洗浄装置、基板の製造方法、および太陽電池素子
【課題】 ベースに接着された基板に対し、十分な洗浄ができる基板洗浄装置、基板の製造方法、および歩留まりが向上され特性が優れた太陽電池素子を提供することを目的とする。
【解決手段】 スライスベースに接着されたブロックをスライスして複数の基板を形成するスライス工程、スライスベースに接着された基板を洗浄液の入った洗浄槽に浸漬して洗浄する洗浄工程、洗浄後に基板をスライスベースから剥離する剥離工程、を有する基板の製造方法において、スライスベースが側面となるように基板を洗浄槽に浸漬し、洗浄槽の下部に設けられた複数の開口を有するノズルから基板のスライスベースがある側面とは反対側の側面に対して洗浄液を槽内に噴出する。
【解決手段】 スライスベースに接着されたブロックをスライスして複数の基板を形成するスライス工程、スライスベースに接着された基板を洗浄液の入った洗浄槽に浸漬して洗浄する洗浄工程、洗浄後に基板をスライスベースから剥離する剥離工程、を有する基板の製造方法において、スライスベースが側面となるように基板を洗浄槽に浸漬し、洗浄槽の下部に設けられた複数の開口を有するノズルから基板のスライスベースがある側面とは反対側の側面に対して洗浄液を槽内に噴出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄装置、基板の製造方法および太陽電池素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体材料、磁性材料、セラミックス等の基板を作製するに際しては、これら材料をブロックの状態でベースに接着し、その後、ワイヤーソーを利用して、ブロックをスライスすることが行われている。このスライスされたブロックをベースから剥離することにより複数の基板が得られる。
【０００３】
通常、ワイヤーソーは、砥粒を含む研削液を供給しながらブロックを切断する。このため、スライス後の基板には砥粒を含む多量の研削液が付着し、基板を洗浄する必要がある。このような基板の洗浄は、通常、ベースに接着固定されたブロックを洗浄装置の槽内の液体（洗浄液）に浸漬して行われる。この従来の洗浄装置には、複数種の洗浄液を貯留した槽を備えるものがあり、この複数種の洗浄液中に基板を浸漬することで基板は洗浄処理される。（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平１０−２２２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基板の製造工程において、スライスされたブロックがベースに接着した状態で行われるため、基板同士が貼りつきやすく、十分な洗浄が難しいという問題があった。特に、太陽電池素子に用いられるシリコン基板を製造する場合、近年、シリコン基板は２００μｍ以下に薄型化されてきており、基板同士が張り付き易く洗浄に時間を要し、作業効率が悪化する。このようなシリコン基板は、太陽電池素子を製造する際の歩留まりが低下し易く、また、このような太陽電池素子は、出力の低下が生じ易い。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ベースに基板を固定した状態で十分な洗浄ができる基板洗浄装置、基板の製造方法、および歩留まりが向上され特性が優れた太陽電池素子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】
【０００６】
本発明の洗浄装置は、ベースに一側面が接着された複数の基板からなる基板列を洗浄するための液体を貯留する槽と、前記基板列の前記ベースと接着されていない側の端部近傍に配置され前記液体を噴出する開口を備えており、前記槽内に設けられたノズルと、を備える。
【０００７】
本発明の基板の製造方法は、ベースに接着されたブロックと、洗浄液を噴出する開口を有するノズルと、を準備する工程と、前記ベースに接着された前記ブロックをスライスし、前記ベースに接着された基板列とする工程と、前記基板列の前記ベースと接着されていない側の端部近傍に前記ノズルの前記開口を配置する工程と、前記ノズルの前記開口より前記洗浄液を噴出し、前記基板列を洗浄する工程と、前記基板列を前記ベースから剥離し複数の基板とする工程と、を有する。
【０００８】
本発明の太陽電池素子は、上述のいずれかの製造方法により製造されたシリコンからなる基板と、前記基板に形成された半導体接合領域と電極と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上述のような構成または工程を有することにより、ノズルの開口近傍に位置する基板同士の間隔が洗浄時に広くなり、洗浄液が基板の間を十分に循環し、基板を十分に洗浄することができる。このため、基板作製工程の歩留まりを向上させることができる。特に、基板がシリコンからなる場合、そのシリコン基板を用いて作製する太陽電池素子の素子工程の歩留まりも向上し、特性に優れた太陽電池素子とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
（洗浄装置）
図１は、本発明の基板の製造工程において、切断されたブロックの洗浄工程の第１実施形態を示す図であり、図２（ａ）は、図１に示す洗浄槽５内に切断されたブロック１を配置した様子を示す概略図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のスライスされたブロックとノズル８とを示す拡大図である。また、図３は被切断対象であるブロックを示す断面図であり、図４（ａ）は、切断されたブロックを示す斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のスライスされたブロックのうちベースと固定された部分を示す拡大図である。
【００１２】
本実施形態の洗浄装置は、図１に示すように、切断されたブロック１を洗浄する。
【００１３】
ブロック１は、所望のサイズになるように半導体材料、磁性材料、セラミックス等からなるインゴットの端部を切断して得られる。ブロック１は、接着剤３によりベース２に一側面が固定されている。このようなブロック１は、ワイヤーソー等により切断されることにより、図４（ａ）に示すように、複数に分割され、一側面がベース２に接着された基板列となる。基板列は、ベース２から剥離されることで、複数の基板１ａとなる。特に、ブロック１がシリコンインゴットである場合、引き上げ法や鋳造法等により作製した単結晶シリコンインゴットまたは多結晶シリコンインゴット（半導体インゴット）の端部を切断してシリコンインゴット１とする。そしてシリコンインゴット１を接着剤３によりベース２に固定する。そして、シリコンインゴット１を厚さ２５０μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下の厚みに分割することでベース２と接着された基板列となる。シリコンの基板列は、ベース２から剥離されることで、太陽電池素子に用いられるシリコン基板１ａとなる。
【００１４】
ベース２は、ブロック１を固定する役割を有しており、カーボン材もしくはガラス、樹脂等の材質からなる。ベース２は、ブロック１がスライスされた際に、図４（ｂ）に示すように、一部が切断される。
【００１５】
接着剤３は、基板列をベース２から剥離しやすくするために、温度を上げることで接着力が低下するものが用いられる。このような接着剤３は、例えば、熱硬化型二液性のエポキシ系や、アクリル系・リアクレート系またはワックスなどからなる。接着剤３として、例えばエポキシ系を用いた場合、接着剤３を８０℃以上に加熱することで容易にベース２から剥離することができる。
【００１６】
洗浄液４は、洗浄槽５に貯留されて、ベース２に接着された基板列を洗浄する役割を有する。図１において、ベース２に接着された基板列は、複数の洗浄液４（４ａ，４ｂ）に連続的に浸漬され洗浄される。ここで、複数の洗浄液４の液種について、先に基板列を洗浄する洗浄液４ａは、大まかな汚れを除去し、後に基板列を洗浄する洗浄液４ｂは、先に洗浄された基板列をさらに洗浄する。複数の洗浄液４は、例えば、灯油、中性液、水、アルカリ液が用いられる。また、ノニオン系，アニオン系，カチオン系界面活性剤の何れを含有するものであってもよい。アルカリ液のｐHとしては９〜１４、中性液のｐHとしては５〜９で用いられる。例えば、インゴット１を、遊離砥粒タイプのワイヤーソー装置で使用される油系切断液にてスライスした場合、先に基板列を洗浄する洗浄液４として灯油を用い、後に基板列を洗浄する洗浄液４としてアルカリ液を用いることができる。これにより、灯油により基板列に付着したラッピングオイルやシリコン屑を除去した後、アルカリ液により、オイルや汚れを洗浄できる。また、先に基板列を洗浄する洗浄液４としてアルカリ液を用い、後に基板列を洗浄する洗浄液４として温水を用いた場合、温水により洗剤や汚れを除去することができる。また、例えば、インゴット１を砥粒固着タイプのワイヤーソー装置で使用される水溶性クーラントにてスライスした場合には、洗浄液４としてアルカリ液または中性液を用い、基板１ａに付着した水溶性クーラントや汚れが洗浄される。
【００１７】
このような洗浄液４のうち、アルカリ液はＢｒｉｘ値で管理されていることが好ましい。ここで、Ｂｒｉｘ値とは、水溶液の中に含まれる可溶性固形分の％濃度をいう。Ｂｒｉｘ値は、デジタル屈折計により測定することができ、例えば、アタゴ製プロセス（インライン）屈折計 ＰＲＭ−８５にて測定される。基板列を洗浄するアルカリ液がＢｒｉｘ値で管理されていることにより、スライスされたブロック１が、洗浄工程や乾燥工程においてベース２から剥離しにくくなる。
【００１８】
ここで、複数の洗浄液４は、液種ごとにそれぞれ一の槽５に貯留されていてもよい。この場合、それぞれの洗浄液を一の槽で貯留することから、次の処理工程に洗浄対象を運ぶ手間が減り、製造効率が向上する。
【００１９】
また、複数の洗浄液４は、それぞれ次第に温度が上昇してもよい。また、複数の洗浄液４（４ａ，４ｂ）に連続的に浸漬される工程において、後に用いられる洗浄液４ｂの温度を、先に用いられる洗浄液４ａの最高温度より低くした場合、高温洗浄により接着力が低下した接着剤の接着力を一時的に回復することができ、基板１ａのベース２からの落下を抑え、基板１ａの清浄度を高めることが可能となる。
【００２０】
洗浄槽５は、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、槽５の下部に設けられた複数の開口9を有するノズル８を備える。ノズル８は、基板列のスライスベース２が接着している側の面とは反対側の面近傍に設けられている。ノズル８の開口９は、基板列に対して洗浄液４を噴出する。これにより開口９の近傍にある基板１ａに圧力がかかり、基板1ａ同士の間隔が広くなり、洗浄液４が基板1ａ間に入り込み易くなる。このため、基板1ａを十分に洗浄することができる。
【００２１】
基板１ａの一辺の長さをａとし、洗浄槽５の上から平面視した際に、ノズル８は、基板１ａの側端部１ｂから１／３ａ以下に位置することがよく、基板１aの中央部にノズル８が位置する場合と比べ、基板1ａ同士の間隔を十分に開くことができる。よって、十分な洗浄を行えるとともに洗浄時間を短縮できる。
【００２２】
ノズル８の開口９の直径は、例えば１ｍｍ以上２ｍｍ以下であればよく、開口９の間隔は５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であればよい。また、ノズル８内に供給する洗浄液４の圧力を０．０４Ｍｐａ以上０．１ＭＰａ以下であればよい。
【００２３】
また、洗浄槽５の側面から側面視した際に、ノズル８が配置される位置は、基板１ａの下端部１ｃから５ｍｍ以上３０ｍｍ以下離間された位置とすることによって、より効果的に基板１ａ同士の間隔を開くことができ、基板１ａを十分に洗浄することができる。
【００２４】
（基板の製造方法）
本実施形態の基板の製造方法は、ベース２に接着されたブロック１と、洗浄液を噴出する開口を有するノズル８と、を準備する工程と、ベース２に接着されたブロック１をスライスし、ベース２に接着された基板列とする工程と、基板列のベース２と接着されていない側の端部近傍にノズル８の開口９を配置する工程と、ノズル８の開口９より洗浄液を噴出し、基板列を洗浄する工程と、基板列をベース２から剥離し複数の基板１ａとする工程と、を有する。
【００２５】
≪スライス工程≫
まず、ベース２に接着剤３などにより接着されたブロック１を準備する。次に、ブロック１を、ワイヤーソー装置内に１本又は複数本配置する。ここで、ワイヤーソー装置は、二種類のワイヤーソー装置に大別できる。例えば、砥粒を含む切削液を供給することによってワイヤーのラッピング作用でブロック１を切断する遊離砥粒タイプのワイヤーソー装置、ワイヤー自体に砥粒を固着させてブロック１を切断する砥粒固着タイプのワイヤーソー装置がある。
【００２６】
遊離砥粒タイプのワイヤーソー装置にて使用するワイヤーは、例えば鉄または鉄合金を主成分とするピアノ線を用いればよく、切削液は、例えば炭化珪素、アルミナ、ダイヤモンド等の砥粒、鉱物油、界面活性剤及び分散剤からなるラッピングオイルを混合して構成され、供給ノズルより複数本に張られたワイヤーにムラなく均等に切断液が供給される。なお、線径は１００μｍ〜１８０μｍ、より好ましくは１４０μｍ以下を有している。
【００２７】
砥粒固着タイプのワイヤーソー装置にて使用するワイヤーは、例えば鉄又は鉄合金を主成分とするピアノ線にダイヤモンドもしくは炭化珪素で形成された砥粒をニッケルや銅・クロムによるメッキにて固着させるか、もしくはレジン等の樹脂接着剤によって固着させた砥粒固着ワイヤーが用いられ、スライス中の温度抑制、シリコン屑の除去等を目的としてグリコール系からなる水溶性クーラントがワイヤー、ブロック１に対し供給される。なお、線径は１００μｍ〜１８０μｍ、より好ましくは１４０μｍ以下を有している。
【００２８】
≪洗浄工程≫
次に、スライス後の基板列を洗浄液４により洗浄する。本実施形態の洗浄工程において、スライスされたインゴット１は、ベース２が側面にくるように洗浄治具６にセットされ、洗浄液４に浸漬し洗浄される。洗浄液４が複数の液体からなる場合、搬送装置７によって隣接する槽５上に搬送され、洗浄液４に浸漬され洗浄される。
【００２９】
例えば、油系切断液にてスライスした場合には、常温から３０℃程度の灯油により基板１ａに付着したラッピングオイルやシリコン屑を除去した後、アルカリ液でさらに基板１ａに付着したオイルや汚れを洗浄し、最後に温水で基板１ａに付着したアルカリ液や汚れが洗浄される。また、砥粒固着タイプのワイヤーソー装置にてスライスした場合においても、アルカリ液または中性液により基板１ａに付着した水溶性クーラントや汚れが洗浄される。この際に、洗浄槽５内で基板１ａを動かしたり、洗浄液４中に出し入れしたり、洗浄液をオーバーフローしたりまたは超音波洗浄しても構わない。また、同じ洗浄液４を有する洗浄槽５を複数準備し、搬送装置７にて順次搬送して浸漬することにより、初めの洗浄槽５にて大まかな汚れを除去し、次の洗浄槽５に進めていくことで基板１ａの清浄度を高めていくことができ、また、１つの洗浄槽５に浸漬する時間を短くし、より多くの基板１ａを洗浄することができる。さらに、洗浄槽５への基板１ａの投入前にシャワー洗浄を行っても構わない。
【００３０】
本実施形態の基板の製造方法においては、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、洗浄槽５の下部に設けられた複数の開口9を有するノズル８から、基板１ａのスライスベース２が接着している側面とは反対側の側面に対して洗浄液４を槽内に噴出する。これにより、基板1ａを十分に洗浄することができる。
【００３１】
また、複数の基板１aは、ノズルの長手方向に動かされた場合、基板１ａ同士のうち、間隔が狭まっている部分を開口９近傍の上に位置させることができ、基板同士の間隔を広げて十分に洗浄しやすい。
【００３２】
また、他の実施形態として、図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、１つの洗浄槽５内に第一ノズル８ａ、第二ノズル８ｂを含む複数のノズル８を設けることができる。第一ノズル８ａと第二ノズル８ｂとはそれぞれ開口９ａと開口９ｂとを備え、平面視で、開口９ａと開口９ｂとは、隣り合わないように配置されている。洗浄は、第二ノズル８ｂには洗浄液４を供給せず、第一ノズル８ａより洗浄液４を噴出させ、その後、第一ノズル８ａへの洗浄液４の供給を止め、第二ノズル８ｂより洗浄液４を噴出させることで行える。これにより、第一ノズル８ａの開口９ａ近傍に位置する基板１ａ同士の間隔を広げて十分な洗浄を行え、その後、第二ノズル８ｂの開口９ｂ近傍に位置する基板１ａ同士の間隔を開いて十分な洗浄を行えるため、基板列を十分に洗浄することができる。
【００３３】
なお、ノズル８は２本に限らず３本以上1つの洗浄槽５内にあってもよく、上記記載のようにノズル８の開口９の位置が異なり、ノズル８から洗浄液４を供給するタイミングが異なることで同様の効果を得ることができる。
【００３４】
また、他の実施形態として、図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、同じ洗浄液４を有する複数の洗浄槽５（第一洗浄槽５ａ、第二洗浄槽５ｂ）内に、それぞれ第一ノズル８ａ，第二ノズル８ｂを設けることができる。第一ノズル８ａと第二ノズル８ｂとはそれぞれ開口９ａと開口９ｂとを備え、平面視で、開口９ａと開口９ｂとは、隣り合わないように配置されている。洗浄は、第一洗浄槽５ａにて第一ノズル８ａの開口９ａ近傍に位置する基板１ａ同士の間隔を開いて十分な洗浄が行われ、その後、第二洗浄槽５ｂにて第二ノズル８ｂの開口９ｂ近傍に位置する基板１ａ同士の間隔を開いて十分な洗浄が行われるため、基板１ａを十分に洗浄することができる。なお、同じ洗浄液を有する洗浄槽は２槽に限らず３槽以上あってもよく、上記記載のようにそれぞれの洗浄槽５におけるノズル８の開口９の位置が異なることで同様の効果を得ることができる。また、次の洗浄槽５に行く毎に洗浄液４の温度を高めてもよいし、同じ温度の洗浄槽５を続けて、最後の洗浄槽５の温度が最初の洗浄槽５の温度よりも高くなるように洗浄槽５毎に洗浄液４の温度を変更してもよい。
【００３５】
さらに、第一ノズル８ａの開口９ａに位置する全ての基板１ａと、第二ノズル８ｂの開口９ｂに位置する全ての基板１ａとを異ならせた場合、開口９をより分散させて形成することができるため、基板１ａを十分に洗浄することができる。
【００３６】
浸漬時間としては、1つの洗浄液に２０〜６０分間、基板１ａを浸漬させる。
【００３７】
≪乾燥工程および剥離工程≫
次に、上記工程で洗浄した基板列を乾燥させる。真空乾燥又は電磁波乾燥などを用いても構わないが、加熱乾燥させることによって、基板１ａの乾燥とともに接着剤３の温度を上昇させることにより基板１ａをベースから剥離することができる。
【００３８】
加熱方法としては、図７に示されるように、ベース２を側面にして基板１ａを設置台１３に設置して、雰囲気を加熱すると同時に、設置台１３下より加熱したエアーをエアーノズル１２にて基板１ａに向けてブローする。なお、設置台１３はメッシュ形状になっている。そして加熱温度は、例えば、雰囲気内の温度を１００℃〜１５０℃に加熱し、エアーを８０℃〜１１０℃に加熱する。エアーノズルの圧力としては０．０１〜０．５ＭＰａ、流量としては１００〜２００Ｌ／ｍｉｎである。乾燥時間としては、２０〜６０分間行われる。
【００３９】
加熱乾燥において基板１ａの温度を上昇させても構わない。また、エアーにより順に基板１ａをブローする時間を調整することによって、基板１ａの温度を上昇させた後、下降させ、また上昇させてもよい。これを繰り返しながら、徐々に基板１ａの温度を上昇させることにより、基板１ａを十分に乾燥させることができる。また、基板１ａをベース２から剥離する際に接着剤３の粘性が低下するため、基板１ａ側に接着剤３が残らないようにすることができる。単純に、温度を上昇させると接着剤３の粘性が上がり、基板１ａに接着剤３が残るからである。
【００４０】
最後に、接着剤３が剥離できる温度、例えば１００℃以上に加熱することにより、ベース２から基板１ａを剥離することができる。なお、剥離方向としてはベース２の平面方向に応力をかけることで容易に剥離することができる。
【００４１】
インゴット１がシリコンからなる場合、上記方法によって得られた基板１ａは、太陽電池素子として利用される。洗浄済み基板１ａは、スライス工程によって生じた基板１ａ表面のダメージ層をアルカリ水溶液（例えば，ＮａＯＨ水溶液）によりエッチングし、基板１ａに半導体接合領域と電極を形成することで太陽電池素子として形成される。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることが出来る。
【００４３】
例えば、半導体インゴットを切断することなく、そのままスライス工程を行っても構わない。
【００４４】
また、剥離方法として熱湯やメチレンクロライドなどの有機溶剤に浸して剥離してもよい。
【００４５】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について説明する。
【００４６】
≪スライス工程≫
まず、ガラス板からなるスライスベースにエポキシ系接着剤を塗布し、１５６ｍｍ×１５６ｍｍ×３００ｍｍの直方体の多結晶シリコンブロックをスライスベースに設置し接着剤を硬化させた。炭化珪素の砥粒（＃１２００）、鉱物油、界面活性剤及び分散剤からなるラッピングオイルをワイヤー（線径：１２０μｍ）に供給し、スライスベースに接着したブロックをスライスして、シリコン基板を作製した。シリコン基板の厚みは１８０μmとした。
【００４７】
≪洗浄工程≫
次に、上記工程で作製したシリコン基板を洗浄した。洗浄は、次に示す複数の工程で行った。
【００４８】
まず、灯油からなる洗浄液を有する洗浄槽を２槽設け、スライスベースを接着したシリコン基板を浸漬し超音波洗浄した。灯油の温度は２槽とも３０℃とし、浸漬時間を計２５分とした。
【００４９】
次に、ノニオン系界面活性剤を含有したアルカリ液からなる洗浄液を有する洗浄槽を５槽設け、スライスベースに接着したシリコン基板を浸漬し超音波洗浄した。アルカリ液の温度は５槽とも６０℃とし、浸漬時間を計４０分とした。
【００５０】
最後に、温水からなる洗浄液を有する洗浄槽を４槽設け、スライスベースを接着したシリコン基板を浸漬し超音波洗浄した。温水の温度は４槽とも５５℃とし、浸漬時間を計４０分とした。
【００５１】
そして本発明の実施例として基板のスライスベースが接着している側面とは反対側の側面に対して洗浄液を噴出するノズルを各洗浄槽に設置した。また、ノズルの高さにおいて基板の下端部からの距離が３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、３５ｍｍの各条件（実施例１〜６）において洗浄を行った。なお、同様の洗浄液を有する洗浄槽に設けられるノズルにおいては、開口の位置がそれぞれ異なるように形成されている。また、比較例としてノズルを設置しない場合（比較例１）と、基板の中央部にノズルを各洗浄槽に設置した場合（比較例２）において洗浄を行った。
【００５２】
≪乾燥工程および剥離工程≫
最後に、上記工程で洗浄したシリコン基板を加熱乾燥した。加熱装置内の温度を１４０℃とし、エアーブローの温度を９０℃とした。そして、接着剤の温度を測定する代わりにスライスベースの温度を測定して１００℃まで加熱し、シリコン基板をスライスベースから剥離した。
【００５３】
各条件において、それぞれ１０本のシリコンブロックを使用し、洗浄工程におけるシリコン基板の清浄度を確認した。清浄度は各シリコンブロックから１０枚シリコン基板を抜き取り、各シリコン基板にセロハンテープを貼り付けて剥がした際に付着した汚れ、切り屑、砥粒残渣等を画像処理にて評価した平均値である。なお、セロハンテープの全てが汚れているものは清浄度０とし、全く汚れていないものは清浄度１とした。
【００５４】
その結果を表１に表す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
表１より、実施例１〜６による洗浄方法は比較例１、２の洗浄方法に比べて清浄度が高いことが確認できた。さらに、ノズルの高さにおいて基板の下端部から５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることによって、さらに基板同士の間隔が開き易くなり、さらに清浄度が高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の洗浄工程の一実施形態を示す図である。
【図２】（ａ）は図１に示す洗浄槽５内に切断されたブロック１を配置した様子を示す概略図であり、（ｂ）は（ａ）のスライスされたブロック１とノズル８とを示す拡大図である。
【図３】被切断対象であるブロックを示す断面図である。
【図４】（ａ）は切断されたブロックを示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のスライスされたブロックのうちベースと固定された部分を示す拡大図である。
【図５】（ａ）は本発明の洗浄装置の他の実施形態を示す概略図であり、（ｂ）は上から見た拡大図である。
【図６】（ａ）は本発明の洗浄装置の他の実施形態概略図であり、（ｂ）は上から見た拡大図である。
【図７】本発明の乾燥工程の一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ ：ブロック
１ａ ：基板
２ ：スライスベース
４ ：洗浄液
５ ：洗浄槽
８ ：ノズル
９ ：開口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄装置、基板の製造方法および太陽電池素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体材料、磁性材料、セラミックス等の基板を作製するに際しては、これら材料をブロックの状態でベースに接着し、その後、ワイヤーソーを利用して、ブロックをスライスすることが行われている。このスライスされたブロックをベースから剥離することにより複数の基板が得られる。
【０００３】
通常、ワイヤーソーは、砥粒を含む研削液を供給しながらブロックを切断する。このため、スライス後の基板には砥粒を含む多量の研削液が付着し、基板を洗浄する必要がある。このような基板の洗浄は、通常、ベースに接着固定されたブロックを洗浄装置の槽内の液体（洗浄液）に浸漬して行われる。この従来の洗浄装置には、複数種の洗浄液を貯留した槽を備えるものがあり、この複数種の洗浄液中に基板を浸漬することで基板は洗浄処理される。（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平１０−２２２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基板の製造工程において、スライスされたブロックがベースに接着した状態で行われるため、基板同士が貼りつきやすく、十分な洗浄が難しいという問題があった。特に、太陽電池素子に用いられるシリコン基板を製造する場合、近年、シリコン基板は２００μｍ以下に薄型化されてきており、基板同士が張り付き易く洗浄に時間を要し、作業効率が悪化する。このようなシリコン基板は、太陽電池素子を製造する際の歩留まりが低下し易く、また、このような太陽電池素子は、出力の低下が生じ易い。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ベースに基板を固定した状態で十分な洗浄ができる基板洗浄装置、基板の製造方法、および歩留まりが向上され特性が優れた太陽電池素子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】
【０００６】
本発明の洗浄装置は、ベースに一側面が接着された複数の基板からなる基板列を洗浄するための液体を貯留する槽と、前記基板列の前記ベースと接着されていない側の端部近傍に配置され前記液体を噴出する開口を備えており、前記槽内に設けられたノズルと、を備える。
【０００７】
本発明の基板の製造方法は、ベースに接着されたブロックと、洗浄液を噴出する開口を有するノズルと、を準備する工程と、前記ベースに接着された前記ブロックをスライスし、前記ベースに接着された基板列とする工程と、前記基板列の前記ベースと接着されていない側の端部近傍に前記ノズルの前記開口を配置する工程と、前記ノズルの前記開口より前記洗浄液を噴出し、前記基板列を洗浄する工程と、前記基板列を前記ベースから剥離し複数の基板とする工程と、を有する。
【０００８】
本発明の太陽電池素子は、上述のいずれかの製造方法により製造されたシリコンからなる基板と、前記基板に形成された半導体接合領域と電極と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上述のような構成または工程を有することにより、ノズルの開口近傍に位置する基板同士の間隔が洗浄時に広くなり、洗浄液が基板の間を十分に循環し、基板を十分に洗浄することができる。このため、基板作製工程の歩留まりを向上させることができる。特に、基板がシリコンからなる場合、そのシリコン基板を用いて作製する太陽電池素子の素子工程の歩留まりも向上し、特性に優れた太陽電池素子とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
（洗浄装置）
図１は、本発明の基板の製造工程において、切断されたブロックの洗浄工程の第１実施形態を示す図であり、図２（ａ）は、図１に示す洗浄槽５内に切断されたブロック１を配置した様子を示す概略図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のスライスされたブロックとノズル８とを示す拡大図である。また、図３は被切断対象であるブロックを示す断面図であり、図４（ａ）は、切断されたブロックを示す斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のスライスされたブロックのうちベースと固定された部分を示す拡大図である。
【００１２】
本実施形態の洗浄装置は、図１に示すように、切断されたブロック１を洗浄する。
【００１３】
ブロック１は、所望のサイズになるように半導体材料、磁性材料、セラミックス等からなるインゴットの端部を切断して得られる。ブロック１は、接着剤３によりベース２に一側面が固定されている。このようなブロック１は、ワイヤーソー等により切断されることにより、図４（ａ）に示すように、複数に分割され、一側面がベース２に接着された基板列となる。基板列は、ベース２から剥離されることで、複数の基板１ａとなる。特に、ブロック１がシリコンインゴットである場合、引き上げ法や鋳造法等により作製した単結晶シリコンインゴットまたは多結晶シリコンインゴット（半導体インゴット）の端部を切断してシリコンインゴット１とする。そしてシリコンインゴット１を接着剤３によりベース２に固定する。そして、シリコンインゴット１を厚さ２５０μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下の厚みに分割することでベース２と接着された基板列となる。シリコンの基板列は、ベース２から剥離されることで、太陽電池素子に用いられるシリコン基板１ａとなる。
【００１４】
ベース２は、ブロック１を固定する役割を有しており、カーボン材もしくはガラス、樹脂等の材質からなる。ベース２は、ブロック１がスライスされた際に、図４（ｂ）に示すように、一部が切断される。
【００１５】
接着剤３は、基板列をベース２から剥離しやすくするために、温度を上げることで接着力が低下するものが用いられる。このような接着剤３は、例えば、熱硬化型二液性のエポキシ系や、アクリル系・リアクレート系またはワックスなどからなる。接着剤３として、例えばエポキシ系を用いた場合、接着剤３を８０℃以上に加熱することで容易にベース２から剥離することができる。
【００１６】
洗浄液４は、洗浄槽５に貯留されて、ベース２に接着された基板列を洗浄する役割を有する。図１において、ベース２に接着された基板列は、複数の洗浄液４（４ａ，４ｂ）に連続的に浸漬され洗浄される。ここで、複数の洗浄液４の液種について、先に基板列を洗浄する洗浄液４ａは、大まかな汚れを除去し、後に基板列を洗浄する洗浄液４ｂは、先に洗浄された基板列をさらに洗浄する。複数の洗浄液４は、例えば、灯油、中性液、水、アルカリ液が用いられる。また、ノニオン系，アニオン系，カチオン系界面活性剤の何れを含有するものであってもよい。アルカリ液のｐHとしては９〜１４、中性液のｐHとしては５〜９で用いられる。例えば、インゴット１を、遊離砥粒タイプのワイヤーソー装置で使用される油系切断液にてスライスした場合、先に基板列を洗浄する洗浄液４として灯油を用い、後に基板列を洗浄する洗浄液４としてアルカリ液を用いることができる。これにより、灯油により基板列に付着したラッピングオイルやシリコン屑を除去した後、アルカリ液により、オイルや汚れを洗浄できる。また、先に基板列を洗浄する洗浄液４としてアルカリ液を用い、後に基板列を洗浄する洗浄液４として温水を用いた場合、温水により洗剤や汚れを除去することができる。また、例えば、インゴット１を砥粒固着タイプのワイヤーソー装置で使用される水溶性クーラントにてスライスした場合には、洗浄液４としてアルカリ液または中性液を用い、基板１ａに付着した水溶性クーラントや汚れが洗浄される。
【００１７】
このような洗浄液４のうち、アルカリ液はＢｒｉｘ値で管理されていることが好ましい。ここで、Ｂｒｉｘ値とは、水溶液の中に含まれる可溶性固形分の％濃度をいう。Ｂｒｉｘ値は、デジタル屈折計により測定することができ、例えば、アタゴ製プロセス（インライン）屈折計 ＰＲＭ−８５にて測定される。基板列を洗浄するアルカリ液がＢｒｉｘ値で管理されていることにより、スライスされたブロック１が、洗浄工程や乾燥工程においてベース２から剥離しにくくなる。
【００１８】
ここで、複数の洗浄液４は、液種ごとにそれぞれ一の槽５に貯留されていてもよい。この場合、それぞれの洗浄液を一の槽で貯留することから、次の処理工程に洗浄対象を運ぶ手間が減り、製造効率が向上する。
【００１９】
また、複数の洗浄液４は、それぞれ次第に温度が上昇してもよい。また、複数の洗浄液４（４ａ，４ｂ）に連続的に浸漬される工程において、後に用いられる洗浄液４ｂの温度を、先に用いられる洗浄液４ａの最高温度より低くした場合、高温洗浄により接着力が低下した接着剤の接着力を一時的に回復することができ、基板１ａのベース２からの落下を抑え、基板１ａの清浄度を高めることが可能となる。
【００２０】
洗浄槽５は、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、槽５の下部に設けられた複数の開口9を有するノズル８を備える。ノズル８は、基板列のスライスベース２が接着している側の面とは反対側の面近傍に設けられている。ノズル８の開口９は、基板列に対して洗浄液４を噴出する。これにより開口９の近傍にある基板１ａに圧力がかかり、基板1ａ同士の間隔が広くなり、洗浄液４が基板1ａ間に入り込み易くなる。このため、基板1ａを十分に洗浄することができる。
【００２１】
基板１ａの一辺の長さをａとし、洗浄槽５の上から平面視した際に、ノズル８は、基板１ａの側端部１ｂから１／３ａ以下に位置することがよく、基板１aの中央部にノズル８が位置する場合と比べ、基板1ａ同士の間隔を十分に開くことができる。よって、十分な洗浄を行えるとともに洗浄時間を短縮できる。
【００２２】
ノズル８の開口９の直径は、例えば１ｍｍ以上２ｍｍ以下であればよく、開口９の間隔は５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であればよい。また、ノズル８内に供給する洗浄液４の圧力を０．０４Ｍｐａ以上０．１ＭＰａ以下であればよい。
【００２３】
また、洗浄槽５の側面から側面視した際に、ノズル８が配置される位置は、基板１ａの下端部１ｃから５ｍｍ以上３０ｍｍ以下離間された位置とすることによって、より効果的に基板１ａ同士の間隔を開くことができ、基板１ａを十分に洗浄することができる。
【００２４】
（基板の製造方法）
本実施形態の基板の製造方法は、ベース２に接着されたブロック１と、洗浄液を噴出する開口を有するノズル８と、を準備する工程と、ベース２に接着されたブロック１をスライスし、ベース２に接着された基板列とする工程と、基板列のベース２と接着されていない側の端部近傍にノズル８の開口９を配置する工程と、ノズル８の開口９より洗浄液を噴出し、基板列を洗浄する工程と、基板列をベース２から剥離し複数の基板１ａとする工程と、を有する。
【００２５】
≪スライス工程≫
まず、ベース２に接着剤３などにより接着されたブロック１を準備する。次に、ブロック１を、ワイヤーソー装置内に１本又は複数本配置する。ここで、ワイヤーソー装置は、二種類のワイヤーソー装置に大別できる。例えば、砥粒を含む切削液を供給することによってワイヤーのラッピング作用でブロック１を切断する遊離砥粒タイプのワイヤーソー装置、ワイヤー自体に砥粒を固着させてブロック１を切断する砥粒固着タイプのワイヤーソー装置がある。
【００２６】
遊離砥粒タイプのワイヤーソー装置にて使用するワイヤーは、例えば鉄または鉄合金を主成分とするピアノ線を用いればよく、切削液は、例えば炭化珪素、アルミナ、ダイヤモンド等の砥粒、鉱物油、界面活性剤及び分散剤からなるラッピングオイルを混合して構成され、供給ノズルより複数本に張られたワイヤーにムラなく均等に切断液が供給される。なお、線径は１００μｍ〜１８０μｍ、より好ましくは１４０μｍ以下を有している。
【００２７】
砥粒固着タイプのワイヤーソー装置にて使用するワイヤーは、例えば鉄又は鉄合金を主成分とするピアノ線にダイヤモンドもしくは炭化珪素で形成された砥粒をニッケルや銅・クロムによるメッキにて固着させるか、もしくはレジン等の樹脂接着剤によって固着させた砥粒固着ワイヤーが用いられ、スライス中の温度抑制、シリコン屑の除去等を目的としてグリコール系からなる水溶性クーラントがワイヤー、ブロック１に対し供給される。なお、線径は１００μｍ〜１８０μｍ、より好ましくは１４０μｍ以下を有している。
【００２８】
≪洗浄工程≫
次に、スライス後の基板列を洗浄液４により洗浄する。本実施形態の洗浄工程において、スライスされたインゴット１は、ベース２が側面にくるように洗浄治具６にセットされ、洗浄液４に浸漬し洗浄される。洗浄液４が複数の液体からなる場合、搬送装置７によって隣接する槽５上に搬送され、洗浄液４に浸漬され洗浄される。
【００２９】
例えば、油系切断液にてスライスした場合には、常温から３０℃程度の灯油により基板１ａに付着したラッピングオイルやシリコン屑を除去した後、アルカリ液でさらに基板１ａに付着したオイルや汚れを洗浄し、最後に温水で基板１ａに付着したアルカリ液や汚れが洗浄される。また、砥粒固着タイプのワイヤーソー装置にてスライスした場合においても、アルカリ液または中性液により基板１ａに付着した水溶性クーラントや汚れが洗浄される。この際に、洗浄槽５内で基板１ａを動かしたり、洗浄液４中に出し入れしたり、洗浄液をオーバーフローしたりまたは超音波洗浄しても構わない。また、同じ洗浄液４を有する洗浄槽５を複数準備し、搬送装置７にて順次搬送して浸漬することにより、初めの洗浄槽５にて大まかな汚れを除去し、次の洗浄槽５に進めていくことで基板１ａの清浄度を高めていくことができ、また、１つの洗浄槽５に浸漬する時間を短くし、より多くの基板１ａを洗浄することができる。さらに、洗浄槽５への基板１ａの投入前にシャワー洗浄を行っても構わない。
【００３０】
本実施形態の基板の製造方法においては、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、洗浄槽５の下部に設けられた複数の開口9を有するノズル８から、基板１ａのスライスベース２が接着している側面とは反対側の側面に対して洗浄液４を槽内に噴出する。これにより、基板1ａを十分に洗浄することができる。
【００３１】
また、複数の基板１aは、ノズルの長手方向に動かされた場合、基板１ａ同士のうち、間隔が狭まっている部分を開口９近傍の上に位置させることができ、基板同士の間隔を広げて十分に洗浄しやすい。
【００３２】
また、他の実施形態として、図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、１つの洗浄槽５内に第一ノズル８ａ、第二ノズル８ｂを含む複数のノズル８を設けることができる。第一ノズル８ａと第二ノズル８ｂとはそれぞれ開口９ａと開口９ｂとを備え、平面視で、開口９ａと開口９ｂとは、隣り合わないように配置されている。洗浄は、第二ノズル８ｂには洗浄液４を供給せず、第一ノズル８ａより洗浄液４を噴出させ、その後、第一ノズル８ａへの洗浄液４の供給を止め、第二ノズル８ｂより洗浄液４を噴出させることで行える。これにより、第一ノズル８ａの開口９ａ近傍に位置する基板１ａ同士の間隔を広げて十分な洗浄を行え、その後、第二ノズル８ｂの開口９ｂ近傍に位置する基板１ａ同士の間隔を開いて十分な洗浄を行えるため、基板列を十分に洗浄することができる。
【００３３】
なお、ノズル８は２本に限らず３本以上1つの洗浄槽５内にあってもよく、上記記載のようにノズル８の開口９の位置が異なり、ノズル８から洗浄液４を供給するタイミングが異なることで同様の効果を得ることができる。
【００３４】
また、他の実施形態として、図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、同じ洗浄液４を有する複数の洗浄槽５（第一洗浄槽５ａ、第二洗浄槽５ｂ）内に、それぞれ第一ノズル８ａ，第二ノズル８ｂを設けることができる。第一ノズル８ａと第二ノズル８ｂとはそれぞれ開口９ａと開口９ｂとを備え、平面視で、開口９ａと開口９ｂとは、隣り合わないように配置されている。洗浄は、第一洗浄槽５ａにて第一ノズル８ａの開口９ａ近傍に位置する基板１ａ同士の間隔を開いて十分な洗浄が行われ、その後、第二洗浄槽５ｂにて第二ノズル８ｂの開口９ｂ近傍に位置する基板１ａ同士の間隔を開いて十分な洗浄が行われるため、基板１ａを十分に洗浄することができる。なお、同じ洗浄液を有する洗浄槽は２槽に限らず３槽以上あってもよく、上記記載のようにそれぞれの洗浄槽５におけるノズル８の開口９の位置が異なることで同様の効果を得ることができる。また、次の洗浄槽５に行く毎に洗浄液４の温度を高めてもよいし、同じ温度の洗浄槽５を続けて、最後の洗浄槽５の温度が最初の洗浄槽５の温度よりも高くなるように洗浄槽５毎に洗浄液４の温度を変更してもよい。
【００３５】
さらに、第一ノズル８ａの開口９ａに位置する全ての基板１ａと、第二ノズル８ｂの開口９ｂに位置する全ての基板１ａとを異ならせた場合、開口９をより分散させて形成することができるため、基板１ａを十分に洗浄することができる。
【００３６】
浸漬時間としては、1つの洗浄液に２０〜６０分間、基板１ａを浸漬させる。
【００３７】
≪乾燥工程および剥離工程≫
次に、上記工程で洗浄した基板列を乾燥させる。真空乾燥又は電磁波乾燥などを用いても構わないが、加熱乾燥させることによって、基板１ａの乾燥とともに接着剤３の温度を上昇させることにより基板１ａをベースから剥離することができる。
【００３８】
加熱方法としては、図７に示されるように、ベース２を側面にして基板１ａを設置台１３に設置して、雰囲気を加熱すると同時に、設置台１３下より加熱したエアーをエアーノズル１２にて基板１ａに向けてブローする。なお、設置台１３はメッシュ形状になっている。そして加熱温度は、例えば、雰囲気内の温度を１００℃〜１５０℃に加熱し、エアーを８０℃〜１１０℃に加熱する。エアーノズルの圧力としては０．０１〜０．５ＭＰａ、流量としては１００〜２００Ｌ／ｍｉｎである。乾燥時間としては、２０〜６０分間行われる。
【００３９】
加熱乾燥において基板１ａの温度を上昇させても構わない。また、エアーにより順に基板１ａをブローする時間を調整することによって、基板１ａの温度を上昇させた後、下降させ、また上昇させてもよい。これを繰り返しながら、徐々に基板１ａの温度を上昇させることにより、基板１ａを十分に乾燥させることができる。また、基板１ａをベース２から剥離する際に接着剤３の粘性が低下するため、基板１ａ側に接着剤３が残らないようにすることができる。単純に、温度を上昇させると接着剤３の粘性が上がり、基板１ａに接着剤３が残るからである。
【００４０】
最後に、接着剤３が剥離できる温度、例えば１００℃以上に加熱することにより、ベース２から基板１ａを剥離することができる。なお、剥離方向としてはベース２の平面方向に応力をかけることで容易に剥離することができる。
【００４１】
インゴット１がシリコンからなる場合、上記方法によって得られた基板１ａは、太陽電池素子として利用される。洗浄済み基板１ａは、スライス工程によって生じた基板１ａ表面のダメージ層をアルカリ水溶液（例えば，ＮａＯＨ水溶液）によりエッチングし、基板１ａに半導体接合領域と電極を形成することで太陽電池素子として形成される。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることが出来る。
【００４３】
例えば、半導体インゴットを切断することなく、そのままスライス工程を行っても構わない。
【００４４】
また、剥離方法として熱湯やメチレンクロライドなどの有機溶剤に浸して剥離してもよい。
【００４５】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について説明する。
【００４６】
≪スライス工程≫
まず、ガラス板からなるスライスベースにエポキシ系接着剤を塗布し、１５６ｍｍ×１５６ｍｍ×３００ｍｍの直方体の多結晶シリコンブロックをスライスベースに設置し接着剤を硬化させた。炭化珪素の砥粒（＃１２００）、鉱物油、界面活性剤及び分散剤からなるラッピングオイルをワイヤー（線径：１２０μｍ）に供給し、スライスベースに接着したブロックをスライスして、シリコン基板を作製した。シリコン基板の厚みは１８０μmとした。
【００４７】
≪洗浄工程≫
次に、上記工程で作製したシリコン基板を洗浄した。洗浄は、次に示す複数の工程で行った。
【００４８】
まず、灯油からなる洗浄液を有する洗浄槽を２槽設け、スライスベースを接着したシリコン基板を浸漬し超音波洗浄した。灯油の温度は２槽とも３０℃とし、浸漬時間を計２５分とした。
【００４９】
次に、ノニオン系界面活性剤を含有したアルカリ液からなる洗浄液を有する洗浄槽を５槽設け、スライスベースに接着したシリコン基板を浸漬し超音波洗浄した。アルカリ液の温度は５槽とも６０℃とし、浸漬時間を計４０分とした。
【００５０】
最後に、温水からなる洗浄液を有する洗浄槽を４槽設け、スライスベースを接着したシリコン基板を浸漬し超音波洗浄した。温水の温度は４槽とも５５℃とし、浸漬時間を計４０分とした。
【００５１】
そして本発明の実施例として基板のスライスベースが接着している側面とは反対側の側面に対して洗浄液を噴出するノズルを各洗浄槽に設置した。また、ノズルの高さにおいて基板の下端部からの距離が３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、３５ｍｍの各条件（実施例１〜６）において洗浄を行った。なお、同様の洗浄液を有する洗浄槽に設けられるノズルにおいては、開口の位置がそれぞれ異なるように形成されている。また、比較例としてノズルを設置しない場合（比較例１）と、基板の中央部にノズルを各洗浄槽に設置した場合（比較例２）において洗浄を行った。
【００５２】
≪乾燥工程および剥離工程≫
最後に、上記工程で洗浄したシリコン基板を加熱乾燥した。加熱装置内の温度を１４０℃とし、エアーブローの温度を９０℃とした。そして、接着剤の温度を測定する代わりにスライスベースの温度を測定して１００℃まで加熱し、シリコン基板をスライスベースから剥離した。
【００５３】
各条件において、それぞれ１０本のシリコンブロックを使用し、洗浄工程におけるシリコン基板の清浄度を確認した。清浄度は各シリコンブロックから１０枚シリコン基板を抜き取り、各シリコン基板にセロハンテープを貼り付けて剥がした際に付着した汚れ、切り屑、砥粒残渣等を画像処理にて評価した平均値である。なお、セロハンテープの全てが汚れているものは清浄度０とし、全く汚れていないものは清浄度１とした。
【００５４】
その結果を表１に表す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
表１より、実施例１〜６による洗浄方法は比較例１、２の洗浄方法に比べて清浄度が高いことが確認できた。さらに、ノズルの高さにおいて基板の下端部から５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることによって、さらに基板同士の間隔が開き易くなり、さらに清浄度が高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の洗浄工程の一実施形態を示す図である。
【図２】（ａ）は図１に示す洗浄槽５内に切断されたブロック１を配置した様子を示す概略図であり、（ｂ）は（ａ）のスライスされたブロック１とノズル８とを示す拡大図である。
【図３】被切断対象であるブロックを示す断面図である。
【図４】（ａ）は切断されたブロックを示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のスライスされたブロックのうちベースと固定された部分を示す拡大図である。
【図５】（ａ）は本発明の洗浄装置の他の実施形態を示す概略図であり、（ｂ）は上から見た拡大図である。
【図６】（ａ）は本発明の洗浄装置の他の実施形態概略図であり、（ｂ）は上から見た拡大図である。
【図７】本発明の乾燥工程の一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ ：ブロック
１ａ ：基板
２ ：スライスベース
４ ：洗浄液
５ ：洗浄槽
８ ：ノズル
９ ：開口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースに一側面が接着された複数の基板からなる基板列を洗浄するための液体を貯留する槽と、
前記基板列の前記ベースと接着されていない側の端部近傍に配置され前記液体を噴出する開口を備えており、前記槽内に設けられたノズルと、を備える洗浄装置。
【請求項２】
前記基板の一辺の長さをａとし、前記槽を平面視した際に、前記ノズルは、前記基板列の前記端部から１／３ａ以下離れて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記ノズルは、前記槽を側面視した際に、前記基板の下端部から５ｍｍ以上３０ｍｍ以下離れて配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記槽は、第一ノズルと第二ノズルを含む複数のノズルを有し、前記槽を平面視した際に、前記第一ノズルの開口に最も近接する前記基板と、前記第二ノズルの開口に最も近接する前記基板とが異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記槽は、第一ノズルを含む第一の槽と、第二ノズルを含む第二の槽とを備え、
前記槽を平面視した際に、前記第一ノズルの開口に最も近接する前記基板と、前記第二ノズルの開口に最も近接する前記基板とが異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項６】
ベースに接着されたブロックと、洗浄液を噴出する開口を有するノズルと、を準備する工程と、
前記ベースに接着された前記ブロックを、スライスして前記ベースに接着された基板列とする工程と、
前記基板列の前記ベースと接着されていない側の端部近傍に前記ノズルの前記開口を配置する工程と、
前記ノズルの前記開口より前記洗浄液を噴出し、前記基板列を洗浄する工程と、
前記基板列を前記ベースから剥離し複数の基板とする工程と、を有する基板の製造方法。
【請求項７】
前記ベースに接着された前記基板列を、洗浄液が貯留された槽に浸漬した後、前記ノズルの前記開口より前記洗浄液を噴出し、前記基板列を洗浄することを特徴とする請求項６に記載の基板の製造方法。
【請求項８】
前記基板列を洗浄する工程において、前記洗浄液により前記基板間が広がることを特徴とする請求項６または７に記載の基板の製造方法。
【請求項９】
前記槽は、第一ノズルと第二ノズルを含む複数のノズルを有し、前記基板列を洗浄する工程において、前記第一ノズルと前記第二ノズルとは、それぞれ異なる基板を洗浄することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項１０】
前記槽は、第一ノズルと第二ノズルを含む複数のノズルを有し、前記基板列を洗浄する工程において、前記第一ノズルから洗浄液を噴出する間は前記第二ノズルから洗浄液を噴出しないことを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項１１】
前記槽は、第一ノズルを含む第一の槽と、第二ノズルを含む第二の槽とを備え、前記基板列を洗浄する工程において、前記第一ノズルと前記第二ノズルとは、それぞれ異なる基板を洗浄することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項１２】
前記第一ノズルの開口近傍に位置する基板と、前記第二ノズルの開口近傍に位置する基板とが全て異なることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項１３】
請求項６〜１２のいずれかの製造方法により製造されたシリコンからなる基板と、
前記基板に形成された半導体接合領域と電極と、を有することを特徴とする太陽電池素子。
【請求項１】
ベースに一側面が接着された複数の基板からなる基板列を洗浄するための液体を貯留する槽と、
前記基板列の前記ベースと接着されていない側の端部近傍に配置され前記液体を噴出する開口を備えており、前記槽内に設けられたノズルと、を備える洗浄装置。
【請求項２】
前記基板の一辺の長さをａとし、前記槽を平面視した際に、前記ノズルは、前記基板列の前記端部から１／３ａ以下離れて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記ノズルは、前記槽を側面視した際に、前記基板の下端部から５ｍｍ以上３０ｍｍ以下離れて配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記槽は、第一ノズルと第二ノズルを含む複数のノズルを有し、前記槽を平面視した際に、前記第一ノズルの開口に最も近接する前記基板と、前記第二ノズルの開口に最も近接する前記基板とが異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記槽は、第一ノズルを含む第一の槽と、第二ノズルを含む第二の槽とを備え、
前記槽を平面視した際に、前記第一ノズルの開口に最も近接する前記基板と、前記第二ノズルの開口に最も近接する前記基板とが異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項６】
ベースに接着されたブロックと、洗浄液を噴出する開口を有するノズルと、を準備する工程と、
前記ベースに接着された前記ブロックを、スライスして前記ベースに接着された基板列とする工程と、
前記基板列の前記ベースと接着されていない側の端部近傍に前記ノズルの前記開口を配置する工程と、
前記ノズルの前記開口より前記洗浄液を噴出し、前記基板列を洗浄する工程と、
前記基板列を前記ベースから剥離し複数の基板とする工程と、を有する基板の製造方法。
【請求項７】
前記ベースに接着された前記基板列を、洗浄液が貯留された槽に浸漬した後、前記ノズルの前記開口より前記洗浄液を噴出し、前記基板列を洗浄することを特徴とする請求項６に記載の基板の製造方法。
【請求項８】
前記基板列を洗浄する工程において、前記洗浄液により前記基板間が広がることを特徴とする請求項６または７に記載の基板の製造方法。
【請求項９】
前記槽は、第一ノズルと第二ノズルを含む複数のノズルを有し、前記基板列を洗浄する工程において、前記第一ノズルと前記第二ノズルとは、それぞれ異なる基板を洗浄することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項１０】
前記槽は、第一ノズルと第二ノズルを含む複数のノズルを有し、前記基板列を洗浄する工程において、前記第一ノズルから洗浄液を噴出する間は前記第二ノズルから洗浄液を噴出しないことを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項１１】
前記槽は、第一ノズルを含む第一の槽と、第二ノズルを含む第二の槽とを備え、前記基板列を洗浄する工程において、前記第一ノズルと前記第二ノズルとは、それぞれ異なる基板を洗浄することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項１２】
前記第一ノズルの開口近傍に位置する基板と、前記第二ノズルの開口近傍に位置する基板とが全て異なることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項１３】
請求項６〜１２のいずれかの製造方法により製造されたシリコンからなる基板と、
前記基板に形成された半導体接合領域と電極と、を有することを特徴とする太陽電池素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−８０８２９（Ｐ２０１０−８０８２９Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４９７６７（Ｐ２００８−２４９７６７）
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]