(57)【要約】  太陽電池の製造方法は、不純物注入工程Ｓ２０の処理に対する基準位置として基板センター位置を設定する第１のセンターアライメント工程Ｓ１０と、電極形成工程Ｓ４０の処理に対する基準位置として基板センター位置を設定する第２のセンターアライメント工程Ｓ３０とを有する。
2013080680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に矩形のシリコン基板に設けた不純物領域と、前記不純物領域に重ねて設けた電極とを有する太陽電池の製造方法であって、
前記不純物領域を形成する不純物注入工程と、前記電極を形成する電極形成工程と、前記不純物注入工程の処理に対する基準位置として前記基板のセンター位置を設定する第１のセンターアライメント工程と、前記電極形成工程の処理に対する基準位置として前記基板のセンター位置を設定する第２のセンターアライメント工程と、
を有する太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記第１のセンターアライメント工程では、前記基板の被処理面と反対側に位置する撮像手段によって基板外形を撮像することで得られた画像から基板センター位置を演算することを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記第２のセンターアライメント工程では、前記基板の被処理面側に位置する撮像手段によって基板外形を撮像することで得られた画像から基板センター位置を演算することを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記不純物注入工程では、イオン注入によって不純物が注入されることを特徴とする請求項２記載の太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記電極形成工程では、印刷法によって前記電極が形成されることを特徴とする請求項３記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記第１又は第２のセンターアライメント工程では、前記基板の外形の隣り合う２辺の所定部分を延長して頂点を求めるとともに、その対角位置の頂点を同様にして求め、これら２つの頂点を結んだ直線である対角線の中点を、基板センター位置として定めることを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方法。
【請求項７】
前記第１又は第２のセンターアライメント工程では、前記基板外形の隣り合う２辺の所定部分を延長した頂点を求め、同様にこの頂点と隣り合う頂点を求め、これら隣り合う２つの頂点を結んだ中点を定めるとともに、残りの２頂点からも、前記中点に対応するように対向する辺の中点を求め、また、同様に、残りの対向する二辺の中点を求め、これら対向する二辺の中点となる２点を結ぶ直線どうしの交わる点を基板のセンター位置として定めることを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方法。
【請求項８】
前記第１又は第２のセンターアライメント工程では、前記基板外形の隣り合う２辺と前記対角線との交わる角度を４５°とみなすことを特徴とする請求項６記載の太陽電池の製造方法。
【請求項９】
前記第１のセンターアライメント工程では、前記基板外形を前記基板を載置する支持台を貫通する撮像穴を介して撮像することを特徴とする請求項８記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法により製造されたことを特徴とする太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の製造方法、及び太陽電池に用いて好適な技術に関する。
本願は、２０１１年１１月２９日に出願された特願２０１１−２６００６４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、単結晶シリコン基板又は多結晶シリコン基板に、リンやヒ素等の不純物を導入することによりｐｎ接合を形成して太陽電池とするものがある。このような太陽電池では、ｐｎ接合で形成された電子及び正孔が再結合すると、変換効率（発電効率）が低下することが一般に知られている。このことから、不純物の導入に際して、表面電極と接触する部分に導入される不純物の濃度をその他の部分よりも高くして、電極のない部分におけるエミッタ層を局所的に高抵抗とする選択エミッタ構造が提案されている。この選択エミッタ構造における不純物の導入に、半導体デバイスの製造に用いられているイオン注入を用いて、不純物注入領域（イオン照射領域）をマスクによって設定することがある。【０００３】
さらに、選択エミッタ構造とするために表面電極を形成するが、この表面電極は変換効率を低下させないために、イオン注入した不純物領域内に設けることになる。
したがって、これらの処理において、基板位置を合わせるアライメントが必要であり、少なくとも基板の２辺によってその位置を合わせるといった手法があった。
また、基板周囲を接触させることなどで位置合わせをすることがあった(特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１０−５３９６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、太陽電池製造用の基板は、半導体基板と違い、その外形規格が一辺１５６ｍｍ程度の矩形であるのに対して実際は±５００μｍ程度と大きな誤差を有することが多い。
また、このように実質的に矩形とされる基板の２辺の角度も９０°とはなっておらず、直角であるべきところに対して±０．３°と寸法公差が大きい。【０００６】
このため、不純物注入領域（イオン注入領域）と表面電極とのそれぞれの形成工程において上記の５００μｍの倍である１０００μｍ程度かそれ以上の誤差が発生する可能性がある。表面電極がイオン注入領域からはみ出さないようにするためには、イオン注入領域よりもかなり小さく表面電極を形成するか、イオン注入領域を表面電極よりもかなり大きく形成することになる。この場合、電極が細くなりすぎる、あるいは、不必要なイオン注入領域が増えることなどにより、変換効率が低下するという問題があった。【０００７】
この問題を解決するために、基板上にアライメントマークを２点以上設けて、イオン注入と表面電極形成工程との２工程においてこのアライメントマークを基準として処理することも考えられる。これにより５０μｍ以下の精度でアライメントを行うことができるが、アライメントマークを形成する工程が増えて、結果的に最も避けたい製造コストの増加を招くという問題があった。
さらに、外形規格としては、一辺１５６ｍｍ以外に、一辺１２５ｍｍ程度のものもあり、基板周辺を基準としてアライメントした場合には、処理位置が異なる基板で対応できないという問題がある。これら異なる規格の基板に対応して、同一処理を行いたいという要求があった。【０００８】
本発明の態様は、以下の目的を達成しようとするものである。
１．製造コストの増加を回避しつつ複数工程間におけるアライメントの正確性の向上を図ること。
２．外形（輪郭）形状の寸ばらつきが大きな太陽電池用の基板であってもアライメントの正確性を維持して複数工程間の処理を可能とすること。
３．不純物領域と表面電極との形成に起因する変換効率の低下を防止すること。
４．異なる大きさである規格の基板に対応可能とすること。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様である太陽電池の製造方法は、実質的に矩形のシリコン基板に設けた不純物領域と、前記不純物領域に重ねて設けた電極とを有する太陽電池の製造方法であって、前記不純物領域を形成する不純物注入工程と、前記電極を形成する電極形成工程と、前記不純物注入工程の処理に対する基準位置として前記基板のセンター位置を設定する第１のセンターアライメント工程と、前記電極形成工程の処理に対する基準位置として前記基板のセンター位置を設定する第２のセンターアライメント工程と、を有することを特徴とする。
第１のセンターアライメント工程では、前記基板の被処理面と反対側に位置する撮像手段によって基板外形を撮像することで得られた画像から基板センター位置を演算することが可能である。
また、第２のセンターアライメント工程では、前記基板の被処理面側に位置する撮像手段によって基板外形を撮像することで得られた画像から基板センター位置を演算する手段を採用することもできる。
また、前記不純物注入工程では、イオン注入によって不純物を注入することができる。
また、前記電極形成工程では、印刷法によって前記電極を形成することが望ましい。
また、前記第１又は第２のセンターアライメント工程では、前記基板の外形の隣り合う２辺の所定部分を延長して頂点を求めるとともに、その対角位置の頂点を同様にして求め、これら２つの頂点を結んだ直線である対角線の中点を、基板センター位置として定めることが可能である。
また、前記第１又は第２のセンターアライメント工程では、前記基板外形の隣り合う２辺の所定部分を延長した頂点を求め、同様にこの頂点と隣り合う頂点を求め、これら隣り合う２つの頂点を結んだ中点を定めるとともに、残りの２頂点からも、前記中点に対応するように対向する辺の中点を求め、また、同様に、残りの対向する二辺の中点を求め、これら対向する二辺の中点となる２点を結ぶ直線どうしの交わる点を基板のセンター位置として定めることができる。
また、前記第１又は第２のセンターアライメント工程では、前記シリコン基板外形の隣り合う２辺と前記対角線との交わる角度を４５°とみなすことがある。
また、前記第１のセンターアライメント工程では、前記基板外形を前記基板を載置する支持台を貫通する撮像穴を介して撮像することが好ましい。
本発明の他の態様である太陽電池は、上記のいずれか記載の方法により製造することができる。【００１０】
本発明の一態様である太陽電池の製造方法は、実質的に矩形とされる基板に設けた不純物領域と、前記不純物領域に重ねて設けられる電極とを有する太陽電池の製造方法であって、前記不純物領域を形成する不純物注入工程と、前記電極を形成する電極形成工程と、前記不純物注入工程の処理に対する基準位置として前記基板センター位置を設定する第１のセンターアライメント工程と、前記電極形成工程の処理に対する基準位置として前記基板センター位置を設定する第２のセンターアライメント工程と、を有する。
このことにより、不純物注入工程と電極形成工程との間において、不純物領域と電極との形成位置を精密に制御することが可能となる。このため、基板外形の誤差が生じた場合でも、これに影響されることなく、不純物領域からはみ出さないように電極を形成することが可能となる。
また、これにより、５０〜５００μｍ程度の幅を有する不純物領域に対して、実質的に同じ幅寸法である電極を正確に形成することができる。したがって、変換効率の低下を招くことなく、規格の異なる大きさを有する基板に対応して同一の装置で太陽電池の製造が可能となる。【００１１】
前記不純物注入工程に対する第１のセンターアライメント工程では、基板の被処理面と反対側に位置する撮像手段によって基板外形を撮像することで得られた画像から基板センター位置を演算する。このことにより、不純物注入において用いるマスクに近接した注入側の基板面に対し、基板の反対側に位置する撮像手段（ＣＣＤ、デジタルカメラ等）によって撮像することができる。このため、基板全面で精密な不純物注入処理を行うことができるとともに、基板センター位置を設定して処理位置を正確に決定することが可能となる。【００１２】
また、前記電極形成工程に対する第２のセンターアライメント工程では、基板の被処理面側に位置する撮像手段によって基板外形を撮像することで得られた画像から基板センター位置を演算する。このことにより、基板センター位置を求めた後に、電極形成を行うマスク（スクリーン）等に対して、マスクと平行、つまり、基板面と平行な方向に基板を所定量（距離方向角度等）移動させることができる。このことにより、電極形成の位置決めを正確に行って、５０〜５００μｍ程度の幅を有する不純物領域に対して実質的に同じ幅寸法、厳密には不純物領域の幅寸法よりも１０μｍ程度小さな幅寸法の電極を正確に形成することが可能となる。【００１３】
また、前記不純物注入工程では、イオン注入によって不純物が注入される。具体的には、前記不純物のイオンの導入がイオンガンからの不純物のイオンの照射にて行われ、イオンガンは、そのイオン照射面が処理位置に配置された基板に対向するように設けられ、前記基板センター位置を基準位置としてイオン照射を行う。このとき、基板に対して実質的に直交する方向から不純物のイオンを照射する構成を採用することで、チャネリング現象により基板表面から任意の深い位置まで不純物のイオンを導入できる。このため、塗布拡散法を用いる場合よりも工程数が少なく、その上、基板内に導入した不純物を熱拡散させるアニール処理時間が短縮され、量産性を向上できる。また、不純物のイオンを導入する際に質量分離器や加速器等は不要になって低コスト化を図ることができる。【００１４】
さらに、イオン照射面から基板に向かう側を下として、イオンガンは、不純物のイオンを含むプラズマを発生し得るプラズマ発生室と、このプラズマ発生室の下端部に設けられてイオン照射面を構成するグリッド板とを備え、このグリッド板に複数の透孔が形成され、この透孔が形成された領域は基板面積より大きく、このグリッド板を所定電圧に保持してプラズマ発生室内に発生させたプラズマ中の不純物のイオンが各透孔を通して下方に引き出されるように構成することが好ましい。
これによれば、グリッド板に印加する電圧を制御するだけで、基板内での不純物の深さや濃度を高精度で制御することができる。その上、グリッド板の透孔が形成された領域を基板面積よりも大きくして基板全面に一様に不純物のイオンが照射されるため、基板表面に対してイオンビームを走査するものと比較して処理時間を短くでき、しかも、一層の低コスト化を図ることができる。【００１５】
また、本発明の他の態様においては、イオン照射面と基板との間に位置して基板を局所的に遮蔽するマスクと、このマスクとイオン照射面とに対し基板の位置を任意の位置に進退自在かつ、回転自在に移動する移送手段とを備えることが望ましい。これによれば、基板をマスクに対して適宜移動させるだけで、基板に対して局所的な不純物のイオンの導入が可能となり、選択エミッタ構造における不純物の導入に特に有利となる。これにより、基板表面にマスクを形成したり、このマスクを除去したりする等の工程が不要となり、量産性を一層向上できる。【００１６】
さらに、本発明の他の態様は、太陽電池用の基板に対し、この基板に対向配置されたイオンガンのイオン照射面から、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎの中から選択された不純物のイオンを照射するイオン照射処理工程と、イオン照射処理工程により基板内に生じた欠陥をアニール処理にて修復する欠陥修復工程と、このアニール処理によって不純物を拡散させる不純物拡散工程と、を含むことができる。ここで、上記基板には不純物のイオンが照射される面にテクスチャー構造を有するものが含まれる。
本発明の態様によれば、チャネリング現象により基板表面から任意の深い位置まで不純物のイオンが導入されるため、より低エネルギーで注入が出来る。これにより欠陥修復（すなわち、再結晶化）用のアニール処理時間は短くて済み、さらに上記のように不純物を拡散させるためのアニール処理の時間が短くなり、太陽電池の量産性を向上できる。【００１７】
また、前記電極形成工程では、印刷法によって電極が形成される。このことにより、スクリーン印刷、インクジェット印刷、などの低コストな方法で電極を形成することが可能となる。さらに、印刷位置に対して、基板面と平行な方向に移動した位置で基板センター位置を設定し、所定距離及び／又は所定角度だけ移動して印刷位置とすることで、印刷処理時における基板センター位置の設定を行うことができる。【００１８】
したがって、異なる処理手段（処理装置）で行う不純物注入（イオン注入）と電極形成(スクリーン印刷）との複数工程において、それぞれ基板センター位置を設定してアライメントを正確にし、処理位置の正確性を担保することが可能となる。【００１９】
さらに、前記第１又は第２のセンターアライメント工程では、前記シリコン基板外形の隣り合う２辺の所定部分を延長して頂点を求めるとともに、その対角位置の頂点を同様にして求め、これら２つの頂点を結んだ直線である対角線の中点を、基板センター位置として定める。このことにより、四隅が欠けたような、コーナーを有さない基板であっても、その頂点を求めてセンター位置を設定し、基板センター位置によるアライメントを可能とすることができる。【００２０】
さらに、前記第１又は第２のセンターアライメント工程では、前記シリコン基板外形の隣り合う２辺と前記対角線との交わる角度を４５°とみなす。このことにより、基板外形が正確な矩形（長方形または正方形）でない場合、つまり、矩形の４辺がゆがんだ四角形であっても、基板センター（中心）位置に対する回転位置を正確に設定することができる。【００２１】
さらに、前記第１又は第２のセンターアライメント工程では、前記シリコン基板外形の隣り合う２辺の所定部分を延長した頂点を求め、同様にこの頂点と隣り合う頂点を求め、これら隣り合う２つの頂点を結んだ中点を定めるとともに、残りの２頂点からも、前記中点に対応するように対向する辺の中点を求め、また、同様に、残りの対向する二辺の中点を求め、これら対向する二辺の中点となる２点を結ぶ直線どうしの交わる点を基板のセンター位置として定める。このことにより、台形状の基板においてもアライメントを可能とすることができる。この場合、前記隣り合う２つの頂点を結んだ直線と前記シリコン基板外形の隣り合う２辺との為す角度を０°とみなすことができる。これにより、基板外形が正確な矩形（長方形または正方形）でない場合、つまり、矩形の４辺がゆがんだ四角形であっても、基板センター（中心）位置に対する回転位置を正確に設定することができる。【００２２】
また、前記不純物注入工程に対する第１のセンターアライメント工程において、前記シリコン基板外形を前記基板を載置する支持台を貫通する撮像穴を介して撮像することで、処理面と反対側に設けた撮像装置によって、支持台に載置した基板であってもそのセンターを設定することが可能になる。これによって、上述したマスクに近接した注入処理を行う処理位置において、基板センター位置および基板のセンターに対する回転位置を確認して、正確な位置設定を行うことができる。【００２３】
本発明の態様の太陽電池は、上記のいずれか記載の方法により製造することで、製造コストの増加を招くことなく変換効率の高い太陽電池を製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の態様によれば、製造コストの増加を回避しつつ複数工程間におけるアライメントの正確性を向上することができる。
また、本発明の態様によれば、外形形状の寸法ばらつきが大きな太陽電池用の基板であってもアライメントの正確性を維持して複数工程間の処理が可能となる。
また、本発明の態様によれば、不純物領域と表面電極との形成に起因する変換効率の低下を防止することができる。
また、本発明の態様によれば、異なる大きさである規格の基板に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】太陽電池の製造方法の一実施形態における基板と基板センター位置の演算方法を示す平面図である。
【図２】太陽電池の製造方法の一実施形態における工程を示すフローチャートである。
【図３】太陽電池の製造方法の一実施形態で用いるイオン注入装置を示す模式断面図である。
【図４】図３における支持台を示す平面図である。
【図５Ａ】太陽電池の製造方法の一実施形態における工程を示す模式断面図である。
【図５Ｂ】太陽電池の製造方法の一実施形態における工程を示す模式断面図である。
【図５Ｃ】太陽電池の製造方法の一実施形態における工程を示す模式断面図である。
【図６】太陽電池の製造方法の一実施形態で用いるスクリーン印刷装置を示す模式断面図である。
【図７】太陽電池の製造方法の一実施形態によって製造される太陽電池の例を示す模式断面図である。
【図８】太陽電池の製造方法の一実施形態によって製造される太陽電池の他の例を示す模式断面図である。
【図９】基板と基板センター位置の演算方法の他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る太陽電池の製造方法の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態における太陽電池用基板を示す平面図であり、図２は、本実施形態における工程を示すフローチャートである。
【００２７】
本実施形態の太陽電池の製造方法においては、図１、図７に示すように、基板Ｓとしてコーナーを有さない部分の長さＳｙが２０ｍｍ程度とされる、四隅が欠けたような外形の単結晶もしくは多結晶シリコン基板を用いる。この基板にリンまたはボロンを導入して選択エミッタ構造の太陽電池を製造することができる。
【００２８】
なお、図７においては、太陽電池の全体構造を説明する便宜上、太陽電池の外表面に形成されている凹凸形状のテクスチャー、及び太陽電池の受光面とこれに対向する裏面以外の側面を覆う膜を省略する。太陽電池１００は、選択エミッタ構造の太陽電池であり、図７に示されるように、半導体基板としての矩形板状のシリコン基板Ｓにおける太陽光の受光面である表面Ｓａに、基板Ｓの厚さ方向に所定の深さだけ不純物元素の拡散した領域である不純物領域１０１が形成され、この不純物領域１０１上には外部に接続される表面電極（電極）１０３が接続され、裏面Ｓｂの全域に外部に接続される裏面電極１０４が接続されている。
【００２９】
不純物領域１０１は、ストライプ状に形成され、例えばｎ型とされ、第二導電型の不純物元素であるリン（Ｐ）、及びヒ素（Ａｓ）等の元素を含むことができる。裏面電極１０４の接する基板Ｓは少なくとも裏面側が不純物領域とされ、この不純物領域は、第一導電型の不純物元素であるホウ素（Ｂ）、アンチモン（Ｓｂ）、及びビスマス（Ｂｉ）等の元素を含むことができる。
【００３０】
不純物領域１０１には、アルミニウムや銀等からなる電極（フィンガー電極）１０３が、シリコン基板Ｓの表面Ｓａから突出するように形成されている。不純物領域１０１及び基板Ｓ裏面側では、シリコン基板Ｓの受光面Ｓａにて入射した光が電力に変換される。
この電力は、各不純物領域１０１に接続された表面電極１０３、裏面電極１０４から外部の負荷や蓄電装置へ取り出される。
【００３１】
上記シリコン基板Ｓの全体は、少なくとも電極１０３の上面と裏面電極１０４の表面の一部を露出させるようにシリコン酸化膜と、このシリコン酸化膜を覆うシリコン窒化膜とによって覆われている。シリコン窒化膜の受光面Ｓａ側は、光の反射を抑える反射抑制部として機能する。そして、太陽電池１００の表面側に照射される光は、反射抑制部の反射抑制機能によってシリコン基板Ｓ内に取り込まれやすくなる。また、シリコン基板Ｓ内に取り込まれた光は、受光面Ｓａに形成されるテクスチャーによって閉じ込められやすくなる。そして、シリコン基板Ｓ内に取り込まれた光や閉じ込められた光は、不純物領域１０１及び不純物領域である基板裏面側での光電変換作用によって電力に変換される。また、この反射抑制部を含めた上記シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とによって、シリコン基板Ｓへの水分等の不純物の侵入やシリコン基板Ｓの外表面における機械的な損傷等を抑えるパッシベーション膜が構成されている。
【００３２】
本実施形態の太陽電池の製造方法では、後述する不純物注入工程Ｓ２０において、図３、図４に示すイオン注入装置１０を用いて不純物注入処理が行われる。
【００３３】
イオン注入装置１０は、図３に示すように、処理室１１内で被処理基板Ｓを載置する支持台１２と、支持台１２に載置した基板Ｓに図示しないイオン源からイオンを照射するイオン照射手段と、このイオンを基板Ｓに照射する照射領域を規定するマスク１３と、支持台１２をＸ−Ｙ−Ｚ方向および支持台１２を支持する支持軸１４を中心に任意角度θ回転可能な支持台位置設定手段１５と、支持台１２を挟んでマスク１３と反対側に位置する複数のデジタルカメラ（撮像装置）１６ａ、１６ｂと、デジタルカメラ１６ａ、１６ｂが処理室内を撮像可能なように設けられた窓部１７と、を有する。
【００３４】
支持台１２には、図３、図４に示すように、基板Ｓを載置する底部を貫通する少なくとも２箇所の撮像穴１２ａ，１２ｂが設けられている。
撮像穴１２ａ，１２ｂは、基板Ｓの対角位置にあるコーナー部Ｓｃ，Ｓｄ周辺と対応する部分に設けられ、マスク１３近傍に基板Ｓを位置し、イオン注入処理可能な状態とした際に、後述するようにシリコン基板Ｓのコーナー部外形（輪郭）を、支持台１２を貫通した撮像穴１２ａ，１２ｂを介して撮像可能なように位置されている。また、撮像穴１２ａ，１２ｂは、識別辺Ｓｇ，Ｓｈ，Ｓｊ，Ｓｋをいずれも撮像可能な大きさに設定されている。
支持台１２は、その中心部において支持軸１４によって支持され、支持軸１４は、支持台１２をＸ−Ｙ−Ｚ方向およびθ回転可能な支持台位置設定手段１５によって駆動可能とされている。
【００３５】
マスク１３は、シリコン製の板１３ａ上に、アルミナ等の遮蔽膜１３ｂをスパッタリング等により所定膜厚で成膜し、この遮蔽膜１３ｂに、選択エミッタ構造に応じて、エッチング等により所定間隔でライン状の開口１３ｃを設け、この開口１３ｃに通じる透孔１３ｄを板１３ａに設けたものが用いられる。このマスク１３は、処理室１１を形成する上側隔壁に固定される。イオン照射時には、支持台位置設定手段１５により、マスク１３に対する支持台１２の位置が調整される。
【００３６】
ＣＣＤカメラ等のデジタルカメラ（撮像手段）１６ａ、１６ｂは、撮像穴１２ａ，１２ｂおよび窓部１７を介して基板Ｓを撮像するものであり、撮像穴１２ａ，１２ｂに対応してそれぞれ１つずつが、処理室１１に対して位置を固定するように処理室外部に設けられている。
【００３７】
本実施形態の太陽電池の製造方法では、後述する電極形成工程Ｓ４０において、図６に示すスクリーン印刷機２０により公知のスクリーンプリント法を用いてＡｇからなる表面電極１０３を形成する電極形成処理が行われる。
【００３８】
スクリーン印刷機２０は、図６に示すように、スクリーン２３と、このスクリーン２３に対して、印刷を行う印刷位置（破線）とアライメント位置（実線）との間で移動可能な支持台２２と、ＣＣＤカメラ等のデジタルカメラ（撮像手段）２６と、を有する。スクリーン印刷機２０は、基板Ｓを載置する支持台２２を印刷位置（破線）とアライメント位置（実線）との間で移動可能とするとともに、アライメント位置において、デジタルカメラ２６によって撮像された情報を基に、支持台２２の位置を基板面内方向および角度方向に修正可能な支持台駆動手段を有する。
また、デジタルカメラ（撮像手段）２６は、支持台２２に対して、スクリーン２３と同じ側に位置している。
【００３９】
本実施形態において、太陽電池の製造方法は、図２に示すように、前処理工程Ｓ００と、（第１の）センターアライメント工程Ｓ１０として、基板載置工程Ｓ１１、基板撮像工程Ｓ１２、センター演算工程Ｓ１３、処理位置調整工程Ｓ１４と、不純物注入工程Ｓ２０と、（第２の）センターアライメント工程Ｓ３０として、基板載置工程Ｓ３１、基板撮像工程Ｓ３２、センター演算工程Ｓ３３、処理位置調整工程Ｓ３４と、電極形成工程Ｓ４０と、後処理工程Ｓ５０とを有する。以下、これらの工程で行われる処理を詳細に説明する。
【００４０】
図２に示す前処理工程Ｓ００は、不純物の注入に先立って必要な全ての工程、例えば基板の洗浄等の表面処理、反射防止膜、テクスチャー形成、パッシベーション膜の形成など、を含む。
具体的には、シリコン基板Ｓの受光面Ｓａ及び裏面Ｓｂが、それぞれ別々に水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液等のウェットエッチング用のエッチング溶液に浸される。これにより、シリコン基板Ｓの受光面Ｓａ及び裏面Ｓｂに凹凸形状のテクスチャーが形成される。続いて、シリコン基板Ｓは、アニール炉にて酸素雰囲気で加熱される。酸素雰囲気での加熱により、厚さ１０ｎｍ程度のシリコン酸化膜が、シリコン基板Ｓの外表面の全体を覆うように形成される。そして、シリコン酸化膜の形成されたシリコン基板Ｓは、アニール炉にて窒素雰囲気で加熱される。これにより、厚さ２０ｎｍ程度のシリコン窒化膜が、シリコン酸化膜の外表面の全体を覆うように形成される。
【００４１】
続いて、シリコン基板Ｓの受光面Ｓａ側が、シリコン窒化膜を形成可能なプラズマに曝される。これにより、先のシリコン窒化膜上のうちでシリコン基板Ｓの受光面Ｓａ側にのみ、シリコン窒化物が積層されて上述した反射抑制部が形成される。なお、反射抑制部におけるシリコン窒化物の膜厚は、外部から入射する太陽光の反射をシリコン窒化物の表面にて抑制する膜厚であって、７０ｎｍ〜８０ｎｍである。
【００４２】
図２に示すセンターアライメント工程Ｓ１０は、不純物注入工程Ｓ２０の処理に対する基準位置として基板センター（中心）位置Ｓｃを設定するための工程であり、基板載置工程Ｓ１１と、基板撮像工程Ｓ１２と、センター演算工程Ｓ１３と、処理位置調整工程Ｓ１４とを有する。
【００４３】
図２に示す基板載置工程Ｓ１１においては、イオン注入装置１０の支持台１２に基板Ｓを載置する。この際、基板センター位置Ｓｓを演算可能とするために、対角位置にある基板コーナー部Ｓｃ，Ｓｄを撮像穴１２ａ，１２ｂを通して下側からデジタルカメラ１６によって撮像可能な位置に位置設定して、基板Ｓが載置される。具体的には、図４に示すように、撮像穴１２ａにコーナー部Ｓｃが位置し、撮像穴１２ｂにコーナー部Ｓｄが位置するように載置することができる。また、支持台１２は、図３に実線で示すように、マスク１３に対して離間した位置に下降した基板載置搬出位置とされている。
【００４４】
図２に示す基板撮像工程Ｓ１２においては、イオン注入装置１０の支持台１２に載置した基板Ｓを複数のデジタルカメラ（撮像手段）１６ａ、１６ｂによって撮像する。具体的には、撮像穴１２ａに位置するコーナー部Ｓｃを一方のデジタルカメラ（撮像手段）１６ａによって撮像し、撮像穴１２ｂに位置するコーナー部Ｓｄを他方のデジタルカメラ（撮像手段）１６ｂによって撮像する。なお、撮像処理を行うために、撮像に先立って、支持台１２は、図３に破線で示すように、マスク１３に近接したイオン注入位置に上昇している。
【００４５】
図２に示すセンター演算工程Ｓ１３においては、図１に示すように、デジタルカメラ１６ａ，１６ｂで撮像した画像をデータ処理し、この画像データから基板Ｓの外形（輪郭）を判別し、次のように、基板センター位置Ｓｓを演算する。
まず、別々に撮影された対角位置にある２つのコーナー部Ｓｃ，Ｓｄのそれぞれの画像を、デジタルカメラ１６ａ，１６ｂの位置情報を元に合成する。
続いて、この合成画像において、対角位置にある２つのコーナー部Ｓｃ，Ｓｄにおいて、それぞれ矩形の４辺のうち隣り合う２辺を識別し、このうち、コーナー部Ｓｃ付近の識別辺Ｓｇおよび識別辺Ｓｈを直線として認識する。これらの直線を延長し、その交点として仮想頂点（頂点）Ｓｍを求める。同様に、コーナー部Ｓｄ付近の識別辺Ｓｊおよび識別辺Ｓｋを直線として認識する。これらの直線を延長し、その交点として仮想頂点（頂点）Ｓｎを求める。
【００４６】
なお、識別辺Ｓｇ，Ｓｈ，Ｓｊ，Ｓｋはいずれも、仮想頂点Ｓｍ，Ｓｎを演算可能な程度の長さを有していればよい。
続いて、これらの仮想頂点Ｓｍ，Ｓｎを結んだ直線ＳＬを算出し、この直線ＳＬの中点を基板センター位置Ｓｓとして設定する。また、対角線である直線ＳＬは基板Ｓの４辺Ｓｇ，Ｓｈ，Ｓｊ，Ｓｋといずれも４５°で交わっているとみなす。
【００４７】
図２に示す処理位置調整工程Ｓ３４においては、算出した基板センター位置Ｓｓが、マスク１３の位置によって規定されるあらかじめ設定された処理中心に対してずれているかどうかを判別した上、この基板センター位置Ｓｓが処理中心と一致するように支持台１２の位置を面内方向に調整する。同様に、対角線ＳＬが、マスク１３の位置によって規定されるあらかじめ設定された処理方向に対してずれているかどうかを判別した上、この対角線ＳＬが処理方向と一致するように支持台１２の位置をθ方向に回転して調整する。
以上の操作で、イオン注入工程Ｓ２０に対するアライメント工程Ｓ１０を完了する。
なお、基板Ｓのアライメント方法として基板センター位置Ｓｓの算出方法は上記に限られるものではなく、公知の基板アライメント方法を用いることができる。
【００４８】
センターアライメント工程Ｓ１０が完了して、イオン注入が可能な位置に基板Ｓがセットされた後、図２に示す不純物注入工程Ｓ２０として、イオン注入処理が行われる。
不純物注入工程Ｓ２０においては、処理室１１を真空等に設定された処理雰囲気とし、基板Ｓに対してマスク１３を通したリンイオンの導入（イオン照射処理）が行われる。ここで、イオン源であるプラズマ発生源に導入するガスとしてリンを含むＰＨ３（ホスフィン）を用いる場合、イオン照射の条件は、ガス流量が、０．１〜２０ｓｃｃｍ、アンテナに投入する交流電力は、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を２０〜１０００Ｗ、グリッド板に印加する電圧は、３０ｋＶに設定され、照射時間は０．１〜３．０ｓｅｃに設定される。これにより、図５Ａに示すように、マスク１３の開口１３ｃ及び透孔１３ｄを通って、基板Ｓの電極形成領域にリンイオンが導入されて不純物領域（ｎ＋層）１０１が形成される。
【００４９】
上記のように基板Ｓに不純物領域（ｎ＋層）層１０１が形成されると、マスク１３を退避位置に移動させて、イオン照射位置に位置する基板Ｓとイオン照射源のグリッド板との間にマスク１３が無い状態にする。そして、基板Ｓの全面に一様にリンイオンを照射する。この場合、グリッド板への印加電圧が５ｋＶ〜１０ｋＶ、イオン照射時間が０．１〜３．０ｓｅｃに変更される。これにより、図５Ｂに示すように、基板Ｓの浅い位置にｎ層１０２が形成される。
【００５０】
続いて、基板Ｓは、図示しないアニール炉に搬送されてアニール処理が行われる。この場合、例えば、基板温度を９００℃、処理時間を２分間に設定してのアニール処理が行われる。これにより、イオン照射により基板Ｓに生じた欠陥が修復される（すなわち、再結晶化される）。
【００５１】
図２に示すセンターアライメント工程Ｓ３０は、電極形成工程Ｓ４０の処理に対する基準位置として基板センター位置Ｓｓを設定するための工程であり、基板載置工程Ｓ３１、基板撮像工程Ｓ３２、センター演算工程Ｓ３３、処理位置調整工程Ｓ３４とを有する。
【００５２】
図２に示す基板載置工程Ｓ３１においては、スクリーン印刷装置２０において、図示左側の実線で示したアライメント位置にある支持台２２に基板Ｓを載置する。
【００５３】
続いて、図２に示す基板撮像工程Ｓ３２においては、アライメント位置にある支持台２２に載置した基板Ｓの全体をデジタルカメラ（撮像手段）２６によって撮像する。なお、撮像処理を行うために、撮像に先立って、支持台２２は、図６に実線で示すように、マスク２３とは離間したアライメント位置に退避しているため、マスク２３が撮像を妨げることはない。
【００５４】
図２に示すセンター演算工程Ｓ３３においては、図１に示すように、デジタルカメラ２６で撮像した画像をデータ処理し、この画像データから基板Ｓの外形（輪郭）を判別し、次のように、基板センターＳｓを演算する。
まず、デジタルカメラ２６で撮像した基板Ｓの全体画像データから、対角位置にある２つのコーナー部Ｓｃ，Ｓｄにおいて、それぞれ矩形の４辺のうち隣り合う２辺を識別し、このうち、コーナー部Ｓｃ付近の識別辺Ｓｇおよび識別辺Ｓｈを直線として認識する。これらの直線を延長し、その交点として仮想頂点（頂点）Ｓｍを求める。同様に、コーナー部Ｓｄ付近の識別辺Ｓｊおよび識別辺Ｓｋを直線として認識する。これらの直線を延長し、その交点として仮想頂点（頂点）Ｓｎを求める。なお、識別辺Ｓｇ，Ｓｈ，Ｓｊ，Ｓｋはいずれも、仮想頂点Ｓｍ，Ｓｎを演算可能な程度の長さを有していればよい。
続いて、これら仮想頂点Ｓｍ，Ｓｎを結んだ直線ＳＬを算出し、さらに、この直線ＳＬの中点を基板センター位置Ｓｓとして設定する。また、対角線である直線ＳＬは基板Ｓの４辺Ｓｇ，Ｓｈ，Ｓｊ，Ｓｋといずれも４５°で交わっているとみなす。
【００５５】
図２に示す処理位置調整工程Ｓ３４においては、算出した基板センター位置Ｓｓが、マスク２３の位置によって規定されるあらかじめ設定された処理中心に対してずれているかどうかを判別した上、この基板センター位置Ｓｓが処理中心と一致するように支持台２２の位置を面内方向に調整する。さらに、対角線ＳＬが、マスク２３の位置によって規定されるあらかじめ設定された処理方向に対してずれているかどうかを判別した上、この対角線ＳＬが処理方向と一致するように支持台２２の位置をθ方向に回転して調整する。
以上の操作で、電極形成工程Ｓ４０に対するアライメント工程Ｓ３０を完了する。
なお、基板Ｓのアライメント方法として基板センター位置Ｓｓの算出方法は上記に限られるものではなく、公知の基板アライメント方法を用いることができる。
【００５６】
図２に示す電極形成工程Ｓ４０においては、イオン注入処理を行った基板Ｓに、公知のスクリーン印刷法を用いてＡｇからなる表面電極１０３を形成する。
この工程では、図６に示すように、基板Ｓを載置した支持台２２が、図示しない支持台駆動手段によってアライメント位置（実線）から印刷位置（破線）に移動され、スクリーン２３によって規定されるパターンに従ってＡｇ等からなる表面電極１０３が形成される。
【００５７】
図２に示す後処理工程Ｓ５０において、基板Ｓの裏面ＳｂにＡｌ等からなる裏面電極１０４を形成することで、図５Ｃに示すような選択エミッタ構造の太陽電池が得られる。
また、この後処理工程Ｓ５０は、電極形成後に必要な全ての処理を含む。
【００５８】
本実施形態においては、不純物注入工程Ｓ２０及び電極形成工程Ｓ４０のそれぞれの処理の前に、センターアライメント工程Ｓ１０およびセンターアライメント工程Ｓ３０によって基板センター位置Ｓｓを演算して処理位置を設定するため、不純物領域１０１と電極１０３との形成位置を精密に制御することが可能となる。これにより、基板Ｓの外形の誤差が生じた場合でも、これに影響されることなく、不純物領域１０１からはみ出さないように電極１０３を形成することが可能となる。また、５０〜５００μｍ程度の幅を有する不純物領域に対して、実質的に同じ幅寸法、厳密には不純物領域１０１の幅寸法に比べて１０μｍ以下程度小さな幅寸法である電極１０３を正確に形成することが可能となる。このため、変換効率の低下を招くことなく大きさ規格の異なる基板Ｓに対応して太陽電池の製造が可能となる。
【００５９】
本実施形態のセンターアライメント工程Ｓ１０では、基板Ｓの被処理面Ｓａと反対側の裏面Ｓｂ側に位置する撮像手段１６ａ，１６ｂによって基板Ｓの外形（輪郭）を撮像することで得られた画像データから基板センター位置Ｓｓを演算する。このことにより、不純物注入において用いるマスク１３に基板Ｓが近接した状態で、基板Ｓのコーナー部Ｓｃ，Ｓｄのみを撮像して基板センター位置Ｓｓを設定できるため、基板Ｓの位置を正確に算定することができる。したがって、処理位置を正確に決定することができ、基板Ｓ全面に精密な不純物注入処理を行うことが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態のセンターアライメント工程Ｓ３０では、基板Ｓの表面Ｓａ側に位置する撮像手段２６によって基板Ｓの外形（輪郭）を撮像することで得られた画像から基板センター位置Ｓｓを演算し、基板センター位置を求める。その後、電極形成を行うスクリーン２３に対して、スクリーン２３と平行、つまり、基板Ｓの表面Ｓａと平行な面内方向に基板Ｓを所定量（距離方向角度等）移動させる。このことにより、電極形成の位置決めを正確に行うことができるので、５０〜５００μｍ程度の幅を有する不純物領域１０１に対して、実質的に同じ幅寸法、厳密には不純物領域１０１の幅寸法より１０μｍ程度小さな幅寸法の電極１０３を正確に形成することが可能となる。
【００６１】
このように、本実施形態においては、センターアライメント工程Ｓ１０とセンターアライメント工程Ｓ３０において、同一の基板センター位置Ｓｓを基準としてアライメントを行うため、注入した場所と電極を形成する場所を１００μｍ以内で容易に合わせることができる。しかもアライメントマークを基板に設けることがないので、その分の製造工程を行う必要がなく、製造コストが上昇することもない。
【００６２】
なお、本実施形態の太陽電池の製造方法は、仮想頂点を２点で求めたが、Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｆの４点としてもよく、その場合、アライメント精度をさらに向上させることができる。この際、対角線となる直線ＳＬに交わるもう一本の対角線から基板センター位置Ｓｓを求めることができる。また、これらの４頂点から複数の中点を求め、これらの中点から基板センター位置Ｓｓを求めることができる。
後者の場合、センター演算工程Ｓ１３において、図９に示すように、デジタルカメラ１６ａ，１６ｂで撮像した画像をデータ処理し、この画像データから基板Ｓの外形（輪郭）を判別した後、以下のようにして、基板センター位置Ｓｓを演算することができる。
【００６３】
まず、別々に撮影された隣り合った位置にある２つのコーナー部Ｓｃ，Ｓｅのそれぞれの画像を、デジタルカメラ１６ａ，１６ｂの位置情報を元に合成する。
続いて、２つのコーナー部Ｓｃ，Ｓｅの合成画像において、矩形の４辺のうち隣り合う２辺を識別する。コーナー部Ｓｃ付近では識別辺Ｓｇおよび識別辺Ｓｈを直線として認識する。これらの直線を延長し、その交点として仮想頂点（頂点）Ｓｍを求める。同様に、コーナー部Ｓｅ付近では識別辺Ｓｕ１および識別辺Ｓｖ１を直線として認識する。これらの直線を延長し、その交点として仮想頂点（頂点）Ｓｐを求める。
【００６４】
同様に、残りの２頂点のうち、コーナー部Ｓｄ付近の識別辺Ｓｊおよび識別辺Ｓｋを直線として認識する。これらの直線を延長し、その交点として仮想頂点（頂点）Ｓｎを求める。同時に、コーナー部Ｓｆ付近の識別辺Ｓｕ２および識別辺Ｓｖ２を直線として認識する。これらの直線を延長し、その交点として仮想頂点（頂点）Ｓｑを求める。
【００６５】
続いて、仮想頂点Ｓｍ，Ｓｐを結んだ直線の中点Ｓｒ１を算出し、仮想頂点Ｓｑ，Ｓｎを結んだ直線の中点Ｓｒ２を算出する。さらに、対向する二辺の中点Ｓｒ１，Ｓｒ２を結んだ直線ＳＬ１の中点を基板センター位置Ｓｓとして設定する。
【００６６】
なお、識別辺Ｓｇ，Ｓｈ，Ｓｊ，Ｓｋ，Ｓｕ１，Ｓｖ１，Ｓｕ２，Ｓｖ２はいずれも、仮想頂点Ｓｍ、Ｓｎ、Ｓｐ、Ｓｑを演算可能な程度の長さを有していればよい。
また、対角線である直線ＳＬ１は、基板Ｓの２辺Ｓｇ（Ｓｕ１），Ｓｋ（Ｓｕ２）のいずれとも９０°をなす、つまり直交しているとみなす。
【００６７】
なお、４頂点から残りの二辺に対応する中点Ｓｔ１，Ｓｔ２を求め、これらの中点Ｓｔ１，Ｓｔ２を結んだ直線ＳＬ２の中点を基板センター位置Ｓｓとして設定することもできる。
【００６８】
また、対向する二辺の中点Ｓｒ１，Ｓｒ２を結んだ直線ＳＬ１と、中点Ｓｔ１，Ｓｔ２を結んだ直線ＳＬ２との交点を基板センター位置Ｓｓとして設定することもできる。
【００６９】
なお、本実施形態の太陽電池の製造方法は、基板Ｓの表面Ｓａに不純物を注入してｎ＋層１０１を形成し、その上に表面電極１０３を形成し、裏面Ｓｂのほぼ全面に裏面電極１０４を形成した太陽電池１００の製造に適用したが、これ以外にも、バックコンタクト型の太陽電池の製造に適用することも可能である。
【００７０】
具体的には、図８に示すように、太陽電池８０は、半導体基板としての矩形板状のシリコン基板８１における裏面８１ｂに、外部に接続される電極８２が接続された、いわゆるバックコンタクト型の太陽電池である。
より詳しくは、図８に示されるように、太陽電池８０の備えるシリコン基板８１には、太陽光の受光面８１ａと、その受光面８１ａと対向する裏面８１ｂとに、凹凸形状のテクスチャーが形成されている。このようなシリコン基板８１は、単結晶シリコンからなる基板と、多結晶シリコンからなる基板とのいずれであってもよい。
【００７１】
シリコン基板８１の裏面８１ｂには、この裏面８１ｂからシリコン基板８１の厚さ方向に所定の深さだけ不純物元素の拡散した領域であるＰ型不純物領域８１ｐ及びＮ型不純物領域８１ｎが、交互に形成されている。Ｐ型不純物領域８１ｐは、第一導電型の不純物元素であるホウ素（Ｂ）、アンチモン（Ｓｂ）、及びビスマス（Ｂｉ）等の元素を含む。他方、Ｎ型不純物領域８１ｎは、第二導電型の不純物元素であるリン（Ｐ）、及びヒ素（Ａｓ）等の元素を含む。Ｐ型不純物領域８１ｐ及びＮ型不純物領域８１ｎには、アルミニウムや銀等からなる電極８２が、シリコン基板８１の裏面８１ｂから突出するように形成されている。Ｐ型不純物領域８１ｐ及びＮ型不純物領域８１ｎでは、シリコン基板８１の受光面８１ａにて入射した光が電力に変換される。そして、この電力は、各不純物領域８１ｐ，８１ｎに接続された電極８２から外部の負荷や蓄電装置へ取り出される。
【００７２】
上記シリコン基板８１の全体は、少なくとも電極８２の突出面８２ａの一部を露出させるようにシリコン酸化膜８３と、このシリコン酸化膜８３を覆うシリコン窒化膜８４とによって覆われている。シリコン窒化膜８４の受光面８１ａ側は、裏面８１ｂ側よりも膜厚が厚く、受光面８１ａ側にて光の反射を抑える反射抑制部８４ａとして機能する。そして、太陽電池８０の表面側に照射される光は、反射抑制部８４ａの反射抑制機能によってシリコン基板８１内に取り込まれやすくなる。また、シリコン基板８１内に取り込まれた光は、受光面８１ａ及び裏面８１ｂに形成されるテクスチャーによって閉じ込められやすくなる。そして、シリコン基板８１内に取り込まれた光や閉じ込められた光は、Ｐ型不純物領域８１ｐ及びＮ型不純物領域８１ｎでの光電変換作用によって電力に変換される。また、この反射抑制部８４ａを含めた上記シリコン酸化膜８３とシリコン窒化膜８４とによって、シリコン基板８１への水分等の不純物の侵入やシリコン基板８１の外表面における機械的な損傷等を抑えるパッシベーション膜が構成されている。
【００７３】
このような構造の太陽電池８０の製造においても、上述した不純物注入工程Ｓ２０に対応してＰ型不純物領域８１ｐ及びＮ型不純物領域８１ｎを形成する工程の前に、センターアライメント工程Ｓ１０に対応して、基板センター位置Ｓｓを演算することができ、また、上述した電極形成工程Ｓ４０に対応した電極８２を形成する電極形成工程の前に、センターアライメント工程Ｓ３０に対応して、基板センター位置Ｓｓを演算することができる。これによって、電極および不純物領域の形成位置を正確に設定することが可能となる。
【００７４】
Ｎ型の不純物元素とＰ型の不純物元素とをシリコン酸化膜８３とシリコン窒化膜８４とを通してシリコン基板８１の裏面８１ｂに注入するようにした。それゆえに、不純物元素をシリコン基板８１に拡散させるための貫通孔を別途シリコン酸化膜８３やシリコン窒化膜８４に形成する必要がない。そのため、シリコン酸化膜８３及びシリコン窒化膜８４に貫通孔を形成する方法と比較して、太陽電池８０を製造するための工程数を少なくすることが可能である。
【００７５】
シリコン基板８１の全体にシリコン酸化膜８３及びシリコン窒化膜８４が形成される一方、不純物元素の注入される裏面８１ｂでは、シリコン窒化物の膜厚を相対的に薄くすることによって、パッシベーション膜の膜厚を相対的に薄くするようにした。そのため、不純物元素の注入に必要とされる加速電圧を低くすることができるとともに、シリコン基板８１の受光面８１ａにおいては、パッシベーション膜の機能を確実に発現させることが可能である。
【００７６】
シリコン基板８１の外表面の全体にシリコン酸化膜８３とシリコン窒化膜８４とを形成した後、さらに受光面８１ａ側のみにシリコン窒化物を積層することによって、パッシベーション膜の膜厚を裏面８１ｂにて相対的に薄くするようにした。ここで、不純物を拡散させるための貫通孔をパッシベーション膜に形成するためには、貫通孔以外の領域が薄くなることを抑えるマスクを形成する工程と、パッシベーション膜に貫通孔を形成する工程とのように、少なくとも２つ以上の工程が必要になる。これに対して、パッシベーション膜の形成工程が反射抑制部８４ａを含む上述のような方法であっても、単にパッシベーション膜の形成工程が増えるのみである。それゆえに、上述した方法であっても、貫通孔をパッシベーション膜に形成する方法と比較して、製造工程数を少なくすることは可能である。
【００７７】
裏面８１ｂに形成されるシリコン酸化膜８３の膜厚とシリコン窒化膜８４の膜厚との和を３０ｎｍとした。そのため、シリコン酸化膜８３とシリコン窒化膜８４とを通したシリコン基板８１への不純物元素の注入が、より確実にできるようになる。
なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
【００７８】
上記裏面８１ｂ側のパッシベーション膜の厚さ、つまり、シリコン酸化膜８３の厚さとシリコン窒化膜８４の厚さとの和を、３０ｎｍとした。これに限らず、裏面８１ｂ側のパッシベーション膜の厚さは、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることが好ましい。
また、裏面８１ｂにおけるパッシベーション膜の厚さは、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下とすることが特に好ましい。裏面８１ｂにおけるパッシベーション膜の厚さがこの範囲にあれば、裏面８１ｂに対して機械的及び化学的な最低限の保護、つまり太陽電池８０としての十分な変換効率が維持されるだけ裏面８１ｂを保護することができる。加えて、イオンビームによりイオン注入を受けるパッシベーション膜の厚さを好ましい膜厚範囲の中で相対的に薄くできるため、シリコン基板８１へのイオン注入量を相対的に多くすることができる。これにより、相対的に短いイオン注入処理の時間で、十分なイオン注入量を確保できることから、太陽電池８０の製造に要するタクトタイムを短縮することができる。
また、パッシベーション膜の厚さを、２０ｎｍを超える厚さとすれば、裏面８１ｂを機械的及び化学的により確実に保護することができる。加えて、パッシベーション膜の厚さを５０ｎｍ以下とすれば、イオンビームの照射によるシリコン基板８１へのダメージが、太陽電池８０の変換効率に影響を及ぼす程度に大きくなることをより確実に抑制できる。
【００７９】
シリコン基板８１に代えて、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）基板、硫化カドミウム（ＣｄＳ）基板、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）基板、セレン化銅インジウム（ＣｕＩｎＳｅ）基板等の化合物半導体基板や、有機半導体基板を用いるようにしてもよい。
【００８０】
上記実施形態では、シリコン酸化膜８３とシリコン窒化膜８４とをシリコン基板８１の全体に形成した後に、Ｎ型不純物領域８１ｎとＰ型不純物領域８１ｐとを形成するようにした。これに限らず、パッシベーション膜としてのシリコン酸化膜８３の形成に続いて、上記各不純物領域８１ｎ，８１ｐの形成を行った後に、他のパッシベーション膜としてのシリコン窒化膜８４を形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１００，８０…太陽電池、Ｓ，８１…シリコン基板、Ｓａ，８１ａ…受光面、Ｓｂ，８１ｂ…裏面、１０１…不純物領域、８１ｐ…Ｐ型不純物領域（不純物領域）、８１ｎ…Ｎ型不純物領域（不純物領域）、８２，１０３，１０４…電極、８３…シリコン酸化膜、８４…シリコン窒化膜、８４ａ…反射抑制部、１３…マスク、２３…スクリーン（マスク）、１６，２６…デジタルカメラ（撮像手段）、Ｓｓ…基板センター位置。
【図１】
2013080680.tif 000003
【図２】
2013080680.tif 000004
【図３】
2013080680.tif 000005
【図４】
2013080680.tif 000006
【図５Ａ】
2013080680.tif 000007
【図５Ｂ】
2013080680.tif 000008
【図５Ｃ】
2013080680.tif 000009
【図６】
2013080680.tif 000010
【図７】
2013080680.tif 000011
【図８】
2013080680.tif 000012
【図９】
2013080680.tif 000013
【国際調査報告】
2013080680.tif 000014
2013080680.tif 000015