[发明专利]半导体基板用蚀刻液

说明书

技术领域

本发明涉及半导体基板用蚀刻液，尤其是太阳能电池用半导体基板用蚀刻液。进一步，本发明涉及蚀刻力回复剂、太阳能电池用半导体基板的制造方法、以及太阳能电池用半导体基板。

技术背景

为了提高太阳能电池的发电效率，目前使用在太阳能电池用半导体基板的表面形成凹凸，效率良好地将来自基板表面的入射光向基板内部收集的方法。作为在基板表面均匀地形成细小的凹凸的方法，已知例如将单晶硅基板的(100)面用氢氧化钠以及异丙醇的混合水溶液进行各向异性蚀刻处理，形成以(111)面构成的金字塔状(四角锥状)的凹凸的方法。但是，由于该方法使用异丙醇(IPA)，IPA的挥发导致成分变动，从而在品质变动、废液处理或作业环境、安全性的方面存在问题。而且，需要相对高温·长时间的处理，所以在生产性的方面需要改善。

在改善上述问题的技术中，专利文献1中记载了以下方法：通过在碱性蚀刻液中含有特定的脂族羧酸和硅，稳定蚀刻基板表面时的蚀刻速率，在基板表面均匀地形成希望的尺寸的金字塔状凹凸。

一方面，在多晶硅基板的情况下，由于多个晶体取向面在表面出现，通过上述碱式蚀刻处理无法获得充分的反射率降低。因此，通常使用氢氟酸、硝酸等的混合酸进行蚀刻，在表面形成凹凸。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公布第2007/129555号。

发明内容

发明所要解决的课题

但是，对于单晶硅基板，在专利文献1的方法中，难以在表面稳定地形成平均5μm以下的金字塔状凹凸，稳定地得到10%以下的光反射率。而且，连续反复使用时的后半阶段，由于成分的消耗或蚀刻反应所导致的副产物的影响，金字塔尺寸的变动大，控制性不良。在使用现场，为了连续且稳定地得到一定范围的金字塔尺寸，需要大量的劳力·工夫。结构(texture)尺寸的均匀性不仅对发电效率产生影响，还具有使防止发电效率降低的钝化用·保护膜的被覆良好的效果。

为了防止形成在基板表面形成有不均匀的凹凸的太阳能电池用半导体基板，不得不频繁地确认是否在基板表面均匀地形成了希望的尺寸的凹凸，在基板表面开始形成不均匀的凹凸时，替换蚀刻液。

而且，对多晶硅基板使用混合酸的上述蚀刻方法使用具有高腐蚀性和毒性的氢氟酸，在操作上需要特别注意。而且，与碱式蚀刻液相比，废水处理也更花费成本。氢氟酸的利用在作业环境、安全性、废液处理的方面存在问题。另外，现在多使用利用游离磨料方式的结晶切断方法，从成本消减·生产性改善的观点出发，强烈要求向利用固定磨料方式的结晶切断方法转变。但是，利用固定磨料方式得到的硅基板在表面残存加工损伤层，通过利用上述混合酸的蚀刻方法中，凹凸形成的进展不良，强烈需要蚀刻液的改良或新的蚀刻配方的开发。

本发明是为了解决上述课题而作出的，其目的在于提供不产生上述那样的环境问题·品质变动，在相对低温侧更短时间，且回复性(立ち上がり性)优异、金字塔尺寸控制性优异的蚀刻液。还在于，提供以下技术：即使连续蚀刻处理多片太阳能电池用半导体基板，也能够在基板表面均匀地形成希望的尺寸的凹凸，实现太阳能电池用半导体基板的低光反射率。而且，对于多晶硅基板，除上述课题之外，还提供不仅是游离磨料方式，对于通过固定磨料方式得到的硅基板也能够有效地使用的蚀刻液。需说明的是，在单晶硅基板中，不存在像多晶硅基板那样的因切断方法的不同而导致的课题，在任何切断方法中都可以使用蚀刻液。

解决课题的手段

本发明人为了解决上述课题反复锐意研究。结果发现，通过使用满足一定条件的羟基苯乙烯类聚合物，对于单晶硅基板以及多晶硅基板的任一者，都能大幅改善表面品质、结构构造的均质性，生产性也优异，连续使用性也能大幅改善，从而完成本发明。

而且发现：在上述组成中，通过并用选自特定的螯合剂以及特定的有机化合物的至少一种，能够进一步改善生产稳定性和结构品质。更具体而言，本发明提供以下内容。

即，本发明的主旨涉及：

(1)蚀刻液，其为用于处理太阳能电池用半导体基板的表面的碱性蚀刻液，其包含

碱性剂以及下述通式(1)所表示的至少一种羟基苯乙烯类聚合物：

[化1]