光电动势装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光电动势装置的制造方法，无需大量追加制造工序，而可通过简单的工序形成在光电动势装置的与光入射侧电极接合的部分形成的高浓度扩散层。包括：在Ｐ型硅基板（１０１）和光的入射面侧的整个面形成按照第１浓度扩散了Ｎ型的杂质的高浓度Ｎ型扩散层（１０２Ｈ）的工序；在高浓度Ｎ型扩散层（１０２Ｈ）上形成耐蚀刻膜（１０３），在耐蚀刻膜（１０３）上的凹部形成区域（１０５ａ）内的规定的位置处，形成微细孔（１０４）的工序；以微细孔（１０４）的形成位置为中心，以在凹部形成区域（１０５ａ）内不使高浓度Ｎ型扩散层残留的方式，对硅基板（１０１）进行蚀刻而形成凹部的工序；在形成凹部的面上形成按照比第１浓度低的第２浓度扩散了Ｎ型的杂质的低浓度Ｎ型扩散层（１０２Ｌ）的工序；以及在硅基板（１０１）的光的入射面侧的电极形成区域（１０５ｂ）中形成栅电极（１１１）的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
为了提高太阳能电池等光电动势装置的性能，如何才能够将阳光高效地取入到 光电动势装置内部成为重要的要素。因此，以往，制作出在光入射侧的表面有意图地形 成了几十nm 几十μ m的尺寸的微细的凹凸的纹理构造。在该纹理构造中，使在表面 反射了一次的光再次入射到表面，而将更多的阳光取入到光电动势装置内部，从而使产 生电流增大，提高了光电变换效率。作为在太阳能电池用基板上形成纹理构造的方法，在基板是单晶硅(Si)基板的 情况下，广泛使用基于在蚀刻速度中具有结晶方位依赖性的氢氧化钠、氢氧化钾等碱性 水溶液的利用了结晶方位的各向异性蚀刻处理(例如，参照专利文献1)。如果对例如表 面具有(100)面方位的基板表面进行了该各向异性蚀刻处理，则形成(111)面露出了的金 字塔状的纹理。但是，在多晶硅基板的情况下，在使用碱性水溶液来进行各向异性蚀刻处理的 方法中，构成基板表面的各晶粒的结晶面方位未对齐，并且使用碱性水溶液的各向异性 蚀刻处理自身根据结晶面而蚀刻率有很大不同，所以仅能够部分性地制作纹理构造。由 于这样的事情，在多晶硅基板的情况下，存在在反射率的降低中存在界限这样的问题。 例如，如果观察波长628nm下的反射率，则在表面被镜面研磨了的硅中是约36%，在对 (100)面的单晶硅基板进行了湿蚀刻的情况下是约15%，相对于此，在对多晶硅基板进 行了湿蚀刻的情况下是27 30%左右。因此，作为不依赖于结晶面方位而在整个面形成纹理构造的方法，提出了使用 了蚀刻掩模的混合酸蚀刻(例如，参照专利文献2)。蚀刻掩模的制作方法可以使用基于 在半导体工艺中使用的平板印刷的方法、在耐蚀刻性材料的溶液中混合蚀刻耐性较低的 微粒并涂敷到基板面的方法等。这样，在形成了纹理构造的一侧的例如P型的硅基板的表面的整个面形成扩散 了低浓度的N型杂质的低浓度N型扩散层，并在光入射侧电极形成部中形成扩散了高浓 度的N型杂质的高浓度N型扩散层。另外，在光入射侧电极形成部中形成梳状地配置的 由银等金属构成的栅电极、和使来自栅电极的电流集中的由银等金属构成的汇流电极。 然后，在硅基板的背面形成由铝、银等金属构成的背面电极，从而得到光电动势装置。专利文献1 日本特开平10-70296号公报专利文献2 日本特开2003-309276号公报
技术实现思路
在光电动势装置的制造方法中，通过仅在与栅电极、汇流电极等光入射侧电极 接合的部分中进行杂质的高浓度扩散，可以得到与光入射侧电极良好的电阻性接合。但是，存在如下问题为了仅在与光入射侧电极接合的部分的扩散层中进行高浓度扩散， 必需进行高浓度扩散专用构图，如果实施了该高浓度扩散专用构图，则制造工序增加， 所以制造费用也增大。因此，要求无需大量追加制造工序，而可通过简单的工序，仅在 与光入射侧电极接合的部分中进行高浓度扩散，而得到与光入射侧电极良好的电阻性接合。本专利技术是鉴于所述问题而完成的，其目的在于得到一种光电动势装置的制造方 法，无需大量追加制造工序，而可通过简单的工序，形成在光电动势装置的与光入射侧 电极接合的部分中形成的高浓度扩散层。另外，其目的还在于，得到可以得到与光入射 侧电极良好的电阻性接合的光电动势装置。为了达成所述目的，本专利技术的光电动势装置的制造方法的特征在于，包括第 1扩散层形成工序，在第1导电类型的半导体基板的光的入射面侧的整个面使第2导电类 型的杂质扩散，而形成第1浓度的第1扩散层；耐蚀刻膜形成工序，在所述第1扩散层上 形成具有耐蚀刻性的耐蚀刻膜；微细孔形成工序，在所述耐蚀刻膜上的凹部形成区域内 的规定的位置处形成微细孔，使所述第1扩散层露出；凹部形成工序，以所述第1扩散层 的露出位置为中心，以在所述凹部形成区域内不使所述第1扩散层残留的方式，对所述 第1扩散层和所述半导体基板进行蚀刻而形成凹部；第2扩散层形成工序，在形成所述凹 部的面扩散比所述第1浓度低的第2浓度的第2导电类型的杂质，而形成第2扩散层；以 及表面电极形成工序，在所述半导体基板的所述光的入射面侧的所述凹部形成区域以外 的电极形成区域中，形成表面电极。根据本专利技术，最初在基板表面形成了第1浓度的第1扩散层之后，形成耐蚀刻 膜，在电极形成区域以外的区域中形成用于形成纹理构造的微细的开口，通过混合酸蚀 刻以开口部为中心而形成凹部，之后在形成了凹部的基板表面形成比第1浓度低的第2浓 度的第2扩散层，所以可以仅通过对形成纹理构造的工序追加形成第2扩散层的工序这一 个工序，在纹理构造上形成低浓度的第2扩散层，在其以外的区域中形成高浓度的第1扩 散层。其结果，具有可通过简单的工序廉价地得到光电动势装置这样的效果。附图说明图1-1是光电动势装置的俯视图。图1-2是光电动势装置的背面图。图1-3是图1-2的A-A剖面图。图2是将图1-1 图1-3所示的光电动势装置的栅电极周边的一部分放大而示出 的剖面图。图3-1是示意地示出本实施方式1的光电动势装置的制造方法的处理步骤的一个 例子的剖面图(其1)。图3-2是示意地示出本实施方式1的光电动势装置的制造方法的处理步骤的一个 例子的剖面图(其2)。图3-3是示意地示出本实施方式1的光电动势装置的制造方法的处理步骤的一个 例子的剖面图(其3)。图3-4是示意地示出本实施方式1的光电动势装置的制造方法的处理步骤的一个例子的剖面图(其4)。图3-5是示意地示出本实施方式1的光电动势装置的制造方法的处理步骤的一个 例子的剖面图(其5)。图3-6是示意地示出本实施方式1的光电动势装置的制造方法的处理步骤的一个 例子的剖面图(其6)。图3-7是示意地示出本实施方式1的光电动势装置的 制造方法的处理步骤的一个 例子的剖面图(其7)。图3-8是示意地示出本实施方式1的光电动势装置的制造方法的处理步骤的一个 例子的剖面图(其8)。图3-9是示意地示出本实施方式1的光电动势装置的制造方法的处理步骤的一个 例子的剖面图(其9)。图4是示意地示出形成开口的激光加工装置的结构的一个例子的图。图5是示出在实施方式3中在开口的形成中使用的激光加工装置的结构的一个例 子的图。(附图标记说明)100 光电动势装置；101:硅基板；102L:低电阻N型扩散层；102H 高 电阻N型扩散层；103:耐蚀刻膜；104:微细孔；105a:凹部形成区域；105b:电极 形成区域；106:凹部；109:反射防止膜；110: P+层；111 栅电极；112:接合部 分；113:汇流电极；121:背侧电极；122:背侧集电电极；200A、200B 激光加工 装置；201 载置台；203 激光振荡部；204 激光；205 反射镜；206 分束器； 207 光圈；208:缩小光学系统；211、213 检电镜(Galvanomirror) ； 212 X轴方 向；214 : Y轴方向。具体实施例方式以下，参照附图，对本专利技术的的优选的实施方式进 行详细说明。另外，本专利技术不限于这些实施方式。另外，在以下的实施方式中使用的光 电变换装置的剖面图是示意性的，层的厚度与宽度的关系、各层的厚度的比率等与现实 不同。(实施方式1)最初，在对本专利技术的实施方式1的光电动势装置的结构进行说明之间，对一般 的光电动势装置的整体结构的概要进行说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电动势装置的制造方法，其特征在于，包括：　　第１扩散层形成工序，在第１导电类型的半导体基板的光的入射面侧的整个面扩散第２导电类型的杂质，形成第１浓度的第１扩散层；　　耐蚀刻膜形成工序，在所述第１扩散层上形成具有耐蚀刻性的耐蚀刻膜；微细孔形成工序，在所述耐蚀刻膜上的凹部形成区域内的规定的位置形成微细孔，使所述第１扩散层露出；　　凹部形成工序，以所述第１扩散层的露出位置为中心，以在所述凹部形成区域内不使所述第１扩散层残留的方式，对所述第１扩散层和所述半导体基板进行蚀刻而形成凹部；　　第２扩散层形成工序，在形成所述凹部的面扩散比所述第１浓度低的第２浓度的第２导电类型的杂质，形成第２扩散层；以及　　表面电极形成工序，在所述半导体基板的所述光的入射面侧的所述凹部形成区域以外的电极形成区域形成表面电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：米泽雅人，筈见公一，高见明宏，森川浩昭，西村邦彦，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP