(57)【要約】複数の半導体基板を用いた半導体素子の製造方法であって、下記（ａ）〜（ｃ）の工程を含み、（ｂ）及び（ｃ）の工程において、二枚一組の半導体基板を、各々の第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された面が互いに向い合せになるように配置することを特徴とする半導体素子の製造方法。（ａ）各半導体基板の一方の面に第一導電型の不純物拡散組成物を塗布して第一導電型の不純物拡散組成物膜を形成する工程。（ｂ）前記第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を加熱して、前記半導体基板へ前記第一導電型の不純物を拡散して、第一導電型の不純物拡散層を形成する工程。（ｃ）第二導電型の不純物を含むガスを有する雰囲気下で前記半導体基板を加熱して、前記半導体基板の他方の面に第二導電型の不純物を拡散して、第二導電型の不純物拡散層を形成する工程。工程数を低減して効率的に半導体素子および太陽電池を製造することができる半導体素子および太陽電池の製造方法を提供する。
2017099020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体基板を用いた半導体素子の製造方法であって、下記（ａ）〜（ｃ）の工程を含み、（ｂ）及び（ｃ）の工程において、二枚一組の半導体基板を、各々の第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された面が互いに向い合せになるように配置することを特徴とする半導体素子の製造方法。
（ａ）各半導体基板の一方の面に第一導電型の不純物拡散組成物を塗布して第一導電型の不純物拡散組成物膜を形成する工程。
（ｂ）前記第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を加熱して、前記半導体基板へ前記第一導電型の不純物を拡散して、第一導電型の不純物拡散層を形成する工程。
（ｃ）第二導電型の不純物を含むガスを有する雰囲気下で前記半導体基板を加熱して、前記半導体基板の他方の面に第二導電型の不純物を拡散して、第二導電型の不純物拡散層を形成する工程。
【請求項２】
前記（ｃ）の工程が、前記（ｂ）の工程の後、前記第一導電型の不純物拡散組成物膜の熱処理物をマスクとして行われる請求項１に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項３】
前記（ｃ）の工程が、前記（ｂ）の工程の後、連続して行われる請求項１または２記載の半導体素子の製造方法。
【請求項４】
前記（ｃ）の工程での第二導電型の不純物拡散層を形成するときの加熱温度が、前記（ｂ）の工程での第一導電型の不純物拡散層を形成するときの加熱温度よりも５０〜２００℃低い温度であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。
【請求項５】
さらに、（ｄ）酸素を含む雰囲気下で半導体基板表面を酸化させる工程を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。
【請求項６】
前記（ｄ）の工程が、前記（ｃ）の工程の後、連続して行われることを特徴とする請求項５に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項７】
前記二枚一組の半導体基板を複数組用いた半導体素子の製造方法であって、
前記（ｂ）及び（ｃ）の工程において、
前記複数組の二枚一組の半導体基板の、各組における前記第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された面間の距離（Ｗ１）と、隣り合う組における前記第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された面と反対側の面間の距離（Ｗ２）が、（Ｗ１）＜（Ｗ２）を満たすことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。
【請求項８】
前記（ｂ）及び（ｃ）の工程における複数の半導体基板の配置において、前記二枚一組の半導体基板の前記第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された面間の距離が０ｍｍである請求項１〜７のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。
【請求項９】
前記（ｂ）の工程が酸素を含む雰囲気下で行われることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。
【請求項１０】
前記（ｂ）の工程におけるガス雰囲気中の窒素と酸素の比率と、前記（ｃ）の工程におけるガス雰囲気中の窒素と酸素の比率が同じである請求項１〜９のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。
【請求項１１】
前記第一導電型がｐ型であり、前記第二導電型がｎ型である請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の半導体素子の製造方法を用いた太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体基素子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】
従来の太陽電池においては、両面から受光できる両面受光型太陽電池が知られている。両面受光型太陽電池は、壁等に設置して両面受光するタイプや、反射機能を持ったバックシートを裏面側に具備して屋根等の構造体に設置して両面受光するタイプのものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
太陽電池に用いる半導体基板にｐ型およびｎ型の不純物を拡散して不純物拡散層を形成するには、ｐ型不純物拡散層およびｎ型不純物拡散層をそれぞれ別々の工程で行う方法が採られている。しかしそのような方法では工程数が増大するという問題があった。【０００４】
これに対し、より簡便な方法として、半導体基板上にアクセプター元素を含むｐ型不純物拡散組成物を付与し、熱処理してｐ型不純物拡散層を形成した後、ｐ型不純物拡散組成物の熱処理物の一部をマスク層として利用してｎ型不純物拡散層を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１９５４８９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１１５４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載されている方法では、半導体基板において、目的とする箇所とは異なる箇所にもｐ型不純物が拡散する、いわゆるアウトディフュージョンが発生するという問題があった。【０００７】
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、拡散時のアウトディフュージョンを抑制し、さらには半導体素子の製造工程における工程数を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、アウトディフュージョンの原因が、ｐ型不純物拡散組成物を熱処理する際に不純物が気中へ拡散してしまう点にあることを見出し、本発明に至った。【０００９】
すなわち本発明は、複数の半導体基板を用いた半導体素子の製造方法であって、下記（ａ）〜（ｃ）の工程を含み、（ｂ）及び（ｃ）の工程において、二枚一組の半導体基板を、各々の第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された面が互いに向い合せになるように配置することを特徴とする半導体素子の製造方法である。
（ａ）各半導体基板の一方の面に第一導電型の不純物拡散組成物を塗布して第一導電型の不純物拡散組成物膜を形成する工程。
（ｂ）前記第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を加熱して、前記半導体基板へ前記第一導電型の不純物を拡散して、第一導電型の不純物拡散層を形成する工程。
（ｃ）第二導電型の不純物を含むガスを有する雰囲気下で前記半導体基板を加熱して、前記半導体基板の他方の面に第二導電型の不純物を拡散して、第二導電型の不純物拡散層を形成する工程。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、拡散時のアウトディフュージョンを抑制でき、さらには半導体素子の製造工程における工程数を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の半導体素子の製造方法の一例を示す工程断面図。
【図２】第一導電型の不純物拡散層を形成する際の半導体基板の配置の一例を示す断面図
【図３】本発明の太陽電池の製造方法の一例を示す工程断面図
【図４】比較例１での拡散ボード上の半導体基板の配置を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は例示であって、本発明はこれらの形態には限られない。
【００１３】
＜半導体素子の製造方法＞
本発明の半導体素子の製造方法は、複数の半導体基板を用いた半導体素子の製造方法であって、下記（ａ）〜（ｃ）の工程を含み、（ｂ）及び（ｃ）の工程において、二枚一組の半導体基板を、各々の第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された面が互いに向い合せになるように配置する半導体素子の製造方法である。
（ａ）各半導体基板の一方の面に第一導電型の不純物拡散組成物を塗布して第一導電型の不純物拡散組成物膜を形成する工程。
（ｂ）前記第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を加熱して、前記半導体基板へ前記第一導電型の不純物を拡散して、第一導電型の不純物拡散層を形成する工程。
（ｃ）第二導電型の不純物を含むガスを有する雰囲気下で前記半導体基板を加熱して、前記半導体基板の他方の面に第二導電型の不純物を拡散して、第二導電型の不純物拡散層を形成する工程。
【００１４】
（（ａ）工程）
図１（ｉ）に示すように、半導体基板１の一方の面に第一導電型の不純物拡散組成物を塗布して第一導電型の不純物拡散組成物膜２を形成する。
【００１５】
第一導電型の不純物拡散組成物の塗布方法は特に制限されず、半導体基板に用いられる周知の塗布方法を用いることができる。例えば、スクリーン印刷法、グラビア印刷法等の印刷法、スピンコート法、刷毛塗り、スプレー法、ドクターブレード法、ロールコート法、インクジェット法等を用いることができる。
【００１６】
図１（ｉ）では半導体基板１の一方の面の全面に第一導電型の不純物拡散組成物を塗布する態様を説明したが、部分的に第一導電型の不純物拡散組成物を塗布してもよい。
【００１７】
半導体基板１の一方の面に第一導電型の不純物拡散組成物膜２が形成された後には、第一導電型の不純物拡散組成物膜２中の溶剤の少なくとも一部を除去する乾燥工程を設けてもよい。乾燥工程においては、例えば、１００℃〜３００℃で加熱処理することで、溶剤の少なくとも一部を揮発させてもよい。
【００１８】
半導体基板１としては、特に制限されず、例えば不純物濃度が１０１５〜１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であるｎ型単結晶シリコン、多結晶シリコン、およびゲルマニウム、炭素などのような他の元素が混合されている結晶シリコン基板が挙げられる。また、ｐ型結晶シリコンやシリコン以外の半導体を用いることも可能である。
【００１９】
半導体基板１は、厚さが５０〜３００μｍ、外形が一辺１００〜２５０ｍｍの概略四角形であることが好ましい。また、スライスダメージや自然酸化膜を除去するために、フッ酸溶液やアルカリ溶液などで表面をエッチングしておくことが好ましい。
【００２０】
さらに、アルカリ性の溶液を用いて半導体基板の両面をエッチングし、両面にテクスチャ構造と呼ばれる微細な凹凸構造を形成しておくことが好ましい。テクスチャ構造は、例えば、シリコン基板を水酸化カリウムとイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）とを含む約８０℃程度の液に浸漬させることによって形成することができる。
【００２１】
第一導電型の不純物拡散組成物としては、特に制限されず、不純物拡散成分としてｐ型不純物成分である１３族元素やｎ型不純物成分である１５族元素の化合物を含む公知のものを使用できる。
【００２２】
１３族元素としてはホウ素、アルミニウムおよびガリウムが好ましく、ホウ素が特に好ましい。１３族元素の化合物としては、例えば、三酸化二ホウ素、ホウ酸、ホウ酸エステル、ボロン酸、ボロン酸エステル、Ａｌ２Ｏ３、三塩化ガリウム等が挙げられ、これらの化合物が１種類以上含まれる。
【００２３】
１５族元素としてはリン、ヒ素、アンチモンおよびビスマスが好ましく、リンが特に好ましい。１５族元素の化合物としては、例えば、五酸化二リン、リン酸、ポリリン酸、リン酸メチル、リン酸ジメチル、リン酸トリメチル、リン酸エチル、リン酸ジエチル、リン酸トリエチル、リン酸プロピル、リン酸ジプロピル、リン酸トリプロピル、リン酸ブチル、リン酸ジブチル、リン酸トリブチル、リン酸フェニル、リン酸ジフェニル、リン酸トリフェニルなどのリン酸エステルや、亜リン酸メチル、亜リン酸ジメチル、亜リン酸トリメチル、亜リン酸エチル、亜リン酸ジエチル、亜リン酸トリエチル、亜リン酸プロピル、亜リン酸ジプロピル、亜リン酸トリプロピル、亜リン酸ブチル、亜リン酸ジブチル、亜リン酸トリブチル、亜リン酸フェニル、亜リン酸ジフェニル、亜リン酸トリフェニルなどの亜リン酸エステル、Ｂｉ２Ｏ３、Ｓｂ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、ＳｂＣｌ３、Ａｓ（ＯＣ４Ｈ９）３等が挙げられ、これらの化合物が１種類以上含まれる。
【００２４】
また、第一導電型の不純物拡散組成物はバインダー樹脂、溶剤、界面活性剤等を含んでいてよい。
【００２５】
バインダー樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール；ポリアクリルアミド樹脂；ポリビニルアミド樹脂；ポリビニルピロリドン樹脂；ポリエチレンオキサイド樹脂；ポリスルホン樹脂；アクリルアミドアルキルスルホン樹脂；セルロースエーテル、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロース等のセルロース誘導体；ゼラチン、ゼラチン誘導体；澱粉、澱粉誘導体；アルギン酸ナトリウム化合物；キサンタン；グアーガム、グアーガム誘導体；スクレログルカン、スクレログルカン誘導体；トラガカント、トラガカント誘導体；デキストリン、デキストリン誘導体；（メタ）アクリル酸樹脂；アルキル（メタ）アクリレート樹脂、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート樹脂等の（メタ）アクリル酸エステル樹脂；ブタジエン樹脂；スチレン樹脂；ブチラール樹脂；これらの共重合体；シロキサン樹脂等を適宜選択しうる。これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。ここで、（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味し、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
【００２６】
溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチル−ｎ−ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−ｎ−ペンチルケトン、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン、アセトニルアセトン等のケトン溶剤；
ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチル−ｎ−プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、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ジエチルエーテル、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メチル−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、テトラエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラプロピレングリコールジエチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチルエチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、テトラプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル等のエーテル溶剤；
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸２−（２−ブトキシエトキシ）エチル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸ジエチレングリコールメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリエチレングリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、プロピオン酸イソアミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−ｎ−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル、乳酸ｎ−アミル、エチレングリコールメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のエステル溶剤；
アセトニトリル、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−エチルピロリジノン、Ｎ−プロピルピロリジノン、Ｎ−ブチルピロリジノン、Ｎ−ヘキシルピロリジノン、Ｎ−シクロヘキシルピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶剤；
メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、イソペンタノール、２−メチルブタノール、ｓｅｃ−ペンタノール、ｔ−ペンタノール、３−メトキシブタノール、３−メトキシ−３−メチルブタノール、ｎ−ヘキサノール、２−メチルペンタノール、ｓｅｃ−ヘキサノール、２−エチルブタノール、ｓｅｃ−ヘプタノール、ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノール、ｓｅｃ−オクタノール、ｎ−ノニルアルコール、ｎ−デカノール、ｓｅｃ−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、ｓｅｃ−テトラデシルアルコール、ｓｅｃ−ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、イソボルニルシクロヘキサノール、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のアルコール溶剤；
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル（セロソルブ）、エチレングリコールモノフェニルエーテル、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、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチレングリコールモノ−ｎ−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、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等のグリコールモノエーテル溶剤；
α−テルピネン、α−テルピネオール、ミルセン、アロオシメン、リモネン、ジペンテン、α−ピネン、β−ピネン、ターピネオール、カルボン、オシメン、フェランドレン等のテルペン溶剤；
イソボルニルシクロヘキサノール、イソボルニルフェノール、１−イソプロピル−４−メチル−ビシクロ［２．２．２］オクタ−５−エン−２，３−ジカルボン酸無水物、ｐ−メンテニルフェノール、及び水が挙げられる。これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００２７】
界面活性剤は塗布する際の塗布膜の均一性を向上させるために添加される。
【００２８】
界面活性剤としては、例えば、１，１，２，２−テトラフロロオクチル（１，１，２，２−テトラフロロプロピル）エーテル、１，１，２，２−テトラフロロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレングリコールジ（１，１，２，２−テトラフロロブチル）エーテル、ヘキサエチレングリコール（１，１，２，２，３，３−ヘキサフロロペンチル）エーテル、オクタプロピレングリコールジ（１，１，２，２−テトラフロロブチル）エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ（１，１，２，２，３，３−ヘキサフロロペンチル）エーテル、パーフロロドデシルスルホン酸ナトリウム、１，１，２，２，８，８，９，９，１０，１０−デカフロロドデカン、１，１，２，２，３，３−ヘキサフロロデカン、Ｎ−［３−（パーフルオロオクタンスルホンアミド）プロピル］−Ｎ，Ｎ′−ジメチル−Ｎ−カルボキシメチレンアンモニウムベタイン、パーフルオロアルキルスルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、リン酸ビス（Ｎ−パーフルオロオクチルスルホニル−Ｎ−エチルアミノエチル）、モノパーフルオロアルキルエチルリン酸エステルなどの末端、主鎖および側鎖の少なくとも何れかの部位にフルオロアルキルまたはフルオロアルキレン基を有する化合物からなるフッ素系界面活性剤を挙げることができる。
【００２９】
また、市販品では、フッ素系界面活性剤としては「メガファック（登録商標）」Ｆ１４２Ｄ、同Ｆ１７２、同Ｆ１７３、同Ｆ１８３、同Ｆ４４４、同Ｆ４７５、同Ｆ４７７（以上、大日本インキ化学工業（株）製）、「エフトップ（登録商標）」ＥＦ３０１、同３０３、同３５２（新秋田化成（株）製）、フロラードＦＣ−４３０、同ＦＣ−４３１（住友スリーエム（株）製））、「アサヒガード」（登録商標）ＡＧ７１０、サーフロンＳ−３８２、同ＳＣ−１０１、同ＳＣ−１０２、同ＳＣ−１０３、同ＳＣ−１０４、同ＳＣ−１０５、同ＳＣ−１０６（旭硝子（株）製）、ＢＭ−１０００、ＢＭ−１１００（裕商（株）製）、ＮＢＸ−１５、ＦＴＸ−２１８、ＤＦＸ−２１８（（株）ネオス製）などが挙げられる。
【００３０】
また、シリコーン系界面活性剤の市販品としては、ＳＨ２８ＰＡ、ＳＨ７ＰＡ、ＳＨ２１ＰＡ、ＳＨ３０ＰＡ、ＳＴ９４ＰＡ（いずれも東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製）、ＢＹＫ０６７Ａ，ＢＹＫ３１０、ＢＹＫ３２２、ＢＹＫ３３１、ＢＹＫ３３３，ＢＹＫ３５５（ビックケミー・ジャパン（株）製）などが挙げられる。
【００３１】
（（ｂ）工程）
図１（ｉｉ）に示すように、一方の面に第一導電型の不純物拡散組成物膜２が形成された半導体基板３を、二枚一組で、各々の第一導電型の不純物拡散組成物膜２が形成された面を互いに向い合せにして拡散ボード４に配置する。
【００３２】
拡散ボード４は半導体基板を配置するための溝を有している。拡散ボードの溝のサイズやピッチ等については特に制限はない。拡散ボードは水平方向に対して傾斜していてもよい。拡散ボードの材質は拡散温度に耐えられるものであれば特に制限はないが、石英が好ましい。
【００３３】
次に図１（ｉｉｉ）に示すように、半導体基板３が配置された拡散ボード４を拡散炉１６にて加熱して、半導体基板１へ第一導電型の不純物を拡散して、第一導電型の不純物拡散層５を形成する。
【００３４】
このとき、二枚一組の半導体基板が前述の配置であるため、不純物拡散組成物膜２から不純物が気中に拡散しても、それが半導体基板の第一導電型の不純物拡散組成物膜２が形成された面とは反対側の面に到達しにくい。そのため、半導体基板において目的とする箇所とは異なる箇所にも不純物が拡散する、いわゆるアウトディフュージョンを抑制することができる。
【００３５】
第一導電型の不純物拡散層５を形成する際の加熱処理温度および時間は、不純物拡散濃度、拡散深さなど所望の拡散特性が得られるように適宜設定することができる。例えば、８００℃以上１２００℃以下で１〜１２０分間加熱拡散することができる。
【００３６】
第一導電型の不純物拡散層５を形成するための加熱処理におけるガス雰囲気としては特に制限は無いが、窒素、酸素、アルゴン、ヘリウム、キセノン、ネオン、クリプトン等の混合ガス雰囲気であることが好ましく、窒素と酸素の混合ガスであることがより好ましく、酸素の含有率が５体積％以下である窒素と酸素の混合ガスが特に好ましい。混合ガス中に酸素が存在する雰囲気下で第一導電型の不純物を拡散することにより、アウトディフュージョンをより抑制することができるため好ましい。
【００３７】
二枚一組の半導体基板の第一導電型の不純物拡散組成物膜２が形成された面間の距離（Ｗ１）については特に制限はないが、５ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００３８】
例えば、図２に示すように、拡散ボード４の１つの溝に二枚一組の半導体基板を設置してもよく、その第一導電型の不純物拡散組成物膜２が形成された面間の距離（Ｗ１）が０ｍｍ、すなわちその間隔が実質０ｍｍ（実質、接していること）であることが特に好ましい。二枚一組の半導体基板の各々の第一導電型の不純物拡散組成物膜２が形成された面間の距離（Ｗ１）が短いほどアウトディフュージョンが抑制される傾向にあるため好ましい。
【００３９】
半導体基板の、隣り合う組における前記第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された面と反対側の面間の距離（Ｗ２）については特に制限はないが、１〜５ｍｍであることが好ましく、１〜３ｍｍであることがより好ましい。
【００４０】
前記複数組の二枚一組の半導体基板の、各組における前記第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された面間の距離（Ｗ１）と、隣り合う組における前記第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された面と反対側の面間の距離（Ｗ２）が、（Ｗ１）＜（Ｗ２）であることが好ましい。上記のようにしておくことで、（ｂ）工程から続けて（ｃ）工程行う場合に、拡散ボード上の半導体基板の配置を変えないで、半導体基板の他方の面へ第二導電型の不純物拡散を拡散できる。
【００４１】
また、（ｂ）工程の前に、例えば、一方の面に第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板３を拡散時の加熱処理温度以下の温度でかつ、酸素を含む雰囲気下で加熱処理することで、第一導電型の不純物拡散組成物膜２中のバインダー樹脂等の有機分の少なくとも一部を除去しておくことが好ましい。第一導電型の不純物拡散組成物膜２中のバインダー樹脂等の有機分の少なくとも一部を除去しておくことで、半導体基板上の第一導電型の不純物拡散組成物膜中の不純物成分の濃度を上げることができ、第一導電型の不純物の拡散性が向上しやすい。
【００４２】
（ｂ）工程のガス雰囲気としては特に制限は無いが、窒素、酸素、アルゴン、ヘリウム、キセノン、ネオン、クリプトン等の混合ガス雰囲気であることが好ましく、酸素を含む混合ガスであることがより好ましい。酸素を含む雰囲気下で行われることで、第一導電型の不純物拡散組成物膜中のバインダー樹脂等の有機分の熱分解が容易となるため好ましい。
【００４３】
ガス雰囲気中の酸素の含有量は特に制限はないが、好ましくは２０体積％以下、より好ましくは５体積％以下であることが好ましい。
【００４４】
（（ｃ）工程）
（ｃ）の工程での拡散ボード上の半導体基板の配置は、（ｂ）の工程で説明したものと同様である。すなわち、二枚一組の半導体基板を、各々の第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された面が互いに向い合せになるように配置する。
【００４５】
二枚一組の半導体基板の第一導電型の不純物拡散組成物膜２が形成された面間の距離（Ｗ１）については特に制限はないが、５ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００４６】
例えば、図２に示すように、拡散ボード４の１つの溝に二枚一組の半導体基板を設置してもよく、その第一導電型の不純物拡散組成物膜２が形成された面間の距離（Ｗ１）が０ｍｍ、すなわちその間隔が実質０ｍｍ（実質、接していること）であることが特に好ましい。二枚一組の半導体基板の各々の第一導電型の不純物拡散組成物膜２が形成された面間の距離（Ｗ１）が短いほどアウトディフュージョンが抑制される傾向にあるため好ましい。
【００４７】
半導体基板の、隣り合う組における前記第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された面と反対側の面間の距離（Ｗ２）については特に制限はないが、１〜５ｍｍであることが好ましく、１〜３ｍｍであることがより好ましい。
【００４８】
前記複数組の二枚一組の半導体基板の、各組における前記第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された面間の距離（Ｗ１）と、隣り合う組における前記第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された面と反対側の面間の距離（Ｗ２）が、（Ｗ１）＜（Ｗ２）であることが好ましい。上記のようにしておくことで、（ｂ）工程から続けて（ｃ）工程行う場合に、拡散ボード上の半導体基板の配置を変えないで、半導体基板の他方の面へ第二導電型の不純物拡散を拡散できる。
【００４９】
（ｃ）の工程では第二導電型の不純物を含むガスを流しながら、半導体基板を加熱して、第二導電型の不純物拡散層を形成する。
【００５０】
第二導電型の不純物を含むガスとして、ｐ型の場合はＰＯＣｌ３ガス、ｎ型の場合はＢＢｒ３、ＢＣｌ３等のガスが挙げられる。例えばＰＯＣｌ３ガスは、ＰＯＣｌ３溶液にＮ２ガスや窒素／酸素混合ガスをバブリングすることや、ＰＯＣｌ３溶液を加熱することで得ることができる。
【００５１】
加熱温度は、７５０℃〜１０５０℃が好ましく、８００℃〜１０００℃であることがより好ましい。
【００５２】
ガス雰囲気としては特に制限は無いが、窒素、酸素、アルゴン、ヘリウム、キセノン、ネオン、クリプトン等の混合ガス雰囲気であることが好ましく、窒素と酸素の混合ガスであることがより好ましく、酸素の含有率が５体積％以下である窒素と酸素の混合ガスが特に好ましい。
【００５３】
また、ガス雰囲気の変更の工程時間短縮ができることから（ｂ）工程と同じガス雰囲気のまま（ｃ）工程を行うことが好ましい。特に、（ｂ）工程におけるガス雰囲気中の窒素と酸素の比率と、（ｃ）工程におけるガス雰囲気中の窒素と酸素の比率が同じであることが好ましい。この場合の好ましい比率は、体積比で酸素：窒素＝１：９９〜５：９５である。
【００５４】
図１（ｉｉｉ）示すように、（ｂ）工程の後、第一導電型の不純物拡散層５の上部には第一導電型の不純物拡散組成物膜の熱処理物層６が残っている。これを第二導電型の不純物を含むガスに対するマスクとして、（ｃ）の工程を行うことが好ましい。こうすることで、第一導電型の不純物拡散層５への第二導電型の不純物の混入を抑制できる。
【００５５】
（ｂ）の工程と（ｃ）の工程はどちらを先に行ってもよく、また、（ｃ）の工程は、（ｂ）の工程と同時に行うこともできる。第一導電型の不純物拡散組成物膜の熱処理物層をマスクとして用いる場合は、（ｃ）の工程を（ｂ）の工程よりも後で行うことが好ましい。
【００５６】
さらに、（ｃ）の工程を、（ｂ）の工程の後、連続して行うことがより好ましい。例えば、（ｂ）の工程の後、拡散ボードを焼成炉から取り出さずにそのまま（ｃ）の工程に移ることが好ましい。（ｃ）の工程を、（ｂ）の工程の後、連続して行うとは、（ｂ）の工程の後に続いて（ｃ）の工程を行うことをいう。
【００５７】
前記（ｃ）の工程での第二導電型の不純物拡散層を形成するときの加熱温度が、前記（ｂ）の工程での第一導電型の不純物拡散層を形成するときの加熱温度よりも５０〜２００℃低い温度であることが好ましい。（ｃ）の工程での第二導電型の不純物拡散層を形成するとき加熱温度を、（ｂ）工程での第一導電型の不純物拡散層を形成するときの加熱温度よりも５０〜２００℃低い温度とすることで、（ｃ）の工程を（ｂ）の工程の後連続して行う場合、（ｂ）の工程で形成された第一導電型の不純物拡散層への加熱の影響を最小限にできるため、第一導電型の不純物拡散を制御しやすくなる。
【００５８】
（ｃ）の工程において、ｐ型不純物を含むガスで拡散するときに比べ、ｎ型不純物を含むガスで拡散するときの方が加熱温度が低温でできることから、第一導電型がｐ型であり、第二導電型がｎ型であることが好ましい。
【００５９】
また、本発明の半導体素子の製造方法は、下記（ｄ）の工程をむことが好ましい。
（ｄ）酸素を含む雰囲気下で半導体基板表面を酸化させる工程。
【００６０】
（（ｄ）工程）
酸素を含む雰囲気下で半導体基板表面を酸化させる工程を含むことが好ましい。
（ｄ）工程を行うタイミングについては特に制限は無いが、（ｂ）工程の後や（ｃ）工程の後で（ｄ）工程を行うことができる。（ｃ）の工程の後、連続して行うことがより好ましい。そうすることで、アウトフュージョンにより発生した本来拡散すべきでない場所での拡散層（コンタミ層）を除去できる。（ｃ）の工程の後、連続して行うとは、（ｃ）の工程の後に続いて（ｄ）の工程を行うことをいう。
【００６１】
ガス雰囲気としては酸素を含む雰囲気であれば特に制限は無いが、窒素、アルゴン、ヘリウム、キセノン、ネオン、クリプトン等と酸素の混合ガス雰囲気とすることができる。窒素と酸素の混合ガスであることが好ましく、酸素の含有率が２０体積％以上である窒素と酸素の混合ガスがより好ましく、酸素のみであることが特に好ましい。酸素の含有率が多いほど酸化速度を向上できる。
【００６２】
これらの工程の後は、公知の方法を用いて半導体素子を製造することができる。その方法に特に制限はないが、例えば以下のような方法が一例として挙げられる。
【００６３】
半導体基板の両面に、反射防止層又はパッシベーション層を形成する。これらの層にはそれぞれ公知の材料を用いることができる。これらの層は単層でも複数層でもよい。例えば、酸化シリコン層、酸化アルミニウム層、ＳｉＮｘ層、アモルファスシリコン層を積層したものがある。これらの層は、プラズマＣＶＤ法、ＡＬＤ（原子層堆積）法等の蒸着法、又は塗布法により形成できる。
【００６４】
また、反射防止層とパッシベーション層とを兼ねることができる層を形成してもよい。そのような層としては、例えば、プラズマＣＶＤ法により形成された窒化物層が挙げられる。
【００６５】
反射防止層と半導体基板との間には、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の表面保護層が更に存在していてもよい。また、部分的に反射防止層の組成を変えてもよい。
【００６６】
反射防止層は受光面および裏面の全面又は一部の領域に形成してもよい。不純物拡散層の上部においては、反射防止層にコンタクトホールを設けてもよい。こうすることで、次に形成する電極と不純物拡散層を電気的に接続することができる。コンタクトホールを設ける方法に制限はないが、エッチングが好ましい。エッチングには、反射防止層の材質に応じて適当なものを用いることができ、例として、フッ化アンモニウム等が挙げられる。
【００６７】
適当な場合には、ファイヤースルー法を利用することもできる。ファイヤースルー法は、反射防止層の上に電極を形成した後、焼成過程でのガラス粒子の溶融により、反射防止層を分解しつつ電極と半導体基板を接着させる方法であり、焼成貫通とも呼ばれる。このような場合に反射防止層に好適に用いられる材料は、窒化珪素である。
【００６８】
次に、半導体基板の両面にそれぞれ電極を形成する。電極の形成には通常用いられる方法を特に制限なく用いることができる。
【００６９】
ファイヤースルー法を利用する場合は、例えば、金属粒子及びガラス粒子を含む表面電極用金属ペーストが用いられる。これを、不純物拡散層を形成した領域上に所望の形状となるよう付与し、熱処理することで反射防止層又はパッシベーション層に金属粒子を貫通させ、不純物拡散層上の電極形成領域に表面電極を形成することができる。表面電極用金属ペーストとしては、例えば、当該技術分野で常用される銀ペースト等を用いることができる。
【００７０】
＜太陽電池素子の製造方法＞
本発明の太陽電池の製造方法は、上述の工程で得られる、第一導電型の不純物拡散層および第二導電型の不純物拡散層が形成された半導体基板の各不純物拡散層上に電極を形成する工程を有する。
【００７１】
図３は、本実施形態にかかる両面受光型太陽電池素子の製造方法の一例を模式的に示す工程図を断面図として示したものである。但し、この工程図は本発明をなんら制限するものではない。
【００７２】
半導体基板にｎ型半導体基板、第一導電型にｐ型、第二導電型にｎ型を用いたときの例を、図３を用いて説明する。
【００７３】
まず、図３（ｉ）に示すように５０μｍ〜３００μｍ程度の厚みを有するｎ型半導体基板７を用意する。このｎ型半導体基板７は、ＣＺ（Czochrzlski）法、ＦＺ（Floating Zone）法、ＥＦＧ（Edge Difined Film Growth）法、鋳造法等で形成された単結晶又は多結晶のシリコンインゴット等をスライスして得られ、例えば、リン等のｎ型不純物を１×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〜１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度有する。
【００７４】
ｎ型半導体基板７は、アルカリ水溶液で洗浄されていることが好ましい。アルカリ水溶液で洗浄することで、ｎ型半導体基板７の表面に存在する有機物、パーティクル等を除去することができ、パッシベーション効果がより向上する。
【００７５】
アルカリ水溶液による洗浄の方法としては、一般的に知られているＲＣＡ洗浄等を例示することができる。例えば、アンモニア水−過酸化水素水の混合溶液にｎ型半導体基板７を浸し、６０℃〜８０℃で処理することで、有機物及びパーティクルを除去し洗浄することができる。洗浄時間は、１０秒〜１０分間であることが好ましく、３０秒〜５分間であることがより好ましい。
【００７６】
ｎ型半導体基板７は、アルカリエッチング等により、両面に、例えばピラミッド構造のようなテクスチャ構造（図示せず）が形成されていることが好ましい。これにより、太陽光の反射を抑えられる。
【００７７】
次に、図３（ｉｉ）に示すように、ｐ型不純物拡散組成物を一方の面に塗布し、ｐ型不純物拡散組成物膜８を形成する。次いで、図３（ｉｉｉ）に示すように拡散ボード４に半導体基板７を、各々のｐ型不純物拡散組成物膜８が形成された面が互いに向い合せになるように配置する。
【００７８】
そして、熱拡散してｐ型不純物拡散層９を形成する。このとき、ｐ型不純物拡散組成物膜８は、熱拡散のための熱処理によって熱処理物１０となる。熱処理温度としては８００℃〜１２００℃とすることが好ましい。
【００７９】
次に図３（ｉｖ）に示すように、ＰＯＣｌ３溶液にＮ２ガスや窒素／酸素混合ガスをバブリングしながらｎ型半導体基板７を７５０℃〜９５０℃に加熱して、リンシリケートガラス層１１とｎ型不純物拡散層１２とを一括して形成する。ｐ型不純物拡散組成物膜の熱処理物１０がマスク層となり、ｐ型不純物拡散層９が形成された裏面へのリンの拡散は抑えられる。その後、酸素を含む雰囲気下で半導体基板を酸化することでコンタミ層を酸化する。酸化されたコンタミ層については、ｐ型不純物拡散組成物膜の熱処理物１０及びリンシリケートガラス層１１と一体化しているので記載はしていない。
【００８０】
次いで、図３（ｖ）に示すように、ｐ型不純物拡散組成物膜の熱処理物１０及びリンシリケートガラス層１１を除去する。除去するための方法としては、例えばフッ酸等のエッチング液に浸漬する方法が挙げられる。
【００８１】
次いで、図３（ｖｉ）に示すように、受光面及び裏面にそれぞれ反射防止層兼パッシベーション層１３を形成する。反射防止層兼パッシベーション層１３としては上述の通りであるが、窒化ケイ素層、酸化チタン層、酸化ケイ素層、酸化アルミニウム層等が特に好ましい例として挙げられる。
【００８２】
この実施形態では、反射防止層兼パッシベーション層１３は受光面および裏面の一部の領域に形成されている。
【００８３】
その後、図３（ｖｉｉ）に示すように、受光面及び裏面のそれぞれにおいて、反射防止層兼パッシベーション層１３の存在しない部分にｐ電極１４及びｎ電極１５を形成する。電極は、電極形成用ペーストを付与した後に加熱処理して形成することができる。
【００８４】
図３では、ｎ型半導体基板上の反射防止層兼パッシベーション層１３に予め欠損部を設け、そこにｐ電極１４及びｎ電極１５を形成する方法を例示した。しかし、反射防止層兼パッシベーション層１３が全面に形成されている場合は、電極形成用ペーストとしてファイヤースルー性を有するガラス粒子を含むものを用いることで、焼成後に反射防止層兼パッシベーション層を貫通して、不純物拡散層と電極のオーミックコンタクトを得ることができる。上記のようにして、太陽電池素子を得ることができる。
【００８５】
＜太陽電池＞
本発明の太陽電池は、上述の太陽電池素子の製造方法によって得られる。これにより、本発明の太陽電池では、半導体基板の不要な領域での不純物拡散層の形成が抑えられており、電池性能の向上が図られる。
【００８６】
太陽電池素子は、電極上にタブ線等の配線材料を配置し、この配線材料を介して複数の太陽電池素子が連結されて太陽電池モジュールを構成してもよい。さらに、太陽電池モジュールは、封止材で封止されて構成されてもよい。
【実施例】
【００８７】
以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。【００８８】
（実施例１）
５００ｍＬの三口フラスコにポリビニルアルコール（和光純薬製、重合度５００）を２０．８ｇ、水１４４ｇを仕込み、撹拌しながら８０℃に昇温し、１時間撹拌した後、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＫＨネオケム（株）製）２３１．６ｇと三酸化二ホウ素  ３．６ｇを入れ、８０℃で１時間撹拌した。４０℃に冷却後、フッ素系界面活性剤メガファックＦ４７７（大日本インキ化学工業（株）製）を０．１２ｇ添加し、３０分間撹拌してｐ型不純物拡散組成物を作製した。【００８９】
次に、両方の表面にテクスチャ加工を施したｎ型半導体基板の一方の面にｐ型不純物拡散組成物をスピンコートにより全面塗布し、１５０℃１分間乾燥させ、一方の面にｐ型不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を作製した。【００９０】
次に、図１（ｉｉ）に示すように、拡散ボードに、一方の面にｐ型不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を配置した。二枚一組の半導体基板の各々のｐ型不純物拡散組成物膜が形成された面間の距離及びｐ型不純物拡散組成物膜が形成されていない面間の距離は共に３ｍｍであった。【００９１】
次いで、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎを流した拡散炉（光洋サーモシステム（株）、２０６Ａ−Ｍ１００）中にて、７００℃に設定した状態で拡散ボードを入れた。その後、９５０℃まで１５℃／ｍｉｎで昇温し、９５０℃で３０分間熱処理してｐ型不純物拡散層を形成した。【００９２】
次いで、８３０℃まで１０℃／ｍｉｎで降温した。８３０℃にて、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎ、およびＰＯＣｌ３にバブリングしたＮ２：１．５Ｌ／ｍｉｎを流した拡散炉中にて５分間処理した。その後、ＰＯＣｌ３にバブリングしたＮ２を流すのを止めて、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎを流したガス中で、同温度にて１２分間熱処理して、ｐ型不純物拡散組成物膜が形成された領域以外にｎ型不純物拡散層を形成した。その後、７００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温し、拡散炉からｎ型半導体基板を取り出した。【００９３】
続いて、ｎ型半導体基板の表面に残存したガラス層（ｐ型不純物拡散組成物の熱処理物１０及びリンシリケートガラス層１１）をフッ酸によって除去した。ｐ型不純物拡散層領域のシート抵抗の平均値は６５Ω／□、ｐ型不純物拡散組成物膜を形成した面の反対面に形成されたｎ型不純物拡散層領域のシート抵抗の平均値は５５Ω／□であった。【００９４】
（ｐ型不純物拡散層形成時のアウトディフュージョンの評価）
実施例１で作製した半導体基板のｎ型不純物拡散層における、ｎ型半導体基板表層のボロン元素の濃度を、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計、Ｃａｍｅｃａ社、ＩＭＳ−７Ｆ）を用いて測定した。一次イオンにはＣｓ＋を用いた。ｎ型半導体基板表層のボロン濃度は７×１０１７ａｔｏｍs／ｃｍ３以下であり、ｎ型半導体基板表層へのボロンのコンタミは抑制されていた。【００９５】
（実施例２）
両方の表面にテクスチャ加工を施したｎ型半導体基板の一方の面に実施例１と同様のｐ型不純物拡散組成物をスピンコートにより全面塗布し、１５０℃１分間乾燥させ、一方の面にｐ型不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を作製した。【００９６】
次に、図２に示すように拡散ボードに一方の面にｐ型不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を配置した。二枚一組の半導体基板の各々のｐ型不純物拡散組成物膜が形成された面間の距離は０ｍｍであり、ｐ型不純物拡散組成物膜が形成されていない面間の距離は３ｍｍであった。【００９７】
次いで、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎを流した拡散炉（光洋サーモシステム（株）、２０６Ａ−Ｍ１００）中にて、７００℃に設定した状態で拡散ボードを入れた。その後、９５０℃まで１５℃／ｍｉｎで昇温し、９５０℃で３０分間熱処理してｐ型不純物拡散層を形成した。【００９８】
次いで、８３０℃まで１０℃／ｍｉｎで降温した。８３０℃にて、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎ、およびＰＯＣｌ３にバブリングしたＮ２：１．５Ｌ／ｍｉｎを流した拡散炉中にて５分間処理した。その後、ＰＯＣｌ３にバブリングしたＮ２を流すのを止めて、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎを流したガス中で、同温度にて１２分間熱処理して、ｐ型不純物拡散組成物膜が形成された領域以外にｎ型不純物拡散層を形成した。その後、７００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温し、拡散炉からｎ型半導体基板を取り出した。【００９９】
続いて、ｎ型半導体基板の表面に残存したガラス層（ｐ型不純物拡散組成物の熱処理物１０及びリンシリケートガラス層１１）をフッ酸によって除去した。ｐ型不純物拡散層領域のシート抵抗の平均値は６７Ω／□、ｐ型不純物拡散組成物膜を形成した面の反対面に形成されたｎ型不純物拡散層領域のシート抵抗の平均値は５６Ω／□であった。【０１００】
（ｐ型不純物拡散層形成時のアウトディフュージョンの評価）
実施例２で作製した半導体基板のｎ型不純物拡散層における、ｎ型半導体基板表層のボロン元素の濃度を、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計、Ｃａｍｅｃａ社、ＩＭＳ−７Ｆ）を用いて測定した。一次イオンにはＣｓ＋を用いた。ｎ型半導体基板表層のボロン濃度は６×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であり、ｎ型半導体基板表層へのボロンのコンタミは抑制されていた。【０１０１】
（実施例３）
両方の表面にテクスチャ加工を施したｎ型半導体基板の一方の面に実施例１と同様のｐ型不純物拡散組成物をスピンコートにより全面塗布し、１５０℃１分間乾燥させ、一方の面にｐ型不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を作製した。【０１０２】
次に、図２に示すように拡散ボードに一方の面にｐ型不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を配置した。二枚一組の半導体基板の各々のｐ型不純物拡散組成物膜が形成された面間の距離は０ｍｍであり、ｐ型不純物拡散組成物膜が形成されていない面間の距離は３ｍｍであった。【０１０３】
次いで、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎを流した拡散炉（光洋サーモシステム（株）、２０６Ａ−Ｍ１００）中にて、７００℃に設定した状態で拡散ボードを入れた。その後、９５０℃まで１５℃／ｍｉｎで昇温し、９５０℃で３０分間熱処理してｐ型不純物拡散層を形成した。【０１０４】
次いで、８３０℃まで１０℃／ｍｉｎで降温した。８３０℃にて、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎ、およびＰＯＣｌ３にバブリングしたＮ２：１．５Ｌ／ｍｉｎを流した拡散炉中にて５分間処理した。その後、ＰＯＣｌ３にバブリングしたＮ２を流すのを止めて、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎを流したガス中で、同温度にて１２分間熱処理して、ｐ型不純物拡散組成物膜が形成された領域以外にｎ型不純物拡散層を形成した。【０１０５】
次いで、９００℃まで１０℃／ｍｉｎで昇温した。９００℃にて、Ｏ２：５Ｌ／ｍｉｎを流したガス中で、同温度にて２０ｍｉｎ熱処理して、半導体基板表面を酸化させた。【０１０６】
その後、７００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温し、拡散炉からｎ型半導体基板を取り出した。【０１０７】
続いて、ｎ型半導体基板の表面に残存したガラス層（ｐ型不純物拡散組成物の熱処理物１０及びリンシリケートガラス層１１）をフッ酸によって除去した。ｐ型不純物拡散層領域のシート抵抗の平均値は６０Ω／□、ｐ型不純物拡散組成物膜を形成した面の反対面に形成されたｎ型不純物拡散層領域のシート抵抗の平均値は５１Ω／□であった。【０１０８】
（ｐ型不純物拡散層形成時のアウトディフュージョンの評価）
実施例３で作製した半導体基板のｎ型不純物拡散層における、ｎ型半導体基板表層のボロン元素の濃度を、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計、Ｃａｍｅｃａ社、ＩＭＳ−７Ｆ）を用いて測定した。一次イオンにはＣｓ＋を用いた。ｎ型半導体基板表層のボロン濃度は５×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であり、ｎ型半導体基板表層へのボロンのコンタミは抑制されていた。【０１０９】
（実施例４）
両方の表面にテクスチャ加工を施したｎ型半導体基板の一方の面に実施例１と同様のｐ型不純物拡散組成物をスピンコートにより全面塗布し、１５０℃１分間乾燥させ、一方の面にｐ型不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を作製した。【０１１０】
次に、図２に示すように拡散ボードに一方の面にｐ型不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を配置した。二枚一組の半導体基板の各々のｐ型不純物拡散組成物膜が形成された面間の距離は０ｍｍであり、ｐ型不純物拡散組成物膜が形成されていない面間の距離は３ｍｍであった。【０１１１】
次いで、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎを流した拡散炉（光洋サーモシステム（株）、２０６Ａ−Ｍ１００）中にて、７００℃に設定した状態で拡散ボードを入れた。その後、９５０℃まで１５℃／ｍｉｎで昇温し、９５０℃で３０分間熱処理してｐ型不純物拡散層を形成した。【０１１２】
次いで、９００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温した。９００℃にて、Ｏ２：５Ｌ／ｍｉｎを流したガス中で、同温度にて２０分間熱処理して、半導体基板表面を酸化させた。【０１１３】
次いで、８３０℃まで１０℃／ｍｉｎで降温した。８３０℃にて、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎ、およびＰＯＣｌ３にバブリングしたＮ２：１．５Ｌ／ｍｉｎを流した拡散炉中にて５分間処理した。その後、ＰＯＣｌ３にバブリングしたＮ２を流すのを止めて、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎを流したガス中で、同温度にて１２分間熱処理して、ｐ型不純物拡散組成物膜が形成された領域以外にｎ型不純物拡散層を形成した。その後、７００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温し、拡散炉からｎ型半導体基板を取り出した。【０１１４】
続いて、ｎ型半導体基板の表面に残存したガラス層（ｐ型不純物拡散組成物の熱処理物１０及びリンシリケートガラス層１１）をフッ酸によって除去した。ｐ型不純物拡散層領域のシート抵抗の平均値は６２Ω／□、ｐ型不純物拡散組成物膜を形成した面の反対面に形成されたｎ型不純物拡散層領域のシート抵抗の平均値は６１Ω／□であった。【０１１５】
（ｐ型不純物拡散層形成時のアウトディフュージョンの評価）
実施例４で作製した半導体基板のｎ型不純物拡散層における、ｎ型半導体基板表層のボロン元素の濃度を、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計、Ｃａｍｅｃａ社、ＩＭＳ−７Ｆ）を用いて測定した。一次イオンにはＣｓ＋を用いた。ｎ型半導体基板表層のボロン濃度は２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であり、ｎ型半導体基板表層へのボロンのコンタミは抑制されていた。【０１１６】
（実施例５）
両方の表面にテクスチャ加工を施したｎ型半導体基板の一方の面に実施例１と同様のｐ型不純物拡散組成物をスピンコートにより全面塗布し、１５０℃１分間乾燥させ、一方の面にｐ型不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を作製した。【０１１７】
次に、図２に示すように拡散ボードに一方の面にｐ型不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を配置した。二枚一組の半導体基板の各々のｐ型不純物拡散組成物膜が形成された面間の距離は０ｍｍであり、ｐ型不純物拡散組成物膜が形成されていない面間の距離は３ｍｍであった。【０１１８】
次いで、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎを流した拡散炉（光洋サーモシステム（株）、２０６Ａ−Ｍ１００）中にて、７００℃に設定した状態で拡散ボードを入れた。【０１１９】
次いで、９００℃まで１５℃／ｍｉｎで昇温した。９００℃にて、Ｏ２：５Ｌ／ｍｉｎを流したガス中で、同温度にて２０分間熱処理して、半導体基板表面を酸化させた。【０１２０】
次いで、９５０℃まで１５℃／ｍｉｎで昇温し、９５０℃で３０分間熱処理してｐ型不純物拡散層を形成した。【０１２１】
次いで、８３０℃まで１０℃／ｍｉｎで降温した。８３０℃にて、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎ、およびＰＯＣｌ３にバブリングしたＮ２：１．５Ｌ／ｍｉｎを流した拡散炉中にて５分間処理した。その後、ＰＯＣｌ３にバブリングしたＮ２を流すのを止めて、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎを流したガス中で、同温度にて１２分間熱処理して、ｐ型不純物拡散組成物膜が形成された領域以外にｎ型不純物拡散層を形成した。その後、７００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温し、拡散炉からｎ型半導体基板を取り出した。【０１２２】
続いて、ｎ型半導体基板の表面に残存したガラス層（ｐ型不純物拡散組成物の熱処理物１０及びリンシリケートガラス層１１）をフッ酸によって除去した。ｐ型不純物拡散層領域のシート抵抗の平均値は６４Ω／□、ｐ型不純物拡散組成物膜を形成した面の反対面に形成されたｎ型不純物拡散層領域のシート抵抗の平均値は６５Ω／□であった。【０１２３】
（ｐ型不純物拡散層形成時のアウトディフュージョンの評価）
実施例５で作製した半導体基板のｎ型不純物拡散層における、ｎ型半導体基板表層のボロン元素の濃度を、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計、Ｃａｍｅｃａ社、ＩＭＳ−７Ｆ）を用いて測定した。一次イオンにはＣｓ＋を用いた。ｎ型半導体基板表層のボロン濃度は４×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であり、ｎ型半導体基板表層へのボロンのコンタミは抑制されていた。【０１２４】
（比較例１）
両方の表面にテクスチャ加工を施したｎ型半導体基板の一方の面に実施例１と同様のｐ型不純物拡散組成物をスピンコートにより全面塗布し、１５０℃１分間乾燥させ、一方の面にｐ型不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を作製した。【０１２５】
次に、図４に示すように拡散ボードに一方の面にｐ型不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板を、各々のｐ型不純物拡散組成物膜が形成された面の向きがそろうように配置した。各半導体基板の距離はいずれも３ｍｍであった。【０１２６】
次いで、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎを流した拡散炉（光洋サーモシステム（株）、２０６Ａ−Ｍ１００）中にて、７００℃に設定した状態で拡散ボードを入れた。その後、９５０℃まで１５℃／ｍｉｎで昇温し、９５０℃で３０分間熱処理してｐ型不純物拡散層を形成した。【０１２７】
次いで、８３０℃まで１０℃／ｍｉｎで降温した。８３０℃にて、Ｏ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎ、およびＰＯＣｌ３にバブリングしたＮ２：１．５Ｌ／ｍｉｎを流した拡散炉中にて５分間処理した。その後、ＰＯＣｌ３にバブリングしたＮ２を流すのを止めてＯ２：０．２Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２：９．８Ｌ／ｍｉｎのガス中で、同温度にて１２分間熱処理して、ｐ型不純物拡散組成物膜が形成された領域以外にｎ型不純物拡散層を形成した。その後、７００℃まで１０℃／ｍｉｎで降温し、拡散炉からｎ型半導体基板を取り出した。【０１２８】
続いて、ｎ型半導体基板の表面に残存したガラス層（ｐ型不純物拡散組成物の熱処理物１０及びリンシリケートガラス層１１）をフッ酸によって除去した。ｐ型不純物拡散層領域のシート抵抗の平均値は６６Ω／□、ｐ型不純物拡散組成物膜を形成した面の反対面に形成されたｎ型不純物拡散層領域）のシート抵抗の平均値は５６Ω／□であった。【０１２９】
（ｐ型不純物拡散層形成時のアウトディフュージョンの評価）
比較例１で作製した半導体基板のｎ型不純物拡散層における、ｎ型半導体基板表層のボロン元素の濃度を、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計、Ｃａｍｅｃａ社、ＩＭＳ−７Ｆ）を用いて測定した。一次イオンにはＣｓ＋を用いた。ｎ型半導体基板表層のボロン濃度は１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であり、ｎ型半導体基板表層にボロンがコンタミしていた。
【符号の説明】
【０１３０】
１    半導体基板
２    第一導電型の不純物拡散組成物膜
３    一方の面に第一導電型の不純物拡散組成物膜が形成された半導体基板
４    拡散ボード
５    第一導電型の不純物拡散層
６    第一導電型の不純物拡散組成物膜の熱処理物層
７    ｎ型半導体基板
８    ｐ型不純物拡散組成物膜
９    ｐ型不純物拡散層
１０  ｐ型不純物拡散組成物膜の熱処理物
１１  リンシリケートガラス層
１２  ｎ型不純物拡散層
１３  反射防止層兼パッシベーション層
１４  ｐ電極
１５  ｎ電極
１６  拡散炉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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