(57)【要約】【課題】ドーパント拡散層のドーパント濃度の低下を抑制して半導体装置の特性の低下を抑制することができる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体基板の表面に拡散抑制マスクを形成する工程と、半導体基板の表面上に拡散抑制マスクと間隔を空けて第１導電型または第２導電型のドーパントを含有するドーパント拡散剤を塗布する工程と、ドーパント拡散剤から半導体基板にドーパントを拡散させることによってドーパント拡散層を形成する工程とを含む半導体装置の製造方法である。【選択図】図１
2010205839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の表面に拡散抑制マスクを形成する工程と、
前記半導体基板の表面上に前記拡散抑制マスクと間隔を空けて第１導電型または第２導電型のドーパントを含有するドーパント拡散剤を塗布する工程と、
前記ドーパント拡散剤から前記半導体基板に前記ドーパントを拡散させることによってドーパント拡散層を形成する工程とを含む、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記拡散抑制マスクを形成する工程において、前記拡散抑制マスクは、隣り合う拡散抑制マスク同士の間隔が１００μｍ以上となるように形成されることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記拡散抑制マスクを形成する工程において、前記拡散抑制マスクは、印刷によりパターンニングされて形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記ドーパント拡散剤を塗布する工程において、前記ドーパント拡散剤は、印刷によりパターンニングされて塗布されることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、ドーパント拡散層のドーパント濃度の低下を抑制して半導体装置の特性の低下を抑制することができる半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギ資源の枯渇の問題や大気中のＣＯ2の増加のような地球環境問題などからクリーンなエネルギの開発が望まれており、光電変換素子の中でも特に太陽電池を用いた太陽光発電が新しいエネルギ源として開発、実用化され、発展の道を歩んでいる。
【０００３】
太陽電池は、従来から、たとえば単結晶または多結晶のシリコン基板の受光面にシリコン基板の導電型と反対の導電型となる不純物を拡散することによってｐｎ接合を形成し、シリコン基板の受光面と受光面の反対側の裏面にそれぞれ電極を形成して製造された両面電極型太陽電池が主流となっている。また、両面電極型太陽電池においては、シリコン基板の裏面にシリコン基板と同じ導電型の不純物を高濃度で拡散することによって、裏面電界効果による高出力化を図ることも一般的となっている。
【０００４】
また、シリコン基板の受光面に電極を形成せず、裏面のみに電極を形成した裏面電極型太陽電池についても研究開発が進められている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
以下、図７（ａ）および図７（ｂ）の模式的断面図を参照して、特許文献１に記載の裏面電極型太陽電池の製造方法について説明する。
【０００６】
まず、図７（ａ）に示すように、シリコン基板１００のテクスチャ構造１０８が形成されている側とは反対側の表面となる裏面に、低濃度ｎ型ドーパント源１０１、高濃度ｎ型ドーパント源１０２、低濃度ｐ型ドーパント源１０３および高濃度ｐ型ドーパント源１０４をインクジェット塗布法またはスクリーン印刷法などにより形成する。
【０００７】
次に、図７（ｂ）に示すように、シリコン基板１００を熱処理することによって、シリコン基板１００の裏面に、低濃度ｎ型ドーパント源１０１からｎ型ドーパントを低濃度に拡散させて低濃度ｎ型ドーパント拡散層１１６を形成するとともに、高濃度ｎ型ドーパント源１０２からｎ型ドーパントを高濃度に拡散させて高濃度ｎ型ドーパント拡散層１０５を形成し、さらには、低濃度ｐ型ドーパント源１０３からｐ型ドーパントを低濃度に拡散させて低濃度ｐ型ドーパント拡散層１１５を形成するとともに、高濃度ｐ型ドーパント源１０４からｐ型ドーパントを高濃度に拡散させて高濃度ｐ型ドーパント拡散層１０６を形成するとされている。
【０００８】
図７（ｂ）に示すように、シリコン基板１００の裏面の高濃度ｎ型ドーパント拡散層１０５および高濃度ｐ型ドーパント拡散層１０６のような異なる導電型の高濃度ドーパント拡散層の間に低濃度ｎ型ドーパント拡散層１１６および低濃度ｐ型ドーパント拡散層１１５のような低濃度ドーパント拡散層が形成される場合には、高い特性の裏面電極型太陽電池が得られることが最近の研究でわかってきている。
【０００９】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の方法においては、低濃度ｎ型ドーパント源１０１、高濃度ｎ型ドーパント源１０２、低濃度ｐ型ドーパント源１０３および高濃度ｐ型ドーパント源１０４をインクジェット塗布法またはスクリーン印刷法により形成した後にシリコン基板１００の熱処理が行なわれる。
【００１０】
したがって、特許文献１に記載の方法においては、シリコン基板１００の熱処理時に上記のドーパント源からドーパントがアウトディフュージョンすることによって、異なる導電型のドーパントがシリコン基板１００を取り巻く気相中において相互に拡散し合うため、シリコン基板の裏面におけるドーパントの拡散を制御することができないという問題があった。
【００１１】
そこで、ドーパント源からのドーパントのアウトディフュージョンを防止するために、ドーパント源にマスクを形成した後に熱処理する方法が提案されている（たとえば特許文献２参照）。
【００１２】
以下、図８（ａ）〜図８（ｅ）の模式的断面図を参照して、特許文献２に記載の裏面電極型太陽電池の製造方法について説明する。
【００１３】
まず、図８（ａ）に示すように、シリコン基板２００の一方の表面にテクスチャ構造２０８を形成する。
【００１４】
次に、図８（ｂ）に示すように、シリコン基板２００の表面のテクスチャ構造２０８上に酸化物層２０９を形成する。
【００１５】
次に、図８（ｃ）に示すように、ｐ型またはｎ型の導電型を有するシリコン基板２００のテクスチャ構造２０８が形成された側と反対側の表面となる裏面に、ｐ型ドーパントを含有するｐ型ドーピングペースト２０３と、ｎ型ドーパントを含有するｎ型ドーピングペースト２０４とを所定の間隔をあけて塗布する。
【００１６】
次に、図８（ｄ）に示すように、シリコン基板２００の裏面のｐ型ドーピングペースト２０３とｎ型ドーピングペースト２０４とを覆うようにして酸化物層２０２を形成する。
【００１７】
その後、シリコン基板２００を熱処理することによって、シリコン基板２００の裏面にｐ型ドーピングペースト２０３からｐ型ドーパントを拡散させるとともに、ｎ型ドーピングペースト２０４からｎ型ドーパントを拡散させることによって、図８（ｅ）に示すように、シリコン基板２００の裏面にｐ型ドーパント拡散層２０５およびｎ型ドーパント拡散層２０６をそれぞれ形成する。
【００１８】
そして、シリコン基板２００の裏面のｐ型ドーパント拡散層２０５上に金属化部分２１０を形成するとともに、ｎ型ドーパント拡散層２０６上に金属化部分２１１を形成することによって、特許文献２に記載の裏面電極型太陽電池が作製される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】国際公開２００７／０８１５１０パンフレット
【特許文献２】特開２００８−７８６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、特許文献２に記載の裏面電極型太陽電池の製造方法においては、シリコン基板２００の裏面に塗布されたｐ型ドーピングペースト２０３とｎ型ドーピングペースト２０４とを酸化物層２０２で覆った後に、シリコン基板２００を熱処理して、ｐ型ドーパントおよびｎ型ドーパントを拡散させることになるため、ｐ型ドーピングペースト２０３中のｐ型ドーパントおよびｎ型ドーピングペースト２０４中のｎ型ドーパントがそれぞれ酸化物層２０２中に移動することで、ｐ型ドーパント拡散層２０５のｐ型ドーパント濃度およびｎ型ドーパント拡散層２０６のｎ型ドーパント濃度が低減して、それに伴って、ｐ型ドーパント拡散層２０５と金属化部分２１０とのコンタクト抵抗およびｎ型ドーパント拡散層２０６と金属化部分２１０とのコンタクト抵抗がそれぞれ高くなり裏面電極型太陽電池の特性が低下するという問題があった。
【００２１】
特許文献１においても、低濃度ｎ型ドーパント源１０１と低濃度ｐ型ドーパント源１０３とが接しているため、低濃度ｐ型ドーパント源１０３中のｐ型ドーパントが低濃度ｎ型ドーパント源１０１に移動したり、低濃度ｎ型ドーパント源１０１中のｎ型ドーパントが低濃度ｐ型ドーパント源１０３に移動することによって、裏面電極型太陽電池の特性が低下するという問題があった。
【００２２】
この問題は、裏面電極型太陽電池に限る問題ではなく、他の半導体装置にも共通する問題である。
【００２３】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、ドーパント拡散層のドーパント濃度の低下を抑制して半導体装置の特性の低下を抑制することができる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、半導体基板の表面に拡散抑制マスクを形成する工程と、半導体基板の表面上に拡散抑制マスクと間隔を空けて第１導電型または第２導電型のドーパントを含有するドーパント拡散剤を塗布する工程と、ドーパント拡散剤から半導体基板にドーパントを拡散させることによってドーパント拡散層を形成する工程とを含む半導体装置の製造方法である。
【００２５】
また、本発明の半導体装置の製造方法においては、拡散抑制マスクを形成する工程において、拡散抑制マスクは、隣り合う拡散抑制マスク同士の間隔が１００μｍ以上となるように形成されることが好ましい。
【００２６】
また、本発明の半導体装置の製造方法においては、拡散抑制マスクを形成する工程において、拡散抑制マスクは、印刷によりパターンニングされて形成されることが好ましい。
【００２７】
また、本発明の半導体装置の製造方法においては、ドーパント拡散剤を塗布する工程において、ドーパント拡散剤は、印刷によりパターンニングされて塗布されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ドーパント拡散層のドーパント濃度の低下を抑制して半導体装置の特性の低下を抑制することができる半導体装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（ａ）〜（ｊ）は、本発明の実施の形態１の太陽電池の製造方法を図解する模式的な断面図である。
【図２】本発明の太陽電池の製造方法によって作製された裏面電極型太陽電池の裏面の一例の模式的な平面図である。
【図３】本発明の太陽電池の製造方法によって作製された裏面電極型太陽電池の裏面の他の一例の模式的な平面図である。
【図４】本発明の太陽電池の製造方法によって作製された裏面電極型太陽電池の裏面のさらに他の一例の模式的な平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の実施の形態２の太陽電池の製造方法を図解する模式的な断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態３の太陽電池の製造方法を図解する模式的な断面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、従来の特許文献１の裏面電極型太陽電池の製造方法を図解する模式的な断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は、従来の特許文献２の裏面電極型太陽電池の製造方法を図解する模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００３１】
＜実施の形態１＞
以下に、図１（ａ）〜図１（ｊ）の模式的断面図を参照して、本発明の半導体装置の一例である太陽電池の製造方法の一例について説明する。
【００３２】
まず、図１（ａ）に示すように、たとえばピラミッド状の凹凸などからなるテクスチャ構造８が形成された半導体基板１を用意する。ここで、半導体基板１としては、半導体からなる基板であれば特に限定されず用いることができるが、たとえばシリコンインゴットからスライスして得られるシリコン基板などを用いることができる。また、半導体基板１は、ｎ型の導電型を有していてもよく、ｐ型の導電型を有していてもよい。
【００３３】
また、半導体基板１としてシリコン基板を用いる場合には、たとえば、シリコンインゴットのスライスにより生じたスライスダメージを除去したシリコン基板を用いてもよい。なお、上記のスライスダメージの除去は、たとえば、スライス後のシリコン基板の表面をフッ化水素水溶液と硝酸との混酸または水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液などでエッチングすることなどによって行なうことができる。
【００３４】
また、半導体基板１の大きさおよび形状は特に限定されず、たとえば厚さを１００μｍ以上３００μｍ以下とし、１辺の長さを１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下とした四角形状の表面を有するものとすることができる。
【００３５】
また、テクスチャ構造８は、たとえば、半導体基板１の表面をエッチングすることにより形成することができる。なお、半導体基板１の表面のエッチングは、半導体基板１がシリコン基板からなる場合には、たとえば水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液にイソプロピルアルコールを添加した液をたとえば７０℃以上８０℃以下に加熱したエッチング液を用いて半導体基板１の表面をエッチングすることにより行なうことができる。
【００３６】
なお、テクスチャ構造８は形成されていなくてもよいが、半導体基板１への太陽光の入射量を多くするためにはテクスチャ構造８は形成されていることが好ましい。また、テクスチャ構造８は、太陽電池の受光面側のみに形成されることが好ましい。
【００３７】
次に、図１（ｂ）に示すように、半導体基板１のテクスチャ構造８が形成されている側の表面と反対側の表面である裏面に所定の位置に開口部が形成されるように第１の拡散抑制マスク２を形成するとともに、上記の開口部に対応する箇所に、第１の拡散抑制マスク２と接しないように所定の間隔を空けて第１導電型ドーパントを含有する第１導電型ドーパント拡散剤３を塗布する。ここで、第１の拡散抑制マスク２は、たとえば、図１（ｂ）の表側から裏側に伸長する帯状に形成することができ、第１導電型ドーパント拡散剤３は、たとえば、図１（ｂ）の表側から裏側に伸長する帯状に塗布することができる。
【００３８】
また、第１の拡散抑制マスク２としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化チタン膜または酸化アルミニウム膜を単層でまたは複数層積層したものなどを用いることができる。
【００３９】
ここで、第１の拡散抑制マスク２は、たとえば、半導体基板１の裏面全面にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などによって上記の材質からなる膜を形成した後に、上記の開口部に対応する部分の膜の一部を除去することによって形成することができる。上記の膜の一部の除去は、たとえば、フォトリソグラフィ技術を用いて、上記の膜の除去部分に対応する部分に開口を有するレジストパターンを上記の膜の表面に形成した後にレジストパターンの開口からエッチングなどにより上記の膜を除去する方法、または上記の膜の除去部分に対応する部分にエッチングペーストを塗布した後に加熱することによって上記の膜をエッチングして除去する方法などにより形成することができる。
【００４０】
なお、エッチングペーストとしては、たとえば、エッチング成分としてフッ化水素、アンモニウム、リン酸を含み、エッチング成分以外の成分として水、有機溶媒および増粘剤を含むものなどを用いることができる。
【００４１】
また、第１の拡散抑制マスク２は、半導体基板１の裏面に、たとえば、上記の開口部の形成箇所に対応する部分に開口を有するマスキングペーストを所定の形状に印刷してパターンニングした後に、緻密化するため、マスキングペーストを熱処理する方法などによっても形成することができる。マスキングペーストの印刷方法としては、たとえば、スプレー塗布、ディスペンサを用いた塗布、インクジェット塗布、スクリーン印刷、凸版印刷、凹版印刷または平版印刷などを用いることができる。
【００４２】
なお、マスキングペーストとしては、たとえば、有機溶媒、水、増粘剤およびシラン化合物を含むものなどを用いることができる。また、マスキングペーストとしては、増粘剤を含まないものも用いることができる。
【００４３】
ここで、有機溶媒としては、たとえば、エチレングリコール、メチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブ、ジエチルセロソルブ、セロソルブアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテル、メトキシエタノール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールアセテート、トリエチルグリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコール、液体ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、１−ブトキシエトキシプロパノール、ジプロピルグリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ポリプロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブタンジアール、１，５−ペンタンジアール、ヘキシレングリコール、グリセリン、グリセリルアセテート、グリセリンジアセテート、グリセリルトリアセテート、トリメチロールプロピン、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、オクタンジオール、１，２−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、ジオキサン、トリオキサン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、メチラール、ジエチルアセタール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、アセトニルアセトン、ジアセトンアルコール、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチルを単独でまたは２種以上併用して用いることができる。
【００４４】
また、増粘剤としては、たとえば、ヒマシ油、ベントナイト、ニトロセルロース、エチルセルロース、ポリビニルピロリドン、デンプン、ゼラチン、アルギン酸、非晶質ケイ酸、ポリビニルブチラール、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ポリアミド樹脂、有機ヒマシ油誘導体、ジアミド・ワックス、膨潤ポリアクリル酸塩、ポリエーテル尿素−ポリウレタン、ポリエーテル−ポリオールなどを単独でまたは２種以上を併用して用いることができる。
【００４５】
また、シラン化合物としては、たとえば、以下の一般式（１）で表わされるシラン化合物を用いることができる。
【００４６】
Ｒ1nＳｉ（ＯＲ2）4-n  …（１）
なお、上記の一般式（１）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基またはフェニル基を示す。また、上記の一般式（１）において、Ｒ2は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などの炭素数１〜４の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基を示す。また、上記の一般式（１）において、ｎは０〜４の整数を示す。
【００４７】
上記の一般式（１）で表わされるシラン化合物としては、たとえば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、それらの塩（テトラエチルオルトケイ酸塩など）などを単独でまたは２種以上を併用して用いることができる。
【００４８】
また、隣り合う第１の拡散抑制マスク２同士の間隔Ｗ１は１００μｍ以上であることが好ましく、２００μｍ以上であることがより好ましい。隣り合う第１の拡散抑制マスク２同士の間隔Ｗ１が１００μｍ以上である場合、特に２００μｍ以上である場合には、第１導電型ドーパント拡散剤３の塗布が容易となるため、太陽電池の安定した量産が可能となる傾向にある。
【００４９】
また、第１の拡散抑制マスク２の厚さは、５０ｎｍ以上であることが好ましく、４００ｎｍ以上であることがより好ましい。第１の拡散抑制マスク２の厚さが５０ｎｍ以上、特に４００ｎｍ以上である場合には、第１導電型ドーパント拡散剤３からの第１導電型ドーパントのアウトディフュージョンによる拡散により第１導電型ドーパントが半導体基板１に拡散するのをより有効に抑制することができる傾向にある。
【００５０】
また、第１導電型ドーパント拡散剤３としては、第１導電型ドーパント源を含むものを用いることができ、第１導電型ドーパント源としては、第１導電型がｎ型である場合には、たとえば、リン酸塩、酸化リン、五酸化二リン、リン酸または有機リン化合物のようなリン原子を含む化合物を単独でまたは２種以上併用して用いることができ、第１導電型がｐ型である場合には、たとえば、酸化ホウ素、ホウ酸、有機ホウ素化合物、ホウ素−アルミニウム化合物、有機アルミニウム化合物またはアルミニウム塩のようなホウ素原子および／またはアルミニウム原子を含む化合物を単独でまたは２種以上併用して用いることができる。
【００５１】
また、第１導電型ドーパント拡散剤３の第１導電型ドーパント源以外の成分としては、たとえば、溶媒と、シラン化合物と、増粘剤とを含むものなどを用いることができる。
【００５２】
溶媒としては、たとえば、水、メタノール、エタノール、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、１，２−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、ジオキサン、トリオキサン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピランメチラール、ジエチルアセタール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、アセトニルアセトン、ジアセトンアルコール、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、無水酢酸、Ｎ−メチルピロリドンなどを単独でまたは２種以上を併用して用いることができる。
【００５３】
また、シラン化合物としては、たとえば、上記の一般式（１）で表わされるシラン化合物を単独でまたは２種以上併用して用いることができる。
【００５４】
また、増粘剤を含んでいる場合には、上記のマスキングペーストに用いられる増粘剤と同様のものを用いることができる。
【００５５】
また、第１導電型ドーパント拡散剤３の塗布は、所定の形状に印刷してパターンニングされるように行なわれることが好ましく、第１導電型ドーパント拡散剤３の印刷方法としては、たとえば、スプレー塗布、ディスペンサを用いた塗布、インクジェット塗布、スクリーン印刷、凸版印刷、凹版印刷または平版印刷などを用いることができる。
【００５６】
次に、図１（ｃ）に示すように、第１導電型ドーパント拡散剤３が塗布された半導体基板１を熱処理することによって、第１導電型ドーパント拡散剤３から半導体基板１に第１導電型ドーパントを固相拡散により拡散させて高濃度第１導電型ドーパント拡散層５を形成するとともに、第１導電型ドーパント拡散剤３から半導体基板１に第１導電型ドーパントをアウトディフュージョンにより拡散させて低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６を形成する。
【００５７】
ここで、上記の半導体基板１の熱処理の条件は特に限定されないが、高濃度第１導電型ドーパント拡散層５および低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６を安定して形成する観点からは、半導体基板１を窒素雰囲気において８００℃以上１０００℃以下の温度で３０分以上６０分以下加熱することが好ましい。
【００５８】
なお、第１導電型ドーパント拡散剤３からの第１導電型ドーパントの固相拡散による拡散は、第１導電型ドーパント拡散剤３から第１導電型ドーパントが直接半導体基板１に拡散することにより行なわれる。
【００５９】
また、第１導電型ドーパント拡散剤３からの第１導電型ドーパントのアウトディフュージョンによる拡散は、第１導電型ドーパントが第１導電型ドーパント拡散剤３から一旦半導体基板１を取り巻く気相中に拡散した後に、気相中に拡散した第１導電型ドーパントが半導体基板１に拡散することにより行なわれる。
【００６０】
次に、図１（ｄ）に示すように、半導体基板１の裏面上の第１の拡散抑制マスク２および第１導電型ドーパント拡散剤３を除去する。これにより、半導体基板１の裏面に、高濃度第１導電型ドーパント拡散層５および低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６のそれぞれの表面が露出することになる。
【００６１】
ここで、第１の拡散抑制マスク２および第１導電型ドーパント拡散剤３の除去方法は、半導体基板１の裏面から第１の拡散抑制マスク２および第１導電型ドーパント拡散剤３を除去することができる方法であれば特に限定されない。
【００６２】
次に、図１（ｅ）に示すように、半導体基板１のテクスチャ構造８が形成されている側の表面と反対側の表面である裏面に所定の開口部が形成されるように第２の拡散抑制マスク２１を形成するとともに、上記の開口部に対応する箇所に、第２の拡散抑制マスク２１と接しないように所定の間隔を空けて第２導電型ドーパントを含有する第２導電型ドーパント拡散剤４を塗布する。ここで、第２の拡散抑制マスク２１は、たとえば、図１（ｅ）の表側から裏側に伸長する帯状に形成することができ、第２導電型ドーパント拡散剤４は、たとえば、図１（ｅ）の表側から裏側に伸長する帯状に塗布することができる。
【００６３】
また、第２の拡散抑制マスク２１としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化チタン膜または酸化アルミニウム膜を単層でまたは複数層積層したものなどを用いることができる。
【００６４】
ここで、第２の拡散抑制マスク２１は、たとえば、半導体基板１の裏面全面にＣＶＤ法などによって上記の材質からなる膜を形成した後に、上記の開口部に対応する部分の膜の一部を除去することによって形成することができる。上記の膜の一部の除去は、たとえば、フォトリソグラフィ技術を用いて、上記の膜の除去部分に対応する部分に開口を有するレジストパターンを上記の膜の表面に形成した後にレジストパターンの開口からエッチングなどにより上記の膜を除去する方法、または上記の膜の除去部分に対応する部分にエッチングペーストを塗布した後に加熱することによって上記の膜をエッチングして除去する方法などにより形成することができる。
【００６５】
また、第２の拡散抑制マスク２１は、半導体基板１の裏面に、たとえば、上記の開口部の形成箇所に対応する部分に開口を有するマスキングペーストを所定の形状に印刷してパターンニングした後に、緻密化するため、マスキングペーストを熱処理する方法などによっても形成することができる。
【００６６】
なお、第２の拡散抑制マスク２１の形成に用いられるエッチングペーストおよびマスキングペーストの説明については上記と同様であるので、ここでは省略する。
【００６７】
また、隣り合う第２の拡散抑制マスク２１同士の間隔Ｗ２は４００μｍ以上であることが好ましく、６００μｍ以上であることがより好ましい。第２の拡散抑制マスク２１同士の間隔Ｗ２が４００μｍ以上である場合、特に６００μｍ以上である場合には、第２導電型ドーパント拡散剤４の塗布が容易となるため、太陽電池の安定した量産が可能となる傾向にある。
【００６８】
また、第２の拡散抑制マスク２１の厚さは、５０ｎｍ以上であることが好ましく、４００ｎｍ以上であることがより好ましい。第２の拡散抑制マスク２１の厚さが５０ｎｍ以上、特に４００ｎｍ以上である場合には、第２導電型ドーパント拡散剤４からの第２導電型ドーパントのアウトディフュージョンによる拡散により第２導電型ドーパントが半導体基板１に拡散するのをより有効に抑制することができる傾向にある。
【００６９】
また、第２導電型ドーパント拡散剤４としては、第２導電型ドーパント源を含むものを用いることができ、第２導電型ドーパント源としては、第２導電型がｎ型である場合には、たとえば、リン酸塩、酸化リン、五酸化二リン、リン酸または有機リン化合物のようなリン原子を含む化合物を単独でまたは２種以上併用して用いることができ、第２導電型がｐ型である場合には、たとえば、酸化ホウ素、ホウ酸、有機ホウ素化合物、ホウ素−アルミニウム化合物、有機アルミニウム化合物またはアルミニウム塩のようなホウ素原子および／またはアルミニウム原子を含む化合物を単独でまたは２種以上併用して用いることができる。
【００７０】
また、第２導電型ドーパント拡散剤４の第２導電型ドーパント源以外の成分としては、たとえば、溶媒と、シラン化合物と、増粘剤とを含むものなどを用いることができる。
【００７１】
溶媒としては、たとえば、水、メタノール、エタノール、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、１，２−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、ジオキサン、トリオキサン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピランメチラール、ジエチルアセタール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、アセトニルアセトン、ジアセトンアルコール、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、無水酢酸、Ｎ−メチルピロリドンなどを単独でまたは２種以上を併用して用いることができる。
【００７２】
また、シラン化合物としては、たとえば、上記の一般式（１）で表わされるシラン化合物を単独でまたは２種以上を併用して用いることができる。
【００７３】
また、増粘剤を含んでいる場合には、上記のマスキングペーストに用いられる増粘剤と同様のものを用いることができる。
【００７４】
また、第２導電型ドーパント拡散剤４の塗布も、所定の形状に印刷してパターンニングされるように行なわれることが好ましく、第２導電型ドーパント拡散剤４の印刷方法としては、たとえば、スプレー塗布、ディスペンサを用いた塗布、インクジェット塗布、スクリーン印刷、凸版印刷、凹版印刷または平版印刷などを用いることができる。
【００７５】
その後、第２導電型ドーパント拡散剤４が塗布された半導体基板１の熱処理を行なう。ここで、熱処理は、酸素または窒素雰囲気下で半導体基板１を４００℃以上８００℃以下の温度で３０分程度加熱することが好ましい。
【００７６】
次に、図１（ｆ）に示すように、第２導電型ドーパント拡散剤４が塗布された半導体基板１を熱処理することによって、第２導電型ドーパント拡散剤４から半導体基板１に第２導電型ドーパントを固相拡散により拡散させて高濃度第２導電型ドーパント拡散層６を形成するとともに、第２導電型ドーパント拡散剤４から半導体基板１に第２導電型ドーパントをアウトディフュージョンにより拡散させて低濃度第２導電型ドーパント拡散層１７を形成する。
【００７７】
ここで、上記の半導体基板１の熱処理の条件は特に限定されないが、高濃度第２導電型ドーパント拡散層６および低濃度第２導電型ドーパント拡散層１７を安定して形成する観点からは、半導体基板１を窒素雰囲気において８００℃以上１０００℃以下の温度で３０分以上６０分以下加熱することが好ましい。
【００７８】
なお、第２導電型ドーパント拡散剤４からの第２導電型ドーパントの固相拡散による拡散は、第２導電型ドーパント拡散剤４から第２導電型ドーパントが直接半導体基板１に拡散することにより行なわれる。
【００７９】
また、第２導電型ドーパント拡散剤４からの第２導電型ドーパントのアウトディフュージョンによる拡散は、第２導電型ドーパントが第２導電型ドーパント拡散剤４から一旦半導体基板１を取り巻く気相中に拡散した後に、気相中に拡散した第１導電型ドーパントが半導体基板１に拡散することにより行なわれる。
【００８０】
次に、図１（ｇ）に示すように、半導体基板１の裏面上の第２の拡散抑制マスク２１および第２導電型ドーパント拡散剤４を除去する。これにより、半導体基板１の裏面に、高濃度第１導電型ドーパント拡散層５、低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６、高濃度第２導電型ドーパント拡散層６および低濃度第２導電型ドーパント拡散層１７のそれぞれの表面が露出することになる。
【００８１】
ここで、第２の拡散抑制マスク２１および第２導電型ドーパント拡散剤４の除去方法は、半導体基板１の裏面から第２の拡散抑制マスク２１および第２導電型ドーパント拡散剤４を除去することができる方法であれば特に限定されない。
【００８２】
次に、図１（ｈ）に示すように、半導体基板１の高濃度第１導電型ドーパント拡散層５、低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６、高濃度第２導電型ドーパント拡散層６および低濃度第２導電型ドーパント拡散層１７のそれぞれの表面が露出している裏面上にパッシベーション膜７を形成するとともに、半導体基板１のテクスチャ構造８が形成されている表面上に反射防止膜９を形成する。
【００８３】
ここで、パッシベーション膜７としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができる。また、パッシベーション膜７は、たとえば、プラズマＣＶＤ法などにより形成することができる。
【００８４】
また、反射防止膜９としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができる。また、反射防止膜９は、たとえば、プラズマＣＶＤ法などにより形成することができる。
【００８５】
次に、図１（ｉ）に示すように、半導体基板１のパッシベーション膜７の一部を除去することによってコンタクトホール１２およびコンタクトホール１３を形成して、コンタクトホール１２から高濃度第１導電型ドーパント拡散層５の表面を露出させるとともに、コンタクトホール１３から高濃度第２導電型ドーパント拡散層６の表面を露出させる。
【００８６】
ここで、コンタクトホール１２およびコンタクトホール１３は、たとえば、フォトリソグラフィ技術を用いてコンタクトホール１２およびコンタクトホール１３のそれぞれの形成箇所に対応する部分に開口を有するレジストパターンをパッシベーション膜７上に形成した後にレジストパターンの開口からパッシベーション膜７をエッチングなどにより除去する方法、またはコンタクトホール１２およびコンタクトホール１３のそれぞれの形成箇所に対応するパッシベーション膜７の部分にエッチングペーストを塗布した後に加熱することによってパッシベーション膜７をエッチングして除去する方法などにより形成することができる。
【００８７】
なお、エッチングペーストとしては、上記と同様のものを用いることができるので、ここでは説明を省略する。
【００８８】
次に、図１（ｊ）に示すように、コンタクトホール１２を通して高濃度第１導電型ドーパント拡散層５に電気的に接続される第１導電型用電極１０を形成するとともに、コンタクトホール１３を通して高濃度第２導電型ドーパント拡散層６に電気的に接続される第２導電型用電極１１を形成する。
【００８９】
ここで、第１導電型用電極１０および第２導電型用電極１１としては、たとえば、銀などの金属からなる電極を用いることができる。
【００９０】
以上により、本実施の形態における太陽電池の製造方法によって、裏面電極型太陽電池を作製することができる。
【００９１】
図２に、本発明の太陽電池の製造方法によって作製された裏面電極型太陽電池の裏面の一例の模式的な平面図を示す。
【００９２】
ここで、図２に示すように、裏面電極型太陽電池の裏面においては、複数の帯状の第１導電型用電極１０と複数の帯状の第２導電型用電極１１がそれぞれ１本ずつ交互に間隔をあけて配列されており、すべての第１導電型用電極１０が１本の帯状の第１導電型用集電電極１０ａに電気的に接続されており、すべての第２導電型用電極１１が１本の帯状の第２導電型用集電電極１１ａに電気的に接続されている。
【００９３】
また、裏面電極型太陽電池の裏面において、複数の帯状の第１導電型用電極１０のそれぞれの下方には高濃度第１導電型ドーパント拡散層５が配置され、複数の帯状の第２導電型用電極１１のそれぞれの下方には高濃度第２導電型ドーパント拡散層６が配置されていることになるが、高濃度第１導電型ドーパント拡散層５および高濃度第２導電型ドーパント拡散層６の形状および大きさは特に限定されない。たとえば、高濃度第１導電型ドーパント拡散層５および高濃度第２導電型ドーパント拡散層６は、第１導電型用電極１０および第２導電型用電極１１のそれぞれに沿って帯状に形成されていてもよく、第１導電型用電極１０および第２導電型用電極１１のそれぞれの一部に接するドット状に形成されていてもよい。
【００９４】
図３に、本発明の太陽電池の製造方法によって作製された裏面電極型太陽電池の裏面の他の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図３に示すように、第１導電型用電極１０および第２導電型用電極１１はそれぞれ同一方向に伸長（図３の上下方向に伸長）する帯状に形成されており、半導体基板１の裏面において上記の伸長方向と直交する方向にそれぞれ１本ずつ交互に配置されている。
【００９５】
図４に、本発明の太陽電池の製造方法によって作製された裏面電極型太陽電池の裏面のさらに他の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図４に示すように、第１導電型用電極１０および第２導電型用電極１１はそれぞれ点状に形成されており、点状の第１導電型用電極１０の列（図４の上下方向または左右方向に伸長）および点状の第２導電型用電極１１の列（図４の上下方向または左右方向に伸長）がそれぞれ半導体基板１の裏面において１列ずつ交互に配置されている。
【００９６】
なお、図１（ａ）〜図１（ｊ）においては、説明の便宜上、半導体基板１に１つの高濃度第１導電型ドーパント拡散層５と、１つの高濃度第２導電型ドーパント拡散層６のみが形成されるように示されているが、実際には、複数の高濃度第１導電型ドーパント拡散層５と、複数の高濃度第２導電型ドーパント拡散層６とが形成されてもよいことは言うまでもない。
【００９７】
また、上記において、第１導電型はｎ型またはｐ型のいずれの導電型であってもよく、第２導電型は第１導電型と反対の導電型であればよい。すなわち、第１導電型がｎ型のときは第２導電型がｐ型となり、第１導電型がｐ型のときは第２導電型がｎ型となる。
【００９８】
また、第１導電型がｐ型である場合には、第１導電型ドーパントとしては、たとえばボロンまたはアルミニウムなどのｐ型ドーパントを用いることができ、第１導電型がｎ型である場合には、第１導電型ドーパントとしては、たとえばリンなどのｎ型ドーパントを用いることができる。
【００９９】
また、第２導電型がｎ型である場合には、第２導電型ドーパントとしては、たとえばリンなどのｎ型ドーパントを用いることができ、第２導電型がｐ型である場合には、第２導電型ドーパントとしては、たとえばボロンまたはアルミニウムなどのｐ型ドーパントを用いることができる。
【０１００】
上記において例示したように、本発明においては、半導体基板上において、拡散抑制マスクと間隔を空けてドーパント拡散剤が塗布されることになるため、ドーパント拡散剤中のドーパントの拡散抑制マスクへの吸収を抑制することができる。
【０１０１】
したがって、本発明においては、拡散抑制マスクの吸収によってドーパント拡散剤中のドーパント量が低減されるのを抑制することができることから、ドーパント拡散層のドーパント濃度の低下を抑制することができるため、太陽電池の特性の低下を抑制することができる。
【０１０２】
さらに、本発明においては、半導体基板上に設置された拡散抑制マスクによってドーパント拡散剤中のドーパントのアウトディフュージョンによる半導体基板への拡散を抑制できることから、半導体基板における第１導電型ドーパント拡散層と第２導電型ドーパント拡散層を所望の位置に安定して形成することができることから、第１導電型ドーパント拡散層および第２導電型ドーパント拡散層のパターンニングの制御が容易となる。
【０１０３】
＜実施の形態２＞
本実施の形態においては、半導体基板１の裏面上に設置された拡散抑制マスク２の間の開口部に第１導電型ドーパント拡散剤３、また、半導体基板１の裏面上に設置された別の拡散抑制マスク２の間の開口部に第２導電型ドーパント拡散剤４の双方をそれぞれ塗布した後に半導体基板１を熱処理することによって、高濃度第１導電型ドーパント拡散層５、低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６、高濃度第２導電型ドーパント拡散層６および低濃度第２導電型ドーパント拡散層１７を同時に形成する点を特徴としている。その他は実施の形態１と同様である。
【０１０４】
以下、図５（ａ）〜図５（ｈ）の模式的断面図を参照して、本実施の形態における太陽電池の製造方法について説明する。なお、図５（ａ）〜図５（ｈ）においても、説明の便宜上、半導体基板１に１つの高濃度第１導電型ドーパント拡散層５と、１つの高濃度第２導電型ドーパント拡散層６のみが形成されるように示されているが、実際には複数の高濃度第１導電型ドーパント拡散層５と、複数の高濃度第２導電型ドーパント拡散層６とが形成されてもよいことは言うまでもない。
【０１０５】
まず、図５（ａ）に示すように、たとえばピラミッド状の凹凸などからなるテクスチャ構造８が形成された半導体基板１を用意する。
【０１０６】
次に、図５（ｂ）に示すように、半導体基板１のテクスチャ構造８が形成されている側の表面と反対側の表面である裏面に所定の位置に開口部が形成されるように第１の拡散抑制マスク２を形成する。ここで、第１の拡散抑制マスク２は、たとえば、図５（ｂ）の表側から裏側に伸長する帯状に形成することができる。その後、緻密化するため、第１の拡散抑制マスク２が形成された半導体基板１の熱処理を行なう。ここで、熱処理は、酸素または窒素雰囲気下で半導体基板１を４００℃以上８００℃以下の温度で３０分程度加熱することが好ましい。また、隣り合う第１の拡散抑制マスク２同士の間隔は実施の形態１と同様である。
【０１０７】
次に、図５（ｃ）に示すように、上記の開口部に対応する半導体基板１の裏面部分に、第１の拡散抑制マスク２と接しないように所定の間隔を空けて第１導電型ドーパントを含有する第１導電型ドーパント拡散剤３と第２導電型ドーパントを含有する第２導電型ドーパント拡散剤４とを塗布する。ここで、第１導電型ドーパント拡散剤３および第２導電型ドーパント拡散剤４はそれぞれ、たとえば、図５（ｃ）の表側から裏側に伸長する帯状に塗布することができる。
【０１０８】
次に、第１導電型ドーパント拡散剤３および第２導電型ドーパント拡散剤４が塗布された半導体基板１を熱処理する。
【０１０９】
この半導体基板１の熱処理により、図５（ｄ）に示すように、第１導電型ドーパント拡散剤３から半導体基板１に第１導電型ドーパントが固相拡散により拡散して高濃度第１導電型ドーパント拡散層５が形成されるとともに、第１導電型ドーパント拡散剤３から半導体基板１に第１導電型ドーパントがアウトディフュージョンにより拡散して低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６が形成される。
【０１１０】
また、第２導電型ドーパント拡散剤４から半導体基板１に第２導電型ドーパントが固相拡散により拡散して高濃度第２導電型ドーパント拡散層６が形成されるとともに、第２導電型ドーパント拡散剤４から半導体基板１に第２導電型ドーパントがアウトディフュージョンにより拡散して低濃度第２導電型ドーパント拡散層１７が形成される。
【０１１１】
ここで、上記の半導体基板１の熱処理の条件は特に限定されないが、高濃度第１導電型ドーパント拡散層５、低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６、高濃度第２導電型ドーパント拡散層６および低濃度第２導電型ドーパント拡散層１７を安定して形成する観点からは、半導体基板１を窒素雰囲気において８００℃以上１０００℃以下の温度で加熱することが好ましい。
【０１１２】
次に、図５（ｅ）に示すように、半導体基板１の裏面上の第１の拡散抑制マスク２、第１導電型ドーパント拡散剤３および第２導電型ドーパント拡散剤４を除去する。これにより、半導体基板１の裏面に、高濃度第１導電型ドーパント拡散層５、低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６、高濃度第２導電型ドーパント拡散層６および低濃度第２導電型ドーパント拡散層１７の表面がそれぞれ露出することになる。
【０１１３】
次に、図５（ｆ）に示すように、半導体基板１の高濃度第１導電型ドーパント拡散層５、低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６、高濃度第２導電型ドーパント拡散層６および低濃度第２導電型ドーパント拡散層１７のそれぞれの表面が露出している裏面上にパッシベーション膜７を形成するとともに、半導体基板１のテクスチャ構造８が形成されている表面上に反射防止膜９を形成する。
【０１１４】
次に、図５（ｇ）に示すように、半導体基板１のパッシベーション膜７の一部を除去することによってコンタクトホール１２およびコンタクトホール１３を形成して、コンタクトホール１２から高濃度第１導電型ドーパント拡散層５の表面を露出させるとともに、コンタクトホール１３から高濃度第２導電型ドーパント拡散層６の表面を露出させる。
【０１１５】
次に、図５（ｈ）に示すように、コンタクトホール１２を通して高濃度第１導電型ドーパント拡散層５に電気的に接続される第１導電型用電極１０を形成するとともに、コンタクトホール１３を通して高濃度第２導電型ドーパント拡散層６に電気的に接続される第２導電型用電極１１を形成する。
【０１１６】
以上により、本実施の形態における太陽電池の製造方法によって、裏面電極型太陽電池を作製することができる。
【０１１７】
本実施の形態における太陽電池の製造方法のように、半導体基板１上に第１導電型ドーパント拡散剤３および第２導電型ドーパント拡散剤４の双方を塗布した後に半導体基板１を熱処理する場合には、高濃度第１導電型ドーパント拡散層５、低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６、高濃度第２導電型ドーパント拡散層６および低濃度第２導電型ドーパント拡散層１７を形成するための熱処理を１回だけ行なえばよいため、製造工程を簡略化することができるとともに、熱処理による半導体基板１などの熱ダメージを有効に抑制することができる。
【０１１８】
なお、本実施の形態における上記以外の説明は実施の形態１と同様であるため、その説明は省略する。
【０１１９】
＜実施の形態３＞
本実施の形態においては、裏面電極型太陽電池ではなく、半導体基板の受光面と裏面にそれぞれ電極を備えた両面電極型太陽電池を作製することを特徴としている。
【０１２０】
以下、図６（ａ）〜図６（ｆ）の模式的断面図を参照して、本実施の形態における太陽電池の製造方法について説明する。
【０１２１】
まず、図６（ａ）に示すように、たとえばピラミッド状の凹凸などからなるテクスチャ構造（図示せず）が形成された第２導電型の半導体基板１を用意する。
【０１２２】
次に、図６（ｂ）に示すように、半導体基板１のテクスチャ構造が形成された側の表面である受光面に第１導電型ドーパントを含有する第１導電型ドーパント拡散剤３ａを塗布し、熱処理を行なうことによって、第１導電型ドーパント拡散剤３ａから第１導電型ドーパントを半導体基板１の表面に拡散させて低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６を形成する。ここで、半導体基板１の熱処理の条件は特に限定されないが、低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６を形成する観点からは、半導体基板１を窒素雰囲気において６００℃以上９００℃以下の温度で１０分以上６０分以下加熱することが好ましい。その後は、第１導電型ドーパント拡散剤３ａは、半導体基板１の表面から除去される。また、低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６の形成は、気相拡散で行なってもよい。
【０１２３】
次に、図６（ｃ）に示すように、半導体基板１のテクスチャ構造が形成された側の表面である受光面に所定の位置に開口部が形成されるように第１の拡散抑制マスク２を形成する。ここで、第１の拡散抑制マスク２は、図６（ｃ）の表側および／または裏側に伸長する帯状に形成することができる。また、第１の拡散抑制マスク２は、実施の形態１または実施の形態２と同様の方法で形成することができる。
【０１２４】
次に、図６（ｄ）に示すように、半導体基板１のテクスチャ構造が形成された側の表面である受光面に第１導電型ドーパントを含有する第１導電型ドーパント拡散剤３ｂ（第１導電型ドーパント拡散剤３ａよりも高濃度の第１導電型ドーパントを含有）を塗布し、熱処理を行なうことによって、第１導電型ドーパント拡散剤３ｂから第１導電型ドーパントを半導体基板１の表面に拡散させて高濃度第１導電型ドーパント拡散層５を形成する。ここで、半導体基板１の熱処理の条件は特に限定されないが、高濃度第１導電型ドーパント拡散層５を形成する観点からは、半導体基板１を窒素雰囲気において８００℃以上１０００℃以下の温度で３０分以上６０分以下加熱することが好ましい。
【０１２５】
その後、図６（ｅ）に示すように、第１の拡散抑制マスク２および第１導電型ドーパント拡散剤３ｂが半導体基板１の表面から除去されて、半導体基板１の表面に高濃度第１導電型ドーパント拡散層５および低濃度第１導電型ドーパント拡散層１６が露出する。
【０１２６】
次に、図６（ｆ）に示すように、半導体基板１の受光面となる表面に反射防止膜８を形成するとともに、高濃度第１導電型ドーパント拡散層５に接するたとえば銀からなる第１導電型用電極１０を形成する。また、半導体基板１の裏面にパッシベーション膜７を形成するとともに、半導体基板１の裏面に接するようにして、たとえばアルミニウムおよび銀からなる第２導電型用電極１１を形成する。
【０１２７】
以上により、本実施の形態における太陽電池の製造方法によって、半導体基板の受光面と裏面にそれぞれ電極を備えた両面電極型太陽電池を作製することができる。
【０１２８】
本実施の形態における上記以外の説明は実施の形態１〜２と同様であるため、その説明は省略する。
【０１２９】
なお、本発明の太陽電池の概念には、半導体基板の一方の表面（裏面）のみに第１導電型用電極および第２導電型用電極の双方が形成された構成の裏面電極型太陽電池だけでなく、ＭＷＴ（Metal  Wrap  Through）セル（半導体基板に設けられた貫通孔に電極の一部を配置した構成の太陽電池）などのいわゆるバックコンタクト型太陽電池（太陽電池の受光面と反対側の裏面から電流を取り出す構造の太陽電池）および半導体基板の受光面と裏面にそれぞれ電極を形成して製造された両面電極型太陽電池などのあらゆる構成の太陽電池が含まれる。
【実施例】
【０１３０】
＜実施例＞
まず、厚さが２００μｍ程度のｎ型シリコンウエハのスライスダメージ層を水酸化ナトリウム溶液で除去することによってｎ型シリコン基板を用意した。
【０１３１】
次に、ｎ型シリコン基板の受光面側にテクスチャ構造を形成するため、ｎ型シリコン基板の受光面をアルカリ溶液でエッチングしてアルカリ処理を行なった。
【０１３２】
次に、ｎ型シリコン基板の裏面に拡散抑制マスクとして所定のシラン化合物、有機溶剤および水などを混合してなるマスキングペーストの印刷および乾燥により、ｎ型シリコン基板の裏面が帯状に露出するようにマスキングペースト膜をストライプ状にパターンニングして形成した。なお、隣り合うマスキングペースト膜同士の間隔は２００μｍであった。続いて、マスキングペースト膜を緻密化するために、ｎ型シリコン基板を熱処理した。ここで、緻密化されたマスキングペースト膜の厚さは４００ｎｍであった。
【０１３３】
次に、所定のリン化合物と所定のシラン化合物と有機溶剤と水とを混合してなるｎ型ドーパント拡散剤を緻密化されたマスキングペースト膜に接しないようにインクジェット塗布法によりｎ型シリコン基板の露出面に帯状に印刷してパターンニングした。
【０１３４】
次に、ｎ型ドーパント拡散剤が塗布されたｎ型シリコン基板を窒素雰囲気において９００℃で３０分間加熱することによって熱処理を行なった。これにより、ｎ型シリコン基板のｎ型ドーパント拡散剤の塗布領域に対応するｎ型シリコン基板の露出面部分には高濃度ｎ型ドーパント拡散層が形成されるとともに、高濃度ｎ型ドーパント拡散層の周囲のｎ型シリコン基板の露出面領域には高濃度ｎ型ドーパント拡散層よりもｎ型ドーパント濃度が低い低濃度ｎ型ドーパント拡散層が形成された。その後、フッ酸によって、ｎ型シリコン基板からｎ型ドーパント拡散剤および緻密化されたマスキングペースト膜をすべて除去した。
【０１３５】
次に、ｎ型シリコン基板の裏面に拡散抑制マスクとして所定のシラン化合物、有機溶剤および水などを混合してなるマスキングペーストの印刷および乾燥により、ｎ型シリコン基板の裏面が帯状に露出するようにマスキングペースト膜をストライプ状にパターンニングして形成した。なお、マスキングペースト膜同士の間隔は６００μｍであった。続いて、マスキングペースト膜を緻密化するために、ｎ型シリコン基板を熱処理した。ここで、緻密化されたマスキングペースト膜の厚さは４００ｎｍであった。
【０１３６】
次に、所定のホウ素化合物と所定のシラン化合物と有機溶剤と水とを混合してなるｐ型ドーパント拡散剤をマスキングペースト膜に接しないようにインクジェット塗布法によりｎ型シリコン基板の露出面に帯状に印刷してパターンニングした。
【０１３７】
次に、ｐ型ドーパント拡散剤が塗布されたｎ型シリコン基板を窒素雰囲気において９００℃で６０分間加熱することによって熱処理を行なった。これにより、ｎ型シリコン基板のｐ型ドーパント拡散剤の塗布領域に対応するｎ型シリコン基板の露出面部分には高濃度ｐ型ドーパント拡散層が形成されるとともに、高濃度ｐ型ドーパント拡散層の周囲のｎ型シリコン基板の露出面領域には高濃度ｐ型ドーパント拡散層よりもｐ型ドーパント濃度が低い低濃度ｐ型ドーパント拡散層が形成された。その後、フッ酸によって、ｎ型シリコン基板からｐ型ドーパント拡散剤および緻密化されたマスキングペースト膜をすべて除去した。
【０１３８】
次に、プラズマＣＶＤ法により、ｎ型シリコン基板の裏面に窒化シリコン膜を形成するとともに、ｎ型シリコン基板の受光面に窒化シリコン膜を形成した。
【０１３９】
次に、ｎ型シリコン基板の裏面の高濃度ｐ型ドーパント拡散層および高濃度ｎ型ドーパント拡散層のそれぞれの表面の一部が露出するようにｎ型シリコン基板の裏面の窒化シリコン膜の一部をエッチングしてコンタクトホールを形成した後に、コンタクトホールを通して、高濃度ｐ型ドーパント拡散層に接する帯状の銀電極および高濃度ｎ型ドーパント拡散層に接する帯状の銀電極をそれぞれ形成した。以上により、実施例の裏面電極型太陽電池を作製した。
【０１４０】
＜比較例＞
ｎ型シリコン基板の裏面上に塗布されたｎ型ドーパント拡散剤の表面を酸化シリコン膜で覆った後にｎ型ドーパント拡散層を形成するためにｎ型シリコン基板を熱処理したこと、およびｎ型シリコン基板の裏面上に塗布されたｐ型ドーパント拡散剤の表面を酸化シリコン膜で覆った後にｐ型ドーパント拡散層を形成するためにｎ型シリコン基板を熱処理したこと以外は実施例と同様にして、比較例の裏面電極型太陽電池を作製した。
【０１４１】
＜評価＞
上記のようにして作製した実施例の裏面電極型太陽電池および比較例の裏面電極型太陽電池についてそれぞれ、ソーラーシミュレータを用いて、短絡電流密度（Ｊsc）、開放電圧（Ｖoc）、曲線因子（Ｆ．Ｆ．）および変換効率（Ｅff）の評価を行なった。その結果を表１に示す。
【０１４２】
なお、表１においては、実施例の裏面電極型太陽電池の短絡電流密度（Ｊsc）、開放電圧（Ｖoc）、曲線因子（Ｆ．Ｆ．）および変換効率（Ｅff）の値をそれぞれ１００としたときの比較例の裏面電極型太陽電池の短絡電流密度（Ｊsc）、開放電圧（Ｖoc）、曲線因子（Ｆ．Ｆ．）および変換効率（Ｅff）がそれぞれ相対値として表わされている。
【０１４３】
【表１】
2010205839.tif 000003
【０１４４】
表１に示すように、実施例の裏面電極型太陽電池は、比較例の裏面電極型太陽電池と比較して、短絡電流密度（Ｊsc）、開放電圧（Ｖoc）、曲線因子（Ｆ．Ｆ．）および変換効率（Ｅff）のいずれの点においても優れていた。
【０１４５】
これは、実施例の裏面電極型太陽電池においては、ｎ型シリコン基板の裏面の拡散抑制マスクとしての酸化シリコン膜と間隔を空けてドーパント拡散剤が塗布されることになるため、ドーパント拡散剤中のドーパントの拡散抑制マスクへの移動が抑制できたためと考えられる。
【０１４６】
また、実施例の裏面電極型太陽電池においては、ｎ型シリコン基板の裏面の拡散抑制マスクとしての酸化シリコン膜によって、半導体基板におけるｐ型ドーパント拡散層とｎ型ドーパント拡散層とがそれぞれ接しない位置に、ｐ型ドーパント拡散層とｎ型ドーパント拡散層とを形成できたためと考えられる。
【０１４７】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明によれば、ドーパント拡散層のドーパント濃度の低下を抑制して半導体装置の特性の低下を抑制することができる半導体装置の製造方法を提供することができる。
【０１４９】
特に、本発明の半導体装置の製造方法は、太陽電池の製造方法として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１  半導体基板、２  第１の拡散抑制マスク、３，３ａ，３ｂ  第１導電型ドーパント拡散剤、４  第２導電型ドーパント拡散剤、５  高濃度第１導電型ドーパント拡散層、６  高濃度第２導電型ドーパント拡散層、７  パッシベーション膜、８，１０８，２０８  テクスチャ構造、９，２０９  反射防止膜、１０  第１導電型用電極、１０ａ  第１導電型用集電電極、１１  第２導電型用電極、１１ａ  第２導電型用集電電極、１２，１３  コンタクトホール、１６  低濃度第１導電型ドーパント拡散層、１７  低濃度第２導電型ドーパント拡散層、１００，２００  シリコン基板、１０１  低濃度ｎ型ドーパント源、１０２  高濃度ｎ型ドーパント源、１０３  低濃度ｐ型ドーパント源、１０４  高濃度ｐ型ドーパント源、１０５  高濃度ｎ型ドーパント拡散層、１０６  高濃度ｐ型ドーパント拡散層、１１５  低濃度ｐ型ドーパント拡散層、１１６  低濃度ｎ型ドーパント拡散層、２０２  酸化物層、２０３  ｐ型ドーピングペースト、２０４  ｎ型ドーピングペースト、２０５  ｐ型ドーパント拡散層、２０６  ｎ型ドーパント拡散層、２１０，２１１  金属化部分。
【図１】
2010205839.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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