JP6618476B2 - 試料保持装置、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
試料保持装置、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6618476B2 JP6618476B2 JP2016552121A JP2016552121A JP6618476B2 JP 6618476 B2 JP6618476 B2 JP 6618476B2 JP 2016552121 A JP2016552121 A JP 2016552121A JP 2016552121 A JP2016552121 A JP 2016552121A JP 6618476 B2 JP6618476 B2 JP 6618476B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- sample holding
- contact
- contact portion
- solar cell
- 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.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 140
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 42
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 26
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 20
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 18
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010408 film Substances 0.000 description 10
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010067482 No adverse event Diseases 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- -1 perfluoroalkyl vinyl ether Chemical compound 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68735—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0203—Containers; Encapsulations, e.g. encapsulation of photodiodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1884—Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
試料を持ち上げたり装置間に載せ代える場合には、試料を掴む必要があり、そのための装置として試料保持装置がある。
ベルヌーイチャックは、シートや基板の様な薄く且つ平滑な試料を保持して持ち上げるのに適している。またベルヌーイチャックは、理論的には非接触で試料を保持することができるので、試料の表面への油膜の付着や、汚れの付着、凹凸変化を来す等の弊害がない。そのためベルヌーイチャックによって保持された試料は保持によるダメージが小さく、後工程にスパッタ工程やメッキ工程を有する様な場合に好適に使用される。
即ちベルヌーイチャックは、保持すべき試料と対向する試料保持面を有し、試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、大気圧との差によって試料を試料保持面側に吸着するものである。
ベルヌーイチャックでは、試料保持面と試料との間に空気流が必要であり、試料保持面と試料との間に空気が通過する空間が存在しなければならず、試料の全面を試料保持面に押しつけることができない。
また試料保持面と試料との間の空間に、試料の面方向の移動を阻止する係合部を作ることは困難である。
特許文献1に開示されたベルヌーイチャック300では、図15の様に位置決め部材301が試料保持面302の周面に間隔を空けて設けられている。
特許文献1に開示された位置決め部材301は、断面形状が図15の様に三角形であり、傾斜面を有している。特許文献1に開示された位置決め部材301は、先端部303が尖っている。
なお特許文献1に開示されたベルヌーイチャック300は、試料305を保持して回転させるものであり、試料305を持ち上げるものではない。そのため試料保持面302は上向きであり、位置決め部材301も上向きに設けられている。
太陽電池は、半導体接合等からなる光電変換部を内蔵している。
太陽電池等の半導体基板やガラス基板を運搬する場合に、ベルヌーイチャックが利用され、ベルヌーイチャックで半導体基板等を吸着保持し、半導体基板等を持ち上げて運搬する場合がある。
しかしながら、本出願人の試作工場でベルヌーイチャックを試作し、半導体基板を持ち上げて一つの装置から次工程の装置に載せ代え、太陽電池を量産試作したところ、いくつかの太陽電池に微小なキズが生じた。キズは、太陽電池の仕掛かり品の段階では目視では気づかない。ただし前記したキズは、最終製品となった際に目視で確認できる。
以下説明する。
本発明者らが試作したベルヌーイチャック200の形状は、概ね図13の通りである。本発明者らが試作したベルヌーイチャック200では、半導体基板(具体的には結晶シリコン基板)10をベルヌーイチャックで保持した際における試料の面方向の移動を防止するため、図13の様に試料保持面201の周囲に位置決め部材202を配置した。位置決め部材202の形状は、特許文献1の構造を参考にした。即ち特許文献1に開示されたベルヌーイチャック300は、試料を持ち上げるものではなく、用途は違うが、本試作の位置決め部材202を設計する際に参考にした。
位置決め部材202は、立体的な部材であり、試料保持面201よりも下側に突出する有効部分Mは、図13,14の様に、内向面Aと、外向面Bと、天地向き面Cと、側面Dによって囲まれている。
内向面Aは、内側(試料保持面201側)に向く面である。外向面Bは、内向面Aの背面側を構成する面であり、外側(試料保持面201に対して反対側)に向く面である。
天地向き面Cは、内向面Aと外向面Bとをつなぎ試料保持面201と平行に広がる面である。
側面Dは、内向面A、外向面B及び天地向き面Cとを繋ぐ面であり、試料保持面201に対して垂直に交差する方向に広がる面である。
前記した内向面Aは、半導体基板10の端辺が接触する傾斜状の接触面Aaと、試料保持面201の辺部と接触面Aaとを繋ぐ空間形成壁面Abとによって構成されている。空間形成壁面Abは、試料保持面201に対して垂直であり、接触面Aaとは異なる平面である。
従ってより正確には、位置決め部材202の有効部分Mは、接触面Aa、空間形成壁面Ab、外向面Bと、天地向き面Cと、側面Dによって囲まれている。
(1)接触面Aaと空間形成壁面Abとが接する稜線Aa−Ab
(2)接触面Aaと天地向き面Cとが接する稜線Aa−C
(3)外向面Bと天地向き面Cとが接する稜線B−C
(4)内向面Aと側面Dとが接する2列の稜線A−D
(5)外向面Bと側面Dとが接する2列の稜線B−D
(6)天地向き面Cと側面Dとが接する2列の稜線C−D
ただし空間形成壁面Abは、接触面Aaとは異なる平面であるから、内向面Aと側面Dとが接する2列の稜線A−Dは、折れ曲がっている。そのため正確には、稜線A−Dは、空間形成壁面Abと側面Dとが接する稜線Ab−Dと、接触面Aaと側面Dとが接する稜線Aa−Dとに分かれている。
(7)接触面Aaと天地向き面Cと側面Dによる2つの角部Aa−C−D
(8)外向面Bと天地向き面Cと側面Dとによる2つの角部B−C−D
(9)接触面Aaと空間形成壁面Abと側面Dとによる2つの角部Aa−Ab−D
即ち接触面Aaと空間形成壁面Abとはなだらかに繋がっているとはいえず、両者の間の稜線Aa−Abは角張っている。
言い換えると、接触部(接触面Aa)の試料保持面Ab側の端部は角張っている。
ここでベルヌーイチャック200を半導体基板10に近づける際、半導体基板10の中心と、試料保持面201の中心が合致し、且つ半導体基板10のX方向軸とY方向軸が、試料保持面201のx方向軸とy方向軸それに合致した状態であるべきであるが(図1参照)、これらが多少ずれている場合もある。そのため半導体基板10を試料保持面201側に吸い寄せる際に、半導体基板10が位置決め部材202の傾斜状の接触面Aa以外の部分と接触する場合がある。
そして半導体基板10が位置決め部材202の接触面Aa以外の部分であって、角張っている部分と接触すると、半導体基板10が擦れて僅かにダメージを受け、後工程で不具合を生じさせるのであった。
また半導体基板10の面積がある程度大きく、且つ薄い場合に、ベルヌーイチャック200で保持する際のダメージが大きい傾向があった。即ち半導体基板10の面積がある程度大きく、且つ薄い場合には半導体基板10が撓みやすい。そして半導体基板10が撓む場合、半導体基板10が角張った部分に当たった際に逃げにくく、ダメージを受ける面積が広がる傾向にあった。
特に結晶シリコン基板を用いた場合にこの傾向が顕著であり、半導体基板10が角張った部分に当たった際に逃げにくく、ダメージを受ける面積が広がりやすい。
例えばヘテロ接合を有した結晶シリコン基板を備えた太陽電池であって、摂氏200度を超えない程度の低温プロセスで生産されるヘテロ接合太陽電池では、加熱工程におけるダメージ緩和効果があまり期待できないので、ベルヌーイチャック200で保持する際のダメージが大きいという問題があった。
(1)接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面から遠い側の端部。
(2)接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部。
なお「接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部」は、「接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の試料保持面から遠い側の端部」である。
(1)接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面側の端部。
(2)接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面から遠い側の端部。
(3)接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部。
(4)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
(5)接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記外向部と側部とによって構成されるコーナー部。
(6)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向に広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部。
(7)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
(8)接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記外向部と天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部。
(9)接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面側の端部が連なる稜線と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記稜線と側部との交差部。
なお半導体基板として結晶シリコンを用いる場合に特に破損が生じやすいため本態様の構成として好ましく、結晶シリコンを使用する場合としては、結晶系太陽電池(拡散型)やヘテロ接合太陽電池があるが、ヘテロ接合太陽電池はシリコン系薄膜層を製膜するため、より衝撃等に敏感であるので、本態様を用いることがより好ましい。
即ちヘテロ接合を有した結晶シリコン基板を備えた太陽電池であって、摂氏200度を超えない程度の低温プロセスで生産されるヘテロ接合太陽電池では、加熱工程におけるダメージ緩和効果があまり期待できない。この様にヘテロ接合太陽電池は、ベルヌーイチャックで保持する際のダメージが残りやすいという問題があったので、本態様を用いることがより好ましい。
前記した態様は、試料が接触する可能性が高い部位を丸みを帯びた形状にするか、あるいは面取り形状としたものである。
そのため例え試料が接触しても、試料を傷つけることはない。
(1)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
(2)接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記外向部と天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部。
(1)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
(2)接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記外向部と側部とによって構成されるコーナー部。
本実施形態の試料保持装置1は、ベルヌーイチャックであり、本体部2と、位置決め部材3によって構成されている。
本体部2は、略正方形の板であり、中心部に空気導入管4が接続されている。空気導入管4は、公知のベルヌーイチャックと同様、図2の様に、図面上部側から下部側に連通している。
本体部2の図面下面側は、平坦面であり、試料保持面5として機能する。
試料保持面5の面積は、試料たる半導体基板10の面積よりもやや小さい。なお半導体基板10は、太陽電池の仕掛品である。半導体基板10は、厚さが50μm乃至200μmであって外力を受けると撓む。なお基板10の一方又は双方にテクスチャがある場合は、前記した厚さは、テクスチャの突端を基準として測定したものである。
位置決め部材3は、摩擦係数が0.2未満の樹脂によって作られたものである。
位置決め部材3の素材としては、4フッ化エチレン樹脂(PIFE)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)、超高分子ポリエチレン樹脂(UPE)、硬質ポリエチレン樹脂(PE)、ポリアセタール樹脂(POM)等が挙げられる。
最も推奨される素材は、摩擦係数がより小さい4フッ化エチレン樹脂(PIFE)である。
位置決め部材3の形状は、概ね前記した試作品の位置決め部材202と同一である。そのため同一の部位には同一の番号を付している。
本実施形態の位置決め部材3が試作品の位置決め部材202と異なる点は、角張った部分が無いという点である。即ち本実施形態で採用する位置決め部材3は、コーナー部や面同士が接する部分がいずれも丸みを帯びている。
位置決め部材3の有効部分Mの断面形状は、図2の拡大図の様に五角形である。
傾斜面Aaの傾斜方向は、試料保持面5側に向かっている。即ち傾斜面Aaと空間形成壁面Abとのなす角度は鈍角である。従って本実施形態では、本体部2の各辺に位置決め部材3が一個ずつ設けられているが、試料保持面5と平行であって全ての位置決め部材3の傾斜面Aaで囲まれる四角形の面積は、試料保持面5に近づくほど小さくなる。本実施形態では、傾斜面Aaは平面であって湾曲してはいない。即ち一つの位置決め部材3の傾斜面Aaと対向する位置にある位置決め部材3の傾斜面Aaは、試料保持面5側に向かってテーパー状に収束する。
以下、混乱を避けるため、傾斜面Aaの全部が接触面(接触部)であるとして説明する。
(1)接触面Aaと空間形成壁面Abとが接する稜線Aa−Ab
(2)接触面Aaと天地向き面Cとが接する稜線Aa−C
(3)外向面Bと天地向き面Cとが接する稜線B−C
(4)内向面Aと側面Dとが接する2列の稜線A−D
(5)外向面Bと側面Dとが接する2列の稜線B−D
(6)天地向き面Cと側面Dとが接する2列の稜線C−D
また空間形成壁面Abは、接触面Aaとは異なる平面であるから、内向面Aと二つの側面Dとが接する2列の稜線A−Dは、折れ曲がっている。そのため正確には、稜線A−Dは、空間形成壁面Abと側面Dとが接する稜線Ab−Dと、接触面Aaと側面Dとが接する稜線Aa−Dとに分かれている。
(7)接触面Aaと天地向き面Cと二つの側面Dによる2つの角部Aa−C−D
(8)外向面Bと天地向き面Cと二つの側面Dとによる2つの角部B−C−D
(9)接触面Aaと空間形成壁面Abと二つの側面Dとによる2つの角部Aa−Ab−D
言い換えると、接触部(傾斜面Aa)の試料保持面5側の端部は丸みを帯びている。
ここで試料保持装置1を半導体基板10に近づける際、半導体基板10の中心と、試料保持面5の中心や、半導体基板10のX方向軸とY方向軸が、試料保持面5のそれと合致していない場合もあるが、本実施形態では、一つの位置決め部材3の傾斜面Aaと対向する位置にある位置決め部材3の傾斜面Aaは、試料保持面5側に向かってテーパー状に収束する形状となっているから、半導体基板10が試料保持面5側に引き寄せられる際に、半導体基板10と試料保持面5の中心が次第に一致し、両者のX方向軸とY方向軸も一致してゆく。
例えば図4の様に断面形状が台形であってもよい。図4に示す位置決め部材30では、試料保持面5よりも下側に突出する有効部分Mは、内向面Aと、外側(試料保持面5に対して反対側)に向く外向面Bと、内向面A、外向面Bを繋ぐ側面(図示せず)によって囲まれており、天地向き面はない。そして内向面Aに傾斜面(接触部)Aaがある。傾斜面(接触部)Aaの試料保持面5から遠い側の端部(コーナー部20)は丸みを帯びている。即ち稜線Aa−Bは丸みを帯びている。
前記した実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。以下の実施形態についても同様である。
角張った部分を無くすことについての優先順位は、次の通りである。
第一に優先するべきグループ
(2)接触面Aaと天地向き面Cとが接する稜線Aa−C
(3)外向面Bと天地向き面Cとが接する稜線B−C
(7)接触面Aaと天地向き面Cと側面Dによる2つの角部Aa−C−D
(8)外向面Bと天地向き面Cと側面Dとによる2つの角部B−C−D
(4)内向面Aと側面Dとが接する2列の稜線A−D
(5)外向面Bと側面Dとが接する2列の稜線B−D
太陽電池100は、図9に示されるように、光電変換基板102の片側主面(第1主面)上に集電極105を備えている。また太陽電池100は、光電変換基板102の他方の主面(第2主面)上に裏面電極層106を備えている。
光電変換基板102は、結晶シリコン基板110の両面上に複数の層が積層されて形成されるものであり、全体としてPIN接合又はPN接合を備えている。
具体的には、光電変換基板102は、図9に示されるように、n型単結晶シリコン基板110の一方の主面(光入射側の面)上に、i型非晶質シリコン系薄膜111、p型非晶質シリコン系薄膜112、及び第1透明電極層113(透明導電性酸化物層)が積層されている。
また光電変換基板102は、n型単結晶シリコン基板110の他方の主面(裏面側の面)上に、i型非晶質シリコン系薄膜115、n型非晶質シリコン系薄膜116、及び第2透明電極層117が積層されている。
第1透明電極層113の構成材料としては、透光性と導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化錫(SnO2 )、酸化亜鉛(ZnO)等の透明導電性酸化物で形成されている。
なお、第1透明電極層113は、上記した透明導電性酸化物にドーピング剤を添加したものであってもよい。
第2透明電極層117は、透光性と導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化錫(SnO2 )、酸化亜鉛(ZnO)等の透明導電性酸化物で形成できる。
なお、第2透明電極層117は、上記した透明導電性酸化物にドーピング剤を添加したものであってもよい。
太陽電池100は、図示しないスパッタ装置、CVD装置、めっき装置等を使用して製造され、これらの間に試料たる基板を移載する際に本実施形態の試料保持装置1が活用される。
図示しない工程によって、テクスチャ構造が形成されたn型単結晶シリコン基板110(以下、n型単結晶シリコン基板110が加工されたもの及びn型単結晶シリコン基板110上の積層体を含めて、仕掛太陽電池基板101という)を製造する。そして当該仕掛太陽電池基板101を本実施形態の試料保持装置1で保持し、直接的に、又は他の搬送装置を併用して仕掛太陽電池基板101を図示しないCVD装置に装着する。即ち製造工程中に、試料保持装置1で仕掛太陽電池基板101を保持する基板保持工程がある。
すなわち、n型単結晶シリコン基板110の一方の主面側の面上にi型非晶質シリコン系薄膜111及びp型非晶質シリコン系薄膜112を形成し、他方の主面側の面上にi型非晶質シリコン系薄膜115及びn型非晶質シリコン系薄膜116を形成する(シリコン層形成工程)。
この場合にも仕掛太陽電池基板101を本実施形態の試料保持装置1で保持し、直接的に、又は他の搬送装置を併用して仕掛太陽電池基板101を図示しないスパッタ装置に装着する。スパッタ装置内で、図10(b)に示されるように、仕掛太陽電池基板101の表裏面に、透明電極層113,117を製膜する。
すなわち、光電変換基板102のp型非晶質シリコン系薄膜112上に第1透明電極層113を製膜し、仕掛太陽電池基板101のn型非晶質シリコン系薄膜116上に第2透明電極層117を製膜する(透明電極層形成工程)。
そして、印刷装置内で、図10(c)に示されるように、仕掛太陽電池基板101の表面に、スクリーン印刷法によって下地電極層107が製膜される。その後に、仕掛太陽電池基板101上に図示しない絶縁層を設け、(下地電極層上に開口部がある)、下地電極層上にめっき層を形成して集電極105が形成される。
なお集電極や裏面電極層としてはペーストを印刷しても良いし、めっき法によりめっき層を形成しても良い。例えば集電極として、下地電極層107を形成後にめっき層を形成してもよい。その場合、本発明の保持装置を用いた場合は不所望箇所へのめっきの析出を抑制できるため、より好ましい。裏面電極層として、図9では裏面全面に製膜した図を用いたが表面側の集電極のようにパターン状でもよい。
しかしながら、スパッタ法によって透明電極層113,117を製膜する直前においては、本実施形態の試料保持装置1を使用することが望ましい。
なお透明電極層113,117は、スパッタ法によるものに限定されず、イオンプレーディング法でも製膜でき、集電極も印刷やめっきだけでなく、いずれか一方だけだったり、スパッタ法でも作製できる。
本実施形態の試料保持装置1の使用は、透明電極層製膜直前が最も好ましいが、シリコン系薄膜製膜前でも良い。
即ちn型単結晶シリコン基板110にシリコン系薄膜111,112,115,116が製膜されるが、経験則上、この状態の仕掛太陽電池基板101を保持する際には試料保持装置1を使用することが望ましい。
またその他にも、ヘテロ接合太陽電池は一般に透明電極層113,117を有し、且つその透明電極層113,117が10乃至140nm程度と薄いので、透明電極層113,117もダメージを受けやすい。そのような理由から、透明電極層113,117を成膜した後に仕掛太陽電池基板101を移動させる際にも、本実施形態の試料保持装置1を使用することが推奨される。
また本実施形態においては受光面側に集電極を有する形態について説明したが、受光面側に集電極を有さず裏面電極層のみを有していてもよい。
図11は、本実施形態の太陽電池の製造方法で製造された太陽電池33が使用された太陽電池モジュール35である。太陽電池モジュール35では、二枚のガラス板38,39(図12)の間に複数の太陽電池(基板)33が封入されている。太陽電池と二枚のガラス板38,39の間には、樹脂製の封止材が充填され、太陽電池が封止材で封止された状態となっている。
そして各太陽電池33には、図示しない電線が接続され、二枚のガラス板38,39の端部に設けられた端子ボックス36,37に接続されている。また二枚のガラス板38,39の周囲には、アルミ等で作られたフレーム40が取り付けられている。
太陽電池モジュールの構成や、各部材のレイアウトは、実施形態に限定されるものではない。
2 本体部
3 位置決め部材
5 試料保持面
32,22 端子ボックス
35 太陽電池モジュール
A 内向面
B 外向面
C 天地向き面
D 側面
Aa−Ab 稜線
Aa−C 稜線
B−C 稜線
A−D 稜線
B−D 稜線
C−D 稜線
Claims (10)
- 半導体基板を備えた太陽電池の仕掛品を保持して持ち上げるべき試料とするものであり、前記試料と対向する試料保持面を有し、前記試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、当該負圧によって試料を試料保持面側に吸引し、試料を試料保持面に近接した位置に保持する試料保持装置であって、試料が試料保持面の面方向に移動することを阻止する位置決め部材を有し、前記位置決め部材は前記試料保持面の周部に設けられており、前記位置決め部材は試料を保持した状態の際又は試料がずれた際に試料の一部と接触する接触部を有する試料保持装置において、次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることを特徴とする試料保持装置。
(1)接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面から遠い側の端部。
(2)接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部。
(3)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記天地向き部と側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
(4)接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して平行方向あるいは傾斜する方向に広がる天地向き部と、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部とを有し、前記外向部と天地向き部と側部とによって構成されるコーナー部。 - 次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることを特徴とする請求項1に記載の試料保持装置。
(5)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
(6)接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記外向部と側部とによって構成されるコーナー部。 - 半導体基板を備えた太陽電池の仕掛品を保持して持ち上げるべき試料とするものであり、前記試料と対向する試料保持面を有し、前記試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、当該負圧によって試料を試料保持面側に吸引し、試料を試料保持面に近接した位置に保持する試料保持装置であって、試料が試料保持面の面方向に移動することを阻止する位置決め部材を有し、前記位置決め部材は前記試料保持面の周部に設けられており、前記位置決め部材は試料を保持した状態の際又は試料がずれた際に試料の一部と接触する接触部を有する試料保持装置において、次の部位が丸みを帯びているか面取り形状であることを特徴とする試料保持装置。
(1)接触部または接触部となだらかに連続する部位の試料保持面から遠い側の端部。
(2)接触部の背面側に外向部があり、当該外向部の先端側の端部。
(5)接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記側部と接触部または接触部となだらかに連続する部位とによって構成されるコーナー部。
(6)接触部の背面側に外向部があり、接触部または接触部となだらかに連続する部位と交差し試料保持面に対して交差する方向の広がる側部を有し、前記外向部と側部とによって構成されるコーナー部。 - 位置決め部材は立体的形状であって接触部を構成する接触面を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の試料保持装置。
- 接触部は、試料保持面側に向かって傾斜した傾斜面であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の試料保持装置。
- 接触部は、動摩擦係数が0.2未満の素材で作られていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の試料保持装置。
- 保持すべき対象とする試料の半導体基板がシリコン基板であり、その厚さが50μm乃至200μmであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の試料保持装置。
- 半導体基板を備えた太陽電池の製造方法であって、太陽電池の仕掛品たる仕掛太陽電池基板を、請求項1乃至7のいずれかに記載の試料保持装置で保持する基板保持工程を有することを特徴とする太陽電池の製造方法。
- 基板保持工程の後に、当該基板に透明導電膜を製膜する工程を有することを特徴とする請求項8に記載の太陽電池の製造方法。
- 太陽電池が封止材で封止された太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法において、前記太陽電池が請求項8又は9に記載の太陽電池の製造方法によって製造されたものであることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014202572 | 2014-09-30 | ||
JP2014202572 | 2014-09-30 | ||
PCT/JP2015/077762 WO2016052631A1 (ja) | 2014-09-30 | 2015-09-30 | 試料保持装置、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016052631A1 JPWO2016052631A1 (ja) | 2017-07-13 |
JP6618476B2 true JP6618476B2 (ja) | 2019-12-11 |
Family
ID=55630656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016552121A Active JP6618476B2 (ja) | 2014-09-30 | 2015-09-30 | 試料保持装置、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10410907B2 (ja) |
JP (1) | JP6618476B2 (ja) |
CN (1) | CN107078084B (ja) |
WO (1) | WO2016052631A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7189722B2 (ja) * | 2018-10-15 | 2022-12-14 | 株式会社ディスコ | ウェーハの搬送装置及び搬送方法 |
TWI747225B (zh) * | 2019-04-15 | 2021-11-21 | 日商新川股份有限公司 | 搬送裝置 |
CN110697418B (zh) * | 2019-10-29 | 2021-12-07 | 台州市永安机械有限公司 | 一种基于流体压强的非接触式吸盘 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0536816A (ja) * | 1991-07-26 | 1993-02-12 | Nec Kyushu Ltd | 半導体基板吸着装置 |
JP3440655B2 (ja) | 1995-10-31 | 2003-08-25 | 株式会社日立製作所 | 試料保持方法、試料回転方法及び試料表面の流体処理方法並びにそれらの装置 |
JP2001180822A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-03 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 基板の受渡し方法及び装置 |
JP3585437B2 (ja) * | 2000-11-22 | 2004-11-04 | 株式会社荏原製作所 | ルテニウム膜のエッチング方法 |
TWI232509B (en) * | 2001-07-25 | 2005-05-11 | Tokyo Electron Ltd | Processing apparatus and processing method |
JP4073331B2 (ja) * | 2003-02-18 | 2008-04-09 | 豊田合成株式会社 | スライド構造及びスライド式携帯電話 |
US7055875B2 (en) * | 2003-07-11 | 2006-06-06 | Asyst Technologies, Inc. | Ultra low contact area end effector |
US7669903B2 (en) * | 2007-10-11 | 2010-03-02 | Crossing Automation, Inc. | Ultra low contact area end effector |
JP5511273B2 (ja) * | 2008-09-12 | 2014-06-04 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
JP5370664B2 (ja) * | 2009-09-07 | 2013-12-18 | 村田機械株式会社 | 基板の移載装置、およびその方法 |
JP5403247B2 (ja) * | 2009-09-07 | 2014-01-29 | 村田機械株式会社 | 基板移載装置 |
US8904629B2 (en) * | 2012-03-09 | 2014-12-09 | LG CNS Co. Ltd. | Light-emitting diode (LED) wafer picker |
-
2015
- 2015-09-30 WO PCT/JP2015/077762 patent/WO2016052631A1/ja active Application Filing
- 2015-09-30 JP JP2016552121A patent/JP6618476B2/ja active Active
- 2015-09-30 CN CN201580050720.1A patent/CN107078084B/zh active Active
-
2017
- 2017-03-29 US US15/472,811 patent/US10410907B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107078084A (zh) | 2017-08-18 |
WO2016052631A1 (ja) | 2016-04-07 |
JPWO2016052631A1 (ja) | 2017-07-13 |
CN107078084B (zh) | 2020-07-28 |
US20170200631A1 (en) | 2017-07-13 |
US10410907B2 (en) | 2019-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2016052632A1 (ja) | 試料移載システム及び太陽電池の製造方法 | |
US9616577B2 (en) | Robot having end effector and method of operating the same | |
JP6618476B2 (ja) | 試料保持装置、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法 | |
JP2011063408A (ja) | ガラス基板の取り出し方法 | |
EP3456491B1 (en) | Manipulator arm, manipulator and bearing device | |
WO2011046664A3 (en) | A barrier layer disposed between a substrate and a transparent conductive oxide layer for thin film silicon solar cells | |
TWI653917B (zh) | 基板分離設備 | |
US11404593B2 (en) | Double-sided electrode type solar cell and solar cell module | |
JP2013197555A5 (ja) | ||
JP5803535B2 (ja) | フィルム積層体およびガラスフィルムの製造関連処理方法 | |
JP2013239472A (ja) | 太陽電池モジュール及びその製造方法 | |
KR101356216B1 (ko) | 태양전지기판의 가공방법 | |
JP6684278B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
TWI721759B (zh) | 太陽能電池製造用基板托盤及太陽能電池的製造方法 | |
KR20170093010A (ko) | 플렉서블 태양전지의 제조방법 | |
TWI497637B (zh) | 應用於聚光型太陽能電池之蝕刻設備之晶圓傳輸手臂 | |
WO2015068341A1 (ja) | 太陽電池 | |
JP5975308B2 (ja) | ガラスフィルムの端面処理方法 | |
KR102454419B1 (ko) | 플렉서블 태양전지의 제조방법 | |
JP2014073887A (ja) | 太陽電池の製造装置 | |
TW201324830A (zh) | 控片及清洗機台的監控方法 | |
KR20150052920A (ko) | 태양 전지 제조용 스크라이빙 장치 | |
TWI505483B (zh) | 太陽能元件製法 | |
TWM485498U (zh) | 半導體製造使用吸附盤之結構 | |
CN108288597A (zh) | 存放盒及颗粒检测方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180723 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190627 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190726 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191107 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191112 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6618476 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |