(57)【要約】【課題】得られるシリコン基板の表面の光反射率をさらに低減でき、エッチング時間を短縮できるシリコン基板のエッチング方法を得ること。【解決手段】シリコン基板のエッチング方法は、シリコン基板の表面にテクスチャを形成するためのシリコン基板のエッチング方法であって、水、アルカリ、及び添加剤を含み、エッチング回数が増えることに応じてエッチングレートが低くなるように調製されたエッチング液を用いて、前記シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行う。【選択図】図９
2013143404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板の表面にテクスチャを形成するためのシリコン基板のエッチング方法であって、
水、アルカリ、及び添加剤を含み、エッチング回数が増えることに応じてエッチングレートが低くなるように調製されたエッチング液を用いて、前記シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行う
ことを特徴とするシリコン基板のエッチング方法。
【請求項２】
エッチング回数が増えるごとにアルカリ濃度が減少するように調製されたエッチング液を用いて、前記シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のシリコン基板のエッチング方法。
【請求項３】
エッチング回数が増えるごとに０．５ｗｔ％以上２．０ｗｔ％以下の範囲内でアルカリ濃度が減少するように調製されたエッチング液を用いて、前記シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行う
ことを特徴とする請求項２に記載のシリコン基板のエッチング方法。
【請求項４】
前記アルカリは、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムの少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項３に記載のシリコン基板のエッチング方法。
【請求項５】
エッチング回数が増えるごとに添加剤の濃度が増加するように調製されたエッチング液を用いて、前記シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のシリコン基板のエッチング方法。
【請求項６】
エッチング回数が増えるごとに５ｇ／Ｌ以上２０ｇ／Ｌ以下の範囲内で添加剤の濃度が増加するように調製されたエッチング液を用いて、前記シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行う
ことを特徴とする請求項５に記載のシリコン基板のエッチング方法。
【請求項７】
前記添加剤は、界面活性剤を含む
ことを特徴とする請求項５又は６に記載のシリコン基板のエッチング方法。
【請求項８】
前記添加剤は、アルコール誘導体を含む
ことを特徴とする請求項７に記載のシリコン基板のエッチング方法。
【請求項９】
前記アルコール誘導体は、
Ｘ−（ＯＨ）ｎ（Ｘは炭素数ｋが４以上７以下の飽和または不飽和炭化水素基、ｎは１以上の整数、ｎ＜ｋ）
の化学式で示されるアルコール誘導体を少なくとも１種類含有する
ことを特徴とする請求項８に記載のシリコン基板のエッチング方法。
【請求項１０】
エッチング液の温度は、前記複数回のエッチング処理のそれぞれにおいて、６０℃以上９５℃以下の範囲内の値である
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のシリコン基板のエッチング方法。
【請求項１１】
エッチング回数が増えるごとにエッチング液の温度が低くなるように調製されたエッチング液を用いて、前記シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のシリコン基板のエッチング方法。
【請求項１２】
エッチング回数が増えるごとに６０℃以上９５℃以下の範囲内でエッチング液の温度が低くなるように調製されたエッチング液を用いて、前記シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行う
ことを特徴とする請求項１１に記載のシリコン基板のエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン基板のエッチング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電装置において太陽光を効率良く吸収するためには、該装置を構成するシリコン基板に照射される光をできるだけ多く吸収する、すなわち光の反射率をできるだけ小さくする必要がある。このため、太陽光発電装置の製造においては、シリコン基板を水酸化ナトリウム等のアルカリ溶液に添加剤としてＩＰＡ等を加えた高温の薬液でウェットエッチングすることによって、該シリコン基板の表面にテクスチャを形成するのが一般的であった。ここでテクスチャとは、シリコン基板の表面に形成する微小凹凸の総称である。
【０００３】
しかし、ＩＰＡが危険物である事、また、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の沸点は８２℃と低いため、例えばエッチング速度を高めるために８５℃以上の高温アルカリ溶液でウェットエッチングを行った場合には、ＩＰＡが揮発してアルカリ溶液中の濃度が低下し、期待されるエッチング効果が得られない傾向にある。
【０００４】
特許文献１には、水、アルカリ試薬、及びＸ−（ＯＨ）ｎ（Ｘは炭素数Ｃｎが４以上７以下の飽和または不飽和炭化水素基、ｎは１以上の整数、ｎ＜Ｃｎ）の化学式で示されるアルコール誘導体を少なくとも１種類含有するエッチング液を用いて、シリコン基板の表面のウェットエッチング処理を行うことが記載されている。これにより、特許文献１によれば、アルコール誘導体がシリコン基板の表面に適度の比率で吸着し、シリコン基板の表面のエッチング反応を適度に阻害するので、シリコン基板の表面に効率的にテクスチャを形成でき、光電変換効率の高い太陽光発電装置を製作することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０７４１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の中で開示されている具体的な処理方法として、濃度１ｗｔ％の水酸化ナトリウム溶液に添加剤として５ｇ／Ｌの３−メチル−１，５−ペンタンジオールを用い、エッチング液の温度９０℃の条件でシリコン基板をエッチング処理した場合、エッチング時間は１〜２０分の範囲で、波長７００ｎｍにおける光反射率は約２４％程度が得られている。
【０００７】
しかし、更に光電変換効率の高い太陽光発電装置を製作するためには、得られるシリコン基板の表面の光反射率の更なる低減が必要である。また、生産性の観点からテクスチャ形成にかかるエッチング時間はできるだけ短くする必要がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、得られるシリコン基板の表面の光反射率をさらに低減でき、エッチング時間を短縮できるシリコン基板のエッチング方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかるシリコン基板のエッチング方法は、シリコン基板の表面にテクスチャを形成するためのシリコン基板のエッチング方法であって、水、アルカリ、及び添加剤を含み、エッチング回数が増えることに応じてエッチングレートが低くなるように調製されたエッチング液を用いて、前記シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、エッチングレートが高いエッチング液による処理でテクスチャ形成を加速でき、その後に、エッチングレートが低いエッチング液でテクスチャ形成を促進しつつ、平坦なテラス部分の増加やテクスチャの破壊を抑制できる。これにより、得られるシリコン基板の表面の光反射率をさらに低減でき、エッチング時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態における添加剤濃度を０ｇ／Ｌ〜２０ｇ／Ｌの範囲で変化させてエッチング処理を行った場合のエッチング量とエッチングされた表面の光反射率との関係を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態における第１のエッチング液を用いた場合のエッチング量（エッチング時間）とエッチングされた表面の光反射率との関係を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態における第１のエッチング液を用いて２０分エッチングした場合のシリコン基板表面の電子顕微鏡写真を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態における第２のエッチング液を用いた場合のエッチング量（エッチング時間）とエッチングされた表面の光反射率との関係を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態における第２のエッチング液を用いて３０分エッチングした場合のシリコン基板表面の電子顕微鏡写真を示す図である。
【図６】図６は、実施例１と比較例１、２とにおけるエッチング量とエッチングされた表面の光反射率との関係を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態におけるエッチング液のアルカリ濃度とエッチングされた表面の光反射率との関係を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態におけるエッチング液の温度とエッチングされた表面の光反射率との関係を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態にかかるシリコン基板のエッチング方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかるシリコン基板のエッチング方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態．
実施の形態にかかるシリコン基板のエッチング方法について説明する。
【００１４】
実施の形態にかかるシリコン基板のエッチング方法は、シリコン基板の表面にテクスチャを形成するためのエッチング方法に関するものである。本実施の形態では、例えば単結晶シリコンを含むシリコン基板の表面に、水、アルカリ、添加剤を含むエッチング液を供給して、そのシリコン基板の表面にテクスチャを形成するウェットエッチング処理を行う。エッチング液に含ませるべきアルカリは、例えば、シリコン基板の表面がシリコンの（１００）面に沿った面である場合、シリコンの｛１１１｝面群をファセット面とする略四角錐形状の微結晶部がシリコン基板の表面に形成される（すなわち、異方性エッチングを行える）ようなアルカリを用いる。アルカリは、例えば、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムの少なくとも一方を含む。添加剤は、シリコン基板の表面に適度の比率で吸着しシリコン基板の表面のエッチング反応を適度に阻害するような界面活性剤を含み、例えばアルコール誘導体を含む。以下では、アルカリとして水酸化ナトリウムを、添加剤として１，６−ヘキサンジオールを使用してエッチング液を調製した場合を例に挙げながら、実施の形態の考え方を説明する。
【００１５】
図１は、上記のようなエッチング液を用い、添加剤濃度を０ｇ／Ｌ〜２０ｇ／Ｌの範囲で変化させてエッチング処理を行った場合のエッチング量とエッチングされた表面の光反射率との関係について評価した結果を示す。エッチングされた表面の光反射率は、波長７００ｎｍ近傍の光を用いて評価した。これ以降、本実施の形態での光反射率とは、波長７００ｎｍ近傍の光に対するシリコン基板のエッチングされた表面の光反射率（％）を示す（実際には、波長３００〜１２００ｎｍのシリコン基板の光反射率を測定し、代表的な波長として７００ｎｍ近傍の値を採用する）。水酸化ナトリウム濃度は約１．０ｗｔ％、エッチング液の温度は約８５℃、エッチング時間は１分間〜６０分間の範囲内の時間である。
【００１６】
図１から分かるように、光反射率の低いテクスチャを形成するためには、一定量以上のエッチング量が必要であることが分かる。また、添加剤濃度が多いほど、低い反射率が得られる傾向がある。しかし、添加剤濃度が増加するとエッチングレートが低下し、所定のエッチング量が得られるまでにかかる処理時間（エッチング時間）は長くなる傾向にある。
【００１７】
本発明者らは、実験及び検討を行った結果、エッチング液におけるアルカリ濃度、添加剤濃度等のエッチング条件を調製し、エッチングレートの早いエッチング液（エッチング量を増加させるため）でエッチング処理を行い、その後エッチングレートの遅いエッチング液を用いる２回またはそれ以上の回数のエッチング処理を行う事で、処理時間の短縮が図れることを見出した。
【００１８】
そこで、本実施の形態では、シリコン基板の表面にテクスチャを形成するためのエッチング処理を複数回に分けて行う。このとき、エッチング回数が増えることに応じてエッチングレートが低くなるように調製されたエッチング液を用いて、シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行うようにする。以下では、２つの条件の異なるエッチング液（すなわち、第１のエッチング液及び第２のエッチング液）を用いて２回のエッチング処理を行う例を挙げて説明するが、３つ以上の条件の異なるエッチング液を用いて３回以上のエッチング処理を行っても良い。３つ以上の条件には、連続する回のエッチングで同じ条件が含まれていてもよい。
【００１９】
第１のエッチング液及び第２のエッチング液を順次に用いて２回のエッチング処理を行う場合（図９に示すステップＳ１、ステップＳ２を順次に行う場合）、第２のエッチング液のシリコンに対するエッチングレートが第１のエッチング液のシリコンに対するエッチングレートより低くなるように調製する。
【００２０】
例えば、第１のエッチング液（エッチングレートの早い液）におけるアルカリ濃度は１．６ｗｔ％、添加剤濃度は、５ｇ／Ｌである。そして、第１のエッチング液の温度９０℃である。
【００２１】
例えば、第２のエッチング液（エッチングレートの遅い液）におけるアルカリ１．０ｗｔ％、添加剤濃度は、１０ｇ／Ｌである。第２のエッチング液の温度９０℃である。
【００２２】
図２に、第１のエッチング液を用いてエッチング処理時間を変えてエッチング処理を行った場合のエッチング量とエッチングされた表面の光反射率との関係を示す。図２から分かるように、第１のエッチング液は、第２のエッチング液（図４参照）と比較してアルカリ濃度が高く、添加剤濃度が少なくエッチングレートが高いためエッチング量は多いが、光反射率は１９％程度と高い値を示す。
【００２３】
図３に、第１のエッチング液で２０分間エッチングした時のシリコン基板のエッチングされた表面の電子顕微鏡写真を示す。図３に示す電子顕微鏡写真では、平坦なテラス面ＴＥＲ１が多く、一部のテクスチャＴＥＸ１は丸みを帯びているように見える。これは、アルカリ濃度が高く、添加剤濃度が少ないためシリコン基板のエッチングが過度に進行し、形成したテクスチャが破壊されてしまうためであると考えられる。そこで、第１のエッチング液は、テクスチャ形成をエッチング初期に加速させる目的で用いる。
【００２４】
図４に、（第１のエッチング液を用いたエッチングを行わずに）第２のエッチング液を用いてエッチング時間を１０分間〜３０分間で変えてエッチング処理を行った場合のエッチング量とエッチングされた表面の光反射率との関係を示す。図４から分かるように、第２のエッチング液は、第１のエッチング液と比較して、添加剤濃度が多いためエッチング時間が長くなると低い光反射率が得られるようになり、例えば３０分間のエッチング時間で反射率１５％程度が得られている。
【００２５】
図５に、第２のエッチング液で３０分間エッチングした時のシリコン基板表面の電子顕微鏡写真を示す。図５に示す電子顕微鏡写真では、平坦なテラス面ＴＥＲ２が少なく、丸みを帯びているテクスチャも少なく、高品質なテクスチャＴＥＸ２が形成されていることが分かる。このような高品質なテクスチャが形成されているため、光反射率が低くなると考えられる。そこで、第２のエッチング液は、エッチング後期に、テクスチャ形成を進行させつつ、テクスチャ形状の破壊を抑制する目的で用いる。
【００２６】
図６に、実施例１として第１のエッチング液を用い１０分間エッチング処理を行った後、第２のエッチング液を用い１０分間エッチング処理を行った時のエッチング量とエッチングされた表面の光反射率との関係を示す。また、同じく図６に、比較例１として、第１のエッチング液と第２のエッチング液との平均アルカリ濃度、平均添加量、平均温度に相当する、水酸化ナトリウム濃度１．３ｗｔ％、添加量７．５ｇ／Ｌ、エッチング液の温度９０℃のエッチング液で２０分間エッチング処理を行った時のエッチング量とエッチングされた表面の光反射率との関係を示す。また、同じく図６に比較例２として、実施例１とは処理順を逆にし、第２のエッチング液を用い１０分間エッチング処理を行った後、第１のエッチング液を用い１０分間エッチング処理を行った時のエッチング量とエッチングされた表面の光反射率との関係を示す。
【００２７】
図６から分かるように、実施例１では、エッチング時間が２０分間で光反射率１５％程度が得られており、第２のエッチング液のみで処理を行った場合（図４の「３０分」参照）より処理時間が約１０分間短いにも関わらず、同じ程度の低い光反射率（１５％程度）が得られている。第１のエッチング液は、エッチングレートが高いためテクスチャ形成を加速でき、第２のエッチング液は、形成されたテクスチャが破壊されるのを抑制できると考えられる。このため、エッチング時間を例えば約１０分間短縮しながら、低い光反射率を得ることができる。比較例１は、添加剤濃度が第２のエッチング液より低いため反射率が高くなる。比較例２は、第１のエッチング液（第２のエッチング液で１０分間処理した後に処理）のアルカリ濃度が高い、または添加剤濃度が低いために、形成したテクスチャが破壊されやすく光反射率が高くなっている。
【００２８】
よって、数式１及び数式２の少なくとも一方を満たすことで、エッチングされた表面の光反射率の低減とエッチング処理時間の短縮との両立が可能となる。
『第１のエッチング液のアルカリ濃度』
≧『第２のエッチング液のアルカリ濃度』・・・数式１
『第１のエッチング液の添加剤濃度』
≦『第２のエッチング液の添加剤濃度』・・・数式２
【００２９】
図７は、エッチング液におけるアルカリ濃度を変化させてシリコン基板をエッチング処理したときの、エッチング液のアルカリ濃度とエッチングされた表面の光反射率との関係を示す。添加剤濃度は１０ｇ／Ｌ、エッチング液の温度は８５℃、エッチング量は各アルカリ濃度条件で１０〜１１μｍの範囲に合わせている。図７より、本実施の形態におけるエッチング液のアルカリ濃度は、０．５ｗｔ％以上２．０ｗｔ％以下とすることが好ましい。
【００３０】
仮に、アルカリ濃度が０．５ｗｔ％未満ではエッチングレートが低くなり、エッチング時間が多く必要になってしまう。あるいは、仮に、アルカリ濃度が２．０ｗｔ％を超えると、図７に示されるように、反射率が急激に高くなってしまう。アルカリ濃度が高くなるとエッチングレートが過度に高くなり、平坦なテラス部が増加することが知られており、光反射率が増加してしまうため、アルカリ濃度は２．０ｗｔ％未満とすることが好ましい。
【００３１】
図１より、本実施の形態にかかるエッチング液の添加剤の添加量は、５ｇ／Ｌ以上、２０ｇ／Ｌ以下が好ましい。
【００３２】
仮に、添加剤濃度が５ｇ／Ｌ未満では、図１に示されるように、添加剤濃度が低く、シリコン基板表面のエッチング反応の阻害が不十分なため、効果的にテクスチャを形成できず、反射率は高くなる傾向を示す。あるいは、仮に、添加剤濃度が２０ｇ／Ｌより多い場合は、添加剤濃度が高すぎてシリコン基板の表面のエッチング反応が大幅に阻害され、エッチング反応が進まなくなるため、好ましくない。また、この添加量の範囲は、エッチング液の温度、エッチング時間、アルカリ濃度等のエッチング条件が変わっても変わらないことを確認済みである。また、後述する他の添加剤でも、同様の添加範囲において、本実施の形態にかかるエッチング液の添加剤として用いた１，６−ヘキサンジオールと同様の効果があることが確認されている。
【００３３】
図８は、本実施の形態にかかるエッチング液を使用し、エッチング液の温度を変化させてシリコン基板をエッチング処理したときの、エッチング液の温度とエッチングされた表面の光反射率との関係を示す。水酸化ナトリウム１．０ｗｔ％、添加剤濃度は５ｇ／Ｌ、エッチング時間は１０分間とし、エッチング液の温度を４０℃〜９５℃の範囲で変化させている。図８より、エッチング液の温度は６０℃以上、９５℃以下とすることが好ましい。
【００３４】
仮に、エッチング温度が６０℃未満の場合、図８に示されるように、エッチング反応が進まないもしくは非常に遅くなりテクスチャの形成が遅れるために、反射率が高くなってしまう傾向にあるため、好ましくない。あるいは、仮に、エッチング温度を９５℃よりも高くすると、エッチング反応がより速く進行するが、エッチング液の水分蒸発が大きくなりすぎる傾向にあるため、好ましくない。エッチング液の水分蒸発が大きくなりすぎると、エッチング液の濃度管理が難しくなり、エッチング液の濃度を精度良く管理することが困難になる。このため、エッチング液の温度は９５℃以下とすることが好ましい。
【００３５】
また、本実施の形態にかかるエッチング液で、エッチング液の溶媒としては、イオン交換水等の水が用いられる。また、エッチング液の溶質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムのうち少なくとも１つを含むアルカリを用いることが好ましい。これらの試薬は、低価格であり、また入手が容易である。
【００３６】
また、本実施の形態にかかるエッチング液で、エッチング液の添加剤には、例えば、下記の化学式１で与えられるアルコール誘導体を含むことが好ましい。
Ｘ−（ＯＨ）ｎ・・・化学式１
化学式１において、Ｘは、炭素数ｋが４以上７以下の飽和または不飽和炭化水素基である。ｎは、１以上の整数であり、ｎ＜ｋを満たす。
【００３７】
このような添加剤として、例えば１−ブタノール、２−ブタノール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、２−メチル−１−プロパノール、２−メチル２−プロパノール、２−ブテン−１，４−ジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１−ペンタノール、２−ペンタノール（ｓｅｃ−アミルアルコール）、３−ペンタノール、２−メチル−１−ブタノール、３−メチル−１−ブタノール（イソアミルアルコール）、２−メチル−２−ブタノール（ｔｅｒｔ−アミルアルコール）、３−メチル−２−ブタノール、２，２−ジメチル−１−プロパノール（ネオペンチルアルコール）、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，４−ブタンジオール、１−ヘキサノール、２−ヘキサノール、３−ヘキサノール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，４−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，３−ヘキサンジオール、２，４−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、３，４−ヘキサンジオール、１，２，３−ヘキサントリオール、１，２，４−ヘキサントリオール、１，２，５−ヘキサントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，３，６−ヘキサントリオール、２−メチル−１−ペンタノール、３−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール、３−メチル−２−ペンタノール、２−メチル−３−ペンタノール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、２−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１−ヘプタノール、２−ヘプタノール、３−ヘプタノール、４−ヘプタノール、５−ヘプタノール、６−ヘプタノール、７−ヘプタノール、８−ヘプタノール、２，４−ジメチル−３−ペンタノール１，２−ヘプタンジオール、１，３−ヘプタンジオール、１，４−ヘプタンジオール、１，５−ヘプタンジオール、１，６−ヘプタンジオール、１，７−ヘプタンジオール、２，３−ヘプタンジオール、２，４−ヘプタンジオール、２，５−ヘプタンジオール、２，６−ヘプタンジオール、２，７−ヘプタンジオール、３，４−ヘプタンジオール、３，５−ヘプタンジオール、３，６−ヘプタンジオール、３，７−ヘプタンジオール等およびこれらに挙げた物質以外の異性体（同一炭素数で直鎖または側鎖のあるものおよび／またはＯＨ基の位置が異なるもの）が挙げられる。なお、添加剤は、上述した物質に限らず、上記の化学式１においてＣとＣの結合は単結合に加えて二重結合や三重結合が存在してもよい。あるいは、上記の化学式１に対して炭素Ｃにケイ素Ｓｉが結合するように変更した有機ケイ素化合物でもよい。
【００３８】
以上のように、実施の形態では、水、アルカリ、及び添加剤を含み、エッチング回数が増えることに応じてエッチングレートが低くなるように調製されたエッチング液を用いて、シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行う。これにより、エッチングレートが高いエッチング液による処理でテクスチャ形成を加速でき、その後に、エッチングレートが低いエッチング液でテクスチャ形成を促進しつつ、平坦なテラス部分の増加やテクスチャの破壊を抑制できる。これにより、エッチングされた表面の光反射率の低減とエッチング処理時間の短縮との両立が可能となる。すなわち、得られるシリコン基板の表面の光反射率をさらに低減でき、エッチング時間を短縮できる。
【００３９】
また、実施の形態では、エッチング回数が増えるごとにアルカリ濃度が減少するように調製されたエッチング液を用いて、シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行う。これにより、エッチング回数が増えるごとにエッチングレートが低くなるようにエッチング液を調製でき、そのように調製されたエッチング液を用いて複数回のエッチング処理を行うことができる。
【００４０】
また、実施の形態では、エッチング回数が増えるごとに０．５ｗｔ％以上２．０ｗｔ％以下の範囲内でアルカリ濃度が減少するように調製されたエッチング液を用いて、シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行う。これにより、アルカリ濃度を適正な範囲内に保ちながら、エッチング回数が増えるごとにエッチングレートが低くなるようにエッチング液を調製でき、そのように調製されたエッチング液を用いて複数回のエッチング処理を行うことができる。
【００４１】
また、実施の形態では、アルカリは、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムの少なくとも一方を含む。これにより、例えば、シリコン基板の表面がシリコンの（１００）面に沿った面である場合、シリコンの｛１１１｝面群をファセット面とする略四角錐形状の微結晶部をテクスチャとしてシリコン基板の表面に形成することができる。
【００４２】
また、実施の形態では、エッチング回数が増えるごとに添加剤の濃度が増加するように調製されたエッチング液を用いて、シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行う。これにより、エッチング回数が増えるごとにエッチングレートが低くなるようにエッチング液を調製でき、そのように調製されたエッチング液を用いて複数回のエッチング処理を行うことができる。
【００４３】
また、実施の形態では、エッチング回数が増えるごとに５ｇ／Ｌ以上２０ｇ／Ｌ以下の範囲内で添加剤の濃度が増加するように調製されたエッチング液を用いて、シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行う。これにより、添加剤の濃度を適正な範囲内に保ちながら、エッチング回数が増えるごとにエッチングレートが低くなるようにエッチング液を調製でき、そのように調製されたエッチング液を用いて複数回のエッチング処理を行うことができる。
【００４４】
また、実施の形態では、添加剤は、界面活性剤を含む。これにより、エッチング処理において、添加剤がシリコン基板の表面に適度の比率で吸着し、シリコン基板の表面のエッチング反応を適度に阻害するので、シリコン基板の表面に効率的にテクスチャを形成できる。
【００４５】
また、実施の形態では、添加剤は、アルコール誘導体を含む。これにより、上記のような界面活性作用を添加剤に持たせることができる。
【００４６】
また、実施の形態では、添加剤は、上記の化学式１で示されるアルコール誘導体を少なくとも１種類含有する。これにより、上記のような界面活性作用を添加剤に持たせることができる。
【００４７】
また、実施の形態では、エッチング液の温度は、複数回のエッチング処理のそれぞれにおいて、６０℃以上９５℃以下の範囲内の値である。これにより、エッチング液の温度を適正な範囲内に保ちながら、複数回のエッチング処理を行うことができる。
【００４８】
なお、エッチング回数が増えるごとにエッチング液の温度が低くなるように調製されたエッチング液を用いて、シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行ってもよい。
【００４９】
例えば、上記の数式１及び数式２の少なくとも一方を満たすことに代えて、上記の数式１、上記の数式２、及び下記の数式３の少なくとも１つを満たすように、２回のエッチング処理を行ってもよい。
『第１のエッチング液の温度』≧『第２のエッチング液の温度』・・・数式３
【００５０】
これにより、エッチング回数が増えるごとにエッチングレートが低くなるようにエッチング液を調製でき、そのように調製されたエッチング液を用いて複数回のエッチング処理を行うことができる。
【００５１】
また、エッチング回数が増えるごとに６０℃以上９５℃以下の範囲内でエッチング液の温度が低くなるように調製されたエッチング液を用いて、シリコン基板の表面に対して複数回のエッチング処理を行ってもよい。エッチング液の温度を適正な範囲内に保ちながら、エッチング回数が増えるごとにエッチングレートが低くなるようにエッチング液を調製でき、そのように調製されたエッチング液を用いて複数回のエッチング処理を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかるシリコン基板のエッチング方法は、テクスチャの形成に有用である。
【符号の説明】
【００５３】
ＴＥＲ１、ＴＥＲ２  テラス面
ＴＥＸ１、ＴＥＸ２  テクスチャ
【図１】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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