[发明专利]蚀刻液的处理装置以及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及蚀刻液的处理装置及处理方法，尤其是，涉及适于将结晶系硅基板表面进行蚀刻而形成纹理(texture)的情形等的蚀刻液的处理装置及处理方法。

背景技术

在作为太阳能电池用基板所使用的结晶系硅基板中，为了加长入射光的光路长度而使发电效率提升，在表面设有微细金字塔状的凹凸。如上所示的硅基板是通过将例如浓度0.05～2mol/L的NaOH或KOH等碱性溶液、与以0.01mol/L以上浓度的辛酸或月桂酸为主成分的界面活性剂的混合溶液作为蚀刻液，将硅基板表面进行蚀刻(纹理蚀刻(texture etching))而获得(专利文献1)。为了提升硅的溶解速度，该蚀刻液必须为高碱性(高pH)，此外，为了在硅表面附加凹凸，含有前述辛酸或月桂酸等有机物。作为该有机物，还可使用4-丙基苯甲酸(专利文献2)等或异丙醇(IPA)等(专利文献3)。

随着蚀刻次数的增加，上述蚀刻液的pH会降低，并且蚀刻液中的SiO₂(硅酸)的浓度、及掺杂在硅的磷(P)、硼(B)等掺杂物浓度会上升。此外，辛酸等有机添加物的浓度会减少。由此，蚀刻速度会降低，并且难以形成微细的凹凸面。因此必须每隔一定期间即更换蚀刻液。

在专利文献3所记载的蚀刻液的处理装置中，设置有通过吸附、析出或电性收集方法，将溶解在蚀刻液中的磷或硼等掺杂物从蚀刻液分离的收集槽，从而将蚀刻液再利用。但是，无法充分减少更换频率，此外，由于在收集槽中使金属盐或多孔质物质等与蚀刻液相接触，因此还存在来自金属盐及多孔质物质的杂质混入蚀刻液的顾虑。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-57139号公报

专利文献2：日本特开2007-258656号公报

专利文献3：日本特开2006-278409号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述以往的实际情况而完成的，其目的在于，提供能够减少蚀刻液的更换频率，并且还防止杂质混入经处理的蚀刻液中的蚀刻液的处理装置及处理方法。

此外，由于蚀刻槽是80℃左右的水温，因此水分容易蒸发，比在供给时的NaOH浓度更为浓缩，因此非常难以进行浓度管理。本发明的其它目的在于能够使蚀刻槽的浓度管理容易进行。

(解决课题的方法)

第一实施方式的蚀刻液的处理装置，是对蚀刻处理硅后的蚀刻液进行循环再利用的蚀刻液的处理装置，其特征在于，具有：对来自蚀刻槽的蚀刻液进行膜分离处理的膜分离装置；以及使该膜分离装置的膜透过液在该蚀刻槽作循环的循环装置。

第二实施方式的蚀刻液的处理装置，其特征在于，在第一实施方式中，前述膜分离装置具有选择性地去除2价以上的多价离子的纳米过滤膜。

第三实施方式的蚀刻液的处理装置，其特征在于，在第一实施方式中，前述膜分离装置具有去除2价以上的多价离子、1价的碱金属离子和氢氧化物离子的纳米过滤膜。

第四实施方式的蚀刻液的处理装置，其特征在于，在第二或第三实施方式中，前述纳米过滤膜对碱液具有耐性，对70℃为止的温度具有耐性，且截留分子量为150～2000。

第五实施方式的蚀刻液的处理装置，其特征在于，在第二至第四的任一实施方式中，前述膜分离装置在纳米过滤膜的前级具有超滤膜。

第六实施方式的蚀刻液的处理装置，其特征在于，在第一至第五的任一实施方式中，具有：测定前述膜分离装置的膜透过液中的碱浓度和有机物浓度的浓度测定装置；基于由该测定装置测定的膜透过液中的碱浓度，向膜透过液添加碱的碱添加装置；及基于由该测定装置测定的膜透过液中的有机物浓度，向膜透过液添加有机物的有机物添加装置。

第七实施方式的蚀刻液的处理装置，其特征在于，在第六实施方式中，具有：根据碱浓度和/或有机物浓度，向膜透过液添加稀释水的稀释水添加装置。

第八实施方式的蚀刻液的处理装置，其特征在于，在第六或第七实施方式中，测定来自蚀刻槽的蚀刻液或膜分离装置的膜透过液的电导率或电导率与Na离子浓度，并根据该结果来控制碱添加装置或有机物添加装置。

第九实施方式的蚀刻液的处理装置，其特征在于，在第六至第八的任一实施方式中，具有：根据膜分离装置透过前后的电导率或膜透过液的碱浓度，输出膜交换信号的信号输出装置。