[发明专利]光电动势装置的制造方法以及光电动势装置的制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用了晶体硅的光电动势装置的制造方法以及制造装置。

背景技术

以往，已知有如下技术：通过抗蚀刻膜的激光构图、以及湿蚀刻，在晶体硅太阳能电池的表面形成用于降低反射率的微小的凹凸构造（纹理构造）。在激光构图中，为了在抗蚀刻膜中高速地形成许多孔（aperture），而采取通过衍射光学元件将激光进行分支的方法（例如，参照专利文献1、非专利文献1）。

专利文献1：日本特开2009-147059号公报

非专利文献1：D.Niinobe，K.Nishimura，S.Matsuno，H.Fujioka，T.Katsura，T.Okamoto，T.Ishihara，H.Morikawa，S.Arimoto著，“Honeycomb-Structured Multi-Crystalline SiliconSolar Cells With 18.6% Efficiency Via Industrially Applicable LaserProcess”，Proceedings of the 23rd EU PVSEC，2008年，p1824-1828

发明内容

在上述专利文献1、非专利文献1中公开的公知的在先技术中，在为了降低光电动势制造装置的反射率而形成微细的纹理构造时，对于针对抗蚀刻膜的一个激光孔（laser aperture），对应着一个纹理构造的凹部。

在对于使用了单晶硅的光电动势装置形成金字塔状的纹理的工艺中，当使用公知的在先例子时，存在生产率低下、纹理的尺寸的均匀性变差这样的课题。这是因为：在形成金字塔状纹理的各向异性蚀刻中，以激光孔的外切正方形为底面的大小的金字塔状纹理是通过短时间的蚀刻而形成的，但是扩大金字塔状纹理的底面以及深度的速度变慢。

在公知的在先技术中，为了无缝隙地形成金字塔状纹理而扩大激光孔直径、或实施长时间的蚀刻，在前者的情况下，激光孔工艺的生产率低下以及激光孔发生偏差所致的纹理尺寸均匀性的变差、由于激光高强度化而产生的晶片中残留的损伤所致的特性的变差成为问题，在后者的情况下，蚀刻工艺中的生产率的低下、以及在长时间的蚀刻中变化的温度、液体浓度等蚀刻条件的影响扩大所致的纹理的尺寸的偏差成为问题。

本发明的光电动势装置的制造方法以及制造装置的特征在于，

在利用抗蚀刻膜的激光构图和湿蚀刻而在使用了单晶硅的光电动势装置表面形成防反射纹理时，使用脉冲激光和激光波束分支部件在成为所期望的金字塔状凹部的底面的正方形的对角线方向上加工多个激光孔，为了由各正方形之间的激光孔的间距大于所述对角线上的间距的多个激光孔形成一个纹理构造的凹部，以由至少2种间距的尺寸构成的图案来形成激光孔的配置。

根据本发明，从多个较小的激光孔形成一个纹理构造的凹部，因此起到如下那样的以往所没有的显著的效果：能够抑制激光孔工艺的生产率低下以及孔形状的偏差所引起的纹理的尺寸的均匀性变差，并且能够通过短时间的蚀刻而无尺寸偏差地形成金字塔状纹理。

附图说明

图1是用于说明一般的纹理构造的形成工序的一个例子的图。

图2是用于说明一般的纹理构造的形成工序的其它例子的图。

图3是用于说明一般的纹理构造的形成工序的其它例子的图。

图4是本发明的实施方式1中的激光孔部的图案的一个例子。

图5是用于说明本发明的实施方式1中的纹理的形成工序的一个例子的图。

图6是用于说明本发明的实施方式1中的纹理的形成工序的其它例子的图。

图7是用于说明本发明的实施方式1中的纹理的形成工序的其它例子的图。

图8是用于说明本发明的实施方式1中的纹理的形成工序的其它例子的图。

图9是用于形成本发明的实施方式1中的激光孔图案的激光加工装置的概要结构图。

图10是用于说明本发明的实施方式1中的激光波束分支图案的概要图。

图11是用于说明本发明的实施方式2中的激光波束分支图案的概要图。

图12是用于说明本发明的实施方式3中的激光波束分支图案的概要图。

图13是用于说明本发明的实施方式3中的激光脉冲的定时（timing）的概要图。

图14是用于说明本发明的实施方式中的硅基板搬运部件上的单晶硅基板的面方位的概要图。

图15是用于说明本发明的实施方式3中的激光孔部的图案的概要图。

图16是用于说明本发明的实施方式3中的纹理构造的概要图。