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KR101363494B1 - 태양전지의 제조방법, 태양전지제조용 마스크 및 태양전지 제조시스템 - Google Patents

태양전지의 제조방법, 태양전지제조용 마스크 및 태양전지 제조시스템 Download PDF

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KR101363494B1
KR101363494B1 KR1020130013996A KR20130013996A KR101363494B1 KR 101363494 B1 KR101363494 B1 KR 101363494B1 KR 1020130013996 A KR1020130013996 A KR 1020130013996A KR 20130013996 A KR20130013996 A KR 20130013996A KR 101363494 B1 KR101363494 B1 KR 101363494B1
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KR
South Korea
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solar cell
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ion implantation
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토모히로 소가
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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

태양전지의 각 제조프로세스에 있어서의 기판의 위치결정 정밀도를 향상시키는 기술을 제공한다.
일 실시형태의 태양전지의 제조방법은, 태양전지용 기판의 소정의 영역에 이온주입된 이온주입패턴의 적어도 일부로 이루어지는 위치결정용 패턴을 검출하는 검출공정(S12)과, 태양전지용 기판에 대한 소정의 프로세스를 실행할 때에, 검출한 위치결정용 패턴에 근거하여 그 프로세스를 실행하는 프로세스부와 그 태양전지용 기판과의 상대적인 위치결정을 행하는 위치결정공정(S16)을 포함한다.

Description

태양전지의 제조방법, 태양전지제조용 마스크 및 태양전지 제조시스템{A method for manufacturing solar battery, mask for manufacturing the same and manufacturing system of the same}
본 발명은, 태양전지의 제조방법, 태양전지제조용 마스크 및 태양전지 제조시스템에 관한 것이다.
태양전지의 제조에서는, 기판을 복수의 공정에 있어서 순차 처리할 때에, 각 공정에 있어서 기판의 위치맞춤을 행하는 것이 일반적이다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 기판에 미리 형성된 기준 마크에 근거하여, 기판의 소정의 영역에 이온빔에 의한 불순물의 주입을 행하는 기술이 개시되어 있다.
(특허문헌)
특허문헌 1: 일본공표특허공보 2011-525303호
그러나, 기판에 미리 형성된 기준 마크의 위치를 카메라 등의 인식수단으로 검출하고, 그 위치에 근거하여 각 공정에 있어서의 기판의 처리영역을 결정하는 경우, 각 공정에서의 검출오차가 누적된다. 이로 인하여, 기판의 위치결정 정밀도에는 더욱 개선의 여지가 있다.
본 발명의 일 실시형태의 예시적인 목적의 하나는, 태양전지의 각 제조프로세스에 있어서의 기판의 위치결정 정밀도를 향상시키는 기술을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시형태의 태양전지의 제조방법은, 태양전지용 기판의 소정의 영역에 이온주입된 이온주입패턴의 적어도 일부로 이루어지는 위치결정용 패턴을 검출하는 검출공정과, 태양전지용 기판에 대한 소정의 프로세스를 실행할 때에, 검출한 위치결정용 패턴에 근거하여 그 프로세스를 실행하는 프로세스부와 그 태양전지용 기판과의 상대적인 위치결정을 행하는 위치결정공정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태는, 태양전지제조용 마스크이다. 이 태양전지제조용 마스크는, 태양전지용 기판에 대하여 이온주입할 때에 사용되는 마스크로서, 소정의 마스크패턴을 구비한다. 소정의 마스크패턴은, 태양전지셀의 콘택트전극과 대응하는 제1 마스크패턴과, 기판의 위치결정용 패턴을 형성하기 위하여 사용되는 제2 마스크패턴을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시형태는, 태양전지 제조시스템이다. 이 태양전지 제조시스템은, 태양전지용 기판의 소정의 영역에 이온주입된 이온주입패턴의 적어도 일부로 이루어지는 위치결정용 패턴의 정보를 취득하는 취득부와, 태양전지용 기판에 대한 소정의 프로세스를 실행할 때에, 취득한 위치결정용 패턴에 근거하여 그 프로세스를 실행하는 프로세스부와 그 태양전지용 기판의 상대적인 위치결정을 행하는 위치결정부와, 위치결정된 기판의 소정의 영역에 대하여 소정의 프로세스를 실행하는 프로세스부를 구비한다.
본 발명에 의하면, 태양전지의 각 제조프로세스에 있어서의 기판의 위치결정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 실시형태에 관한 제조시스템의 일부의 개략구성을 모식적으로 나타낸 도이다.
도 2은, 본 실시형태에 관한 이온주입장치의 구성을 모식적으로 나타낸 도이다.
도 3에 있어서, 도 3의 (a)~도 3의 (c)은, 본 실시형태에 관한 이온주입방법에 의한, 기판 내에서의 불순물 농도의 변화를 설명하기 위하여 모식도이다.
도 4는, 본 실시형태에 관한 이온주입장치에 이용되는 태양전지제조용 마스크의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 5는, 본 실시형태에 관한 기판의 위치결정방법의 개략을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 6은, 도 4의 A영역의 확대도이다.
도 7에 있어서, 도 7의 (a)~도 7의 (c)은, 위치결정용 패턴의 변형예를 형성하는 태양전지제조용 마스크의 주요부를 나타내는 도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 다만, 이하에 서술하는 구성은 예시이며, 본 발명의 범위를 전혀 한정하는 것은 아니다.
태양전지나, LED 등의 반도체소자의 제조에 있어서, 기판에 대하여 복수의 프로세스를 실행하는 경우, 각 프로세스에 있어서 기판의 정확한 위치맞춤이 필요하다. 예를 들면, 태양전지의 제조에 있어서는, 이미터의 일부에 불순물 농도가 높은 콘택트영역을 형성하고, 이 콘택트영역의 위치에 맞추어 기판의 표면에 인쇄장치 등으로 핑거(빗살)전극을 형성하는 기술이 고안되고 있다. 이와 같이 기판의 일부에 선택적으로 이온을 주입하여, 불순물 농도가 높은 콘택트영역을 형성하는 수법(선택 이미터라고도 한다.)으로서, 포토리소그래피, 인쇄, 하드마스크 등의 각 수법을 이용할 수 있다. 이들 수법에 의하여, 이온주입이 불필요한 부분을 마스킹한 후에, 이온주입을 행함으로써, 마스킹이 되지 않은 부분에 대응한 선택적인 이온주입패턴이 기판의 소정의 영역에 형성된다.
이러한 이온주입패턴과, 그 후에 형성되는 핑거전극은, 서로의 위치를 정밀도 좋게 맞출 필요가 있다. 통상, 양자의 위치를 맞추는 수법으로서는, 웨이퍼기판에 미리 레이저 등을 이용하여 형성된 위치결정용 마킹이나, 기판코너부 등의 에지를 이용하고, 이온주입장치, 인쇄장치 각각에서 이 마킹이나 기판에지를 CCD 카메라 등을 이용하여 검지함으로써, 양자의 위치정밀도를 확보하는 수법이 고려된다.
그러나, 이러한 수법의 경우, 이온주입장치, 인쇄장치의 각각에 마킹을 인식하는 기구가 필요해져, 제조시스템 전체의 비용이 상승한다. 또, 양 장치에 있어서, 마킹위치부터 이온주입패턴, 및 마킹위치부터 핑거전극패턴까지의 상대위치를 정합시킬 필요가 있다. 이에 더해, 각각의 장치에서 발생하는 오차는 그대로 중첩되어, 양 패턴의 중합정밀도에 영향을 미쳐, 품질저하의 요인이 된다.
따라서, 본 발명자는, 이들 과제를 감안하여 이하의 실시형태에 도달했다.
본 실시형태에 관한 태양전지의 제조방법은, 기판의 소정의 영역에 이온주입된 이온주입패턴의 적어도 일부로 이루어지는 위치결정용 패턴을 검출하는 검출공정과, 기판에 대한 소정의 프로세스를 실행할 때에, 검출한 위치결정용 패턴에 근거하여 그 프로세스에 있어서의 기판의 위치결정을 행하는 위치결정공정을 포함한다.
이 실시형태에 의하면, 기판에 미리 레이저 등을 이용하여 위치결정용의 마킹을 형성하지 않아도, 이온주입패턴을 이용함으로써, 기판의 위치결정이 가능해진다. 특히, 태양전지의 제조공정에 있어서, 기판으로의 이온주입공정이 있는 경우, 이온주입공정에서 형성된 이온주입패턴을 위치결정에 이용함으로써, 제조에 불필요한 공정이 없어진다. 예를 들면, 레이저마킹 등의 본래는 제품의 성능에 기여하지 않는 부분을 기판에 형성하는 것이나, 이온주입공정에 있어서의 레이저마킹의 검출 등을 생략할 수 있다.
또, 위치결정공정은, 이온주입패턴에 근거하여 그 후의 프로세스에 있어서의 기판의 위치결정을 하기 때문에, 기판의 소정의 위치를 기준으로 각 공정에 있어서의 기판의 처리영역을 결정하는 경우와 비교하여, 위치결정 오차의 누적이 억제된다. 그 결과, 기판의 위치결정 정밀도가 향상된다.
도 1은, 본 실시형태에 관한 제조시스템의 일부의 개략구성을 모식적으로 나타낸 도이다. 도 1에서는, 태양전지의 제조공정 중, 주로 이온주입과 핑거전극(이하, "콘택트전극"이라고 칭한다)의 형성을 행하는 장치구성을 나타내고 있다.
도 1에 나타내는 태양전지 제조시스템(10)은, 복수의 프로세스 장치로서, 이온주입장치(100) 및 인쇄장치(200)를 구비하고 있다.
이온주입장치(100)는, 기판의 소정의 영역에 이온주입된 이온주입패턴을 형성한다. 이온주입장치(100)의 구성의 상세에 대해서는 후술한다. 이온주입장치(100)에 의하여 이온주입패턴이 형성되어 있는 기판은, 반송로봇 등을 통하여 인쇄장치(200)로 반송된다.
인쇄장치(200)는, 반송되어 온 기판에 형성되어 있는 이온주입패턴의 적어도 일부로 이루어지는 위치결정용 패턴을 검출하는 검출부(202)와, 검출한 위치결정용 패턴의 정보를 취득하는 취득부(204)와, 기판에 대한 소정의 프로세스로서 콘택트전극을 형성할 때에, 취득한 위치결정용 패턴에 근거하여 콘택트전극을 형성하는 기판의 위치결정을 행하는 위치결정부(206)와, 위치결정된 기판의 소정의 영역에 대하여 콘택트전극을 형성하는 프로세스부(208)를 구비한다.
검출부(202)는, 예를 들면, CCD 카메라가 이용된다. 또, 위치결정부(206)는, 취득부(204)로부터 보내져 오는 제어신호에 근거하여, 인쇄하는 전극패턴과 이온주입패턴이 정합하도록 기판의 위치결정을 행한다. 위치결정부(206)로서는, 로봇암과 같은 매니퓰레이터나 XY스테이지를 적용할 수 있다. 다만, 검출부(202)는, 인쇄장치(200)와는 다른 장치에 설치해도 된다. 예를 들면, 이온주입장치(100)에 검출부(202)를 설치하여, 검출한 위치결정용 패턴의 정보를, 기판을 수용하는 반송트레이의 기억수단(메모리칩 등)에 기억시키거나, 장치간을 연결하는 온라인 통신수단으로, 그 정보를 후공정의 인쇄장치(200)의 취득부(204)에서 취득하게 하거나 하여도 된다.
또, 상술의 설명에서는, 기판측의 위치를 조정함으로써 기판의 위치결정을 행하고 있지만, 소정의 프로세스를 실행하는 프로세스부와 기판과의 상대적인 위치결정을 행할 수 있으면, 이 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 기판을 항상 소정의 위치에서 정지시켜, 취득한 기판의 위치결정용 패턴에 근거하여 프로세스부를 적절히 이동시킴으로써, 기판과 프로세스부와의 상대적인 위치결정을 행해도 된다. 혹은, 취득한 기판의 위치결정용 패턴에 근거하여 기판과 프로세스부를 모두 이동시켜, 기판과 프로세스부와의 상대적인 위치결정을 행해도 된다. 구체적으로는, 예를 들면, 인쇄장치(200)의 내부의 프로세스부(208)로서 인쇄스크린의 위치를 조정함으로써, 기판과 프로세스부와의 상대적인 위치결정을 행해도 된다.
다음으로, 이온주입장치, 및, 위치결정용 패턴을 포함한 이온주입패턴에 대하여 설명한다.
도 2는, 본 실시형태에 관한 이온주입장치(100)의 구성을 모식적으로 나타낸 도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 이온주입장치(100)는, 본 실시형태에 관한 위치결정용 패턴을 포함하는 이온주입패턴을 기판에 형성하기 위한 장치이다. 기판은 반송용기에 수용된 상태로 반송된다. 이온주입장치(100)는, 반송로봇(102)으로부터 반송된 반송용기를 일시적으로 수용하고, 또한, 대기로부터 진공으로의 연결을 하기 위한 러핑기구와 질소 등에 의한 벤트기구를 가지는 로드록챔버(이하, 적절히 "LC"라고 칭한다.)(104)와, 진공상태 또는 거기에 가까운 상태로 유지되어, 각각 이온주입원(122, 124)을 가지는 프로세스챔버(이하, 적절히 "PC"라고 칭한다.)(108a, 108c)와, 그 전후에 배치되어, 내부에 마스크구동기구를 가지고, 진공상태 또는 거기에 가까운 상태로 유지할 수 있는 3개의 버퍼챔버(이하, 적절히 "BC"라고 칭한다)(106, 108b, 110)와, 진공챔버의 외부로 반송용기를 배출할 때에, 일시적으로 반송용기를 고정해 두고, 진공으로부터 대기로의 연결을 하기 위한, 질소 등에 의한 벤트기구를 가지는 언로드록챔버(이하, 적절히 "ULC"라고 칭한다.)(112)를 구비한다.
여기에서 BC(106, 108b, 110)는, 진공연결에 의한 영향을 완화시켜, PC(108a)와 PC(108c)의 압력안정을 목적으로 하여 설치되기 때문에, LC, PC의 사이즈의 고안, 마스크구동기구의 다른 곳으로의 배치변경에 의하여, 생략하는 것도 가능하다.
또, 이온주입장치(100)는, 전공정으로부터 반송로봇(102)이 옮겨져 온 반송용기가 재치되는 재치부(114)와, 상술의 반송용기를 재치부(114)로부터 각 챔버를 향하여 반송하는 반송부(115)를 구비한다. 전공정으로서는, 기판의 표면에 요철(텍스처)구조를 형성하는 공정을 들 수 있다. 이 공정은, 태양전지에 있어서의 빛의 흡수를 높일 수 있도록 기판표면에서의 빛의 산란을 실현하기 위하여 행해지는 공정이다. 반송부(115)는, 예를 들면, 벨트구동시스템에 의하여 실현된다. 본 실시형태에 관한 반송부(115)는, 이온주입장치(100)의 내부를 반송용기가 직선적이고 연속적으로 이동할 수 있도록 설치되어 있다.
도 2에 나타내는 이온주입장치(100)에서는, 반송용기는 재치부(114)에 놓여진다. 재치부(114)에 재치된 반송용기는, 반송부(115)에 의하여 LC(104)로 송출된다. LC(104)로 반송용기가 반입되면, 재치부(114)와의 사이의 게이트밸브(116)가 폐쇄되고, LC(104)에 접속된 러핑펌프에 의하여, LC(104)가 소정의 러핑진공도에 이르면, BC(106)와의 사이의 게이트밸브(118)가 개방된다. 그리고, 반송용기가 BC(106)로 송출된 후에, 게이트밸브(118)는 폐쇄되고, LC(104)는 다음의 반송용기의 반입을 위하여, 질소 등으로 벤트된다.
BC(106)의 내부는, 터보분자펌프(이하, 적절히 "TMP"라고 칭한다.)(119)에 의하여 상시 고진공으로 유지되기 때문에, BC(106)에 반입된 반송용기는 순식간에 고진공의 분위기에 도달한다. BC(106)가 소정의 진공도에 이르면, 이온주입이 행해지는 진공챔버(108)와의 사이에 설치되어 있는 게이트밸브(120)가 개방되고, BC(106)로부터 진공챔버(108)의 내부로 반송용기가 벨트에 올려져 반송되며, 그 후 게이트밸브(120)는 폐쇄된다.
진공챔버(108)는, 도중에 게이트밸브가 배치되어 있지 않고, 고진공으로 연결된 3개의 처리실로서 PC(108a), BC(108b), PC(108c)로 구성되어 있다. PC(108a, 108c)에는, 각각 다른 조건으로 세팅가능한 이온주입원(122, 124)이 배치되어 있다. 또, PC(108a), BC(108b), PC(108c)에 대응한 3개의 TMP(126, 128, 130)가 설치되어 있다. TMP(126, 128, 130)는, 진공챔버(108)를 진공상태로 할 수 있다.
도 3의 (a)~도 3의 (c)은, 본 실시형태에 관한 이온주입방법에 의한, 기판 내에서의 불순물 농도의 변화를 설명하기 위한 모식도이다. 이하에서는, 태양전지용 기판(11)이 p형 실리콘웨이퍼(도 3의 (a))인 경우에 대하여 설명하지만, 물론 n형 실리콘웨이퍼인 경우나, 다른 종류의 반도체기판인 경우이어도 상관없다.
진공챔버(108)의 PC(108a)로 반송된 기판(11)에 대하여, 이온주입원(122)은, n형의 불순물을 포함한 PH3 가스 등을 아크방전이나 고주파방전에 의하여 이온화하고, 이것을 전계가속한 후, 기판(11)의 표면 전체에 대하여 이온주입한다. 이로써, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기판(11)의 표면 전체에 n층(11b)이 형성된다.
그 후, 기판(11)을 수용하는 반송용기는, BC(108b)를 거쳐 PC(108c)로 반송된다. PC(108c)에는, 이온주입원(124)과 기판(11)과의 사이에 태양전지제조용 마스크가 배치되어 있다.
도 4는, 본 실시형태에 관한 이온주입장치에 이용되는 태양전지제조용 마스크의 일례를 나타내는 상면도이다. 태양전지제조용 마스크(20)(이하, 적절히 "마스크(20)"라고 칭한다.)는, 태양전지용 기판(11)에 대하여 이온주입할 때에 사용되며, 소정의 마스크패턴(22)을 구비한다. 이온주입원(124)은, n형의 불순물을 포함한 PH3 가스 등을 아크방전이나 고주파방전에 의하여 이온화하고, 이것을 전계가속한 후, 마스크(20)의 마스크패턴(22)을 통과한 이온에 의하여, 기판(11)의 표면의 소정의 영역에 대하여 이온주입한다. 이로써, 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이, 기판(11) 표면의 소정의 영역에, n층(11b)보다 불순물 농도가 높은 n＋층(11c)이 형성된다. 이러한 이미터구조는, 선택 이미터층으로 불리는 것이며, 태양전지제조의 후공정에 있어서 형성되는 콘택트전극과 기판(11)과의 접촉저항의 저감에 기여한다.
2단계의 주입공정이 종료되면, 게이트밸브(132)가 개방되어, 반송용기가 다음의 BC(110)로 반송된 후, 게이트밸브(132)가 폐쇄된다. BC(110)에는, 소정의 진공도를 실현하기 위한 TMP(134)가 설치되어 있다. 게이트밸브(132)가 폐쇄되면, BC(110)와 ULC(112)와의 사이에 있는 게이트밸브(135)가 개방되고, 반송용기는, ULC(112)에 반송되어, 게이트밸브(135)가 폐쇄된다. 그 후, ULC(112)는 질소 등에 의하여 벤트되고, 이어서 게이트밸브(136)가 개방되고, 반송용기는, 대기 중으로 반출된다. 반송용기가 대기반출되면, 게이트밸브(136)는 다시 폐쇄되어, 다음 반송용기를 반출하기 위하여, ULC(112)는 러핑펌프에 의하여 러핑된다. 이온주입장치(100)의 하류측에는, 이온주입이 행해진 기판(11)을 지지하고 있는 반송용기를, 그 후의 공정으로 반송하기 위하여 반송로봇(138)이 배치되어 있다. 그리고, 이온주입장치(100)로부터 반송되어 온 반송용기는, 순차 반송로봇(138)에 수용되어, 후공정인 인쇄장치(200)로 옮겨진다.
또한, 도 2에 나타내는 이온주입장치(100)에서는, 한쪽의 이온주입원으로 기판의 전면에 이온주입하고, 다른 쪽의 이온주입원과 고정되어 있는 태양전지제조용 마스크로 기판의 소정의 영역에 이온주입을 행하고 있지만, 예를 들면, 하나의 이온주입원과 진퇴가능한 이동식 태양전지제조용 마스크를 조합하여, 전면 이온주입과 부분적 이온주입을 실현해도 된다.
상술과 같이, 이온주입장치(100)는, 마스크(20)의 마스크패턴에 따른, 다른 영역보다 불순물 농도가 높은 이온주입패턴을 기판에 형성할 수 있다. 이 이온주입패턴은, 불순물의 농도가 다른 영역에 대하여 높기 때문에, 그 주위의 영역과 상이한 상태이다. 이로 인하여, 상술의 CCD 카메라로 기판표면을 촬영함으로써, 불순물 농도의 차이에 근거하는 패턴을 화상으로서 포착할 수 있다. 이로써, 위치결정용 패턴이 검출된다. 다만, 기판에 분포하는 불순물의 농도의 차이를 검출할 수 있는 장치나 수법이면 특별히 CCD 카메라로 한정되지 않는다. 또, 반사방지막 등, 기판표면의 막의 존재 등에 의하여, CCD 카메라에 의한 이온주입패턴과 그 외의 영역과의 판별이 곤란한 경우는, 적외선이나 그 외 조명광의 광원, 파장이나 강도의 조정, 확산반사법의 이용 등, 조사방법을 조정하여 패턴의 선명도를 향상시켜도 된다.
또, 이온주입패턴과 그 외의 영역에 있어서 불순물의 종류가 상이한 경우나, 패턴간에 단차가 있는 경우 등도 동일한 수법을 이용할 수 있다. 이 경우도, 검출부(202)는, 기판에 분포하는 불순물의 종류의 차이나 형상차를 검출할 수 있는 장치이면 특별히 CCD 카메라로 한정되지 않는다.
도 5는, 본 실시형태에 관한 기판의 위치결정방법의 개략을 설명하기 위한 플로우차트이다. 상술과 같이, 이온주입장치(100)에 의하여 기판의 소정의 영역에, 다른 영역보다 불순물 농도가 높은 이온주입패턴을 형성한다(S10). 그 후, 기판을 어닐처리하는 공정이나, 반사방지막을 형성하는 공정 등이 행해진다. 다음으로, 기판(11)의 표면을 CCD 카메라 등의 검출장치에 의하여 촬영하여, 이온주입패턴의 적어도 일부로 이루어지는 위치결정용 패턴을 검출한다(S12). 태양전지제조용 마스크가 도 4에 나타낸 바와 같이 마스크패턴인 경우, 기판 전면을 촬영함으로써, 이온주입패턴 전체를 위치결정용 패턴으로서 사용할 수 있다. 또, 태양전지제조용 마스크의 패턴의 형상에 따라서는, 기판의 일부를 촬영함으로써, 위치결정용 패턴을 검출할 수 있다. 도 6은, 도 4의 A영역의 확대도이다. 도 6에 나타내는 영역의 마스크패턴(22a)은, 도 4에 나타내는 마스크패턴(22) 중 비반복패턴으로 되어 있는 부분이다. 이로써, 이온주입패턴의 전체를 검출하지 않아도, 기판의 위치결정이 가능하다. 또, 촬영하는 영역이 좁아도 되기 때문에, 카메라의 소형화, 화상처리의 경감이 도모된다.
다음으로, 이온주입장치(100)의 후공정 장치인 인쇄장치(200)는, 위치결정용 패턴의 정보를 취득하고(S14), 그 위치결정용 패턴에 근거하여 기판의 위치결정을 행하여(S16), 이온주입패턴과 중첩하도록 콘택트전극을 형성한다(S18). 이로써, 기판(11)의 콘택트영역에 대하여, 콘택트전극을 중합하여 형성할 때의 위치맞춤 정밀도가 향상한다.
상술과 같이, 이온주입패턴의 적어도 일부로 이루어지는 위치결정용 패턴에 근거하여, 콘택트전극을 형성할 때의 기판의 위치결정이 행해지기 때문에, 기판의 소정의 영역에 대한 콘택트전극 형성시의 위치맞춤의 오차가 저감된다.
도 7의 (a)~도 7의 (c)은, 위치결정용 패턴의 변형예를 형성하는 태양전지제조용 마스크의 주요부를 나타내는 도이다. 어떠한 태양전지제조용 마스크의 주요부도, 도 4에 나타내는 마스크의 A영역에 대응하는 영역을 확대한 것이다.
도 7의 (a)에 나타내는 태양전지제조용 마스크(30)(이하, 적절히 "마스크(30)"라고 칭한다.)는, 도 4에 나타내는 마스크(20)와 마찬가지로, 태양전지용 기판에 대하여 이온주입할 때에 사용된다. 마스크(30)는, 태양전지셀의 콘택트전극과 대응하는 제1 마스크패턴(30a)과, 기판의 위치결정용 패턴을 형성하기 위하여 사용되는 제2 마스크패턴(30b)을 포함한다. 제2 마스크패턴(30b)은, 제1 마스크패턴(30a)보다 기판의 가장자리부측에 형성된 도트형상의 패턴이다. 이러한 제2 마스크패턴(30b)을 가지는 마스크(30)를 이용함으로써, 이온주입공정에 있어서, 콘택트전극과 대응하는 이온주입패턴 뿐만 아니라, 위치결정용 패턴도 동시에 형성할 수 있다.
도 7의 (b)에 나타내는 태양전지제조용 마스크(40)는, 태양전지셀의 콘택트전극과 대응하는 제1 마스크패턴(40a)과, 기판의 위치결정용 패턴을 형성하기 위하여 사용되는 제2 마스크패턴(40b)을 포함한다. 제2 마스크패턴(40b)은, 제1 마스크패턴(40a)의 하나의 슬릿(40a1)과 이어져, 슬릿(40a1)과 교차하는 방향으로 형성되어 있는 작은 슬릿이다.
도 7의 (c)에 나타내는 태양전지제조용 마스크(50)는, 태양전지셀의 콘택트전극과 대응하는 제1 마스크패턴(50a)과, 기판의 위치결정용 패턴을 형성하기 위하여 사용되는 제2 마스크패턴(50b)을 포함한다. 제2 마스크패턴(50b)은, 제1 마스크패턴(50a)의 하나의 슬릿(50a1)이 잘려서 짧아져 있는 부분에 형성된 도트형상의 패턴이다.
도 4, 도 7의 (a)~도 7의 (c)에 나타내는 각 마스크에 의하여 형성되는 이온주입패턴은, 태양전지의 콘택트전극과 대응하는 제1 패턴과, 위치결정용 패턴으로서 사용되는 제2 패턴을 포함하게 된다. 제1 패턴과 제2 패턴은 이온주입패턴으로서 일체적이며, 제2 패턴에 근거하여 그 후의 전극인쇄 프로세스에 있어서의 위치결정을 행함으로써, 제1 패턴의 위치도 정밀하게 정해진다. 이로 인하여, 이온주입에 의하여 불순물의 농도가 높아진, 기판의 콘택트영역에 대하여, 인쇄장치(200) 등에 의하여 콘택트전극을 서로 겹쳐서 형성할 때의 위치맞춤의 정밀도가 향상된다.
또한, 제2 마스크패턴은, 제1 마스크패턴과는 완전히 다른 패턴이어도 상관없지만, 제1 마스크패턴의 일부를 포함한 패턴이어도 상관없다.
이상, 본 발명을 상술의 실시형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명은 상술의 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 실시형태의 구성을 적절히 조합한 것이나 치환한 것에 대하여도 본 발명에 포함되는 것이다. 또, 당업자의 지식에 근거하여 실시형태에 있어서의 태양전지의 제조방법, 태양전지제조용 마스크, 태양전지 제조시스템 등에 있어서 각종 설계변경 등의 변형을 실시형태에 대하여 더하는 것도 가능하며, 그러한 변형이 더해진 실시형태도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
10 태양전지 제조시스템
11 기판
20 태양전지제조용 마스크
22, 22a 마스크패턴
30 태양전지제조용 마스크
30a 제1 마스크패턴
30b 제2 마스크패턴
40 태양전지제조용 마스크
40a 제1 마스크패턴
40b 제2 마스크패턴
50 태양전지제조용 마스크
50a 제1 마스크패턴
50b 제2 마스크패턴
100 이온주입장치
122, 124 이온주입원
200 인쇄장치
202 검출부
204 취득부
206 위치결정부
208 프로세스부

Claims (8)

  1. 태양전지용 기판의 소정의 영역에 이온주입된 이온주입패턴의 적어도 일부로 이루어지는 위치결정용 패턴을 검출하는 검출공정과,
    태양전지용 기판에 대한 소정의 프로세스를 실행할 때에, 검출한 상기 위치결정용 패턴에 근거하여 상기 프로세스를 실행하는 프로세스부와 상기 태양전지용 기판과의 상대적인 위치결정을 행하는 위치결정공정을 포함하는 태양전지의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이온주입패턴은, 태양전지의 콘택트전극과 대응하는 제1 패턴과, 상기 위치결정용 패턴으로서 사용되는 제2 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치결정용 패턴은, 상기 이온주입패턴 중 비반복패턴으로 되어 있는 부분인 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출공정에 있어서, 상기 태양전지용 기판에 분포하는 불순물의 농도의 차이에 근거하여 상기 위치결정용 패턴을 검출하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출공정에 있어서, 상기 태양전지용 기판에 분포하는 불순물의 종류의 차이에 근거하여 상기 위치결정용 패턴을 검출하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
  6. 태양전지용 기판에 대하여 이온주입할 때에 사용되는 마스크로서,
    상기 마스크는, 소정의 마스크패턴을 구비하고,
    상기 소정의 마스크패턴은, 태양전지셀의 콘택트전극과 대응하는 제1 마스크패턴과, 기판의 위치결정용 패턴을 형성하기 위하여 사용되는 제2 마스크패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 마스크.
  7. 태양전지용 기판의 소정의 영역에 이온주입된 이온주입패턴의 적어도 일부로 이루어지는 위치결정용 패턴의 정보를 취득하는 취득부와,
    태양전지용 기판에 대한 소정의 프로세스를 실행할 때에, 취득한 상기 위치결정용 패턴에 근거하여 상기 프로세스를 실행하는 프로세스부와 상기 태양전지용 기판과의 상대적인 위치결정을 행하는 위치결정부와,
    상기 태양전지용 기판의 소정의 영역에 대하여 소정의 프로세스를 실행하는 프로세스부를 구비하는 태양전지 제조시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세스부는, 상기 이온주입패턴의 적어도 일부와 중첩하도록 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조시스템.
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