TW201738249A - 鈍化層形成用組成物、帶鈍化層的半導體基板及其製造方法、太陽電池元件及其製造方法以及太陽電池 - Google Patents

Abstract

鈍化層形成用組成物包含M(OR1)m，式中，M表示選自由Al、Nb、Ta、VO、Y及Hf所組成的群組中的至少一種；R1分別獨立地表示烷基或芳基；m表示1～5的整數，所表示的化合物與水，且藉由印刷法而賦予至半導體基板，從而形成熱處理後的平均厚度為200 nm以下的鈍化層。

Description

鈍化層形成用組成物、帶鈍化層的半導體基板及其製造方法、太陽電池元件及其製造方法以及太陽電池

本發明是有關於一種鈍化層形成用組成物、帶鈍化層的半導體基板及其製造方法、太陽電池元件及其製造方法以及太陽電池。

對先前的矽太陽電池元件的製造步驟進行說明。 首先，為了促進光侷限效應（optical confinement effect）來實現高效率化，準備形成有紋理（texture）結構的p型矽基板，繼而於氧氯化磷（POCl₃ ）、氮及氧的混合氣體環境中，於800℃～900℃下進行數十分鐘的處理而同樣地形成n型擴散層。於該先前的方法中，由於使用混合氣體來進行磷的擴散，因此不僅表面，而且於側面及背面亦形成n型擴散層。因此，進行用以去除形成於側面的n型擴散層的側蝕。另外，有必要將形成於背面的n型擴散層轉換為p⁺ 型擴散層。因此，藉由將包含鋁粉末及黏合劑的鋁膏塗佈於背面整體，並對其進行熱處理（煅燒），而將n型擴散層轉換為p⁺ 型擴散層，且形成鋁電極，藉此獲得歐姆接觸（ohmic contact）。

然而，由鋁膏所形成的鋁電極的導電率低。為了降低片電阻，通常形成於背面整體的鋁電極於熱處理（煅燒）後必須具有10 μm～20 μm左右的厚度。進而，矽與鋁的熱膨脹率大不相同，因此於形成有鋁電極的矽基板中，在熱處理（煅燒）及冷卻的過程中，於矽基板中產生大的內部應力，而成為對晶粒界的損傷、晶體缺陷的增長及翹曲的原因。

為了解決該問題，有減少鋁膏的塗佈量來減薄背面電極層的厚度的方法。然而，若減少鋁膏的塗佈量，則自p型矽半導體基板的表面擴散於內部的鋁的量變得不充分。其結果產生如下問題：由於無法達成所期望的背面電場（Back Surface Field，BSF）效果（藉由p⁺ 型擴散層的存在而生成載體的收集效率提高的效果），因此太陽電池的特性降低。

關於如上所述，提出有一種於矽基板表面的一部分賦予鋁膏而局部地形成p⁺ 型擴散層與鋁電極的點接觸（point contact）的方法（例如參照專利文獻1）。 於為此種在與光接收面相反的面（以下亦稱為「背面」）具有點接觸結構的太陽電池的情況下，有必要於鋁電極以外的部分的表面抑制少數載體的再結合速度。提出有SiO₂ 膜等作為用於所述情況的背面用的鈍化層（例如參照專利文獻2）。作為此種形成SiO₂ 膜的鈍化效果，可列舉以矽基板的背面表層部中的矽原子的未結合鍵為終端、且使成為再結合的原因的表面能級密度減低的效果。

另外，作為抑制少數載體的再結合的另一方法，有藉由鈍化層內的固定電荷所產生的電場而減低少數載體密度的方法。此種鈍化效果通常被稱呼為電場效果，且提出有氧化鋁（Al₂ O₃ ）膜等作為具有負的固定電荷的材料（例如參照專利文獻3）。 此種鈍化層通常利用原子層沈積（Atomic Layer Deposition，ALD）法、化學氣相沈積（Chemical Vapor Deposition，CVD）法等方法來形成（例如參照非專利文獻1）。另外，提出有利用溶膠凝膠法的方法作為於半導體基板上形成氧化鋁膜的簡便的方法（例如參照非專利文獻2及非專利文獻3）。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第3107287號公報 [專利文獻2]日本專利特開2004-6565號公報 [專利文獻3]日本專利第4767110號公報 [非專利文獻]

[非專利文獻1]「應用物理學雜誌（Journal of Applied Physics）」, 104（2008）, 113703-1～113703-7 [非專利文獻2]「固體薄膜（Thin Solid Films）」, 517（2009）, 6327-6330 [非專利文獻3]「中國物理學快報（Chinese Physics Letters）」, 26（2009）, 088102-1～088102-4

[發明所欲解決之課題] 非專利文獻1中記載的方法包括蒸鍍等複雜的製造步驟，因此有時難以提高生產性。另外，關於非專利文獻2及非專利文獻3中記載的方法中所使用的鈍化層形成用組成物，於製造步驟中包含旋塗法，因此有時難以以少步驟進行成膜為目標圖案。

本發明的一實施形態是鑒於以上的先前的情況而成，且其課題在於提供一種可利用簡便的方法來形成膜質良好且圖案形成性優異、鈍化效果優異的鈍化層的鈍化層形成用組成物。另外，本發明的一實施形態的課題在於提供一種具備膜質良好且圖案形成性優異的具有優異的鈍化效果的鈍化層的帶鈍化層的半導體基板及其製造方法、具有優異的轉換效率的太陽電池元件及其製造方法以及具有優異的轉換效率的太陽電池。 [解決課題之手段]

用以達成所述課題的具體手段為以下所述。 ＜1＞ 一種鈍化層形成用組成物，包含下述通式（I）所表示的化合物與水，且 藉由印刷法而賦予至半導體基板，從而形成熱處理後的平均厚度為200 nm以下的鈍化層。 M(OR¹ )_m （I） [通式（I）中，M表示選自由Al、Nb、Ta、VO、Y及Hf所組成的群組中的至少一種；R¹ 分別獨立地表示烷基或芳基；m表示1～5的整數]

＜2＞ 如項＜1＞所述的鈍化層形成用組成物，其包含所述通式（I）所表示的化合物的水解物。

＜3＞ 如項＜1＞或項＜2＞所述的鈍化層形成用組成物，其進而包含下述通式（II）所表示的化合物。

[化1]

[通式（II）中，R² 分別獨立地表示烷基；n表示1～3的整數；X² 及X³ 分別獨立地表示氧原子或亞甲基；R³ 、R⁴ 及R⁵ 分別獨立地表示氫原子或烷基]

＜4＞ 一種帶鈍化層的半導體基板，包括： 半導體基板；以及 鈍化層，設於所述半導體基板的至少一個面的至少一部分，且為如項＜1＞至項＜3＞中任一項所述的鈍化層形成用組成物的熱處理物。

＜5＞ 如項＜4＞所述的帶鈍化層的半導體基板，其中，所述鈍化層的平均厚度為200 nm以下。

＜6＞ 一種帶鈍化層的半導體基板的製造方法，包括： 於半導體基板的至少一個面的至少一部分，賦予如項＜1＞至項＜3＞中任一項所述的鈍化層形成用組成物而形成組成物層的步驟；以及 對所述組成物層進行熱處理而形成鈍化層的步驟。

＜7＞ 如項＜6＞所述的帶鈍化層的半導體基板的製造方法，其中，賦予所述鈍化層形成用組成物而形成組成物層的步驟包含網版印刷法。

＜8＞ 一種太陽電池元件，包括： 半導體基板，具有p型層及n型層進行pn接合而成的pn接合部； 鈍化層，設於所述半導體基板的至少一個面的至少一部分，且為如項＜1＞至項＜3＞中任一項所述的鈍化層形成用組成物的熱處理物；以及 電極，配置於所述p型層及所述n型層的至少一個層上。

＜9＞ 如項＜8＞所述的太陽電池元件，其中，所述鈍化層的平均厚度為200 nm以下。

＜10＞ 一種太陽電池元件的製造方法，包括： 於具有p型層及n型層進行pn接合而成的pn接合部的半導體基板的至少一個面的至少一部分，賦予如項＜1＞至項＜3＞中任一項所述的鈍化層形成用組成物而形成組成物層的步驟； 對所述組成物層進行熱處理而形成鈍化層的步驟；以及 於所述p型層及所述n型層的至少一個層上配置電極的步驟。

＜11＞ 如項＜10＞所述的太陽電池元件的製造方法，其中，賦予所述鈍化層形成用組成物而形成組成物層的步驟包含網版印刷法。

＜12＞ 一種太陽電池，包括： 如項＜8＞或項＜9＞所述的太陽電池元件；以及 配線材料，配置於所述太陽電池元件的所述電極上。 [發明的效果]

根據本發明的一實施形態，可提供一種可利用簡便的方法來形成膜質良好且圖案形成性優異、鈍化效果優異的鈍化層的鈍化層形成用組成物。另外，根據本發明的一實施形態，可提供一種具備膜質良好且圖案形成性優異的具有優異的鈍化效果的鈍化層的帶鈍化層的半導體基板及其製造方法、具有優異的轉換效率的太陽電池元件及其製造方法以及具有優異的轉換效率的太陽電池。

以下，對本發明的鈍化層形成用組成物、帶鈍化層的半導體基板及其製造方法、太陽電池元件及其製造方法以及用以實施太陽電池的形態進行詳細說明。但是，本發明並不限定於以下的實施形態。於以下的實施形態中，其構成要素（亦包括要素步驟等）除特別明示的情況、考慮為原理上明確必需的情況等外，並非必需。關於數值及其範圍，亦相同，且並不限制本發明。 於本說明書中，「步驟」一詞不僅是指獨立的步驟，即便於無法與其他步驟明確區分的情況下，只要可達成該步驟的目的，則亦包括含於本用語中。另外，使用「～」所表示的數值範圍表示包含「～」的前後所記載的數值分別作為最小值及最大值的範圍。進而，關於組成物中的各成分的含量，於組成物中存在多種相當於各成分的物質的情況下，只要無特別說明，則是指存在於組成物中的該多種物質的合計量。另外，於本說明書中，「層」一詞在以平面圖的形式觀察時，除形成於整個面的形狀的構成以外，亦包含局部地形成的形狀的構成。另外，於本說明書中，有時將「層」稱為「膜」。

＜鈍化層形成用組成物＞ 本實施形態的鈍化層形成用組成物為如下鈍化層形成用組成物：包含下述通式（I）所表示的化合物（以下亦稱為「式（I）化合物」）與水，且藉由印刷法而賦予至半導體基板，從而形成熱處理後的平均厚度為200 nm以下的鈍化層。

M(OR¹ )_m （I）

通式（I）中，M表示選自由Al、Nb、Ta、VO、Y及Hf所組成的群組中的至少一種。R¹ 分別獨立地表示烷基或芳基。m表示1～5的整數。

平均厚度為200 nm以下的鈍化層可藉由印刷法而形成，藉此可利用簡便的方法來形成圖案形成性優異且鈍化效果優異的鈍化層。

本實施形態的鈍化層形成用組成物包含式（I）化合物與水。另外，本實施形態的鈍化層形成用組成物亦可包含式（I）化合物的水解物。 本實施形態的鈍化層形成用組成物亦可視需要進而含有其他成分。藉由本實施形態的鈍化層形成用組成物含有所述成分，可利用簡便的方法來形成圖案形成性優異且鈍化效果優異的鈍化層。

本發明者進行了努力研究，結果發現，其機制雖不明確，但藉由使水作用於式（I）化合物，而組成物的觸變性得到提高。 本實施形態的鈍化層形成用組成物包含式（I）化合物與水，且藉由使水作用於式（I）化合物，而鈍化層形成用組成物的高剪切速度時與低剪切速度時的黏度比即觸變比得到提高。其結果，推測為本實施形體的鈍化層形成用組成物的圖案形成性優異。 本實施形態的鈍化層形成用組成物藉由使水作用於式（I）化合物，而其觸變性得到提高，將鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板上而形成的組成物層的形狀穩定性進一步提高，可將鈍化層以所期望的形狀形成於形成有組成物層的區域。因此，於本實施形態的鈍化層形成用組成物中，為了使其顯現出所期望的觸變性，而不需要後述的觸變劑及樹脂的至少一者（以下有時將觸變劑及樹脂的至少一者稱為觸變劑等），或者即便使用觸變劑等，與先前的鈍化層形成用組成物相比較，亦可減低其添加量。 於使用包含由有機物所構成的觸變劑等的鈍化層形成用組成物來形成鈍化層的情況下，藉由經過脫脂處理的步驟，該觸變劑等進行熱分解而自鈍化層飛散。但是，即便經過脫脂處理的步驟，亦有觸變劑等熱分解物以雜質的形式殘存於鈍化層中的情況，且亦有所殘存的觸變劑等熱分解物引起鈍化層的特性惡化的情況。另一方面，於使用包含由無機物所構成的觸變劑的鈍化層形成用組成物來形成鈍化層的情況下，即便經過熱處理（煅燒）步驟，該觸變劑亦不會飛散而殘存於鈍化層中。有所殘存的觸變劑引起鈍化層的特性惡化的情況。 另一方面，於本實施形態的鈍化層形成用組成物中，藉由水作用於式（I）化合物，而水或式（I）化合物的水解物作為觸變劑進行動作。於使用鈍化層形成用組成物來形成鈍化層的情況下，於所實施的熱處理（煅燒）步驟等中，水較先前的觸變劑等更容易自鈍化層飛散。因此，不易引起因鈍化層中的殘存物的存在而造成的鈍化層的鈍化效果的降低。另外，藉由殘存物少，而容易達成所期望的200 nm以下的平均厚度。

為了使用鈍化層形成用組成物來達成所期望的200 nm以下的平均厚度的鈍化層，可列舉以下所述方法。一種方法為減少於對鈍化層形成用組成物進行熱處理（煅燒）後所殘存的成分的含量。藉由殘存物少，而容易達成所期望的200 nm以下的平均厚度。

另外，另一種方法為減少於半導體基板上所賦予的鈍化層形成用組成物的量。藉由減少所賦予的鈍化層形成用組成物的量，而殘存於鈍化層中的物質的量減少，且容易達成所期望的200 nm以下的平均厚度。

於本說明書中，半導體基板的鈍化效果可藉由如下方式來評價，即，使用日本瑟米萊伯（SEMILAB）公司製造的WT-2000PVN等裝置，藉由反射微波光電導衰減法來測定形成有鈍化層的半導體基板內的少數載體的實效壽命（lifetime）。

此處，實效壽命τ是藉由半導體基板內部的塊體壽命τ_b 與半導體基板表面的表面壽命τ_s 而如下述式（A）般表示。於半導體基板表面的表面能級密度小的情況下，τ_s 變長，結果實效壽命τ變長。另外，即便半導體基板內部的懸空鍵（dangling bond）等缺陷變少，塊體壽命τ_b 變長而實效壽命τ變長。即，可藉由實效壽命τ的測定而對鈍化層與半導體基板的界面特性、及懸空鍵等半導體基板的內部特性進行評價。

1/τ=1/τ_b +1/τ_s （A）

再者，實效壽命越長，則表示少數載體的再結合速度越慢。另外，藉由使用實效壽命長的半導體基板來構成太陽電池元件，而轉換效率得到提高。

（通式（I）所表示的化合物及其水解物） 本實施形態的鈍化層形成用組成物包含式（I）化合物的至少一種。另外，本實施形態的鈍化層形成用組成物亦可包含式（I）化合物的至少一種的水解物。藉由本實施形態的鈍化層形成用組成物包含式（I）化合物的至少一種，可形成具有優異的鈍化效果的鈍化層。其原因可如以下般認為。

認為，藉由對包含式（I）化合物或其水解物的鈍化層形成用組成物進行熱處理（煅燒）而形成的金屬氧化物具有金屬原子或氧原子的缺陷，並容易產生固定電荷。藉由該固定電荷於半導體基板的界面附近產生電荷，可使少數載體的濃度降低，結果認為於界面的載體再結合速度得到抑制，並起到優異的鈍化效果。

此處，關於在半導體基板上產生固定電荷的鈍化層的狀態，可藉由如下方式來評價，即，針對半導體基板的剖面，利用掃描式透射電子顯微鏡（Scanning Transmission Electron Microscope，STEM）的電子能量損失分光法（Electron Energy Loss Spectroscopy，EELS）的分析來研究結合模式（binding mode）。另外，藉由測定X射線繞射光譜（X-ray diffraction，XRD），可確認鈍化層的界面附近的結晶相。進而，鈍化層所具有的固定電荷可利用電容電壓測量法（Capacitance Voltage measurement，CV）來評價。

於通式（I）中，M為選自由Al、Nb、Ta、VO、Y及Hf所組成的群組中的至少一種，就鈍化效果、鈍化層形成用組成物的圖案形成性及製備鈍化層形成用組成物時的操作性的觀點而言，作為M，較佳為選自由Al、Nb、Ta及Y所組成的群組中的至少一種，就鈍化層形成用組成物的觸變性的觀點而言，更佳為Nb。

於通式（I）中，R¹ 分別獨立地表示烷基或芳基，較佳為碳數1～8的烷基或碳數6～14的芳基，更佳為碳數1～8的烷基，進而更佳為碳數1～4的烷基。R¹ 所表示的烷基可為直鏈狀，亦可為支鏈狀。 作為R¹ 所表示的烷基，具體而言可列舉：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、己基、辛基、乙基己基等。 作為R¹ 所表示的芳基，具體而言可列舉苯基。 R¹ 所表示的烷基及芳基可具有取代基。作為烷基的取代基，可列舉：胺基、羥基、羧基、磺基、硝基等。作為芳基的取代基，可列舉：甲基、乙基、異丙基、胺基、羥基、羧基、磺基、硝基等。 其中，就與水的反應性及鈍化效果的觀點而言，R¹ 較佳為碳數1～8的未經取代的烷基，更佳為碳數1～4的未經取代的烷基。

於通式（I）中，m表示1～5的整數。此處，就與水的反應性的觀點而言，於M為Al的情況下，m較佳為3，於M為Nb的情況下，m較佳為5，於M為Ta的情況下，m較佳為5，於M為VO的情況下，m較佳為3，於M為Y的情況下，m較佳為3，於M為Hf的情況下，m較佳為4。

作為式（I）化合物，較佳為：M為選自由Al、Nb、Ta及Y所組成的群組中的至少一種、R¹ 為碳數1～4的未經取代的烷基、且m為1～5的整數。

式（I）化合物的狀態於25℃下可為固體，亦可為液體。就本實施形態的鈍化層形成用組成物的保存穩定性、與水的混合性及併用後述通式（II）所表示的化合物時的混合性的觀點而言，式（I）化合物較佳為於25℃下為液體。

關於式（I）化合物，具體而言可列舉：甲氧化鋁、乙氧化鋁、異丙氧化鋁、正丙氧化鋁、正丁氧化鋁、第三丁氧化鋁、異丁氧化鋁、甲氧化鈮、乙氧化鈮(niobium ethoxide)、異丙氧化鈮、正丙氧化鈮、正丁氧化鈮、第三丁氧化鈮、異丁氧化鈮、甲氧化鉭、乙氧化鉭、異丙氧化鉭、正丙氧化鉭、正丁氧化鉭、第三丁氧化鉭、異丁氧化鉭、甲氧化釔、乙氧化釔、異丙氧化釔、正丙氧化釔、正丁氧化釔、第三丁氧化釔、異丁氧化釔、甲氧基氧化釩、乙氧基氧化釩、異丙氧基氧化釩、正丙氧基氧化釩、正丁氧基氧化釩、第三丁氧基氧化釩、異丁氧基氧化釩、甲氧化鉿、乙氧化鉿、異丙氧化鉿、正丙氧化鉿、正丁氧化鉿、第三丁氧化鉿、異丁氧化鉿等，其中，較佳為乙氧化鋁、異丙氧化鋁、正丁氧化鋁、乙氧化鈮、正丙氧化鈮、正丁氧化鈮、乙氧化鉭、正丙氧化鉭、正丁氧化鉭、異丙氧化釔及正丁氧化釔。

另外，式（I）化合物可使用所製備者，亦可使用市售品。作為市售品，例如可列舉：高純度化學研究所股份有限公司的五甲氧基鈮、五乙氧基鈮、五異丙氧基鈮、五正丙氧基鈮、五異丁氧基鈮、五正丁氧基鈮、五第二丁氧基鈮、五甲氧基鉭、五乙氧基鉭、五異丙氧基鉭、五正丙氧基鉭、五異丁氧基鉭、五正丁氧基鉭、五第二丁氧基鉭、五第三丁氧基鉭、三甲氧化物氧化釩（V）、三乙氧基氧化釩（V）、三異丙氧化物氧化釩（V）、三正丙氧化物氧化釩（V）、三異丁氧化物氧化釩（V）、三正丁氧化物氧化釩（V）、三第二丁氧化物氧化釩（V）、三第三丁氧化物氧化釩（V）、三異丙氧基釔、三正丁氧基釔、四甲氧基鉿、四乙氧基鉿、四異丙氧基鉿、四第三丁氧基鉿，北興化學工業股份有限公司的五乙氧基鈮、五乙氧基鉭、五丁氧基鉭、正丁氧化釔、第三丁氧化鉿，日亞化學工業股份有限公司的三乙氧基氧化釩、三正丙氧基氧化釩、三正丁氧基氧化釩、三異丁氧基氧化釩、三第二丁氧基氧化釩等。

於式（I）化合物的製備中，可使用如下已知的製法，即，使特定的金屬（M）的鹵化物與醇在惰性有機溶媒的存在下反應，進而為了抽出鹵素而添加氨或胺類的方法（日本專利特開昭63-227593號公報及日本專利特開平3-291247號公報）等。

式（I）化合物的一部分亦可藉由與後述具有兩個羰基的特定結構的化合物混合，以形成有螯合結構的化合物的形式含有於本實施形態的鈍化層形成用組成物中。

式（I）化合物中的烷氧化物結構的存在可利用通常所使用的分析方法來確認。例如，可使用紅外分光光譜、核磁共振光譜、熔點等來確認。

本實施形態的鈍化層形成用組成物中所含的式（I）化合物的含有率可視需要而適宜選擇。就與水的反應性及鈍化效果的觀點而言，式（I）化合物的含有率可設為於鈍化層形成用組成物中為0.1質量%～80質量%，較佳為0.5質量%～70質量%，更佳為1質量%～60質量%，進而更佳為1質量%～50質量%。

本實施形態的鈍化層形成用組成物中亦可含有的式（I）化合物的水解物的含有率可視需要而適宜選擇。就鈍化效果的觀點而言，式（I）化合物的水解物的含有率可設為於本實施形態的鈍化層形成用組成物中為0.1質量%～80質量%，較佳為0.5質量%～70質量%，更佳為1質量%～60質量%，進而更佳為1質量%～50質量%。 再者，於本實施形態中，所謂式（I）化合物的水解物，是指藉由將水添加於式（I）化合物中而獲得的式（I）化合物的水解的分解產物。

（水） 本實施形態的鈍化層形成用組成物包含水。藉由本實施形態的鈍化層形成用組成物包含水，而形成具有優異的圖案形成性的鈍化層形成用組成物。其原因可如以下般認為。

於本實施形態的鈍化層形成用組成物中，式（I）化合物的至少一部分與水的至少一部分反應。認為，藉由水與式（I）化合物進行反應而形成的金屬化合物即式（I）化合物的水解物利用金屬化合物彼此來形成網路。另外認為，該網路為如下者，即，若鈍化層形成用組成物流動，則容易變形，若鈍化層形成用組成物再次成為靜止狀態，則再形成。該網路使鈍化層形成用組成物靜止時的黏度提升，於鈍化層形成用組成物流動時，使黏度降低。其結果認為，鈍化層形成用組成物於圖案形成性方面顯現出所需的觸變性。

藉由使用具有優異的圖案形成性的鈍化層形成用組成物，可形成所期望的形狀的鈍化層。因此，可製造優異的帶鈍化層的半導體基板、太陽電池元件、及太陽電池。

水的狀態可為固體，亦可為液體。就與式（I）化合物的混合性的觀點而言，水較佳為液體。

本實施形態的鈍化層形成用組成物中所含的水的含有率可視需要而適宜選擇。 就對本實施形態的鈍化層形成用組成物賦予觸變性的觀點而言，水的含有率可設為於本實施形態的鈍化層形成用組成物中為0.01質量%以上，較佳為0.03質量%以上，更佳為0.05質量%以上，進而更佳為0.1質量%以上。 另外，就圖案形成性及鈍化效果的觀點而言，水的含有率可設為於本實施形態的鈍化層形成用組成物中為0.01質量%～80質量%，較佳為0.03質量%～70質量%，更佳為0.05質量%～60質量%，進而更佳為0.1質量%～50質量%。

於鈍化層形成用組成物中，作用於式（I）化合物的水的量可根據自式（I）化合物中游離的醇的量來計算。在水作用於式（I）化合物時，醇即R¹ OH自式（I）化合物中游離。該游離的醇的量與水所作用的式（I）化合物的官能基的數量成比例。因此，藉由測定該游離的醇的量，可計算作用於式（I）化合物的水的量。所游離的醇的量例如可使用氣相層析質譜分析（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）來確認。

於在式（I）化合物中選擇乙氧化鈮的情況下，在水進行作用時，乙醇游離。於醇類中，乙醇對人體的毒性低。因此，藉由在式（I）化合物中選擇乙氧化鈮，而形成對人體的不良影響更少的材料。

鈍化層形成用組成物中所含的醇即所游離的R¹ OH的含有率較佳為0.5質量%～70質量%，更佳為1質量%～60質量%，進而更佳為1質量%～50質量%。

（通式（II）所表示的化合物） 本實施形態的鈍化層形成用組成物亦可包含下述通式（II）所表示的化合物（以下稱為「有機鋁化合物」）的至少一種。

[化2]

通式（II）中，R² 分別獨立地表示烷基。n表示1～3的整數。X² 及X³ 分別獨立地表示氧原子或亞甲基。R³ 、R⁴ 及R⁵ 分別獨立地表示氫原子或烷基。

藉由本實施形態的鈍化層形成用組成物包含所述有機鋁化合物，可進一步提高鈍化效果。其可以如下所述的形式認為。

有機鋁化合物較佳為包含被稱呼為烷氧化鋁、鋁螯合物等的化合物，並且除烷氧化鋁結構以外，亦具有鋁螯合物結構。另外，如亦於「日本陶瓷協會學術論文雜誌（Nippon Seramikkusu Kyokai Gakujutsu Ronbunshi）」, vol. 97, pp369-399（1989）中所記載般，有機鋁化合物藉由熱處理（煅燒）而形成氧化鋁（Al₂ O₃ ）。此時，所形成的氧化鋁容易成為非晶狀態，因此認為4配位氧化鋁層容易形成於與半導體基板的界面附近，可具有因4配位氧化鋁而引起的大的負固定電荷。此時認為，藉由與具有固定電荷的式（I）化合物或源自其水解物的氧化物進行複合化，結果可形成具有優異的鈍化效果的鈍化層。

除以上所述以外，亦認為，藉由如本實施形態般將式（I）化合物與有機鋁化合物組合，利用在鈍化層內各自的效果，而鈍化效果變得更高。進而認為，藉由在混合有式（I）化合物與有機鋁化合物的狀態下進行熱處理（煅燒），作為式（I）化合物中所含的金屬（M）與鋁（Al）的複合金屬烷氧化物的反應性及蒸汽壓等物理特性得到改善，作為熱處理物（煅燒物）的鈍化層的緻密性得到提高，結果鈍化效果變得更高。

於通式（II）中，R² 分別獨立地表示烷基，較佳為碳數1～8的烷基，更佳為碳數1～4的烷基。R² 所表示的烷基可為直鏈狀，亦可為支鏈狀。作為R² 所表示的烷基，具體而言可列舉：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、己基、辛基、乙基己基等。其中，就保存穩定性與鈍化效果的觀點而言，R² 所表示的烷基較佳為碳數1～8的未經取代的烷基，更佳為碳數1～4的未經取代的烷基。

於通式（II）中，n表示1～3的整數。就保存穩定性的觀點而言，n較佳為1或3，就溶解度的觀點而言，更佳為1。 另外，X² 及X³ 分別獨立地表示氧原子或亞甲基。就保存穩定性的觀點而言，X² 及X³ 的至少一者較佳為氧原子。 通式（II）中的R³ 、R⁴ 及R⁵ 分別獨立地表示氫原子或烷基。R³ 、R⁴ 及R⁵ 所表示的烷基可為直鏈狀，亦可為支鏈狀。作為R³ 、R⁴ 及R⁵ 所表示的烷基，較佳為碳數1～8的烷基，更佳為碳數1～4的烷基。具體而言可列舉：甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、己基、辛基、乙基己基等。

其中，就保存穩定性與鈍化效果的觀點而言，R³ 及R⁴ 分別獨立地較佳為氫原子或碳數1～8的未經取代的烷基，更佳為氫原子或碳數1～4的未經取代的烷基。 另外，就保存穩定性及鈍化效果的觀點而言，R⁵ 較佳為氫原子或碳數1～8的未經取代的烷基，更佳為氫原子或碳數1～4的未經取代的烷基。

就保存穩定性的觀點而言，有機鋁化合物較佳為如下化合物：n為1～3的整數、R⁵ 分別獨立地為氫原子或碳數1～4的烷基。

就保存穩定性與鈍化效果的觀點而言，有機鋁化合物較佳為如下化合物：n為1～3的整數、R² 分別獨立地為碳數1～4的烷基、X² 及X³ 的至少一者為氧原子、R³ 及R⁴ 分別獨立地為氫原子或碳數1～4的烷基、R⁵ 為氫原子或碳數1～4的烷基。有機鋁化合物更佳為如下化合物：n為1～3的整數、R² 分別獨立地為碳數1～4的未經取代的烷基、X² 及X³ 的至少一者為氧原子、鍵結於氧原子的R³ 或R⁴ 為碳數1～4的烷基、於X² 或X³ 為亞甲基的情況下的鍵結於亞甲基的R³ 或R⁴ 為氫原子且R⁵ 為氫原子。

另外，作為通式（II）所表示的n為1～3的整數的有機鋁化合物，具體而言可列舉乙醯乙酸乙酯二異丙醇鋁、三(乙醯乙酸乙酯)鋁等。

另外，通式（II）所表示的n為1～3的整數的有機鋁化合物可使用所製備者，亦可使用市售品。作為市售品，例如可列舉：川研精細化工（Fine Chemical）股份有限公司的商品名ALCH、ALCH-50F、ALCH-75、ALCH-TR、ALCH-TR-20等。

另外，通式（II）所表示的n為1～3的整數的有機鋁化合物可藉由將三烷氧化鋁與後述具有兩個羰基的特定結構的化合物混合而製備。另外，亦可使用市售的鋁螯合物化合物。 若將三烷氧化鋁與具有兩個羰基的特定結構的化合物混合，則三烷氧化鋁的烷氧化物基的至少一部分與特定結構的化合物進行置換，而形成鋁螯合物結構。此時，視需要，亦可存在液態介質，亦可進行加熱處理、觸媒的添加等。藉由烷氧化鋁結構的至少一部分被置換為鋁螯合物結構，有機鋁化合物對水解及聚合反應的穩定性得到提高，包含有機鋁化合物的鈍化層形成用組成物的保存穩定性進一步提高。

就反應性與保存穩定性的觀點而言，作為具有兩個羰基的特定結構的化合物，較佳為選自由β-二酮化合物、β-酮酯化合物及丙二酸二酯所組成的群組中的至少一種。作為具有兩個羰基的特定結構的化合物，具體而言可列舉：乙醯丙酮、3-甲基-2,4-戊二酮、2,3-戊二酮、3-乙基-2,4-戊二酮、3-丁基-2,4-戊二酮、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮、2,6-二甲基-3,5-庚二酮、6-甲基-2,4-庚二酮等β-二酮化合物，乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙醯乙酸正丙酯、乙醯乙酸異丙酯、乙醯乙酸異丁酯、乙醯乙酸正丁酯、乙醯乙酸第三丁酯、乙醯乙酸正戊酯、乙醯乙酸異戊酯、乙醯乙酸正己酯、乙醯乙酸正辛酯、乙醯乙酸正庚酯、乙醯乙酸3-戊酯、2-乙醯庚酸乙酯、2-甲基乙醯乙酸乙酯、2-丁基乙醯乙酸乙酯、己基乙醯乙酸乙酯、4,4-二甲基-3-氧代戊酸乙酯、4-甲基-3-氧代戊酸乙酯、2-乙基乙醯乙酸乙酯、4-甲基-3-氧代戊酸甲酯、3-氧代己酸乙酯、3-氧代戊酸乙酯、3-氧代戊酸甲酯、3-氧代己酸甲酯、3-氧代庚酸乙酯、3-氧代庚酸甲酯、4,4-二甲基-3-氧代戊酸甲酯等β-酮酯化合物，丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二正丙酯、丙二酸二異丙酯、丙二酸二正丁酯、丙二酸二第三丁酯、丙二酸二己酯、丙二酸第三丁基乙酯、甲基丙二酸二乙酯、乙基丙二酸二乙酯、異丙基丙二酸二乙酯、正丁基丙二酸二乙酯、第二丁基丙二酸二乙酯、異丁基丙二酸二乙酯、1-甲基丁基丙二酸二乙酯等丙二酸二酯等。

鋁螯合物結構的數量例如可藉由適宜調整將三烷氧化鋁與具有兩個羰基的特定結構的化合物混合的比率來進行控制。另外，亦可自市售的鋁螯合物化合物中適宜選擇具有所期望的結構的化合物。

有機鋁化合物中，就鈍化效果及與視需要而含有的溶劑的相容性的觀點而言，具體而言較佳為使用選自由乙醯乙酸乙酯二異丙醇鋁及三異丙氧基鋁所組成的群組中的至少一種，更佳為使用乙醯乙酸乙酯二異丙醇鋁。

有機鋁化合物中的鋁螯合物結構的存在可利用通常所使用的分析方法來確認。例如，可使用紅外分光光譜、核磁共振光譜、熔點等來確認。

有機鋁化合物可為液態，亦可為固體，並無特別限制。就鈍化效果與保存穩定性的觀點而言，藉由使用常溫（25℃）下的穩定性、及溶解性或分散性良好的有機鋁化合物，所形成的鈍化層的均質性進一步提高，並可穩定地獲得所期望的鈍化效果。

於本實施形態的鈍化層形成用組成物包含有機鋁化合物的情況下，有機鋁化合物的含有率並無特別限定。其中，將式（I）化合物、視需要而含有的式（I）化合物的水解物、及有機鋁化合物的總含有率設為100質量%時的有機鋁化合物的含有率較佳為0.5質量%～80質量%，更佳為1質量%～75質量%，進而更佳為2質量%～70質量%，特佳為3質量%～70質量%。 藉由將有機鋁化合物的含有率設為0.5質量%以上，而有鈍化效果得到提高的傾向。另外，藉由將有機鋁化合物設為80質量%以下，而有鈍化層形成用組成物的保存穩定性得到提高的傾向。

於本實施形態的鈍化層形成用組成物包含有機鋁化合物的情況下，鈍化層形成用組成物中的有機鋁化合物的含有率可視需要而適宜選擇。就保存穩定性與鈍化效果的觀點而言，有機鋁化合物的含有率可設為於鈍化層形成用組成物中為0.1質量%～60質量%，較佳為0.5質量%～55質量%，更佳為1質量%～50質量%，進而更佳為1質量%～45質量%。

（液態介質） 本實施形態的鈍化層形成用組成物亦可包含液態介質（溶媒或分散媒）。藉由鈍化層形成用組成物含有液態介質，黏度的調整變得更容易、賦予性進一步提高並且可形成更均勻的鈍化層。作為液態介質，並無特別限制，可視需要而適宜選擇。其中，較佳為可將式（I）化合物及視需要而添加的有機鋁化合物溶解而形成均勻的溶液的液態介質，更佳為包含有機溶劑的至少一種。所謂液態介質，是指於室溫（25℃）下為液體的狀態的介質。

作為液態介質，具體而言可列舉：丙酮、甲基乙基酮、甲基正丙基酮、甲基異丙基酮、甲基正丁基酮、甲基異丁基酮、甲基正戊基酮、甲基正己基酮、二乙酮、二正丙酮、二異丁酮、三甲基壬酮、環己酮、環戊酮、甲基環己酮、2,4-戊二酮、丙酮基丙酮等酮溶劑，二乙醚、甲基乙基醚、甲基正丙基醚、二異丙醚、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、二噁烷、二甲基二噁烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二正丙醚、乙二醇二正丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇甲基正丙基醚、二乙二醇甲基正丁基醚、二乙二醇二正丙醚、二乙二醇二正丁醚、二乙二醇甲基正己基醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、三乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇甲基正丁基醚、三乙二醇二正丁醚、三乙二醇甲基正己基醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙醚、四乙二醇甲基乙基醚、四乙二醇甲基正丁基醚、四乙二醇二正丁醚、四乙二醇甲基正己基醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、丙二醇二正丙醚、丙二醇二正丁醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、二丙二醇甲基乙基醚、二丙二醇甲基正丁基醚、二丙二醇二正丙醚、二丙二醇二正丁醚、二丙二醇甲基正己基醚、三丙二醇二甲醚、三丙二醇二乙醚、三丙二醇甲基乙基醚、三丙二醇甲基正丁基醚、三丙二醇二正丁醚、三丙二醇甲基正己基醚、四丙二醇二甲醚、四丙二醇二乙醚、四丙二醇甲基乙基醚、四丙二醇甲基正丁基醚、四丙二醇甲基正己基醚、四丙二醇二正丁醚等醚溶劑，乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸第二丁酯、乙酸正戊酯、乙酸第二戊酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸甲基戊酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸2-乙基己酯、乙酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、乙酸苄酯、乙酸環己酯、乙酸甲基環己酯、乙酸壬酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙酸二乙二醇甲醚、乙酸二乙二醇單乙醚、乙酸二丙二醇甲醚、乙酸二丙二醇乙醚、二乙酸甘醇酯、乙酸甲氧基三乙二醇酯、乙酸異戊酯、丙酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸異戊酯、草酸二乙酯、草酸二正丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯、乳酸正戊酯、乙二醇甲醚丙酸酯、乙二醇乙醚丙酸酯、乙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯等酯溶劑，乙腈、N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-正丙基吡咯啶酮、N-正丁基吡咯啶酮、N-正己基吡咯啶酮、N-環己基吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸等非質子性極性溶劑，二氯甲烷（methylene chloride）、氯仿、二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、己烷、辛烷、乙基苯、2-乙基己烷酸等疏水性有機溶劑，甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、第三丁醇、正戊醇、異戊醇、2-甲基丁醇、第二戊醇、第三戊醇、3-甲氧基丁醇、正己醇、2-甲基戊醇、第二己醇、2-乙基丁醇、第二庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、第二辛醇、正壬醇、正癸醇、第二-十一烷醇、三甲基壬醇、第二-十四烷醇、第二-十七烷醇、環己醇、甲基環己醇、苄醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇等醇溶劑，乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單苯醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單正丁醚、二乙二醇單正己醚、乙氧基三甘醇、四乙二醇單正丁醚、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、三丙二醇單甲醚等二醇單醚溶劑，萜品烯、萜品醇、月桂烯、別羅勒烯（alloocimene）、檸檬烯、二戊烯、蒎烯、香旱芹酮（carvone）、羅勒烯（ocimene）、水芹烯（phellandrene）等萜烯溶劑等。該些液態介質可單獨使用一種或組合使用兩種以上。

其中，就對半導體基板的賦予性及圖案形成性的觀點而言，液態介質較佳為包含選自由萜烯溶劑、酯溶劑及醇溶劑所組成的群組中的至少一種，更佳為包含選自由萜烯溶劑所組成的群組中的至少一種。

於鈍化層形成用組成物包含液態介質的情況下，液態介質的含有率是考慮賦予性、圖案形成性及保存穩定性而決定。例如，就組成物的賦予性與圖案形成性的觀點而言，液態介質的含有率較佳為於鈍化層形成用組成物的總質量中為5質量%～98質量%，更佳為10質量%～95質量%。

（樹脂） 本實施形態的鈍化層形成用組成物亦可進而含有樹脂的至少一種。藉由包含樹脂，本實施形態的鈍化層形成用組成物被賦予至半導體基板上而形成的組成物層的形狀穩定性進一步提高，可將鈍化層以所期望的形狀形成於形成有組成物層的區域中。

樹脂的種類並無特別限制。樹脂較佳為在將本實施形態的鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板上時，可在可形成良好的圖案的範圍內調整黏度的樹脂。作為樹脂，具體而言可列舉：聚乙烯醇、聚丙烯醯胺、聚丙烯醯胺衍生物、聚乙烯基醯胺、聚乙烯基醯胺衍生物、聚乙烯基吡咯啶酮、聚環氧乙烷、聚環氧乙烷衍生物、聚磺酸、聚丙烯醯胺烷基磺酸、纖維素、纖維素衍生物（羧基甲基纖維素、羥基乙基纖維素、乙基纖維素等纖維素醚等）、明膠、明膠衍生物、澱粉、澱粉衍生物、海藻酸鈉、海藻酸鈉衍生物、三仙膠（Xanthan）、三仙膠衍生物、瓜爾膠、瓜爾膠衍生物、硬葡聚糖、硬葡聚糖衍生物、黃蓍膠、黃蓍膠衍生物、糊精、糊精衍生物、(甲基)丙烯酸樹脂、(甲基)丙烯酸酯樹脂（(甲基)丙烯酸烷基酯樹脂、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯樹脂等）、丁二烯樹脂、苯乙烯樹脂、矽氧烷樹脂、該些的共聚物等。該些樹脂可單獨使用一種或組合使用兩種以上。 再者，於本實施形態中，(甲基)丙烯酸表示丙烯酸或甲基丙烯酸，(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。

該些樹脂中，就保存穩定性及圖案形成性的觀點而言，較佳為使用不具有酸性及鹼性的官能基的中性樹脂，就即便於含量為少量的情況下亦可容易地調節黏度及觸變性的觀點而言，更佳為使用纖維素衍生物。 另外，該些樹脂的分子量並無特別限制，較佳為鑒於作為鈍化層形成用組成物的所期望的黏度而適宜調整。就保存穩定性及圖案形成性的觀點而言，樹脂的重量平均分子量較佳為1,000～10,000,000，更佳為1,000～5,000,000。再者，樹脂的重量平均分子量是根據使用凝膠滲透層析法（Gel Permeation Chromatography，GPC）所測定的分子量分佈，使用標準聚苯乙烯的校準曲線進行換算而求出。

於本實施形態的鈍化層形成用組成物含有樹脂的情況下，鈍化層形成用組成物中的樹脂的含有率可視需要而適宜選擇。例如，樹脂的含有率較佳為於鈍化層形成用組成物的總質量中為0.1質量%～50質量%。就顯現出更容易進行圖案形成般的觸變性的觀點而言，樹脂的含有率更佳為0.2質量%～25質量%，進而更佳為0.5質量%～20質量%，特佳為0.5質量%～15質量%。 再者，本實施形態的鈍化層形成用組成物的觸變性優異，因此使樹脂進一步顯現出觸變性的必要性不高。因此，本實施形態的鈍化層形成用組成物中所含的樹脂的含有率較佳為0.5質量%以下，更佳為0.2質量%以下，進而更佳為0.1質量%以下，特佳為實質上不含樹脂。

（其他成分） 本實施形態的鈍化層形成用組成物除所述成分以外，亦可視需要而更包含該領域中通常所使用的其他成分。 本實施形態的鈍化層形成用組成物亦可含有酸性化合物或鹼性化合物。於鈍化層形成用組成物含有酸性化合物或鹼性化合物的情況下，就保存穩定性的觀點而言，酸性化合物或鹼性化合物的含有率較佳為於鈍化層形成用組成物中分別為1質量%以下，更佳為0.1質量%以下。 作為酸性化合物，可列舉布忍斯特酸（Bronsted acid）及路易斯酸（Lewis acid）。具體而言可列舉：鹽酸、硝酸等無機酸，乙酸等有機酸等。另外，作為鹼性化合物，可列舉布忍斯特鹼及路易斯鹼。具體而言，作為鹼性化合物，可列舉：鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物等無機鹼，三烷基胺、吡啶等有機鹼等。

另外，作為其他成分，例如可列舉：塑化劑、分散劑、界面活性劑、觸變劑、其他金屬烷氧化物化合物及高沸點材料。其中，較佳為包含選自觸變劑中的至少一種。藉由包含選自觸變劑中的至少一種，本實施形態的鈍化層形成用組成物被賦予至半導體基板上而形成的組成物層的形狀穩定性進一步提高，並可將鈍化層以所期望的形狀形成於形成有組成物層的區域中。

作為觸變劑，可列舉：脂肪酸醯胺、聚烷二醇化合物、有機填料、無機填料等。作為聚烷二醇化合物，可列舉下述通式（III）所表示的化合物等。

R⁶ -(O-R⁸ )_n -O-R⁷ ¼（III）

通式（III）中，R⁶ 及R⁷ 分別獨立地表示氫原子或烷基，R⁸ 表示伸烷基。n為3以上的任意的整數。再者，存在多個的(O-R⁸ )中的R⁸ 可相同，亦可不同。

作為脂肪酸醯胺，例如可列舉：下述通式（1）、通式（2）、通式（3）及通式（4）所表示的化合物。

R⁹ CONH₂ ¼（1） R⁹ CONH-R¹⁰ -NHCOR⁹ ¼（2） R⁹ NHCO-R¹⁰ -CONHR⁹ ¼（3） R⁹ CONH-R¹⁰ -N(R¹¹ )₂ ¼（4）

通式（1）、通式（2）、通式（3）及通式（4）中，R⁹ 及R¹¹ 分別獨立地表示碳數1～30的烷基或烯基，R¹⁰ 表示碳數1～10的伸烷基。R⁹ 及R¹¹ 可相同，亦可不同。

作為有機填料，可列舉：丙烯酸樹脂、纖維素樹脂、聚苯乙烯樹脂等。

作為無機填料，可列舉：二氧化矽、氫氧化鋁、氮化鋁、氮化矽、氧化鋁、氧化鋯、碳化矽、玻璃等粒子等。

有機填料或無機填料的體積平均粒子徑較佳為0.01 μm～50 μm。 於本實施形態中，填料的體積平均粒子徑可利用雷射繞射散射法來測定。

作為其他金屬烷氧化物化合物，可列舉：烷氧化鈦、烷氧化鋯、烷氧化矽等。

（高沸點材料） 於本實施形態的鈍化層形成用組成物中，作為與樹脂一起或代替樹脂的材料，亦可使用高沸點材料。高沸點材料較佳為在加熱時容易汽化而不需要進行脫脂處理的化合物。另外，高沸點材料特佳為於印刷塗佈後可維持印刷形狀的高黏度的高沸點材料。作為滿足該些的材料，例如可列舉異冰片基環己醇。

異冰片基環己醇可以「特魯索盧布（Terusolve）MTPH」（日本萜烯化學股份有限公司、商品名）的形式商業性獲取。異冰片基環己醇的沸點高為308℃～318℃，另外，在自組成物層中去除時，無需如樹脂般進行熱處理（煅燒）的脫脂處理，可藉由加熱而使其汽化，藉此使其消失。因此，在塗佈於半導體基板上後的乾燥步驟中，可去除鈍化層形成用組成物中視需要而含有的溶劑與異冰片基環己醇的大部分。

於本實施形態的鈍化層形成用組成物含有高沸點材料的情況下，高沸點材料的含有率較佳為於鈍化層形成用組成物的總質量中為3質量%～95質量%，更佳為5質量%～90質量%，進而更佳為7質量%～80質量%。

另外，本實施形態的鈍化層形成用組成物亦可含有選自由Al、Nb、Ta、V、Y及Hf所組成的群組中的至少一種的氧化物（以下稱為「特定氧化物」）。特定氧化物為對式（I）化合物進行熱處理（煅燒）而生成的氧化物，因此期待由含有特定氧化物的鈍化層形成用組成物所形成的鈍化層起到優異的鈍化效果。

本實施形態的鈍化層形成用組成物的黏度並無特別限制，可根據對半導體基板的賦予方法等而適宜選擇。例如，鈍化層形成用組成物的黏度可設為0.01 Pa·s～100000 Pa·s。其中，就圖案形成性的觀點而言，鈍化層形成用組成物的黏度較佳為0.1 Pa·s～10000 Pa·s。再者，黏度是使用旋轉式剪切黏度計在25℃下、以剪切速度1.0 s^-1 來測定。

本實施形態的鈍化層形成用組成物的製造方法並無特別限制。例如，可藉由利用通常所使用的混合方法將式（I）化合物、水、及視需要而含有的有機鋁化合物、液態介質、樹脂等混合來製造。 再者，本實施形態的鈍化層形成用組成物中所含的成分及各成分的含量可使用熱重量法（Thermogravimetry，TG）/示差熱分析（Differential Thermal Analysis，DTA）等熱分析、核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）、紅外線（Infrared Ray，IR）等光譜分析、高效液相層析法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）、GPC等層析儀分析等來確認。

＜帶鈍化層的半導體基板＞ 本實施形態的帶鈍化層的半導體基板具有半導體基板與鈍化層，所述鈍化層設於所述半導體基板的至少一個面的至少一部分，且為本實施形態的鈍化層形成用組成物的熱處理物。本實施形態的帶鈍化層的半導體基板藉由具有作為本實施形態的鈍化層形成用組成物的熱處理物的鈍化層，而顯示優異的鈍化效果。

半導體基板並無特別限制，可根據目的而自通常所使用者中適宜選擇。作為半導體基板，可列舉於矽、鍺等中摻雜（擴散）p型雜質或n型雜質而成者。其中，較佳為矽基板。另外，半導體基板可為p型半導體基板，亦可為n型半導體基板。其中，就鈍化效果的觀點而言，較佳為形成有鈍化層的面為p型層的半導體基板。半導體基板上的p型層可為源自p型半導體基板的p型層，亦可為以p型擴散層或p⁺ 型擴散層的形式形成於n型半導體基板或p型半導體基板上者。

另外，半導體基板的厚度並無特別限制，可根據目的而適宜選擇。例如，半導體基板的厚度可設為50 μm～1000 μm，較佳為75 μm～750 μm。

形成於半導體基板上的鈍化層的平均厚度可設為200 nm以下。藉由將鈍化層的平均厚度設為200 nm以下，可緩和在對帶鈍化層的半導體基板進行燒結時產生的、半導體基板與鈍化層的熱應力差。藉由緩和熱應力差，可防止於鈍化層產生裂紋。藉由裂紋少，自所期望的圖案形狀變形的情況得到抑制，獲得良好的圖案形成性。另外，由於可充分確保半導體基板與鈍化層的相接的面，因此獲得良好的鈍化特性。

形成於半導體基板上的鈍化層的平均厚度可設為200 nm以下，較佳為5 nm～200 nm，更佳為10 nm～190 nm，進而更佳為15 nm～180 nm。 再者，所形成的鈍化層的平均厚度是使用自動橢圓偏振計（例如五實驗室（Five lab）公司、MARY-102）而藉由常規方法來測定9個點的厚度，並以其算數平均值的形式計算。

本實施形態的帶鈍化層的半導體基板可應用於太陽電池元件、發光二極體元件等。例如，藉由應用於太陽電池元件，可獲得轉換效率優異的太陽電池元件。

＜帶鈍化層的半導體基板的製造方法＞ 本實施形態的帶鈍化層的半導體基板的製造方法包括：於半導體基板的至少一個面的至少一部分，賦予本實施形態的鈍化層形成用組成物而形成組成物層的步驟；以及對所述組成物層進行熱處理（煅燒）而形成鈍化層的步驟。所述製造方法亦可視需要進而包括其他步驟。 藉由使用本實施形態的鈍化層形成用組成物，可利用簡便的方法來形成圖案形成性優異且具有優異的鈍化效果的鈍化層。

本實施形態的帶鈍化層的半導體基板的製造方法較佳為於形成組成物層的步驟之前，進而包括於半導體基板上賦予鹼性水溶液的步驟。即，較佳為於在半導體基板上賦予本實施形態的鈍化層形成用組成物之前，利用鹼性水溶液對半導體基板的表面進行清洗。藉由利用鹼性水溶液進行清洗，可將存在於半導體基板表面的有機物、顆粒等去除，鈍化效果進一步提高。作為利用鹼性水溶液的清洗的方法，可例示使用通常已知的RCA清洗等的清洗方法。例如可將半導體基板浸漬於氨水-過氧化氫水的混合溶液中，於60℃～80℃下進行處理，藉此將有機物及顆粒去除而進行清洗。清洗時間較佳為10秒～10分鐘，更佳為30秒～5分鐘。

於在半導體基板上賦予本實施形態的鈍化層形成用組成物而形成組成物層的步驟中，較佳為包含印刷法。具體而言可列舉：網版印刷法、噴墨法、分配器（dispenser）法、旋塗法、毛刷塗佈法、噴霧法、刮刀（doctor blade）法、輥塗法等。該些中，就圖案形成性及生產性的觀點而言，較佳為網版印刷法及噴墨法等，更佳為網版印刷法。

本實施形態的鈍化層形成用組成物的賦予量可根據目的而在鈍化層的平均厚度成為200 nm以下的範圍中適宜選擇。藉由鈍化層形成用組成物的賦予量少，而容易達成所期望的200 nm以下的平均厚度。

對由鈍化層形成用組成物所形成的組成物層進行熱處理（煅燒），而形成源自組成物層的熱處理物層（煅燒物層），藉此可於半導體基板上形成鈍化層。 組成物層的熱處理（煅燒）條件只要為可將組成物層中所含的式（I）化合物及視需要而含有的有機鋁化合物轉換為所述熱處理物（煅燒物）即金屬氧化物或複合氧化物，則並無特別限制。為了於鈍化層中有效地形成固定電荷而獲得更優異的鈍化效果，具體而言，熱處理（煅燒）溫度較佳為300℃～900℃，更佳為450℃～800℃。另外，熱處理（煅燒）時間可根據熱處理（煅燒）溫度等而適宜選擇。例如，可設為0.1小時～10小時，較佳為0.2小時～5小時。

本實施形態的帶鈍化層的半導體基板的製造方法亦可於將本實施形態的鈍化層形成用組成物賦予至半導體基板後、藉由熱處理（煅燒）而形成鈍化層的步驟之前，進而包括對包含鈍化層形成用組成物的組成物層進行乾燥處理的步驟。藉由包括對組成物層進行乾燥處理的步驟，可形成厚度更一致的具有鈍化效果的鈍化層。

對組成物層進行乾燥處理的步驟只要可將鈍化層形成用組成物中所含的水的至少一部分及鈍化層形成用組成物中亦可含有的液態介質的至少一部分去除，則並無特別限制。乾燥處理例如可設為於30℃～250℃下1分鐘～60分鐘的加熱處理，較佳為於40℃～220℃下3分鐘～40分鐘的加熱處理。另外，乾燥處理可於常壓下進行，亦可於減壓下進行。

於鈍化層形成用組成物包含樹脂的情況下，本實施形態的帶鈍化層的半導體基板的製造方法亦可於賦予鈍化層形成用組成物後、藉由熱處理（煅燒）而形成鈍化層的步驟之前，進而包括對包含鈍化層形成用組成物的組成物層進行脫脂處理的步驟。藉由包括對組成物層進行脫脂處理的步驟，可形成更均勻的具有鈍化效果的鈍化層。

對組成物層進行脫脂處理的步驟只要可將有時包含於鈍化層形成用組成物中的樹脂的至少一部分去除，則並無特別限制。脫脂處理例如可設為於250℃～450℃下10分鐘～120分鐘的熱處理，較佳為於300℃～400℃下3分鐘～60分鐘的熱處理。另外，脫脂處理較佳為於氧存在下進行，更佳為於大氣中進行。

＜太陽電池元件＞ 本實施形態的太陽電池元件包括：半導體基板，具有p型層及n型層進行pn接合而成的pn接合部；鈍化層，設於所述半導體基板的至少一個面的至少一部分，且為本實施形態的鈍化層形成用組成物的熱處理物；以及電極，配置於所述p型層及所述n型層的至少一個層上。本實施形態的太陽電池元件亦可視需要進而具有其他構成要素。 本實施形態的太陽電池元件藉由具有由本實施形態的鈍化層形成用組成物所形成的鈍化層，而轉換效率優異。

作為賦予本實施形態的鈍化層形成用組成物的半導體基板，並無特別限制，可根據目的而自通常所使用者中適宜選擇。作為半導體基板，可使用本實施形態的帶鈍化層的半導體基板一項中所說明者，可較佳使用者亦相同。設有本實施形態的鈍化層的半導體基板的面較佳為太陽電池元件的背面。

另外，形成於半導體基板上的鈍化層的平均厚度可根據目的而在200 nm以下的範圍內適宜選擇。例如，鈍化層的平均厚度較佳為5 nm～200 nm，更佳為10 nm～190 nm，進而更佳為15 nm～180 nm。 對於本實施形態的太陽電池元件的形狀及大小並無限制。例如較佳為一邊為125 mm～156 mm的大致正方形。

＜太陽電池元件的製造方法＞ 本實施形態的太陽電池元件的製造方法包括：於具有p型層及n型層進行pn接合而成的pn接合部的半導體基板的至少一個面的至少一部分，賦予本實施形態的鈍化層形成用組成物而形成組成物層的步驟；對所述組成物層進行熱處理（煅燒）而形成鈍化層的步驟；以及於所述p型層及所述n型層的至少一個層上配置電極的步驟。本實施形態的太陽電池元件的製造方法亦可視需要進而包括其他步驟。

藉由使用本實施形態的鈍化層形成用組成物，可利用簡便的方法來製造轉換效率優異的太陽電池元件。

作為於半導體基板中的p型層及n型層的至少一個層上配置電極的方法，可採用通常所使用的方法。例如，可藉由將銀膏、鋁膏等電極形成用膏賦予至半導體基板的所期望的區域中，視需要而進行熱處理（煅燒），從而製造電極。

設有本實施形態的鈍化層的半導體基板的面可為p型層，亦可為n型層。其中，就轉換效率的觀點而言，較佳為p型層。 使用本實施形態的鈍化層形成用組成物而形成鈍化層的方法的詳細情況與已述的帶鈍化層的半導體基板的製造方法相同，較佳態樣亦相同。

其次，一面參照圖式，一面對本實施形態的太陽電池元件的製造方法進行說明。 圖1的（1）～圖1的（9）是以剖面圖的形式示出示意性表示本實施形態的具有鈍化層的太陽電池元件的製造方法的一例的步驟圖。但是，該步驟圖絲毫不限制本發明。另外，各圖中的構件的大小為概念性者，構件間的大小的相對關係並不限定於此。再者，對於具有共通的功能的構件而言，通覽所有圖式而賦予相同符號，並有時省略重覆的說明。

圖1中的（1）中，利用鹼性水溶液對p型半導體基板1進行清洗，將p型半導體基板1的表面的有機物、顆粒等去除。藉此，鈍化效果進一步提高。作為利用鹼性水溶液的清洗方法，可列舉使用通常已知的RCA清洗等的方法。

其後，如圖1中的（2）所示，對p型半導體基板1的表面實施鹼蝕刻等，於表面形成凹凸（亦稱為紋理）。藉此，於光接收面側，可抑制太陽光的反射。再者，於鹼蝕刻中，可使用包含NaOH與異丙醇（Isopropyl Alcohol，IPA）的蝕刻溶液。

繼而，如圖1中的（3）所示，藉由在p型半導體基板1的表面使磷等熱性擴散，而以次微米級（submicron order）的厚度形成n⁺ 型擴散層2，並且於與p型塊體部分的邊界形成pn接合部。

作為用以使磷擴散的方法，例如可列舉於氧氯化磷（POCl₃ ）、氮及氧的混合氣體環境中，於800℃～1000℃下進行數十分鐘的處理的方法。該方法中，由於使用混合氣體而進行磷的擴散，故而如圖1中的（3）所示，除光接收面（表面）以外，於背面及側面（未圖示）亦形成n⁺ 型擴散層2。另外，於n⁺ 型擴散層2上，形成磷矽酸鹽玻璃（Phosphosilicate Glass，PSG）層3。因此，進行側蝕，而將側面的PSG層3及n⁺ 型擴散層2去除。

其後，如圖1中的（4）所示，使用氟酸等蝕刻溶液而將光接收面及背面的PSG層3去除。進而，關於背面，如圖1中的（5）所示，另進行蝕刻處理，而將背面的n⁺ 型擴散層2去除。

然後，如圖1中的（6）所示，藉由電漿增強化學氣相沉積（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD）法等而將氮化矽等抗反射膜4以厚度90 nm前後設於光接收面的n⁺ 型擴散層2上。

繼而，如圖1中的（7）所示，藉由網版印刷等而將本實施形態的鈍化層形成用組成物塗佈於背面的一部分後，於乾燥後，於300℃～900℃的溫度下進行熱處理（煅燒），而形成鈍化層5。

圖5中以概略平面圖的形式示出背面中的鈍化層的形成圖案的一例。圖7是將圖5的A部放大的概略平面圖。圖8是將圖5的B部放大的概略平面圖。於為圖5所示的鈍化層的形成圖案的情況下，根據圖7及圖8亦可知，背面的鈍化層5是由下述圖案所形成，即，除於之後的步驟中形成背面輸出取出電極7的部分以外，p型半導體基板1呈點狀露出。該點狀開口部的圖案較佳為由點徑（L_a ）及點間隔（L_b ）所規定且規則正確地排列。點徑（L_a ）及點間隔（L_b ）可任意設定，但就鈍化效果及抑制少數載體的再結合的觀點而言，較佳為L_a 為5 μm～2 mm且L_b 為10 μm～3 mm，更佳為L_a 為10 μm～1.5 mm且L_b 為20 μm～2.5 mm，進而更佳為L_a 為20 μm～1.3 mm且L_b 為30 μm～2 mm。

於鈍化層形成用組成物具有優異的圖案形成性的情況下，該點狀開口部的圖案的點徑（L_a ）及點間隔（L_b ）進一步規則正確地排列。因此，可形成於少數載體再結合抑制方面更佳的點狀開口部的圖案，且太陽電池元件的發電效率得到提高。

此處，如上所述，藉由在欲形成鈍化層的部位（點狀開口部以外的部分）塗佈鈍化層形成用組成物，並進行熱處理（煅燒），而形成所期望的形狀的鈍化層。相對於此，於包含點狀開口部的整個面塗佈鈍化層形成用組成物，於熱處理（煅燒）後，亦可藉由雷射、光微影（photolithography）等，而選擇性去除點狀開口部的鈍化層。另外，亦可藉由利用遮罩材預先遮罩如點狀開口部般的不欲塗佈鈍化層形成用組成物的部分，而選擇性塗佈鈍化層形成用組成物。

繼而，如圖1中的（8）所示，於光接收面，藉由網版印刷等而塗佈包含玻璃粒子的銀電極膏。圖4是表示太陽電池元件的光接收面的一例的概略平面圖。如圖4所示，光接收面電極包含光接收面集電用電極8與光接收面輸出取出電極9。為了確保光接收面積，需要該些光接收面電極的形成面積抑制得少。此外，就光接收面電極的電阻率及生產性的觀點而言，較佳為光接收面集電用電極8的寬度為10 μm～250 μm且光接收面輸出取出電極9的寬度為100 μm～2 mm。另外，圖4中，設有兩根光接收面輸出取出電極9，但就少數載體的取出效率（發電效率）的觀點而言，亦可將光接收面輸出取出電極9的根數設為三根或四根。

另一方面，如圖1中的（8）所示，於背面，藉由網版印刷等而塗佈包含玻璃粉末的鋁電極膏及包含玻璃粒子的銀電極膏。圖9是表示太陽電池元件的背面的一例的概略平面圖。背面輸出取出電極7的寬度並無特別限制，但就之後的太陽電池的製造步驟中的配線材料的連接性等的觀點而言，背面輸出取出電極7的寬度較佳為100 μm～10 mm。

於光接收面及背面分別塗佈電極膏後，於乾燥後，在大氣中於450℃～900℃左右的溫度下，對光接收面及背面均進行熱處理（煅燒），而於光接收面形成光接收面集電用電極8及光接收面輸出取出電極9，於背面形成背面集電用鋁電極6及背面輸出取出電極7。

熱處理（煅燒）後，如圖1中的（9）所示，於光接收面，形成光接收面電極的銀電極膏中所含的玻璃粒子與抗反射膜4反應（燒穿（fire through）），而光接收面電極（光接收面集電用電極8、光接收面輸出取出電極9）與n⁺ 型擴散層2電性連接（歐姆接觸）。另一方面，於背面，半導體基板1呈點狀露出的部分（未形成鈍化層5的部分）中，藉由熱處理（煅燒），鋁電極膏中的鋁擴散於半導體基板1中，藉此形成p⁺ 型擴散層10。藉由使用圖案形成性優異的本實施形態的鈍化層形成用組成物，可利用簡便的方法來形成鈍化效果優異的鈍化層，且可製造發電性能優異的太陽電池元件。

圖2的（10）～圖2的（18）是以剖面圖的形式示出表示本實施形態的具有鈍化層的太陽電池元件的製造方法的另一例的步驟圖，除在藉由蝕刻而將背面的n⁺ 型擴散層2去除後，將背面進一步平坦化以外，可與圖1同樣地製造太陽電池元件。平坦化時，可使用將半導體基板的背面浸漬於硝酸、氟酸及乙酸的混合溶液或氫氧化鉀溶液中等方法。

圖3的（19）～圖3的（29）是以剖面圖的形式示出表示本實施形態的具有鈍化層的太陽電池元件的製造方法的又一例的步驟圖。該方法中，直至於半導體基板1形成紋理結構、n⁺ 型擴散層2及抗反射膜4的步驟（圖3的（19）～圖3的（24））為止，與圖1的方法相同。

形成抗反射膜4後，如圖3中的（25）所示，賦予鈍化層形成用組成物，於乾燥後，於300℃～900℃下進行熱處理（煅燒），而形成鈍化層5。圖6中以概略平面圖的形式示出背面中的鈍化層的形成圖案的一例。圖6所示的鈍化層的形成圖案中，點狀開口部排列於背面的整個面，且於在之後的步驟中形成背面輸出取出電極的部分亦排列有點狀開口部。

其後，如圖3中的（26）所示，於背面，使硼或鋁自半導體基板1呈點狀露出的部分（未形成鈍化層5的部分）擴散，而形成p⁺ 型擴散層10。在形成p⁺ 型擴散層10時，於使硼擴散的情況下，可使用在包含三氯化硼（BCl₃ ）的氣體中，於1000℃附近的溫度下進行處理的方法。但是，由於為與使用氧氯化磷的情況同樣地進行氣體擴散的方法，故而會於基板的光接收面、背面及側面形成p⁺ 型擴散層10，因此為了抑制該情況，而需要對點狀開口部以外的部分進行遮蔽處理，並防止硼擴散於p型半導體基板1的不需要的部分等措施。

另外，在形成p⁺ 型擴散層10時，於使鋁擴散的情況下，可使用下述方法，即，將鋁膏塗佈於點狀開口部，對其於450℃～900℃的溫度下進行熱處理（煅燒），使鋁自點狀開口部擴散，而形成p⁺ 型擴散層10，其後，利用鹽酸等對p⁺ 型擴散層10上的包含鋁膏的熱處理物層（煅燒物層）進行蝕刻。

繼而，如圖3中的（27）所示，於背面的整個面，藉由物理性蒸鍍鋁，而形成背面集電用鋁電極11。

其後，如圖3中的（28）所示，於光接收面，藉由網版印刷等而塗佈包含玻璃粒子的銀電極膏，於背面，藉由網版印刷等而塗佈包含玻璃粒子的銀電極膏。光接收面的銀電極膏是結合圖4所示的光接收面電極的形狀而呈圖案狀賦予，背面的銀電極膏是結合圖9所示的背面電極的形狀而呈圖案狀賦予。

於光接收面及背面分別塗佈電極膏後，於乾燥後，在大氣中於450℃～900℃左右的溫度下，對光接收面及背面均進行熱處理（煅燒），而如圖3中的（29）所示，於光接收面形成光接收面集電用電極8及光接收面輸出取出電極9，於背面形成背面輸出取出電極7。此時，於光接收面，光接收面電極與n⁺ 型擴散層2電性連接，於背面，藉由蒸鍍而形成的背面集電用鋁電極11與背面輸出取出電極7電性連接。

＜太陽電池＞ 本實施形態的太陽電池包含至少一個本實施形態的太陽電池元件，且配線材料被配置於太陽電池元件的電極上而構成。即，本實施形態的太陽電池包括本實施形態的太陽電池元件及配置於所述太陽電池元件的所述電極上的配線材料。 本實施形態的太陽電池視需要進而經由配線材料而連結多個太陽電池元件，進而利用密封材進行密封而構成。作為配線材料及密封材，並無特別限定，可自該技術領域中通常所使用者中適宜選擇。 [實施例]

以下，藉由實施例對本發明進行具體說明，但本發明不限定於該些實施例。再者，只要無特別說明，則「%」為質量基準。

＜實施例1＞ （鈍化層形成用組成物1的製備） 將3.6627 g的五乙氧基鈮（北興化學工業股份有限公司、結構式：Nb(OC₂ H₅ )₅ 、分子量：318.2）、3.6652 g的乙醯乙酸乙酯二異丙醇鋁（川研精細化工股份有限公司、商品名：ALCH）、11.1073 g的萜品醇（日本萜烯化學股份有限公司、有時簡稱為TPO）、28.6389 g的異冰片基環己醇（日本萜烯化學股份有限公司、有時簡稱為Terusolve）混合而進行5分鐘混煉後，加入1.3497 g的純水，進而進行5分鐘混煉，而製備鈍化層形成用組成物1。

（鈍化層的厚度的測定） 針對表面為鏡形狀的單晶p型矽基板（50 mm見方、厚度770 μm，以下稱呼為矽基板A），使用網版印刷法將所製備的鈍化層形成用組成物1印刷於整個面。其後，藉由在150℃下對賦予了鈍化層形成用組成物1的矽基板A進行5分鐘加熱，使液態介質蒸散，而進行乾燥處理。其後，對矽基板A的另一面亦進行印刷及乾燥處理。繼而，於700℃的溫度下對矽基板A進行10分鐘熱處理（煅燒）後，於室溫（25℃）下放置冷卻。熱處理（煅燒）是使用擴散爐（ACCURON CQ-1200、日立國際電氣股份有限公司）於大氣環境下、最高溫度700℃、保持時間10分鐘的條件下進行。

針對所述所獲得的評價用基板，使用自動橢圓偏振計（五實驗室（Five lab）公司 MARY-102）自賦予了鈍化層形成用組成物的區域中隨機測定9個點。所測定的9個點的鈍化層的平均厚度為163 nm。

（金屬化合物塗佈量的測定） 對矽基板A的金屬化合物塗佈量是根據所塗佈的鈍化層形成用組成物的質量、鈍化層形成用組成物中所含的金屬化合物的濃度、及所塗佈的面積，藉由計算來求出。 再者，於實施例中，所謂「金屬化合物塗佈量」，是指於基板的單位面積（100 cm² ）中所塗佈的鈍化層形成用組成物的質量中，金屬化合物所佔的質量。

（圖案形成性的評價） 在進行鈍化層形成用組成物的圖案形成性的評價時，作為半導體基板，使用刻面（facet）形狀的單晶p型矽基板（50 mm見方、厚度160 μm、以下稱呼為矽基板B）。矽基板B是以如下方式獲得，即，使用基板自動清洗機（三益半導體工業公司、PV-MECH1型）以80℃的30%NaOH對表面為紋理形狀的單晶p型矽基板（厚度180 μm）進行10分鐘清洗，使表面形成為刻面形狀後，以純水進行10分鐘清洗，並進行溫風乾燥。

圖案形成性的評價中，針對矽基板B，使用網版印刷法將所製備的鈍化層形成用組成物1印刷於圖8所示的圖案中除點狀或線狀開口部以外的整個面。網版印刷是使用網版印刷機（紐朗（NEWLONG）精密工業公司、LZ-0913）來進行。此處，關於用於評價的點狀開口部的圖案，準備了點徑（L_a ）為200 μm且點間隔（L_b ）為0.886 mm、點徑（L_a ）為150 μm且點間隔（L_b ）為0.664 mm、點徑（L_a ）為100 μm且點間隔（L_b ）為0.443 mm這三種。另外，關於用於評價的線狀開口部的圖案，準備了線徑（L_a ）為200 μm且線間隔（L_b ）為1.0 mm、線徑（L_a ）為150 μm且線間隔（L_b ）為1.0 mm、線徑（L_a ）為100 μm且線間隔（L_b ）為1.0 mm這三種。 其後，藉由在150℃下對賦予了鈍化層形成用組成物1的矽基板進行5分鐘加熱，使液態介質蒸散，而進行乾燥處理。繼而，於700℃的溫度下對矽基板B進行10分鐘熱處理（煅燒）後，於室溫（25℃）下放置冷卻。熱處理（煅燒）是使用擴散爐（ACCURON CQ-1200、日立國際電氣股份有限公司）於大氣環境下、最高溫度700℃、保持時間10分鐘的條件下進行。

圖案形成性的評價中，對熱處理（煅燒）後的形成於基板的鈍化層內的點狀開口部的點徑（L_a ）或線狀開口部的線徑（L_a ）進行測定。再者，測定10個點的點徑（L_a ）或線徑（L_a ），並計算其平均值。 此處，將相對於剛印刷後的點徑（L_a ）或線徑（L_a ），熱處理（煅燒）後的點徑（L_a ）或線徑（L_a ）的變化率小於15%者評價為A，將15%以上、小於30%者評價為B，將30%以上者評價為C。若評價為A或B，則鈍化層形成用組成物的圖案形成性良好。

（裂紋的評價） 裂紋的測定中，直接使用用於圖案形成性的評價中的評價用基板。針對所述評價用基板，使用工業用檢查顯微鏡（奧林巴斯（Olympus）股份有限公司 MX51）以倍率50倍自點徑（L_a ）為150 μm且點間隔（L_b ）為0.664 mm的區域中隨機測定3個點。於所測定的3個點的範圍中，將觀察到裂紋者為1個點以下者評價為A，將觀察到基板面成為裸露的裂紋者評價為C，將所述以外評價為B。若評價為A或B，則鈍化層形成用組成物的圖案形成性良好。

（實效壽命的測定） 實效壽命的測定中，直接使用用於鈍化層的平均厚度的測定中的評價用基板。使用壽命測定裝置（日本瑟米萊伯（SEMILAB）股份有限公司、WT-2000PVN），於室溫（25℃）下藉由反射微波光電導衰減法來測定所述所獲得的評價用基板的實效壽命。於所獲得的評價用基板中，賦予了鈍化層形成用組成物的區域的實效壽命為1004 μs。

＜實施例2＞ 於實施例1中，變更調配量。具體而言，將各成分的含量變更為3.7780 g的五乙氧基鈮（北興化學工業股份有限公司、結構式：Nb(OC₂ H₅ )₅ 、分子量：318.2）、8.9443 g的萜品醇、32.4268 g的異冰片基環己醇、3.7807 g的乙醯乙酸乙酯二異丙醇鋁、1.3922 g的純水，除所述以外，與實施例1同樣地製備鈍化層形成用組成物2。 其後，與實施例1同樣地進行鈍化層的平均厚度的測定、圖案形成性的評價、裂紋的評價及實效壽命的測定。

＜實施例3＞ 於實施例1中，變更調配量。具體而言，將各成分的含量變更為2.5175 g的五乙氧基鈮（北興化學工業股份有限公司、結構式：Nb(OC₂ H₅ )₅ 、分子量：318.2）、12.2784 g的萜品醇、31.9857 g的異冰片基環己醇、2.5192 g的乙醯乙酸乙酯二異丙醇鋁、0.9277 g的純水，除所述以外，與實施例1同樣地製備鈍化層形成用組成物3。 其後，與實施例1同樣地進行鈍化層形成用組成物3的、鈍化層的平均厚度的測定、圖案形成性的評價、裂紋的評價、及實效壽命的測定。

＜實施例4＞ 於實施例1中，變更調配量。具體而言，將各成分的含量變更為2.5184 g的五乙氧基鈮（北興化學工業股份有限公司、結構式：Nb(OC₂ H₅ )₅ 、分子量：318.2）、9.7742 g的萜品醇、34.1519 g的異冰片基環己醇、2.5202 g的乙醯乙酸乙酯二異丙醇鋁、0.9281 g的純水，除所述以外，與實施例1同樣地製備鈍化層形成用組成物4。 其後，與實施例1同樣地進行鈍化層形成用組成物4的、鈍化層的平均厚度的測定、圖案形成性的評價、裂紋的評價、及實效壽命的測定。

＜實施例5＞ 於實施例1中，不使用有機鋁化合物。具體而言，將各成分的含量變更為4.8926 g的五乙氧基鈮（北興化學工業股份有限公司、結構式：Nb(OC₂ H₅ )₅ 、分子量：318.2）、10.8615 g的萜品醇、32.4981 g的異冰片基環己醇、0.7934 g的純水，除所述以外，與實施例1同樣地製備鈍化層形成用組成物4。 其後，與實施例1同樣地進行鈍化層形成用組成物5的、鈍化層的平均厚度的測定、圖案形成性的評價、裂紋的評價、及實效壽命的測定。

＜參考例1＞ 於實施例1中的鈍化層形成用組成物的製備中，大量地添加通式（I）所表示的化合物及有機鋁化合物。具體而言，將各成分的含量變更為10.6840 g的五乙氧基鈮（北興化學工業股份有限公司、結構式：Nb(OC₂ H₅ )₅ 、分子量：318.2）、7.2842 g的萜品醇、18.3024 g的異冰片基環己醇、10.5887 g的乙醯乙酸乙酯二異丙醇鋁、3.7180 g的純水，除所述以外，與實施例1同樣地製備鈍化層形成用組成物R1。 其後，與實施例1同樣地進行鈍化層形成用組成物R1的觸變性的評價、圖案形成性的評價及實效壽命的評價。

[表1]

[表2]

將關於實施例1～實施例5及參考例1中所實施的鈍化層形成用組成物的組成示於表1。 將關於實施例1～實施例5及參考例1中所實施的鈍化層形成用組成物的鈍化層的平均厚度、金屬化合物塗佈量、圖案形成性、裂紋及實效壽命的評價結果示於表2。 可知：實施例1～實施例5中所製作的鈍化層形成用組成物的圖案形成性良好，裂紋少且膜質良好。

另外，可知：實施例1～實施例5中所評價的實效壽命大幅超過參考例1所測定者，藉由使用本實施形態的鈍化層形成用組成物，而形成優異的鈍化層。

關於鈍化層形成用組成物的鈍化層的平均厚度於鈍化層形成用組成物中所含的式（I）化合物及有機鋁化合物的含量多的情況下，有相對變高的傾向。其原因在於：於鈍化層形成用組成物中大量包含式（I）化合物及有機鋁化合物的燒結物。

進而，實效壽命於在鈍化層形成用組成物中使用包含式（I）化合物與有機鋁化合物這兩者的化合物的情況下，有相對變高的傾向。認為其為如下者，即，由於在鈍化層形成用組成物中包含式（I）化合物與有機鋁化合物這兩者，因此藉由熱處理（煅燒）而形成源自式（I）化合物的金屬與鋁的複合氧化物，並形成更緻密且具有大的負的固定電荷的鈍化層等，而鈍化效果進一步提高。

參考例1中所製作的矽基板A及矽基板B雖然殘存有鈍化層，但圖案形成性與實效壽命均低。認為其為如下者，即，鈍化層的平均厚度變得厚於所期望的厚度且於整體產生裂紋，因此於基板上賦予有鈍化層的面變少，因此引起圖案變形及實效壽命的降低。

將2015年10月7日所申請的日本國專利申請2015-199645號揭示的所有內容以參照的方式併入至本說明書中。 另外，關於本說明書中記載的所有文獻、專利申請案及技術標準，與以下情況同樣地以參照的方式併入至本說明書中，所述情況為具體且分別記載將各文獻、專利申請案及技術標準以參照的方式併入的情況。

1‧‧‧p型半導體基板
2‧‧‧n⁺型擴散層
3‧‧‧PSG（磷矽酸鹽玻璃）層
4‧‧‧抗反射膜
5‧‧‧鈍化層
6‧‧‧鋁電極膏、或對其進行熱處理（煅燒）而成的背面集電用鋁電極
7‧‧‧背面輸出取出電極膏、或對其進行熱處理（煅燒）而成的背面輸出取出電極
8‧‧‧光接收面集電用電極膏、或對其進行熱處理（煅燒）而成的光接收面集電用電極
9‧‧‧光接收面輸出取出電極膏、或對其進行熱處理（煅燒）而成的光接收面輸出取出電極
10‧‧‧p⁺型擴散層
11‧‧‧背面集電用鋁電極
A、B‧‧‧部
L_a‧‧‧點徑
L_b‧‧‧點間隔

圖1的（1）～圖1的（9）是示意性表示本實施形態的具有鈍化層的太陽電池元件的製造方法的一例的剖面圖。 圖2的（10）～圖2的（18）是示意性表示本實施形態的具有鈍化層的太陽電池元件的製造方法的另一例的剖面圖。 圖3的（19）～圖3的（29）是示意性表示本實施形態的具有鈍化層的太陽電池元件的製造方法的又一例的剖面圖。 圖4是表示本實施形態的太陽電池元件的光接收面的一例的概略平面圖。 圖5是表示本實施形態的鈍化層的背面中的形成圖案的一例的概略平面圖。 圖6是表示本實施形態的鈍化層的背面中的形成圖案的另一例的概略平面圖。 圖7是將圖5的A部放大的概略平面圖。 圖8是將圖5的B部放大的概略平面圖。 圖9是表示本實施形態的太陽電池元件的背面的一例的概略平面圖。

無

Claims (12)

1. 一種鈍化層形成用組成物，包含下述通式（I）所表示的化合物與水，且 藉由印刷法而賦予至半導體基板，從而形成熱處理後的平均厚度為200 nm以下的鈍化層， M(OR¹ )_m （I） 通式（I）中，M表示選自由Al、Nb、Ta、VO、Y及Hf所組成的群組中的至少一種；R¹ 分別獨立地表示烷基或芳基；m表示1～5的整數。
2. 如申請專利範圍第1項所述的鈍化層形成用組成物，其包含所述通式（I）所表示的化合物的水解物。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的鈍化層形成用組成物，其進而包含下述通式（II）所表示的化合物，通式（II）中，R² 分別獨立地表示烷基；n表示1～3的整數；X² 及X³ 分別獨立地表示氧原子或亞甲基；R³ 、R⁴ 及R⁵ 分別獨立地表示氫原子或烷基。
4. 一種帶鈍化層的半導體基板，包括： 半導體基板；以及 鈍化層，設於所述半導體基板的至少一個面的至少一部分，且為如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的鈍化層形成用組成物的熱處理物。
5. 如申請專利範圍第4項所述的帶鈍化層的半導體基板，其中，所述鈍化層的平均厚度為200 nm以下。
6. 一種帶鈍化層的半導體基板的製造方法，包括： 於半導體基板的至少一個面的至少一部分，賦予如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的鈍化層形成用組成物而形成組成物層的步驟；以及 對所述組成物層進行熱處理而形成鈍化層的步驟。
7. 如申請專利範圍第6項所述的帶鈍化層的半導體基板的製造方法，其中，賦予所述鈍化層形成用組成物而形成組成物層的步驟包含網版印刷法。
8. 一種太陽電池元件，包括： 半導體基板，具有p型層及n型層進行pn接合而成的pn接合部； 鈍化層，設於所述半導體基板的至少一個面的至少一部分，且為如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的鈍化層形成用組成物的熱處理物；以及 電極，配置於所述p型層及所述n型層的至少一個層上。
9. 如申請專利範圍第8項所述的太陽電池元件，其中，所述鈍化層的平均厚度為200 nm以下。
10. 一種太陽電池元件的製造方法，包括： 於具有p型層及n型層進行pn接合而成的pn接合部的半導體基板的至少一個面的至少一部分，賦予如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的鈍化層形成用組成物而形成組成物層的步驟； 對所述組成物層進行熱處理而形成鈍化層的步驟；以及 於所述p型層及所述n型層的至少一個層上配置電極的步驟。
11. 如申請專利範圍第10項所述的太陽電池元件的製造方法，其中，賦予所述鈍化層形成用組成物而形成組成物層的步驟包含網版印刷法。
12. 一種太陽電池，包括： 如申請專利範圍第8項或第9項所述的太陽電池元件；以及 配線材料，配置於所述太陽電池元件的所述電極上。