[發明專利]太陽能電池的制造方法以及太陽能電池制造裝置

有效

• 申請號: 201680060879.6
• 申請日: 2016-09-20
• 公開（公告）號: CN108235787B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 橫川政弘;川崎隆裕
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;C23C16/458;H01L21/205;H01L31/18
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 孫蕾

具備：使作為第2導電類型的半導體層的n型擴散層形成于具有第1導電類型的結晶系的半導體基板的工序；以及使背面與設置于成膜室的載置臺抵接而載置由半導體基板構成的基板(1S)，對成膜室(101)內進行真空排氣而減壓，將原料氣體供給到成膜室(101)內，利用CVD法使防反射膜(3)從半導體基板的受光面側成膜至半導體基板的側面的工序。成膜的工序是托盤(100)具有在與半導體基板的抵接面具有開口并且貫通托盤(100)的貫通孔h，通過真空排氣使貫通孔h內相對于成膜室(101)內的壓力成為負壓，從而使半導體基板緊貼于抵接面，使防反射膜(3)成膜于除了抵接面之外的半導體基板表面的工序。

技術領域

本發明涉及太陽能電池的制造方法以及太陽能電池制造裝置，特別涉及向太陽能電池的薄膜形成。

背景技術

在使用了單晶硅或者多晶硅的一般的太陽能電池的制造方法中，例如使磷作為n型雜質通過熱擴散而擴散到p型硅基板而形成pn結，但此時，同時在基板端部處還沉積具有n型導電性的磷玻璃(PSG：Phosphorus Silicon Glass:磷硅玻璃)層。如果保持殘留基板端部的PSG層的狀態，則產生漏電，電池單元(cell)特性下降。因而，為了使pn結分離而蝕刻基板的端部的PSG層。作為對基板的端部的PSG層進行蝕刻的方法，以往大多使用的方法有RIE(Reactive Ion Etching，反應離子蝕刻)法。

在這樣使pn結分離之后，為了效率良好地吸收入射光，通常使被稱為防反射膜的薄膜沉積或生長于受光面。作為防反射膜，將以幾十納米至一百納米(nm)左右厚度的氧化硅(SiO₂)、氮化硅(Si₃N₄)、氧化鈦(TiO₂)、氟化鎂(MgF)、氧化鋁(Al₂O₃)、氧化鉭(Ta₂O₅)、硫化鋅(ZnSO₄)為首的薄膜組合單層或兩層以上而使用。尤其是氮化硅膜在化學計量上具有Si₃N₄的組成，但能夠根據生成條件來控制膜中的硅(Si)與氮(N)的比率，還有時被記載為SiN_x。根據生成條件使折射率變化是比較容易的，所以應用范圍比其它物質廣。近年來，能夠高速地對SiN_x膜進行制膜的CVD(化學氣相生長：Chemical Vapor Deposition)裝置被開發而受到關注。

另一方面，當用CVD裝置對防反射膜進行制膜時，蔓延到半導體基板的側面或者另一面，從而存在特性下降這樣的問題。因此在專利文獻1中公開了用于防止形成于一個面的防反射膜不合預期地蔓延到半導體基板的側面或者另一面的制膜方法。

在專利文獻1中，通過將基板保持器框體設置于用于形成防反射膜的CVD裝置，從而抑制防反射膜蔓延到半導體基板的側面或者另一面。

另外，有在對防反射膜進行制膜后利用激光或者噴射處理物理性地同時去除PSG層以及防反射膜的方法、對PSG層進行濕蝕刻的方法。

在專利文獻2中，在形成防反射膜后使用激光來形成pn分離槽，從而在半導體基板的端部物理性地切斷p層和n層來實現pn分離。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-197745號公報

專利文獻2：日本特開2012-209316號公報

發明內容

然而，在上述專利文獻1、2的電池單元構造中，當要防止如上所述的蔓延所致的特性下降時，存在以下的課題。例如在專利文獻1中，將框體設置于被設置在CVD裝置的基板保持器，從而抑制蔓延。這雖然防止CVD膜的蔓延，但在防反射膜的未形成區域沒有防反射效果和基板封端效果即鈍化效果，所以有效面積減少。在專利文獻2中，當使用激光來形成分離槽時，對基板造成損傷，存在招致特性下降的課題。