太阳能电池的制造方法与流程

1.本发明涉及背面电极型(背接触型)的太阳能电池的制造方法。


背景技术：

2.在专利文献1中公开有背面电极型太阳能电池。这种背面电极型太阳能电池具备：作为光电转换层发挥功能的半导体基板；在半导体基板的背面侧的一部分按顺序层叠的第一本征半导体层、第一导电型半导体层以及第一电极层；在半导体基板的背面侧的另一部分按顺序层叠的第二本征半导体层、第二导电型半导体层以及第二电极层。另外，该太阳能电池具备在半导体基板的受光面侧按顺序层叠的第三本征半导体层以及光学调整层。
3.一般，在第一导电型半导体层的刻画图案(第一次刻画图案)以及第二导电型半导体层的刻画图案(第二次刻画图案)中，采用使用了光刻技术的蚀刻法。但是，在使用了光刻技术的蚀刻法中，例如需要通过旋涂法进行的光致抗蚀剂涂覆、光致抗蚀剂干燥、光致抗蚀剂曝光、光致抗蚀剂显影、使用光致抗蚀剂作为掩模的半导体层的蚀刻、以及光致抗蚀剂剥离的工艺，工艺复杂。
4.关于这一点，在专利文献1中记载有如下技术，即、在第二次刻画图案中通过使用了剥离层(牺牲层)的剥离法来实现刻画图案的工艺的简化。
5.专利文献1：日本特开2014-75526号公报
6.本技术发明人想出了在第一次刻画图案中使用基于图案印刷法的图案印刷抗蚀剂。由此，与使用了基于旋涂法的光致抗蚀剂(光刻法)的情况相比较，能够削减曝光以及显影的工序，能够实现刻画图案的工艺的进一步简化。
7.然而，半导体基板的受光面侧的第三本征半导体层在第一导电型半导体层的刻画图案(第一次刻画图案)之前制膜。而且，在第一半导体层形成工序(第一次刻画图案)中，与背面侧相同地，在半导体基板的受光面侧也形成图案印刷抗蚀剂，保护第三本征半导体层不受蚀刻溶液影响。
8.但是，若在印刷并烧制(干燥)背面侧的图案印刷抗蚀剂后，印刷并烧制(干燥)受光面侧的图案印刷抗蚀剂，则背面侧的图案印刷抗蚀剂的热历程成为2次，背面侧的图案印刷抗蚀剂变得难以剥离。因此，产生背面侧的图案印刷抗蚀剂的剥离残留。
9.另外，若在第一导电型半导体层的刻画图案(第一次刻画图案)之前，形成半导体基板的受光面侧的第三本征半导体层，则第三本征半导体层在之后的制造工艺中会受到损伤。


技术实现要素：

10.本发明的目的在于提供一种减少图案印刷抗蚀剂的剥离残留、减少制造工艺中的第三本征半导体层的损伤的太阳能电池的制造方法。
11.本发明所涉及的太阳能电池的制造方法是背接触型太阳能电池的制造方法，上述背接触型太阳能电池具备：半导体基板；第一本征半导体层以及第一导电型半导体层，在第
一区域按顺序层叠，上述第一区域是上述半导体基板的与一个主面侧相反的一侧的另一个主面侧的一部分；第二本征半导体层以及第二导电型半导体层，在第二区域按顺序层叠，上述第二区域是上述半导体基板的上述另一个主面侧的另一部分；以及第三本征半导体层，在上述半导体基板的上述一个主面侧层叠，上述太阳能电池的制造方法依次包括：第一半导体层材料膜形成工序，在上述半导体基板的上述另一个主面侧形成上述第一本征半导体层的材料膜以及上述第一导电型半导体层的材料膜；抗蚀剂形成工序，在上述半导体基板的上述另一个主面侧的上述第一区域中的上述第一导电型半导体层的材料膜之上形成图案印刷抗蚀剂，在上述半导体基板的上述一个主面侧不形成图案印刷抗蚀剂；第一半导体层形成工序，使用上述图案印刷抗蚀剂，去除上述半导体基板的上述另一个主面侧的上述第二区域中的上述第一导电型半导体层的材料膜以及上述第一本征半导体层的材料膜，从而在上述半导体基板的上述另一个主面侧的上述第一区域形成已图案化的上述第一本征半导体层以及上述第一导电型半导体层；抗蚀剂去除工序，去除上述图案印刷抗蚀剂；以及第三半导体层形成工序，在上述半导体基板的上述一个主面侧形成上述第三本征半导体层。
12.根据本发明，在太阳能电池的制造方法中，能够减少图案印刷抗蚀剂的剥离残留，能够减少制造工艺中的第三本征半导体层的损伤。
附图说明
13.图1是从背面观察本实施方式所涉及的太阳能电池而得到的图。
14.图2是图1的太阳能电池的ii-ii线剖视图。
15.图3a是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的第一半导体层材料膜形成工序、临
16.时半导体层形成工序以及剥离层形成工序的图。
17.图3b是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的抗蚀剂形成工序的图。
18.图3c是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的第一半导体层形成工序的图。
19.图3d是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的抗蚀剂去除工序的图。
20.图3e是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的第二半导体层材料膜形成工序以及第三半导体层形成工序的图。
21.图3f是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的第二半导体层形成工序的图。
22.图3g是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的光学调整层形成工序的图。
23.图3h是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的电极层形成工序的图。
24.图3i是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的电极层形成工序的图。
25.图4a是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的第一半导体层材料膜形成工序、第三本征半导体层形成工序以及剥离层形成工序的图。
26.图4b是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的抗蚀剂形成工序的图。
27.图4c是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的第一半导体层形成工序的图。
28.图4d是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的抗蚀剂去除工序的图。
29.图4e是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的第二半导体层材料膜形成工序的图。
30.图4f是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的第二半导体层形成工序的图。
31.图4g是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的光学调整层形成工序的图。
32.图4h是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的电极层形成工序的图。
33.图4i是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的电极层形成工序的图。
具体实施方式
34.以下，参照附图对本发明的实施方式的一个例子进行说明。此外，在各附图中对相同或者相当的部分标注相同的附图标记。另外，为了方便，还存在省略阴影线、部件符号等的情况，在该情况下可以参照其他附图。
35.(太阳能电池)
36.图1是从背面侧观察本实施方式所涉及的太阳能电池而得到的图。图1所示的太阳能电池1是背面电极型(也称为背接触型、背面接合型)的太阳能电池。太阳能电池1具备具有两个主面的n型(第二导电型)半导体基板11，在半导体基板11的主面具有第一区域7和第二区域8。
37.第一区域7形成所谓的梳子形的形状，具有与梳齿相当的多个指状部7f、和与梳齿的支承部相当的母线部7b。母线部7b沿着半导体基板11的一个边部在第一方向(x方向)上延伸，指状部7f从母线部7b向与第一方向(x方向)交叉的第二方向(y方向)延伸。
38.相同地，第二区域8是所谓的梳子形的形状，具有与梳齿相当的多个指状部8f、和与梳齿的支承部相当的母线部8b。母线部8b沿着半导体基板11的与一个边部对置的另一个边部在第一方向(x方向)上延伸，指状部8f从母线部8b向第二方向(y方向)延伸。
39.指状部7f和指状部8f在第一方向(x方向)上交互设置。此外，第一区域7以及第二区域8也可以形成为条纹状。
40.图2是图1的太阳能电池的ii-ii线剖视图。如图2所示，太阳能电池1具备在受光面侧按顺序层叠的本征半导体层(第三本征半导体层)13以及光学调整层15，该受光面侧是半导体基板11的主面中受光的一侧的一个主面。另外，太阳能电池1具备在背面侧的一部分(主要为第一区域7)按顺序层叠的本征半导体层(第一本征半导体层)23、p型(第一导电型)半导体层25以及第一电极层27，该背面侧是半导体基板11的主面中与受光面相反的一侧的另一个主面。另外，太阳能电池1具备在半导体基板11的背面侧的另一部分(主要为第二区域8)按顺序层叠的本征半导体层(第二本征半导体层)33、n型(第二导电型)半导体层35以及第二电极层37。
41.半导体基板11由单晶硅或者多晶硅等结晶硅材料形成。半导体基板11例如是在结晶硅材料中掺杂了n型掺杂剂的n型半导体基板。作为n型掺杂剂，例如可以列举出磷(p)。
42.半导体基板11作为吸收来自受光面侧的入射光来生成光载流子(电子以及空穴)的光电转换基板而发挥功能。
43.使用结晶硅作为半导体基板11的材料，从而即使是暗电流比较小、入射光的强度较低的情况，也可以得到比较高的输出(与照度无关地稳定的输出)。
44.半导体基板11也可以在背面侧具有被称为纹理构造的金字塔形的微细凹凸构造。由此，未被半导体基板11吸收而通过的光的回收效率提高。
45.另外，半导体基板11也可以在受光面侧具有被称为纹理构造的金字塔形的微细凹凸构造。由此，入射光在受光面的反射减少，半导体基板11的光封闭效果提高。
46.本征半导体层13形成于半导体基板11的受光面侧。本征半导体层23形成于半导体基板11的背面侧的第一区域7。本征半导体层33形成于半导体基板11的背面侧的第二区域8。本征半导体层13、23、33例如由以本征(i型)非晶硅为主成分的材料形成。
47.本征半导体层13、23、33作为所谓的钝化层发挥功能，抑制在半导体基板11生成的载流子的复合，提高载流子的回收效率。
48.光学调整层15形成于半导体基板11的受光面侧的本征半导体层13上。光学调整层15作为防止入射光的反射的反射防止层发挥功能，并且作为保护半导体基板11的受光面侧以及本征半导体层13的保护层发挥功能。光学调整层15例如由诸如氧化硅(sio)、氮化硅(sin)、或者氮氧化硅(sion)这种它们的复合物等绝缘体材料形成。
49.p型半导体层25形成于本征半导体层23上、即半导体基板11的背面侧的第一区域7。p型半导体层25例如由非晶硅材料形成。p型半导体层25例如是在非晶硅材料中掺杂了p型掺杂剂的p型半导体层。作为p型掺杂剂，例如可以列举出硼(b)。
50.n型半导体层35形成于本征半导体层33上、即半导体基板11的背面侧的第二区域8。n型半导体层35例如由非晶硅材料形成。n型半导体层35例如是在非晶硅材料中掺杂了n型掺杂剂(例如上述的磷(p))的n型半导体层。
51.第一电极层27形成于p型半导体层25上，第二电极层37形成于n型半导体层35上。第一电极层27具有在p型半导体层25上按顺序层叠的透明电极层28和金属电极层29。第二电极层37具有在n型半导体层35上按顺序层叠的透明电极层38和金属电极层39。
52.透明电极层28、38由透明的导电性材料形成。作为透明导电性材料，可以列举出ito(indium tin oxide：氧化铟以及氧化锡的复合氧化物)等。金属电极层29、39由含有银等金属粉末的导电性膏材料形成。
53.(比较例的太阳能电池的制造方法)
54.本技术发明人想出了在p型半导体层的刻画图案(第一次刻画图案)中使用基于图案印刷法的图案印刷抗蚀剂。由此，与使用了基于旋涂法的光致抗蚀剂(光刻法)的情况相比较，能够削减曝光以及显影的工序，能够实现太阳能电池的制造工艺的简化。
55.此外，图案印刷并不是如光刻法那样在形成图案化前的抗蚀剂膜(非图案抗蚀剂膜)后经过一次如曝光和显影这样的工序的印刷，而是指如丝网印刷或者凹版印刷这样的冲压印刷、或者如喷墨印刷这样的喷射印刷这种直接使已图案化的抗蚀剂(印刷材料)附着于抗蚀剂附着面的印刷法。另外，图案印刷抗蚀剂是指图案印刷中使用的印刷材料(抗蚀剂材料)。
56.并且，本技术发明人想出了在p型半导体层的刻画图案中采用廉价的碱溶液作为
去除图案印刷抗蚀剂的溶液。由此，能够实现太阳能电池的低成本化。
57.另外，本技术发明人想出了在n型半导体层的刻画图案(第二次刻画图案)中采用使用了剥离层(牺牲层)的剥离法。由此，能够实现太阳能电池的制造工艺的简化。
58.并且，本技术发明人想出了将剥离层设为具有下层和上层的两层构造，该下层和上层具有如下所示的对酸性溶液的特性。
59.下层的蚀刻速度＞上层的蚀刻速度
60.由此，通过蚀刻速度较慢的上层，能够在p型半导体层的刻画图案(第一次刻画图案)后的基板清洗工序中抑制剥离层的剥离，并且通过蚀刻速度较快的下层，能够在n型半导体层的刻画图案(第二次刻画图案)的剥离工序中提高剥离性。
61.另外，本技术发明人想出了在透明电极层的刻画图案中使用金属电极层作为掩模。由此，不需要使用基于光刻法等的抗蚀剂作为掩模，能够实现太阳能电池的制造工艺的简化。
62.以下，参照图4a～图4i，对基于本技术发明人的想法的比较例的太阳能电池1x的制造方法以及其课题进行说明。图4a是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的第一半导体层材料膜形成工序、第三半导体层形成工序以及剥离层形成工序的图，图4b是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的抗蚀剂形成工序的图。另外，图4c是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的第一半导体层形成工序的图，图4d是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的抗蚀剂去除工序的图。另外，图4e是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的第二半导体层材料膜形成工序的图，图4f是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的第二半导体层形成工序的图。另外，图4g是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的光学调整层形成工序的图，图4h以及图4i是表示比较例的太阳能电池的制造方法中的电极层形成工序的图。
63.首先，如图4a所示，例如使用cvd法(化学气相沉积法)，在半导体基板11x的背面侧的整面，按顺序层叠(制膜)本征半导体层材料膜23zx以及p型半导体层材料膜25zx(第一半导体层材料膜形成工序)，该半导体基板11x在受光面侧以及/或者背面侧具有凹凸构造(纹理构造)。
64.另外，例如使用cvd法，在半导体基板11x的受光面侧的整面，层叠(制膜)本征半导体层(第三本征半导体层)13x(第三半导体层形成工序)。此外，并不限定本征半导体层材料膜23zx以及p型半导体层材料膜25zx的制膜与本征半导体层13x的制膜的顺序。
65.接下来，例如使用cvd法，在半导体基板11x的背面侧的整面、具体而言在p型半导体层材料膜25zx上的整面，层叠(制膜)剥离层(牺牲层)41x(剥离层形成工序)。
66.剥离层41x由诸如氧化硅(sio)、氮化硅(sin)、或者氮氧化硅(sion)这种它们的复合物等材料形成。剥离层41x的膜厚例如优选为1nm以上1μm以下。
67.剥离层41x也可以是从半导体基板11x侧起具有下层和上层的两层构造。下层以及上层具有如下所示的对酸性溶液的特性。
68.下层的蚀刻速度＞上层的蚀刻速度
69.例如，在剥离层41x是以氧化硅为主成分的膜的情况下，将其主成分表示为siox时的x的值满足以下关系式。
70.下层的x＞上层的x
71.接下来，如图4b～图4d所示，使用图案印刷抗蚀剂90x，在半导体基板11x的背面侧，去除第二区域8中的剥离层41x、p型半导体层材料膜25zx以及本征半导体层材料膜23zx，从而在第一区域7形成已图案化的本征半导体层(第一本征半导体层)23x、p型半导体层25x以及剥离层41x。
72.具体而言，如图4b所示，在半导体基板11x的背面侧，在第一区域7中的p型半导体层材料膜25zx以及剥离层41x上，使用图案印刷法来形成图案印刷抗蚀剂90x(抗蚀剂形成工序)。另外，在半导体基板11x的受光面侧的整面，使用图案印刷法来形成图案印刷抗蚀剂90x(抗蚀剂形成工序)。图案印刷抗蚀剂的膜厚例如为1μm以上50μm以下。若通过使用了图案印刷法的图案印刷抗蚀剂，则不需要现有的使用了旋涂法的光致抗蚀剂(光刻法)中的抗蚀剂的曝光以及显影(制造工艺简化)。此时，产生第一课题以及第二课题(详情后述)。
73.之后，如图4c所示，将图案印刷抗蚀剂90x作为掩模，在半导体基板11x的背面侧，对第二区域8中的剥离层41x进行蚀刻，从而在第一区域7形成已图案化的剥离层41x。作为对剥离层41x的蚀刻溶液，例如可以使用氢氟酸等酸性溶液。
74.之后，将图案印刷抗蚀剂90x作为掩模，在半导体基板11x的背面侧，对第二区域8中的p型半导体层材料膜25zx以及本征半导体层材料膜23zx进行蚀刻，从而在第一区域7形成已图案化的本征半导体层23x以及p型半导体层25x(第一半导体层形成工序)。作为对p型半导体层材料膜25zx以及本征半导体层材料膜23zx的蚀刻溶液，例如可以使用使臭氧溶解于氢氟酸而成的混合液等酸性溶液。
75.之后，如图4d所示，去除背面侧以及受光面侧的图案印刷抗蚀剂90x(抗蚀剂去除工序)。作为对图案印刷抗蚀剂90x的蚀刻溶液，可以使用koh等廉价的碱溶液(低成本化)。此时，产生第二课题(详情后述)。
76.接下来，清洁半导体基板11x的两面侧(第一清洗工序)。在第一清洗工序中，例如在进行臭氧处理后，进行氢氟酸处理。氢氟酸处理也包括用在氢氟酸中包含其他种类的酸(在第一清洗工序中例如为盐酸)的混合物的处理，而并非仅用氢氟酸。此时，通过剥离层41x中的蚀刻速度较慢的上层，能够抑制剥离层41x的剥离。此时，产生第二课题(详情后述)。
77.接下来，如图4e所示，例如使用cvd法，在半导体基板11x的背面侧的整面、具体而言在第一区域7中的剥离层41x上以及第二区域8，按顺序层叠(制膜)本征半导体层材料膜33zx以及n型半导体层材料膜35zx(第二半导体层材料膜形成工序)。
78.接下来，如图4f所示，利用使用了剥离层(牺牲层)的剥离法，在半导体基板11x的背面侧，去除第一区域7中的本征半导体层材料膜33zx以及n型半导体层材料膜35zx，从而在第二区域8形成已图案化的本征半导体层(第二本征半导体层)33x以及n型半导体层35x(第二半导体层形成工序)。
79.具体而言，通过去除剥离层41x，而去除剥离层41x上的本征半导体层材料膜33zx以及n型半导体层材料膜35zx，在第二区域8形成本征半导体层33x以及n型半导体层35x。作为剥离层41x的去除溶液，例如可以使用氢氟酸等酸性溶液。此时，通过剥离层41x中的蚀刻速度较快的下层，能够提高剥离性。
80.接下来，如图4g所示，在半导体基板11x的受光面侧的整面，形成光学调整层15x(光学调整层形成工序)。
81.接下来，如图4h以及图4i所示，在半导体基板11x的背面侧，形成第一电极层27x以及第二电极层37x(电极层形成工序)。
82.具体而言，例如使用溅射法等pvd法(物理气相沉积法)，在半导体基板11x的背面侧，在第一导电型半导体层25x以及第二导电型半导体层35x之上横跨它们地层叠(制膜)透明电极层材料膜28zx(透明电极层材料膜形成工序)。
83.之后，例如使用图案印刷法或者涂覆法，经由透明电极层材料膜28zx在第一导电型半导体层25x上形成金属电极层29x，经由透明电极层材料膜28zx在第二导电型半导体层35x上形成金属电极层39x(金属电极层形成工序)。
84.之后，使用金属电极层29x以及金属电极层39x作为掩模，对透明电极层材料膜28zx进行刻画图案，从而形成相互分离的第一透明电极层28x以及第二透明电极层38x(透明电极层形成工序)。作为对透明电极层材料膜28zx的蚀刻溶液，例如可以使用盐酸或者氯化铁水溶液。
85.这里，在现有的太阳能电池的制造方法中，在透明电极层材料膜形成后且金属电极层形成前，进行透明电极层的形成(刻画图案)。
86.在透明电极层的形成(刻画图案)中，例如使用光刻法来对透明电极层材料膜进行刻画图案，从而形成相互分离的第一透明电极层以及第二透明电极层。在光刻法中，
87.·
在透明电极层材料膜之上涂覆抗蚀剂，
88.·
使抗蚀剂感光，从而在抗蚀剂形成开口，
89.·
将抗蚀剂作为掩模对在开口露出的透明电极层材料膜进行蚀刻，从而形成相互分离的第一透明电极层以及第二透明电极层，
90.·
去除抗蚀剂。
91.与此相对地，根据比较例的太阳能电池的制造方法，在透明电极层材料膜形成后，依次包括金属电极层的形成以及透明电极层的形成(刻画图案)，在透明电极层的形成(刻画图案)中，使用第一金属电极层29x以及第二金属电极层39x作为掩模，对透明电极层材料膜28zx进行刻画图案，从而形成相互分离的第一透明电极层28x以及第二透明电极层38x。由此，根据比较例的太阳能电池的制造方法，不需要如现有那样采用使用掩模的光刻法等，能够实现透明电极层的形成的简化以及缩短化。
92.通过以上工序，完成比较例的背面电极型太阳能电池1x。
93.这里，在比较例的太阳能电池的制造方法中，在第一半导体层形成工序(第一次刻画图案)之前，制膜受光面侧的本征半导体层(第三本征半导体层)13x。而且，在第一半导体层形成工序(第一次刻画图案)中，与背面侧相同地，在受光面侧也形成图案印刷抗蚀剂，保护本征半导体层13x不受蚀刻溶液影响，并留下本征半导体层13x。
94.(第一课题)
95.但是，若在印刷并烧制(干燥)背面侧的图案印刷抗蚀剂后，印刷并烧制(干燥)受光面侧的图案印刷抗蚀剂，则背面侧的图案印刷抗蚀剂的热历程成为2次，背面侧的图案印刷抗蚀剂变得难以剥离。因此，会产生背面侧的图案印刷抗蚀剂的剥离残留。
96.(第二课题)
97.另外，若在第一半导体层形成工序(第一次刻画图案)之前，形成受光面侧的本征半导体层13x，则本征半导体层13x在之后的制造工艺中会受到损伤。
98.例如，由于与图案印刷抗蚀剂的接触、由于与抗蚀剂剥离溶液(碱溶液)的接触、由于与清洗溶液(氢氟酸)的接触，受光面侧的本征半导体层13x会受到损伤。
99.关于第一课题以及第二课题，本技术发明人想出：在对第一半导体层形成工序(第一次刻画图案)的抗蚀剂形成工序中在受光面侧不形成图案印刷抗蚀剂，而在第一半导体层形成工序(第一次刻画图案)中将在该阶段已形成的受光面侧的临时的本征半导体层剥离，而且，在第二半导体层材料膜形成工序中，重新制膜受光面侧的本征半导体层。
100.(本实施方式的太阳能电池的制造方法)
101.以下，参照图3a～图3i，对图1以及图2所示的本实施方式的太阳能电池1的制造方法进行说明。图3a是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的第一半导体层材料膜形成工序、临时半导体层形成工序以及剥离层形成工序的图，图3b是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的抗蚀剂形成工序的图。另外，图3c是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的第一半导体层形成工序的图，图3d是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的抗蚀剂去除工序的图。另外，图3e是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的第二半导体层材料膜形成工序以及第三半导体层形成工序的图，图3f是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的第二半导体层形成工序的图。另外，图3g是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的光学调整层形成工序的图，图3h以及图3i是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的电极层形成工序的图。
102.首先，如图3a所示，例如使用cvd法，在半导体基板11的背面侧的整面，按顺序层叠(制膜)本征半导体层材料膜23z以及p型半导体层材料膜25z(第一半导体层材料膜形成工序)，该半导体基板11在受光面侧以及/或者背面侧具有凹凸构造(纹理构造)。
103.另外，例如也可以使用cvd法，在半导体基板11的受光面侧的整面，层叠(制膜)临时的半导体层13z(临时半导体层形成工序)。临时的半导体层13z例如是本征半导体层。若形成临时的半导体层13z，则能够在后述的抗蚀剂形成工序时等，防止污染源(有机物质等)意外地附着于半导体基板11的受光面侧。此外，也可以不形成受光面侧的临时的半导体层13z。此外，并不限定本征半导体层材料膜23z以及p型半导体层材料膜25z的制膜与临时的半导体层13z的制膜的顺序。
104.接下来，例如使用cvd法，在半导体基板11的背面侧的整面、具体而言在p型半导体层材料膜25z上的整面，层叠(制膜)剥离层(牺牲层)41(剥离层形成工序)。
105.剥离层41由诸如氧化硅(sio)、氮化硅(sin)、或者氮氧化硅(sion)这种它们的复合物等材料形成。剥离层41的膜厚例如优选为1nm以上1μm以下。
106.剥离层41也可以是从半导体基板11侧起具有下层和上层的两层构造。下层以及上层具有如下所示的对酸性溶液的特性。
107.下层的蚀刻速度＞上层的蚀刻速度
108.例如，在剥离层41是以氧化硅为主成分的膜的情况下，将其主成分表示为siox时的x的值满足以下关系式。
109.下层的x＞上层的x
110.接下来，如图3b～图3d所示，使用图案印刷抗蚀剂90，在半导体基板11的背面侧，去除第二区域8中的剥离层41、p型半导体层材料膜25z以及本征半导体层材料膜23z，从而
在第一区域7形成已图案化的本征半导体层(第一本征半导体层)23、p型半导体层25以及剥离层41。
111.具体而言，如图3b所示，在半导体基板11的背面侧，在第一区域7中的p型半导体层材料膜25z以及剥离层41上，使用图案印刷法来形成图案印刷抗蚀剂90(抗蚀剂形成工序)。图案印刷抗蚀剂90的膜厚例如为1μm以上50μm以下。若通过使用了图案印刷法的图案印刷抗蚀剂，则不需要现有的使用了旋涂法的光致抗蚀剂(光刻法)中的抗蚀剂的曝光以及显影(制造工艺简化)。
112.另一方面，在半导体基板11的受光面侧不形成图案印刷抗蚀剂(抗蚀剂形成工序)。由此，在印刷并烧制(干燥)背面侧的图案印刷抗蚀剂90后，不需要印刷并烧制(干燥)受光面侧的图案印刷抗蚀剂，背面侧的图案印刷抗蚀剂90的热历程成为1次。由此，能够减少背面侧的图案印刷抗蚀剂90的热历程，在后述的抗蚀剂去除工序中，减少背面侧的图案印刷抗蚀剂90的剥离难度，减少背面侧的图案印刷抗蚀剂90的剥离残留(第一课题解决)。
113.另外，在受光面侧不形成图案印刷抗蚀剂，如后述那样未形成有受光面侧的本征半导体层13，因此没有因与图案印刷抗蚀剂的接触而导致的受光面侧的本征半导体层13的损伤(第二课题解决)。
114.之后，如图3c所示，将图案印刷抗蚀剂90作为掩模，在半导体基板11的背面侧，对第二区域8中的剥离层41进行蚀刻，从而在第一区域7形成已图案化的剥离层41。作为对剥离层41的蚀刻溶液，例如可以使用氢氟酸等酸性溶液。
115.之后，将图案印刷抗蚀剂90作为掩模，在半导体基板11的背面侧，对第二区域8中的p型半导体层材料膜25z以及本征半导体层材料膜23z进行蚀刻，从而在第一区域7形成已图案化的本征半导体层(第一本征半导体层)23、p型半导体层25(第一半导体层形成工序)。作为对p型半导体层材料膜25z以及本征半导体层材料膜23z的蚀刻溶液，例如可以使用使臭氧溶解于氢氟酸而成的混合液等酸性溶液。
116.此时，在半导体基板11的受光面侧未形成有图案印刷抗蚀剂，因此已形成于半导体基板11的受光面侧的临时的半导体层13z被去除。
117.之后，如图3d所示，去除图案印刷抗蚀剂90(抗蚀剂去除工序)。作为对图案印刷抗蚀剂90的蚀刻溶液，可以使用koh等廉价的碱溶液(低成本化)。
118.此时，如后述那样未形成有受光面侧的本征半导体层13，因此没有因与抗蚀剂剥离溶液(碱溶液)的接触而导致的受光面侧的本征半导体层13的损伤(第二课题解决)。
119.接下来，清洁半导体基板11的两面侧(第一清洗工序)。在第一清洗工序中，例如在进行臭氧处理后，进行氢氟酸处理。氢氟酸处理也包括用在氢氟酸中包含其他种类的酸(在第一清洗工序中例如为盐酸)的混合物的处理，而并非仅用氢氟酸。此时，通过剥离层41中的蚀刻速度较慢的上层，能够抑制剥离层41的剥离。
120.另外，此时，如后述那样未形成有受光面侧的本征半导体层13，因此没有因与清洗溶液(氢氟酸)的接触而导致的受光面侧的本征半导体层13的损伤(第二课题解决)。
121.接下来，如图3e所示，例如使用cvd法，在半导体基板11的受光面侧的整面，层叠(制膜)本征半导体层(第三本征半导体层)13(第三半导体层形成工序)。
122.另外，例如使用cvd法，在半导体基板11的背面侧的整面、具体而言在第一区域7中的剥离层41上以及第二区域8，按顺序层叠(制膜)本征半导体层材料膜33z以及n型半导体
层材料膜35z(第二半导体层材料膜形成工序)。
123.接下来，如图3f所示，利用使用了剥离层(牺牲层)的剥离法，在半导体基板11的背面侧，去除第一区域7中的本征半导体层材料膜33z以及n型半导体层材料膜35z，从而在第二区域8形成已图案化的本征半导体层(第二本征半导体层)33以及n型半导体层35(第二半导体层形成工序)。
124.具体而言，通过去除剥离层41，而去除剥离层41上的本征半导体层材料膜33z以及n型半导体层材料膜35z，在第二区域8形成本征半导体层33以及n型半导体层35。作为剥离层41的去除溶液，例如可以使用氢氟酸等酸性溶液。此时，通过剥离层41中的蚀刻速度较快的下层，能够提高剥离性。
125.接下来，如图3g所示，在半导体基板11的受光面侧的整面，形成光学调整层15(光学调整层形成工序)。
126.接下来，如图3h以及图3i所示，在半导体基板11的背面侧，形成第一电极层27以及第二电极层37(电极层形成工序)。
127.具体而言，例如使用溅射法等pvd法，在半导体基板11的背面侧，在第一导电型半导体层25以及第二导电型半导体层35之上横跨它们地层叠(制膜)透明电极层材料膜28z(透明电极层材料膜形成工序)。
128.之后，例如使用图案印刷法或者涂覆法，经由透明电极层材料膜28z在第一导电型半导体层25上形成金属电极层29，经由透明电极层材料膜28z在第二导电型半导体层35上形成金属电极层39(金属电极层形成工序)。
129.之后，使用金属电极层29以及金属电极层39作为掩模，对透明电极层材料膜28z进行刻画图案，从而形成相互分离的第一透明电极层28以及第二透明电极层38(透明电极层形成工序)。作为对透明电极层材料膜28z的蚀刻溶液，例如可以使用盐酸或者氯化铁水溶液。由此，如上所述，不需要如现有那样采用使用了掩模的光刻法等，能够实现透明电极层的形成的简化以及缩短化。
130.通过以上工序，可以得到图1以及图2所示的本实施方式的背面电极型太阳能电池1。
131.如以上说明那样，根据本实施方式的太阳能电池的制造方法，在第一半导体层形成工序(第一次刻画图案)中，在受光面侧不形成图案印刷抗蚀剂，因此在印刷并烧制(干燥)背面侧的图案印刷抗蚀剂90后，不需要印刷并烧制(干燥)受光面侧的图案印刷抗蚀剂，背面侧的图案印刷抗蚀剂90的热历程成为1次。由此，能够减少背面侧的图案印刷抗蚀剂90的热历程，能够减少背面侧的图案印刷抗蚀剂90的剥离难度。因此，能够减少背面侧的图案印刷抗蚀剂90的剥离残留。此外，没有受光面侧的图案印刷抗蚀剂的剥离残留。
132.另外，根据本实施方式的太阳能电池的制造方法，在第一半导体层形成工序(第一次刻画图案)中，在受光面侧不形成图案印刷抗蚀剂，因此在第一半导体层形成工序(第一次刻画图案)之前形成的受光面侧的临时的半导体层13z被除去。而且，在第二半导体层形成工序(第二次刻画图案)中，重新制膜受光面侧的本征半导体层(第三本征半导体层)13。由此，能够抑制受光面侧的本征半导体层13在制造工艺中受到损伤。具体而言，由于没有与图案印刷抗蚀剂的接触，没有与抗蚀剂剥离溶液(碱溶液)的接触，没有与清洗溶液(氢氟酸)的接触，因此可以抑制受光面侧的本征半导体层13受到损伤。其结果是，太阳能电池的
性能提高。
133.以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够进行各种变更以及变形。例如，在上述实施方式中，将第一导电型半导体层25设为p型半导体层，将第二导电型半导体层35设为n型半导体层，但也可以将第一导电型半导体层25置换为n型半导体层，将第二导电型半导体层35置换为p型半导体层。
134.另外，在上述实施方式中，如图2所示例示了异质结型太阳能电池1的制造方法，但本发明的特征并不局限于异质结型太阳能电池，也能够应用于同质结型太阳能电池等各种太阳能电池的制造方法。
135.另外，在上述实施方式中，例示了n型半导体基板作为半导体基板11，但半导体基板11也可以是在结晶硅材料中掺杂了p型掺杂剂(例如上述的硼(b))的p型半导体基板。
136.另外，在上述实施方式中例示了具有结晶硅基板的太阳能电池，但并不限定于此。例如，太阳能电池也可以具有砷化镓(gaas)基板。
137.附图标记说明
138.1、1x
…
太阳能电池；7
…
第一区域；7b、8b
…
母线部；7f、8f
…
指状部；8
…
第二区域；11、11x
…
半导体基板；13、13x
…
本征半导体层(第三本征半导体层)；13z
…
临时的半导体层；15、15x
…
光学调整层；23、23x
…
本征半导体层(第一本征半导体层)；23z、23zx
…
本征半导体层材料膜(第一本征半导体层材料膜)；25、25x
…
p型半导体层(第一导电型半导体层)；25z、25zx
…
p型半导体层材料膜(第一导电型半导体层材料膜)；27、27x
…
第一电极层；28、28x
…
第一透明电极层；29、29x
…
第一金属电极层；33、33x
…
本征半导体层(第二本征半导体层)；33z、33zx
…
本征半导体层材料膜(第二本征半导体层材料膜)；35、35x
…
第二导电型半导体层；35z、35zx
…
第二导电型半导体层材料膜；37、37x
…
第二电极层；38、38x
…
第二透明电极层；39、39x
…
第二金属电极层；41、41x
…
剥离层；90、90x
…
图案印刷抗蚀剂