太陽(yáng)能電池的制造方法以及太陽(yáng)能電池的制作方法
【專利摘要】太陽(yáng)能電池的制造方法具有：第一中心對(duì)準(zhǔn)工序(S10)，設(shè)定基板中心位置作為相對(duì)于雜質(zhì)注入工序(S20)的處理的基準(zhǔn)位置；以及第二中心對(duì)準(zhǔn)工序(S30)，設(shè)定基板中心位置作為相對(duì)于電極形成工序(S40)的處理的基準(zhǔn)位置。
【專利說(shuō)明】太陽(yáng)能電池的制造方法以及太陽(yáng)能電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適合使用于太陽(yáng)能電池的制造方法以及太陽(yáng)能電池的技術(shù)。
[0002]本申請(qǐng)基于2011年11月29日申請(qǐng)的特愿2011-260064號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，在此援用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]以往，通過(guò)將磷或砷等雜質(zhì)導(dǎo)入到單晶硅基板或多晶硅基板從而形成pn結(jié)來(lái)作為太陽(yáng)能電池。一般已知在這種太陽(yáng)能電池中，當(dāng)由pn結(jié)形成的電子和空穴再結(jié)合時(shí)，轉(zhuǎn)換效率(發(fā)電效率)降低。由此，提出了選擇發(fā)射極結(jié)構(gòu)，該選擇發(fā)射極結(jié)構(gòu)為當(dāng)導(dǎo)入雜質(zhì)時(shí)，相比其他部分提高被導(dǎo)入到與表面電極相接觸的部分的雜質(zhì)的濃度，并將沒(méi)有電極的部分中的發(fā)射極層局部性地設(shè)為高電阻的結(jié)構(gòu)。在這種選擇發(fā)射極結(jié)構(gòu)中的雜質(zhì)導(dǎo)入中，有時(shí)會(huì)使用在半導(dǎo)體器件的制造中使用的離子注入，并通過(guò)掩膜來(lái)設(shè)定雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域(離子照射區(qū)域)。
[0004]進(jìn)而，為了成為選擇發(fā)射極結(jié)構(gòu)而形成表面電極，但該表面電極為了不使轉(zhuǎn)換效率降低而設(shè)置在離子注入的雜質(zhì)區(qū)域內(nèi)。
[0005]因此，在這些處理中，需要用于定位基板位置的對(duì)準(zhǔn)，存在至少通過(guò)基板的兩邊來(lái)定位其位置的方法。
[0006]另外，還存在通過(guò)使基板周圍接觸等來(lái)進(jìn)行定位的方法(專利文獻(xiàn)I)。
[0007]專利文獻(xiàn)1:特表2010-539684號(hào)公報(bào)
[0008]但是，太陽(yáng)能電池制造用的基板與半導(dǎo)體基板不同，其外形規(guī)格為一邊156mm左右的矩形，與此相對(duì)，實(shí)際上多具有±500 μ m左右這樣大小的誤差。
[0009]另外，這種實(shí)質(zhì)上被設(shè)為矩形的基板的兩邊的角度也未形成90°，與應(yīng)為直角相對(duì)，存在±0.3°這樣大的尺寸公差。
[0010]因此，在雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域(離子注入?yún)^(qū)域)與表面電極的各自的形成工序中，有可能會(huì)發(fā)生上述500 μ m的一倍即1000 μ m左右或這以上的誤差。為了防止表面電極從離子注入?yún)^(qū)域中伸出，會(huì)形成比離子注入?yún)^(qū)域小得多的表面電極，或者形成比表面電極大得多的離子注入?yún)^(qū)域。在這種情況下，存在因電極過(guò)細(xì)或者增加不必要的離子注入?yún)^(qū)域等而導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率降低的問(wèn)題。
[0011]為了解決這一問(wèn)題，還考慮了在基板上設(shè)置兩點(diǎn)以上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，在離子注入與表面電極形成工序這兩個(gè)工序中以該對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記為基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行處理。據(jù)此，能夠以50μπι以下的精度來(lái)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，但是增加了形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的工序，其結(jié)果是存在導(dǎo)致最想避免的制造成本增加的問(wèn)題。
[0012]進(jìn)而，作為外形規(guī)格，除了一邊156_以外，還存在一邊125_左右的外形規(guī)格，存在當(dāng)以基板周邊為基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)時(shí)，無(wú)法對(duì)應(yīng)處理位置不同的基板的問(wèn)題。并且還存在想要與這些不同規(guī)格的基板對(duì)應(yīng)地進(jìn)行同一處理的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的方案欲實(shí)現(xiàn)以下目的。
[0014]1.避免制造成本的增加并實(shí)現(xiàn)多個(gè)工序間的對(duì)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性的提高。
[0015]2.即使是外形(輪廓)形狀的尺寸偏差較大的太陽(yáng)能電池用的基板，也能夠維持對(duì)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性來(lái)進(jìn)行多個(gè)工序間的處理。
[0016]3.防止因雜質(zhì)區(qū)域與表面電極的形成而引起的轉(zhuǎn)換效率的降低。
[0017]4.能夠?qū)?yīng)不同大小規(guī)格的基板。
[0018]本發(fā)明的一個(gè)方案的太陽(yáng)能電池的制造方法，所述太陽(yáng)能電池具有在實(shí)質(zhì)上為矩形的硅基板上設(shè)置的雜質(zhì)區(qū)域以及與所述雜質(zhì)區(qū)域重疊設(shè)置的電極，其特征在于，所述太陽(yáng)能電池的制造方法具有:雜質(zhì)注入工序，形成所述雜質(zhì)區(qū)域；電極形成工序，形成所述電極；第一中心對(duì)準(zhǔn)工序，設(shè)定所述基板的中心位置作為相對(duì)于所述雜質(zhì)注入工序的處理的基準(zhǔn)位置；以及第二中心對(duì)準(zhǔn)工序，設(shè)定所述基板的中心位置作為相對(duì)于所述電極形成工序的處理的基準(zhǔn)位置。
[0019]在第一中心對(duì)準(zhǔn)工序中，能夠根據(jù)通過(guò)位于與所述基板的被處理面相反側(cè)的拍攝單元對(duì)基板外形進(jìn)行拍攝而得到的圖像，計(jì)算基板中心位置。
[0020]另外，在第二中心對(duì)準(zhǔn)工序中，還能夠采用根據(jù)通過(guò)位于所述基板的被處理側(cè)的拍攝單元對(duì)基板外形進(jìn)行拍攝而得到的圖像，計(jì)算基板中心位置的單元。
[0021]另外，在所述雜質(zhì)注入工序中，能夠通過(guò)離子注入來(lái)注入雜質(zhì)。
[0022]另外，在所述電極形成工序中，優(yōu)選通過(guò)印刷法來(lái)形成所述電極。
[0023]另外，在所述第一或第二中心對(duì)準(zhǔn)工序中，能夠?qū)⑺龌逋庑蔚南噜弮蛇叺囊?guī)定部分延長(zhǎng)并求出頂點(diǎn)，并且同樣地求出其對(duì)角位置的頂點(diǎn)，將作為連結(jié)這兩個(gè)頂點(diǎn)的直線的對(duì)角線的中點(diǎn)確定為基板中心位置。
[0024]另外，在所述第一或第二中心對(duì)準(zhǔn)工序中，能夠求出將所述基板外形的相鄰兩邊的規(guī)定部分延長(zhǎng)后的頂點(diǎn)，同樣地求出與該頂點(diǎn)相鄰的頂點(diǎn)，確定連結(jié)這些相鄰的兩個(gè)頂點(diǎn)的中點(diǎn)，并且也根據(jù)剩余的兩個(gè)頂點(diǎn)，與所述中點(diǎn)對(duì)應(yīng)地求出相對(duì)邊的中點(diǎn)，另外，同樣地，求出剩余的相對(duì)兩邊的中點(diǎn)，將連結(jié)成為這些相對(duì)兩邊的中點(diǎn)的兩個(gè)點(diǎn)的直線之間的交叉點(diǎn)確定為基板的中心位置。
[0025]另外，在所述第一或第二中心對(duì)準(zhǔn)工序中，將所述硅基板外形的相鄰兩邊與所述對(duì)角線的交叉的角度視為45°。
[0026]另外，在所述第一中心對(duì)準(zhǔn)工序中，優(yōu)選經(jīng)由貫穿用于載置所述基板的支撐臺(tái)的拍攝孔，對(duì)所述基板外形進(jìn)行拍攝。
[0027]本發(fā)明的其他方案的太陽(yáng)能電池能夠根據(jù)上述任一個(gè)所述的方法制造。
[0028]本發(fā)明的一個(gè)方案的太陽(yáng)能電池的制造方法，所述太陽(yáng)能電池具有在實(shí)質(zhì)上為矩形的基板上設(shè)置的雜質(zhì)區(qū)域以及與所述雜質(zhì)區(qū)域重疊設(shè)置的電極，太陽(yáng)能電池的制造方法具有:雜質(zhì)注入工序，形成所述雜質(zhì)區(qū)域；電極形成工序，形成所述電極；第一中心對(duì)準(zhǔn)工序，設(shè)定所述基板中心位置作為相對(duì)于所述雜質(zhì)注入工序的處理的基準(zhǔn)位置；以及第二中心對(duì)準(zhǔn)工序，設(shè)定所述基板中心位置作為相對(duì)于所述電極形成工序的處理的基準(zhǔn)位置。
[0029]據(jù)此，能夠在雜質(zhì)注入工序與電極形成工序之間，精密地對(duì)雜質(zhì)區(qū)域與電極的形成位置進(jìn)行控制。因此，即使產(chǎn)生了基板外形的誤差時(shí)，也不會(huì)受其影響，能夠形成電極而不會(huì)從雜質(zhì)區(qū)域中伸出。
[0030]另外，據(jù)此，對(duì)于具有50?500 μ m左右寬度的雜質(zhì)區(qū)域，能夠準(zhǔn)確地形成實(shí)質(zhì)上相同寬度尺寸的電極。因此，不會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率的降低，能夠?qū)?yīng)具有規(guī)格不同大小的基板而由同一裝置來(lái)制造太陽(yáng)能電池。
[0031]在相對(duì)于所述雜質(zhì)注入工序的第一中心對(duì)準(zhǔn)工序中，根據(jù)通過(guò)位于與基板的被處理面相反側(cè)的拍攝單元對(duì)基板外形進(jìn)行拍攝而得到的圖像，計(jì)算基板中心位置。據(jù)此，能夠?qū)τ谂c雜質(zhì)注入中使用的掩膜接近的注入側(cè)的基板面，通過(guò)位于基板的相反側(cè)的拍攝單元(CCD、數(shù)碼相機(jī)等)進(jìn)行拍攝。因此，能夠在基板整個(gè)面上進(jìn)行精密的雜質(zhì)注入處理，并且能夠設(shè)定基板中心位置來(lái)準(zhǔn)確地確定處理位置。
[0032]另外，在相對(duì)于所述電極形成工序的第二中心對(duì)準(zhǔn)工序中，根據(jù)通過(guò)位于基板的被處理面?zhèn)鹊呐臄z單元對(duì)基板外形進(jìn)行拍攝而得到的圖像，計(jì)算基板中心位置。據(jù)此，能夠在求出基板中心位置之后，使基板相對(duì)于進(jìn)行電極形成的掩膜(絲網(wǎng))等，在與掩膜平行、即與基板面平行的方向上移動(dòng)規(guī)定量(距離方向角度等)。據(jù)此，能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行電極形成的定位，對(duì)于具有50?500 μ m左右寬度的雜質(zhì)區(qū)域，準(zhǔn)確地形成實(shí)質(zhì)上相同寬度尺寸，嚴(yán)格來(lái)講比雜質(zhì)區(qū)域的寬度尺寸小10 μ m左右的寬度尺寸的電極。
[0033]另外，在所述雜質(zhì)注入工序中，通過(guò)離子注入來(lái)注入雜質(zhì)。具體而言,所述雜質(zhì)的離子的導(dǎo)入通過(guò)照射來(lái)自離子槍的雜質(zhì)的離子來(lái)進(jìn)行，離子槍被設(shè)置為其離子照射面與配置在處理位置的基板相對(duì)，以所述基板中心位置為基準(zhǔn)位置進(jìn)行離子照射。此時(shí)，通過(guò)采用從相對(duì)于基板實(shí)質(zhì)上為正交的方向照射雜質(zhì)的離子的結(jié)構(gòu)，從而能夠通過(guò)溝流現(xiàn)象將雜質(zhì)的離子從基板表面導(dǎo)入到任意深的位置。因此，與使用涂布擴(kuò)散法時(shí)相比工序數(shù)減少，而且，使導(dǎo)入到基板內(nèi)的雜質(zhì)熱擴(kuò)散的退火處理時(shí)間縮短，從而能夠提高量產(chǎn)性。另外，當(dāng)導(dǎo)入雜質(zhì)的離子時(shí)不需要質(zhì)量分離器和加速器等，從而能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。
[0034]進(jìn)而，優(yōu)選如下結(jié)構(gòu)，即，具備:等離子體發(fā)生室，將從離子照射面朝向基板的一側(cè)設(shè)為下，離子槍可產(chǎn)生包括雜質(zhì)的離子的等離子體；以及柵極板，被設(shè)置在該等離子體發(fā)生室的下端部并構(gòu)成離子照射面，在該柵極板上形成有多個(gè)透孔，形成有該透孔的區(qū)域大于基板面積，將該柵極板保持于規(guī)定電壓，在等離子體發(fā)生室內(nèi)產(chǎn)生的等離子體中的雜質(zhì)的離子穿過(guò)各透孔被弓I出到下方。
[0035]據(jù)此，僅通過(guò)對(duì)施加到柵極板的電壓進(jìn)行控制，就能夠以高精度地對(duì)基板內(nèi)的雜質(zhì)的深度和濃度進(jìn)行控制。而且，由于使柵極板中的形成有透孔的區(qū)域大于基板面積并對(duì)基板整個(gè)面均勻地照射雜質(zhì)的離子，因此與對(duì)于基板表面掃描離子束相比較，能夠縮短處理時(shí)間，并且能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的低成本化。
[0036]另外，在本發(fā)明的其他方案中，優(yōu)選具備:掩膜，位于離子照射面與基板之間，并局部性地遮蔽基板；以及移送單元，使基板的位置相對(duì)于該掩膜與離子照射面進(jìn)退自如且旋轉(zhuǎn)自如地移動(dòng)到任意的位置。據(jù)此，僅通過(guò)使基板相對(duì)于掩膜適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)，就能夠?qū)崿F(xiàn)將雜質(zhì)的離子局部性地導(dǎo)入到基板，特別有利于選擇發(fā)射極結(jié)構(gòu)中的雜質(zhì)的導(dǎo)入。據(jù)此，不需要在基板表面形成掩膜或去除該掩膜等工序，從而能夠進(jìn)一步提高量產(chǎn)性。
[0037]進(jìn)而，本發(fā)明的其他方案可以包括:離子照射處理工序，對(duì)于太陽(yáng)能電池用的基板，從與該基板相對(duì)配置的尚子槍的尚子照射面，照射從P、As、Sb、B1、B、Al、Ga及In之中選擇出的雜質(zhì)的離子；缺陷修復(fù)工序，通過(guò)退火處理修復(fù)因離子照射處理工序而在基板內(nèi)產(chǎn)生的缺陷；以及雜質(zhì)擴(kuò)散工序，通過(guò)該退火處理使雜質(zhì)擴(kuò)散。這里，在上述基板中，包含在雜質(zhì)的離子被照射的面上具有紋理結(jié)構(gòu)的基板。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的方案，由于雜質(zhì)的離子通過(guò)溝流現(xiàn)象從基板表面被導(dǎo)入到任意深的位置，因此能夠以更低的能量進(jìn)行注入。據(jù)此，缺陷修復(fù)(即，再結(jié)晶化)用的退火處理時(shí)間變短即可，進(jìn)而如上所述用于使雜質(zhì)擴(kuò)散的退火處理的時(shí)間縮短，從而能夠提高太陽(yáng)能電池的量產(chǎn)性。
[0039]另外，在所述電極形成工序中，通過(guò)印刷法來(lái)形成電極。由此，能夠通過(guò)絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷等低成本的方法來(lái)形成電極。進(jìn)而，對(duì)于印刷位置，用在與基板面平行的方向上移動(dòng)的位置來(lái)設(shè)定基板中心位置，通過(guò)以規(guī)定距離和/或規(guī)定角度移動(dòng)并設(shè)為印刷位置，從而能夠進(jìn)行印刷處理時(shí)的基板中心位置的設(shè)定。
[0040]因此，能夠在通過(guò)不同的處理單元(處理裝置)進(jìn)行的雜質(zhì)注入(離子注入)與電極形成(絲網(wǎng)印刷)的多個(gè)工序中，分別設(shè)定基板中心位置并準(zhǔn)確地進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，用以擔(dān)保處理位置的準(zhǔn)確性。
[0041]進(jìn)而，在所述第一或第二中心對(duì)準(zhǔn)工序中，能夠?qū)⑺龉杌逋庑蔚南噜弮蛇叺囊?guī)定部分延長(zhǎng)并求出頂點(diǎn)，并且同樣地求出其對(duì)角位置的頂點(diǎn)，將作為連結(jié)這兩個(gè)頂點(diǎn)的直線的對(duì)角線的中點(diǎn)確定為基板中心位置。由此，即使是四角欠缺這樣不具有角的基板，也能夠求出其頂點(diǎn)來(lái)設(shè)定中心位置，從而能夠?qū)崿F(xiàn)基于基板中心位置的對(duì)準(zhǔn)。
[0042]進(jìn)而，在所述第一或第二中心對(duì)準(zhǔn)工序中，將所述硅基板外形的相鄰兩邊與所述對(duì)角線的交叉的角度視為45°。由此，即使在基板外形不為準(zhǔn)確的矩形(長(zhǎng)方形或正方形)時(shí)，也就是，即使為矩形的四邊扭曲的四角形時(shí)，也能夠準(zhǔn)確地設(shè)定相對(duì)于基板中心(center)位置的旋轉(zhuǎn)位置。
[0043]進(jìn)而，在所述第一或第二中心對(duì)準(zhǔn)工序中，求出將所述硅基板外形的相鄰兩邊的規(guī)定部分延長(zhǎng)后的頂點(diǎn)，同樣地求出與該頂點(diǎn)相鄰的頂點(diǎn)，確定連結(jié)這些相鄰的兩個(gè)頂點(diǎn)的中點(diǎn)，并且也根據(jù)剩余的兩個(gè)頂點(diǎn)與所述中點(diǎn)對(duì)應(yīng)地求出相對(duì)邊的中點(diǎn)，另外，同樣地求出剩余的相對(duì)兩邊的中點(diǎn)，將連結(jié)成為這些相對(duì)兩邊的中點(diǎn)的兩個(gè)點(diǎn)的直線之間的交叉點(diǎn)確定為基板的中心位置。據(jù)此，即使在梯形形狀的基板中也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)準(zhǔn)。在這種情況下，可以將連結(jié)所述相鄰的兩個(gè)頂點(diǎn)的直線與所述硅基板外形的相鄰兩邊所形成的角度視為0°。據(jù)此，即使在基板外形不為準(zhǔn)確的矩形(長(zhǎng)方形或正方形)時(shí)，也就是，即使為矩形的四邊扭曲的四角形時(shí)，也能夠準(zhǔn)確地設(shè)定相對(duì)于基板中心(center)位置的旋轉(zhuǎn)位置。
[0044]另外，在相對(duì)于所述雜質(zhì)注入工序的第一中心對(duì)準(zhǔn)工序中，經(jīng)由貫穿用于載置所述基板的支撐臺(tái)的拍攝孔對(duì)所述硅基板外形進(jìn)行拍攝，從而通過(guò)設(shè)置在與處理面相反側(cè)的拍攝裝置，即使是載置在支撐臺(tái)上的基板，也能夠設(shè)定其中心。據(jù)此，在接近上述掩膜的進(jìn)行注入處理的處理位置中，能夠確認(rèn)基板中心位置和相對(duì)于基板中心的旋轉(zhuǎn)位置，從而進(jìn)行準(zhǔn)確的位置設(shè)定。
[0045]本發(fā)明的方案的太陽(yáng)能電池根據(jù)上述任意一個(gè)所記載的方法來(lái)制造，從而不會(huì)導(dǎo)致制造成本的增加就能夠制造轉(zhuǎn)換效率高的太陽(yáng)能電池。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的方案，能夠避免制造成本的增加并提高多個(gè)工序間的對(duì)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。
[0047]另外，根據(jù)本發(fā)明的方案，即使是外形形狀的尺寸偏差較大的太陽(yáng)能電池用的基板，也能夠維持對(duì)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性來(lái)進(jìn)行多個(gè)工序間的處理。
[0048]另外，根據(jù)本發(fā)明的方案，能夠防止因雜質(zhì)區(qū)域與表面電極的形成而引起的轉(zhuǎn)換效率的降低。
[0049]另外，根據(jù)本發(fā)明的方案，能夠?qū)?yīng)不同大小規(guī)格的基板。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0050]圖1是示出太陽(yáng)能電池的制造方法的一實(shí)施方式中的基板與基板中心位置的計(jì)算方法的俯視圖。
[0051]圖2是示出太陽(yáng)能電池的制造方法的一實(shí)施方式中的工序的流程圖。
[0052]圖3是示出太陽(yáng)能電池的制造方法的一實(shí)施方式中使用的離子注入裝置的示意首1J視圖。
[0053]圖4是示出圖3中的支撐臺(tái)的俯視圖。
[0054]圖5A是示出太陽(yáng)能電池的制造方法的一實(shí)施方式中的工序的示意剖視圖。
[0055]圖5B是示出太陽(yáng)能電池的制造方法的一實(shí)施方式中的工序的示意剖視圖。
[0056]圖5C是示出太陽(yáng)能電池的制造方法的一實(shí)施方式中的工序的示意剖視圖。
[0057]圖6是示出太陽(yáng)能電池的制造方法的一實(shí)施方式中使用的絲網(wǎng)印刷裝置的示意首1J視圖。
[0058]圖7是示出通過(guò)太陽(yáng)能電池的制造方法的一實(shí)施方式制造的太陽(yáng)能電池的例子的示意剖視圖。
[0059]圖8是示出通過(guò)太陽(yáng)能電池的制造方法的一實(shí)施方式制造的太陽(yáng)能電池的其他例子的示意剖視圖。
[0060]圖9是示出基板與基板中心位置的計(jì)算方法的其他例子的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0061]下面，基于附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的太陽(yáng)能電池的制造方法的一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0062]圖1是示出本實(shí)施方式中的太陽(yáng)能電池用基板的俯視圖，圖2是示出本實(shí)施方式中的工序的流程圖。
[0063]在本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造方法中，如圖1、圖7所示，使用無(wú)角部分的長(zhǎng)度Sy為20mm左右的、四角欠缺這種外形的單晶或多晶硅基板作為基板S。能夠?qū)⒘谆蚺饘?dǎo)入到該基板以制造選擇發(fā)射極結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池。
[0064]此外，在圖7中，為了便于說(shuō)明太陽(yáng)能電池的整體結(jié)構(gòu)，省略了在太陽(yáng)能電池的外表面上形成的凹凸形狀的紋理、以及將除了太陽(yáng)能電池的受光面和與其相對(duì)的背面之外的側(cè)面覆蓋的膜。太陽(yáng)能電池100為選擇發(fā)射極結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池，如圖7所示，在作為半導(dǎo)體基板的矩形板狀的娃基板S中的太陽(yáng)光的受光面即表面Sa上,形成有雜質(zhì)兀素在基板S的厚度方向上以規(guī)定的深度擴(kuò)散后形成的區(qū)域即雜質(zhì)區(qū)域101，在該雜質(zhì)區(qū)域101上連接有與外部相連接的表面電極(電極)103，在背面Sb的整個(gè)區(qū)域上連接有與外部相連接的背面電極104。
[0065]雜質(zhì)區(qū)域101被形成為條紋狀，例如被設(shè)為η型，可以包括第二導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素即磷(P)和砷(As)等元素。背面電極104所接觸的基板S至少背面?zhèn)缺辉O(shè)為雜質(zhì)區(qū)域，該雜質(zhì)區(qū)域可以包括第一導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素即硼(B)、銻(Sb)和鉍(Bi)等元素。
[0066]在雜質(zhì)區(qū)域101中由鋁或銀等構(gòu)成的電極(指狀電極)103以從硅基板S的表面Sa中突出的方式形成。在雜質(zhì)區(qū)域101和基板S背面?zhèn)龋ㄟ^(guò)硅基板S的受光面Sa入射的光被轉(zhuǎn)換為電力。
[0067]該電力從連接于各雜質(zhì)區(qū)域101的表面電極103、背面電極104被取出到外部的負(fù)
載或蓄電裝置。
[0068]上述娃基板S的整體以至少使電極103的上表面和背面電極104的表面的一部分露出的方式，通過(guò)氧化硅膜以及覆蓋該氧化硅膜的氮化硅膜被覆蓋。氮化硅膜的受光面Sa側(cè)作為抑制光的反射的反射抑制部來(lái)發(fā)揮功能。而且，照射到太陽(yáng)能電池100的表面?zhèn)鹊墓馔ㄟ^(guò)反射抑制部的反射抑制功能而易于被取入到硅基板S內(nèi)。另外，被取入到硅基板S內(nèi)的光通過(guò)在受光面Sa上形成的紋理而易于被封閉。而且，被取入到硅基板S內(nèi)的光和被封閉的光通過(guò)雜質(zhì)區(qū)域101及作為雜質(zhì)區(qū)域的基板背面?zhèn)戎械墓怆娹D(zhuǎn)換作用而被轉(zhuǎn)換為電力。另外，通過(guò)包含該反射抑制部的上述氧化硅膜和氮化硅膜構(gòu)成鈍化膜，所述鈍化膜抑制水分等雜質(zhì)向娃基板S侵入以及娃基板S的外表面上的機(jī)械性損傷等。
[0069]在本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造方法中，在后述的雜質(zhì)注入工序S20中，使用圖3、圖4所示的離子注入裝置10來(lái)進(jìn)行雜質(zhì)注入處理。
[0070]如圖3所示，離子注入裝置10具有:支撐臺(tái)12，在處理室11內(nèi)載置被處理基板S ;離子照射單元，從未圖示的離子源對(duì)載置在支撐臺(tái)12上的基板S照射離子；掩膜13，規(guī)定對(duì)基板S照射該離子的照射區(qū)域；支撐臺(tái)位置設(shè)定單元15，能夠使支撐臺(tái)12在X-Y-Z方向上以及以支撐支撐臺(tái)12的支撐軸14為中心旋轉(zhuǎn)任意角度Θ ;多個(gè)數(shù)碼相機(jī)(拍攝單元)16a、16b，夾著支撐臺(tái)12并位于與掩膜13相反側(cè)；以及窗部17，以數(shù)碼相機(jī)16a、16b能夠?qū)μ幚硎覂?nèi)進(jìn)行拍攝的方式被設(shè)置。
[0071]如圖3、圖4所示，在支撐臺(tái)12上設(shè)置有將載置基板S的底部貫穿的至少兩處的拍攝孔 12a、12b。
[0072]拍攝孔12a、12b被設(shè)置在與位于基板S的對(duì)角位置的角部Sc、Sd周邊相對(duì)應(yīng)的部分，使基板S位于掩膜13附近，當(dāng)成為能夠進(jìn)行離子注入處理的狀態(tài)時(shí)，如后述那樣使硅基板S的角部外形(輪廓)位于能夠經(jīng)由貫穿支撐臺(tái)12的拍攝孔12a、12b來(lái)進(jìn)行拍攝的位置。另外，拍攝孔12a、12b被設(shè)定為能夠?qū)ψR(shí)別邊Sg、Sh、Sj、Sk的任意一個(gè)進(jìn)行拍攝那種程度的大小。
[0073]支撐臺(tái)12在其中心部通過(guò)支撐軸14被支撐，支撐軸14能夠通過(guò)可以使支撐臺(tái)12沿X-Y-Z方向以及Θ旋轉(zhuǎn)的支撐臺(tái)位置設(shè)定單元15被驅(qū)動(dòng)。
[0074]掩膜13使用如下掩膜，即，在硅制的板13a上，通過(guò)濺射等以規(guī)定膜厚形成氧化鋁等屏蔽膜13b，在該屏蔽膜13b中按照選擇發(fā)射極結(jié)構(gòu)，通過(guò)刻蝕等以規(guī)定間隔設(shè)置線狀的開(kāi)口 13c，在板13a上設(shè)置穿過(guò)該開(kāi)口 13c的透孔13d。該掩膜13被固定在形成處理室11的上側(cè)隔壁。在離子照射時(shí)，通過(guò)支撐臺(tái)位置設(shè)定單元15，對(duì)支撐臺(tái)12相對(duì)于掩膜13的位置進(jìn)行調(diào)整。
[0075]CXD相機(jī)等數(shù)碼相機(jī)(拍攝單元)16a、16b經(jīng)由拍攝孔12a、12b和窗部17對(duì)基板S進(jìn)行拍攝，并與拍攝孔12a、12b相對(duì)應(yīng)地，分別一個(gè)個(gè)地以相對(duì)于處理室11固定位置的方式設(shè)置在處理室外部。
[0076]在本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造方法中，在后述的電極形成工序S40中，通過(guò)圖6所示的絲網(wǎng)印刷機(jī)20并使用公知的絲網(wǎng)印刷法來(lái)進(jìn)行形成由Ag構(gòu)成的表面電極103的電極形成處理。
[0077]如圖6所示，絲網(wǎng)印刷機(jī)20具有:絲網(wǎng)23 ;支撐臺(tái)22，能夠相對(duì)于該絲網(wǎng)23在進(jìn)行印刷的印刷位置(虛線)與對(duì)準(zhǔn)位置(實(shí)線)之間移動(dòng)；以及CXD相機(jī)等數(shù)碼相機(jī)(拍攝單元)26。絲網(wǎng)印刷機(jī)20具有支撐臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元，該支撐臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元能夠使載置基板S的支撐臺(tái)22在印刷位置(虛線)與對(duì)準(zhǔn)位置(實(shí)線)之間移動(dòng)，并且能夠在對(duì)準(zhǔn)位置上，以通過(guò)數(shù)碼相機(jī)26拍攝到的信息為基礎(chǔ)，在基板面內(nèi)方向以及角度方向上對(duì)支撐臺(tái)22的位置進(jìn)行校正。
[0078]另外，數(shù)碼相機(jī)(拍攝單元)26相對(duì)于支撐臺(tái)22位于與絲網(wǎng)23相同側(cè)。
[0079]在本實(shí)施方式中，如圖2所示，太陽(yáng)能電池的制造方法具有:前處理工序S00;作為(第一)中心對(duì)準(zhǔn)工序SlO的基板載置工序SI 1、基板拍攝工序S12、中心計(jì)算工序S13和處理位置調(diào)整工序S14 ;雜質(zhì)注入工序S20 ;作為(第二)中心對(duì)準(zhǔn)工序S30的基板載置工序S31、基板拍攝工序S32、中心計(jì)算工序S33和處理位置調(diào)整工序S34 ;電極形成工序S40 ;以及后處理工序S50。下面，詳細(xì)說(shuō)明由這些工序所進(jìn)行的處理。
[0080]圖2所示的前處理工序SOO包括在雜質(zhì)注入之前所需的全部工序，例如基板的清洗等表面處理、防反射膜、紋理形成、鈍化膜的形成等。
[0081 ] 具體而言，硅基板S的受光面Sa和背面Sb分別被侵入到氫氧化鉀(KOH)水溶液等濕法刻蝕用的刻蝕溶液中。據(jù)此，在硅基板S的受光面Sa和背面Sb上形成凹凸形狀的紋理。接下來(lái)，硅基板S利用退火爐在氧氣氛中被加熱。通過(guò)氧氣氛中的加熱，形成厚度IOnm左右的氧化硅膜以覆蓋硅基板S的外表面的整體。于是，形成有氧化硅膜的硅基板S利用退火爐在氮?dú)夥罩斜患訜?。?jù)此，形成厚度20nm左右的氮化硅膜以覆蓋氧化硅膜的外表面的整體。
[0082]接下來(lái)，硅基板S的受光面Sa側(cè)被暴露在能夠形成氮化硅膜的等離子體中。據(jù)此，在之前的氮化硅膜上，之中僅在硅基板S的受光面Sa側(cè)層壓氮化硅以形成上述反射抑制部。此外，反射抑制部中的氮化硅的膜厚為通過(guò)氮化硅的表面抑制從外部入射的太陽(yáng)光的反射的膜厚即70nm?80nm。
[0083]圖2所示的中心對(duì)準(zhǔn)工序SlO為用于設(shè)定基板中心(center)位置Sc作為相對(duì)于雜質(zhì)注入工序S20的處理的基準(zhǔn)位置的工序，具有基板載置工序SI 1、基板拍攝工序S12、中心計(jì)算工序S13、以及處理位置調(diào)整工序S14。
[0084]在圖2所示的基板載置工序Sll中，在離子注入裝置10的支撐臺(tái)12上載置基板
S。此時(shí)，為了能夠計(jì)算基板中心位置Ss，將位于對(duì)角位置的基板角部Sc、Sd位置設(shè)定于能夠由數(shù)碼相機(jī)16通過(guò)拍攝孔12a、12b從下側(cè)進(jìn)行拍攝的位置，并載置基板S。具體而言，如圖4所示，能夠以角部Sc位于拍攝孔12a，角部Sd位于拍攝孔12b的方式進(jìn)行載置。另夕卜，如圖3中實(shí)線所示，支撐臺(tái)12被設(shè)定在下降到相對(duì)于掩膜13遠(yuǎn)離的位置后的基板載置搬出位置。
[0085]在圖2所示的基板拍攝工序S12中，通過(guò)多個(gè)數(shù)碼相機(jī)(拍攝單元)16a、16b對(duì)載置在離子注入裝置10的支撐臺(tái)12上的基板S進(jìn)行拍攝。具體而言，由一個(gè)數(shù)碼相機(jī)(拍攝單元)16a對(duì)位于拍攝孔12a的角部Sc進(jìn)行拍攝，由另一個(gè)數(shù)碼相機(jī)(拍攝單元)16b對(duì)位于拍攝孔12b的角部Sd進(jìn)行拍攝。此外，為了進(jìn)行拍攝處理，在拍攝之前，支撐臺(tái)12如圖3中的虛線所示，上升到接近掩膜13的離子注入位置。
[0086]在圖2所示的中心計(jì)算工序S13中，如圖1所示,對(duì)由數(shù)碼相機(jī)16a、16b拍攝到的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)對(duì)基板S的外形(輪廓)進(jìn)行判別，如下述那樣計(jì)算基板中心位置Ss。
[0087]首先，以數(shù)碼相機(jī)16a、16b的位置信息為基礎(chǔ)，對(duì)分別拍攝到的位于對(duì)角位置的兩個(gè)角部Sc、Sd的各自的圖像進(jìn)行合成。
[0088]接下來(lái)，在該合成圖像中，在位于對(duì)角位置的兩個(gè)角部Sc、Sd中，分別對(duì)矩形的四邊之中相鄰的兩邊進(jìn)行識(shí)別，其中，將角部Sc附近的識(shí)別邊Sg和識(shí)別邊Sh識(shí)別為直線。將這些直線延長(zhǎng)，求出虛擬頂點(diǎn)(頂點(diǎn))Sm作為其交點(diǎn)。同樣地，將角部Sd附近的識(shí)別邊Sj和識(shí)別邊Sk識(shí)別為直線。將這些直線延長(zhǎng)，求出虛擬頂點(diǎn)(頂點(diǎn))Sn作為其交點(diǎn)。
[0089]此外，識(shí)別邊Sg、Sh、Sj、Sk只要均具有可計(jì)算虛擬頂點(diǎn)Sm、Sn的程度的長(zhǎng)度即可。
[0090]接下來(lái)，計(jì)算出連結(jié)這些虛擬頂點(diǎn)Sm、Sn的直線SL，并將該直線SL的中點(diǎn)設(shè)定為基板中心位置Ss。另外，作為對(duì)角線的直線SL被視為與基板S的四邊Sg、Sh、Sj、Sk均以45°相交。
[0091]在圖2所示的處理位置調(diào)整工序S34中，在針對(duì)計(jì)算出的基板中心位置Ss是否相對(duì)于由掩膜13的位置規(guī)定的預(yù)先設(shè)定的處理中心而錯(cuò)開(kāi)進(jìn)行了判別的基礎(chǔ)上，在面內(nèi)方向上調(diào)整支撐臺(tái)12的位置以使該基板中心位置Ss與處理中心一致。同樣地，在針對(duì)對(duì)角線SL是否相對(duì)于由掩膜13的位置規(guī)定的預(yù)先設(shè)定的處理方向而錯(cuò)開(kāi)進(jìn)行了判別的基礎(chǔ)上，在Θ方向上旋轉(zhuǎn)調(diào)整支撐臺(tái)12的位置以使該對(duì)角線SL與處理方向一致。
[0092]通過(guò)以上的操作，完成相對(duì)于離子注入工序S20的對(duì)準(zhǔn)工序S10。
[0093]此外，作為基板S的對(duì)準(zhǔn)方法，基板中心位置Ss的計(jì)算方法并不限于上述方法，可以使用公知的基板對(duì)準(zhǔn)方法。
[0094]當(dāng)中心對(duì)準(zhǔn)工序SlO完成，基板S被設(shè)置在能夠進(jìn)行離子注入的位置之后，進(jìn)行離子注入處理以作為圖2所示的雜質(zhì)注入工序S20。
[0095]在雜質(zhì)注入工序S20中，設(shè)為將處理室11設(shè)定為真空等的處理氣氛，相對(duì)于基板S進(jìn)行穿過(guò)掩膜13的磷離子的導(dǎo)入(離子照射處理)。這里，使用包含磷的PH3 (磷化氫)作為導(dǎo)入到離子源即等離子體發(fā)生源的氣體時(shí)，離子照射的條件為氣體流量被設(shè)定為0.1?20SCCm、接入到天線的交流電力為將頻率13.56MHz的高頻功率設(shè)定為20?1000W、施加到柵極板的電壓被設(shè)定為30kV、照射時(shí)間被設(shè)定為0.1?3.0sec。據(jù)此,如圖5A所示,磷離子穿過(guò)掩膜13的開(kāi)口 13c和透孔13d被導(dǎo)入到基板S的電極形成區(qū)域而形成雜質(zhì)區(qū)域(η+層)101。
[0096]如上所述，在基板S上形成有雜質(zhì)區(qū)域(η+層)層101時(shí)，使掩膜13移動(dòng)到退避位置，設(shè)為在位于離子照射位置的基板S與離子照射源的柵極板之間沒(méi)有掩膜13的狀態(tài)。于是，對(duì)基板S的整面均勻地照射磷離子。在這種情況下，向柵極板施加的電壓被變更為5kV?10kV、離子照射時(shí)間被變更為0.1?3.0sec。據(jù)此，如圖5B所示，在基板S的淺的位置形成η層102。
[0097]接下來(lái)，基板S被搬送到未圖示的退火爐進(jìn)行退火處理。在這種情況下，例如，進(jìn)行將基板溫度設(shè)定為900°C并將處理時(shí)間設(shè)定為2分鐘的退火處理。據(jù)此，因離子照射而在基板S上產(chǎn)生的缺陷得到修復(fù)(即，再結(jié)晶化)。
[0098]圖2所示的中心對(duì)準(zhǔn)工序S30為用于設(shè)定基板中心位置Ss作為相對(duì)于電極形成工序S40的處理的基準(zhǔn)位置的工序，具有基板載置工序S31、基板拍攝工序S32、中心計(jì)算工序S33、以及處理位置調(diào)整工序S34。
[0099]在圖2所示的基板載置工序S31中，在絲網(wǎng)印刷裝置20中，在位于由圖示左側(cè)的實(shí)線示出的對(duì)準(zhǔn)位置的支撐臺(tái)22上載置基板S。
[0100]接下來(lái)，在圖2所示的基板拍攝工序S32中，通過(guò)數(shù)碼相機(jī)(拍攝單元)26對(duì)載置在位于對(duì)準(zhǔn)位置的支撐臺(tái)22上的基板S的整體進(jìn)行拍攝。此外，為了進(jìn)行拍攝處理，在拍攝之前，由于支撐臺(tái)22如圖6中的實(shí)線所示退避到與掩膜23隔開(kāi)的對(duì)準(zhǔn)位置，因此掩膜23不會(huì)妨礙拍攝。
[0101]在圖2所示的中心計(jì)算工序S33中，如圖1所示,對(duì)通過(guò)數(shù)碼相機(jī)26拍攝到的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)對(duì)基板S的外形(輪廓)進(jìn)行判別，如下述那樣計(jì)算基板中心Ss。
[0102]首先，根據(jù)通過(guò)數(shù)碼相機(jī)26拍攝到的基板S的整體的圖像數(shù)據(jù)，在位于對(duì)角位置的兩個(gè)角部Sc、Sd中，分別對(duì)矩形的四邊之中相鄰的兩邊進(jìn)行識(shí)別，其中，將角部Sc附近的識(shí)別邊Sg和識(shí)別邊Sh識(shí)別為直線。將這些直線延長(zhǎng)，求出虛擬頂點(diǎn)(頂點(diǎn))Sm作為其交點(diǎn)。同樣地，將角部Sd附近的識(shí)別邊Sj和識(shí)別邊Sk識(shí)別為直線。將這些直線延長(zhǎng)，求出虛擬頂點(diǎn)(頂點(diǎn))Sn作為其交點(diǎn)。此外，識(shí)別邊Sg、Sh、Sj、Sk只要均具有可計(jì)算虛擬頂點(diǎn)Sm、Sn的程度的長(zhǎng)度即可。
[0103]接下來(lái),計(jì)算出連結(jié)這些虛擬頂點(diǎn)Sm、Sn的直線SL,進(jìn)而,將該直線SL的中點(diǎn)設(shè)定為基板中心位置Ss。另外，作為對(duì)角線的直線SL被視為與基板S的四邊Sg、Sh、Sj、Sk均以45°相交。
[0104]在圖2所示的處理位置調(diào)整工序S34中，在針對(duì)計(jì)算出的基板中心位置Ss是否相對(duì)于由掩膜23的位置規(guī)定的預(yù)先設(shè)定的處理中心而錯(cuò)開(kāi)進(jìn)行了判別的基礎(chǔ)上，在面內(nèi)方向上調(diào)整支撐臺(tái)22的位置以使該基板中心位置Ss與處理中心一致。進(jìn)而，在針對(duì)對(duì)角線SL是否相對(duì)于由掩膜23的位置規(guī)定的預(yù)先設(shè)定的處理方向而錯(cuò)開(kāi)進(jìn)行了判別的基礎(chǔ)上，在Θ方向上旋轉(zhuǎn)調(diào)整支撐臺(tái)22的位置以使該對(duì)角線SL與處理方向一致。
[0105]通過(guò)以上的操作，完成相對(duì)于電極形成工序S40的對(duì)準(zhǔn)工序S30。
[0106]此外，作為基板S的對(duì)準(zhǔn)方法，基板中心位置Ss的計(jì)算方法并不限于上述方法，可以使用公知的基板對(duì)準(zhǔn)方法。
[0107]在圖2所示的電極形成工序S40中，在進(jìn)行了離子注入處理后的基板S上，使用公知的絲網(wǎng)印刷法來(lái)形成由Ag構(gòu)成的表面電極103。
[0108]在該工序中，如圖6所示，載置基板S的支撐臺(tái)22通過(guò)未圖示的支撐臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元從對(duì)準(zhǔn)位置(實(shí)線)被移動(dòng)到印刷位置(虛線)，按照根據(jù)絲網(wǎng)23而規(guī)定的圖案，形成由Ag等構(gòu)成的表面電極103。
[0109]在圖2所示的后處理工序S50中，通過(guò)在基板S的背面Sb上形成由Al等構(gòu)成的背面電極104，從而得到如圖5C所示的選擇發(fā)射極結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池。
[0110]另外，該后處理工序S50包括電極形成后所需的全部處理。[0111]在本實(shí)施方式中，在雜質(zhì)注入工序S20和電極形成工序S40的各自的處理之前，由于通過(guò)中心對(duì)準(zhǔn)工序SlO和中心對(duì)準(zhǔn)工序S30計(jì)算基板中心位置Ss來(lái)設(shè)定處理位置，因此能夠精密地控制雜質(zhì)區(qū)域101和電極103的形成位置。據(jù)此，即使基板S的外形產(chǎn)生了誤差時(shí)，也不會(huì)受此影響，能夠形成電極103而不會(huì)從雜質(zhì)區(qū)域101中伸出。另外，對(duì)于具有50?500 μ m左右寬度的雜質(zhì)區(qū)域，能夠準(zhǔn)確地形成實(shí)質(zhì)上相同寬度尺寸、嚴(yán)格來(lái)講與雜質(zhì)區(qū)域101的寬度尺寸相比小10 μ m以下程度的寬度尺寸的電極103。因此，不會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率的降低，并且能夠?qū)?yīng)大小規(guī)格不同的基板S來(lái)制造太陽(yáng)能電池。
[0112]在本實(shí)施方式的中心對(duì)準(zhǔn)工序SlO中，根據(jù)通過(guò)位于與基板S的被處理面Sa相反側(cè)的背面Sb側(cè)的拍攝單元16a、16b對(duì)基板S的外形(輪廓)進(jìn)行拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算基板中心位置Ss。據(jù)此，由于在基板S接近雜質(zhì)注入中使用的掩膜13的狀態(tài)下，僅拍攝基板S的角部Sc、Sd就能夠設(shè)定基板中心位置Ss，因此能夠準(zhǔn)確地計(jì)算基板S的位置。因此，能夠準(zhǔn)確地確定處理位置，能夠?qū)錝的整個(gè)面進(jìn)行精密的雜質(zhì)注入處理。
[0113]另外，在本實(shí)施方式的中心對(duì)準(zhǔn)工序S30中，根據(jù)通過(guò)位于基板S的表面Sa側(cè)的拍攝單元26對(duì)基板S的外形(輪廓)進(jìn)行拍攝而得到的圖像，計(jì)算基板中心位置Ss，求出基板中心位置。然后，使基板S相對(duì)于進(jìn)行電極形成的絲網(wǎng)23，在與絲網(wǎng)23平行、也就是與基板S的表面Sa平行的面內(nèi)方向上移動(dòng)規(guī)定量(距離方向角度等)。據(jù)此，由于能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行電極形成的定位，因此對(duì)于具有50?500 μ m左右寬度的雜質(zhì)區(qū)域101，能夠準(zhǔn)確地形成實(shí)質(zhì)上相同寬度尺寸、嚴(yán)格來(lái)講比雜質(zhì)區(qū)域101的寬度尺寸小10 μ m左右的寬度尺寸的電極103。
[0114]如此，在本實(shí)施方式中，在中心對(duì)準(zhǔn)工序SlO和中心對(duì)準(zhǔn)工序S30中，由于以同一的基板中心位置Ss為基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，因此能夠容易地使注入的場(chǎng)所與形成電極的場(chǎng)所在100 μ m以內(nèi)一致。而且，由于并未在基板上設(shè)置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，因此無(wú)需進(jìn)行那部分的制造工序，制造成本也不會(huì)上升。
[0115]此外，本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造方法用兩個(gè)點(diǎn)求出虛擬頂點(diǎn)，但也可以為Sc、Sd、Se、Sf這四個(gè)點(diǎn)，在這種情況下，能夠進(jìn)一步提高對(duì)準(zhǔn)精度。此時(shí)，能夠根據(jù)與成為對(duì)角線的直線SL相交的另一條對(duì)角線求出基板中心位置Ss。另外，能夠根據(jù)這四個(gè)頂點(diǎn)求出多個(gè)中點(diǎn)，根據(jù)這些中點(diǎn)求出基板中心位置Ss。
[0116]在后者的情況下，如圖9所示，能夠在中心計(jì)算工序S13中，對(duì)通過(guò)數(shù)碼相機(jī)16a、16b拍攝到的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)對(duì)基板S的外形(輪廓)進(jìn)行判別之后，如下述那樣計(jì)算基板中心位置Ss。
[0117]首先，以數(shù)碼相機(jī)16a、16b的位置信息為基礎(chǔ)對(duì)分別拍攝到的位于相鄰位置的兩個(gè)角部Sc、Se的各自的圖像進(jìn)行合成。
[0118]接下來(lái)，在兩個(gè)角部Sc、Se的合成圖像中，識(shí)別矩形的四邊之中相鄰的兩邊。在角部Sc附近將識(shí)別邊Sg和識(shí)別邊Sh識(shí)別為直線。將這些直線延長(zhǎng)，求出虛擬頂點(diǎn)(頂點(diǎn))Sm作為其交點(diǎn)。同樣地，在角部Se附近將識(shí)別邊Sul和識(shí)別邊Svl識(shí)別為直線。將這些直線延長(zhǎng)，求出虛擬頂點(diǎn)(頂點(diǎn))Sp作為其交點(diǎn)。
[0119]同樣地，在剩余的兩個(gè)頂點(diǎn)之中，將角部Sd附近的識(shí)別邊Sj和識(shí)別邊Sk識(shí)別為直線。將這些直線延長(zhǎng)，求出虛擬頂點(diǎn)(頂點(diǎn))Sn作為其交點(diǎn)。同時(shí)，將在角部Sf附近的識(shí)別邊Su2和識(shí)別邊Sv2識(shí)別為直線。將這些直線延長(zhǎng)，求出虛擬頂點(diǎn)(頂點(diǎn))Sq作為其交點(diǎn)。
[0120]接下來(lái),計(jì)算出連結(jié)虛擬頂點(diǎn)Sm、Sp的直線的中點(diǎn)Srl,并計(jì)算出連結(jié)虛擬頂點(diǎn)Sq、Sn的直線的中點(diǎn)Sr2。進(jìn)而，將連結(jié)相對(duì)的兩邊的中點(diǎn)Srl、Sr2的直線SLl的中點(diǎn)設(shè)定為基板中心位置Ss。
[0121]此外,識(shí)別邊Sg、Sh> Sj、Sk、Sul、Svl> Su2、Sv2只要均具有可計(jì)算虛擬頂點(diǎn)Sm、Sn、Sp、Sq的程度的長(zhǎng)度即可。
[0122]另外，作為對(duì)角線的直線SLl被視為與基板S的兩邊Sg(Sul)、Sk(Su2)均形成90°，也就是被視為正交。
[0123]此外，還可以根據(jù)四個(gè)頂點(diǎn)求出與剩余的兩邊相對(duì)應(yīng)的中點(diǎn)Stl、St2，將連結(jié)這些中點(diǎn)Stl、St2的直線SL2的中點(diǎn)設(shè)定為基板中心位置Ss。
[0124]另外，還可以將連結(jié)相對(duì)兩邊的中點(diǎn)Stl、St2的直線SLl與連結(jié)中點(diǎn)Stl、St2的直線SL2的交點(diǎn)設(shè)定為基板中心位置Ss。
[0125]此外，本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造方法適用于將雜質(zhì)注入到基板S的表面Sa以形成η+層101，并在其上形成表面電極103，在背面Sb的幾乎整個(gè)面上形成背面電極104的太陽(yáng)能電池100的制造，除此以外，還能夠適用于背接觸型的太陽(yáng)能電池的制造。
[0126]具體而言，如圖8所示，太陽(yáng)能電池80為在作為半導(dǎo)體基板的矩形板狀的硅基板81中的背面81b連接有與外部連接的電極82的、所謂的背接觸型的太陽(yáng)能電池。
[0127]更詳細(xì)而言，如圖8所示，在太陽(yáng)能電池80所具備的硅基板81上，在太陽(yáng)光的受光面81a和與該受光面81a相對(duì)的背面81b上形成有凹凸形狀的紋理。這種硅基板81可以為由單晶硅構(gòu)成的基板或由多晶硅構(gòu)成的基板中的任意一種。
[0128]在硅基板81的背面81b上交替形成有P型雜質(zhì)區(qū)域81p和N型雜質(zhì)區(qū)域81η，該P(yáng)型雜質(zhì)區(qū)域81ρ和N型雜質(zhì)區(qū)域81η是雜質(zhì)元素從該背面81b開(kāi)始在硅基板81的厚度方向上以規(guī)定的深度擴(kuò)散后形成的區(qū)域。P型雜質(zhì)區(qū)域81p包括作為第一導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素的硼(B)、銻(Sb)和鉍(Bi)等元素。另一方面，N型雜質(zhì)區(qū)域81η包括作為第二導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素的磷(P)和砷(As)等元素。在P型雜質(zhì)區(qū)域81ρ和N型雜質(zhì)區(qū)域81η上，由鋁或銀等構(gòu)成的電極82以從硅基板81的背面81b中突出的方式形成。在P型雜質(zhì)區(qū)域81p和N型雜質(zhì)區(qū)域81η中，入射到硅基板81的受光面81a的光被轉(zhuǎn)換為電力。而且，該電力從連接于各雜質(zhì)區(qū)域81p、81n的表面電極82被取出到外部的負(fù)載或蓄電裝置。
[0129]上述硅基板81的整體以至少使電極82的突出面82a的一部分露出的方式通過(guò)氧化硅膜83以及覆蓋該氧化硅膜83的氮化硅膜84被覆蓋。氮化硅膜84的受光面81a側(cè)比背面81b側(cè)的膜厚更厚，作為利用受光面81a側(cè)來(lái)抑制光的反射的反射抑制部84a來(lái)發(fā)揮功能。而且，照射到太陽(yáng)能電池80的表面?zhèn)鹊墓馔ㄟ^(guò)反射抑制部84a的反射抑制功能而易于被取入到硅基板81內(nèi)。另外，被取入到硅基板81內(nèi)的光通過(guò)在受光面81a和背面81b上形成的紋理而易于被封閉。而且，被取入到硅基板81內(nèi)的光和被封閉的光通過(guò)P型雜質(zhì)區(qū)域Slp和N型雜質(zhì)區(qū)域81η中的光電轉(zhuǎn)換作用而被轉(zhuǎn)換為電力。另外，通過(guò)包含該反射抑制部84a的上述氧化硅膜83和氮化硅膜84構(gòu)成鈍化膜，所述鈍化膜抑制水分等雜質(zhì)向娃基板81侵入以及娃基板81的外表面上的機(jī)械性損傷等。
[0130]在這種結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池80的制造中，也可以與上述雜質(zhì)注入工序S20相對(duì)應(yīng)地在形成P型雜質(zhì)區(qū)域81p和N型雜質(zhì)區(qū)域81η的工序之前，對(duì)應(yīng)中心對(duì)準(zhǔn)工序SlO來(lái)計(jì)算基板中心位置Ss，另外，還可以在與上述電極形成工序S40相對(duì)應(yīng)的形成電極82的電極形成工序之前，對(duì)應(yīng)中心對(duì)準(zhǔn)工序S30來(lái)計(jì)算基板中心位置Ss。據(jù)此，能夠準(zhǔn)確地設(shè)定電極和雜質(zhì)區(qū)域的形成位置。
[0131 ] 通過(guò)氧化硅膜83和氮化硅膜84將N型雜質(zhì)元素和P型雜質(zhì)元素注入到硅基板81的背面81b。所以，無(wú)需另外在氧化硅膜83或氮化硅膜84上形成用于使雜質(zhì)元素?cái)U(kuò)散到硅基板81的貫穿孔。因此，與在氧化硅膜83和氮化硅膜84上形成貫穿孔的方法相比，能夠減少用于制造太陽(yáng)能電池80的工序數(shù)。
[0132]在硅基板81的整體上形成氧化硅膜83和氮化硅膜84，另一方面，在注入雜質(zhì)元素的背面81b上，通過(guò)使氮化硅的膜厚相對(duì)較薄，從而使鈍化膜的膜厚相對(duì)較薄。因此，能夠降低雜質(zhì)元素的注入所需的加速電壓，并且能夠在硅基板81的受光面81a上，確實(shí)地發(fā)現(xiàn)鈍化膜的功能。
[0133]在硅基板81的外表面的整體上形成氧化硅膜83和氮化硅膜84之后，進(jìn)而，通過(guò)僅在受光面81a側(cè)層壓氮化硅，從而使得鈍化膜的膜厚在背面81b相對(duì)較薄。這里，為了在鈍化膜上形成用于使雜質(zhì)擴(kuò)散的貫穿孔，需要形成用于抑制除了貫穿孔之外的區(qū)域變薄的掩膜的工序、以及在鈍化膜上形成貫穿孔的工序這樣的至少兩個(gè)以上的工序。與此相對(duì)，即使鈍化膜的形成工序?yàn)榘ǚ瓷湟种撇?4a的如上所述的方法，也僅僅是增加鈍化膜的形成工序。所以，即使為上述的方法，與在鈍化膜上形成貫穿孔的方法相比，也能夠減少制造工序數(shù)。
[0134]將形成在背面81b上的氧化硅膜83的膜厚與氮化硅膜84的膜厚之和設(shè)為30nm。因此，能夠更加切實(shí)地進(jìn)行經(jīng)過(guò)氧化硅膜83和氮化硅膜84的向硅基板81的雜質(zhì)元素的注入。
[0135]此外，上述實(shí)施方式還可以如下述那樣適當(dāng)變更來(lái)實(shí)施。
[0136]將上述背面81b側(cè)的鈍化膜的厚度、也就是氧化硅膜83的厚度與氮化硅膜84的厚度之和設(shè)為30nm。并不限于此，優(yōu)選背面81b側(cè)的鈍化膜的厚度為5nm以上50nm以下。
[0137]另外，特別優(yōu)選背面81b上的鈍化膜的厚度為5nm以上20nm以下。如果背面81b上的鈍化膜的厚度在此范圍內(nèi)，則能夠?qū)τ诒趁?1b維持機(jī)械性和化學(xué)性的最低限度的保護(hù)、也就是在能夠維持作為太陽(yáng)能電池80的充分的轉(zhuǎn)換效率的程度下保護(hù)背面81b。此外，由于能夠使通過(guò)離子束接受離子注入的鈍化膜的厚度在優(yōu)選的膜厚范圍之中相對(duì)較薄，因此能夠使向硅基板81的離子注入量相對(duì)較多。據(jù)此，能夠在相對(duì)較短的離子注入處理的時(shí)間內(nèi)，確保充分的離子注入量，因此能夠縮短太陽(yáng)能電池80的制造所需的節(jié)拍時(shí)間。
[0138]另外，如果將鈍化膜的厚度設(shè)為超過(guò)20nm的厚度，則能夠在機(jī)械性和化學(xué)性上更加確實(shí)地保護(hù)背面81b。此外，如果將鈍化膜的厚度設(shè)為50nm以下，則能夠更加確實(shí)地抑制離子束的照射對(duì)硅基板81的損害擴(kuò)大至對(duì)太陽(yáng)能電池80的轉(zhuǎn)換效率造成影響的程度。
[0139]代替硅基板81，還可以使用砷化鎵(GaAs)基板、硫化鎘(CdS)基板、碲化鎘(CdTe)基板、銅銦硒化物(CuInSe)基板等化合物半導(dǎo)體基板、有機(jī)半導(dǎo)體基板。
[0140]在上述實(shí)施方式中，在硅基板81的整體上形成氧化硅膜83和氮化硅膜84之后，形成N型雜質(zhì)區(qū)域81η和P型雜質(zhì)區(qū)域81ρ。并不限于此，還可以在作為鈍化膜的氧化硅膜83的形成之后，接著進(jìn)行上述各雜質(zhì)區(qū)域81η、81ρ的形成之后，形成作為其他鈍化膜的氮化硅膜84。[0141]符號(hào)說(shuō)明
[0142]100、80…太陽(yáng)能電池、
[0143]S、81…娃基板、
[0144]Sa、81a …受光面、
[0145]Sb、81b …背面、
[0146]101…雜質(zhì)區(qū)域、
[0147]81p…P型雜質(zhì)區(qū)域(雜質(zhì)區(qū)域)、
[0148]81η…N型雜質(zhì)區(qū)域(雜質(zhì)區(qū)域)、
[0149]82、103、104...電極、
[0150]83…氧化硅膜、
[0151]84…氮化娃膜、
[0152]84a…反射抑制部、
[0153]13…掩 膜、
[0154]23…絲網(wǎng)(掩膜)、
[0155]16、26…數(shù)碼相機(jī)(拍攝單元)、
[0156]Ss…基板中心位置。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能電池的制造方法，所述太陽(yáng)能電池具有在實(shí)質(zhì)上為矩形的硅基板上設(shè)置的雜質(zhì)區(qū)域以及與所述雜質(zhì)區(qū)域重疊設(shè)置的電極，其特征在于，所述太陽(yáng)能電池的制造方法具有: 雜質(zhì)注入工序，形成所述雜質(zhì)區(qū)域； 電極形成工序，形成所述電極； 第一中心對(duì)準(zhǔn)工序，設(shè)定所述基板的中心位置作為相對(duì)于所述雜質(zhì)注入工序的處理的基準(zhǔn)位置；以及 第二中心對(duì)準(zhǔn)工序，設(shè)定所述基板的中心位置作為相對(duì)于所述電極形成工序的處理的基準(zhǔn)位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于， 在所述第一中心對(duì)準(zhǔn)工序中，根據(jù)通過(guò)位于與所述基板的被處理面相反側(cè)的拍攝單元對(duì)基板外形進(jìn)行拍攝而得到的圖像，計(jì)算基板中心位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于， 在所述第二中心對(duì)準(zhǔn)工序中，根據(jù)通過(guò)位于與所述基板的被處理面?zhèn)鹊呐臄z單元對(duì)基板外形進(jìn)行拍攝而得到的圖像，計(jì)算基板中心位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于， 在所述雜質(zhì)注入工序中，通過(guò)離子注入來(lái)注入雜質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于， 在所述電極形成工序中，通過(guò)印刷法來(lái)形成所述電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于， 在所述第一或第二中心對(duì)準(zhǔn)工序中，將所述基板外形的相鄰兩邊的規(guī)定部分延長(zhǎng)并求出頂點(diǎn)，并且同樣地求出其對(duì)角位置的頂點(diǎn)，將作為連結(jié)這兩個(gè)頂點(diǎn)的直線的對(duì)角線的中點(diǎn)確定為基板中心位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于， 在所述第一或第二中心對(duì)準(zhǔn)工序中，求出將所述基板外形的相鄰兩邊的規(guī)定部分延長(zhǎng)后的頂點(diǎn)，同樣地求出與該頂點(diǎn)相鄰的頂點(diǎn)，確定連結(jié)這些相鄰的兩個(gè)頂點(diǎn)的中點(diǎn)，并且也根據(jù)剩余的兩個(gè)頂點(diǎn)，與所述中點(diǎn)對(duì)應(yīng)地求出相對(duì)邊的中點(diǎn)，另外，同樣地，求出剩余的相對(duì)兩邊的中點(diǎn)，將連結(jié)成為這些相對(duì)兩邊的中點(diǎn)的兩個(gè)點(diǎn)的直線之間的交叉點(diǎn)確定為基板的中心位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于， 在所述第一或第二中心對(duì)準(zhǔn)工序中，將所述基板外形的相鄰兩邊與所述對(duì)角線交叉的角度視為45°。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于， 在所述第一中心對(duì)準(zhǔn)工序中，經(jīng)由貫穿用于載置所述基板的支撐臺(tái)的拍攝孔，對(duì)所述基板外形進(jìn)行拍攝。
10.一種太陽(yáng)能電池，其特征在于， 根據(jù)權(quán)利要求 1所述的方法制造。
【文檔編號(hào)】H01L31/068GK103907208SQ201280054056
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月29日
【發(fā)明者】酒田現(xiàn)示, 橫尾秀和, 富田真人, 鈴木英夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社愛(ài)發(fā)科