(57)【要約】【課題】半導体基板の裏面に、半導体不純物に対する障壁層を形成するためのＴＧ液等塗布液を塗布して、半導体基板の受光面の所望の箇所に不純物拡散層を形成する場合に、半導体基板の表面における良好なＰＮ接合分離が実現できていない場合がある。このため、光電変換素子の特性はリーク電流のために制限されてしまう。【解決手段】半導体基板の裏面側の端部に、半導体基板の裏面の法線と非平行な傾斜面を形成する工程と、傾斜面上のダメージ層を除去する工程と、少なくとも傾斜面に不純物拡散の障壁層を形成するための塗布液を塗布する工程と、半導体基板の受光面に高濃度不純物拡散層を形成する工程とを備える光電変換素子の製造方法に関する。【選択図】図１
2008244282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の裏面側の端部に、前記半導体基板の裏面の法線と非平行な傾斜面を形成する工程と、
前記傾斜面上のダメージ層を除去する工程と、
少なくとも傾斜面に不純物拡散の障壁層を形成するための塗布液を塗布する工程と、
前記半導体基板の受光面に高濃度不純物拡散層を形成する工程と、
を備える光電変換素子の製造方法。
【請求項２】
前記傾斜面は、略平面であり、
前記傾斜面は、前記半導体基板の側面と裏面とに接し、
前記半導体基板の裏面と前記傾斜面とが成す内角は、９０度より大きく１８０度より小さい請求項１に記載の光電変換素子の製造方法。
【請求項３】
前記傾斜面を形成する工程は、
前記半導体基板の切断加工工程と同時に行なわれる、請求項１に記載の光電変換素子の製造方法。
【請求項４】
前記半導体基板の材料は、多結晶シリコンである、請求項１〜３のいずれかに記載の光電変換素子の製造方法。
【請求項５】
前記半導体基板の裏面側の端部に、前記半導体基板の裏面の法線と非平行な傾斜面を有し、
前記半導体基板の前記傾斜面および側面にＰＮ接合を有さない光電変換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光電変換素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
結晶シリコンからなる半導体基板を用いた太陽電池の製造方法において、半導体基板上に高濃度不純物層を形成する手法として、オキシ塩化リンなどの半導体不純物雰囲気中で該半導体基板を熱拡散する方法がある。しかし、この方法は半導体基板全面にわたって不純物拡散層が形成されるため、接合分離を行なうためには、その後、端面を切断するなど付加的な工程を必要とする。
【０００３】
特許文献１には、該熱拡散によって半導体基板全面にわたってＰＮ接合部を形成した後に、当該ＰＮ接合部を部分的にサンドブラストによって研磨除去して電気的に分離する方法が開示されている。しかし、該方法によると、研磨除去によって研磨された部分であってＰＮ接合を分離した部分に、質の低いＰＮ接合部分が形成されて、キャリアの再結合が起こりやすい等の問題が生じ、結果として太陽電池の性能を低下させる場合がある。
【０００４】
特許文献２には、該熱拡散によって半導体基板全面にわたってＰＮ接合部を形成した後に、当該ＰＮ接合部を部分的に研磨除去して電気的に分離し、除去した部分をエッチングする方法が開示されている。この方法は、研磨除去した際にできた結晶品質の低い表層部をエッチング除去することで、リーク電流の増加を抑制することを検討したものである。
【０００５】
しかしながら、上述の熱拡散する方法では、拡散炉において、リン酸化物等の粉末が出やすく、また、度重なる使用下では、拡散炉の石英チューブが汚染されてくるため、細めに洗浄することが必要とされる。このため、生産ラインでは、ほかの拡散炉や酸化炉がこの粉末の影響を受けないように、当該熱拡散に用いる拡散炉を隔離して設置する必要があり、生産ラインのレイアウトが制約を受ける。
【０００６】
こうした問題点を解決した不純物拡散層形成の方法として、受光面と反対側の面にチタンガラスを形成することができるテトラ−ｉ−プロポキシチタン等とアルコール等とを混合した液（以下、ＴＧ液という）のような不純物拡散に対する障壁層を形成する塗布液を塗布した後に、シリコンガラスを形成することができる珪素エチル等とアルコール等とを混合した液（以下、ＳＧ液という）に五酸化二リンなどのリン源となるものを混合した液（以下、ＰＳＧ液という）等の半導体不純物を含む拡散液を半導体基板表面に付着させ、熱拡散する方法がある。この方法を用いると、所望の領域のみに選択的に不純物拡散層を形成することができるため、半導体不純物雰囲気中で拡散する方法とは異なり、拡散後に切断等の接合分離工程を必要としない。このため、半導体不純物を含む拡散液を半導体基板に付着させ熱拡散する手法は、簡便かつ低コストであり、大量生産に適した方法として広く採用されている。
【０００７】
図４は、不純物拡散に対する障壁層を形成する塗布液を用いた従来の光電変換素子の代表的な製造工程を示した断面図である。以下、図４に基づいて、各製造工程について説明する。
【０００８】
まず、図４（ａ）に示すように、表面がエッチング処理されたｐ型の半導体基板２１を準備する。次に、図４（ｂ）に示すように、不純物拡散の障壁層を形成するための塗布液２３を半導体基板２１の裏面に塗布する。該障壁層は、該塗布液２３を乾燥させることで形成される。次に、図４（ｃ）に示すように、半導体不純物の源となるものを混合した拡散液２４を半導体基板２１の表面に付着させる。次に、図４（ｄ）に示すように、図４（ｃ）における半導体基板２１を熱拡散することによって、ｎ型の高濃度不純物拡散層２５を形成する。そして、半導体基板２１と高濃度不純物拡散層２５との境界には、ＰＮ接合部２６が形成される。なお、図示はしないが、このとき塗布液２３を塗布しない半導体基板２１の側面にも薄い不要なｎ型の高濃度不純物層が形成される場合がある。次に、図４（ｅ）に示すように、拡散液２４に由来するリンガラスや上述した障壁層を除去する。次に、図４（ｆ）に示すように、高濃度不純物拡散層２５に積層するかたちで、半導体基板２１の受光面に反射防止膜２７を形成する。次に、図４（ｇ）に示すように、アルミニウムペースト２８を半導体基板２１の裏面に塗布して焼成することで、ＢＳＦ層２９（Ｂａｃｋ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｅｌｄ）を形成する。最後に、図４（ｈ）に示すように、集電極３０を形成して光電変換素子を作製する。
【特許文献１】特開２００１−６８７００号公報
【特許文献２】特開２００３−２９８０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述の図４（ｂ）に示す工程で、不純物拡散の障壁層を形成するための塗布液２３を塗布する際に、塗布液２３が半導体基板２１の裏面における側面側の端部まで十分に被覆できない場合がある。このとき、塗布液２３が塗布されていない裏面の端部部分には、図４（ｄ）において、不必要なｎ型の高濃度不純物拡散層が形成されてしまう場合がある。つまり、図４（ｃ）に示す工程で、半導体不純物源を含む拡散液２４を半導体基板２１表面に付着させ、図４（ｄ）に示す工程で、熱拡散し、ＰＮ接合部２６を形成するときに障壁層によって、必ずしも良好な接合分離が実現できていない場合が生じる。このため、障壁層を形成するための塗布液２３を用いて作製された光電変換素子の特性はリーク電流のために制限されてしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、半導体基板の裏面側の端部に、半導体基板の裏面の法線と非平行な傾斜面を形成する工程と、傾斜面上のダメージ層を除去する工程と、少なくとも傾斜面に不純物拡散の障壁層を形成するための塗布液を塗布する工程と、半導体基板の受光面に高濃度不純物拡散層を形成する工程とを備える光電変換素子の製造方法に関する。
【００１１】
また、本発明において、傾斜面は、略平面であり、傾斜面は、半導体基板の側面と裏面とに接し、半導体基板の裏面と傾斜面とが成す内角は、９０度より大きく１８０度より小さいことが好ましい。
【００１２】
また、本発明において、傾斜面を形成する工程は、半導体基板の切断加工工程と同時に行なわれることが好ましい。
【００１３】
また、本発明において、半導体基板の材料は、多結晶シリコンであることが好ましい。
また、本発明は、半導体基板の裏面側の端部に、半導体基板の裏面の法線と非平行な傾斜面を有し、半導体基板の傾斜面および側面にＰＮ接合を有さない光電変換素子に関する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、半導体基板に傾斜面を有するために、半導体基板の裏面から側面方向への不純物拡散の障壁層を形成するための塗布液の濡れ性が向上し、通常の受光面および裏面に対して垂直な側面を有する半導体基板に比べて、半導体基板の裏面の端部における良好な接合分離を可能となる。したがって、リーク電流発生が抑制された光電変換素子およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本願の図面において、同一の符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。また、図面における長さ、大きさ、幅などの寸法関係は、図面の明瞭化と簡略化のために適宜に変更されており、実際の寸法を表してはいない。
【００１６】
＜半導体基板の形状＞
本発明の製造方法で用いられる半導体基板は、受光面と裏面とを有し、半導体基板の裏面の法線と非平行な傾斜面を備える。半導体基板の受光面とは、製造工程の後に光電変換素子の受光面となる面であり、半導体基板の裏面とは、該光電変換素子の受光面の反対の面となる面のことを示す。半導体基板の傾斜面とは、受光面および裏面に対して垂直な側面を有する半導体基板の裏面における端部の少なくとも一部に面取りが施され、半導体基板の裏面と側面とに接する面のことを示す。なお、裏面の端部とは、裏面を形成する線に相当する端の部分をいう。傾斜面は、略平面であり、半導体基板の裏面と傾斜面とが成す内角は、９０度より大きく１８０度より小さい。ここで、本発明における内角とは、半導体基板を側面方向からみて裏面、側面および受光面から形成される多角形の内部の角をいう。
半導体基板は、傾斜面を備えることで、後述する不純物拡散の障壁層を形成するための塗布液の濡れ性、凝着性が向上する。そして、半導体基板の側面とは、半導体基板の受光面、裏面および傾斜面以外の面のことを示すものとする。
【００１７】
また、半導体基板の材料は、多結晶シリコンであることが好ましい。これは、コスト対効果の理由からである。半導体基板の導電型は、以下ｐ型の場合を例に説明するが、ｎ型でも良い。このとき高濃度不純物拡散層等の導電型は適宜変更することができる。
【００１８】
図１は、本発明による光電変換素子の製造方法の一形態を示した模式的な断面図である。また、図２は、本発明における光電変換素子の製造工程を示した工程図である。図３は、本発明による光電変換素子の製造方法の傾斜面を形成する工程の拡大断面図である。以下、図２における各製造工程について、図１，３に基づいて説明する。
【００１９】
＜半導体基板の切断加工工程＞
まず、図１（ａ）に示すような多結晶シリコンからなるｐ型の半導体基板１を準備する。半導体基板１を得る方法には、原材料を坩堝内で溶解・凝固させたインゴットをワイヤーなどによりスライスして得る方法と、融液から板状に引き上げるリボン形状により得る方法がある。また、本工程において半導体基板１を準備する際に、後述する「傾斜面を形成する工程」を同時に行っても良い。
【００２０】
＜傾斜面を形成する工程＞
次に、図１（ｂ）に示すように半導体基板１裏面側の端部に、半導体基板１の裏面の法線と非平行な傾斜面２を形成する。図３に示すように半導体基板１に例えばレーザ３１などによって、半導体基板の法線Ａ−Ａ線に向かって所望の角度３２となるよう半導体基板１の裏面に対して半導体基板１の中央から半導体基板１の端部へ向かう方向に、レーザ３１を照射し、傾斜面２を形成する。このとき、半導体基板１の裏面と傾斜面２とが成す内角３３は、９０度より大きく１８０度より小さいことが好ましい。半導体基板１の裏面と傾斜面２とが成す内角が９０度未満である場合には、従来の半導体基板１と相違が無く、半導体基板１の裏面と傾斜面２とが成す内角が１８０度以上の半導体基板１を作製することはできない。また、傾斜面２は、サンドブラストなどによって切断することにより作製されることも可能である。なお、サンドブラストによって切断する際は、噴射剤に用いる砥粒としてアルミナや炭化珪素などを用いるのが好ましい。
【００２１】
また、上述した半導体基板１の切断加工工程において、レーザやサンドブラストの噴射剤を半導体基板１の裏面に対して半導体基板１の中央から半導体基板１の端部へ向かう方向で斜めに照射、もしくは噴射切断することによって、半導体基板１の裏面の端部に傾斜面２を形成してもよい。具体的には、半導体基板１の切断加工工程において、半導体基板１をインゴット等からスライスする際に、同時に半導体基板１の裏面の端部に傾斜面２を形成してもよい。また、半導体基板１の切断加工工程において、上述したリボン形状により得られた半導体基板１を、例えばレーザ切断などによって半導体基板１を切り出す際に同時に傾斜面２を形成しても良い。このとき、用いられるレーザは、ＹＡＧレーザ（１．０６μｍ）やＣＯ2（１０．６μｍ）レーザなどの加工用として汎用されているレーザを用いることが好ましい。
【００２２】
＜ダメージ層を除去する工程＞
次に、傾斜面２の形成の際に生じた傾斜面２上のダメージ層を除去するために、硝酸およびフッ化水素酸の混合溶液に半導体基板１を浸し、半導体基板１の表層をエッチングする。
【００２３】
そして、半導体基板１に対して、例えばＳＣ−１洗浄（洗浄液組成はＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2Ｏ＝１：１：５（容量比））、希フッ化水素酸洗浄およびＳＣ−２洗浄（洗浄液組成はＨＣｌ：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2Ｏ＝１：１：５（容量比））から構成されるＲＣＡ洗浄を行なう。なお、ＳＣ−１洗浄とＳＣ−２洗浄とで使用する洗浄液は７５〜８５℃で使用される。
【００２４】
その後、さらに、アルカリ水溶液にイソプロピルアルコールを添加した混合溶液によって、半導体基板１の受光面にエッチングを行ない、微小ピラミッドから成るテクスチャ構造を作製する。
【００２５】
＜障壁層を形成するための塗布液を塗布する工程＞
次に、図１（ｃ）に示すように、半導体基板１の裏面の傾斜面２、および隣接した表面部である半導体基板１の裏面に不純物拡散に対する障壁層を形成するための塗布液３を塗布する。なお、傾斜面２が塗布液３で塗布されていた場合、半導体基板１の裏面に対して垂直方向の該側面に対しては塗布液３で覆われていなくともよい。また、傾斜面２が塗布液３で塗布されていた場合、半導体基板１の裏面の全てが塗布液３で覆われていなくともよい。
【００２６】
障壁層を形成する方法としては、適当な膜形成用の塗布液３を回転塗布により半導体基板１の裏面および傾斜面上に塗布液３を塗布し、乾燥させる方法やスプレー法により半導体基板１の裏面および傾斜面上に塗布液３を塗布し、乾燥させる方法があげられる。ここで、塗布液３とは、乾燥することによって不純物拡散の障壁層となるものであって、成分としては酸化珪素を含むことが好ましく、塗布液３の粘性、塗布方法などは適宜選択することができる。塗布液３としては、例として、チタンガラスを形成することのできるＴＧ液やシリコンガラスを形成することのできるＳＧ液などが挙げられる。この際、半導体基板１は傾斜面２を有するため、このような傾斜面２を有さない半導体基板１に比べて、ＴＧ液やＳＧ液が半導体基板１の裏面の端へと伝播しやすくなる。なお、この不純物拡散の障壁層を形成するための塗布液３を付着する面は、半導体基板１の裏面とする。
【００２７】
＜高濃度不純物拡散層を形成する工程＞
次に、図１（ｄ）に示すように、半導体基板１の受光面にＰＳＧ液などの半導体不純物４を塗布し、８００〜９００℃で熱処理を施す。また、熱拡散によって、半導体基板１の受光面に半導体不純物を拡散させても良い。
【００２８】
そして、図１（ｅ）に示すように、ＰＳＧ液が塗布された半導体基板１の受光面には、高濃度不純物拡散層５、およびＰＮ接合部６が形成される。また、半導体基板１の側面にＴＧ液やＳＧ液が付着してしまい、該側面に半導体不純物が拡散したような場合にも、傾斜面２が半導体基板１の裏面の不純物拡散層と受光面および側面の不純物拡散層との間のＰＮ接合の分離部分となり得る。
【００２９】
また、高濃度不純物拡散層５を形成する工程が、半導体不純物を含む雰囲気下における熱拡散によって行なわれた場合には、高濃度不純物拡散層５は、半導体基板の受光面だけではなく、障壁層が形成されない半導体基板の側面にまで形成される。ただし、本発明においては、半導体基板１の裏面だけではなく、傾斜面２には障壁層が形成されているため、該傾斜面２が該側面と該裏面との間のＰＮ接合の分離箇所となる。
【００３０】
そして、図１（ｆ）に示すように、高濃度不純物拡散層５の形成の後に、半導体基板１に塗布された塗布液３としてのＴＧ液、ＰＳＧ液によって形成されるチタンガラスやシリコンガラスを、フッ化水素酸水溶液等を用いて除去する。
【００３１】
＜反射防止膜を形成する工程＞
次に、図１（ｇ）に示すように、半導体基板１の受光面の表面に反射防止膜７を形成する。この反射防止膜７は、シランガスとアンモニアガスの混合ガスを用いたプラズマＣＶＤ法などで形成される窒化シリコン膜などから形成される。
【００３２】
＜ＢＳＦ層を形成する工程＞
次に、図１（ｈ）に示すように、半導体基板１の裏面にアルミニウムペースト８をスクリーン印刷などで塗布して、これを焼成する。すると、半導体基板１の裏面の近傍にアルミニウム（Ａｌ）が拡散し高濃度ｐ型不純物層に変わり、ＢＳＦ（Ｂａｃｋ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｅｌｄ）層９を形成される。この時、この後の工程で集電極１０が形成される場所にはアルミニウムペースト８を塗布しない。
【００３３】
＜集電極を形成する工程＞
最後に図１（ｉ）に示すように、半導体基板１の受光面および裏面に銀ペーストをスクリーン印刷法などで塗布し、焼成することで集電極１０を形成する。ただし、裏面の集電極１０の材料の銀ペーストはアルミニウムペースト８が塗布されていない部分に塗布する。これにより、本発明の光電変換素子を得ることができる。
【００３４】
＜光電変換素子＞
図１（ｉ）に基づいて、本発明の光電変換素子について説明する。
【００３５】
本発明の光電変換素子は、半導体基板１の裏面側の端部に、半導体基板１の裏面の法線と非平行な傾斜面２を有する。そして、半導体基板１の傾斜面２および側面にＰＮ接合６を有さない。半導体基板１の形状については、上述したとおりである。つまり、ＰＮ接合６は半導体基板１の受光面に形成されており、半導体基板１の裏面には、裏面電極をかねるアルミニウムペースト８とＢＳＦ層９とが形成されている。光電変換素子は、該傾斜面２において、ＰＮ接合の接合分離が行なわれている。したがって、本発明の光電変換素子は、従来のものと比較するとリーク電流の発生が抑制される。
【００３６】
［実施例］
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３７】
＜実施例１＞
インゴットからスライスされる半導体基板１により作製される光電変換素子についての実施例を図１に基づいて示す。
【００３８】
まず、図１（ａ）に示すように、シリコンインゴットからワイヤーソー法によって（図示せず）ｐ型多結晶シリコンからなる半導体基板１をスライスした。このとき、半導体基板１の厚さは３００μｍ程度であった。
【００３９】
次に、図１（ｂ）に示すように、スライスされた半導体基板１の端部に半導体基板１の端面（側面）とは異なる角度で、つまり、半導体基板の裏面の法線と非平行な方向にレーザ照射し、半導体基板１の裏面の端部に傾斜面２を形成した。このとき、傾斜面２は、半導体基板１の裏面に対して半導体基板１の中央から半導体基板１の端部へ向かう方向に形成した。このとき、半導体基板１の裏面と傾斜面２とが成す内角３３は、１２０度であった。また、傾斜面２上のダメージ層の除去と半導体基板１の表面を均一の厚さにするとの目的から、半導体基板１をエッチングすることによって、半導体基板１の厚みを２００μｍ程度とした。半導体基板１のサイズは縦１５０ｍｍ、横１５０ｍｍであった。
【００４０】
次に、図示はしないが、この半導体基板１をＲＣＡ洗浄した後、約９０℃の水酸化ナトリウム水溶液およびイソプロピルアルコールの混合液で約１０分間エッチングを行ない、半導体基板１の受光面に高さ数μｍの微小ピラミッドから成るテクスチャ構造を形成した。
【００４１】
次に、図１（ｃ）に示すように、不純物拡散の障壁層を形成するための塗布液３としてＴＧ液をスプレー法により半導体基板１の裏面と傾斜面とに塗布した。
【００４２】
次に、図１（ｄ）に示すように、半導体基板１の表面にＰＳＧ液をスピンコート法によって塗布し、８００℃で焼成した。該焼成によって、（図１（ｅ））に示すように、半導体基板１の受光面のｎ型の高濃度不純物拡散層５とＰＮ接合部６とを形成した。
【００４３】
次に、図１（ｆ）に示すように、塗布したＴＧ液、ならびにＰＳＧ液に由来するチタンガラスやシリコンガラスをフッ化水素酸水溶液で除去した。そして、図１（ｇ）に示すように、プラズマＣＶＤ法によって、窒化シリコン膜を受光面に形成して反射防止膜７とした。
【００４４】
次に、図１（ｈ）に示すように、半導体基板１の裏面にアルミニウムペースト８をスクリーン印刷法によりパターニング塗布した。アルミニウムペースト８を塗布した半導体基板１をスクリーン印刷を行なった装置から取り出し、乾燥を行なった後、７５０℃で焼成し、ＢＳＦ層９を形成した。ただし、この時、後工程で裏面の集電極１０を形成するために銀ペーストを塗布する位置にはアルミニウムペースト８を塗布しなかった。
【００４５】
最後に、図１（ｉ）に示すように、半導体基板１の裏面におけるアルミニウムペースト８を塗布していない部分に銀ペーストを塗布し乾燥した。その後に、半導体基板１の受光面に銀ペーストをスクリーン印刷装置により、パターニング塗布し、６５０℃で焼成して、主電極と副電極とからなる魚骨状の受光面の集電極１０を形成し、光電変換素子を作製した。
【００４６】
本実施例により、作製された光電変換素子を入射光出力１００ｍＷ／ｃｍ2（Ａｉｒ  Ｍａｓｓ１．５）のソーラーシミュレータを用いて、電流−電圧測定を行なった結果を表１に示す。
【００４７】
＜比較例１＞
実施例１に対する比較例１を以下に示す。
【００４８】
シリコンインゴットからワイヤーソー法によって多結晶シリコンからなる半導体基板をスライスした。このとき、半導体基板の厚さは、３００μｍ程度であった。
【００４９】
次に、スライスされた半導体基板を洗浄した後に、ベベリング（研削）を行ない、半導体基板の受光面に垂直な方向に端面（側面）を形成した。半導体基板のサイズは実施例１と同様に縦１５０ｍｍ、横１５０ｍｍであった。つまり、実施例１における半導体基板１の傾斜面２を形成しない以外は、実施例１と同様の作製工程で光電変換素子を作製した。
【００５０】
本比較例により、作製された光電変換素子を入射光出力１００ｍＷ／ｃｍ2（Ａｉｒ  Ｍａｓｓ１．５）のソーラーシミュレータを用いて、電流−電圧測定を行なった結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
2008244282.tif 000003
【００５２】
＜実施例２＞
多結晶シリコンの融液から半導体基板を引き上げて作製するリボン形状の多結晶シリコンからなる半導体基板を用いた実施例について以下に示す。
【００５３】
多結晶シリコンを融解した坩堝の中に２本の糸を浸漬し、糸の間の表面張力によって多結晶シリコンからなる薄膜を吊り上げるストリングリボン法により、４００μｍ程度の厚みの半導体基板を得た。
【００５４】
次に、図３に示すように、半導体基板の受光面に垂直な方向と異なる角度を有する傾斜面を作製するために、ＹＡＧのレーザ３１（波長１．０６μｍ）を多結晶シリコンの半導体基板の裏面に垂直な方向（半導体基板の裏面の法線）と異なる角度３２で照射した。該角度３２は、半導体基板の裏面の法線Ａ−Ａ線に対して半導体基板１の中央から半導体基板１の端部へ向かう方向に３０度傾けた角度とした。このようにして、レーザ３１により、傾斜面を形成した。
【００５５】
その後、半導体基板の平面凹凸の平坦化、ならびにレーザ切断の際に生じた傾斜面のダメージ層の除去、および半導体基板内と半導体基板間との厚さを均一にするために、硝酸およびフッ化水素酸の混酸に半導体基板を浸し、半導体基板の表層部をエッチングした。このとき、多結晶シリコンからなる半導体基板のサイズは縦７０ｍｍ、横１２５ｍｍとした。
【００５６】
その後、半導体基板の洗浄を行ない、テクスチャエッチングを行なったのち、実施例１における図１（ｃ）〜（ｉ）に示す工程と同様にして、光電変換素子を作製した。
【００５７】
本実施例により、作製された光電変換素子を入射光出力１００ｍＷ／ｃｍ2（Ａｉｒ  Ｍａｓｓ１．５）のソーラーシミュレータを用いて、電流−電圧測定を行なった結果を表２に示す。
【００５８】
＜比較例２＞
半導体基板に傾斜面を形成しない以外の製造工程は、実施例２と同様にして、光電変換素子を作製した。
【００５９】
本比較例により、作製された光電変換素子を入射光出力１００ｍＷ／ｃｍ2（Ａｉｒ  Ｍａｓｓ１．５）のソーラーシミュレータを用いて、電流−電圧測定を行なった結果を表２に示す。
【００６０】
【表２】
2008244282.tif 000004
【００６１】
表１、表２において、短絡光電流密度、開放電圧、曲線因子、変換効率の全てにおいて、実施例が比較例を上回る結果となった。これは本発明の裏面に垂直な方向と異なる角度、つまり半導体基板の裏面の法線と非平行な傾斜面によって、絶縁を行なうための障壁層を形成するための塗布液の濡れ性、凝着性が向上した結果、リーク電流が抑制されたためである。
【００６２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明による光電変換素子の製造方法の一形態を示した模式的な断面図である。
【図２】本発明における光電変換素子の製造工程を示した工程図である。
【図３】本発明による光電変換素子の製造方法の傾斜面を形成する工程の拡大断面図である。
【図４】不純物拡散に対する障壁層を形成する塗布液を用いた従来の光電変換素子の代表的な製造工程を示した断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１，２１  半導体基板、２，２２  傾斜面、３，２３  塗布液、４，２４  拡散液、
５，２５  高濃度不純物拡散層、６，２６  ＰＮ接合部、７，２７  反射防止膜、８，２８  アルミニウムペースト、９，２９  ＢＳＦ層、１０，３０  集電極、３１  レーザ、３２  角度、３３  内角。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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