CN112514033A - 清洗浴槽 - Google Patents

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CN112514033A CN201980050101.0A CN201980050101A CN112514033A CN 112514033 A CN112514033 A CN 112514033A CN 201980050101 A CN201980050101 A CN 201980050101A CN 112514033 A CN112514033 A CN 112514033A
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Abstract

本发明的清洗浴槽(21)对保持于盒(51)的半导体基板(57)进行超声波处理，并具备：底壁部(22)；筒状侧壁部(23)，从底壁部(22)立起并在内部存积处理液；以及制止部(30)，制止浸渍于上述处理液的上述盒(51)向上述底壁部(22)的面内方向以及相对于上述面内方向的交叉方向的移动。在上述筒状侧壁部(23)的与筒轴方向正交的截面中，上述筒状侧壁部(23)的内侧面的周向的一部分为曲线并且余下部分为直线。

Description

清洗浴槽
技术领域
本说明书中公开的技术涉及对半导体基板进行超声波处理的清洗浴槽。
背景技术
以往，公知有为了使半导体基板浸渍于清洗浴槽的处理液来进行超声波处理，而将半导体基板保持于盒。例如在专利文献1中，将基板(在专利文献1中为液晶显示元件的透明基板)保持于盒，在使保持于该盒的基板与盒一起浸渍于清洗浴槽的处理液的状态下，对基板进行超声波处理。
专利文献1：日本特开平6-138437号公报
然而，在利用剥离法进行在硅晶片上成膜的薄膜的图案化的情况下，该图案化的工序包括薄膜的剥离工序。在该剥离工序导入了超声波处理的情况下，工序的成品率得到显著改善。
但是，在进行超声波处理时，浸渍于清洗浴槽的处理液的盒通常仅放置在清洗浴槽的底壁部上。因此，在清洗浴槽内盒因由超声波引起的振动而移动，存在无法良好地进行超声波处理的可能性。
另外，即使制止了盒的移动，根据清洗浴槽以及盒的形状，有时在清洗浴槽内的处理液中产生驻波。在该情况下，由驻波引起声压的不均匀，由此产生清洗不均，并且特别是厚度较薄的半导体基板(例如太阳能电池用的半导体基板)被驻波的波腹的部分(声压高的部分)按压而容易受到损伤。
发明内容
在此公开的技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种与盒的形状无关，能够良好地进行半导体基板的超声波处理的清洗浴槽。
为了实现上述目的，提供以下的清洗浴槽。
该清洗浴槽在使保持于盒的半导体基板与上述盒一起浸渍于存积的处理液的状态下，对上述半导体基板进行超声波处理，上述清洗浴槽具备：底壁部；筒状侧壁部，从上述底壁部立起并在内部存积上述处理液；以及制止部，制止浸渍于上述处理液的上述盒向上述底壁部的面内方向以及相对于上述面内方向的交叉方向的移动，在上述筒状侧壁部的与筒轴方向正交的截面中，上述筒状侧壁部的内侧面的周向的一部分为曲线并且余下部分为直线。
根据上述清洗浴槽，与盒的形状及设置位置无关，能够良好地进行半导体基板的超声波处理，并且即使对厚度较薄的半导体基板(例如太阳能电池用的半导体基板)进行超声波处理，也不会对半导体基板造成损伤。
附图说明
图1是将例示的实施方式所涉及的清洗浴槽与盒一起示出的俯视图。
图2是将清洗浴槽沿与其筒轴方向正交的面(水平面)切断的剖视图。
图3是沿图1的III-III线切断的剖视图。
图4是表示保持有半导体基板的盒的立体图。
图5是局部地示出太阳能电池的示意剖视图。
图6是表示构成太阳能电池的结晶基板的里侧主面的仰视图。
图7是表示太阳能电池的制造方法的一个工序的图5相当图。
图8是表示太阳能电池的制造方法的一个工序的图5相当图。
图9是表示太阳能电池的制造方法的一个工序的图5相当图。
图10是表示太阳能电池的制造方法的一个工序的图5相当图。
图11是表示太阳能电池的制造方法的一个工序的图5相当图。
图12是表示太阳能电池的制造方法的一个工序的图5相当图。
图13是表示太阳能电池的制造方法的一个工序的图5相当图。
图14是表示筒状侧壁部的内侧面的另一形状的图2相当图。
图15是表示筒状侧壁部的内侧面的又一形状的图2相当图。
图16是表示筒状侧壁部的内侧面的又一形状的图2相当图。
图17是表示筒状侧壁部的内侧面的又一形状的图2相当图。
图18是表示筒状侧壁部的内侧面的又一形状的图2相当图。
图19是表示筒状侧壁部的内侧面的又一形状的图2相当图。
具体实施方式
以下，基于附图对例示的实施方式详细地进行说明。
图1～图3表示例示的实施方式所涉及的清洗浴槽21。该清洗浴槽21在使保持于盒51的至少一个(在本实施方式中为多个)半导体基板57(参照图4)与盒51一起浸渍于存积的处理液的状态下，对至少一个(多个)半导体基板57进行超声波处理。在本实施方式中，半导体基板57是太阳能电池10用的半导体基板。此外，在图3中，省略了半导体基板57的记载。
这里，基于图5以及图6对太阳能电池10的结构进行说明。太阳能电池10使用硅(Si)制的结晶基板11。结晶基板11具有相互对置的两个主面11S(11SU、11SB)。这里，将光入射的主面称为表侧主面11SU，将与其相反侧的主面称为里侧主面11SB。表侧主面11SU是比里侧主面11SB更积极地受光的一侧即受光侧，里侧主面11SB是不积极地受光的一侧即非受光侧。
太阳能电池10是所谓的异质结结晶硅太阳能电池，且是将电极层配置在里侧主面11SB的背接触型(里面电极型)太阳能电池。
太阳能电池10包含结晶基板11、本征半导体层12(12U、12p、12n)、导电型半导体层13(p型半导体层13p、n型半导体层13n)、低反射层14、以及电极层15(透明电极层17、金属电极层18)。
以下，为了方便起见，有时对分别与p型半导体层13p或n型半导体层13n对应的部件，在参照附图标记的末尾附加“p”或“n”。
结晶基板11可以是由单晶硅形成的半导体基板，也可以是由多晶硅形成的半导体基板(单晶硅基板)。以下，以单晶硅基板为例进行说明。
结晶基板11的导电型可以是n型单晶硅基板，其中导入了用于将电子导入到硅原子的杂质(例如，磷(P)原子)，也可以是p型单晶硅基板，其中导入了用于向硅原子导入空穴的杂质(例如，硼(B)原子)。以下，以被称为载流子寿命长的n型单晶基板为例进行说明。
如图7所示，从封闭接收到的光的观点出发，结晶基板11可以在两个主面11S的表面具有由山(凸)和谷(凹)构成的纹理构造TX(第一纹理构造)。此外，纹理构造TX(凹凸面)例如能够通过应用了结晶基板11的面方位为(100)面的蚀刻率与面方位为(111)面的蚀刻率的差异的各向异性蚀刻而形成。
作为纹理构造TX中的凹凸的大小，例如可以利用顶点(山)的数量来定义。在本实施方式中，从取光和生产率的观点出发，优选为50000个/mm2以上且100000个/mm2以下的范围，特别优选为70000个/mm2以上且85000个/mm2以下的范围。
结晶基板11的厚度可以为250μm以下。此外，测定结晶基板11的厚度时的测定方向是相对于结晶基板11的平均面(平均面是指不依赖于纹理构造TX的整个基板的面)垂直的方向。因此，以下将该垂直方向即测定厚度的方向作为厚度方向(也是半导体基板57的厚度方向)。
若结晶基板11的厚度过小，则会产生机械强度降低、或者外光(太阳光)不能被充分吸收，而短路电流密度减小。因此，结晶基板11的厚度优选为50μm以上，更优选为70μm以上。这里，在结晶基板11的两个主面11S(11SU、11SB)形成纹理构造TX的情况下，结晶基板11的厚度由连结表侧主面11SU以及里侧主面11SB各自的凹凸构造中的凸的顶点(在厚度方向上相互对置的顶点)的直线间的距离表示。
本征半导体层12(12U、12p、12n)覆盖结晶基板11的两个主面11S(11SU、11SB)，由此抑制杂质向结晶基板11的扩散，并且进行表面钝化。此外，“本征(i型)”并不局限于不含导电性杂质的完全本征，也包含在硅系层能够作为本征层发挥功能的范围内含有微量的n型杂质或p型杂质的“弱n型”或“弱p型”的实质上本征的层。
本征半导体层12(12U、12p、12n)不是必需的，只要根据需要适当形成即可。
本征半导体层12的材料没有特别限定，可以是非晶质硅系材料，也可以是作为薄膜含有硅和氢的氢化非晶质硅系薄膜(a-Si：H薄膜)。此外，这里所说的非晶质是指在长周期内不具有秩序的构造，即，不仅包括完全的无秩序，也包括在短周期内具有秩序的结构。
本征半导体层12的厚度没有特别限定，可以是2nm以上且20nm以下。这是因为，若厚度为2nm以上，则作为针对结晶基板11的钝化层的效果提高，若厚度为20nm以下，则能够抑制由于高电阻化而产生的转换特性的降低。
本征半导体层12的形成方法没有特别限定，可以使用等离子体CVD(Plasmaenhanced Chemical Vapor Deposition：等离子体增强化学气相沉积)法。若使用该方法，则能够抑制杂质向单晶硅的扩散，并且有效地进行基板表面的钝化。另外，如果是等离子体CVD法，则通过使本征半导体层12中的层中的氢浓度在其厚度方向上变化，也能够在进行载流子的回收时进行有效的能隙分布的形成。
此外，作为利用等离子体CVD法的薄膜的成膜条件，例如也可以为，基板温度为100℃以上且300℃以下，压力为20Pa以上且2600Pa以下，以及高频的功率密度为0.003W/cm2以上且0.5W/cm2以下。
作为用于薄膜的形成的原料气体，在本征半导体层12的情况下，可以是甲硅烷(SiH4)以及乙硅烷(Si2H6)等含硅气体、或者将这些气体和氢(H2)混合后的气体。
此外，也可以通过在上述气体中添加含有甲烷(CH4)、氨气(NH3)或锗烷(GeH4)等不同种类元素的气体，形成碳化硅(SiC)、氮化硅(SiNx)或硅锗(SIGe)等硅化合物，从而适当变更薄膜的能隙。
作为导电型半导体层13，可列举p型半导体层13p和n型半导体层13n。如图5所示，p型半导体层13p隔着本征半导体层12p形成于结晶基板11的里侧主面11SB的一部分。n型半导体层13n隔着本征半导体层12n形成于结晶基板11的里侧主面的另一部分。即，本征半导体层12分别作为发挥钝化作用的中间层夹设于p型半导体层13p与结晶基板11之间以及n型半导体层13n与结晶基板11之间。
p型半导体层13p以及n型半导体层13n的各厚度没有特别限定，可以是2nm以上且20nm以下。这是因为若厚度为2nm以上，则作为针对结晶基板11的钝化层的效果提高，若厚度为20nm以下，则能够抑制由于高电阻化而产生的转换特性的降低。
p型半导体层13p以及n型半导体层13n以p型半导体层13p和n型半导体层13n电分离的方式配置在结晶基板11的里侧主面11SB。导电型半导体层13的宽度可以为50μm以上且3000μm以下，也可以为80μm以上且800μm以下(此外，除非特别说明，半导体层的宽度以及后述电极层的宽度是指在被图案化的各层的一部分长度中与通过图案化例如成为线状的一部分的延伸方向正交的方向的长度)。
在结晶基板11内生成的光激子(载流子)经由导电型半导体层13被取出的情况下，空穴的有效质量比电子大。因此，从减少输送损耗的观点出发，p型半导体层13p的宽度也可以比n型半导体层13n的宽度窄。例如，p型半导体层13p的宽度可以是n型半导体层13n的宽度的0.5倍以上且0.9倍以下，另外，也可以是0.6倍且以上0.8倍以下。
p型半导体层13p是添加了p型掺杂剂(硼等)的硅层，从抑制杂质扩散或抑制串联电阻的观点出发，也可以由非晶硅形成。另一方面，n型半导体层13n是添加了n型掺杂剂(磷等)的硅层，与p型半导体层13p同样，也可以由非晶硅层形成。
作为导电型半导体层13的原料气体，可以使用甲硅烷(SiH4)或乙硅烷(Si2H6)等含硅气体、或者硅系气体和氢(H2)的混合气体。关于掺杂剂气体，p型半导体层13p的形成可以使用乙硼烷(B2H6)等，n型半导体层的形成可以使用磷化氢(PH3)等。另外，由于硼(B)或磷(P)这样的杂质的添加量为微量即可，因此也可以使用通过原料气体稀释了掺杂剂气体而得到的的混合气体。
另外，为了调整p型半导体层13p或n型半导体层13n的能隙，也可以添加含有甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、氨气(NH3)或锗烷(GeH4)等不同种类元素的气体，由此p型半导体层13p或n型半导体层13n被化合物化。
低反射层14是抑制太阳能电池10接收的光的反射的层。低反射层14的材料只要是供光透过的透光性的材料即可，没有特别限定，例如可列举氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧化锌(ZnO)或氧化钛(TiOx)。另外，作为低反射层14的形成方法，例如可以利用分散有氧化锌或氧化钛等氧化物的纳米粒子的树脂材料进行涂覆。
电极层15形成为分别覆盖p型半导体层13p或n型半导体层13n，且与各导电型半导体层13电连接。由此，电极层15作为引导在p型半导体层13p或n型半导体层13n产生的载流子的输送层发挥功能。
此外，电极层15也可以仅由导电性高的金属形成。另外，从分别与p型半导体层13p以及n型半导体层13n电接合的观点出发、或者从抑制原子相对于作为电极材料的金属的两个半导体层13p、13n的扩散的观点出发，也可以将由透明导电性氧化物构成的电极层15分别设置在金属制的电极层与p型半导体层13p之间以及金属制的电极层与n型半导体层13n之间。
在本实施方式中，将由透明导电性氧化物形成的电极层15称为透明电极层17，将金属制的电极层15称为金属电极层18。另外，如图6所示的结晶基板11的里侧主面11SB的仰视图所示，在分别具有梳齿形状的p型半导体层13p以及n型半导体层13n中，有时将形成在梳背部上的电极层称为母线部，将形成在梳齿部上的电极层称为指部。
作为透明电极层17的材料，没有特别限定，例如可列举氧化锌(ZnO)或氧化铟(InOx)、或者在氧化铟中以1重量％以上且10重量％以下的浓度添加了各种金属氧化物，例如氧化钛(TiOx)、氧化锡(SnO)、氧化钨(WOx)或氧化钼(MoOx)等的透明导电性氧化物。
透明电极层17的厚度可以为20nm以上且200nm以下。关于适合于该厚度的透明电极层的形成方法，例如可列举溅射法等物理气相沉积(PVD：physical Vapor Deposition)法、或者利用有机金属化合物与氧或水的反应的金属有机化学气相沉积法(MOCVD：Metal-Organic Chemical Vapor Deposition)法等。
作为金属电极层18的材料，没有特别限定，例如可列举银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)或镍(Ni)等。
金属电极层18的厚度可以为1μm以上且80μm以下。关于适合于该厚度的金属电极层18的形成方法，举出对材料糊剂进行利用喷射的印刷或者丝网印刷的印刷方法或者镀敷方法。但是，并不限定于此，在采用真空工艺的情况下，也可以采用蒸镀或溅射法。
p型半导体层13p以及n型半导体层13n中的梳齿部的宽度和在该梳齿部上形成的金属电极层18的宽度可以是相同程度。但是，金属电极层18的宽度也可以比梳齿部的宽度窄。另外，只有是能够防止金属电极层18彼此的漏电电流的结构，金属电极层18的宽度也可以比梳齿部的宽度宽。
在本实施方式中，为了使各接合面钝化、抑制导电型半导体层13及其界面中的缺陷态的产生、以及透明电极层17中的透明导电性氧化物的结晶化，以在结晶基板11的里侧主表面11SB之上层叠有本征半导体层12、导电型半导体层13、低反射层14以及电极层15的状态实施规定的退火处理。
对于本实施方式所涉及的退火处理，例如可列举将形成有上述各层的结晶基板11投入到过热至150℃以上且200℃以下的烘箱而进行的退火处理。在该情况下，烘箱内的环境气体可以是大气，并且，若使用氢气或者氮气作为环境气体，则能够进行更有效的退火处理。另外，该退火处理也可以是利用红外线加热器对形成有各层的结晶基板11照射红外线的快速热退火(RTA：Rapid Thermal Annealing)处理。
以下，参照图7～图13对太阳能电池10的制造方法进行说明。
首先，如图7所示，准备在表侧主面11SU及里侧主面11SB分别具有纹理构造TX的结晶基板11。
接下来，如图8所示，在结晶基板11的表侧主面11SU上例如形成本征半导体层12U。接着，在所形成的本征半导体层12U上形成防反射层14。从封闭入射光的光封闭效果的观点出发，防反射层14使用具有适当的光吸收系数及折射率的氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)。
接下来，如图9所示，在结晶基板11的里侧主面11SB上例如形成使用i型非晶硅的本征半导体层12p。接着，在所形成的本征半导体层12p上形成p型半导体层13p。由此，在作为结晶基板11的一方主面的里侧主面11SB上形成夹设有本征半导体层12p的p型半导体层13p。
然后，在所形成的p型半导体层13p上形成多层剥离层LF(第一剥离层LF1以及第二剥离层LF2)。具体而言，在p型半导体层13p上，依次层叠形成含有相互密度不同的硅系薄膜材料的第一剥离层LF1以及第二剥离层LF2。由此，第一剥离层LF1形成在p型半导体层13p上，第二剥离层LF2形成在第一剥离层LF1上。
接下来，如图10所示，在结晶基板11的里侧主面11SB上，对第二剥离层LF2、第一剥离层LF1以及p型半导体层13p进行图案化。由此，选择性地除去p型半导体层13p，产生未形成p型半导体层13p的非形成区域NA。另一方面，在结晶基板11的里侧主面11SB上未被蚀刻的区域中，至少残留第二剥离层LF2、第一剥离层LF1以及p型半导体层13p。
这样的图案化工序通过光刻法，例如在第二剥离层LF2上形成具有规定图案的抗蚀剂膜(未图示)，并对被所形成的抗蚀剂膜掩膜的区域进行蚀刻而实现。在图10所示的情况下，通过对本征半导体层12p、p型半导体层13p、第一剥离层LF1以及第二剥离层LF2的各层进行图案化，从而在结晶基板11的里侧主面11SB的局部区域产生非形成区域NA，即产生里侧主面11SB的露出区域。
作为在图10所示的工序中使用的蚀刻溶液，例如可列举氢氟酸和氧化性溶液的混合溶液(例如氟硝酸)、或者使臭氧溶解于氢氟酸的溶液(以下，称为臭氧/氟酸液)。另外，有助于剥离层LF的蚀刻的蚀刻剂是氟化氢。此外，这里的图案化并不限定于使用蚀刻溶液的湿式蚀刻。图案化例如也可以是干式蚀刻，也可以是使用蚀刻膏等的图案印刷。
接下来，如图11所示，在包括第二剥离层LF2、第一剥离层LF1、p型半导体层13p以及本征半导体层12p的结晶基板11的里侧主面11SB上，依次形成本征半导体层12n以及n型半导体层13n。由此，本征半导体层12n和n型半导体层13n的层叠膜形成在非形成区域NA上、第二剥离层LF2的表面及侧面(端面)上、以及第一剥离层LF1、p型半导体层13p及本征半导体层12p的侧面(端面)上。
接下来，如图12所示，使用蚀刻溶液将层叠的第一剥离层LF1以及第二剥离层LF2除去，由此将堆积在第二剥离层LF2上的n型半导体层13n以及本征半导体层12n从结晶基板11除去(将该工序称为剥离工序)。此外，作为在该剥离工序中使用的蚀刻溶液，例如可列举以氢氟酸为主成分的溶液。
然后，使用漂洗液，将附着于结晶基板11的蚀刻溶液除去(将该工序称为漂洗工序)。在漂洗工序中，将在剥离工序中不能完全除去的覆盖剥离层LF的n型半导体层13n以及本征半导体层12n除去。作为漂洗液，例如使用以纯水为基料，添加了如后所述的用于调整表面张力的液性调整剂的漂洗液。
剥离工序以及漂洗工序中使用的蚀刻溶液以及漂洗液的表面张力优选为25mN/m以上且70mN/m以下，特别优选为30mN/m以上且60mN/m以下。通过使表面张力在该范围内，对p型半导体层13p以及剥离层LF的高润湿性，由此剥离工序顺畅地进行，并且在剥离工序以及漂洗工序中剥离的n型半导体层13n以及本征半导体层12n在蚀刻溶液以及漂洗液中容易凝结。其结果，通过凝结而粒子变大，由此能够抑制n型半导体层13n以及本征半导体层12n向结晶基板11的再附着。另外，在使蚀刻溶液或漂洗液循环时，通过过滤使粒子的除去变得容易。这样，细小的剥离及浮游物不会在液体中长时间对流，因此生产率及成品率均提高。
接下来，如图13所示，在结晶基板11的里侧主面11SB上，即p型半导体层13p以及n型半导体层13n的每一个上，例如通过使用掩膜的溅射法，以产生分离槽25的方式形成透明电极层17(17p、17n)。此外，透明电极层17(17p、17n)的形成也可以如下进行来代替溅射法。例如，也可以不使用掩膜而在里侧主面11SB上的整个面形成透明导电性氧化物膜，然后，通过光刻法，进行在p型半导体层13p上以及n型半导体层13n上分别残留透明导电性氧化物膜的蚀刻而形成。这里，通过形成使p型半导体层13p和n型半导体层13n相互分离绝缘的分离槽25，从而不易产生漏电电流。
然后，在透明电极层17上，例如使用具有开口部的网筛(未图示)，形成线状的金属电极层18(18p、18n)。
这样，形成里面接合型的太阳能电池10。在该太阳能电池10的形成过程中的剥离工序和/或漂洗工序中，使用存积有处理液的清洗浴槽21进行超声波处理，由此，能够更可靠地进行n型半导体层13n以及本征半导体层12n的剥离。作为清洗浴槽21内的处理液，在剥离工序中，是该剥离工序中使用的蚀刻溶液，在漂洗工序中，是漂洗液。在本实施方式中，保持于盒51的半导体基板57是处于图11或图12的状态的半导体基板(在结晶基板11上层叠了本征半导体层12p、p型半导体层13p、本征半导体层12n、n型半导体层13n等)。在本实施方式中，从半导体基板57的厚度方向观察，半导体基板57呈大致矩形形状。
如图3以及图4所示，在本实施方式中，盒51由树脂制的筒状体52构成，以筒状体52的筒轴方向成为上下方向的方式浸渍于清洗浴槽21内的处理液。此外，筒状体52并不局限于树脂制，例如也可以是金属制。以下，对盒51(筒状体52)处于配置在清洗浴槽21内的姿势(浸渍于处理液的姿势)进行说明。
筒状体52的与其筒轴方向正交的截面(沿水平方向切断的截面)的形状为大致长方形。对于筒状体52，将其截面的长方形的长边延伸的方向称为长边方向，将长方形的短边延伸的方向称为短边方向。此外，筒状体52的截面形状并不限于大致长方形，可以是任意形状。另外，只要能够将盒51以筒状体52的筒轴方向为上下方向的方式配置在清洗浴槽21的内部并浸渍于清洗浴槽21内的处理液，则盒51的大小可以是任意大小。
筒状体52具有向筒状体52的外侧表露的外周面52a和在筒状体52的内侧形成空间的内周面52b。筒状体52的内周面52b遍及筒状体52的筒轴方向的整体，沿筒状体52的筒轴方向(上下方向)笔直地延伸。另一方面，筒状体52的外周面52a由沿筒状体52的筒轴方向延伸的筒轴方向延设部52c和以筒状体52的厚度越靠上侧越厚的方式相对于筒状体52的筒轴方向倾斜的倾斜部52d构成。筒轴方向延设部52c仅设置在筒状体52的外周面52a的下端部，倾斜部52d设置在比筒轴方向延设部52c靠上侧的部分。通过倾斜部52d，确保筒状体52的上端面的厚度较大，能够良好地进行后述的第二制止片42对筒状体52的按压。此外，筒状体52的外周面52a的筒轴方向的整体也可以与内周面52b同样，沿筒状体52的筒轴方向(上下方向)笔直地延伸。
在筒状体52的内周面52b，在短边方向上相互对置的两个部分，以在长边方向上并排的方式分别设置有用于保持半导体基板57的多个保持用突起部52e。在上述各部分中，在长边方向上相邻的保持用突起部52e之间的间隔与半导体基板57的厚度(在图4中，为了容易理解而夸张描绘)大致相同，在其间半导体基板57被保持为沿上下方向延伸的立起的姿势。另外，在各面中相邻的保持用突起部52e之间的下端部设置有与半导体基板57的下表面抵接而支承半导体基板57的基板支承部52f(参照图3)。半导体基板57的保持的结构是一个例子，也可以采用其他结构。另外，保持于盒51的半导体基板57的姿势可以是任意姿势，例如也可以是相对于上下方向倾斜的姿势。并且，半导体基板57的面也可以朝向任何方向。
清洗浴槽21具备沿水平方向延伸的底壁部22、和从底壁部22的周边部向上侧立起并在内部存积处理液的筒状侧壁部23，且形成为上侧开口的有底筒状。即，筒状侧壁部23形成为沿与底壁部22的面内方向交叉的方向立起。筒状侧壁部23的筒轴方向与上下方向一致(即，在本实施方式中，也可以说相对于底壁部22的面内方向的交叉方向为上下方向)。清洗浴槽21也与筒状体52同样，是树脂制。清洗浴槽21也并不局限于树脂制，例如也可以是金属制。
在筒状侧壁部23的与筒轴方向正交的截面(沿水平方向切断的截面)中，筒状侧壁部23的内侧面的周向的一部分为曲线并且余下部分为直线。在本实施方式中，如图2所示，在筒状侧壁部23的与筒轴方向正交的截面中，筒状侧壁部23的内侧面是包括相互平行的两条直线23a、和将两条直线23a的一侧端部彼此以及另一侧端部彼此连结且曲率中心位于筒状侧壁部23的内侧的圆弧状的曲线23b的形状(以下，称为运动场形状)。在本实施方式中，筒状侧壁部23的外侧面也是与内侧面同样的形状。此外，代替圆弧状的曲线23b，也可以是弓状的曲线。
清洗浴槽21还具备制止部30，该制止部30制止浸渍于处理液的盒51向上下方向(相对于底壁部22的面内方向的交叉方向)、以及与上下方向交叉的方向即横向(底壁部22的面内方向)的移动。在本实施方式中，制止部30具有制止盒51向横向的移动的第一制止部31和制止盒51向上下方向的移动的第二制止部41。此外，在也能够利用第一制止部31制止盒51向上下方向的移动的情况下，制止部30也可以仅具有第一制止部31。同样，在也能够利用第二制止部41制止盒51向横向的移动的情况下，制止部30也可以仅具有第二制止部41。
在本实施方式中，如图2所示，第一制止部31包括以在浸渍于处理液的盒51(筒状体52)的外侧周围沿周向排列的方式设置的多个(在本实施方式中为四个)第一制止片32。四个第一制止片32设置在清洗浴槽21的底壁部22上，并位于与筒状体52的下端面的外形线对应的假想的四边形35的角部。各第一制止片32具有与筒轴方向延设部52c的各角部(盒51的外侧表面)匹配的匹配面32a和承接筒状体52的下端面的角部附近的承接面32b。
在筒状体52的下端面与承接面32b接触时，筒状体52的上端面的高度位置比处理液的液面的高度位置低。承接面32b在筒状体52的下端面和清洗浴槽21的底壁部22之间形成间隙，具有促进处理液相对于筒状体52的内侧流出流入的作用。此外，即使没有承接面32b，筒状体52的下端面与底壁部22直接接触，实际上也会在其间产生微小的间隙，供处理液相对于筒状体52的内侧流出流入。但是，在筒状体52被第二制止部41按压的情况下，若长期使用筒状体52，则存在由于筒状体52的变形而没有间隙的可能性，因此优选设置承接面32b。
四个第一制止片32借助马达等移动机构36(参照图3)而移动，该移动机构36使第一制止片32能够相对于浸渍于处理液的盒51接触或分离地移动。在本实施方式中，移动机构36设置在底壁部22的下表面，例如使位于假想的四边形35的各对角线上的各组的两个第一制止片32彼此以相互接触或分离的方式在底壁部22上沿着该对角线移动。此外，移动机构36的详细结构省略。
四个第一制止片32通过移动机构36接近盒51并使匹配面32a分别与筒轴方向延设部52c的四个角部抵接而向其内侧按压筒状体52。由此，盒51向横向的移动被制止。利用四个第一制止片32对筒状体52的按压力，也能够通过四个第一制止片32制止盒51向上下方向的移动。另一方面，在使盒51相对于清洗浴槽21出入时，四个第一制止片32通过移动机构36远离盒51。此时，各第一制止片32仅移动其承接面32b不会从筒状体52的下端面脱离的量。由此，盒51相对于清洗浴槽21的出入变得容易。
此外，第一制止片32不一定必须构成为能够移动，也可以固定于底壁部22。该情况下，第一制止片32设置于在使筒状体52的下端面与承接面32b抵接的状态下匹配面32a与筒轴方向延设部52c的角部大致抵接的位置。另外，也可以构成为仅多个第一制止片32中的一部分第一制止片32能够移动。
并且，第一制止片32也可以经由支承部件设置于筒状侧壁部23来代替设置于底壁部22。在该情况下，第一制止片32也可以构成为经由该支承部件，能够相对于浸渍于处理液的盒51接触或分离。
第一制止片32的数量、构成为能够相对于盒51接触或分离的第一制止片32的数量、以及使第一制止片32构成为能够移动的情况下的移动方向根据筒状体52的截面形状而不同，进行适当设定以能够制止盒51向横向的移动。
另外，从上侧观察的盒51相对于清洗浴槽21的位置(第一制止片32的位置)通常是清洗浴槽21的中央部，但也可以是清洗浴槽21的任意位置。
清洗浴槽21还具备顶面部24，该顶面部24经由转动机构25可转动地安装于筒状侧壁部23。顶面部24在与运动场形状的两条直线23a正交的方向上被分割成两个分割部24a。在各分割部24a的直线23a侧的端部，以沿直线23a延伸的方向贯通的方式设置有铰接轴24b。铰接轴24b固定于分割部24a，并且可转动地支承于铰接轴支承部23c，该铰接轴支承部23c设置在筒状侧壁部23的上端的与直线23a对应的部分。两个分割部24a如双开的门那样，通过各自的铰接轴24b的转动而转动，从而对清洗浴槽21的上端的开口进行开闭。对于转动机构25而言，省略详细的结构，例如具有经由减速机构与两个分割部24a的铰接轴24b连结的一个马达，通过该马达的旋转，两个分割部24a的铰接轴24b相互反向转动，两个分割部24a转动。此外，在本实施方式中，两个分割部24a不覆盖清洗浴槽21的上端的开口的所有部分，但也可以覆盖开口的所有部分。
第二制止部41包括第二制止片42，该第二制止片42设置为与底壁部22对置并且与底壁部22的间隔变化。具体而言，如图1以及图3所示，第二制止片42在顶面部24的两个分割部24a的前端部(与铰接轴24b相反侧的端部)分别各设置两个(合计四个)，并构成为随着两个分割部24a经由转动机构25的转动，与底壁部22的间隔变化。
在通过转动机构25，两个分割部24a将清洗浴槽21的上端的开口关闭时，四个第二制止片41与筒状体52的上端面的对应于短边的部分抵接而向下按压筒状体52。由此，盒51向上下方向的移动被制止。利用四个第二制止片42对筒状体52的按压力，也能够通过第二制止片42制止盒51向横向的移动。各第二制止片42也可以由橡胶等弹性部件构成。此外，第二制止片41按压筒状体52的部分可以是筒状体52的上端面的任何地方。
在清洗浴槽21的筒状侧壁部23的外侧面安装有对存积于清洗浴槽21的处理液发送超声波的超声波发送器61。超声波发送器61的安装位置可以是在筒状侧壁部23的外侧面上周向的任意位置，但考虑到安装容易性，优选是筒状侧壁部23的外侧面上的平面的部分(与运动场形状的直线23a对应的部分)。在本实施方式中，从超声波发送器61发送的超声波的轴线方向为水平方向。
从超声波发送器61发送的超声波在清洗浴槽21的筒状侧壁部23的内侧面以及筒状体52的外周面52a反射。即使重复进行多次该反射，由于清洗浴槽21的运动场形状，从超声波发送器61发送的超声波也不会返回到在开始该发送的位置与其开始时相同的发送角度。即，超声波的轨道不是周期性的轨道，而是所谓的紊乱的轨道。这在盒51为任何形状时都成立。其结果，在处理液中不会产生驻波，在处理液中形成均匀的声场。利用形成了这样均匀的声场的处理液，对半导体基板57进行超声波处理。
因此，在本实施方式中，通过第一制止片32以及第二制止片42制止盒51向上下方向以及横向的移动，并且清洗浴槽21的筒状侧壁部23的内侧面形成为在处理液中不会产生驻波的运动场形状，因此能够良好地进行半导体基板57的超声波处理。另外，由于在处理液中不会产生驻波，因此即使对厚度较薄的太阳能电池10用的半导体基板57进行超声波处理，也不会对半导体基板57造成损伤。由此，能够抑制由硅的悬空键(dangling bond)引起的太阳能电池10的性能降低。
筒状侧壁部23的内侧面的形状并不局限于运动场形状。无论盒51的形状如何，只要在筒状侧壁部23的与筒轴方向正交的截面中，筒状侧壁部23的内侧面的周向的一部分为曲线并且余下部分为直线，以使超声波的轨道成为紊乱轨道即可。在该情况下，优选在筒状侧壁部23的与筒轴方向正交的截面中，筒状侧壁部23的内侧面的曲线设置一个或多个，且是圆弧状或弓状的曲线。而且，至少一个圆弧状或弓状的曲线的曲率中心可以位于筒状侧壁部23的内侧，也可以位于筒状侧壁部23的外侧。或者，也可以是多个圆弧状或弓状的曲线中的一部分曲线的曲率中心位于筒状侧壁部23的内侧，剩余曲线的曲率中心位于筒状侧壁部23的外侧。
具体而言，如图14所示，在筒状侧壁部23的与筒轴方向正交的截面中，筒状侧壁部23的内侧面可以形成为大致D字状。在该情况下，筒状侧壁部23的内侧面的曲线是曲率中心位于筒状侧壁部23的内侧的圆弧状或弓状的曲线。
或者，在筒状侧壁部23的与筒轴方向正交的截面中，筒状侧壁部23的内侧面也可以形成为图15～图19中的任一个形状。在图17的形状中，筒状侧壁部23的内侧面的曲线为两个，呈弓状，其中一个弓状曲线的曲率中心位于筒状侧壁部23的内侧，另一方面，另一个弓状曲线的曲率中心位于筒状侧壁部23的外侧。此外，在图14～图19中，省略了第一制止片32的记载。
本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离权利要求书的主旨的范围内进行代用。
例如，在上述实施方式中，利用清洗浴槽21对太阳能电池10用的半导体基板57进行超声波处理，但并不局限于此，在对太阳能电池以外的用途的半导体基板进行超声波处理的情况下，也能够使用清洗浴槽21。
上述实施方式只不过是例示，不能解释为对本发明的范围进行限定。本发明的范围由权利要求书定义，属于权利要求书的均等范围的变形、变更也全部在本发明的范围内。
附图标记说明
21…清洗浴槽；22…底壁部；23…筒状侧壁部；24…顶面部；30…制止部；31…第一制止部；32…第一制止片；41…第二制止部；42…第二制止片；51…盒；57…半导体基板。

Claims (12)

1.一种清洗浴槽，该清洗浴槽在使保持于盒的半导体基板与所述盒一起浸渍于存积的处理液的状态下，对所述半导体基板进行超声波处理，其中，
所述清洗浴槽具备：
底壁部；
筒状侧壁部，从所述底壁部立起，并在内部存积所述处理液；以及
制止部，对浸渍于所述处理液的所述盒向所述底壁部的面内方向以及相对于所述面内方向的交叉方向的移动进行制止，
在所述筒状侧壁部的与筒轴方向正交的截面中，所述筒状侧壁部的内侧面的周向的一部分为曲线并且余下部分为直线。
2.根据权利要求1所述的清洗浴槽，其中，
所述制止部具有制止所述盒向所述面内方向的移动的第一制止部、和制止所述盒向所述交叉方向的移动的第二制止部。
3.根据权利要求2所述的清洗浴槽，其中，
所述第一制止部包括多个第一制止片，所述多个第一制止片设置为在浸渍于所述处理液的所述盒的外侧周围沿周向排列。
4.根据权利要求3所述的清洗浴槽，其中，
所述多个第一制止片中的至少一部分构成为能够相对于浸渍于所述处理液的所述盒接触或分离。
5.根据权利要求3或4所述的清洗浴槽，其中，
所述多个第一制止片具有与所述盒的表面匹配的匹配面。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的清洗浴槽，其中，
所述第二制止部包括第二制止片，所述第二制止片设置为与所述底壁部对置并且与所述底壁部的间隔变化。
7.根据权利要求6所述的清洗浴槽，其中，
还具备顶面部，所述顶面部经由转动机构可转动地安装于所述筒状侧壁部，
所述第二制止片设置于所述顶面部，并构成为随着所述顶面部经由所述转动机构的转动，所述第二制止片与所述底壁部的间隔变化。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的清洗浴槽，其中，
在所述筒状侧壁部的与筒轴方向正交的截面中，所述筒状侧壁部的内侧面的曲线设置有一个或多个，且为圆弧状或弓状的曲线。
9.根据权利要求8所述的清洗浴槽，其中，
至少一个所述圆弧状或弓状的曲线的曲率中心位于所述筒状侧壁部的内侧。
10.根据权利要求8所述的清洗浴槽，其中，
至少一个所述圆弧状或弓状的曲线的曲率中心位于所述筒状侧壁部的外侧。
11.根据权利要求8所述的清洗浴槽，其中，
所述圆弧状或弓状的曲线设置有多个，
所述多个圆弧状或弓状的曲线中的一部分曲线的曲率中心位于所述筒状侧壁部的内侧，
余下的曲线的曲率中心位于所述筒状侧壁部的外侧。
12.根据权利要求8或9所述的清洗浴槽，其中，
在所述筒状侧壁部的与筒轴方向正交的截面中，所述筒状侧壁部的内侧面形成为包括相互平行的两条直线和将所述两条直线的一侧端部彼此以及另一侧端部彼此连结且曲率中心位于所述筒状侧壁部的内侧的圆弧状或弓状的曲线的形状、或者大致D字状。
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