(57)【要約】【課題】特性を向上させることができる半導体装置、半導体装置の製造方法および太陽電池の製造方法を提供する。【解決手段】第１導電型半導体基板と、第１導電型半導体基板の表面に形成された低濃度第２導電型不純物拡散層とを含み、第１導電型半導体基板の表面に、低濃度第２導電型不純物拡散層よりも第２導電型不純物濃度の高い高濃度第２導電型不純物拡散層を有し、低濃度第２導電型不純物拡散層と高濃度第２導電型不純物拡散層とが接している半導体装置、半導体装置の製造方法および太陽電池の製造方法である。【選択図】図１
2010161309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型半導体基板と、
前記第１導電型半導体基板の表面に形成された低濃度第２導電型不純物拡散層とを含み、
前記第１導電型半導体基板の前記表面に、前記低濃度第２導電型不純物拡散層よりも第２導電型不純物濃度の高い高濃度第２導電型不純物拡散層を有し、
前記低濃度第２導電型不純物拡散層と前記高濃度第２導電型不純物拡散層とが接している、半導体装置。
【請求項２】
前記第１導電型半導体基板の前記表面に、前記第１導電型半導体基板よりも第１導電型不純物濃度が高い高濃度第１導電型不純物拡散層を有していることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記高濃度第１導電型不純物拡散層と前記低濃度第２導電型不純物拡散層とが接していることを特徴とする、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１導電型半導体基板の前記表面に、前記第１導電型半導体基板よりも第１導電型不純物濃度が高く、前記高濃度第１導電型不純物拡散層よりも第１導電型不純物濃度が低い低濃度第１導電型不純物拡散層を有していることを特徴とする、請求項２または３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記低濃度第１導電型不純物拡散層と前記高濃度第１導電型不純物拡散層とが接していることを特徴とする、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記低濃度第２導電型不純物拡散層における第２導電型不純物濃度が、１×１０17／ｃｍ3以上５×１０18／ｃｍ3以下であることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１導電型半導体基板の前記表面における前記低濃度第２導電型不純物拡散層と前記高濃度第２導電型不純物拡散層との占有面積の総和が、前記第１導電型半導体基板の前記表面全体の面積の８０％以上であることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項８】
半導体基板の表面の一部に不純物拡散剤を設置する工程と、
前記半導体基板の前記不純物拡散剤の設置面を不純物含有ガスに曝して不純物を前記半導体基板に拡散させることによって不純物濃度の異なる複数の不純物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９】
半導体基板の表面の一部に拡散抑制マスクを設置する工程と、
前記半導体基板の前記拡散抑制マスクの設置面を不純物含有ガスに曝して不純物を前記半導体基板に拡散させることによって不純物濃度の異なる複数の不純物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１０】
半導体基板の表面を不純物含有ガスに曝して不純物を前記半導体基板に拡散させることによって不純物拡散層を形成する工程と、
前記半導体基板の前記不純物拡散層の形成面の一部に除去抑制マスクを設置する工程と、
前記半導体基板の前記除去抑制マスクの設置面を残すことによって不純物濃度の異なる複数の不純物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１１】
前記半導体基板は第１導電型半導体基板であり、
前記不純物濃度の異なる複数の不純物拡散層は、低濃度第２導電型不純物拡散層および前記低濃度第２導電型不純物拡散層よりも第２導電型不純物濃度の高い高濃度第２導電型不純物拡散層であることを特徴とする、請求項８から１０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、半導体装置の製造方法および太陽電池の製造方法に関し、特に、特性を向上させることができる半導体装置、半導体装置の製造方法および太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特に地球環境の保護の観点から、太陽光エネルギを電気エネルギに変換する太陽電池は次世代のエネルギ源としての期待が急激に高まっている。太陽電池の種類には、化合物半導体を用いたものや有機材料を用いたものなどの様々なものがあるが、現在、シリコン結晶を用いた太陽電池が主流となっている。そして、現在、最も多く製造および販売されている太陽電池においては、太陽光が入射する側の面（受光面）にｎ電極が形成されており、受光面と反対側の面（裏面）にｐ電極が形成されている。
【０００３】
また、たとえば特許文献１には、太陽電池の受光面には電極を形成せず、裏面のみにｎ電極およびｐ電極を形成した裏面電極型太陽電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１０８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような構成の裏面電極型太陽電池においては、受光面に形成された電極によって太陽光の入射が阻害されず、原理的には高い特性を期待することができることから、研究が進められているが、さらなる特性の向上が要望されている。
【０００６】
また、裏面電極型太陽電池だけでなく、上述したような受光面と裏面にｐ電極およびｎ電極がそれぞれ設けられた太陽電池や、たとえばトランジスタのような電子デバイスなどの半導体装置についてもさらなる特性の向上が要望されている。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、特性を向上させることができる半導体装置、半導体装置の製造方法および太陽電池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】
【０００８】
本発明は、第１導電型半導体基板と、第１導電型半導体基板の表面に形成された低濃度第２導電型不純物拡散層とを含み、第１導電型半導体基板の表面に、低濃度第２導電型不純物拡散層よりも第２導電型不純物濃度の高い高濃度第２導電型不純物拡散層を有し、低濃度第２導電型不純物拡散層と高濃度第２導電型不純物拡散層とが接している半導体装置である。
【０００９】
ここで、本発明の半導体装置においては、第１導電型半導体基板の表面に、第１導電型半導体基板よりも第１導電型不純物濃度が高い高濃度第１導電型不純物拡散層を有していることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の半導体装置においては、高濃度第１導電型不純物拡散層と低濃度第２導電型不純物拡散層とが接していることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の半導体装置は、第１導電型半導体基板の表面に、第１導電型半導体基板よりも第１導電型不純物濃度が高く、高濃度第１導電型不純物拡散層よりも第１導電型不純物濃度が低い低濃度第１導電型不純物拡散層を有していることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の半導体装置においては、低濃度第１導電型不純物拡散層と高濃度第１導電型不純物拡散層とが接していることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の半導体装置においては、低濃度第２導電型不純物拡散層における第２導電型不純物濃度が１×１０17／ｃｍ3以上５×１０18／ｃｍ3以下であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の半導体装置においては、第１導電型半導体基板の表面における低濃度第２導電型不純物拡散層と高濃度第２導電型不純物拡散層との占有面積の総和が、第１導電型半導体基板の表面全体の面積の８０％以上であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、半導体基板の表面の一部に不純物拡散剤を設置する工程と、半導体基板の不純物拡散剤の設置面を不純物含有ガスに曝して不純物を半導体基板に拡散させることによって不純物濃度の異なる複数の不純物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。
【００１６】
また、本発明は、半導体基板の表面の一部に拡散抑制マスクを設置する工程と、半導体基板の拡散抑制マスクの設置面を不純物含有ガスに曝して不純物を半導体基板に拡散させることによって不純物濃度の異なる複数の不純物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。
【００１７】
また、本発明は、半導体基板の表面を不純物含有ガスに曝して不純物を半導体基板に拡散させることによって不純物拡散層を形成する工程と、半導体基板の不純物拡散層の形成面の一部に除去抑制マスクを設置する工程と、半導体基板の除去抑制マスクの設置面を残すことによって不純物濃度の異なる複数の不純物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。
【００１８】
また、本発明の半導体装置の製造方法において、半導体基板は第１導電型半導体基板であり、不純物濃度の異なる複数の不純物拡散層は低濃度第２導電型不純物拡散層および低濃度第２導電型不純物拡散層よりも第２導電型不純物濃度の高い高濃度第２導電型不純物拡散層であってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、特性を向上させることができる半導体装置、半導体装置の製造方法および太陽電池の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は本発明の半導体装置の一例である裏面電極型太陽電池の一例の一方の表面である裏面の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）の線１ｂ−１ｂに沿った模式的な断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｌ）は、本発明の半導体装置の一例である裏面電極型太陽電池の一例の製造方法の一例を図解する模式的な断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｊ）は、本発明の半導体装置の一例である裏面電極型太陽電池の一例の製造方法の一例を図解する模式的な断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｌ）は、本発明の半導体装置の一例である裏面電極型太陽電池の一例の製造方法の一例を図解する模式的な断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｌ）は、本発明の半導体装置の一例である裏面電極型太陽電池の一例の製造方法の一例を図解する模式的な断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の半導体装置の一例である裏面電極型太陽電池の他の一例の一方の表面である裏面の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）の線６ｂ−６ｂに沿った模式的な断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｍ）は、本発明の半導体装置の一例である裏面電極型太陽電池の他の一例の製造方法の一例を図解する模式的な断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｌ）は、本発明の半導体装置の一例である裏面電極型太陽電池の他の一例の製造方法の一例を図解する模式的な断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の半導体装置の一例である太陽電池の他の一例の製造方法の一例を図解する模式的な断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の半導体装置の一例である太陽電池の他の一例の製造方法の一例を図解する模式的な断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｉ）は、本発明の半導体装置の一例である太陽電池の他の一例の製造方法の一例を図解する模式的な断面図である。
【図１２】実験例１で作製した裏面電極型太陽電池のｎ型シリコン基板の模式的な断面図である。
【図１３】実験例１で作製した裏面電極型太陽電池のｐ型領域のｎ型シリコン基板の裏面全体に対する占有面積率（％）と短絡電流密度Ｊｓｃ（ｍＡ／ｃｍ2）との関係を示す図である。
【図１４】実験例１で作製した裏面電極型太陽電池のｎ型シリコン基板の模式的な断面図である。
【図１５】実験例１で作製した裏面電極型太陽電池のｎ型シリコン基板の模式的な断面図である。
【図１６】実験例２で作製した裏面電極型太陽電池のｎ型シリコン基板の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
＜実施の形態１＞
図１（ａ）に、本発明の半導体装置の一例である裏面電極型太陽電池の一例の一方の表面である裏面の模式的な平面図を示す。また、図１（ｂ）に、図１（ａ）の線１ｂ−１ｂに沿った模式的な断面図を示す。
【００２３】
ここで、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す裏面電極型太陽電池においては、図１（ａ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面に、櫛形状の第１導電型用電極１１ｂと、櫛形状の第２導電型用電極１１ａとが形成されており、第１導電型用電極１１ｂと第２導電型用電極１１ａとは互いに向かい合って櫛歯を１本ずつ噛み合わせるようにして配置されている。また、第１導電型半導体基板１の裏面には、円状の２つのアライメントマーク１３が第１導電型半導体基板１の裏面の対角にそれぞれ配置されている。
【００２４】
また、図１（ｂ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面には、帯状の高濃度第２導電型不純物拡散層２と、帯状の高濃度第１導電型不純物拡散層４とが交互に所定の間隔をあけて形成されており、高濃度第２導電型不純物拡散層２および高濃度第１導電型不純物拡散層４以外の第１導電型半導体基板１の裏面の領域には低濃度第２導電型不純物拡散層３が形成されている。
【００２５】
なお、図１（ｂ）においては、説明の便宜上、高濃度第２導電型不純物拡散層２および高濃度第１導電型不純物拡散層４はそれぞれ１つずつしか示していないが、実際には、高濃度第２導電型不純物拡散層２は櫛形状の第２導電型用電極１１ａの櫛歯の数と同数存在し、高濃度第１導電型不純物拡散層４は櫛形状の第１導電型用電極１１ｂの櫛歯の数と同数存在している。そして、それぞれの高濃度第２導電型不純物拡散層２には第２導電型用電極１１ａの櫛歯部分が接しており、それぞれの高濃度第１導電型不純物拡散層４には第１導電型用電極１１ｂの櫛歯部分が接している。
【００２６】
また、第１導電型半導体基板１の裏面には、第１導電型半導体基板１の裏面の低濃度第２導電型不純物拡散層３、高濃度第２導電型不純物拡散層２の一部および高濃度第１導電型不純物拡散層４の一部のそれぞれに接するようにしてパッシベーション膜９が設けられており、パッシベーション膜９に設けられた開口部を通して、第２導電型用電極１１ａが高濃度第２導電型不純物拡散層２に接しており、第１導電型用電極１１ｂが高濃度第１導電型不純物拡散層４に接している。
【００２７】
さらに、第１導電型半導体基板１の裏面と反対側の表面である受光面には、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、テクスチャ構造８上には反射防止膜１０が形成されている。
【００２８】
ここで、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。
【００２９】
また、第１導電型半導体基板１としては、第１導電型がｎ型である場合にはｎ型の半導体基板であればよく、第１導電型がｐ型である場合にはｐ型の半導体基板であればよい。第１導電型半導体基板１としては、たとえば、ｎ型またはｐ型の多結晶シリコンまたは単結晶シリコンなどからなるシリコン基板を用いることができる。
【００３０】
また、高濃度第２導電型不純物拡散層２および低濃度第２導電型不純物拡散層３はそれぞれ第２導電型不純物を含むものであれば特に限定はされないが、高濃度第２導電型不純物拡散層２は低濃度第２導電型不純物拡散層３よりも層中に含まれる第２導電型不純物の濃度が高くなっている必要がある。なお、第２導電型不純物としては、第２導電型がｎ型である場合にはリンなどのｎ型不純物を用いることができ、第２導電型がｐ型である場合にはボロンまたはアルミニウムなどのｐ型不純物を用いることができる。
【００３１】
また、低濃度第２導電型不純物拡散層３における第２導電型不純物濃度は、１×１０17／ｃｍ3以上５×１０18／ｃｍ3以下であることが好ましい。低濃度第２導電型不純物拡散層３における第２導電型不純物濃度が１×１０17／ｃｍ3以上である場合には、低濃度第２導電型不純物拡散層３をすべて高濃度第２導電型不純物拡散層２に置き換えた場合と同等程度の裏面電極型太陽電池の特性が得られるため、後述する第２導電型不純物拡散剤を不必要に使用するのを有効に防止することができる。また、低濃度第２導電型不純物拡散層３における第２導電型不純物濃度が５×１０18／ｃｍ3以下である場合には、後述のように低濃度第２導電型不純物拡散層３に第１導電型不純物拡散層を形成しても、リーク電流による順方向の太陽電池特性低下の影響はほとんどないため、後述するとおり、従来のプロセスに対して拡散マスクの使用回数を低減することができ、製造工程を簡略化することができる。
【００３２】
第１導電型半導体基板１の裏面における低濃度第２導電型不純物拡散層３と高濃度第２導電型不純物拡散層２との占有面積の総和が、第１導電型半導体基板１の裏面全体の面積の８０％以上であることが好ましい。第１導電型半導体基板１の裏面における低濃度第２導電型不純物拡散層３と高濃度第２導電型不純物拡散層２との占有面積の総和が第１導電型半導体基板１の裏面全体の面積の８０％以上である場合には、裏面電極型太陽電池の短絡電流密度が大きくなって特性が向上する傾向にある。
【００３３】
また、高濃度第１導電型不純物拡散層４は、第１導電型半導体基板１よりも高濃度の第１導電型不純物を含むものであれば特に限定はされない。なお、第１導電型不純物としては、第１導電型がｎ型である場合にはリンなどのｎ型不純物を用いることができ、第１導電型がｐ型である場合にはボロンなどのｐ型不純物を用いることができる。
【００３４】
また、パッシベーション膜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。
【００３５】
また、反射防止膜１０としては、たとえば、窒化シリコン膜などを用いることができる。
【００３６】
さらに、第２導電型用電極１１ａおよび第１導電型用電極１１ｂ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。
【００３７】
以下、図２（ａ）〜図２（ｌ）の模式的断面図を参照して、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される裏面電極型太陽電池の製造方法の一例について説明する。
【００３８】
まず、図２（ａ）に示すように、第１導電型半導体基板１を用意する。ここで、第１導電型半導体基板１の大きさおよび形状は特に限定されないが、たとえば厚さを１００μｍ以上３００μｍ以下とし、１辺の長さを１００ｍｍ以上１５０ｍｍ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。なお、図２（ａ）〜図２（ｌ）においても、説明の便宜上、第１導電型半導体基板１の裏面に１つの高濃度第２導電型不純物拡散層２と、１つの高濃度第１導電型不純物拡散層４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２導電型不純物拡散層２と、複数の高濃度第１導電型不純物拡散層４とが形成され得ることは言うまでもない。
【００３９】
また、第１導電型半導体基板１は、たとえばインゴットからスライスされることにより生じたスライスダメージを除去することによって得られたものであってもよい。ここで、スライスダメージの除去は、たとえば第１導電型半導体基板１がｎ型またはｐ型のシリコン基板からなる場合には、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。
【００４０】
次に、図２（ｂ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の一部に第２導電型不純物拡散剤５を塗布する。
【００４１】
ここで、第２導電型不純物拡散剤５としては、第２導電型不純物源を含むものを用いることができる。第２導電型不純物源としては、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などのリ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、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などのアルミニウム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。
【００４２】
また、第２導電型不純物拡散剤５は、第２導電型不純物源以外の成分として、たとえば、溶媒および増粘剤などを含んでいてもよく、塗布方法に最適な粘度に調整されていることが好ましい。
【００４３】
ここで、溶媒としては、たとえばイソプロピルアルコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールなどのアルコール；エチレングリコールモノエチルエーテル、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などのエーテル；２，２−ブトキシエチルアセテート、プロピレンカーボネートなどのエステル；Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどのケトン；または水などの少なくとも１種を用いることができる。
【００４４】
また、増粘剤としては、必要に応じてたとえばエチルセルロースやナトリウムカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体；ナイロン６などのポリアミド樹脂；またはポリビニルピロリドンなどのビニル基が重合したポリマーなどの少なくとも１種を用いることができる。
【００４５】
さらに、第２導電型不純物拡散剤５は、上記以外にも、たとえば、酸、消泡剤、接着調整剤、湿潤剤、レベリング剤、シキソトロピー剤などを含んでいてもよい。
【００４６】
また、第２導電型不純物拡散剤５の塗布方法としては、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。
【００４７】
次に、図２（ｃ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の一部に第２導電型不純物拡散剤５を設置した状態で第１導電型半導体基板１を加熱するとともに、第１導電型半導体基板１の第２導電型不純物拡散剤５の設置面となる裏面を第２導電型不純物含有ガス６に曝す。これにより、第１導電型半導体基板１の裏面の第２導電型不純物拡散剤５の設置箇所以外の箇所においては、第２導電型不純物含有ガス６から第２導電型不純物が第１導電型半導体基板１の裏面に拡散することによって低濃度第２導電型不純物拡散層３が形成されるとともに、第１導電型半導体基板１の裏面の第２導電型不純物拡散剤５の設置箇所においては、第２導電型不純物含有ガス６とともに第２導電型不純物拡散剤５からも第２導電型不純物が第１導電型半導体基板１の裏面に拡散して、低濃度第２導電型不純物拡散層３よりも高濃度に第２導電型不純物を含有する高濃度第２導電型不純物拡散層２が形成される。
【００４８】
ここで、第２導電型不純物含有ガス６としては、第２導電型がｎ型である場合には、たとえばＰＯＣｌ3のようなリンなどのｎ型不純物を含むガスを用いることができ、第２導電型がｐ型である場合には、たとえばＢＢｒ3のようなボロンなどのｐ型不純物を含むガスを用いることができる。
【００４９】
また、第１導電型半導体基板１の加熱条件については特に限定されず、適宜設定することができる。
【００５０】
次に、図２（ｄ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の全面に拡散防止マスク７を形成する。ここで、拡散防止マスク７としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体、または酸化チタン膜などを用いることができる。
【００５１】
次に、図２（ｅ）に示すように、拡散防止マスク７の一部を除去することによって、拡散防止マスク７に開口部７ａを設ける。ここで、開口部７ａは、たとえば、フォトリソグラフィ技術を用いて開口部７ａ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拡散防止マスク７上に形成した後にレジストパターンの開口から拡散防止マスク７をエッチングなどにより除去する方法、または開口部７ａの形成箇所に対応する拡散防止マスク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拡散防止マスク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。
【００５２】
次に、図２（ｆ）に示すように、拡散防止マスク７の開口部７ａから露出している第１導電型半導体基板１の裏面を第１導電型半導体基板１を加熱した状態で第１導電型不純物含有ガス１２に曝し、その後、拡散防止マスク７をすべて除去する。これにより、図２（ｇ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面において高濃度第２導電型不純物拡散層２と所定の間隔をあけて高濃度第１導電型不純物拡散層４が形成される。高濃度第１導電型不純物拡散層４は第１導電型半導体基板１の裏面にさらに第１導電型不純物が拡散することによって形成されることから、高濃度第１導電型不純物拡散層４は第１導電型半導体基板１よりも多く第１導電型不純物を含有することによって第１導電型不純物濃度が高くなる。
【００５３】
ここで、第１導電型不純物含有ガス１２としては、第１導電型がｎ型である場合には、たとえばＰＯＣｌ3のようなリンなどのｎ型不純物を含むガスを用いることができ、第１導電型がｐ型である場合には、たとえばＢＢｒ3のようなボロンなどのｐ型不純物を含むガスを用いることができる。
【００５４】
また、高濃度第１導電型不純物拡散層４は、たとえば、拡散防止マスク７の開口部７ａから露出している第１導電型半導体基板１の裏面に、第１導電型不純物拡散剤を塗布することにより形成してもよい。
【００５５】
ここで、第１導電型不純物拡散剤としては、第１導電型不純物源を含むものを用いることができる。第１導電型不純物源としては、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などのリ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、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などのアルミニウム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。
【００５６】
また、第１導電型不純物拡散剤は、第１導電型不純物源以外の成分として、たとえば、溶媒、増粘剤、酸、消泡剤、接着調整剤、湿潤剤、レベリング剤、シキソトロピー剤などを含んでいてもよい。なお、溶媒、増粘剤、酸、消泡剤、接着調整剤、湿潤剤、レベリング剤、シキソトロピー剤などについては、上記の第２導電型不純物拡散剤５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。
【００５７】
次に、図２（ｈ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の全面にパッシベーション膜９を形成する。
【００５８】
次に、図２（ｉ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面の全面にテクスチャ構造８を形成する。テクスチャ構造８は、たとえば、第１導電型半導体基板１の受光面をエッチングすることにより形成することができる。ここで、第１導電型半導体基板１がｎ型またはｐ型のシリコン基板である場合には、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第１導電型半導体基板１の受光面をエッチングすることによってテクスチャ構造８を形成することができる。
【００５９】
次に、図２（ｊ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面のテクスチャ構造８上に反射防止膜１０を形成する。反射防止膜１０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。
【００６０】
次に、図２（ｋ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面のパッシベーション膜９の一部を除去することによってコンタクトホール９ａおよびコンタクトホール９ｂを形成する。ここで、コンタクトホール９ａは、高濃度第２導電型不純物拡散層２の表面の少なくとも一部を露出させるように形成され、コンタクトホール９ｂは、高濃度第１導電型不純物拡散層４の表面の少なくとも一部を露出させるように形成される。
【００６１】
なお、コンタクトホール９ａおよびコンタクトホール９ｂはそれぞれ、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９ａおよびコンタクトホール９ｂ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９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９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９ａおよびコンタクトホール９ｂの形成箇所に対応するパッシベーション膜９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９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。
【００６２】
次に、図２（ｌ）に示すように、コンタクトホール９ａを通して高濃度第２導電型不純物拡散層２に接する第２導電型用電極１１ａと、コンタクトホール９ｂを通して高濃度第１導電型不純物拡散層４に接する第２導電型用電極１１ｂとを形成する。
【００６３】
以上により、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される裏面電極型太陽電池を作製することができる。
【００６４】
以上のようにして作製された図１（ａ）および図１（ｂ）に示される構成の裏面電極型太陽電池においては、従来の特許文献１の裏面電極型太陽電池の構成と比べて、ｐｎ接合面積が大きくなるために、裏面電極型太陽電池の特性を向上させることができる。
【００６５】
また、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される構成の裏面電極型太陽電池においては、第１導電型半導体基板１の裏面の第２導電型不純物拡散層のうちの第２導電型用電極１１ａと接する部分を含まない少なくとも一部を低濃度第２導電型不純物拡散層３とすることによって、第１導電型半導体基板１の裏面におけるキャリアの表面再結合を有効に抑止することができるため、裏面電極型太陽電池の特性の向上につながると考えられる。
【００６６】
また、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される構成の裏面電極型太陽電池の上記製造方法においては、低濃度第２導電型不純物拡散層３、高濃度第２導電型不純物拡散層２および高濃度第１導電型不純物拡散層４の形成のための拡散防止マスク７のパターンニング（拡散防止マスク７への開口部７ａの形成）工程を低濃度第２導電型不純物拡散層３の形成時、高濃度第２導電型不純物拡散層２の形成時および高濃度第１導電型不純物拡散層４の形成時のそれぞれについて１回ずつ（計３回）行なう必要がなく、高濃度第１導電型不純物拡散層４の形成時に１回だけ実施すればよいため、製造工程を簡略化することができる。
【００６７】
さらに、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される構成の裏面電極型太陽電池の上記製造方法においては、高濃度第２導電型不純物拡散層２と高濃度第１導電型不純物拡散層４とを個別に形成することができるため、これらの層中における第１導電型不純物または第２導電型不純物の拡散をそれぞれ高精度に制御することができる。
【００６８】
＜実施の形態２＞
本実施の形態においては、第１導電型半導体基板１の裏面への高濃度第１導電型不純物拡散層４の形成時における拡散防止マスク７のパターンニング工程を拡散防止マスク７自体の印刷により行なうことを特徴としている。その他は実施の形態１と同様である。
【００６９】
以下、図３（ａ）〜図３（ｊ）の模式的断面図を参照して、本実施の形態における裏面電極型太陽電池の製造方法について説明する。なお、図３（ａ）〜図３（ｊ）においても、説明の便宜上、第１導電型半導体基板１の裏面に１つの高濃度第２導電型不純物拡散層２と、１つの高濃度第１導電型不純物拡散層４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２導電型不純物拡散層２と、複数の高濃度第１導電型不純物拡散層４とが形成され得ることは言うまでもない。
【００７０】
まず、図３（ａ）に示すように、第１導電型半導体基板１を用意し、続いて、図３（ｂ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の一部に第２導電型不純物拡散剤５を塗布する。その後、図３（ｃ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の一部に第２導電型不純物拡散剤５を設置した状態で第１導電型半導体基板１を加熱するとともに、第１導電型半導体基板１の第２導電型不純物拡散剤５の設置面となる裏面を第２導電型不純物含有ガス６に曝すことによって、第１導電型半導体基板１の裏面の第２導電型不純物拡散剤５の設置箇所以外の箇所に低濃度第２導電型不純物拡散層３を形成するとともに、第１導電型半導体基板１の裏面の第２導電型不純物拡散剤５の設置箇所に高濃度第２導電型不純物拡散層２を形成する。ここまでの工程は、実施の形態１と同様である。
【００７１】
次に、図３（ｄ）に示すように、後述する高濃度第１導電型不純物拡散層４の形成箇所に対応する部分に開口部７ａを有するようにパターンニングされた拡散防止マスク７を印刷により形成する。ここで、拡散防止マスク７のパターンニングは、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、マスキングペーストを焼成する方法などによっても形成することができる。
【００７２】
マスキングペーストの印刷方法としては、たとえば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の印刷方法を用いることができる。なお、マスキングペーストとしては、たとえば、有機溶媒、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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
また、マスキングペーストは、溶媒および増粘剤などを含んでいてもよく、塗布方法に最適な粘度に調整されていることが好ましい。
【００７７】
ここで、溶媒としては、たとえばイソプロピルアルコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールなどのアルコール；エチレングリコールモノエチルエーテル、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などのエーテル；２，２−ブトキシエチルアセテート、プロピレンカーボネートなどのエステル；Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどのケトン；または水などの少なくとも１種を用いることができる。
【００７８】
また、増粘剤としては、必要に応じてたとえばエチルセルロースやナトリウムカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体；ナイロン６などのポリアミド樹脂；またはポリビニルピロリドンなどのビニル基が重合したポリマーなどの少なくとも１種を用いることができる。
【００７９】
そして、第１導電型半導体基板１の裏面に印刷されたマスキングペーストを加熱して溶媒を除去することによって、高濃度第１導電型不純物拡散層４の形成箇所に対応する部分に開口部７ａを有するようにパターンニングされた酸化シリコンや酸化チタンなどの膜が残るため、この膜を拡散防止マスク７として用いることができる。
【００８０】
その後は実施の形態１と同様にして裏面電極型太陽電池の製造が行なわれる。すなわち、図３（ｅ）に示すように、拡散防止マスク７の開口部７ａから露出している第１導電型半導体基板１の裏面を第１導電型半導体基板１を加熱した状態で第１導電型不純物含有ガス１２に曝し、その後、拡散防止マスク７をすべて除去する。これにより、図３（ｆ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面において高濃度第２導電型不純物拡散層２と所定の間隔をあけた箇所に高濃度第１導電型不純物拡散層４が形成される。
【００８１】
そして、図３（ｇ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の全面にパッシベーション膜９を形成し、第１導電型半導体基板１の受光面の全面にテクスチャ構造８を形成する。その後、図３（ｈ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面のテクスチャ構造８上に反射防止膜１０を形成する。
【００８２】
次に、図３（ｉ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面のパッシベーション膜９の一部を除去することによってコンタクトホール９ａおよびコンタクトホール９ｂを形成し、図３（ｊ）に示すように、コンタクトホール９ａを通して高濃度第２導電型不純物拡散層２に接する第２導電型用電極１１ａと、コンタクトホール９ｂを通して高濃度第１導電型不純物拡散層４に接する第２導電型用電極１１ｂとを形成する。
【００８３】
以上により、本実施の形態の製造方法により、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される裏面電極型太陽電池を作製することができる。
【００８４】
本実施の形態においては、高濃度第１導電型不純物拡散層４の形成時における拡散防止マスク７のパターンニング工程を印刷により行なうことができ、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて拡散防止マスク７のパターンニング工程を行なう必要がないため、裏面電極型太陽電池の製造工程をさらに簡略化することができる。
【００８５】
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。
【００８６】
＜実施の形態３＞
本実施の形態においては、第１導電型半導体基板１の裏面への高濃度第２導電型不純物拡散層２および低濃度第２導電型不純物拡散層３の形成を、第２導電型不純物拡散剤を設置して行なわずに、第１導電型半導体基板１の裏面の一部に拡散抑制マスクを設置して行なうことを特徴としている。その他は実施の形態１および実施の形態２と同様である。
【００８７】
以下、図４（ａ）〜図４（ｌ）の模式的断面図を参照して、本実施の形態における裏面電極型太陽電池の製造方法について説明する。なお、図４（ａ）〜図４（ｌ）においても、説明の便宜上、第１導電型半導体基板１の裏面に１つの高濃度第２導電型不純物拡散層２と、１つの高濃度第１導電型不純物拡散層４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２導電型不純物拡散層２と、複数の高濃度第１導電型不純物拡散層４とが形成され得ることは言うまでもない。
【００８８】
まず、図４（ａ）に示すように、第１導電型半導体基板１を用意する。次に、図４（ｂ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の高濃度第２導電型不純物拡散層２の形成箇所に対応する部分に開口部１７ａを有する拡散抑制マスク１７を形成する。
【００８９】
ここで、拡散抑制マスク１７としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体、または酸化チタン膜などの拡散防止マスク７と同様の材質からなる膜を用いることができるが、後述する工程で比較的少量の第２導電型不純物が拡散抑制マスク１７を通して第１導電型半導体基板１の裏面に拡散する程度の厚さに制御されている点で拡散防止マスク７と相違する。
【００９０】
また、開口部１７ａは、たとえば、フォトリソグラフィ技術を用いて開口部１７ａ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拡散抑制マスク１７上に形成した後にレジストパターンの開口から拡散抑制マスク１７をエッチングなどにより除去する方法、または開口部１７ａの形成箇所に対応する拡散抑制マスク１７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拡散抑制マスク１７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。
【００９１】
また、開口部１７ａは、たとえば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の印刷方法を用いて、高濃度第２導電型不純物拡散層２の形成箇所に対応する部分に開口部１７ａが形成される形状に拡散抑制マスク１７を印刷することによっても形成することができる。
【００９２】
次に、図４（ｃ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面に拡散抑制マスク１７を設置した状態で第１導電型半導体基板１を加熱するとともに、第１導電型半導体基板１の拡散抑制マスク１７の設置面となる裏面を第２導電型不純物含有ガス６に曝すことによって、第１導電型半導体基板１の裏面の拡散抑制マスク１７の設置箇所に低濃度第２導電型不純物拡散層３を形成するとともに、拡散抑制マスク１７の開口部１７ａから露出している第１導電型半導体基板１の裏面部分に高濃度第２導電型不純物拡散層２を形成する。その後、拡散抑制マスク１７は、第１導電型半導体基板１の裏面からすべて除去される。
【００９３】
次に、図４（ｄ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の全面に拡散防止マスク７を形成し、図４（ｅ）に示すように、拡散防止マスク７の一部を除去することによって、拡散防止マスク７に開口部７ａを設ける。
【００９４】
その後は実施の形態１と同様にして裏面電極型太陽電池の製造が行なわれる。すなわち、図４（ｆ）に示すように、拡散防止マスク７の開口部７ａから露出している第１導電型半導体基板１の裏面を第１導電型半導体基板１を加熱した状態で第１導電型不純物含有ガス１２に曝し、その後、第１導電型半導体基板１の裏面から拡散防止マスク７をすべて除去する。これにより、図４（ｇ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面において高濃度第２導電型不純物拡散層２と所定の間隔をあけて高濃度第１導電型不純物拡散層４が形成される。
【００９５】
そして、図４（ｈ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の全面にパッシベーション膜９を形成し、図４（ｉ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面の全面にテクスチャ構造８を形成する。その後、図４（ｊ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面のテクスチャ構造８上に反射防止膜１０を形成する。
【００９６】
次に、図４（ｋ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面のパッシベーション膜９の一部を除去することによってコンタクトホール９ａおよびコンタクトホール９ｂを形成し、図４（ｌ）に示すように、コンタクトホール９ａを通して高濃度第２導電型不純物拡散層２に接する第２導電型用電極１１ａと、コンタクトホール９ｂを通して高濃度第１導電型不純物拡散層４に接する第２導電型用電極１１ｂとを形成する。
【００９７】
以上により、本実施の形態の製造方法により、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される裏面電極型太陽電池を作製することができる。
【００９８】
本実施の形態においては、第１導電型半導体基板１の裏面への高濃度第２導電型不純物拡散層２および低濃度第２導電型不純物拡散層３の形成を、第２導電型不純物拡散剤を設置して行なうのではなく、第１導電型半導体基板１の裏面の一部に拡散抑制マスク１７を設置して行なうことから、第２導電型不純物拡散剤を用いる必要がなく、裏面電極型太陽電池の製造コストを低減することができる。
【００９９】
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および実施の形態２と同様であるため、その説明は省略する。
【０１００】
＜実施の形態４＞
本実施の形態においては、第１導電型半導体基板１の裏面のエッチングによって、第１導電型半導体基板１の裏面の第２導電型不純物拡散層に高濃度に第２導電型不純物を含有する高濃度第２導電型不純物拡散層と低濃度に第２導電型不純物を含有する低濃度第２導電型不純物拡散層とを形成することを特徴としている。その他は実施の形態１および実施の形態２と同様である。
【０１０１】
以下、図５（ａ）〜図５（ｌ）の模式的断面図を参照して、本実施の形態における裏面電極型太陽電池の製造方法について説明する。
【０１０２】
まず、図５（ａ）に示すように、第１導電型半導体基板１を用意する。次に、図５（ｂ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面側から第２導電型不純物を拡散させることによって、第１導電型半導体基板１の裏面に第２導電型不純物拡散層２ａを形成する。
【０１０３】
ここで、第２導電型不純物の拡散は、たとえば、第２導電型不純物を含むガスを用いた気相拡散や第２導電型不純物を含む溶液を塗布した後に加熱させる塗布拡散などにより行なうことができる。このような気相拡散や塗布拡散などを用いて第２導電型不純物の拡散を行なった場合には、第２導電型不純物は、第１導電型半導体基板１の裏面から第１導電型半導体基板１の内部に向かって拡散していく。それゆえ、第２導電型不純物拡散層２ａにおいては、通常の拡散方程式にしたがって、第１導電型半導体基板１の裏面側から第１導電型半導体基板１の内部側にかけて第２導電型不純物濃度が連続的に減少する濃度傾斜が形成されることになる。
【０１０４】
次に、図５（ｃ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の第２導電型不純物拡散層２ａの一部に除去抑制マスクの一例としてのエッチングマスク１４を形成する。
【０１０５】
ここで、エッチングマスク１４としては、第１導電型半導体基板１の裏面部分のエッチングを防止することができるものであれば特に限定されないが、たとえば、耐酸性、耐アルカリ性を有する既存のレジストを、フォトリソグラフィ技術を用いて、若しくは印刷によりパターンニングすることができる。
【０１０６】
また、エッチングマスク１４は、たとえば、シリコンやチタンを含む溶液をたとえば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の印刷方法を用いて印刷する方法などによりパターンニングすることができる。
【０１０７】
次に、図５（ｄ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面のエッチングマスク１４の形成箇所以外の箇所をエッチングにより除去する。その後、エッチングマスク１４を除去する。
【０１０８】
このエッチングにより露出した第２導電型不純物拡散層２ａの表面部分は、このエッチングにより除去されなかった第２導電型不純物拡散層２ａ表面部分と比べて、第１導電型半導体基板１の内部側に位置することになる。したがって、このエッチングにより露出した第２導電型不純物拡散層２ａの表面部分は低濃度に第２導電型不純物を含有する低濃度第２導電型不純物拡散層となり、このエッチングにより除去されなかった第２導電型不純物拡散層２ａ表面部分は高濃度に第２導電型不純物を含有する高濃度第２導電型不純物拡散層となる。
【０１０９】
なお、第１導電型半導体基板１の裏面のエッチングは、たとえば、混酸やアルカリ水溶液を用いたエッチングなどにより行なうことができる。
【０１１０】
次に、図５（ｅ）に示すように、高濃度第１導電型不純物拡散層４の形成箇所に対応する箇所に開口部７ａを有するようにパターンニングされた拡散防止マスク７を第１導電型半導体基板１の裏面に形成する。
【０１１１】
その後は実施の形態１と同様にして裏面電極型太陽電池の製造が行なわれる。すなわち、図５（ｆ）に示すように、拡散防止マスク７の開口部７ａから露出している第１導電型半導体基板１の裏面を第１導電型不純物含有ガス１２に曝し、その後、第１導電型半導体基板１の裏面から拡散防止マスク７をすべて除去する。これにより、図５（ｇ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の一部に高濃度第１導電型不純物拡散層４を形成することができる。
【０１１２】
そして、図５（ｈ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の全面にパッシベーション膜９を形成し、図５（ｉ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面の全面にテクスチャ構造８を形成する。その後、図５（ｊ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面のテクスチャ構造８上に反射防止膜１０を形成する。
【０１１３】
次に、図５（ｋ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面のパッシベーション膜９の一部を除去することによってコンタクトホール９ａおよびコンタクトホール９ｂを形成し、図５（ｌ）に示すように、コンタクトホール９ａを通して第２導電型不純物拡散層２ａの高濃度第２導電型不純物拡散層に接する第２導電型用電極１１ａと、コンタクトホール９ｂを通して高濃度第１導電型不純物拡散層４に接する第２導電型用電極１１ｂとを形成する。
【０１１４】
以上により、本実施の形態の製造方法により、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される裏面電極型太陽電池を作製することができる。
【０１１５】
本実施の形態においては、第１導電型半導体基板１の裏面のエッチングによって、第１導電型半導体基板１の裏面の第２導電型不純物拡散層２ａに高濃度に第２導電型不純物を含有する高濃度第２導電型不純物拡散層と低濃度に第２導電型不純物を含有する低濃度第２導電型不純物拡散層とを形成することができるため、第２導電型不純物拡散剤を用いる必要がなく、裏面電極型太陽電池の製造コストを低減することができる。
【０１１６】
なお、図５（ａ）〜図５（ｌ）においては、説明の便宜上、第１導電型半導体基板１の裏面に１つの高濃度第２導電型不純物拡散層と、１つの高濃度第１導電型不純物拡散層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２導電型不純物拡散層と、複数の高濃度第１導電型不純物拡散層とが形成され得ることは言うまでもない。
【０１１７】
また、本実施の形態における上記以外の説明は実施の形態１および実施の形態２と同様であるため、その説明は省略する。
【０１１８】
＜実施の形態５＞
図６（ａ）に、本発明の半導体装置の一例である裏面電極型太陽電池の他の一例の一方の表面である裏面の模式的な平面図を示す。また、図６（ｂ）に、図６（ａ）の線６ｂ−６ｂに沿った模式的な断面図を示す。
【０１１９】
ここで、図６（ａ）および図６（ｂ）に示す裏面電極型太陽電池においても、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す裏面電極型太陽電池と同様に、図６（ａ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面に、櫛形状の第１導電型用電極１１ｂと、櫛形状の第２導電型用電極１１ａとが形成されており、第１導電型用電極１１ｂと第２導電型用電極１１ａとは互いに向かい合って櫛歯を１本ずつ噛み合わせるようにして配置されている。また、第１導電型半導体基板１の裏面には、円状の２つのアライメントマーク１３が第１導電型半導体基板１の裏面の対角にそれぞれ配置されている。
【０１２０】
また、図６（ｂ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面には、高濃度第２導電型不純物拡散層２と、高濃度第１導電型不純物拡散層４とが交互に所定の間隔をあけて形成されており、高濃度第２導電型不純物拡散層２および高濃度第１導電型不純物拡散層４以外の第１導電型半導体基板１の裏面の領域には低濃度第２導電型不純物拡散層３と低濃度第１導電型不純物拡散層１５とが接して形成されている。
【０１２１】
なお、図６（ｂ）においても、説明の便宜上、高濃度第２導電型不純物拡散層２と低濃度第２導電型不純物拡散層３との組み合わせ、および高濃度第１導電型不純物拡散層４と低濃度第１導電型不純物拡散層１５との組み合わせはそれぞれ１つずつしか示していないが、実際には、高濃度第２導電型不純物拡散層２と低濃度第２導電型不純物拡散層３との組み合わせは櫛形状の第２導電型用電極１１ａの櫛歯の数と同数存在し、高濃度第１導電型不純物拡散層４と低濃度第１導電型不純物拡散層１５との組み合わせは櫛形状の第１導電型用電極１１ｂの櫛歯の数と同数存在し得る。そして、それぞれの高濃度第２導電型不純物拡散層２には第２導電型用電極１１ａの櫛歯部分が接しており、それぞれの高濃度第１導電型不純物拡散層４には第１導電型用電極１１ｂの櫛歯部分が接している。
【０１２２】
また、第１導電型半導体基板１の裏面には、第１導電型半導体基板１の裏面の低濃度第２導電型不純物拡散層３、高濃度第２導電型不純物拡散層２の一部、高濃度第１導電型不純物拡散層４の一部および低濃度第１導電型不純物拡散層１５のそれぞれに接するようにしてパッシベーション膜９が設けられており、パッシベーション膜９に設けられた開口部を通して、第２導電型用電極１１ａが高濃度第２導電型不純物拡散層２に接しており、第１導電型用電極１１ｂが高濃度第１導電型不純物拡散層４に接している。
【０１２３】
さらに、第１導電型半導体基板１の裏面と反対側の表面である受光面には、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、テクスチャ構造８上には反射防止膜１０が形成されている。
【０１２４】
また、第１導電型半導体基板１の裏面の低濃度第１導電型不純物拡散層１５は、第１導電型半導体基板１よりも第１導電型不純物濃度が高く、高濃度第１導電型不純物拡散層４よりも第１導電型不純物濃度が低くなっている。
【０１２５】
また、低濃度第１導電型不純物拡散層１５における第１導電型不純物濃度は、１×１０18／ｃｍ3以上５×１０19／ｃｍ3以下であることが好ましい。低濃度第１導電型不純物拡散層１５における第１導電型不純物濃度が１×１０18／ｃｍ3以上である場合には、ＢＳＦ効果により低濃度第１導電型不純物拡散層１５を形成していない場合と比べて高い太陽電池特性が得られる。また、低濃度第１導電型不純物拡散層１５における第１導電型不純物濃度が５×１０19／ｃｍ3以下である場合には、低濃度第２導電型不純物拡散層３と低濃度第１導電型不純物拡散層１５とが接触していても、リーク電流による順方向の太陽電池特性低下の影響はほとんどないため、後述するとおり、従来のプロセスに対して拡散マスクの使用回数を低減することができ、製造工程を簡略化することができる。
【０１２６】
以下、図７（ａ）〜図７（ｍ）の模式的断面図を参照して、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される裏面電極型太陽電池の製造方法の一例について説明する。なお、図７（ａ）〜図７（ｍ）においても、説明の便宜上、高濃度第２導電型不純物拡散層２と低濃度第２導電型不純物拡散層３との組み合わせ、および高濃度第１導電型不純物拡散層４と低濃度第１導電型不純物拡散層１５との組み合わせはそれぞれ１つずつしか示していないが、実際には、高濃度第２導電型不純物拡散層２と低濃度第２導電型不純物拡散層３との組み合わせ、および高濃度第１導電型不純物拡散層４と低濃度第１導電型不純物拡散層１５との組み合わせはそれぞれ複数形成され得ることは言うまでもない。
【０１２７】
まず、図７（ａ）に示すように、第１導電型半導体基板１を用意し、図７（ｂ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の一部に第１導電型不純物拡散剤１６を塗布する。
【０１２８】
ここで、第１導電型不純物拡散剤１６としては、第１導電型不純物源を含むものを用いることができる。第１導電型不純物源としては、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などのリ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、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などのアルミニウム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。
【０１２９】
また、第１導電型不純物拡散剤１６は、第１導電型不純物源以外の成分として、たとえば、溶媒および増粘剤などを含んでいてもよく、塗布可能な粘度に調整されていることが好ましい。
【０１３０】
ここで、溶媒としては、たとえばイソプロピルアルコール、ジエチレングリコールなどのアルコール；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などのエーテル；２，２−ブトキシエチルアセテート、プロピレンカーボネートなどのエステル；Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどのケトン；または水などの少なくとも１種を用いることができる。
【０１３１】
また、増粘剤としては、たとえばエチルセルロースやナトリウムカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体；ナイロン６などのポリアミド樹脂；またはポリビニルピロリドンなどのビニル基が重合したポリマーなどの少なくとも１種を用いることができる。
【０１３２】
さらに、第１導電型不純物拡散剤１６は、上記以外にも、たとえば、酸、消泡剤、接着調整剤、湿潤剤、レベリング剤、シキソトロピー剤などを含んでいてもよい。
【０１３３】
また、第１導電型不純物拡散剤１６の塗布方法としては、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。
【０１３４】
次に、図７（ｃ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の一部に第１導電型不純物拡散剤１６を設置した状態で第１導電型半導体基板１を加熱するとともに、第１導電型半導体基板１の裏面を第１導電型不純物含有ガス１２に曝す。これにより、第１導電型半導体基板１の裏面の第１導電型不純物拡散剤１６の設置箇所以外の箇所においては、第１導電型不純物含有ガス１２から第１導電型不純物が第１導電型半導体基板１の裏面に拡散することによって低濃度第１導電型不純物拡散層１５が形成されるとともに、第１導電型半導体基板１の裏面の第１導電型不純物拡散剤１６の設置箇所においては、第１導電型不純物含有ガス１２とともに第１導電型不純物拡散剤１６からも第１導電型不純物が第１導電型半導体基板１の裏面に拡散するために、低濃度第１導電型不純物拡散層１５よりも高濃度に第１導電型不純物を含有する高濃度第１導電型不純物拡散層４が形成される。
【０１３５】
ここで、第１導電型不純物含有ガス１２としては、第１導電型がｎ型である場合には、たとえばＰＯＣｌ3のようなリンなどのｎ型不純物を含むガスを用いることができ、第１導電型がｐ型である場合には、たとえばＢＢｒ3のようなボロンなどのｐ型不純物を含むガスを用いることができる。
【０１３６】
なお、第１導電型半導体基板１の裏面における低濃度第１導電型不純物拡散層１５および高濃度第１導電型不純物拡散層４の形成は、上記以外にも、実施の形態３のように拡散抑制マスク１７を設置する方法を利用して行なってもよく、実施の形態４のように第１導電型半導体基板１の裏面のエッチングを利用して行なってもよい。
【０１３７】
次に、図７（ｄ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の全面に拡散防止マスク７を形成する。ここで、拡散防止マスク７としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体、または酸化チタン膜などを用いることができる。
【０１３８】
次に、図７（ｅ）に示すように、拡散防止マスク７の一部を除去することによって、拡散防止マスク７に開口部７ａを設ける。ここで、開口部７ａは、たとえば、フォトリソグラフィ技術を用いて開口部７ａ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拡散防止マスク７上に形成した後にレジストパターンの開口から拡散防止マスク７をエッチングなどにより除去する方法、または開口部７ａの形成箇所に対応する拡散防止マスク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拡散防止マスク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。
【０１３９】
次に、図７（ｆ）に示すように、拡散防止マスク７の開口部７ａから露出している第１導電型半導体基板１の裏面の高濃度第２導電型不純物拡散層２の形成箇所に対応する箇所に第２導電型不純物拡散剤５を設ける。
【０１４０】
次に、図７（ｇ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の一部に第２導電型不純物拡散剤５を設置した状態で第１導電型半導体基板１を加熱するとともに、第１導電型半導体基板１の裏面を第２導電型不純物含有ガス６に曝すことにより、第１導電型半導体基板１の裏面の露出部分に低濃度第２導電型不純物拡散層３と低濃度第２導電型不純物拡散層３よりも高濃度に第２導電型不純物を含有する高濃度第２導電型不純物拡散層２とが形成される。
【０１４１】
ここで、第１導電型半導体基板１の裏面の露出部分における第２導電型不純物拡散剤５の設置箇所以外の箇所においては、第２導電型不純物含有ガス６から第２導電型不純物が第１導電型半導体基板１の裏面に拡散することによって低濃度第２導電型不純物拡散層３が形成されるとともに、第１導電型半導体基板１の裏面の露出部分における第２導電型不純物拡散剤５の設置箇所においては、第２導電型不純物含有ガス６とともに第２導電型不純物拡散剤５からも第２導電型不純物が第１導電型半導体基板１の裏面に拡散して、低濃度第２導電型不純物拡散層３よりも高濃度に第２導電型不純物を含有する高濃度第２導電型不純物拡散層２が形成されることになる。
【０１４２】
また、第２導電型不純物含有ガス６としては、第２導電型がｎ型である場合には、たとえばＰＯＣｌ3のようなリンなどのｎ型不純物を含むガスを用いることができ、第２導電型がｐ型である場合には、たとえばＢＢｒ3のようなボロンなどのｐ型不純物を含むガスを用いることができる。
【０１４３】
次に、図７（ｈ）に示すように、第２導電型不純物拡散剤５および拡散防止マスク７を除去することによって、第１導電型半導体基板１の裏面の全面を露出させる。そして、図７（ｉ）に示すように、第１導電型半導体基板１の露出した裏面の全面にパッシベーション膜９を形成する。
【０１４４】
次に、図７（ｊ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面の全面にテクスチャ構造８を形成し、続いて、図７（ｋ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面のテクスチャ構造８上に反射防止膜１０を形成する。
【０１４５】
次に、図７（ｌ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面のパッシベーション膜９の一部を除去することによってコンタクトホール９ａおよびコンタクトホール９ｂを形成し、図７（ｍ）に示すように、コンタクトホール９ａを通して高濃度第２導電型不純物拡散層２に接する第２導電型用電極１１ａと、コンタクトホール９ｂを通して高濃度第１導電型不純物拡散層４に接する第２導電型用電極１１ｂとを形成する。
【０１４６】
以上により、図６（ａ）および図６（ｂ）に示される裏面電極型太陽電池を作製することができる。
【０１４７】
以上のようにして作製された図６（ａ）および図６（ｂ）に示される構成の裏面電極型太陽電池の第１導電型半導体基板１の裏面においては、第２導電型用電極１１ａと接する高濃度第２導電型不純物拡散層２以外の第２導電型不純物拡散層を低濃度第２導電型不純物拡散層３とし、かつ第１導電型用電極１１ｂと接する高濃度第１導電型不純物拡散層２以外の第１導電型不純物拡散層を低濃度第１導電型不純物拡散層１５とすることによって、実施の形態１の構成よりも、第１導電型半導体基板１の裏面におけるキャリアの表面再結合をさらに抑止することができる傾向にあるため、裏面電極型太陽電池の特性のさらなる向上につながると考えられる。
【０１４８】
また、本実施の形態の裏面電極型太陽電池においても、第１導電型半導体基板１の裏面における低濃度第２導電型不純物拡散層３と高濃度第２導電型不純物拡散層２との占有面積の総和が第１導電型半導体基板１の裏面全体の面積の８０％以上である場合には、裏面電極型太陽電池におけるｐｎ接合面積が大きくなって、裏面電極型太陽電池の短絡電流密度を大きくすることができるため、裏面電極型太陽電池の特性が向上する傾向にある。
【０１４９】
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および実施の形態２と同様であるため、その説明は省略する。
【０１５０】
＜実施の形態６＞
本実施の形態においては、第１導電型半導体基板１の裏面への高濃度第２導電型不純物拡散層２および低濃度第２導電型不純物拡散層３の形成時における拡散防止マスク７のパターンニング工程を拡散防止マスク７自体の印刷により行なうことを特徴としている。その他は実施の形態５と同様である。
【０１５１】
以下、図８（ａ）〜図８（ｌ）の模式的断面図を参照して、本実施の形態における裏面電極型太陽電池の製造方法について説明する。なお、図８（ａ）〜図８（ｌ）においても、説明の便宜上、高濃度第２導電型不純物拡散層２と低濃度第２導電型不純物拡散層３との組み合わせ、および高濃度第１導電型不純物拡散層４と低濃度第１導電型不純物拡散層１５との組み合わせはそれぞれ１つずつしか示していないが、実際には、高濃度第２導電型不純物拡散層２と低濃度第２導電型不純物拡散層３との組み合わせ、および高濃度第１導電型不純物拡散層４と低濃度第１導電型不純物拡散層１５との組み合わせはそれぞれ複数形成され得ることは言うまでもない。
【０１５２】
まず、図８（ａ）に示すように、第１導電型半導体基板１を用意し、続いて、図８（ｂ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の一部に第１導電型不純物拡散剤１６を塗布する。その後、図８（ｃ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の一部に第１導電型不純物拡散剤１６を設置した状態で第１導電型半導体基板１を加熱するとともに、第１導電型半導体基板１の裏面を第１導電型不純物含有ガス１２に曝すことによって、第１導電型半導体基板１の裏面の第１導電型不純物拡散剤１６の設置箇所以外の箇所に低濃度第１導電型不純物拡散層１５を形成するとともに、第１導電型半導体基板１の裏面の第１導電型不純物拡散剤１６の設置箇所に高濃度第１導電型不純物拡散層４を形成する。ここまでの工程は、実施の形態５と同様である。
【０１５３】
次に、図８（ｄ）に示すように、高濃度第１導電型不純物拡散層４の形成箇所に対応する部分に開口部７ａを有するようにパターンニングされた拡散防止マスク７を印刷により形成する。ここで、拡散防止マスク７のパターンニングは、たとえば以下のように印刷により行なうことができる。
【０１５４】
まず、たとえば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の印刷方法によって、高濃度第１導電型不純物拡散層４の形成箇所に対応する部分に開口部７ａが形成されるようにたとえばシリコンやチタンを含む溶液を第１導電型半導体基板１の裏面に印刷する。
【０１５５】
そして、第１導電型半導体基板１の裏面に印刷されたシリコンやチタンを含む溶液を加熱して溶媒を除去することによって、高濃度第１導電型不純物拡散層４の形成箇所に対応する部分に開口部７ａを有するようにパターンニングされた酸化シリコンや酸化チタンなどの膜が残るため、この膜を拡散防止マスク７として用いることができる。
【０１５６】
その後は実施の形態５と同様にして裏面電極型太陽電池の製造が行なわれる。すなわち、図８（ｅ）に示すように、拡散防止マスク７の開口部７ａから露出している第１導電型半導体基板１の裏面の露出部分に第２導電型不純物拡散剤５を設置し、図８（ｆ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面の露出部分の一部に第２導電型不純物拡散剤５を設置した状態で第１導電型半導体基板１を加熱するとともに、第１導電型半導体基板１の裏面の露出部分を第２導電型不純物含有ガス６に曝す。これにより、第１導電型半導体基板１の裏面に、低濃度第２導電型不純物拡散層３を形成するとともに、高濃度第２導電型不純物拡散層２を形成する。
【０１５７】
次に、図８（ｇ）に示すように、第２導電型不純物拡散剤５および拡散防止マスク７を除去することによって、第１導電型半導体基板１の裏面の全面を露出させる。そして、図８（ｈ）に示すように、第１導電型半導体基板１の露出した裏面の全面にパッシベーション膜９を形成する。
【０１５８】
次に、図８（ｉ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面の全面にテクスチャ構造８を形成し、続いて、図８（ｊ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面のテクスチャ構造８上に反射防止膜１０を形成する。
【０１５９】
次に、図８（ｋ）に示すように、第１導電型半導体基板１の裏面のパッシベーション膜９の一部を除去することによってコンタクトホール９ａおよびコンタクトホール９ｂを形成し、図８（ｌ）に示すように、コンタクトホール９ａを通して高濃度第２導電型不純物拡散層２に接する第２導電型用電極１１ａと、コンタクトホール９ｂを通して高濃度第１導電型不純物拡散層４に接する第２導電型用電極１１ｂとを形成する。
【０１６０】
以上により、本実施の形態の製造方法により、図６（ａ）および図６（ｂ）に示される裏面電極型太陽電池を作製することができる。
【０１６１】
本実施の形態においては、高濃度第２導電型不純物拡散層２および低濃度第２導電型不純物拡散層３の形成時における拡散防止マスク７のパターンニング工程を印刷により行なうことができ、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて拡散防止マスク７のパターンニング工程を行なう必要がないため、裏面電極型太陽電池の製造工程をさらに簡略化することができる。
【０１６２】
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５と同様であるため、その説明は省略する。
【０１６３】
＜実施の形態７＞
本実施の形態においては、本発明の半導体装置の一例として、受光面と裏面のそれぞれに電極を備えた太陽電池を製造することを特徴としている。なお、以下の実施の形態７〜９においては、第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型とした場合について説明するが、この構成に限定されず、たとえば、第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型としてもよいことは言うまでもない。
【０１６４】
以下、図９（ａ）〜図９（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の一例について説明する。
【０１６５】
まず、図９（ａ）に示すように、第１導電型半導体基板１を用意し、続いて、図９（ｂ）に示すように、第１導電型半導体基板１の一方の表面である受光面の一部に第２導電型不純物拡散剤５を塗布する。その後、図９（ｃ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面の一部に第２導電型不純物拡散剤５を設置した状態で第１導電型半導体基板１を加熱するとともに、第１導電型半導体基板１の受光面を第２導電型不純物含有ガス６に曝すことによって、第１導電型半導体基板１の受光面の第２導電型不純物拡散剤５の設置箇所以外の箇所に低濃度第２導電型不純物拡散層３を形成するとともに、第１導電型半導体基板１の受光面の第２導電型不純物拡散剤５の設置箇所に高濃度第２導電型不純物拡散層２を形成する。
【０１６６】
次に、図９（ｄ）に示すように、第２導電型不純物拡散剤５を除去した後に、図９（ｅ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面に形成された高濃度第２導電型不純物拡散層２および低濃度第２導電型不純物拡散層３を覆うようにして反射防止膜１０を形成する。
【０１６７】
次に、図９（ｆ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面と反対側の表面である裏面に金属ペースト３０を塗布する。ここで、金属ペースト３０としては、たとえば従来から公知のアルミニウムペーストなどを塗布することができる。なお、金属ペースト３０は塗布しなくてもよく、アルミニウムペーストに代えて、たとえば、アルミニウムペーストと同様の機能を有するものを塗布してもよい。
【０１６８】
その後、図９（ｇ）に示すように、反射防止膜１０上に金属ペースト１１を塗布する。ここで、金属ペースト１１としては、たとえば従来から公知の銀ペーストなどを塗布することができる。
【０１６９】
そして、第１導電型半導体基板１を加熱することによって、図９（ｈ）に示すように、金属ペースト１１がファイヤースルーすることによって反射防止膜１０を突き抜けて第２導電型不純物拡散層２と接する第１電極としての第２導電型用電極１１ａになり、金属ペースト３０から第１導電型不純物として機能する金属が第１導電型半導体基板１の裏面に拡散して、第１導電型半導体基板１よりも第１導電型不純物濃度が高い高濃度第１導電型不純物拡散層４が形成されるとともに金属ペースト３０が第２電極としての第２導電型用電極１１ｂとなる。
【０１７０】
以上により、本実施の形態の太陽電池の製造方法により、受光面と裏面のそれぞれに電極を備えた太陽電池を作製することができる。
【０１７１】
以上のようにして作製された太陽電池においては、第１導電型半導体基板１の受光面の低濃度第２導電型不純物拡散層３と高濃度第２導電型不純物拡散層２とが接する構成となっていることから太陽電池の特性を向上させることができる。第２導電型用電極１１ａと接する高濃度第２導電型不純物拡散層２以外の第２導電型不純物拡散層を低濃度第２導電型不純物拡散層３とすることによって、第１導電型半導体基板１の受光面におけるキャリアの表面再結合を有効に抑止することができるために太陽電池の特性の向上につながると考えられる。
【０１７２】
本実施の形態の太陽電池の製造方法においては、高濃度第２導電型不純物拡散層２および低濃度第２導電型不純物拡散層３の形成のための拡散防止マスクのパターンニング工程を高濃度第２導電型不純物拡散層２の形成時および低濃度第２導電型不純物拡散層３の形成時のそれぞれについて１回ずつ（計２回）行なう必要がないため、製造工程を簡略化することができる。
【０１７３】
なお、図９（ａ）〜図９（ｈ）においても、説明の便宜上、第１導電型半導体基板１の受光面に１つの高濃度第２導電型不純物拡散層２のみが形成されるように示されているが複数の高濃度第２導電型不純物拡散層２が形成されてもよいことは言うまでもない。
【０１７４】
また、本実施の形態における上記以外の説明は実施の形態１および実施の形態２と同様であるため、その説明は省略する。
【０１７５】
＜実施の形態８＞
本実施の形態においては、第１導電型半導体基板１の受光面への高濃度第２導電型不純物拡散層２および低濃度第２導電型不純物拡散層３の形成を、第２導電型不純物拡散剤を設置して行なわずに、第１導電型半導体基板１の受光面の一部に拡散抑制マスクを設置して行なうことを特徴としている。
【０１７６】
以下、図１０（ａ）〜図１０（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１０（ａ）〜図１０（ｈ）においても、説明の便宜上、第１導電型半導体基板１の受光面に１つの高濃度第２導電型不純物拡散層２のみが形成されるように示されているが、複数の高濃度第２導電型不純物拡散層２が形成されてもよいことは言うまでもない。
【０１７７】
まず、図１０（ａ）に示すように、第１導電型半導体基板１を用意する。次に、図１０（ｂ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面に高濃度第２導電型不純物拡散層２の形成箇所に対応する部分に開口部１７ａを有する拡散抑制マスク１７を形成する。
【０１７８】
次に、図１０（ｃ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面に拡散抑制マスク１７を設置した状態で第１導電型半導体基板１を加熱するとともに、第１導電型半導体基板１の受光面を第２導電型不純物含有ガス６に曝すことによって、第１導電型半導体基板１の受光面の拡散抑制マスク１７の設置箇所に低濃度第２導電型不純物拡散層３を形成するとともに、拡散抑制マスク１７の開口部１７ａから露出している第１導電型半導体基板１の受光面部分に高濃度第２導電型不純物拡散層２を形成する。その後、拡散抑制マスク１７は、図１０（ｄ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面からすべて除去される。
【０１７９】
次に、図１０（ｅ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面に形成された高濃度第２導電型不純物拡散層２および低濃度第２導電型不純物拡散層３を覆うようにして反射防止膜１０を形成する。
【０１８０】
次に、図１０（ｆ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面と反対側の表面である裏面に金属ペースト３０を塗布し、その後、図１０（ｇ）に示すように、反射防止膜１０上に金属ペースト１１を塗布する。
【０１８１】
そして、第１導電型半導体基板１を加熱することによって、図１０（ｈ）に示すように、金属ペースト１１がファイヤースルーすることによって反射防止膜１０を突き抜けて第２導電型不純物拡散層２と接する第１電極としての第２導電型用電極１１ａになり、金属ペースト３０から第１導電型不純物として機能する金属が第１導電型半導体基板１の裏面に拡散して、第１導電型半導体基板１よりも第１導電型不純物濃度が高い高濃度第１導電型不純物拡散層４が形成されるとともに金属ペースト３０が第２電極としての第２導電型用電極１１ｂとなる。
【０１８２】
以上により、本実施の形態の太陽電池の製造方法により、受光面と裏面のそれぞれに電極を備えた太陽電池を作製することができる。
【０１８３】
本実施の形態においては、第１導電型半導体基板１の受光面への高濃度第２導電型不純物拡散層２および低濃度第２導電型不純物拡散層３の形成を、第２導電型不純物拡散剤を設置して行なうのではなく、第１導電型半導体基板１の受光面の一部に拡散抑制マスク１７を設置して行なうことから、第２導電型不純物拡散剤を用いる必要がなく、太陽電池の製造コストを低減することができる。
【０１８４】
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３および実施の形態７と同様であるため、その説明は省略する。
【０１８５】
＜実施の形態９＞
本実施の形態においては、第１導電型半導体基板１の受光面における高濃度第２導電型不純物拡散層および低濃度第２導電型不純物拡散層の形成を第１導電型半導体基板１の受光面のエッチングにより行なうことを特徴としている。
【０１８６】
以下、図１１（ａ）〜図１１（ｉ）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。
【０１８７】
まず、図１１（ａ）に示すように、第１導電型半導体基板１を用意する。次に、図１１（ｂ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面側から第２導電型不純物を拡散させることによって、第１導電型半導体基板１の受光面に第２導電型不純物拡散層２ａを形成する。
【０１８８】
ここで、第２導電型不純物の拡散は、たとえば、第２導電型不純物を含むガスを用いた気相拡散や第２導電型不純物を含む溶液を塗布した後に加熱させる塗布拡散などにより行なうことができる。このような気相拡散や塗布拡散などを用いて第２導電型不純物の拡散を行なった場合には、第２導電型不純物は、第１導電型半導体基板１の受光面から第１導電型半導体基板１の内部に向かって拡散していく。それゆえ、第２導電型不純物拡散層２ａにおいては、通常の拡散方程式にしたがって、第１導電型半導体基板１の受光面側から第１導電型半導体基板１の内部側にかけて第２導電型不純物濃度が連続的に減少する濃度傾斜が形成されることになる。
【０１８９】
次に、図１１（ｃ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面の第２導電型不純物拡散層２ａの一部に除去抑制マスクの一例としてのエッチングマスク１４を形成する。
【０１９０】
次に、図１１（ｄ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面のエッチングマスク１４の形成箇所以外の箇所をエッチングにより除去する。その後、エッチングマスク１４は、図１１（ｅ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面からすべて除去される。
【０１９１】
このエッチングにより露出した第２導電型不純物拡散層２ａの表面部分は、このエッチングにより除去されなかった第２導電型不純物拡散層２ａ表面部分と比べて、第１導電型半導体基板１の内部側に位置することになる。したがって、このエッチングにより露出した第２導電型不純物拡散層２ａの表面部分は低濃度に第２導電型不純物を含有する低濃度第２導電型不純物拡散層となり、このエッチングにより除去されなかった第２導電型不純物拡散層２ａ表面部分は高濃度に第２導電型不純物を含有する高濃度第２導電型不純物拡散層となる。
【０１９２】
次に、図１１（ｆ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面に形成された高濃度第２導電型不純物拡散層および低濃度第２導電型不純物拡散層を含む第２導電型不純物拡散層２ａを覆うようにして反射防止膜１０を形成する。次に、図１１（ｇ）に示すように、第１導電型半導体基板１の受光面と反対側の表面である裏面に金属ペースト３０を塗布し、その後、図１１（ｈ）に示すように、反射防止膜１０上に金属ペースト１１を塗布する。
【０１９３】
そして、第１導電型半導体基板１を加熱することによって、図１１（ｉ）に示すように、金属ペースト１１がファイヤースルーすることによって反射防止膜１０を突き抜けて第２導電型不純物拡散層２ａの高濃度第２導電型不純物拡散層と接する第１電極としての第２導電型用電極１１ａになり、金属ペースト３０から第１導電型不純物として機能する金属が第１導電型半導体基板１の裏面に拡散して、第１導電型半導体基板１よりも第１導電型不純物濃度が高い高濃度第１導電型不純物拡散層４が形成されるとともに金属ペースト３０が第２電極としての第２導電型用電極１１ｂとなる。
【０１９４】
以上により、本実施の形態の太陽電池の製造方法により、受光面と裏面のそれぞれに電極を備えた太陽電池を作製することができる。
【０１９５】
本実施の形態においては、第１導電型半導体基板１の受光面のエッチングにより、第１導電型半導体基板１の受光面に高濃度第２導電型不純物拡散層および低濃度第２導電型不純物拡散層を形成することができることから、第２導電型不純物拡散剤を用いる必要がなく、太陽電池の製造コストを低減することができる。
【０１９６】
なお、図１１（ａ）〜図１１（ｉ）においても、説明の便宜上、第１導電型半導体基板１の受光面に１つの高濃度第２導電型不純物拡散層のみが形成されるように示されているが、複数の高濃度第２導電型不純物拡散層が形成されてもよいことは言うまでもない。
【０１９７】
また、本実施の形態における上記以外の説明は実施の形態４および実施の形態７と同様であるため、その説明は省略する。
【０１９８】
また、上記の実施の形態１〜９においては、本発明の半導体装置が、半導体基板の裏面のみに電極を備えた裏面電極型太陽電池や半導体基板の両面にそれぞれ電極を備えた太陽電池などの太陽電池である場合について主に説明したが、本発明は太陽電池に限定されず、たとえばトランジスタなどの電子デバイスにも適用可能である。
【実施例】
【０１９９】
＜実験例１＞
まず、図１２の模式的断面図に示すように、ｎ型シリコン基板２２の裏面にｐ型不純物拡散層２３とｎ型不純物拡散層２４とを形成した。ここで、ｐ型不純物拡散層２３はｎ型シリコン基板２２の裏面にボロンを拡散することによって形成し、ｎ型不純物拡散層２４はｎ型シリコン基板２２の裏面にリンを拡散することによって形成した。その後、ｎ型シリコン基板２２の裏面にパッシベーション膜（図示せず）を形成した。
【０２００】
図１２においては、説明の便宜上、１つのｐ型不純物拡散層２３と１つのｎ型不純物拡散層２４しか示していないが、実際には、複数のｐ型不純物拡散層２３と複数のｎ型不純物拡散層２４とが形成されていることは言うまでもない。
【０２０１】
次に、ｎ型シリコン基板２２の受光面にテクスチャ構造（図示せず）を形成するとともに、そのテクスチャ構造（図示せず）上に反射防止膜（図示せず）を形成した後に、ｎ型シリコン基板２２の裏面のパッシベーション膜（図示せず）の一部に開口部を設けた。
【０２０２】
そして、ｐ型不純物拡散層２３に接する櫛形状のｐ電極（図示せず）とｎ型不純物拡散層２４に接する櫛形状のｎ電極（図示せず）とを設けることによって裏面電極型太陽電池を作製した。ここで、櫛形状のｐ電極と櫛形状のｎ電極とは互いに向かい合って櫛歯を１本ずつ噛み合わせるようにして配置された。
【０２０３】
以上のようにして作製した裏面電極型太陽電池のｎ型シリコン基板２２の裏面には、ｐ型不純物拡散層２３の形成領域から構成されるｐ型領域２０と、ｎ型シリコン基板２２の露出面およびｎ型不純物拡散層２４の形成領域から構成されるｎ型領域２１とが存在することになる。
【０２０４】
そして、以上のような構成の裏面電極型太陽電池のピッチＰ（１つのｐ型領域２０の端部からそのｐ型領域２０に隣接する１つのｎ型領域２１の反対側の端部までの距離）を固定して、ｎ型シリコン基板２２の裏面におけるｐ型領域２０の占有面積を変化させることによって複数の裏面電極型太陽電池を作製し、これらの裏面電極型太陽電池のそれぞれについて短絡電流密度Ｊｓｃ（ｍＡ／ｃｍ2）を測定した。その結果を図１３に示す。
【０２０５】
なお、図１３においては、横軸がｐ型領域２０のｎ型シリコン基板２２の裏面全体に対する占有面積率（１００×（ｎ型シリコン基板２２の裏面におけるｐ型領域２０の面積）／（ｎ型シリコン基板２２の裏面全体の面積））（％）を示しており、縦軸が裏面電極型太陽電池の短絡電流密度Ｊｓｃ（ｍＡ／ｃｍ2）を示している。
【０２０６】
図１３に示すように、ｐ型領域２０のｎ型シリコン基板２２の裏面全体に対する占有面積率（％）が８０％以上である場合には短絡電流密度Ｊｓｃ（ｍＡ／ｃｍ2）は非常に高い値を安定して示すことが確認された。
【０２０７】
また、上記の構成の裏面電極型太陽電池のｐ型領域２０にｐ型不純物濃度差（ボロン濃度差）を設けることによって、図１４の模式的断面図に示すように、ｎ型シリコン基板２２の裏面に低濃度ｐ型不純物拡散層２９と、その低濃度ｐ型不純物拡散層２９よりもｐ型不純物濃度の高い高濃度ｐ型不純物拡散層２５とをｐ型領域２０に形成したこと以外は上記と同様にして裏面電極型太陽電池を作製した。
【０２０８】
なお、図１４においては、説明の便宜上、１つのｐ型領域２０と１つのｎ型領域２１しか示していないが、実際には、複数のｐ型領域２０と複数のｎ型領域２１とが形成されていることは言うまでもない。
【０２０９】
そして、図１４に示すｐ型領域２０において、高濃度ｐ型不純物拡散層２５中のｐ型不純物濃度を５×１０19（／ｃｍ2）に固定した状態で、低濃度ｐ型不純物拡散層２９中のｐ型不純物濃度を変化させた複数の裏面電極型太陽電池を作製し、これらの裏面電極型太陽電池についても上記と同様にしてそれぞれ短絡電流密度Ｊｓｃ（ｍＡ／ｃｍ2）を測定した。
【０２１０】
その結果、低濃度ｐ型不純物拡散層２９中のｐ型不純物濃度（ボロン濃度）が１×１０17（／ｃｍ2）以上である場合には、ｐ型領域２０のすべてを高濃度ｐ型不純物拡散層２５にした場合と同等の短絡電流密度Ｊｓｃ（ｍＡ／ｃｍ2）が得られることが確認された。
【０２１１】
一方、低濃度ｐ型不純物拡散層２９中のｐ型不純物濃度（ボロン濃度）が５×１０18（／ｃｍ2）よりも高い場合には、低濃度ｐ型不純物拡散層２９とｎ型不純物拡散層２４との間でのリーク電流が大きくなるため、低濃度ｐ型不純物拡散層２９中のｐ型不純物濃度（ボロン濃度）は１×１０17（／ｃｍ2）以上５×１０18（／ｃｍ2）以下であることが好ましい。
【０２１２】
したがって、たとえば、裏面電極型太陽電池のｎ型シリコン基板２２の裏面のｐ型領域２０のｎ型シリコン基板２２の裏面全体に対する占有面積率を８０％以上とし、図１５の模式的断面図に示すように、ｎ型シリコン基板２２の裏面のｎ型領域２１にも、低濃度ｎ型不純物拡散層３０と低濃度ｎ型不純物拡散層３０よりも高濃度でｎ型不純物を含む高濃度ｎ型不純物拡散層２６とを形成してｎ型不純物濃度（リン濃度差）を設けることによって、裏面電極型太陽電池のさらなる特性の向上を期待することができる。
【０２１３】
なお、図１５においても、説明の便宜上、１つのｐ型領域２０と１つのｎ型領域２１しか示していないが、実際には、複数のｐ型領域２０と複数のｎ型領域２１とが形成されていることは言うまでもない。
【０２１４】
＜実験例２＞
図１６の模式的断面図に示すように、ｎ型シリコン基板２２の裏面に、高濃度ｐ型不純物拡散層２５（ｐ型不純物：ボロン、ｐ型不純物濃度：５×１０19（／ｃｍ2））からなる高濃度ｐ型不純物拡散領域２７と、高濃度ｐ型不純物拡散領域２７と所定の間隔をあけて高濃度ｎ型不純物拡散層２６（ｎ型不純物：リン、ｎ型不純物濃度：１×１０20（／ｃｍ2））からなる高濃度ｎ型不純物拡散領域２８とを形成したこと以外は上記の実験例１と同様にして裏面電極型太陽電池を作製した。
【０２１５】
ここで、ｎ型シリコン基板２２の裏面における高濃度ｐ型不純物拡散領域２７の面積と高濃度ｎ型不純物拡散領域２８の面積とを固定した状態で、高濃度ｐ型不純物拡散領域２７と高濃度ｎ型不純物拡散領域２８との間のｎ型シリコン基板２２の裏面の領域ａに、（ｉ）何も形成しなかった場合（ｎ型シリコン基板２２の裏面をそのまま露出させた場合）、（ｉｉ）低濃度ｎ型不純物拡散層（ｎ型不純物：リン、ｎ型不純物濃度：１×１０19（／ｃｍ2））からなる低濃度ｎ型不純物拡散領域を形成した場合、（ｉｉｉ）低濃度ｐ型不純物拡散層（ｐ型不純物：ボロン、ｐ型不純物濃度：１×１０18（／ｃｍ2））からなる低濃度ｐ型不純物拡散領域を形成した場合のそれぞれの場合について裏面電極型太陽電池を作製し、それぞれの裏面電極型太陽電池の短絡電流密度（Ｊｓｃ）および開放電圧（Ｖｏｃ）を測定し、これらの測定結果から短絡電流密度と開放電圧との積（Ｊｓｃ×Ｖｏｃ）を算出した。その結果を表１に示す。
【０２１６】
なお、表１において、サンプル１が上記の（ｉ）の裏面電極型太陽電池に該当し、サンプル２が上記の（ｉｉ）の裏面電極型太陽電池に該当し、サンプル３が上記の（ｉｉｉ）の裏面電極型太陽電池に該当する。また、表１に示す結果は、サンプル１の短絡電流密度（Ｊｓｃ）、開放電圧（Ｖｏｃ）および短絡電流密度と開放電圧との積（Ｊｓｃ×Ｖｏｃ）をそれぞれ１．０００としたときの相対値で表わされている。
【０２１７】
【表１】
2010161309.tif 000003
【０２１８】
表１に示すように、サンプル２およびサンプル３ともに、サンプル１と比べて、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、開放電圧（Ｖｏｃ）および短絡電流密度と開放電圧との積（Ｊｓｃ×Ｖｏｃ）のいずれの値も同等または同等以上であった。
【０２１９】
また、サンプル３は、サンプル２と比べて開放電圧（Ｖｏｃ）の値はほとんど変わらなかったが、短絡電流密度（Ｊｓｃ）の値が高くなっているために、短絡電流密度と開放電圧との積（Ｊｓｃ×Ｖｏｃ）の値が高くなっていた。
【０２２０】
したがって、表１に示す結果からは、図１６に示す構成において、高濃度ｐ型不純物拡散領域２７と高濃度ｎ型不純物拡散領域２８との間のｎ型シリコン基板２２の裏面の領域ａに低濃度ｐ型不純物拡散層を形成した構成の裏面電極型太陽電池が最も特性が高くなることが確認された。
【０２２１】
なお、図１６においても、説明の便宜上、１つの高濃度ｐ型不純物拡散領域２７と１つの高濃度ｎ型不純物拡散層２８しか示していないが、実際には、複数の高濃度ｐ型不純物拡散領域２７と複数の高濃度ｎ型不純物拡散層２８とが形成されていることは言うまでもない。
【０２２２】
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】
【０２２３】
本発明によれば、特性を向上させることができる半導体装置、半導体装置の製造方法および太陽電池の製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【０２２４】
１  第１導電型半導体基板、２  高濃度第２導電型不純物拡散層、２ａ  第２導電型不純物拡散層、３  低濃度第２導電型不純物拡散層、４  高濃度第１導電型不純物拡散層、５  第２導電型不純物拡散剤、６  第２導電型不純物含有ガス、７  拡散防止マスク、７ａ，１７ａ  開口部、８  テクスチャ構造、９  パッシベーション膜、９ａ，９ｂ  コンタクトホール、１０  反射防止膜、１１，３０  金属ペースト、１１ａ  第２導電型用電極、１１ｂ  第１導電型用電極、１２  第１導電型不純物含有ガス、１３  アライメントマーク、１４  エッチングマスク、１５  低濃度第１導電型不純物拡散層、１６  第１導電型不純物拡散剤、１７  拡散抑制マスク、２０  ｐ型領域、２１  ｎ型領域、２２  ｎ型シリコン基板、２３  ｐ型不純物拡散層、２４  ｎ型不純物拡散層、２５  高濃度ｐ型不純物拡散層、２６  高濃度ｎ型不純物拡散層、２７  高濃度ｐ型不純物拡散領域、２８  高濃度ｎ型不純物拡散領域、２９  低濃度ｐ型不純物拡散層、３０  低濃度ｎ型不純物拡散層。
【図１】
2010161309.tif 000004
【図２】
2010161309.tif 000005
【図３】
2010161309.tif 000006
【図４】
2010161309.tif 000007
【図５】
2010161309.tif 000008
【図６】
2010161309.tif 000009
【図７】
2010161309.tif 000010
【図８】
2010161309.tif 000011
【図９】
2010161309.tif 000012
【図１０】
2010161309.tif 000013
【図１１】
2010161309.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
2010161309.tif 000016
【図１４】
2010161309.tif 000017
【図１５】
2010161309.tif 000018
【図１６】
2010161309.tif 000019