This post is also available in: 英語
1．はじめに
再生可能なエネルギーとして太陽電池はすでに世界中で市場が年々拡大している．太陽電池は様々な種類があり，その中でも結晶系太陽電池は高い割合を占めている．
結晶系太陽電池の量産では従来型のAl-BSF（Back Sur-face Field）タイプのセルが主流であったが，近年PERC（passivated emitter and 拉斯维加斯网址9888ar）cell1），PERL（passivated emitter, 拉斯维加斯网址9888ar locally-diffused）cell2）やIBC（in拉斯维加斯网址9888rdigita拉斯维加斯网址9888d back contact）3）cellなどの高い効率が得られるセルの量産も可能になっており，生産量が増加傾向にある．
(※この記事は、2015年6月発行のテクニカルジャーナルMo.79に掲載されたもので、内容は取材時のものです。)
しかしながら，その製造プロセスにはパターニングなどの複雑な工程が必要となっており，その製造コストも高いものとなっている．工程を簡素化することと，コストを削減していくことが求められている．
複雑な従来のレーザーやエッチングのパターニング技術に代わって，工程短縮及びコストが低減できる方法として，マスクを用いたイオン注入技術がある．マスクを用いた注入技術はULVACで特許を保有している（特許第4252237号）．この半導体での実績を用いて，太陽電池向けの拉斯维加斯网址9888“PVI-3000”及び“PVI-3000N”を開発した．この装置では，マスク注入で高精度のパターニングが実現できている．
本稿ではこの結晶太陽電池向け拉斯维加斯网址9888PVI-3000Nの特徴を紹介し，注入特性及びマスクを用いたイオン注入のパターニング技術について記述する．
2．ULVACPVI-3000N装置の紹介
本項では，結晶太陽電池向け拉斯维加斯网址9888“PVI-3000N”の紹介を行う．
PVI-3000Nは以下の特徴がある．
a）高スループット（1000 wafers-per-hour）
b）コンパクトフットプリント
c）リンまたはボロンのイオン種の拉斯维加斯网址9888が可能
d）マスク拉斯维加斯网址9888
（パターン拉斯维加斯网址9888，エッジカット拉斯维加斯网址9888）
e）高アライメント精度±50μm以下
f）高い稼働率90％以上
本機は高精度拉斯维加斯网址9888パターニングが行える装置でありながら，高スループット，省スペースを同時に実現したことが特徴である．
Figure 2にイオンソースの模式図を示す．結晶太陽電池向けの拉斯维加斯网址9888では，非質量分離タイプのイオン注入を採用している．質量分離に比べて，大電流の注入が可能で，高スループットが得られている．
さらに，主に半導体用に使用される質量分離タイプの拉斯维加斯网址9888に比べて，イオンを分離する機構がない為に，フットプリントが小さいメリットがある．
Figure 3に拉斯维加斯网址9888の模式図を示す．①はエッジアイソレーション用の拉斯维加斯网址9888，②はパターン用の拉斯维加斯网址9888である．
①のマスクを使用して拉斯维加斯网址9888することで，エッジアイソレーションが可能で，アイソレーションの工程を省けるメリットがある．これは，エッジカットを行っている太陽電池工程全てに有効な手法である．②はパターンマスクを用いて基板にパターンを形成している．例えばFigure 3のような，ラインのパターンに適用できる．マスクは3枚まで搭載可能で，例えば①と②のマスクの併用など，最大3種類のマスク工程で使用することができる．
装置にはアライメント機構を搭載し，基板と拉斯维加斯网址9888を1枚毎にアライメントしており，そのアライメント精度は±50μm以下となっている．Figure 4はアライメントした後のpositionと拉斯维加斯网址9888中心との距離の差を，100枚の連続のデータをプロットしたものである．X方向，Y方向ともにアライメント後では±50μmの差の範囲にあることがわかる．高効率セルでパターンが微細化するにつれて，高精度のアライメントが重要になるので，PVI-3000Nの1枚毎のアライメント機構がパターン形成には不可欠である．
