Emitter)構造。即，p型單結晶矽基板2的受光面側的表層部中，在受光面側電極的n型層上電極7的下部區域及鄰接上述下部區域的區域，n型不純物擴散層3中形成相對高濃度均勻
擴散n型不純物的高濃度不純物擴散層，即低電阻擴散層的第1n型不純物擴散層4。又，p型單結晶矽基板2的受光面側的表層部中，在未形成第1n型不純物擴散層4的區域，n型不純物擴散層3中形成相對低濃度均勻擴散n型不純物的低濃度不純物擴散層，即高電阻擴散層的第2n型不純物擴散層5。
因此，假設第1n型不純物擴散層4的不純物擴散濃度為第1擴散濃度，第2n型不純物擴散層5的不純物擴散濃度為第2擴散濃度時，第2擴散濃度變得比第1擴散濃度小。又，假設第1n型不純物擴散層4的片電阻值為第1片電阻值，第2n型不純物擴散層5的片電阻值為第2片電阻值時，第2片電阻值變得比第1片電阻值大。
又，半導體基板11的背面，遍及全體構成作為背面側電極的p型不純物擴散層上電極10。以下，p型不純物擴散層上電極10稱作p型層上電極10。
其次，說明關於第一實施例的太陽電池單元1的製造方法。第4圖係用以說明本發明的第一實施例的太陽電池單元1的製造方法的一範例之流程圖。第5到11圖係用以說明本發明的第一實施例的太陽電池單元1的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖。第5到11圖係對應第3圖的主要部分剖面圖。
步驟1中，作為半導體基板，準備p型單結晶矽基板2。p型單結晶矽基板2，將CZ(柴可拉斯基(Czochralski))法等方法形成的單結晶矽晶棒(Silicon ingot)，使用帶鋸機
(bandsaw)及多線鋸(multi-wire-saw)等切割機，切斷及切片製造所希望的外形尺寸及厚度。本第一實施例中，準備厚度為180μm左右，外形尺寸在156mm以上、158mm以下×156mm以上、158mm以下之正方形的角部具有圓倒角的正方形的p型單結晶矽基板2。p型單結晶矽基板2的外形，係從圓柱狀的鑄塊切出的156mm以上、158mm以下×156mm以上、158mm以下的正方形的四角以圓的R100以上、R105以下的圓倒角切下的正方形。156mm四角形的正方形的對角線長度，約220mm。因此，呈現156mm四角形的正方形的p型單結晶矽基板2的外形，成為切下正方形的四角10mm左右的正方形。
得到的p型單結晶矽基板2，進行厚度及外形尺寸等各條件是否滿足既定規格之規格評價，滿足規格的基板用於製造太陽電池單元1。
步驟2中，p型單結晶矽基板2的受光面側的表面上，作為紋理構造，形成金字塔狀的微小凹凸。紋理構造的形成中，5wt%(重量百分比)以上、10wt%以下左右的氫氧化鈉(NaOH)水溶液中使用異丙醇(isopropyl alcohol)10wt%以上、15wt%以下程度混合的藥液。將p型單結晶矽基板2浸泡在加熱至80℃以上、90℃以下程度的藥液中15分到20分左右，將p型單結晶矽基板2的表面異向性蝕刻，在p型單結晶矽基板2的表面全面形成微小凹凸。
在此，雖然使用氫氧化鈉(NaOH)水溶液中混入異丙醇的藥液作為紋理構造形成用的蝕刻液，但使用氫氧化鈉水
溶液或氫氧化鉀(KOH)水溶液等鹼性水溶液中添加市售的紋理蝕刻用的添加劑的藥液作為蝕刻液也沒關係。又，此步驟中，p型單結晶矽基板2，因為從基板表面蝕刻5μm到10μm左右，切片時也可以同時除去基板表面上形成的損傷層，同時進行p型單結晶矽基板2的基板洗淨。又，p型單結晶矽基板2的基板洗淨，事先另外進行也可以。
步驟3中，為了形成n型不純物擴散層3中的高濃度不純物擴散層的第1n型不純物擴散層4，作為擴散源含有塗佈劑的n型摻雜物含有膏材21，如第5圖所示，在p型單結晶矽基板2中的第1表面且成為受光面的一面上塗佈形成。n型摻雜物含有膏材21，使用網版印刷法，對應n型層上電極7的形狀印刷成梳形。第12圖係顯示本第一實施例中n型摻雜物含有膏材21的塗佈圖案的一範例圖。n型摻雜物含有膏材21，如第12圖所示，印刷為對應n型層上柵極8的柵格圖案23以及對應n型層上匯流電極9的匯流排圖案24。n型摻雜物含有膏材21，即使後述的步驟4的第1擴散步驟中的熱擴散溫度即熱處理溫度中也不昇華及燒毀，還使用不是酸性而是中性的樹脂膏材。
n型摻雜物含有膏材21的主要構成材料中，包含至少一種包含對p型單結晶矽基板2擴散的n型不純物的玻璃粉末，以及至少一種溶劑。又，n型摻雜物含有膏材21，考慮塗佈性而含有其他的添加劑也可以。為了對p型單結晶矽基板2擴散n型不純物，玻璃粉末內含有的n型不純物，係從P(磷)
及Sb(銻)中選擇的至少1種元素。作為n型不純物，包含從P(磷)及Sb(銻)中選擇的至少1種元素之玻璃粉末中，包含從P2O3、P2O5及Sb2O3中選擇的至少1種n型不純物含有物質以及從SiO2、K2O、Na2O、Li2O、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V2O5、SnO、ZrO2、TiO2及MoO3中選擇的至少1種玻璃成分物質。於是n型摻雜物含有膏材21，係上述的玻璃粉末溶在溶劑中，成為膏狀。
第1n型不純物擴散層4上，在之後的步驟中，形成n型層上電極7，取得第1n型不純物擴散層4與n型層上電極7的電性接觸。形成n型層上電極7時發生配置誤差。因此，第1n型不純物擴散層4，在p型單結晶矽基板2的內面中形成n型層上電極7的位置上，具有比n型層上電極7的外形更往外側擴大的外形，形成比上述n型層上電極7更大的形狀。
具體而言，使用設置開口部的寬度比n型層上電極7的寬度更寬的網版印刷版，進行n型摻雜物含有膏材21的網版印刷。使n型層上電極7的形成寬度為50μm時，考慮n型層上電極7形成時的位置偏差，使n型摻雜物含有膏材21的寬度為100μm。
n型摻雜物含有膏材21，在p型單結晶矽基板2中的一面上，在形成n型層上柵極8的區域中，以50μm以上150μm以下的寬度、100條以上200條以下的數量且0.75mm到1.5mm的間隔印刷遍及基板全幅。又，n型摻雜物含有膏材21，在p型單結晶矽基板2中的一面上，在形成n型層上匯流電極9的區域中，以0.5mm以上1.5mm以下的寬度印刷3條
以上5條以下的數量。本第一實施例中，為了形成50μm寬度的n型層上柵極8形成的柵極形成區域，以寬度100μm印刷100條n型摻雜物含有膏材21。又，為了形成1.0mm寬度的n型層上匯流電極9形成的匯流電極形成區域，以寬度1.2mm印刷4條n型摻雜物含有膏材21。
印刷n型摻雜物含有膏材21後，進行使上述n型摻雜物含有膏材21乾燥的乾燥步驟。印刷n型摻雜物含有膏材21後，n型摻雜物含有膏材21的乾燥速度慢時，印刷的n型摻雜物含有膏材21有可能滲出，不能得到所希望的印刷圖案。因此，乾燥n型摻雜物含有膏材21，最好迅速進行，最好使用紅外線加熱機等乾燥機器升高n型摻雜物含有膏材21的溫度而使乾燥。
n型摻雜物含有膏材21中含有松油醇(terpineol)作為溶劑時，最好以200℃以上的溫度使n型摻雜物含有膏材21乾燥。又，n型摻雜物含有膏材21中含有乙基纖維(ethyl cellulose)作為樹脂成分時，為了使乙基纖維燃燒，最好以400℃以上的溫度使n型摻雜物含有膏材21乾燥。又，即使以低於400℃的溫度使n型摻雜物含有膏材21乾燥的情況下，因為之後的擴散步驟中可以使乙基纖維燃燒，也沒有問題。
步驟4中，乾燥n型摻雜物含有膏材21後，載置p型單結晶矽基板2的舟皿投入熱擴散爐，進行第1熱處理作為n型摻雜物含有膏材21引起的n型不純物的磷之熱擴散步驟的第1擴散步驟。此第1擴散步驟，係2階段的連續擴散步
驟中的第1階段。
第1擴散步驟，在熱擴散爐內使氮氣(N2)、氧氣(O2)、氮與氧的混合氣體(N2/O2)、大氣等空氣流通的空氣狀態中進行。空氣的流量不特別限定。又，混合空氣時的各空氣的流量比也不特別限定，任意的流量也沒關係。例如，氮與氧的混合氣體(N2/O2)的流量為N2：5.7SLM(每分鐘標準升)、O2：0.6SLM。即，第1擴散步驟中，不使用氧氯化磷(POCl3)，n型摻雜物含有膏材21以外不存在n型不純物的磷之擴散源。因此，第1擴散步驟，在不包含摻雜元素的磷的空氣中，從n型摻雜物含有膏材21使磷擴散至p型單結晶矽基板2，形成所希望的圖案中圖案化的第1n型不純物擴散層4。
又，第1擴散步驟中，在870℃以上940℃以下的溫度中，進行維持5分鐘以上10分鐘以下程度的時間。因此，只在p型單結晶矽基板2中印刷n型摻雜物含有膏材21的區域的下部，進行n型不純物的磷之熱擴散。因此，p型單結晶矽基板2的面內只在比n型層上電極7的形成區域的外形更往外側擴大的區域中進行n型不純物的磷之擴散。
根據此第1擴散步驟，p型單結晶矽基板2的表面上往n型摻雜物含有膏材21的印刷區域的下部區域從上述n型摻雜物含有膏材21熱擴散n型不純物的磷至相對高濃度的第1擴散濃度，如第6圖所示，形成第1n型不純物擴散層4。第1n型不純物擴散層4，在p型單結晶矽基板2的面內比n型層上電極7的形成區域的外形更往外側擴大的區域中形成，成為太陽電池單元1中n型層上電極7的下部區域及鄰接上述
下部區域的區域。
第1n型不純物擴散層4，形成與n型摻雜物含有膏材21的印刷寬度相同寬度的梳形。本第一實施例中，形成n型層上柵極8的區域中以形成柵極形成區域之寬度100μm形成100條的第1n型不純物擴散層4。又，形成n型層上匯流電極9的區域中，以匯流電極形成區域的寬度1.2mm，形成4條第1n型不純物擴散層4。
本第一實施例中，使用n型摻雜物含有膏材21形成第1n型不純物擴散層4，高濃度擴散n型不純物至p型單結晶矽基板2，形成片電阻20Ω/sq.(歐姆/平方)以上80Ω/sq.以下的範圍的第1n型不純物擴散層4。即，單一射極層中使用適合高片電阻的電極材料時，可以設定80Ω/sq.作為第1n型不純物擴散層4。另一方面，藉由調整n型摻雜物含有膏材21的條件及熱處理條件等的各條件，根據目前的實用性的觀點來看視為必要，可以實現具有20Ω/sq.左右的片電阻之第1n型不純物擴散層4。
又，第1擴散步驟中以含有氧氣(O2)的條件進行熱擴散時，p型單結晶矽基板2的表面上沒印刷n型摻雜物含有膏材21的區域中，由於熱擴散時的影響在表面形成未圖示的薄的氧化膜。
步驟5中，第1擴散步驟結束後，接著進行第2熱處理作為根據氧氯化磷(POCl3)產生的n型不純物的磷的熱擴散步驟之第2擴散步驟。即，不是從熱擴散爐取出p型單結
晶矽基板2，而是在第1擴散步驟後，在相同的熱擴散爐內連續進行第2擴散步驟。此第2擴散步驟，係2階段的連續擴散步驟中的第2階段。
第2擴散步驟，在熱擴散爐內，在氧氯化磷(POCl3)氣體存在下進行。即，第1擴散步驟在未包含氧氯化磷(POCl3)的空氣條件下進行熱擴散，但第2擴散步驟在作為n型不純物的磷的擴散源包含氧氯化磷(POCl3)的空氣條件下進行熱擴散。不特別限定空氣的流量，只要適當設定擴散濃度、擴散溫度、擴散時間等各條件即可。又，第2擴散步驟，從第1擴散步驟的870℃以上、940℃以下降低溫度至800℃以上、840℃以下，進行維持10分鐘以上、20分鐘以下程度的時間。
根據此第2擴散步驟，p型單結晶矽基板2的表面上，除了n型摻雜物含有膏材21的印刷區域之外的區域，比第1n型不純物擴散層4相對低濃度的第2擴散濃度中熱擴散n型不純物的磷，如第7圖所示形成第2n型不純物擴散層5。第2n型不純物擴散層5，在太陽電池單元1中成為光入射的受光面。又，緊接第2擴散步驟之後的p型單結晶矽基板2的表面上，在擴散處理中表面上形成堆積的玻璃質層22的磷矽酸鹽玻璃(Phospho-Silicate Glass：PSG)層。
又，第1擴散步驟中，因為n型不純物的磷包含在n型摻雜物含有膏材21的玻璃粉末中，即使第1熱處理中磷也難以揮發。因此，利用產生揮發氣體，控制p型單結晶矽基板2的表面上不塗佈n型摻雜物含有膏材21的區域中磷揮發。因此，第2n型不純物擴散層5，因為只通過第2擴散步驟
中的氣相擴散形成，控制第2n型不純物擴散層5中的磷的擴散濃度至低點，可以使第2n型不純物擴散層5的片電阻在100Ω/sq.左右。
步驟6中，為了後步驟中形成的電極即n型層上電極7與p型層上電極10電性絕緣，進行pn分離。n型不純物擴散層3，因為同樣在p型單結晶矽基板2的表面上形成，p型單結晶矽基板2的表面和背面在電性連接的狀態。因此，原封不動的狀態中形成n型層上電極7與p型層上電極10時，n型層上電極7與p型層上電極10電性連接。為了切斷此電性連接，p型單結晶矽基板2的端面區域中形成的第2n型不純物擴散層5以乾蝕刻蝕刻除去，進行pn分離。為了除去此第2n型不純物擴散層5的影響，進行的其他方法，也有以雷射進行端面分離的方法。
步驟7中，如第8圖所示，除去在p型單結晶矽基板2上形成且包含不純物的不純物含有層。具體而言，p型單結晶矽基板2浸泡在10%氫氟酸溶液中360秒左右，之後，進行水洗處理。藉此，除去p型單結晶矽基板2的表面上形成的n型摻雜物含有膏材21、玻璃質層22。根據以上的步驟，作為n型不純物擴散層3，在p型單結晶矽基板2的表面側得到第1n型不純物擴散層4與第2n型不純物擴散層5構成的選擇性不純物擴散層構造。於是，利用第1導電型層的p型矽構成的半導體基板2與上述半導體基板2的受光面側形成的第2
導電型層的n型不純物擴散層3，得到構成pn接合的半導體基板11。
步驟8中，半導體基板11中形成n型不純物擴散層3的一面，如第9圖所示，形成n型不純物擴散層側鈍化膜之n型層上鈍化膜6。n型層上鈍化膜6，使用電漿CVD(化學氣相沉積)法，原材料中採用矽烷氣體與氨(NH3)氣混合的氣體，形成折射率2.1、膜厚80nm的氮化矽(SiN)膜。又，n型層上鈍化膜6，以氣相沉積法或熱CVD法等其他方法形成也可以。
步驟9中，如第10圖所示，進行根據網版印刷的電極印刷及乾燥，形成乾燥狀態的電極。首先，半導體基板11的表面側的n型層上鈍化膜6上，利用網版印刷塗佈含有Ag(銀)粉及玻璃介質(Glass Frit)的電極材料膏材之Ag含有膏材7a。之後，經由使Ag含有膏材7a乾燥，形成成為n型不純物擴散層上電極的乾燥狀態的n型層上電極7。Ag含有膏材7a，以250℃乾燥5分鐘。
在此，n型層上電極7，在步驟4的第1擴散步驟中形成的寬度100μm及寬度1.2mm的第1n型不純物擴散層4的區域內包含的位置上形成。因此，n型層上電極7必須在第1n型不純物擴散層4上位置相合形成。本第一實施例中，根據2階段的連續擴散步驟之第1擴散步驟與第2擴散步驟產生的第1n型不純物擴散層4與第2n型不純物擴散層5形成後，形
成n型層上鈍化膜6的半導體基板11的表面側，以可視覺化第1n型不純物擴散層4的專用攝影機拍攝。藉此，識別第1n型不純物擴散層4與第2n型不純物擴散層5。以此方式，辨識第1n型不純物擴散層4的區域位置，由於決定Ag含有膏材7a的印刷位置，可以在第1n型不純物擴散層4上高精度印刷Ag含有膏材7a。
其次，半導體基板11的背面全面，利用網版印刷塗佈含有Al(鋁)粉及玻璃介質(Glass Frit)的電極材料膏材之Al含有膏材10a。之後，經由乾燥Al含有膏材10a，經由使Al含有膏材10a乾燥，形成成為p型不純物擴散層上電極的乾燥狀態的p型層上電極10。Al含有膏材10a，以250℃乾燥5分鐘。
步驟10中，同時燒成在半導體基板11的受光面側及背面側印刷再乾燥的電極材料膏材。具體而言，導入半導體基板11至燒成爐，大氣空氣中以峰值溫度600℃以上900℃以下程度的溫度，例如800℃進行3秒的短時間熱處理。因此，電極材料膏材中的樹脂成分消失。於是，在半導體基板11的受光面側，熔融n型層上電極7的Ag含有膏材7a內含有的玻璃材料，貫通n型層上鈍化膜6的期間銀材料與n型不純物擴散層3的矽接觸再凝固。因此，如第11圖所示，得到作為n型層上電極7的n型層上柵極8及n型層上匯流電極9，確保n型層上電極7與半導體基板11的矽之電導通。
又，在半導體基板11的背面側，p型層上電極10
的Al含有膏材10a內含有的玻璃材料熔融，與矽反應再凝固。因此，如第11圖所示，得到p型層上電極10，確保p型層上電極10與半導體基板11的矽之電導通。
藉由實施如上述的步驟，可以製作第1到3圖所示的本第一實施例的太陽電池單元1。又，電極材料的膏材配置到半導體基板11的順序，受光面側與背面側替換也可以。
上述本第一實施例的太陽電池單元1的製造方法中，p型單結晶矽基板2上塗佈n型摻雜物含有膏材21，n型摻雜物含有膏材21以外，在沒有摻雜物的磷的擴散源的狀態中經由實施第1擴散步驟，形成第1n型不純物擴散層4。於是，第1擴散步驟後，不從實施第1擴散步驟的熱擴散爐取出p型單結晶矽基板2，以相同的熱擴散爐實施使用氧氯化磷(POCl3)作為磷的擴散源的第2擴散步驟，形成第2n型不純物擴散層5。即，不從熱擴散爐取出p型單結晶矽基板2，實施使用n型摻雜物含有膏材21的第1擴散步驟與使用氧氯化磷(POCl3)的第2擴散步驟之2階段的連續擴散步驟。
因此，有效實施磷的擴散處理，可以容易分開製作第1n型不純物擴散層4與第2n型不純物擴散層5，形成選擇性不純物擴散層構造。因此，不實施複雜的步驟，可以輕易且以低成本形成具有選擇性不純物擴散層構造之n型不純物擴散層。
即，上述太陽電池單元的製造方法中，電極的下部區域、與其他的區域中形成具有不同的不純物濃度之選擇性不純物擴散層構造的方法，進行使用包含n型不純物的n型摻
雜物含有膏材21之熱擴散。在此情況下，p型單結晶矽基板2中的電極的下部區域中印刷n型摻雜物含有膏材21實施熱擴散步驟，接著藉由實施利用氧氯化磷(POCl3)的熱擴散步驟，電極的下部區域可以形成高濃度的n型不純物擴散層，而其他區域中可以形成比電極的下部區域更低濃度的n型不純物擴散層。
如上述，由於使用n型摻雜物含有膏材21，可以輕易且以低成本形成具有選擇性不純物擴散層構造之n型不純物擴散層3。在此，敘述關於擴散步驟中應注意的事項。
第2擴散步驟中，關於p型單結晶矽基板2的受光面側，調整用以得到所希望的受光面片電阻值之擴散條件時，必須留意以下的事項。即，對於印刷n型摻雜物含有膏材21的p型單結晶矽基板2，進行利用氧氯化磷(POCl3)的磷擴散步驟的情況下，使溫度、壓力、流量等擴散條件與不使用n型摻雜物含有膏材21只利用氧氯化磷(POCl3)的擴散在p型單結晶矽基板2上形成n型不純物擴散層3的情況相同時，第2n型不純物擴散層5的n型不純物濃度變低，n型不純物擴散層3形成後的受光面的片電阻變高。
理由是，第2擴散步驟時，p型單結晶矽基板2上印刷的n型摻雜物含有膏材21消耗氧氯化磷(POCl3)。因此，第2擴散步驟中，因為消耗與投入熱擴散爐的p型單結晶矽基板2的數量成比例的量之氧氯化磷(POCl3)，調整第2擴散步驟的擴散條件時必須留意這點。
以此方式，作為防止n型不純物擴散層3形成後
的受光面的片電阻變高的方法，舉出以下的方法。即，矽基板上不印刷n型摻雜物含有膏材21，相較於只有氧氯化磷(POCl3)產生擴散時，增加每相同處理數量的氧氯化磷(POCl3)氣體的流量。
第13圖係顯示擴散步驟時的氯氧化磷(POCl3)氣體的流量產生的n型不純物擴散層3形成後的p型單結晶矽基板2在受光面的片電阻變化之特性圖。第13圖中，橫軸顯示橫長設置的熱擴散爐31內p型單結晶矽基板2的配置位置，縱軸顯示擴散步驟後p型單結晶矽基板2在受光面的片電阻[Ω/sq.]。第14圖係顯示橫長設置的熱擴散爐31內p型單結晶矽基板2上的測量位置模式圖。第14圖中的p型單結晶矽基板2上的號碼，對應第13圖中的橫軸的號碼即測量位置。
第13圖中的◇符號，顯示對於沒印刷n型摻雜物含有膏材21的p型單結晶矽基板2，只利用氧氯化磷(POCl3)進行磷的擴散之樣本1的資料。第13圖中的△符號，顯示對於印刷n型摻雜物含有膏材21的p型單結晶矽基板2，根據上述第1擴散步驟與第2擴散步驟的2階段的連續擴散步驟進行磷的擴散之樣本2的資料。樣本2的第2擴散步驟中的氧氯化磷(POCl3)的流量與樣本1時相同。第13圖中的○符號，顯示對於印刷n型摻雜物含有膏材21的p型單結晶矽基板2，根據上述第1擴散步驟與第2擴散步驟進行磷的擴散之樣本3的資料。樣本3的第2擴散步驟中的氧氯化磷(POCl3)的流量比樣本1時更增加。
此熱擴散爐31內，從第14圖中的左端側，導入
用以使磷擴散至p型單結晶矽基板2的擴散氣體之氧氯化磷(POCl3)氣體，擴散氣體在熱擴散爐31內流通，從右側端排氣。p型單結晶矽基板2的板面與石英管的中心軸及擴散氣體的流通方向平行，在水平方向中以隔開既定間隔的狀態排列的每數十枚為1組，配置為縱向放置。於是，複數組往熱擴散爐31的延伸方向隔開既定間隔配置。又，在此熱擴散爐31內投入數百枚p型單結晶矽基板2，進行連續擴散。但是，圖示的關係上，第13及14圖中，顯示關於熱擴散爐31內從左端開始7組部分的p型單結晶矽基板2。
由於p型單結晶矽基板2與擴散氣體的流通方向平行排列，與p型單結晶矽基板2的板面垂直的方向中，具有相鄰的p型單結晶矽基板2之間容易流動擴散氣體之效果。因此，比起使p型單結晶矽基板2的板面與擴散氣體的流通方向成為垂直方向隔開既定的間隔的狀態中排列複數的p型單結晶矽基板2的情況，可以使擴散氣體效率更佳且均勻接觸p型單結晶矽基板2，可以抑制每一p型單結晶矽基板2的磷的擴散量不均。
根據第13圖看出，使第2擴散步驟中的氧氯化磷(POCl3)的流量與樣本1時相同，根據第1擴散步驟與第2擴散步驟進行2階段的連續擴散步驟的樣本2時，隨著往氧氯化磷(POCl3)的流通方向前進，n型不純物擴散層3形成後的p型單結晶矽基板2的受光面的片電阻變高。這是因為，第2擴散步驟時，利用p型單結晶矽基板2上印刷的n型摻雜物含有膏材21消耗氧氯化磷(POCl3)。
另一方面，第2擴散步驟中的氧氯化磷(POCl3)的流量比樣本1時增加，根據第1擴散步驟與第2擴散步驟進行2階段的連續擴散步驟的樣本3時，全部的p型單結晶矽基板2中受光面的片電阻中幾乎沒變化，得到均勻的片電阻值。因此，由於2階段的連續擴散步驟中的第2擴散步驟的氧氯化磷(POCl3)氣體的流量增加，n型不純物擴散層3形成後的受光面的片電阻中，穩定並得到均勻性高的值。
以如此的第2擴散步驟中的氧氯化磷(POCl3)氣體的流量增加為例，對於未塗佈n型摻雜物含有膏材21的p型單結晶矽基板2，只利用氧氯化磷(POCl3)的擴散條件的流量條件是N2：5.8SLM、O2：0.9SLM、POCl3：1.5SLM時，對於塗佈n型摻雜物含有膏材21的p型單結晶矽基板2的第2擴散步驟中擴散條件之流量條件只要N2：5.8SLM、O2：0.9SLM、POCl3：2SLM即可。又，在此，顯示總括處理100枚的p型單結晶矽基板2時的氧氯化磷(POCl3)氣體的流量。
其次，說明關於本第一實施例中使用的n型摻雜物含有膏材21的印刷圖案。根據上述太陽電池單元的製造方法在p型單結晶矽基板2中進行n型不純物的磷的擴散時，為了確認n型不純物擴散層是否形成所希望的濃度，測量n型不純物擴散層的片電阻。一般而言，使用氧氯化磷(POCl3)的熱擴散中，利用石英製的管，在1條管內插入300枚以上的基板的狀態中進行處理。在此之際，基板的片電阻，最好不拘於管的位置及管內基板的位置，但實際上基板間及基板內產生片電阻的偏差。電阻的偏差，也依存於目標值，例如對於目標值
60Ω/sq.，基板間及基板內假設±10左右。
目前為止，產生太陽電池單元方面，電極的下部區域與其他的區域中不設置不純物濃度差，具有單一不純物擴散層的構造時，受光面的不純物擴散層的擴散條件的管理，只要評估實際上成為太陽電池單元的任意基板的受光面的片電阻即可。即，電極的下部區域與其他的區域中不設置不純物濃度差，如果是具有單一不純物濃度的n型不純物擴散層的情況，對於最終成為太陽電池單元的基板，也可以確認基板的任一部分是否得到所希望的設計值，還視為管理的對象。
另一方面，電極的下部區域與其他的區域中形成設置不純物濃度差的選擇性不純物擴散層構造時，確認電極的下部區域與其他的區域的兩區域是否成為所希望的片電阻，以最終成為太陽電池單元的基板評估在構造變得困難。目前的太陽電池單元中，柵極寬度為50μm時，電極的下部區域的不純物擴散層的寬度變成以未滿100μm為目標。
一般而言，根據使用4探針法的片電阻測量機器測量片電阻。例如，由於使用4探針測量機器的國際電氣elltech股份有限公司製VR-70，根據4探針法可以評估基板的受光面的片電阻。4探針測量機器的4探針構成，因為4支探針以1mm間隔直線狀排列，需要至少4mm四角形以上的相同規格的不純物擴散層。可是，目前的太陽電池單元中的電極的下部區域的不純物擴散層的圖案寬度在100μm左右。另一方面，改變非電極下部的其他區域的不純物濃度之不純物擴散層的寬度也未滿2mm。即，橫向方向中相鄰且在電極的下部區域的不純物
擴散層的圖案間形成之不純物擴散層也未滿2mm。
因此，如此的選擇性不純物擴散層構造中，關於電極的下部區域與其他區域的各區域要導出擴散條件時，需要形成具有最終不成為太陽電池單元的構造且用以導出不純物擴散層的擴散條件之專用基板再評估。以下，用以導出不純物擴散層的擴散條件之專用基板稱作監控晶圓(Monitor Wafer)。
監控晶圓(Monitor Wafer)，因為用於導出不純物擴散層的擴散條件，可以模擬太陽電池單元的構造的同時，藉由插入監控晶圓至熱擴散爐，最好能限定對於最終成為太陽電池單元的基板之熱擴散處理中的影響至極小。另一方面，因為需要特意製作最終不成為太陽電池單元的構造，監控晶圓的構造及製作步驟最好不煩雜。
如上述，形成具有相對不純物濃度高的電極的下部區域、相對不純物濃度低的其他區域之構造時，最終不成為太陽電池單元的基板之外，需要準備監控晶圓。又，使用在此所示之用以形成相對不純物濃度高的電極的下部區域的n型摻雜物含有膏材時，考慮n型摻雜物含有膏材的影響，設定擴散時的N2或O2的條件。
第15圖係顯示4探針測量機器的原理之模式圖。4探針測量機器，具有以1mm間隔直線狀配置的4支探針。利用4探針測量機器的片電阻測量中，使探針接觸p型矽基板41的表層上設置的n型不純物擴散層42。使探針接觸n型不純物擴散層42的狀態中，電流從施加電流源45流入4支探針中兩端的2支電流探針43，以電壓計46測量4支探針中中央的2
支電流探針44的電壓，藉此測量片電阻。因為pn接合往逆方向電流不流動，且因為電流只流過n型不純物擴散層42，可以只測量n型不純物擴散層42的片電阻。p型矽基板41的大小的一範例，係156mm四角形。p型矽基板41的厚度的一範例，係0.2mm。n型不純物擴散層42的厚度一範例，係0.3μm。
4探針測量機器的4探針，如上述，4支探針以1mm間隔直線狀排列。於是，4支探針中從一端的探針到另一端的探針有3mm的間隔。因此，為了直線狀排列的探針在面方向中旋轉方向即使產生偏離的情況下也實現適當的測量，需要至少4mm四角形四方的面積。
但是，具有156mm四角形的外形尺寸，設置100條柵極的太陽電池中，橫向方向中相鄰之柵極的下部區域的不純物擴散層的圖案間的間隔，為1.5mm左右。又，柵極的下部區域的不純物擴散層的寬度是100μm左右。
一般而言，4探針測量機器安裝4條探針的頭部，沿著成為測量對象的基板的板面之外形尺寸，寬度及深度都成為數cm(厘米)左右。通常，4探針測量機器中，頭部自動移動至成為測量對象的基板的面內幾個點，測量片電阻。但是，具有數cm左右的外形尺寸之頭部，不適合測量寬度1.5mm左右的任意所希望的部分。又，根據目視，進行測量對象部分與頭部的位置相合時，降下頭部至寬度1.5mm左右的任意所希望的部分是困難的。因此，4探針測量機器中，在寬度1.5mm左右的任意所希望的部分上裝載探針很困難。
即，安裝在頭部的探針裝載在寬度1.5mm左右的
部分進行測量，理論上是可能，但實際上有決定位置精度的問題，測量很困難。又，因為柵極的下部區域的不純物擴散層的寬度是100μm左右，不能測量。因此，使用4端子測量器時，對於柵極的下部區域的不純物擴散層以及柵極的下部區域的不純物擴散層的圖案間的不純物擴散層，使用成為太陽電池單元的基板之片電阻的評估，不能適當評估。即，進行4探針法的測量之4端子測量器的原理上，為了測量，成為需要的測量對象的n型不純物擴散層的圖案尺寸為1mm×4mm。
因此，形成選擇性高濃度不純物層時，第1n型不純物擴散層4中的柵極部區域的寬度，即n型層上柵極8形成區域的寬度為100μm時，以最終成為太陽電池單元1的基板評估，在測量片電阻的機器的機構上，是困難的。
檢討第1n型不純物擴散層4的片電阻時，必須形成幾個用以確認第1n型不純物擴散層4的構造。概念上，想要單純只掌握第1n型不純物擴散層4的片電阻的話，例如第16圖所示，考慮將p型單結晶矽基板2的受光面全面視作塗佈n型摻雜物含有膏材21的n型摻雜物含有膏材的塗佈區域51之單純的n型摻雜物含有膏材21的塗佈圖案。在此情況下，p型單結晶矽基板2的受光面全面形成第1n型不純物擴散層4。第16圖係顯示為了確認本發明的第一實施例的第1n型不純物擴散層4的片電阻之n型摻雜物含有膏材21的塗佈圖案的一範例之模式圖。
又，想要在相同的p型單結晶矽基板2同時評估第1n型不純物擴散層4與第2n型不純物擴散層5時，例如第
17圖所示，考慮n型摻雜物含有膏材的塗佈區域51與沒塗佈n型摻雜物含有膏材21的n型摻雜物含有膏材的非塗佈區域52在p型單結晶矽基板2的面內以同等的頻率配置之n型摻雜物含有膏材的塗佈區域51與n型摻雜物含有膏材的非塗佈區域52形成千鳥格的圖案。此時，塗佈n型摻雜物含有膏材21形成的第1n型不純物擴散層4的區域與不塗佈n型摻雜物含有膏材21形成的第2n型不純物擴散層5的區域形成千鳥格。第17圖，係顯示用以確認本發明的第一實施例的第1n型不純物擴散層4的片電阻之n型摻雜物含有膏材21的塗佈圖案的一範例之模式圖。
但是，如上述，第2擴散步驟時，利用p型單結晶矽基板2上印刷的n型摻雜物含有膏材21，消耗氧氯化磷(POCl3)。根據n型摻雜物含有膏材21的塗佈量，因為氧氯化磷(POCl3)的消耗量改變，再現太陽電池單元的製造條件消耗的氧氯化磷(POCl3)的消耗量的狀態中，必須進行對監控晶圓的磷擴散。
即，太陽電池單元製造時的擴散步驟中，氧氯化磷(POCl3)邊被n型摻雜物含有膏材21消耗，邊流過p型單結晶矽基板2間。因此，太陽電池單元製造時，太陽電池單元用的p型單結晶矽基板2的表面附近的擴散氣體的氧氯化磷(POCl3)的濃度，變得比原先的擴散氣體內包含的氧氯化磷(POCl3)的濃度低。於是，以上述氧氯化磷(POCl3)的濃度下降的擴散氣體，柵極電極的下部區域的不純物擴散層的圖案間擴散不純物的磷。
因此，評價用的監控晶圓，也與太陽電池單元用的p型單結晶矽基板2相同，再現氧氯化磷(POCl3)的濃度下降的擴散氣體的狀態中，必須評估擴散磷時的不純物濃度。太陽電池單元的製造條件中對於消耗的氧氯化磷(POCl3)的消耗量，氧氯化磷(POCl3)的消耗量變多，還有氧氯化磷(POCl3)的消耗量變少，太陽電池單元的不純物濃度擴散層中磷的擴散濃度與監控晶圓的不純物濃度擴散層中磷的擴散濃度中都產生差異。
在此情況下，作為n型摻雜物含有膏材21的塗佈圖案要求的事項，n型摻雜物含有膏材21的塗佈量，盡量與太陽電池單元製造時的塗佈量相等，可以在相同的基板內測量第1n型不純物擴散層4的區域與第2n型不純物擴散層5的區域的片電阻，更可以以一般的片電阻測量機器測量。為此，必須使用構造類似太陽電池單元構造之監控晶圓61。
於是，監控晶圓61，以接近通常的太陽電池單元的製造條件，最好是相同的條件作成。第18圖係本發明的第1實施例中使用熱擴散爐31同時實施太陽電池單元的製造與監控晶圓(monitor wafer)的作成的情況下，從上所見熱擴散爐31內從左開始2組部分的處理基板之模式圖。各個組，水平方向上隔開3mm的間隔配置41枚的處理基板。監控晶圓的作成中，使用與太陽電池單元的製造用的p型單結晶矽基板2相同條件的p型單結晶矽基板2。第18圖中，監控晶圓作成用的p型單結晶矽基板2也記載為監控晶圓61，藉此區別太陽電池單元製造用的p型單結晶矽基板2與監控晶圓作成用的p型單結
晶矽基板2。
製造不評估不純物擴散層中的磷擴散濃度之通常的太陽電池單元時，熱擴散爐31內的全部位置配置太陽電池單元用的p型單結晶矽基板2。本第一實施例中的太陽電池單元之評價方法中，為了評估不純物擴散層中的磷擴散濃度，各個組內，排列處理基板的排列方向中，即垂直處理基板的板面的方向中，在兩端部、中央部及兩端部開始每10枚配置監控晶圓61。即，各組中，從排列方向的一端側開始，在第1號、第11號、第21號、第31號及第41號配置監控晶圓61。此外之處，配置太陽電池單元用的p型單結晶矽基板2。第18圖中，左側記載的數字顯示各組處理基板從排列方向的一端側開始的序號。
根據擴散條件，各組之中，排列方向上的兩端部的處理基板與中央部的處理基板中不純物擴散層內的磷擴散濃度有可能產生差異。例如，因為排列方向上的中央部內難以流入擴散氣體，中央部的處理基板的不純物擴散層內的磷擴散濃度，相較於排列方向上的其他處所的處理基板的不純物擴散層內的磷擴散濃度，有可能下降。又，比較擴散氣體的流通方向上的上流側的組與下流側的組的話，下流側的組的處理基板的不純物擴散層內的磷擴散濃度，相較於上流側的組的處理基板的不純物擴散層內的磷擴散濃度，有可能下降。減少如此的不純物擴散層內的磷擴散濃度的不均，要求以均勻適當的擴散濃度製造不純物擴散層內的磷擴散濃度。為此，各組中，兩端部、中央部、中間部最好配置監控晶圓評估。
另一方面，排列方向中未配置監控晶圓61之處配置太陽電池單元用的p型單結晶矽基板2，隨著再現接近通常製造太陽電池單元時的條件，可以同時實施太陽電池單元的製造與監控晶圓61的作成。
作為滿足如上述的規格的太陽電池單元之評價用基板的監控晶圓構造，發明者找到第19到20圖中所示的構造。第19圖係本發明的第一實施例的監控晶圓的不純物擴散層圖案的概略圖。第20圖係本發明的第一實施例的監控晶圓中的第1n型不純物擴散層測量區域62的周邊主要部分剖面圖。第21圖係本發明的第一實施例的監控晶圓中的第2n型不純物擴散層測量區域63的周邊主要部分剖面圖。
本第一實施例的監控晶圓61，具有模擬太陽電池單元1的n型不純物擴散層3的構造，與成為評價對象的太陽電池單元1相同，p型單結晶矽基板2的一面具有n型不純物擴散層3。又，關於模擬成為評價對象的太陽電池單元1之n型不純物擴散層，附上與太陽電池單元1相同的符號。即，監控晶圓61，具有第1n型不純物擴散層4與第2n型不純物擴散層5。又，監控晶圓61，在p型單結晶矽基板2的一面，具有第1n型不純物擴散層測量區域62，與第1n型不純物擴散層4相同，印刷n型摻雜物含有膏材21形成的第1不純物濃度測量區域；以及第2n型不純物擴散層測量區域63，與第2n型不純物擴散層5相同，只根據氧氯化磷(POCl3)產生的擴散形成的第2不純物濃度區域。
第1n型不純物擴散層測量區域62，係用以由4探
針測量機器測量片電阻的不純物擴散層。第1n型不純物擴散層測量區域62，在第1n型不純物擴散層4中對應太陽電池單元1的n型層上柵極8的下部之細長形狀的第1n型不純物擴散層4的柵格不純物區域，具有與其他柵格不純物區域相鄰的間隔以上的大小。因此，可以確保測量區域大，柵格不純物區域細線化即使細線化時也容易以4探針測量機器測量。
第1n型不純物擴散層測量區域62，與成為評估對象的太陽電池單元1的第1n型不純物擴散層4在相同的步驟中，使用相同的n型摻雜物含有膏材21，因為以相同的條件形成，具有與第1n型不純物擴散層4相同的深度及n型不純物濃度，具有第1不純物濃度的n型不純物。因此，藉由測量第1n型不純物擴散層測量區域62的片電阻，可以確認太陽電池單元1的第1n型不純物擴散層4的片電阻。於是，藉由確認第1n型不純物擴散層4的片電阻，可以推斷太陽電池單元1的第1n型不純物擴散層4的n型不純物濃度。
與第1n型不純物擴散層4相同，印刷n型摻雜物含有膏材21形成的第1n型不純物擴散層測量區域62，因為片電阻為20Ω/sq.左右，相較於目前的n型層上電極7中使用的一般的n型層的片電阻700Ω/sq.左右，也常有大的差異，為了可以以最低限度的個數掌握p型單結晶矽基板2中第1n型不純物擴散層4的n型不純物濃度的面內的分佈狀況，配置為4點。又，第1n型不純物擴散層測量區域62，只要配置4點以上即可，為了可以掌握第1n型不純物擴散層4的n型不純物濃度的面內的分佈狀況，最好配置在對於左右均等分割p型單
結晶矽基板2的面內之中心線成為對象的位置。
如上述，第1n型不純物擴散層4的片電阻，作為太陽電池單元的n型不純物擴散層成為低值的20Ω/sq.左右時，第1n型不純物擴散層測量區域62的片電阻也同樣為20Ω/sq.左右。此時，即使考慮對於擴散設備的石英管內p型單結晶矽基板2的面內位置的依存性及p型單結晶矽基板2的面內片電阻的均勻性的情況下，只要p型單結晶矽基板2的面內的第1n型不純物擴散層測量區域62的片電阻的測量處有4點左右的話，也足夠確認第1n型不純物擴散層4的片電阻。
又，因為第1n型不純物擴散層測量區域62的片電阻是20Ω/sq.左右，p型單結晶矽基板2的面內第1n型不純物擴散層測量區域62的片電阻即使產生不均的情況下，相較於片電阻是70Ω/sq.左右的情況，片電阻的不均也比較小。因此，即使考慮p型單結晶矽基板2的面內的第1n型不純物擴散層測量區域62的片電阻不均的情況下，只要p型單結晶矽基板2的面內第1n型不純物擴散層測量區域62的片電阻的測量處有4點左右的話，也足夠確認第1n型不純物擴散層4的片電阻。
於是，由於更將p型單結晶矽基板2的面內中央的1點加入第1n型不純物擴散層測量區域62的片電阻的測量處，經由確認太陽電池單元1的第1n型不純物擴散層4的片電阻，還可以實現適當的監控晶圓61構造。
第2n型不純物擴散層測量區域63，係用以由4探針測量機器測量片電阻的不純物擴散層。第2n型不純物擴散
層測量區域63，在第1n型不純物擴散層4中對應太陽電池單元1的n型層上柵極8的下部之細長形狀的第1n型不純物擴散層4的柵格不純物區域，具有與其他柵格不純物區域相鄰的間隔以上的大小。因此，可以確保測量區域大，柵格不純物區域細線化即使細線化時也容易以4探針測量機器測量。
第2n型不純物擴散層測量區域63，與成為評估對象的太陽電池單元1的第2n型不純物擴散層5在相同的步驟中因為以相同的條件形成，具有與第2n型不純物擴散層5相同的深度及n型不純物濃度，具有第2不純物濃度的n型不純物層。因此，藉由測量第2n型不純物擴散層測量區域63的片電阻，可以確認太陽電池單元1的第2n型不純物擴散層5的片電阻。於是，藉由確認第2n型不純物擴散層5的片電阻，可以推斷太陽電池單元1的第2n型不純物擴散層5的n型不純物濃度。
另一方面，與第2n型不純物擴散層5同樣只根據氧氯化磷(POCl3)的擴散形成的第2n型不純物擴散層測量區域63，與第2n型不純物擴散層5相同，比一般的單一濃度的n型不純物擴散層的片電阻70Ω/sq.左右時高，成為90Ω/sq.左右以上的片電阻。因此，第2n型不純物擴散層測量區域63的p型單結晶矽基板2的面內分佈，因為比一般的單一濃度的n型不純物擴散層的片電阻70Ω/sq.時均勻性較下降，為了可以全面掌握p型單結晶矽基板2中的第2n型不純物擴散層5的n型不純物濃度在面內的分佈狀況，配置25點。第2n型不純物擴散層測量區域63，基本上只要配置p型單結晶矽基板2的面
內的中央1點與外周側的至少4點之5點位置即可，但為了可以掌握更詳細的狀況，配置25點。第2n型不純物擴散層測量區域63，最好外周側的4點對中央的1點成為對稱的2對的點。即，第2n型不純物擴散層測量區域63的外周側的4點，最好配置在對左右均等分割p型單結晶矽基板2的面內之中心線成為對象的位置上。
又，本第一實施例中，p型單結晶矽基板2的面內第1n型不純物擴散層測量區域62及第2n型不純物擴散層測量區域63的尺寸，以一般的片電阻測量機器的4探針測量機器的測量中為了可以輕易將探針對準測量部分的中央測量，設定為8mm×8mm四角形。關於上述的第13及14圖，使用第19圖所示的圖案的第1n型不純物擴散層測量區域62及第2n型不純物擴散層測量區域63導出。
第1n型不純物擴散層測量區域62的尺寸，根據容易進行片電阻的測量作業的觀點，不需要比8mm四方形大的尺寸。第1n型不純物擴散層測量區域62的尺寸比8mm四方形大時，n型摻雜物含有膏材21的塗佈量相較於原先作為柵格圖案23塗佈在太陽電池單元用的p型單結晶矽基板2上時大幅增加。由於n型摻雜物含有膏材21的塗佈量增加，形成監控晶圓61中的第2擴散步驟中n型摻雜物含有膏材21引起的氧氯化磷(POCl3)的消耗量變多。於是，氧氯化磷(POCl3)的消耗量增加，對第1n型不純物擴散層測量區域62的圖案區域周邊的第2n型不純物擴散層測量區域63的磷擴散狀態的影響，即降低磷擴散量的影響也變大。因此，第1n型不純物擴
散層測量區域62的尺寸最好不是必要以上的大小。
第2n型不純物擴散層測量區域63的尺寸，根據容易進行片電阻的測量作業的觀點，不需要比8mm四方形大的尺寸。第2n型不純物擴散層測量區域63的尺寸比8mm四方形大時，n型摻雜物含有膏材21的塗佈量相較於原先作為柵格圖案23形成用塗佈在太陽電池單元用的p型單結晶矽基板2上時減少。
由於柵格圖案23形成用的n型摻雜物含有膏材21的塗佈量減少，形成監控晶圓61中的第2擴散步驟中n型摻雜物含有膏材21引起的氧氯化磷(POCl3)的消耗量變少。於是，氧氯化磷(POCl3)的消耗量減少，對第1n型不純物擴散層測量區域62的圖案區域周邊的第2n型不純物擴散層測量區域63的磷擴散狀態的影響，即降低磷擴散量的影響也變小。因此，第1n型不純物擴散層測量區域62的尺寸最好不是必要以上的大小。
156mm四方形的p型單結晶矽基板2的面內，如第19圖所示以5行×5列的配置配置第2n型不純物擴散層測量區域63在25點時，均等配置第2n型不純物擴散層測量區域63的話，行方向或列方向中相鄰的第2n型不純物擴散層測量區域63間的配置間隔成為31.2mm。在此，為了實際的製造中容易管理第2n型不純物擴散層測量區域63的配置，行方向或列方向中相鄰的2個第2n型不純物擴散層測量區域63間的配置間隔最好是1mm為單位。又，在此的配置間隔，係行方向或列方向中第2n型不純物擴散層測量區域63的中心間的距
離。
因此，156mm四方形的p型單結晶矽基板2的面內，行方向或列方向中第2n型不純物擴散層測量區域63的配置間隔，最好是32mm。於是，行方向中端部的第2n型不純物擴散層測量區域63與行方向中相鄰上述第2n型不純物擴散層測量區域63的p型單結晶矽基板2的邊之間的距離，最好是14mm。同樣地，列方向中端部的第2n型不純物擴散層測量區域63與列方向中相鄰上述第2n型不純物擴散層測量區域63的p型單結晶矽基板2的邊之間的距離，最好是14mm。
第22圖係第19圖的主要部分放大圖。第22圖中以橫方向看時，即以列方向看時，區帶α、標準區帶β、區帶γ、標準區帶β、區帶α依序排列。在此，區帶α係列方向中第2n型不純物擴散層測量區域63配置的區域。標準區帶β係列方向中第1n型不純物擴散層測量區域62與第2n型不純物擴散層測量區域63都不配置的區域。區帶γ係列方向中第1n型不純物擴散層測量區域62配置的區域。因為區帶α的寬度是8mm、區帶γ的寬度是8mm、相鄰的2個區帶α的間隔是32mm，所以標準區帶β的寬度為8mm。相鄰的2個區帶α的間隔，係列方向中第2n型不純物擴散層測量區域63的中心間的距離。又，第22圖中雖然顯示以橫方向看時，第22圖中以縱方向看時即行方向看時也相同。
對於156mm四方形的p型單結晶矽基板2的面內，8mm四方形的25點的第2n型不純物擴散層測量區域63以5行×5列的配置均等配置時，行方向或列方向中，第2n型
不純物擴散層測量區域63與第1n型不純物擴散層測量區域62之間，可以設置具有與兩者同程度寬度的標準區帶β。於是，第2n型不純物擴散層測量區域63與第1n型不純物擴散層測量區域62，在各區域進行磷的擴散之際，由於標準區帶β存在，沒有互相影響彼此的測量區域，分別獨立實施磷的擴散。
即，形成監控晶圓61中的第1擴散步驟中，不從n型摻雜物含有膏材21擴散磷至第2n型不純物擴散層測量區域63，n型摻雜物含有膏材21的正下方區域擴散磷形成第1n型不純物擴散層測量區域62。又，形成監控晶圓61中的第2擴散步驟中，因為標準區帶β存在，相鄰第2n型不純物擴散層測量區域63的第1n型不純物擴散層測量區域62上印刷的n型摻雜物含有膏材21引起的氧氯化磷(POCl3)的消耗不影響磷往第2n型不純物擴散層測量區域63的擴散。因此，監控晶圓61中，再現接近通常的太陽電池單元的製造條件消耗的氧氯化磷(POCl3)的消耗量的條件的狀態下，形成第2n型不純物擴散層測量區域63與第1n型不純物擴散層測量區域62。
於是，藉由測量第2n型不純物擴散層測量區域63與第1n型不純物擴散層測量區域62的片電阻，可以更高精度測量太陽電池單元1中與n型層上柵極8的下部的第1n型不純物擴散層4相同的片電阻以及與n型層上柵極8間的下部的第2n型不純物擴散層5相同的片電阻。藉此，可以進行適當評估第1n型不純物擴散層4與第2n型不純物擴散層5的片電阻。
關於第2n型不純物擴散層測量區域63與第1n型
不純物擴散層測量區域62的測量區域的尺寸，測量區域的尺寸大於8mm四方形時，標準區帶β的寬度變窄。在此情況下，上述的第2擴散步驟中，相鄰第2n型不純物擴散層測量區域63的第1n型不純物擴散層測量區域62上印刷的n型摻雜物含有膏材21引起的氧氯化磷(POCl3)的消耗，影響磷往第2n型不純物擴散層測量區域63的擴散。因此，使測量區域的尺寸比8mm四方形大是不適當的。由於使第2n型不純物擴散層測量區域63與第1n型不純物擴散層測量區域62的測量區域的尺寸為8mm四方形，因為可以確保與兩者相同程度尺寸的標準區帶β，測量區域的尺寸8mm四方形是適當的。
又，4探針測量機器的構成上，具有可以使探針以未滿1mm的單位接觸任意位置的機構時，測量處的大小，只要1mm×4mm四角形以上的大小即可。
即，本第一實施例的監控晶圓61，包括半導體基板，係第1導電型；複數的細長形狀的柵格不純物區域，設置在半導體基板的第1表面上，在對應太陽電池單元的柵極形狀的區域中，具有第1不純物濃度的第2導電型的不純物層；柵極間不純物區域，設置在半導體基板的第1表面上，在橫向方向中相鄰的柵極間不純物區域間的區域中，具有比第1不純物濃度低的第2不純物濃度的第2導電型的不純物層；第1不純物濃度測量區域，設置在半導體基板的第1表面上，具有柵格不純物區域的間隔以上的大小，具有第1不純物濃度的第2導電型的不純物層；以及第2不純物濃度測量區域，設置在半導體基板的第1表面上，具有柵格不純物區域的間隔以上的大
小，具有第2不純物濃度的第2導電型的不純物層。
在此，本第一實施例中，第1導電型的半導體基板，係p型單結晶矽基板2。第1表面，係p型單結晶矽基板2的受光面側的一面。柵格不純物區域，係第1n型不純物擴散層4中對應太陽電池單元1的n型不純物擴散層上柵極8的下部之細長形狀的第1n型不純物擴散層4。柵極間不純物區域，係第2n型不純物擴散層5。第1不純物濃度測量區域，係第1n型不純物擴散層測量區域62。第2不純物濃度測量區域，係第2n型不純物擴散層測量區域63。
第23圖係顯示本發明的第一實施例的第1n型不純物擴散層測量區域62及第2n型不純物擴散層測量區域63在p型單結晶矽基板2的面內的形狀的一範例圖。第23圖所示的第1n型不純物擴散層測量區域62與第2n型不純物擴散層測量區域63，為了確保可以內包4探針測量機器的的探針接觸的區域64全部之寬廣區域，形成1mm×4mm四角形的長方形。
第24圖係顯示本發明的第一實施例的第1n型不純物擴散層測量區域62及第2n型不純物擴散層測量區域63在p型單結晶矽基板的面內的形狀的其他範例圖。第24圖所示的第1n型不純物擴散層測量區域62及第2n型不純物擴散層測量區域63，確保可以內包4探針測量機器的的探針接觸的區域64全部之寬廣區域，而且也考慮n型摻雜物含有膏材21印刷精度，形成2mm×5mm四角形的長方形。
第25圖係顯示本發明的第一實施例的第1n型不
純物擴散層測量區域62及第2n型不純物擴散層測量區域63在p型單結晶矽基板2的面內的形狀的其他範例圖。第25圖所示的第1n型不純物擴散層測量區域62及第2n型不純物擴散層測量區域63，確保可以內包4探針測量機器的探針接觸的區域64全部之寬廣區域，而且是n型層上柵極8的下部的細長形狀的第1n型不純物擴散層4在橫向方向中相鄰的間隔的2倍以上的區域，為了成為n型層上匯流電極9的下部的第1n型不純物擴散層4的寬度以上的區域，形成8mm×8mm四角形的正方形狀。n型層上柵極8的下部的細長形狀的第1n型不純物擴散層4的間隔，係1.5mm左右，也考慮印刷精度時，由於8mm×8mm四角形左右，不必提高4探針的接觸位置的精度，可以輕易測量片電阻。
第26圖係顯示本發明的第一實施例的第1n型不純物擴散層測量區域62及第2n型不純物擴散層測量區域63在p型單結晶矽基板2的面內的形狀的其他範例圖。第26圖所示的第1n型不純物擴散層測量區域62及第2n型不純物擴散層測量區域63也可以是短徑2mm×長徑5mm的橢圓形。
第27圖係顯示本發明的第一實施例的第1n型不純物擴散層測量區域62及第2n型不純物擴散層測量區域63在p型單結晶矽基板2的面內的形狀的其他範例圖。第27圖所示的第1n型不純物擴散層測量區域62及第2n型不純物擴散層測量區域63，也可以是直徑8mm的圓形。
又，即使是n型矽基板的表面上形成具有選擇性不純物擴散層構造的p型不純物擴散層之基板，由於形成對應
上述的第1n型不純物擴散層測量區域62及第2n型不純物擴散層測量區域63之第1p型不純物擴散層測量區域及第2p型不純物擴散層測量區域，也可以確認具有選擇性不純物擴散層構造的p型不純物擴散層的片電阻。
如上述，使用第一實施例的太陽電池單元之評價用基板，測量對應選擇性不純物擴散層構造的不純物擴散層之片電阻。因此，即使進行細線化選擇性不純物擴散層構造的不純物擴散層的情況下，與太陽電池單元1中n型不純物擴散層上柵極8的下部的第1n型不純物擴散層4相同的片電阻，以及與n型不純物擴散層上柵極8間的下部的第2n型不純物擴散層5相同的片電阻，也可以由使用4探針法的片電阻測量機器之4探針測量機器高精度測量。因此，可以高精度評估第1n型不純物擴散層4與第2n型不純物擴散層5的片電阻。又，本第一實施例的太陽電池單元之評價用基板，與製品的太陽電池單元1的製造步驟相同，可以以簡便的步驟廉價形成。
提高太陽電池單元1的光電轉換效率中，第1n型不純物擴散層4的第1不純物濃度與第2n型不純物擴散層5的第2不純物濃度的調整很重要。由於使用本第一實施例的太陽電池單元之評價用基板，因為可以高精度評估第1n型不純物擴散層4與第2n型不純物擴散層5的片電阻，可以高精度推斷實際的太陽電池單元1中的第1不純物濃度與第2不純物濃度。又，由於使用本第一實施例的太陽電池單元之評價用基板，以接近太陽電池單元1的構造之構造，可以高精度推斷。因此，變得容易導出可以調整第1不純物濃度與第2不純物濃
度的擴散條件，可以有效進行提高太陽電池單元1的光電轉換效率。
又，本第一實施例的太陽電池單元之評價用基板中，n型摻雜物含有膏材21的塗佈量盡量與太陽電池單元製造時的塗佈量相等，第2擴散步驟時，p型單結晶矽基板2上印刷的n型摻雜物含有膏材21消耗的氧氯化磷(POCl3)的量可以盡量與太陽電池單元製造時的塗佈量相等。
因此，由於使用本第一實施例的太陽電池單元之評價用基板，即使細線化不純物擴散層時，也可以高精度測量不純物擴散層的片電阻，可以高精度推斷不純物擴散層的不純物濃度。
第28圖係從受光面側所見本發明的第二實施例的太陽電池單元101之平面圖。第29圖係從對向受光面的背面側所見本發明的第二實施例的太陽電池單元101之平面圖。第30圖係顯示本發明的第二實施例的太陽電池單元101的構成之主要部分剖面圖，係沿著第28圖中的B-B線的剖面圖。
太陽電池單元101，係面方向的外形形狀具有正方形之結晶系太陽電池單元。太陽電池單元101中，外形尺寸156mm×156mm的正方形的n型單結晶矽形成的半導體基板102的受光面側以p型不純物元素硼的擴散形成p型不純物擴散層103，而形成具有pn接合的半導體基板117。以下，半導體基板102有時稱作n型單結晶矽基板102。又，p型不純物擴散層103上形成絕緣膜構成的p型不純物擴散層上鈍化膜
104。以下，p型不純物擴散層上鈍化膜104稱作p型層上鈍化膜104。又，半導體基板102中，使用n型多結晶矽基板也可以。第二實施例中，第1導電型是n型，第2導電型是p型。
n型單結晶矽基板102的受光面側，形成未圖示的微小凹凸，構成用以關入光的紋理構造。
p型層上鈍化膜104，係具有透光性的絕緣膜。作為p型層上鈍化膜104，在p型不純物擴散層103上依序形成膜厚5nm(毫微米)的氧化鋁(Al2O3)膜105、折射率2.1膜厚80nm的氮化矽(SiN)膜106。又，p型層上鈍化膜104，不限定為氧化鋁(Al2O3)膜與氮化矽(SiN)膜，以氧化矽(SiO2)膜或氧化鈦(TiO2)膜等絕緣膜形成也可以。此太陽電池單元101中，光L從p型層上鈍化膜104入射。
又，半導體基板117的受光面側，設置複數排列長的細長p型不純物擴散層上柵極108，與此p型不純物擴散層上柵極108導通的p型不純物擴散層上匯流電極109與上述p型不純物擴散層上柵極108直交設置。以下，p型不純物擴散層上柵極108稱作p型層上柵極108。又，p型不純物擴散層上匯流電極109稱作p型層上匯流電極109。p型層上柵極108及p型層上匯流電極109，分別在底面部電氣連接至p型不純物擴散層103。
p型層上柵極108，具有50μm以上、150μm以下程度的寬度的同時，以既定的間隔平行配置100條以上、200條以下的數量，彙集半導體基板117的內部發電的電力。又，p型層上匯流電極109，具有0.5mm以上、1.0mm以下程度的
寬度的同時，每一枚太陽電池配置3條以上、5條以下的數量，取出p型層上柵極108彙集的電力到外部。於是，以p型層上柵極108與p型層上匯流電極109，構成作為呈現梳形的受光面側電極的p型不純物擴散層上電極107。以下，p型不純物擴散層上電極107稱作p型層上電極107。又，本第二實施例中，p型層上柵極108的數量為100條，p型層上匯流電極109的數量為4條，p型層上柵極108的電極寬度為50μm，p型層上匯流電極109的電極寬度為1.0mm。又，第28圖中，在圖示的關係上，減少p型層上柵極108的數量。
於是，本第二實施例的太陽電池單元101中，作為n型不純物擴散層110，形成2種層，而形成選擇性不純物擴散層構造。即，n型單結晶矽基板102的背面側的表層部中，在背面側電極的n型不純物擴散層上電極114的下部區域及鄰接上述下部區域的區域，n型不純物擴散層110中形成相對高濃度均勻擴散n型不純物的高濃度不純物擴散層，即低電阻擴散層的第1n型不純物擴散層111。又，n型單結晶矽基板102的背面側的表層部中，在未形成第1n型不純物擴散層111的區域，n型不純物擴散層110中形成相對低濃度均勻擴散n型不純物的低濃度不純物擴散層，即高電阻擴散層的第2n型不純物擴散層112。
因此，第1n型不純物擴散層111的不純物擴散濃度為第1擴散濃度，第2n型不純物擴散層112的不純物擴散濃度為第2擴散濃度時，第2擴散濃度變得比第1擴散濃度小。又，第1n型不純物擴散層111的片電阻值為第1片電阻值，
第2n型不純物擴散層112的片電阻值為第2片電阻值時，第2片電阻值變得比第1片電阻值大。
低濃度不純物擴散層的第2n型不純物擴散層112，作為BSF抑制半導體基板117的背面中的再結合，有助於實現太陽電池單元101的良好開路電壓。又，高濃度不純物擴散層的第1n型不純物擴散層111，降低與背面側電極的n型不純物擴散層上電極114的接觸電阻，有助於實現太陽電池單元101的良好曲線因子。
如以上構成的本第二實施例的太陽電池單元101，背面側中背面側電極的n型不純物擴散層上電極114的下部，形成相對片電阻低的第1n型不純物擴散層111，減少n型單結晶矽基板102與n型不純物擴散層上電極114間的接觸電阻。又，太陽電池單元101的背面側中第1n型不純物擴散層111以外的區域形成相對n型不純物濃度低的第2n型不純物擴散層112，減少電洞產生消滅的再結合速度。因此，本第一實施例的太陽電池單元101具有第1n型不純物擴散層111與第2n型不純物擴散層112構成的選擇性不純物擴散層構造。
又，半導體基板117的背面，遍及全體設置氮化矽膜作為絕緣膜的n型不純物擴散層上鈍化膜113。以下，n型不純物擴散層上鈍化膜113稱作n型層上鈍化層113。
又，半導體基板117的背面，設置複數排列長的細長n型不純物擴散層上柵極115，與此n型不純物擴散層上柵極115導通的n型不純物擴散層上匯流電極116與上述n型不純物擴散層上柵極115直交設置。n型不純物擴散層上柵極
115及n型不純物擴散層上匯流電極116，分別在底面部電氣連接至後述的第1n型不純物擴散層111。以下，n型不純物擴散層上柵極115稱作n型層上柵極115。又，n型不純物擴散層上匯流電極116稱作n型層上匯流電極116。
n型層上柵極115，具有50μm以上、150μm以下程度的寬度的同時，以既定的間隔平行配置100條以上、200條以下的數量，彙集半導體基板117的內部發電的電力。又，n型層上匯流電極116，具有0.5mm以上、1.0mm以下程度的寬度的同時，每一枚太陽電池配置3條以上、5條以下的數量，取出n型層上柵極115彙集的電力到外部。於是，以n型層上柵極115與n型層上匯流電極116，構成作為呈現梳形的背面側電極的n型不純物擴散層上電極114。以下，n型不純物擴散層上電極114稱作n型層上電極114。又，本第二實施例中，n型層上柵極115的數量為100條，n型層上匯流電極116的數量為4條，n型層上柵極115的電極寬度為60μm，n型層上匯流電極116的電極寬度為1.0mm。又，第29圖中，在圖示的關係上，減少n型層上柵極115的數量。
其次，說明關於第二實施例的太陽電池單元101的製造方法。第31圖係用以說明本發明的第二實施例的太陽電池單元101的製造方法的一範例之流程圖。第32到42圖係用以說明本發明的第二實施例的太陽電池單元101的製造步驟的一範例之主要部分剖面圖。第32到42圖係對應第30圖的主要部分剖面圖。
步驟21中，作為半導體基板，準備n型單結晶矽基板102。也與第一實施例的p型單結晶矽基板2同樣製造n型單結晶矽基板102，之後，直到步驟22的紋理構造形成步驟為止，進行與第一實施例中的步驟2相同的程序。
步驟23中，為了對n型單結晶矽基板102擴散p型不純物，如第32圖所示硼含有氧化膜121與保護用氧化膜122在n型單結晶矽基板102中成為受光面的一面上形成。具體而言，加熱至500℃左右的n型單結晶矽基板102，經由暴露在處理室內供給的大氣壓的矽甲烷(SiH4)、氧(O2)氣與乙硼烷(B2H6)氣體的混合氣體空氣中，首先形成30nm膜厚的硼含有氧化膜121。
於是，硼含有氧化膜121形成後，停止供給乙硼烷至處理室，經由在矽甲烷與氧的混合氣體空氣中暴露n型單結晶矽基板102，在硼含有氧化膜121上形成120nm膜厚的保護用氧化膜122。在此，之後的熱處理步驟中，為了不揮發在空氣中，在硼含有氧化膜121上重複形成120nm的保護用氧化膜122作為覆蓋膜。
步驟24中，經由熱處理形成硼含有氧化膜121及保護用氧化膜122的n型單結晶矽基板102，如第33圖所示形成p型不純物擴散層103。具體而言，裝載n型單結晶矽基板102的船皿插入橫型爐，以1050℃左右的溫度進行30分鐘左右的熱處理。經由此熱處理，從硼含有氧化膜121擴散硼到n
型單結晶矽基板102的表層，n型單結晶矽基板102的一面側的表層上形成p型不純物擴散層103。藉由進行如此的硼擴散，可以形成片電阻90Ω/sq.左右的p型不純物擴散層103。又，p型不純物的硼比磷代表的n型不純物到矽的擴散係數低。因此，為了往n型單結晶矽基板102擴散硼，比後述的n型不純物擴散步驟需要更高溫的熱處理。即，p型不純物擴散層形成步驟中，比後述的第1擴散步驟及第2擴散步驟以更高溫進行熱處理。
步驟25中，為了形成n型不純物擴散層110中的高濃度不純物擴散層之第1n型不純物擴散層111，作為擴散源含有塗佈劑的n型摻雜物含有膏材123，如第34圖所示，在n型單結晶矽基板102中成為背面的另一面上塗佈形成。n型摻雜物含有膏材123，使用網版印刷法，對應n型不純物擴散層上電極114的形狀印刷成梳形。n型摻雜物含有膏材123，使用與第一實施例中的n型摻雜物含有膏材21相同的材料。
步驟26之後的步驟，基本上，經由與第一實施例中說明的步驟4以後的步驟相同的步驟形成太陽電池單元。但是，第一實施例中作為選擇性不純物擴散層構造形成選擇性射極構造，而第二實施例的情況下，形成選擇性BSF層作為選擇性不純物擴散層構造。
第二實施例的情況下，矽基板為n型，塗佈n型摻雜物含有膏材的面的相反面上，直到第31圖的步驟24為止形成的硼含有氧化膜121、保護用氧化膜122與p型射極的p
型不純物擴散層103形成方面相較於第一實施例時不同。第31圖的步驟26到步驟30，分別對應第4圖的步驟4到步驟8。又，第31圖的步驟32及步驟33，分別對應第4圖的步驟9及步驟10。之後的步驟，因為與第一實施例時幾乎相同的步驟，只概略說明。
步驟26中，第1擴散步驟進行與第4圖的步驟4時相同的處理及反應，由於使用n型摻雜物含有膏材123形成第1n型不純物擴散層111，可以高濃度擴散n型不純物至n型單結晶矽基板102。因此，如第35圖所示，形成片電阻20Ω/sq.以上80Ω/sq.以下的範圍之第1n型不純物擴散層111。又，在此的片電阻值，係假設擴散n型不純物至p型矽基板時的值。擴散n型不純物至n型矽基板時，與擴散n型不純物至p型矽基板時相同，測量比擴散時更低的片電阻值，方便上，以下的說明中也是假設擴散n型不純物至矽基板時的值。
步驟27中，進行與第4圖的步驟5時相同的處理及反應。根據此第2擴散步驟，n型單結晶矽基板102的表面上，除了n型摻雜物含有膏材123的印刷區域之外的區域中，比第1n型不純物擴散層111相對低濃度的第2擴散濃度內熱擴熱n型不純物的磷，如第36圖所示，形成第2n型不純物擴散層112，並形成第1n型不純物擴散層111與第2n型不純物擴散層112構成的n型不純物擴散層110作為BSF層。作為BSF層，藉由使第2n型不純物擴散層112的片電阻比150Ω/sq
大，可以提高光電轉換效率。又，緊接第2擴散步驟後的n型單結晶矽基板102的表面上，形成擴散處理中表面上堆積的玻璃質層124即磷矽玻璃(PSG)層。
步驟28中，進行與第4圖的步驟6時相同的處理。
步驟29中，進行與第4圖的步驟7時相同的處理。但是，步驟29中，除去n型單結晶矽基板102的表面上形成的硼含有氧化膜121、保護用氧化膜122、n型摻雜物含有膏材123及玻璃質層124。於是，如第37圖所示，得到由第1導電型層之n型矽構成的半導體基板102與在上述半導體基板102的受光面側形成的第2導電型層之p型不純物擴散層103構成pn接合的半導體基板117。又，作為n型不純物擴散層110，在n型單結晶矽基板102的背面側得到第1n型不純物擴散層111與第2n型不純物擴散層112構成的選擇性不純物擴散層。
步驟30中，與第4圖的步驟8時相同，半導體基板117中形成n型不純物擴散層110的背面上，如第38圖所示，形成n型不純物擴散層側鈍化膜之n型層上鈍化層113。n型層上鈍化層113，使用電漿CVD法，原材料中採用矽烷氣體與氨(NH3)氣混合的氣體，形成折射率2.1、膜厚80nm的氮化矽(SiN)膜。又，n型層上鈍化膜113，以氣相沉積法或熱CVD法等其他方法形成也可以。
步驟31中，半導體基板117中形成p型不純物擴散層103的受光面上，形成p型不純物擴散層側鈍化膜之p型層上鈍化層104。首先，對於p型不純物擴散層103為了得到良好的鈍化性能，如第39圖所示，具有負的固定電荷的氧化鋁(Al2O3)膜105以膜厚5nm形成。其次，使用電漿CVD法，如第40圖所示，形成折射率2.1、膜厚80nm的氮化矽(SiN)膜106。又，p型層上鈍化膜104也作用為反射防止膜。
步驟32中，進行網版印刷產生的電極的印刷及乾燥，形成乾燥狀態的電極。首先，如第41圖所示，半導體基板117的背面側的n型層上鈍化層113上，利用網版印刷塗佈含有Ag(銀)粉及玻璃介質(Glass Frit)的電極材料膏材之Ag含有膏材114a成為n型層上柵極115及n型層上匯流電極116的形狀。之後，經由使Ag含有膏材114a乾燥，成為n型不純物擴散層上電極的乾燥狀態的n型層上電極114形成。Ag含有膏材114a，以250℃乾燥5分鐘。
第二實施例的步驟32與第一實施例的步驟9相異的點，係p型不純物擴散層103側的電極形成步驟。其次，如第41圖所示，半導體基板117的受光面側的p型層上鈍化膜104上，利用網版印刷塗佈含有Ag、Al與及玻璃介質(Glass Frit)的電極材料膏材之AgAl含有膏材107a成為p型層上柵極108與p型層上匯流電極109的形狀。之後，經由使AgAl含有膏材107a乾燥，成為p型不純物擴散層上電極的乾燥狀態的p型層上電極107形成。在此，為了保持p型層上電極107與p
型不純物擴散層103的良好電導通，使用含有3wt%左右的Al之AgAl膏材。AgAl含有膏材107a以250℃乾燥5分鐘。
步驟33中，在半導體基板117的受光面側及背面側印刷再乾燥的電極材料膏材同時燒成。具體而言，導入半導體基板117至燒成爐，大氣空氣中進行峰值溫度600℃以上900℃以下程度的溫度，例如以800℃進行3秒的短時間熱處理。因此，電極材料膏材中的樹脂成分消失。於是，在半導體基板117的受光面側，熔融p型層上電極107的AgAl含有膏材107a內含有的玻璃材料，貫通氮化矽(SiN)膜106及氧化鋁(Al2O3)膜105期間銀材料與p型不純物擴散層103的矽接觸再凝固。因此，如第42圖所示，得到作為p型層上電極107的p型層上柵極108及p型層上匯流電極109，確保p型層上電極107與半導體基板117的矽之電導通。在半導體基板117的背面側，n型層上電極114的Ag含有膏材114a內含有的玻璃材料熔融，貫通n型層上鈍化層113期間銀材料與第1n型不純物擴散層111的矽接觸再凝固。因此，得到作為n型層上電極114的n型層上柵極115及n型層上匯流電極116，確保n型層上電極114與半導體基板117的矽之電導通。
藉由實施如上述的步驟，可以製作第28到30圖所示的本第二實施例的太陽電池單元101。又，電極材料的膏材配置到半導體基板117的順序，受光面側與背面側替換也可以。
於是，與本第一實施例的情況相同，使用模擬本
第二實施例的太陽電池單元101在背面側的選擇性不純物擴散層構造之n型不純物擴散層、第1n型不純物擴散層測量區域62、以及第2n型不純物擴散層測量區域63之第二實施例的太陽電池單元之評價用基板，測量對應選擇性不純物擴散層構造的不純物擴散層之片電阻。因此，即使進行細線化選擇性不純物擴散層構造的不純物擴散層的情況下，與太陽電池單元101中第1n型不純物擴散層111相同的片電阻，以及與第2n型不純物擴散層112相同的片電阻，也可以由使用4探針法的片電阻測量機器之4探針測量機器高精度測量。因此，可以高精度評估第1n型不純物擴散層111與第2n型不純物擴散層112的片電阻。
由於使用本第二實施例的太陽電池單元之評價用基板，因為可以高精度評估第1n型不純物擴散層111與第2n型不純物擴散層112的片電阻，可以高精度推斷實際的太陽電池單元101中的第1不純物濃度與第2不純物濃度。因此，變得容易導出可以調整太陽電池單元101中第1不純物濃度與第2不純物濃度之擴散條件，可以有效進行提高太陽電池單元的光電轉換效率。
第43圖係顯示本發明的第三實施例的太陽電池單元131的構成之主要部分剖面圖。第43圖係對應第3圖的剖面圖。又，第43圖中，關於與第二實施例的太陽電池單元101相同的構件，附上相同的符號。第三實施例的太陽電池單元131，具有反轉第二實施例的太陽電池單元101的構成。即，
第二實施例的太陽電池單元101中，n型單結晶矽基板102與p型不純物擴散層103構成的pn接合在太陽電池單元101的受光面側形成，n型單結晶矽基板102中在背面側形成n型不純物擴散層110作為BSF層。
另一方面，第三實施例的太陽電池單元131中，n型單結晶矽基板102與p型不純物擴散層103構成的pn接合在太陽電池單元131的背面側形成，n型單結晶矽基板102中在受光面側形成n型不純物擴散層110作為FSF(前表面電場)層。FSF層，具有與BSF層相同的作用效果。於是，太陽電池單元131中，光L從n型層上鈍化層113入射。即，太陽電池單元131中，n型層上鈍化層113係受光面側，p型層上鈍化膜104側係背側。太陽電池單元131，以與第二實施例的太陽電池單元101相同的製造方法形成。
於是，與本第二實施例的情況相同，使用第二實施例的太陽電池單元之評價用基板，測量對應具有選擇性不純物擴散層構造的不純物擴散層之片電阻。因此，即使進行細線化選擇性不純物擴散層構造的不純物擴散層的情況下，與太陽電池單元131中第1n型不純物擴散層111相同的片電阻，以及與第2n型不純物擴散層112相同的片電阻，也可以由使用4探針法的片電阻測量機器之4探針測量機器高精度測量。因此，可以高精度評估第1n型不純物擴散層111與第2n型不純物擴散層112的片電阻。
因此，與本第二實施例的情況相同，因為可以高精度評估第1n型不純物擴散層111與第2n型不純物擴散層
112的片電阻，可以高精度推斷實際的太陽電池單元131中的第1不純物濃度與第2不純物濃度。因此，變得容易導出可以調整太陽電池單元131中第1不純物濃度與第2不純物濃度之擴散條件，可以有效進行提高太陽電池單元的光電轉換效率。
本第四實施例中，說明關於使用上述的太陽電池單元之評價用基板的監控晶圓61的太陽電池單元之評價方法。太陽電池單元的高光電轉換效率化中，選擇性射極的形成很重要。尤其，如上述利用使用摻雜物膏材形成選擇性射極的製造方法，可以輕易且廉價形成選擇性射極。
另一方面，作為選擇性射極的構造，根據高光電轉換效率化的觀點，對柵極要求50μm到150μm的細線化。將柵極細線化時，必須細線化柵極的下部的高濃度不純物擴散層，要是太陽電池單元的構造照舊的話，片電阻測量裝置的構造上，為了確認不純物擴散層的不純物濃度，不能評估不純物擴散層的片電阻。
本第四實施例的太陽電池單元之評價方法，使用上述監控晶圓，模擬選擇性射極構造的不純物擴散區域的同時，可以提供以片電阻測量器可測量的擴散區域，說明關於評估太陽電池單元的不純物濃度的太陽電池單元之評價方法。
第44圖係用以說明本發明的第四實施例的太陽電池單元的評價方法的一範例的流程圖。在此，說明第一實施例的太陽電池單元1之評價方法為例。監控晶圓61，因為以與太陽電池單元1相同的步驟作成，監控晶圓61的製造方法，基
本上與太陽電池單元1的製造方法相同。
首先，進行以第4圖的流程圖說明的步驟1及步驟2。
步驟41中，n型摻雜物含有膏材21，在p型單結晶矽基板2中成為受光面的一面上塗佈形成。在此，n型摻雜物含有膏材21，以與第19圖所示的圖案相同的圖案，與太陽電池單元1製造時相同，在對應模擬選擇性射極構造的不純物擴散區域之太陽電池單元1的n型不純物擴散層3之梳形區域以及對應第1n型不純物擴散層測量區域62的區域中，利用網版印刷法印刷。但是，對應n型不純物擴散層3的區域中對應第2n型不純物擴散層測量區域63的區域中，不形成n型摻雜物含有膏材21。
即，n型摻雜物含有膏材21，在包含對應n型不純物擴散層3的區域與對應第1n型不純物擴散層測量區域62的區域，除了對應第2n型不純物擴散層測量區域63的區域之外的區域中印刷。n型摻雜物含有膏材21，以包含擴散元素的玻璃粉末以及用以得到適於印刷的粘度的有機溶劑構成，有機溶劑在印刷後的乾燥步驟中蒸發，包含擴散元素的玻璃粉在基板表面上成為凝固的狀態。
其次，步驟42中，進行與第4圖的流程圖中說明的步驟4相同的處理。根據此第1擴散步驟，p型單結晶矽基板2的表面上，往n型摻雜物含有膏材21的印刷區域的下部
區域從上述n型摻雜物含有膏材21熱擴散n型不純物的磷至相對高濃度的第1擴散濃度，如第19圖所示，形成第1n型不純物擴散層4、第1n型不純物擴散層測量區域62。
即，p型單結晶矽基板2，與製造太陽電池單元1時相同，使板面與石英管的中心軸平行，在直交中心軸的方向上等間隔排列，在船皿內等間隔縱向放置。p型單結晶矽基板2的間隔係2mm到5mm左右。此間隔變小時，p型單結晶矽基板2間的氣體源與載子氣體的流動變得不均勻，不純物擴散濃度的均勻性降低。又，此間隔變大時，可以一次處理的p型單結晶矽基板2的枚數減少，生產性下降。
於是，由於熱擴散爐31內不流過具有液體擴散源的飽和蒸氣之氣體源而升高基板溫度，進行將n型不純物從對應n型不純物擴散層3的區域與對應第1n型不純物擴散層測量區域62的區域中塗佈的n型摻雜物含有膏材21擴散到p型單結晶矽基板2之第1擴散步驟。
其次，步驟43中，進行與第4圖的流程圖中說明的步驟5相同的處理。根據此第2擴散步驟，p型單結晶矽基板2的表面上，除了n型摻雜物含有膏材21的印刷區域之外的區域中，熱擴散n型不純物的磷至比第1n型不純物擴散層4相對低濃度的第2擴散濃度，第19圖所示的圖案中，形成第2n型不純物擴散層5及第2n型不純物擴散層測量區域63。
即，第1擴散步驟實施後，不從熱擴散爐31取出基板，在熱擴散爐31內，接著第1擴散步驟，使氣體源及載
子氣體流動，在基板全面進行形成不純物擴散層的第2擴散步驟。第2擴散步驟中，以氣體源供給擴散源至p型單結晶矽基板2間。因此，p型單結晶矽基板2中塗佈n型摻雜物含有膏材21的面上，不塗佈n型摻雜物含有膏材21，對應橫向方向中相鄰的柵極的下部區域的不純物擴散層間的區域之細長形區域的柵格間區域中可以形成不純物擴散層。因此，形成監控晶圓61。
但是，氣體源內包含的不純物擴散源，不只是作為摻雜物玻璃即磷玻璃附著在柵格間區域的基板表面上，也根據與鄰接的n型摻雜物含有膏材21的反應被消耗。即，根據鄰接的n型摻雜物含有膏材21的塗佈區域構成，柵格間區域的不純物擴散濃度改變。因此，為了適當評估柵格間區域的不純物擴散濃度，必須使用以類似太陽電池單元構造的構造實施第2擴散步驟的基板。因此，監控晶圓中，形成模擬選擇性射極構造或選擇性BSF層的不純物擴散區域之不純物擴散層。
其次，步驟44中，從熱擴散爐31取出的p型單結晶矽基板2中，以4探針測量機器測量第1不純物濃度測量區域的第1n型不純物擴散層測量區域62及第2不純物濃度測量區域的第2n型不純物擴散層測量區域63的片電阻，根據此測量結果，評估太陽電池單元1中的第1不純物濃度與第2不純物濃度。
如上述，第1n型不純物擴散層測量區域62具有與第1n型不純物擴散層4同等的深度及n型不純物濃度，第
2n型不純物擴散層測量區域63具有與第2n型不純物擴散層5同等的深度及n型不純物濃度，因此，根據第1n型不純物擴散層測量區域62及第2n型不純物擴散層測量區域63的片電阻的測量結果，可以確認太陽電池單元1的第1n型不純物擴散層4及第2n型不純物擴散層5的片電阻。於是，根據第1n型不純物擴散層4及第2n型不純物擴散層5的片電阻，可以高精度評估太陽電池單元1的第1n型不純物擴散層4的第1不純物濃度及第2n型不純物擴散層5的第2純物濃度。
又，太陽電池單元之評價方法，不限於選擇性射極構造，或者關於選擇性BSF層構造及選擇性FSF層構造等選擇性不純物擴散層構造，也與上述相同，可以評估不純物濃度。
以上實施例所示的構成，係本發明的內容的一範例，也可能其他眾所周知的技術組合，在不脫離本發明的主旨的範圍內，也可以省略、變更構成的一部分。
Claims (7)
- 一種太陽電池單元之評價用基板，其特徵在於包括：第1導電型的半導體基板；複數的細長形狀的柵格不純物區域，設置在上述半導體基板的第1表面上，在對應成為評估對象的太陽電池單元的柵極形狀的區域中，具有第1不純物濃度之第2導電型的不純物；柵格間不純物區域，設置在上述半導體基板的上述第1表面上，在橫向方向中相鄰的上述柵格不純物區域間的區域中，具有比上述第1不純物濃度低的第2不純物濃度之第2導電型的不純物；以及第1不純物濃度測量區域，設置在上述半導體基板的上述第1表面上，具有上述柵格不純物區域的間隔以上的大小，並具有第1不純物濃度之第2導電型的不純物。
- 一種太陽電池單元之評價用基板，其特徵在於包括：第1導電型的半導體基板；複數的細長形狀的柵格不純物區域，設置在上述半導體基板的第1表面上，在對應成為評估對象的太陽電池單元的柵極形狀的區域中，具有第1不純物濃度之第2導電型的不純物；柵格間不純物區域，設置在上述半導體基板的第1表面上，在橫向方向中相鄰的上述柵格不純物區域間的區域中，具有比上述第1不純物濃度低的第2不純物濃度之第2導電型的不純物；以及第2不純物濃度測量區域，設置在上述半導體基板的上述第1表面上，具有上述柵格不純物區域的間隔以上的大小，並具有上述第2不純物濃度之第2導電型的不純物層。
- 如申請專利範圍第1項所述的太陽電池單元之評價用基板，包括：第2不純物濃度測量區域，設置在上述半導體基板的上述第1表面上，具有上述柵格不純物區域的間隔以上的大小，並具有上述第2不純物濃度之第2導電型的不純物層。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的太陽電池單元之評價用基板，其中，上述第1不純物濃度測量區域與上述第2不純物濃度測量區域，在上述半導體基板的面內具有1mm×4mm四角形以上、8mm×8mm四角形以下的尺寸。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的太陽電池單元之評價用基板，其中，上述第1不純物濃度測量區域，在上述半導體基板的面內，配置在對於左右均等分割上述半導體基板的面內之中心線成為對象的4處以上的位置；上述第2不純物濃度測量區域，在上述半導體基板的面內，配置在上述半導體基板的面內之中央1點以及對於左右均等分割上述半導體基板的面內之中心線成為對象的4處以上的位置。
- 如申請專利範圍第4項所述的太陽電池單元之評價用基板，其中，上述第1不純物濃度測量區域，在上述半導體基板的面內，配置在對於左右均等分割上述半導體基板的面內之中心線成為對象的4處以上的位置；上述第2不純物濃度測量區域，在上述半導體基板的面內，配置在上述半導體基板的面內之中央1點以及對於左右均等分割上述半導體基板的面內之中心線成為對象的4處以上的位置。
- 一種太陽電池單元之評價方法，係使用如申請專利範圍第1至6項中任一項所述的太陽電池單元之評價用基板，評估太陽電池單元的太陽電池單元之評價方法，其特徵在於包括下列步驟：第2導電型摻雜物膏材塗步驟，上述半導體基板的第1表面上，包含上述柵格不純物區域與上述第1不純物濃度測量區域，除了上述第2不純物濃度測量區域之外的區域中，塗佈含有第2導電型不純物之第2導電型摻雜物含有膏材；第1擴散步驟，隨著上述太陽電池單元，插入上述半導體基板至熱擴散爐內的狀態下，不流動氣體源，上升上述半導體基板的溫度；第2擴散步驟，隨著上述太陽電池單元，上述熱擴散爐內，不從上述熱擴散爐取出上述半導體基板，接著上述第1擴散步驟，邊使上述氣體源流動，邊經由加熱上述半導體基板形成太陽電池單元之評價用基板；以及測量步驟，測量從上述熱擴散爐取出的上述半導體基板的第1不純物濃度測量區域與第2不純物濃度測量區域的片電阻。
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