(57)【要約】【課題】多結晶シリコンからなる太陽電池ウエハに均一なテクスチャー構造を形成する。【解決手段】フッ化水素を含む薬液３１中で、ピラミッドのテクスチャー構造が形成された型１を、ウエハ１０に接触させる。アクチュエータ２２は、制御装置８からの駆動信号を受けて上下方向に周期的に伸縮する。これにより、アクチュエータ２２は、本体部２３に対して取付部２１を周期的に上下動させ、型１とウエハ１０との接触と離間とを周期的に繰り返させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多結晶シリコンからなる太陽電池ウエハにテクスチャー構造を形成して前記太陽電池ウエハを加工する加工装置であって、
前記太陽電池ウエハの表面に前記テクスチャー構造を転写するための型と、
前記太陽電池ウエハの表面に前記型を接触させる型接触部と、
前記太陽電池ウエハと前記型とを薬液に浸漬させるために薬液を保持する薬液槽とを含み、
前記型接触部は、前記太陽電池ウエハと前記型との接触を周期的に解除させる接触解除部を含む加工装置。
【請求項２】
前記型接触部は、
前記型が取り付けられる取付部を含み、
前記接触解除部は、前記取付部を上下動させることで、前記太陽電池ウエハと前記型との接触を周期的に解除させるアクチュエータを含む請求項１記載の加工装置。
【請求項３】
前記型接触部は、
本体部と、
前記取付部を前記本体部に対して回転可能に取り付けるヒンジとを更に含み、
前記アクチュエータは、前記ヒンジを中心として前記取付部の一端側を上下動させる請求項２記載の加工装置。
【請求項４】
前記型接触部は、
本体部と、
前記取付部を前記本体部に対して回転可能に取り付けるヒンジとを更に含み、
前記接触解除部は、前記ヒンジを中心として前記取付部の一端側を上下動させるカムを含み、
前記アクチュエータは、前記カムを回転させることで、前記取付部の一端側を上下動させる請求項２記載の加工装置。
【請求項５】
前記薬液槽内で、複数の太陽電池ウエハを搬送する搬送部を更に含み、
前記型接触部は、前記搬送部に沿って複数配列されている請求項１〜４のいずれかに記載の加工装置。
【請求項６】
前記薬液は、フッ化水素を含む請求項１〜５のいずれかに記載の加工装置。
【請求項７】
前記薬液槽に薬液を供給する薬液供給部を更に備える請求項１〜６のいずれかに記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多結晶シリコンからなる太陽電池ウエハに周期的な形状パターンのテクスチャー構造を転写して太陽電池ウエハを加工する加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、エネルギー変換効率を向上させるために、表面にテクスチャー構造と呼ばれる同一形状が周期的な配列された構造が形成されることが一般的である。テクスチャー構造としては、例えばピラミッドや逆ピラミッドが複数配列された構造が採用されている。太陽電池ウエハの表面にテクスチャー構造を形成すると、入射光及び侵入光を多重反射させて太陽電池により多くの光を吸収させることができる。
【０００３】
具体的には、ピラミッドのテクスチャー構造を太陽電池の表面に形成すると、表面が平坦である場合とは異なり、一旦、ピラミッドの斜面で反射された光であっても、隣のピラミッドの斜面により受光され、そこで再度屈折されて太陽電池に入射されるという光閉じ込め効果が得られ、エネルギー変換効率が向上する。
【０００４】
このようなピラミッドのテクスチャー構造は、高価な単結晶シリコンにおいては面方位が一様であるため、アルカリ性溶液で異方性エッチングをすることで容易に形成することはできる。
【０００５】
一方、現在主流の多結晶シリコンにおいては面方位が一様でないため、アルカリ性溶液を用いた異方性エッチングでは、均一なピラミッドが複数配列されたテクスチャー構造を形成することは困難である。
【０００６】
例えば、特許文献１には、多結晶シリコンの基板の表面に、金属粒子を付着させ、フッ化水素酸を含む溶液でエッチングして基板の表面に孔を形成し、アルカリ溶液に浸すことで、基板の表面にテクスチャー構造を形成する技術が開示されている。
【０００７】
特許文献２には、シリコンやＳｉＣ等の被加工物を加工する技術であって、ハロゲンを含む処理液中に被加工物を浸漬し、白金等の触媒を被加工物の加工面に接触させ、被加工物を加工する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４０４９３２９号公報
【特許文献２】特開２００６−１１４６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の手法では、金属粒子を均一に付着させることは困難であり、孔がランダムに形成されるため、均一な形状パターンを有するテクスチャー構造を得ることはできない。
【００１０】
また、特許文献２の手法では、格子欠陥を発生させないことを目的としており、多結晶シリコンからなる基板にテクスチャー構造を形成することを目的としていないため、均一な形状パターンを有するテクスチャー構造を形成することは困難である。
【００１１】
本発明の目的は、多結晶シリコンからなる太陽電池ウエハに均一なテクスチャー構造を形成する太陽電池ウエハの加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）本発明の一局面による加工装置は、多結晶シリコンからなる太陽電池ウエハにテクスチャー構造を形成して前記太陽電池ウエハを加工する加工装置であって、前記太陽電池ウエハの表面に前記テクスチャー構造を転写するための型と、前記太陽電池ウエハの表面に前記型を接触させる型接触部と、前記太陽電池ウエハと前記型とを薬液に浸漬させるために薬液を保持する薬液槽とを含み、前記型接触部は、前記太陽電池ウエハと前記型との接触を周期的に解除させる接触解除部を含む。
【００１３】
この構成によれば、薬液中で太陽電池ウエハの表面にテクスチャー構造を転写するための型が接触され、太陽電池ウエハの表面にテクスチャー構造が形成される。ここで、太陽電池ウエハと型との接触が周期的に解除される。そのため、薬液が太陽電池ウエハの表面に行き渡り、太陽電池ウエハの表面に均一なテクスチャー構造を転写することができる。
【００１４】
（２）前記型接触部は、前記型が取り付けられる取付部を含み、前記接触解除部は、前記取付部を上下動させることで、前記太陽電池ウエハと前記型との接触を周期的に解除させるアクチュエータを含むことが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、型が取り付けられる取付部がアクチュエータにより上下動されて太陽電池ウエハと型との接触が周期的に解除されるため、より確実に薬液を太陽電池ウエハの表面に行き渡らせることができる。
【００１６】
（３）前記型接触部は、本体部と、前記取付部を前記本体部に対して回転可能に取り付けるヒンジとを更に含み、前記アクチュエータは、前記ヒンジを中心として前記取付部の一端側を上下動させることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、アクチュエータからの駆動力を受けて取付部はヒンジを中心として回転され、一端側がアクチュエータにより上下動されることになる。
【００１８】
（４）前記型接触部は、本体部と、前記取付部を前記本体部に対して回転可能に取り付けるヒンジとを更に含み、前記接触解除部は、前記ヒンジを中心として前記取付部の一端側を上下動させるカムを含み、前記アクチュエータは、前記カムを回転させることで、前記取付部の一端側を上下動させることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、アクチュエータからの駆動力を受けて回転されるカムからの力を受けて取付部はヒンジを中心として回転され、一端側が上下動されることになる。
【００２０】
（５）前記薬液槽内で、複数の太陽電池ウエハを搬送する搬送部を更に含み、前記型接触部は、前記搬送部に沿って複数配列されていることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、各太陽電池ウエハは、搬送部によって薬液中を搬送される間に複数の型接触部によって型が接触されるため、転写のスループットを向上させることができる。
【００２２】
（６）前記薬液は、フッ化水素を含むことが好ましい。この構成によれば、薬液としてフッ化水素が少なくとも含まれているため、太陽電池ウエハの表面により確実にテクスチャー構造を転写することができる。
【００２３】
（７）前記薬液槽に薬液を供給する薬液供給部を更に備えることが好ましい。この構成によれば、薬液槽に充分な薬液を貯蔵させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、太陽電池ウエハの表面に均一なテクスチャー構造を形成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態による太陽電池ウエハの加工装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】型の光学顕微鏡での観察結果を示した図である。
【図３】図１（Ａ）、（Ｂ）に示す加工装置において、型接触部の構造を詳細に示した図である。
【図４】テクスチャー構造が形成されたウエハの電子顕微鏡による観察結果を示した図である。
【図５】図３の加工装置の変形例を示した概略構成図である。
【図６】図３に示す加工装置の変形例を示した構成図である。
【図７】図１（Ｂ）に示す加工装置の変形例を示した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態による太陽電池ウエハの加工装置の全体構成を示す概略図であり、（Ａ）はある一例の加工装置の全体構成を示す概略図であり、（Ｂ）は他の一例の加工装置の全体構成を示す概略図である。
【００２７】
図１（Ａ）に示す加工装置は、型１、型接触部２、薬液槽３、搬送部４、及び装置本体部９を備えている。型１は、太陽電池ウエハ１０の表面にテクスチャー構造を転写するための型である。以下、太陽電池ウエハ１０をウエハ１０と記述する。型１は、例えばダイヤモンドの基材とこの基材の表面に形成された白金とにより構成され、表面に複数のピラミッドが配列されたテクスチャー構造が形成されている。したがって、ウエハ１０には逆ピラミッドのテクスチャー構造が転写されることになる。
【００２８】
型１は、下記のように製造される。まず、面方位が（００１）の単結晶シリコン基板（以下、基板と記述する。）を用意する。次に、フォトリソグラフィを用いて、基板の表面に、例えば２０μｍ角の正方形の網の目状にレジストを形成し、マトリックス状に配列された正方形で基板の表面を露出させる。
【００２９】
次に、ＴＭＡＨ等のエッチング溶液を用いて基板をエッチングする。基板は、面方位が（００１）であり、エッチング速度は（００１）面の方が（１１１）面よりも速い。そのため、（００１）面が先にエッチングされ、（１１１）面が遅れてエッチングされ、基板の表面にはマトリックス状に配列された多数の逆ピラミッドが形成される。
【００３０】
次に、ダイヤモンドパウダー中で基板を超音波処理する。次に、基板の表面にダイヤモンドを成膜する。ここでは、マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用いてダイヤモンドを成膜する。マイクロ波プラズマＣＶＤ装置は、ステンレス製のチャンバを備え、その中には、モリブデン製の基板ホルダが設置されている。
【００３１】
この基板ホルダに基板を設置する。そして、メタン０．５ｖｏｌ％を水素で稀釈した混合ガスを、圧力５０Ｔｏｒｒ、流量１００ｓｃｍの条件でチャンバ内に流すと同時に、チャンバ内にマイクロ波を放射することにより、チャンバ内にプラズマを発生させる。そして、基板の温度が８００℃に保持されるようにマイクロ波の出力を調整して１００時間経過させる。これにより、多数の逆ピラミッドが形成された基板の上側にダイヤモンドが成膜される。
【００３２】
次に、マイクロ波の放射を停止し、自然冷却して、基板をチャンバから取り出す。次に、フッ硝酸で基板を除去する。次に、スパッタ法等を用いてダイヤモンドの表面に白金を形成する。これにより、多数のピラミッドが形成されたダイヤモンドの型１が完成する。
【００３３】
図２は、型１の光学顕微鏡での観察結果を示した図であり、（Ａ）は倍率を５倍にしたときの観察結果であり、（Ｂ）は倍率を１０倍にしたときの観察結果を示している。なお、図２（Ｂ）では、黒い四角形の領域がピラミッドの形状を有している。図２（Ｂ）に示すように、２０μｍのピッチで規則的に多数のピラミッドが配列された型１が得られていることが分かる。
【００３４】
型１としては、基材の表面にウエハ１０よりもイオン化傾向の大きな物質を採用することができ、半導体であるダイヤモンドに限らず、例えば、金、銀、パラジウム等の貴金属を採用してもよい。このような貴金属を採用する場合、型１の基材を安価な金属で構成し、この基材の表面に多数のピラミッドを形成し、その上にこれらの貴金属を成膜すればよい。また、ウエハ１０よりもイオン化傾向の大きな物質が表面にあれば、ダイヤモンドに限らず他の半導体を採用してもよい。
【００３５】
図１に戻り、型接触部２は、装置本体部９の下側に設けられ、先端で型１を保持し、型１を上下動させることで、型１とウエハ１０との接触を周期的に解除させる。
【００３６】
薬液槽３は、型１の下部に配置され、ウエハ１０と型１とを薬液３１に浸漬させるために薬液を保持する。本実施の形態では、薬液３１として、例えばフッ化水素と硝酸とを含む混合液が採用されている。なお、薬液３１としては、フッ化水素のみ含むもの、フッ化水素と過酸化水素とを含む混合液を採用してもよい。
【００３７】
ウエハ１０は型１と接触した状態で薬液３１に浸漬される。これにより、ウエハ１０が触媒として作用し、型１とウエハ１０とのイオン化傾向の違いにより多結晶シリコンからなるウエハ１０の表面が型１の形状に沿って選択的にエッチングされ、ウエハ１０の表面にテクスチャー構造が形成される。
【００３８】
搬送部４は、複数のローラ４１と、ローラ４１により張架された無端ベルト４２とを含む。無端ベルト４２は、ウエハ１０が載置され、ローラ４１が回転することで回転され、ウエハ１０を搬送する。図１（Ａ）の例では、薬液槽３を挟んで左右両側が薬液槽３の上端とほぼ同一の高さを有する平坦部４３，４３となっている。また、平坦部４３，４３の間の中央部４４は、平坦部４３，４３よりもやや低く薬液槽３の内部に侵入しており、ウエハ１０を薬液槽３内の薬液３１に浸漬させる。
【００３９】
本実施の形態では、無端ベルト４２は時計回りに回転し、左側の平坦部４３にてウエハ１０を受け取り、中央部４４にて薬液３１に浸漬させた状態でウエハ１０を搬送し、型１の下部にて搬送を停止させ、型接触部２により型１をウエハ１０に接触させる。このとき、型接触部２は型１を周期的に上下動させ、型１とウエハ１０との接触を周期的に解除させる。これにより、ウエハ１０の表面には薬液３１が行き渡り、テクスチャー構造をウエハ１０に転写させることができる。そして、所定時間、型１との接触と非接触とが繰り返されたウエハ１０は、再度、搬送部４によって搬送され、平坦部４３に導かれ、搬出される。
【００４０】
図１（Ｂ）の加工装置は、図１（Ａ）の加工装置に比べて、薬液槽３がウエハ１０の搬送経路に沿って長尺のサイズを有している。搬送部４は、複数のウエハ１０を搬送方向に沿って並べることができるように、搬送方向に沿って長尺のサイズを有している。また、無端ベルト４２は、全領域が薬液槽３の内部に配置されている。
【００４１】
薬液槽３の左側には、ウエハ１０を無端ベルト４２に載置する搬入ロボット５が配置されている。また、薬液槽３の右側には、テクスチャー構造が転写されたウエハ１０を搬送部４から取り出して搬出する搬出ロボット６が配置されている。型接触部２は、例えば、搬送部４の長手方向の中央部に設けられている。
【００４２】
図１（Ｂ）の加工装置において、搬送部４は複数のウエハ１０を一定の配列ピッチで搬送方向に沿って並べて搬送している。そして、搬送部４はある１枚のウエハ１０が型１の下部の所定の転写位置に到達すると所定時間搬送を停止させる。そして、型接触部２は、図１（Ａ）の加工装置と同様にして、下部に位置するウエハ１０に型１を接触させ、ウエハ１０にテクスチャー構造を転写する。ウエハ１０にテクスチャー構造が転写されると、搬送部４は次のウエハ１０を転写位置に導き、当該ウエハ１０にテクスチャー構造を転写させる。この動作を繰り返すことで、図１（Ｂ）の加工装置では、各ウエハ１０に順次にテクスチャー構造が転写されてゆく。
【００４３】
図３は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示す加工装置において、型接触部２の構造を詳細に示した図である。なお、図３において、搬送部４は図示を省略しているが、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すいずれかの搬送部４を採用してもよい。図３に示すように型接触部２は、取付部２１、アクチュエータ２２（接触解除部）、及び本体部２３を含でいる。取付部２１は、下面に型１を取り付けるための型ホルダ（図略）を備える平板状の部材により構成されている。アクチュエータ２２は取付部の左右両端に一対設けられている。一対のアクチュエータ２２，２２は、制御装置８からの駆動信号を受けて上下方向に周期的に伸縮する。これにより、アクチュエータ２２，２２は、本体部２３に対して取付部２１を周期的に上下動させ、型１とウエハ１０との接触と離間とを周期的に繰り返させる。本実施の形態では、アクチュエータ２２，２２としては、例えば、圧電素子を採用するが、本発明はこれに限定されず、サーボモータ、油圧シリンダ、空圧シリンダ、形状記憶合金、及び油圧モータ等の種々のアクチュエータを採用することができる。
【００４４】
その結果、型１とウエハ１０とが離間したときにウエハ１０の全域に薬液３１を浸漬させることができ、より確実にウエハ１０にテクスチャー構造を転写させることができる。
【００４５】
制御装置８は、例えば、所定のデューティー比のパルス信号を駆動信号としてアクチュエータ２２，２２に供給すればよい。そして、両アクチュエータ２２，２２に供給する駆動信号は、同一周期、同一振幅、同一位相にすればよい。これにより、アクチュエータ２２，２２は同期して伸縮することができ、効率良く型１を上下動させることができる。また、デューティー比を調節することで、型１とウエハ１０とが接触している接触時間と、型１とウエハ１０とが離間している離間時間とを調節することができる。型１とウエハ１０との１回あたりの接触時間としては、型１とウエハ１０との接触回数を考慮に入れて、ウエハ１０にテクスチャー構造を充分に転写することができる時間を採用すればよい。
【００４６】
本体部２３は、下側支持部２３１、アクチュエータ２３２、及び上側支持部２３３を備えている。下側支持部材２３１は、平板状の部材により構成され、下面に一対のアクチュエータ２２が取り付けられ、取付部２１を支持する。上側支持部材２３３は、下側支持部材２３１よりも表面の面積が少し大きな平板状の部材により構成され、下面の左右両端部には一対のアクチュエータ２３２，２３２が取り付けられている。
【００４７】
アクチュエータ２３２は、型１を大きく動かすために用いられ、制御装置８からの駆動信号を受けて、下側支持部材２３１を上下動させることで、アクチュエータ２２、取付部２１、及び型１を上下動させる。つまり、アクチュエータ２３２は、ウエハ１０に対して上側に一定の距離離間した位置であるホームポジションに位置する型１を下側に向けてスライドさせ、型１を所定ホームポジションの下側の所定の接触位置まで移動させて型１をウエハ１０に接触させるものである。そして、ウエハ１０にテクスチャー構造が転写されると、アクチュエータ２３２は、型１を接触位置から上側に向けてスライドさせ、ホームポジションに戻す。
【００４８】
したがって、アクチュエータ２３２は、アクチュエータ２２に比べて振幅が大きい。本実施の形態では、アクチュエータ２３２として、アクチュエータ２２と同様、種々のアクチュエータを採用することができる。
【００４９】
薬液タンク７は、薬液槽３に供給する薬液３１を貯蔵するものであり、薬液槽３よりも大きな容積を有している。薬液供給部９は、薬液タンク７の薬液３１を薬液槽３に供給するものであり、例えば、薬液３１を流すための管状の部材により構成されている。ここで、薬液供給部９は、所定の位置に図略の弁が設けられ、制御装置８の制御にしたがって、この弁が開閉される。これにより、薬液槽３への薬液３１の供給量が調節される。
【００５０】
制御装置８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータにより構成され、加工装置を制御するための制御プログラムを実行することで、加工装置を制御する。具体的には、制御装置８は、アクチュエータ２２に駆動信号を供給してアクチュエータ２２を周期的に上下動させる。
【００５１】
また、制御装置８は、アクチュエータ２３２に駆動信号を供給し、アクチュエータ２３２に型１を移動させる。ここで、制御装置８には、例えば、型１がホームポジションに位置するか否かを検出するための位置センサ及び型１がウエハ１０の所定の接触位置に位置するか否かを検出する位置センサが接続されており、制御装置８は、これらの位置センサから出力される検出信号にしたがって、型１を位置決めする。
【００５２】
また、制御装置８は、薬液供給部９の弁に駆動信号を出力し、弁を開閉させる。ここで、薬液槽３には、例えば、貯蔵する薬液３１の量を検出するためのセンサが設けられ、このセンサからの検出信号にしたがって、薬液槽３が貯蔵する薬液量を一定量に調節する。
【００５３】
また、制御装置８は、ウエハ１０が型１の下側の所定の転写位置に搬送されたことを検出する位置検出センサから出力される検出信号にしたがって、ウエハ１０が転写位置に到達したか否かを検出する。
【００５４】
このように構成された、加工装置は下記のように動作する。まず、制御装置８は、ウエハ１０が転写位置に到達すると、搬送部４にウエハ１０の搬送を停止させる。次に、制御装置８は、アクチュエータ２３２，２３２に駆動信号を出力し、型１をホームポジションから接触位置にスライドさせる。次に、制御装置８は、アクチュエータ２２，２２に駆動信号を供給し、型１を周期的に上下動させる。次に、制御装置８は、型１の上下動を開始してから所定時間が経過すると、アクチュエータ２２への駆動信号の供給を停止し、型１の上下動を停止させる。次に、制御装置８は、アクチュエータ２３２，２３２に駆動信号を出力し、型１を接触位置からホームポジションに戻す。以上により１枚のウエハ１０に対するテクスチャー構造の転写が終了する。
【００５５】
加工装置は、搬送部４により順次に搬送されるウエハ１０に対して以上の動作を繰り返し実行する。これにより、複数のウエハ１０に対して順次にテクスチャー構造が転写されていく。
【００５６】
図４は、テクスチャー構造が形成されたウエハ１０の電子顕微鏡による観察結果を示した図である。図４に示すように、複数のピラミッドが配列された型１がウエハ１０と接触することで、ウエハ１０の表面に複数の逆ピラミッドが配列されたテクスチャー構造が転写されていることが分かる。
【００５７】
型１をウエハ１０に単に接触させるだけでは、ウエハ１０にテクスチャー構造は転写されないが、フッ化水素を少なくとも含む薬液３１中で型１をウエハ１０に接触させれば、テクスチャー構造をウエハ１０に転写することができる。
【００５８】
型１は表面に白金が形成され、ウエハ１０は多結晶シリコンにより構成されており、型１はウエハ１０よりもイオン化傾向が大きい。そのため、ウエハ１０の表面でハロゲンラジカルが生成され、このハロゲンラジカルとウエハ１０の表面の原子とが化学反応を起こして、ハロゲン化合物が溶出される。つまり、型１が触媒として作用して、ウエハ１０の表面の原子がハロゲン化合物となって溶出されるため、ウエハ１０の表面の原子が型１の形状に沿うように溶出され、ウエハ１０の表面にテクスチャー構造が転写される。
【００５９】
しかしながら、型１とウエハ１０とを常時接触させた状態で薬液３１中に浸漬させておくだけでは、型１とウエハ１０との間に薬液３１が充分に行き渡らず、ウエハ１０の表面の原子を充分に溶出させることが困難となる。
【００６０】
そこで、本加工装置では、型１とウエハ１０とを周期的に接触及び離間させている。これにより、型１とウエハ１０との間に薬液３１を充分に行き渡らせることが可能となり、ウエハ１０にテクスチャー構造をより確実に転写させることができる。
【００６１】
また、型１を用いてウエハ１０にテクスチャー構造を転写するインプリント技術では、ある程度の力を加えて型１をウエハ１０に押圧させる必要がある。しかしながら、これでは、アクチュエータ２２として押圧力の強いものを採用する必要がありコストアップを招来することに加えて、ウエハ１０を破損させる虞がある。
【００６２】
一方、本加工装置では、ウエハ１０と型１との間に薬液３１を充分に行き渡らせることができるため、型１のウエハ１０への押圧力を通常のインプリント技術に比べて弱い力にすることができる。したがって、本加工装置では、アクチュエータ２２のコストダウン及びウエハ１０の破損を防止することができる。
【００６３】
図５は、図３の加工装置の変形例を示した構成図である。図５の加工装置は、ヒンジ２４を用いて取付部２１と本体部２３とを取り付けたことを特徴としている。ヒンジ２４は、取付部２１の左端に設けられ、本体部２３に対して取付部２１を時計回り及び反時計回りの方向に回転可能に取り付けている。
【００６４】
アクチュエータ２２ａは、取付部２１の右端に設けられ、制御装置８から供給される駆動信号にしたがって、長手方向に周期的に伸縮する。つまり、取付部２１は、アクチュエータ２２ａが伸びるにつれてヒンジ２４を中心として時計回りに回転する。一方、取付部２１は、アクチュエータ２２ａが縮むにつれて、ヒンジ２４を中心として反時計回りに回転する。
【００６５】
図５の加工装置では、アクチュエータ２２ａが最長まで伸びたとき、型１の表面がウエハ１０の表面とほぼ平行かつ接触するようにアクチュエータ２２ａの長さが設定されている。
【００６６】
したがって、アクチュエータ２２ａが最長の状態から縮み始めると、取付部２１に取り付けられた型１は、ウエハ１０の左端を中心として反時計回りに回転して、ウエハ１０から離間していく。この間に薬液３１が型１とウエハ１０との間に行き渡る。一方、アクチュエータ２２ａが最短の状態から伸び始めると、型１は、ウエハ１０の左端を中心として時計回りに回転して、ウエハ１０に近づいていき、アクチュエータ２２ａが最長の状態になると、型１はウエハ１０と接触する。そして、この動作が周期的に繰り返され、型１とウエハ１０との接触及び非接触が周期的に繰り返され、ウエハ１０にテクスチャー構造が転写される。
【００６７】
なお、アクチュエータ２２ａの種類や、アクチュエータ２２ａの制御装置８による制御手法については、図３の加工装置と同一であるため、説明を省く。
【００６８】
図６は、図３に示す加工装置の変形例を示した構成図である。図６に示す加工装置は、カム２２ｂにより取付部２１を回転させることを特徴とする。なお、図６の加工装置において図３と同一のものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００６９】
カム２２ｂは、例えば、円盤形状を有し、取付部２１の右端において、取付部２１の上面と下側支持部材２３１の下面との間に配置されている。また、取付部２１の上面と下側支持部材２３１の下面との間には取付部２１を本体部２３に付勢する弾性体２５が設けられている。弾性体２５としては、例えば、バネが採用されている。
【００７０】
カム２２ｂには、中心から偏心した位置に凸部２２ｂ＿１が設けられている。凸部２２ｂ＿１は、紙面の奥側に向かう方向に設けられ、下側支持部材２３１の前面に設けられたカム孔に係合している。
【００７１】
カム２２ｂは、制御装置８から供給される駆動信号にしたがって動作する図略のアクチュエータが取り付けられ、このアクチュエータからの駆動力を受けると、凸部２２ｂ＿１を中心として時計回りに回転し、カム２２ｂの周面２２ｂ＿２が取付部２１を下側に押し出し、取付部２１は、ヒンジ２４を中心として時計回りに回転する。これにより、型１はウエハ１０に近づいていき、やがてカム２２ｂの回転量がほぼ最大になると、取付部２１の表面がウエハ１０の表面と平行になり、型１の表面とウエハ１０の表面との全域が接触する。
【００７２】
一方、アクチュエータからの駆動力が解除されると、カム２２ｂは、弾性体２５の付勢力を受けて凸部２２ｂ＿１を中心として反時計回りに回転し、ヒンジ２４を中心として取付部２１を反時計回りに回転させる。これにより、型１はウエハ１０から離間する。
【００７３】
カム２２ｂは、上記の動作を周期的に繰り返し、型１とウエハ１０との接触及び非接触を周期的に繰り返し実行させる。
【００７４】
図７は、図１（Ｂ）に示す加工装置の変形例を示した概略構成図である。図７に示す加工装置は、ウエハ１０の搬送方向に沿って、複数の型接触部２が配列されていることを特徴としている。また、図７に示す加工装置において、型接触部２としては、図３、図５、図６のいずれかの型接触部２が採用されている。
【００７５】
型接触部２は、ウエハ１０の搬送方向の幅よりも少なくとも大きく、かつ、ウエハ１０の配列ピッチと同一の配列ピッチで配列されている。また、各型接触部２には同一の型１が取り付けられている。
【００７６】
各型接触部２は、転写位置にウエハ１０が位置決めされると、一斉に型１をホームポジションから接触位置に移動させ、型１とウエハ１０とを接触させる。次に、各型接触部２は、所定時間、型１とウエハ１０との接触及び離間を繰り返し、所定時間が経過すると、型１をホームポジションに戻す。次に、搬送部４は、配列ピッチ分ウエハ１０を搬送し、各ウエハ１０を下流側の型接触部２の接触位置に移動させる。そして、各型接触部２は、搬送されてきたウエハ１０に対して同一の処理を実施する。
【００７７】
以上の処理が繰り返され、ウエハ１０は、各型接触部２によってテクスチャー構造が転写されていく。つまり、ウエハ１０は、搬送部４により薬液３１中を搬送される際に、複数の型接触部２により順次に型１が接触され、テクスチャー構造が次第に転写されていく。そのため、搬出ロボット６は、ウエハ１０が１配列ピッチ分搬送される毎にテクスチャー構造が転写されたウエハ１０を受け取ることができ、テクスチャー構造の転写のスループットを向上させることができる。
【００７８】
なお、１つの型接触部２が１枚のウエハ１０を処理する所定時間は、型接触部２の個数等を考慮して、最下流の型接触部２による処理が終了したときに、ウエハ１０へのテクスチャー構造の転写が終了しているような時間を採用することができる。
【００７９】
なお、上記実施の形態では、型１として複数のピラミッドが配列されたものを採用したが、これに限定されず、複数の逆ピラミッドが配列されたものを採用してもよい。この場合、ウエハ１０には、複数のピラミッドが配列されることになる。なお、型１として複数のピラミッドが配列されたものを作成する場合、面方位が（００１）の単結晶シリコン基板に、例えば２０μｍ各の正方形のレジストをマトリックス状に形成し、この単結晶シリコン基板をエッチングすればよい。
【００８０】
また、上記実施の形態では、搬送部４として、搬送ベルト４２によりウエハ１０を搬送するベルト式のものを採用したが、これに限定されず、枚葉式のものを採用してもよい。この場合、搬送部４として、搬入ロボット５に搬入されたウエハ１０を１枚ずつピックアップして転写位置に載置するロボットを採用すればよい。
【符号の説明】
【００８１】
１  型
２  型接触部
３  薬液槽
４  搬送部
７  薬液タンク
９  薬液供給部
１０  ウエハ（太陽電池ウエハ）
２１  取付部
２２，２２ａ  アクチュエータ（接触解除部）
２２ｂ  カム（接触解除部）
２３  本体部
２４  ヒンジ
２５  弾性体
３１  薬液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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