[发明专利]干蚀刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在硅基板表面上形成纹理结构的干蚀刻方法，特别是 涉及一种用于在结晶系太阳能电池的制造工序中，在硅基板的表面上形成具有 高效防止光散乱效果的纹理结构的干蚀刻方法。

背景技术

在使用单晶或多晶硅基板的结晶系太阳能电池中，一直以来都是通过以干 蚀刻方法在硅基板表面上形成凹凸形状然后进行表面粗化(施以纹理结构)， 使入射到硅基板表面上的光的反射减低来实现光电转换效率的提高。再有，已 知例如在专利文件1中，在将硅锭切片得到结晶系太阳能电池用的硅基板时， 通过干蚀刻统一处理从去除切片时产生的硅基板的损伤层的工序到形成纹理结 构的工序。

在上述专利文件1中，在干蚀刻装置的处理室内，首先，为去除切片时产 生的硅基板表面的损伤层，将例如氧气和去除损伤层用的SF₆气体导入规定流 量，从高频电源向保持硅基板的基台施加电力，对硅基板表面进行干蚀刻去除 损伤层。接着向处理室内导入例如氧气和形成纹理用的Cl₂气及NF₃气，从高频 电源向基台施加电力，对硅基板表面进行干蚀刻，以此在去除了损伤层的硅基 板面形成纹理结构。

然而，如上所述，通过干蚀刻，在硅基板表面形成纹理结构时，在蚀刻后 的硅基板表面堆积有蚀刻时生成的反应生成物。再有，硅表面变成凹凸不断的 状态，其顶部和底部变成尖锐的锐利的部分(即，看剖面形状时，呈锯齿状)。 此时，如果在之后的工序中在硅基板表面例如使用真空成膜装置形成防止反射 膜，则其顶部和底部无法高效成膜，产生覆盖不好等问题。

因此，提出了通过使用氟酸和硝酸的混合液等蚀刻液的湿蚀刻方法去除反 应生成物，并对顶部和底部进行使其圆滑的磨圆加工。但是，为了进行磨圆加 工另外需要湿蚀刻用的设备，不仅生产率不高，而且还需进行废液处理等，导 致成本增加。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：专利公开2011－35262号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

鉴于以上内容，本发明要解决的技术问题是提供一种低成本的干蚀刻方法， 其能高效制造具有纹理结构的硅基板，所述硅基板能够有效地发挥防止光散射 的效果，并在之后的工序中形成规定的薄膜的情况下也能覆盖良好地成膜。

解决技术问题的手段

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于在硅基板表面形成纹理结构的 干蚀刻方法，其特征在于：包含第一工序，其在配置有硅基板的减压下的成膜 室内，导入含有含氟气体、含卤气体和氧气的第一蚀刻气体，施加放电用电力 蚀刻硅基板表面；第二工序，其在配置了已在第一工序中蚀刻完毕的硅基板的 减压下的成膜室内，导入含有含氟气体的第二蚀刻气体，施加放电用电力进一 步蚀刻硅基板表面。

采用本发明，在第一工序中在硅基板表面形成有纹理结构。即向处理室中 导入含有例如CF₄等含氟气体(流量比20～60％)、Cl₂等卤素气体或HBr等卤 化氢气体一类的含卤气体(流量比25～70％)、氧气(流量比10～40％)的第 一蚀刻气体，例如向在该处理室内保持硅基板的基板台施加高频电力。由此， 在处理室内形成等离子体，等离子体中的活性种或离子种入射硅基板表面进行 蚀刻。此时，堆积在基板表面上的硅氧化物或碳氢系的氟化物等发挥掩膜作用， 硅表面被蚀刻为凹凸形状，表面粗化，呈纹理结构。

接着，对在第二工序中形成在硅基板表面的纹理结构，在真空气氛中实施 清洗处理以去除在第一工序的蚀刻时堆积在硅基板表面上的硅氧化物和碳氢系 的氟化物等反应生成物。即向处理室内导入例如由CF₄等含氟气体组成的第二 蚀刻气体，向在该处理室内保持硅基板的基板台施加高频电力。由此，由等离 子体中的活性种和离子种来去除堆积在硅基板表面上的反应生成物。此时，划 出处理室的真空腔的壁面(包含防护板)也被清洗。此时蚀刻气体也可包含氧 气。

如此在本发明中，通过干蚀刻分别进行纹理结构的形成和第一工序后硅基 板表面的清洗，以此可在硅基板上高效制造纹理结构。此外，由于不使用湿蚀 刻，所以可达到高生产率，且可以实现成本降低。