(57)【要約】  基板品質の劣化や欠陥が生じない半導体装置の製造方法を得ること。シリコン基板１０１上に凹部１１５を形成する工程と、Ｐ型シリコン基板１０１の表面にＮ型の不純物を含むＮ型拡散層１０２を形成する工程と、化学的に活性となる化学種を含む気相または液相からなる処理流体を、Ｐ型シリコン基板１０１の凹部１１５以外の領域に曝して、凹部１１５とは異なる性質の表面となるように表面処理を行う工程と、を含む。
2010140224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に凹部を形成する凹部形成工程と、
第１の導電型の前記半導体基板の表面に第２の導電型の不純物を含む半導体層である第２導電型半導体層を形成する第２導電型半導体層形成工程と、
化学的に活性となる化学種を含む気相または液相からなる処理流体を、前記半導体基板の前記凹部以外の領域に曝して、前記凹部とは異なる性質の表面となるように表面処理を行う表面処理工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記処理流体は、エッチング液であり、
前記表面処理工程では、前記凹部が形成された面を前記エッチング液側に向けて前記半導体基板を前記エッチング液上に浮かばせて、前記凹部が形成された面の前記凹部以外の領域をエッチングす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】
前記処理流体は、エッチング液であり、
前記表面処理工程では、前記エッチング液を浸漬させた薬液保持体を前記半導体基板の前記凹部が形成された面の前記凹部以外の領域に接触させて、前記凹部以外の領域をエッチングす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４】
前記第２導電型半導体層形成工程では、前記第１の導電型の前記半導体基板の表面に、前記第２の導電型の不純物を拡散させて前記第２導電型半導体層を形成し、
前記表面処理工程では、前記シリコン基板の前記凹部以外の領域の前記第２導電型半導体層をエッチングすることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記処理流体は、高分子または高分子モノマーを含む溶液であり、
前記表面処理工程では、前記半導体基板の前記凹部が形成された面を前記溶液の液面に接触、乾燥させて前記高分子を含む有機膜または前記高分子モノマーが重合した有機膜を、前記半導体基板の凹部が形成された面の前記凹部以外の領域に形成
す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６】
前記表面処理工程では、気相成長法を用いて、段差被覆性の低い条件で、前記半導体基板の前記凹部が形成された面の前記凹部以外の領域に薄膜を形成す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７】
前記処理流体は、金属イオンを含む溶液であり、
前記表面処理工程では、前記半導体基板の前記凹部が形成された面の前記凹部以外の領域を前記溶液中に接触させて、めっき法によって前記凹部以外の領域に金属膜を形成す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８】
回路素子部品の端子が挿入されるスルーホールの周囲の領域がその他の領域よりも高く形成されることを特徴とするプリント回路板。
【請求項９】
熱硬化性樹脂を有する基板を、スルーホール形成位置に対応する前記基板の上面および下面の位置が周囲よりも低い凹部となる金型を用いて、加熱しながら加圧し、前記スルーホール形成位置に対応する位置が周囲よりも高い凸部となるプリント回路板を形成する工程と、
前記プリント回路板の凸部にスルーホールを形成する工程と、
前記プリント回路板に回路配線を形成する工程と、
を含むことを特徴とするプリント回路板の製造方法。
【請求項１０】
回路素子部品の端子が挿入されるスルーホールの周囲の領域がその他の領域よりも高く形成されたプリント回路板の前記スルーホールに第１の主面側から回路素子部品の端子を挿入し、仮止めする工程と、
はんだ融液が入れられた槽から溶融はんだが噴出する噴流部分に、前記プリント回路板の第２の主面側の前記凸部を接触させて、前記回路素子部品と前記プリント回路板とを接続する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置の製造方法、並びにプリント回路板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程のパターン形成には光リソグラフィ技術が一般的に利用されているが、リソグラフィによる描画パターンと同じ位置に膜の形成などの処理を行う場合には、位置合わせが不要な自己整合プロセスが有用である。ここで、既に形成されているパターンをつぎの処理のマスクとして利用する自己整合プロセスの例としては、自己整合シリサイドなどがある。この自己整合シリサイドでは、清浄なシリコン表面が金属と反応しやすいことを利用し、シリコン酸化膜などでマスクされていないシリコン上にのみ金属シリサイドを形成することができる。自己整合プロセスを使用することによって、リソグラフィなどによるパターン描画プロセスを省くことができ、また、マスクの位置合わせが不要になるという利点がある。【０００３】
半導体装置としての太陽電池の製造においても、選択エミッタの形成にリソグラフィを利用することができる。しかし、光リソグラフィを用いるとプロセスが複雑になり、製造コストが増加してしまうため、光リソグラフィ以外の方法による電極パターンの形成と自己整合プロセスと組み合わせて、選択エミッタを形成する方法が提案されている（たとえば、特許文献１，２参照）。【０００４】
特許文献１では、リンを基板表面に拡散させてＰＮ接合を形成した半導体基板表面にスクリーン印刷法によって所定形状の金属電極を形成した後、この金属電極をマスクとして、リンを拡散させた半導体基板表面を反応性イオンエッチング（Reactive  Ion  Etching；以下、ＲＩＥという）を用いたエッチングにより除去し、金属電極近接部以外の領域を高抵抗化することによって、選択エミッタを形成している。【０００５】
また、特許文献２では、リンを基板表面に拡散させてＰＮ接合を形成したシリコン基板にシリコン窒素化膜（Ｓｉ3Ｎ4）を成膜したのち、レーザスクライビング法などによってシリコン窒素化膜を電極形状に除去し、残ったシリコン窒素化膜をマスクとしてリンを拡散させて電極下部分（電極形成領域）のみを受光領域よりも低抵抗化して、選択エミッタを形成している。さらにその後、シリコン窒素化膜をマスクとしてめっき法によって自己整合的に低抵抗領域のみに埋め込み電極を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，８７１，５９１号明細書
【特許文献２】米国特許第５，２５８，０７７号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】J.  Szlufcik,  H.  Elgamel,  M.  Ghannam,  J.  Nijs,  and  R.  Mertens,  "Simple  integral  screenprinting  process  for  selective  emitter  polycrystalline  silicon  solar  cells",  Applied  Physics  Letters  Vol.59(1991),  p1583
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、エッチング方法としてＲＩＥを使用しているので、基板表面に欠陥が形成されてしまい、十分な太陽電池特性が得られないという問題点があった。【０００９】
また、特許文献２に記載の方法では、半導体基板の受光領域へのドーパント不純物の拡散を抑制するマスク材料として拡散時の高温に耐えるマスクとする必要があり、このようなマスクを形成する際および不純物拡散を複数回行う際に、時間がかかってしまうとともにこれらの高温処理による基板品質の劣化及び基板とマスクとの界面から水素が抜け出ることなどによる界面欠陥の生成などの問題点があった。特に多結晶半導体基板ではこれらの影響が顕著になってしまう。【００１０】
プリント配線板への電子部品のはんだ付けにおいては、スルーホールへフローディップ式ではんだ付けを行う際に、噴流部に接触するプリント配線板の面積が大きく、プリント配線板や素子がはんだ漕からの熱ストレスを受け、反りや熱による破壊が生じてしまうという問題があった。【００１１】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、基板品質の劣化や基板中および基板とその隣接する膜の界面に欠陥が生じない半導体装置およびその自己整合的な（または簡便な）半導体装置の製造方法を得ることを目的とする。また、プリント配線板においては、プリント配線板や素子への熱ストレスが小さく、反りや熱による破壊が生じないプリント回路板およびその製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、半導体基板上に凹部を形成する凹部形成工程と、第１の導電型の前記半導体基板の表面に第２の導電型の不純物を含む半導体層である第２導電型半導体層を形成する第２導電型半導体層形成工程と、化学的に活性となる化学種を含む気相または液相からなる処理流体を、前記半導体基板の前記凹部以外の領域に曝して、前記凹部とは異なる性質の表面となるように表面処理を行う表面処理工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、半導体装置の製造において、第１の導電型の半導体基板に凹部を形成した後、第２の導電型の不純物を含む半導体層を少なくとも凹部形成面を含む面側に形成し、上記凹部以外の領域に薬液処理等の欠陥生成の少ない方法によって表面処理を施すことができるようにした結果、半導体基板を高温にする処理工程が少なく、基板品質の劣化や欠陥を生じさせないようにすることができるという効果を有する。また、同一主面内の上記凹部とそれ以外の部分に自己整合的に異なる処理を施こすことができるため、少ない工程数で任意の形状に形成された凸部あるいは凹部への処理を施すことができるという効果を有する。特に、凹部に対して自己整合的に処理を施すことができることから、埋め込み電極を形成が容易な自己整合プロセスとなっている。特に太陽電池にあっては基板及び表面欠陥の生成を抑制しながら自己整合的に領域ごとに異なる処理を施すことができることによって、選択エミッタおよび埋め込み電極を形成でき、簡便に発電出力に優れた太陽電池を製造できるという効果を有する。また、凹部や電極の形成時にマスク形成工程やマスク剥離工程を経ずかつＲＩＥで半導体基板表面をエッチングすることがないので、半導体基板の劣化および欠陥生成を生じることなく半導体表面の所望の部分を加工することができるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１−１】図１−１は、この発明の実施の形態１による太陽電池の全体構成の一例を模式的に示す上面図である。
【図１−２】図１−２は、太陽電池の裏面図である。
【図１−３】図１−３は、図１−２のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２は、図１−１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３−１】図３−１は、この実施の形態１による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す一部断面図である（その１）。
【図３−２】図３−２は、この実施の形態１による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す一部断面図である（その２）。
【図３−３】図３−３は、この実施の形態１による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す一部断面図である（その３）。
【図３−４】図３−４は、この実施の形態１による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す一部断面図である（その４）。
【図３−５】図３−５は、この実施の形態１による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す一部断面図である（その５）。
【図３−６】図３−６は、この実施の形態１による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す一部断面図である（その６）。
【図３−７】図３−７は、この実施の形態１による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す一部断面図である（その７）。
【図３−８】図３−８は、この実施の形態１による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す一部断面図である（その８）。
【図４】図４は、この実施の形態２による太陽電池の構成の一例を模式的に示す一部断面図である。
【図５−１】図５−１は、この実施の形態２による太陽電池の製造方法の一例を模式的に示す一部断面図である（その１）。
【図５−２】図５−２は、この実施の形態２による太陽電池の製造方法の一例を模式的に示す一部断面図である（その２）。
【図５−３】図５−３は、この実施の形態２による太陽電池の製造方法の一例を模式的に示す一部断面図である（その３）。
【図５−４】図５−４は、この実施の形態２による太陽電池の製造方法の一例を模式的に示す一部断面図である（その４）。
【図５−５】図５−５は、この実施の形態２による太陽電池の製造方法の一例を模式的に示す一部断面図である（その５）。
【図６】図６は、この実施の形態３によるプリント回路板と回路素子部品端子の接続状態の一例を模式的に示す一部断面図である。
【図７−１】図７−１は、実施の形態３によるプリント回路板の製造方法の一例を模式的に示す一部断面図である（その１）。
【図７−２】図７−２は、実施の形態３によるプリント回路板の製造方法の一例を模式的に示す一部断面図である（その２）。
【図７−３】図７−３は、実施の形態３によるプリント回路板の製造方法の一例を模式的に示す一部断面図である（その３）。
【図７−４】図７−４は、実施の形態３によるプリント回路板の製造方法の一例を模式的に示す一部断面図である（その４）。
【図７−５】図７−５は、実施の形態３によるプリント回路板の製造方法の一例を模式的に示す一部断面図である（その５）。
【図７−６】図７−６は、実施の形態３によるプリント回路板の製造方法の一例を模式的に示す一部断面図である（その６）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる半導体装置の製造方法、並びにプリント回路板およびその製造方法を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態では、半導体装置として太陽電池を例に挙げて説明するが、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下の説明で用いられる太陽電池の断面図は模式的なものであり、層の厚みと幅との関係や各層の厚みの比率などは現実のものとは異なる。
【００１６】
実施の形態１．
最初に、この実施の形態１で用いられる太陽電池の構成について説明する。図１−１〜図１−３は、この発明の実施の形態１による太陽電池の全体構成の一例を模式的に示す図であり、図１−１は太陽電池の上面図であり、図１−２は太陽電池の裏面図であり、図１−３は図１−２のＡ−Ａ断面図である。また、図２は、太陽電池の構成の一部を模式的に示す拡大断面図であり、図１−１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１７】
この太陽電池１００は、半導体基板としてのＰ型シリコン基板１０１の受光面側（以下、表面側ともいう）には、表面電極１１０の形成位置に対応して凹部１１５が設けられ、また凹部１１５以外のシリコン基板１０１の表面には、図示しない凹凸を有するテクスチャ構造が表面での光反射を低減する目的で形成されている。凹部１１５を含むシリコン基板１０１の表面から所定の深さの範囲には、リンなどのＮ型の不純物を拡散させたＮ型拡散層１０２が形成されている。これによって、シリコン基板１０１表面にはＰＮ接合が形成される。
【００１８】
シリコン基板１０１の表面に形成された凹部１１５には、ＰＮ接合で生じた電流（電子）を局所的に集電するために櫛歯状に設けられる銀などからなるグリッド電極１１１と、グリッド電極１１１で集電された電流を取り出すために、グリッド電極１１１にほぼ直交してグリッド電極１１１間を接続するように設けられる銀などからなるバス電極１１２と、からなる表面電極（受光面側電極）１１０が形成されている。また、表面電極１１０が形成されていないＮ型拡散層１０２の上面（以下、受光部という）には、シリコン基板１０１の受光面への入射光の反射を防止する反射防止膜１０３が形成されている。
【００１９】
一方、Ｐ型シリコン基板１０１の受光面とは反対側の面（以下、裏面という）には、シリコン基板１０１よりもＰ型不純物濃度が高く、裏面側に流れてきた少数キャリア（この場合には電子）を表面側へと向かわせるＢＳＦ（Back  Surface  Field）と呼ばれる裏面電界層１０４が形成される。この裏面電界層１０４に隣接して基板と反対側には、ＰＮ接合で電荷分離されたキャリアの集電と入射光の反射を目的としてＰ型シリコン基板１０１の裏面のほぼ全面に設けられるアルミニウムなどからなる裏側集電電極１２１と、この裏側集電電極１２１に生じた電流を外部に取り出す、銅などからなる裏側取出電極１２２と、からなる裏面電極１２０が形成されている。
【００２０】
また、図２に示されるように、この太陽電池のシリコン基板１０１の受光面側に形成されるＮ型拡散層１０２は、表面電極１１０が形成される領域ではＮ型不純物が高濃度に拡散された高濃度拡散層１０２Ｈと、表面電極１１０が形成されていない領域、ここでは反射防止膜１０３が形成されている領域では、高濃度拡散層１０２Ｈに比してＮ型不純物が低濃度に拡散された低濃度拡散層１０２Ｌと、を有する。つまり、このＮ型拡散層１０２は、表面電極１１０が形成されない受光部では、Ｎ型不純物濃度を低下させ、電極接触部では、Ｎ型不純物濃度を高めるようにして、受光部においては、不純物起因のキャリア再結合を抑制し、電極接触部では抵抗を低下させている。
【００２１】
このように構成された太陽電池１００では、太陽光が太陽電池１００の受光面側からＰＮ接合面（Ｐ型シリコン基板１０１とＮ型拡散層１０２との接合面）に照射されると、ホールと電子が生成する。ＰＮ接合面付近の電界によって、生成した電子はＮ型拡散層１０２に向かって移動し、ホールは裏面電界層１０４に向かって移動する。これにより、Ｎ型拡散層１０２に電子が過剰となり、裏面電界層１０４にホールが過剰となる結果、光起電力が発生する。この結果、Ｎ型拡散層１０２に接続した表面電極１１０がマイナス極となり、裏面電界層１０４に接続した裏面電極１２０がプラス極となり、図示しない外部回路に電流が流れる。
【００２２】
つぎに、このような構造の太陽電池１００の製造方法について説明する。図３−１〜図３−８は、この実施の形態１による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す一部断面図である。なお、ここでは、図２に対応する部分、すなわちグリッド電極の延在方向に垂直な断面の一部を図示している。
【００２３】
まず、シリコン基板１０１を用意する（図３−１）。ここでは、Ｐ型単結晶シリコン基板を用意する。ついで、レーザスクライブ法によって、このシリコン基板１０１の一方の主面上にレーザ光線を走査させて、凹部１１５を形成する（図３−２）。あらかじめ所望の完成電極の形状となるように、この凹部１１５は、その深さ、幅およびパターンを調整して形成するが、後の工程で、この凹部１１５内に反射防止膜１０３を凹部１１５に形成しないようにするためには、凹部１１５の幅に対する深さの比を大きくすることが望ましい。この工程で、レーザ光線が照射されなかった領域は相対的に凸部となる。なお、ここでは、凹部１１５の形成方法としてレーザスクライブ法を用いたが、メカニカルスクライブ法や放電加工法、ブラスト法、フッ化水素酸中おける金属触媒とシリコンとの接触部の局所的エッチング、などの方法で凹部１１５（溝）を形成してもよい。
【００２４】
ついで、加熱したアルカリ溶液中にシリコン基板１０１を浸漬し、アルカリ溶液による異方性エッチングを用いて、表面を粗面化するとともに半導体基板表面近傍の欠陥および凹部形成時に生じた欠陥の除去を行う。なお、以下の図面では、シリコン基板１０１表面に形成されるテクスチャ構造の図示を省略している。その後、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）ガス雰囲気中で加熱して、リンをシリコン基板１０１の表面に拡散させて、高濃度拡散層１０２Ｈを形成する（図３−３）。このとき、高濃度拡散層１０２Ｈにおいては、表面でＮ型不純物であるリンの濃度が高く、シリコン基板１０１内部に向かうにつれて減少していく。これによって、シリコン基板１０１表面（裏面と側面も含む）には、ＰＮ接合が形成される。この高濃度拡散層１０２Ｈのシート抵抗は、後に形成する表面電極１１０との接触抵抗を低減するために１〜６０Ω／□とすることが好ましい。その後、シリコン基板１０１を、表面が疎水性となるまでフッ化水素酸水溶液中に浸漬し、シリコン基板１０１表面に形成されたリンガラス膜を除去する。
【００２５】
ついで、フッ化水素酸と硝酸との混合溶液からなる温度制御されたエッチング液を、凹部１１５以外のシリコン基板１０１表面に接触させて、高濃度拡散層１０２Ｈの最表面を除去する（図３−４）。この図３−４では、高濃度拡散層１０２Ｈの最表面の除去に、エッチング液２１０を貯留するエッチング貯留層２０１の上面に、薬液保持体としてのスポンジローラ２０２を複数配置したエッチング装置２００を用いる。このスポンジローラ２０２の直径は、グリッド電極１１１やバス電極１１２の幅よりも大きくなるように形成さることが望ましい。
【００２６】
このようなエッチング装置２００で、スポンジローラ２０２の少なくとも一部がエッチング液２１０に浸漬した状態で回転させて、シリコン基板１０１とスポンジローラ２０２との接触を保ったままシリコン基板１０１を移動させることによって、スポンジローラ２０２と接しているシリコン基板１０１表面にエッチング液２１０が接触する。その結果、シリコン基板１０１の凸部の最表面のリンが高濃度に拡散されたシリコン層が除去される。なお、凸部にはテクスチャ構造が形成されているが、スポンジローラ２０２のスポンジ堅さやスポンジの種類あるいは薬液（エッチング液２１０）へウェハ（シリコン基板１０１）を押さえつける圧力を制御し、薬液のウェハへの濡れ性を調整することによりテクスチャ構造に合わせてスポンジローラ２０２が追従して変形するとともに、スポンジに保持された薬液が表面張力によりウェハへの接触を保つようにすることができ、テクスチャ構造における最表面のシリコン層を均一にエッチングすることができる。さらに、微少な凹凸のついたスポンジや、スポンジ以外の液保持構造体を用いることによっても、ウェハと薬液保持構造体との接触面積や、薬液保持構造体の柔らかさを変更することができ、エッチングの均一性を向上させることができる。また、凹部１１５にはスポンジローラ２０２が入り込まず、またスポンジローラ２０２が入り込んでエッチング液２１０が高濃度拡散層１０２Ｈの表面に接触したとしても、疎水化処理が施されているので、エッチング液２１０は凹部１１５に入り込みづらく、凹部１１５内の最表面は除去されにくい。これによって、高濃度拡散層１０２Ｈにおける凸部では、最表面のリンが高濃度に拡散されたシリコン層が除去され、凹部１１５に比較して一層高抵抗な半導体層となった低濃度拡散層１０２Ｌとなる。これによって、シリコン基板１０１の表面には、凸部に存在する低濃度拡散層１０２Ｌと、凹部１１５に存在する高濃度拡散層１０２Ｈと、を有するＮ型拡散層１０２が形成される。なお、凸部のシート抵抗は、太陽電池受光部として用いるためには、５０〜５００Ω／□となることが好ましい。この後、図示していないが、シリコン基板１０１の側面と裏面に形成された高濃度拡散層１０２Ｈも表面電極と裏面電極との短絡を防止するために除去する（図３−５）。この短絡防止の目的には、裏面全面のＮ層（高濃度拡散層１０２Ｈ）を除去する必要はなく、側面部分のＮ層を除去するだけでよい。このような側面の拡散層を除去する方法として、本特許の方法を利用し、一枚ずつあるいは多数のウェハを重ねて塊状とし、そのウェハ側面側端部をスポンジローラ２０２に接触させながらスポンジローラを回転させて通過させる方法を用いることもできる。この場合、ウェハへのダメージが小さい薬液処理により表面電極と裏面電極との間の分離ができるため、従来のレーザ等を用いた分離方法に比べて表面電極と裏面電極との間の絶縁性が高く電気出力に優れた太陽電池を作成することができるという利点を有する。
【００２７】
なお、ここでは、エッチング液２１０をシリコン基板１０１の凸部にのみ接触させるようにしたが、化学的に活性となる能力を有する化学種を含む気相または液相からなる処理流体を、シリコン基板１０１の凸部にのみ接触させるようにして、たとえば、エッチング液２１０にシリコン基板１０１の凹部形成面が接触するように、シリコン基板１０１をエッチング液２１０に浮かばせるなどして、凸部の最表面のリンが高濃度に拡散されたシリコン層を除去するようにしてもよい。
【００２８】
その後、シリコン基板１０１の光入射面（表面）側に、スパッタ法によりアモルファスシリコン窒素化膜からなる反射防止膜１０３を形成する（図３−６）。このとき、凹部１１５内には反射防止膜１０３が形成されないように成膜条件を調整する。たとえば、凹部１１５の幅に対する深さの比を大きくし、かつ、基板表面を蒸着元（ターゲット）に対して斜めになるように配置する、あるいは、基板温度を低くし、原料ガスの流量、圧力、投入電力を調整し、成膜材料ガスの平均自由行程を短くするなどして、段差被覆性の低い条件で反射防止膜１０３の成膜を行うことによって、反射防止膜１０３を凸部のみに形成することができる。
【００２９】
ついで、シリコン基板１０１の裏側を粘着フィルムで保護した後、シリコン基板に光を照射しながらニッケルイオンを含む溶液に浸漬することによって、シリコン基板１０１の光入射面側に銅の無電解めっきを行う。この後基板を加熱することにより１００−４００℃で加熱することにより電極とシリコンの密着性を向上させた。さらに、光を当てながら銅イオンを含む溶液中に、無電解めっきを行ったシリコン基板１０１の光入射面側を浸漬することによって、反射防止膜１０３が形成されていない低抵抗の凹部１１５内にのみ、金属（銅）を析出させて表面電極（グリッド電極１１１）を形成する（図３−７）。
【００３０】
その後、シリコン基板１０１の裏側を保護した粘着フィルムをはがし、裏面電極用のマスクパターンを用いてスクリーン印刷法などの方法によって、シリコン基板１０１の裏面上に、アルミニウム粉末を含むペーストと、銀粉末を含むペースト（図示せず）を塗布し、乾燥させて裏面電極形成層１２０Ａを形成する（図３−８）。その後、シリコン基板１０１を焼成して、アルミニウムをシリコン基板１０１の裏面側に拡散させて裏面電界層１０４を形成するとともに、アルミニウムと銀からなる裏面電極（裏側集電電極１２１）を形成する。以上の工程によって、図１−１〜図２に示される太陽電池が得られる。
【００３１】
上述した説明では、シリコン基板１０１を用いた太陽電池を例に挙げて説明したが、シリコン以外の、また太陽電池以外の有機も含めた半導体装置やデバイスにも本発明を適用することができる。また、上述した説明では、単結晶基板を用い、受光面電極などを形成する場合を説明したが、多結晶基板や、両面受光面となる両面発電型の太陽電池にも適用することができる。
【００３２】
さらに、上述した説明では、エッチング装置２００でスポンジローラ２０２を介してシリコン基板１０１とエッチング液２１０を接触させ、エッチング液２１０が凹部１１５に浸入できないようにして、エッチング液２１０とシリコン基板１０１の凹部１１５内との接触を防いで、凸部のみを加工したが、これ以外にも、水などの粘度が高い溶媒を使用したり、半導体基板に対する濡れ性の低い溶媒を使用したり、液面に浮かべた半導体基板に気泡を導入し、半導体基板の凹部に保持させるなどの方法を用いてもよい。これらの方法によっても、エッチング液２１０と半導体基板の凹部内との接触を防ぐことができ、凸部のみをエッチングすることが可能である。
【００３３】
さらに、上記のエッチングの方法としては薬液によるエッチングのみらならず基板にダメージが入らない気相法を用いてもよい。初期の基板への溝などの凹部１１５形成には、薬液エッチングによるダメージ除去を施す深さおよび時間を低減するために、加工ダメージが浅い方法によって行われることが望ましい。具体的には、レーザ加工法を用いる場合は、半導体の光吸収係数が大きい領域の波長をもつレーザ光を用いて加工することによりダメージ深さを抑制することができ、ダメージ除去工程によるエッチング量と時間を低減することができる。
【００３４】
ここで、実施の形態１の方法で作製した太陽電池の特性について評価した結果について示す。上述した方法によって製造した太陽電池を実施例１とする。また、凹部１１５のエッチングを行わずかつ表面電極１１０をめっき法の代わりに印刷法によって形成する以外は、上記と同様にして作製した太陽電池を比較例１とする。
【００３５】
表１は、比較例１と比較した実施例１の太陽電池の出力特性を示す表である。ここでは、各太陽電池について、実際に電池を作動させ、太陽電池出力特性として、光電変換効率（％）、曲線因子（％）、短絡電流密度（ｍＡ／ｃｍ2）および開放電圧（Ｖ）を測定し、比較例１に対する実施例１の各値を算出する。
【００３６】
【表１】
2010140224.tif 000003
【００３７】
実施例１では、太陽電池の製造工程にＲＩＥによるエッチング工程が含まれないので、半導体基板への欠陥生成を抑制しながら、また一度基板全面を低抵抗にすることによる効果的なゲッタリングを施しながら、簡便なプロセスで選択エミッタを形成し受光部の半導体の不純物濃度を低下させ、電極接触部においては不純物濃度を高くすることができる。その結果、表１に示されるように、受光部においては不純物起因のキャリア再結合が抑制されるので、短絡電流と開放電圧が比較例１に比較して増大し、電極接触部においては抵抗が低下するので、曲線因子が向上する。その結果、比較例１に比して発電能力に優れた太陽電池を得ることができる。
【００３８】
また、実施例１では、簡便なプロセスによって自己整合的に表面電極１１０となる埋め込み電極を形成することで、受光面に形成される電極を印刷法よりも厚くすることができるとともに、シリコン基板１０１との接触面積を大きくすることができる。その結果、抵抗を低減することができ、曲線因子の向上が得られる。
【００３９】
さらに、実施例１では、一般的に量産に使用されている印刷法と比較して電極を細く形成することができるので、光吸収に利用できる受光面の面積を有効に増大させることができ、短絡電流の増大した太陽電池を得ることができる。
【００４０】
つぎに、従来の技術に対するこの実施の形態１の効果について説明する。特許文献２に記載の方法では、拡散を２回行い、また、２回目の拡散時の高温に耐え得るシリコン窒素化膜（Ｓｉ3Ｎ4）を反射防止膜１０３として成膜するために複数回にわたって半導体基板を８００度程度の高温にする必要があり、これらの高温工程によって基板品質の劣化を招くとともに、処理速度が遅くなっていた。
【００４１】
また、特許文献１に記載の方法では、不純物拡散を一回行った後に電極形状にマスクを形成し、エッチングによる選択エミッタ形成法としてＲＩＥを用いるが、エミッタ層を高抵抗化するためのエッチングにプラズマを用いているため基板表面に欠陥が形成されてしまい、十分な太陽電池特性が得られていなかった。さらに、ＲＩＥを用いたエッチングにより、光閉じ込めの目的で形成された表面の凹凸構造が破壊されてしまうという問題もあった。
【００４２】
これらの問題を回避するために液相エッチングによって、エミッタ層を高抵抗化する方法が、たとえば非特許文献１に報告されているが、エッチングマスクの形成とエッチングマスクの剥離という工程が追加され、また電極位置合わせが必要になるなどの問題がある。さらに、埋め込み電極を同時に形成することができないので、埋め込み電極を形成するためにはさらに工程を増やす必要があった。
【００４３】
しかし、この実施の形態１では、凸部への自己整合エッチングを用いたダメージのないエミッタ高抵抗化工程を用いるので、マスクの形成および除去を行わず、かつ一回の高温拡散のみで選択エミッタが形成される。その結果、処理時間を短縮化することができるとともに、簡便な工程で発電効率の優れた太陽電池を作製することができるという効果を有する。
【００４４】
このようなエッチングによる凸部加工法としては、単純には化学機械研磨（Chemical  Mechanical  Polishing；以下、ＣＭＰという）などを用いることが考えられる。しかし、凹凸を持った基板、たとえば光閉じ込めを目的とした凹凸構造を表面に形成することが望ましい太陽電池などでは平坦な表面しか形成できないため、ＣＭＰを適用することができない。
【００４５】
このように表面に凹凸を有する基板には、レーザ加工などによってあらかじめ半導体基板に形成する凹部１１５の幅に対する深さの比を大きくとり、この比を光閉じ込めを目的としたテクスチャ構造の凹部または凸部の幅に対する深さの比よりも大きくし、薬液の粘度を選択することによって、薬液の凹部１１５への侵入に選択性を持たせることができる。この結果、光閉じ込めを目的としたテクスチャ構造部分は均一にエッチングされ、その一方で電極部分はエッチングを抑制することができる。この実施の形態１の高濃度に拡散された最表面を除去する方法は、ＣＭＰに比べてダメージが少ないという利点がある。
【００４６】
さらに、従来では、反射防止膜１０３形成後に銀を含有するペーストを反射防止膜１０３上に印刷し、ペーストが反射防止膜１０３を侵食、貫通してシリコン基板１０１に到達させるように高温で焼成処理を行っていたので、ここでも基板品質の劣化が生じていた。しかし、この実施の形態１によれば、反射防止膜１０３を間に挟むことなく基板と直に接触した電極を形成できるため、電極を焼成するための焼成処理の温度を低下させることができ表面電極１１０の形成による基板品質の劣化を防ぐとともに接着強度が高く長期信頼性に優れた電気的接続をとることができる。また、凹部の幅と高さの比が十分でなく凹部にシリコン窒素化膜が形成される場合でも、凹部のシリコン窒素化膜の厚みは凸部よりも薄くできるため、反射防止膜１０３を浸食するために必要な焼成処理の温度を低くすることができるとともに、電極のシリコン基板１０１への接着強度を向上させることができる。
【００４７】
以上のように、この実施の形態１によれば、マスクを使用せずに半導体基板を所望のパターンで加工することができるという効果を有する。特に太陽電池にあっては、拡散などの高温プロセスの回数を少なくしたことによる基板の劣化の防止や、ダメージの少ない化学的なエッチングを用いることができるようになることによって、欠陥準位の生成が防止され、簡便な工程で電極パターンに対して自己整合的に高抵抗領域と低抵抗領域とを作り分けることができ、受光面側に選択エミッタと埋め込み電極を形成することができる。その結果、表面に凹部１１５を設けずに印刷法によって表面電極を形成した場合に比して、短絡電流と開放電圧が増大した太陽電池出力特性を有する太陽電池セルを製造することができる。
【００４８】
実施の形態２．
図４は、この実施の形態２による太陽電池の構成の一例を模式的に示す一部断面図である。この図も、図２と同様に、グリッド電極に垂直な方向の断面の一部を示している。この実施の形態２の太陽電池は、表面電極１１０がシリコン基板１０１の表面に形成された凹部１１５に埋め込まれて形成されるとともに、Ｎ型拡散層１０２が、受光部および凹部１１５で同じＮ型不純物の濃度を有する構造を有する。なお、実施の形態１と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略している。この実施の形態２の太陽電池の構造によって、深さ方向に厚く、幅の細い埋め込み電極が表面電極１１０として形成される。
【００４９】
つぎに、このような構造の太陽電池の製造方法について説明する。図５−１〜図５−５は、この実施の形態２による太陽電池の製造方法の一例を模式的に示す一部断面図である。これらの図では、図４に対応する断面を示している。
【００５０】
まず、実施の形態１の図３−１〜図３−３と同様に、シリコン基板１０１としてＰ型多結晶シリコン基板を用意し、このシリコン基板１０１の一方の主面上に、レーザスクライブ法などの方法によって表面電極１１０の形状となるように凹部１１５を形成した後、アルカリ溶液による異方性エッチングを用いて表面の粗面化とともに凹部および基板表面の欠陥領域の除去を行い、シリコン基板１０１表面にリンなどのＮ型不純物を拡散させてＮ型拡散層１０２を形成する。なお、凹部１１５を形成した表面における凹部１１５以外の領域を、以下では凸部という。ついで、表面が疎水性となるまでフッ化水素酸水溶液中に浸漬し、シリコン基板１０１表面に形成されたリンガラス膜を除去する。
【００５１】
その後、シリコン基板１０１の表面の凸部のみを、メタクリル酸メチルおよびアゾビスイソブチロニトリルなどの重合開始剤を含む溶液の液面に接触させた後、溶媒を乾燥させてメタクリル酸メチル膜を凸部のみに成膜する。このとき、溶液の粘度を増大させ、また、たとえばビニルアルコールと水のような極性の大きなモノマーおよび溶媒を用いることによって疎水性表面を有するシリコン基板１０１への濡れ性を低下させ、凹部１１５へのマスク材の浸入を抑制することができる。また、スピンコート法などの塗布法によって、シリコン基板１０１の裏面全体にもメタクリル酸メチル膜を塗布する。その後、シリコン基板１０１を加熱してメタクリル酸メチルを重合させて、シリコン基板１０１の表面と裏面にポリメタクリル酸メチル膜１３０を形成する（図５−１）。これによって、シリコン基板１０１の凹部１１５を除く表面と裏面には、ポリメタクリル酸メチル膜１３０によるマスクが形成される。
【００５２】
ついで、電極印刷部をすべて含むことができる大きさの開口部を有する印刷マスクを使用し、シリコン基板１０１の表面（ポリメタクリル酸メチル膜１３０および溝部分）上の全体に銀を含むペーストをスクリーン印刷法により印刷し、表面電極形成部１１０Ａを形成する（図５−２）。
【００５３】
その後、シリコン基板１０１を加熱して、シリコン基板１０１の表面上および裏面上に形成されているポリメタクリル酸メチル膜１３０を灰化させた後、洗浄し、ポリメタクリル酸メチルマスクを除去するとともにマスク上に形成された余分な銀含有ペーストをリフトオフする（図５−３）。これによって、凹部１１５上にのみ表面電極形成部１１０Ａが形成される。
【００５４】
ついで、シリコン基板１０１のレーザ加工を施していない裏面の全面に、アルミニウム粉末を含むペーストをスクリーン印刷法などの方法によって印刷し、また、銀を含むペーストをスクリーン印刷法などの方法によってシリコン基板１０１の裏面の所定の位置（図示せず）に印刷して、裏面電極形成層１２０Ａを形成する（図５−４）。
【００５５】
その後、シリコン基板１０１を、たとえば７００℃前後の温度で焼成して、表面電極（グリッド電極１１１）と裏面電極（裏側集電電極１２１）を形成する。これによって、表面電極および裏面電極と、シリコン基板１０１との間の電気的接触が取られるとともに、高温により裏面電極材料のアルミニウムがシリコン内の裏面に形成されたＮ型導電層よりも深くシリコン内に浸食して拡散し、シリコン基板１０１の裏面側の裏面電極（裏側集電電極１２１）との境界付近に裏面電界層１０４が形成される（図５−５）。
【００５６】
さらに、受光面側電極の電気抵抗を低減させるために電極断面積を増大させることが望ましいため、すでに形成された電極上にメッキ法などにより金属を析出させることにより電極の電機抵抗を低下させることができる。しかしこの場合、電極厚みとともに電極幅が増大していくことにより電極が太陽電池の発電領域を覆い、有効に発電に寄与する受光面積が減少し、出力電流が低下するという問題があった。したがって、有効に発電に寄与する受光面積を減少させることなく受光面側電極の電気抵抗を低減させるためには、電極幅を極力細く保ったまま電極厚みを増大させる必要がある。
【００５７】
そこで、ニッケルイオンを含むメッキ浴に一部を浸漬した状態のスポンジローラ上に、シリコン基板表面に対して凸部となっている上記の焼成後の受光面側電極がスポンジローラに接触するように配置することにより、ニッケルの析出領域を電極の厚み方向に限定し、電極幅の増大を抑制しながら電極高さを増大させた。このメッキの際には、セル受光面側に光を当てて太陽電池の起電力を利用してメッキを施しても、外部から電力を供給して電解メッキしてもよい。このことにより有効に発電に寄与する受光面積を減少させることなく受光面側電極の電気抵抗を低減させることができ、発電効率に優れた太陽電池を製造することができる。
【００５８】
そして、プラズマ支援化学蒸気堆積（ＰＥＣＶＤ：Plasma  Enhanced  Chemical  Vapor  Deposition）法によって、アモルファスシリコン窒素化膜からなる反射防止膜１０３を形成し、アニールすることによって、図４に示される太陽電池が得られる。
【００５９】
なお、この反射防止膜の形成は、電極印刷前あるいは電極印刷、乾燥後かつ電極焼成前などに行っても良く、この場合は上記アニール工程を経なくても電極焼成時の高温によりアモルファスシリコン窒素化膜からなる反射防止膜１０３から基板内部および基板と反射防止膜界面とに水素供給が行われ、基板内部の欠陥やシリコン基板と反射防止膜界面近傍の欠陥を不活性化（パッシベーション）することができることが知られている。
【００６０】
上述した説明では、シリコン基板１０１を用いた太陽電池を例に挙げて説明したが、シリコン以外の、また太陽電池以外の有機も含めた半導体装置やデバイスにも本発明を適用することができる。また、上述した説明では、多結晶基板を用い、受光面電極などを形成する場合を説明したが、単結晶基板や両面受光面となる両面発電型の太陽電池にも適用することができる。
【００６１】
ここで、実施の形態２の方法で作製した太陽電池の特性について評価した結果について示す。上述した方法によって製造した太陽電池を実施例２とする。また、レーザスクライブ法によるシリコン基板１０１の凹部１１５形成加工を行わずかつメタクリル酸メチルによるマスク形成を行わずに銀含有ペーストを電極形状の開口を持つマスクを用いて表面電極１１０を印刷する以外は、上記と同様にして作製した太陽電池を比較例２とする。
【００６２】
表２は、比較例２と比較した実施例２の太陽電池の出力特性を示す表である。ここでは、各太陽電池について、実際に電池を作動させ、太陽電池出力特性として、光電変換効率（％）、曲線因子（％）、短絡電流密度（ｍＡ／ｃｍ2）および開放電圧（Ｖ）を測定し、比較例２に対する実施例２の各値を算出する。
【００６３】
【表２】
2010140224.tif 000004
【００６４】
実施例２では、高価なフォトリソグラフィなどを用いることなく、レーザスクライブ法などの方法で凹部１１５を形成し、基板表面を疎水化処理して、疎水性を高めた溶液を用いて凹部１１５以外の部分に自己整合的にマスクを形成し、スクリーン印刷法などの印刷法を用いて、凹部１１５部分にのみ金属電極を簡便に形成したものであるが、表２に示されるように、凹部１１５を形成せずに表面電極１１０を形成する比較例２と比較して、短絡電流および曲線因子、開放電圧、ひいては発電効率に優れた太陽電池が得られる。
【００６５】
つぎに、従来の技術に対するこの実施の形態２の効果について説明する。実施の形態２では、レーザスクライブ法、メカニカルスクライブ法、放電加工法、ブラスト法、フッ化水素酸中おける金属触媒とシリコンとの接触部の局所的エッチングなどの溝加工方法によって、基板表面に凹部を形成し、この凹部による段差を利用することで光マスクなどを用いることなく所望のマスクパターンのマスクを半導体基板上に形成することができる。このような処理工程は、特に太陽電池の埋め込み電極を形成する場合に適している。
【００６６】
埋め込み電極を深さ方向に厚くすることは、電極幅が細くても抵抗を低くすることができるので、太陽電池の受光面積を大きくすることができることが知られていたが、つぎのような問題によりこれまでは量産に用いることが困難であった。
【００６７】
一般的に用いられているリソグラフィ法では、スピンコート法などで均一に有機膜を成膜した後に、光マスクを通して所望のパターン形状とした光を有機膜上に露光、現像し、所望のパターンのマスクを得ている。このような処理工程は、工程が複雑かつ高コストとなるため太陽電池の製造には適していなかった。また、特に太陽電池基板のように、テクスチャと呼ばれる光閉じ込めを目的とした凹凸を有する基板にリソグラフィ法を適用する場合には、その凹凸のために露光位置が焦点高さからずれてしまい、局所的な露光不足や解像度の低下などが生じてしまうという問題があった。
【００６８】
そこで、光リソグラフィ以外の方法による埋め込み電極形成の方法として、たとえば特許文献２では、レーザ光を用いてマスクおよび太陽電池の電極をパターニングする方法が提案されている。具体的には、基板とは異なる導電型の不純物を半導体基板表面に拡散させた後、マスク膜を半導体基板の片面全面に形成し、レーザ光を用いたマスク開口によってマスクパターンを形成し、レーザ光で開口した部分のダメージを湿式エッチングで除去し、ついで、再び不純物拡散を行って選択エミッタ構造を形成した後、めっき液に浸漬して、レーザ光で開口された非マスク部に埋め込み電極を形成している。
【００６９】
しかし、この方法の場合、マスクを２回目の不純物拡散のマスクに使用するとともにそのまま反射防止膜としても使用するため高温に耐えるマスクが必要となり、マスクを高温で成膜する必要がある。このため、高温での不純物拡散を２回行うことと、マスクを高温で成膜することから、工程自身の長時間化によるタイムロスと高温工程の長時間化による基板品質の劣化という問題が生じていた。高温による基板品質の劣化は、特に多結晶半導体基板で顕著であり、多結晶シリコン基板で高効率な太陽電池を作製するのに必須となるシリコン窒素化膜によるシリコン表面不活性化（パッシベーション）の効果と、基板内部の不活性化（バルクパッシベーション）の効果が失われてしまっていた。
【００７０】
これらの従来例に対し、この実施の形態２の方法によれば、レーザ光などによる凹部１１５の加工時の加工ダメージははじめの薬液処理で取り除き、凹部１１５形成後に不純物拡散を行い、自己整合的に凸部をマスク材によって被覆し、凹部１１５に埋め込み電極を形成することができるため、加工ダメージがなく、また、一回の不純物拡散（高温工程）で埋め込め電極を形成できるという利点がある。その結果、基板品質の劣化を抑えることが可能となる。
【００７１】
また、現在太陽電池の電極形状形成に主に使用されているスクリーン印刷法では電極の細線化に限界があるが、この方法によれば、レーザ等による開口によりより狭くすることができ、また、凹部への印刷マスクの位置あわせ精度が低くても凹部に電極パターンを形成することができるという利点を有する。
【００７２】
さらに、凹部１１５に印刷法などによって表面電極１１０を形成するようにしたので、凹部１１５に電極を埋め込むとともに、より細くかつ厚みがあるとともにシリコン基板との接触面積を大きくすることができる結果、自身の抵抗が小さくかつシリコン基板との接触抵抗の小さい電極を形成することができる。このため、抵抗が小さくまた半導体基板の受光面に占める電極面積が小さく受光量を増大させるように電極を形成することができる。
【００７３】
さらに、従来では、反射防止膜１０３形成後に銀を含有するペーストを反射防止膜１０３上に印刷し、ペーストが反射防止膜１０３を侵食、貫通してシリコン基板１０１に到達させるように高温で焼成処理を行っていたので、ここでも基板品質の劣化が生じていた。しかし、この実施の形態２によれば、反射防止膜１０３を間に挟むことなく基板と直に接触した電極を形成でき、表面電極１１０の形成による基板品質の劣化を防ぐことができる。
【００７４】
なお、実施の形態２は、多接合型太陽電池、両面受光型太陽電池、裏面接合型太陽電池、ＰＮ接合型太陽電池、ＰＩＮ型太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、シリコン系以外の太陽電池などにも適用可能である。
【００７５】
また、実施の形態２では、高分子または高分子モノマーを含む液に凹凸が形成された半導体基板の凸部のみを接触させ溶媒を乾燥させることによって有機膜を形成する場合を示したが、半導体基板の凸部に薄膜を形成する方法はこれに限られるものではない。たとえば、金属イオンを含む溶液中に半導体基板の凸部のみを接触させて、めっき法によって凸部のみに金属膜を堆積してもよいし、気相成長法で、半導体基板に形成された凹部に対しての段差被覆性の低い条件で成膜を行うことによって、凸部のみに薄膜を形成してもよい。
【００７６】
なお、上記した実施の形態１〜２では、Ｐ型シリコン基板１０１の第１の主面上にＮ型拡散層１０２を形成して、ＰＮ接合を得る場合を示しているが、Ｎ型シリコン基板の第１の主面上にＰ型拡散層を形成して、ＰＮ接合を形成した太陽電池にも、この発明を適用することができる。
【００７７】
実施の形態３．
この実施の形態３では、プリント回路板のスルーホールに素子部品の端子を挿入してはんだ付けする実装方法について説明する。
【００７８】
図６は、この実施の形態３によるプリント回路板と回路素子部品端子の接続状態の一例を模式的に示す一部断面図である。この図は、プリント配線に沿った断面の一部を示している。この実施の形態３のプリント回路板３００は、基板３０１の第１の主面と第２の主面に所定の形状のプリント配線３０２が形成され、プリント配線３０２上の所定の位置には、基板３０１を厚さ方向に貫通するスルーホール３１５が形成されている。このスルーホール３１５内の側面には、第１の主面と第２の主面のプリント配線間を接続するための銅配線３０３が形成されている。また、スルーホール３１５の周囲には、周囲よりも高くなる凸部３１０が形成されている。そして、このスルーホール３１５に回路素子部品の端子３３１を挿入した状態で、はんだ３２０がスルーホール３１５に埋め込まれて形成される構造を有する。このようなプリント回路板３００の構造によって、深さ方向に厚く、はんだ面積の少ないはんだ３２０が形成される。
【００７９】
つぎに、このような構造のプリント回路板の製造方法について説明する。図７−１〜図７−６は、実施の形態３によるプリント回路板の製造方法の一例を模式的に示す一部断面図である。まず、図７−１に示されるように、エポキシなどの熱硬化性樹脂を溶かした溶液をガラス繊維に含浸させたもの（プリプレグ）を複数枚重ね合わせて銅箔と図示しない感光性フィルムとで挟んだ基板３０１を作製し、これを素子部品と基板３０１上に形成される回路配線との接触箇所（すなわち、スルーホールの形成位置）が凹部３５２となっている金型３５１を用いて加熱しながら加圧する。これによって、図７−２に示されるように、表面（第１の主面と第２の主面）に凸部３１０を有する基板３０１を形成する。すなわち、プリント回路板となるガラスエポキシ樹脂基板上に形成される回路配線と、素子部品の端子との接触箇所（スルーホールの形成位置）が凸部３１０となるように凹凸が形成された基板３０１が形成される。
【００８０】
その後、図７−３に示されるように、写真製版法によって所望の回路パターンを感光性フィルムに形成し、エッチングによって回路に不要な銅箔部分を除去して回路パターン（プリント配線３０２）を形成する。この際、露光は凹部に焦点が合うように行い、凸部３１０の解像度が低下するように行う。また、段差部分に露光する必要がある場合には、あらかじめ段差部分は斜面となるようにしておき、露光量が十分になるようにする。なお、このプリント配線３０２（回路パターン）の形成は、一例であり、他の方法で形成してもよい。たとえば、素子部品と回路配線との接触箇所（スルーホールの形成位置）における凸部３１０の高さを、回路配線部の凸部の高さよりも高くなるようにしておき、３段階の段差を形成し、これを回路配線の凸部までがめっき液に接触するように片面のみをめっき液に沈め、無電解めっきや電解めっきによって形成してもよい。
【００８１】
ついで、図７−４に示されるように、素子部品の端子と基板３０１の接触部など、スルーホールが必要な箇所にはドリル加工を行うことによって基板３０１に孔をあけ、スルーホール３１５を形成する。その後、図７−５に示されるように、無電解銅メッキにつづき電解銅メッキによってスルーホール３１５内に銅配線３０３を行い、基板３０１の表面と裏面の間の導通をとることによって、プリント回路板３００が作製される。
【００８２】
そして、図７−６に示されるように、プリント回路板３００のスルーホール３１５の表面（第１の主面）から裏面（第２の主面）に向けて素子部品の端子３３１を通して仮固定した後、モータなどによって溶融はんだ３４１が漕から噴出する状態になっている噴流部分３４２にプリント回路板３００の裏面側の凸部３１０を接触させる。これによって、素子部品がプリント回路板３００にはんだ付けされる（フローディップはんだ付け）。
【００８３】
なお、上記では、凸部３１０をプリント回路板３００自身によって形成したが、必ずしも基板３０１を用いる必要はなく、スルーホール３１５の孔あけ時にはとめなどの鋲状の金属を取り付けるなど、後から付けるなどして形成してもよい。
【００８４】
ところで、スルーホール３１５を通じたはんだ付けに一般的に用いられているフローディップはんだ付けでは、はんだ噴流部分３４２を通過する際にスルーホール３１５へのはんだ上がりを十分にするためには、プリント回路板３００（回路支持体）を十分に加熱する必要があり、このために素子部品およびプリント回路板３００に熱的なダメージが入るという問題があった。この問題は無鉛はんだになってからより顕著となっていた。
【００８５】
しかし、この実施の形態３によれば、フローディップはんだ付けを行うプリント回路板３００上の領域を凸部３１０として、はんだ噴流部分３４２に接触するプリント回路板３００（回路支持体）の面積を小さくできる一方で、スルーホール３１５へのはんだ接触面積を大きくとることができるので、スルーホール３１５の形成位置以外のプリント回路板３００（回路支持体）や素子が熱ストレスを受けず、反りや熱による破壊を減らすことができるとともに、はんだ面積を減らすことができる。また、接着強度が高くなり、高密度な実装が可能となるという効果を奏する。
【００８６】
さらに、凸部を多段化することによって、パターン形成工程は一回のみで異なる複数のパターンを形成することが可能であるため、生産性を高めることができるという効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上のように、本発明にかかる半導体装置の製造方法は、電極を自己整合的に形成する場合に有用であり、特に、太陽電池の表面電極の製造に適している。
【符号の説明】
【００８８】
１００  太陽電池
１０１  シリコン基板
１０２  Ｎ型拡散層
１０２Ｈ  高濃度拡散層
１０２Ｌ  低濃度拡散層
１０３  反射防止膜
１０４  裏面電界層
１１０  表面電極
１１０Ａ  表面電極形成部
１１１  グリッド電極
１１２  バス電極
１１３，１２３  透明導電性膜
１１５，１１６  凹部
１２０，１２５  裏面電極
１２０Ａ  裏面電極形成層
１２１  裏側集電電極
１２２  裏側取出電極
１３０，１３１，１３２  ポリメタクリル酸メチル膜
１４１，１４２  パッシベーション膜
１５１  第１の電極
１５１Ａ  第１の電極形成層
１５２  第２の電極
１５２Ａ  第２の電極形成層
１６１  Ｐ型拡散層
１６２  凹部
１６３  Ｎ型拡散層
２００  エッチング装置
２０１  エッチング貯留層
２０２  スポンジローラ
２１０  エッチング液
３００  プリント回路板
３０１  基板
３０２  プリント配線
３０３  銅配線
３１０  凸部
３１５  スルーホール
３３１  端子
３４２  噴流部分
３５１  金型
３５２  凹部
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図３−４】
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【図３−５】
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【図３−６】
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【図３−７】
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【図３−８】
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【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図５−４】
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【図５−５】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図７−３】
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【図７−４】
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【図７−５】
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【図７−６】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年8月31日(2011.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に凹部を形成する凹部形成工程と、
第１の導電型の前記半導体基板の表面に第２の導電型の不純物を含む半導体層である第２導電型半導体層を形成する第２導電型半導体層形成工程と、
液相からなる処理流体を浸漬させた薬液保持体を前記半導体基板の前記凹部が形成された面の前記凹部以外の領域に接触させることにより前記半導体基板の前記凹部以外の領域に前記処理流体を曝して、前記凹部とは異なる性質の表面となるように表面処理を行う表面処理工程と、
を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記処理流体は、エッチング液であり、
前記表面処理工程では、前記凹部以外の領域をエッチングすることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記第２導電型半導体層形成工程では、前記第１の導電型の前記半導体基板の表面に、前記第２の導電型の不純物を拡散させて前記第２導電型半導体層を形成し、
前記表面処理工程では、前記半導体基板の前記凹部以外の領域の前記第２導電型半導体層をエッチングすることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記処理流体は、金属イオンを含む溶液であり、
前記表面処理工程では、前記半導体基板の前記凹部が形成された面の前記凹部以外の領域を前記溶液中に接触させて、めっき法によって前記凹部以外の領域に金属膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記表面処理工程は、前記第２導電型半導体層を形成した前記半導体基板に光を当てて起電力を発生させながら、めっきを行うことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記処理流体は、高分子または高分子モノマーを含む溶液であり、
前記表面処理工程では、前記半導体基板の前記凹部が形成された面を前記溶液の液面に接触、乾燥させて前記高分子を含む有機膜または前記高分子モノマーが重合した有機膜を、前記半導体基板の凹部が形成された面の前記凹部以外の領域に形成することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項７】
半導体基板上に凹部を形成する凹部形成工程と、
第１の導電型の前記半導体基板の表面に第２の導電型の不純物を含む半導体層である第２導電型半導体層を形成する第２導電型半導体層形成工程と、
前記凹部が形成された面をエッチング液面に接触させ、前記凹部に気泡を保持させることにより、前記凹部が形成された面の前記凹部以外の領域をエッチングする表面処理工程と、
を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記目的を達成するため、この発明にかかる太陽電池の製造方法は、半導体基板上に凹部を形成する凹部形成工程と、第１の導電型の前記半導体基板の表面に第２の導電型の不純物を含む半導体層である第２導電型半導体層を形成する第２導電型半導体層形成工程と、液相からなる処理流体を浸漬させた薬液保持体を前記半導体基板の前記凹部が形成された面の前記凹部以外の領域に接触させることにより前記半導体基板の前記凹部以外の領域に前記処理流体を曝して、前記凹部とは異なる性質の表面となるように表面処理を行う表面処理工程と、を含むことを特徴とする。
【国際調査報告】
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