太陽光發(fā)電裝置用基板的制造方法及太陽光發(fā)電裝置用基板的制造裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及太陽光發(fā)電裝置用基板的制造方法和太陽光發(fā)電裝置用基板的制造 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在太陽光發(fā)電裝置中，希望引起制造成本的減少的發(fā)電效率的提高。使發(fā)電效率 提高的手法之一有：為了可W效率良好地吸收更多的太陽光而在太陽光發(fā)電裝置的娃基板 表面形成凹凸結(jié)構(gòu)的手法。稱為紋理（テ夕ス子^)的該凹凸結(jié)構(gòu)是在娃基板的表面形成 的微小凹凸的總稱，例如有具有被娃的（111)面包圍的四棱錐狀的凸部的凹凸結(jié)構(gòu)。通過 運樣的紋理，可W使在紋理的表面一次反射了的太陽光再次到達紋理表面運樣的反射反復(fù) 多次，可W吸收更多的太陽光（光封閉效應(yīng)）。
[0003] 在太陽光發(fā)電裝置的制造中，一般是通過將娃基板浸潰于在氨氧化鋼、氨氧化鐘 等的堿性水溶液中加入了IPA等的有機物作為添加劑的高溫的藥液（濕式蝕刻液）、利用因 娃的面方位而蝕刻速率不同的性質(zhì)、由此在該娃基板的表面形成紋理。
[0004] 為了提高太陽光發(fā)電裝置的品質(zhì)，從對娃的錠進行切片而加工成基板的工序到在 該基板的表面形成紋理結(jié)構(gòu)的工序，提案有各種制造方法。
[0005] 在基板的切片加工時，線進行切削而產(chǎn)生的切削粉和研磨劑附著于基板。運樣的 切削粉和研磨劑在切片加工后被清洗除去。另外，在被切片了的基板的表層產(chǎn)生稱為損傷 層的由切片引起的加工變形至深Sym左右。如果該損傷層殘留于太陽光發(fā)電裝置，則在該 損傷層促進電子的復(fù)合，招致太陽光發(fā)電裝置的特性的惡化。因此，一般需要損傷層的除去 工序。
[0006] 為了將損傷層除去，例如使用堿溶液、氨氣酸和硝酸的混合液等來進行基板表面 的蝕刻、對基板表面進行切削的工序變得必要。通過實施運樣的損傷層除去工序，在自然氧 化膜的剝離的同時將在基板表面殘存的污染物質(zhì)即有機雜質(zhì)和金屬雜質(zhì)除去。
[0007] 但是，如果通過運樣的損傷層的除去而娃的活性面露出，則形成阻礙紋理的形成 的有機雜質(zhì)和金屬雜質(zhì)容易附著于基板表面的狀況，不能在大氣中長時間放置。因此，作為 將損傷層除去后即使將基板在空氣中長時間放置也不使雜質(zhì)附著于基板的方法，例如專利 文獻1中提案有通過將損傷層除去后的基板浸潰于氧化性藥液而在基板表面形成化學(xué)氧 化膜的方法。
[0008] 根據(jù)專利文獻1認為：通過在將損傷層除去了的活性的娃基板表面形成化學(xué)氧化 膜而對該活性的娃基板表面進行保護，可W抑制作為污染物質(zhì)的有機雜質(zhì)和金屬雜質(zhì)的附 著。而且，認為：由于可W將損傷層的除去后的娃基板在大氣中長時間放置，因此可W在無 需留屯、下一工序的紋理形成的膽存地實施。
[0009] 但是，在運樣的情況下，需要損傷層除去用的裝置和紋理形成用的裝置，處理裝置 最低也需要2臺。而且，干燥工藝等在任一裝置的處理中都需要，工藝變得冗長。
[0010] 另外，專利文獻I中，在娃基板表面形成了的氧化膜上也從大氣中有機雜質(zhì)和金 屬雜質(zhì)附著，但由于在下一工序的紋理形成工序中與氧化膜一起被除去，因此認為不存在 問題。
[0011] 但是，就在娃基板表面形成了的氧化膜上附著了的有機雜質(zhì)和金屬雜質(zhì)而言，在 用于紋理形成的利用堿性水溶液（蝕刻液）的濕式蝕刻中與氧化膜一起在堿性水溶液中殘 存。而且，就蝕刻液而言，在蝕刻處理后追加在一次的蝕刻處理中被消耗了的堿和添加劑， 由此使用多次。因此，使從娃基板剝離了的有機雜質(zhì)和金屬雜質(zhì)在蝕刻液中蓄積，成為使蝕 刻液的性能劣化的原因。因此，存在必須加快蝕刻液的更換周期、藥液成本升高運樣的問 題。
[0012] 現(xiàn)有技術(shù)文獻 陽〇1引專利文獻
[0014] 專利文獻1 :日本專利第4989042號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[001引發(fā)明要解決的課題
[0016] 本發(fā)明鑒于上述內(nèi)容而完成，目的在于得到在半導(dǎo)體基板的表面均勻且低價地形 成紋理結(jié)構(gòu)而可低價地制造表面中的光反射率低的高品質(zhì)的太陽光發(fā)電裝置用基板的太 陽光發(fā)電裝置用基板的制造方法和太陽光發(fā)電裝置用基板的制造裝置。
[0017] 用于解決課題的手段
[0018] 為了解決上述的課題、達到目的，本發(fā)明設(shè)及的太陽光發(fā)電裝置用基板的制造方 法，其特征在于，是對半導(dǎo)體錠進行切片而將半導(dǎo)體基板切出后對上述半導(dǎo)體基板的表面 實施表面處理而形成紋理結(jié)構(gòu)的太陽光發(fā)電裝置用基板的制造方法，包含：通過含有氧化 性藥劑的清洗液將在上述半導(dǎo)體基板的表面附著了的有機雜質(zhì)和金屬雜質(zhì)進行清洗除去 的清洗工序；在上述清洗工序后連續(xù)地進行、通過堿性水溶液對上述半導(dǎo)體基板的表面進 行各向異性蝕刻、由此在將通過上述切片而產(chǎn)生了的基板表面的損傷層除去、且在上述半 導(dǎo)體基板的表面形成上述紋理結(jié)構(gòu)的蝕刻工序。
[0019] 發(fā)明的效果
[0020] 根據(jù)本發(fā)明，發(fā)揮可W均勻且低價地在半導(dǎo)體基板的表面形成紋理結(jié)構(gòu)、可W低 價地制造表面中的光反射率低的高品質(zhì)的太陽光發(fā)電裝置用基板的效果。
【附圖說明】
[0021] 圖1為使用通過本發(fā)明的實施方式設(shè)及的太陽光發(fā)電裝置用基板的制造方法而 形成了的太陽光發(fā)電裝置用基板所制作了的太陽光發(fā)電裝置的要部剖面圖。
[0022] 圖2為使用通過本發(fā)明的實施方式設(shè)及的太陽光發(fā)電裝置用基板的制造方法而 形成了的太陽光發(fā)電裝置用基板所制作了的太陽光發(fā)電裝置的俯視圖。
[0023] 圖3為表示在紋理形成前實施娃基板的清洗而良好地形成了紋理的情況下的蝕 刻處理面的電子顯微鏡照片的圖。
[0024] 圖4為表示在紋理形成前不實施娃基板的清洗而產(chǎn)生了紋理形成不良的情況下 的蝕刻處理面的電子顯微鏡照片的圖。
[00巧]圖5為對本發(fā)明的實施方式設(shè)及的太陽光發(fā)電裝置用基板的制造方法的流程進 行說明的流程圖。
[00%] 圖6為表示實施本發(fā)明的實施方式設(shè)及的太陽光發(fā)電裝置用基板的制造的太陽 光發(fā)電裝置用基板的制造裝置的概略構(gòu)成的示意圖。
[0027] 圖7為表示對使用含有氧化性藥劑的清洗液而清洗了的P型單晶娃基板實施了紋 理形成時的光反射率的測定結(jié)果的特性圖。
[0028] 圖8為表示對使用含有氧化性藥劑的清洗液而清洗了的P型單晶娃基板實施了紋 理形成時的紋理形成工序中的不良發(fā)生率（％)的特性圖。
[0029] 圖9為表示利用含有氧化性藥劑的清洗液的因清洗溫度所引起的在基板清洗后 的P型單晶娃基板的表面殘留的有機雜質(zhì)總量的特性圖。
【具體實施方式】
[0030]在W下，基于附圖對本發(fā)明設(shè)及的太陽光發(fā)電裝置用基板的制造方法和太陽光發(fā) 電裝置用基板的制造裝置的實施方式詳細地說明。應(yīng)予說明，本發(fā)明并不由W下的記載限 定，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可適當(dāng)改變。另外，W下所示的附圖中，為了理解的容 易，有時各構(gòu)件的比例尺與實際不同。在各附圖間也是同樣的。
[0031] 實施方式
[0032]本實施方式設(shè)及在含有單晶娃的娃基板的表面附著而阻礙娃基板的表面中的紋 理的形成的污染物質(zhì)即有機雜質(zhì)和金屬雜質(zhì)的清洗、及利用濕式蝕刻的對娃基板的表面的 紋理的形成。
[0033] 首先，對使用本實施方式設(shè)及的太陽光發(fā)電裝置用基板的制造方法而制作的太陽 光發(fā)電裝置進行說明。圖1和圖2是表示使用通過本實施方式設(shè)及的太陽光發(fā)電裝置用基 板的制造方法而形成了的太陽光發(fā)電裝置用基板所制作了的太陽光發(fā)電裝置的圖，圖1為 太陽光發(fā)電裝置的要部剖面圖，圖2為太陽光發(fā)電裝置的俯視圖。在圖1及圖2中所示的 太陽光發(fā)電裝置具備：在P型單晶娃基板的基板表層具有N型雜質(zhì)擴散層Ila的單晶娃基 板11、在單晶娃基板11的受光面?zhèn)鹊拿妫ū砻妫┬纬闪说姆婪瓷淠?2、在單晶娃基板11 的受光面?zhèn)鹊拿妫ū砻妫┬纬闪说氖芄饷鎮(zhèn)入姌O13、和在單晶娃基板11的受光面的相反側(cè) 的面（背面）形成了的背面電極14。受光面?zhèn)入姌O13在單晶娃基板11的面方向被防反射 膜12包圍而形成。
[0034] 另外，作為受光面?zhèn)入姌O13,含有柵電極13a和匯流電極13b，在圖1中示出與柵 電極13a的長度方向垂直的剖面的剖面圖。而且，對于單晶娃基板11，使用通過本實施方式 設(shè)及的太陽光發(fā)電裝置用基板的制造方法而在基板表面形成了紋理結(jié)構(gòu)的單晶娃基板來 構(gòu)成太陽光發(fā)電裝置。
[0035] 接著，對用于制造圖1和圖2中所示的太陽光發(fā)電裝置的工序進行說明。應(yīng)予說 明，就在此進行說明的工序而言，由于與使用了娃基板的一般的太陽光發(fā)電裝置的制造工 序相同，因此沒有特別圖示。
[0036] 首先，通過切片加工將P型單晶娃基板從娃錠切出。在從娃錠通過切片加工而切 出了的P型單晶娃基板的表面，切片加工時由線進行切削而產(chǎn)生的切削粉、研磨劑等構(gòu)成 的污染物質(zhì)即有機雜質(zhì)和金屬雜質(zhì)進行附著。因此，對于從娃錠切出了的P型單晶娃基板， 例如實施水洗處理等的清洗處理。但是，在清洗后的P型單晶娃基板的表面，運些污染物質(zhì) 沒有被完全除去而殘留。因此，將在P型單晶娃基板的表面附著的運些污染物質(zhì)除去的清 洗是必要的。
[0037]另外，在被切片了的基板的表層，產(chǎn)生被稱為損傷層的由切片引起的加工變形達 深Sym左右。如果該損傷層在太陽光發(fā)電裝置中殘留，則在該損傷層促進電子的復(fù)合，招 致太陽光發(fā)電裝置的特性的惡化。因此，損傷層的除去是必要的。
[003引另外，在P型單晶娃基板的表面，W太陽光發(fā)電裝置可W吸收更多的太陽光的方 式通過使用了在堿性水溶液中作為添加劑加入了IPA等的有機物的高溫的藥液（濕式蝕刻 液）的各向異性蝕刻，例如形成由具有被娃的（111)面包圍的四棱錐狀的凸部的凹凸所構(gòu) 成的紋理結(jié)構(gòu)。
[0039] 因此，即使在本實施方式中，進行將在上述的P型單晶娃基板