堿蝕刻掩蔽劑組合物、及蝕刻方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及堿蝕刻掩蔽劑組合物、及使用了其的硅基板的堿蝕刻方法。
【背景技術】
[0002] 在半導體、特別是太陽能電池的制造工序中，例如進行如下的操作，即，通過對硅 基板部分選擇性地進行蝕刻處理而對基板表面實施織構加工，提高光電轉換效率。作為此 種織構加工時的蝕刻處理，有使用借助氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿性水溶液的利用了晶體方 位的各向異性蝕刻的方法（以下稱作"堿蝕刻"）。
[0003] 以往，作為對硅基板選擇性地進行堿蝕刻的方法，一般的方法是，利用熱氧化或 CVD (化學氣相蒸鍍）法在基板一面形成氧化膜，將該氧化膜利用光刻法局部開窗后選擇性 地蝕刻該部分。例如，在專利文獻1中公開有如下的內容，即，在基板的表面利用熱氧化或 CVD法形成耐蝕刻膜，在該耐蝕刻膜上形成疏水膜的導引（力F )后形成聚烯烴系的掩模 圖案，進行堿蝕刻。
[0004] 然而，此種以往的方法中，會帶來制造工藝的工序數的增加，而且還伴隨著許多的 設備投資，生產性非常低。
[0005] 也可以考慮在對基板部分選擇性地進行蝕刻時，使用掩蔽劑（蝕刻掩蔽劑），例如 通過使用印刷型的堿蝕刻掩模，可以改善上述的伴隨著堿蝕刻處理的問題。
[0006] 然而，還沒有對于作為蝕刻液的堿性水溶液具有優異的耐性（耐堿性）的堿蝕刻 掩蔽劑，即使在硅基板上將掩蔽劑圖案化形成，掩蔽劑也會因堿蝕刻處理而溶解，發生對掩 蔽劑下的硅基板的蝕刻，無法以所需的圖案有效地實施蝕刻。
[0007] 現有技術文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1 :日本特開2011 - 192921號公報
【發明內容】
[0010] 發明所要解決的問題
[0011] 本發明是鑒于如上所述的實際情況而完成的，其目的在于，提供可以形成具有優 異的耐堿性的堿蝕刻掩模的堿蝕刻掩蔽劑組合物、及使用了該堿蝕刻掩蔽劑組合物的堿蝕 刻方法。
[0012] 用于解決問題的方法
[0013] 本發明人等為了解決上述的問題反復進行了深入研宄，結果發現，通過使用含有 具有特定的結構單元的聚硅氧烷、且相對于聚硅氧烷中的全部結構單元以規定的比例含有 該特定的結構單元的堿蝕刻掩蔽劑組合物，所得的掩模的耐堿性提高，從而完成了本發明。
[0014] 本發明的第一方式為一種堿蝕刻掩蔽劑組合物，其含有具有下述通式（al)所表 示的結構單元的聚硅氧烷，相對于該聚硅氧烷中的全部結構單元，通式（al)所表示的結構 單元的含量為15~100摩爾％。
[0015] [化 1]
[0016]
[0017] 式中，R1是單鍵或碳數1~5的亞烷基，R 2是可以具有烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵 代烷基、芳基、氰基、氨基作為取代基的碳數6~20的芳基。
[0018] 本發明的第二方式為一種硅基板的蝕刻方法，其包括：在硅基板上選擇性地形成 由上述的堿蝕刻掩蔽劑組合物形成的組合物層的組合物層形成工序；將該組合物層干燥而 在硅基板上形成堿蝕刻掩模的堿蝕刻掩模形成工序；和將形成了堿蝕刻掩模的硅基板用堿 蝕刻液處理的堿蝕刻工序。
[0019] 發明效果
[0020] 根據本發明的堿蝕刻掩蔽劑組合物，可以形成具有優異的耐堿性的堿蝕刻掩模。 而且，通過在基板上圖案化形成使用該堿蝕刻掩蔽劑組合物得到的掩模，從而可以對該基 板以所需的圖案有效地實施蝕刻處理。
【附圖說明】
[0021] 圖1是用于說明堿蝕刻方法的工序的流程的圖。
【具體實施方式】
[0022] 以下，對本發明的具體的實施方式進行說明。需要說明的是，本發明并不限定于以 下的實施方式，可以在不改變本發明的主旨的范圍進行各種變更。
[0023] 《1.堿蝕刻掩蔽劑組合物》
[0024] 本發明的堿蝕刻掩蔽劑組合物含有具有下述通式（al)所表示的結構單元的聚硅 氧烷，相對于該聚硅氧烷中的全部結構單元，下述通式（al)所表示的結構單元的含量為 15~100摩爾％。
[0025] [化 2]
[0026]
[0027] 式（al)中，R1是單鍵或碳數1~5的亞烷基，R2是可以具有烷基、烷氧基、鹵素原 子、鹵代烷基、芳基、氰基、和/或氨基作為取代基的碳數6~20的芳基。
[0028] 根據此種堿蝕刻掩蔽劑組合物，使用由該組合物構成的墨液并利用印刷形成的蝕 刻掩模具有優異的耐堿性。由此，通過實施使用了該蝕刻掩模的堿蝕刻處理，從而可以僅對 掩模圖案以外的部分有效地進行蝕刻。另外，不用像以往那樣，如將利用熱氧化或CVD法形 成的氧化膜利用光刻法局部開窗而選擇性地晶形蝕刻的方法那樣，增大制造工藝的工序數 或設備投資，就可以對硅基板實施有效的堿蝕刻處理。
[0029] 此處，本發明的堿蝕刻掩蔽劑組合物中，優選在組合物中不含有二氧化硅等無機 填料。如果在組合物中存在無機填料，就有可能無法充分地獲得利用印刷形成的堿蝕刻掩 模的耐堿性。需要說明的是，雖然通過含有無機填料，可以提高由堿蝕刻掩蔽劑組合物構成 的墨液的粘性，然而通過在不含有無機填料的狀態下根據需要含有觸變劑，可以使之容易 地增粘，可以利用適合的印刷方法形成掩模圖案。
[0030] 〈聚硅氧烷〉
[0031] 如上所述，本發明的堿蝕刻掩蔽劑組合物含有具有上述通式（al)所表示的結構 單元的聚硅氧烷。
[0032] 上述通式（al)中，R1是單鍵或碳數1~5的亞烷基，R1優選為單鍵。另外，在R 1 為亞烷基的情況下，優選為碳數1~4的亞烷基。需要說明的是，作為R1為亞烷基時的具體 例，可以舉出亞甲基、1，2 -亞乙基、1，1 一亞乙基、丙烷一 1，3 -二基、丙烷一 1，2 -二基、 丙烷一 1，1 一二基、丙烷一 2,2 - 二基、丁燒一 1，4 一二基、丁燒一 1，3 - 二基、丁燒一 1， 2 一二基、丁燒一 1，1 一二基、丁燒一 2, 2 -二基、丁燒一 2, 3 -二基、戊燒一 1，5 -二基、戊 燒一1，4 -二基。
[0033] 上述通式（al)中，R2是可以具有取代基的碳數6~20的芳基，從可以廉價地合成 的方面考慮，優選為可以具有取代基的碳數6~10的芳基。另外，作為該芳基可以具有的 取代基，有甲基、乙基、丙基、異丙基等烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等烷氧基；氟、 氯、碘、溴等鹵素原子；氟代烷基等將上述的烷基的氫原子的一部分或全部用鹵素原子取代 了的鹵代烷基；苯基、萘基等芳基；氰基；和/或氨基。作為R 2的具體的優選的例子，例如可 以舉出苯基、乙基苯基、甲氧基苯基、奈基、甲基奈基等。
[0034] 聚硅氧烷中，相對于該聚硅氧烷中的全部結構單元，以15~100摩爾％的比例含 有上述通式（al)所表示的結構單元。另外，更優選以40~100摩爾％的比例含有上述通 式（al)所表示的結構單元。通過使上述通式（al)所表示的結構單元的含量為15~100 摩爾％，可以有效地提高使用由本發明的堿蝕刻掩蔽劑組合物構成的墨液而形成的蝕刻掩 模的耐堿性。
[0035] 聚硅氧烷的質均分子量（Mw)只要不損害本發明的效果就沒有特別限定，然而例 如優選為500~30000,更優選為1000~10000,特別優選為1000~5000。需要說明的是， 本說明書中，質均分子量（Mw)是指利用凝膠滲透色譜（GPC)測定的標準聚苯乙烯換算的 值。
[0036] 另外，聚硅氧烷優選為下述通式（a2)所表示的聚硅氧烷。
[0037] [化 3]
[0038]
[0039] 上述式（a2)中，R1及R2如上述所示。另外，R 3是可以具有取代基的碳數1~6的 烷基。作為取代基，有甲基、乙基、丙基、異丙基等烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等燒 氧基；氟、氯、碘、溴等鹵素原子；氟代烷基等將上述的烷基的氫原子的一部分或全部用鹵 素原子取代了的鹵代烷基；氛基；氣基；乙條基、條丙基、丁條基、次乙基、丙炔基等條基；環 氧基；環氧丙氧基；丙烯酰氧基；和/或甲基丙烯酰氧基。需要說明的是，下角標P及q表 示帶有下角標的結構單元相對于聚硅氧烷中的全部結構單元的摩爾百分率，P為15~100 摩爾％，q為〇~85摩爾％，p及q的合計為100摩爾％。
[0040] 需要說明的是，在上述式（a2)所表示的聚硅氧烷中，該聚硅氧烷中的各結構單元 也可以分別具有2種以上的不同的R 1~R3的結構單元。在包含R 1~R2的結構單元為2種 以上的情況下，優選R1為單鍵和碳數1~5的亞烷基的構成單元的組合、或者R 2為未取代 的芳基和R2中具有上述的取代基的芳基的構成單元的