(57)【要約】【課題】エッチングガスを用いて太陽電池用のガラス基板をエッチングする際に、ガラス基板の全面を均一にエッチングしてガラス表面に均一な凹凸形状を形成すること。【解決手段】処理室内の基板保持手段に保持されたガラス基板をエッチングする処理ガスを供給する供給手段と、基板保持手段の基板保持面に対向して配置され、処理ガスが供給される貯気室と、基板保持手段側に設けられて複数の孔を介して処理室と貯気室とを連通させるシャワープレートと、を有する吐出手段と、貯気室内のガスを排気する排気手段と、を備え、供給手段と排気手段とが吐出手段に接続され、吐出手段は、供給手段から貯気室に供給される処理ガスをシャワープレートの孔を介して処理室内に向けて吐出し、排気手段は、貯気室を介して処理室内のガスを排気し、供給手段と排気手段とを遮断することにより、孔を介して貯気室が処理室と連通した状態で処理室と吐出手段とを密閉可能である。【選択図】図１
2014009143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板のエッチング処理を行う処理室と、
前記処理室内でガラス基板を保持する基板保持手段と、
前記エッチング処理に用いる処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、
前記基板保持手段の基板保持面に対向して配置され、前記処理ガスが供給される貯気室と、前記基板保持手段側に設けられて複数の孔を介して前記処理室と前記貯気室とを連通させるシャワープレートと、を有する処理ガス吐出手段と、
前記貯気室内のガスを排気する排気手段と、
を備え、
前記処理ガス供給手段と前記排気手段とが前記処理ガス吐出手段に接続され、
前記処理ガス吐出手段は、前記処理ガス供給手段から前記貯気室に供給される前記処理ガスを前記シャワープレートの前記孔を介して処理室内に向けて吐出し、
前記排気手段は、前記貯気室を介して前記処理室内のガスを排気し、
前記処理ガス供給手段と前記排気手段とを遮断することにより、前記孔を介して前記貯気室が前記処理室と連通した状態で前記処理室と前記処理ガス吐出手段とを密閉可能であること、
を特徴とするガラス基板エッチング装置。
【請求項２】
前記貯気室への前記処理ガスの供給をオン／オフするためのガス供給バルブを前記処理ガス供給手段と前記処理ガス吐出手段との間に有し、
前記貯気室内のガスの排気をオン／オフするための排気バルブを前記排気手段と前記処理ガス吐出手段との間に有すること、
を特徴とする請求項１に記載のガラス基板エッチング装置。
【請求項３】
前記ガス供給バルブおよび前記排気バルブの制御を行う制御手段を備え、
前記ガス供給バルブおよび前記排気バルブは、前記制御手段からの制御信号に基づいて開閉動作を自動的に行うこと、
を特徴とする請求項１または２に記載のガラス基板エッチング装置。
【請求項４】
前記シャワープレートは、前記孔よりも大径の他の孔を有し、
前記処理室内のガスを排気するときに開状態となり前記他の孔を塞ぐ排気弁を有すること、
を特徴とする請求項３に記載のガラス基板エッチング装置。
【請求項５】
前記排気弁は、前記貯気室と前記処理室との圧力差に応じて開閉動作を行うこと、
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のガラス基板エッチング装置。
【請求項６】
前記処理ガスは、少なくともフッ化水素を含むこと、
を特徴とする１〜５のいずれか１つに記載のガラス基板エッチング装置。
【請求項７】
前記処理室内に洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、
前記処理室内に貯留した前記洗浄水を排水する排水手段と、
を備え、
前記洗浄水供給手段は、配管により前記処理ガス供給手段に接続され、前記処理ガス供給手段を介して前記洗浄水を前記処理室内に供給すること、
を特徴とする１〜６のいずれか１つに記載のガラス基板エッチング装置。
【請求項８】
前記洗浄水供給手段は、前記洗浄水を加熱する加熱手段を有すること、
を特徴とする請求項７に記載のガラス基板エッチング装置。
【請求項９】
前記配管を介して前記処理ガス供給手段および前記処理室に乾燥用ガスを供給する乾燥用ガス供給手段を有すること、
を特徴とする７または８に記載のガラス基板エッチング装置。
【請求項１０】
処理室と、前記処理室に連通した処理ガス吐出手段と、前記処理ガス吐出手段に接続された処理ガス供給手段と、前記処理ガス吐出手段に接続された排気手段と、を有するガラス基板エッチング装置を用いたガラス基板エッチング方法であって、
ガラス基板をエッチング処理するための処理ガスを前記処理室に配置されたガラス基板に向けて一様に前記処理ガス吐出手段から吐出供給する第１の工程と
前記処理ガスを前記処理室内に封じ込めた状態で前記処理ガスにより前記ガラス基板の表面をエッチングする第２の工程と、
前記ガラス基板のエッチング後に、未反応の前記処理ガスと前記ガラス基板のエッチングにより生じた反応生成物とを前記処理ガス吐出手段を介して前記処理室から排気する第３の工程と、
を含むことを特徴とするガラス基板エッチング方法。
【請求項１１】
前記第１の工程と前記第２の工程と前記第３の工程とを単位処理として、前記単位処理を繰返し行うこと、
を特徴とする請求項１０に記載のガラス基板エッチング方法。
【請求項１２】
前記ガラス基板は、主成分のシリカ（ＳｉＯ２）に加えてアルカリ金属元素を１０ｗｔ％〜３０ｗｔ％の範囲で含むこと、
を特徴とする請求項１０または１１に記載のガラス基板エッチング方法。
【請求項１３】
前記ガラス基板の基板面積が１ｍ２以上であり、前記第１の工程の時間が５秒以内であること、
を特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１つに記載のガラス基板エッチング方法。
【請求項１４】
前記第３工程の後に、前記処理室内の前記ガラス基板の表面に洗浄水を供給して前記ガラス基板をクリーニングするクリーニング工程を有すること、
を特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１つに記載のガラス基板エッチング方法。
【請求項１５】
前記クリーニング工程では、前記洗浄水を３０℃以上に加熱して供給すること、
を特徴とする請求項１４に記載のガラス基板エッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板エッチング装置およびガラス基板エッチング方法に関し、特に、薄膜および結晶系の太陽電池に用いられるソーダガラス基板のエッチングに用いて好適なガラス基板エッチング装置およびガラス基板エッチング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電は、火力発電や原子力発電の代替エネルギーとして大いに期待されており、従来からの単結晶あるいは多結晶シリコン基板を用いる結晶系の太陽電池に加え、近年、安価なソーダガラス上にシリコン等の薄膜を堆積して太陽電池セルを形成する薄膜太陽電池が注目されている。
【０００３】
薄膜アモルファスシリコン太陽電池は、例えばガラス基板上に、透明導電膜からなる第１電極層と、Ｐ型アモルファスシリコン膜、発電層であるＩ型アモルファスシリコン膜およびＮ型アモルファスシリコン膜からなるアモルファスシリコンセルと、透明導電膜および金属電極膜からなる第２電極層と、が積層された構造を有する。このような薄膜太陽電池では、ガラス基板を介して入射した太陽光を効率的に発電に利用するため、たとえばガラス基板の表面にテクスチャと呼ばれる微細な凹凸形状を形成して入射光を散乱させ、発電層内での光路長を長くすることで高い発電電流を得ている。このようなテクスチャ付ガラス基板は、上述した薄膜アモルファスシリコン太陽電池のみならず、他の薄膜太陽電池にも用いられており、さらに結晶系の太陽電池モジュールのカバーガラスにも利用されている。
【０００４】
ガラス基板の表面に微細な凹凸形状を形成する方法として、シリカ（ＳｉＯ２）に加えて、アルカリ金属元素（Ｎａ、Ｃａ等）も成分に含むソーダガラスをフッ化水素（ＨＦ）ガスに曝すと、アルカリ金属の存在によりガラス表面が部分的にエッチングされ、表面に微細な凹凸形状が形成されることが知られている（たとえば、特許文献１参照）。ＨＦガスを用いたエッチング装置として、半導体ＬＳＩ（Large-Scale  Integrated）デバイスやＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical  Systems）の製造分野では、気相ＨＦエッチング装置が用いられている（たとえば、特許文献２、非特許文献１参照）。
【０００５】
これらの気相ＨＦエッチング装置では、真空チェンバ内に基板を設置する基板ステージに対向してガスシャワーヘッドが配置されており、このガスシャワーヘッドのシャワープレートに設けられた多数の小孔を通じてＨＦガス（および添加ガス）がチェンバ内に供給される。基板ステージ上にガラス基板が置かれていると、ガラス表面に入射したＨＦガス粒子は比較的大きな付着確率（Ｓｃ〜０．１）で表面に付着し、ガラス中のＳｉＯ２成分との間で以下の（１）式に示されるエッチング反応が起こる。
【０００６】
４ＨＦ＋ＳｉＯ２→ＳｉＦ４↑＋２Ｈ２Ｏ↑                     ・・・（１）
【０００７】
そして、未反応のＨＦガス、およびエッチングにより生じたガス状の反応生成物（たとえば、ＳｉＦ４やＨ２Ｏ）は、ガラス基板の表面に沿って基板の周辺部に向かい、最終的には基板ステージと真空チェンバの内壁との隙間から下方に排気される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第２７３７９０１号公報
【特許文献２】特開２００８−１８７１０５号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】W.  I.  Jang,  C.  A.  Choi,  J.  H.  Lee,  C.  H.  Jun,  H.  Yang,  Y.  T.  Kim, “Characterization  of  Residues  on  Anhydrous  HF  Gas-Phase  Etching  of  Sacrificial  Oxides  for  Surface  Micromachining”,  Jpn.  J.  Appl.  Phys.,  Vol.39,  pp.337-342(2000)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の気相ＨＦエッチング装置は、直径φ６〜１０インチ程度のシリコン基板の表面に形成された半導体装置のシリコン酸化膜やシリコン窒化膜をエッチングするための装置であり、太陽電池で使用されるメートル級の大型ガラス基板（たとえば、基板寸法が１．４ｍ×１．１ｍ）の表面をエッチングして表面に微細な凹凸形状を形成するための装置ではない。このため、従来の気相ＨＦエッチング装置を単純にスケールアップして大型ガラス基板を処理すると、以下のような問題点があった。
【００１１】
ガスシャワーヘッドから放出されたＨＦガスは、上記の（１）式に示される反応によりガラス基板の表面で消費されながらガラス基板の周辺部に輸送されるため、ガラス基板の中央部と周辺部とではＨＦガス濃度が異なり、周辺部ではＨＦガス濃度が低下する。このため、ガラス基板の周辺部では、ガラスのエッチング量が不十分となり、表面のラフネス度合いが小さすぎる凹凸形状になる。
【００１２】
このようなＨＦガスの流れに起因するエッチングの不均一性は、ガラス基板が大きくなるほど顕著になり、太陽電池で用いられるメートル級の大型ガラス基板では、ガラス基板の面内でのエッチング特性、すなわち凹凸形状の均一性が〜数１０％にまで悪化する。その結果、面内で不均一なテクスチャ付ガラス基板上に作製された太陽電池セルの発電特性も面内で不均一になり、太陽電池モジュールの性能が低下するという問題点があった。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、エッチングガスを用いて太陽電池用のガラス基板をエッチングする際に、ガラス基板の全面を均一にエッチングしてガラス表面に均一な凹凸形状を形成することができるガラス基板エッチング装置およびガラス基板エッチング方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるガラス基板エッチング装置は、ガラス基板のエッチング処理を行う処理室と、前記処理室内でガラス基板を保持する基板保持手段と、前記エッチング処理に用いる処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、前記基板保持手段の基板保持面に対向して配置され、前記処理ガスが供給される貯気室と、前記基板保持手段側に設けられて複数の孔を介して前記処理室と前記貯気室とを連通させるシャワープレートと、を有する処理ガス吐出手段と、前記貯気室内のガスを排気する排気手段と、を備え、前記処理ガス供給手段と前記排気手段とが前記処理ガス吐出手段に接続され、前記処理ガス吐出手段は、前記処理ガス供給手段から前記貯気室に供給される前記処理ガスを前記シャワープレートの前記孔を介して処理室内に向けて吐出し、前記排気手段は、前記貯気室を介して前記処理室内のガスを排気し、前記処理ガス供給手段と前記排気手段とを遮断することにより、前記孔を介して前記貯気室が前記処理室と連通した状態で前記処理室と前記処理ガス吐出手段とを密閉可能であること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ガラス基板の表面を均一にエッチング処理し、全面にわたって一様な凹凸形状を形成することができるという効果を有する。その結果、太陽電池モジュールの発電特性の向上、製品歩留まりの向上、ならびに製造コストの低減を実現することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかるガラス基板エッチング装置の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１におけるガラス基板のエッチング処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、ガラス基板のエッチング処理時のＨ２Ｏガスの流量とＨＦガスの流量と真空チェンバ（反応室）内のガス圧力の時間変化との一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかる他のガラス基板エッチング装置の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２にかかるガラス基板エッチング装置の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、図５中のシャワープレートのＡ部の拡大図である。
【図７】図７は、図５中のシャワープレートのＡ部の他の形態の拡大図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態３にかかるガラス基板エッチング装置の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態３におけるガラス基板のエッチング処理と洗浄処理との手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明にかかるガラス基板エッチング装置およびガラス基板エッチング方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるガラス基板エッチング装置の概略構成を模式的に示す断面図である。このガラス基板エッチング装置は、ガラス基板をエッチングする処理室としての真空チェンバ１１を備え、この真空チェンバ１１の内部に基板保持手段である基板ステージ１２と、ガス吐出手段であるガスシャワーヘッド１３と、が対向して配置されている。この例では、基板ステージ１２は、真空チェンバ１１内の下部に配置され、ガスシャワーヘッド１３は、真空チェンバ１１内の上部に配置される。基板ステージ１２上には、エッチング処理を施すガラス基板１００が載置される。また、真空チェンバ１１の壁部、基板ステージ１２、およびガスシャワーヘッド１３には図示しない加熱機構が設けられ、これらの温度は室温〜７０℃程度に保持される。また、真空チェンバ１１の側面には、真空チェンバ１１内のガス圧力を絶えず計測・監視する圧力計１４が接続される。
【００１９】
ガスシャワーヘッド１３の上部には、ガラス基板１００をエッチングする際に用いる処理ガスとしてのエッチングガスやその他のガスを供給するガス供給手段２０が配置されており、ガス供給手段２０はガスシャワーヘッド１３の上部とガス供給をオン／オフさせるガス供給バルブを介して接続される。ガス供給バルブ２１ａはＨＦガスのガス供給配管２２ａと接続され、このガス供給配管２２ａの上流にはＨＦガスの流量を制御するマスフローコントローラ２３ａが設けられる。また、ガス供給バルブ２１ｂは水蒸気（Ｈ２Ｏ）のガス供給配管２２ｂと接続され、このガス供給配管２２ｂの上流にはＨ２Ｏの流量を制御するマスフローコントローラ２３ｂが設けられる。
【００２０】
さらに、ガスシャワーヘッド１３には、エッチング時に使用するＨＦやＨ２Ｏに加え、真空チェンバ１１を大気解放する際にガス供給手段２０から窒素（Ｎ２）ガスを供給する。このため、ガスシャワーヘッド１３の上部にはガス供給バルブ２１ｃを介してＮ２ガスのガス供給配管２２ｃも接続され、このガス供給配管２２ｃの上流にはＮ２ガスの流量を制御するマスフローコントローラ２３ｃが設けられる。なお、Ｎ２ガスは大気解放用のパージガスであるため、マスフローコントローラ２３ｃは無くてもかまわない。なお、これらのガス供給バルブを総称してガス供給バルブ２１と呼ぶ場合がある。
【００２１】
この例では、ガラス基板１００のエッチングを行う際には、ＨＦガスとＨ２Ｏガスとを用いているが、ＨＦガスの代わりにフッ酸蒸気（すなわちＨＦとＨ２Ｏの混合ガス）を供給してもよい。また、添加ガスとして用いているＨ２Ｏガスの代わりに、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）、エタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）、イソプロピルアルコール（Ｃ３Ｈ７ＯＨ）などのアルコールガスなどを用いることができる。また、パージ用ガスは、Ｎ２以外にも、Ａｒなどの希ガスや乾燥空気などでもよい。
【００２２】
また、この装置でエッチング処理を行うガラス基板１００は、薄膜太陽電池の支持基板あるいは結晶系太陽電池のカバーガラスに用いられる、いわゆるソーダガラスであって、主成分のＳｉＯ２に加え、アルカリ金属元素が総量で１０〜３０ｗｔ％含まれている。ガラス組成の一例として、ＳｉＯ２（７２ｗｔ％）、Ｎａ２Ｏ（１３ｗｔ％）、ＣａＯ（９ｗｔ％）、ＭｇＯ（４ｗｔ％）、Ａｌ２Ｏ３（１ｗｔ％）、等である。また、ガラス基板の寸法に関しては特に制約はないが、本実施の形態にかかるガラス基板エッチング装置がその効果を特に発揮するのは、従来の装置では均一なエッチング処理が困難である大型のガラス基板、すなわち外形が１ｍ×１ｍ以上のガラス基板であり、本実施の形態では、例えば外形が１．４ｍ×１．１ｍのＧ５サイズと呼ばれる大型ガラス基板を使用する。
【００２３】
図１に示しているように、ガスシャワーヘッド１３内部の貯気室１３１には、ガス供給手段２０から供給されるエッチングガスを均一に拡散させるためのガス拡散板１３２が備えられ、また、ガスシャワーヘッド１３の基板ステージ１２と対向する面には、ガスが面内から均一に噴出するよう、多数の小孔（図示せず）を有するシャワープレート１３３が設けられている。なお、真空チェンバ１１内の空間は、シャワープレート１３３により、大まかに上下の空間、すなわち貯気室１３１と反応空間である反応室１０とに分割された状態となる。そして、真空チェンバ１１と、ガス供給系および排気系とを遮断することにより、シャワープレート１３３の小孔を介して貯気室１３１が処理室１０と連通した状態で、貯気室１３１と処理室１０とを密閉可能である。
【００２４】
さらに、ガスシャワーヘッド１３の上部には、内部の貯気室１３１を真空状態まで排気できるように排気口３１が設けられ、この排気口３１は排気バルブ３３を介して排気配管３２と接続されている。排気配管３２には真空排気手段３０が接続され、この真空排気手段３０にはドライポンプやターボ分子ポンプなどの真空ポンプ（図示せず）が備えられている。真空排気手段３０を駆動させて排気バルブ３３をオン（開状態）にすると、直ちに貯気室１３１内のガスが排気されるが、このとき、シャワープレート１３３に設けられた多数の小孔を通じて、真空チェンバ１１の反応室１０内のガスも排気される。なお、シャワープレート１３３の小孔は、例えば、直径〜φ１ｍｍ程度で、シャワープレート１３３の１．４ｍ×１．１ｍの領域に２０ｍｍ間隔で個数〜１万５千個程度が均一に分布する。
【００２５】
このように、本実施の形態にかかるガラス基板エッチング装置では、真空チェンバ１１や貯気室１３１を、ガスシャワーヘッド１３に設けた排気口３１からガス排気するようにしているので、従来の装置のように、真空チェンバ１１の側面や底面（反応室１０側）に排気口を設ける必要がなく、ガスシャワーヘッド１３と基板ステージ１２との距離を極狭くすることができる。また、ガスシャワーヘッド１３や基板ステージ１２と真空チェンバ１１の側壁との隙間も極小さくすることができる。こうして、ＨＦガスを供給する反応空間（反応室１０）の容積を必要最小限にすることが可能となる。
【００２６】
また、本実施の形態にかかるガラス基板エッチング装置では、圧力計１４で計測している真空チェンバ１１内の圧力の監視と、ＨＦガスのガス供給バルブ２１ａ、Ｈ２Ｏガスのガス供給バルブ２１ｂ、パージ用Ｎ２ガスのガス供給バルブ２１ｃおよび排気バルブ３３の開閉等、ガラス基板エッチング装置の駆動制御を行う制御手段４０が備えられている。この制御手段４０の制御により、予め決められた手順に沿って、真空チェンバ１１へのＨ２ＯやＨＦガス等の供給や真空チェンバ１１内のガスの排気を自動的に行うことができる。この制御手段４０には、例えば汎用のパソコンや専用の制御装置等を用いることができる。制御手段４０がガス供給バルブやマスコントローラ等に開閉信号や流量制御信号等の制御信号を送ることで、ガス供給バルブやマスコントローラ等では、制御信号にしたがって自動でバルブの開閉や流量調整を行う。
【００２７】
次に、具体的な装置寸法を記しながら説明する。薄膜太陽電池で一般的に用いられる外形１．４ｍ（幅）×１．１ｍ（奥行）サイズのガラス基板に対応する本実施の形態にかかるガラス基板エッチング装置では、真空チェンバ１１の内寸を、例えば１．５ｍ（幅）×１．２ｍ（奥行）にまで小さくすることができ、ガスシャワーヘッド１３と基板ステージ１２との隙間も〜５ｍｍ−１０ｍｍ程度にまで狭くすることができる。この場合、ガスを供給する反応室１０の容積Ｖは〜９リットル（Ｌ）−１８リットル（Ｌ）である。
【００２８】
一方、特許文献２や非特許文献１に示されている従来のエッチング装置では、真空チェンバの底面にガスの排気口を設けているため、基板ステージと真空チェンバの底面との間に大きな排気空間が生じてしまい、この場合、チェンバの反応室の容積は少なくとも〜３６０Ｌになる。このように、本実施の形態にかかるエッチング装置では、エッチングガスを供給する反応室の容積を従来のエッチング装置の〜１／２０−１／４０程度にまで大幅に低減させることができる。
【００２９】
なお、ガスを供給する際には、反応室１０のみならず、ガスシャワーヘッド１３の貯気室１３１にもガスが充填するので、この貯気室１３１の容積も可能な限り小さくすることが好ましい。このため、貯気室１３１内の高さを〜５ｍｍ−１０ｍｍ程度にし、更にガス供給バルブ２１や排気バルブ３３も、ガスシャワーヘッド１３に可能な限り近づけて配置することで、貯気室１３１の容積を〜８Ｌ−１６Ｌに抑えることができる。
【００３０】
本実施の形態にかかるガラス基板エッチング装置では、基板ステージ１２上に設置されたガラス基板１００をエッチングする際、先ず真空チェンバ１１を真空排気した後、真空チェンバ１１を封じ切り、その後、例えばＨＦとＨ２Ｏとから成るエッチングガスを短時間（Ｔｇａｓ≦１秒（ｓ））で真空チェンバ１１内に供給し、ガラス基板１００をエッチングガスの静止雰囲気中に保持する（エッチング時間：Ｔｅｔｃｈ＝１０秒（ｓ）−６０秒（ｓ））。このような封じ切りプロセスでは、エッチング時（Ｔｅｔｃｈ）には、ＨＦガス密度は反応室１０内でほぼ一様であり、エッチングは面内で均一に進行する。一方、ＨＦガスを供給している間（Ｔｇａｓ）は、ＨＦガス密度に偏りが生じ、エッチングは不均一に進行する。したがって、ガス供給時間（Ｔｇａｓ）をエッチング時間（Ｔｅｔｃｈ）に比べて極力短くすることが重要である。
【００３１】
本実施の形態にかかるガラス基板エッチング装置では、上述したように、反応室１０の容積が従来の装置と比較して〜１／２０−１／４０程度であるので、ガス流量が同じであれば、所望の圧力に到達するまでのガス供給時間を容積の差分だけ大幅に短くすることができる。具体的には、ガス流量を１０ｓｌｍとし、真空チェンバ１１（反応室１０）内の圧力を５Ｔｏｒｒにまで昇圧するには、従来の装置ではガス供給時間がＴｇａｓ〜３０ｓとなるが、本実施の形態にかかるエッチング装置ではＴｇａｓ≦１ｓで済む。既に上述したように、エッチング時間はＴｅｔｃｈ＝１０ｓ−６０ｓに設定するので、従来の装置では、ガス供給時間（Ｔｇａｓ〜３０ｓ）の間にガラス表面が相当量不均一にエッチングされる。一方、本実施の形態にかかるガラス基板エッチング装置では、ガス供給時間をＴｇａｓ≦１ｓにまで短縮することが可能であり、このガス供給時間にはガラス表面は殆どエッチングされない。
【００３２】
次に、このような構造のガラス基板エッチング装置における基板エッチング処理方法の一例について詳細に説明する。図２は、実施の形態１におけるガラス基板１００のエッチング処理の手順の一例を示すフローチャートである。図３は、ガラス基板１００のエッチング処理時のＨ２Ｏガスの流量とＨＦガスの流量と真空チェンバ１１（反応室１０）内のガス圧力の時間変化との一例を示す。図３において、図３（ａ）はガラス基板１００のエッチング処理時のＨ２Ｏガスの流量を、図３（ｂ）はガラス基板１００のエッチング処理時のＨＦガスの流量を、図３（ｃ）は、ガラス基板１００のエッチング処理時の真空チェンバ１１（反応室１０）内のガス圧力の時間変化を示す。
【００３３】
ここに示す処理例では、真空封じした真空チェンバ１１内に添加ガスであるＨ２Ｏガスを予め導入しておき、その後エッチングガスであるＨＦガスを導入してガラス基板１００の表面をエッチングする場合について説明するが、ＨＦガスとＨ２Ｏガスとを同時に供給してもよいし、予めＨＦガスとＨ２Ｏガスとを混合した状態でガス供給を行ってもよい。また、ＨＦガスを先に導入し、その後Ｈ２Ｏガスを導入しても同様の効果を得る。
【００３４】
図２に示すように、エッチング処理が開始されると、先ず真空チェンバ１１をＮ２ガスでパージして真空チェンバ１１内の圧力を大気圧に戻してからガラス基板１００を設置する（ステップＳ１０）。また、ガラス基板エッチング装置が既に大気開放中である場合には、大気開放中のガラス基板エッチング装置の基板ステージ１２上にガラス基板１００を設置する。次に、排気バルブ３３を開け（ステップＳ２０）、真空排気手段３０によって真空チェンバ１１内を大気圧の状態から所定の真空度になるまで真空排気する（ステップＳ３０）。このとき、ガス供給バルブ２１ａおよびガス供給バルブ２１ｂは、閉めた（オフした）状態としておく。これにより、貯気室１３１内のガスが排気され、またシャワープレート１３３に設けられた多数の小孔を通じて真空チェンバ１１内の反応室１０のガスも排気される。
【００３５】
真空チェンバ１１内が所定の真空度になった時点で排気バルブ３３を閉め（オフとし）、真空チェンバ１１と排気系を遮断して、真空チャンバ１１を封じ切った状態にする（ステップＳ４０）。この状態で、先ずガス供給手段２０からＨ２Ｏガスを、所定の流量となるようにマスフローコントローラ２３ｂで調整してガス供給配管２２ｂに供給し、ガス供給バルブ２１ｂを開ける（オンする）ことで、Ｈ２Ｏガスがガスシャワーヘッド１３に供給される（ステップＳ５０）。
【００３６】
ガスシャワーヘッド１３内の貯気室１３１に供給されたＨ２Ｏガスは、ガス拡散板１３２により貯気室１３１全体に均一に拡散され、シャワープレート１３３から面内で均一に反応室１０内へと吐出される。このとき、真空チェンバ１１（反応室１０）内の圧力は、図３に示すように、Ｈ２Ｏガスのガス供給バルブ２１ｂを開けた時点（ｔ＝Ｔ１）から、時間と共に直線的に増加（昇圧）する（ステップＳ６０）。そして、時間がｔ＝Ｔ２になった時点で、ガス供給バルブ２１ｂを閉じる（ステップＳ７０）。この場合、Ｈ２Ｏガスの供給時間はＴＨ２Ｏ＝Ｔ２−Ｔ１である。
【００３７】
次に、ガス供給手段２０からＨＦガスを、マスフローコントローラ２３ａで所定の流量となるように調整してガス供給配管２２ａに供給し、ガス供給バルブ２１ａを開ける（オンする）ことで、ＨＦガスがガスシャワーヘッド１３に供給される（ステップＳ５０）。ガスシャワーヘッド１３内の貯気室１３１に供給されたＨＦガスは、ガス拡散板１３２により貯気室１３１全体に拡散され、シャワープレート１３３から面内で均一に反応室１０内へと吐出される。このとき、真空チェンバ１１（反応室１０）内の圧力は、図３に示すように、ＨＦガスのガス供給バルブ２１ａを開けた時点（ｔ＝Ｔ３）から、時間と共に直線的に増加（昇圧）する（ステップＳ６０）。そして、時間がｔ＝Ｔ４になった時点で、ガス供給バルブ２１ａを閉じて真空チェンバ１１とガス供給系を遮断する（ステップＳ７０）。この場合、ＨＦガスの供給時間はＴＨＦ＝Ｔ４−Ｔ３である。これにより、真空チェンバ１１と、ガス供給系および排気系とが遮断され、シャワープレート１３３の小孔を介して貯気室１３１が処理室１０と連通した状態で、貯気室１３１と処理室１０とが密閉される。
【００３８】
このような処理により、反応室１０内では、ＨＦガスとＨ２Ｏガスとが混合した状態になっており、ガラス基板１００の表面では、エッチング反応がスタートする（ステップＳ８０）。所定の時間（Ｔｅｔｃｈ＝Ｔ５−Ｔ４）だけエッチングを行った後、排気バルブ３３を開状態（オン）とし（ステップＳ９０）、所定の時間（Ｔｅｖａｃ＝Ｔ６−Ｔ５）だけ真空チェンバ１１内（反応室１０および貯気室１３１）のガスを排気して（ステップＳ１００）、十分に排出した後、排気バルブ３３を閉める（ステップＳ１１０）。
【００３９】
上記のＴｅｔｃｈ時間内でのエッチング（ステップＳ８０）においてガラス基板１００がエッチングされる量は、例えばＨＦガス圧力が５Ｔｏｒｒの場合、全てのＨＦガス粒子がエッチングに寄与したと仮定すると、ガラス基板１００の表面から〜２３ｎｍの深さと見積もることができる。このため、〜数１００ｎｍから〜数μｍのエッチング深さが必要となる場合には、図２に示しているように、ガス供給工程（ステップＳ５０〜ステップＳ７０）、エッチング工程（ステップＳ８０）、ガス排気工程（ステップＳ８０〜ステップＳ１１０）のステップを複数回繰り返す必要がある。
【００４０】
この繰り返し回数が所定の数に達すると、パージ用Ｎ２ガスラインであるガス供給配管２２ｃのガス供給バルブ２１ｃを開け（オン）、真空チェンバ１１内にＮ２ガスを供給して大気圧に戻すＮ２パージ処理を行う（ステップＳ１２０）。その後、装置を大気解放して、基板ステージ１２からガラス基板１００を取り出して（ステップＳ１３０）、一連のエッチング処理が完了する。なお、上述した一連のエッチング処理における真空チェンバ１１（反応室１０）内の圧力の監視および各バルブの改正の制御は、制御手段４０により自動で行われる。
【００４１】
上述したように、大型ガラス基板を均一にエッチングするためには、ＨＦガスの供給時間（ＴＨＦ）はエッチング時間（Ｔｅｃｔｈ）よりも充分に短くすることが重要である。ＨＦガス圧力に依るが、エッチング時間はＴｅｔｃｈ＝１０ｓ−６０ｓの範囲に設定する場合には、ガス供給時間（ＴＨＦ）は５秒（ｓ）以内、より好ましくは１秒（ｓ）以内とすることが好ましい。ガス供給時間（ＴＨＦ）を５秒（ｓ）以内とすることにより、ガス供給時にガラス表面が不均一にエッチングされることを防止でき、１秒（ｓ）以内とすることにより、ガス供給時にガラス表面が不均一にエッチングされることをより確実に防止できる。ＨＦガス流量を高めることで、所望の圧力に到達するまでの時間、すなわち、このガス供給時間（ＴＨＦ）を原理的にはどこまでも短くすることは可能であるが、ＨＦガスは蒸気圧があまり高くなく（〜０．０５ＭＰａ、室温）、ガス流量を〜１０ｓｌｍ以下に抑える必要がある。
【００４２】
本実施の形態にかかるガラス基板エッチング装置では、真空チェンバ１１においてガスを供給する空間（反応室＋貯気室）の容積が〜１７Ｌ−３４Ｌであるので、ＨＦガス流量を１０ｓｌｍとすると、ＨＦガス圧力を〜数Ｔｏｒｒにまで昇圧するのに要する時間は〜０．１ｓ−３ｓとなる。このように、本実施の形態にかかるガラス基板エッチング装置では、ガス供給時間を１ｓ以内にまで設定することが可能である。
【００４３】
また、上述したエッチングにおいては、エッチングガスを真空チェンバ１１内に供給した後、真空チェンバ１１内を封じ切って密閉し、ガラス基板１００をエッチングガスの静止雰囲気中に保持してエッチングを行うため、エッチング後のガス排気時には未反応のＨＦガスはガス中に殆ど存在していない。このため、排気時間が長くてもエッチングの均一性には悪影響を及ぼさない。しかしながら、エッチング処理のスループットを上げるためには、排気時間も短い方が好ましく、Ｔｅｖａｃ＝５ｓ−１０ｓ程度に設定することが好ましい。
【００４４】
なお、図１に示した例では、ガスシャワーヘッド１３へのガス供給とガスシャワーヘッド１３からのガス排気は、それぞれ異なる位置で行っているが、貯気室１３１内でのガス流れの均一性を向上させるために、図４に示すように排気口３１をガスシャワーヘッド１３の中心軸上に配置し、さらにガス供給も排気口３１から行うようにしてもよく、この場合にはシャワープレート１３３からのガスの吐出やガスの吸い込みが、面内でより均一になり、エッチングの均一性は更に向上する。図４は、実施の形態１にかかる他のガラス基板エッチング装置の概略構成を模式的に示す断面図である。
【００４５】
上述したように、実施の形態１においては、ガスシャワーヘッド１３に真空排気手段３０を接続し、真空チェンバ１１内（反応室１０内、貯気室１３１内）のガス排気をこのガスシャワーヘッド１３から行えるようにしている。これにより、真空チェンバ１１の側面や底面に排気口を設ける必要がなく、反応室１０および真空チェンバ１１の容積を大幅に小さくすることができる。このような実施の形態１にかかる装置は、真空チェンバ１１を封じ切り、ガス流れが無い静止雰囲気でガラス基板をエッチングするプロセスに適しており、ＨＦガス供給を短時間（ＴＨＦ≦１ｓ）で行うことができ、大型ガラス基板のエッチングの場合にも、エッチングの面内均一性を向上させることができる。すなわち、ガラス基板１００の全面を均一にエッチングしてガラス基板１００の表面に均一な凹凸形状を形成することができる。その結果、太陽電池の製造に用いられるメートル級の大型ガラス基板全面に一様なテクスチャ形状を形成することができ、太陽電池モジュールの発電特性の向上および製造コストの低減を実現することができる。
【００４６】
また、上述した、実施の形態１においては、真空チェンバ１１に供給したＨＦガスの殆どをエッチング反応に使用してから排気しているので、ＨＦガスの利用効率が高いという利点もある。さらに、ガスシャワーヘッド１３にガス供給手段２０、真空排気手段３０を搭載しているので、ガラス基板を設置する真空チェンバ１１を小型化でき、さらにロードロック室が不要であり、装置構成を極めてシンプルにすることができる。すなわち、ガラス基板エッチング装置の低コスト化、更にはエッチング処理の低コスト化、を実現できる効果がある。
【００４７】
なお、上記においてはガスシャワーヘッド１３を真空チェンバ１１内に配置したが、例えば一面が開口された容器の開口部にガスシャワーヘッド１３を密着させることにより、上記と同様の機能を備える構成としてもよい。また、ガスシャワーヘッド１３の下方に真空チェンバ１１の側壁部が接続された一体構造であってもよく、この場合にはガスシャワーヘッド１３を基板ステージ１２に密着させることにより、反応空間である反応室１０が形成される。さらに、基板ステージ１２のガラス基板搭載面を窪ませて、窪みを反応室１０として用いる構成を用いてもよい。
【００４８】
実施の形態２．
図２のフローチャートに示すように、エッチング処理が開始すると、先ず真空チェンバ１１をＮ２パージして真空チェンバ１１内の圧力を大気圧に戻してからガラス基板１００を設置し（ステップＳ１０）、その後、真空チェンバ１１を大気圧から所定の真空度になるまで真空排気する（ステップＳ２０、ステップＳ３０）。実施の形態１で説明したガラス基板エッチング装置では、反応室１０を排気する時は、シャワープレート１３３に設けられた多数の小孔を通じてガス排気を行うが、この小孔の排気コンダクタンスが小さいため、真空引きには比較的長時間要する。そこで、実施の形態２では、上述したステップＳ３０の真空引きに要する時間を短縮し、エッチング処理のスループットを高めることができるガラス基板エッチング装置について説明する。なお、実施の形態２にかかるガラス基板エッチング装置は、以下において説明する構成以外は、実施の形態１にかかるガラス基板エッチング装置と同様の構成を有する。
【００４９】
図５は、実施の形態２にかかるガラス基板エッチング装置の概略構成を模式的に示す断面図である。この図では装置の制御手段は省略している。また、図６は、図５中のシャワープレート１３３のＡ部の拡大図であり、図６（ａ）は、貯気室１３１からシャワープレート１３３を通じて反応室１０にガスを供給している状態を、図６（ｂ）は、反応室１０内のガスをシャワープレート１３３を通じて排気している状態を表している。
【００５０】
実施の形態２にかかるガラス基板エッチング装置は、実施の形態１にかかるガラス基板エッチング装置においてシャワープレート１３３の周辺部に排気コンダクタンスが大きい排気孔１３４を複数個備え、この排気孔１３４には、貯気室１３１と反応室１０との圧力差により自動的に開閉動作を行なう排気弁１３５が組み込まれた構造になっている。
【００５１】
排気弁１３５は、シャワープレート１３３の面方向において排気口１３４よりも大きな面積を有し、且つシャワープレート１３３の上面側（ガス供給における上流側）に設けられたザグリ部（凹部）１３８内において排気口１３４の全体を塞ぐ位置に配置されている。また、排気弁１３５の上方には、排気弁１３５の上方への移動を制限するためのストッパ１３６が設けられている。なお、実施の形態１にかかるガラス基板エッチング装置と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
次に、排気弁１３５の動作について説明する。シャワープレート１３３の周辺部に設けられた排気弁１３５は貯気室１３１と反応室１０とを隔てている。図６（ａ）に示すように、貯気室１３１から反応室１０にエッチングガスを流している状態では、排気弁１３５は排気孔１３４を上方（ガス供給における上流側）から塞ぎ、排気孔１３４におけるガスの流路は閉じられた状態になっている。この場合には、実施の形態１の場合と同じく、ガスはシャワープレート１３３に設けられた多数の小孔１３９を通過してシャワープレート１３３の面内で一様に反応室１０内に吐出（噴霧）される。
【００５３】
一方、図６（ｂ）に示すように、大気圧下の反応室１０からガス排気を行う際には（図２のステップＳ３０に相当）、当初は反応室１０の圧力が貯気室１３１の圧力よりも高く、且つ反応室１０と貯気室１３１との間の圧力差ΔＰが大きく、ΔＰ＞Ｗ／Ｓの関係が満たされる。ここで、Ｗは排気弁１３５の重さ、Ｓは排気孔１３４の断面積である。この場合には、排気弁１３５が上方に力を受けてストッパ１３６の位置まで浮き上がり、排気孔１３４にガスの流路が形成される。
【００５４】
このように、反応室１０と貯気室１３１との圧力差ΔＰが大きい場合には、排気弁１３５が自動的に開き、シャワープレート１３３では多数の小孔１３９に加えて排気コンダクタンスが大きい排気孔１３４からもガスが排気されるので、反応室１０をより大きな排気速度で短時間に真空引きを行うことができる。そして、反応室１０の圧力が十分に下がった時点、すなわちΔＰ＜Ｗ／Ｓの関係になると、排気弁１３５は自重により自然に下方に落ちて排気孔１３４を塞ぎ、排気孔１３４におけるガスの流路が閉状態に戻る。このような排気口１３４および排気弁１３５を設けることにより、ステップＳ３０での排気時間を大幅に短縮することができ、エッチング処理のスループットを高めることが可能となる。
【００５５】
なお、上記においては、排気弁１３５がその自重により排気孔１３４を塞いでいるが、より確実に排気孔１３４をシールするためには、排気孔１３４のザグリ部（凹部）１３８あるいは排気弁１３５にＯリングを使用するとよい。また、例えば図７に示すように、排気弁１３５とストッパ１３６との間にスプリングあるいは板状のバネ部材１３７を挿入し、このバネ部材１３７の弾性力を利用して排気弁１３５を排気孔１３４側に押さえつけるようにしてもよい。図７は、図５中のシャワープレート１３３のＡ部の他の形態の拡大図であり、図７（ａ）はガス供給時の排気弁１３５の状態を、図７（ｂ）はガス排気時の排気弁１３５の状態を、それぞれ模式的に示している。
【００５６】
上述したように、実施の形態２によれば、真空チェンバ１１の真空引きに要する時間を短縮し、エッチング処理のスループットを高めることができる。
【００５７】
実施の形態３．
上述した実施の形態１および実施の形態２では、ガラス基板のエッチング処理を終えた後に、直ぐにガラス基板をガラス基板エッチング装置の外に取り出す場合について説明した。一方、取り出したガラス基板の表面には、不揮発性の反応生成物（主にＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６）の膜が堆積しており、これらの堆積物を除去する洗浄処理が別途必要となる。このため、エッチング処理後のガラス基板は、別の洗浄装置を用いてガラス基板表面の洗浄が行われる。
【００５８】
製造ラインの処理能力を上げる、あるいは製造コストを下げるためには、エッチング処理に引き続き、ガラス基板のエッチング装置内においてガラス基板表面の洗浄を行うことが好ましい。そこで、実施の形態３では、ガラス基板エッチング装置内でガラス基板の洗浄を行うことができるガラス基板エッチング装置およびガラス基板エッチング方法について説明する。
【００５９】
図８は、実施の形態３にかかるガラス基板エッチング装置の概略構成を模式的に示す断面図である。この図では装置の制御手段は省略している。実施の形態３にかかるガラス基板エッチング装置は、実施の形態１にかかるガラス基板エッチング装置において、真空チェンバ１１（貯気室１３１や反応室１０）の内部に洗浄水を導入するための給水機構５０を有している。すなわち、このガラス基板エッチング装置は、実施の形態１にかかるガラス基板エッチング装置におけるガスシャワーヘッド１３に、洗浄水を供給する給水管５２と、供給される洗浄水を所定の温度に加熱する洗浄水加熱部５３と、洗浄水の供給のオン／オフを切り替える給水バルブ５１と、が接続されている。
【００６０】
洗浄水は特に限定されないが、脱イオン水、より好ましくは純水を用いることが好ましい。また、洗浄効果を高めるために、洗浄水に界面活性剤を加えてもよい。また、洗浄水加熱部５３は、ヒータと温度計とを有し、洗浄水の温度が所定の温度となるように制御手段により制御される。また、ガスシャワーヘッド１３と給水バルブ５１との間の給水管５２には、パージ用Ｎ２ガスのガス供給配管２２ｃが接続される。
【００６１】
ソーダガラスをＨＦガス中でエッチングすると、不揮発性の反応生成物であるＮａＦやＮａ２ＳｉＦ６がガラス基板１００の表面に堆積し、同時にシャワープレート１３３や真空チェンバ１１の壁面にも多量のパーティクル等が付着する。これらの堆積膜やパーティクルは可溶性であり、真空チェンバ１１内に洗浄水を導入することによって容易に溶解・除去することができる。
【００６２】
例えば、堆積物のＮａＦの溶解度は２５℃で４．１ｇ／１００ｍｌであり、Ｎａ２ＳｉＦ６の溶解度は２５℃で０．７６ｇ／１００ｍｌ、１００℃で２．４５ｇ／１００ｍｌである。洗浄水の液温を上げることで積膜やパーティクルの溶解度は増加するので、洗浄水の液温を室温〜９０℃の範囲で所望の値に設定すると洗浄効果を向上させることができる。洗浄水の温度としては、３０℃以上が好ましく、より好ましくは５０℃以上である。洗浄水の温度を３０℃以上とすることにより、より洗浄効果を向上させることができる。洗浄水の温度をこのような温度とすることによって、真空チェンバ１１内の洗浄後に、ガラス基板１００や真空チェンバ１１内の壁面の水分を速やかに蒸発させることもできる。
【００６３】
さらに、真空チェンバ１１には、真空チェンバ１１内の洗浄水を排出する排水機構６０を有している。排水機構６０は、真空チェンバ１１の底部に設けられた排水口６１と、排水口６１に接続された排水管６２と、排水管６２上に設けられて排水のオン／オフを切替える排水バルブ６３と、を備える。この図８では、給水バルブ５１と排水バルブ６３とが開けられ、真空チェンバ１１内に洗浄水を導入している状態を表している。
【００６４】
このように、このガラス基板エッチング装置は、真空チェンバ１１内、すなわち貯気室１３１や反応室１０の内部に洗浄水を充填させることにより、基板ステージ１２上のガラス基板１００の表面の堆積膜のみならず、シャワープレート１３３や真空チェンバ１１内の壁面に付着している堆積膜やパーティクルも同時に溶解させながら除去する構造とされている。なお、実施の形態１と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略している。
【００６５】
つぎに、このような構造を有するガラス基板エッチング装置でのエッチング処理および洗浄処理について説明する。図９は、実施の形態３におけるガラス基板のエッチング処理と洗浄処理との手順の一例を示すフローチャートである。ここで、洗浄処理は、ガラス基板表面の洗浄と真空チェンバ１１内部のクリーニングとの両方を含む。
【００６６】
まず、実施の形態１における図２のステップＳ１０〜ステップＳ１１０と同様にして、真空チェンバ１１内の基板ステージ１２に載置したガラス基板１００をＨＦガスやフッ酸蒸気を用いてエッチング処理した後、真空チェンバ１１にパージ用Ｎ２ガスを供給して真空チェンバ１１内を大気圧に戻した後（ステップＳ１２０）、真空チェンバ１１の排水バルブ６３を開ける（ステップＳ２１０）。このとき、洗浄水加熱部５３により洗浄水を例えば５０℃に加熱する。
【００６７】
ついで、給水バルブ５１を開けて洗浄水をガスシャワーヘッド１３に供給すると（ステップＳ２２０）、貯気室１３１内部の水位が上昇すると同時に、洗浄水がシャワープレート１３３に設けられた多数の小孔からガラス基板１００の表面に散水される。散水された洗浄水は、ガラス基板１００の表面の堆積物を溶解・除去しながら、真空チェンバ１１の底面の排水口６１から排水される。このようにして、所定の時間、ガラス基板１００の表面を洗浄する（ステップＳ２３０）。
【００６８】
このとき、洗浄水の給水速度を排水速度よりも大きく設定すると、真空チェンバ１１内の水位も上昇するようになる。そして、真空チェンバ１１の内部が洗浄水でほぼ満たされた時点で給水速度と排水速度とが釣り合うように給水速度を調整し、真空チェンバ１１の内部全体をクリーニングすることもできる。これにより、ガラス基板１００の表面のみならず、ガスシャワーヘッド１３や基板ステージ１２等の隙間にも洗浄水を行き渡らせることができ、真空チェンバ１１内のクリーニングをより効果的に行うことができる。
【００６９】
所定の時間が経過した後、すなわちガラス基板１００および真空チェンバ１１内部の水洗を十分に実施した後、給水バルブ５１を閉め（ステップＳ２４０）、洗浄水が排水されるのを待つ。このとき、洗浄水が自然に排水され、また貯気室１３１や反応室１０の内面およびガラス基板１００から蒸発されるのを待ってもよいが、これらの乾燥を短時間で充分なものにするために、排水の途中からガス供給バルブ２１ｃを開き、給水管５２内、貯気室１３１内、反応室１０内にパージ用Ｎ２ガスを導入し、これらに溜まっている水分を強制的に排出させ、内部を乾燥させるパージ処理を行ってもよい（ステップＳ２５０）。このようにして、乾燥用ガスとしてパージ用Ｎ２ガスを用いて真空チェンバ１１内の水分を充分に蒸発させた後、ガス供給バルブ２１ｃを閉じてパージ用Ｎ２ガスの供給を停止し、排水バルブ６３を閉める。
【００７０】
以上のようにして、真空チェンバ１１内、すなわち貯気室１３１内および反応室１０内の水分を充分に蒸発させた後、排水バルブ６３を閉め（ステップＳ２６０）、ガラス基板１００をエッチング装置から取り出して（ステップＳ２７０）、一連のエッチング処理および洗浄処理が完了する。
【００７１】
上述したように、実施の形態３にかかるガラス基板エッチング装置では、ガラス基板１００のエッチング処理後に、引き続きガラス基板１００の洗浄も行うことができるので、取り出したガラス基板１００は他の装置での洗浄工程を省略して、直ちに次の工程に進めることができ、製造の低コスト化に有効である。また、ガラス基板１００のエッチング処理後に、ガラス基板エッチング装置のクリーニングも同時に行うことができるので、ガラス基板エッチング装置のメンテナンス頻度を大幅に下げることができ、製造の低コスト化や製品歩留まりの向上に有効である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上のように、本発明にかかるガラス基板エッチング装置は、エッチングガスを用いたエッチングによりガラス基板の全面を均一にエッチングしてガラス表面に均一な凹凸形状を形成する場合に有用であり、特に、太陽電池用の大型ガラス基板のエッチングに適している。
【符号の説明】
【００７３】
１０  反応室
１１  真空チェンバ
１２  基板ステージ
１３  ガスシャワーヘッド
１４  圧力計
２０  ガス供給手段
２１  ガス供給バルブ
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ  ガス供給バルブ
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ  ガス供給配管
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ  マスフローコントローラ
３０  真空排気手段
３１  排気口
３２  排気配管
３３  排気バルブ
４０  制御手段
５０  給水機構
５１  給水バルブ
５２  給水管
５３  洗浄水加熱部
６０  排水機構
６１  排水口
６２  排水管
６３  排水バルブ
１００  ガラス基板
１３１  貯気室
１３２  ガス拡散板
１３３  シャワープレート
１３４  排気口
１３４  排気孔
１３５  排気弁
１３６  ストッパ
１３７  バネ部材
１３９  小孔
【図１】
2014009143.tif 000003
【図２】
2014009143.tif 000004
【図３】
2014009143.tif 000005
【図４】
2014009143.tif 000006
【図５】
2014009143.tif 000007
【図６】
2014009143.tif 000008
【図７】
2014009143.tif 000009
【図８】
2014009143.tif 000010
【図９】
2014009143.tif 000011