[發明專利]半導體基板用蝕刻液

有效

• 申請號: 201480050156.9
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN105518834B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 山本裕三;齋田利典;大八木伸;鐮田義輝
• 申請（專利權）人: 攝津制油株式會社
• 主分類號: H01L21/308
• 分類號: H01L21/308;C09K13/04;H01L31/0236
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 盧曼,劉力

技術領域

本發明涉及半導體基板用蝕刻液，尤其涉及用于太陽能電池的半導體基板用蝕刻液。進而，本發明涉及蝕刻力恢復劑、太陽能電池用半導體基板的制造方法、以及太陽能電池用半導體基板。

背景技術

為了提高太陽能電池的發電效率，以往采用在太陽能電池用半導體基板的表面形成凹凸，使來自基板表面的入射光高效率地進入基板內部的方法。作為在基板表面均勻地形成微細凹凸的方法，例如已知使用氫氧化鈉和異丙醇的混合水溶液對單晶硅基板的(100)面進行各向異性蝕刻處理，形成由(111)面構成的棱錐狀(四角錐狀)凹凸的方法。但是，由于該方法使用異丙醇(IPA)，所以在IPA揮發造成的成分改變所引起的質量變化、廢液處理、操作環境、安全性方面存在問題。另外，由于需要較高溫度、長時間的處理，因此在生產效率方面也要求改善。

作為改善上述問題的技術，專利文獻1記載了通過使堿性蝕刻液中含有特定脂肪族羧酸和硅，使得對基板表面進行蝕刻時的蝕刻速率穩定，在基板表面均勻地形成所需大小的棱錐狀凹凸。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2007/129555號。

發明內容

發明要解決的問題

然而，專利文獻1的方法雖然在基板表面形成有所需大小的凹凸，但是存在容易造成初期蝕刻的啟動(立ち上がり)較差(初期數批難以得到均質的面)、蝕刻時易產生氣體痕跡等表面缺陷問題。另外，連續反復使用時在后半階段由于成分的消耗、蝕刻反應的副產物的影響，使得棱錐尺寸的變化大且控制性差。為了在使用現場連續并穩定地得到一定范圍的棱錐尺寸，需要大量勞力和時間。紋理(texture)尺寸的均勻性不但會影響發電效率，還具有優化防止發電效率降低的鈍化用保護膜的被覆的效果。

為了防止基板表面形成有不均勻的凹凸的太陽能電池用半導體基板的產生，需要頻繁地確認是否在基板表面均勻地形成了所需大小的凹凸，當基板表面開始形成不均勻的凹凸時，必須更換蝕刻液。

本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供不產生上述環境問題、質量變化，在較低溫側且時間更短，啟動性優異，棱錐尺寸控制性優異的蝕刻液。進而提供即使連續對多塊太陽能電池用半導體基板進行蝕刻處理，也能在基板表面均勻地形成所需大小的凹凸的技術。

用于解決問題的方案

本發明人為了解決上述問題反復進行了深入研究。其結果發現，通過使用某些滿足規定條件的木質素磺酸和/或其鹽，能夠大幅改善表面質量、紋理結構的均質性，并且生產效率也優異，還能大幅改善連續使用性，從而完成了本發明。

另外還發現，通過在上述組成中并用選自特定磺酸化合物及其鹽中的至少一種、以及硅酸和/或硅酸鹽，能夠進一步改善生產穩定性和紋理質量。更具體而言，本發明提供以下方案。

即，本發明的主旨如下，

[1]蝕刻液，其是用于對太陽能電池用半導體基板的表面進行處理的堿性蝕刻液，其中，含有選自木質素磺酸及其鹽中的至少一種；

[2] 蝕刻液的蝕刻力恢復劑，其是在用上述[1]所述的蝕刻液對太陽能電池用半導體基板進行處理后，添加到上述蝕刻液中，使該蝕刻液的蝕刻力恢復的蝕刻力恢復劑，其中，

含有堿劑，并含有選自下列通式(I)表示的磺酸化合物、上述磺酸化合物的鹽、木質素磺酸、以及上述木質素磺酸的鹽中的至少一種：

(式中的n為0~5的整數，R各自獨立地為氫原子或者碳原子數1~12的烷基)；

[3]太陽能電池用半導體基板的制造方法，其包括用上述[1]所述的蝕刻液對太陽能電池用半導體基板的基板表面進行蝕刻，在上述基板表面形成凹凸的蝕刻工序；以及

[4]太陽能電池用半導體基板，其通過用上述[1]所述的蝕刻液對其表面進行蝕刻處理而成。

發明的效果

根據本發明，可發揮能夠在較低溫側以更短時間形成紋理且生產效率優異的效果。另外，對處理多塊時大量產生的氣泡的微細化、氣泡的表面解吸性也帶來優異效果，由于消除了蝕刻中基板的浮動，因此成品率提高。進而由于表面缺陷減少，因此可形成表面質量優異的紋理。

具體實施方式

以下，對本發明的實施方式進行說明。應予說明，本發明并不限于以下實施方式。

<蝕刻液>