专利名称：半导体装置及半导体装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体装置及半导体装置的制造方法。
背景技术：
近年来，从能源资源枯竭的问题、大气中的CO2增加这样的地球环境问题等出发， 期望清洁能源的开发，在半导体装置中，特别开发并实际应用了使用太阳能电池单元的太阳能发电作为新能源，并且已经步入了发展的道路。
目前，在太阳能电池单元中，通过如下方法制造的两面电极型太阳能电池单元成为主流，即，例如使与硅基板的导电型相反的导电型的杂质向单晶或多晶硅基板的受光面扩散，从而形成pn结，并且分别在硅基板的受光面和与受光面相反一侧的背面形成电极。 另外，在两面电极型太阳能电池单元中，一般来说，通过使与硅基板相同导电型的杂质以高浓度的方式向硅基板的背面扩散，实现由背面电场效应带来的高输出化。
另外，对于不在硅基板的受光面形成电极而仅在背面形成电极的背面电极型太阳能电池单元而言，也进行了研究开发(例如，参照专利文献I (日本特开2007-49079号公报)O
以下，参照图28 Ca) 图28 Cf)的示意剖视图，对现有的背面电极型太阳能电池单元的制造方法的一个例子进行说明。
首先，如图28 (a)所示，在将掩膜浆料(V >夕'' 一 > 卜)102丝网印刷(> 夕 U 印刷)在具有η型或P型导电型的半导体基板101的受光面侧的整个面上并使其干燥后，在半导体基板101的背面侧局部地设置开口部114并丝网印刷掩膜浆料102。
其次，如图28(b)所示，使η型掺杂物104从半导体基板101的背面的开口部114 扩散，从而形成η型掺杂物扩散区域103。
然后，全部除去半导体基板101的受光面侧及背面侧的掩膜浆料102，如图28 (C) 所示，当再次将掩膜浆料102丝网印刷在半导体基板101的受光面侧的整个面上并使其干燥后，在半导体基板101的背面侧局部地设置开口部115并丝网印刷掩膜浆料102。
然后，如图28 (d)所示，使P型掺杂物106从半导体基板101的背面的开口部115 扩散，从而形成P型掺杂物扩散区域105。
然后，如图28 Ce)所示，在通过对半导体基板101的受光面侧的表面进行纹理蚀刻(y^\工〃子 > 夕'')而形成纹理结构108后，在纹理结构108上形成防反射膜109， 并且在半导体基板101的背面侧形成钝化膜107。
然后，如图28 (f)所示，在半导体基板101的背面的钝化膜107设置开口部，该开口部使η型掺杂物扩散区域103及P型掺杂物扩散区域105各自的表面露出，之后，通过该开口部，形成与η型掺杂物扩散区域103接触的η型用电极112，并且形成与ρ型掺杂物扩散区域105接触的P型用电极113。如以上所述，制作出了现有的背面电极型太阳能电池单J Li ο
现有技术文献
专利文献
专利文献I :日本特开2007-49079号公报发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在现有的背面电极型太阳能电池单元中，存在η型掺杂物扩散区域103及ρ 型掺杂物扩散区域105不能分别形成在规定的区域并且不能稳定地得到良好的特性的问题。
这样的问题不仅是背面电极型太阳能电池单元的问题，也是包含两面电极型太阳能电池单元等太阳能电池单元在内的半导体装置整体的问题。
鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供一种能够稳定地得到良好的特性的半导体装置及半导体装置的制造方法。
用于解决技术问题的技术手段
本发明的半导体装置具有半导体基板、设置在半导体基板的一个表面的掺杂物扩散区域，在半导体基板的表面形成磨料粒痕(砥粒痕)，掺杂物扩散区域具有沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向所形成的角度为-5° +5°的范围内的方向伸长的部分。
这里，在本发明的半导体装置中，优选的是，掺杂物扩散区域具有η型掺杂物扩散区域和P型掺杂物扩散区域，所述半导体装置还具有设置在η型掺杂物扩散区域上的η型用电极、设置在P型掺杂物扩散区域上的P型用电极。
另外，本发明的半导体装置的制造方法包括在半导体基板的表面形成沿一个方向伸长的磨料粒痕的工序；在半导体基板的表面的一部分上设置掩膜浆料的工序，该掩膜浆料具有沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向所形成的角度为-5° +5°的范围内的方向伸长的部分；在半导体基板从掩膜浆料露出的露出面形成掺杂物扩散区域的工序。
这里，在本发明的半导体装置的制造方法中，优选的是，形成磨料粒痕的工序包括通过线锯切断半导体晶块(^卜)的工序。
另外，本发明的半导体装置的制造方法优选在形成磨料粒痕的工序与设置掩膜浆料的工序之间，包括对半导体基板的表面进行蚀刻的工序。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种能够稳定地获得良好的特性的半导体装置及半导体装置的制造方法。
图I是对用线锯切断半导体晶块的工序的一个例子进行图解的示意性的立体图。
图2是对将半导体晶块在多个位置切断并切出多片半导体基板的工序的一个例子进行图解的示意性的立体图。
图3是图I所示的线锯的一个例子的示意性的剖视图。
图4是图I所示的利用线锯切断半导体晶块而得到的半导体基板的一个例子的示意性的剖视图。
图5是对除去图4所示的半导体基板的表面的切片损伤的工序的一个例子进行图解的示意性的剖视图。
图6是图5所示的半导体基板的表面的一部分的一个例子的示意性的放大剖视图。
图7是图5所示的半导体基板的表面的一部分的一个例子的示意性的立体图。
图8 (a)是对在半导体基板的表面设置掩膜浆料的工序的一个例子进行图解的示意性的剖视图，图8 (b)是对在半导体基板的背面设置掩膜浆料的工序的一个例子进行图解的示意性的俯视图。
图9 (a)是对在半导体基板的背面形成η型掺杂物扩散区域的工序的一个例子进行图解的示意性的剖视图，图9 (b)是对在半导体基板的背面形成η型掺杂物扩散区域的工序的一个例子进行图解的示意性的俯视图。
图10 Ca)是对在半导体基板的表面设置掩膜浆料的工序的一个例子进行图解的示意性的剖视图，图10 (b)是对在半导体基板的背面设置掩膜浆料的工序的一个例子进行图解的不意性的俯视图。
图11 (a)是对在半导体基板的背面形成P型掺杂物扩散区域的工序的一个例子进行图解的示意性的剖视图，图11 (b)是对在半导体基板的背面形成P型掺杂物扩散区域的工序的一个例子进行图解的示意性的俯视图。
图12Ca)是对使半导体基板的背面的η型掺杂物扩散区域及P型掺杂物扩散区域露出的工序的一个例子进行图解的示意性的剖视图，图12 (b)是对使半导体基板的背面的η型掺杂物扩散区域及ρ型掺杂物扩散区域露出的工序的一个例子进行图解的示意性的俯视图。
图13 Ca)是对在半导体基板的背面形成钝化膜的工序的一个例子进行图解的示意性的剖视图，图13 (b)是对在半导体基板的背面形成钝化膜的工序的一个例子进行图解的示意性的俯视图。
图14 Ca)是对在半导体基板的受光面形成纹理结构的工序的一个例子进行图解的示意性的剖视图，图14 (b)是对在半导体基板的受光面形成纹理结构的工序的一个例子进行图解的示意性的俯视图。
图15 Ca)是对在半导体基板的纹理结构上形成防反射膜的工序的一个例子进行图解的示意性的剖视图，图15 (b)是对在半导体基板的纹理结构上形成防反射膜的工序的一个例子进行图解的示意性的俯视图。
图16 Ca)是对在半导体基板的背面的钝化膜形成接触孔的工序的一个例子进行图解的示意性的剖视图，图16 (b)是对在半导体基板的背面的钝化膜形成接触孔的工序的一个例子进行图解的示意性的俯视图。
图17 Ca)是对形成η型用电极及ρ型用电极的工序的一个例子进行图解的示意性的剖视图，图17 (b)是对形成η型用电极及ρ型用电极的工序的一个例子进行图解的示意性的俯视图。
图18是实施例中使用的线锯的放大照片。
图19是被图18所示的线锯切断后的η型多晶硅基板的表面的一个例子的显微镜照片。
图20是表示用激光显微镜测定图19所示的η型多晶硅基板的表面的凹凸的结果的图。
图21是被图18所示的被线锯切断后的η型多晶硅基板的表面的其他例子的显微镜照片。
图22是表示用激光显微镜测定图21所示的η型多晶硅基板的表面的凹凸的结果的图。
图23是图19所示的η型多晶硅基板蚀刻后的表面的一个例子的显微镜照片。
图24是表示用激光显微镜测定图23所示的η型多晶硅基板的表面的凹凸的结果的图。
图25是表不用激光显微镜测定图21所不的η型多晶娃基板蚀刻后的表面的凹凸的结果的图。
图26 (a)是沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向所形成的角度为-5° '5°的范围内的方向伸长地设置掩膜浆料的η型多晶硅基板的表面的显微镜照片，图26 (b)是图26 Ca)的显微镜照片的放大照片。
图27 Ca)是沿与磨料粒痕的伸长方向正交的方向伸长地设置掩膜浆料的η型多晶硅基板的表面的显微镜照片，图27 (b)是图27 (a)的显微镜照片的放大照片。
图28 Ca) 图28 Cf)是对现有的背面电极型太阳能电池单元的制造方法的一个例子进行图解的示意性的剖视图。
具体实施方式
以下，参照图f图17说明本发明的半导体装置的制造方法的一个例子即实施方式的背面电极型太阳能电池单元的制造方法。此外，在本发明的附图中，相同的附图标记表示相同的部分或相当的部分。
首先，如图I的示意性的立体图所示，进行利用线锯53切断半导体晶块50的工序。如图I所示，线锯53被卷绕在隔着规定间隔地配置的导向辊51、52之间。其结果是， 线锯53处于如下状态，即，在各个导向辊51、52上，沿导向辊51、52的长度方向隔着规定间隔地在多个位置被拉紧。在该状态下，导向辊51、52反复进行正转、反转，从而使线锯53沿箭头55的方向往复行进。
在线锯53沿箭头55的方向往复行进的状态下，使半导体晶块50沿箭头54的方向移动。通过将半导体晶块50压在往复行进的线锯53上，例如图2的示意性的立体图所示，半导体晶块50在多个位置被切断，从而切出多片半导体基板I。
图3表示图I所示的线锯53的一个例子的示意性的剖视图。这里，线锯53包括 芯线53a、通过粘结材料(未图示)固定在芯线53a的外周面的磨料颗粒53b。作为芯线53a， 可以使用例如钢琴丝等。作为磨料颗粒53b，可以使用例如金刚石磨料颗粒等，作为粘结材料，可以使用例如在芯线53a的外表面镀镍等。
图4表示利用线锯53切断半导体晶块50而得到的半导体基板I的一个例子的示意性的剖视图。这里，在半导体基板I的表面，由于使用上述线锯53进行半导体晶块50的切断而产生切片损伤la。
作为半导体晶块50，使用例如通过直拉法(千3夕亏& 7今一法)或铸造法制作的单晶硅锭或多晶硅锭等结晶硅锭等。在使用结晶硅锭作为半导体晶块50的情况下，作为半导体基板1，能够得到硅晶体基板。此外，半导体晶块50通过掺杂η型掺杂物而具有η型导电型。
以下，如图5的示意性的剖视图所示，进行除去图4所示的半导体基板I的表面的切片损伤Ia的工序。这里，在使用硅晶体基板作为半导体基板I的情况下，例如能够通过利用氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液等碱性水溶液进行蚀刻等来实施切片损伤Ia的除去。
半导体基板I的大小及形状没有特别限定，但能够使用例如具有厚度为ΙΟΟμπι以上、300 μ m以下、I边的长度为IOOmm以上、200mm以下的四边形的表面的半导体基板等。
图6表示图5所示的半导体基板I的表面的一部分的一个例子的示意性的放大剖视图。图7表示图5所示的半导体基板I的表面的一部分的一个例子的示意性的立体图。 这里，在半导体基板I的表面形成有大的起伏(图6的假想虚线；以下称为“锯痕”)61，并且形成有深度比锯痕61浅的槽形的磨料粒痕62。
锯痕61是因使用线锯53进行半导体晶块50的切断而形成的。即，如图I所示， 半导体基板I是将半导体晶块50压在往复行进的线锯53进行切断而得到的，但每当切换线锯53的行进方向55时，线锯53都暂时停止，线速度降低。由此，沿半导体晶块50相对于线锯53移动的方向(箭头54的方向)，线锯53向半导体晶块50的切入深度不同，因此， 这就作为大的起伏即锯痕61出现在半导体基板I的表面。
另外，磨料粒痕62是在使用线锯53进行半导体晶块50的切断时由线锯53的磨料颗粒53b形成的伤痕，其形成为沿线锯53的行进方向55伸长的槽形。
此外，图6及图7为方便说明没有图示，但是，即便由于用于除去上述切片损伤Ia 的蚀刻而在半导体基板I的表面上形成火山口状的凹陷也是可以的。
接着，如图8 Ca)的示意性的剖视图所示，在半导体基板I的受光面侧的表面(受光面)的整个面设置掩膜浆料2，并且以在半导体基板I的背面侧的表面(背面)设置开口部 14的方式设置掩膜浆料2。
这里，如图8 (b)的示意性的俯视图所示，掩膜浆料2b被设置为，具有沿被包含在与磨料粒痕(未图示)的伸长方向(箭头55的方向)所形成的角度为-5° +5°的范围内的方向伸长的部分。本发明人经过认真研究得知，在将掩膜浆料2设置为，沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向所形成的角度为-5° '5°的范围内的方向伸长的情况下，与将掩膜浆料 2设置为沿该范围外的方向伸长的情况相比，能够抑制掩膜浆料2向该伸长方向以外的方向流出。由此，开口部14至少在该部分能够沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向(箭头55的方向)所形成的角度为-5° +5°的范围内的方向稳定地形成。此外，在本实施方式中，对掩膜浆料2形成为沿与磨料粒痕的伸长方向(箭头55的方向)所形成的角度为0°的方向伸长的带状的情况进行说明。
作为掩膜浆料2，能够使用例如包含溶剂、增稠剂以及氧化硅前体和/或氧化钛前体的掩膜浆料等。另外，作为掩膜浆料2，也能够使用不含增稠剂的掩膜浆料。
作为溶剂可以单独使用或2种以上并用例如乙二醇、甲基溶纤剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂、二乙基溶纤剂、溶纤剂乙酸酯、乙二醇单苯基醚、甲氧基乙醇、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁基醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇乙酸酯、三乙二醇、三甘醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、四乙二醇、液体聚乙二醇、丙二醇、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、I-丁氧基乙氧基丙醇、二丙二醇、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、三丙二醇单甲醚、聚丙二醇、三亚甲基二醇、丁二醛、1，5-戊二醛、己二醇、甘油、甘油乙酸酯、甘油二乙酸酯、甘油酯三乙酸、三羟甲基丙炔、1，2，6-己三醇、1，2-丙二醇、1，5-戊二醇、辛二醇、1，2-丁二醇、1,4-丁二醇、1，3-丁二醇、二恶烷、三恶烷、四氢呋喃、四氢吡喃、甲缩醛、乙缩醛二乙醇、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二乙酮、丙酮基丙酮、二丙酮醇、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯。
作为增稠剂优选使用乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮或双方的混合物，但也可以使用各种各样的品质及特性的膨润土、各种各样的极性溶剂混合物用的通常的无机流变添加剂、硝酸纤维素及其他的纤维素化合物、淀粉、明胶、藻酸、高分散性无定形硅酸盐(Aerosil (注册商标))、聚乙烯醇缩丁醛(Mowital (注册商标))、羧甲基纤维素钠(vivistar)、热塑性聚酰胺树脂(Eurelon (注册商标))、有机蓖麻油衍生物(Thixin R (注册商标))、二酰胺蜡 (Thixatrol plus (注册商标))、溶胀聚丙烯酸盐(Rheolate (注册商标))、尿素聚醚-聚氨酯(*。V工一f >尿素一> 夕 >)、聚醚多元醇等。
作为氧化硅前体可以使用例如TEOS (原硅酸四乙酯)这样的通式Rl’nSi (0Rl)4_n (R1’表不甲基、乙基或苯基，R1表不甲基、乙基、正丙基或异丙基，η表不O、I或2)表不的物质。
氧化钛前体除了例如Ti (OH) 4以外，还包含TPT (四异丙氧基钛)这样的R2’ nTi (OR2) 4_n表不的物质(R2’表不甲基、乙基或苯基，R2表不甲基、乙基、正丙基或异丙基，η表示O、I或2)，除此以外还包含TiCl4' TiF4及TiOSO4等。
使用增稠剂的情况下，作为增稠剂可以单独使用或2种以上并用例如蓖麻油、膨润土、硝酸纤维素、乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、明胶、藻酸、无定形硅酸盐、聚乙烯醇缩丁醛、羧甲基纤维素钠、聚酰胺树脂、有机蓖麻油衍生物、二酰胺蜡、溶胀聚丙烯、尿素聚醚_聚氨酯、聚醚多元醇等。
掩膜浆料2的设置方法没有特别限定，能够使用例如现有公知的涂敷方法等。
然后，使分别设置在半导体基板I的受光面及背面的掩膜浆料2干燥。
例如通过将设置掩膜浆料2后的半导体基板I设置在烤箱内，以例如300°C左右的温度加热掩膜浆料2例如几十分钟的时间，从而作为实施掩膜浆料2的干燥方法。
通过对如上所述地干燥后的掩膜浆料2进行烧结，使掩膜浆料2凝固。能够通过以例如800°C以上、1000°C以下的温度加热掩膜浆料2例如10分钟以上、60分钟以下的时间，从而实施掩膜浆料2的烧结。
然后，如图9(a)的示意性的剖视图所示，通过使含有η型掺杂物的气体4流动，使 η型掺杂物向从半导体基板I的背面侧的开口部14露出的半导体基板I的背面扩散，从而形成η型掺杂物扩散区域3。由此，如图9(b)的示意性的俯视图所示，η型掺杂物扩散区域 3形成为，沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向(箭头55的方向)所形成的角度为-5° +5° 的范围内的方向伸长的带状。此外，作为含有η型掺杂物的气体4，例如能够使用包含作为 η型掺杂物的磷的POCl3等。另外，η型掺杂物扩散区域3是η型掺杂物浓度比半导体基板 I高的区域。
然后，暂时全部除去半导体基板I的受光面及背面各自的掩膜浆料2。例如能够通过将设置有掩膜浆料2的半导体基板I浸溃在氢氟酸水溶液中等来实施掩膜浆料2的除去。
然后，如图10 (a)的示意性的剖视图所示，在半导体基板I的受光面侧的表面(受光面)的整个面设置掩膜浆料2，并且以在半导体基板I的背面侧的表面(背面)设置开口部 15的方式设置掩膜浆料2。开口部15形成在与开口部14不同的位置。
这里，如图10 (b)的示意性的俯视图所示，掩膜浆料2被设置为，具有沿被包含在与磨料粒痕(未图示)的伸长方向(箭头55的方向)所形成的角度为-5° +5°的范围内的方向伸长的部分。由此，至少在该部分，开口部15能够沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向 (箭头55的方向)所形成的角度为-5° '5°的范围内的方向稳定地形成。此外，在本实施方式中，对掩膜浆料2形成为沿与磨料粒痕的伸长方向(箭头55的方向)所形成的角度为 0°的方向伸长的带状的情况进行说明。
在使分别涂敷在半导体基板I的受光面及背面的掩膜浆料2干燥后，通过对掩膜浆料2进行烧结，使掩膜浆料2凝固。
然后，如图11 Ca)的示意性的剖视图所示，通过使含有P型掺杂物的气体6流动，使P型掺杂物向从半导体基板I的背面侧的开口部15露出的半导体基板I的背面扩散，从而形成P型掺杂物扩散区域5。由此，如图11 (b)的示意性的俯视图所示，ρ型掺杂物扩散区域5形成为，沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向(箭头55的方向)所形成的角度为-5。 +5°的范围内的方向伸长的带状。此外，作为含有P型掺杂物的气体6，例如能够使用包含作为P型掺杂物的硼的BBr3等。
然后，如图12 (a)的示意性的剖视图及图12 (b)的示意性的俯视图所示，全部除去半导体基板I的受光面及背面各自的掩膜浆料2。由此，使半导体基板I的受光面整个面及背面整个面露出，从而能够在半导体基板I的背面分别使η型掺杂物扩散区域3及ρ型掺杂物扩散区域5露出，所述η型掺杂物扩散区域3及ρ型掺杂物扩散区域5形成为，沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向(箭头55的方向)所形成的角度为-5° +5°的范围内的方向伸长的带状。
然后，如图13 (a)的示意性的剖视图及图13 (b)的示意性的俯视图所示，在半导体基板I的背面上形成钝化膜7。作为钝化膜7，能够使用例如氧化硅膜、氮化硅膜、或者氧化硅膜与氮化硅膜的层积体等。钝化膜7能够通过例如等离子CVD法等形成。
然后，如图14 (a)的示意性的剖视图及图14 (b)的示意性的俯视图所示，通过对半导体基板I的形成有钝化膜7 —侧的相反侧的受光面进行纹理蚀刻，从而形成纹理结构8。能够将形成在半导体基板I的另一表面的钝化膜7作为蚀刻掩膜使用来实施用于形成纹理结构8的纹理蚀刻。在半导体基板I由硅晶体基板构成的情况下，例如使用蚀刻液对半导体基板I的受光面进行蚀刻，从而实施纹理蚀刻，该蚀刻液是将向氢氧化钠或氢氧化钾等碱性水溶液添加异丙醇的液体加热到例如70°C以上、80°C以下而得到的。
然后，如图15 (a)的示意性的剖视图及图15 (b)的示意性的俯视图所示，在半导体基板I的纹理结构8上形成防反射膜9。作为防反射膜9，能够使用例如氧化硅膜、氮化硅膜、或者氧化硅膜和氮化硅膜的层积体等。防反射膜9能够通过例如等离子CVD法等形成。
然后，如图16 (a)的示意性剖视图及图16 (b)的示意性的俯视图所示，通过除去钝化膜7的一部分而形成接触孔10及接触孔11，使η型掺杂物扩散区域3的一部分从接触孔10露出，并且使ρ型掺杂物扩散区域5的一部分从接触孔11露出。
例如，使用光刻技术在钝化膜7上形成抗蚀图案，该抗蚀图案在与接触孔10、11各自的形成位置对应的部分具有开口部，之后，通过蚀刻从抗蚀图案的开口部除去钝化膜7， 从而形成接触孔10、11。
然后，如图17 (a)的示意性的剖视图及图17 (b)的示意性的俯视图所示，形成通过接触孔10与η型掺杂物扩散区域3电连接的η型用电极12，并且形成通过接触孔11与ρ 型掺杂物扩散区域5电连接的ρ型用电极13。这里，作为η型用电极12及ρ型用电极13， 能够使用例如由银等金属构成的电极。如上所述，能够制作本实施方式的背面电极型太阳能电池单元。
以上，在本实施方式中，如上所述，由于能够将掩膜浆料2设置为，具有沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向所形成的角度为-5° +5°的范围内的方向伸长的部分，所以至少在该部分，能够使开口部14、15沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向所形成的角度为-5。^+5°的范围内的方向形成稳定的形状。
由此，在本实施方式中，由于形成在各个开口部14、15上的η型掺杂物扩散区域3 及P型掺杂物扩散区域5也能够分别稳定地形成所期望的形状，所以能够使背面电极型太阳能电池单元的特性稳定且良好。
此外，上述实施方式利用具有η型导电型的半导体晶块进行说明，但半导体晶块也可以具有P型导电型。
另外，本发明不限于背面电极型太阳能电池单元，也能够适用于包括通过在半导体基板的受光面和背面分别形成电极而制成的两面电极型太阳能电池单元等所有的结构的太阳能电池单元的半导体装置。
实施例
<掩膜浆料的设置>
首先，将通过铸造法形成的η型多晶硅锭压在进行往复行进的线锯(具有图18的放大照片所示的形状)上并切断。由此，在每条边分别为126mm的近似正方形的受光面及背面上形成，由沿一个方向伸长的槽构成的磨料粒痕，并形成多片厚度为200 μ m的η型多晶硅基板。这里，图18所示的线锯是在截面直径为120 μ m的钢琴丝的外周面上镀镍并粘合粒径为30 μ m以下的钻石磨料颗粒而制成的。
图19表示被上述线锯切断后的η型多晶硅基板的表面的一个例子的显微镜照片， 图20表示用激光显微镜测定图19所示的η型多晶硅基板的表面凹凸的结果。此外，图20 的横轴表不η型多晶娃基板的表面的宽度(最大宽度IOmm),图20的纵轴表不η型多晶娃基板的表面的厚度(最大厚度10μπι)。
图21表示被上述线锯切断后的η型多晶硅基板的表面的其他例子的显微镜照片， 图22表示用激光显微镜测定图21所示的η型多晶硅基板的表面凹凸的结果。此外，图22 的横轴表不η型多晶娃基板的表面的宽度(最大宽度IOmm),图22的纵轴表不η型多晶娃基板的表面的厚度(最大厚度10μπι)。
如图19图22所不,确认了在η型多晶娃基板的表面形成有,沿将η型多晶娃淀压在线锯的方向而形成的大的起伏即锯痕、以及沿线锯的行进方向形成为锯痕的槽形的磨料粒痕(图19及图21的纵筋)。
然后,利用氢氧化钠浓度为48质量％的氢氧化钠水溶液(相对于52g的水使用48g 的氢氧化钠)将如上所述地形成的η型多晶硅基板的表面蚀刻至30 μ m的深度，从而除去η 型多晶娃基板的表面的切片损伤。
图23表不图19所不的η型多晶娃基板的蚀刻后的表面的一个例子的显微镜照片，图24表示用激光显微镜测定图23所示的η型多晶硅基板的表面凹凸的结果。图25表示用激光显微镜测定图21所示的η型多晶硅基板的蚀刻后的表面凹凸的结果。如图23所示，在η型多晶硅基板的表面形成有圆形的凹陷，但如图24及图25所示，磨料粒痕并没有从η型多晶娃基板的表面消失。
然后，在上述蚀刻后的η型多晶硅基板的表面，以沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向所形成的角度为-5° '5°的范围内的方向伸长的方式间歇地设置多个带状的掩膜浆料(每条掩膜浆料的设计宽度1300 μ m、粘度13Pa · S)。由此，在相邻的掩膜浆料之间， 形成有未设置掩膜浆料而露出的部分即带状的开口部(每条开口部的设计宽度200 μ m)。
图26 (a)表示沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向所形成的角度为-5° +5°的范围内的方向伸长地设置掩膜浆料的η型多晶硅基板的表面的显微镜照片，图26 (b)表示图26 (a)的显微镜照片的放大照片。在图26 (a)及图26 (b)中，颜色深的位置是掩膜浆料的设置位置，颜色浅的部分是开口部。
如图26 Ca)及图26 (b)所示，确认了对于沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向所形成的角度为-5° +5°的范围内的方向伸长地设置的掩膜浆料而言，能够抑制掩膜浆料向掩膜浆料的伸长方向以外的方向流出。
除了沿与磨料粒痕的伸长方向正交的方向伸长地设置多个带状的掩膜浆料以外， 都与上述同样地设置掩膜浆料。
图27 Ca)表示沿与磨料粒痕的伸长方向正交的方向伸长地设置掩膜浆料的η型多晶硅基板的表面的显微镜照片，图27 (b)表示图27 (a)的显微镜照片的放大照片。在图27 (a)及图27 (b)中，颜色深的位置是掩膜浆料的设置位置，颜色浅的部分是开口部。
如图27 (a)及图27 (b)所示，确认了对于沿与磨料粒痕的伸长方向正交的方向伸长地设置的掩膜浆料，与沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向所形成的角度为_5° +5° 的范围内的方向伸长地设置掩膜浆料的情况相比，掩膜浆料沿掩膜浆料的伸长方向以外的方向流出，掩膜浆料的宽度存在波动。
另外，从沿被包含在与磨料粒痕的伸长方向所形成的角度为-5° +5°的范围内的方向伸长地设置掩膜衆料的η型多晶娃基板的表面选择任意的10个开口部(样品 No. f 10)，测定这10个开口部的宽度的最大值和最小值，求出其最大值与最小值的差值。 分别求出样品No. Γ10的开口部的宽度的最大值、最小值及最大值与最小值的差值的平均值及标准偏差σ。表I表示其结果。
[表I]
权利要求
1.一种半导体装置，其特征在于，具有半导体基板(I);设置在所述半导体基板(I)的一个表面的掺杂物扩散区域(3、5)；在所述半导体基板(I)的所述表面形成有磨料粒痕(62 )，所述掺杂物扩散区域(3、5)具有沿被包含在与所述磨料粒痕(62)的伸长方向所形成的角度为-5° '5°的范围内的方向伸长的部分。
2.如权利要求I所述的半导体装置，其特征在于，所述掺杂物扩散区域(3、5)具有η型掺杂物扩散区域(3)和P型掺杂物扩散区域(5)，所述半导体装置还具有设置在所述η型掺杂物扩散区域(3)上的η型用电极(12);设置在所述P型掺杂物扩散区域(5)上的P型用电极(13)。
3.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括在半导体基板(I)的表面形成沿一个方向伸长的磨料粒痕(62)的工序；在所述半导体基板(I)的所述表面的一部分上设置掩膜浆料(2)的工序，该掩膜浆料(2)具有沿被包含在与所述磨料粒痕(62)的伸长方向所形成的角度为-5° +5°的范围内的方向伸长的部分；在所述半导体基板(I)从所述掩膜浆料(2)露出的露出面形成掺杂物扩散区域(3、5) 的工序。
4.如权利要求3所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，形成所述磨料粒痕(62) 的工序包括通过线锯(53)切断半导体晶块(50)的工序。
5.如权利要求3或4所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，在形成所述磨料粒痕(62)的工序与设置所述掩膜浆料(2)的工序之间，包括对所述半导体基板(I)的所述表面进行蚀刻的工序。
全文摘要
本发明提供一种半导体装置及其半导体装置的制造方法，在半导体基板(1)的表面形成有磨料粒痕(62)，掺杂物扩散区域(3、5)具有沿被包含在与磨料粒痕(62)的伸长方向所形成的角度为-5°~+5°的范围内的方向伸长的部分。
文档编号B24B27/06GK102939664SQ20118003024
公开日2013年2月20日 申请日期2011年5月13日 优先权日2010年5月21日
发明者藤田健治, 舩越康志, 冈宏幸, 冈本谕 申请人:夏普株式会社