擴散劑組合物及雜質擴散層的形成方法
2023-04-29 06:51:06 1
專利名稱：擴散劑組合物及雜質擴散層的形成方法
技術領域：
本發明涉及擴散劑組合物及雜質擴散層的形成方法。
背景技術：
一直以來，在太陽能電池的製造中，在半導體基板中形成例如N型或P型的雜質擴散層時，利用如下的方法來進行，即，將包含N型或P型的摻雜劑成分(也稱為雜質擴散成分)的雜質擴散劑塗布在上述半導體基板上，使用擴散爐等施加熱處理，從而使雜質擴散劑擴散到半導體基板中。
另外，近年來，為了形成更高效率的太陽能電池，提出了使用噴墨方式將擴散劑在半導體基板表面圖案化的方法(例如，參照專利文獻I 3)。噴墨方式中，不使用掩模而直接從噴墨噴嘴向雜質擴散層形成區域選擇性噴出擴散劑從而進行圖案化，因此，與以往的光刻法等相比較，不需要繁雜的工序就可以削減使用溶液的量並容易地形成圖案。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻I :日本特開2003-168810號公報
專利文獻2 日本特開2003-332606號公報
專利文獻3 日本特開2006-156646號公報發明內容
發明要解決的問題
在使用包含N型或P型的摻雜劑成分的擴散劑而在太陽能電池用的半導體基板中形成雜質擴散層時，存在以下問題擴散劑中所含的、摻雜劑成分以外的金屬成分會導致擴散劑的擴散性能降低、半導體基板的電特性降低。
本發明鑑於上述問題而完成，其目的在於，提供一種擴散劑組合物，其通過提高擴散能力，從而能夠在太陽能電池用半導體基板中形成雜質擴散層時進一步提高電特性。
用於解決問題的手段
本發明的第一方案為一種擴散劑組合物。該擴散劑組合物的特徵在於，其是用於向半導體基板擴散摻雜劑成分的擴散劑組合物，其含有矽化合物(A)、摻雜劑成分(B)和非摻雜劑金屬成分(C)，其中，作為非摻雜劑金屬成分(C)而含有的Na的含量相對於組合物整體小於60ppb。
根據該方案的擴散劑組合物，能夠在太陽能電池用的半導體基板中形成雜質擴散層時進一步提聞電特性。
本發明的第二方案為一種雜質擴散層的形成方法。該雜質擴散層的形成方法的特徵在於，包括以下工序在半導體基板上塗布上述方案的擴散劑組合物而形成擴散層的工序；和使擴散劑組合物的摻雜劑成分(B)擴散到半導體基板中的擴散工序。
根據該方案，能夠形成電特性提高的雜質擴散層。
式(I)中，R1是氫原子、烷基、或苯基等芳基，R2是烷基或苯基等芳基，m表示0、1、 或2的整數。存在多個R1時，多個R1可以相同也可以不同，存在多個(0R2)時，多個(0R2) 可以相同也可以不同。
R1為烷基時，優選碳數I 20的直鏈狀或支鏈狀的烷基，更優選碳數I 4的直鏈狀或支鏈狀的烷基。
R2為烷基時，優選碳數I 5的直鏈狀或支鏈狀的烷基，從水解速度方面考慮，更優選碳數I或2的燒基。m優選為O。
上述通式(I)中的m為O時的矽烷化合物(i)用下述通式(II)表示。
Si(OR51)a(OR52)b(OR53)c(OR54)d... (II)
(II)式中，R51、R52、R53及R54分別獨立地表示與上述R2相同的烷基或苯基等芳基。 a、b、c 及 d 為滿足 O < a < 4、0 ^ b ^ 4、0 ^ c ^ 4、0 < d < 4 且 a+b+c+d = 4 的條件的整數。
通式(I)中的m為I時的矽烷化合物(ii)用下述通式(III)表示。
權利要求
1.一種擴散劑組合物，其特徵在於，其是用於向半導體基板擴散摻雜劑成分的擴散劑組合物，其含有 矽化合物㈧、 摻雜劑成分(B)、和 非摻雜劑金屬成分(C), 其中，作為所述非摻雜劑金屬成分(C)而含有的Na的含量相對於組合物整體小於60ppb。
2.根據權利要求I所述的擴散劑組合物，其中，所述摻雜劑成分(B)含有III族元素或V族元素的化合物。
3.根據權利要求I或2所述的擴散劑組合物，其中，所述矽化合物(A)是選自SiO2微粒、及將下述通式(I)表示的烷氧基矽烷水解而得到的反應產物中的至少I種， 式(I)中，R1為氫原子、烷基、或芳基，R2為烷基或芳基，m表示0、1、或2的整數，存在多個R1時，多個R1可以相同也可以不同，存在多個(OR2)時，多個(0R2)可以相同也可以不同。
4.根據權利要求I所述的擴散劑組合物，其還含有表面活性劑(D)。
5.根據權利要求I所述的擴散劑組合物，其還含有溶劑成分(E)。
6.一種雜質擴散層的形成方法，其特徵在於，包括以下エ序 在半導體基板上塗布權利要求I所述的擴散劑組合物而形成擴散層的エ序；和 使所述擴散劑組合物的摻雜劑成分(B)擴散到所述半導體基板中的擴散エ序。
7.根據權利要求6所述的雜質擴散層的形成方法，其中，所述擴散層的形成エ序包括印刷擴散劑組合物而形成圖案的圖案形成エ序。
8.根據權利要求6或7所述的雜質擴散層的形成方法，其中，所述半導體基板被用於太陽能電池。
全文摘要
本發明提供擴散劑組合物及雜質擴散層的形成方法，本發明的一個方案為用於在半導體基板上印刷摻雜劑成分的擴散劑組合物，其包含矽化合物(A)、摻雜劑成分(B)和非摻雜劑金屬成分(C)。這些成分中，作為非摻雜劑金屬成分(C)而含有的Na的含量相對於組合物整體小於60ppb。
文檔編號H01L21/225GK102986004SQ20118003347
公開日2013年3月20日 申請日期2011年7月6日 優先權日2010年7月9日
發明者森田敏郎, 神園喬, 宮城忠 申請人:東京應化工業株式會社