JP2005303255A - Low-reflectance processing method of silicon substrate for solar cells - Google Patents

Low-reflectance processing method of silicon substrate for solar cells Download PDF

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Sadahiro Nakajima
禎宏 中島
Minoru Tawara
稔 田原
Kunihiro Matsukuma
邦浩 松熊
Tatsuya Sakota
達也 迫田
Koji Otsubo
弘司 大坪
Kazuya Umeki
一也 梅木
Taijiro Kawabuchi
泰次郎 川淵
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-reflectance processing method of a silicon substrate for solar cells with high productivity capable of reducing a reflectance by stably forming minute recesses and projections on the surface of the silicon substrate of a single crystal or polycrystal used for solar cells. <P>SOLUTION: A method of processing the surface of a silicon substrate of a single crystal or polycrystal used for solar cells with a low reflectance has a first process of performing a primary etching treatment of forming recesses and projections on the surface of the silicon substrate by using an aqueous solution of acid or alkali, and a second process of performing a secondary etching treatment of forming more minute recesses and projections by plasma etching on the surface of the silicon substrate that has been treated with the primary etching. For plasma etching, radicals and ions formed by the plasma generated by dielectric barrier discharge in a reaction gas are used. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エッチングを行うことにより凹凸を形成して太陽電池用シリコン基板の表面を低反射率化する低反射率加工方法に関する。 The present invention relates to a low-reflectance processing method for forming irregularities by etching to reduce the reflectance of the surface of a silicon substrate for solar cells.

太陽電池に使用するシリコン基板では、太陽光を吸収するシリコン基板の表面の反射率を低減して光吸収効率を高めることが、太陽電池の特性を向上させる上で非常に重要となっている。光吸収効率を高める方法として、例えば、シリコン基板の表面に微細な凹凸を形成(粗面化)することが行われている。
そこで、特許文献1には、シリコン基板の表面をマスクパターンで覆って濃フッ化水素酸、濃硝酸、濃酢酸の混酸水溶液中に浸漬してエッチング処理することによりシリコン基板の表層部に円筒状の凹部を形成する方法が記載されている。また、特許文献2には、シリコン基板の表面を混酸水溶液及びアルカリ水溶液を用いてエッチング処理してシリコン基板の表面に微細な凹凸を形成する方法が記載されている。
更に、特許文献3には、多結晶シリコン基板の表面にマスク用微粒子を全面に分散して付着させマスク用微粒子が付着していない領域をエッチング(例えば、フッ素ガスや塩素ガスを使用したドライエッチング、又はフッ酸と硝酸の混酸水溶液等を使用したウェットエッチング)してからマスク用微粒子をシリコン基板表面から除去することにより、シリコン基板の表面に微細な凹凸を形成する方法が提案されている。
In a silicon substrate used for a solar cell, it is very important to improve the characteristics of the solar cell by reducing the reflectance of the surface of the silicon substrate that absorbs sunlight and increasing the light absorption efficiency. As a method for increasing the light absorption efficiency, for example, fine irregularities are formed (roughened) on the surface of a silicon substrate.
Therefore, in Patent Document 1, the surface of the silicon substrate is covered with a mask pattern, and immersed in a mixed acid aqueous solution of concentrated hydrofluoric acid, concentrated nitric acid, and concentrated acetic acid, and etched to form a cylindrical shape on the surface layer portion of the silicon substrate. A method for forming a recess is described. Patent Document 2 describes a method of forming fine irregularities on the surface of the silicon substrate by etching the surface of the silicon substrate using a mixed acid aqueous solution and an alkaline aqueous solution.
Furthermore, Patent Document 3 discloses that a mask fine particle is dispersed and attached to the entire surface of a polycrystalline silicon substrate, and an area where the mask fine particle is not attached is etched (for example, dry etching using fluorine gas or chlorine gas). Alternatively, a method of forming fine irregularities on the surface of the silicon substrate by removing the fine particles for masking from the surface of the silicon substrate after wet etching using a mixed acid aqueous solution of hydrofluoric acid and nitric acid) has been proposed.

特開平1−111887号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-111887 特開平10−303443号公報JP-A-10-303443 特開2000−261008号公報JP 2000-261008 A

しかしながら、特許文献1及び3に記載された方法では、シリコン基板の表面をエッチング処理する前にマスク形成処理を行ない、エッチング処理後にはマスク除去処理を行わねばならず、処理方法が煩雑になるという問題があった。また、特許文献2に記載された方法では、混酸水溶液とアルカリ水溶液を連続で用いる必要があるため、これらのエッチング液の保存やエッチング処理の操作上で種々の制約が生じ易いという問題があった。
更に、特許文献1〜3に記載されたエッチング処理を用いたシリコン基板の表面への微細な凹凸形成は、エッチング液に対するシリコンの溶解速度がシリコンの結晶方位により異なることを利用しているため、形成される凹凸の間隔が数〜100μm程度に制限されると共に、結晶軸方位がそろっていない多結晶のシリコン基板では表面上に部分的にしか凹凸が形成できないという問題があった。
However, in the methods described in Patent Documents 1 and 3, the mask forming process must be performed before etching the surface of the silicon substrate, and the mask removing process must be performed after the etching process, which makes the processing method complicated. There was a problem. Moreover, in the method described in Patent Document 2, since it is necessary to use a mixed acid aqueous solution and an alkaline aqueous solution continuously, there is a problem in that various restrictions are likely to occur in the storage of these etching solutions and the operation of the etching process. .
Furthermore, the formation of fine irregularities on the surface of the silicon substrate using the etching process described in Patent Documents 1 to 3 utilizes the fact that the dissolution rate of silicon in the etching solution varies depending on the crystal orientation of silicon. In addition to the fact that the interval between the formed irregularities is limited to about several to 100 μm, there is a problem that irregularities can be formed only partially on the surface of a polycrystalline silicon substrate having no uniform crystal axis orientation.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、太陽電池用に使用する単結晶又は多結晶のシリコン基板の表面に微細な凹凸を安定して形成して反射率を低減することが可能な高生産性の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is capable of reducing the reflectance by stably forming fine irregularities on the surface of a single crystal or polycrystalline silicon substrate used for solar cells. An object of the present invention is to provide a low reflectivity processing method for a silicon substrate for a solar cell with productivity.

前記目的に沿う請求項1記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法は、太陽電池用に使用する単結晶又は多結晶のシリコン基板の表面を低反射率に加工する方法であって、
酸又はアルカリの水溶液を用いて前記シリコン基板の表面に凹凸を形成する一次エッチング処理を行なう第1工程と、
前記一次エッチング処理された前記シリコン基板の表面に、プラズマエッチングにより更に微細な凹凸を形成する二次エッチング処理を行う第2工程とを有する。
The low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells according to claim 1, which meets the object, is a method of processing the surface of a single crystal or polycrystalline silicon substrate used for solar cells to a low reflectance.
A first step of performing a primary etching process for forming irregularities on the surface of the silicon substrate using an acid or alkali aqueous solution;
And a second step of performing a secondary etching process for forming finer irregularities by plasma etching on the surface of the silicon substrate that has been subjected to the primary etching process.

酸又はアルカリの水溶液を用いた一次エッチング処理により、シリコン基板の表面にシリコンの結晶方位に依存した凹凸(一次テクスチャ構造)を形成することができる。
また、二次エッチング処理のプラズマエッチングでは、プラズマによりラジカルやイオンを発生させ、ラジカルがシリコン基板と反応し揮発性物質を生成することにより進行する化学的エッチングと、イオンがシリコン基板に加速衝突した際に生じる原子の物理的除去を利用した物理的エッチングが生じる。
これにより、一次エッチングで形成された凹凸(一次テクスチャ構造)の各凹凸面上に更に微細な凹凸(微細テクスチャ構造)を形成することができる。その結果、一次エッチング処理に二次エッチング処理を組み合わせることにより、シリコン基板の表面に形成した一次テクスチャ構造内に微細テクスチャ構造が組み込まれた反射率低減効果の高いテクスチャ構造を形成することができる。
By a primary etching process using an aqueous solution of acid or alkali, irregularities (primary texture structure) depending on the crystal orientation of silicon can be formed on the surface of the silicon substrate.
In the secondary etching plasma etching, radicals and ions are generated by the plasma, and the radicals react with the silicon substrate to generate volatile substances, and the ions collide with the silicon substrate at an accelerated rate. Physical etching takes place utilizing the physical removal of the atoms that occur.
Thereby, it is possible to form finer unevenness (fine texture structure) on each uneven surface of the unevenness (primary texture structure) formed by the primary etching. As a result, by combining the primary etching process with the secondary etching process, it is possible to form a texture structure with a high reflectance reduction effect in which a fine texture structure is incorporated in the primary texture structure formed on the surface of the silicon substrate.

請求項2記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法は、請求項1記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記プラズマエッチングは、反応ガス中での誘電体バリア放電によって発生するプラズマを利用する。
誘電体バリア放電では、対向する電極の片側もしくは両側に誘電体材料を配置して放電を発生させる。このとき、誘電体材料の存在により電極間に放電柱が発生する。この放電柱がプラズマ源となり、電極間に反応ガスを供給することにより、反応ガスからラジカルやイオンを発生させることができる。そこで、一次エッチング処理されたシリコン基板を接地電極上に配置すると、発生したラジカルやイオンによりこのシリコン基板をエッチングすることができる。
The low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 2 is the low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 1, wherein the plasma etching is performed by a dielectric barrier discharge in a reactive gas. Uses the plasma generated by
In dielectric barrier discharge, a dielectric material is disposed on one side or both sides of an opposing electrode to generate a discharge. At this time, a discharge column is generated between the electrodes due to the presence of the dielectric material. This discharge column becomes a plasma source, and by supplying a reaction gas between the electrodes, radicals and ions can be generated from the reaction gas. Therefore, when the silicon substrate subjected to the primary etching process is disposed on the ground electrode, the silicon substrate can be etched by the generated radicals and ions.

請求項3記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法は、請求項2記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記反応ガスの圧力は実質的に大気圧である。
反応ガスの圧力を実質的に大気圧とすることで、誘電体バリア放電を発生させるチャンバー内を減圧状態に保持する操作が省略できる。ここで、大気圧とは、例えば、80〜120kPa、好ましくは90〜110kPaを指す。
The low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 3 is the low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 2, wherein the pressure of the reaction gas is substantially atmospheric pressure.
By setting the pressure of the reaction gas to substantially atmospheric pressure, the operation of maintaining the inside of the chamber for generating the dielectric barrier discharge in a reduced pressure state can be omitted. Here, atmospheric pressure refers to, for example, 80 to 120 kPa, preferably 90 to 110 kPa.

請求項4記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法は、請求項2及び3記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記反応ガスは四フッ化炭素ガス又は六フッ化硫黄ガスである。
四フッ化炭素(CF4 )ガス又は六フッ化硫黄(SF6 )ガスを使用すると、プラズマによりフッ素ラジカル(F* )が形成され、このフッ素ラジカルはシリコンと化学反応してSiF4 を生成する。そして、生成したSiF4 は気化してシリコン基板から除去され、シリコン基板の表面では化学的エッチングが進行することになる。また、同時に生成するイオンによるシリコン基板表面の物理的エッチングの効果も期待できる。
The low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 4 is the low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 2 or 3, wherein the reactive gas is carbon tetrafluoride gas or hexafluorocarbon. It is sulfurized gas.
When carbon tetrafluoride (CF 4 ) gas or sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas is used, fluorine radicals (F * ) are formed by plasma, and these fluorine radicals chemically react with silicon to produce SiF 4 . . The produced SiF 4 is vaporized and removed from the silicon substrate, and chemical etching proceeds on the surface of the silicon substrate. Moreover, the effect of the physical etching of the silicon substrate surface by the simultaneously generated ions can be expected.

請求項5記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法は、請求項2及び3記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記反応ガスは四フッ化炭素と酸素の混合ガス、又は六フッ化硫黄と酸素の混合ガスである。反応ガス中に酸素を混合するとプラズマエッチングの異方性を増すことができる。
請求項6記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法は、請求項4及び5記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記誘電体バリア放電は、周波数が5kHz以上で50kHz以下である3.5kV以上で7.5kV以下の電圧を60秒以上で600秒以下の時間印加する条件により行われる。
このような条件で誘電体バリア放電を行うことで、プラズマで反応ガスからラジカルとイオンを効率的に生成させて、二次エッチング処理を効果的に行うことができる。ここで、周波数を5kHz以上としたのは、放電を安定化させ効率よくプラズマエッチングするためであり、周波数を50kHz以下としたのは、プラズマの温度上昇を抑制するためである。これによって、プラズマの温度上昇により、電極の寿命が短くなったり、装置の構造が複雑になるのを防止できる。また、電圧を3.5kV以上としたのは、誘電体が絶縁破壊を起し放電させるために必要であり、電圧を7.5kV以下としたのは安定した放電を継続して発生させるためである。更に、時間を60秒以上としたのは、微細な凹凸をシリコン基板全体に形成するためであり、時間を600秒以下としたのは、一次エッチングで形成した凹凸形状がプラズマエッチングで消失してしまうのを防ぐためである。
The low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells according to claim 5 is the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells according to claims 2 and 3, wherein the reaction gas is a mixture of carbon tetrafluoride and oxygen. It is a gas or a mixed gas of sulfur hexafluoride and oxygen. When oxygen is mixed in the reaction gas, the anisotropy of plasma etching can be increased.
The low reflectivity processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 6 is the low reflectivity processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 4 or 5, wherein the dielectric barrier discharge has a frequency of 5 kHz or more. This is performed under the condition that a voltage of 3.5 kV or more and 7.5 kV or less, which is 50 kHz or less, is applied for a time of 60 seconds or more and 600 seconds or less.
By performing dielectric barrier discharge under such conditions, it is possible to efficiently generate radicals and ions from the reaction gas with plasma, and to effectively perform the secondary etching process. Here, the reason why the frequency is set to 5 kHz or more is to stabilize the discharge and efficiently perform plasma etching, and the frequency is set to 50 kHz or less to suppress the temperature rise of the plasma. As a result, it is possible to prevent the life of the electrodes from being shortened and the structure of the apparatus from becoming complicated due to the temperature rise of the plasma. The voltage is set to 3.5 kV or higher because it is necessary for the dielectric to cause dielectric breakdown and discharge, and the voltage is set to 7.5 kV or lower to continuously generate stable discharge. is there. Furthermore, the time was set to 60 seconds or more to form fine unevenness on the entire silicon substrate, and the time was set to 600 seconds or less because the uneven shape formed by the primary etching disappeared by plasma etching. This is to prevent it from falling out.

請求項7記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法は、請求項2及び3記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記反応ガスは四フッ化炭素ガスと不活性ガスの混合ガス、又は六フッ化硫黄ガスと不活性ガスの混合ガスである。
請求項8記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法は、請求項2及び3記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記反応ガスは四フッ化炭素ガス、酸素ガス、及び不活性ガスの混合ガス、又は六フッ化硫黄ガス、酸素ガス、及び不活性ガスの混合ガスである。
ここで、不活性ガスとは、例えば、ヘリウムガス、アルゴンガス等の周期表0族のガスを指す。反応ガスを不活性ガスを含有する混合ガスにすることで、四フッ化炭素ガス(四フッ化炭素ガスと酸素ガス)又は六フッ化硫黄ガス(六フッ化硫黄ガスと酸素ガス)を不活性ガスで希釈することができ、反応ガスに流速分布が存在して淀みが発生しても、プラズマにより形成されるフッ素ラジカル(フッ素ラジカルと酸素)の分布の差を小さくすることができる。
The low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells according to claim 7 is the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells according to claims 2 and 3, wherein the reaction gas is inert with carbon tetrafluoride gas. A mixed gas of gas, or a mixed gas of sulfur hexafluoride gas and inert gas.
The low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells according to claim 8 is the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells according to claims 2 and 3, wherein the reaction gas is carbon tetrafluoride gas, oxygen gas. , And an inert gas, or a mixed gas of sulfur hexafluoride gas, oxygen gas, and inert gas.
Here, the inert gas refers to a gas of group 0 of the periodic table such as helium gas or argon gas. By making the reaction gas a mixed gas containing an inert gas, carbon tetrafluoride gas (carbon tetrafluoride gas and oxygen gas) or sulfur hexafluoride gas (sulfur hexafluoride gas and oxygen gas) is inert. Even if the gas can be diluted with gas and a flow velocity distribution exists in the reaction gas and stagnation occurs, the difference in distribution of fluorine radicals (fluorine radicals and oxygen) formed by plasma can be reduced.

請求項9記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法は、請求項7及び8記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記誘電体バリア放電は、周波数が5kHz以上で50kHz以下である1kV以上で7.5kV以下の電圧を60秒以上で600秒以下の時間印加する条件により行われる。反応ガスに不活性ガスを含有させることにより、低電圧で誘電体に絶縁破壊を起こさせて安定した放電を継続して発生させることができる。ここで、電圧を1kV以上としたのは、誘電体が絶縁破壊を起し放電させるために必要であり、電圧を7.5kV以下としたのは安定した放電を継続して発生させるためである。また、時間を60秒以上としたのは、微細な凹凸をシリコン基板全体に形成するためであり、時間を600秒以下としたのは、一次エッチングで形成した凹凸形状がプラズマエッチングで消失してしまうのを防ぐためである。 The low reflectivity processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 9 is the low reflectivity processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 7 or 8, wherein the dielectric barrier discharge has a frequency of 5 kHz or more. It is performed under the condition that a voltage of 1 kV or more and 7.5 kV or less, which is 50 kHz or less, is applied for a period of 60 seconds or more and 600 seconds or less. By containing an inert gas in the reaction gas, a dielectric discharge can be caused to occur at a low voltage and a stable discharge can be continuously generated. Here, the voltage is set to 1 kV or more, which is necessary for the dielectric to cause dielectric breakdown and discharge, and the voltage is set to 7.5 kV or less to continuously generate stable discharge. . The reason why the time was set to 60 seconds or more is to form fine irregularities on the entire silicon substrate, and the time was set to 600 seconds or less because the irregularities formed by the primary etching disappeared by plasma etching. This is to prevent it from falling out.

なお、本発明に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記プラズマエッチングは、圧力が1Pa以上で200Pa以下の範囲の反応ガス中での放電によって発生するプラズマを利用することもできる。反応ガスの圧力を1Pa以上で200Pa以下にすることで、放電を安定してしかも均一に発生させることができる。ここで、圧力を1Pa以上としたのは、放電を発生させるために必要であり、200Pa以下としたのは安定した放電を継続して発生させるためである。 In the low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to the present invention, the plasma etching can also use plasma generated by discharge in a reaction gas in a pressure range of 1 Pa to 200 Pa. . By setting the pressure of the reaction gas to 1 Pa or more and 200 Pa or less, the discharge can be generated stably and uniformly. Here, the pressure is set to 1 Pa or more is necessary to generate discharge, and the pressure is set to 200 Pa or less to continuously generate stable discharge.

また、本発明の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記プラズマエッチングを行なう前に、圧力が1Pa以上で200Pa以下の酸素ガス中での放電によって発生する酸素プラズマによりドライエッチングしてもよい。これによって、二次エッチング処理を行なう前に一次エッチングで形成されたシリコン基板の表面上に微細な凹凸を形成することができる。なお、圧力を1Pa以上としたのは、放電により酸素プラズマを発生させるために必要であり、200Pa以下としたのは安定した放電を継続して酸素プラズマの発生を維持させるためである。 Moreover, in the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells of the present invention, before performing the plasma etching, dry etching is performed by oxygen plasma generated by discharge in an oxygen gas having a pressure of 1 Pa to 200 Pa. Also good. Thereby, fine irregularities can be formed on the surface of the silicon substrate formed by the primary etching before the secondary etching process. Note that the pressure is set to 1 Pa or more in order to generate oxygen plasma by discharge, and the pressure is set to 200 Pa or less in order to maintain stable discharge and maintain the generation of oxygen plasma.

更に、本発明の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記反応ガスは四フッ化炭素ガス又は六フッ化硫黄ガスを使用するのが好ましい。これによって、フッ素ラジカルと四フッ化炭素又は六フッ化硫黄のイオンを発生させることができ、フッ素ラジカルとシリコンの化学反応により生成するSiF4 が気化することによりシリコン基板の表面での化学的エッチングを進行させると共に、イオンによるシリコン基板表面の物理的エッチングを起こさせることが期待できる。
また、本発明の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記反応ガスは四フッ化炭素と酸素の混合ガス、又は六フッ化硫黄と酸素の混合ガスとすることもできる。このように、反応ガス中に酸素を混合するとプラズマエッチングの異方性を増すことができる。
Furthermore, in the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells of the present invention, it is preferable to use carbon tetrafluoride gas or sulfur hexafluoride gas as the reaction gas. As a result, fluorine radicals and carbon tetrafluoride or sulfur hexafluoride ions can be generated, and SiF 4 generated by the chemical reaction between the fluorine radicals and silicon is vaporized, thereby chemically etching the surface of the silicon substrate. It can be expected to cause physical etching of the silicon substrate surface by ions.
Moreover, in the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells of the present invention, the reaction gas may be a mixed gas of carbon tetrafluoride and oxygen, or a mixed gas of sulfur hexafluoride and oxygen. Thus, when oxygen is mixed in the reaction gas, the anisotropy of plasma etching can be increased.

そして、本発明の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前述のように、反応ガスの圧力を下げた場合には、周波数が10MHz以上で50MHz以下であり電力が50ワット以上500ワット以下である高周波電源を使用するのがよい。
このように、周波数を10MHz以上で50MHz以下とし、電力を50ワット以上500ワット以下にすることで発生するプラズマの密度を高く維持することができ高速のエッチングを行なうことができる。ここで、周波数が10MHz未満では発生するプラズマの密度が低くエッチング速度が小さくなって好ましくない。一方、周波数が50MHzを超えると、広い面積で一様に放電を発生させることが困難になると共に装置の製作コストが高くなって好ましくない。高周波電源の電力が50ワット未満では発生するプラズマの密度が低くエッチング速度が小さくなり好ましくない。また、電力が500ワットを超えると自己バイアスが上がってエッチングにおけるイオンの影響が相対的に大きくなってしまい、エッチングの制御が困難になる。このため、電力を50ワット以上500ワット以下とした。
And in the low-reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells of this invention, as mentioned above, when the pressure of the reactive gas is lowered, the frequency is 10 MHz or more and 50 MHz or less, and the power is 50 watts or more and 500 watts. It is recommended to use the following high frequency power supply.
Thus, the density of plasma generated can be kept high by setting the frequency to 10 MHz to 50 MHz and the power to 50 watts to 500 watts, and high-speed etching can be performed. Here, if the frequency is less than 10 MHz, the density of the generated plasma is low and the etching rate is low, which is not preferable. On the other hand, if the frequency exceeds 50 MHz, it is difficult to uniformly generate a discharge over a wide area, and the manufacturing cost of the device increases, which is not preferable. If the power of the high frequency power source is less than 50 watts, the density of the generated plasma is low and the etching rate is low, which is not preferable. On the other hand, if the power exceeds 500 watts, the self-bias increases, and the influence of ions in etching becomes relatively large, making it difficult to control etching. For this reason, electric power was 50 watts or more and 500 watts or less.

請求項1〜9記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法においては、酸又はアルカリの水溶液を用いて一次エッチング処理されたシリコン基板の表面に、プラズマエッチングによる二次エッチング処理を行うので、一次エッチング処理で形成される一次テクスチャ構造内に二次エッチング処理で形成される微細テクスチャ構造を組み込んだ反射率低減効果の高いテクスチャ構造をシリコン基板の表面に形成することができ、反射率を大幅に低減した単結晶又は多結晶のシリコン基板を量産性が高く、しかも安定して製造することが可能になる。従って、このシリコン基板を使用することで、従来よりも高効率な太陽電池を提供できるので、経済的である。 In the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells according to claim 1, since the secondary etching process by plasma etching is performed on the surface of the silicon substrate subjected to the primary etching process using an acid or alkali aqueous solution. A texture structure with a high reflectivity reduction effect can be formed on the surface of the silicon substrate by incorporating a fine texture structure formed by the secondary etching process in the primary texture structure formed by the primary etching process. A single crystal or polycrystalline silicon substrate with greatly reduced mass production is high and it is possible to manufacture it stably. Therefore, by using this silicon substrate, a solar cell with higher efficiency than before can be provided, which is economical.

特に、請求項2記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法においては、プラズマエッチングは、反応ガス中での誘電体バリア放電によって発生するプラズマを利用するので、誘電体バリア放電によって発生するプラズマによって反応ガスから反応活性種であるラジカルやイオンが形成され、ラジカルによりシリコン基板の表面が化学的エッチングを受けると共に、イオンによりシリコン基板の表面が物理的エッチングを受けて、効率的に微細な凹凸を形成することが可能になる。 In particular, in the low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 2, plasma etching uses plasma generated by dielectric barrier discharge in a reaction gas, and therefore is generated by dielectric barrier discharge. Radicals and ions, which are reactive species, are formed from the reaction gas by the plasma, and the surface of the silicon substrate is chemically etched by the radicals, and the surface of the silicon substrate is physically etched by the ions. Unevenness can be formed.

請求項3記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法においては、反応ガスの圧力は実質的に大気圧であるので、誘電体バリア放電を発生させるチャンバー内を減圧状態に保持する操作が省略でき、生産性を向上させることが可能になる。特に、大量のシリコン基板の処理を行う場合はチャンバーの容積を増大する必要があるが、チャンバー内を減圧状態に保持する必要がないので、処理時間を大幅に短縮することが可能になる。更に、チャンバーを減圧耐用仕様にする必要がないので、チャンバーの製作コストを低減することができる。 In the low reflectance processing method for a silicon substrate for a solar cell according to claim 3, since the pressure of the reaction gas is substantially atmospheric pressure, the operation of maintaining the inside of the chamber for generating the dielectric barrier discharge in a reduced pressure state is performed. It can be omitted, and productivity can be improved. In particular, when processing a large amount of silicon substrates, it is necessary to increase the volume of the chamber, but it is not necessary to keep the inside of the chamber in a reduced pressure state, so that the processing time can be greatly shortened. Furthermore, since the chamber does not need to have a reduced pressure durability specification, the manufacturing cost of the chamber can be reduced.

請求項4記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法においては、反応ガスは四フッ化炭素ガス又は六フッ化硫黄ガスであるので、フッ素ラジカルとシリコンが反応してSiF4 が生成することによる化学的エッチングを付加することができ、更に微細な凹凸が形成されるのを促進することが可能になる。 In the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells according to claim 4, since the reaction gas is a carbon tetrafluoride gas or a sulfur hexafluoride gas, the fluorine radical and silicon react to produce SiF 4 . Therefore, it is possible to add chemical etching and promote the formation of fine irregularities.

請求項5記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法においては、反応ガスは四フッ化炭素と酸素の混合ガス、又は六フッ化硫黄と酸素の混合ガスであるので、プラズマエッチングの異方性を増すことができ、酸素の混合比率を調整することにより、より微細な凹凸が形成されるのを促進することが可能になる。
請求項6記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法においては、誘電体バリア放電は、周波数が5kHz以上で50kHz以下である3.5kV以上で7.5kV以下の電圧を60秒以上で600秒以下の時間印加する条件により行われるので、プラズマで反応ガスからラジカルとイオンを効率的に生成させて二次エッチング処理を効果的に行うことができ、微細な凹凸が形成されるのを促進することが可能になる。
In the low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 5, since the reaction gas is a mixed gas of carbon tetrafluoride and oxygen or a mixed gas of sulfur hexafluoride and oxygen, It is possible to increase the directivity, and it is possible to promote the formation of finer irregularities by adjusting the mixing ratio of oxygen.
In the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells according to claim 6, the dielectric barrier discharge is performed at a voltage of 3.5 kV or more and 7.5 kV or less having a frequency of 5 kHz or more and 50 kHz or less for 60 seconds or more. Since it is performed under the condition of applying a time of 600 seconds or less, it is possible to efficiently generate radicals and ions from the reaction gas by plasma and effectively perform the secondary etching process, and to form fine irregularities. It becomes possible to promote.

請求項7記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法においては、反応ガスは四フッ化炭素ガスと不活性ガスの混合ガス、又は六フッ化硫黄ガスと不活性ガスの混合ガスであるので、四フッ化炭素ガス又は六フッ化硫黄ガスを不活性ガスで希釈してフッ素ラジカルの分布の差を小さくすることができ、シリコン基板の表面での化学的エッチングの進行を均一に行なわせて微細な凹凸が均一に形成されるのを促進することが可能になる。 In the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells according to claim 7, the reaction gas is a mixed gas of carbon tetrafluoride gas and an inert gas, or a mixed gas of sulfur hexafluoride gas and an inert gas. Therefore, carbon tetrafluoride gas or sulfur hexafluoride gas can be diluted with an inert gas to reduce the difference in the distribution of fluorine radicals, and chemical etching progresses uniformly on the surface of the silicon substrate. Thus, it is possible to promote the uniform formation of fine irregularities.

請求項8記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法においては、反応ガスは四フッ化炭素ガス、酸素ガス、及び不活性ガスの混合ガス、又は六フッ化硫黄ガス、酸素ガス、及び不活性ガスの混合ガスであるので、四フッ化炭素ガスと酸素ガス又は六フッ化硫黄ガスと酸素ガスを不活性ガスで希釈してフッ素ラジカルと酸素の分布の差を小さくすることができ、シリコン基板の表面におけるプラズマエッチングの異方性による微細な凹凸が均一に形成されるのを促進することが可能になる。 In the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells according to claim 8, the reaction gas is a mixed gas of carbon tetrafluoride gas, oxygen gas, and inert gas, or sulfur hexafluoride gas, oxygen gas, and Since it is a mixed gas of inert gas, carbon tetrafluoride gas and oxygen gas or sulfur hexafluoride gas and oxygen gas can be diluted with inert gas to reduce the difference in distribution of fluorine radicals and oxygen, It becomes possible to promote the uniform formation of fine irregularities due to the anisotropy of plasma etching on the surface of the silicon substrate.

請求項9記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法においては、誘電体バリア放電は、周波数が5kHz以上で50kHz以下である1kV以上で7.5kV以下の電圧を60秒以上で600秒以下の時間印加する条件により行われるので、低電圧で誘電体に絶縁破壊を起こさせて安定した放電を継続して発生させることができ、二次エッチング処理により微細な凹凸を容易に形成することが可能になる。 10. The low reflectance processing method for a silicon substrate for a solar cell according to claim 9, wherein the dielectric barrier discharge is performed at a frequency of 1 kHz to 7.5 kV with a frequency of 5 kHz or more and 50 kHz or less for 60 seconds to 600 seconds. Since it is performed under the conditions of applying for the following time, dielectric breakdown can be caused in the dielectric at low voltage, and stable discharge can be continuously generated, and fine irregularities can be easily formed by secondary etching treatment Is possible.

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図1は本発明の第1の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法に使用する低反射率加工設備の説明図、図2は同太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法の一次エッチング処理を行う一次エッチング処理装置の説明図、図3は同太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法の二次エッチング処理を行う誘電体バリア放電装置の説明図、図4は同誘電体バリア放電装置の電極部の構造を示す説明図、図5は本発明の第2の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法の二次エッチング処理を行う誘電体バリア放電装置の説明図、図6は本発明の第3の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法に使用する低反射率加工設備の説明図、図7は同太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法の二次エッチング処理を行う放電装置の説明図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
Here, FIG. 1 is an explanatory diagram of a low-reflectivity processing facility used in the low-reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an illustration of the solar cell silicon substrate. FIG. 3 is an explanatory view of a primary etching processing apparatus that performs a primary etching process of a low reflectance processing method, FIG. 3 is an explanatory view of a dielectric barrier discharge apparatus that performs a secondary etching process of the low reflectance processing method of the silicon substrate for the solar cell, FIG. 4 is an explanatory view showing the structure of the electrode portion of the dielectric barrier discharge device, and FIG. 5 shows the secondary etching process of the low reflectance processing method for the solar cell silicon substrate according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory view of a dielectric barrier discharge device to be performed, FIG. 6 is an explanatory view of a low reflectivity processing facility used for a low reflectivity processing method of a silicon substrate for solar cells according to a third embodiment of the present invention, and FIG. Low resistance of silicon substrate for solar cell It is an explanatory view of a discharge device for performing secondary etching rate processing methods.

図1に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法に使用する低反射率加工設備10は、基板ホルダー11に積載された太陽電池に使用される複数枚の未処理の単結晶又は多結晶のシリコン基板Aに一次エッチング処理を行う一次エッチング処理装置12と、一次エッチング処理後のシリコン基板Cの表面をプラズマエッチングにより更に微細な凹凸を形成する二次エッチング処理を行う誘電体バリア放電装置13を有している。以下これらについて、詳細に説明する。 As shown in FIG. 1, a low reflectance processing facility 10 used in a low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to a first embodiment of the present invention is applied to a solar cell loaded on a substrate holder 11. A primary etching processing apparatus 12 for performing a primary etching process on a plurality of unprocessed single crystal or polycrystalline silicon substrates A to be used, and further fine irregularities are formed on the surface of the silicon substrate C after the primary etching process by plasma etching. It has a dielectric barrier discharge device 13 that performs the secondary etching process to be formed. These will be described in detail below.

図2に示すように、一次エッチング処理装置12は、基板ホルダー11に積載されたシリコン基板Aを浸漬させて表面に付着した油脂等を除去する脱脂処理に使用する有機溶剤を貯留する脱脂槽14と、脱脂槽14から引上げたシリコン基板Aを乾燥させる乾燥機15を有している。乾燥機15には、例えば、赤外線や真空を利用してシリコン基板Aを乾燥させるタイプのものを使用することができる。
ここで、基板ホルダー11には、シリコン基板に疵を付けず、酸又はアルカリに対して耐食性を示す、例えば、4フッ化エチレン製の籠状容器を使用することができる。
As shown in FIG. 2, the primary etching processing apparatus 12 includes a degreasing tank 14 for storing an organic solvent used for a degreasing process for immersing the silicon substrate A loaded on the substrate holder 11 to remove oils and fats attached to the surface. And a dryer 15 that dries the silicon substrate A pulled up from the degreasing tank 14. As the dryer 15, for example, a type that dries the silicon substrate A using infrared rays or vacuum can be used.
Here, as the substrate holder 11, for example, a cage-like container made of ethylene tetrafluoride that shows corrosion resistance against acid or alkali without using a silicon substrate can be used.

また、一次エッチング処理装置12は、脱脂処理されたシリコン基板Aを浸漬して表層部に形成されている変質層や汚染層を溶解させて除去する表層除去処理に使用する処理液の一例である水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液を貯留するアルカリ槽16と、アルカリ槽16から引上げられ表層除去処理されたシリコン基板Bを浸漬して表面の残留物(アルカリ水溶液)を水洗処理して除去する水洗槽17と、水洗槽17から引き上げたシリコン基板Bを乾燥させる乾燥機18を有している。
また、アルカリ槽16、水洗槽17には、貯留するアルカリ水溶液、水を加温するヒータが設けられている。これによって、表層除去処理、水洗処理を効率的に行うことができ、水洗処理後のシリコン基板Bの乾燥も容易に行うことができる。ここで、乾燥機18には、例えば、赤外線や真空を利用してシリコン基板Bを乾燥させるタイプのものを使用することができる。
The primary etching processing apparatus 12 is an example of a processing solution used for a surface layer removing process for immersing the degreased silicon substrate A to dissolve and remove the altered layer and the contaminated layer formed on the surface layer portion. An alkali tank 16 for storing a sodium hydroxide aqueous solution or a potassium hydroxide aqueous solution and a silicon substrate B pulled up from the alkali tank 16 and subjected to surface layer removal treatment are immersed to remove the surface residue (alkaline aqueous solution) by washing with water. A washing tank 17 and a dryer 18 for drying the silicon substrate B pulled up from the washing tank 17 are provided.
The alkaline tank 16 and the washing tank 17 are provided with a stored alkaline aqueous solution and a heater for heating water. Thereby, the surface layer removal process and the water washing process can be performed efficiently, and the silicon substrate B after the water washing process can be easily dried. Here, as the dryer 18, for example, a type that dries the silicon substrate B using infrared rays or vacuum can be used.

更に、一次エッチング処理装置12は、水洗槽17から引き上げて乾燥したシリコン基板Bを浸漬してその表面に凹凸を形成する、水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液とイソプロピルアルコールの混合液を使用した一次エッチング処理を行う一次エッチング処理槽19と、一次エッチング処理槽19から引き上げられ一次エッチング処理(アルカリエッチング処理)されたシリコン基板Cの表面の残留物(アルカリ水溶液)を除去する水洗槽20と、水洗槽20から引き上げたシリコン基板Cの表面に付着した水を乾燥する乾燥機21を有している。
ここで、一次エッチング処理槽19、水洗槽20には、貯留するアルカリ水溶液、水を加温するヒータが設けられている。これによって、一次エッチング処理、水洗処理を効率的に行うことができる。また、水洗後のシリコン基板Cの乾燥も容易に行うことができる。更に、乾燥機21には、例えば、赤外線や真空を利用してシリコン基板Cを乾燥させるタイプのものを使用することができる。
Further, the primary etching processing apparatus 12 is a mixture of isopropyl alcohol and an aqueous alkali solution such as an aqueous sodium hydroxide solution or an aqueous potassium hydroxide solution that immerses the dried silicon substrate B from the washing bath 17 to form irregularities on the surface thereof. A primary etching treatment tank 19 for performing a primary etching process using a liquid, and a water washing for removing residues (alkaline aqueous solution) on the surface of the silicon substrate C that has been pulled up from the primary etching treatment tank 19 and subjected to the primary etching process (alkali etching process) The tank 20 and the dryer 21 which dries the water adhering to the surface of the silicon substrate C pulled up from the washing tank 20 are provided.
Here, the primary etching treatment tank 19 and the rinsing tank 20 are provided with a stored alkaline aqueous solution and a heater for heating water. Thereby, a primary etching process and a water washing process can be performed efficiently. Moreover, the silicon substrate C after washing with water can be easily dried. Furthermore, the dryer 21 can be of a type that dries the silicon substrate C using infrared rays or vacuum, for example.

図3に示すように、誘電体バリア放電装置13は、固定配置された高電圧電極部22と、高電圧電極部22の下方に対向して設けられ、シリコン基板Cを載置して昇降する接地電極部23と、高電圧電極部22及び接地電極部23を取り囲んで密閉するチャンバー24を有している。また、誘電体バリア放電装置13は、高電圧電極部22に高周波高電圧を印加する高周波高電圧電源25と、反応ガスの一例である六フッ化硫黄と酸素の混合ガスを反応ガス供給口26を介してチャンバー24内に供給する反応ガス供給手段27と、チャンバー24内のガスを排気口28を介して排気する排気手段29と、接地電極部23を昇降させる昇降手段30を有している。
このような構成とすることにより、シリコン基板Cを載置した接地電極部23を高電圧電極部22に近づけて放電空間を形成することができる。
As shown in FIG. 3, the dielectric barrier discharge device 13 is provided so as to be opposed to the fixedly arranged high voltage electrode portion 22 and the lower portion of the high voltage electrode portion 22, and moves up and down with the silicon substrate C mounted thereon. A ground electrode portion 23 and a chamber 24 surrounding and sealing the high voltage electrode portion 22 and the ground electrode portion 23 are provided. In addition, the dielectric barrier discharge device 13 includes a high-frequency high-voltage power supply 25 that applies a high-frequency high voltage to the high-voltage electrode unit 22, and a reaction gas supply port 26 that is a mixed gas of sulfur hexafluoride and oxygen, which is an example of a reaction gas. A reaction gas supply means 27 for supplying the gas into the chamber 24 via the exhaust, an exhaust means 29 for exhausting the gas in the chamber 24 via the exhaust port 28, and an elevating means 30 for raising and lowering the ground electrode portion 23. .
With such a configuration, the ground electrode portion 23 on which the silicon substrate C is placed can be brought close to the high voltage electrode portion 22 to form a discharge space.

図4に示すように、高電圧電極部22は、絶縁体31で基部32が覆われている金属(例えば、アルミニウムやステンレス)製の導入電極33と、導入電極33の先端に密着し誘電体(例えば、石英ガラス又はアルミナ)で形成された板状の放電電極34を有している。また、導入電極33のまわりには、例えば、ステンレス鋼製のリング状の反応ガス流通路35が形成され、反応ガス流通路35に分岐して設けられた導入通路35aの上流側は反応ガス供給口26に接続している。ここで、反応ガス流通路35には複数のガス放出口36が設けられ、導入電極33の基端側には水冷ジャケット37が設けられている。
このような構成とすることにより、反応ガス供給手段27から供給された反応ガスを複数のガス放出口36からチャンバー24内に流入させ、放電空間内に一様に放出することができる。
As shown in FIG. 4, the high-voltage electrode portion 22 is in contact with the introduction electrode 33 made of metal (for example, aluminum or stainless steel) whose base portion 32 is covered with an insulator 31 and the tip of the introduction electrode 33. It has a plate-like discharge electrode 34 formed of (for example, quartz glass or alumina). Further, for example, a stainless steel ring-shaped reaction gas flow passage 35 is formed around the introduction electrode 33, and the upstream side of the introduction passage 35 a branched from the reaction gas flow passage 35 is supplied with a reaction gas. It is connected to the mouth 26. Here, a plurality of gas discharge ports 36 are provided in the reaction gas flow passage 35, and a water cooling jacket 37 is provided on the proximal end side of the introduction electrode 33.
With such a configuration, the reaction gas supplied from the reaction gas supply means 27 can be caused to flow into the chamber 24 from the plurality of gas discharge ports 36 and be uniformly discharged into the discharge space.

接地電極部23は、絶縁体31で基部32aが覆われている金属(例えば、アルミニウム)製の接地電極38と、接地電極38の外周側に設けられ、シリコン基板Cの上端と高電圧電極部22の放電電極34の下端との距離(ギャップ長)を0.1〜2mmの範囲で調整するスペーサー39を有している。また、接地電極38の基端側には水冷ジャケット40が設けられ、接地電極38は水冷ジャケット40を介して昇降手段30と接続している。
このような構成とすることにより、昇降手段30を駆動させることにより、接地電極部23を上昇させ、接地電極38の外周側に設けられたスペーサー39の上端が高電圧電極部22の放電電極34の下面に当接した時点で接地電極部23の上昇を停止することができる。その結果、放電空間の高さを常に一定にすることができる。
The ground electrode portion 23 is provided on a metal (for example, aluminum) ground electrode 38 whose base portion 32a is covered with an insulator 31, and is provided on the outer peripheral side of the ground electrode 38. The upper end of the silicon substrate C and the high voltage electrode portion The spacer 39 has a spacer 39 for adjusting the distance (gap length) to the lower end of the 22 discharge electrodes 34 within a range of 0.1 to 2 mm. A water cooling jacket 40 is provided on the base end side of the ground electrode 38, and the ground electrode 38 is connected to the lifting / lowering means 30 via the water cooling jacket 40.
With such a configuration, by driving the elevating means 30, the ground electrode portion 23 is raised, and the upper end of the spacer 39 provided on the outer peripheral side of the ground electrode 38 is the discharge electrode 34 of the high voltage electrode portion 22. The rise of the ground electrode portion 23 can be stopped at the time when it comes into contact with the lower surface of the electrode. As a result, the height of the discharge space can always be made constant.

反応ガス供給手段27は、六フッ化硫黄のボンベに接続して所定圧力の六フッ化硫黄ガスを所定流量で取り出す、例えば、圧力設定器及び流量計を備えた第1のガス調整器と、酸素のボンベに接続して所定圧力の酸素ガスを所定流量で取り出す、例えば、圧力設定器と流量計を備えた第2のガス調整器と、第1及び第2のガス調整器から排出される各ガスを混合するガス混合器を有している。このような構成とすることにより、六フッ化硫黄と酸素が任意の割合で混合した種々圧力の混合ガスを容易に得ることができる。
また、排気口28に接続する排気手段29には、例えば真空ポンプを使用することができ、昇降手段30には、ボールネジを使用した移動機構を採用することができる。
The reaction gas supply means 27 is connected to a sulfur hexafluoride cylinder to extract sulfur hexafluoride gas at a predetermined pressure at a predetermined flow rate, for example, a first gas regulator including a pressure setting device and a flow meter, Connected to an oxygen cylinder to extract oxygen gas at a predetermined pressure at a predetermined flow rate, for example, a second gas regulator having a pressure setter and a flow meter, and exhausted from the first and second gas regulators It has a gas mixer that mixes each gas. By setting it as such a structure, the mixed gas of various pressures which sulfur hexafluoride and oxygen mixed by arbitrary ratios can be obtained easily.
Further, for example, a vacuum pump can be used as the exhaust means 29 connected to the exhaust port 28, and a moving mechanism using a ball screw can be adopted as the elevating means 30.

次に、本発明の第1の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法について説明する。ここで、太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法は、アルカリ水溶液を用いて未処理のシリコン基板Aの表面に凹凸を形成する一次エッチング処理を行う第1工程と、一次エッチング処理されたシリコン基板Cの表面にプラズマエッチングして更に微細な凹凸を形成する二次エッチング処理を行う第2工程を有している。以下、詳しく説明する。
先ず、第1工程は、未処理のシリコン基板A上に付着した油脂等を除去する脱脂処理、表層部に存在する変質層や汚染層を均一に除去したシリコン基板Bを得る表層除去処理、シリコン基板Bから表面に凹凸が形成されたシリコン基板Cを得るアルカリエッチング処理、及びシリコン基板C上に付着したアルカリ水溶液を除去する水洗処理を有している。
Next, the low-reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells according to the first embodiment of the present invention will be described. Here, the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells includes a first step of performing a primary etching process for forming irregularities on the surface of the untreated silicon substrate A using an alkaline aqueous solution, and silicon subjected to the primary etching process. There is a second step of performing a secondary etching process for forming finer irregularities by plasma etching on the surface of the substrate C. This will be described in detail below.
First, the first step is a degreasing process for removing oils and fats adhering to the untreated silicon substrate A, a surface layer removing process for obtaining a silicon substrate B from which the altered layer and the contaminated layer existing in the surface layer part are uniformly removed, silicon An alkali etching process for obtaining a silicon substrate C having irregularities formed on the surface from the substrate B, and a water washing process for removing an alkaline aqueous solution attached on the silicon substrate C are provided.

先ず、脱脂処理として、基板ホルダー11にセットされた状態のシリコン基板Aを有機溶剤が貯留されている脱脂槽14に浸漬する。
ここで、有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、エタノール、メタノール等のアルコール系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン系溶媒が挙げられる。中でもアセトンが特に好ましい。
脱脂処理後に、基板ホルダー11にセットした状態でシリコン基板Aの表面に付着した有機溶媒を乾燥機15に装入し乾燥して除去し、続いて表層除去処理を行う。
First, as a degreasing process, the silicon substrate A set in the substrate holder 11 is immersed in a degreasing tank 14 in which an organic solvent is stored.
Here, examples of the organic solvent include ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, alcohol solvents such as ethanol and methanol, and halogen solvents such as dichloromethane and chloroform. Of these, acetone is particularly preferred.
After the degreasing process, the organic solvent adhering to the surface of the silicon substrate A in the state of being set on the substrate holder 11 is charged into the dryer 15 and dried to be removed, followed by a surface layer removing process.

表層除去処理は、基板ホルダー11に搭載された複数枚のシリコン基板Aを、例えば、3〜5重量%の水酸化ナトリウム水溶液が貯留されているアルカリ槽16に浸漬する。これによって、シリコン基板Aの表層部の変質層や汚染層が水酸化ナトリウム水溶液に溶出する。なお、使用する水酸化ナトリウム水溶液の温度は、70〜90℃、好ましくは75〜85℃である。また、処理時間は30〜300秒、好ましくは60〜120秒である。
そして、表層除去処理されたシリコン基板Bを搭載した基板ホルダー11をアルカリ槽16から引上げ、速やかに水洗槽17に浸漬させ、シリコン基板Bの表面の水酸化ナトリウム水溶液を除去する。次いで、水洗槽17より基板ホルダー11を引き上げ乾燥機18に装入して基板ホルダー11及びシリコン基板Bを乾燥させる。
In the surface layer removal process, a plurality of silicon substrates A mounted on the substrate holder 11 are immersed in, for example, an alkaline tank 16 in which 3 to 5% by weight of an aqueous sodium hydroxide solution is stored. As a result, the altered layer and the contaminated layer in the surface layer portion of the silicon substrate A are eluted in the sodium hydroxide aqueous solution. In addition, the temperature of the sodium hydroxide aqueous solution to be used is 70-90 degreeC, Preferably it is 75-85 degreeC. The processing time is 30 to 300 seconds, preferably 60 to 120 seconds.
Then, the substrate holder 11 mounted with the silicon substrate B subjected to the surface layer removal treatment is pulled up from the alkali tank 16 and immediately immersed in the water washing tank 17 to remove the sodium hydroxide aqueous solution on the surface of the silicon substrate B. Next, the substrate holder 11 is pulled up from the rinsing tank 17 and inserted into the dryer 18 to dry the substrate holder 11 and the silicon substrate B.

アルカリエッチング処理として、基板ホルダー11にセットした状態のシリコン基板Bを、アルカリ水溶液が貯留されている一次エッチング処理槽19に浸漬する。ここで、アルカリ水溶液としては、例えば、75〜85℃に加温された1〜3重量%の水酸化ナトリウム水溶液、75〜85℃に加温された1〜3重量%の水酸化カリウム水溶液、あるいはアルカリ水溶液にイソプロピルアルコールを添加した混合液(混合体積比率は、例えば、アルカリ水溶液100に対してイソプロピルアルコールを1〜10)等が使用できる。また、処理時間は、10〜60分、好ましくは20〜40分である。 As the alkali etching treatment, the silicon substrate B set in the substrate holder 11 is immersed in a primary etching treatment tank 19 in which an alkaline aqueous solution is stored. Here, as the alkaline aqueous solution, for example, 1 to 3 wt% aqueous sodium hydroxide solution heated to 75 to 85 ° C., 1 to 3 wt% potassium hydroxide aqueous solution heated to 75 to 85 ° C., Alternatively, a mixed solution in which isopropyl alcohol is added to an alkaline aqueous solution (the mixing volume ratio is, for example, 1 to 10 isopropyl alcohol with respect to the alkaline aqueous solution 100) can be used. The treatment time is 10 to 60 minutes, preferably 20 to 40 minutes.

アルカリエッチング処理されたシリコン基板Cを搭載した基板ホルダー11を一次エッチング処理槽19から引上げ速やかに水洗槽20に浸漬して水洗処理し、シリコン基板Cの表面のアルカリ水溶液を除去する。ここで、アルカリエッチング処理後速やかにシリコン基板Cを水洗処理するのは、シリコン基板Cの表層部に不均一なエッチングが進行することを避けるためである。このため、水洗処理は、アルカリエッチング処理後30秒以内、好ましくは10秒以内に行うのがよい。
次いで、基板ホルダー11を水洗槽20から引き上げて乾燥機21に装入し、シリコン基板Cの表面に付着した水を乾燥して除去する。
The substrate holder 11 on which the alkali-etched silicon substrate C is mounted is pulled up from the primary etching treatment tank 19 and immediately immersed in the washing tank 20 to be washed with water, and the aqueous alkali solution on the surface of the silicon substrate C is removed. Here, the reason why the silicon substrate C is washed with water promptly after the alkali etching treatment is to prevent non-uniform etching from proceeding to the surface layer portion of the silicon substrate C. For this reason, the water washing treatment is preferably performed within 30 seconds, preferably within 10 seconds after the alkali etching treatment.
Next, the substrate holder 11 is pulled up from the washing tank 20 and inserted into the dryer 21, and water attached to the surface of the silicon substrate C is dried and removed.

なお、シリコン基板Cの乾燥を行う前に、シリコン基板Cに付着した水分の水切りを良好にするため、例えば、50〜100℃、好ましくは60〜80℃の温水を用いてシリコン基板Cを洗浄しても良く、また、有機溶媒で洗浄しても良い。ここで、有機溶媒としては、前述の脱脂処理に用いるものと同様のものを用いることができるが、アセトン又はメタノールを使用することが好ましい。
以上によって、シリコン基板Aの一次エッチング処理を行う第1工程が完了し、得られたシリコン基板Cの表層部はシリコンの結晶方位に依存した凹凸(一次テクスチャ構造)が形成された状態になっている。
Before the silicon substrate C is dried, the silicon substrate C is cleaned using, for example, hot water of 50 to 100 ° C., preferably 60 to 80 ° C., in order to improve the drainage of water adhering to the silicon substrate C. Alternatively, it may be washed with an organic solvent. Here, as the organic solvent, those similar to those used in the above-described degreasing treatment can be used, but it is preferable to use acetone or methanol.
Thus, the first step of performing the primary etching process of the silicon substrate A is completed, and the surface layer portion of the obtained silicon substrate C is in a state in which the unevenness (primary texture structure) depending on the crystal orientation of silicon is formed. Yes.

続いて、第1工程が完了したシリコン基板Cを第2工程に搬送する。
先ず、誘電体バリア放電装置13の昇降手段30を駆動させて接地電極部23を最降下位置まで下げてチャンバー24を開放し、接地電極部23の接地電極38の上面の中央部にシリコン基板Cを載置する。そして、チャンバー24を閉じた後、昇降手段30を駆動させて接地電極部23を上昇させる。ここで、接地電極38の外周側にはギャップ長が0.1〜2mmの範囲で調整できるようにスペーサー39が設けられているので、スペーサー39の上端が高電圧電極部22の放電電極34の下面に当接した時点で接地電極部23の上昇を停止する。これによって、高電圧電極部22の放電電極34と接地電極部23の接地電極38との間に形成される放電空間の距離を一定に保つことができる。
Subsequently, the silicon substrate C that has completed the first step is transferred to the second step.
First, the raising / lowering means 30 of the dielectric barrier discharge device 13 is driven to lower the ground electrode portion 23 to the lowest lowered position to open the chamber 24, and the silicon substrate C is placed at the center of the upper surface of the ground electrode 38 of the ground electrode portion 23. Is placed. And after closing the chamber 24, the raising / lowering means 30 is driven and the ground electrode part 23 is raised. Here, since the spacer 39 is provided on the outer peripheral side of the ground electrode 38 so that the gap length can be adjusted within a range of 0.1 to 2 mm, the upper end of the spacer 39 is the discharge electrode 34 of the high voltage electrode portion 22. The rise of the ground electrode part 23 is stopped when it contacts the lower surface. Thereby, the distance of the discharge space formed between the discharge electrode 34 of the high voltage electrode part 22 and the ground electrode 38 of the ground electrode part 23 can be kept constant.

次いで、チャンバー24内を排気口28を介して排気手段29で排気し、チャンバー24内の圧力を、例えば、10〜50kPaまで排気して排気口28を閉じ排気手段29を停止する。そして、反応ガス供給口26を介して反応ガス供給手段27から六フッ化硫黄と酸素の混合ガスをチャンバー24内に供給する。チャンバー24内の圧力が90〜110kPaとなった時点で排気口28を開放し、排気手段29に設けられた放出部43を介して混合ガスを外部に放出する。その結果、チャンバー24内に混合ガスを流通させながら、チャンバー24内の圧力を実質的に大気圧(90〜110kPa)に保持することができる。
ここで、六フッ化硫黄ガスの純度は99.5%以上、酸素ガスの純度は99.0%以上とすることが好ましく、混合ガスにおける六フッ化硫黄ガス流量Pと酸素ガス流量Qの比P/Qは1/4〜4/1とするのが好ましい。
Next, the inside of the chamber 24 is evacuated by the evacuation unit 29 through the evacuation port 28, the pressure in the chamber 24 is evacuated to, for example, 10 to 50 kPa, the evacuation port 28 is closed, and the evacuation unit 29 is stopped. Then, a mixed gas of sulfur hexafluoride and oxygen is supplied into the chamber 24 from the reaction gas supply means 27 through the reaction gas supply port 26. When the pressure in the chamber 24 reaches 90 to 110 kPa, the exhaust port 28 is opened, and the mixed gas is discharged to the outside through the discharge portion 43 provided in the exhaust means 29. As a result, the pressure in the chamber 24 can be substantially maintained at atmospheric pressure (90 to 110 kPa) while allowing the mixed gas to flow through the chamber 24.
Here, the purity of the sulfur hexafluoride gas is preferably 99.5% or more, and the purity of the oxygen gas is preferably 99.0% or more, and the ratio of the sulfur hexafluoride gas flow rate P to the oxygen gas flow rate Q in the mixed gas. P / Q is preferably set to 1/4 to 4/1.

チャンバー24内に安定した混合ガスの流れが形成されたのを確認して、ギャップ長2mm以下、好ましくは0.1〜1mm、更に好ましくは0.2〜0.8mmに調整し、高周波高電圧電源25から高電圧電極部22と接地電極部23の間に周波数が5〜50kHzである、3.5〜7.5kV、好ましくは4.0〜7.5kV、更に好ましくは4.0〜7.0kVの電圧を、60〜600秒、好ましくは150〜600秒、更に好ましくは300〜600秒の時間印加する。そして、放電電極34に印加される電圧が放電電極34の誘電体の絶縁破壊電圧に到達した時点で誘電体バリア放電が起こり、放電電極34と接地電極38の間に放電柱が発生し、これがプラズマ源となる。このプラズマにより、六フッ化硫黄ガスが電離して放電空間内にイオンやフッ素ラジカルF* が形成される。 After confirming that a stable mixed gas flow was formed in the chamber 24, the gap length was adjusted to 2 mm or less, preferably 0.1 to 1 mm, more preferably 0.2 to 0.8 mm, and high frequency high voltage The frequency between the high voltage electrode portion 22 and the ground electrode portion 23 from the power source 25 is 3.5 to 7.5 kV, preferably 4.0 to 7.5 kV, more preferably 4.0 to 7 with a frequency of 5 to 50 kHz. A voltage of 0.0 kV is applied for a period of 60 to 600 seconds, preferably 150 to 600 seconds, more preferably 300 to 600 seconds. When the voltage applied to the discharge electrode 34 reaches the dielectric breakdown voltage of the dielectric of the discharge electrode 34, a dielectric barrier discharge occurs, and a discharge column is generated between the discharge electrode 34 and the ground electrode 38. It becomes a plasma source. This plasma ionizes the sulfur hexafluoride gas to form ions and fluorine radicals F * in the discharge space.

発生したラジカルやイオンは、放電電極34に印加した電圧により加速されて接地電極38に向かって放電空間内を移動するようになり、接地電極38上に載置されたシリコン基板Cの表面に衝突する。これにより、シリコン基板Cの表面はプラズマエッチングされる。その結果、シリコン基板Cに形成されている一次テクスチャ構造を構成している各凹凸面の上に更に微細な凹凸(微細テクスチャ構造)が形成されていく。 The generated radicals and ions are accelerated by the voltage applied to the discharge electrode 34 and move in the discharge space toward the ground electrode 38 and collide with the surface of the silicon substrate C placed on the ground electrode 38. To do. Thereby, the surface of the silicon substrate C is plasma etched. As a result, finer unevenness (fine texture structure) is formed on each uneven surface constituting the primary texture structure formed on the silicon substrate C.

更に、混合ガス中の酸素ガスにより、プラズマエッチングの異方性が増すため、酸素比率を調整することにより、より微細な形状の凹凸を形成することができる。
その結果、第2工程が終了した時点では、シリコン基板Cは、一次テクスチャ構造内に微細テクスチャ構造が組み込まれた反射率低減効果の高いテクスチャ構造を有するシリコン基板Dになっている。
その後、シリコン基板Dにpn接合部を形成し、次いで、シリコン基板Dの表面及び裏面に電極を形成し太陽電池を製造する。
Furthermore, since the anisotropy of plasma etching is increased by the oxygen gas in the mixed gas, it is possible to form unevenness with a finer shape by adjusting the oxygen ratio.
As a result, when the second step is completed, the silicon substrate C is a silicon substrate D having a texture structure with a high reflectance reduction effect in which a fine texture structure is incorporated in the primary texture structure.
Thereafter, a pn junction is formed on the silicon substrate D, and then electrodes are formed on the front and back surfaces of the silicon substrate D to manufacture a solar cell.

本発明の第2の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法に使用する低反射率加工設備は、基板ホルダー11に積載された太陽電池に使用される複数枚の未処理の単結晶又は多結晶のシリコン基板Aに一次エッチング処理を行う一次エッチング処理装置12と、一次エッチング処理後のシリコン基板Cの表面をプラズマエッチングにより更に微細な凹凸を形成する二次エッチング処理を行う誘電体バリア放電装置44を有している。ここで、誘電体バリア放電装置44は、第1の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法に使用する低反射率加工設備10の誘電体バリア放電装置13と比較して、反応ガス供給手段45の構成が異なることが特徴となっている。このため、同一の構成部材には同一の符号を付して詳し説明は省略し、反応ガス供給手段45の構成についてのみ説明する。 The low-reflectivity processing equipment used in the low-reflectance processing method for a silicon substrate for solar cells according to the second embodiment of the present invention is a plurality of unprocessed sheets used for solar cells loaded on the substrate holder 11. A primary etching apparatus 12 for performing a primary etching process on the single crystal or polycrystalline silicon substrate A and a secondary etching process for forming finer irregularities on the surface of the silicon substrate C after the primary etching process by plasma etching. A dielectric barrier discharge device 44 is provided. Here, the dielectric barrier discharge device 44 is compared with the dielectric barrier discharge device 13 of the low reflectivity processing equipment 10 used in the low reflectivity processing method of the solar cell silicon substrate according to the first embodiment. The reaction gas supply means 45 has a different configuration. For this reason, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Only the configuration of the reactive gas supply means 45 will be described.

反応ガス供給手段45は、四フッ化炭素のボンベに接続して所定圧力の四フッ化炭素ガスを所定流量で取り出す、例えば、圧力設定器及び流量計を備えた第1のガス調整器と、酸素のボンベに接続して所定圧力の酸素ガスを所定流量で取り出す、例えば、圧力設定器と流量計を備えた第2のガス調整器と、不活性ガスの一例であるヘリウムのボンベに接続して所定圧力のヘリウムガスを所定流量で取り出す、例えば、圧力設定器と流量計を備えた第3のガス調整器と、第1〜第3のガス調整器から排出される各ガスを混合するガス混合器を有している。このような構成とすることにより、四フッ化炭素ガス、酸素ガス、及びヘリウムガスが任意の割合で混合した種々圧力の混合ガスを容易に得ることができる。 The reactive gas supply means 45 is connected to a carbon tetrafluoride cylinder and takes out carbon tetrafluoride gas at a predetermined pressure at a predetermined flow rate, for example, a first gas regulator equipped with a pressure setting device and a flow meter, Connect to an oxygen cylinder to extract oxygen gas at a predetermined pressure at a predetermined flow rate, for example, connect to a second gas regulator equipped with a pressure setter and a flow meter, and a helium cylinder as an example of an inert gas. For example, a third gas regulator equipped with a pressure setting device and a flow meter, and a gas that mixes each gas discharged from the first to third gas regulators. Has a mixer. By setting it as such a structure, the mixed gas of various pressures which carbon tetrafluoride gas, oxygen gas, and helium gas mixed at arbitrary ratios can be obtained easily.

次に、本発明の第2の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法について説明する。ここで、第2の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法は、第1の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法と比較して、反応ガスとして四フッ化炭素ガス、酸素ガス、及びヘリウムガスの混合ガスを使用して二次エッチング処理を行なうことが特徴となっている。このため、二次エッチング処理の方法についてのみ説明する。 Next, a low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to a second embodiment of the present invention will be described. Here, the low reflectance processing method of the solar cell silicon substrate according to the second embodiment is the low reflectance processing method of the solar cell silicon substrate according to the first embodiment. Compared to the reflectance processing method, the second etching process is performed using a mixed gas of carbon tetrafluoride gas, oxygen gas, and helium gas as a reaction gas. For this reason, only the method of the secondary etching process will be described.

先ず、図5に示すように、誘電体バリア放電装置44の昇降手段30を駆動させて接電極部23を最降下位置まで下げてチャンバー24を開放し、接地電極部23の接地電極38の上面の中央部にシリコン基板Cを載置して、チャンバー24を閉じた後、昇降手段30を駆動させて接地電極部23を上昇させる。ここで、接地電極38の外周側にはギャップ長が0.1〜2mmの範囲で調整できるようにスペーサー39が設けられているので、スペーサー39の上端が高電圧電極部22の放電電極34の下面に当接した時点で接地電極部23の上昇を停止する。これによって、高電圧電極部22の放電電極34と接地電極部23の接地電極38との間に形成される放電空間の距離を一定に保つことができる。 First, as shown in FIG. 5, the lifting / lowering means 30 of the dielectric barrier discharge device 44 is driven to lower the contact electrode portion 23 to the lowest lowered position to open the chamber 24, and the upper surface of the ground electrode 38 of the ground electrode portion 23. After the silicon substrate C is placed on the center of the substrate and the chamber 24 is closed, the elevating means 30 is driven to raise the ground electrode portion 23. Here, since the spacer 39 is provided on the outer peripheral side of the ground electrode 38 so that the gap length can be adjusted within a range of 0.1 to 2 mm, the upper end of the spacer 39 is the discharge electrode 34 of the high voltage electrode portion 22. The rise of the ground electrode part 23 is stopped when it contacts the lower surface. Thereby, the distance of the discharge space formed between the discharge electrode 34 of the high voltage electrode part 22 and the ground electrode 38 of the ground electrode part 23 can be kept constant.

次いで、チャンバー24内を排気口28を介して排気手段29で排気し、チャンバー24内の圧力を、例えば、10〜50kPaまで排気して排気口28を閉じ排気手段29を停止する。そして、反応ガス供給口26を介して反応ガス供給手段45から四フッ化炭素ガス、酸素ガス、及びヘリウムガスの混合ガスをチャンバー24内に供給する。チャンバー24内の圧力が90〜110kPaとなった時点で排気口28を開放し、排気手段29に設けられた放出部43を介して混合ガスを外部に放出する。その結果、チャンバー24内に混合ガスを流通させながら、チャンバー24内の圧力を実質的に大気圧(90〜110kPa)に保持することができる。 Next, the inside of the chamber 24 is evacuated by the evacuation unit 29 through the evacuation port 28, the pressure in the chamber 24 is evacuated to, for example, 10 to 50 kPa, the evacuation port 28 is closed, and the evacuation unit 29 is stopped. Then, a mixed gas of carbon tetrafluoride gas, oxygen gas, and helium gas is supplied into the chamber 24 from the reaction gas supply means 45 through the reaction gas supply port 26. When the pressure in the chamber 24 reaches 90 to 110 kPa, the exhaust port 28 is opened, and the mixed gas is discharged to the outside through the discharge portion 43 provided in the exhaust means 29. As a result, the pressure in the chamber 24 can be substantially maintained at atmospheric pressure (90 to 110 kPa) while allowing the mixed gas to flow through the chamber 24.

ここで、四フッ化炭素ガスの純度は99.5%以上、酸素ガスの純度は99.0%以上、ヘリウムガスの純度は99.0%以上とすることが好ましい。また、四フッ化炭素ガス流量Rと酸素ガス流量Sとの比R/Sは1/4〜4/1とするのがよく、ヘリウムガスの流量Tは、四フッ化炭素ガス流量Rと酸素ガス流量Sとの合計流量Uに対して比T/Uの値が4〜20となるように調整するのがよい。更に、ヘリウムガスの流量Tは100sccm〜3000sccm、好ましくは300sccm〜2000sccm、更に好ましくは500sccm〜1000sccmの範囲である。
これによって、四フッ化炭素ガスと酸素ガスをヘリウムガスで希釈することができ、チャンバー24内を通過する混合ガスの流速に分布が生じても、チャンバー24内の各部位における四フッ化炭素と酸素の供給量に大きな差が発生しないようにすることができる。
Here, the purity of carbon tetrafluoride gas is preferably 99.5% or more, the purity of oxygen gas is preferably 99.0% or more, and the purity of helium gas is preferably 99.0% or more. The ratio R / S between the carbon tetrafluoride gas flow rate R and the oxygen gas flow rate S is preferably 1/4 to 4/1, and the helium gas flow rate T is the carbon tetrafluoride gas flow rate R and oxygen. The ratio T / U should be adjusted to 4 to 20 with respect to the total flow rate U with the gas flow rate S. Furthermore, the flow rate T of helium gas is in the range of 100 sccm to 3000 sccm, preferably 300 sccm to 2000 sccm, more preferably 500 sccm to 1000 sccm.
Thereby, carbon tetrafluoride gas and oxygen gas can be diluted with helium gas, and even if distribution occurs in the flow velocity of the mixed gas passing through the chamber 24, It is possible to prevent a large difference from occurring in the oxygen supply amount.

チャンバー24内に安定した混合ガスの流れが形成されたのを確認して、ギャップ長2mm以下、好ましくは0.1〜1.2mm、更に好ましくは0.2〜1.0mmに調整し、高周波高電圧電源25から高電圧電極部22と接地電極部23の間に周波数が5〜50kHzであり、下限値が1kV、好ましくは1.5kVで、上限値が7.5kV、好ましくは7.0kVの電圧を、60〜600秒、好ましくは150〜600秒、更に好ましくは200〜600秒の時間印加する。そして、放電電極34に印加される電圧が放電電極34の誘電体の絶縁破壊電圧に到達した時点で誘電体バリア放電が起こり、放電電極34と接地電極38の間に放電柱が発生し、これがプラズマ源となる。このプラズマにより、四フッ化炭素ガスが電離して放電空間内にイオンやフッ素ラジカルF* が形成される。 After confirming that a stable mixed gas flow was formed in the chamber 24, the gap length was adjusted to 2 mm or less, preferably 0.1 to 1.2 mm, more preferably 0.2 to 1.0 mm. The frequency between the high voltage power supply 25 and the high voltage electrode portion 22 and the ground electrode portion 23 is 5 to 50 kHz, the lower limit is 1 kV, preferably 1.5 kV, and the upper limit is 7.5 kV, preferably 7.0 kV. Is applied for 60 to 600 seconds, preferably 150 to 600 seconds, and more preferably 200 to 600 seconds. When the voltage applied to the discharge electrode 34 reaches the dielectric breakdown voltage of the dielectric of the discharge electrode 34, a dielectric barrier discharge occurs, and a discharge column is generated between the discharge electrode 34 and the ground electrode 38. It becomes a plasma source. This plasma ionizes the carbon tetrafluoride gas to form ions and fluorine radicals F * in the discharge space.

ここで、四フッ化炭素ガスと酸素ガスはヘリウムガスで希釈されているので、チャンバー24内の各部位における四フッ化炭素と酸素の供給量に大きな差が発生せず、プラズマにより形成されるフッ素ラジカルやイオンの分布の差を小さくすることができる。そして、発生したラジカルやイオンは、放電電極34に印加した電圧により加速されて接地電極38に向かって放電空間内を移動するようになり、接地電極38上に載置されたシリコン基板Cの表面に衝突する。これにより、シリコン基板Cの表面は均一にプラズマエッチングされる。その結果、シリコン基板Cに形成されている一次テクスチャ構造を構成している各凹凸面の上に更に均一に微細な凹凸(微細テクスチャ構造)が形成されていく。更に、混合ガス中の酸素ガスにより、プラズマエッチングの異方性が増すため、酸素比率を調整することにより、より微細な形状の凹凸を形成することができる。 Here, since the carbon tetrafluoride gas and the oxygen gas are diluted with helium gas, there is no great difference in the supply amount of carbon tetrafluoride and oxygen at each part in the chamber 24, and the gas is formed by plasma. Differences in the distribution of fluorine radicals and ions can be reduced. The generated radicals and ions are accelerated by the voltage applied to the discharge electrode 34 and move in the discharge space toward the ground electrode 38, and the surface of the silicon substrate C placed on the ground electrode 38. Collide with. Thereby, the surface of the silicon substrate C is uniformly plasma etched. As a result, finer unevenness (fine texture structure) is formed more uniformly on each uneven surface constituting the primary texture structure formed on the silicon substrate C. Furthermore, since the anisotropy of plasma etching is increased by the oxygen gas in the mixed gas, it is possible to form unevenness with a finer shape by adjusting the oxygen ratio.

本発明の第3の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法に使用する低反射率加工設備47は、図6に示すように、基板ホルダー11に積載された太陽電池に使用される複数枚の未処理の単結晶又は多結晶のシリコン基板Aに一次エッチング処理を行う一次エッチング処理装置12と、一次エッチング処理後のシリコン基板Cの表面を
酸素プラズマでドライエッチングしてから反応ガスを用いたプラズマエッチングにより更に微細な凹凸を形成する二次エッチング処理を行う放電装置48を有している。ここで、低反射率加工設備47は、第1の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法に使用する低反射率加工設備10と比較して、誘電体バリア放電装置13の代りに放電装置48を設置したことが特徴となっている。このため、放電装置48についてのみ説明する。
The low reflectance processing equipment 47 used in the low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to the third embodiment of the present invention is applied to a solar cell mounted on the substrate holder 11 as shown in FIG. A primary etching processing apparatus 12 that performs a primary etching process on a plurality of unprocessed single crystal or polycrystalline silicon substrates A to be used, and dry etching the surface of the silicon substrate C after the primary etching process with oxygen plasma. It has a discharge device 48 that performs a secondary etching process for forming finer irregularities by plasma etching using a reactive gas. Here, the low-reflectance processing equipment 47 is compared with the low-reflectance processing equipment 10 used in the low-reflectance processing method for the silicon substrate for solar cells according to the first embodiment, and the dielectric barrier discharge device 13. It is characterized in that a discharge device 48 is installed instead of the above. For this reason, only the discharge device 48 will be described.

図7に示すように、放電装置48は、上部電極部49と、上部電極部49の下方に対向して設けられ、シリコン基板Cを載置する下部電極50を備えた下部電極部51と、上部電極部49及び下部電極部51を取り囲んで密閉するチャンバー52を有している。ここで、上部電極部49は、チャンバー52の天板53に一端側が固定された筒体54と、筒体54の他端側に固定され、複数の孔55が形成された上部電極56を有している。このような構成とすることで、天板53、筒体54、及び上部電極56により構成される空間部57を上部電極部49内に形成することができる。また、放電装置48は、下部電極部51に高周波電圧を印加する高周波電源58と、下部電極部51及び高周波電源58の間に設けられこの高周波電源58に対応するマッチングボックス59と、チャンバー52内を排気口60を介して排気する排気手段61を有している。更に、放電装置48は、空間部57にバルブ62を介して酸素ガスを供給する酸素ガス供給手段63と、空間部57にバルブ64を介して反応ガスの一例である六フッ化硫黄と酸素の混合ガスを供給する反応ガス供給手段65を有している。 As shown in FIG. 7, the discharge device 48 includes an upper electrode portion 49, a lower electrode portion 51 provided below the upper electrode portion 49 and provided with a lower electrode 50 on which the silicon substrate C is placed, A chamber 52 that surrounds and seals the upper electrode portion 49 and the lower electrode portion 51 is provided. Here, the upper electrode portion 49 includes a cylindrical body 54 whose one end is fixed to the top plate 53 of the chamber 52 and an upper electrode 56 which is fixed to the other end of the cylindrical body 54 and has a plurality of holes 55 formed therein. doing. By adopting such a configuration, a space 57 constituted by the top plate 53, the cylindrical body 54, and the upper electrode 56 can be formed in the upper electrode portion 49. The discharge device 48 includes a high-frequency power source 58 that applies a high-frequency voltage to the lower electrode unit 51, a matching box 59 provided between the lower electrode unit 51 and the high-frequency power source 58, and a chamber 52. Exhaust means 61 for exhausting the air through the exhaust port 60. Furthermore, the discharge device 48 includes oxygen gas supply means 63 for supplying oxygen gas to the space portion 57 via the valve 62, and sulfur hexafluoride and oxygen, which are examples of reaction gases, to the space portion 57 via the valve 64. Reactive gas supply means 65 for supplying a mixed gas is provided.

なお、上部電極部49及び下部電極50はそれぞれ金属(例えば、アルミニウムやステンレス)で構成されており、下部電極50とチャンバー52の間には絶縁部材66が設けられ、チャンバー52側が接地されている。このような構成とすることにより、シリコン基板Cを載置した下部電極50と上部電極部49の間に放電空間を形成することができる。
そして、各バルブ62、64を操作することにより、酸素ガス供給手段63から酸素ガス、あるいは反応ガス供給手段65から反応ガスを上部電極部49内の空間部57に供給し、上部電極56に設けられた孔55を介してチャンバー52内に放出することができる。
The upper electrode portion 49 and the lower electrode 50 are each made of metal (for example, aluminum or stainless steel), an insulating member 66 is provided between the lower electrode 50 and the chamber 52, and the chamber 52 side is grounded. . With such a configuration, a discharge space can be formed between the lower electrode 50 and the upper electrode portion 49 on which the silicon substrate C is placed.
Then, by operating the valves 62 and 64, oxygen gas is supplied from the oxygen gas supply means 63 or reaction gas is supplied from the reaction gas supply means 65 to the space 57 in the upper electrode portion 49, and is provided on the upper electrode 56. It can be discharged into the chamber 52 through the formed hole 55.

次に、本発明の第3の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法について説明する。ここで、第3の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法は、第1の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法と比較して、一次エッチング処理後のシリコン基板Cの表面を圧力が1Pa以上で200Pa以下の酸素ガス中での放電によって発生する酸素プラズマによりドライエッチングしてから、反応ガスとして圧力が1Pa以上で200Pa以下である六フッ化硫黄と酸素の混合ガスを使用して二次エッチング処理を行なうことが特徴となっている。このため、酸素プラズマによるドライエッチング及び二次エッチング処理の方法についてのみ説明する。
先ず、チャンバー52を開放し、下部電極部51の下部電極50の上面の中央部にシリコン基板Cを載置する。そして、上部電極部49の上部電極56と下部電極部51の下部電極50との間に形成される放電空間の距離が10〜70mmになるようにした後、チャンバー52を閉じる。
Next, a low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to a third embodiment of the present invention will be described. Here, the low reflectance processing method of the solar cell silicon substrate according to the third embodiment is the low reflectance processing method of the solar cell silicon substrate according to the first embodiment. Compared with the reflectance processing method, the surface of the silicon substrate C after the primary etching treatment is dry-etched by oxygen plasma generated by discharge in oxygen gas having a pressure of 1 Pa or more and 200 Pa or less, and then the pressure as a reaction gas Is characterized in that the secondary etching process is performed using a mixed gas of sulfur hexafluoride and oxygen having a pressure of 1 Pa or more and 200 Pa or less. Therefore, only dry etching and secondary etching processing methods using oxygen plasma will be described.
First, the chamber 52 is opened, and the silicon substrate C is placed on the center of the upper surface of the lower electrode 50 of the lower electrode portion 51. Then, after the distance of the discharge space formed between the upper electrode 56 of the upper electrode portion 49 and the lower electrode 50 of the lower electrode portion 51 is set to 10 to 70 mm, the chamber 52 is closed.

次いで、チャンバー52内を排気口60を介して排気手段61で排気し、チャンバー52内の圧力を、例えば、1.0×10-3 〜5.0×10-3 Paまで排気し、上部電極部49を介して酸素ガス供給手段63から酸素ガスをチャンバー52内に供給する。そして、チャンバー52内の圧力が1〜200Pa、好ましくは40〜100Paとなるように排気手段61の排気量を調整する。ここで、酸素ガスの純度は99.0%以上とすることが好ましい。チャンバー52内に安定した酸素ガスの流れが形成されたのを確認して、高周波電源58から下部電極部51と上部電極部49の間に、周波数が10MHz以上で50MHz以下、好ましくは下限値が10MHzで上限値が15MHzで、電力が50ワット以上500ワット以下、好ましくは下限値が100Wで上限値が300Wの高周波電力を、30〜600秒、好ましくは下限値が60秒で上限値が300秒の時間印加する。下部電極50と上部電極56の間で放電が発生し、酸素ガスが電離して放電空間内に酸素プラズマが形成される。 Next, the inside of the chamber 52 is exhausted by the exhaust means 61 through the exhaust port 60, and the pressure in the chamber 52 is exhausted to, for example, 1.0 × 10 −3 to 5.0 × 10 −3 Pa, and the upper electrode Oxygen gas is supplied into the chamber 52 from the oxygen gas supply means 63 via the part 49. Then, the exhaust amount of the exhaust means 61 is adjusted so that the pressure in the chamber 52 is 1 to 200 Pa, preferably 40 to 100 Pa. Here, the purity of the oxygen gas is preferably 99.0% or more. After confirming that a stable flow of oxygen gas is formed in the chamber 52, the frequency is 10 MHz or more and 50 MHz or less between the lower electrode unit 51 and the upper electrode unit 49 from the high frequency power source 58, preferably the lower limit value is High frequency power of 10 MHz and upper limit of 15 MHz, power of 50 watts to 500 watts, preferably lower limit of 100 W and upper limit of 300 W, 30 to 600 seconds, preferably lower limit of 60 seconds and upper limit of 300 Apply for seconds. A discharge is generated between the lower electrode 50 and the upper electrode 56, the oxygen gas is ionized, and oxygen plasma is formed in the discharge space.

発生した酸素プラズマは、上部電極56と下部電極50の間に印加した電圧により加速されて下部電極50に向かって放電空間内を移動するようになり、下部電極50上に載置されたシリコン基板Cの表面に衝突する。これにより、シリコン基板Cの表面は酸素プラズマによりドライエッチングされる。その結果、シリコン基板Cに形成されている一次テクスチャ構造を構成している各凹凸面の上に二次エッチングで更に微細な凹凸(微細テクスチャ構造)が形成できる表面改質がおこなわれる。
酸素プラズマによりドライエッチングが終了すると、高周波電源58の駆動を停止し、酸素ガス供給手段63からの酸素ガスの供給を停止する。次いで、上部電極部49を介して反応ガス供給手段65から六フッ化硫黄と酸素の混合ガスをチャンバー52内に供給し、チャンバー52内の圧力が1〜200Pa、好ましくは40〜100Paとなるように排気手段61の排気量を調整する。ここで、六フッ化硫黄ガスの純度は99.5%以上、酸素ガスの純度は99.0%以上とすることが好ましい。また、六フッ化硫黄ガス流量をP、酸素ガス流量をQとした際に、混合ガス中における六フッ化硫黄ガスの割合P/(P+Q)は、0.1〜10である。
The generated oxygen plasma is accelerated by the voltage applied between the upper electrode 56 and the lower electrode 50 and moves in the discharge space toward the lower electrode 50, and the silicon substrate placed on the lower electrode 50. Collides with C surface. Thereby, the surface of the silicon substrate C is dry etched by oxygen plasma. As a result, surface modification is performed so that finer unevenness (fine texture structure) can be formed by secondary etching on each uneven surface constituting the primary texture structure formed on the silicon substrate C.
When dry etching is completed by the oxygen plasma, the driving of the high frequency power supply 58 is stopped, and the supply of oxygen gas from the oxygen gas supply means 63 is stopped. Next, a mixed gas of sulfur hexafluoride and oxygen is supplied into the chamber 52 from the reaction gas supply means 65 through the upper electrode portion 49 so that the pressure in the chamber 52 becomes 1 to 200 Pa, preferably 40 to 100 Pa. The exhaust amount of the exhaust means 61 is adjusted. Here, the purity of the sulfur hexafluoride gas is preferably 99.5% or more, and the purity of the oxygen gas is preferably 99.0% or more. When the sulfur hexafluoride gas flow rate is P and the oxygen gas flow rate is Q, the ratio P / (P + Q) of the sulfur hexafluoride gas in the mixed gas is 0.1-10.

チャンバー52内に安定した混合ガスの流れが形成されたのを確認して、高周波電源58から下部電極部51と上部電極部49の間に、周波数が10MHz以上で50MHz以下、好ましくは下限値が10MHzで上限値が15MHzで、電力が50ワット以上500ワット以下、好ましくは下限値が100Wで上限値が300Wの高周波電力を、30〜600秒、好ましくは下限値が60秒で上限値が300秒の時間印加する。下部電極50と上部電極56の間で放電が発生し、これがプラズマ源となり、六フッ化硫黄ガスが電離して放電空間内にイオンやフッ素ラジカルF* が形成される。発生したラジカルやイオンは、上部電極56と下部電極50の間に印加した電圧により加速されて下部電極50に向かって放電空間内を移動するようになり、下部電極50上に載置されたシリコン基板Cの表面に衝突する。これにより、シリコン基板Cの表面はプラズマエッチングされる。ここで、シリコン基板Cに形成されている一次テクスチャ構造を構成している各凹凸面の上には酸素プラズマによるドライエッチングで表面改質が行なわれているので、二次エッチング処理で微細な凹凸を均一かつ効率的に形成していくことができる。その結果、第2工程が終了した時点では、シリコン基板Cは、一次テクスチャ構造内に微細テクスチャ構造が組み込まれた反射率低減効果の高いテクスチャ構造を有するシリコン基板Dになっている。 After confirming that a stable mixed gas flow is formed in the chamber 52, the frequency is 10 MHz or more and 50 MHz or less, preferably the lower limit value between the lower electrode unit 51 and the upper electrode unit 49 from the high frequency power source 58. High frequency power of 10 MHz and upper limit of 15 MHz, power of 50 watts to 500 watts, preferably lower limit of 100 W and upper limit of 300 W, 30 to 600 seconds, preferably lower limit of 60 seconds and upper limit of 300 Apply for seconds. Discharge occurs between the lower electrode 50 and the upper electrode 56, which becomes a plasma source, and the sulfur hexafluoride gas is ionized to form ions and fluorine radicals F * in the discharge space. The generated radicals and ions are accelerated by the voltage applied between the upper electrode 56 and the lower electrode 50 and move in the discharge space toward the lower electrode 50, and the silicon placed on the lower electrode 50. It collides with the surface of the substrate C. Thereby, the surface of the silicon substrate C is plasma etched. Here, since the surface modification is performed by dry etching with oxygen plasma on each uneven surface constituting the primary texture structure formed on the silicon substrate C, fine unevenness is obtained by the secondary etching process. Can be formed uniformly and efficiently. As a result, when the second step is completed, the silicon substrate C is a silicon substrate D having a texture structure with a high reflectance reduction effect in which a fine texture structure is incorporated in the primary texture structure.

また、本発明の第4の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法は、一次エッチング処理後のシリコン基板Cに反応ガスとして圧力が1Pa以上で200Pa以下である六フッ化硫黄と酸素の混合ガスを使用して二次エッチング処理を行なうことが特徴となっている。従って、第4の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法は、第3の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、酸素プラズマによるドライエッチングを省略することと実質的に同一である。このため、第4の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法に関する説明は省略する。 Moreover, the low reflectivity processing method of the silicon substrate for solar cells according to the fourth embodiment of the present invention is a hexafluoride whose pressure is 1 Pa or more and 200 Pa or less as a reaction gas to the silicon substrate C after the primary etching treatment. A secondary etching process is performed using a mixed gas of sulfur and oxygen. Therefore, the low reflectance processing method of the solar cell silicon substrate according to the fourth embodiment is the same as the low reflectance processing method of the solar cell silicon substrate according to the third embodiment, in which dry etching using oxygen plasma is performed. It is substantially the same as omitting. For this reason, the description regarding the low-reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on 4th Embodiment is abbreviate | omitted.

次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。ここで、図8は本発明の実施例1に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法における一次エッチング処理後のシリコン基板の表面の結晶構造を示す電子顕微鏡写真、図9は本発明の実施例3に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法における二次エッチング処理後のシリコン基板の表面の結晶構造を示す電子顕微鏡写真、図10は本発明の実施例1及び2に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法で得られたシリコン基板の反射率の波長依存性を示すグラフ、図11は本発明の実施例3及び4に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法で得られたシリコン基板の反射率の波長依存性を示すグラフ、図12は本発明の実施例5に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法における一次エッチング処理後のシリコン基板の表面の結晶構造を示す電子顕微鏡写真、図13は本発明の実施例5に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法における二次エッチング処理後のシリコン基板の表面の結晶構造を示す電子顕微鏡写真、図14は本発明の実施例5〜7に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法で得られたシリコン基板の反射率の波長依存性を示すグラフ、図15は本発明の実施例8に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法における二次エッチング処理後のシリコン基板の表面の結晶構造を示す電子顕微鏡写真、図16は本発明の実施例8及び9に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法で得られたシリコン基板の反射率の波長依存性を示すグラフ、図17は本発明の実施例9に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法における二次エッチング処理後のシリコン基板の表面の結晶構造を示す電子顕微鏡写真である。 Next, examples carried out for confirming the effects of the present invention will be described. Here, FIG. 8 is an electron micrograph showing the crystal structure of the surface of the silicon substrate after the primary etching process in the low reflectance processing method for the silicon substrate for solar cells according to Example 1 of the present invention, and FIG. FIG. 10 is an electron micrograph showing the crystal structure of the surface of the silicon substrate after the secondary etching process in the low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to Example 3, and FIG. 10 is the sun according to Examples 1 and 2 of the present invention. FIG. 11 is a graph showing the wavelength dependence of the reflectance of a silicon substrate obtained by the low reflectance processing method for a battery silicon substrate. FIG. 11 is a low reflectance processing of a solar cell silicon substrate according to Examples 3 and 4 of the present invention. The graph which shows the wavelength dependence of the reflectance of the silicon substrate obtained by the method, FIG. 12 is after the primary etching process in the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on Example 5 of this invention. FIG. 13 is an electron micrograph showing the crystal structure of the surface of the silicon substrate. FIG. 13 shows the crystal structure of the surface of the silicon substrate after the secondary etching process in the low reflectance processing method for the silicon substrate for solar cells according to Example 5 of the present invention. FIG. 14 is a graph showing the wavelength dependence of the reflectance of a silicon substrate obtained by the low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to Examples 5 to 7 of the present invention, and FIG. 16 is an electron micrograph showing the crystal structure of the surface of the silicon substrate after the secondary etching in the low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to Example 8 of the invention. FIG. 16 shows Examples 8 and 9 of the present invention. FIG. 17 is a graph showing the wavelength dependence of the reflectance of a silicon substrate obtained by the low reflectance processing method for a silicon substrate for solar cells, and FIG. 17 shows the silicon substrate for solar cells according to Example 9 of the present invention. Is an electron micrograph showing the crystal structure of the surface of the silicon substrate after the secondary etching treatment in the low reflectivity processing method.

(実施例1)
先ず、単結晶のシリコン基板をアセトンが貯留されている脱脂槽に300秒浸漬して脱脂処理を行った後、乾燥機にて乾燥した。
次に、シリコン基板を80℃に加温された3重量%の水酸化ナトリウム水溶液が貯留されているアルカリ槽に60秒浸漬し、表層除去処理を行ったシリコン基板をアルカリ槽から引上げて、10秒以内に水洗槽に浸漬させて水酸化ナトリウム水溶液を除去し、水洗槽から引き上げ乾燥機に装入して乾燥させた。
そして、シリコン基板を75℃に加温された1重量%の水酸化ナトリウム水溶液と5体積%のイソプロピルアルコールの混合液が貯留されている一次エッチング処理槽に30秒浸漬した後、10秒以内に水洗槽に浸漬して水洗処理し、表面に凹凸が形成されたシリコン基板から水酸化ナトリウム水溶液を除去し、水洗槽から引き上げて乾燥機に装入して乾燥させた。このとき得られたシリコン基板の表面の状態を図8に示す。
(Example 1)
First, a single crystal silicon substrate was immersed in a degreasing tank in which acetone was stored for 300 seconds for degreasing treatment, and then dried in a dryer.
Next, the silicon substrate was immersed for 60 seconds in an alkali bath in which a 3 wt% sodium hydroxide aqueous solution heated to 80 ° C. was stored, and the silicon substrate subjected to the surface layer removal treatment was pulled up from the alkali bath, and 10 The solution was immersed in a water washing tank within 2 seconds to remove the aqueous sodium hydroxide solution, pulled up from the water washing tank, charged in a dryer and dried.
Then, after immersing the silicon substrate in a primary etching treatment tank in which a mixed solution of 1% by weight sodium hydroxide aqueous solution and 5% by volume isopropyl alcohol heated to 75 ° C. is stored for 30 seconds, within 10 seconds. A sodium hydroxide aqueous solution was removed from the silicon substrate having irregularities formed on the surface by immersing it in a water rinsing tank, and it was pulled up from the water rinsing tank and charged into a dryer to be dried. The state of the surface of the silicon substrate obtained at this time is shown in FIG.

続いて、誘電体バリア放電装置の昇降手段を駆動させて接地電極部を最降下位置まで下げてチャンバーを開放し、接地側電極部の接地電極の上面の中央部に一次エッチング処理を行ったシリコン基板を載置する。また、ギャップ長が0.2mmになるようにスペーサーの高さを調整する。そして、接地電極部を上昇させスペーサーの上端が高電圧電極部の放電電極の下面に当接した時点で停止する。
次いで、チャンバー内を排気口を介して排気手段で排気し、チャンバー内の圧力が10kPaに到達した時点で排気口を閉じ排気手段を停止する。そして、反応ガス供給口を介して反応ガス供給手段から六フッ化硫黄ガスをチャンバー内に供給し、チャンバー内の圧力が100kPaとなった時点で排気口を開放し、排気手段に設けられた放出部を介して六フッ化硫黄ガスを外部に放出する。
続いて、高周波高電圧電源から高電圧電極部と接地電極部の間に周波数が8kHzで7kVの電圧を300秒間印加して、高電圧電極部の放電電極と接地電極部の接地電極との間に誘電体バリア放電を発生させて、シリコン基板の二次エッチング処理を行った。また、得られたシリコン基板の反射率の波長依存性を図10に示す。
Subsequently, the lifting and lowering means of the dielectric barrier discharge device is driven to lower the ground electrode portion to the lowest lowered position to open the chamber, and the first etching process is performed on the center portion of the upper surface of the ground electrode of the ground side electrode portion. Place the substrate. Further, the height of the spacer is adjusted so that the gap length is 0.2 mm. Then, the ground electrode portion is raised and stopped when the upper end of the spacer comes into contact with the lower surface of the discharge electrode of the high voltage electrode portion.
Next, the inside of the chamber is evacuated by the evacuation unit through the evacuation port, and when the pressure in the chamber reaches 10 kPa, the evacuation port is closed and the evacuation unit is stopped. Then, sulfur hexafluoride gas is supplied into the chamber from the reaction gas supply means through the reaction gas supply port, and when the pressure in the chamber reaches 100 kPa, the exhaust port is opened and the discharge provided in the exhaust means is provided. The sulfur hexafluoride gas is released to the outside through the section.
Subsequently, a voltage of 8 kHz and a voltage of 7 kV is applied for 300 seconds between the high voltage electrode unit and the ground electrode unit from the high frequency high voltage power source, and between the discharge electrode of the high voltage electrode unit and the ground electrode of the ground electrode unit. A dielectric barrier discharge was generated in the silicon substrate, and the silicon substrate was subjected to a secondary etching process. Further, FIG. 10 shows the wavelength dependence of the reflectance of the obtained silicon substrate.

(実施例2)
実施例1と同一の一次エッチング処理を行って得られたシリコン基板を誘電体バリア放電装置の接地電極部の接地電極に載置し、六フッ化硫黄ガスの代りに、四フッ化炭素ガスをチャンバー内に流通させチャンバー内を100kPaに保持し、高周波高電圧電源から高電圧電極部と接地電極部の間に周波数が8kHzで7kVの電圧を300秒間印加して、高電圧電極部の放電電極と接地電極部の接地電極との間に誘電体バリア放電を発生させて、シリコン基板の二次エッチング処理を行った。
二次エッチング処理で得られたシリコン基板の反射率の波長依存性を図10に示す。
(Example 2)
The silicon substrate obtained by performing the same primary etching process as in Example 1 was placed on the ground electrode of the ground electrode portion of the dielectric barrier discharge device, and carbon tetrafluoride gas was used instead of sulfur hexafluoride gas. Discharge in the high voltage electrode part by circulating in the chamber and holding the inside of the chamber at 100 kPa, applying a voltage of 7 kHz at a frequency of 8 kHz between the high voltage electrode part and the ground electrode part from the high frequency high voltage power source for 300 seconds. A dielectric barrier discharge was generated between the electrode and the ground electrode of the ground electrode portion, and the silicon substrate was subjected to a secondary etching process.
FIG. 10 shows the wavelength dependence of the reflectance of the silicon substrate obtained by the secondary etching process.

(比較例1)
実施例1と同一の一次エッチング処理を行って得られたシリコン基板を高周波の平行平板型反応性イオンエッチング装置にセットし、7Paの混合ガス(六フッ化硫黄4に対して酸素1の割合で混合)雰囲気中で高周波出力200Wの条件でエッチング処理した。
反応性イオンエッチング装置を用いてエッチング処理して得られたシリコン基板の反射率の波長依存性を図10に示す。
(Comparative Example 1)
A silicon substrate obtained by performing the same primary etching process as in Example 1 was set in a high-frequency parallel plate type reactive ion etching apparatus, and a mixed gas of 7 Pa (at a ratio of oxygen 1 to sulfur hexafluoride 4). Etching was performed in a mixed atmosphere at a high frequency output of 200 W.
FIG. 10 shows the wavelength dependence of the reflectance of a silicon substrate obtained by etching using a reactive ion etching apparatus.

(比較例2)
実施例1と同一の一次エッチング処理を行って得られたシリコン基板を高周波の平行平板型反応性イオンエッチング装置にセットし、9Pa四フッ化炭素ガス雰囲気中で高周波出力150Wの条件でエッチング処理した。
反応性イオンエッチング装置を用いてエッチング処理して得られたシリコン基板の反射率の波長依存性を図10に示す。なお、図10には一次エッチング処理後のシリコン基板Cの反射率を併記している。
(Comparative Example 2)
The silicon substrate obtained by performing the same primary etching process as in Example 1 was set in a high-frequency parallel plate type reactive ion etching apparatus and etched in a 9 Pa carbon tetrafluoride gas atmosphere under the condition of a high-frequency output of 150 W. .
FIG. 10 shows the wavelength dependence of the reflectance of a silicon substrate obtained by etching using a reactive ion etching apparatus. FIG. 10 also shows the reflectance of the silicon substrate C after the primary etching process.

(実施例3)
実施例1と同一の一次エッチング処理を行って得られたシリコン基板を誘電体バリア放電装置の接地電極部の接地電極に載置し、六フッ化硫黄1に対して酸素4の割合で混合した混合ガスをチャンバー内に流通させチャンバー内を100kPaに保持し、高周波高電圧電源から高電圧電極部と接地電極部の間に周波数が8kHzで6kVの電圧を180秒間印加して、高電圧電極部の放電電極と接地電極部の接地電極との間に誘電体バリア放電を発生させて、シリコン基板の二次エッチング処理を行った。なお、接地電極部の接地電極の外周側に設けるスペーサーの高さをギャップ長が0.8mmになるように調整した。二次エッチング処理で得られたシリコン基板の表面の状態を図9に示す。また、二次エッチング処理で得られたシリコン基板の反射率の波長依存性を図11に示す。
(Example 3)
The silicon substrate obtained by performing the same primary etching process as in Example 1 was placed on the ground electrode of the ground electrode part of the dielectric barrier discharge device, and mixed with sulfur hexafluoride 1 at a ratio of 4 oxygen. The mixed gas is circulated in the chamber, the chamber is maintained at 100 kPa, and a high voltage electrode unit is applied by applying a 6 kV voltage at a frequency of 8 kHz between the high voltage electrode unit and the ground electrode unit for 180 seconds from the high frequency high voltage power source. The silicon substrate was subjected to a secondary etching process by generating a dielectric barrier discharge between the discharge electrode and the ground electrode of the ground electrode portion. The height of the spacer provided on the outer peripheral side of the ground electrode of the ground electrode portion was adjusted so that the gap length was 0.8 mm. The state of the surface of the silicon substrate obtained by the secondary etching process is shown in FIG. FIG. 11 shows the wavelength dependence of the reflectance of the silicon substrate obtained by the secondary etching process.

(実施例4)
実施例1と同一の一次エッチング処理を行って得られたシリコン基板を誘電体バリア放電装置の接地電極部の接地電極に載置し、六フッ化硫黄4に対して酸素1の割合で混合した混合ガスをチャンバー内に流通させチャンバー内を100kPaに保持し、高周波高電圧電源から高電圧電極部に周波数が8kHzで7kVの電圧を300秒間印加して、高電圧電極部の放電電極と接地電極部の接地電極との間に誘電体バリア放電を発生させて、シリコン基板の二次エッチング処理を行った。なお、接地電極部の接地電極の外周側に設けるスペーサーの高さをギャップ長が0.8mmになるように調整した。
二次エッチング処理で得られたシリコン基板の反射率の波長依存性を図11に示す。なお、図11には、一次エッチング処理後のシリコン基板Cの反射率を併記している。
Example 4
The silicon substrate obtained by performing the same primary etching process as in Example 1 was placed on the ground electrode of the ground electrode portion of the dielectric barrier discharge device, and mixed with sulfur hexafluoride 4 at a ratio of 1 oxygen. The mixed gas is circulated in the chamber, the chamber is maintained at 100 kPa, and a high-frequency electrode is applied with a voltage of 8 kHz and 7 kV for 300 seconds from a high-frequency high-voltage power source to discharge and ground electrodes of the high-voltage electrode. A dielectric barrier discharge was generated between the silicon substrate and the ground electrode, and the silicon substrate was subjected to a secondary etching process. The height of the spacer provided on the outer peripheral side of the ground electrode of the ground electrode portion was adjusted so that the gap length was 0.8 mm.
FIG. 11 shows the wavelength dependence of the reflectance of the silicon substrate obtained by the secondary etching process. FIG. 11 also shows the reflectance of the silicon substrate C after the primary etching process.

(実施例5)
先ず、単結晶のシリコン基板をアセトンが貯留されている脱脂槽に300秒浸漬して脱脂処理を行った後、乾燥機にて乾燥した。次に、シリコン基板を80℃に加温された3重量%の水酸化ナトリウム水溶液が貯留されているアルカリ槽に60秒浸漬し、表層除去処理を行ったシリコン基板をアルカリ槽から引上げて、10秒以内に水洗槽に浸漬させて水酸化ナトリウム水溶液を除去し、水洗槽から引き上げ乾燥機に装入して乾燥させた。
そして、シリコン基板を75℃に加温された1重量%の水酸化ナトリウム水溶液と5体積%のイソプロピルアルコールの混合液が貯留されている一次エッチング処理槽に30秒浸漬した後、10秒以内に水洗槽に浸漬して水洗処理し、表面に凹凸が形成されたシリコン基板から水酸化ナトリウム水溶液を除去し、水洗槽から引き上げて乾燥機に装入して乾燥させた。このとき得られたシリコン基板の表面の状態を図12に示す。図12に示されるように、このシリコン基板の表面には頂角が約70.5°で、表面粗さ(最大突出部の高さ)が約10μmの凹凸が形成されている。
(Example 5)
First, a single crystal silicon substrate was immersed in a degreasing tank in which acetone was stored for 300 seconds for degreasing treatment, and then dried in a dryer. Next, the silicon substrate was immersed for 60 seconds in an alkali bath in which a 3 wt% sodium hydroxide aqueous solution heated to 80 ° C. was stored, and the silicon substrate subjected to the surface layer removal treatment was pulled up from the alkali bath, and 10 The solution was immersed in a water washing tank within 2 seconds to remove the aqueous sodium hydroxide solution, pulled up from the water washing tank, charged in a dryer and dried.
Then, after immersing the silicon substrate in a primary etching treatment tank in which a mixed solution of 1% by weight sodium hydroxide aqueous solution and 5% by volume isopropyl alcohol heated to 75 ° C. is stored for 30 seconds, within 10 seconds. A sodium hydroxide aqueous solution was removed from the silicon substrate having irregularities formed on the surface by immersing it in a water rinsing tank, and it was pulled up from the water rinsing tank and charged into a dryer to be dried. The state of the surface of the silicon substrate obtained at this time is shown in FIG. As shown in FIG. 12, the surface of this silicon substrate has irregularities with an apex angle of about 70.5 ° and a surface roughness (maximum protrusion height) of about 10 μm.

続いて、誘電体バリア放電装置の昇降手段を駆動させて接地電極部を最降下位置まで下げてチャンバーを開放し、接地側電極部の接地電極の上面の中央部に一次エッチング処理を行ったシリコン基板を載置する。また、ギャップ長が1mmになるようにスペーサーの高さを調整する。そして、接地電極部を上昇させスペーサーの上端が高電圧電極部の放電電極の下面に当接した時点で停止する。
次いで、チャンバー内を排気口を介して排気手段で排気し、チャンバー内の圧力が10kPaに到達した時点で排気口を閉じ排気手段を停止する。そして、反応ガス供給口を介して反応ガス供給手段からヘリウムガス、四フッ化炭素ガス、及び酸素ガスを750:50:75の割合で混合した混合ガスをチャンバー内に供給し、チャンバー内の圧力が100kPaとなった時点で排気口を開放し、排気手段に設けられた放出部を介して混合ガスを外部に放出する。
そして、高周波高電圧電源から高電圧電極部と接地電極部の間に周波数が8kHzで3.5kVの電圧を300秒間印加して、高電圧電極部の放電電極と接地電極部の接地電極との間に誘電体バリア放電を発生させて、シリコン基板の二次エッチング処理を行った。そして、二次エッチング処理で得られたシリコン基板の表面をフッ化水素で洗浄してから表面の状態を走査型電子顕微鏡で観察し、光反射率の波長依存性を調べた。シリコン基板の表面の状態及び反射率の波長依存性をそれぞれ図13及び図14に示す。なお、図14には、実施例5の一次エッチング処理を行って得られたシリコン基板Cの反射率を併記している。
一次エッチング処理を行って得られたシリコン基板Cの波長800nmにおける反射率が約10%であるのに対して、シリコン基板の二次エッチング処理を行なうことにより反射率を6.6%に低下させることができた。反射率が低下したのは、シリコン基板Cに形成されている一次テクスチャ構造を構成している各凹凸面の上に更に均一に微細な凹凸(微細テクスチャ構造)が形成されることにより、光の閉じ込め効果が向上したためと考えられる。
Subsequently, the lifting and lowering means of the dielectric barrier discharge device is driven to lower the ground electrode portion to the lowest lowered position to open the chamber, and the first etching process is performed on the center portion of the upper surface of the ground electrode of the ground side electrode portion. Place the substrate. Further, the height of the spacer is adjusted so that the gap length is 1 mm. Then, the ground electrode portion is raised and stopped when the upper end of the spacer comes into contact with the lower surface of the discharge electrode of the high voltage electrode portion.
Next, the inside of the chamber is evacuated by the evacuation unit through the evacuation port, and when the pressure in the chamber reaches 10 kPa, the evacuation port is closed and the evacuation unit is stopped. Then, a mixed gas obtained by mixing helium gas, carbon tetrafluoride gas, and oxygen gas at a ratio of 750: 50: 75 is supplied into the chamber from the reactive gas supply means through the reactive gas supply port, and the pressure in the chamber is increased. When the air pressure reaches 100 kPa, the exhaust port is opened, and the mixed gas is discharged to the outside through the discharge portion provided in the exhaust means.
Then, a voltage of 8 kHz and a voltage of 3.5 kV is applied between the high voltage electrode unit and the ground electrode unit for 300 seconds from the high frequency high voltage power source, and the discharge electrode of the high voltage electrode unit and the ground electrode of the ground electrode unit are connected. A dielectric barrier discharge was generated in the meantime, and the silicon substrate was subjected to a secondary etching process. Then, after cleaning the surface of the silicon substrate obtained by the secondary etching process with hydrogen fluoride, the surface state was observed with a scanning electron microscope, and the wavelength dependence of the light reflectance was examined. The surface state of the silicon substrate and the wavelength dependence of the reflectance are shown in FIGS. 13 and 14, respectively. In FIG. 14, the reflectance of the silicon substrate C obtained by performing the primary etching process of Example 5 is also shown.
While the reflectance at a wavelength of 800 nm of the silicon substrate C obtained by performing the primary etching process is about 10%, the reflectance is lowered to 6.6% by performing the secondary etching process of the silicon substrate. I was able to. The reflectivity decreased because fine unevenness (fine texture structure) was formed more uniformly on each uneven surface constituting the primary texture structure formed on the silicon substrate C. This is thought to be due to an improved confinement effect.

(実施例6)
実施例5と同一の一次エッチング処理を行って得られたシリコン基板を誘電体バリア放電装置の接地電極部の接地電極に載置し、ヘリウムガス、四フッ化炭素ガス、及び酸素ガスを750:50:75の割合で混合した混合ガスをチャンバー内に供給し、チャンバー内の圧力を100kPaに保持し、高周波高電圧電源から高電圧電極部と接地電極部の間に周波数が8kHzで2kVの電圧を300秒間印加して、高電圧電極部の放電電極と接地電極部の接地電極との間に誘電体バリア放電を発生させて、シリコン基板の二次エッチング処理を行った。そして、二次エッチング処理で得られたシリコン基板の表面をフッ化水素で洗浄してから表面の光反射率の波長依存性を調べた。シリコン基板の反射率の波長依存性を図14に示す。2kVの電圧で二次エッチング処理を行なった場合、波長800nmにおける反射率は7%であった。
(Example 6)
The silicon substrate obtained by performing the same primary etching process as in Example 5 was placed on the ground electrode of the ground electrode portion of the dielectric barrier discharge device, and helium gas, carbon tetrafluoride gas, and oxygen gas were 750: A mixed gas mixed at a ratio of 50:75 is supplied into the chamber, the pressure in the chamber is maintained at 100 kPa, and a frequency of 8 kHz between the high-voltage electrode unit and the ground electrode unit from the high-frequency high-voltage power supply is 2 kV. Was applied for 300 seconds to generate a dielectric barrier discharge between the discharge electrode of the high-voltage electrode portion and the ground electrode of the ground electrode portion, and the silicon substrate was subjected to a secondary etching process. Then, after cleaning the surface of the silicon substrate obtained by the secondary etching process with hydrogen fluoride, the wavelength dependence of the light reflectance of the surface was examined. FIG. 14 shows the wavelength dependence of the reflectance of the silicon substrate. When the secondary etching process was performed at a voltage of 2 kV, the reflectance at a wavelength of 800 nm was 7%.

(実施例7)
実施例5と同一の一次エッチング処理を行って得られたシリコン基板を誘電体バリア放電装置の接地電極部の接地電極に載置し、ヘリウムガス、四フッ化炭素ガス、及び酸素ガスを750:50:75の割合で混合した混合ガスをチャンバー内に供給し、チャンバー内の圧力を100kPaに保持し、高周波高電圧電源から高電圧電極部と接地電極部の間に周波数が8kHzで1.7kVの電圧を300秒間印加して、高電圧電極部の放電電極と接地電極部の接地電極との間に誘電体バリア放電を発生させて、シリコン基板の二次エッチング処理を行った。そして、二次エッチング処理で得られたシリコン基板の表面をフッ化水素で洗浄してから表面の光反射率の波長依存性を調べた。シリコン基板の反射率の波長依存性を図14に示す。1.7kVの電圧で二次エッチング処理を行なった場合、波長800nmにおける反射率は7.8%であった。
(Example 7)
The silicon substrate obtained by performing the same primary etching process as in Example 5 was placed on the ground electrode of the ground electrode portion of the dielectric barrier discharge device, and helium gas, carbon tetrafluoride gas, and oxygen gas were 750: A mixed gas mixed at a ratio of 50:75 is supplied into the chamber, the pressure in the chamber is maintained at 100 kPa, and a frequency between the high voltage electrode unit and the ground electrode unit from the high frequency high voltage power source is 1.7 kV at 8 kHz. Was applied for 300 seconds to generate a dielectric barrier discharge between the discharge electrode of the high-voltage electrode portion and the ground electrode of the ground electrode portion, and the silicon substrate was subjected to a secondary etching process. Then, after cleaning the surface of the silicon substrate obtained by the secondary etching process with hydrogen fluoride, the wavelength dependence of the light reflectance of the surface was examined. FIG. 14 shows the wavelength dependence of the reflectance of the silicon substrate. When the secondary etching process was performed at a voltage of 1.7 kV, the reflectance at a wavelength of 800 nm was 7.8%.

(実施例8)
実施例5と同一の一次エッチング処理を行って得られたシリコン基板を放電装置の下部電極部の下部電極に載置し、下部電極部の下部電極と上部電極部の上部電極の間の距離を45mmにした。そして、六フッ化硫黄ガス、及び酸素ガスを4:1の割合で混合した混合ガスをチャンバー内に供給し、チャンバー内の圧力を66.5Paに保持し、高周波電源から下部電極部と上部電極部の間に周波数が13.56MHzで200Wの高周波電力を180秒間印加して、下部電極と上部電極との間に放電を発生させて、シリコン基板の二次エッチング処理を行った。そして、二次エッチング処理で得られたシリコン基板の表面を5重量%のフッ化水素酸で洗浄してから表面の状態を走査型電子顕微鏡で観察し、光反射率の波長依存性を調べた。シリコン基板の表面の状態及び反射率の波長依存性をそれぞれ図15及び図16に示す。二次エッチング処理を行なった場合、波長800nmにおける反射率は8.8%であった。なお、図16には、実施例5の一次エッチング処理を行って得られたシリコン基板Cの反射率を併記している。
(Example 8)
The silicon substrate obtained by performing the same primary etching process as in Example 5 is placed on the lower electrode of the lower electrode part of the discharge device, and the distance between the lower electrode of the lower electrode part and the upper electrode of the upper electrode part is set. 45 mm. Then, a mixed gas in which sulfur hexafluoride gas and oxygen gas are mixed at a ratio of 4: 1 is supplied into the chamber, the pressure in the chamber is maintained at 66.5 Pa, and the lower electrode portion and the upper electrode are supplied from the high frequency power source. A high frequency power of 13.56 MHz and 200 W was applied between the portions for 180 seconds to generate a discharge between the lower electrode and the upper electrode, and the silicon substrate was subjected to a secondary etching process. Then, the surface of the silicon substrate obtained by the secondary etching treatment was washed with 5% by weight of hydrofluoric acid, and then the surface state was observed with a scanning electron microscope, and the wavelength dependence of the light reflectance was examined. . The surface state of the silicon substrate and the wavelength dependence of the reflectance are shown in FIGS. 15 and 16, respectively. When the secondary etching process was performed, the reflectance at a wavelength of 800 nm was 8.8%. In FIG. 16, the reflectance of the silicon substrate C obtained by performing the primary etching process of Example 5 is also shown.

(実施例9)
実施例5と同一の一次エッチング処理を行って得られたシリコン基板を放電装置の下部電極部の下部電極に載置し、下部電極部の下部電極と上部電極部の上部電極の間の距離を45mmにした。そして、酸素ガスをチャンバー内に供給し、チャンバー内の圧力を66.5Paに保持し、高周波電源から上部電極部と下部電極部の間に周波数が13.56MHzで200Wの高周波電力を300秒間印加して、下部電極と上部電極との間に放電を発生させて、酸素プラズマによりドライエッチング処理を行った。次いで、実施例8と同一の二次エッチング処理を行なった後、シリコン基板の表面を5重量%のフッ化水素酸で洗浄してから表面の状態を走査型電子顕微鏡で観察し、光反射率の波長依存性を調べた。シリコン基板の表面の状態及び反射率の波長依存性をそれぞれ図17及び図16に示す。二次エッチング処理を行なった場合、波長800nmにおける反射率は6.2%であった。
Example 9
The silicon substrate obtained by performing the same primary etching process as in Example 5 is placed on the lower electrode of the lower electrode part of the discharge device, and the distance between the lower electrode of the lower electrode part and the upper electrode of the upper electrode part is set. 45 mm. Then, oxygen gas is supplied into the chamber, the pressure in the chamber is maintained at 66.5 Pa, and a high frequency power of 200 W at a frequency of 13.56 MHz is applied from the high frequency power source between the upper electrode portion and the lower electrode portion for 300 seconds. Then, a discharge was generated between the lower electrode and the upper electrode, and dry etching treatment was performed using oxygen plasma. Next, after performing the same secondary etching process as in Example 8, the surface of the silicon substrate was washed with 5% by weight of hydrofluoric acid, and then the surface state was observed with a scanning electron microscope to obtain a light reflectance. The wavelength dependence of was investigated. The surface state of the silicon substrate and the wavelength dependence of the reflectance are shown in FIGS. 17 and 16, respectively. When the secondary etching process was performed, the reflectance at a wavelength of 800 nm was 6.2%.

このように、アルカリ水溶液を用いた一次エッチング処理によりシリコン基板の表面にシリコンの結晶方位に依存した凹凸(一次テクスチャ構造)を形成してから、シリコン基板の表面へのプラズマエッチングを行なうことにより、シリコン基板の表面に形成した一次テクスチャ構造内に微細テクスチャ構造が組み込まれた反射率低減効果の高いテクスチャ構造を形成することができ、図11に示すように、反射率を800nmの波長で5%以下まで低下できることが確認できた。 Thus, by forming irregularities (primary texture structure) depending on the crystal orientation of silicon on the surface of the silicon substrate by the primary etching process using an alkaline aqueous solution, by performing plasma etching on the surface of the silicon substrate, A texture structure with a high reflectance reduction effect in which a fine texture structure is incorporated in the primary texture structure formed on the surface of the silicon substrate can be formed. As shown in FIG. 11, the reflectance is 5% at a wavelength of 800 nm. It was confirmed that it could be reduced to the following.

また、実施例3及び実施例6でそれぞれ得られたシリコン基板の面内の任意の3箇所(例えば、中心部、外周部、及び中心部と外周部の中間部)において、一定波長(例えば、波長800nm)に対する光反射率を測定した。そして、得られた反射率の最大値Mと最小値mの比の値M/mを求めると、実施例3で比の値M/mは1.15、実施例6で比の値M/mは1.05であった。このように、ヘリウムガスを混合した反応ガスで処理する実施例6の方が、ヘリウムガスを混合しない反応ガスで処理する実施例3より比の値M/mが小さくなっており、シリコン基板の面内での化学的エッチングがより均一に進行していることが確認できた。また、図示しないが、実施例3及び実施例6でそれぞれ得られたシリコン基板の表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果でも同様の結果が確認できた。 In addition, at any three locations in the plane of the silicon substrate obtained in Example 3 and Example 6 (for example, the central part, the outer peripheral part, and the intermediate part between the central part and the outer peripheral part), a constant wavelength (for example, The light reflectance for a wavelength of 800 nm was measured. Then, when the value M / m of the ratio between the maximum value M and the minimum value m obtained is obtained, the ratio value M / m is 1.15 in Example 3, and the ratio value M / m in Example 6. m was 1.05. Thus, the value M / m of the example 6 in which the treatment with the reaction gas mixed with helium gas is smaller than that in the example 3 in which the treatment with the reaction gas not mixed with the helium gas is smaller. It was confirmed that the chemical etching in the surface progressed more uniformly. Further, although not shown, the same result could be confirmed by observing the surface of the silicon substrate obtained in Example 3 and Example 6 with a scanning electron microscope.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明のシリコン基板の低反射率加工方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、一次エッチング工程ではアルカリエッチングしたが、酸エッチングしてもよい。この場合、使用するエッチング液には、例えば、フッ酸と硝酸を混合した混酸水溶液を使用することができる。また、第1の実施の形態では、反応ガスとして四フッ化炭素と酸素の混合ガスを使用してもよい。
第2の実施の形態では、反応ガスとしてヘリウムガス、四フッ化炭素ガス、及び酸素ガスの混合ガスの代りにヘリウムガスと四フッ化炭素ガスの混合ガス、ヘリウムガス、六フッ化硫黄ガス、及び酸素ガスの混合ガス、又はヘリウムガスと六フッ化硫黄ガスの混合ガスのいずれかを使用してもよい。また、不活性ガスとして、ヘリウムガスの代りにアルゴンガスを使用することができる。
第3及び第4の実施の形態では、反応ガスとして六フッ化硫黄ガスと酸素ガスの混合ガスを用いたが、四フッ化炭素ガスと酸素ガスの混合ガスを使用することも、六フッ化硫黄ガスあるいは四フッ化炭素ガスを単独で使用することもできる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, The change in the range which does not change the summary of invention is possible, Each above-mentioned embodiment is possible. The case where the silicon substrate low reflectivity processing method of the present invention is configured by combining some or all of the forms and modifications is also included in the scope of the present invention.
For example, although alkali etching is performed in the primary etching process, acid etching may be performed. In this case, for example, a mixed acid aqueous solution in which hydrofluoric acid and nitric acid are mixed can be used as the etching solution to be used. In the first embodiment, a mixed gas of carbon tetrafluoride and oxygen may be used as the reaction gas.
In the second embodiment, instead of a mixed gas of helium gas, carbon tetrafluoride gas, and oxygen gas as a reaction gas, a mixed gas of helium gas and carbon tetrafluoride gas, helium gas, sulfur hexafluoride gas, And a mixed gas of oxygen gas or a mixed gas of helium gas and sulfur hexafluoride gas may be used. Moreover, argon gas can be used as an inert gas instead of helium gas.
In the third and fourth embodiments, a mixed gas of sulfur hexafluoride gas and oxygen gas is used as a reaction gas. However, a mixed gas of carbon tetrafluoride gas and oxygen gas can also be used. Sulfur gas or carbon tetrafluoride gas can also be used alone.

本発明の第1の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法に使用する低反射率加工設備の説明図である。It is explanatory drawing of the low reflectivity processing equipment used for the low reflectivity processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法の一次エッチング処理を行う一次エッチング処理装置の説明図である。It is explanatory drawing of the primary etching processing apparatus which performs the primary etching process of the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells. 同太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法の二次エッチング処理を行う誘電体バリア放電装置の説明図である。It is explanatory drawing of the dielectric barrier discharge apparatus which performs the secondary etching process of the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells. 同誘電体バリア放電装置の電極部の構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the electrode part of the same dielectric barrier discharge apparatus. 本発明の第2の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法の二次エッチング処理を行う誘電体バリア放電装置の説明図である。It is explanatory drawing of the dielectric barrier discharge apparatus which performs the secondary etching process of the low-reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法に使用する低反射率加工設備の説明図である。It is explanatory drawing of the low reflectance processing equipment used for the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 同太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法の二次エッチング処理を行う放電装置の説明図である。It is explanatory drawing of the discharge device which performs the secondary etching process of the low-reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells. 本発明の実施例1に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法における一次エッチング処理後のシリコン基板の表面の結晶構造を示す電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph which shows the crystal structure of the surface of the silicon substrate after the primary etching process in the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例3に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法における二次エッチング処理後のシリコン基板の表面の結晶構造を示す電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph which shows the crystal structure of the surface of the silicon substrate after the secondary etching process in the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例1及び2に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法で得られたシリコン基板の反射率の波長依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the wavelength dependence of the reflectance of the silicon substrate obtained by the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on Example 1 and 2 of this invention. 本発明の実施例3及び4に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法で得られたシリコン基板の反射率の波長依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the wavelength dependence of the reflectance of the silicon substrate obtained by the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on Example 3 and 4 of this invention. 本発明の実施例5に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法における一次エッチング処理後のシリコン基板の表面の結晶構造を示す電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph which shows the crystal structure of the surface of the silicon substrate after the primary etching process in the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on Example 5 of this invention. 本発明の実施例5に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法における二次エッチング処理後のシリコン基板の表面の結晶構造を示す電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph which shows the crystal structure of the surface of the silicon substrate after the secondary etching process in the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on Example 5 of this invention. 本発明の実施例5〜7に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法で得られたシリコン基板の反射率の波長依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the wavelength dependence of the reflectance of the silicon substrate obtained with the low-reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on Examples 5-7 of this invention. 本発明の実施例8に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法における二次エッチング処理後のシリコン基板の表面の結晶構造を示す電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph which shows the crystal structure of the surface of the silicon substrate after the secondary etching process in the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on Example 8 of this invention. 本発明の実施例8及び9に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法で得られたシリコン基板の反射率の波長依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the wavelength dependence of the reflectance of the silicon substrate obtained with the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on Example 8 and 9 of this invention. 本発明の実施例9に係る太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法における二次エッチング処理後のシリコン基板の表面の結晶構造を示す電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph which shows the crystal structure of the surface of the silicon substrate after the secondary etching process in the low reflectance processing method of the silicon substrate for solar cells which concerns on Example 9 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10:低反射率加工設備、11:基板ホルダー、12:一次エッチング処理装置、13:誘電体バリア放電装置、14:脱脂槽、15:乾燥機、16:アルカリ槽、17:水洗槽、18:乾燥機、19:一次エッチング処理槽、20:水洗槽、21:乾燥機、22:高電圧電極部、23:接地電極部、24:チャンバー、25:高周波高電圧電源、26:反応ガス供給口、27:反応ガス供給手段、28:排気口、29:排気手段、30:昇降手段、31:絶縁体、32、32a:基部、33:導入電極、34:放電電極、35:反応ガス流通路、35a:導入通路、36:ガス放出口、37:水冷ジャケット、38:接地電極、39:スペーサー、40:水冷ジャケット、43:放出部、44:誘電体バリア放電装置、45:反応ガス供給手段、47:低反射率加工設備、48:放電装置、49:上部電極部、50:下部電極、51:下部電極部、52:チャンバー、53:天板、54:筒体、55:孔、56:上部電極、57:空間部、58:高周波電源、59:マッチングボックス、60:排気口、61:排気手段、62:バルブ、63:酸素ガス供給手段、64:バルブ、65:反応ガス供給手段、66:絶縁部材 10: Low reflectance processing equipment, 11: Substrate holder, 12: Primary etching processing device, 13: Dielectric barrier discharge device, 14: Degreasing bath, 15: Dryer, 16: Alkaline bath, 17: Washing bath, 18: Dryer, 19: primary etching tank, 20: washing tank, 21: dryer, 22: high voltage electrode section, 23: ground electrode section, 24: chamber, 25: high frequency high voltage power supply, 26: reaction gas supply port 27: reactive gas supply means, 28: exhaust port, 29: exhaust means, 30: lifting means, 31: insulator, 32, 32a: base, 33: introduction electrode, 34: discharge electrode, 35: reaction gas flow path 35a: introduction passage, 36: gas discharge port, 37: water cooling jacket, 38: ground electrode, 39: spacer, 40: water cooling jacket, 43: discharge section, 44: dielectric barrier discharge device, 45: reaction gas supply Step: 47: Low reflectance processing equipment, 48: Discharge device, 49: Upper electrode part, 50: Lower electrode, 51: Lower electrode part, 52: Chamber, 53: Top plate, 54: Cylindrical body, 55: Hole, 56: upper electrode, 57: space portion, 58: high frequency power supply, 59: matching box, 60: exhaust port, 61: exhaust means, 62: valve, 63: oxygen gas supply means, 64: valve, 65: reaction gas supply Means 66: Insulating member

Claims (9)

太陽電池用に使用する単結晶又は多結晶のシリコン基板の表面を低反射率に加工する方法であって、
酸又はアルカリの水溶液を用いて前記シリコン基板の表面に凹凸を形成する一次エッチング処理を行なう第1工程と、
前記一次エッチング処理された前記シリコン基板の表面に、プラズマエッチングにより更に微細な凹凸を形成する二次エッチング処理を行う第2工程とを有することを特徴とする太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法。
A method of processing the surface of a single crystal or polycrystalline silicon substrate used for solar cells with low reflectance,
A first step of performing a primary etching process for forming irregularities on the surface of the silicon substrate using an acid or alkali aqueous solution;
Low reflectivity processing of a silicon substrate for solar cells, comprising: a second step of performing a secondary etching process for forming finer irregularities by plasma etching on the surface of the silicon substrate subjected to the primary etching process Method.
請求項1記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記プラズマエッチングは、反応ガス中での誘電体バリア放電によって発生するプラズマを利用することを特徴とする太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法。 2. The low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 1, wherein the plasma etching uses plasma generated by dielectric barrier discharge in a reaction gas. Low reflectivity processing method. 請求項2記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記反応ガスの圧力は実質的に大気圧であることを特徴とする太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法。 3. The low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 2, wherein the pressure of the reaction gas is substantially atmospheric pressure. 請求項2及び3のいずれか1項に記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記反応ガスは四フッ化炭素ガス又は六フッ化硫黄ガスであることを特徴とする太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法。 4. The solar cell silicon substrate low-reflectance processing method according to claim 2, wherein the reaction gas is a carbon tetrafluoride gas or a sulfur hexafluoride gas. 5. Low reflectivity processing method of silicon substrate for industrial use. 請求項2及び3のいずれか1項に記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記反応ガスは四フッ化炭素と酸素の混合ガス、又は六フッ化硫黄と酸素の混合ガスであることを特徴とする太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法。 4. The method for processing a low-reflectance silicon substrate for a solar cell according to claim 2, wherein the reaction gas is a mixed gas of carbon tetrafluoride and oxygen, or a mixed gas of sulfur hexafluoride and oxygen. A low reflectivity processing method for a silicon substrate for a solar cell. 請求項4及び5のいずれか1項に記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記誘電体バリア放電は、周波数が5kHz以上で50kHz以下である3.5kV以上で7.5kV以下の電圧を60秒以上で600秒以下の時間印加する条件により行われることを特徴とする太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法。 6. The method of processing low reflectance of a silicon substrate for a solar cell according to claim 4, wherein the dielectric barrier discharge has a frequency of 3.5 kV or more and 7.5 kV having a frequency of 5 kHz or more and 50 kHz or less. A low-reflectance processing method for a silicon substrate for a solar cell, wherein the following voltage is applied for 60 seconds or more and 600 seconds or less. 請求項2及び3のいずれか1項に記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記反応ガスは四フッ化炭素ガスと不活性ガスの混合ガス、又は六フッ化硫黄ガスと不活性ガスの混合ガスであることを特徴とする太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法。 4. The low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 2, wherein the reaction gas is a mixed gas of carbon tetrafluoride gas and an inert gas, or sulfur hexafluoride gas. A low reflectivity processing method for a silicon substrate for a solar cell, which is a mixed gas of an inert gas. 請求項2及び3のいずれか1項に記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記反応ガスは四フッ化炭素ガス、酸素ガス、及び不活性ガスの混合ガス、又は六フッ化硫黄ガス、酸素ガス、及び不活性ガスの混合ガスであることを特徴とする太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法。 4. The low reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 2, wherein the reaction gas is a mixed gas of carbon tetrafluoride gas, oxygen gas, and inert gas, or six fluorine. A low reflectivity processing method for a silicon substrate for a solar cell, which is a mixed gas of sulfurized gas, oxygen gas, and inert gas. 請求項7及び8のいずれか1項に記載の太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法において、前記誘電体バリア放電は、周波数が5kHz以上で50kHz以下である1kV以上で7.5kV以下の電圧を60秒以上で600秒以下の時間印加する条件により行われることを特徴とする太陽電池用シリコン基板の低反射率加工方法。 9. The low-reflectance processing method for a solar cell silicon substrate according to claim 7, wherein the dielectric barrier discharge has a frequency of 5 kHz to 50 kHz and a frequency of 1 kV to 7.5 kV. A low-reflectance processing method for a silicon substrate for a solar cell, which is performed under a condition in which a voltage is applied for a time of 60 seconds or more and 600 seconds or less.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007134667A (en) * 2005-11-10 2007-05-31 Tatung Co Substrate equipped with anti-reflection layer and its manufacturing method
JP2007324165A (en) * 2006-05-30 2007-12-13 Mitsubishi Electric Corp Surface treatment method of silicon substrate and fabrication process of solar cell
WO2009014274A1 (en) * 2007-07-25 2009-01-29 Cheju National University Industry-Academic Cooperation Foundation Plasma etching method for forming pyramidal texture on silicon surface and the apparatus used therefor
CN101812687A (en) * 2010-04-14 2010-08-25 湖南红太阳新能源科技有限公司 Slotted polysilicon wet velvet preparing device
KR20120051047A (en) * 2009-08-24 2012-05-21 썽뜨르 나쇼날르 드 라 르쉐르쉐 씨엉띠삐끄 Method for texturing the surface of a silicon substrate, and textured silicon substrate for a solar cell
JP2013110327A (en) * 2011-11-22 2013-06-06 Shinryo Corp Method for manufacturing silicon substrate for solar cell
JP2013247161A (en) * 2012-05-23 2013-12-09 Ulvac Japan Ltd Dry etching device
JP2014154617A (en) * 2013-02-06 2014-08-25 Panasonic Corp Silicon substrate having texture structure, and method of forming the same
KR101621564B1 (en) 2010-04-26 2016-05-16 엘지전자 주식회사 Solar cell and method for texturing substrate for solar cell
CN105702760A (en) * 2016-04-11 2016-06-22 徐州同鑫光电科技股份有限公司 Fabrication method for texture surface of solar cell
JP2016221980A (en) * 2014-03-21 2016-12-28 ナルックス株式会社 Method of manufacturing optical element and method of manufacturing shaping die for optical element
JP2019503562A (en) * 2016-01-13 2019-02-07 エムケイエス インストゥルメンツ, インコーポレイテッド Method and apparatus for deposit cleaning in a pumping line
US10353119B2 (en) 2012-11-16 2019-07-16 Nalux Co., Ltd. Method for manufacturing mold or optical element
US11024489B2 (en) 2016-01-13 2021-06-01 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for deposition cleaning in a pumping line
US11664197B2 (en) 2021-08-02 2023-05-30 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for plasma generation
US11745229B2 (en) 2020-08-11 2023-09-05 Mks Instruments, Inc. Endpoint detection of deposition cleaning in a pumping line and a processing chamber

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4560652B2 (en) * 2005-11-10 2010-10-13 大同股▲ふん▼有限公司 Substrate having anti-reflection layer and manufacturing method thereof
JP2007134667A (en) * 2005-11-10 2007-05-31 Tatung Co Substrate equipped with anti-reflection layer and its manufacturing method
JP2007324165A (en) * 2006-05-30 2007-12-13 Mitsubishi Electric Corp Surface treatment method of silicon substrate and fabrication process of solar cell
JP4652282B2 (en) * 2006-05-30 2011-03-16 三菱電機株式会社 Silicon substrate surface treatment method and solar cell manufacturing method
WO2009014274A1 (en) * 2007-07-25 2009-01-29 Cheju National University Industry-Academic Cooperation Foundation Plasma etching method for forming pyramidal texture on silicon surface and the apparatus used therefor
KR100890994B1 (en) * 2007-07-25 2009-03-31 제주대학교 산학협력단 Plazma etching method for forming piramidal texture on silicon surface
KR20120051047A (en) * 2009-08-24 2012-05-21 썽뜨르 나쇼날르 드 라 르쉐르쉐 씨엉띠삐끄 Method for texturing the surface of a silicon substrate, and textured silicon substrate for a solar cell
JP2013502737A (en) * 2009-08-24 2013-01-24 エコール ポリテクニク Method for texturing silicon substrate surface and textured silicon substrate for solar cell
KR101668729B1 (en) 2009-08-24 2016-10-24 에꼴레 폴리테크닉 Method for Texturing the Surface of a Silicon Substrate, and Textured Silicon Substrate for a Solar Cell
CN101812687A (en) * 2010-04-14 2010-08-25 湖南红太阳新能源科技有限公司 Slotted polysilicon wet velvet preparing device
KR101621564B1 (en) 2010-04-26 2016-05-16 엘지전자 주식회사 Solar cell and method for texturing substrate for solar cell
JP2013110327A (en) * 2011-11-22 2013-06-06 Shinryo Corp Method for manufacturing silicon substrate for solar cell
JP2013247161A (en) * 2012-05-23 2013-12-09 Ulvac Japan Ltd Dry etching device
US10353119B2 (en) 2012-11-16 2019-07-16 Nalux Co., Ltd. Method for manufacturing mold or optical element
JP2014154617A (en) * 2013-02-06 2014-08-25 Panasonic Corp Silicon substrate having texture structure, and method of forming the same
JP2016221980A (en) * 2014-03-21 2016-12-28 ナルックス株式会社 Method of manufacturing optical element and method of manufacturing shaping die for optical element
JP2019503562A (en) * 2016-01-13 2019-02-07 エムケイエス インストゥルメンツ, インコーポレイテッド Method and apparatus for deposit cleaning in a pumping line
US11024489B2 (en) 2016-01-13 2021-06-01 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for deposition cleaning in a pumping line
US11367598B2 (en) 2016-01-13 2022-06-21 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for deposition cleaning in a pumping line
CN105702760A (en) * 2016-04-11 2016-06-22 徐州同鑫光电科技股份有限公司 Fabrication method for texture surface of solar cell
US11745229B2 (en) 2020-08-11 2023-09-05 Mks Instruments, Inc. Endpoint detection of deposition cleaning in a pumping line and a processing chamber
US11664197B2 (en) 2021-08-02 2023-05-30 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for plasma generation

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