[發明專利]光電動勢裝置的制造方法以及光電動勢裝置的制造裝置

有效

• 申請號: 201280067059.1
• 申請日: 2012-02-01
• 公開（公告）號: CN104054187A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 濱本哲
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/068
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫蕾

技術領域

本發明涉及光電動勢裝置的制造方法以及光電動勢裝置的制造裝置，特別涉及用于去除在硅基基板的表面整體中形成了的結中的、不需要的部分的結的方法。

背景技術

關于太陽能電池等光電動勢裝置，以提高其性能為目的，進行了用于將陽光高效地取入到裝置內部、并將取入的光能量高效地變換為電能量的工夫。作為用于提高性能的工夫之一，可以舉出PN結的分離中的工夫。由半導體原材料構成的太陽能電池很多使用在結中的光電動勢來發電。特別，在原材料中使用結晶系硅的情況下，通過熱擴散形成PN結的情況較多。

熱擴散作為PN結的形成方法，被作為在量產性以及成本方面優良的手法。但是，在熱擴散的手法中，不管基板的受光面(表面)以及其背面的哪一面，擴散都波及到基板的露出部分的整體。對于太陽能電池需要PN結的部分是基板的受光面側，在其相反的背面側、基板側面不需要PN結。在受光面側、背面側以及側面PN結殘留的狀態下，在受光面側與背面側之間產生電流的短路，將損害作為太陽能電池的功能。

因此，在光電動勢裝置的制造工序中，附加了使受光面側與背面側之間的、不需要的結分離或者絕緣的工序。具體而言，主要使用利用等離子體放電的干蝕刻、激光加工、濕蝕刻等手法。

在結的分離以及絕緣的工序中，作為為了提高光電動勢裝置的性能、高效化而應考慮的一點舉出使必要的部位的結正確地殘留而將應去除的部位的結去除的控制性。另外，作為除此以外應考慮的一點舉出為了減少對光電動勢裝置的特性的惡劣影響，盡可能減少加工所致的對基板的損傷。

關于干蝕刻、激光加工，作為向一般的水準的太陽能電池的應用，障礙少，但另一方面，為了實現太陽能電池的高效化，在控制性以及損傷中的某一個中不好，被認為不合適。濕蝕刻作為能夠使良好的控制性以及損傷降低這二點同時實現的手法，在實現太陽能電池的高效化的基礎上是適合的。

關于使用了濕蝕刻的結分離，在例如專利文獻1中，提出了如下技術：用于通過精密地控制液面以及基板的高度方向上的位置關系，一邊使受光面側的結殘留一邊將背面側的結去除的技術。

【專利文獻1】國際公開第2005/093788號

發明內容

根據專利文獻1的技術，能夠實施使用了濕蝕刻的期望的結分離。但是，在該手法中，除了向水平方向排列基板以外，為了精密地控制液面以及基板的位置關系，要實現大量的基板的處理就需要非常廣闊的面積的液槽，導致裝置的大型化。為了維持液面以及基板的精密的控制，基板的搬送速度、蝕刻速度被限制。另外，為了在處理之間具有一慣性，蝕刻后的洗凈、干燥等處理也采用與蝕刻類似那樣的方式。這些有可能成為妨礙提高生產性的主要原因。

本發明是鑒于上述而完成的，其目的在于得到一種能夠實現良好的控制性以及少的損傷下的結分離、并且能夠通過小規模的制造裝置實現高的生產性的光電動勢裝置的制造方法、以及光電動勢裝置的制造裝置。

為了解決上述課題并達成目的，本發明包括：在硅基基板的表面擴散雜質元素，形成雜質擴散層的工序；以及蝕刻工序，用于在所述硅基基板的第1面側中的至少一部分中，去除所述雜質擴散層，所述蝕刻工序包括：蝕刻流體供給工序，在所述第1面側中，從供給位置朝向所述硅基基板的外緣部，供給蝕刻流體；以及空氣供給工序，與所述蝕刻流體供給工序中的所述蝕刻流體的供給相匹配地，在所述硅基基板中的與所述第1面側相反的第2面側中，向與所述蝕刻流體相同的朝向供給空氣。

根據本發明的光電動勢裝置的制造方法，通過使用了蝕刻流體的濕蝕刻，能夠實現良好的控制性以及少的損傷下的結分離。通過向第1面側的期望的位置供給蝕刻流體，并且在第2面側供給空氣，能夠阻止蝕刻流體從硅基基板的側面傳遞到第2面側，準確地限定去除結的范圍。能夠以少的限制，設定適合的蝕刻速度和空氣的噴射強度。另外，能夠在小規模的裝置內實施蝕刻工序。由此，起到能夠實現良好的控制性以及少的損傷下的結分離、并且能夠通過小規模的制造裝置實現高的生產性這樣的效果。

附圖說明

圖1-1是示出通過本發明的實施方式1的光電動勢裝置的制造方法制作了的太陽能電池單元的概略結構的剖面圖。

圖1-2是示出通過本發明的實施方式1的光電動勢裝置的制造方法制作了的太陽能電池單元的概略結構的俯視圖。

圖1-3是示出通過本發明的實施方式1的光電動勢裝置的制造方法制作了的太陽能電池單元的概略結構的底視圖。

圖2-1是用于說明實施方式1的光電動勢裝置的制造方法的次序的剖面圖(其1)。