(57)【要約】【課題】簡易かつ安価に、シリコンウェーハをはじめとする半導体ウェーハの表面を多孔質化して、表面における光の反射ロスを低減することが可能な太陽電池用ウェーハを製造する方法を提供する。【解決手段】本発明は、フッ化水素酸、硝酸および硫酸を含む混合液から気化したガスにより半導体ウェーハの少なくとも片面を多孔質化処理して太陽電池用ウェーハとすることを特徴とする。【選択図】図１
2012169420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ化水素酸、硝酸および硫酸を含む混合液から気化したガスにより半導体ウェーハの少なくとも片面を多孔質化処理して太陽電池用ウェーハとすることを特徴とする、太陽電池用ウェーハの製造方法。
【請求項２】
前記多孔質化処理は、
密閉空間に空気を含む気相を残して前記混合液を収容し、前記気相に前記半導体ウェーハを導入して行う、請求項１に記載の太陽電池用ウェーハの製造方法。
【請求項３】
前記混合液は、フッ化水素酸、硝酸および硫酸の濃度が、それぞれ１０〜２０質量％、１０〜２０質量％および２０〜５０質量％である請求項１または２に記載の太陽電池用ウェーハの製造方法。
【請求項４】
前記多孔質化処理の時間が６０分以下である、請求項３に記載の太陽電池用ウェーハの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の太陽電池用ウェーハの製造方法における工程に加えて、該太陽電池用ウェーハで太陽電池セルを作製する工程をさらに有する太陽電池用セルの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の太陽電池セルの製造方法における工程に加えて、該太陽電池セルから太陽電池モジュールを作製する工程をさらに有する太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池用ウェーハの製造方法、太陽電池セルの製造方法、および太陽電池モジュールの製造方法に関する。本発明は、特に、簡易かつ安価に、シリコンウェーハをはじめとする半導体ウェーハの表面を多孔質化して、表面における光の反射ロスを低減することが可能な太陽電池用ウェーハを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、太陽電池セルは、シリコンウェーハをはじめとする半導体ウェーハを用いて形成される。太陽電池セルのエネルギー変換効率を高めるためには、太陽電池セルの受光面で反射してしまう光および太陽電池セルを透過してしまう光を低減する必要がある。ここで例えば、シリコンウェーハを用いて結晶系太陽電池を作製する場合、シリコンウェーハは光電変換に寄与する可視光の透過率が低いため、変換効率を向上させるためには、受光面となるシリコンウェーハ表面における可視光の反射ロスを低く抑え、入射する光を有効に太陽電池の中に閉じ込めることを考慮すればよい。
【０００３】
シリコンウェーハ表面における入射光の反射ロスを低減する技術としては、表面に反射防止膜を形成する技術と、表面にテクスチャ構造とよばれるミクロなピラミッド型の凹凸などの凹凸構造を形成する技術とがある。後者の技術のうち、表面にテクスチャ構造を形成する方法は、単結晶シリコンに適した方法であり、（１００）単結晶シリコン表面をアルカリ液でエッチングする方法が代表的である。これは、アルカリを用いたエッチングでは、（１１１）面のエッチング速度が（１００）面、（１１０）面のエッチング速度よりも遅いことを利用するものである。さらに、後者の技術として近年はシリコン表面を多孔質化することによって、表面に凹凸構造を形成し、入射光の反射ロスを低減する手法が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、単結晶シリコン基板を陽極、Ｐｔを陰極としてフッ化水素酸中で電流を流す陽極化成処理により、単結晶シリコン基板の表面に多数の微細孔を形成する方法が記載されている。また、特許文献２には、ミクロンサイズのテクスチャ構造が形成されたシリコン基板表面にさらに微細なサブミクロンオーダーの凹凸を形成するために、この表面に金属粒子を無電解メッキした後、基板を酸化剤およびフッ化水素酸の混合水溶液の液相でエッチングする技術が記載されている。具体的には、アルカリテクスチャー処理を施したｐ型の単結晶シリコン基板を過塩素酸銀と水酸化ナトリウムを含む水溶液に浸漬させ、表面に銀微粒子を形成する。その後、過酸化水素水、フッ化水素酸および水の混合溶液に浸漬させ、サブミクロンオーダーの凹凸を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１６９０９７号公報
【特許文献２】特開２００７−１９４４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の陽極化成処理による方法では、大型かつ高価な直流電源が必要である。また、有機溶媒とフッ化水素酸の混合溶液の液相における多孔質化処理なので、リンス処理時の操作性に課題が残る。特許文献２に記載の方法の場合も、液相におけるエッチング作用を利用する方法（ウェットエッチング）のため、特許文献１と同様にリンス処理時の操作性の問題がある。加えて、ウェットエッチングでは反応性ガスのエッチング作用を利用する方法に比べて大量の試薬が必要となり、試薬コストが高くなるという問題もある。
【０００７】
シリコン表面を多孔質化することによって入射光の反射ロスを低減する手法は、通常のテクスチャ構造を形成するよりもさらに反射ロスを低減できることが期待されるため、コスト面の問題が解消されたより簡易な多孔質化の方法が求められている。
【０００８】
そこで本発明は、上記課題に鑑み、簡易かつ安価に、シリコンウェーハをはじめとする半導体ウェーハの表面を多孔質化して、表面における光の反射ロスを低減することが可能な太陽電池用ウェーハを製造する方法、ならびに、この方法を含む太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するべく、本発明者が鋭意検討し、様々な多孔質化処理方法で試行錯誤をくり返した結果、以下に示す方法によれば、半導体ウェーハ表面に凹凸を形成し、効果的に表面における光の反射ロスを低減できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明の要旨構成は以下のとおりである。
【００１０】
（１）フッ化水素酸、硝酸および硫酸を含む混合液から気化したガスにより半導体ウェーハの少なくとも片面を多孔質化処理して太陽電池用ウェーハとすることを特徴とする、太陽電池用ウェーハの製造方法。
【００１１】
（２）前記多孔質化処理は、密閉空間に空気を含む気相を残して前記混合液を収容し、前記気相に前記半導体ウェーハを導入して行う、上記（１）に記載の太陽電池用ウェーハの製造方法。
【００１２】
（３）前記混合液は、フッ化水素酸、硝酸および硫酸の濃度が、それぞれ１０〜２０質量％、１０〜２０質量％および２０〜５０質量％である上記（１）または（２）に記載の太陽電池用ウェーハの製造方法。
【００１３】
（４）前記多孔質化処理の時間が６０分以下である、上記（３）に記載の太陽電池用ウェーハの製造方法。
【００１４】
（５）上記（１）乃至（４）のいずれか１項に記載の太陽電池用ウェーハの製造方法における工程に加えて、該太陽電池用ウェーハで太陽電池セルを作製する工程をさらに有する太陽電池用セルの製造方法。
【００１５】
（６）上記（５）に記載の太陽電池セルの製造方法における工程に加えて、該太陽電池セルから太陽電池モジュールを作成する工程をさらに有する太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、フッ化水素酸、硝酸および硫酸を含む混合液から気化したガスのエッチング作用を利用して、半導体ウェーハの表面を多孔質化するものである。そのため、ウェットエッチングに比べて必要な薬液量が少ないので薬液コストが低く、またリンス工程も簡易である。そして、直流電源といった大掛かりな装置を必要としない。よって、より簡易かつ安価に、シリコンウェーハをはじめとする半導体ウェーハの表面を多孔質化して、表面における光の反射ロスを低減した太陽電池用ウェーハを得ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に従う代表的な太陽電池用ウェーハの製造方法を示す模式図であり、（ａ）は半導体ウェーハ１０を、（ｂ）はバッチ処理方式による多孔質化処理工程を、（ｃ）は多孔質化処理の結果得られた太陽電池用ウェーハ２０を示す。
【図２】本発明に従う別の太陽電池用ウェーハの製造方法を示す模式図であり、量産に適した連続処理方式による多孔質化処理工程を示す。
【図３】（ａ）は、本発明による多孔質化処理前のシリコンウェーハ表面の外観画像である。（ｂ）は、本発明による多孔質化処理を１０分間施したシリコンウェーハ表面の外観画像である。
【図４】（ａ）は、本発明による多孔質化処理前のシリコンウェーハ表面のＳＥＭによる表面画像である。（ｂ）は、本発明による多孔質化処理を１０分間施したシリコンウェーハのＳＥＭによる表面画像である。（ｃ）は、本発明による多孔質化処理を３０分間施したシリコンウェーハのＳＥＭによる表面画像である。（ｄ）は、本発明による多孔質化処理を６０分間施したシリコンウェーハのＳＥＭによる表面画像である。
【図５】実験例において、本発明による多孔化処理時間と波長６００ｎｍにおける相対反射率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明をより詳細に説明する。
【００１９】
（実施形態１：バッチ処理方式による多孔質化処理）
まず、図１（ａ）に示した本発明に用いる半導体ウェーハ１０は特に限定されないが、以下では、本発明の一実施形態として、単結晶または多結晶シリコンウェーハ（以下、まとめて単に「ウェーハ」ともいう。）を用いて、これらに多孔質化処理を施し、単結晶または多結晶シリコン太陽電池用ウェーハを製造する方法を説明する。
【００２０】
単結晶シリコンウェーハは、チョクラルスキ法（ＣＺ法）などにより育成された単結晶シリコンインゴットをワイヤーソー等でスライスしたものを使用することができる。また、ウェーハ表面の面方位についても、（１００），（００１）および（１１１）など、必要に応じて選択することができる。多結晶シリコンウェーハは、多結晶シリコンインゴットからスライス加工により得ることができる。
【００２１】
単結晶シリコンウェーハ、多結晶シリコンウェーハいずれの場合も、インゴットから切り出したウェーハ表面にはスライス加工によりシリコン層へ導入されたクラックや結晶歪などのダメージが生じている。このため、スライス加工後、ウェーハを洗浄し、酸またはアルカリでウェーハ表面にエッチング処理を施し、ダメージが生じている表面を除去することが好ましい。スライス加工由来の上記ダメージの侵入深さは、スライス加工条件により決定される因子であるが、概ね１０μｍ以下の深さである。よって、ＫＯＨなどのアルカリもしくはフッ化水素酸（ＨＦ）／硝酸（ＨＮＯ３）混合酸により一般的に実施されているエッチング処理で対応可能である。
【００２２】
本発明は、ウェーハ１０の少なくとも片面１０Ａを多孔質化して太陽電池用ウェーハ２０とする方法である。すなわち、本明細書において「太陽電池用ウェーハ」とは、ウェーハの少なくとも片面を多孔質化処理した状態のウェーハを意味するものである。この片面は、太陽電池セルにおいて受光面となる面である。そして、本発明の特徴的工程は、フッ化水素酸、硝酸および硫酸を含む混合液から気化したガスにより半導体ウェーハの少なくとも片面を多孔質化処理して太陽電池用ウェーハとすることである。
【００２３】
以下、本発明の上記特徴的工程を採用したことの技術的意義を、作用効果とともに具体例で説明する。
【００２４】
図１（ｂ）は、本発明の一実施形態であるバッチ処理方式による多孔質化処理工程を示す模式図である。図１に示すように、内部に密閉空間を形成する容器１１に空気を含む気相１２を残してフッ化水素酸、硝酸および硫酸を含む混合液１３を収容する。この容器１１は厚さ１〜３ｍｍのポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ  商品名:テフロン）等のプラスチック製のボックスとすることができる。この容器１１内には支持台１５が配置しうる。支持台１５は、ウェーハ１０を混合液１３と接触しないように支持するものであればよい。例えば、支持台１５はＰＴＦＥから作られる。また、支持台１５は、容器１１の底面に置かれ、混合液１３の液面より上に突出する。ここで、混合液１３を容器１１に収容した後は容器１１にふたをして容器１１内を密閉空間とし、混合液１３から気化したガス１４が容器１１内に充満するまで待機する。そして、気相１２の部分にウェーハ１０を導入し、再度ふたをすると、混合液１３から気化したガス１４のエッチング作用により、ウェーハ１０の表面が多孔質化される。
【００２５】
本発明における多孔質化処理工程において、フッ化水素酸と硝酸の混酸に硫酸を加えた混合液１３を用いることにより、混合液１３中の硫酸は混合液中のフッ化水素酸と硝酸の各水分を吸収するとともに、容器１１内の気相１２中の水分を吸収し、密閉空間の湿度を低くする。これにより混合液１３を加熱しなくても、また容器１１を加圧しなくても、混合液１３の気化が促進され、その気化した高濃度のＨＦ−ＨＮＯ３ガス１４が支持台１５上のウェーハ１０に接触し、このウェーハ１０の（少なくとも）表面１０Ａを多孔質化する。本発明者は、この反応を利用してウェーハ表面を多孔質化することができ、その結果、形成された微細な凹凸による光の閉じ込め効果を有し、太陽電池の作製に適したウェーハ（図１（ｃ）における太陽電池用ウェーハ２０）が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２６】
本発明は、混合液１３から気化した反応性のガス１４のエッチング作用を利用して多孔質化する方法である。このため、ウェットエッチングによる多孔質化処理方法より、必要な試薬が少量で済み、薬液コストが低く抑えられる。また、本発明によれば、ウェットエッチングによる多孔質化方法よりもリンス工程が大幅に短縮できる。そして、直流電源といった大掛かりな装置を必要としない。よって、より簡易かつ安価に、シリコンウェーハをはじめとする半導体ウェーハの表面を多孔質化して、表面における光の反射ロスを低減した太陽電池用ウェーハ２０を得ることが可能となった。
【００２７】
以上、本発明の太陽電池用ウェーハの製造方法について、作用効果も含めて説明してきたが、本発明による製造方法の付加的な効果として、以下の２点が挙げられる。第１は、本発明が単結晶シリコンウェーハのみならず、多結晶シリコンウェーハにも適用可能であることである。既述のとおり、テクスチャ構造を形成する方法は、単結晶シリコンに適した方法であり、表面に様々な面方位が出現している多結晶シリコンについては、ウェーハ全面に均一なテクスチャ構造を形成することが困難であった。しかし、本発明の多孔質化処理によって、多結晶シリコンウェーハの表面の反射率も簡易かつ安価な方法で十分に抑制することができる。第２は、本発明では処理液として過酸化水素などの酸化剤を用いる必要がないことである。これにより、排水処理の複雑さを回避することができる。
【００２８】
上記混合液は具体的には、濃度５０質量％のフッ化水素酸と濃度７０質量％の硝酸と濃度９８質量％の硫酸を混合したものが好ましい。フッ化水素酸、硝酸および硫酸のそれぞれの終濃度を１０〜２０質量％、１０〜２０質量％および２０〜５０質量％とすることが好ましく、それぞれ１６〜２０質量％、１３〜１５質量％および２０〜３０質量％とすることがより好ましい。フッ化水素酸と硝酸がそれぞれの上限値を越える場合には、相対的に硫酸の濃度が低下するため、硫酸による系の水分吸収効果が得られず、結果としてウェーハの多孔質化処理に非常に時間を要するおそれがある。また、硫酸がその上限値を超える場合には相対的にフッ化水素酸および硝酸の濃度が低下し、やはりウェーハの多孔質化処理に非常に時間を要するおそれがあるためである。逆に、フッ化水素酸と硝酸がそれぞれの下限値を下回る場合には、反応に必要とされるＨＦ-ＨＮＯ３ガスの供給量が不足し、ウェーハの多孔質化処理に非常に時間を要する。また、硫酸がその下限値を下回る場合は、系の硫酸濃度が低いため、硫酸による系の水分吸収効果が得られず、やはりウェーハの多孔質化処理に非常に時間を要する恐れがある。
【００２９】
多孔質化を効率よくするために、容器１１の容積を１００％とした場合、混合液１３を容器１１の５〜４０％の割合で貯えることが好ましい。
【００３０】
多孔質化処理中の容器１１内の温度は、１０℃〜５０℃とすることが好ましい。１０℃未満では多孔質化が進行しにくくなり、５０℃を超えると容器の内部圧力が上がり、容器の加圧が必要となるおそれがあるからである。
【００３１】
容器１１内の気相１２部分を構成する気体成分に関しては特に限定されず、大気（窒素/酸素主体）でも問題なく反応が進行する。しかし、反応をより効率的に行うためには、気体成分を不活性ガス（窒素、アルゴンガス等）に置換することが望ましい。これは、反応性ガス（酸素等）が存在すると、多孔質化反応とは別に、ウェーハの酸化反応等が進行し、多孔質化反応の阻害要因となる恐れがあるからである。
【００３２】
上記多孔質化処理を開始すると、完全にウェーハが溶解するまで反応は進行しうるので、多孔質化のために適した処理時間を設定することが好ましい。上記の混合液を用いた場合、多孔質化処理の時間は６０分以下とすることが好ましい。また、６０分以上の処理を施しても、表面反射率低減効果は向上せず、ウェーハのエッチングのみが進行するため、材料ロスの観点から望ましくないからである。プロセス時間をなるべく短くし、かつ最大限の反射率低減の効果を得る観点から多孔質化処理時間は２分から１０分程度がより好ましい。なお、本明細書において「多孔質化処理の時間」とは、混合液１３から発生するガス１４が密閉空間中に充満した後、ウェーハをその密閉空間に導入した時から、ウェーハを密閉空間から排出する時までの期間である。
【００３３】
（実施形態２：連続処理方式による多孔質化処理）
図２は、本発明の別の実施形態であり、太陽電池用ウェーハの量産化に適した連続処理方式による太陽電池用ウェーハの製造方法を説明する模式図である。本発明は、図２に示すような密閉空間となっている多孔質化処理ユニット１６、水リンスユニット１７および乾燥ユニット１８を通過するベルトコンベア型の連続処理方式でも行うことができる。具体的には、半導体ウェーハ１０をベルトコンベア１９に乗せ、まず多孔質化処理ユニット１６を通過させることで本発明における多孔質化処理を施す。該ユニットにおける処理により出来上がった太陽電池用ウェーハ２０は水リンスユニット１７を通過させる。このユニットでは純水によりウェーハ２０の洗浄を行い、ウェーハから薬剤を洗い落とす。その後、ウェーハ２０は乾燥ユニット１８を通過させて乾燥させる。
【００３４】
本明細書において「密閉空間」とは、容器領域内に存在するガス成分が、容器領域外に存在するガス成分と混ざり合わない状態にあることと定義される。実施形態１のように、密閉空間を遮蔽容器により形成する場合のみならず、例えば、容器内のガス成分の圧力を、容器外のガス圧力より高い圧力（陽圧）状態、またはほぼ同一圧力に設定し、物理的に外部ガスが混入しない状態を形成する手法で密閉空間を形成してもよい。あるいは、エアカーテン等の強制的な気流遮断手法を容器入口部に設置する手法にて、密閉空間状態を形成してもよい。容器領域外部への反応ガス流出防止の観点から、連続処理方式にて対応する本実施形態の場合は、容器出入口部にエアカーテンを設置し、容器領域内外のガス移動を抑制することが望ましい。
【００３５】
実施形態２においても、実施形態１と同様に、密閉空間となっている多孔質化処理ユニット１６中で混合液１３から気化したガス１４によりウェーハ１０の少なくとも片面１０Ａを多孔質化処理することが可能である。また、実施形態２は、連続処理方式で行う以外は実施形態１と同様の構成により、同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】
以上、本発明による太陽電池用ウェーハの製造方法を説明したが、これらは代表的な実施形態の例を示したものであって、本発明はこれらの実施形態で示した装置構成により行うことに限定されるものではなく、フッ化水素酸、硝酸および硫酸を含む混合液から気化したガスにより半導体ウェーハの少なくとも片面を多孔質化処理して太陽電池用ウェーハとする、発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。
【００３７】
また、これまで単結晶または多結晶シリコンウェーハから結晶系シリコン太陽電池に用いるための太陽電池用ウェーハを製造することについて述べてきたが、本発明は結晶系シリコンに限られることはなく、アモルファスシリコン太陽電池や薄膜系太陽電池に用いるための太陽電池用ウェーハにも適用可能であることは勿論である。
【００３８】
（太陽電池セルの製造方法）
本発明に従う太陽電池セルの製造方法は、これまで説明した本発明に従う太陽電池用ウェーハの製造方法における工程に加えて、この太陽電池用ウェーハで太陽電池セルを作製する工程をさらに有する。セル作製工程は、ドーパント拡散熱処理でｐｎ接合を形成する工程と、電極を形成する工程とを少なくとも含む。ドーパント拡散熱処理は、ｐ基板に対してはリンを熱拡散させる。
【００３９】
なお、ｐｎ接合形成工程は、本発明における多孔質化処理工程の前に行ってもよい。すなわち、スライス加工によるダメージ除去のためのエッチング処理後、ドーパント熱拡散処理でｐｎ接合を形成したウェーハの状態で、本発明における多孔質化処理を行う。こうして得た太陽電池用ウェーハに対して電極を形成して、太陽電池セルとすることもできる。
【００４０】
本発明に従う太陽電池セルの製造方法によれば、セルの受光面における入射光の反射ロスを抑制し、高い変換効率の太陽電池セルを得ることができる。
【００４１】
（太陽電池モジュールの製造方法）
本発明に従う太陽電池モジュールの製造方法は、上記太陽電池セルの製造方法における工程に加えて、この太陽電池セルから太陽電池モジュールを作製する工程をさらに有する。モジュール作製工程は、複数の太陽電池セルを配列し、電極を配線する工程と、強化ガラス基板上に配線された太陽電池セルを配置し、樹脂と保護フィルムで封止する工程と、アルミフレームを組み立てて、端子ケーブルを配線と電気的に接続する工程とを含む。
【００４２】
本発明に従う太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池セルの受光面における入射光の反射ロスを抑制し、高い変換効率の太陽電池モジュールを得ることができる。
【実施例】
【００４３】
本発明の効果をさらに明確にするため、以下に実験例を説明する。
【００４４】
まず、１５６ｍｍ角の多結晶シリコンウェーハを用意し、５０質量％フッ化水素酸／７０質量％硝酸／水＝１：４：５（体積比）にて調合した酸性溶液を用いて、室温で３分間エッチング処理を施し、その後ウェーハを乾燥させた。以降の工程は全て室温で行った。たて２５０ｍｍ×よこ２５０ｍｍ×高さ１５０ｍｍのポリプロピレン製の厚さ２ｍｍの容器に５０質量％のフッ化水素酸３６０ｇおよび６８質量％の硝酸２０６ｇを入れて混合し、この混酸に９８質量％硫酸２５５ｇを静かに添加して混合液を調製した。この混合液において、フッ化水素酸、硝酸および硫酸の濃度は、それぞれ１８質量％、１４質量％および２５質量％である。混合液の液面は、容器の底面から約１ｃｍの高さであった。容器内で混合液を調合後、ふたをして容器内部を密閉空間とし、ガスを容器中に充満させるため３０分待機した。この容器の気相部分にウェーハを導入して、再度ふたをした。所定時間後、ウェーハを容器から取り出し、純水でリンス後、乾燥させた。上記所定時間（多孔質化処理の時間）をそれぞれ１分、２分、３分、５分、１０分、３０分、５０分とした７種類の試料を作製した。
【００４５】
＜評価１：外観写真＞
ウェーハ表面を外観画像により観察した。図３（ｂ）に示す、本発明による多孔質化処理を１０分間施したシリコンウェーハ表面は、図３（ａ）に示す、本発明による多孔質化処理の前のシリコンウェーハの表面より外観上黒くなっており、可視光の反射率が減少していることが予想される。この結果から、本発明による多孔質化処理によりシリコンウェーハの表面における光の反射ロスを低減できることがわかった。
【００４６】
＜評価２：ＳＥＭ＞
ウェーハの被処理面を走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ）により観察した。図４（ａ）に示すように、本発明による多孔質化処理の前のシリコンウェーハの表面には数μｍ程度の凹凸が存在した。これは酸エッチング処理にて形成された凹凸形状である。一方、図４（ｂ）に示すように、本発明による多孔質化処理を１０分、３０分および６０分行ったシリコンウェーハの表面には、数μｍ程度の凹凸表面上にさらに微細な凹凸が見られた。これらの結果から、本発明による多孔質化処理によりシリコンウェーハの表面に微細な凹凸を形成できることがわかった。
【００４７】
＜評価３：反射率測定＞
反射率測定器（島津製作所社製：SolidSpec3700）により、７種類の試料について、ウェーハの被処理面における反射スペクトルを３００〜１２００ｎｍの範囲で測定した。太陽光には波長５００〜７００ｎｍの光が多く含まれるため、この波長領域で反射率が低いことが望ましい。そこで、７種類の試料について、波長６００ｎｍの相対反射率を図５に示した。また、本発明の多孔質化処理を行わないウェーハの相対反射率も測定し、「０分」にプロットした。
【００４８】
図５より、反射率は１分の多孔質化処理で処理前に比べて十分に低減することができた。また、２分以上の多孔質化処理で、処理前に比べてさらに顕著に反射率を低減することができた。これは、表面を多孔質化したことによるものである。ただし、１０分を超えて多孔質化処理する場合、反射率低減の効果は飽和することがわかった。これらの結果から、従来よりも簡易かつ安価なこの方法で多孔質化処理を行うと、入射光の反射ロスを低減することができ、変換効率の高い太陽電池を作ることができることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、簡易かつ安価に、シリコンウェーハをはじめとする半導体ウェーハの表面を多孔質化して、表面における光の反射ロスを低減した太陽電池用ウェーハを得ることが可能となった。
【符号の説明】
【００５０】
１０  半導体ウェーハ
１０Ａ  半導体ウェーハの片面
１１  容器
１２  気相
１３  混合液
１４  ガス
１５  支持台
１６  多孔質化処理ユニット
１７  水リンスユニット
１８  乾燥ユニット
１９  ベルトコンベア
２０  太陽電池用ウェーハ
【図１】
2012169420.tif 000003
【図２】
2012169420.tif 000004
【図５】
2012169420.tif 000005
【図３】
2012169420.tif 000006
【図４】
2012169420.tif 000007