TWI279460B - Thin sheet manufacturing method, thin sheet manufacturing apparatus, and base sheet - Google Patents

Description

1279460 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於薄板製造方法、薄板製造裝置及基底板， 更具體言之，係關於矽薄板製造方法、矽薄板製造裝置及 基底板。 【先前技術】 矽可使用於消費用太陽電池。矽之變換效率及壽命等特 性雖依單晶矽、多晶矽、非晶質矽之順序而降低，另一方 面’成本也依上述之順序而易於降低及大面積化。其中， 非晶質矽由於岢利用SiH4為原料，以cVD(Chemical Vapoi* Deposition ;化學氣相沉積）法以沉積於玻璃、塑膠、金屬 基板等之上，故成本較低，且易於大面積化，其變換效率 最南約12 %程度。 又’單晶矽可利用CZ(Czochralski :切克勞斯基）法製造 直徑150 mm(6吋）及200 mm(8吋）之矽錠，也可大型化，其 變換效率可超過15 %。 另外，在乏晶矽方面，有人使用板玻璃之製造技術等， 才木时各種製造万法。多晶秒與非晶質石夕同樣容易大面積化 ，但其變換效率位於單晶矽與非晶質矽之中間。 上述矽之製造方法雖然都帶來大面積化、變換效率及製 造能率之提高，但與當前之核能發電及火力發電等大規模 之發電方式相比，其發電單價偏高，其製造成本有降低之 必要。 【發明内容】

86395.DOC 1279460 本發明之目的在於提供可利用生產規模之擴大大幅提高 製造效率’且劃時代地降低單位面積之製造成本之薄板製 造方法及薄板製造裝置及基底板。 本發明之薄板製造方法係利用將基底板之表層部浸泡於 至少含金屬材料及半導體材料中之一方之物質之熔液，使 薄板附著於該基底板之表面之浸泡處理，藉以製造薄板之 方法。此製造方法在分離形成於基底板之表面之薄板與基 底板後，將分離薄板之基底板再利用於浸泡處理。 如上所述’再利用基底板時，可降低薄板之製造成本。 此基底板例如在製造矽薄板時，以使用碳製品較為理想， 但非碳製品也無妨。經由基底板之再利用，可獲得大的成 本降低效果。 又，在依據基底板之外觀檢查及/或基底板之使用經歷調 查之判別工序中，可將判定為可再度利用於浸泡處理之基 底板再度利用於浸泡處理。 在上述判別工序中，分離矽薄板丨之基底板係被施行如下 3種中之1種弋判足：（al)可使用於浸泡處理、（a2)在使用於 浸泡處理之前，需要加工處理、及（a3)應予廢棄處分。 基底板使用次數增多時，表面形狀會發生變化，生長於 其表面之矽薄板之品質會劣化，但此時，利用施行特定之 加工處理，即可再使用。即，基底板之表面形成有田埂狀 〈凹凸，使用次數增多日#，凹凸之高度會減少。以凹凸之 凸部作為結晶生長之起點而使結晶生長時，可製造結晶性 優異之薄板。如上所述，凹凸之高度減少時，纟法獲得良

86395.DOC -7- 1279460 施行再於表面形成上述 好<薄板，因此，在加工處理中 凹凸形狀之加工。 因此，加工處理次數增 ^ ^ Λ 要文51夕時，基辰板之厚度會減少，最 終會成為不能施行加 、 工處理夂厚度。變成此厚度時，即使 她行特定之加工處理，☆奋 也^被判疋為處於無法使用狀態， 而被列為（a3)應予廢棄虛分少祖* ^ …、， ※茱屣刀又對象，不會再使用。如上所 述’通常，加工處理沒蚩今檢夕 、 里人數^夕，厚度變薄之基底板會變成 判定此廢棄處分之對象〇並 丁豕具他又（al)可直接使用之基底板 及（a2)她以加工處理’即可使用之基底板可依照其各條件 再使用m判別工序時，在施行基底板之再使用上， 可維持例如石夕薄板之品質及良率。 在上述基底板可通過之路徑之特定處，最好配置可識別 基底板 < 檢測器，可供基底板管理電腦接收來自檢測器之 訊號’以便管理基底板之使用經歷。 集中管理基底板之使用經歷時，可準確地判斷廢棄處分 之時期及加工之必要性等。 又，基底％最好包含可識別其本身之識別標記。識別標 $己因各基底板而兴。可使用基底板固有之識別標記，也可 將多數片基底板組成1批，而使用批識別標記。基底板具有 識別標記時，可更精確地施行上述基底板之使用經歷之集 中管理，且在發生意外事態而使基底板之原有性質發生混 亂之際，也可重新掌握使用經歷。 又，也可在基底板之路徑中之一個位置，管理基底板之 使用次數、加工次數及基底板之厚度之至少1種。利用讀出

86395.DOC 1279460 其嘗理貝料，可掌握基底板之經歷，準確地施行廢棄處分 、及加工處理等。 又，配置可測定使用於上述浸泡處理之基底板之厚度之 厚度檢測器，可依照其厚度，修正將基底板浸泡於溶液之 際之基底板之軌道。利用實際測定厚度，可修正浸泡機構 將基底板浸泡於熔液之際之軌道。 又，最好依據基底板管理電腦之基底板厚度之推定值或 實測值，利用基底板管理電腦修正浸泡於熔液之該基底板 之軌道。 例如，在矽薄板之情形，基底板使用之結果，表面形狀 曰因矽薄板分離之際之損傷及與矽之化學反應等而變化， 故利用使用次數重複之基底板所製造之矽薄板之品質會轉 差。但，對表面施行切削加工時，即可再加工成與未使用 品同等之表面形狀。該情形，基底板之厚度也會減少，故 若不將此厚度減少值列入計算，以修正基底板之軌道，則 ”、、法製匕合乎目標品質之矽薄板。如上所述，依照基底板 之厚度修正娜道時，包含切削加工在内，可施行基底板之 再利用。在基底板管理電腦中，儲存著加工基底板之際實 測之厚度資料及初期厚度資料，可以此等實測厚度資料為 基石疋獲彳于修正、/χ：泡處理之基底板軌道所需之精度之厚度 本發明之薄板製造裝置係利用將基底板之表層部浸泡於 至少含金屬材料及半導體材料中之一方之物質之熔液，使 薄板附著於該基底板之表面之浸泡處理，藉以製造薄板之 薄板製造裝置。包含一裝置，其係分離薄板與基底板者；

86395.DOC 1279460 與一手段，其係將分離薄板之基底板分配至使用於浸泡處 理之路徑、施行加工處理之路徑、及將其列為廢棄處分之 路徑中之一方者。 基底板在使用時，加工所形成之田埂狀凹凸之高度會減 少。如此，高度減少時，無法形成高品質之薄板，且表面 會逐漸形成孔狀凹部。因此，無限制地繼續再使用基底板 時，例如矽薄板之品質會劣化。可利用上述之構成，將基 底板分類成使用時尚堪使用之基底板、需要加工之基底板 及應予廢棄之基底板，將基底板送出至各路徑。其結果， 可將例如矽薄板保持於特定以上之品質。 又，可設置管理基底板之使用經歷及形狀之基底板管理 手段。在此，所稱之使用經歷，係指基底板之使用次數及 加工次數。 利用此構成，可考慮使用經歷及形狀，判斷基底板是否 可再使用。 又，也可在基底板（移動路徑中之一個位置設置檢測基 底板之厚度之厚度檢測器。 因此，可依據基底板之實際厚度，判斷基底板是否可再 使用。 另外，最好設置可檢查用於判定分離薄板之基底板是否 可使用之基底板檢查裝置。 利用上述之檢查，可實際瞭解例如表面形狀，判斷是否 可不加工而可直接使用基底板。 又，在基底板檢查裝置中，可檢查表面形狀及形狀，將 86395.DOC -10- !279460 7查結果送至基底板管理手段，並可利用該基底板管理手 奴執行可使用於浸泡處理、應施行加工處理、及應予廢棄 處分中之一種之判定。 在基底板之再使用之際，可综合地檢查基底板，由例如 矽薄板之品質與基底板之成本獲得最適當之解答。 另外’也可在基底板設置標記使用次數及加工次數之打 印標記裝置。 又’基底板最好包含可識別其本身之識別標記。識別標 圮因各基底板而異。可使用基底板固有之識別標記，也可 將多數片基底板組成1批，而使用批固有之標記。基底板具 有識別標記時，可更精確地施行上述基底板之使用經歷之 集中管理’且在發生意外事態而使基底板之原有性質發生 混亂之際，也可重新掌握使用經歷。 利用此構成，即使發生意外事態，也可特別指定基底板 ’施行穩定度更高之基底板之管理。 【實施方式】 其次’利用圖式’說明本發明之實施形態。圖1A及圖1 b 係本發明之實施形態之薄板製造裝置之說明圖。圖1A所示 之薄板製造裝置係具有配置坩堝9之主室61、及連續於該主 室而設置之2個副室63、64。在主室61之坩堝9配置有存積 著石夕溶液10，可使基底板2之表層部浸泡於該碎溶液1 q之浸 泡機構7 0。主室中導入不活性氣體，並保持略低於大氣壓 之壓力，即負壓。在圖1A及圖1B之薄板製造裝置中，係導 入Ar氣，其壓力為700 Ton*。 86395.DOC -11- 1279460 副室63係送入基底板用之裝入用副室。副室64係由主室 61取出附著矽之基底板2用之取出用副室。裝入用副室與取 出用副室係利用配置於夾著坩堝9而位於相面對之位置，以 簡化基底板之流程，但未必一定要夹著坩堝而位於相面對 之位置。有時也依照後面說明之浸泡機構之構成及形狀， 在主室之相同壁側配置2個副室。此時也可不必設置2個副 室，而在1個副室設置送入用管線與送出用管線。副室之環 境氣體與主室之環境氣體相同，即導入不活性氣體，並保 持負壓。 其次，說明有關薄板製造方法。主室6 1在運轉中時，在 關閉副室63與主室61間之氣密性門83之狀態下，開啟氣密 性門81，將基底板2送入副室63。接著，關閉氣密性門。 ，藉以使副室63之環境氣體與主室61相同。此後，隨著主 室之浸泡機構之運轉，開啟與主室61間之氣密性門83，將 基底板2送入主室61。 在王罜61中，浸泡機構70夾持基底板2而將其移送至坩堝 9(上。接著，使基底板下降，將基底板之表層部浸泡於矽 熔液10，使矽層附著在基底板之表面。此後，使附著矽之 基底板2上升，離開坩堝9之上方。在此期間，附著之矽會 被自然冷卻，使固相生長而形成特定之矽薄板1。 形成矽薄板1之基底板2在確認副室64之氣密性門81關閉 ，經由開啟之氣密性門83被移送至取出用副室64。取出= 副罜64<環境氣體係被控制於與主室61之環境氣體相同。 此後，形成矽薄板之基底板在氣密性門83關閉之狀態下，

86395.DOC -12- 1279460 開啟氣密性門8 1而被送出至外部。為了冷卻形成於基底板 表面之矽薄板，也可在主室61、副室64或外部中之至少i 處設置加速冷卻之冷卻裝置，利用該冷卻裝置附著矽之基 底板。 在主主中私送基底板，使其浸泡於矽熔液丨0之浸泡機構 70也可使用任何機構。 在圖1B所示之薄板製造裝置中，使支持板％沿著軌兄行 走，以施行水平方向之移送。又，上下方向之移送係利用 支持軌52，沿著滾珠上下之升降裝置53予以執行。 基底板2安裝於被桿58連結於支持板％之台座51，隨支持 板56在軌52上行走而移動。當升降裝置53在坩堝9中之矽熔 液10上停止水平方向之移動而下降時，支持板56、桿58、 台座5丨及基底板2會與軌52同時下降，將基底板之表層部浸 泡於矽熔液。其結果，使矽附著於基底板之表面。此後， 升降裝置53上升，使基底板脫離矽熔液。在上述上升後再 變成水平運動，在離開坩堝之位置由台座卸下附著矽之基 底板。矽熔液之溫度高達1400〜15〇〇它，且有矽之蒸鍍作 用，為了保護導軌等之浸泡機構，在坩堝上配置隔熱性之 遮敝板5 7。 其次，說明配合基底板厚度調整浸泡軌遒之方法。如後 所述，加工基底板之結晶生長面時，基底板厚度也會變小 相當於加工之部分。各基底板之厚度每丨片均受基底板管理 PC所管理。 參照圖2，假設由軌52至台座51之下面之距離為^。m 86395.DOC -13- 1279460 為決定於軌52、桿58、台座51之尺寸之值，係與基底板2 厚度h4及升降裝置53之上下位置無關之固定值。又，由矽 溶液之液面至軌52之距離為h2，浸泡深度為h3。h3係在預 備試驗等事先求與碎薄板之厚度等之關係上，以滿足矽薄 板之要求規格之方式所設定之值。基底板厚度gh4，h4* 由基底板管理PC被送至浸泡機構之控制電腦，以作為資訊 。即使基底板厚度h4改變，為了製造相同之矽薄板，有必 要與h4之值無關地，將浸泡深度h3控制於一定。具體而言 ，浸泡機構之控制電腦只要由基底板管理PC接到各基底板 厚度h4之資訊、，以滿足以下之關係式之方式控制h2之值即 可： h2=hl + h4— h3 其次，說明有關本發明之特徵之基底板與矽薄板之處理 工序。在圖3中，薄板製造裝置所製造之矽薄板係在附著於 碳製基底板之狀態下被移送至冷卻工序。被冷卻工序冷卻 之石夕薄板與基底板係在薄板分離裝置被分離。 與石夕薄板分離之基底板係被移送至基底板判別工序，被 施行3種中之1種之判定。所謂3種判定，係指··（al)可直接 再使用於浸泡處理、（a2)在使用於浸泡處理之前，需要加 工處理、及（a3)應予廢棄處分之3種判定。浸泡在矽熔液之 碳製基底板之表面之田埂狀凹凸之高度會隨著浸泡處理之 次數之增加而減少。田埂狀凹凸之高度減少時，無法形成 均勻厚度之鬲品質之石夕薄板。又，隨著使用次數之增加， 基底板之表面會形成孔狀凹部。此孔狀凹部也會劣化矽薄

86395.DOC -14- 1279460 板之表面性質狀態。 (a2)在使用於浸泡處理之 ^ , Λί 』而要加工處理 < 判定係意味 丁切削加工，以便再於基底板之表面形成特定古 度…狀凹6，並除去孔狀凹部。利用切削加工，使： 愿板之表面形成新的田埂狀凹凸，利用切削可減少厚度。 減少厚度至特定範園時，即可利用修正基底板浸泡於石夕溶 Κ軌運’ t無障礙地製切薄板。此時，通常可利用個 人電腦將水平方向移動指令、升降動作移動指令、與傾斜 動作指令分別程式化，將其發送至控制器，以實現如程式 所規足之任意軌道。上述水平方向移動、升降動作移動、 射貝斜動作係在各動作各分g£l個馬達，共利用3個馬達個 別地加以驅動。上述程式係用於控制上述3個獨立之移動（ 動作），以便可對應於（sl)熔液液面之變動及（s2)基底板板 厚之變動而獲得特定厚度之矽薄板。 (a3)應予廢棄處分之基底板係指重複上述切削加工之結 果，基底板厚度減少，且超過加工界限之基底板。此種基 底板因已無切紂加工之餘地，故列為應予廢棄處分。被廢 棄處理之基底板利用投入基底板之新品加以補給。 圖4係表示使用於基底板之判別工序之基底板判別裝置 •^圖。在圖4中，分離矽薄板之基底板2由後面向前面側被 順向輸送，被順向送來之基底板首先在表面狀態測定部】i 及側面狀態測定部12被施行測定。表面狀態測定部11係觀 察基底板之結晶生長面之田埂狀凹凸之高度及孔狀凹部等 ’將其顯示於特定指標，並測定結晶生長面之形狀。側面

86395.DOC -15- 1279460 狀態測定部12係測定美麻 土展极之厚度，讀取形成於侧面之識 別如光及使用經歷之打 w <硪 質狀態、形狀、厚彳彡上述結晶生長面之表面性 ㈣被送域底好VcH等餘基絲資訊傳達路 作為對象之基底板之狀能心利用此基底板fiIPC14掌握 合上述狀⑷）、吨、^3、用經歷，依據該資訊施行符 )(a3)中又一種之判定。 此判定之内容經判定 傳達路徑17被送至分配裝置〗5。分 配裝置15將作為對象之其庇 、 土氐板刀配至對應於其判定之移送 路徑。 作為基底板之㈣方法之另—形態，有圖5所示之形能 參照圖5’也可利用下列2階段之判別·分配工序··⑽判 別並刀配疋否可直接將基底板再浸泡（可直接使用）並予以 分配；及㈣在前-工序（bl)中判別不可直接再浸泡（不可 直接使用）時，判別並分是否可將基底板進__步加工（可 加工減厚後使用）並予以分配。 打印標記資訊由基底板管理PC14經打印標記資訊傳達 路拴18被輻送至打印標記裝置13。打印標記裝置I〗依據該 打印標記資訊，在基底板之側面打印標記。打印標記之形 狀任何形狀均可使用無妨，例如，有每當使用文字或符號 時，使用打印等方法。 又’基底板也可具有可識別其本身之識別標記。識別標 冗因各基底板而異。可使用基底板固有之識別標記，也可 將多數片基底板組成1批，而使用批識別標記。基底板具有 識別標記時，可更精確地施行上述基底板之使用經歷之集 86395.DOC -16- !279460 中管理 且在使用前施行一 形狀任何形狀均可使用無妨 就、連號、條碼等方法。 次標記打印即可。識別標記之 ，例如，有使用打印文字或符 上述打印標記之動作以在薄板生長面以外，具體上以在 則面或背面較為理想。但’有些標記形狀也可打印在生長 面上。此情料將標記轉印在薄板上，僅看薄板即可掌握 所使用之基底板或其經歷。 =1用上述打印標記，在發生意外事態而使基底板之原有 性質發生混亂之際，也可重新掌握使用經歷。 利用上述基底板再使用系統，可一面謀求基底板之再使 用，一面維持高良率製造一定水準以上之品質之矽薄板。 其次’說明有關石夕薄板。 在圖3中，被薄板分離裝置由基底板分離之矽薄板係被移 送至端部切斷裝置，切斷端部之毛邊。端部之毛邊可作為 碎料而被使用於矽熔液之原料。又，端部被除去之製品部 分之碎薄板係被移送至薄板檢查工序接受檢查，其合格品

使用於矽熔液之原料。 其次’說明有關石夕薄板之端部之切斷工序。圖6係表示石夕 薄板1形成於基底板2之結晶生長面之狀態之圖。碎薄板最 上方之表面係附著矽之際與矽熔液最後接觸之面，為自由 表面la。矽不僅在基底板之1個表面，也可形成於其周圍之 側面。側面之部分為端部毛邊。其次，如圖7所示，利用真 空吸引裝置3吸取此矽薄板1，使其由基底板2分離，基底板 86395.DOC -17- 1279460 <結晶生長面2a與矽薄板呈分離狀態。接著，如圖8所示， 將角碟狀之矽薄板之端部4由切斷部29切離時，即可獲得成 為製品之碎薄板5。 其次，利用圖9及圖1〇詳細說明切斷端部之工序。在圖9 中’雖未顯示矽薄板1之端部毛邊，但顯示著由如圖7所示 之基底板分離之狀態之矽薄板。即，圖9所示之矽薄板含有 鲕°卩之毛邊，碎薄板係以自由表面1 a為頂邊，被載置於端 邵切斷裝置之吸著台上。吸著台與又¥台23成為一體。吸著 口之外形咼於端邵毛邊之高度，小於端部毛邊之内周，且 大於矽薄板之切斷四周。因此，矽薄板被固定於吸著台時 ’端部毛邊不會與χγ台23及吸著台相干擾。 在圖9中，端部附有毛邊之矽薄板“系被搭載於又丫台23 。此矽薄板1係被一面操作XYs，一面利用由切斷單元22 出射之雷射光束21所切斷。圖1〇係表示端部被切除後之矽 薄板ϋ為製品之碎薄板5被真空吸引裝置24吸取而移 送至特定之處理工序。又，端部毛邊4可被使用作為秒溶液 <原料。X，碎薄板之切斷手段並非限定於雷射，也可使 用切割器、電漿切斷、雪+去士擦^ 包水刀岍迅于束切断、及其他任意之切斷手 段 圖11係表示端部被切除切薄板之檢查工序之圖。珍薄 板5係假設由圖之左端向右順向被移★動。搭載台32之 石夕薄板5被形狀檢查單㈣檢查其形狀。接著1薄板5被 移运至強度試驗單元33,在該處被負載特定f曲應力，並 被試驗^達龍破壞之程度。此強度試驗因屬於一種破

86395.DOC -18- 1279460 壞試驗，因此，最好從1批矽薄板中僅抽取特定數之矽薄板 加以試驗。又，在正常之矽薄板之情形，只要屬於施加不 致於造成破壞之程度之彎曲應力之負載之試驗，也可不必 全數加以試驗。此等形狀檢查及強度試驗之結果均經由資 訊傳達路徑36輸送至薄板管理pc35。薄板管理PC35依據上 述之檢查結果判定合格與否後，經合格與否判定傳達路徑 3 7傳達至合格與否分配裝置34。合格與否分配裝置34依據 上述合格與否判定’將做為對象之矽薄板分配至對應於該 判定之移送路徑。 圖12及圖13係例示薄板製作裝置。在圖12所示之浸泡機 構中，使具有導孔之支持板56沿著軌52行走。升降軌54、 55係在矽溶液1〇上，以使台座接近於矽溶液方式，在坩堝 上形成淺U字形之軌道。桿58之上端部係被行走自由地被 固定於升降軌54、55。 將基底板2固定於台座51，使其沿著軌52、54、55行走， 在接近於坩堝時，軌54、55會採取劃出圓滑的弧形而接近 於矽熔液10之軌道。此時，桿通過開設於支持板56之導孔 而接近於矽熔液側，其結果，可將基底板2之表層部浸泡在 矽熔液。其後，軌54、55採取上升之執道。其後之動作與 圖1B之情形相同。 圖13之薄板製作裝置係在配置於旋轉軸4丨之周圍之基底 板連結器42固定基底板2。依照旋轉軸41之旋轉使基底板連 結器移動。利用一面使旋轉軸斷續地旋轉，一面使旋轉軸 41接近於矽熔液，在基底板2之表面形成矽薄板。

86395.DOC -19- 1279460 (實施例） 其次’說明實施例。 實施例1 在貝施例1中’施行有關基底板之使用次數之調查。即， 以圖1 1所7F之方法檢查使用在矽熔液浸泡特定次數之碳製 基底板製成之薄板，並判定合格與否，且一併計測形成於 基底板之結晶生長面之田埂狀凹凸之高度。 在此所使用之基底板係在其結晶生長面形成有田埂狀凹 凸之基底板。即，使用高〇.3mm之四角錐加工成以2mm間 隔縱橫排列之形狀之基底板。此凹凸之高度係利用雷射式 變位檢測器計測基底板之結晶生長面之中央丨5 cm四方之 對角線上之範圍。 在本實施例中，由基底板卸下薄板，並切斷後，實施形 狀檢查，以調查表面起伏、厚度、及厚度分布。表面起伏 係以JISB0601-1994所定義之濾波最大起伏在300 μιη以下 作為合格之基準。厚度、及厚度分布係以板整體厚度在35〇 μπι ± 50 μιη作為合格之基準。又，因薄板生長不良、掉落 、破裂、缺陷等而無法到達檢查工序之薄板計算作為不合 格。其結果如表1所示。 由基底板之凹凸高度之計測值算出平均粗度、零點交叉 數及最大高度，使用此作為基底板之再加工之判定值。 所謂平均粗度，係指以中心線為基準之表面凹凸之高度 之絕對偏差之平均值。又，所謂中心線，係指以表面凹凸 之高度之偏差之平方和最小之方式所設定之線（圖丨4 Α及 86395.DOC -20- 1279460 圖14B之水平方向之點線）。剛加工後，上述四角錐之尖端 成尖銳狀（圖14A)，但在重複使用基底板之過程中，與矽薄 板相接觸之上述四角錐之頂點會微量地被消耗（圖14B)，凹 凸之尖端愈被消耗，其中心線平均粗度之值愈小。 所謂零點交叉數，係指表示表面凹凸之剖面形狀之線予 中心線之交點之數（圖14A及圖14B之黑圓）。光只消耗凹凸 之尖端時，即使使用次數增加，零點交叉數也會保持一定 。但因不規則事態會有欠缺表面凹凸之一部分，而在基底 板之結晶生長面形成孔狀凹部現象，此孔狀凹部太深時， 零點交叉數會減少（圖14B)。 所謂最大高度，係指表面凹凸之最高處與最低處之高度 方向之差。光只消耗凹凸之尖端時，其最大高度會依照其 消耗量而變小。形成有深孔狀凹部時，按照其深度，最大 高度會大於剛加工後之值。此時，平均粗度之值按照孔狀 凹部之深度而變大。 表1 基底板使用次數 1次 10次 50次 100次 500次 1000 次 矽薄板之合格率 98% 98% 98% 98% 97% 83% 平均粗度(μπι) 74 73 71 67 65 70 零點交叉數 212 212 212 212 212 206 最大高度(μπι) 304 299 297 292 289 331 依據表1，基底板即使使用500次，也具有97%之合格率 ，因此，確認大部分之基底板均可使用500次。 又，在使用500次之前，平均粗度及最大高度會逐漸減少 86395.DOC -21 - 1279460 ’零點交叉數保持一定。即’可以整合為：在500次之前， 表面凹凸之尖端雖有消耗，但未形成孔狀凹部之目視觀察 結果。相對地，再1000次之前，最大高度大於剛加工後之 值，零點交叉數變小。此結果，可以整合為：沿著表面凹 凸之測定線，缺少了 3個四角錐而形成孔狀凹部之目視觀察 結果。 ^ 由此結果’確〗忍從結晶生長面之平均粗度之計測值所管 出之上述粗度參數可使用於判定基底板之再加工，以作為 基底板之再加工之指標。 例如，可以採用在平均粗度在某一判定值以下時，因凹 凸乂端之消耗較大，而判定應施行基底板之再加工之算法 ’或採用零點交叉數在某一判定值以下時、或最大高度大 於剛加工後之值達到某判定值時，判定已形成孔狀凹部之 算法’利用將基底板管理PC之判定資訊輸送至分配裝置， 藉以實現基底板之再加工之之判別之自動化。 實施例2 在貝施例2中，施行有關基底板之切削加工次數與基底板 之厚度變化之調查。表2係表示附隨於切削加工次數之基底 板之厚度、及其薄板檢查結果之經過。薄板之檢查方法與 實施例1相同。

86395.DOC -22- 1279460 表2 加工次數 0次 2次 4次 6次 8次 基底板之厚度 20 16 12 8 4 不修正軌道時之 矽薄板之合格率 98% 75% 45% 0% 0% 修正軌道時之石夕 薄板之合格率 98% 98% 97% 97% 0% 依據表2，隨著加工次數之增加基底板之厚度會減少。其 減少比率估計為每1次切削加工減少2 mm。反過來可以說 :每1次切削加工之切削代價為2 mm。依據表2，浸泡基底 板時，不修正軌道之情形，切削加工次數2次時，矽薄板之 合格率為75%，良率已相當劣化。又，有修正軌道之情形 ，即使施行6次切削加工，確認仍可維持97%之合格率。施 行8次切削加工時，由於厚度變得太薄而不能浸泡。 實施例3 在實施例3中，施行有關矽薄板之端部有無切斷、及切斷 後有無檢查、與製品之良品率之關係之調查。 切斷後之檢查方法與實施例1相同。 其次，說明太陽電池製作工序之一例。洗淨薄板，適用 組織蝕刻、擴散層形成、氧化膜除去。反射防止膜形成、 背面蝕刻、背面電極形成、受光面電極形成之順序所施行 之一般的方法。此時，將處理過程中之破裂殘缺品及製造 後之性能（變換效率）低於12%之薄板列為不合格，其結果如 表3所示。 86395.DOC -23- 1279460 表3 矽薄板之 合格率 太陽電池製作 工序之良品率 整體之 良品率 薄板無切斷、無檢查 麵 84% 84% 薄板無切斷、有檢查 98% 86% 84% 薄板有切斷、無檢查 麵 95% 95% 薄板有切斷、有檢查 98% 97% 95% 切斷矽薄板之端部時，太陽電池製作工序後之製品良品 率會提高。殘存端部時，由於印刷電極時之絲網無法接觸 到與基底板相接之面，故會發生電極印刷不良，導致特性 惡化。又，有無檢查並不改變整體之良品率，但太陽電池 製作工序之良品率卻呈現無檢查之一方之良品率較差之結 果。碎薄板之起伏及厚度分布在合格基準外時，由於若不 能形成均勾之反射防止膜，即無法均勻地形成電極，故成 為特性不良之原因。因此，在進入太陽電池製作工序之前 ，利用事先檢查，以除去瑕疵品之矽薄板時，即可省掉其 後工序中之浪費。 實施例4 在本實施例中，施行有關剛浸泡處理後之輸送時之矽薄 板與基底板之上下關係及矽薄板端部切斷時之矽薄板之狀 態之調查。其結果如表4所示。 86395.DOC -24- 1279460 表4 輸送狀態 切斷狀態 輸送合格率 切斷合格率 整體良品率 輸送時之生 切斷時之溶 100% 99% 99% 長面510朝上 液面+5°朝上 輸送時之生 切斷時之溶 25% 99% 25% 長面朝下 液面朝上 輸送時之生 切斷時之溶 100% 85% 85% 長面朝上 液面朝下 輸送時之生 切斷時之熔 25% 85% 21% 長面朝下 液面朝下 >輸送時之生長面：基底板之結晶生長面 Μ溶液面：珍薄板之自由表面 依據表4，浸泡後之輸送時，若將薄板朝向下側，則矽薄 板會由基底板脫落。因此，確認將矽薄板配置於基底板之 上側加以輸送時，可防止脫落。又，在XY台上切斷矽薄板 之端部之情形，使碎薄板之溶液面（自由侧）朝上時，可大 幅提高整體良品率。 在上述中，已就本發明之實施形態予以說明，但上述揭 示之本發明之實施形態畢竟僅係其例示，本發明之範圍並 不僅限定於此等發明之實施形態。本發明之範圍係由申請 專利範圍所揭示，另外包含與申請專利範圍具有均等意義 及範圍内之所有變更。 使用本發明之薄板製造方法及薄板製造裝置，既可維持 86395.DOC -25- 1279460 矽薄板之品質，而且可重複使用基底板，以降低製造成本。 產業上之可利用性 使用本發明之薄板製造方法及薄板製造裝置，例如可一 面維持矽薄板之品質，一面重複使用基底板，以降低製造 成本。因此，可期待廣泛利用於例如光發電等必須與其他 發光方法作激烈價格競爭之領域中。 【圖式簡單說明】 圖1A及圖1B係例示本發明之實施形態之浸泡機構之裝 置之圖，圖1A係配置圖，圖浸泡機構之立體圖。 圖2係配口基底板厚度調整浸泡軌道之方法之說明圖。 圖3係表示本發明之實施形態之薄板製造工序之圖。 圖4係表示圖3之薄板製造工序之基底板判別工序之圖。 圖5係表示基底板之判別方法之另一形態之圖。 圖6係表示形成於基底板之表面之矽薄板之圖。 圖7係由基底板分離碎薄板之工序之圖。 圖8係切斷矽薄板之端部之形態之圖。 圖9係切斷矽薄板之端部之工序之說明圖。 圖10係移送端部被切除之矽薄板之工序之圖。 圖11係檢查端部被切除之矽薄板之工序之圖。 圖12係在本發明之實施形態中，例示浸泡機構 置之圖。 力—裝 例示浸泡機構之又另 圖13係在本發明之實施形態中 裝置之圖。 圖14A係 圖14A及圖14B係表示基底板之表面狀態之圖

86395.DOC -26- 1279460 表示剛加工後之基底板之表面之圖，圖14B係表示重複使 用後之基底板之表面之圖。 【圖式代表符號說明】 1 碎薄板 la 自由表面 2a 結晶生長面 2 基底板 3 真空吸引裝置 4 端部 4 端部毛邊 5 石夕薄板 9 坩堝 10 矽熔液 11 表面狀態測定部 12 側面狀態測定部 13 打印標記裝置 14 基底板管理PC 15 分配裝置 16 基底板資訊傳達路徑 17 判定傳達路徑 18 打印標記資訊傳達路徑 21 雷射光束 22 切斷單元 23 XY台 86395.DOC -27- 1279460 24 真空吸引裝置 29 切斷部 31 形狀檢查單元 33 強度試驗單元 34 合格與否分配裝置 35 薄板管理PC 36 資訊傳達路徑 37 傳達路徑 41 旋轉轴 42 基底板連結器 51 台座 52 軌 53. 升降裝置 54、55 升降軌 56 支持板 58 桿 61 主室 63、64 副室 70 浸泡機構 8卜83 氣密性門 -28-

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Claims (1)

1. 644號專利申請案 （jv •利範圍替換本⑼年^月） L月日後(更)正替換頁 拾、申請專利範園 一種薄板製造方法’其係利用將基底板之表層部浸泡於 至少含金屬材料及半導體材料中之一方之物質之熔液， 使薄板附著於該基底板之表面之浸泡處理，藉以製造薄 板者； 在分離形成於前述基底板之表面之前述薄板與前述 基底板後，將分離前述薄板之基底板再利用於前述浸泡 處理；在依據基底板之外觀檢查及/或基底板之使用經歷 调查<判別工序中，將判定為可再度利用於浸泡處理之 基底板再度利用於前述浸泡處理； 在則述判別工序中，分離前述薄板之前述基底板係被施行包 έ如下3種中之1種之判別··（al)可使用於前述浸泡處理 、（a2)在使用於前述浸泡處理之前，需要加工處理、及 (a3)應予廢棄處分者。 2· —種薄板製造方法，其係利用將基底板之表層部浸泡於 至少含金屬材料及半導體材料中之一方之物質之熔液， 使薄板附著於該基底板之表面之浸泡處理，藉以製造薄 板者； 在分離形成於前述基底板之表面之前述薄板與前述基底 板後’將分離前述薄板之基底板再利用於前述浸泡處理 在依據基底板之外觀檢查及/或基底板之使用經歷調查 之判別工序中，將判定為可再度利用於浸泡處理之基底 板再度利用於前述浸泡處理；在前述基底板可通過之路 86395-931210.DOC 1279460 徑之特定處’配置可識別前述基底板之檢測器，基底板 管理電腦接收來自前述檢測器之訊號，以便管理前述基 底板之使用經歷。 3 ·如申請專利範圍第2項之薄板製造方法，其中前述基底板 係包含基底板固有之識別標記、或將多數片基底板組成i 批之際之批識別標記，並配置可讀取前述識別標記之檢 測器’基底板管理電腦接收來自前述檢測器之訊號，以 管理别述基底板或前述批之使用經歷。 4· 一種薄板製造方法，其係利用將基底板之表層部浸泡於 至少含金屬材料及半導體材料中之一方乏物質之熔液， 使薄板附著於該基底板之表面之浸泡處理，藉以製造薄 板者； 在分離形成於前述基底板之表面之前述薄板與前述基底 板後’將分離前述薄板之基底板再利用於前述浸泡處理 ;在依據基底板之外觀檢查及/或基底板之使用經歷調查 之判別工序中，將判定為可再度利用於浸泡處理之基底 板再度利用於前述浸泡處理；在前述基底板之路徑中之 一個位置’管理前述基底板之使用次數、加工次數及前 述基底板之厚度之至少1種。 5 · —種薄板製造方法，其係利用將基底板之表層部浸泡於 至少含金屬材料及半導體材料中之一方之物質之熔液， 使薄板附著於該基底板之表面之浸泡處理，藉以製造薄 板者； 在分離形成於前述基底板之表面之前述薄板與前述基底 86395-931210.DOC -2 - 1279460 板後，將分離前述薄板之基底板再利用於前述浸泡處理 ，在依據基底板之外觀檢查及/或基底板之使用經歷調查 之判別工序中，將判定為可再度利用於浸泡處理之基底 板再度利用於前述浸泡處理；配置測定使用於前述浸泡 處理之基底板之厚度之厚度檢測器，依照其厚度，修正 將前述基底板浸泡於前述熔液之際之基底板之軌道。 6· —種薄板製造方法，其係利用將基底板之表層部浸泡於 至少含金屬材料及半導體材料中之一方之物質之熔液， 使薄板附著於該基底板之表面之浸泡處理，藉以製造薄 板者； 在分離形成於前述基底板之表面之前述薄板與前述基底 板後，將分離前述薄板之基底板再利用於前述浸泡處理 •’在依據基底板之外觀檢查及/或基底板之使用經歷調查 之判別工序中，將判定為可再度利用於浸泡處理之基底 板再度利用於前述浸泡處理；依據前述基底板管理電腦 =前述基底板厚度之推定值或實測值，利用前述基底板 管理電腦修正浸泡於前述熔液之該基底板之軌道。 7. —種基底板，其係使用於一薄板製造方法者，且包含該 基底板固有之識別標記、或在將多數片基底板組成1批之 際之批識職記者，其巾該薄板製造方法，其係利用將 基底板之表層部浸泡於至少含金屬材料及半導體材料中 之一方之物質找液，使薄板附著於職底板之表面之 浸泡處理，藉以製造薄板者； 在刀離/成於&逑基底板之表面之前述薄板與前述基底 86395-931210.DOC 0 一 1279460 板後’將分離前述薄板之基底板再利用於前述浸泡處理 ;在依據基底板之外觀檢查及/或基底板之使用經歷調查 之判別工序中，將判定為可再度利用於浸泡處理之基底 板再度利用於前述浸泡處理。 8· —種薄板製造裝置，其係利用將基底板之表層部浸泡於 至少含金屬材料及半導體材料中之一方之物質之熔液， 使薄板附著於該基底板之表面之浸泡處理，藉以製造薄 板者，其特徵在於包含： 一裝置’其係分離前述薄板與前述基底板者；與 一分配手段，其係將分離前述薄板之基底板分配至使 用於别述反泡處理之路徑、施行加工處理之路徑、及將 其列為廢棄處分之路徑中之一方者。 9·如申請專利範圍第8項之薄板製造裝置，其中具備管理前 述基底板之使用經歷及/或形狀之基底板管理手段。 1〇·如申請專利範圍第8項之薄板製造裝置，其中在前述基底 板之移動路#中之一個位置包含檢測前述基底板之厚度 之厚度檢測器。 11·如申請專利範圍第8項之薄板製造裝置，其中包含可檢查 用於判足前述分離薄板之基底板是否可使用之基底板檢 查裝置。 12.如申請專利範圍第8項之薄板製造裝置，其中在前述基底 板檢查裝置中，可檢查表面形狀及形狀，將檢查結果送 至W述基底板管理手段，並可利用該基底板管理手段執 仃包含用於浸泡處理、施行加工處理、及予廢棄處分中 86395-931210.DQC . 1279460 之一種之判定之判別。 13. 如申請專利範圍第8項之薄板製造裝置，其中包含在前述 基底板打印使用次數及/或加工次數之打印裝置。 14. 一種基底板，其係使用於如申請專利範圍第8項之薄板製 造裝置者，且包含該基底板固有之識別標記、或在將多 數片基底板組成1批之際之批識別標記者。 86395-931210.DOC 5-