JP2015142890A - Manufacturing method of solar cell substrate and manufacturing apparatus of solar cell substrate - Google Patents

Manufacturing method of solar cell substrate and manufacturing apparatus of solar cell substrate Download PDF

Info

Publication number
JP2015142890A
JP2015142890A JP2014017123A JP2014017123A JP2015142890A JP 2015142890 A JP2015142890 A JP 2015142890A JP 2014017123 A JP2014017123 A JP 2014017123A JP 2014017123 A JP2014017123 A JP 2014017123A JP 2015142890 A JP2015142890 A JP 2015142890A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
washing
water washing
solar cell
hydrofluoric acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2014017123A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
小林 淳二
Junji Kobayashi
淳二 小林
▲高▼田 誠
誠 ▲高▼田
Makoto Takada
安永 望
Nozomi Yasunaga
望 安永
元 告野
Hajime Tsugeno
元 告野
文寿 山本
Fumihisa Yamamoto
文寿 山本
崇 澤井
Takashi Sawai
崇 澤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2014017123A priority Critical patent/JP2015142890A/en
Publication of JP2015142890A publication Critical patent/JP2015142890A/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a solar cell substrate capable of preventing the occurrence of a water mark in a washing process immediately after wet etching.SOLUTION: A manufacturing method of a solar cell substrate in which a treatment substrate having etching liquid remaining on the surface is immersed in washing liquid and is washed includes; a first washing process of immersing the treatment substrate having a surface on which the etching liquid remains, into pure water supplied to a first washing tank as the washing liquid and washing the etching liquid remaining on the surface of the treatment substrate while replacing at least a part of the washing liquid in the first washing tank continuously or intermittently with new pure water; and a second washing process of immersing the treatment substrate washed in the first washing process into pure water supplied to a second washing tank as the washing liquid and performing the washing. Therein, in the first washing process, electric conductivity of the washing liquid in the first washing tank is continuously measured and, based on the measured electric conductivity, it is judged whether the first washing process is completed or not.

Description

本発明は、太陽電池基板の製造方法および太陽電池基板の製造装置に関する。   The present invention relates to a solar cell substrate manufacturing method and a solar cell substrate manufacturing apparatus.

太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電システムにおいては、多くは多結晶シリコン(Si)基板にpn接合を設け、光エネルギーにより発生した電子および正孔を多結晶シリコン基板の表裏から各々取り出すこと(光起電力)をその原理としている。このような太陽光発電システムに用いられる太陽電池セルの製造方法について説明する。   In a photovoltaic power generation system that converts light energy of sunlight into electric energy, a pn junction is often provided on a polycrystalline silicon (Si) substrate, and electrons and holes generated by the light energy are transmitted from the front and back of the polycrystalline silicon substrate. Each of them (photoelectromotive force) is taken as its principle. The manufacturing method of the photovoltaic cell used for such a photovoltaic power generation system will be described.

通常、太陽電池セルの形成の第1段階は、太陽電池用の角型のp型シリコン基板の表面にテクスチャー処理と呼ばれるアルカリウェットエッチング処理を施す工程である。そして、テクスチャー処理によりテクスチャーが形成されたp型シリコン基板の表面に、例えばリン(P)を熱的に拡散(熱拡散)させて導電型を反転させることにより、n型不純物拡散層を形成する。   Usually, the first stage of the formation of the solar cell is a step of performing an alkaline wet etching process called a texture process on the surface of a square p-type silicon substrate for a solar battery. Then, an n-type impurity diffusion layer is formed on the surface of the p-type silicon substrate on which the texture is formed by texture treatment, for example, by diffusing (thermally diffusing) phosphorus (P), for example, and inverting the conductivity type. .

通常、リンの拡散源としては、オキシ塩化リン(POCl)が用いられることが多い。一般的には、n型不純物拡散層はp型シリコン基板の全面に形成される。なお、このn型不純物拡散層のシート抵抗はたとえば数十Ω/□程度であり、その深さはたとえば0.3μm〜0.5μm程度である。 Usually, phosphorus oxychloride (POCl 3 ) is often used as a phosphorus diffusion source. In general, the n-type impurity diffusion layer is formed on the entire surface of the p-type silicon substrate. The sheet resistance of the n-type impurity diffusion layer is, for example, about several tens of Ω / □, and the depth is, for example, about 0.3 μm to 0.5 μm.

続いて、p型シリコン基板の片面側に形成されたn型不純物拡散層をレジストにより保護した後、p型シリコン基板の一主面のみにn型不純物拡散層を残すようにエッチング処理する。処理後の残存レジストは、有機溶剤等を用いて除去される。   Subsequently, after the n-type impurity diffusion layer formed on one side of the p-type silicon substrate is protected with a resist, an etching process is performed so that the n-type impurity diffusion layer is left only on one main surface of the p-type silicon substrate. The residual resist after the treatment is removed using an organic solvent or the like.

次いで、プラズマCVD法等により、絶縁膜(反射防止膜)としての窒化シリコン膜をn型不純物拡散層上に700Å〜900Å程度で形成する。次に、p型シリコン基板の裏面(n型不純物拡散層が形成されていない側の面)にアルミニウムペーストをスクリーン印刷し、乾燥させる。通常、アルミニウムペースト面上の一部あるいは開口部に銀ペーストを重ねて印刷し、その上に配線を半田付けする。窒化シリコン膜上には表面電極となる銀ペーストを、裏面と同様にスクリーン印刷し、乾燥する。   Next, a silicon nitride film as an insulating film (antireflection film) is formed on the n-type impurity diffusion layer with a thickness of about 700 to 900 by plasma CVD or the like. Next, aluminum paste is screen-printed on the back surface of the p-type silicon substrate (the surface on which the n-type impurity diffusion layer is not formed) and dried. Usually, a silver paste is printed over a part or opening on the aluminum paste surface, and the wiring is soldered thereon. On the silicon nitride film, a silver paste to be a front electrode is screen printed in the same manner as the back surface and dried.

その後、p型シリコン基板の表裏面を、700℃〜900℃で数分から十数分間、近赤外ランプ炉中で同時に焼成する。この結果、p型シリコン基板の裏面側では、焼成中にアルミニウムペーストから不純物としてのアルミニウムがp型シリコン基板中に拡散し、アルミニウムの高濃度不純物を含んだp層が形成される。この層は、一般にBSF(Back Surface Field)層と呼ばれ、太陽電池のエネルギー変換効率の向上に寄与するものである。このようにして形成された太陽電池基板を、一般に太陽電池セルと呼んでいる(たとえば、特許文献1参照)。 Thereafter, the front and back surfaces of the p-type silicon substrate are simultaneously fired at 700 ° C. to 900 ° C. for several minutes to several tens of minutes in a near infrared lamp furnace. As a result, on the back side of the p-type silicon substrate, aluminum as an impurity diffuses from the aluminum paste into the p-type silicon substrate during firing, and a p + layer containing a high concentration impurity of aluminum is formed. This layer is generally called a BSF (Back Surface Field) layer and contributes to the improvement of the energy conversion efficiency of the solar cell. The solar cell substrate thus formed is generally called a solar cell (see, for example, Patent Document 1).

上述したn型不純物拡散層を形成するために行われる、オキシ塩化リンの昇華とp型シリコン基板表面への付着、および800℃程度の加熱によりリン拡散を行ういわゆる拡散工程においては、リンガラスと呼ばれるリン、シリコン、酸素を主成分とする層がp型シリコン基板(n型不純物拡散層を含む)の表面に形成される。このため、このリンガラス層をフッ酸によりエッチング除去する工程(リンガラスエッチング工程)が必要である。リンガラスエッチング工程では、p型シリコン基板(n型不純物拡散層を含む)の表面はフッ酸により水素終端状態になる。このため、リンガラスエッチング工程後に行われる、p型シリコン基板(n型不純物拡散層を含む)表面に残存するフッ酸を水洗する水洗工程での水切れが良く、p型シリコン基板(n型不純物拡散層を含む)の表面にはウォーターマークが生成されないのが通常である。ウォーターマークとは、酸化シリコンからなりp型シリコン基板(n型不純物拡散層を含む)の表面に形成されるシミである。   In the so-called diffusion step in which phosphorus diffusion is performed by sublimation of phosphorus oxychloride, adhesion to the surface of the p-type silicon substrate, and heating at about 800 ° C., which is performed to form the above-described n-type impurity diffusion layer, A layer mainly composed of phosphorus, silicon, and oxygen is formed on the surface of a p-type silicon substrate (including an n-type impurity diffusion layer). For this reason, the process (phosphorus glass etching process) of carrying out the etching removal of this phosphorus glass layer with a hydrofluoric acid is required. In the phosphor glass etching step, the surface of the p-type silicon substrate (including the n-type impurity diffusion layer) is brought into a hydrogen-terminated state by hydrofluoric acid. For this reason, the drainage in the water washing process performed after the phosphorous glass etching process in which the hydrofluoric acid remaining on the surface of the p-type silicon substrate (including the n-type impurity diffusion layer) is washed is good, and the p-type silicon substrate (n-type impurity diffusion) Usually, no watermark is generated on the surface of the substrate (including the layer). A watermark is a stain formed on the surface of a p-type silicon substrate (including an n-type impurity diffusion layer) made of silicon oxide.

特開2004−207493号公報JP 2004-207493 A

しかしながら、水洗工程において、ウォーターマークと呼ばれるシミが生成される場合がある。ウォーターマークの発生原因は完全に解明されているわけではないが、リンガラスエッチング工程後に行われる水洗工程の初期段階においてウォーターマークが生成されてしまうと、その後の工程では酸化シリコンは溶解しないので、ウォーターマークを除去することができなくなる。すなわち、リンガラスエッチング工程が行われたフッ酸エッチング槽から第1水洗槽にp型シリコン基板が搬送されて第1水洗工程が行われた際に、該第1水洗槽からのp型シリコン基板の引き上げ段階においてウォーターマークが形成されてしまうと、ウォーターマークを除去することができなくなる。   However, a stain called a watermark may be generated in the washing process. The cause of the occurrence of the watermark is not completely elucidated, but if the watermark is generated in the initial stage of the water washing process performed after the phosphor glass etching process, the silicon oxide does not dissolve in the subsequent process. The watermark cannot be removed. That is, when the p-type silicon substrate is transported from the hydrofluoric acid etching tank in which the phosphorus glass etching process has been performed to the first water-washing tank and the first water-washing process is performed, the p-type silicon substrate from the first water-washing tank is performed. If a watermark is formed during the pulling-up stage, the watermark cannot be removed.

太陽電池セルの受光面側の外観は、一般には窒化シリコン膜の効果で青色または黒色となっており、可視光の反射率は約10%以下で均一であることが望ましい。しかし、一旦、ウォーターマークとしてのシリコン酸化膜がp型シリコン基板(n型不純物拡散層を含む)に形成されてしまうと、シリコン酸化膜が形成された領域では光反射率が増加して白色に変色するため、特性および外観の観点から、そのまま出荷することは困難である。   The appearance on the light receiving surface side of the solar battery cell is generally blue or black due to the effect of the silicon nitride film, and the reflectance of visible light is desirably about 10% or less and uniform. However, once a silicon oxide film as a watermark is formed on a p-type silicon substrate (including an n-type impurity diffusion layer), the light reflectance increases in the region where the silicon oxide film is formed, and the white color is increased. Because of discoloration, it is difficult to ship as it is from the viewpoint of characteristics and appearance.

一方、このようなウォーターマークの生成が太陽電池セルの外観の変色の原因となる場合でも、リンガラスエッチング工程後のp型シリコン基板(n型不純物拡散層を含む)の表面は変色しておらず、窒化シリコン膜の形成後に初めて変色領域が生成されたか否かが判明する。   On the other hand, even when the generation of such a watermark causes discoloration of the appearance of the solar battery cell, the surface of the p-type silicon substrate (including the n-type impurity diffusion layer) after the phosphor glass etching process is not discolored. First, it is determined whether or not the discoloration region is generated for the first time after the formation of the silicon nitride film.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ウェットエッチングの直後の水洗工程におけるウォーターマークの発生を抑制・防止可能な太陽電池基板の製造方法および太陽電池基板の製造装置を得ることを目的とする。   This invention is made in view of the above, Comprising: Obtaining the manufacturing method of a solar cell substrate which can suppress and prevent generation | occurrence | production of the watermark in the water washing process immediately after wet etching, and the manufacturing apparatus of a solar cell substrate Objective.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽電池基板の製造方法は、エッチング液が表面に残存した処理基板を洗浄液に浸漬して洗浄する太陽電池基板の製造方法であって、前記エッチング液が表面に残存した処理基板を、洗浄液として第1水洗槽に供給された純水に浸漬し、前記第1水洗槽内の前記洗浄液の少なくとも一部を連続的にまたは断続的に新たな純水に入れ替えながら前記処理基板の表面に残存したエッチング液を洗浄する第1水洗工程と、前記第1水洗工程で洗浄された前記処理基板を、洗浄液として第2水洗槽に供給された純水に浸漬して洗浄する第2水洗工程と、を含み、前記第1水洗工程では、前記処理基板の洗浄中における前記第1水洗槽の洗浄液の導電率を連続的に計測し、計測された導電率に基づいて前記第1水洗工程を終了するか否かを判別すること、を特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a method for manufacturing a solar cell substrate according to the present invention is a method for manufacturing a solar cell substrate in which a processing substrate having an etching solution remaining on the surface is immersed in a cleaning solution and cleaned. The processing substrate having the etching solution remaining on the surface is immersed in pure water supplied to the first water washing tank as a cleaning liquid, and at least a part of the cleaning liquid in the first water washing tank is continuously or intermittently provided. A first water washing step for washing the etching solution remaining on the surface of the processing substrate while replacing with fresh pure water, and supplying the processing substrate washed in the first water washing step to the second water washing tank as a washing solution A second water washing step of immersing and washing in the purified water, wherein in the first water washing step, the conductivity of the cleaning liquid in the first water washing tank during the cleaning of the processing substrate is continuously measured, Measured conductivity And wherein the, to determine whether or not to end the first washing step based on.

本発明によれば、ウェットエッチングの直後の水洗工程におけるウォーターマークの発生を抑制・防止できる、という効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to suppress and prevent the generation of watermarks in the water washing process immediately after wet etching.

図1は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池基板の製造方法を適用して形成された太陽電池基板を用いた太陽電池セルの要部断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a solar battery cell using a solar battery substrate formed by applying a method for manufacturing a solar battery substrate according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池基板の製造方法を適用して形成された太陽電池基板を用いた太陽電池セルの上面図である。FIG. 2 is a top view of a solar battery cell using the solar battery substrate formed by applying the solar battery substrate manufacturing method according to the embodiment of the present invention. 図3は、フッ酸濃度によるウォーターマークの生成の有無を観察した結果を示す画像である。FIG. 3 is an image showing a result of observing whether or not a watermark is generated due to the hydrofluoric acid concentration. 図4は、第1水洗工程の実験を複数回実施した後の第1水洗槽のフッ酸水溶液におけるフッ酸濃度と導電率との関係を示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the hydrofluoric acid concentration and the conductivity in the hydrofluoric acid aqueous solution in the first water washing tank after the first water washing step experiment has been performed a plurality of times. 図5は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池基板の製造方法のフローを説明するフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart for explaining the flow of the method for manufacturing the solar cell substrate according to the embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池基板の製造方法を実施する太陽電池基板の製造装置の概略構成を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a solar cell substrate manufacturing apparatus that implements the solar cell substrate manufacturing method according to the embodiment of the present invention.

以下に、本発明にかかる太陽電池基板の製造方法および太陽電池基板の製造装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of the manufacturing method of the solar cell substrate concerning this invention and the manufacturing apparatus of a solar cell substrate is described in detail based on drawing. In addition, this invention is not limited to the following description, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably. In the drawings shown below, the scale of each member may be different from the actual scale for easy understanding. The same applies between the drawings.

実施の形態.
本実施の形態は、太陽電池基板の製造に関するものであり、特に、拡散工程後の洗浄工程に起因するウォーターマークの発生の抑制・防止に関するものである。
Embodiment.
The present embodiment relates to the manufacture of a solar cell substrate, and particularly relates to the suppression / prevention of the generation of watermarks resulting from the cleaning process after the diffusion process.

まず、本実施の形態にかかる太陽電池基板の製造方法を用いて作製される太陽電池基板(太陽電池セル)について説明する。図1および図2は、本実施の形態にかかる太陽電池基板の製造方法を適用して形成された太陽電池セルを示す図であり、図1は太陽電池セルの要部断面図、図2は太陽電池セルの上面図である。図1および図2に示す太陽電池セルは、たとえばp型シリコン基板11aの基板表層にn型不純物拡散層11bを有するシリコン基板11と、シリコン基板11の受光面側の面(表面)に形成された反射防止膜12と、シリコン基板11の受光面側の面(表面)に形成された受光面側電極13と、シリコン基板11の受光面と反対側の面(裏面)に形成された裏面電極14とを備える。受光面側電極13は、シリコン基板11の面方向において反射防止膜12に囲まれて形成されている。   First, the solar cell substrate (solar cell) produced using the manufacturing method of the solar cell substrate concerning this Embodiment is demonstrated. 1 and 2 are views showing a solar battery cell formed by applying the method for manufacturing a solar battery substrate according to the present embodiment. FIG. 1 is a cross-sectional view of the main part of the solar battery cell, and FIG. It is a top view of a photovoltaic cell. 1 and 2 are formed on, for example, a silicon substrate 11 having an n-type impurity diffusion layer 11b on the surface layer of a p-type silicon substrate 11a and a surface (front surface) of the silicon substrate 11 on the light-receiving surface side. The antireflection film 12, the light receiving surface side electrode 13 formed on the light receiving surface side surface (front surface) of the silicon substrate 11, and the back surface electrode formed on the surface (back surface) opposite to the light receiving surface of the silicon substrate 11. 14. The light receiving surface side electrode 13 is formed to be surrounded by the antireflection film 12 in the surface direction of the silicon substrate 11.

また、受光面側電極13としては、グリッド電極13aおよびバス電極13bを含み、図1においてはグリッド電極13aの長手方向に垂直な断面における断面図を示している。そして、シリコン基板11には、本実施の形態にかかる太陽電池基板の製造方法を用いて水洗処理が実施されたシリコン基板を使用して、太陽電池セルを構成している。   The light receiving surface side electrode 13 includes a grid electrode 13a and a bus electrode 13b, and FIG. 1 shows a cross-sectional view in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the grid electrode 13a. And the solar cell is comprised for the silicon substrate 11 using the silicon substrate by which the water washing process was implemented using the manufacturing method of the solar cell substrate concerning this Embodiment.

つぎに、図1および図2に示す太陽電池セルを製造するための工程を説明する。なお、ここで説明する工程は、シリコン基板を用いた一般的な太陽電池セルの製造工程と同様であるため、特に図示しない。   Below, the process for manufacturing the photovoltaic cell shown in FIG.1 and FIG.2 is demonstrated. In addition, since the process demonstrated here is the same as the manufacturing process of the general photovoltaic cell using a silicon substrate, it does not show in particular in figure.

まず、p型シリコン基板11aがシリコンインゴットからスライス加工により切り出される。p型シリコン基板11aは、単結晶シリコン基板でもよく、多結晶シリコン基板でもよい。シリコンインゴットからスライス加工により切り出されたp型シリコン基板11aの表面には、スライス加工時にワイヤーが削れて生じる切り粉、研磨剤などからなる汚染物質である有機不純物と金属不純物とが付着している。このため、シリコンインゴットから切り出されたp型シリコン基板11aに対してたとえば水洗処理等の洗浄処理が施される。しかし、洗浄後のp型シリコン基板11aの表面には、これらの汚染物質が除去しきれずに残留する。したがって、p型シリコン基板11aの表面に付着しているこれらの汚染物質を除去する洗浄が必要である。   First, the p-type silicon substrate 11a is cut out from the silicon ingot by slicing. The p-type silicon substrate 11a may be a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate. On the surface of the p-type silicon substrate 11a cut out from the silicon ingot by slicing, organic impurities and metal impurities, which are contaminants made of chips, abrasives, etc. generated by cutting the wire during slicing, are attached. . For this reason, the p-type silicon substrate 11a cut out from the silicon ingot is subjected to a cleaning process such as a water cleaning process. However, these contaminants remain on the surface of the cleaned p-type silicon substrate 11a without being removed. Therefore, it is necessary to clean these contaminants attached to the surface of the p-type silicon substrate 11a.

また、スライスされた基板の表層には、ダメージ層と呼ばれるスライスによる加工ひずみが深さ5μm程度まで生じている。このダメージ層が太陽電池に残っていると、該ダメージ層で電子の再結合を促進し、太陽電池の特性の悪化を招く。このため、ダメージ層の除去が必要である。   Further, the processing strain due to the slice called a damage layer is generated on the surface layer of the sliced substrate up to a depth of about 5 μm. If this damaged layer remains in the solar cell, the damaged layer promotes recombination of electrons, leading to deterioration of the characteristics of the solar cell. For this reason, it is necessary to remove the damaged layer.

また、p型シリコン基板11aの表面には、太陽電池がより多くの太陽光を吸収できるように、アルカリ性水溶液に添加剤としてIPA等の有機物を加えた高温の薬液(ウェットエッチング液)を用いた異方性エッチングによりたとえばシリコンの(111)面に囲まれた四角錐状の凸部を有する凹凸からなるテクスチャー構造が形成される。   In addition, a high-temperature chemical solution (wet etching solution) obtained by adding an organic substance such as IPA as an additive to an alkaline aqueous solution was used on the surface of the p-type silicon substrate 11a so that the solar cell can absorb more sunlight. By anisotropic etching, for example, a texture structure composed of irregularities having quadrangular pyramidal convex portions surrounded by the (111) plane of silicon is formed.

したがって、本実施の形態においても、上述したp型シリコン基板11aの表面に付着しているこれらの汚染物質を除去する洗浄、ダメージ層の除去、テクスチャー構造の形成が行われる。   Therefore, also in the present embodiment, cleaning for removing these contaminants adhering to the surface of the p-type silicon substrate 11a described above, removal of the damaged layer, and formation of the texture structure are performed.

つぎに、表面にテクスチャーが形成されたp型シリコン基板11aを熱拡散炉へ投入し、オキシ塩化リン(POCl)蒸気の存在下で加熱してp型シリコン基板11aの表面にリンガラス層を形成することによりp型シリコン基板11a中にリンを拡散させる。これにより、p型シリコン基板11aの全面の表層にn型不純物拡散層11bが形成され、pn接合が形成される。そして、n型不純物拡散層11bの表面は、リンガラス層が形成されている状態となる。このn型不純物拡散層11bのシート抵抗はたとえば数十Ω/□程度であり、その深さはたとえば0.3μm〜0.5μm程度である。 Next, the p-type silicon substrate 11a having a texture formed on the surface is put into a thermal diffusion furnace and heated in the presence of phosphorus oxychloride (POCl 3 ) vapor to form a phosphorus glass layer on the surface of the p-type silicon substrate 11a. By forming, phosphorus is diffused into the p-type silicon substrate 11a. As a result, the n-type impurity diffusion layer 11b is formed on the entire surface of the p-type silicon substrate 11a, and a pn junction is formed. The surface of the n-type impurity diffusion layer 11b is in a state in which a phosphorus glass layer is formed. The sheet resistance of the n-type impurity diffusion layer 11b is, for example, about several tens of Ω / □, and the depth thereof is, for example, about 0.3 μm to 0.5 μm.

ここで、n型不純物拡散層11bの形成直後のn型不純物拡散層11bの表面にはリンガラス層が形成されている。このため、該リンガラス層をフッ酸等のエッチング液を用いてウェットエッチングにより除去するリンガラスエッチング工程が行われる。本実施の形態では、n型不純物拡散層11bが形成されたp型シリコン基板11aを、フッ酸が貯留されたフッ酸エッチング槽に浸漬することによりリンガラスエッチング工程が行われる。フッ酸の濃度は特に限定されず、n型不純物拡散層11bの形成条件などの諸条件により適宜設定されればよい。また、フッ酸エッチング槽へのp型シリコン基板11aの浸漬時間は、n型不純物拡散層11bの形成条件、フッ酸の濃度などの諸条件により適宜設定されればよい。   Here, a phosphorus glass layer is formed on the surface of the n-type impurity diffusion layer 11b immediately after the formation of the n-type impurity diffusion layer 11b. For this reason, the phosphorus glass etching process of removing this phosphorus glass layer by wet etching using etching liquid, such as a hydrofluoric acid, is performed. In the present embodiment, the phosphorus glass etching step is performed by immersing the p-type silicon substrate 11a on which the n-type impurity diffusion layer 11b is formed in a hydrofluoric acid etching tank in which hydrofluoric acid is stored. The concentration of hydrofluoric acid is not particularly limited, and may be set as appropriate according to various conditions such as conditions for forming the n-type impurity diffusion layer 11b. Further, the immersion time of the p-type silicon substrate 11a in the hydrofluoric acid etching tank may be appropriately set according to various conditions such as the formation conditions of the n-type impurity diffusion layer 11b and the concentration of hydrofluoric acid.

リンガラスエッチング工程後、p型シリコン基板11aの表面(n型不純物拡散層11bの表面)に残存するフッ酸を水洗する水洗工程が行われ、その後、乾燥工程が行われる。水洗工程については後述する。   After the phosphor glass etching step, a water washing step for washing the hydrofluoric acid remaining on the surface of the p-type silicon substrate 11a (the surface of the n-type impurity diffusion layer 11b) is performed, and then a drying step is performed. The water washing process will be described later.

続いて、p型シリコン基板11aの片面側に形成されたn型不純物拡散層をレジストにより保護した後、p型シリコン基板11aの一主面のみにn型不純物拡散層を残すようにエッチング処理する。これにより、シリコン基板11が形成される。そして、p型シリコン基板11aにおいて、n型不純物拡散層が残された側が受光面側とされる。処理後の残存レジストは、有機溶剤等を用いて除去される。   Subsequently, after protecting the n-type impurity diffusion layer formed on one side of the p-type silicon substrate 11a with a resist, etching is performed so as to leave the n-type impurity diffusion layer only on one main surface of the p-type silicon substrate 11a. . Thereby, the silicon substrate 11 is formed. In the p-type silicon substrate 11a, the side where the n-type impurity diffusion layer is left is the light-receiving surface side. The residual resist after the treatment is removed using an organic solvent or the like.

つぎに、絶縁膜からなる反射防止膜12としてプラズマCVD法等により窒化シリコン膜(SiN膜)を、たとえば700Å〜900Å程度の膜厚でn型不純物拡散層11b上に形成する。なお、反射防止膜12として、屈折率の異なる2層以上の膜を積層してもよい。また、反射防止膜12は、スパッタリング法など、異なる成膜方法により形成してもよい。   Next, a silicon nitride film (SiN film) is formed as an antireflection film 12 made of an insulating film on the n-type impurity diffusion layer 11b by a plasma CVD method or the like with a film thickness of about 700 to 900 mm, for example. As the antireflection film 12, two or more films having different refractive indexes may be laminated. The antireflection film 12 may be formed by a different film forming method such as a sputtering method.

つぎに、銀の混入した銀ペーストをシリコン基板11の受光面に櫛形にスクリーン印刷して乾燥させ、アルミニウムの混入したアルミニウムペーストをシリコン基板11の裏面の全面にスクリーン印刷して乾燥させる。また、通常、アルミニウムペースト面上の一部あるいは開口部に銀ペーストを重ねて印刷するが、ここでは記載を省略する。   Next, the silver paste mixed with silver is screen-printed in a comb shape on the light receiving surface of the silicon substrate 11 and dried, and the aluminum paste mixed with aluminum is screen-printed on the entire back surface of the silicon substrate 11 and dried. Usually, silver paste is overlaid and printed on a part or opening on the aluminum paste surface, but the description is omitted here.

その後、印刷されたペーストに焼成処理を実施して受光面側電極13と裏面電極14とが形成される。以上のようにして、図1および図2に示す太陽電池セルが作製される。   Thereafter, the printed paste is baked to form the light receiving surface side electrode 13 and the back surface electrode 14. As described above, the solar battery cell shown in FIGS. 1 and 2 is manufactured.

なお、シリコン基板11の裏面側では、焼成中にアルミニウムペーストから不純物としてのアルミニウムがp型シリコン基板中に拡散し、アルミニウムの高濃度不純物を含んだp層が形成されるが、ここでは記載を省略している。この層は、一般にBSF(Back Surface Field)層と呼ばれる。 On the back side of the silicon substrate 11, aluminum as an impurity diffuses from the aluminum paste into the p-type silicon substrate during firing, and a p + layer containing a high concentration impurity of aluminum is formed. Is omitted. This layer is generally called a BSF (Back Surface Field) layer.

つぎに、リンガラスエッチング工程後に行われる水洗工程について説明する。水洗工程では、n型不純物拡散層11bが全面に形成されたリンガラスエッチング工程後のp型シリコン基板(以下、処理基板Wと呼ぶ)の表面に残存するフッ酸を水洗する処理が複数回にわたって行われる。すなわち、リンガラスエッチング工程後においては、第1水洗工程、第2水洗工程、・・・と複数回の水洗処理が行われる。本実施の形態は、複数回の水洗処理のうち第1水洗工程に特徴を有する。   Next, the water washing process performed after the phosphorus glass etching process will be described. In the water washing step, the treatment for washing the hydrofluoric acid remaining on the surface of the p-type silicon substrate (hereinafter referred to as the processing substrate W) after the phosphorus glass etching step in which the n-type impurity diffusion layer 11b is formed on the entire surface is performed multiple times. Done. That is, after the phosphorus glass etching step, the first water washing step, the second water washing step,. This embodiment is characterized by the first water washing step among the plurality of water washing treatments.

上記のような製造工程におけるリンガラスエッチング工程では、リンガラスエッチング工程実施後の処理基板Wの表面はフッ酸により水素終端状態になる。このため、一般的には、リンガラスエッチング工程後の処理基板Wの表面に残存するフッ酸を水洗する水洗工程での水切れが良く、処理基板Wの表面にはウォーターマークが生成されないのが通常である。ウォーターマークとは、酸化シリコンからなり処理基板Wの表面に形成されるシミである。   In the phosphorus glass etching process in the manufacturing process as described above, the surface of the processing substrate W after the phosphorus glass etching process is brought into a hydrogen-terminated state by hydrofluoric acid. For this reason, in general, water drainage in the water washing step of washing the hydrofluoric acid remaining on the surface of the processing substrate W after the phosphor glass etching step is good, and no watermark is usually generated on the surface of the processing substrate W. It is. The watermark is a stain made of silicon oxide and formed on the surface of the processing substrate W.

しかしながら、水洗工程において、このウォーターマークと呼ばれるシミが生成される場合がある。ウォーターマークの発生原因は完全に解明されているわけではない。リンガラスエッチング工程後に行われる水洗工程の初期段階においてウォーターマークが生成されると、その後の工程では酸化シリコンは溶解されないので、ウォーターマークを除去することができなくなる。水洗工程では複数回の水洗処理が行われるが、リンガラスエッチング工程が行われたフッ酸エッチング槽から第1水洗槽に処理基板Wが搬送されて第1水洗工程が行われた際に、該第1水洗槽からの処理基板Wの引き上げ段階においてウォーターマークが形成されると、ウォーターマークを除去することができなくなる。したがって、第1水洗工程における第1水洗槽からの処理基板Wの引き上げ段階においてウォーターマークの生成を抑制・防止することが求められる。   However, a stain called a watermark may be generated in the water washing process. The cause of watermarks has not been fully elucidated. If the watermark is generated in the initial stage of the water washing process performed after the phosphorus glass etching process, the silicon oxide is not dissolved in the subsequent process, and thus the watermark cannot be removed. In the rinsing process, a plurality of rinsing processes are performed, but when the processing substrate W is transported from the hydrofluoric acid etching tank in which the phosphorus glass etching process has been performed to the first rinsing tank and the first rinsing process is performed, If a watermark is formed at the stage of pulling up the processing substrate W from the first washing tank, the watermark cannot be removed. Therefore, it is required to suppress and prevent the generation of the watermark in the stage of pulling up the processing substrate W from the first water washing tank in the first water washing step.

リンガラスエッチング工程の次工程である第1水洗工程においては、フッ酸エッチング槽のフッ酸が表面に残存した状態の処理基板Wが、洗浄液として第1水洗槽に貯留された純水に浸漬される。このため、浸漬された処理基板Wの表面から第1水洗槽の純水中にフッ酸が溶け込み、純水が処理基板Wの浸漬時点で比較的濃度の高いフッ酸水溶液に変化する。なお、フッ酸エッチング槽に貯留されたフッ酸および処理基板Wの表面に残存したフッ酸と区別するために、ここでは、処理基板Wの表面に残存したフッ酸が第1水洗槽の純水中に溶け込んだフッ酸をフッ酸水溶液と呼ぶ。   In the first water washing step, which is the next step of the phosphorus glass etching step, the processing substrate W in a state where the hydrofluoric acid in the hydrofluoric acid etching tank remains on the surface is immersed in pure water stored in the first water washing tank as a cleaning liquid. The For this reason, hydrofluoric acid dissolves in the pure water of the first washing tank from the surface of the immersed processing substrate W, and the pure water changes to a hydrofluoric acid aqueous solution having a relatively high concentration when the processing substrate W is immersed. In addition, in order to distinguish from the hydrofluoric acid stored in the hydrofluoric acid etching tank and the hydrofluoric acid remaining on the surface of the processing substrate W, here, the hydrofluoric acid remaining on the surface of the processing substrate W is pure water in the first washing tank. The hydrofluoric acid dissolved in the inside is called a hydrofluoric acid aqueous solution.

その後、純水の供給方法にも依存するが、さらに純水を供給することにより徐々に第1水洗槽中のフッ酸水溶液のフッ酸濃度が薄められていくことになる。したがって、第1水洗工程の完了時点までにフッ酸水溶液のフッ酸濃度は刻々変化(低下)していることになる。すなわち、第1水洗槽の洗浄液は、処理基板Wが浸漬されることにより純水の状態から比較的濃度の高いフッ酸水溶液に変化し、その後、徐々に濃度の低いフッ酸水溶液に変化していく。   Thereafter, although depending on the method of supplying pure water, the concentration of hydrofluoric acid in the hydrofluoric acid aqueous solution in the first washing tank is gradually reduced by further supplying pure water. Therefore, the hydrofluoric acid concentration of the hydrofluoric acid aqueous solution is changing (decreasing) every moment until the completion of the first water washing step. That is, the cleaning liquid in the first washing tank changes from a pure water state to a relatively high concentration hydrofluoric acid aqueous solution when the processing substrate W is immersed, and then gradually changes to a hydrofluoric acid aqueous solution having a low concentration. Go.

発明者等は、このようなフッ酸水溶液から処理基板Wを引き上げた場合、フッ酸水溶液の液性状がどのような場合にウォーターマークができ易いかについて鋭意研究を行った。この結果、水素終端している処理基板Wの表面に、フッ酸濃度として25ppm〜50ppmの範囲でフッ素を含有(フッ素濃度換算)しているフッ酸水溶液が水滴として存在した場合に、乾燥後にウォーターマークができ易いことがわかった。以下におけるppmの記載はフッ素濃度換算を表す。   The inventors diligently studied when the substrate is pulled from such a hydrofluoric acid aqueous solution, and when the liquid property of the hydrofluoric acid aqueous solution is easy to form a watermark. As a result, when the hydrofluoric acid aqueous solution containing fluorine (fluorine concentration conversion) in the range of 25 to 50 ppm as the hydrofluoric acid concentration is present as water droplets on the surface of the processing substrate W terminated with hydrogen, I found that it was easy to mark. The description of ppm in the following represents the fluorine concentration conversion.

図3は、フッ酸濃度によるウォーターマークの生成の有無を観察した結果を示す画像である。図3では、10%のフッ酸で十分に表面を水素終端化した処理基板Wの表面に複数の異なる濃度のフッ酸水溶液を滴下・乾燥した後、処理基板Wの表面に窒化シリコン膜を形成し、ウォーターマークの生成の有無を観察した結果を示している。フッ酸水溶液の濃度は、フッ酸濃度として0ppm、10ppm、25ppm、50ppm、100ppm、250ppm、500ppmの7条件とした。また、図3において、白く略円形状に見えるものがウォーターマークである。   FIG. 3 is an image showing a result of observing whether or not a watermark is generated due to the hydrofluoric acid concentration. In FIG. 3, after a plurality of hydrofluoric acid aqueous solutions having different concentrations are dropped and dried on the surface of the processing substrate W sufficiently hydrogen-terminated with 10% hydrofluoric acid, a silicon nitride film is formed on the surface of the processing substrate W. And the result of having observed the presence or absence of the production | generation of a watermark is shown. The concentration of the hydrofluoric acid aqueous solution was 7 conditions of 0 ppm, 10 ppm, 25 ppm, 50 ppm, 100 ppm, 250 ppm, and 500 ppm as the hydrofluoric acid concentration. Further, in FIG. 3, what appears to be white and substantially circular is a watermark.

図3から分かるように、100ppm以上のフッ酸濃度のフッ酸水溶液の場合はウォーターマークは発生せず、50ppm以下の範囲のフッ酸濃度のフッ酸水溶液でウォーターマークが発生し易いこと、特に25ppm〜50ppmの範囲のフッ酸濃度のフッ酸水溶液でウォーターマークが発生し易いことが明らかとなった。   As can be seen from FIG. 3, in the case of a hydrofluoric acid aqueous solution having a hydrofluoric acid concentration of 100 ppm or more, no watermark is generated, and a water mark is easily generated in a hydrofluoric acid aqueous solution having a hydrofluoric acid concentration in the range of 50 ppm or less, particularly 25 ppm. It has been clarified that a watermark is easily generated in a hydrofluoric acid aqueous solution having a hydrofluoric acid concentration in the range of ˜50 ppm.

ウォーターマークは、水滴の周端部で該水滴内に溶け込んだ酸素によるシリコン表面の酸化と水和とにより生じるシリケートとしてのその溶解および蓄積が根本的な生成要因とされている。すなわち、第1水洗工程においては、第1水洗槽からの処理基板Wの引き上げ段階において処理基板Wの表面に付着している水滴が乾燥した際に、水滴の周端部における酸化シリコンの蓄積によりウォーターマークが形成される。   The water mark is fundamentally generated by dissolution and accumulation as a silicate caused by oxidation and hydration of the silicon surface by oxygen dissolved in the water drop at the peripheral edge of the water drop. That is, in the first water washing step, when the water droplets adhering to the surface of the processing substrate W are dried at the stage of lifting the processing substrate W from the first water washing tank, the silicon oxide accumulates at the peripheral edge of the water droplets. A watermark is formed.

このようなウォーターマークは、基本的には水素終端している処理基板Wの表面に純水が水滴として存在した場合でも発生する。しかし、フッ酸濃度が25ppm〜50ppmの希フッ酸水溶液においては、シリコン表面の酸化により生成したシリコン酸化膜の溶解がさらに進むことが考えられる。また、フッ酸水溶液の濃度がさらに濃い場合には、当然ながらフッ酸水溶液の水滴の周端部でシリコン酸化膜が生成されたとしてもすぐにフッ酸により水滴内に溶解することになり、酸化シリコンの蓄積は起きないため、ウォーターマークは発生しないと考えられる。   Such a watermark basically occurs even when pure water is present as water droplets on the surface of the processing substrate W terminated with hydrogen. However, in a dilute hydrofluoric acid aqueous solution having a hydrofluoric acid concentration of 25 ppm to 50 ppm, it is considered that the dissolution of the silicon oxide film generated by the oxidation of the silicon surface further proceeds. In addition, when the concentration of the hydrofluoric acid aqueous solution is higher, naturally, even if a silicon oxide film is formed at the peripheral edge of the water droplet of the hydrofluoric acid aqueous solution, it is immediately dissolved in the water droplet by hydrofluoric acid, Since no silicon accumulation occurs, no watermark is considered to occur.

一般的に、たとえばオーバーフローリンスにより処理基板Wの水洗を行う場合においては、処理基板Wを収納したキャリアが配置された第1水洗槽に所定の純水供給量で純水を供給して第1水洗槽からオーバーフローさせた状態で、所定の時間経過後、キャリアが引き上げられる。そして、所定の時間経過後、たとえば30秒後に、キャリアが次段階である第2水洗槽に運搬、設置される。この場合、処理基板Wの表面に保持されてフッ酸エッチング槽から第1水洗槽の純水中に持ち込まれフッ酸が順次、純水で希釈される。このため、第1水洗槽内の洗浄液(フッ酸水溶液)中のフッ酸濃度は刻々低下していく。   In general, when the processing substrate W is washed with, for example, overflow rinsing, pure water is supplied at a predetermined pure water supply amount to a first water washing tank in which a carrier containing the processing substrate W is disposed. The carrier is pulled up after a lapse of a predetermined time while overflowing from the washing tank. Then, after elapse of a predetermined time, for example, 30 seconds later, the carrier is transported and installed in the second washing tank which is the next stage. In this case, it is held on the surface of the processing substrate W and is brought from the hydrofluoric acid etching tank into the pure water of the first water washing tank, and the hydrofluoric acid is sequentially diluted with pure water. For this reason, the concentration of hydrofluoric acid in the cleaning liquid (hydrofluoric acid aqueous solution) in the first water rinsing tank gradually decreases.

通常、処理基板Wが収納されたキャリアがフッ酸エッチング槽から第1水洗槽内に設置された時点での最大フッ酸濃度は、1000ppmを超えることが多い。しかし、処理基板Wに保持されるフッ酸量はばらつきが大きく、第1水洗槽に持ち込まれるフッ酸濃度も大きくばらついている。このため、洗浄液(フッ酸水溶液)のオーバーフローによって第1水洗槽内の洗浄液(フッ酸水溶液)中のフッ酸濃度は低下していくが、所定の時間、たとえば3分程度の浸漬処理の間でフッ酸濃度は10ppmから500ppm程度までばらつきが生じる。したがって、所定の時間の経過だけ、すなわち処理基板Wの浸漬時間だけで第1水洗槽内の洗浄液のフッ酸濃度を予測することは困難である。   Usually, the maximum hydrofluoric acid concentration at the time when the carrier containing the processing substrate W is installed in the first washing tank from the hydrofluoric acid etching tank often exceeds 1000 ppm. However, the amount of hydrofluoric acid held on the processing substrate W varies greatly, and the concentration of hydrofluoric acid brought into the first washing tank varies greatly. For this reason, although the concentration of hydrofluoric acid in the cleaning liquid (hydrofluoric acid aqueous solution) in the first water washing tank decreases due to the overflow of the cleaning liquid (hydrofluoric acid aqueous solution), the immersion is performed for a predetermined time, for example, about 3 minutes. The hydrofluoric acid concentration varies from about 10 ppm to about 500 ppm. Accordingly, it is difficult to predict the hydrofluoric acid concentration of the cleaning liquid in the first water rinsing tank only by the passage of a predetermined time, that is, only the immersion time of the processing substrate W.

発明者等は、実際の第1水洗工程が行われた後の第1水洗槽の洗浄液(フッ酸水溶液)のフッ素濃度の計測について鋭意研究した。この結果、フッ酸水溶液のフッ素濃度の刻々の変化をモニターできるとともに、フッ酸濃度と一義的な対応関係にある計測手法として、フッ酸水溶液の導電率の計測が適当であることがわかった。すなわち、フッ酸水溶液が特定のフッ酸濃度範囲にあることを計測する手段としては、フッ酸水溶液の導電率の計測が適当であることがわかった。   Inventors etc. earnestly researched about the measurement of the fluorine concentration of the washing | cleaning liquid (hydrofluoric acid aqueous solution) of the 1st washing tank after the actual 1st washing process was performed. As a result, it was found that the change in the fluorine concentration of the hydrofluoric acid aqueous solution can be monitored every time, and that the measurement of the conductivity of the hydrofluoric acid aqueous solution is appropriate as a measurement method that has a unique correspondence with the hydrofluoric acid concentration. That is, it has been found that measuring the conductivity of a hydrofluoric acid aqueous solution is appropriate as a means for measuring that the hydrofluoric acid aqueous solution is in a specific hydrofluoric acid concentration range.

図4は、実際に第1水洗工程の実験を複数回実施した後の第1水洗槽の洗浄液(フッ酸水溶液)におけるフッ酸濃度と導電率との関係を示す特性図である。第1水洗工程の実験は、第1実施日、第2実施日、第3実施日、第4実施日の異なる日時に実施した。また、各実施日においても、第1水洗工程の実験を複数回実施した。フッ酸水溶液のフッ酸濃度は、イオンクロマトグラフ法によって分析した。また、フッ酸水溶液の導電率は、導電率計により計測した。また、第1水洗工程は、実施する都度に新規の純水が用いられるため、他の日時に実施された第1水洗工程のフッ酸水溶液の影響は生じない。また、図4には、異なる濃度の希フッ酸の導電率を計測した結果を併せて示した。   FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the hydrofluoric acid concentration and the conductivity in the cleaning liquid (hydrofluoric acid aqueous solution) in the first water washing tank after the first water washing step experiment was actually performed a plurality of times. The experiment of the first water washing step was performed at different dates and times on the first implementation date, the second implementation date, the third implementation date, and the fourth implementation date. Moreover, on each implementation day, the experiment of the 1st water washing process was implemented in multiple times. The hydrofluoric acid concentration of the hydrofluoric acid aqueous solution was analyzed by ion chromatography. The conductivity of the hydrofluoric acid aqueous solution was measured with a conductivity meter. Moreover, since a new pure water is used for every 1st water washing process, the influence of the hydrofluoric acid aqueous solution of the 1st water washing process implemented at the other date does not arise. FIG. 4 also shows the results of measuring the conductivity of dilute hydrofluoric acid having different concentrations.

図4より、導電率の計測によってフッ酸濃度を一義的に決定することが可能であることが明らかとなった。そして、上記のウォーターマークを発生させやすいフッ酸濃度である25ppm〜50ppmは、導電率として約25mS/m〜45mS/mに対応する関係にあることが明らかとなった。このことから、第1水洗槽のフッ酸水溶液の導電率が35±10mS/m以外の範囲にあること、好ましくは導電率が高い方に余裕を持たせて、導電率が60mS/m(フッ素濃度換算で100ppm)以上の範囲にある場合には、第1水洗槽から引き上げた場合にウォーターマークが生成し難いと考えられる。   From FIG. 4, it became clear that the hydrofluoric acid concentration can be uniquely determined by measuring the conductivity. And it became clear that 25 ppm to 50 ppm, which is the concentration of hydrofluoric acid that easily generates the watermark, has a relationship corresponding to about 25 mS / m to 45 mS / m in terms of conductivity. From this, the conductivity of the hydrofluoric acid aqueous solution in the first washing tank is in a range other than 35 ± 10 mS / m, and preferably the conductivity is 60 mS / m (fluorine with a margin for the higher conductivity). When the concentration is in the range of 100 ppm or more in terms of concentration, it is considered that it is difficult to generate a watermark when it is lifted from the first washing tank.

なお、第1水洗槽のフッ酸水溶液のフッ素濃度を直接イオンクロマトグラフ法で計測する方法、フッ酸の解離定数から計算されるpHとフッ酸濃度との関係を利用してpH計からフッ酸濃度を類推する方法も考えられる。しかし、イオンクロマトグラフ法はオフラインによる分析手段であり、刻々変化する液性状の計測には不向きである。また、鋭意研究の結果、pHはフッ酸濃度以外に第1水洗槽に溶け込んでいるリン酸イオン等の陰イオンによって変化することから、フッ酸濃度を一義的に規定することにはやはり不向きである。   In addition, hydrofluoric acid from the pH meter using a method of directly measuring the fluorine concentration of the hydrofluoric acid aqueous solution in the first washing tank by the ion chromatography method and the relationship between the pH calculated from the dissociation constant of hydrofluoric acid and the hydrofluoric acid concentration. A method for estimating the concentration is also conceivable. However, the ion chromatograph method is an off-line analysis means, and is not suitable for measuring liquid properties that change every moment. In addition, as a result of intensive research, the pH is changed by anions such as phosphate ions dissolved in the first washing tank in addition to the hydrofluoric acid concentration, so it is still unsuitable for unambiguously defining the hydrofluoric acid concentration. is there.

上記の検討結果に基づき、本実施の形態では、第1水洗工程におけるウォーターマークの生成が抑制・防止された太陽電池基板を形成するために、第1水洗工程として図5に示す処理を実施する。図5は、本実施の形態にかかる太陽電池基板の製造方法のフローを説明するフローチャートである。本実施の形態では、水洗工程として、第1水洗工程と第2水洗工程とを、上述したリンガラスエッチング工程後に実施する。   Based on the above examination results, in the present embodiment, in order to form a solar cell substrate in which the generation of watermarks in the first water washing step is suppressed / prevented, the processing shown in FIG. 5 is performed as the first water washing step. . FIG. 5 is a flowchart for explaining the flow of the method for manufacturing the solar cell substrate according to the present embodiment. In this Embodiment, a 1st water washing process and a 2nd water washing process are implemented after the phosphorus glass etching process mentioned above as a water washing process.

本実施の形態にかかる水洗工程における第1水洗工程は、図6に示す太陽電池基板の製造装置を用いて実施することができる。図6は、本実施の形態にかかる太陽電池基板の製造方法を実施する太陽電池基板の製造装置の概略構成を示す模式図である。図6に示す太陽電池基板の製造装置は、第1水洗工程としてリンガラスエッチング工程後の処理基板Wを純水に浸漬して、ウォーターマークの生成を抑制・防止して該処理基板Wの表面に残存するフッ酸を水洗可能な太陽電池基板の製造装置である。   The 1st water washing process in the water washing process concerning this Embodiment can be implemented using the manufacturing apparatus of the solar cell board | substrate shown in FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a solar cell substrate manufacturing apparatus that implements the solar cell substrate manufacturing method according to the present embodiment. The solar cell substrate manufacturing apparatus shown in FIG. 6 immerses the treated substrate W after the phosphor glass etching step in the pure water as the first water washing step to suppress / prevent the generation of watermarks, and thereby the surface of the treated substrate W It is a manufacturing apparatus of the solar cell substrate which can wash the hydrofluoric acid which remains in water.

本実施の形態における標準的な水洗スキームを以下に説明する。リンガラスエッチング工程後に、第1水洗工程が実施される。この第1水洗工程は、たとえばオーバーフローリンスと呼ばれる手法を用いて行われる。まず、リンガラスエッチング工程実施後の処理基板Wが複数枚収納されたキャリア21が、運搬部であるキャリア引き上げ運搬用装置22を用いてフッ酸エッチング槽(図示せず)から第1水洗槽31に運搬され、設置される。キャリア21は、第1水洗槽31内においてたとえば保持部(図示せず)により保持されて固定されてもよい。第1水洗槽31は、外側水洗槽41の内部に配置されている。なお、ここでは複数枚の処理基板Wを同時に処理するバッチ処理について説明しているが、処理基板Wを1枚ずつ処理してもよい。   A standard washing scheme in the present embodiment will be described below. A 1st water washing process is implemented after a phosphorus glass etching process. This first water washing step is performed using, for example, a technique called overflow rinsing. First, the carrier 21 in which a plurality of the processing substrates W after the phosphor glass etching process are stored is transferred from the hydrofluoric acid etching tank (not shown) to the first water washing tank 31 by using the carrier lifting and transporting device 22 which is a transporting part. To be transported and installed. The carrier 21 may be held and fixed in the first washing tank 31 by, for example, a holding unit (not shown). The first rinsing tank 31 is disposed inside the outer rinsing tank 41. Here, batch processing for processing a plurality of processing substrates W at the same time has been described, but processing substrates W may be processed one by one.

つぎに、純水の供給部としての純水供給管32に設けられた純水供給弁33を開いて、純水供給管32により第1水洗槽31内に洗浄液である純水37を供給する。純水供給管32は、一端が第1水洗槽31内に配置され、他端が純水供給源34に接続されている。なお、純水供給管32は、キャリア引き上げ運搬用装置22によるキャリア21の運搬に支障のない位置に配置される。純水供給弁33は、たとえば電気弁により構成される。また、第1水洗槽31内に純水37を供給するとともに、第1水洗槽31内の純水37(フッ酸水溶液)を第1水洗槽31の下部に設けられた第1水洗槽排水管35から排水する。第1水洗槽排水管35による排水は、第1水洗槽排水管35に設けられた第1水洗槽排水弁36を開閉することで制御される。   Next, a pure water supply valve 33 provided in a pure water supply pipe 32 as a pure water supply unit is opened, and pure water 37 as a cleaning liquid is supplied into the first water washing tank 31 through the pure water supply pipe 32. . One end of the pure water supply pipe 32 is disposed in the first washing tank 31, and the other end is connected to the pure water supply source 34. The pure water supply pipe 32 is disposed at a position that does not hinder the carrier 21 from being transported by the carrier lifting and transporting device 22. The pure water supply valve 33 is constituted by an electric valve, for example. In addition, the pure water 37 is supplied into the first flush tank 31 and the pure water 37 (hydrofluoric acid aqueous solution) in the first flush tank 31 is supplied to the lower part of the first flush tank 31 in the first flush tank drain pipe. Drain from 35. Drainage by the first flush tank drain pipe 35 is controlled by opening and closing a first flush tank drain valve 36 provided in the first flush tank drain pipe 35.

ここで、第1水洗槽31から純水37(フッ酸水溶液)をオーバーフローさせるために、第1水洗槽31への純水37の供給量は、第1水洗槽31からの排水量よりも多くされる。第1水洗槽31からオーバーフローした純水37(フッ酸水溶液)は、第1水洗槽31の外側を囲って配置された外側水洗槽41に流れ出る。なお、第1水洗槽31への純水37の供給量に応じて、第1水洗槽排水管35から排水は停止してもよい。   Here, in order to overflow the pure water 37 (hydrofluoric acid aqueous solution) from the first flush tank 31, the supply amount of the pure water 37 to the first flush tank 31 is made larger than the amount of drainage from the first flush tank 31. The The pure water 37 (hydrofluoric acid aqueous solution) overflowed from the first water washing tank 31 flows out to the outer water washing tank 41 disposed so as to surround the outside of the first water washing tank 31. The drainage from the first flush tank drain pipe 35 may be stopped according to the amount of pure water 37 supplied to the first flush tank 31.

外側水洗槽41の下部には、外側水洗槽41内の純水37(フッ酸水溶液)を排水する外側水洗槽排水管42が設けられている。外側水洗槽41の水量は、外側水洗槽排水管42に設けられた外側水洗槽排水弁43を開閉することで外側水洗槽排水管42からの排水状態を制御して調整され、外側水洗槽41に貯留された純水37(フッ酸水溶液)が第1水洗槽31に再流入しないように調整される。外側水洗槽排水弁43は、たとえば電気弁により構成される。   An outer flush tank drain pipe 42 for draining pure water 37 (hydrofluoric acid aqueous solution) in the outer flush tank 41 is provided below the outer flush tank 41. The amount of water in the outer flush tank 41 is adjusted by controlling the drainage state from the outer flush tank drain pipe 42 by opening and closing the outer flush tank drain valve 43 provided in the outer flush tank drain pipe 42. The pure water 37 (hydrofluoric acid aqueous solution) stored in the tank is adjusted so as not to flow again into the first washing tank 31. The outer flush tank drain valve 43 is constituted by, for example, an electric valve.

このようにして、第1水洗槽31の純水37(フッ酸水溶液)により処理基板Wの表面に保持されたフッ酸の純水37による置換が行われ、水洗が行われる。しかしながら、上述したように所定の時間の経過だけ、すなわち処理基板Wの浸漬時間だけで第1水洗槽31の洗浄液(フッ酸水溶液)のフッ酸濃度を予測することは困難である。   In this manner, the replacement of the hydrofluoric acid held on the surface of the processing substrate W by the pure water 37 (hydrofluoric acid aqueous solution) in the first water washing tank 31 is performed, and the water washing is performed. However, as described above, it is difficult to predict the hydrofluoric acid concentration of the cleaning liquid (hydrofluoric acid aqueous solution) in the first water rinsing tank 31 only after the elapse of a predetermined time, that is, only the immersion time of the processing substrate W.

そこで、本実施の形態では、第1水洗槽31の下部に接続して設けられた第1水洗槽排水管35に接続されて、第1水洗槽31から排水される洗浄液(フッ酸水溶液)の導電率を計測する導電率計測部である導電率計51を備える。そして、処理基板Wが収納されたキャリア21を純水37(フッ酸水溶液)に浸漬させて第1水洗槽31から洗浄液(フッ酸水溶液)をオーバーフローさせている状態で刻々と変化(低下)する第1水洗槽31内の洗浄液(フッ酸水溶液)の導電率を、第1水洗槽排水管35を流れる洗浄液(フッ酸水溶液)を用いて計測する。導電率計51による導電率の計測は、第1水洗槽排水管35に設けられた第1水洗槽排水弁36を開閉することで第1水洗槽排水管35により排水される第1水洗槽31内の洗浄液(フッ酸水溶液)の導電率を計測することにより行われる。   Therefore, in the present embodiment, the cleaning liquid (hydrofluoric acid aqueous solution) drained from the first water washing tank 31 connected to the first water washing tank drain pipe 35 connected to the lower part of the first water washing tank 31 is provided. A conductivity meter 51 which is a conductivity measuring unit for measuring conductivity is provided. Then, the carrier 21 in which the processing substrate W is stored is immersed in pure water 37 (hydrofluoric acid aqueous solution) so that the cleaning liquid (hydrofluoric acid aqueous solution) overflows from the first washing tank 31 and changes (decreases) every moment. The conductivity of the cleaning liquid (hydrofluoric acid aqueous solution) in the first water washing tank 31 is measured using the cleaning liquid (hydrofluoric acid aqueous solution) flowing through the first water washing tank drain pipe 35. The conductivity is measured by the conductivity meter 51 by opening and closing the first flush tank drain valve 36 provided in the first flush tank drain pipe 35 so as to be drained by the first flush tank drain pipe 35. This is done by measuring the electrical conductivity of the cleaning liquid (hydrofluoric acid aqueous solution).

そして、導電率計51で計測されたフッ酸水溶液の導電率の値が、フッ酸濃度換算で50ppmを下回らず且つ水洗工程の第1工程としての処理基板W表面のフッ酸の純水による置換が十分に達成されている値として、たとえば60mS/m(フッ酸濃度換算で100ppm)にまで低下した時点で、第1水洗槽31への純水37の供給を中止し、また第1水洗槽31からの洗浄液(フッ酸水溶液)の排水を中止する制御を、それぞれ電気弁である純水供給弁33および第1水洗槽排水弁36の閉弁動作の自動制御により行う。   Then, the conductivity value of the hydrofluoric acid aqueous solution measured by the conductivity meter 51 is not less than 50 ppm in terms of hydrofluoric acid concentration, and the hydrofluoric acid on the surface of the processing substrate W as the first step of the water washing step is replaced with pure water. Is reduced to 60 mS / m (100 ppm in terms of hydrofluoric acid concentration), for example, when supply of pure water 37 to the first water washing tank 31 is stopped, and the first water washing tank is also achieved. Control for stopping the drainage of the cleaning liquid (hydrofluoric acid aqueous solution) 31 is performed by automatic control of the closing operation of the pure water supply valve 33 and the first water washing tank drain valve 36 which are electric valves, respectively.

純水供給弁33および第1水洗槽排水弁36の自動制御は、たとえば導電率計51と純水供給弁33と第1水洗槽排水弁36とに接続された制御部52により行われる。制御部52は、刻々と変化(低下)する第1水洗槽31内のフッ酸水溶液の導電率を導電率計51から取得し、取得した導電率が60mS/mより大であるかどうかを判定する(ステップS10)。   Automatic control of the pure water supply valve 33 and the first flush tank drain valve 36 is performed by a control unit 52 connected to the conductivity meter 51, the pure water supply valve 33, and the first flush tank drain valve 36, for example. The control unit 52 acquires the conductivity of the hydrofluoric acid aqueous solution in the first washing tank 31 that changes (decreases) every moment from the conductivity meter 51, and determines whether the acquired conductivity is greater than 60 mS / m. (Step S10).

取得した導電率が60mS/mより大である場合には(ステップS10、Yes)、制御部52は純水供給弁33および第1水洗槽排水弁36の閉弁動作の制御を行わず、第1水洗工程、すなわち純水供給による処理基板W表面のフッ酸の純水による置換を継続する(ステップS20)。そして、制御部52は、ステップS10に戻って処理を継続する。   When the acquired electrical conductivity is larger than 60 mS / m (step S10, Yes), the controller 52 does not control the closing operation of the pure water supply valve 33 and the first flush tank drain valve 36, One water washing step, that is, the replacement of hydrofluoric acid on the surface of the processing substrate W by the supply of pure water with pure water is continued (step S20). And the control part 52 returns to step S10 and continues a process.

また、取得した導電率が60mS/mより大でない、すなわち60mS/m以下である場合には(ステップS10、No)、制御部52は純水供給弁33および第1水洗槽排水弁36の閉弁動作の制御を実施してオーバーフローを中止して第1水洗工程を終了させるとともに、次段階である第2水洗槽へのキャリア21の移動を開始する(ステップS30)。制御部52は、基本的に、取得した導電率が60mS/mとなった時点で第1水洗工程を終了させることが好ましいが、必ずしも60mS/mの数値が計測されるわけではない。このため、制御部52は、導電率計51から60mS/m以下の電導率を取得した時点で第1水洗工程を終了させる。制御部52は、60mS/m以下の導電率を取得した時点で、純水供給弁33および第1水洗槽排水弁36に対して弁を閉じる閉弁指令を送信する。純水供給弁33および第1水洗槽排水弁36では、制御部52から送信された閉弁指令に従って弁を閉じる動作が行われる。   When the obtained conductivity is not greater than 60 mS / m, that is, 60 mS / m or less (No in Step S10), the control unit 52 closes the pure water supply valve 33 and the first flush tank drain valve 36. The valve operation is controlled to stop the overflow and terminate the first water washing step, and start the movement of the carrier 21 to the second water washing tank as the next stage (step S30). Basically, the controller 52 preferably ends the first water washing step when the acquired conductivity reaches 60 mS / m, but the numerical value of 60 mS / m is not necessarily measured. For this reason, the control part 52 complete | finishes a 1st water washing process, when the electrical conductivity of 60 mS / m or less is acquired from the conductivity meter 51. FIG. The control part 52 transmits the valve closing command which closes a valve with respect to the pure water supply valve 33 and the 1st flush tank drain valve 36, when the electrical conductivity of 60 mS / m or less is acquired. In the pure water supply valve 33 and the first flush tank drain valve 36, an operation of closing the valves is performed in accordance with the valve closing command transmitted from the control unit 52.

また、制御部52は、キャリア引き上げ運搬用装置22に対して、第1水洗工程の終了情報を送信する。キャリア引き上げ運搬用装置22では、制御部52から送信された第1水洗工程の終了情報に従って、第1水洗槽31からのキャリア21の引き上げ動作を実行する。これにより、第1水洗槽31内のフッ酸水溶液の導電率が60mS/mとなった時点で、または60mS/m以下となった時点で、第1水洗工程の終了を自動制御できる。キャリア引き上げ運搬用装置22は、所定の時間の経過後に第2水洗槽にキャリア21を運搬する。第2水洗槽では、たとえばオーバーフローリンスにより処理基板Wの洗浄が行われる。すなわち、第2水洗工程では、第1水洗工程実施が実施された処理基板W表面のフッ酸の純水による置換がさらに行われる。   Moreover, the control part 52 transmits the completion | finish information of a 1st water-washing process with respect to the apparatus 22 for carrier pick-up conveyance. In the carrier lifting and transporting device 22, the lifting operation of the carrier 21 from the first water washing tank 31 is executed according to the end information of the first water washing process transmitted from the control unit 52. Thereby, when the electrical conductivity of the hydrofluoric acid aqueous solution in the first water washing tank 31 becomes 60 mS / m, or when it becomes 60 mS / m or less, the end of the first water washing step can be automatically controlled. The carrier pulling and conveying device 22 conveys the carrier 21 to the second washing tank after a predetermined time has elapsed. In the second washing tank, the processing substrate W is cleaned by, for example, overflow rinsing. In other words, in the second water washing step, the hydrofluoric acid on the surface of the processing substrate W on which the first water washing step has been performed is further replaced with pure water.

なお、純水供給弁33および第1水洗槽排水弁36の自動制御の方法は、これに限定されない。たとえば、導電率計51から導電率を取得して該導電率に基づいて電気弁の閉弁動作の自動制御が可能な制御手段を純水供給弁33および第1水洗槽排水弁36に個別に設けてもよい。そして、第1水洗工程の終了情報を純水供給弁33および第1水洗槽排水弁36側の制御手段から送信してもよい。   In addition, the method of automatic control of the pure water supply valve 33 and the 1st flush tank drain valve 36 is not limited to this. For example, a control means capable of acquiring the conductivity from the conductivity meter 51 and automatically controlling the closing operation of the electric valve based on the conductivity is separately provided for the pure water supply valve 33 and the first flush tank drain valve 36. It may be provided. And you may transmit the completion | finish information of a 1st flush process from the control means by the side of the pure water supply valve 33 and the 1st flush tank drain valve 36. FIG.

ただし、導電率計51による第1水洗槽31内のフッ酸水溶液の導電率の計測において、該フッ酸水溶液のフッ酸濃度が高い場合には導電率計51の電極の損傷をもたらすおそれがある。このため、実際の計測においては、たとえば一般的な第1水洗工程の浸漬処理の所定時間の2/3程度の時間まで第1水洗槽31内のフッ酸水溶液のオーバーフローを継続した時点で初めて導電率計51の計測を該導電率計51に備えられた供給弁の開放により実施する。   However, in the measurement of the conductivity of the hydrofluoric acid aqueous solution in the first washing tank 31 by the conductivity meter 51, there is a possibility that the electrode of the conductivity meter 51 may be damaged when the hydrofluoric acid concentration of the hydrofluoric acid aqueous solution is high. . For this reason, in actual measurement, for example, when the overflow of the hydrofluoric acid aqueous solution in the first water rinsing tank 31 is continued until, for example, about 2/3 of the predetermined time of the dipping process in the general first water rinsing process, the electric conduction is not performed. Measurement of the rate meter 51 is performed by opening a supply valve provided in the conductivity meter 51.

リンガラスエッチング工程で用いたフッ酸の濃度、処理基板Wの表面に保持されて第1水洗槽31の純水37中に持ち込まれたフッ酸の量、キャリア21に収納された処理基板Wの枚数などの諸条件にも因るが、多くの場合、この時点で第1水洗槽31のフッ酸水溶液の濃度は100ppm〜200ppm程度になっている。したがって、第1水洗工程の自動終了制御のために、導電率計51の計測開始時のフッ酸水溶液の濃度が100ppmを下回らないように所定時間を設定しておくことが必要である。   The concentration of hydrofluoric acid used in the phosphor glass etching step, the amount of hydrofluoric acid held on the surface of the processing substrate W and brought into the pure water 37 of the first washing tank 31, and the processing substrate W stored in the carrier 21. Although depending on various conditions such as the number of sheets, in many cases, the concentration of the hydrofluoric acid aqueous solution in the first washing tank 31 is about 100 ppm to 200 ppm at this time. Therefore, it is necessary to set a predetermined time so that the concentration of the hydrofluoric acid aqueous solution at the start of measurement by the conductivity meter 51 does not fall below 100 ppm for automatic termination control of the first water washing step.

その際、処理基板Wの表面に保持された水滴のフッ酸濃度は100ppmであることから、第1水洗槽31から引き上げた場合に非常に微細な水滴が処理基板Wの表面に生成されて短時間に乾燥したとしても、ウォーターマークが発生することはほぼない。   At that time, since the hydrofluoric acid concentration of the water droplets held on the surface of the processing substrate W is 100 ppm, very fine water droplets are generated on the surface of the processing substrate W when pulled up from the first washing tank 31 and are short. Even if it dries in time, the watermark is hardly generated.

なお、本実施の形態においては、フッ酸濃度の計測手法として導電率という定量的なパラーメータを用いることで第1水洗工程の終了時における第1水洗槽31内のフッ酸水溶液の濃度のばらつきを抑制できるとともに、第1水洗槽31からの処理基板Wの引き上げ時点のフッ酸水溶液のフッ酸濃度が10ppm程度にまで低くなる場合がなくなり、第1水洗工程の終了時におけるフッ酸水溶液の濃度を高めに設定できる。後者の効果により、複数回実施される水洗工程の最終水洗工程での処理基板Wの表面状態が必要以上に親水的になることを防ぐことも可能となる。   In the present embodiment, by using a quantitative parameter called conductivity as a method for measuring the concentration of hydrofluoric acid, variation in the concentration of the hydrofluoric acid aqueous solution in the first water washing tank 31 at the end of the first water washing step is achieved. In addition to being able to suppress, the hydrofluoric acid concentration of the hydrofluoric acid aqueous solution at the time of pulling up the processing substrate W from the first water rinsing tank 31 is not reduced to about 10 ppm, and the concentration of the hydrofluoric acid aqueous solution at the end of the first water washing step is reduced. Can be set higher. By the latter effect, it becomes possible to prevent the surface state of the processing substrate W in the final rinsing step of the rinsing step performed a plurality of times from becoming more hydrophilic than necessary.

また、上記においては、第1水洗工程をオーバーフローリンスにより実施する場合について説明したが、第1水洗槽31に保持したフッ酸水溶液を短時間に排出し、その後多量の純水供給を行うことを反復するクイックダンプリンスと呼ばれる水洗工程を上記の第1水洗工程に適用した場合でも、上述したように導電率の計測を利用してウォーターマークの発生を抑制・防止できる。   Moreover, in the above, although the case where the 1st water washing process was implemented by overflow rinse was demonstrated, discharging | emitting the hydrofluoric acid aqueous solution hold | maintained in the 1st water washing tank 31 in a short time, and supplying a lot of pure water after that Even when a repeated washing process called quick dumpling is applied to the first washing process, the generation of watermarks can be suppressed / prevented using the measurement of conductivity as described above.

また、上記のオーバーフローリンスにおいては、第1水洗槽31内に連続的に純水を供給して第1水洗槽31内の純水(フッ散水溶液)の一部を新たな純水に入れ替えながら水洗を行っているが、第1水洗槽31内に断続的に純水を供給して第1水洗槽31内の純水(フッ散水溶液)の一部を新たな純水に入れ替えながら水洗を行ってもよい。また、クイックダンプリンスを上記の第1水洗工程に適用した場合には、必ずしも第1水洗槽31内の純水(フッ散水溶液)の全部を一度に新たな純水に入れ替えなくてもよく、第1水洗槽31内の純水(フッ散水溶液)の少なくとも一部を新たな純水に入れ替えてもよい。   Moreover, in said overflow rinse, supplying pure water continuously in the 1st washing tank 31, and replacing a part of pure water (fluid solution) in the 1st washing tank 31 with new pure water Although water washing is performed, pure water is intermittently supplied into the first water washing tank 31, and water is washed while replacing a part of the pure water (hydrous aqueous solution) in the first water washing tank 31 with new pure water. You may go. In addition, when the quick dump rinse is applied to the first water washing step, it is not always necessary to replace all of the pure water (water solution) in the first water washing tank 31 with new pure water at one time. You may replace at least one part of the pure water (fluid solution) in the 1st washing tank 31 with new pure water.

また、上記においては、第1水洗槽31における第1水洗工程の終了の判別基準を、第1水洗槽31内のフッ散水溶液の導電率計測値が60mS/mに到達した時点としたが、第1水洗工程の終了の判別基準が25mS/m〜45mS/mの範囲外、好ましくは60mS/mより大であればウォーターマークの発生は大幅に抑制・防止できる。したがって、第1水洗槽31のフッ散水溶液の導電率計測値がこの範囲にある時点で第1水洗工程を終了するスキームを採用することが可能である。   Moreover, in the above, although the discrimination | determination reference | standard of the completion | finish of the 1st water washing process in the 1st water washing tank 31 was made into the time of the electrical conductivity measurement value of the fluorinated aqueous solution in the 1st water washing tank 31 reaching 60 mS / m, If the criterion for determining the end of the first water washing step is out of the range of 25 mS / m to 45 mS / m, preferably greater than 60 mS / m, the generation of watermarks can be greatly suppressed / prevented. Therefore, it is possible to employ a scheme in which the first water washing step is terminated when the measured conductivity value of the aqueous solution of the water in the first water washing tank 31 is within this range.

また、上記においては水洗工程として第1水洗工程と第2水洗工程とを実施する場合について説明したが、本実施の形態にかかる第1水洗工程の後には、第2水洗工程だけではなく、第3水洗工程、第4水洗工程・・・と、必要に応じて複数回の水洗処理が実施されればよい。   Moreover, although the case where the 1st water washing process and the 2nd water washing process were implemented as the water washing process in the above was demonstrated after the 1st water washing process concerning this embodiment, not only the 2nd water washing process, The 3 water washing process, the 4th water washing process ..., and multiple water washing processes should just be implemented as needed.

上述したように、本実施の形態においては、リンガラスエッチング工程後に実施される第1水洗工程において、第1水洗槽31の洗浄液(フッ酸水溶液)の導電率を導電率計51で計測する。そして、計測された導電率が、ウォーターマークを発生させにくい範囲にある時点で第1水洗工程を終了し、処理基板Wを第1水洗槽31から引き上げる。ウォーターマークを発生させにくい導電率の範囲は、フッ酸濃度で25ppm〜50ppmに対応する25mS/m〜45mS/m(35±10mS/m)である。そして、導電率を高い方に余裕を持たせて、かつ水洗工程の第1工程としての処理基板W表面のフッ酸の純水による置換が十分に達成されている値としての導電率が60mS/m(フッ酸濃度換算で100ppm)の時点で第1水洗工程を終了させることが好ましい。   As described above, in the present embodiment, the conductivity of the cleaning liquid (hydrofluoric acid aqueous solution) in the first water washing tank 31 is measured by the conductivity meter 51 in the first water washing step performed after the phosphorus glass etching step. Then, when the measured conductivity is in a range where it is difficult to generate a watermark, the first water washing step is finished, and the processing substrate W is pulled up from the first water washing tank 31. The range of the conductivity at which it is difficult to generate a watermark is 25 mS / m to 45 mS / m (35 ± 10 mS / m) corresponding to a hydrofluoric acid concentration of 25 ppm to 50 ppm. Further, the conductivity is 60 mS / value as a value that allows the higher conductivity to have a sufficient margin and sufficiently replaces hydrofluoric acid on the surface of the processing substrate W as the first step of the water washing step with pure water. It is preferable to end the first washing step at the time of m (100 ppm in terms of hydrofluoric acid concentration).

このような実施の形態においては、第1水洗槽31から処理基板Wを引き上げた場合に該処理基板Wの表面におけるウォーターマークの生成を抑制・防止できるという効果が得られる。これにより、ウォーターマークに起因した光反射率の増加による太陽電池セルの性能の低下を防止でき、光電変換効率に優れた太陽電池セルが得られる。また、光が照射された際のウォーターマークに起因した変色がなく、外観の良好な太陽電池セルが得られる。   In such an embodiment, when the processing substrate W is pulled up from the first water rinsing tank 31, an effect that the generation of watermarks on the surface of the processing substrate W can be suppressed / prevented can be obtained. Thereby, the fall of the performance of the photovoltaic cell by the increase in the light reflectivity resulting from a watermark can be prevented, and the photovoltaic cell excellent in photoelectric conversion efficiency is obtained. Moreover, there is no discoloration caused by the watermark when irradiated with light, and a solar cell having a good appearance can be obtained.

したがって、本実施の形態によれば、ウェットエッチングの直後の第1水洗工程におけるウォーターマークの発生を防止することが可能となる。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent the occurrence of a watermark in the first water washing step immediately after the wet etching.

以上のように、本発明にかかる太陽電池基板の製造方法は、ウェットエッチングの直後の水洗工程におけるウォーターマークの発生の防止に有用である。   As described above, the method for manufacturing a solar cell substrate according to the present invention is useful for preventing the generation of watermarks in the water washing step immediately after wet etching.

11 シリコン基板、11a p型シリコン基板、11b n型不純物拡散層、12 反射防止膜、13 受光面側電極、13a グリッド電極、13b バス電極、14 裏面電極、21 キャリア、22 キャリア引き上げ運搬用装置、31 第1水洗槽、32 純水供給管、33 純水供給弁、34 純水供給源、35 第1水洗槽排水管、36 第1水洗槽排水弁、37 純水、41 外側水洗槽、42 外側水洗槽排水管、43 外側水洗槽排水弁、51 導電率計、52 制御部、W 処理基板。   11 silicon substrate, 11a p-type silicon substrate, 11b n-type impurity diffusion layer, 12 antireflection film, 13 light-receiving surface side electrode, 13a grid electrode, 13b bus electrode, 14 back electrode, 21 carrier, 22 carrier lifting and conveying device, 31 1st water washing tank, 32 Pure water supply pipe, 33 Pure water supply valve, 34 Pure water supply source, 35 1st water washing tank drain pipe, 36 1st water washing tank drain valve, 37 Pure water, 41 Outside water washing tank, 42 Outer flush tank drain pipe, 43 Outside flush tank drain valve, 51 conductivity meter, 52 control unit, W processing substrate.

Claims (10)

エッチング液が表面に残存した処理基板を洗浄液に浸漬して洗浄する太陽電池基板の製造方法であって、
前記エッチング液が表面に残存した処理基板を、洗浄液として第1水洗槽に供給された純水に浸漬し、前記第1水洗槽内の前記洗浄液の少なくとも一部を連続的にまたは断続的に新たな純水に入れ替えながら前記処理基板の表面に残存したエッチング液を洗浄する第1水洗工程と、
前記第1水洗工程で洗浄された前記処理基板を、洗浄液として第2水洗槽に供給された純水に浸漬して洗浄する第2水洗工程と、
を含み、
前記第1水洗工程では、前記処理基板の洗浄中における前記第1水洗槽の洗浄液の導電率を連続的に計測し、計測された導電率に基づいて前記第1水洗工程を終了するか否かを判別すること、
を特徴とする太陽電池基板の製造方法。
A method of manufacturing a solar cell substrate in which a processing substrate having an etching solution remaining on a surface is immersed in a cleaning solution and cleaned.
The processing substrate with the etching solution remaining on the surface is immersed in pure water supplied to the first washing tank as a washing liquid, and at least a part of the washing liquid in the first washing tank is continuously or intermittently renewed. A first water washing step of washing the etching solution remaining on the surface of the processing substrate while replacing with pure water;
A second water washing step of washing the treated substrate washed in the first water washing step by immersing it in pure water supplied to the second water washing tank as a cleaning liquid;
Including
In the first water washing step, the conductivity of the cleaning liquid in the first water washing tank during the cleaning of the processing substrate is continuously measured, and whether or not the first water washing step is terminated based on the measured conductivity. Determining
The manufacturing method of the solar cell board | substrate characterized by these.
前記第1水洗槽における前記処理基板の洗浄を終了すると判別された後に前記第1水洗槽から前記処理基板が搬出されること、
を特徴とする請求項1に記載の太陽電池基板の製造方法。
The processing substrate is unloaded from the first water washing tank after it is determined that the cleaning of the processing substrate in the first water washing tank is completed;
The method for producing a solar cell substrate according to claim 1.
前記処理基板は、熱拡散によりリンが拡散されたn型不純物拡散層がp型シリコン基板の表面に設けられるとともに、前記n型不純物拡散層の表面がフッ酸によりエッチング処理された基板であり、
前記第1水洗工程では、前記計測された洗浄液の導電率が45mS/mより大である範囲において前記第1水洗工程を終了すると判別すること、
を特徴とする請求項1または2に記載の太陽電池基板の製造方法。
The processing substrate is a substrate in which an n-type impurity diffusion layer in which phosphorus is diffused by thermal diffusion is provided on the surface of a p-type silicon substrate, and the surface of the n-type impurity diffusion layer is etched with hydrofluoric acid,
In the first water washing step, it is determined that the first water washing step is finished in a range where the measured conductivity of the cleaning liquid is larger than 45 mS / m.
The manufacturing method of the solar cell substrate of Claim 1 or 2 characterized by these.
前記第1水洗工程では、前記計測された洗浄液の導電率が60mS/m以下に低下した時点で前記第1水洗工程を終了すると判別すること、
を特徴とする請求項3に記載の太陽電池基板の製造方法。
In the first water washing step, it is determined that the first water washing step is finished when the measured conductivity of the washing liquid is reduced to 60 mS / m or less.
The method for manufacturing a solar cell substrate according to claim 3.
前記第1水洗工程では、前記処理基板の洗浄中に前記第1水洗槽から排水される前記洗浄液の導電率を計測すること、
を特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の太陽電池基板の製造方法。
In the first washing step, measuring the conductivity of the washing liquid drained from the first washing tank during washing of the processing substrate,
The method for manufacturing a solar cell substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein:
エッチング液が表面に残存した処理基板を洗浄液に浸漬して洗浄する太陽電池基板の製造装置であって、
前記洗浄液として純水が供給されて前記処理基板を前記洗浄液に浸漬する水洗槽と、
前記水洗槽に前記処理基板を搬入し、また前記水洗槽から前記処理基板を搬出する運搬部と、
前記水洗槽に前記純水を供給する供給部と、
前記水洗槽に接続して設けられ、前記水洗槽に供給された前記洗浄液を排水する排水部と、
前記排水部に接続して設けられ、前記水洗槽から排水されて前記排水部を流れる前記洗浄液の導電率を計測する導電率計測部と、
前記導電率計測部で計測された導電率に基づいて前記水洗槽における前記処理基板の洗浄を終了するか否かを判別する制御部と、
を備え、
前記処理基板が浸漬された前記水洗槽の前記洗浄液の少なくとも一部を連続的にまたは断続的に新たな純水に入れ替えながら前記処理基板が洗浄され、
前記導電率計測部は、前記処理基板の洗浄中に前記水洗槽から排水されて前記排水部を流れる前記洗浄液の導電率を連続的に計測すること、
を特徴とする太陽電池基板の製造装置。
A solar cell substrate manufacturing apparatus for immersing and cleaning a processing substrate having an etching solution remaining on a surface thereof,
A rinsing tank in which pure water is supplied as the cleaning liquid and the treatment substrate is immersed in the cleaning liquid;
A transport unit that carries the treated substrate into the washing tank and unloads the treated substrate from the washing tank;
A supply unit for supplying the pure water to the washing tank;
A drainage section provided in connection with the flushing tank, for draining the washing liquid supplied to the flushing tank;
A conductivity measuring unit that is connected to the drainage unit and measures the conductivity of the cleaning liquid drained from the washing tank and flowing through the drainage unit;
A control unit for determining whether or not to end the cleaning of the processing substrate in the washing tank based on the conductivity measured by the conductivity measuring unit;
With
The processing substrate is cleaned while continuously or intermittently replacing at least a part of the cleaning liquid in the water washing bath in which the processing substrate is immersed,
The conductivity measuring unit continuously measures the conductivity of the cleaning liquid drained from the washing tank and flowing through the drainage unit during the cleaning of the processing substrate.
An apparatus for manufacturing a solar cell substrate characterized by the above.
前記制御部は、前記水洗槽における前記処理基板の洗浄を終了すると判別した場合に、前記運搬部による前記水洗槽からの前記処理基板の搬出を制御すること、
を特徴とする請求項6に記載の太陽電池基板の製造装置。
The control unit, when it is determined that the cleaning of the processing substrate in the washing tank is finished, to control the removal of the processing substrate from the washing tank by the transport unit;
The apparatus for manufacturing a solar cell substrate according to claim 6.
前記処理基板は、熱拡散によりリンが拡散されたn型不純物拡散層がp型シリコン基板の表面に設けられるとともに、前記n型不純物拡散層の表面がフッ酸によりエッチング処理された基板であり、
前記制御部は、前記計測された洗浄液の導電率が45mS/mより大である範囲において前記処理基板の洗浄を終了すると判別すること、
を特徴とする請求項6または7に記載の太陽電池基板の製造装置。
The processing substrate is a substrate in which an n-type impurity diffusion layer in which phosphorus is diffused by thermal diffusion is provided on the surface of a p-type silicon substrate, and the surface of the n-type impurity diffusion layer is etched with hydrofluoric acid,
Determining that the cleaning of the processing substrate is finished in a range where the measured conductivity of the cleaning liquid is greater than 45 mS / m,
The manufacturing apparatus of the solar cell substrate according to claim 6 or 7.
前記制御部は、前記計測された洗浄液の導電率が60mS/m以下に低下した時点で前記処理基板の洗浄を終了すると判別すること、
を特徴とする請求項8に記載の太陽電池基板の製造装置。
The control unit determines to end the cleaning of the processing substrate when the measured conductivity of the cleaning liquid is reduced to 60 mS / m or less,
The apparatus for manufacturing a solar cell substrate according to claim 8.
前記導電率計測部は、前記処理基板を前記洗浄液に浸漬してからの予め設定された経過時間の経過後に、前記排水部を流れる前記洗浄液が前記導電率計測部に供給されて前記導電率の計測が開始されること、
を特徴とする請求項6から9のいずれか1つに記載の太陽電池基板の製造装置。
The conductivity measuring unit is configured to supply the conductivity measuring unit with the cleaning solution flowing through the drainage unit after a lapse of a preset time after the treatment substrate is immersed in the cleaning solution. The measurement starts,
The apparatus for manufacturing a solar cell substrate according to any one of claims 6 to 9, wherein:
JP2014017123A 2014-01-31 2014-01-31 Manufacturing method of solar cell substrate and manufacturing apparatus of solar cell substrate Ceased JP2015142890A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014017123A JP2015142890A (en) 2014-01-31 2014-01-31 Manufacturing method of solar cell substrate and manufacturing apparatus of solar cell substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014017123A JP2015142890A (en) 2014-01-31 2014-01-31 Manufacturing method of solar cell substrate and manufacturing apparatus of solar cell substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015142890A true JP2015142890A (en) 2015-08-06

Family

ID=53888327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014017123A Ceased JP2015142890A (en) 2014-01-31 2014-01-31 Manufacturing method of solar cell substrate and manufacturing apparatus of solar cell substrate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015142890A (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10256218A (en) * 1997-03-10 1998-09-25 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate treatment equipment
JPH11191548A (en) * 1997-12-26 1999-07-13 Nomura Micro Sci Co Ltd Treatment apparatus
JP2006222293A (en) * 2005-02-10 2006-08-24 Fuji Film Microdevices Co Ltd Method and apparatus for cleaning semiconductor wafer
JP2009016800A (en) * 2007-06-04 2009-01-22 Hitachi Kokusai Electric Inc Manufacturing method of semiconductor device, and substrate cleaning apparatus
JP2011009677A (en) * 2009-05-28 2011-01-13 Kyocera Corp Semiconductor wafer treating method and semiconductor wafer drying device
JP2011082430A (en) * 2009-10-09 2011-04-21 Mitsubishi Electric Corp Substrate surface-processing apparatus and apparatus for manufacturing solar cell

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10256218A (en) * 1997-03-10 1998-09-25 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate treatment equipment
JPH11191548A (en) * 1997-12-26 1999-07-13 Nomura Micro Sci Co Ltd Treatment apparatus
JP2006222293A (en) * 2005-02-10 2006-08-24 Fuji Film Microdevices Co Ltd Method and apparatus for cleaning semiconductor wafer
JP2009016800A (en) * 2007-06-04 2009-01-22 Hitachi Kokusai Electric Inc Manufacturing method of semiconductor device, and substrate cleaning apparatus
JP2011009677A (en) * 2009-05-28 2011-01-13 Kyocera Corp Semiconductor wafer treating method and semiconductor wafer drying device
JP2011082430A (en) * 2009-10-09 2011-04-21 Mitsubishi Electric Corp Substrate surface-processing apparatus and apparatus for manufacturing solar cell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100029034A1 (en) Method of manufacturing solar cell
CN104037257B (en) Solaode and manufacture method, single-side polishing apparatus
WO2017049801A1 (en) Silicon wafer surface passivation method and n-type bifacial cell preparation method
TW201324834A (en) Method and apparatus of removing a passivation film and improving contact resistance in rear point contact solar cells
US9123840B2 (en) Solar cell element manufacturing method, solar cell element, and solar cell module
JP2014096459A (en) Surface processing method of semiconductor substrate for solar cell, process of manufacturing semiconductor substrate for solar cell, process of manufacturing solar cell, and manufacturing apparatus of solar cell
KR101212896B1 (en) Texturing of multicrystalline silicon for solar cell using an acidic solution
Cornagliotti et al. Integration of inline single-side wet emitter etch in PERC cell manufacturing
KR20140105437A (en) Method for manufacturing solar cell
WO2016129372A1 (en) Method for manufacturing solar cell, and solar cell
JP5153750B2 (en) Substrate surface treatment device, solar cell manufacturing device
JP2016032073A (en) Method and device for manufacturing solar cell
JP2015142890A (en) Manufacturing method of solar cell substrate and manufacturing apparatus of solar cell substrate
JP2012129266A (en) Etching apparatus and water washing method of semiconductor substrate
US9537026B2 (en) Method for manufacturing solar-power-generator substrate and apparatus for manufacturing solar-power-generator substrate
CN104157739A (en) Treatment method for unqualified silicon wafers
WO2012036177A1 (en) Surface treatment method for wafer, and production method
JP6139466B2 (en) Manufacturing method of solar cell
JP2013225552A (en) Method for manufacturing wafer for solar cell, method for manufacturing solar cell, and method for manufacturing solar cell module
JP4808994B2 (en) Manufacturing method of solar cell
CN210897320U (en) Cleaning equipment
TWI538986B (en) Etching solution and method of surface roughening of silicon substrate
KR101429198B1 (en) Etchant for Texturing Silicon Substrate and Manufacturing Method of High Efficiency Solar Cell Using the Same
JP6104192B2 (en) Semiconductor device manufacturing method and manufacturing apparatus
JP2013004721A (en) Method of manufacturing wafer for solar battery, method of manufacturing solar battery cell, and method of manufacturing solar battery module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151023

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160715

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160823

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161021

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170221

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20170627