結晶シリコン太陽電池製造における洗浄・表面処理技術の効率化

第1部 太陽電池シリコンウェーハの新規洗浄技術 : 欠陥消滅型半導体洗浄法と硝酸酸化法 (13:00～15:00)

　結晶シリコン太陽電池は、市販されている太陽電池の85%を占める最も重要な太陽電池である。従来は、太陽電池の製造プロセスには、洗浄技術はあまり取り入れられてこなかった。しかし、太陽電池の変換効率の向上に伴い、 洗浄技術が重要になってきている。しかし、LSIの洗浄に用いられているRCA洗浄法は高価であり、太陽電池製造に適用することは困難である。 　本講演では、金属汚染の除去と共に、シリコンダングリングボンド等の欠陥準位を同時に消滅できる新規洗浄技術「欠陥消滅型半導体洗浄法」を解説する。この洗浄法では、極低濃度の洗浄液を用いて室温で洗浄可能で、その上汚染物の再付着が防止されているため、洗浄液の反復使用が可能である。金属汚染の除去と欠陥準位の消滅の2つの効果によって、シリコン太陽電池の変換効率を向上させることができる。 　また、金属汚染の除去と共にシリコン表面のパッシベーションを行う方法として、硝酸酸化法を解説する。この方法では、シリコン上に低界面準位密度かつ暗電流であるリーク電流密度の低い超高性能の極薄酸化膜を形成でき、シリコン太陽電池の変換効率を向上させることができる。

1. 欠陥消滅型半導体洗浄法による
   金属汚染の除去、欠陥準位の消滅と太陽電池の高効率化
   1. 欠陥消滅型半導体洗浄法と従来の洗浄法の比較
   2. 極低濃度欠陥消滅型洗浄液によるSiO2上の金属汚染の除去
   3. シリコン上の金属汚染の除去
   4. 欠陥消滅型半導体洗浄法による表面形状の変化
   5. 金属除去機構
   6. SiCの洗浄
   7. シリコン表面のパッシベーション
   8. 単結晶シリコン太陽電池の高効率化
   9. 多結晶シリコン太陽電池の高効率化
   10. 他の太陽電池の高効率化
   11. シリコン以外の欠陥準位の消滅
   12. 欠陥消滅型半導体洗浄液の合成と分解
2. 硝酸酸化法によるシリコン表面のパッシベーションと
   太陽電池の高効率化
   1. 硝酸酸化法と従来の酸化法の違い
   2. 硝酸酸化法の酸化機構
   3. 硝酸酸化法で形成された極薄酸化膜のリーク電流
   4. 硝酸酸化法で形成された極薄酸化膜の物性
   5. シリコン太陽電池の高効率化
   6. TFTゲート酸化膜への応用による高性能化と微細化
• 質疑応答・名刺交換

第2部 太陽電池製造工程における超音波洗浄技術 (15:15～16:30)

　超音波の液深、配置、液温などの環境条件が、どのように洗浄性に寄与するかを主にお話しする。 　現有設備であまりコストをかけずに、超音波強度・均一性が増す方法やコストをかけることによって、改善する方法などを実験データを紹介しながら、理論解説する。 　また、超音波の強度測定方法や超音波で発生するラジカル発生現象のモニター方法なども紹介する。

1. 超音波発生メカニズム
   1. 振動源
   2. 周波数はどのようにしてきまるか
2. 超音波洗浄機の発振方法による洗浄比較
3. 超音波洗浄メカニズム
   1. 気泡と洗浄
   2. 薬液の利用
   3. 温度との関係
4. ダメージ・不均一性の要因
   1. キャビテーション
   2. 散乱
   3. マイクロストリーミング
   4. ジェット流
5. 超音波の観測方法
   1. 音圧計測
   2. 化学反応
6. 現在の取り組み
7. 質疑応答・名刺交換