扩散剂组合物、杂质扩散层的形成方法、以及太阳能电池技术

一种扩散剂组合物，含有：杂质扩散成分(A)、在低于所述杂质扩散成分(A)开始热扩散的温度的温度下热分解而消失的粘合剂树脂(B)、SiO2微粒(C)、和包含沸点为100℃以上的有机溶剂(D1)的有机溶剂(D)。一种杂质扩散层的形成方法，包括：在半导体基板上印刷所述的扩散剂组合物而形成图案的图案形成工序，使所述扩散剂组合物的杂质扩散成分(A)向所述半导体基板扩散的扩散工序。以及一种太阳能电池，其具备利用所述的杂质扩散层的形成方法形成了杂质扩散层的半导体基板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及扩散剂组合物、杂质扩散层的形成方法、以及太阳能电池。
技术介绍
以往，在太阳能电池的制造中，在半导体基板中形成P型或N型的杂质扩散层的情况下，使用包含杂质扩散成分的扩散剂在半导体基板表面形成涂膜，从该扩散剂的涂膜中使杂质扩散成分向半导体基板中扩散，从而形成了杂质扩散层。在太阳能电池的制造中，作为将扩散剂涂布于半导体基板表面的方法，多使用旋涂法，然而也尝试过采用丝网印刷法、辊涂印刷法等。丝网印刷法中，首先将网状的丝绸、合成树脂、不锈钢等的丝网(印刷版)张挂在框上，在丝网中形成扩散剂所通过的部分、和不通过的部分。然后向丝网上涂布扩散剂，将所涂布的扩散剂用橡皮滚子向半导体基板表面压出。这时，扩散剂就被转印到半导体基板表面，由此就会在半导体基板表面形成包含给定的图案或线的扩散剂的涂膜。另外，在辊涂印刷法中，首先将沿着圆周形成有槽的印刷辊(印刷版)、和用于向印刷辊推压半导体基板的推压辊相隔微小的距离地相对配置。接下来，一边向槽中补给扩散剂一边使印刷辊与推压辊彼此向相反方向旋转，使半导体基板在它们之间通过。这时，印刷辊与半导体基板相互带有压力地接触，填充于印刷辊的槽中的扩散剂被向半导体基板表面转印，由此在半导体基板表面形成包含给定的图案或线的扩散剂的涂膜。另外，例如在专利文献1中，记载有以用在这些印刷法中为目的的掺杂剂糊剂(扩散剂组合物)。在先技术文献专利文献1 日本特表2002-539615号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题如上所述，现在，虽然在太阳能电池的制造中进行过意图采用丝网印刷法或辊涂印刷法的尝试，然而在这些方法中很难形成能够经受实用的水平的涂膜。作为其原因之一， 可以举出尚不知晓能够在这些方法中合适地采用的扩散剂。即，由于在上述的丝网印刷法或辊涂印刷法中向网状或卷筒状的印刷版上涂布扩散剂，因此扩散剂需要具有给定的粘性。为了对扩散剂赋予粘性，对于以往的扩散剂而言，其固体成分浓度在一定程度上较高地被设定，然而这样的话扩散剂就容易干燥。一旦涂布于印刷版上的扩散剂干燥，就会在半导体基板中产生印刷飞白，无法形成良好的涂膜。由此，对于丝网印刷法或辊涂印刷法中所用的扩散剂，要求在具有给定的粘性的同时很难干燥。另外，另一方面，对扩散剂还总是存在有如下的要求在涂布于半导体基板表面时可以形成正确的涂膜形状(图案)，即，提高涂膜形成性；可以均勻地扩散到半导体基板的给定的区域而将扩散区域的电阻值降低为所需的值，即，提高扩散性。本专利技术是基于专利技术人的此种认识而完成的，其目的在于，提供具有优异的涂膜形成性、扩散性并且可以适合在丝网印刷法或辊涂印刷法采用的扩散剂组合物、使用该扩散剂组合物的杂质扩散层的形成方法、以及太阳能电池。解决课题的手段为了解决上述问题，本专利技术的一个实施方式是扩散剂组合物，该扩散剂组合物是向半导体基板的杂质扩散成分的印刷中所用的扩散剂组合物，其特征在于，含有杂质扩散成分(A)、在低于杂质扩散成分(A)开始热扩散的温度的温度下热分解而消失的粘合剂树月旨(B)、SiO2微粒(C)和包含沸点为100°C以上的有机溶剂(Dl)的有机溶剂(D)。根据该实施方式，可以获得具有优异的涂膜形成性、扩散性并且可以适合在丝网印刷法或辊涂印刷法中采用的扩散剂组合物。本专利技术的其他实施方式是杂质扩散层的形成方法，该杂质扩散层的形成方法的特征在于，包括印刷上述实施方式的扩散剂组合物而形成涂膜的涂膜形成工序、和使扩散剂组合物的杂质扩散成分(A)向半导体基板扩散的扩散工序。根据该实施方式，可以更高精度地形成杂质扩散层。本专利技术的另一个实施方式是太阳能电池，该太阳能电池的特征在于，具备利用上述实施方式的杂质扩散层的形成方法形成了杂质扩散层的半导体基板。根据该实施方式，可以获得可靠性更高的太阳能电池。专利技术效果根据本专利技术，可以提供具有优异的涂膜形成性、扩散性并且可以适合在丝网印刷法或辊涂印刷法采用的扩散剂组合物、使用该扩散剂组合物的杂质扩散层的形成方法、以及太阳能电池。附图说明图1 (A) 图1 (D)是用于说明实施方式的包括杂质扩散层的形成方法的太阳能电池的制造方法的工序剖面图。图2(A) 图2(D)是用于说明实施方式的包括杂质扩散层的形成方法的太阳能电池的制造方法的工序剖面图。具体实施例方式下面，与优选的实施方式一起对本专利技术进行说明。实施方式并不限定专利技术，而是例示，实施方式中记述的所有的特征或其组合不一定是专利技术的本质性的内容。本实施方式的扩散剂组合物是向半导体基板的杂质扩散成分的印刷中所用的扩散剂组合物，含有杂质扩散成分(A)、粘合剂树脂(B)、SiO2微粒(C)、和有机溶剂(D)。下面，对本实施方式的扩散剂组合物的各成分进行详细说明。《杂质扩散成分(A)》杂质扩散成分(A)是普遍作为掺杂剂在太阳能电池的制造中所用的化合物。杂质扩散成分(A)是包含V族(第15族)元素的化合物的N型的杂质扩散成分、或者包含 III族(第13族)元素的化合物的P型的杂质扩散成分，在形成太阳能电池的电极的工序中，可以在半导体基板内形成N型或P型的杂质扩散层(杂质扩散区域)。包含V族元素的化合物的N型的杂质扩散成分在形成太阳能电池的电极的工序中，可以在P型的半导体基板内形成N型的杂质扩散层，可以在N型的半导体基板内形成N+型(高浓度N型)的杂质扩散层。作为杂质扩散成分㈧中所含的V族元素的化合物，例如可以举出P205、Bi203、 Sb (OCH2CH3)3^ SbCl3> As(OC4H9)3等，在杂质扩散成分㈧中包含1种以上的这些的化合物。 另外，包含III族元素的化合物的P型的杂质扩散成分在形成太阳能电池的电极的工序中， 可以在N型的半导体基板内形成P型的杂质扩散层，可以在P型的半导体基板内形成P+型 (高浓度P型)的杂质扩散层。作为杂质扩散成分(A)中所含的III族元素的化合物，例如可以举出氏03、Al2O3等，在杂质扩散成分(A)中包含1种以上的这些化合物。杂质扩散成分(A)的添加量可以根据形成于半导体基板的杂质扩散层的层厚等适当地调整。另外，杂质扩散成分㈧的添加量相对于杂质扩散成分(A)、粘合剂树脂(B)、 以及SiO2微粒(C)的固体成分的总质量(在将固体成分设为100的情况下)，优选为5 60质量％，更优选为15 50质量％。如果杂质扩散成分(A)的添加量为5质量％以上，则可以获得更为良好的扩散性，如果杂质扩散成分(A)的添加量为60质量％以下，则可以获得更为稳定的溶液和良好的涂膜形成性。《粘合剂树脂⑶》粘合剂树脂(B)具有将杂质扩散成分(A)良好地分散的特性。由此，粘合剂树脂 (B)使杂质扩散成分(A)均勻地分散于扩散剂组合物中，这样就起到使杂质扩散成分(A)均勻地分散于半导体基板表面的作用。粘合剂树脂(B)是在低于杂质扩散成分(A)开始热扩散的温度的温度下热分解而消失的树脂。由此，在杂质扩散成分(A)的热扩散时，在半导体基板表面不会残留碳，这样就可以避免随着杂质扩散成分(A)的热扩散、碳向半导体基板内扩散而无法获得所需的电阻值、或产生电阻值的不均的情况。S卩，根据此种粘合剂树脂(B)，可以提高扩散剂组合物的扩散性，可以将半导体基板的扩散剂组合物所扩散的区域中的电阻值精度优良地调整为所需的值。这里，前述的所谓“开始热扩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：平井隆昭，室田敦史，谷津克也，
申请(专利权)人：东京应化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：