(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板上に、第１の誘電体膜を形成する工程と、
前記第１の誘電体膜上に、第２の誘電体膜を形成する工程と、
エッチングペーストを用いて、前記第２の誘電体膜を部分的にエッチングすることにより、前記第１の誘電体膜を部分的に露出させる工程と、
前記露出した第１の誘電体膜を、エッチング液を用いてエッチングする工程と、
を含む誘電体膜のパターニング方法。
【請求項２】
前記第１の誘電体膜は主に酸化シリコンからなり、前記第２の誘電体膜は主に窒化シリコンからなる請求項１に記載の誘電体膜のパターニング方法。
【請求項３】
前記エッチング液は、酸化シリコンに対するエッチング速度が、窒化シリコンに対するエッチング速度より高いエッチング液である請求項２に記載の誘電体膜のパターニング方法。
【請求項４】
前記エッチング液は、フッ酸を含む請求項３に記載の誘電体膜のパターニング方法。
【請求項５】
前記第１の誘電体膜は主に窒化シリコンからなり、前記第２の誘電体膜は主に酸化シリコンからなる請求項１に記載の誘電体膜のパターニング方法。
【請求項６】
前記エッチング液は、窒化シリコンに対するエッチング速度が、酸化シリコンに対するエッチング速度より高いエッチング液である請求項５に記載の誘電体膜のパターニング方法。
【請求項７】
前記エッチング液は、リン酸を含む請求項６に記載の誘電体膜のパターニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体膜のパターニング方法に関し、より詳しくは、シリコン基板上に成長させた誘電体膜を簡易にパターニングすることを可能にする方法に関する。本発明の誘電体膜のパターニング方法は、半導体分野、特には太陽電池に関する分野に好適に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等の誘電体膜は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、スピンコート、熱酸化などの方法によりシリコン基板上に製膜されることによって、各種の優れた機能を示す。その例としては、不純物がシリコン基板内部へ熱拡散することを防止する「拡散防止膜」、光の干渉作用を利用して表面反射を防ぐ「反射防止膜」、シリコン基板表面を電気的に不活性化し、キャリアの表面再結合を防止する「パッシベーション膜」などを挙げることができる。かかる機能は、半導体デバイス、特に太陽電池を形成するための極めて重要な機能である。
【０００３】
たとえば、太陽電池に必須なＰＮ接合を形成するためには、単結晶または多結晶のシリコン基板の導電型と反対の導電型となる不純物を、シリコン基板の表面の一部に拡散する必要がある。また、太陽電池の性能を高めるためにＢＳＦ（Ｂａｃｋ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｅｌｄ）を形成するためには、シリコン基板の導電型と同じ導電型となる不純物を、シリコン基板の表面の一部に拡散する必要がある。このように部分的な不純物の拡散を行なうためには、シリコン基板表面の一部を覆うことで不純物のシリコン基板内部への拡散を防止する「拡散防止膜」の形成が必要となる。
【０００４】
また、太陽電池は光エネルギーを電気エネルギーに変換する機能を特徴とする。そのため、太陽電池の変換効率を高めるためには、可能な限りの量の入射光をシリコン基板内部に取り入れ、逆にシリコン基板内部へ取り込んだ光をシリコン基板外部へ放出しない機能が必要となる。たとえば、表面形状がフラットなシリコン基板表面においては、６００ｎｍの波長の入射光を３０％以上反射してしまうが、厚さ約１１０ｎｍの酸化シリコン膜をその上に形成するだけで「反射防止膜」として機能し、反射率を１０％以下に抑えることが可能となる。その結果、太陽電池の変換効率を３０％近く改善することができる。
【０００５】
また、太陽電池では、入射光を吸収して電子および正孔のキャリアペアを発生させ、各々のキャリアをそれぞれＮ型層およびＰ型層へ移動させて外部電極から取り出すことにより電気エネルギーを得る。しかし、キャリアが電極に到達する前に反対の導電型のキャリアと再結合してしまった場合、キャリアは消滅して電気エネルギーとして取り出すことができなくなる。このキャリアの再結合現象は、シリコン基板内部で発生することもあるが、適切な表面処理を行なっていない場合には、その大部分はシリコン基板表面で発生する。そのため、シリコン基板表面を電気的に不活性化し、基板表面でのキャリア再結合を防止する「パッシベーション膜」の形成が重要となる。たとえば、窒化シリコン膜を多結晶シリコン基板上にプラズマＣＶＤ法で製膜することにより、窒化シリコン膜中の水素が基板表面および基板内部のダングリングボンドを終端してキャリアの寿命を高め、セル特性を改善できることが知られている。
【０００６】
従来、これらの拡散防止膜、反射防止膜およびパッシベーション膜としての誘電体膜を量産型の地上用太陽電池に用いる場合には、誘電体膜の緻密なパターニングは必ずしも必要ではなかった。なぜなら、従来の量産型の地上用太陽電池においては、不純物の拡散を行なうのは基板の片側の全面のみであるため、誘電体膜をプラズマＣＶＤにより片側に堆積してから、不純物の拡散を行なえば良いからである。また、誘電体膜で形成された反射防止膜およびパッシベーション膜は絶縁体膜であるため、電気的接触をとることはできない。しかし、誘電体膜を形成したシリコン基板表面上に、ガラスフリットおよび金属粒子を含んだ電極ペーストをスクリーン印刷した後に高温で焼成することにより、電極材料が絶縁体膜を貫通して電気的接触を得る現象、いわゆるファイヤースルーが可能となる。そのため、電極との接触を得るために誘電体膜を部分的に窓開けしてシリコン基板表面を露出する工程は必ずしも必要とならなかった。
【０００７】
ところが、近年では太陽電池の高効率化を実現するために、基板の全面ではなく基板表面の一部分に不純物の拡散を行なう必要性が高まってきている。たとえば、太陽電池の受光面側の電極直下の領域に高濃度の不純物拡散を行なうことによって、シリコン基板表面の不純物拡散層と電極材料との電気的接触性を高め、それ以外の領域では低純度の不純物拡散を行ない、短波長光の感度の改善を狙う「選択エミッタ構造」が挙げられる。その他にも太陽電池の裏面側のみにＰ型およびＮ型の不純物拡散領域を交互に設ける「櫛形裏面コンタクト構造」が挙げられる。さらに、電極材料やプロセス温度の都合により誘電体膜へのファイヤースルーが使用できない場合には、拡散防止膜または反射防止膜またはパッシベーション膜である誘電体膜を部分的にパターニングする必要が生じる。
【０００８】
ここで、誘電体膜を部分的にパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ技術を利用したエッチング方法が挙げられる。しかしながら、拡散防止膜のパターニング、反射防止膜のパターニング、パッシベーション膜のパターニングを全てフォトリソグラフィ技術で行なった場合、デバイス一個当たりの製造時間が著しく増加し、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００９】
そこで、酸化シリコンおよび窒化シリコンをエッチングするための、印刷可能なペースト状のエッチング媒体として、特許文献１に示されるようなエッチングペーストが開発された。エッチングペーストは、エッチング成分、溶媒、増粘剤および、その他の添加剤を含有し、スクリーン印刷やパッド印刷などの印刷技術を用いて、誘電体膜を製膜したシリコン基板表面に印刷した後に、必要に応じて熱処理を加えることにより誘電体膜をエッチングしてパターニングを形成することを可能とするものである。このエッチングペーストを利用することにより、酸化シリコン膜または窒化シリコン膜を短時間に低コストでパターニングすることが可能となった。
【特許文献１】特表２００３−５３１８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、シリコン基板表面上に製膜した誘電体膜を、エッチングペーストを用いてパターニングを行なう場合、印刷したエッチングペーストに含まれるエッチング成分の量が有限であるため、一度の印刷およびその後の熱処理でエッチングできる誘電体膜の厚さには限界がある。たとえば、ＡＰＣＶＤ（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で形成した酸化シリコン膜を、エッチング成分としてリン酸を含むエッチングペーストでパターニングする場合、一度の処理では２５０ｎｍ程度の厚さまでしかエッチングすることはできない。それ以上の厚さの酸化シリコン膜をエッチングするためには、一度エッチングした領域へ再度エッチングペーストを印刷する必要が生じる。この場合、精密なアライメント技術が必要となり、かつ、生産工程も増加するため生産コストが大きくなってしまう問題が生じる。
【００１１】
また、エッチング後のエッチングペーストの残渣も問題となる。上述のように、エッチングペーストは、成分として増粘剤やその他の添加剤を含有するため、印刷後に３００℃程度の熱処理を加えても燃焼しきらず残渣として残り、シリコン基板表面に密着してしまう。この残渣は流水洗浄で除去することは困難であるため、残渣の除去を行なうためには、さらに複雑なプロセスが必要となり、生産コストの増加に繋がってしまう。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決しようとするものであり、その目的は、一度のエッチングペーストによる処理ではエッチングできない程度の厚さを有する誘電体膜を、エッチングペーストを用いた簡単な処理でエッチングしてパターニングを形成できるとともに、エッチングペーストの熱処理後に発生する残渣を低減もしくは完全に除去できる誘電体膜のパターニング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、シリコン基板上に、第１の誘電体膜を形成する工程と、該第１の誘電体膜上に、第２の誘電体膜を形成する工程と、エッチングペーストを用いて、第２の誘電体膜を部分的にエッチングすることにより、第１の誘電体膜を部分的に露出させる工程と、露出した第１の誘電体膜を、エッチング液を用いてエッチングする工程と、を含む誘電体膜のパターニング方法を提供する。
【００１４】
ここで、上記第１の誘電体膜は主に酸化シリコンからなり、上記第２の誘電体膜は主に窒化シリコンからなることが好ましい。この場合、上記エッチング液は、酸化シリコンに対するエッチング速度が、窒化シリコンに対するエッチング速度より高いエッチング液であることが好ましい。このようなエッチング液としては、フッ酸を含むエッチング液を挙げることができる。
【００１５】
また、上記第１の誘電体膜は主に窒化シリコンからなり、前記第２の誘電体膜は主に酸化シリコンからなることも好ましい。この場合、上記エッチング液は、窒化シリコンに対するエッチング速度が、酸化シリコンに対するエッチング速度より高いエッチング液であることが好ましい。このようなエッチング液としては、リン酸を含むエッチング液を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、一度のエッチングペーストによる処理ではエッチングできないほど厚い誘電体膜をパターニングする場合であっても、再度同じ領域にエッチングペーストを印刷することなく、簡易な方法でエッチングしパターニングを行なうことができる。また、第２の誘電体膜をエッチングペーストでエッチングした後、第１の誘電体膜上にエッチングペーストの残渣が残留し得るが、露出した第１の誘電体膜をエッチングする工程において当該残渣も同時にエッチングできるため、エッチングペースト由来の残渣を低減もしくは完全に除去することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係る誘電体膜のパターニング方法の好ましい一例を示す概略工程図である。本発明においては、まず、シリコン基板１０１の表面上に、第１の誘電体膜１０２を形成する（図１（ａ））。第１の誘電体膜１０２としては、主に酸化シリコンからなる酸化シリコン膜であるか、または主に窒化シリコンからなる窒化シリコン膜であることが好ましい。酸化シリコン膜、窒化シリコン膜は、それぞれ酸化シリコン、窒化シリコンを大部分に含むことがより好ましいが、不純物を含有していてもよい。また、酸化シリコン膜は、ＣＶＤ、ＰＶＤ、スピンコート、熱酸化などによって形成される酸化シリコン膜であることが好ましく、窒化シリコン膜は、ＣＶＤ、ＰＶＤなどによって形成される窒化シリコン膜が望ましい。
【００１８】
ここで、パターニングされることなる第１の誘電体膜１０２の厚みは、特に制限されず、本発明の方法によれば、２５０ｎｍを超える、一度のエッチングペーストによる処理ではエッチングできない程度の厚さであっても、簡便な方法によりエッチングすることができる。
【００１９】
次に、図１（ｂ）に示されるように、第１の誘電体膜１０２の表面に第２の誘電体膜１０３を形成する。第１の誘電体膜１０２が酸化シリコン膜である場合は、第２の誘電体膜１０３は窒化シリコン膜となり、第１の誘電体膜１０２が窒化シリコン膜である場合は、第２の誘電体膜１０３は酸化シリコン膜となる。上記と同様に、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜は、それぞれ酸化シリコン、窒化シリコンを大部分に含むことがより好ましいが、不純物を含有していてもよい。また、酸化シリコン膜は、ＣＶＤ、ＰＶＤ、スピンコート、熱酸化などによって形成される酸化シリコン膜であることが好ましく、窒化シリコン膜は、ＣＶＤ、ＰＶＤなどによって形成される窒化シリコン膜が望ましい。
【００２０】
第２の誘電体膜の厚みは、一度のエッチングペーストによる処理でエッチングできる程度の厚みであることが好ましい。具体的には、５００ｎｍ以下とすることが好ましく、２５０ｎｍ以下とすることがより好ましい。
【００２１】
次に、図１（ｃ）に示されるように、所望するパターニング形状に合わせて、第２の誘電体膜１０３の上に、エッチングペースト１０４を、たとえばスクリーン印刷法などによって印刷する。ここで、エッチングペースト１０４としては、従来公知のものを採用することができるが、エッチング成分としてリン酸を含み、エッチング成分以外の成分として水、有機溶媒および増粘剤を含むものを好ましく用いることができる。有機溶媒としては、たとえば、エチレングリコールなどのアルコール、エチレングリコールモノブチルエーテルなどのエーテル、プロピレンカーボネートなどのエステルまたはＮ−メチル−２−ピロリドンなどのケトンなどの少なくとも１種を用いることができる。また、上記以外の有機溶媒も用いることができるが、特に沸点が２００℃程度であり、印刷時にエッチングペースト１０４の粘度変化が起こりにくいものを選択することが好ましい。増粘剤としては、たとえばセルロース、エチルセルロース、セルロース誘導体、ナイロン６などのポリアミド樹脂またはポリビニルピロリドンなどのビニル基が重合したポリマーなどの少なくとも１種を用いることができる。
【００２２】
次いで、エッチングペースト１０４が印刷されたシリコン基板１０１を加熱処理することにより、図１（ｄ）に示すように、第２の誘電体膜１０３のうちエッチングペースト１０４が印刷された部分をエッチングして除去し、第１の誘電体膜１０２の表面の一部を露出させる。この際、図１（ｄ）に示すように、エッチングペースト１０４由来の残渣１０５が、露出した第１の誘電体膜１０２の表面上に残るのが通常である。
【００２３】
ここで、加熱処理における加熱温度は、４００℃以下であることが好ましい。加熱温度が４００℃を超える場合には、エッチングペースト１０４が焦げ付いて完全に除去できなくなるおそれがある。また、第２の誘電体膜１０３が酸化シリコン膜である場合、加熱処理における加熱温度は３００℃以上であることが好ましい。加熱温度が３００℃未満である場合には、エッチングが不十分となってしまう傾向にある。第２の誘電体膜１０３が窒化シリコン膜である場合、加熱温度は２００℃以上であることが好ましい。加熱温度が２００℃未満である場合には、同様にエッチングが不十分となってしまう傾向にある。
【００２４】
また、加熱処理における処理時間は、３０秒以上１８０秒以下であることが好ましい。加熱処理における処理時間が３０秒未満である場合には、加熱温度が高い場合でも十分にエッチングできない部分が生じるおそれがある。また、長時間の加熱を行なうと、エッチングペースト１０４が変性して加熱後の除去が難しくなるため、加熱処理における処理時間は１８０秒を超えない範囲で行なうことが好ましい。
【００２５】
なお、常圧ＣＶＤで製膜した酸化シリコン膜上に、エッチングペースト１０４を印刷した後に、３００℃で加熱処理したときのエッチングレートは１５０ｎｍ／分程度であり、プラズマＣＶＤで製膜した窒化シリコン膜上に、エッチングペースト３を印刷した後に、３００℃で加熱処理したときのエッチングレートは２４０ｎｍ／分程度であった。エッチングペースト１０４としてエッチング成分がリン酸であるエッチングペーストを用いると、常温では反応しにくく、加熱時においてもリン酸が気化しにくいため、印刷箇所以外の箇所をオーバーエッチングしにくい傾向にあり、フォトリソグラフィ工程を利用して行なったエッチングに近い、精細かつ高アスペクト比のエッチングが可能となる。
【００２６】
加熱処理の方法は特に限定されず、たとえばホットプレート、ベルト炉またはオーブンを用いて加熱することにより行なうことができる。上記のようにエッチングペースト１０４としてエッチング成分がリン酸であるエッチングペーストを用いると、リン酸は気化しにくいことから、装置を腐食する心配が少なく、ベルト炉やオーブンの使用が可能となる。特に、ベルト炉またはオーブンによる加熱は、シリコン基板１０１の周縁部と中心部とで温度差が生じにくく、エッチングのばらつきを抑制することができる点で好ましい。
【００２７】
加熱処理後は、シリコン基板１０１を水中に浸し、超音波洗浄を行なった後、流水洗浄を行なうことによって、加熱処理後のエッチングペースト１０４由来の残渣１０５を除去してもよい。なお、流水洗浄に加え、ＲＣＡ洗浄、硫酸と過酸化水素水の混合液による洗浄、希薄フッ化水素水溶液または界面活性剤を含む洗浄液を用いた洗浄を行なってもよい。かかる洗浄により大半の残渣は除去できるが、一部の残渣が残存することもある。
【００２８】
本工程において、エッチングペーストを用いてパターニングされた第２の誘電体膜１０３は、次工程における第１の誘電体膜１０２のエッチングにおけるマスクとして機能するものである。当該マスクは、たとえばフォトレジストによるパターニング方法と比較して、エッチングペーストを用いて容易に作製できる。したがって、本発明の方法によれば、シリコン基板上に部分的に誘電体膜が形成されたデバイスを製造するにあたり、製造工程および製造時間の短縮を図ることができる。
【００２９】
次に、シリコン基板１０１をエッチング液中に浸し、露出した第１の誘電体膜１０２、すなわち、第２の誘電体膜１０３がエッチングされた領域直下の第１の誘電体膜１０２を除去する（図１（ｅ））。ここで、エッチング液は、第１の誘電体膜１０２に対するエッチング速度が、第２の誘電体膜１０３に対するエッチング速度よりも大きい性質を持つエッチング液であることが好ましく、当該エッチング速度の差はより大きいほど好ましい。具体的には、第１の誘電体膜１０２を酸化シリコン膜、第２の誘電体膜１０３を窒化シリコン膜とする場合、エッチング液は、フッ酸を含むことが望ましい。また、第１の誘電体膜１０２を窒化シリコン膜、第２の誘電体膜１０３を酸化シリコン膜とする場合、エッチング液はリン酸を含むことが望ましく、特には熱リン酸を含むことがより望ましい。
【００３０】
本工程により、第１の誘電体膜１０２上に残留したエッチングペースト１０４由来の残渣１０５は、第１の誘電体膜１０２のエッチングとともに低減または完全に除去される。本発明の方法によれば、第１の誘電体膜１０２に残留したエッチングペースト１０４の残渣１０５は、第１の誘電体膜１０２をエッチングすることにより除去されるため、超音波洗浄等の洗浄・除去操作を行なうことなく、当該残渣を容易に低減もしくは完全に除去することができる。
【００３１】
最後に、第２の誘電体膜１０３を除去する（図１（ｆ）参照）。第２の誘電体膜１０３の除去は、たとえばシリコン基板１０１をエッチング液に浸し、エッチングすることにより行なうことができる。第２の誘電体膜１０３をエッチングするためのエッチング液は、第２の誘電体膜１０３に対するエッチング速度が、第１の誘電体膜１０２に対するエッチング速度よりも大きい性質を持つエッチング液であることが好ましく、当該エッチング速度の差はより大きいほど好ましい。具体的には、第１の誘電体膜１０２を酸化シリコン膜、第２の誘電体膜１０３を窒化シリコン膜とする場合、エッチング液はリン酸を含むことが望ましく、特には熱リン酸を含むことがより望ましい。また、第１の誘電体膜１０２を窒化シリコン膜、第２の誘電体膜１０３を酸化シリコン膜とする場合、エッチング液はフッ酸を含むことが望ましい。なお、上記図１（ｅ）の段階で、所望の領域においてシリコン基板表面が露出した状態が得られることから、第２の誘電体膜１０３を除去する工程は省略されてもよい。
【００３２】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３３】
＜実施例１＞
まず、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ナイロン６およびリン酸水溶液（リン酸の濃度は８５質量％である）を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン：ナイロン６：リン酸水溶液＝４：３：３の質量比で混合して十分に攪拌することによって、リン酸をエッチング成分とするエッチングペーストを作製した。このエッチングペーストの粘度は２５Ｐａ・ｓであった。次に、幅１２５ｍｍ×長さ１２５ｍｍ×厚さ２００μｍのｐ型のシリコン多結晶基板を用意し、シリコン基板の片面に、厚さ５００ｎｍの酸化シリコン膜を形成した。その後、当該酸化シリコン膜の上に、厚さ８０ｎｍの窒化シリコン膜を形成した。そして、上記で作製したエッチングペーストをシリコン基板上の窒化シリコン膜の一部にスクリーン印刷法により印刷した。
【００３４】
続いて、上記のエッチングペーストが印刷されたシリコン基板を、ベルト炉内において３００℃で６０秒間加熱することによって加熱処理を行ない、シリコン基板上の窒化シリコン膜のうち、エッチングペーストが印刷されている箇所をエッチングした。加熱処理後、シリコン基板を水中に浸し、超音波を印加して超音波洗浄を５分間行なった後、シリコン基板の表面を流水で５分間流して流水洗浄を行なうことによって、加熱処理後のエッチングペーストの残渣を殆ど除去し、シリコン基板上の酸化シリコン膜の一部を露出させた。
【００３５】
続いて、シリコン基板を１０質量％の濃度のフッ酸に２分間浸すことによって、露出した箇所の酸化シリコン膜を除去し、シリコン基板の一部を露出させた。最後に、シリコン基板を８５質量％の濃度の熱リン酸（温度１７０℃）に２０分間浸すことによって、窒化シリコン膜を除去した。
【００３６】
＜実施例２＞
まず、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ナイロン６およびリン酸水溶液（リン酸の濃度は８５質量％である）を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン：ナイロン６：リン酸水溶液＝４：３：３の質量比で混合して十分に攪拌することによって、リン酸をエッチング成分とするエッチングペーストを作製した。このエッチングペーストの粘度は２５Ｐａ・ｓであった。次に、幅１２５ｍｍ×長さ１２５ｍｍ×厚さ２００μｍのｐ型のシリコン多結晶基板を用意し、シリコン基板の片面に、厚さ２５０ｎｍの窒化シリコン膜を形成した。その後、当該窒化シリコン膜の上に、厚さ２００ｎｍの酸化シリコン膜を形成した。そして、上記で作製したエッチングペーストをシリコン基板上の酸化シリコン膜の一部にスクリーン印刷法により印刷した。
【００３７】
続いて、上記のエッチングペーストが印刷されたシリコン基板をベルト炉内において３００℃で６０秒間加熱することによって加熱処理を行ない、シリコン基板上の酸化シリコン膜のうち、エッチングペーストが印刷されている箇所をエッチングした。加熱処理後、シリコン基板を水中に浸し、超音波を印加して超音波洗浄を５分間行なった後、シリコン基板の表面を流水で５分間流して流水洗浄を行なうことによって、加熱処理後のエッチングペーストの残渣を殆ど除去し、シリコン基板上の窒化シリコン膜の一部を露出させた。
【００３８】
続いて、シリコン基板を８５質量％の濃度の熱リン酸（温度１７０℃）に６０分間浸すことによって、露出した箇所の窒化シリコン膜を除去し、シリコン基板の一部を露出させた。最後にシリコン基板を１０量％の濃度のフッ酸に１分間浸すことによって、酸化シリコン膜を除去した。
【００３９】
＜比較例１＞
従来の誘電体膜のパターニングは、図２を参照して、たとえば次のとおりである。なお、本比較例は、誘電体膜の厚みが、一回のエッチングペーストの処理ではエッチングできない程度に厚い場合を想定している。まず、図２（ａ）に示すように、シリコン基板２０１の表面に酸化シリコン膜や窒化シリコン膜等の誘電体膜２０２を形成する。次に、図２（ｂ）に示されるように、誘電体膜２０２上に第１エッチングペースト２０３を、たとえばスクリーン印刷法などによって印刷する。次いで、第１エッチングペースト２０３印刷後のシリコン基板２０１を加熱処理することにより、図２（ｃ）に示すように誘電体膜２０２のうちエッチングペースト２０３が印刷された部分の一部をエッチングして除去する。この際、エッチングペースト２０３由来の残渣２０４がエッチング表面上に残留する。
【００４０】
次に、図２（ｄ）に示されるように、誘電体膜２０２の部分的にエッチングを行なった箇所へ、第２エッチングペースト２０５を印刷する。次に、第２エッチングペースト２０５の加熱処理を行なった後に、シリコン基板２０１の洗浄を行ない、第２エッチングペースト２０５の除去を行なう（図２（ｅ）参照）。以上の工程により、誘電体膜２０２の残りの部分を除去し、シリコン基板２０１の表面を部分的に露出する開口部２０６を設けることができる。ただし、第２エッチングペースト２０５の焼成後の残渣２０７は除去しにくいため、洗浄後もシリコン基板２０１の開口部２０６内に残留する可能性が考えられる。
【００４１】
＜比較例２＞
誘電体膜である酸化シリコン膜の厚さ１００ｎｍとし、一回のエッチングペーストによりエッチングを行なったこと以外は比較例１と同様にして、誘電体膜のパターニングを行なった。エッチングペーストには、実施例１と同じ組成のものを用い、加熱時間および加熱温度は、実施例２と同様とした。
【００４２】
図３は、実施例１および比較例２のパターニングの結果を示す電子顕微鏡写真である。図３（ａ）が実施例１のものであり、図３（ｂ）が比較例２のものである。これらの写真から、実施例１においては、酸化膜（酸化シリコン膜）の厚さは比較例２と比べて５倍であるにもかかわらず、両者のパターニング形状は同等であることがわかる。
【００４３】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によれば、厚い誘電体膜のパターニング方法を簡略化することによって、高い変換効率を示す選択エミッタ構造太陽電池や櫛形裏面コンタクト構造太陽電池を低コストで製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る誘電体膜のパターニング方法の好ましい一例を示す概略工程図である。
【図２】従来の誘電体膜のパターニング方法の一例を示す概略工程図である。
【図３】実施例１および比較例２のパターニングの結果を示す光学顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００４６】
１０１  シリコン基板、１０２  第１の誘電体膜、１０３  第２の誘電体膜、１０４  エッチングペースト、１０５  残渣。
【図１】
0004947654.tif 000002
【図２】
0004947654.tif 000003
【図３】
0004947654.tif 000004