(57)【要約】【課題】丸型ではない太陽電池のウエハの表面に薬液処理を施した後に薬液槽から基板のウエハキャリアを引きあげる時に、ウエハの表面に残留し薬液槽から持ち出される薬液の量を低減することができる仕組みを提供すること。【解決手段】薬液槽に浸漬される保持具が、四角形である太陽電池の基板を、基板の表面と保持具が載置される平面とがほぼ垂直になるように収容し、収容された四角形である基板の外周にある線の中の、少なくとも１つである第１の直線と、載置される平面上の収容された基板の表面とが交差する線により示される第２の直線とがなす角が平行または垂直ではないように前記基板が収容されている。 【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液槽に浸漬される保持具であって、
四角形である太陽電池の基板を、前記基板の表面と前記保持具が載置される平面とがほぼ垂直になるように収容し、
前記収容された四角形である基板の外周にある線の中の、少なくとも１つである第１の直線と、前記載置される平面上の前記収容された基板の表面とが交差する線により示される第２の直線とがなす角が平行または垂直ではないように前記基板が収容されていることを特徴とする保持具。
【請求項２】
薬液槽に浸漬される保持具であって、
八角形である太陽電池の基板を、前記基板の表面と前記保持具が載置される平面とがほぼ垂直になるように収容し、
前記収容された八角形である基板の外周にありかつ一辺が長い方の線の中の、少なくとも１つである第１の直線と、前記載置される平面上の前記収容された基板の表面とが交差する線により示される第２の直線とがなす角が平行または垂直ではないように前記基板が収容されていることを特徴とする保持具。
【請求項３】
前記なす角が２２．５°乃至６７．５°となるように前記基板を収容するための支持部をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の保持具。
【請求項４】
前記なす角を変更するべく、前記支持部の角度を所定の角度刻みに調整する調整部をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の保持具。
【請求項５】
前記保持具は前記薬液槽を具備する太陽電池製造装置にて使用され、
前記太陽電池製造装置は、
前記薬液槽の開口部分を被覆するエアカーテンを発生させるエアカーテン発生部を備え、
前記保持具が前記薬液槽に浸漬されたあとに前記エアカーテンを通過することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の保持具。
【請求項６】
前記エアカーテンが流れる方向と、前記収容された基板の表面とが対向しないように前記保持具が前記エアカーテンを通過することを特徴とする請求項５に記載の保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
保持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池を製造する工程においては酸洗浄処理やアルカリ洗浄処理をウエハに施すためにウエハキャリアにシリコンウエハを保持してウエット方式でウエハの表面が処理されることは一般的である。
シリコンウエハを薬液槽にて化学処理するためのウエハキャリアに関しては以下のような技術が開示されている。
【０００３】
先行文献１には、正方形の多結晶シリコンウエハと非角形の単結晶シリコンウエハと同じ高さで共通して用いるために、底面開口部にシリコンウエハを支持するバーが設けられた化学処理工程用のウエハキャリアが開示されている。
【０００４】
先行文献２には、エッチング処理の均一性を確保するようにウエハの間隔を常に一定に保つようにするために、多数のウエハを保持するガイドを相互に平行にし、かつ垂直に対して同一方向に傾けて設けられているエッチング用のウエハ保持具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２４５０７号公報
【特許文献２】特開平５−３２６４７５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、先行技術には化学処理後のウエハが薬液槽から持ち出す薬液により薬液槽の薬液の残量が徐々にへることで薬液槽に追加しなければならない薬液が、大量生産される太陽電池の製造コストの増に結びついている問題を解決する仕組みに関しては開示されていない。
【０００７】
本願発明は、丸型ではない太陽電池のウエハの表面に薬液処理を施した後に薬液槽から基板のウエハキャリアを引きあげる時に、ウエハの表面に残留し薬液槽から持ち出される薬液の量を低減することができる仕組み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】
【０００８】
本願発明は、薬液槽に浸漬される保持具であって、四角形である太陽電池の基板を、前記基板の表面と前記保持具が載置される平面とがほぼ垂直になるように収容し、前記収容された四角形である基板の外周にある線の中の、少なくとも１つである第１の直線と、前記載置される平面上の前記収容された基板の表面とが交差する線により示される第２の直線とがなす角が平行または垂直ではないように前記基板が収容されていることを特徴とする。
【０００９】
本願発明は、薬液槽に浸漬される保持具であって、八角形である太陽電池の基板を、前記基板の表面と前記保持具が載置される平面とがほぼ垂直になるように収容し、前記収容された八角形である基板の外周にありかつ一辺が長い方の線の中の、少なくとも１つである第１の直線と、前記載置される平面上の前記収容された基板の表面とが交差する線により示される第２の直線とがなす角が平行または垂直ではないように前記基板が収容されていることを特徴とする。
また、前記なす角が２２．５°乃至６７．５°となるように前記基板を収容するための支持部をさらに備えることを特徴とする。
また、前記なす角を変更するべく、前記支持部の角度を所定の角度刻みに調整する調整部をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記保持具は前記薬液槽を具備する太陽電池製造装置にて使用され、前記太陽電池製造装置は、前記薬液槽の開口部分を被覆するエアカーテンを発生させるエアカーテン発生部を備え、前記保持具が前記薬液槽に浸漬されたあとに前記エアカーテンを通過することを特徴とする。
また、前記エアカーテンが流れる方向と、前記収容された基板の表面とが対向しないように前記保持具が前記エアカーテンを通過することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明により、丸型ではない太陽電池のウエハの表面に薬液処理を施した後に薬液槽から基板のウエハキャリアを引きあげる時に、ウエハの表面に残留し薬液槽から持ち出される薬液の量を低減することができる仕組みを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本願発明の太陽電池製造装置の１例を示す図である。
【図２】本願発明のウエハキャリアの１例を示す図である。
【図３】本願発明の酸化膜形成処理部の１例を示す図である。
【図４】本願発明のエアブロー処理部の１例を示す図である。
【図５】本願発明のリンス処理部の１例を示す図である。
【図６】本願発明の乾燥処理部の１例を示す図である。
【図７】本願発明のウエハキャリアを示す図である。
【図８】本願発明のウエハキャリアを示す図である。
【図９】本願発明の酸化膜形成処理部のその他の例を示す図である。
【図１０】本願発明の酸化膜形成処理部のその他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を説明する。
図１は、太陽電池製造装置の装置構成の概略図を示す図である。太陽電池製造装置を側面から見た図を示す。
１００は太陽電池製造装置である。
１０１は太陽電池の結晶性（単結晶または多結晶）シリコンウエハである。
【００１４】
１０２は太陽電池のシリコンウエハである複数の（例えば５０枚程度）ウエハを収容し、太陽電池製造装置にてウエハとともに処理されるウエハキャリアである。
１０４はウエハキャリアを水平方向に搬送する搬送ロボットである。
【００１５】
１０３はウエハキャリアを垂直方向（重力方向）に搬送する搬送ロボットである。ウエハキャリアをグリップするキャリアグリップを具備している。ウエハキャリアを太陽電池製造装置の各処理部からリフトアップ（引き上げ）したり、ウエハキャリアを各処理部に下す（各処理部の中に配置する）ことができる。
１０６は酸化膜形成処理部であり、薬液槽である。ウエハキャリア（保持具）は薬液槽がある太陽電池製造装置にて使用される。
１０５は薬液である。
１０７はエアブロー処理部であり、エアブロー室である。
１０９はリンス処理部であり、リンス槽である。
１０８はリンス液であり、純水である。
１１０は乾燥処理部であり、乾燥室である。
太陽電池製造装置１００にてウエハが処理される流れは以下の通りである。
（１）酸化膜形成処理部である薬液槽１０６の中にウエハキャリアを浸漬し、ウエハ表面に酸化膜を形成する（酸化膜形成工程）。
（２）エアブロー処理部であるエアブロー室１０７の中にウエハキャリアを配置し、ウエハキャリアに残留する薬液を吹き飛ばす（エアブロー工程）。
（３）リンス処理部であるリンス槽１０９の中にウエハキャリアを浸漬し、ウエハキャリアに残留する薬液を純水洗浄する（リンス工程）。
（４）乾燥処理部である乾燥室１１０の中にウエハキャリアを配置し、ウエハキャリアのリンス液を除去する（乾燥工程）。
図２を説明する。
図２は、ウエハキャリアを構成する概略図を示す図である。ウエハキャリアを正面（左図）及び側面（右図）から見た図を示す。
１０２Ａはウエハキャリアの＜第１の実施例＞である。
ほぼ四角形（内角の頂点が丸みをおびている四角形状も含む）のウエハ１０１Ａがウエハキャリア１０２Ａに収納されている場合を示している。
２０１は支持部である。支持部により、なす角θが２２．５°から６７．５°（望ましくは４５°）となるようにウエハを収容することができる。
【００１６】
支持部の（底）の部分は、ウエハキャリアを薬液槽から引き上げる時に、ウエハの表面に残留することで薬液槽から持ち出されている薬液が薬液槽に随時落下（回収）するように、ウエハの頂点の中の少なくとも1角が薬液の表面に通じるような穴２０８（底面開口部）がある。
【００１７】
２０２は土台部である。ウエハが収容された時に、ウエハの表面と、ウエハキャリアが載置される平面（地表面）とがほぼ垂直（９０°）になるようにするためのものである。支持部２０１と連結する。
【００１８】
尚、土台部の形状や個数は限定されない。図２や図７に示すようにウエハが収容された時に、ウエハの表面と、ウエハキャリアが載置される平面（地表面）とがほぼ垂直（９０°）になるような形状であればよい。
【００１９】
２０３は第１の直線である。第１の直線とは、ウエハカセットに収容されたウエハの、四角形である基板の外周にあって、近接する２つの頂点により示される線（４つの線）の中の少なくとも１つの線である。
【００２０】
２０４は第２の直線である。第２の直線は、ウエハカセット（ウエハ）が載置される平面（地表面）上において、ウエハカセットに収容されたウエハの表面とが交差する線により示されている。
θはなす角である。なす角が平行（０°）または垂直（９０°）ではないようにウエハが収容されている
【００２１】
側面（右図）に示すように、ウエハキャリアは四角形である太陽電池のウエハを、ウエハカセットに収容されたウエハの表面とウエハが載置される平面（地表面）とがほぼ垂直（９０°）に交差するように収容している。ほぼ垂直とは、９０°が最も望ましいが、ウエハカセットに収容されたウエハの表面とウエハが載置される平面（地表面）とがなす角が８０°以上であれば、ウエハの表面に残留し薬液槽から持ち出される薬液の量を低減することができる。
図３を説明する。
図３は、酸化膜形成処理部を構成する概略図を示す図である。酸化膜形成処理部を正面から見た図を示す。
【００２２】
薬液の種類は硝酸と水との混合溶液である。なおウエハの表面に酸化膜を形成する薬液の種類としては、硝酸と水との混合溶液には限定されない。過酸化水素と水との混合溶液等の酸化性溶液であってもよい。
薬液が硝酸と水との混合溶液である薬液の硝酸の濃度は、６０ｗｔ％以上で、望ましくは共沸濃度（６８ｗｔ％）である。
薬液が硝酸と水との混合溶液である薬液の温度は、望ましくは室温（２５℃）から共沸温度（１２０℃）付近である。
【００２３】
酸化膜形成処理部においては、ウエハを薬液が硝酸と水との混合溶液である薬液槽に１分から１０分程度浸漬する（左図）ことで、シリコンが露出するウエハの表面（または裏面）には、ウエハの表面を被覆するように膜厚が１．５ｎｍ程度のウエハの表面が親水性になるシリコン酸化膜が形成される。
ウエハの表面が親水性になるシリコン酸化膜が形成されたあとに、ウエハを薬液槽から引き上げる。右図は引き上げ時を示している。
【００２４】
図２に示すように四角形のウエハがウエハカセットに収容されているので、引き上げた後に、親水性であるウエハの表面に残留することで薬液槽から持ち出される薬液の量は、図２に示すように四角形のウエハがウエハカセットに収容されていない先行技術にある従来品のウエハカセットと比べて大幅に低減した。
【００２５】
すはわち、引き上げる時に、ウエハ表面に及ぼす薬液の表面張力の違いを利用して、親水性であるウエハの表面に残留することで薬液槽から持ち出される薬液の量を低減することができる。
【００２６】
さらに薬液槽からは５０枚程度の大量のウエハを同時に引き上げるので、ウエハの表面に残留することで薬液槽から持ち出される薬液の総量を低減することは、非常に効果的である。
【００２７】
浸漬したあとに、ウエハ表面が親水性である場合（酸化膜がある場合等）の方が薬液がウエハの表面に吸着する吸着力が強いので、ウエハ表面が疎水性である場合（シリコンが露出している場合等）と比べて、ウエハの表面に残留することで薬液槽から持ち出される薬液の量は多くなる。
図４を説明する。
図４は、エアブロー処理部を構成する概略図を示す図である。エアブロー処理部を正面から見た図を示す。
４０１は、エアブロー部である。ノズルによりエアーを吹き付ける。
４０２は、薬液回収部である。エアーによりウエハキャリアやウエハから吹き飛ばした薬液を回収する。
図５を説明する。
図５は、リンス処理部を構成する概略図を示す図である。リンス処理部を正面から見た図を示す。
ここでは、ウエハキャリアやウエハに付着した薬液をリンス液に溶かして薬液の成分を洗い流す。
図６を説明する。
図６は、乾燥処理部を構成する概略図を示す図である。乾燥処理部を正面から見た図を示す。
６０１は、乾燥部である。温風を循環させる温風循環器である。ウエハキャリアやウエハからリンス液を蒸発させ乾燥させる。
図７を説明する。
図７は、ウエハキャリアを構成する概略図を示す図である。尚、ウエハキャリアを正面から見た図を示す。
ウエハキャリアの＜第２の実施例＞である。
ほぼ八角形（内角の頂点が丸みをおびている八角形状も含む）のウエハ１０１Ｂがウエハキャリア１０２Ａに収納されている場合を示している。
２０１は支持部である。支持部により、なす角θが２２．５°から６７．５°（望ましくは４５°）となるようにウエハを収容することができる。
尚、支持部の形状や個数は限定されない。図２や図７に示すようにウエハを収容できる形状であればよい。
図８を説明する。
８０１は調整部である。調整部は、なす角θを変更するために、支持部の角度を所定の角度刻み（例えば０．５°刻み）に調整することができる。
調整部により、薬液の種類に応じて、最適な角度に調整できることも可能となる。
【００２８】
８０２は第１の直線である。第１の直線とは、ウエハカセットに収容されたウエハの、八角形である基板の外周にあって、近接し、かつ近接する間隔が長い方の２つの頂点により示される線（４つ）の中の少なくとも１つの線（１つ）である。
【００２９】
また、第１の直線とは、八角形である基板の外周にあって、一辺を比べた場合に、一辺が相対的に長い方の線（４つ）の中の少なくとも１つの線（１つ）である。
【００３０】
８０３は第２の直線である。第２の直線は、ウエハカセット（ウエハ）が載置される平面（地表面）上において、ウエハカセットに収容されたウエハの表面とが交差する線により示されている。
θはなす角である。なす角が平行（０°）または垂直（９０°）ではないようにウエハが収容されている。
【００３１】
図２で示したと同じく、ウエハキャリアは八角形である太陽電池のウエハを、ウエハカセットに収容されたウエハの表面とウエハが載置される平面（地表面）とがほぼ垂直（９０°）に交差するように収容している。
【００３２】
ほぼ垂直とは、９０°が最も望ましいが、ウエハカセットに収容されたウエハの表面とウエハが載置される平面（地表面）とがなす角が８０°以上であれば、ウエハの表面に残留し薬液槽から持ち出される薬液の量を低減することができる。
図９を説明する。
図９は、酸化膜形成処理部を構成する概略図を示す図である。酸化膜形成処理部を正面から見た図を示す。
ウエハの表面が親水性になるシリコン酸化膜が形成されたあとに、ウエハを薬液槽から引き上げる。図９は引き上げ時を示している。
９００はエアカーテンである。
９０１はエアカーテン発生部（送風側）である。エアカーテン発生部は薬液槽の開口する部分を被覆するようにエアカーテンを発生させている。
ウエハキャリアは薬液槽に浸漬されたあとにエアカーテン９００を通過する。
【００３３】
ウエハがエアカーテンを通過する際には、最初にエアカーテンと接触するのが四角形である基板の頂点であり、通過し始める場合のエアカーテンと基板との接触抵抗が小さい為、、基板が振動しないという効果も奏する。
【００３４】
ウエハの表面にエアカーテンが接触するために、薬液槽の開口部分の一部をエアカーテンにて被覆する場合には、ウエハの表面に残留する薬液の通過を抑止する効果を奏する
【００３５】
薬液槽の開口部分の全面をエアカーテンにて被覆する場合には、ウエハの表面に残留する薬液の通過を抑止する効果に加えて、開口する部分から蒸発する蒸気の通過も合わせて抑止する効果も奏する。
【００３６】
またエアカーテンによりウエハの表面に残留する薬液の通過を抑止された、ウエハの表面の薬液は、ウエハキャリアの引き上げとともに、ウエハの底部方向（重力方向）にかき集められ、最終的には、薬液槽に回収される。
９０２はエアカーテン吸入部（排気側）である。
９０３はエアカーテン循環部である。エアカーテンのエアーを循環させている。
エアカーテンを１つの頂点から通過させている。ウエハがばらつかない。ウエハの間の隙間にエアーを送り込むことができるといった効果を奏する。
【００３７】
図９の示したようにエアカーテンを配置することで、エアカーテンのエアーが薬液の表面とは接触はしない。つまりエアーが薬液の表面に吹き付けられることにより起こる薬液の自然蒸発を助長させる現象は起こらない。
図１０を説明する。
図１０は、酸化膜形成処理部を構成する概略図を示す図である。酸化膜形成処理部を上面から見た図を示す。
９００はエアカーテンであり、同一方向に流れるシート状のエアーである。
９０５はエアカーテンか流れる方向を示している。
【００３８】
図１０に示すように、ウエハキャリアが薬液槽から引き上げられ、エアカーテンを通過する際には、エアカーテンが流れる方向と、収容されたウエハの表面とが対向しない（垂直ではない）ように、つまり望ましくは平行になるようにウエハキャリアがエアカーテンを通過している。
【００３９】
尚、図９及び図１０にて示したウエハキャリアに収容されるウエハがエアカーテンを通過することによる効果の一部は、四角形または八角形（多角形）であるウエハには限定されず、丸型であってもよい。
【００４０】
さらに、支持部２０１の（側面から見た）の部分には、ウエハキャリアがエアカーテンを通過する時に、ウエハの表面に到達するエアカーテンのエアーをブロックしないように、エアーが通過できるような図示しないスリット（側面開口部）があってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１００  太陽電池製造装置
１０１  基板（ウエハ）
１０２  保持具（ウエハキャリア）
１０６  薬液槽
【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】
2013147305.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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