[發明專利]半導體基板用蝕刻液

在審

• 申請號: 201580057501.6
• 申請日: 2015-10-20
• 公開（公告）號: CN107078051A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 赤木成明;鐮田義輝;大八木伸;齋田利典;森脅和弘;山本裕三
• 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;H01L31/0236
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李志強,黃念

技術領域

本發明涉及半導體基板用蝕刻液，尤其是太陽能電池用半導體基板用蝕刻液。進一步，本發明涉及蝕刻力回復劑、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。

技術背景

為了提高太陽能電池的發電效率，目前使用在太陽能電池用半導體基板的表面形成凹凸，效率良好地將來自基板表面的入射光向基板內部收集的方法。作為在基板表面均勻地形成細小的凹凸的方法，已知例如將單晶硅基板的(100)面用氫氧化鈉以及異丙醇的混合水溶液進行各向異性蝕刻處理，形成以(111)面構成的金字塔狀(四角錐狀)的凹凸的方法。但是，由于該方法使用異丙醇(IPA)，IPA的揮發導致成分變動，從而在品質變動、廢液處理或作業環境、安全性的方面存在問題。而且，需要相對高溫·長時間的處理，所以在生產性的方面需要改善。

在改善上述問題的技術中，專利文獻1中記載了以下方法：通過在堿性蝕刻液中含有特定的脂族羧酸和硅，穩定蝕刻基板表面時的蝕刻速率，在基板表面均勻地形成希望的尺寸的金字塔狀凹凸。

一方面，在多晶硅基板的情況下，由于多個晶體取向面在表面出現，通過上述堿式蝕刻處理無法獲得充分的反射率降低。因此，通常使用氫氟酸、硝酸等的混合酸進行蝕刻，在表面形成凹凸。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公布第2007/129555號。

發明內容

發明所要解決的課題

但是，對于單晶硅基板，在專利文獻1的方法中，難以在表面穩定地形成平均5μm以下的金字塔狀凹凸，穩定地得到10%以下的光反射率。而且，連續反復使用時的后半階段，由于成分的消耗或蝕刻反應所導致的副產物的影響，金字塔尺寸的變動大，控制性不良。在使用現場，為了連續且穩定地得到一定范圍的金字塔尺寸，需要大量的勞力·工夫。結構(texture)尺寸的均勻性不僅對發電效率產生影響，還具有使防止發電效率降低的鈍化用·保護膜的被覆良好的效果。

為了防止形成在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，不得不頻繁地確認是否在基板表面均勻地形成了希望的尺寸的凹凸，在基板表面開始形成不均勻的凹凸時，替換蝕刻液。

而且，對多晶硅基板使用混合酸的上述蝕刻方法使用具有高腐蝕性和毒性的氫氟酸，在操作上需要特別注意。而且，與堿式蝕刻液相比，廢水處理也更花費成本。氫氟酸的利用在作業環境、安全性、廢液處理的方面存在問題。另外，現在多使用利用游離磨料方式的結晶切斷方法，從成本消減·生產性改善的觀點出發，強烈要求向利用固定磨料方式的結晶切斷方法轉變。但是，利用固定磨料方式得到的硅基板在表面殘存加工損傷層，通過利用上述混合酸的蝕刻方法中，凹凸形成的進展不良，強烈需要蝕刻液的改良或新的蝕刻配方的開發。

本發明是為了解決上述課題而作出的，其目的在于提供不產生上述那樣的環境問題·品質變動，在相對低溫側更短時間，且回復性(立ち上がり性)優異、金字塔尺寸控制性優異的蝕刻液。還在于，提供以下技術：即使連續蝕刻處理多片太陽能電池用半導體基板，也能夠在基板表面均勻地形成希望的尺寸的凹凸，實現太陽能電池用半導體基板的低光反射率。而且，對于多晶硅基板，除上述課題之外，還提供不僅是游離磨料方式，對于通過固定磨料方式得到的硅基板也能夠有效地使用的蝕刻液。需說明的是，在單晶硅基板中，不存在像多晶硅基板那樣的因切斷方法的不同而導致的課題，在任何切斷方法中都可以使用蝕刻液。

解決課題的手段

本發明人為了解決上述課題反復銳意研究。結果發現，通過使用滿足一定條件的羥基苯乙烯類聚合物，對于單晶硅基板以及多晶硅基板的任一者，都能大幅改善表面品質、結構構造的均質性，生產性也優異，連續使用性也能大幅改善，從而完成本發明。

而且發現：在上述組成中，通過并用選自特定的螯合劑以及特定的有機化合物的至少一種，能夠進一步改善生產穩定性和結構品質。更具體而言，本發明提供以下內容。

即，本發明的主旨涉及：

(1)蝕刻液，其為用于處理太陽能電池用半導體基板的表面的堿性蝕刻液，其包含

堿性劑以及下述通式(1)所表示的至少一種羥基苯乙烯類聚合物：

[化1]