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JP2022049049A - Solar cell manufacturing device and management method thereof - Google Patents

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JP2022049049A JP2020155070A JP2020155070A JP2022049049A JP 2022049049 A JP2022049049 A JP 2022049049A JP 2020155070 A JP2020155070 A JP 2020155070A JP 2020155070 A JP2020155070 A JP 2020155070A JP 2022049049 A JP2022049049 A JP 2022049049A
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Abstract

To provide a solar cell manufacturing device capable of reducing a defect in a photoelectric conversion structure.SOLUTION: A solar cell manufacturing device according to an embodiment of the present invention includes a transport device that transports a semiconductor wafer, a photoelectric conversion structure forming device that forms a photoelectric conversion structure of a solar cell on the semiconductor wafer, an imaging device that captures a photoluminescence image of the semiconductor wafer, and a determination device that determines the necessity of maintenance of the transfer device on the basis of the brightness of a target region set in the photoluminescence image corresponding to the position where the transfer device of the semiconductor wafer abuts.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、太陽電池製造装置及び太陽電池製造装置管理方法に関する。 The present invention relates to a solar cell manufacturing apparatus and a method for managing a solar cell manufacturing apparatus.

太陽電池の製造において、複数の太陽電池の光電変換構造を形成した半導体ウエハのフォトルミネッセンス画像を撮影して光電変換構造の欠陥を確認することがある(例えば、特許文献1参照)。このような工程を設けることによって、最終的に得られる個々の太陽電池素子の性能を比較的簡単に予測することができ、電極構造を形成する前に不良率が高い半導体ウエハを除外することで全体として製造コストを低減することもできる。 In the manufacture of a solar cell, a photoluminescence image of a semiconductor wafer forming a photoelectric conversion structure of a plurality of solar cells may be taken to confirm a defect in the photoelectric conversion structure (see, for example, Patent Document 1). By providing such a process, the performance of each finally obtained solar cell element can be predicted relatively easily, and by excluding the semiconductor wafer having a high defect rate before forming the electrode structure. It is also possible to reduce the manufacturing cost as a whole.

特開2015-38481号公報JP-A-2015-38481

特許文献1のように、フォトルミネッセンス画像を解析して太陽電池素子の性能を正確に予測するための提案はなされているが、フォトルミネッセンス画像の解析結果を太陽電池製造装置にフィードバックして光電変換構造の欠陥を低減する技術は見当たらない。そこで、本発明は、光電変換構造の欠陥を低減できる太陽電池製造装置及び太陽電池製造装置管理方法を提供することを課題とする。 As in Patent Document 1, a proposal has been made for analyzing a photoluminescence image to accurately predict the performance of a solar cell element, but the analysis result of the photoluminescence image is fed back to a solar cell manufacturing apparatus for photoelectric conversion. There is no technology to reduce structural defects. Therefore, it is an object of the present invention to provide a solar cell manufacturing apparatus and a solar cell manufacturing apparatus management method capable of reducing defects in the photoelectric conversion structure.

本発明の一態様に係る太陽電池製造装置は、半導体ウエハを搬送する搬送装置と、前記半導体ウエハに太陽電池の光電変換構造を形成する光電変換構造形成装置と、前記半導体ウエハのフォトルミネッセンス画像を撮影する撮像装置と、前記半導体ウエハの前記搬送装置が当接する位置に対応して前記フォトルミネッセンス画像中に設定される対象領域の輝度に基づいて、前記搬送装置のメンテナンスの要否を判定する判定装置と、を備える。 The solar cell manufacturing apparatus according to one aspect of the present invention includes a transport device for transporting a semiconductor wafer, a photoelectric conversion structure forming device for forming a photoelectric conversion structure of a solar cell on the semiconductor wafer, and a photoluminescence image of the semiconductor wafer. Judgment of determining the necessity of maintenance of the transport device based on the brightness of the target region set in the photoluminescence image corresponding to the position where the image pickup device to be imaged and the transfer device of the semiconductor wafer abut. It is equipped with a device.

前記太陽電池製造装置において、前記判定装置は、前記対象領域の平均輝度の前記フォトルミネッセンス画像の前記対象領域と重複しない対比領域の平均輝度に対する比が、所定の判定閾値以下である場合に、前記搬送装置のメンテナンスが必要であると判定してもよい。 In the solar cell manufacturing apparatus, the determination device is described when the ratio of the average brightness of the target area to the average brightness of the contrast area that does not overlap with the target area of the photoluminescence image is equal to or less than a predetermined determination threshold value. It may be determined that maintenance of the transport device is necessary.

前記太陽電池製造装置において、複数の前記搬送装置を備え、前記判定装置は、前記搬送装置ごとに対応する前記対象領域の輝度に基づいてメンテナンスの要否を判定してもよい。 The solar cell manufacturing apparatus may include a plurality of the transfer devices, and the determination device may determine the necessity of maintenance based on the brightness of the target area corresponding to each transfer device.

本発明の一態様に係る太陽電池製造装置管理方法は、半導体ウエハを搬送する搬送装置と、前記半導体ウエハに太陽電池の構造を形成する太陽電池製造装置と、を備える太陽電池製造装置のメンテナンスを管理する太陽電池製造装置管理方法であって、太陽電池の光電変換構造が形成された半導体ウエハのフォトルミネッセンス画像を撮影する工程と、前記半導体ウエハの前記搬送装置が当接する位置に対応して前記フォトルミネッセンス画像中に設定される対象領域の輝度に基づいて、前記搬送装置のメンテナンスの要否を判定する工程と、を備える。 The method for managing a solar cell manufacturing apparatus according to one aspect of the present invention involves maintenance of a solar cell manufacturing apparatus including a transporting apparatus for transporting a semiconductor wafer and a solar cell manufacturing apparatus for forming a solar cell structure on the semiconductor wafer. It is a method of managing a solar cell manufacturing apparatus to be managed, and corresponds to a step of taking a photoluminescence image of a semiconductor wafer on which a photoelectric conversion structure of a solar cell is formed and a position where the transport device of the semiconductor wafer abuts. A step of determining whether or not maintenance of the transport device is necessary based on the brightness of the target region set in the photoluminescence image is provided.

本発明に係る太陽電池製造装置及び太陽電池製造装置管理方法によれば、光電変換構造の欠陥を低減できる。 According to the solar cell manufacturing apparatus and the solar cell manufacturing apparatus management method according to the present invention, defects in the photoelectric conversion structure can be reduced.

本発明の一実施形態に係る太陽電池製造装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the solar cell manufacturing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の太陽電池製造装置におけるフォトルミネッセンス画像を例示する図である。It is a figure which illustrates the photoluminescence image in the solar cell manufacturing apparatus of FIG. 図1の太陽電池製造装置においてフォトルミネッセンス画像に設定される対象領域を示す図である。It is a figure which shows the target area set in the photoluminescence image in the solar cell manufacturing apparatus of FIG. 図1の太陽電池製造装置において第1搬送装置が損耗したときのフォトルミネッセンス画像を例示する図である。It is a figure which illustrates the photoluminescence image when the 1st transport device is worn in the solar cell manufacturing apparatus of FIG. 図1の太陽電池製造装置において第2搬送装置が損耗したときのフォトルミネッセンス画像を例示する図である。It is a figure which illustrates the photoluminescence image when the 2nd transport device is worn in the solar cell manufacturing apparatus of FIG. 本発明の一実施形態に係る太陽電池製造装置管理方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the solar cell manufacturing apparatus management method which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、添付の図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る太陽電池製造装置1の構成を示す模式図である。太陽電池製造装置1は、半導体ウエハWに光電変換を行う複数の太陽電池構造(光電変換に係る光電変換構造及び光電変換構造から電力を出力するための電極構造)を形成する装置である。なお、本件の「輝度」とは、放射量の放射輝度をさす。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a solar cell manufacturing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The solar cell manufacturing apparatus 1 is an apparatus for forming a plurality of solar cell structures (a photoelectric conversion structure related to photoelectric conversion and an electrode structure for outputting power from the photoelectric conversion structure) that performs photoelectric conversion on the semiconductor wafer W. The "luminance" in this case refers to the radiance of the amount of radiation.

太陽電池製造装置1は、第1搬送装置10、光電変換構造形成装置20、第2搬送装置30、撮像装置40、判定装置50及び電極構造形成装置60を備える。なお、これらの装置は、機能的に区別することができればよく、互いに独立した装置でなくてもよく、特に第1搬送装置10及び第2搬送装置30は、その一部又は全部が、光電変換構造形成装置20、撮像装置40又は電極構造形成装置60と一体に構成及び制御され得る。 The solar cell manufacturing device 1 includes a first transport device 10, a photoelectric conversion structure forming device 20, a second transport device 30, an image pickup device 40, a determination device 50, and an electrode structure forming device 60. It should be noted that these devices need not be functionally distinguishable and do not have to be independent devices from each other. In particular, a part or all of the first transfer device 10 and the second transfer device 30 are photoelectric conversion. It can be configured and controlled integrally with the structure forming apparatus 20, the image pickup apparatus 40, or the electrode structure forming apparatus 60.

第1搬送装置10は、半導体ウエハWを搬送する。第1搬送装置10は、半導体ウエハWとの接触位置が限定されよう構成される。例として、第1搬送装置10は、2本の平行に配設され、同じ速度で回転する無端ループ状のロープ又は幅が小さいベルトによって半導体ウエハWを搬送するコンベア、半導体ウエハWの特定の領域を支持する支持突起を有するベルト、バケット等を有するコンベア、半導体ウエハWの特定の領域を把持、吸着当により保持するロボットなどから構成され得る。 The first transfer device 10 conveys the semiconductor wafer W. The first transfer device 10 is configured so that the contact position with the semiconductor wafer W is limited. As an example, the first transfer device 10 is a conveyor for transporting a semiconductor wafer W by two parallel-arranged, endless loop-shaped ropes or narrow belts rotating at the same speed, a specific region of the semiconductor wafer W. It may be composed of a belt having a support projection for supporting the wafer, a conveyor having a bucket or the like, a robot that grips a specific region of the semiconductor wafer W, and holds the semiconductor wafer W by suction.

第1搬送装置10の半導体ウエハWに当接する部分の損耗及び汚れは、半導体ウエハWに傷又は汚れを与えることにより、半導体ウエハWの光電変換構造の欠陥を生じさせ得る。このため、第1搬送装置10は、半導体ウエハWに当接する部分だけを交換可能に構成されることが好ましい。これにより、第1搬送装置10は、半導体ウエハWの光電変換構造の欠陥を生じさせ得る部分だけを交換することができるので、メンテナンスが容易となる。 The wear and dirt of the portion of the first transfer device 10 in contact with the semiconductor wafer W may cause scratches or stains on the semiconductor wafer W, thereby causing a defect in the photoelectric conversion structure of the semiconductor wafer W. Therefore, it is preferable that the first transfer device 10 is configured so that only the portion in contact with the semiconductor wafer W can be exchanged. As a result, the first transport device 10 can replace only the portion of the semiconductor wafer W that can cause a defect in the photoelectric conversion structure, so that maintenance is facilitated.

光電変換構造形成装置20は、半導体ウエハWに、複数種類の半導体層をそれぞれパターニングして積層することにより、半導体ウエハに複数の光電変換構造を形成する。例として、光電変換構造形成装置20は、半導体層を積層するために、スパッタリング装置、真空蒸着装置、化学蒸着装置等の1又は複数を備えることができる。また、光電変換構造形成装置20は、レジストパターンの積層又は各層の選択除去を行うことにより半導体層をパターニングするために、印刷装置、フォトリソグラフ装置、エッチング装置等を備えることができる。 The photoelectric conversion structure forming apparatus 20 forms a plurality of photoelectric conversion structures on a semiconductor wafer by patterning and laminating a plurality of types of semiconductor layers on the semiconductor wafer W. As an example, the photoelectric conversion structure forming apparatus 20 may include one or a plurality of sputtering apparatus, vacuum vapor deposition apparatus, chemical vapor deposition apparatus, and the like for laminating semiconductor layers. Further, the photoelectric conversion structure forming apparatus 20 can be equipped with a printing apparatus, a photolithography apparatus, an etching apparatus, and the like in order to pattern the semiconductor layer by laminating resist patterns or selectively removing each layer.

第2搬送装置30は、第1搬送装置10と同様に、半導体ウエハWを搬送するが、第1搬送装置10とは半導体ウエハWとの接触位置が異なることが好ましい。第2搬送装置30も、第1搬送装置10と同様に、半導体ウエハWに当接する部分だけを交換可能に構成されることが好ましい。 The second transfer device 30 conveys the semiconductor wafer W in the same manner as the first transfer device 10, but it is preferable that the contact position with the semiconductor wafer W is different from that of the first transfer device 10. Like the first transfer device 10, the second transfer device 30 is also preferably configured so that only the portion in contact with the semiconductor wafer W can be exchanged.

撮像装置40は、光電変換構造形成装置20により光電変換構造が形成された半導体ウエハWのフォトルミネッセンス画像を撮影する。具体的には、撮像装置40は、半導体ウエハWに光を照射して半導体ウエハWの内部にキャリアを励起し、このキャリアが再結合して基底状態に戻る際に発する光を撮影する。このため、撮像装置40は、光源を有する光照射部と、撮像素子を有する撮像部と、を有することができる。 The image pickup apparatus 40 captures a photoluminescence image of the semiconductor wafer W on which the photoelectric conversion structure is formed by the photoelectric conversion structure forming apparatus 20. Specifically, the image pickup apparatus 40 irradiates the semiconductor wafer W with light to excite carriers inside the semiconductor wafer W, and photographs the light emitted when the carriers recombine and return to the ground state. Therefore, the image pickup device 40 can have a light irradiation unit having a light source and an image pickup unit having an image pickup element.

この撮像装置40は、光電変換構造形成装置20により形成された光電変換構造の欠陥をフォトルミネッセンス法により検出する周知の検査装置の撮像に関する構成と共用することができる。 The imaging device 40 can be shared with a configuration related to imaging of a well-known inspection device that detects defects in the photoelectric conversion structure formed by the photoelectric conversion structure forming device 20 by a photoluminescence method.

判定装置50は、撮像装置40が撮影したフォトルミネッセンス画像を解析する画像処理装置である。この判定装置50は、CPU、メモリ等を有するコンピュータに適切な画像処理プログラムを実行させることによって実現できる。この判定装置50は、光電変換構造の欠陥を検出する検査装置の画像処理を行うコンピュータにプログラムを追加することによって実現されてもよい。 The determination device 50 is an image processing device that analyzes a photoluminescence image taken by the image pickup device 40. The determination device 50 can be realized by causing a computer having a CPU, a memory, or the like to execute an appropriate image processing program. The determination device 50 may be realized by adding a program to a computer that performs image processing of the inspection device that detects defects in the photoelectric conversion structure.

判定装置50は、半導体ウエハWの搬送装置10,30が当接する位置に対応してフォトルミネッセンス画像中に設定される対象領域の輝度に基づいて、搬送装置10,30のメンテナンスの要否を判定する。つまり、判定装置50は、対象領域の輝度が低下した場合に、半導体ウエハWに搬送装置10,30が当接することに起因する局所的な光電変換構造の欠陥の増加が生じているため、搬送装置10,30のメンテナンスが必要であると判断する。 The determination device 50 determines whether or not maintenance of the transfer devices 10 and 30 is necessary based on the brightness of the target area set in the photoluminescence image corresponding to the position where the transfer devices 10 and 30 of the semiconductor wafer W abut. do. That is, when the brightness of the target region is lowered, the determination device 50 causes an increase in defects in the local photoelectric conversion structure due to the contact of the transfer devices 10 and 30 with the semiconductor wafer W, so that the transfer device 50 is transferred. It is determined that maintenance of the devices 10 and 30 is necessary.

対象領域は、半導体ウエハW対する搬送装置10,30の当接位置のバラツキ、フォトルミネッセンス画像中の半導体ウエハWの存在領域のバラツキなどを考慮して、ルミネッセンス画像中の固定された領域として予め設定され得る。また、対象領域は、ルミネッセンス画像中の半導体ウエハWの存在領域の配置に応じてフォトルミネッセンス画像ごとに設定されてもよい。つまり、判定装置50は、フォトルミネッセンス画像中の半導体ウエハWの存在領域をパターン認識により特定し、特定された半導体ウエハWの存在領域のパターンに対し予め設定される動的な領域として、対象領域を設定してもよい。 The target region is preset as a fixed region in the luminescence image in consideration of variations in the contact positions of the transport devices 10 and 30 with respect to the semiconductor wafer W, variations in the existing region of the semiconductor wafer W in the photoluminescence image, and the like. Can be done. Further, the target region may be set for each photoluminescence image according to the arrangement of the existing region of the semiconductor wafer W in the luminescence image. That is, the determination device 50 identifies the existing region of the semiconductor wafer W in the photoluminescence image by pattern recognition, and sets the target region as a dynamic region preset with respect to the pattern of the specified semiconductor wafer W existing region. May be set.

具体的には、判定装置50は、対象領域の輝度の絶対値(例えば平均値、合計値等)が一定値以下となった場合に搬送装置10,30のメンテナンスが必要であると判定してもよいが、フォトルミネッセンス画像の対象領域と重複しない対比領域の平均輝度に対する対象領域の平均輝度の比(以下輝度比という)が、所定の判定閾値以下である場合に、搬送装置10,30のメンテナンスが必要であると判定してもよい。つまり、判定装置50は、フォトルミネッセンス画像を用いて、搬送装置10,30が当接した対象領域の光電変換構造のフォトルミネッセンスによる発光強度の低下の有無を、搬送装置10,30の影響を受けない対比領域の光電変換構造のフォトルミネッセンスによる発光強度を基準として判定することができる。これにより、撮像装置40の発光強度の変化、周囲の明るさの変化等を相殺して比較的正確に搬送装置10,30による光電変換構造の発光強度の低下を判定できる。 Specifically, the determination device 50 determines that maintenance of the transfer devices 10 and 30 is necessary when the absolute value (for example, average value, total value, etc.) of the brightness of the target area becomes a certain value or less. However, when the ratio of the average luminance of the target region (hereinafter referred to as the luminance ratio) to the average luminance of the contrast region that does not overlap with the target region of the photoluminescence image is equal to or less than a predetermined determination threshold value, the transport devices 10 and 30 may be used. It may be determined that maintenance is required. That is, the determination device 50 is influenced by the transfer devices 10 and 30 using the photoluminescence image to determine whether or not the emission intensity is lowered due to the photoluminescence of the photoelectric conversion structure of the target region with which the transfer devices 10 and 30 are in contact. It can be determined based on the emission intensity by photoluminescence of the photoelectric conversion structure in the non-contrast region. As a result, it is possible to relatively accurately determine the decrease in the emission intensity of the photoelectric conversion structure by the transfer devices 10 and 30 by offsetting the change in the emission intensity of the image pickup apparatus 40, the change in the ambient brightness, and the like.

図2に搬送装置10,30に損耗及び汚れがないときのフォトルミネッセンス画像の例を、図3に、第1搬送装置10が当接する位置に対応する第1対象領域A1、及び第2搬送装置30が当接する位置に対応する第2対象領域A2を示す。図2では、第1対象領域A1の平均輝度の第1対象領域A1以外の領域の平均輝度に対する輝度比は0.90であり、第2対象領域A2の平均輝度の第2対象領域A2以外の領域の平均輝度に対する輝度比は1.00である。 FIG. 2 shows an example of a photoluminescence image when the transport devices 10 and 30 are not worn or soiled, and FIG. 3 shows a first target area A1 and a second transport device corresponding to a position where the first transport device 10 abuts. The second target area A2 corresponding to the position where 30 abuts is shown. In FIG. 2, the brightness ratio of the average brightness of the first target area A1 to the average brightness of the areas other than the first target area A1 is 0.90, and the average brightness of the second target area A2 is other than the second target area A2. The luminance ratio to the average luminance of the region is 1.00.

図4に、第1搬送装置10が損耗したときのフォトルミネッセンス画像の例を示す。この例では、第1対象領域A1の平均輝度の第1対象領域A1以外の領域の平均輝度に対する輝度比は0.39であり、第2対象領域A2の平均輝度の第2対象領域A2以外の領域の平均輝度に対する輝度比は1.00である。このように、第1対象領域A1の平均輝度の第1対象領域A1以外の領域の平均輝度に対する輝度比が小さくなっていることから、第1搬送装置10のメンテナンスが必要であると判断できる。 FIG. 4 shows an example of a photoluminescence image when the first transport device 10 is worn. In this example, the brightness ratio of the average brightness of the first target area A1 to the average brightness of the area other than the first target area A1 is 0.39, and the average brightness of the second target area A2 is other than the second target area A2. The luminance ratio to the average luminance of the region is 1.00. As described above, since the brightness ratio of the average brightness of the first target area A1 to the average brightness of the area other than the first target area A1 is small, it can be determined that the maintenance of the first transfer device 10 is necessary.

さらに、図5に、第2搬送装置30が損耗したときのフォトルミネッセンス画像の例を示す。この例では、第1対象領域A1の平均輝度の第1対象領域A1以外の領域の平均輝度に対する輝度比は1.00であり、第2対象領域A2の平均輝度の第2対象領域A2以外の領域の平均輝度に対する輝度比は0.41である。このように、第2対象領域A2の平均輝度の第2対象領域A2以外の領域の平均輝度に対する輝度比が小さくなっていることから、第2搬送装置30のメンテナンスが必要であると判断できる。 Further, FIG. 5 shows an example of a photoluminescence image when the second transport device 30 is worn. In this example, the brightness ratio of the average brightness of the first target area A1 to the average brightness of the area other than the first target area A1 is 1.00, and the average brightness of the second target area A2 is other than the second target area A2. The luminance ratio to the average luminance of the region is 0.41. As described above, since the brightness ratio of the average brightness of the second target area A2 to the average brightness of the area other than the second target area A2 is small, it can be determined that the maintenance of the second transfer device 30 is necessary.

対比領域は、フォトルミネッセンス画像全体から予め設定される対象領域を除外した領域としてもよいが、フォトルミネッセンス画像全体から、例えば、半導体ウエハWの外側の領域、半導体ウエハWの中で光電変換構造が形成されない領域、判定対象とする搬送装置10,30以外の要因で光電変換構造の欠陥が特に多くなり得る領域(半導体ウエハWに判定対象でない搬送装置又は他の装置が当接する領域)等を除外した領域として設定されることで、搬送装置10,30のメンテナンスの要否をより正確に判断できる。 The contrast region may be a region excluding a preset target region from the entire photoluminescence image, but from the entire photoluminescence image, for example, a region outside the semiconductor wafer W, a photoelectric conversion structure in the semiconductor wafer W Excludes regions that are not formed, regions where defects in the photoelectric conversion structure may be particularly large due to factors other than the transport devices 10 and 30 to be determined (regions where the transport device or other device that is not the target of determination abuts on the semiconductor wafer W), etc. By setting the area as the surface, it is possible to more accurately determine the necessity of maintenance of the transfer devices 10 and 30.

判定装置50は、1つのフォトルミネッセンス画像に対して、搬送装置10,30ごとに対応する対象領域を設定し、それぞれの対象領域の輝度に基づいて対応する搬送装置10,30のメンテナンスの要否を個別に判定してもよい。この場合、上述のように、搬送装置10,30が半導体ウエハWの異なる位置に当接するようにすることで、個々の搬送装置10,30のメンテナンスの要否判定の精度を向上できる。 The determination device 50 sets a corresponding target area for each of the transfer devices 10 and 30 for one photoluminescence image, and maintenance of the corresponding transfer devices 10 and 30 is necessary based on the brightness of each target area. May be determined individually. In this case, as described above, by making the transport devices 10 and 30 come into contact with different positions of the semiconductor wafers W, the accuracy of determining the necessity of maintenance of the individual transport devices 10 and 30 can be improved.

判定装置50は、異なる半導体ウエハWを撮影した複数のフォトルミネッセンス画像の対象領域の輝度に基づいて搬送装置10,30のメンテナンスの要否を判定してもよい。例として、判定装置50は、直近の所定数の半導体ウエハWのフォトルミネッセンス画像の輝度比の平均値、つまり輝度比の移動平均が判定閾値以下となったときに搬送装置10,30のメンテナンスが必要であると判定してもよい。これによって、例えば半導体ウエハWの不良等の一次的な原因によって対象領域内の欠陥が増大した場合に、本来不必要な搬送装置10,30のメンテナンスを行うことがないようにできる。 The determination device 50 may determine the necessity of maintenance of the transfer devices 10 and 30 based on the brightness of the target region of a plurality of photoluminescence images obtained by photographing different semiconductor wafers W. As an example, in the determination device 50, maintenance of the transfer devices 10 and 30 is performed when the average value of the luminance ratios of the latest predetermined number of semiconductor wafers W and the moving average of the luminance ratio, that is, the moving average of the luminance ratio becomes equal to or less than the determination threshold value. It may be determined that it is necessary. As a result, when defects in the target region increase due to a primary cause such as a defect of the semiconductor wafer W, it is possible to prevent maintenance of the transport devices 10 and 30 which are originally unnecessary.

電極構造形成装置60は、光電変換構造が形成された半導体ウエハWに、さらに電力を出力するための電極構造を形成する。電極構造形成装置60としては、銀ペースト等により導体パターンを印刷する装置、スパッタリング、めっき等により金属層を積層し、レジストパターン形成してからエッチングすることで金属層を選択的に除去する装置などを用いることができる。 The electrode structure forming apparatus 60 forms an electrode structure for further outputting electric power on the semiconductor wafer W on which the photoelectric conversion structure is formed. The electrode structure forming device 60 includes a device for printing a conductor pattern with silver paste or the like, a device for laminating metal layers by sputtering, plating, or the like, forming a resist pattern, and then etching to selectively remove the metal layer. Can be used.

以上の構成を有する太陽電池製造装置1は、搬送装置10,30のメンテナンスの要否を判定する判定装置50を備えるため、搬送装置10,30のメンテナンスを適切に行うことによって、光電変換構造の欠陥を低減できる。このため、太陽電池製造装置1は、品質(出力)に優れる太陽電池を高い歩留まりで製造することができる。 Since the solar cell manufacturing device 1 having the above configuration includes a determination device 50 for determining the necessity of maintenance of the transfer devices 10 and 30, the photoelectric conversion structure can be obtained by appropriately performing the maintenance of the transfer devices 10 and 30. Defects can be reduced. Therefore, the solar cell manufacturing apparatus 1 can manufacture a solar cell having excellent quality (output) with a high yield.

続いて、図1の太陽電池製造装置1の管理方法について説明する。図6は、太陽電池製造装置1に適用できる、本発明の一実施形態に係る太陽電池製造装置管理方法の手順を示すフローチャートである。本実施形態の太陽電池製造装置管理方法は、太陽電池製造装置1のメンテナンス、特に搬送装置10,30のメンテナンスを管理する方法である。 Subsequently, the management method of the solar cell manufacturing apparatus 1 of FIG. 1 will be described. FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of a solar cell manufacturing apparatus management method according to an embodiment of the present invention, which can be applied to the solar cell manufacturing apparatus 1. The solar cell manufacturing device management method of the present embodiment is a method of managing the maintenance of the solar cell manufacturing device 1, particularly the maintenance of the transport devices 10 and 30.

本実施形態の太陽電池製造装置管理方法は、半導体ウエハWのフォトルミネッセンス画像を撮影する工程(ステップS1:撮影工程)と、搬送装置10,30のメンテナンスの要否を判定する工程(ステップS2:判定工程)と、を備える。 The solar cell manufacturing apparatus management method of the present embodiment includes a step of photographing a photoluminescence image of the semiconductor wafer W (step S1: photographing step) and a step of determining the necessity of maintenance of the transporting devices 10 and 30 (step S2 :). Judgment step) and.

ステップS1の撮影工程では、撮像装置40によって、光電変換構造が形成された半導体ウエハWのフォトルミネッセンス画像を撮影する。 In the photographing step of step S1, the image pickup apparatus 40 photographs a photoluminescence image of the semiconductor wafer W on which the photoelectric conversion structure is formed.

ステップS2の判定工程では、判定装置50によって、フォトルミネッセンス画像中に設定される対象領域の輝度に基づいて、搬送装置10,30のメンテナンスの要否を判定する。 In the determination step of step S2, the determination device 50 determines whether or not maintenance of the transfer devices 10 and 30 is necessary based on the brightness of the target area set in the photoluminescence image.

以上のように、本実施形態の太陽電池製造装置管理方法では、フォトルミネッセンス画像に基づいて、搬送装置10,30のメンテナンスの要否を判定するので、搬送装置10,30に起因する光電変換構造の欠陥の発生を早期に認知することが可能となり、光電変換構造の欠陥の増大を抑制できる。 As described above, in the solar cell manufacturing apparatus management method of the present embodiment, since the necessity of maintenance of the transport devices 10 and 30 is determined based on the photoluminescence image, the photoelectric conversion structure caused by the transport devices 10 and 30 is determined. It is possible to recognize the occurrence of defects at an early stage, and it is possible to suppress the increase of defects in the photoelectric conversion structure.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更及び変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and modifications can be made.

例として、複数の搬送装置同様の構成を有し、半導体ウエハに当接する部材の損耗が略等しく進行する場合等には、判定装置は、複数の搬送装置に対して単一の対象領域を設定することにより、複数の搬送装置のメンテナンスの要否を一括して判定してもよい。この場合、一括して判定される複数の搬送措置は、半導体ウエハに当接する部材が一斉に交換され得る。また、対象領域の形状は、帯状に限定されず、搬送装置の半導体ウエハに当接する部分の形状に合わせて設定すればよい。 As an example, when a plurality of transfer devices have the same configuration and the wear of the members in contact with the semiconductor wafer progresses substantially equally, the determination device sets a single target area for the plurality of transfer devices. By doing so, the necessity of maintenance of a plurality of transport devices may be collectively determined. In this case, the members that come into contact with the semiconductor wafer can be replaced all at once in the plurality of transport measures that are collectively determined. Further, the shape of the target region is not limited to the strip shape, and may be set according to the shape of the portion of the transport device that abuts on the semiconductor wafer.

判定装置は、少なくとも1つの搬送装置のメンテナンスの要否を判定すればよい。例として、光電変換構造形成装置は、堅固な治具を用いて半導体ウエハを位置決めする搬送装置と協調動作する場合が多いが、このような搬送装置は半導体ウエハに当接する部材の損耗が極めて小さいため、判定装置による常時監視の対象としなくてもよい。 The determination device may determine the necessity of maintenance of at least one transfer device. As an example, a photoelectric conversion structure forming device often cooperates with a transfer device that positions a semiconductor wafer using a rigid jig, but such a transfer device has extremely small wear of a member that comes into contact with the semiconductor wafer. Therefore, it does not have to be the target of constant monitoring by the determination device.

1 太陽電池製造装置
10 第1搬送装置
20 光電変換構造形成装置
30 第2搬送装置
40 撮像装置
50 判定装置
60 電極構造形成装置
1 Solar cell manufacturing device 10 1st transfer device 20 Photoelectric conversion structure forming device 30 2nd transfer device 40 Imaging device 50 Judgment device 60 Electrode structure forming device

Claims (4)

半導体ウエハを搬送する搬送装置と、
前記半導体ウエハに太陽電池の光電変換構造を形成する光電変換構造形成装置と、
前記半導体ウエハのフォトルミネッセンス画像を撮影する撮像装置と、
前記半導体ウエハの前記搬送装置が当接する位置に対応して前記フォトルミネッセンス画像中に設定される対象領域の輝度に基づいて、前記搬送装置のメンテナンスの要否を判定する判定装置と、
を備える、太陽電池製造装置。
A transport device that transports semiconductor wafers,
A photoelectric conversion structure forming apparatus for forming a photoelectric conversion structure of a solar cell on the semiconductor wafer,
An image pickup device that captures a photoluminescence image of the semiconductor wafer, and
A determination device for determining the necessity of maintenance of the transfer device based on the brightness of the target region set in the photoluminescence image corresponding to the position where the transfer device of the semiconductor wafer abuts.
A solar cell manufacturing device.
前記判定装置は、前記対象領域の平均輝度の前記フォトルミネッセンス画像の前記対象領域と重複しない対比領域の平均輝度に対する比が、所定の判定閾値以下である場合に、前記搬送装置のメンテナンスが必要であると判定する、請求項1に記載の太陽電池製造装置。 The determination device requires maintenance of the transfer device when the ratio of the average brightness of the target area to the average brightness of the comparison area that does not overlap with the target area of the photoluminescence image is equal to or less than a predetermined determination threshold value. The solar cell manufacturing apparatus according to claim 1, which is determined to be present. 複数の前記搬送装置を備え、
前記判定装置は、前記搬送装置ごとに対応する前記対象領域の輝度に基づいてメンテナンスの要否を判定する、請求項1又は2に記載の太陽電池製造装置。
Equipped with a plurality of the above-mentioned transport devices,
The solar cell manufacturing device according to claim 1 or 2, wherein the determination device determines the necessity of maintenance based on the brightness of the target area corresponding to each transfer device.
半導体ウエハを搬送する搬送装置と、前記半導体ウエハに太陽電池の構造を形成する太陽電池製造装置と、を備える太陽電池製造装置のメンテナンスを管理する太陽電池製造装置管理方法であって、
太陽電池の光電変換構造が形成された半導体ウエハのフォトルミネッセンス画像を撮影する工程と、
前記半導体ウエハの前記搬送装置が当接する位置に対応して前記フォトルミネッセンス画像中に設定される対象領域の輝度に基づいて、前記搬送装置のメンテナンスの要否を判定する工程と、
を備える、太陽電池製造装置管理方法。
A solar cell manufacturing device management method for managing maintenance of a solar cell manufacturing device including a transport device for transporting a semiconductor wafer and a solar cell manufacturing device for forming a solar cell structure on the semiconductor wafer.
The process of taking a photoluminescence image of a semiconductor wafer on which a photoelectric conversion structure of a solar cell is formed, and
A step of determining the necessity of maintenance of the transport device based on the brightness of the target region set in the photoluminescence image corresponding to the position where the transport device of the semiconductor wafer abuts.
A solar cell manufacturing equipment management method.
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