(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多結晶シリコンブロックをスライス加工して得られた一連の多結晶シリコンウエハ群の中から不良品または良品を選別する検査方法であり、
（１）前記多結晶シリコンブロックをスライス加工して得られた一連の多結晶シリコンウエハ群の中から、スライス面において、多結晶シリコンウエハの不良品または良品を選別するための基準物性値としての基準結晶粒径以下の結晶粒の最大集合領域を有する多結晶シリコンウエハを確認する工程と、
（２）前記最大集合領域を基準領域とし、その基準領域を有する多結晶シリコンウエハを基準ウエハとし、その基準ウエハを不良品として選別する工程と、
（３）前記基準ウエハに隣接する多結晶シリコンウエハ中の前記基準領域に対応する領域内に、基準結晶粒径以下の結晶粒が所定許容数以上存在する場合にその多結晶シリコンウエハを不良品として選別し、存在しない場合にその多結晶シリコンウエハを良品として選別して検査を終了する工程と、
（４）工程（３）において多結晶シリコンウエハを不良品として選別した場合、その多結晶シリコンウエハに隣接する未検査の多結晶シリコンウエハについて、前記基準領域に対応する領域内に、基準結晶粒径以下の結晶粒が所定許容数以上存在するときにその多結晶シリコンウエハを不良品として選別し、存在しないときにその多結晶シリコンウエハを良品として選別して検査を終了する工程を、不良品が選別されなくなるまで繰り返す工程と
を含むことを特徴とする多結晶シリコンウエハの検査方法。
【請求項２】
前記基準結晶粒径が、５ｍｍ以下である請求項１に記載の多結晶シリコンウエハの検査方法。
【請求項３】
前記基準結晶粒径が、２ｍｍ以下である請求項２に記載の多結晶シリコンウエハの検査方法。
【請求項４】
前記基準領域が、１００ｍｍ2以上である請求項１〜３のいずれか１つに記載の多結晶シリコンウエハの検査方法。
【請求項５】
前記所定許容数が、１である請求項１〜４のいずれか１つに記載の多結晶シリコンウエハの検査方法。
【請求項６】
前記多結晶シリコンウエハが太陽電池用であり、前記不良品が太陽電池を作製したときに暗時逆方向漏れ電流不良となる多結晶シリコンウエハである請求項１〜５のいずれか１つに記載の多結晶シリコンウエハの検査方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の多結晶シリコンウエハの検査方法を用いる多結晶シリコンウエハの製造方法であり、
多結晶シリコンブロックをスライス加工して多結晶シリコンウエハを得る工程と、
前記スライス加工された多結晶シリコンウエハに対して前記検査方法を用いて不良品または良品を選別して良品を得る工程と
を含むことを特徴とする多結晶シリコンウエハの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の多結晶シリコンウエハの製造方法により製造された多結晶シリコンウエハに電極を形成して多結晶シリコン太陽電池を得ることを特徴とする多結晶シリコン太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多結晶シリコンウエハの検査方法および製造方法ならびにそれにより得られた多結晶シリコンウエハの用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球環境に様々な問題を引き起こしている石油などの代替として自然エネルギーの利用が注目されている。その中でも太陽電池は大きな設備を必要とせず、稼働時に騒音などを発生しないことから、日本や欧州などで特に積極的に導入されてきている。
カドミウムテルルなどの化合物半導体を用いた太陽電池も一部で実用化されているが、物質自体の安全性やこれまでの実績、またコストパフォーマンスの面から、結晶シリコンウエハ（基板）を用いた太陽電池（結晶シリコン太陽電池）が大きなシェアを占めている。
【０００３】
結晶シリコン太陽電池は、用いるウエハによって単結晶シリコン太陽電池および多結晶シリコン太陽電池の２つに大別され、前者は光電変換効率が高いものの、コスト高になることから、後者が多用されている。
多結晶シリコン太陽電池の基板として一般的に広く用いられている多結晶シリコンウエハは、キャスト法や電磁キャスト法により、坩堝内で溶融シリコンを一方向凝固させて大きな多結晶シリコンインゴットを得た後、バンドソーなどを用いて角柱状のシリコンブロックに切り出し、さらにワイヤーソーなどを用いてスライスしウエハ化したものである。
【０００４】
多結晶シリコン太陽電池では、電池特性検査において、暗時逆方向漏れ電流（Ｉｄ）不良がしばしば立て続けに発生する。
暗時逆方向漏れ電流（Ｉｄ）とは、その名の通り、光非照射下で多結晶シリコン太陽電池のｐｎ接合に逆方向バイアスをかけた時に流れる電流のことであり、用途や目的によって適切な値より大きなものを不良とするのが一般的である。
Ｉｄ不良の原因としては、太陽電池の製造プロセスに起因するもの、ウエハの比抵抗（低抵抗）によるもの、ＳｉＣなど異物によるものなど、様々な原因が考えられる。
【０００５】
例えば、非特許文献１には、キャスト法による多結晶シリコンインゴットを用いて製造された多結晶シリコン太陽電池のＩｄ不良の原因の１つとして、数μｍ径程度の窒素ドープＮ型ＳｉＣフィラメントが示されている。
ＳｉＣフィラメントは、一方向凝固中に結晶粒界に沿って析出し、高さ、すなわち一方向凝固の方向に、ある範囲にわたって分布しているため、このようなタイプのＩｄ不良はブロックの高さ方向に連続して発生する傾向がある。通常、ＳｉＣフィラメントが析出する際には同時にＳｉＮフィラメントも析出するため、結晶粒界にはそれらのいずれかあるいは両者の混合物の析出が確認される。ＳｉＮフィラメントはそれ自体ではＩｄ不良の原因とはならないが、通常近傍にＳｉＣフィラメントが析出しているため、以後はどちらも含めてＳｉＣフィラメントとする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】J. Bauer et al.、「INVESTIGATIONS ON DIFFERENT TYPES OF FILAMENTS IN MULTI-CRYSTALLINE SILICON FOR SOLAR CELLS」、Proceedings 22nd European Photovoltaic Solar Conference and Exhibition, Milan, Italy, 2007、p.994-997
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、多結晶シリコンウエハおよびそれを用いて製造した太陽電池の様々な評価を行った結果、窒素ドープＮ型ＳｉＣフィラメントが、Ｉｄ不良の大きな部分を占めていることを見出した。ウエハの比抵抗によるＩｄ不良も連続して発生する可能性があるが、それは単にキャスト法によるシリコンインゴット製造時のシリコン原料に起因するものであり、原料の調整で対応可能である。
このように多結晶シリコン太陽電池のさらなる低コスト化のためには、ＳｉＣフィラメントによるＩｄ不良を回避する必要がある。しかしながら、上記の非特許文献１には、その対応策が示されていない。
【０００８】
通常の多結晶シリコンウエハの検査方法では、ウエハの外観を検査して、面内に異物が存在しないか、基準値を超える段差がないか、結晶粒径が細かくないか、などをみる。
最近では赤外線を用いた透過型の検査装置も採用され始めている。赤外線ではウエハ内部も検査できるため、例えば検査装置に設けられたカメラの分解能以上のサイズであれば、表面からは確認できない、バルク内部に存在する異物などを確認できる。しかしながら、基本的には従来の外観検査と同様に、１枚１枚のウエハに対して各項目が合格しているか否かを検査する必要がある。
【０００９】
そこで、本発明は、多結晶シリコンウエハの不良品、特に太陽電池のＩｄ不良の原因となるＳｉＣフィラメントが結晶粒界に存在する不良品のみを効率的に選別するための多結晶シリコンウエハの検査方法およびそれにより得られた多結晶シリコンウエハの用途を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、上記のような従来からの多結晶シリコンウエハの検査方法における問題点を特定することに成功し、多結晶シリコンウエハの不良品、特にＳｉＣフィラメントが結晶粒界に存在する不良品のみを効率的に選別する検査方法を見出し、本発明に至った。
【００１１】
かくして、本発明によれば、多結晶シリコンウエハの不良品または良品を選別するための基準物性値に基づいて、多結晶シリコンブロックをスライス加工して得られた一連の多結晶シリコンウエハ群の中から不良品または良品を選別する検査方法であり、
１枚の多結晶シリコンウエハが有する前記基準物性値に対応する物性値と、その多結晶シリコンウエハがスライス加工時に隣接していた多結晶シリコンウエハが有する前記基準物性値に対応する物性値とを相対比較し、前記一連の多結晶シリコンウエハ群の各多結晶シリコンウエハが有する各物性値の傾向に基づいて、多結晶シリコンウエハの不良品または良品を選別することを特徴とする多結晶シリコンウエハの検査方法が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、上記の多結晶シリコンウエハの検査方法により良品として選別された多結晶シリコンウエハおよびその多結晶シリコンウエハを用いて製造された多結晶シリコン太陽電池が提供される。
さらに、本発明によれば、上記の多結晶シリコンウエハの検査方法を用いる多結晶シリコンウエハの製造方法であり、
多結晶シリコンブロックをスライス加工して多結晶シリコンウエハを得る工程と、
前記スライス加工された多結晶シリコンウエハに対して前記検査方法を用いて不良品または良品を選別して良品を得る工程と
を含むことを特徴とする多結晶シリコンウエハの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、多結晶シリコンウエハの不良品、特に太陽電池のＩｄ不良の原因となるＳｉＣフィラメントが結晶粒界に存在する不良品のみを効率的に選別するための多結晶シリコンウエハの検査方法およびそれにより得られた多結晶シリコンウエハの用途を提供することができる。
すなわち、本発明の多結晶シリコンウエハの検査方法は、一般的にキャスト法や電磁キャスト法などにより製造された多結晶シリコンインゴットを加工して得られた多結晶シリコンウエハの検査方法として好適であり、本発明によれば、Ｉｄ不良発生率の低い多結晶シリコンウエハを効率的に選別することができ、ウエハの不良率が低下することで、低価格の多結晶シリコン太陽電池および太陽電池モジュールを市場に供給することができ、それらのさらなる普及に貢献できる。
【００１４】
また、多結晶シリコンウエハの検査方法は、次の工程：
（１）前記多結晶シリコンブロックをスライス加工して得られた一連の多結晶シリコンウエハ群の中から、スライス面において、多結晶シリコンウエハの不良品または良品を選別するための基準物性値としての基準結晶粒径以下の結晶粒の最大集合領域を有する多結晶シリコンウエハを確認する工程、
（２）前記最大集合領域を基準領域とし、その基準領域を有する多結晶シリコンウエハを基準ウエハとし、その基準ウエハを不良品として選別する工程、
（３）前記基準ウエハに隣接する多結晶シリコンウエハ中の前記基準領域に対応する領域内に、基準結晶粒径以下の結晶粒が所定許容数以上存在する場合にその多結晶シリコンウエハを不良品として選別し、存在しない場合にその多結晶シリコンウエハを良品として選別して検査を終了する工程、および
（４）工程（３）において多結晶シリコンウエハを不良品として選別した場合、その多結晶シリコンウエハに隣接する未検査の多結晶シリコンウエハについて、不良品が選別されなくなるまで工程（３）を繰り返す工程
を含む場合に、上記の効果がさらに発揮される。
【００１５】
また、多結晶シリコンウエハの検査方法は、基準結晶粒径が５ｍｍ以下、特に２ｍｍ以下である場合に、さらに基準領域が１００ｍｍ2以上である場合に、さらにまた所定許容数が１である場合に、上記の効果がさらに発揮される。
さらに、多結晶シリコンウエハの検査方法は、多結晶シリコンウエハが太陽電池用であり、かつ不良品が太陽電池を作製したときに暗時逆方向漏れ電流不良となる多結晶シリコンウエハである場合に、好適に実施でき、上記の効果がさらに発揮される。
なお、上記結晶粒径を評価するにあたり、多結晶シリコンウエハ表面によく見られるΣ３粒界はここでは粒界とみなさないこととする。なぜならΣ３粒界は、結晶成長中の積層欠陥あるいは結晶成長後のストレスにより導入された粒界であり、組成的過冷却によって生じる結晶粒界とは明らかに起源が異なるものだからである。ここで、Σ３粒界とは、その粒界の両側の結晶が（１１１）面に関して鏡面対称となっている粒界を意味し、ウエハでは直線状の特徴的な粒界として確認でき、複数のΣ３粒界が密集して平行に入ることもある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の多結晶シリコンウエハの検査方法の一例を示す概略図である。
【図２】多結晶シリコンインゴット中の結晶粒の存在パターンを示す概略断面図（ａ）〜（ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の多結晶シリコンウエハの検査方法は、多結晶シリコンウエハの不良品または良品を選別するための基準物性値に基づいて、多結晶シリコンブロックをスライス加工して得られた一連の多結晶シリコンウエハ群の中から不良品または良品を選別する検査方法であり、１枚の多結晶シリコンウエハが有する前記基準物性値に対応する物性値と、その多結晶シリコンウエハがスライス加工時に隣接していた多結晶シリコンウエハが有する前記基準物性値に対応する物性値とを相対比較し、前記一連の多結晶シリコンウエハ群の各多結晶シリコンウエハが有する各物性値の傾向に基づいて、多結晶シリコンウエハの不良品または良品を選別することを特徴とする。
【００１８】
本発明の経緯について説明する。
本発明者らは、まず、ＳｉＣフィラメントによるＩｄ不良が発生した太陽電池を評価して、結晶粒界にＳｉＣフィラメントが存在するウエハには、結晶粒径１ｍｍ程度以下の細かい結晶粒が多いこと、またＳｉＣフィラメントの導電率が高いために、ウエハ面内に上記のような細かい結晶粒が１つでもあれば、ＳｉＣフィラメント部分でのリークによりＩｄ不良になることを見出した（但し、Ｉｄ不良判定基準が緩い場合にはこの限りではなく、その基準に対し上記細かい結晶粒数のウエハ内での許容値（所定許容値）を評価しておく）。
【００１９】
そこで、本発明者らは、多結晶シリコンウエハの検査工程において、例えば結晶粒径１ｍｍ以下の結晶を１つ以上有するウエハを不良ウエハとして選別し、それら以外の良品ウエハを用いて太陽電池を作製したところ、Ｉｄ不良の発生率を大幅に低減させることができた。
しかしながら、検査工程において選別された不良ウエハを用いて太陽電池を作製したところ、大部分のウエハではＩｄ不良が発生しなかった。このことは、上記の検査基準が適切でなく、不良でない大量の良品ウエハを不良と判定させてしまうこと、つまり太陽電池のＩｄ不良の原因となるＳｉＣフィラメントが結晶粒界に存在する不良ウエハのみを効率的に選別できないことを意味する。
【００２０】
すなわち、上記の検査方法では、「結晶粒界にＳｉＣフィラメントが存在するウエハには、結晶粒径１ｍｍ程度以下の細かい結晶粒が多い」という事実のみから、全ウエハについて検査して、結晶粒径１ｍｍ以下の結晶を１つ以上有するウエハを不良ウエハとして選別したが、上記の結果から「結晶粒径１ｍｍ以下」という基準は、「結晶粒界にＳｉＣフィラメントが存在するウエハ」の十分条件であって、必要条件ではないことがわかる。
【００２１】
多結晶シリコンウエハ中に「結晶粒径１ｍｍ以下」の細かい結晶粒が存在する原因としては、本発明において問題になるＳｉＣフィラメントが結晶粒界に存在することに加えて、ただ単に確率的に結晶粒径の細かい結晶粒が存在すること、結晶成長中の単一結晶粒内に双相やすべりが入って発生した細かい結晶粒が存在することなどが挙げられる。上記の検査工程では、後者の２つの原因によって「結晶粒径１ｍｍ以下」の細かい結晶粒が存在するウエハが不良ウエハとして選別されたものと考えられる。
【００２２】
図２（ａ）〜（ｃ）は、多結晶シリコンインゴット中の結晶粒の存在パターンを示す概略断面図である。各図面は、多結晶シリコンインゴットの縦方向、つまり結晶成長方向に沿った断面を示している。したがって、図中の矢印ＧＯは一方向凝固の「結晶成長方向」を表し、ＧＯに垂直な矢印ＳＯはインゴットをウエハにスライスする「スライス方向」を表す。
【００２３】
図２（ａ）は、ＳｉＣフィラメントが結晶粒界に存在するために、細かい結晶粒３が存在する多結晶シリコンインゴットの概略断面図である。
細かい結晶粒３は、一方向凝固の結晶成長の際に、結晶粒界にＳｉＣフィラメントが析出している部分で組成的過冷却状態になり、融液中でシリコンおよびＳｉＣ、ＳｉＮの結晶核が発生して形成されたものと考えられる。この組成的過冷却状態は面内で広がりをもちかつ時間的にも継続すると考えられ、融液中で発生した結晶核が結晶上に降り積もり付着することで、結晶粒径が１ｍｍ以下の領域が形成されたものと考えられる。
【００２４】
図２（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ単に確率的に発生した細かい結晶粒４が存在する多結晶シリコンインゴットおよび結晶成長中の単一結晶粒内に双相やすべりが多重に入って発生した細かい結晶粒５が存在する多結晶シリコンインゴットの概略断面図である。
【００２５】
そこで、図２（ａ）〜（ｃ）の多結晶シリコンインゴットをそれぞれＡ−Ａ’断面、Ｂ−Ｂ’断面およびＣ−Ｃ’断面でスライスしたウエハを比較すると、すべてのウエハには細かい結晶粒が存在する。したがって、１枚のウエハに対して外観の検査基準を設けて良品または不良品を選別する従来の検査方法では、すべてのウエハが不良品として選別される。しかしながら、本発明者らは、図２（ｂ）および（ｃ）の多結晶シリコンインゴットからスライスされたウエハを用いて太陽電池を作製してもＩｄ不良となる確率が極めて低いことを確認している。
【００２６】
そこで、図２（ａ）のような不良ウエハ（ウエハＡ）と、図２（ｂ）および（ｃ）のような良品ウエハ（それぞれウエハＢおよびＣ）とを効率的に選別し得る検査方法が必要になる。
本発明者らは、ウエハＢおよびＣを含む図２（ｂ）および（ｃ）のインゴットと比較して、ウエハＡを含む図２（ａ）のインゴットには、結晶粒径の細かい結晶粒が存在する領域が結晶成長方向およびスライス方向に連続して広がりをもつことを見出した。
すなわち、ＳｉＣフィラメントが存在する細かい結晶粒がインゴットの特定領域に存在することから、１つのインゴットからスライスして得られるウエハを１枚ずつ検査するのではなく、特定の検査基準を設け、スライスして得られるウエハをスライスした順に並べた一連（組）のウエハとして検査することにより、良品または不良品を効率よく選別できることを見出した。
【００２７】
従来の検査方法は、各ウエハを個別に特定の外観検査基準で検査（選別）する方法であり、スライスした順に並べた１連（組）のウエハを、隣り合うウエハを相対的に特定の検査基準で検査（選別）する本発明の検査方法は、全く新しい発想である。
ここで、特定の検査基準としては、上記のような結晶粒径（基準結晶粒径）や結晶粒径の細かい結晶粒が存在する領域（基準領域）が挙げられ、これらは一例であって、ウエハの良否を選別できる基準であれば特に限定されない。このような検査基準としては、例えば、少数キャリアライフタイム、比抵抗、ウェハサイズ、ウェハ厚さ、ウェハ各辺のなす角度、欠陥密度、フォトルミネッセンス発光強度、キャリア易動度などが挙げられる。
１枚のウエハとその隣り合うウエハとを対比する「基準結晶粒径」のような特定の検査基準を特に「基準物性値」という。
【００２８】
基準結晶粒径および基準領域を特定の検査基準とした本発明の多結晶シリコンウエハの検査方法について具体的に説明する。
【００２９】
本発明において検査対象とする多結晶シリコンウエハは、キャスト法や電磁キャスト法などの公知の方法により、坩堝内で溶融シリコンを一方向凝固させて大きな多結晶シリコンインゴットを得た後、バンドソーなどの公知の装置を用いて角柱状の多結晶シリコンブロックに切り出し、さらにワイヤーソーなどの公知の装置を用いて所望の厚さにスライスしウエハ化したものである。
角柱状の多結晶シリコンブロックは、スライス加工時にクラックの発生を防止するなどの目的で、必要に応じて、その表面が研磨加工される。
また、多結晶シリコンウエハは、スライス加工時にその表面に付着した汚れを除去するために、検査前に公知の方法により表面洗浄されるのが好ましい。
【００３０】
多結晶シリコンウエハの厚さは、現状では、１７０〜２００μｍ程度が一般的であるが、傾向としてはコスト削減のため、薄型化の傾向にある。
本発明の検査方法においては、１本の多結晶シリコンブロックをスライス加工した一連（組）の多結晶シリコンウエハは、その順序（並び）が重要であり、スライス加工前の多結晶シリコンブロックの順序が保持もしくは可能な限り保持されるように配列されるか、またはその順序が十分に認識されるように識別される。
【００３１】
次いで、本発明の検査方法により、一連（組）の多結晶シリコンウエハを検査する。
図１を用いて本発明の検査方法を説明するが、これにより本発明が限定されるものではない。ここでは所定許容数を１とした例につき説明する。
図１は、本発明の多結晶シリコンウエハの検査方法の一例を示す概略図である。
図１（ａ）〜（ｈ）は、多結晶シリコンインゴットの結晶成長方向ＧＯに垂直な方向にスライスしたウエハの概略断面図である。すなわち、ウエハ（ａ）からウエハ（ｈ）まで多結晶シリコンインゴットの結晶成長方向に配列されている。
【００３２】
工程（１）：前記多結晶シリコンブロックをスライス加工して得られた一連の多結晶シリコンウエハ群の中から、スライス面において、多結晶シリコンウエハの不良品または良品を選別するための基準物性値としての基準結晶粒径以下の結晶粒の最大集合領域を有する多結晶シリコンウエハを確認する
すなわち、図１では、基準結晶粒径以下の結晶粒の最大集合領域を有する多結晶シリコンウエハは（ｅ）に相当する。
【００３３】
工程（２）：前記最大集合領域を基準領域とし、その基準領域を有する多結晶シリコンウエハを基準ウエハとし、その基準ウエハを不良品として選別する。
すなわち、図１では、不良品として選別される基準ウエハは（ｅ）に相当し、その図番２が基準領域に相当する。
【００３４】
工程（３）：前記基準ウエハに隣接する多結晶シリコンウエハ中の前記基準領域に対応する領域内に、基準結晶粒径以下の結晶粒が所定許容数（ここでは１）以上存在する場合にその多結晶シリコンウエハを不良品として選別し、存在しない場合にその多結晶シリコンウエハを良品として選別して検査を終了する。
すなわち、図１では、隣接する未検査の多結晶シリコンウエハは（ｄ）および（ｆ）に相当し、それらは基準領域に対応する領域内に、基準結晶粒径以下の結晶粒が所定許容数（ここでは１）以上存在するので不良品として選別される。
【００３５】
工程（４）：工程（３）において多結晶シリコンウエハを不良品として選別した場合、その多結晶シリコンウエハに隣接する未検査の多結晶シリコンウエハについて、不良品が選別されなくなるまで工程（３）を繰り返す。
すなわち、図１では、隣接する未検査の多結晶シリコンウエハは（ｃ）および（ｇ）、次いで（ｂ）に相当し、それらは基準領域に対応する領域内に、基準結晶粒径以下の結晶粒が所定許容数（ここでは１）以上存在するので不良品として選別される。
また、図１の（ａ）および（ｈ）は、基準領域に対応する領域内に、基準結晶粒径以下の結晶粒が存在しない（所定許容数（ここでは１）未満）ことから、それぞれ良品として選別される。
【００３６】
ここで、図１における図番１は結晶粒であるが、基準領域外にあり、基準領域内の結晶粒との繋がりがないため、上記の検査対象からは外れ、この結晶粒を有するだけでは不良品として選別されない。
図１（ａ）〜（ｈ）の多結晶シリコンウエハの物性と検査（選別）結果は表１のようにまとめられる。
【００３７】
【表１】
0005172008.tif 000002
【００３８】
上記の各工程における多結晶シリコンウエハの確認および選別の手段は、特に限定されず、光学顕微鏡などの機器を用いてもよい、簡便であることから目視観察が特に好ましい。
【００３９】
基準結晶粒径は、多結晶シリコンウエハに要求される仕様などにより設定すればよいが、例えば、多結晶シリコンウエハが太陽電池用であり、太陽電池のＩｄ不良を回避するためには、５ｍｍ以下であるのが好ましく、２ｍｍ以下であるのがより好ましく、１ｍｍ以下であるのが特に好ましい。
基準結晶粒径が５ｍｍを超えると、不良と選別された多結晶シリコンウエハの中に、結晶粒界にＳｉＣフィラメントが存在しないものの割合が高くなる傾向にあり、本発明検査方法の効率が低下することがある。
【００４０】
また、基準領域は、上記の基準結晶粒径と同様に、太陽電池のＩｄ不良を回避するためには、１００ｍｍ2以上であるのが好ましく、２００ｍｍ2以上であるのがより好ましく、４００ｍｍ2以上であるのが特に好ましい。
基準領域が１００ｍｍ2未満では、図２（ｂ）、（ｃ）のような現象突発的に多数発生した領域も基準領域と判定されてしまうことがある。
【００４１】
上記のように、本発明の多結晶シリコンウエハの検査方法は、多結晶シリコンウエハが太陽電池用であり、不良品が太陽電池を作製したときに暗時逆方向漏れ電流不良となる多結晶シリコンウエハである場合に、好適である。
【００４２】
（多結晶シリコンウエハ）
本発明の多結晶シリコンウエハは、本発明の多結晶シリコンウエハの検査方法により良品と選別されることにより得られる。
また、必要に応じて、公知の方法により多結晶シリコンウエハの表面を研磨加工してもよい。
すなわち、本発明の多結晶シリコンウエハの製造方法は、多結晶シリコンブロックをスライス加工して多結晶シリコンウエハを得る工程と、前記スライス加工された多結晶シリコンウエハに対して本発明の多結晶シリコンウエハの検査方法を用いて不良品または良品を選別して良品を得る工程とを含むことを特徴とする。
【００４３】
（多結晶シリコン太陽電池）
本発明の多結晶シリコン太陽電池は、本発明の多結晶シリコンウエハを用いて製造される。
多結晶シリコン太陽電池セルは、例えば、本発明の多結晶シリコンウエハを用いて、公知の太陽電池セルプロセスにより製造することができる。すなわち、公知の材料を用いて、公知の方法により、ｐ型の不純物がドープされたシリコンウエハの場合、ｎ型の不純物をドープしてｎ型層を形成してｐｎ接合を形成し、表面電極および裏面電極を形成して多結晶シリコン太陽電池セルを得る。同様に、ｎ型の不純物がドープされたシリコンウエハの場合、ｐ型の不純物をドープしてｐ型層を形成してｐｎ接合を形成し、表面電極および裏面電極を形成して多結晶シリコン太陽電池セルを得る。あるいは、これらシリコン同士のｐｎ接合を利用したものの他にも、薄い絶縁層を挟んで金属を蒸着するなどしたＭＩＳ型太陽電池、例えば多結晶ウエハと反対の導電型のアモルファスなどのシリコン薄膜を成膜し、異なる構造のｐ型、ｎ型シリコンヘテロ接合を利用したものなどがある。また、その複数個を電気的に接続して、多結晶シリコン太陽電池モジュールを得る。
【００４４】
本明細書においては、「太陽電池セル」と「太陽電池モジュール」とを含む概念として、単に「太陽電池」と称する。したがって、例えば、「多結晶シリコン太陽電池」と記載されたものがあれば、それは「多結晶シリコン太陽電池セル」および「多結晶シリコン太陽電池モジュール」を含む意味となる。
【実施例】
【００４５】
以下に試験例により本発明を具体的に説明するが、この試験例により本発明が限定されるものではない。また、基準となる数値などについても適宜状況に応じて変更することができる。
【００４６】
（試験例）
キャスト法により製造された多結晶シリコンインゴットを、バンドソーを用いて１５６ｍｍ×１５６ｍｍ×２５０ｍｍサイズのブロック２５本に加工し、さらにワイヤーソーを用いて１５６ｍｍ×１５６ｍｍ×厚さ０．１８ｍｍサイズにスライスして、多結晶シリコンウエハ約１７，０００枚を得、洗浄した。
次いで、得られた多結晶シリコンウエハを、本発明の検査方法および従来の検査方法で良品および不良品を選別して、各検査における不良発生率（％）を求めた。
本発明の検査方法は上記の通りであり、検査における基準結晶粒径を１ｍｍ、基準領域を４ｃｍ2（４００ｍｍ2）、所定許容数を１とした。
また、従来の検査方法は、本発明の検査方法と同様に基準結晶粒径を１ｍｍとし、この基準結晶粒径以下の結晶粒が存在するウエハを不良品として選別した。
【００４７】
また、得られた多結晶シリコンウエハを通常の太陽電池セルプロセスに投入して太陽電池を作製し、各太陽電池の暗時逆方向漏れ電流（Ｉｄ）を測定した。
次いで、各検査において良品と選別されたウエハから太陽電池を作製した場合のＩｄ不良発生率（％）および各検査において不良品と選別されたウエハから太陽電池を作製した場合のＩｄ不良発生率（％）を求めた。
なお、未検査の場合には、すべてのウエハが良品として選別されたものとして、すべてのウエハのＩｄ不良発生率（％）を求めた。
得られた結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
0005172008.tif 000003
【００４９】
表２の結果から次のことがわかる。
本発明の検査方法で不良品と選別されたウエハ１．４％のうち、実際に作製した太陽電池のＩｄ不良発生率は９６．０％であり、一方、従来の検査方法で不良品と選別されたウエハ２１．０％のうち、実際に作製した太陽電池のＩｄ不良発生率は６．１％であり、本発明の検査方法は、従来の検査方法に比べて不良品の選別精度が高い。
また、本発明の検査方法で良品と選別されたウエハ（９８．６％）のうち、実際に作製した太陽電池のＩｄ不良発生率は０．３％であり、一方、従来の検査方法で良品と選別されたウエハ（７９．０％）のうち、実際に作製した太陽電池のＩｄ不良発生率は０．３％であり、両検査方法に差異はない。
【００５０】
すなわち、ウエハ検査において、良品として選別されるべきところを不良品として選別される割合は、ウエハ全数に対して、本発明の検査方法では０．０５６％であり、一方、従来の検査方法では１９．７％であり、本発明の検査方法は、従来の検査方法に比べて不良品の選別精度が高い。
したがって、本発明の検査方法によれば、太陽電池の作製に至るまでにＩｄ不良となるウエハを、従来の検査方法に比べてより高い精度で選別することができるので、太陽電池の生産歩留りが向上し、太陽電池の低価格化、ひいては普及に貢献できる。
【符号の説明】
【００５１】
１  ＳｉＣフィラメントが存在しない細かい結晶粒
２  基準領域
３  ＳｉＣフィラメントが存在する細かい結晶粒
４  単に確率的に発生した細かい結晶粒
５  結晶成長中の単一結晶粒内に双相やすべりが多重に入って発生した細かい結晶粒
ＳＯ  スライス方向
ＧＯ  結晶成長方向
Ａ−Ａ’  スライス断面
Ｂ−Ｂ’  スライス断面
Ｃ−Ｃ’  スライス断面
【要約】      （修正有）【課題】多結晶シリコンウエハの不良品、特に太陽電池のＩｄ不良の原因となるＳｉＣフィラメントが結晶粒界に存在する不良品のみを効率的に選別するための検査方法およびそれにより得られた多結晶シリコンウエハの用途を提供する。【解決手段】多結晶シリコンウエハの不良品または良品を選別するための基準物性値に基づいて、多結晶シリコンブロックをスライス加工して得られた一連の多結晶シリコンウエハ群（ａ−ｈ）の中から不良品または良品を選別する検査方法であり、１枚の多結晶シリコンウエハが有する前記基準物性値に対応する物性値と、その多結晶シリコンウエハがスライス加工時に隣接していた多結晶シリコンウエハが有する前記基準物性値に対応する物性値とを相対比較し、前記一連の多結晶シリコンウエハ群の各多結晶シリコンウエハが有する各物性値の傾向に基づいて、多結晶シリコンウエハの不良品または良品を選別する。【選択図】図１【図１】
0005172008.tif 000004
【図２】
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