(57)【要約】【課題】従来の技術で選択エミッタ構造に電極パターンを形成するときに発生しうるアラインメントの問題を解決するために、選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を提供する。【解決手段】本発明による方法は、基板を提供する段階と、基板に障壁層を形成し、更に障壁層をパターン化して基板の一部を露出させて電極パターン領域を形成する段階と、電極パターン領域の基板の表面特性を変えて、パターン化可視マークを形成する段階と、障壁層を除去する段階と、パターン化可視マークをアラインメントマークとする段階とを含む。【選択図】図６
2011023690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法であって、
基板を提供する段階と、
前記基板に障壁層を形成し、更に前記障壁層をパターン化して前記基板の一部を露出させて電極パターン領域を形成する段階と、
前記電極パターン領域の前記基板の表面特性を変えて、パターン化可視マークを形成する段階と、
前記障壁層を除去する段階と、
前記パターン化可視マークをアラインメントマークとする段階と、
を含む、
選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法。
【請求項２】
前記障壁層をパターン化する段階は、
前記障壁層にパターン化エッチング材料を形成する段階と、
前記パターン化エッチング材料により前記障壁層の一部を選択的にエッチングし、前記基板の一部を露出させる段階と、
前記パターン化エッチング材料を除去する段階と、
を含む、
請求項１に記載の選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法。
【請求項３】
前記電極パターン領域の前記基板の表面特性を変える段階は、前記電極パターン領域の前記基板の光反射率を変えることを含む、
請求項１に記載の選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法。
【請求項４】
前記障壁層は拡散障壁層を含む、
請求項１に記載の選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法。
【請求項５】
太陽電池の選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法であって、
基板を提供する段階と、
前記基板に障壁層を形成し、更に障壁層をパターン化して前記基板の一部を露出させて電極パターン領域を形成する段階と、
前記電極パターン領域の前記基板の表面特性を変えて、パターン化可視マークを形成する段階と、
前記障壁層を除去する段階と、
前記パターン化可視マークをアラインメントマークとし、前記電極パターン領域の前記基板の表面に電極パターンを形成する段階と、
を含む、
太陽電池の選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法。
【請求項６】
前記障壁層をパターン化する段階は、
前記障壁層にパターン化エッチング材料を形成する段階と、
前記パターン化エッチング材料により前記障壁層の一部を選択的にエッチングし、前記基板の一部を露出させる段階と、
前記パターン化エッチング材料を除去する段階と、
を含む、
請求項５に記載の太陽電池の選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法。
【請求項７】
前記電極パターン領域の前記基板の表面特性を変える段階は、前記電極パターン領域の前記基板の光反射率を変えることを含む、
請求項５に記載の太陽電池の選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法。
【請求項８】
前記電極パターンはスクリーン印刷工程により形成される、
請求項５に記載の太陽電池の選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法。
【請求項９】
前記障壁層は拡散障壁層を含む、
請求項５に記載の太陽電池の選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法。
【請求項１０】
前記方法は更に、前記基板の表面に対して粗面化処理を行う段階を含む、
請求項５に記載の太陽電池の選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法に関し、特に、基板の表面にアラインメントマークを形成し、このアラインメントマークを用いることによりアラインメント（位置合わせ）を行って選択エミッタ構造において電極パターンを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の発電効率は光電変換効率によって決められ、光電変換効率の向上は以下の要因を調整すれば達成できる。一、光吸収能力の向上。太陽電池の光吸収層は、太陽光で照射すれば光起電力効果により自由電子−正孔ペアを生成する。太陽電池の光吸収能力が高ければ、より多くの自由電子−正孔ペアを生成し、より大きな光電流を生成することができる。二、電子−正孔ペアの再結合の減少。電子−正孔ペアの再結合は電力の損失を招く。電子−正孔ペアの再結合を起こす要因としては、結晶粒界に存在するダングリングボンドと、太陽電池の内部欠陥などがある。三、接触抵抗の減少。太陽電池の金属電極と半導体層の間の接触抵抗は、半導体層に対して高濃度ドーピングを行えば（例えば不純物を増加する）減らすことができる。しかし、電子−正孔ペアの再結合確率もそれによって高くなる。
【０００３】
現在、業界の高性能太陽電池の開発では、接触抵抗を減らし、太陽電池の光電変換効率を向上させる方法として、選択拡散技術を利用する場合がある。選択拡散とは、選択エミッタ構造で金属電極と半導体層の間にパターン化された高濃度ドーピング領域を形成し、同時に半導体層の他領域に低濃度ドーピング領域を形成することをいい、電子−正孔ペアの再結合確率を増やさずに接触抵抗を減らす効果がある。しかし、従来の選択エミッタの製作工程において、高濃度ドーピング領域は、フォトリソグラフィー工程により定められたマスクで高濃度ドーピング領域の形成予定位置を露出させてから、拡散工程で露出領域に形成しなければならない。このようなフォトリソグラフィー工程は複雑で高価であるのみならず、従来の選択エミッタの製作方法では、後に製作される電極パターンと高濃度ドーピング領域のアラインメントが問題で、予想通りに接触抵抗を減らすことができず、太陽電池の光電変換効率に影響する恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来の技術で選択エミッタ構造に電極パターンを形成するときに発生しうるアラインメントの問題を解決するために、選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前掲課題を解決するために、本発明では選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を提供する。同方法は、基板を提供する段階と、基板に障壁層を形成し、更に障壁層をパターン化して基板の一部を露出させて電極パターン領域を形成する段階と、電極パターン領域の基板の表面特性を変えて、パターン化可視マークを形成する段階と、障壁層を除去する段階と、パターン化可視マークをアラインメントマークとする段階とを含む。
【０００６】
前掲課題を解決するために、本発明では太陽電池の選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を提供する。同方法は、基板を提供する段階と、基板に障壁層を形成し、更に障壁層をパターン化して基板の一部を露出させて電極パターン領域を形成する段階と、電極パターン領域の基板の表面特性を変えて、パターン化可視マークを形成する段階と、障壁層を除去する段階と、パターン化可視マークをアラインメントマークとし、電極パターン領域の基板の表面に電極パターンを形成する段階とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による方法では、電極パターン領域の基板の表面に予めパターン化可視マークを形成しておき、後に電極パターンを形成するときはパターン化可視マークをアラインメントマークとし、精密なアラインメントを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の好ましい実施例による選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を表す説明図である。
【図２】本発明の好ましい実施例による選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を表す他の説明図である。
【図３】本発明の好ましい実施例による選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を表す他の説明図である。
【図４】本発明の好ましい実施例による選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を表す他の説明図である。
【図５】本発明の好ましい実施例による選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を表す他の説明図である。
【図６】本発明の好ましい実施例による選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を表す他の説明図である。
【図７】本発明の好ましい実施例による選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を表す他の説明図である。
【図８】本発明の好ましい実施例による選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を表す他の説明図である。
【図９】本発明の好ましい実施例による選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を表す他の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
かかる方法の特徴を本発明の属する技術分野の当業者に詳述するために、具体的な実施例を挙げ、添付した図面を参照して以下に説明する。もっとも、本発明の範囲は以下の説明に限らない。
【００１０】
図１から図８を参照する。図１から図８は本発明の好ましい実施例による選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を表す説明図である。本発明の特徴を明確に示すために、図１〜図４、及び図６〜図８では断面図を掲示し、図５〜図９では平面図を掲示する。なお、本実施例では、太陽電池の選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法を例として本発明を説明するが、本発明の範囲はそれに限らない。まずは図１に示すように、基板１０を提供する。本実施例では半導体シリコン基板を基板１０とするが、本発明はそれに限らない。次に基板１０の表面に対して粗面化処理を行う。表面の粗面化は入射光の反射率を減らして光の入射量を増やし、光電変換効率を向上させる効果がある。
【００１１】
次に図２に示すように、基板１０に障壁層（ｂａｒｒｉｅｒ  ｌａｙｅｒ）１２を形成する。本実施例では太陽電池の選択エミッタの製作を例にするので、障壁層１２は拡散障壁層である。拡散障壁層は各種の薄膜技術で形成できる。
【００１２】
次に障壁層１２をパターン化して基板１０の一部を露出させ、電極パターン領域を形成する。本実施例による障壁層１２のパターン化は以下の段階を含む。まず図３に示すように、電極パターンの位置を定めるパターン化エッチング材料１４を障壁層１２に形成する。パターン化エッチング材料１４は下方へ障壁層１２の一部を選択的にエッチングし、基板１０の一部を露出させる。次に図４と図５に示すように、パターン化エッチング材料１４を除去し、基板１０の電極パターン領域１６を露出させる。
【００１３】
その後、図６に示すように、電極パターン領域１６の基板１０の表面特性を変えて、パターン化可視マーク２０を形成する。本実施例によれば、電極パターン領域１６の基板１０の表面特性とは基板１０の表面粗度を指す。電極パターン領域１６の基板１０の表面粗度を変えれば、電極パターン領域１６の基板１０の光反射率が変わり、電極パターン領域１６は基板１０の他領域と異なり、電極パターンのアラインメントマークとされるパターン化可視マーク２０を形成する素地になれる。もっとも、本発明はそれに限らず、電極パターン領域１６の基板１０の他種の表面特性を変えて、パターン化可視マーク２０を形成することもできる。
【００１４】
次に図７に示すように、基板１０表面の障壁層１２を除去する。更に図８と図９に示すように、パターン化可視マーク２０をアラインメントマークとして、基板１０の電極パターン領域１６に電極パターン２２を形成する。本実施例による電極パターン２２はスクリーン印刷工程で製作されるが、本発明はそれに限らない。なお、電極パターン２２は、線幅の広いバスバー電極２２ａと、バスバー電極２２ａと電気的に接続される線幅の狭いフィンガー電極２２ｂとを含む。もっとも本発明はこれに限らない。
【００１５】
まとめて言えば、本発明による太陽電池の選択エミッタ構造の電極パターンのアラインメント方法は、電極パターンが形成される電極パターン領域の基板の表面に予めパターン化可視マークを形成しておき、後に電極パターンを製作するときはパターン化可視マークを使ってアラインメントを行うので、電極パターンのアラインメント精度を向上させることができる。
【００１６】
以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【符号の説明】
【００１７】
１０      基板
１２      障壁層
１４      パターン化エッチング材料
１６      電極パターン領域
２０      パターン化可視マーク
２２      電極パターン
２２ａ    バスバー電極
２２ｂ    フィンガー電極
【図１】
2011023690.tif 000003
【図２】
2011023690.tif 000004
【図３】
2011023690.tif 000005
【図４】
2011023690.tif 000006
【図５】
2011023690.tif 000007
【図６】
2011023690.tif 000008
【図７】
2011023690.tif 000009
【図８】
2011023690.tif 000010
【図９】
2011023690.tif 000011