(57)【要約】【課題】基板処理液から基板収納容器を引き上げる際に、基板収納容器に収納された基板同士が張り付くことを防止することができる基板処理装置を提供する。【解決手段】少なくとも、基板１１が浸漬される基板処理液１８を保持する処理槽１０と、基板処理液１８が付着した基板１１を乾燥する乾燥器と、複数の基板１１が収納された基板収納容器１２を保持、搬送し、前記処理槽１０及び乾燥器に搬入、搬出する搬送機を具備した基板処理装置であって、前記搬送機は、前記基板収納容器１２を保持したときに隣接する基板１１，１１間に挿入され、該基板１１，１１間の間隔を確保するセパレータ４０を有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が浸漬される基板処理液を保持する処理槽と、基板処理液が付着した基板を乾燥する乾燥器と、複数の基板が収納された基板収納容器を保持、搬送し、前記処理槽及び乾燥器に搬入、搬出する搬送機を具備した基板処理装置であって、前記搬送機は、前記基板収納容器を保持したときに隣接する基板間に挿入され、該基板間の間隔を確保するセパレータを有していることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記セパレータは、基板収納容器における基板の幅方向に複数列、かつ基板の配列方向に複数行を形成するように配列される複数の棒状部材であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記セパレータは、その長手方向が基板収納容器における基板の配列方向に傾けられて保持される棒状部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記セパレータは、前記基板間に挿入される部分に、気体噴出口又は液体吸引口を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記セパレータが振動する機構を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記セパレータは、その表面に液体を基板間の外に案内する凹凸形状を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記セパレータは、その表面に液体を収容する凹部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の基板処理装置を用いる基板処理方法であって、基板処理液への基板浸漬処理時にセパレータを隣接する基板間に挿入して基板収納容器を処理槽から搬出し、セパレータを基板間に挿入したままの状態で基板収納容器を乾燥器に搬入して基板を乾燥することを特徴とする基板処理方法。
【請求項９】
エッチング工程及び／又は洗浄工程を含む太陽電池の製造方法であって、前記エッチング工程及び／又は洗浄工程は、請求項８に記載の基板処理方法により半導体基板のエッチング及び／又は半導体基板の洗浄を行うものであることを特徴とする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、基板処理装置及び基板処理方法に関し、特に、半導体基板やガラス基板等の薄板状の基板を基板処理液に浸漬して処理するための基板処理装置及び基板処理方法に関するものである。また、この基板処理方法を用いた太陽電池の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板やガラス基板等の基板を用いて、半導体デバイスを製造する工程においては、通常、エッチングや洗浄、めっき、表面改質等の基板処理液に基板を浸漬して処理する表面処理工程が含まれている。このような工程においては、図１に示すように、複数枚の基板１１をキャリア又はカセットと呼ばれる基板収納容器１２に同時に収納し、エッチング液や洗浄液、めっき液や表面処理液等を保持した処理槽１０に、基板収納容器１２を基板ごと浸漬する方法が一般的である。
【０００３】
この基板収納容器１２は、上記のような表面処理工程の前後の工程、例えば熱処理工程、印刷工程、膜堆積工程やフォトリソグラフィー工程等との基板の受け渡しにも兼用される。
【０００４】
基板収納容器１２は、底板と側板から構成される上部が開口した箱型の容器であり、図１に示すように、互いに対向する一方の両側板内面には、それぞれ基板１１の両端部を保持する保持溝１４が一定間隔で複数設けられている。また、図２に示すように、基板収納容器１２の底板には、基板処理液流入用の開口部１２ａと、該開口部１２ａにおいて基板１１下端部に当接して基板１１を支持する支持棒１５が設けられている。
【０００５】
このような基板収納容器１２に複数枚の基板１１を収納すると、基板収納容器１２内に該複数枚の基板１１が略等間隔かつ略平行に配置され、該基板１１が収納された基板収納容器１２を基板処理液中に浸漬すると、基板処理液が容易に基板収納容器１２内に流入して、基板１１が均一に処理されるようになり、また導入管１６から処理槽１０の底板１７に開口した孔を通って処理槽１０に導入される基板処理液が基板１１に当たりやすいようになる。
【０００６】
ところが、上記のような基板収納容器１２を用いて基板を処理する場合、基板収納容器１２を処理槽１０から引き上げる際に基板処理液の表面張力によって隣接する基板同士が張り付いてしまうことがあった。この問題は、保持溝１４の間隔が狭い場合や基板１１が薄型の場合、隣接基板同士が接触しやすかったり、基板がしなりやすいため、特に顕著であった。
【０００７】
このような基板同士の張り付きが生じると、この隣接する基板と基板の間（以下、基板間ともいう）に基板処理液が残留し、その状態で乾燥工程を経ると乾燥むらが生じてしまうため好ましくない。
【０００８】
すなわち、ひとたび張り付きが発生しても、次工程が基板処理液に浸漬する工程であれば基板処理液内で基板収納容器１２を振動したり、細かい泡状にした気体を処理槽底部から導入したりすることなどによって基板を微妙に動かし、張り付いた基板同士を再度引きはがすことができる。しかしながら、最後の処理を行う処理槽から引き上げる際に上記のような張り付きが生じると、もはや張り付いた基板同士を引きはがすことはできず、基板間に残留する基板処理液を乾燥して除去する際に、乾燥むらが発生する不具合があった。
【０００９】
このような基板同士が張り付くという問題に対し、基板収納容器から洗浄装置に備えられた基板保持具に基板を移載して基板洗浄を行う洗浄装置については、保持具及び保持具に形成された保持溝の形成によって基板の揺れや傾きを防ぎ、基板同士の張り付きを防ぐ方法が開示されている（例えば、特開平８−１９５４３１号公報（特許文献１））。
【００１０】
しかしながら、このような方法によっても、基板を保持具に移載するため保持具の配置が制約されているため、基板同士の張り付きを十分に防ぐことができない。また、洗浄装置に備えられた基板保持具に基板を移載するため洗浄工程で２回の移載が必要となり工程が繁雑になったり、その際に基板にダメージを与えてしまい基板が割れることがあるという問題があった。
【００１１】
また、処理槽の底部に支持部を具備し、基板を収納した基板収納容器を処理槽内に配置すると、この支持部が基板収納容器の底部に設けられた開口部から挿入され、基板の下端部に当接して該基板を持ち上げることにより、基板の基板収納容器の保持溝に固定されている状態を一旦解放し、基板収納容器の引き上げ時に基板を保持溝の間隔に再配置して基板同士の張り付きを防止する方法が開示されている（例えば、特許第４６３４３３３号公報（特許文献２）参照）。
【００１２】
しかしながら、この方法を用いると、基板同士の張り付きは低減されるものの、全ての基板の張り付きを完全に防いで取り出すことはできず、歩留まりよく基板を回収することは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平８−１９５４３１号公報
【特許文献２】特許第４６３４３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、基板処理液から基板収納容器を引き上げる際に、基板収納容器に収納された基板同士が張り付くことを防止する基板処理装置及び基板処理方法、並びに太陽電池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】
【００１５】
本発明は、上記目的を達成するため、下記の基板処理装置及び基板処理方法、並びに太陽電池の製造方法を提供する。
〔１〕  基板が浸漬される基板処理液を保持する処理槽と、基板処理液が付着した基板を乾燥する乾燥器と、複数の基板が収納された基板収納容器を保持、搬送し、前記処理槽及び乾燥器に搬入、搬出する搬送機を具備した基板処理装置であって、前記搬送機は、前記基板収納容器を保持したときに隣接する基板間に挿入され、該基板間の間隔を確保するセパレータを有していることを特徴とする基板処理装置。
〔２〕  前記セパレータは、基板収納容器における基板の幅方向に複数列、かつ基板の配列方向に複数行を形成するように配列される複数の棒状部材であることを特徴とする〔１〕に記載の基板処理装置。
〔３〕  前記セパレータは、その長手方向が基板収納容器における基板の配列方向に傾けられて保持される棒状部材であることを特徴とする〔１〕又は〔２〕に記載の基板処理装置。
〔４〕  前記セパレータは、前記基板間に挿入される部分に、気体噴出口又は液体吸引口を有することを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の基板処理装置。
〔５〕  前記セパレータが振動する機構を有することを特徴とする〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の基板処理装置。
〔６〕  前記セパレータは、その表面に液体を基板間の外に案内する凹凸形状を有することを特徴とする〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の基板処理装置。
〔７〕  前記セパレータは、その表面に液体を収容する凹部を有することを特徴とする〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の基板処理装置。
〔８〕  〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の基板処理装置を用いる基板処理方法であって、基板処理液への基板浸漬処理時にセパレータを隣接する基板間に挿入して基板収納容器を処理槽から搬出し、セパレータを基板間に挿入したままの状態で基板収納容器を乾燥器に搬入して基板を乾燥することを特徴とする基板処理方法。
〔９〕  エッチング工程及び／又は洗浄工程を含む太陽電池の製造方法であって、前記エッチング工程及び／又は洗浄工程は、〔８〕に記載の基板処理方法により半導体基板のエッチング及び／又は半導体基板の洗浄を行うものであることを特徴とする太陽電池の製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の基板処理装置によれば、搬送機に張り付き防止用のセパレータを具備することにより、処理槽から基板収納容器を引き上げる際にセパレータが基板同士の張り付きを防止するので、この状態を維持したまま乾燥することにより、基板間に基板処理液が残留しなくなり、基板にダメージを与えることなく、基板同士の張り付きに起因する乾燥むらを抑制することができる。また、本発明の基板処理方法により、歩留まりよく乾燥むらのない基板を得ることができる。更に、本発明の太陽電池の製造方法によれば、本発明の基板処理方法により半導体基板のエッチング及び／又は半導体基板の洗浄を行うので、開放電圧が増大し、変換効率が高くなり、歩留まりよく太陽電池を製造することができる。本発明の基板処理装置は太陽電池製造工程への利用が有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】基板処理装置で用いられる基板収納容器の構成を示す斜視図である。
【図２】基板処理装置で用いられる基板収納容器の構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る基板処理装置の全体構成を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る基板処理装置における搬送機の構成例を示す斜視図である。
【図５】本発明で用いるセパレータのその他の構成例を示す外観図であり、（ａ）〜（ｃ）に３つのタイプの構成例を示す。
【図６】本発明で用いるセパレータの表面状態を示す断面図である。
【図７】本発明に係る基板処理装置の処理槽における構成例を示す断面図である。
【図８】本発明に係る太陽電池の製造方法の一実施形態における製造工程を示す概略断面図であり、（ａ）はｐ型半導体基板準備工程、（ｂ）はｎ型拡散層形成工程、（ｃ）は反射防止膜形成工程、（ｄ）はアルミニウム層形成工程、（ｅ）は電極形成工程である。
【図９】従来の基板処理装置における搬送機の構成例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法の一実施の形態における構成について図１〜図７を参照して詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
図３は、本発明に係る基板処理装置の全体構成の一例である。なお、図３の搬送機３０では、後述するセパレータ４０に関係する部材は省略している。
図３に示すように、本発明の基板処理装置は、基板１１を浸漬する基板処理液１８を保持するための処理槽１０と、基板処理液が付着した基板１１を乾燥するための乾燥器２０と、複数の基板１１が収納された基板収納容器１２を保持、搬送し、前記処理槽１０及び乾燥器２０に搬入、搬出する搬送機３０を有している。
【００２０】
ここで、処理槽１０は、処理目的に応じてポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリカーボネートやフッ素樹脂などの有機樹脂、ステンレス鋼板等を材料とすることができ、上部は基板収納容器１２を浸漬できるように開放されており、基板１１が基板処理液１８に完全に浸漬される深さで作製されている。図３では、基板処理液１８の種類ごとに設けられた複数の処理槽１０が一列に配置されている。
また、処理槽１０は、ヒーター（不図示）や温度計（不図示）などを備えていてもよい。
【００２１】
基板収納容器１２は、前述したように、底板と側板から構成される上部が開口した箱型の容器であり、側板のうち、互いに対向する一方の両側板内面には、それぞれ基板１１の両端部を保持する保持溝１４が一定間隔で複数設けられている（図１）。また、図２に示すように、基板収納容器１２の底板には、基板処理液流入用の開口部１２ａと、保持溝１４の下部において基板１１を下方から支持する支持部１２ｂと、開口部１２ａにおいて基板１１下端部に当接して基板１１を支持する支持棒１５が設けられている。また、基板収納容器１２の上記互いに対向する一方の両側板外面上端部には、外方に突出する鍔状のフランジ部１２ｃが設けられている。
【００２２】
基板１１の処理に用いられる基板処理液１８は、所望の処理を行うのに適した液体を適宜選択することができ、例えば、半導体ウエハなどの基板洗浄装置であれば、基板処理液として、塩酸、硫酸、硝酸、ふっ酸等、もしくはこれらの混合液の酸性水溶液が用いられ、最終段の処理槽の基板処理液にはそれまでの基板処理液を洗い落とすためのリンス用として純水が用いられることが多い。また、有機物の除去を目的とする基板洗浄装置であれば、代表的なアルコール系の有機溶剤などが基板処理液として使用されることもある。
【００２３】
基板１１の形状は、円形、正方形、矩形など、目的に応じた種々の形状が採用される。例えば、半導体ウエハなどであれば円形、太陽電池やマスク基板等であれば正方形や矩形であるのが一般的である。基板収納容器１２は基板形状に適合する形状に作製されればよい。
【００２４】
基板１１の厚さ、特に太陽電池製造用のシリコン基板の厚さは５０〜２５０μｍであることが好ましい。また、基板収納容器１２において隣接する基板１１同士は、保持溝１４により、例えば１〜８ｍｍの間隔で離間するように配置される。
【００２５】
乾燥器２０は、基板収納容器１２を乾燥器２０内に設置できるよう、上部が開放されており、基板収納容器１２が乾燥器２０の内壁に完全に囲まれて乾燥器２０内に収容されるように作製されている。また、乾燥器２０の内壁には送風口２１が具備されており、ここから基板収納容器１２に温風を吹き付けるなどすることにより、基板処理液１８が付着した基板１１を乾燥することができる。図３において、乾燥器２０は、一列に配置された処理槽１０の並びの最後に配置されている。
【００２６】
搬送機３０は、図３に示す装置では、駆動部３２に取り付けられた２本の棒状アーム３１を備え、駆動部３２は、移動装置３０Ａに対し、上記処理槽１０及び乾燥器２０の配列方向に沿って移動可能にかつ上下動可能に設けられた連結部３５に連結され、これにより搬送機３０（棒状アーム３１）は連結部３５の処理槽１０及び乾燥器２０の配列方向の移動及び上下動と一体に移動、上下動する。
【００２７】
上記搬送機３０の２本の棒状アーム３１は、図４に示すように、基板収納容器１２の互いに対向する一方の両側板に沿って、それらのフランジ部１２ｃ間の間隔とほぼ同じ間隔を持って駆動部３２に回動可能に取り付けられている。なお、両アーム３１の先端にはこれら両アーム３１を互いに連結する保持板３４が設けられている。
【００２８】
また、各アーム３１には、それぞれ棒状の吊り上げ部３３１と、この吊り上げ部３３１をアーム３１に取り付けられた支持棒３３２で支持してなるコの字状のフック３３が、基板収納容器１２を処理槽１０等に搬入、搬出する際において、上記吊り上げ部３３１が上記両側板のフランジ部１２ｃより下方に位置する態様で垂下されている。詳しくは、フック３３は、図４に示すように、例えばポリテトラフルオロエチレン等といった耐薬品性に優れた材質によりコーティングされた金属棒である吊り上げ部３３１と支持棒３３２を２つの固定具３３ａを介してコの字形に形成されており、更に軸回転するアーム３１とともに回転するように２つの固定具３３ｂにより該アーム３１に固着されている。
【００２９】
このような構成の２組のアーム３１とフック３３を有する搬送機３０では、上記両アーム３１をそれぞれ互いに内側に回動させることにより、各吊り上げ部３３１がそれぞれ基板収納容器１２の上記両側板に当接すると共に、上記連結部３５を上方に移動させることにより、フランジ部１２ｃ下面に当接し（この吊り上げ部３３１の位置を位置Ａと称する）、この状態で更に連結部３５を上方に移動させることにより、基板収納容器１２が両アーム３１に吊り下げられるようになっている。従って、これにより基板収納容器１２を両アーム３１に吊り下げて各処理槽１０間や乾燥器２０に移動でき、搬入、搬出しうる。
【００３０】
また、上記両アーム３１をそれぞれ互いに外側に回動させることにより、上記両吊り上げ部３３１の両側板への当接が解除されるものである（この吊り上げ部３３１の位置を位置Ｂと称する）。従って、これにより吊り上げ部３３１を基板収納容器１２から取り外し、搬送機３０を上方に移動させて、基板収納容器１２を処理槽１０又は乾燥器２０内に残したまま、搬送機３０だけを外に移動させることが可能である。
【００３１】
上記２本のアーム３１には、これらのアーム３１に架け渡された態様で複数のセパレータ保持具３６が設けられ、これら保持具３６に複数の棒状のセパレータ４０が吊り下げられている。
【００３２】
セパレータ４０は、搬送機３０が基板収納容器１２を保持したときに隣接する基板１１と基板１１の間（以下、基板１１，１１間という）に挿入され、該基板１１，１１間の間隔を確保する部材である。
【００３３】
また、セパレータ４０は、基板１１の幅方向に複数列、かつ基板１１の配列方向に複数行配列されている。なお、図４においては、保持具３６とセパレータ４０の関係を分かりやすくするために拡大して記載しており、必ずしも基板収納容器１２の保持溝１４のピッチとは一致していない。
【００３４】
また、セパレータ４０は、その長手方向が鉛直面に対して基板収納容器１２における基板１１の配列方向に若干傾いて保持される棒状部材であることが好ましい。これにより、セパレータ４０が基板１１と基板１１の間に挿入されると、セパレータ４０が長手方向に傾いていることからこれらの基板１１同士をより引き離すように作用し、基板１１同士の張り付きをより防止することができる。
【００３５】
また、セパレータ４０の形状は、例えば図４に示すような円柱状のほか、例えば図５（ａ）に示すような六角柱状、図５（ｂ）に示すような四角柱状のような多角柱状や、図５（ｃ）に示すようなスクリュー状でもよく、これらを総称して棒状という。また、これら棒状のセパレータ４０は先端が細くなった形状であることが好ましい。これにより、基板１１，１１間にセパレータ４０が挿入されやすくなり、セパレータ４０が対象の基板１１を割ったり、傷つけることを低減することができる。
【００３６】
セパレータ４０の太さは２ｍｍ以上７ｍｍ以下であることが好ましい。ここでの太さとは、セパレータ４０の水平方向における断面積に相当する円の直径である。薄型の半導体基板の洗浄において前記セパレータ４０を用いる際、セパレータ４０の太さが２ｍｍ未満では、例えばセパレータが基板１１，１１間に挿入されたとしても、セパレータ４０が細すぎるために基板１１と基板１１の間隔を十分に離すことができず、隣接する基板１１と基板１１の間に働く表面張力を低減する効果は小さく、この状態を維持したまま乾燥を行っても基板１１の張り付きを防止することはできない場合がある。また、セパレータ４０の太さが７ｍｍ超では、基板収納容器１２の保持溝１４の間隔と同等かそれより大きくなることからセパレータ４０が基板１１，１１間に挿入しづらくなり、挿入できたとしても基板１１を割ったり、傷つけてしまうおそれがある。
【００３７】
セパレータ４０の個数は、基板１１のサイズ（厚さ、幅）、基板収納容器１２に収納される基板１１の数、基板収納容器１２の保持溝１４の幅及び間隔（ピッチ）等を考慮して決定するとよい。例えば、一つの隣接する基板１１，１１間に対応するセパレータ４０の個数を１個以上４０個以下にするとよい。また、一つの搬送機３０に対するセパレータ４０の個数としては、５０個以上２，０００個以下であることが好ましい。セパレータ４０の個数が一つの搬送機３０に対し５０個未満では、例えば一つの基板収納容器１２には５０枚程度の基板１１が収納される場合もあることから、基板１１と基板１１の間に挿入されるセパレータ４０が挿入されないところもでき、基板１１と基板１１を十分に離間させる効果が小さく、この状態で乾燥を行っても、基板１１，１１間の表面張力が強く、基板１１乾燥後も基板１１同士の張り付きを低減することが困難な場合がある。また、セパレータ４０の個数が一つの搬送機３０に対して２，０００個超では、セパレータ４０が多くなりすぎてセパレータ４０間のあそび空間が少なくなり、挿入したセパレータ４０の押圧により基板１１を割ってしまったり、傷つけたりしてしまうおそれがある。
【００３８】
また、セパレータ４０は、例えばポリテトラフルオロエチレン等といった耐薬品性に優れた材質で形成されることが望ましい。これにより、セパレータ４０が基板処理液１８に腐食されることなく、セパレータ４０に基板１１が張り付くことも防ぐことができる。
【００３９】
また、セパレータ４０は、基端側から内部に向けて軸方向に沿った空洞部４０ａを有しており、図５に示すように、セパレータ４０の側面、特に基板１１，１１間に挿入する部分に、その空洞部４０ａに連通するノズル孔４１を少なくとも一つ有することが好ましい。図４に示すセパレータ４０では、内部に空洞部４０ａを有する円筒状として、その空洞部４０ａに連通するノズル孔４１を設けるとよい。またこの場合、保持具３６には水平方向（基板１１の配列方向）に貫通する水平貫通穴と、該水平貫通穴から分岐して下方に貫通する垂直貫通穴からなる貫通穴を設ける。この貫通穴は、保持具３６ごとに対応するセパレータ４０の数だけ形成される。そして、保持具３６には垂直貫通穴の開口部とセパレータ４０の空洞部４０ａの開口部が連通するようにセパレータ４０が固着され、また隣接する保持具３６同士は水平貫通穴が連通するように中空パイプのライン３７で連結される。なお、保持具３６のうち、駆動部３２から最も離れた保持具３６の水平貫通穴の開口部は終端として封止され、駆動部３２に最も近い保持具３６の水平貫通穴の開口部は駆動部３２まで中空パイプのライン３７で接続され、それぞれのライン３７は不図示の中空パイプ又はチューブにより外部配管に接続されている。
【００４０】
これにより、セパレータ４０のノズル孔４１は、セパレータ４０の列ごとに、空洞部４０ａ、保持具３６の貫通穴、ライン３７を経由して外部配管に接続され、基板１１，１１間における気体噴出機構又は液体吸引機構を構成している。
【００４１】
（気体噴出機構）
すなわち、セパレータ４０の側面、特に基板１１，１１間に挿入する部分に、気体を噴出する少なくとも一つの気体噴出口であるノズル孔４１を持つことが好ましい（図５）。この場合、ノズル孔４１は、例えば、空洞部４０ａ、保持具３６の貫通穴、ライン３７を通じて圧送ポンプ又はガスボンベ（不図示）に接続されており、不活性ガスなどの気体が圧送ポンプ又はガスボンベから送られる気体がライン３７を通ってノズル孔４１から噴出される機構を構成する。この気体噴出機構によれば、基板乾燥時にノズル孔４１から気体を噴出させることにより、基板１１表面に付着した基板処理液１８を基板１１，１１間の外に吹き飛ばすことができ、これにより基板処理液１８による表面張力を低減することができ、基板１１同士の張り付きをより低減することが可能である。
【００４２】
（液体吸引機構）
また、上記ノズル孔４１は、ここから気体を噴出させない場合は、液体を吸引する液体吸引口として作用し得る（図５）。この場合、ノズル孔４１は、例えば、空洞部４０ａ、保持具３６の貫通穴、ライン３７を通じて吸引ポンプ（不図示）に接続されており、吸引ポンプによりライン３７を通じてノズル孔４１から液体を吸引する機構が設けられる。この液体吸引機構によれば、基板乾燥時にノズル孔４１から、基板１１表面に付着した基板処理液１８を吸引して基板１１，１１間の外に排出することができ、これにより基板処理液１８による表面張力を低減することができ、基板１１同士の張り付きをより低減することが可能である。
【００４３】
また、セパレータ４０は振動する機構を有することが望ましい。これにより、仮に、基板乾燥時に、基板１１同士の一部に張り付きが生じたとしても、セパレータ４０を振動させることにより、基板１１に振動を付与して基板１１同士の張り付きを解消することができる。
【００４４】
更に、セパレータ４０は、その表面に凹凸形状を持つことが好ましい。ここでの凹凸形状とは、図５（ｃ）に示すようなスクリュー形状による凹凸形状や、図６に示すようなセパレータ表面に微細な凹部（細孔、くぼみ）４２を複数持つことを意味する。
【００４５】
図５（ｃ）のようにセパレータ４０の表面に設けたスクリュー形状による凹凸形状であれば、この凹凸形状が基板１１に付着した基板処理液１８を基板１１，１１間の外へ案内して排液することができる。
【００４６】
また、図６のようにセパレータ４０の表面に設けた複数の微細な凹部４２であれば、この凹部４２が基板１１に付着した基板処理液１８を該凹部４２内に取り込み、その結果、基板１１に付着する基板処理液１８の量が低減されることから、表面張力が緩和され、基板１１同士の張り付きを低減することができる。
【００４７】
次に、本発明に係る基板処理方法について説明する。
本発明に係る基板処理方法は、上述した本発明の基板処理装置を用いる基板処理方法であって、基板処理液１８への基板浸漬処理時にセパレータ４０を基板１１，１１間に挿入して基板収納容器１２を処理槽１０から搬出し、セパレータ４０を基板１１，１１間に挿入したままの状態で基板収納容器１２を乾燥器２０に搬入して基板１１を乾燥することを特徴とするものである。
【００４８】
詳しくは、図３の基板処理装置において、次の手順で基板処理が行われる。
（手順１）  まず、駆動部３２が、両吊り上げ部３３１が位置Ａに移動するように搬送機３０の両アーム３１，３１をお互いの対向する周面が下から上に向けて移動するようにそれぞれ互いに内側に回動させて両フック３３，３３を閉じ、ウエハ等の基板１１が収納された基板収納容器１２の両フランジ部１２ｃ，１２ｃに両吊り上げ部３３１，３３１を引っ掛けて挟持する。これで搬送機３０が基板収納容器１２を保持した状態となる。
（手順２）  この状態で、移動装置３０Ａが、搬送機３０とともに基板収納容器１２を引き上げ、次いで搬送機３０及び基板収納容器１２を所定の処理槽１０上方まで並行移動させる。
（手順３）  更に、この状態で移動装置３０Ａが搬送機３０を降下させて基板収納容器１２を処理槽１０内の基板処理液１８に浸漬し、底板１７上に載置する。
（手順４）  次に、駆動部３２が、両吊り上げ部３３１が位置Ｂに移動するように両アーム３１，３１をお互いの対向する周面が上から下に向けて移動するようにそれぞれ互いに外側に回動させて両フック３３，３３を基板収納容器１２の側板から離す方向に開き、次いで搬送機３０のみを処理槽１０上方に移動させ、処理槽１０内に基板収納容器１２だけを載置した状態で基板１１の処理（洗浄、エッチング、リンス）を行う。
ここで、太陽電池の製造においては、基板１１の処理が洗浄又はエッチングである場合、引き続き手順１〜４を行い、基板１１のリンス処理を行う。
（手順５）  基板１１の処理が終了すると、移動装置３０Ａが、搬送機３０を処理槽１０内に再び降下させ、セパレータ４０を基板収納容器１２の所定位置に挿入する。このとき、基板収納容器１２に保持された基板１１は処理槽１０の基板処理液１８に浸漬された状態では基板１１同士が張り付いてはおらず、必ず基板１１同士が離れた状態となっているため、セパレータ４０は、図７に示すように、確実に基板１１と基板１１の間に挿入されることになる。なお、例えば処理槽１０に設けた振動子１９で処理槽１０全体を加振したり（図７）、細かい泡を処理槽１０底部から導入したりしてもよい。これにより、基板１１を僅かに動かして、前の処理工程で張り付いた基板１１が離れやすくなり、セパレータ４０を基板１１，１１間により挿入しやすくなる。
（手順６）  手順１と同様にして、搬送機３０が基板収納容器１２を保持し、セパレータ４０を基板１１，１１間に挿入した状態のまま、移動装置３０Ａが搬送機３０とともに基板収納容器１２を引き上げ、搬送機３０及び基板収納容器１２を乾燥器２０上方まで並行移動させ、更に搬送機３０を乾燥器２０内に降下させて、基板収納容器１２を乾燥器２０内に載置する。
（手順７）  次に、セパレータ４０を基板１１，１１間に挿入した状態のまま、乾燥器２０において基板１１の乾燥を行う。基板１１，１１間にセパレータ４０が挿入された状態で基板１１の張り付きを抑制したまま乾燥を行うことで、セパレータ４０と基板１１，１１間にできる隙間に温風が入り込み、基板処理液１８が付着した基板１１が乾燥される。これにより、基板１１同士の張り付きが一切ない状態で基板１１の乾燥が行われ、乾燥むらを防止できる。
なお、その際に移動装置３０Ａが搬送機３０をわずかに往復移動させて基板収納容器１２に振動を付与すると、張り付いたあるいは張り付きそうな基板１１同士がより離れやすくなり、より効果的に基板１１の張り付きを低減できる。また、セパレータ４０の気体噴出口としてノズル孔４１から気体を噴出させて基板１１表面から基板処理液１８を吹き飛ばし、あるいは液体吸引口としてノズル孔４１から基板処理液１８を吸引して、基板処理液１８を基板１１，１１間から除去することにより、基板１１，１１間の基板処理液１８の量を減らすようにすれば、基板処理液１８による表面張力を低減できるので、基板１１，１１同士の張り付きを更に低減することが可能である。
必要に応じて、以上の手順の動作を繰り返し、基板１１の処理及び乾燥が行われる。
【００４９】
以上のように、本発明によれば、特別な動作や工程を加えなくとも、セパレータ４０を搬送機３０に配置するだけで、基板１１，１１同士の張り付きを抑制でき、乾燥むらの発生を防止することができる。このような本発明の基板処理方法は、太陽電池の作製において特に有効に利用することが可能である。
【００５０】
次に、本発明に係る太陽電池の製造方法について説明する。ここでは、本発明の基板処理方法を用いた太陽電池の製造方法の具体例を図８を参照しながら説明する。ただし、本発明はこの方法で作製された太陽電池に限られるものではない。
【００５１】
（工程１；基板の準備（ダメージエッチング／テクスチャ形成）（図８（ａ））
まず、高純度シリコンにホウ素あるいはガリウムのようなＩＩＩ族元素をドープし、比抵抗０．１〜５Ω・ｃｍとしたアズカット単結晶｛１００｝Ｐ型シリコン基板（以下、基板）１０１の表面のスライスダメージを、濃度５〜６０質量％の水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのような高濃度のアルカリ、もしくは、ふっ酸と硝酸の混酸などを用いてエッチングする。単結晶シリコン基板は、ＣＺ法、ＦＺ法いずれの方法によって作製されてもよい。
【００５２】
引き続き、基板１０１表面にランダムピラミッド構造を有するテクスチャの形成を行う。テクスチャは太陽電池の反射率を低下させるための有効な方法である。テクスチャは、加熱した水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ溶液（濃度１〜１０質量％、温度６０〜１００℃）中に、基板１０１を１０〜３０分程度浸漬することで形成される。上記溶液中に、所定量の２−プロパノールを溶解させ、反応を促進させることが多い。
【００５３】
（工程２；基板洗浄）
テクスチャ形成後、塩酸、硫酸、硝酸、ふっ酸等、もしくはこれらの混合液の酸性水溶液中で洗浄する。経済的及び効率的見地から、塩酸中での洗浄が好ましい。清浄度を向上するため、塩酸溶液中に、０．５〜５質量％の過酸化水素水を混合させ、６０〜９０℃に加温して洗浄してもよい。その後、基板１０１は純水にてリンスし、基板１０１を乾燥することにより太陽電池用基板が得られる。
【００５４】
この洗浄工程において本発明の基板処理方法を用いることができる。この工程にて本発明の基板処理方法を用いると、基板１０１が収納された基板収納容器１２を処理槽１０から引き上げる際、セパレータ４０を基板１０１間に挿入したままの状態で取り出すため、表面張力による基板１０１同士の張り付きが抑制される。更に、この状態を維持したままで基板乾燥を行うため、セパレータ４０と基板１０１の間にできる隙間に温風が入り込み、基板処理液が付着した基板１０１が乾燥される。これにより、基板同士の張り付きが一切ない状態で乾燥されるので乾燥むらがなくなり、歩留まりよく、太陽電池用基板を得ることができる。
【００５５】
（工程３；高濃度選択拡散層の形成（図８（ｂ））
上記基板１０１の一方の面上に、リンを含有させた０．５〜５ミリリットルの塗布剤を、毎分１，０００〜５，０００回転の速度でスピンコーターを用いて塗布する。この基板１０１を８００〜１，０００℃の温度雰囲気中で熱処理してリンを基板１０１中に拡散させ、表面近傍にのみ薄いｎ型拡散層１０２を形成する。
【００５６】
（工程４；ガラスエッチング）
拡散工程の後、表面に形成したリンガラスを数質量％〜数十質量％のふっ酸等で除去する。リンガラスを取り除いた後薬液を除去するため、純水でリンスし、一旦ｎ型拡散層１０２が形成された基板１０１を乾燥させる。このエッチング工程においても本発明の基板処理方法を用いることができる。本発明の基板処方法を用いることで、基板１０１同士の張り付きが低減され、高い歩留まりで目的の基板を得ることができる。
【００５７】
（工程５；反射防止膜の形成（図８（ｃ））
その後、受光面の反射防止膜１０３の形成を行う。製膜にはプラズマＣＶＤ装置を用いＳｉＮｘ膜を約１００ｎｍ製膜する。反応ガスとして、モノシラン（ＳｉＨ4）及びアンモニア（ＮＨ3）を混合して用いることが多いが、ＮＨ3の代わりに窒素を用いることも可能であり、また、プロセス圧力の調整、反応ガスの希釈、更には、基板に多結晶シリコンを用いた場合には基板のバルクパッシベーション効果を促進するため、反応ガスに水素を混合することもある。
【００５８】
（工程６；裏面電極層の形成（図８（ｄ））
次に、裏面のほぼ全面に、Ａｌ粉末を有機物バインダで混合したペーストをスクリーン印刷法などで印刷してＡｌ層を製膜する。印刷後、５〜３０分間７００〜８５０℃の温度で焼成して裏面電極層１０４が形成される。裏面電極層１０４の形成は製造コストの観点からは印刷法による方が好ましいが、蒸着法、スパッタ法等で作製することも可能である。
【００５９】
（工程７；受光面電極の形成（図８（ｅ））
受光面電極１０５も蒸着法、スパッタ法、スクリーン印刷法いずれかの方法で形成される。スクリーン印刷法の場合は、Ａｇ粉末とガラスフリットを有機物バインダと混合したＡｇペーストをスクリーン印刷した後、熱処理によりＳｉＮｘ膜にＡｇ粉末を貫通させ（ファイアースルー）、電極とｎ型拡散層１０２を導通させる。なお、工数の削減という観点から、裏面電極層１０４及び受光面電極１０５の焼成は一度に行うことも可能であり、望ましい。
【００６０】
このように作製された太陽電池は、上述のように洗浄工程及びエッチング工程において基板１０１同士の張り付きがない状態で乾燥するため、歩留まりが大きく改善され、コストを大幅に低減することができる。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００６２】
本発明の有効性を確認するため、上述した太陽電池の製造工程（工程１〜工程７）のうち、工程２及び工程４において本発明の基板処理装置を用いて太陽電池基板の洗浄処理及びエッチング処理を行い、実際に太陽電池を作製した。
【００６３】
［実施例１］
図３に示すような、基板処理液１８を保持するための処理槽１０と、基板１０１に付着した基板処理液１８を乾燥するための乾燥器２０と、基板１０１を収納した基板収納容器１２を保持し搬送する搬送機３０を具備する基板処理装置を用いて、洗浄工程（工程２）及びエッチング工程（工程４）において太陽電池用基板５０枚を同時に処理した。なお、セパレータ４０は、図４に示すような円柱状で先端が細くなった形状のものを用い、太さが４ｍｍのセパレータ４０  ９８３個を保持具３６を用いて搬送機３０に具備した。例えば、セパレータ４０を基板１０１の幅方向に１２列、かつ基板１０１の配列方向に８２行を形成するように配列する。
また、セパレータ４０表面には気体噴出口としてのノズル孔４１を８個設けており、処理槽１０から基板収納容器１２を搬出した後に乾燥処理の段階で該ノズル孔４１から窒素ガスを噴出させた。
太陽電池用の基板１０１として、縦１５ｃｍ×横１５ｃｍ、厚さが２００μｍのｐ型シリコン基板を用いた。基板収納容器１２は、保持溝１４の幅は２ｍｍ、保持溝間の距離は４ｍｍのものを用いた。
以上の条件で太陽電池を製造した結果、エッチング工程及び洗浄工程、どちらの工程においても隣接する太陽電池用の基板１０１同士が張り付いた状態で取り出される基板は一切検出されず、明らかに本発明の効果が得られた。
【００６４】
［比較例１］
一方で、図９に示すようなセパレータ４０を一切具備しない搬送機を有する基板処理装置（それ以外の装置構成は図３に示すものと同じ）を用いて、それ以外は実施例１と同様の条件でエッチング工程及び洗浄工程において太陽電池用基板５０枚を処理した。
その結果、エッチング工程後において基板収納容器１２では３箇所で太陽電池用の基板１０１同士の張り付きが発生し、乾燥むらが発生した。また、洗浄工程後においては、基板収納容器１２では２箇所で太陽電池用の基板１０１同士の張り付きが発生し、乾燥むらが発生した。
【００６５】
更に、これら実施例１及び比較例１の条件で作製した太陽電池について、２５℃、１００ｍＷ／ｃｍ2、スペクトルＡＭ１．５グローバルの擬似太陽光照射時の電気特性を測定した。その結果（５０枚の平均値）を表１に示す。
【００６６】
【表１】
2013222911.tif 000003
【００６７】
本発明の基板処理方法を用いたことにより、洗浄工程及びエッチング工程において基板１０１同士の張り付きが防止されることにより、乾燥むらが低減され、歩留まりが改善した。また、太陽電池の電気特性として、開放電圧も３ｍＶ改善された。これは、洗浄工程及びエッチング工程において、基板１０１の張り付きが低減したことにより汚染物質が含まれたリンス水の持ち出しが少なくなり、基板１０１の汚染が防止されたためである。
以上の結果より、本発明の基板処理方法を太陽電池の製造工程に適用すると、歩留まりが改善されるだけでなく、太陽電池特性も向上する。
【００６８】
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６９】
１０  処理槽
１１、１０１  基板
１２  基板収納容器
１２ａ  開口部
１２ｂ  支持部
１２ｃ  フランジ部
１４  保持溝
１５  支持棒
１６  導入管
１７  底板
１８  基板処理液
１９  振動子
２０  乾燥器
２１  送風口
３０  搬送機
３０Ａ  移動装置
３１  アーム
３２  駆動部
３３  フック
３３１  吊り上げ部
３３２  支持棒
３３ａ、３３ｂ  固定具
３４  保持板
３５  連結部
３６  保持具
３７  ライン
４０  セパレータ
４０ａ  空洞部
４１  ノズル孔
４２  凹部
１０２  ｎ型拡散層
１０３  反射防止膜
１０４  裏面電極層
１０５  受光面電極
【図１】
2013222911.tif 000004
【図２】
2013222911.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2013222911.tif 000008
【図６】
2013222911.tif 000009
【図７】
2013222911.tif 000010
【図８】
2013222911.tif 000011
【図９】
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