WO2011099216A1 - 半導体装置の製造方法、半導体装置、並びに転写用部材 - Google Patents

半導体装置の製造方法、半導体装置、並びに転写用部材 Download PDF

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semiconductor substrate
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小林　光
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Kobayashi Hikaru
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, a semiconductor device, and a transfer member.
  • Patent Document 1 a method of immersing a silicon substrate in a mixed aqueous solution of an oxidizing agent and hydrofluoric acid containing a metal ion of a catalyst has been proposed (Patent Document 1). According to this, it is disclosed that a porous silicon layer can be formed on the surface of the substrate.
  • the above-described method for forming a concavo-convex structure does not have sufficient controllability regarding the formation of the concavo-convex shape.
  • the metal on the surface of the silicon substrate precipitates on the surface of the silicon substrate, so that the metal functions as a decomposition catalyst.
  • the position and distribution of the metal deposition cannot be freely controlled, it is extremely difficult to ensure the uniformity of the size and distribution of the formed irregularities, and the reproducibility thereof is also poor. .
  • the present invention solves the above-mentioned technical problems, thereby realizing a uniform and reproducible uneven surface on a semiconductor substrate. As a result, the present invention greatly contributes to the realization of stable high performance of various semiconductor devices represented by solar cells.
  • a transfer member having a catalyst material on or above a surface on which irregularities are formed is opposed to a plane provided on a semiconductor substrate, and the catalyst material is placed on the plane described above.
  • the unevenness of the semiconductor substrate to be processed is formed on the basis of the uneven shape or mesh structure of the transfer member.
  • a semiconductor device using a semiconductor substrate having unevenness reflected as a mold is obtained.
  • it is not a semiconductor substrate with irregularities that are highly optional, in other words, low reproducibility, but a certain level if an appropriate irregular shape or mesh structure is formed at the transfer member stage. It is possible to stably manufacture a semiconductor manufacturing apparatus including a semiconductor substrate having an uneven shape.
  • one semiconductor device of the present invention is disposed in a state where a transfer member having a catalyst material is opposed to or on the surface on which unevenness is formed, and the catalyst material is in contact with or close to the surface. After that, a semiconductor substrate having a surface deformed from a planar shape to a concavo-convex shape by introducing a treatment liquid having oxidizing properties and solubility is provided.
  • the unevenness of the semiconductor substrate to be processed is formed based on the uneven shape and mesh structure of the transfer member, the uneven shape and mesh structure of the transfer member are reflected as a mold or a mold.
  • a semiconductor device using a semiconductor substrate having the irregularities thus formed is obtained.
  • an appropriate uneven shape or mesh structure is formed at the stage of a transfer member, it is not a semiconductor substrate having high optionality, that is, low reproducible unevenness as in the past, but stable.
  • a semiconductor device including a semiconductor substrate having a certain level of unevenness can be obtained.
  • one transfer member of the present invention has a catalyst material on or above the surface on which the unevenness or the mesh structure is formed, and faces the planar surface of the semiconductor substrate so that the catalyst material is in contact with or close to the surface.
  • the surface of the semiconductor substrate described above is deformed into an uneven shape by introducing a treatment liquid having oxidizing properties and solubility in a state of being arranged.
  • the unevenness of the semiconductor substrate to be processed is formed based on the uneven shape and mesh structure of the transfer member, the uneven shape and mesh structure of the transfer member can be used as a mold or a mold. A semiconductor substrate having the reflected irregularities can be stably supplied.
  • the transfer member is used to form irregularities on the surface of the semiconductor substrate by applying a treatment liquid having oxidizing properties and solubility to the semiconductor substrate to be processed.
  • a material having resistance (typically etching resistance or insolubility) to the treatment liquid is preferable.
  • a member having a crystalline semiconductor substrate or a mesh structure may be employed as the transfer member.
  • a film having a textured structure with pyramidal protrusions formed by alkali etching a (100) face structure silicon substrate is formed with a film or the like having resistance to the above-mentioned treatment liquid on the surface. It is a preferred embodiment.
  • the transfer member and the semiconductor substrate to be processed may be different materials.
  • the unevenness of the transfer member is not limited to the case where the transfer member is formed using wet chemical etching as described above.
  • isotropic or anisotropic dry etching using semiconductor technology or MEMS technology, or fine uneven shapes formed by nanoimprinting can be applied.
  • the inventor of the present application assumes the formation mechanism of the unevenness of the semiconductor substrate as follows. First, when the catalyst material present on the uneven surface or mesh structure of the surface of the transfer member is brought into contact with the semiconductor substrate surface, the catalyst material acts as a decomposition catalyst for the oxidant in the treatment liquid on the semiconductor substrate surface, Atomic oxygen generated from the oxidizing agent oxidizes the semiconductor substrate surface. Then, the oxidized surface of the oxidized portion is dissolved by the dissolving agent, so that the semiconductor surface is substantially etched.
  • the catalyst material is not particularly limited as long as it serves as a decomposition catalyst for the oxidant in the above-described processing liquid. If it dares to mention, the suitable representative example of a catalyst material is chosen from the group of platinum (Pt), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), palladium (Pd), and gold (Au) at least. One type. These suitable materials are a film formed by a known sputtering method, a vapor deposition film by CVD or the like, or a film formed by plating.
  • the unevenness of the semiconductor substrate to be processed is formed based on the uneven shape or mesh structure provided in the transfer member, the uneven shape or mesh structure of the transfer member.
  • a semiconductor device using a semiconductor substrate having unevenness reflecting the shape as a mold or a mold is obtained.
  • an appropriate uneven shape or mesh structure is formed at the stage of the transfer member, it is not a semiconductor substrate having unevenness with high volatility, in other words, low reproducibility, as in the past.
  • a semiconductor substrate having a level uneven shape can be stably manufactured.
  • the unevenness of the semiconductor substrate to be processed is formed based on the uneven shape and mesh structure of the transfer member, the uneven shape and mesh structure of the transfer member can be reduced.
  • a semiconductor device using a semiconductor substrate having unevenness reflected as a mold or a mold is obtained.
  • an appropriate uneven shape or mesh structure is formed at the stage of the transfer member, it is not a semiconductor substrate having high irregularities, that is, low reproducibility unevenness as in the past, but stable.
  • a semiconductor device including a semiconductor substrate having a certain level of unevenness can be obtained.
  • the unevenness of the semiconductor substrate to be processed is formed based on the uneven shape and mesh structure provided in the transfer member, the uneven shape and mesh structure of the transfer member. In other words, it is possible to stably supply a semiconductor substrate having unevenness reflecting the shape as a mold or a mold.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view showing a cross-sectional profile of the measurement target part (XX) in FIG. 10A.
  • FIG. 1 is a scanning electron microscope (hereinafter referred to as SEM) photograph of a part of the surface of the transfer member manufacturing process according to this embodiment.
  • 2A to 2D are schematic cross-sectional views illustrating one process of the method for manufacturing the transfer member 10 in the present embodiment.
  • FIG. 2E is a schematic cross-sectional view illustrating a transfer process to a processing target substrate in the present embodiment.
  • FIG. 2F is a schematic cross-sectional view illustrating the substrate to be processed after the transfer process in the present embodiment.
  • n-type silicon (100) (resistivity: 1 to 20 ⁇ cm) substrate subjected to surface cleaning treatment by a so-called RCA cleaning method has a molar concentration of 0.25 mol / dm 3.
  • a mixed aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) and 2-propanol having a molar concentration of 0.6 mol / dm 3 for 20 minutes.
  • FIG. 1 is a scanning electron microscope (hereinafter referred to as SEM) photograph of the surface of the n-type silicon substrate 11 after the above-described processing
  • FIG. 2A is a cross-sectional structural diagram schematically showing FIG. It is. As shown in FIG.
  • a highly uniform pyramid-shaped uneven surface 12 that is, a textured surface could be formed.
  • so-called alkali etching is performed in which single crystal silicon (Si- (100)) is immersed in an aqueous NaOH solution having a molar concentration of about 0.01 mol / dm 3 to 5 mol / dm 3 for 10 to 30 minutes.
  • the reflectance of incident light (light having a wavelength equal to or less than that of infrared rays) on the substrate surface can be remarkably lowered as compared with a flat or planar one.
  • a thin oxide film (SiO 2 ) 13 was formed on the surface of the n-type silicon substrate 11.
  • the oxide film 13 of this embodiment was performed using a wet oxidation method.
  • the thickness of the oxide film 13 was several nanometers (nm) to several hundred nanometers (nm).
  • the oxide film 13 functions as a peeling prevention layer for enhancing the adhesion of a catalyst material, which will be described later, to the surface of the n-type silicon substrate 11.
  • any of a normal thermal oxidation method, a CVD deposition method, or a chemical oxide film generation method can be applied to the formation of the oxide film 13. Further, a highly stable thin film is formed even when the thickness of the oxide film 13 is 1 ⁇ m or less.
  • a silicon nitride (Si 3 N 4 ) film 15 that is an interlayer film is further formed on the oxide film 13.
  • the silicon nitride film 15 of this embodiment is formed by using a deposition method called a cat-CVD method.
  • the pressure is 1 Pa.
  • nitrogen (N 2 ) is 0.6 sccm and argon (Ar) is 0.4 sccm.
  • the silicon nitride film 15 having a thickness of about 1 ⁇ m was formed by setting the film formation time to 2 hours.
  • a low pressure CVD method and a sputtering method can be applied to the method for manufacturing the silicon nitride film 15.
  • the above-described oxide film 13 becomes unnecessary because the adhesion between the silicon nitride film and the n-type silicon substrate 11 is high.
  • the above-described silicon nitride film 15 is used as a so-called intermediate layer that functions as a protective film for the n-type silicon substrate 11 in the transfer member 10 or an impermeable layer for a processing liquid described later. Therefore, the silicon nitride film 15 can also function as a peeling preventing layer for the catalyst material 17 described later.
  • stacking the two layers of the oxide film 13 and the silicon nitride film 15 prevents the catalyst material 17 from being peeled off, and improves resistance to a processing solution described later. This greatly contributes to the stability and reliability of the member 10.
  • a platinum (Pt) film serving as the catalyst material 17 is formed on the silicon nitride film 15 by using an electron beam (EB) evaporation method.
  • the thickness of the platinum film of this embodiment was about 50 to 100 nm.
  • the adhesion of the platinum film was strengthened by heating the n-type silicon substrate 11 to 350 ° C.
  • the platinum (Pt) film is formed by using the electron beam (EB) vapor deposition method, but instead of the electron beam (EB) vapor deposition method, a vacuum vapor deposition method and a sputtering method are adopted. Also good.
  • the processing target substrate 20 of the present embodiment is a single crystal silicon (100) substrate that is a semiconductor substrate.
  • the above-described pyramidal uneven surface 12 is opposed to the processing target substrate 20, and the transfer member 10 is in contact with or adjacent to the processing target substrate 20.
  • the top portion of the protrusion on the platinum film surface of the catalyst material 17 is subjected to a surface cleaning process in advance by an RCA cleaning method in order to avoid contamination of the surface of the processing target substrate 20.
  • a mixed aqueous solution of hydrofluoric acid (HF) as a solubilizer and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) as an oxidant is used as a treatment liquid 19 on the surface of the substrate 20 to be treated and the catalyst material 17. It is introduced between the platinum film.
  • the above-described processing is performed by immersing the transfer member 10 and the processing target substrate 20 disposed opposite to the processing member 19 using a holder (not shown). More specifically, the treatment liquid 19 is a mixed aqueous solution of hydrofluoric acid (HF) 5.3M and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) 1.8M (HF 5.3 mol in 1 dm 3 of water). And H 2 O 2 1.8 mol).
  • FIG. 3 is a SEM photograph of the surface of the processing target substrate 20 obtained in the present embodiment.
  • the uneven surface on the surface of the transfer member 10 in FIG. 1 is an uneven surface having a shape in which the protrusion and the recess are reversed in FIG. It can be seen that it is transferred as an inverted pyramid structure with almost the same shape.
  • the etching of the processing target substrate 20 proceeds sequentially from the top of the convex portion on the surface of the transfer member 10 that is an insoluble mother body having the concave and convex surface 12 toward the side slope along the convex shape. It is done. Therefore, the transfer member 10 is necessary on the surface of the processing target substrate 20 so that the platinum surface, which is the catalyst material 17 on the surface of the transfer member 10, is in contact with or as close as possible to the surface of the processing target substrate 20. Accordingly, it is preferable to apply a pressing force.
  • the uneven surface 12 of the surface of the transfer member 10 is in close contact with the surface of the processing target substrate 20 (so-called transfer target surface), and the processing liquid 19 between them is removed, so that the processing target substrate 20 is etched. You must avoid what does not happen. Therefore, when pressing the transfer member 10, an empirically appropriate contact or approach condition may be set so that an appropriate supply of the treatment liquid 19 is always maintained.
  • the immersion time in the treatment liquid 19 was 2 hours, but the present inventor confirmed that an equivalent surface shape can be formed even if the immersion time is several minutes to 30 minutes. is doing.
  • the oxide film (SiO 2 ) 13 and the silicon nitride (Si 3 N 4 ) film 15 are formed on the surface of the n-type silicon substrate 11. It is not limited to the structure.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating the processing target substrate 20a after the transfer process in the present embodiment.
  • the transfer member 10a of the present embodiment is different from the transfer member 10 of the first embodiment in that the oxide film 13 is not formed. Therefore, the silicon nitride (Si 3 N 4 ) film 15 is formed on the surface of the n-type silicon substrate 11 by the same means as the film forming method of the first embodiment.
  • the surface of the substrate 20a to be processed generally reflects the shape of the surface of the transfer member 10a.
  • the surface shape of the transfer member 10a is transferred, resulting in the formation of the uneven surface 22a. .
  • ⁇ Modification (1) of the first embodiment> for example, only the oxide film (SiO 2 ) 13 is formed on the surface of the n-type silicon substrate 11 or on the surface of the n-type silicon substrate 11. Even if the catalyst material 17 is directly disposed, at least part of the effects of the first embodiment can be achieved. However, from the viewpoint of preventing separation of the catalyst material 17 from the n-type silicon substrate 11 and from the viewpoint of protection from dissolution of the n-type silicon substrate 11 itself, the catalyst material 17 is directly formed on the surface of the n-type silicon substrate 11.
  • the other two modes are more preferable than those in which 17 is arranged, and the structure in which the oxide film (SiO 2 ) 13 and the silicon nitride (Si 3 N 4 ) film 15 are formed as in the first embodiment. Most preferably, it is employed.
  • the formation of the concavo-convex surface of the substrate to be processed in the present embodiment is a method for manufacturing the transfer member 10 and the substrate to be processed 20 in the first embodiment except for the immersion time in the processing liquid 19 in the first embodiment. Is the same. Therefore, the description which overlaps with 1st Embodiment may be abbreviate
  • FIG. 5 is an SEM photograph of the substrate surface to be processed in this embodiment. As shown in FIG. 5, although there are slight differences in individual irregularities, such as the depth from the surface of the substrate 20 to be processed, the irregular surface of the transfer member 10 is reflected, in other words, the transfer member 10 It can be seen that a textured structure with the uneven surface transferred, that is, a so-called inverted pyramid-shaped surface in which the convexity and the concaveness are reversed is formed.
  • the present embodiment is different from the transfer of the first embodiment except that the processing target substrate 20 is a polycrystalline silicon (Poly-Si) substrate and the processing time by the processing liquid 19 in the first embodiment is different. This is the same as the method for manufacturing the member 10 and the substrate 20 to be processed. Therefore, the description which overlaps with 1st Embodiment may be abbreviate
  • FIG. 6 is an SEM photograph of the surface of the processing target substrate 20 in the present embodiment.
  • the texture structure of the transfer structure inverted pyramid
  • the concavo-convex structure of the transfer member 10 although there is a slight difference in the individual concavo-convex that seems to depend on the smoothness of the substrate 20 to be processed.
  • Surface is formed.
  • the formation time of the unevenness formed on the surface of the processing target substrate 20 can be significantly reduced by controlling the concentration of hydrofluoric acid and hydrogen peroxide in the processing liquid 19. Specifically, for example, by adjusting the concentration of hydrogen peroxide, the processing time by the processing liquid 19 can be significantly shortened.
  • FIG. 7 is a spectral reflectance characteristic diagram of the surface of the polycrystalline silicon substrate in the present embodiment.
  • the solid line in the drawing represents the result of the surface of the processing target substrate 20 after processing in the present embodiment, and the dotted line represents the result of the surface of the processing target substrate 20 before processing.
  • the reflectance of the surface of the substrate 20 to be processed after the processing according to the present embodiment is greatly reduced at all wavelengths from 300 nm to 800 nm compared to the untreated surface. It is confirmed that
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the main part of the solar cell 100 manufactured using the polycrystalline silicon substrate of the present embodiment.
  • a known film formation technique for example, a plasma vapor deposition method (PCVD) method
  • PCVD plasma vapor deposition method
  • the i-type a-Si layer 31 and the p + -type a-Si layer 32 are stacked.
  • an ITO film which is a transparent conductive film, is formed on the p + type a-Si layer 32 as the surface electrode layers 34, 34 by, for example, a known sputtering method.
  • an n + -type a-Si layer that is the back electrode layer 36 is formed by a known film formation technique (for example, a plasma vapor deposition method (PCVD) method).
  • PCVD plasma vapor deposition method
  • incident light in the solar cell 100 is produced by manufacturing the solar cell 100 using a polycrystalline silicon substrate 30 having a surface formed by performing the processing of the above-described third embodiment.
  • the light reflection rate can be reduced and the photocurrent can be improved.
  • the mechanism of the reaction by the treatment liquid 19 is assumed as follows when described with reference to FIGS. 2E and 2F.
  • a treatment liquid 19 containing hydrofluoric acid (HF aqueous solution) and hydrogen peroxide water (H 2 O 2 aqueous solution) as an oxidizing agent a platinum film as a catalyst material 17 on or above the transfer member 10 Acts as an oxidant decomposition catalyst on the surface of the substrate 20 to be processed.
  • the atomic oxygen generated from the oxidizing agent oxidizes the silicon substrate that is the processing target substrate 20.
  • a process occurs in which the oxidation site is dissolved by hydrofluoric acid in the treatment liquid 19.
  • the oxidation of the surface of the substrate 20 to be processed and the dissolution of the oxidized portion in the processing liquid 19 are promoted, and as a result, the shape of the surface of the transfer member is largely reflected, in other words, the shape of the surface of the transfer member. Is considered to be transcribed.
  • a point using a mesh-like transfer member (hereinafter referred to as a mesh-like transfer member) 10b in place of the transfer member 10 of the first embodiment is mainly used. This is the same as in the first embodiment. Therefore, the description which overlaps with 1st Embodiment may be abbreviate
  • the mesh-shaped transfer member 10b has Ni (nickel) 4 ⁇ m, Pd (palladium) 1 ⁇ m, and Pt (platinum) 4 ⁇ m with respect to “ ⁇ mesh” (mesh number 400) manufactured by Mesh Co., Ltd. Are laminated and plated in this order.
  • the RCA-cleaned processing target substrate 20 on which the mesh-shaped transfer member 10b is placed is immersed in the processing liquid 19 for 30 minutes. Thereafter, the processing target substrate 20 was rinsed with ultrapure water for 3 minutes.
  • FIG. 9 is an optical micrograph (plan view) of the surface of the processing target substrate 20 in the present embodiment.
  • FIG. 10A is a plane photograph of the measurement target portion by a laser interference microscope
  • FIG. 10B is a diagram showing a cross-sectional profile of the measurement target portion (XX) in FIG. 10A.
  • FIG. 9 As shown in FIG. 9, FIG. 10A, and FIG. 10B, although there is a slight difference in the individual irregularities, the surface of the structure in which the concave portion is formed substantially corresponding to the mesh portion of the mesh-shaped transfer member 10b is processed. It is formed on the surface of the substrate 20. Therefore, it has been confirmed that the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained even in the present embodiment in which the transfer member having a fine mesh-like structure that can more easily supply the treatment liquid 19 is employed. It was.
  • substrate 20 was a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate, it is not limited to this.
  • the transfer member 10 is not limited to the n-type silicon substrate.
  • the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained even with silicon substrates other than n-type, silicon carbide (SiC) substrates, metal thin film substrates, and polymer resin substrates.
  • the catalyst material 17 is not limited to platinum.
  • the catalyst material 17 is at least one selected from the group consisting of silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), palladium (Pd), and gold (Au), and is oxidized in the treatment liquid 19.
  • An agent that acts as a decomposition catalyst for the agent for example, hydrogen peroxide
  • the metal as each of the catalyst materials 17 described above is a deposited film formed by a known sputtering method or CVD method, or a film formed by reducing and forming from a coating film of a compound or the like.
  • the catalyst substance that contributes to oxidation promotion (that is, the catalyst material 17) is not limited to the above-described metals.
  • the first member described above is interposed between the surface of the base substrate (in the first embodiment, the n-type silicon substrate 11) of the transfer member 10 and the catalyst material 17 as necessary. It is a preferable aspect to interpose an intermediate layer that also functions as an anti-peeling layer that enhances adhesion as in the embodiment or an impervious layer of the treatment liquid 19.
  • a mixed aqueous solution of hydrofluoric acid (HF) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is used as the processing liquid 19, but the processing liquid 19 is limited to this mixed aqueous solution.
  • HF hydrofluoric acid
  • H 2 O 2 hydrogen peroxide
  • a highly oxidizing solution such as nitric acid or sulfuric acid, or water in which an oxidizing gas such as oxygen or ozone is dissolved can be used.
  • the example of the solar cell 100 in the modified example of the third embodiment described above can also be applied to the first embodiment and the second embodiment. That is, it is another preferable aspect that the substrate 20 is not only a polycrystalline silicon substrate but also applied to a single crystal silicon substrate, the above-described amorphous silicon substrate, or the like.
  • the solar cell 100 is taken up as an example of the semiconductor device in the above-described third embodiment, the example of the semiconductor device is not limited to the solar cell.
  • semiconductor devices such as optical devices such as MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) and light receiving elements
  • the formation of concave and convex shapes using the transfer member 10 of each of the above embodiments greatly improves the performance of various devices. Can contribute.
  • the present invention can greatly contribute to the improvement of performance and high functionality of a semiconductor device manufactured using the transfer member by using the transfer member. Therefore, it can be widely used in the field of semiconductor devices represented by optical devices such as solar cells and light receiving elements.

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Abstract

　本発明の１つの半導体装置の製造方法は、凹凸が形成された表面上又はその上方に触媒材１７を有する転写用部材１０を、処理対象基板２０が備える平面に対向させるとともに、触媒材１７が前述の平面に接触又は近接するように配置する配置工程と、その配置工程の後、処理対象基板２０を酸化し、かつ溶解する処理液をその処理対象基板２０の表面上に導入することにより、前述の平面が凹凸面２２となった処理対象基板２０を形成する凹凸形成工程とを備えている。

Description

半導体装置の製造方法、半導体装置、並びに転写用部材
　本発明は、半導体装置の製造方法、半導体装置、並びに転写用部材に関するものである。
　従来から、結晶系太陽電池においては、シリコン基板における平面状の表面を凹凸状に変形させることにより、いわゆる「反射防止効果」を利用したエネルギー変換効率の向上が図られている。これは、基板表面が平面である場合に比べて、凹凸の斜面で一旦反射した光をも隣接する凹凸の斜面で受光して取込むことにより、実質的に表面からの反射率を低減させることが可能となるためである。その結果、入射光の総量が増大することになるため、変換効率の増加が実現される。
　上記の凹凸構造を形成する方法として、例えば、触媒の金属イオンを含有する、酸化剤とフッ化水素酸の混合水溶液内にシリコン基板を浸漬する方法が提案されている（特許文献１）。これによれば、その基板の表面に多孔質シリコン層が形成され得ることが開示されている。
特開２００５‐１８３５０５号公報
　しかしながら、上述の凹凸構造の形成方法は、凹凸形状の形成に関する制御性が十分とはいえない。具体的には、上記の方法では、まず、シリコン基板表面上の金属がシリコン基板表面に析出することにより、その金属が分解触媒として機能することになると考えられる。そうすると、その金属の析出の位置や分布を自在に制御できるものではないため、形成される凹凸の大きさや分布の一様性を確保することは極めて困難であり、またそれらの再現性にも乏しい。
　本発明は、上述の技術的課題を解決することにより、半導体基板上に、均一性かつ再現性の良い凹凸形状の表面を実現する。その結果、本発明は、太陽電池に代表される、各種の半導体装置の安定した高性能化の実現に大きく貢献するものである。
　本発明の１つの半導体装置の製造方法は、凹凸が形成された表面上又はその上方に触媒材を有する転写用部材を、半導体基板が備える平面に対向させるとともに、その触媒材が前述の平面に接触又は近接するように配置する配置工程と、その配置工程の後、前述の半導体基板を酸化し、かつ溶解する処理液をその半導体基板の表面上に導入することにより、前述の平面が凹凸面となった半導体基板を形成する凹凸形成工程とを備えている。
　この半導体装置の製造方法によれば、転写用部材が備える凹凸形状やメッシュ構造に基づいて処理対象となる半導体基板の凹凸が形成されるため、転写用部材の凹凸形状やメッシュ構造をいわば型又はモールドとして反映させた凹凸を備える半導体基板による半導体装置が得られる。すなわち、これまでのような任意性の高い、換言すれば再現性の低い凹凸を備えた半導体基板ではなく、転写用部材の段階で適切な凹凸形状やメッシュ構造を形成しておけば一定のレベルの凹凸形状を有する半導体基板を備えた半導体製造装置を安定的に製造することができる。
　また、本発明の１つの半導体装置は、凹凸が形成された表面上又はその上方に触媒材を有する転写用部材を対向させた状態で、かつその触媒材が接触又は近接するように配置された後、酸化性及び溶解性を有する処理液が導入されることによって平面状から凹凸状に変形された表面を有する半導体基板を備える。
　この半導体装置によれば、転写用部材が備える凹凸形状やメッシュ構造に基づいて処理対象となる半導体基板の凹凸が形成されるため、転写用部材の凹凸形状やメッシュ構造をいわば型又はモールドとして反映させた凹凸を備える半導体基板による半導体装置が得られる。すなわち、転写用部材の段階で適切な凹凸形状やメッシュ構造を形成しておけば、これまでのような任意性の高い、換言すれば再現性の低い凹凸を備えた半導体基板ではなく、安定した一定レベルの凹凸形状を備える半導体基板を備えた半導体装置が得られる。
　また、本発明の１つの転写用部材は、凹凸やメッシュ構造が形成された表面上又はその上方に触媒材を有し、その触媒材が接触又は近接するように半導体基板の平面状表面に対向させて配置した状態で酸化性及び溶解性を有する処理液を導入することにより、前述の半導体基板の表面を凹凸状に変形させるものである。
　この転写用部材によれば、転写用部材が備える凹凸形状やメッシュ構造に基づいて処理対象となる半導体基板の凹凸が形成されるため、転写用部材の凹凸形状やメッシュ構造をいわば型又はモールドとして反映させた凹凸を備える半導体基板を安定的に供給することができる。
　なお、上述の各発明において、転写用部材は、処理対象となる半導体基板に対して酸化性及び溶解性を有する処理液を作用させることにより半導体基板表面の凹凸を形成する際に、そのような処理液に対する耐性（代表的には、エッチング耐性又は不溶性）のある材質であることが好ましい。特に限定されないが、転写用部材として結晶性の半導体基板又はメッシュ構造を備えた部材が採用され得る。例えば、（１００）面構造のシリコン基材をアルカリエッチングして形成したピラミッド状突起を持つテクスチャー構造の面を備えたものは、その表面上に上述の処理液に対する耐性を有する被膜等が形成されている場合は好適な一態様である。他方、転写用部材と処理対象となる半導体基板とが異質の素材であってもよい。さらに、転写用部材の凹凸は、前述のような湿式化学的エッチングを用いて形成される場合に限定されない。例えば、半導体技術あるいはＭＥＭＳ技術による等方性又は異方性ドライエッチングや、ナノインプリント法によって形成される微細な凹凸形状も適用され得る。
　また、本願発明者は、半導体基板の凹凸の形成メカニズムを次のとおり想定している。まず、転写用部材の表面の凹凸面やメッシュ構造上に存在する触媒材を半導体基板面に接触させたとき、その触媒材が半導体基板表面において処理液中の酸化剤の分解触媒として働くと、その酸化剤から生成される原子状酸素が半導体基板表面を酸化する。そうすると、その酸化部位は溶解剤によって酸化層が溶解することにより、実質的にその半導体表面がエッチングされる。そして、半導体基板の表面の酸化と処理液中への溶解とが繰り返されることにより、概ね転写用部材の表面の形状が反映した、換言すれば、転写用部材の形状が転写によって、逆転した凹凸形状が形成されると考えられる。したがって、上述の各発明において、触媒材は、上述の処理液中において酸化剤の分解触媒として働くものであれば特に限定されない。敢えて言及すれば、触媒材の好適な代表例は、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、及び金（Ａｕ）の群から選ばれる少なくとも１種である。なお、これらの好適な材質は、公知のスパッタリング法によって形成される膜、ＣＶＤ等による蒸着膜、あるいはメッキによって形成される膜などである。
　本発明の１つの半導体装置の製造方法によれば、転写用部材が備える凹凸形状やメッシュ構造に基づいて処理対象となる半導体基板の凹凸が形成されるため、転写用部材の凹凸形状やメッシュ構造をいわば型又はモールドとして反映させた凹凸を備える半導体基板による半導体装置が得られる。すなわち、転写用部材の段階で適切な凹凸形状やメッシュ構造を形成しておけば、これまでのような任意性の高い、換言すれば再現性の低い凹凸を備えた半導体基板ではなく、一定のレベルの凹凸形状を備える半導体基板を安定的に製造することができる。
　また、本発明の１つの半導体装置によれば、転写用部材が備える凹凸形状やメッシュ構造に基づいて処理対象となる半導体基板の凹凸が形成されるため、転写用部材の凹凸形状やメッシュ構造をいわば型又はモールドとして反映させた凹凸を備える半導体基板による半導体装置が得られる。すなわち、転写用部材の段階で適切な凹凸形状やメッシュ構造を形成しておけば、これまでのような任意性の高い、換言すれば再現性の低い凹凸を備えた半導体基板ではなく、安定した一定レベルの凹凸形状を備える半導体基板を備えた半導体装置が得られる。
　また、本発明の１つの転写用部材によれば、転写用部材が備える凹凸形状やメッシュ構造に基づいて処理対象となる半導体基板の凹凸が形成されるため、転写用部材の凹凸形状やメッシュ構造をいわば型又はモールドとして反映させた凹凸を備える半導体基板を安定的に供給することができる。
本発明の第１の実施形態における転写用部材の製造過程の一部の表面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真である。 本発明の第１の実施形態における転写用部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。 本発明の第１の実施形態における転写用部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。 本発明の第１の実施形態における転写用部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。 本発明の第１の実施形態における転写用部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。 本発明の第１の実施形態における処理対象基板への転写工程を説明する断面模式図である。 本発明の第１の実施形態における転写工程後の処理対象基板を説明する断面模式図である。 本発明の第１の実施形態における処理対象となる基板表面のＳＥＭ写真である。 本発明の第１の実施形態の変形例（１）における転写工程後の処理対象基板を説明する断面模式図である。 本発明の第２の実施形態における処理対象となる基板表面のＳＥＭ写真である。 本発明の第３の実施形態における処理対象となる基板表面のＳＥＭ写真である。 本発明の第３の実施形態における処理対象となる基板表面の分光反射率特性である。 本発明の第３の実施形態の変形例における太陽電池の主たる部分の断面模式図である。 本発明の第４の実施形態における処理対象となる基板表面の光学顕微鏡写真（平面写真）である。 レーザー干渉顕微鏡による測定対象部の平面写真である。 図１０Ａにおける測定対象部（Ｘ－Ｘ）の断面プロファイルを表した断面図である。
　１０，１０ａ　　　　転写用部材
　１０ｂ　　　　　　　メッシュ状転写用部材
　１１　　　　混合溶液による処理を行ったｎ型シリコン基板
　１２，２２，２２ａ　　　凸凹面又は凹凸面
　１３　　　　酸化膜
　１５　　　　窒化シリコン膜
　１７　　　　触媒材
　１９　　　　処理液
　２０，２０ａ　　　　処理対象基板
　３０　　　　多結晶基板
　３１　　　　ｉ型ａ－Ｓｉ層
　３２　　　　ｐ＋型ａ－Ｓｉ層
　３４　　　　表面電極層
　３６　　　　裏面電極層
　１００　　　半導体装置（太陽電池）
　つぎに、本発明の実施形態を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。尚、この説明に際し、全図にわたり、特に言及がない限り、共通する部分には共通する参照符号が付されている。なお、図中、本実施形態の要素は必ずしも互いの縮尺を保って記載されるものではない。
＜第１の実施形態＞
　本実施形態では、まず、半導体装置（本実施形態では太陽電池）に用いられる半導体基板（処理対象基板）の表面を凹凸形状にするための転写用部材１０の製造方法について説明する。図１は、本実施形態における転写用部材の製造過程の一部の表面の走査型電子顕微鏡（以下、ＳＥＭという。）写真である。図２Ａ乃至図２Ｄは、本実施形態における転写用部材１０の製造方法の一過程を示す断面模式図である。また、図２Ｅは、本実施形態における処理対象基板への転写工程を説明する断面模式図である。また、図２Ｆは、本実施形態における転写工程後の処理対象基板を説明する断面模式図である。
　転写用部材１０の製造においては、最初に、いわゆるＲＣＡ洗浄法によって表面洗浄処理を行った単結晶ｎ型シリコン（１００）（抵抗率：１～２０Ωｃｍ）基板が、モル濃度０．２５ｍｏｌ／ｄｍ３の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）とモル濃度０．６ｍｏｌ／ｄｍ３の２－プロパノールとの混合水溶液内に２０分浸漬される。図１は、前述の処理を行った後のｎ型シリコン基板１１の表面の走査型電子顕微鏡（以下、ＳＥＭという。）写真であり、図２Ａは、図１を模式的に表した断面構造図である。図１に示すように、均一性の高いピラミッド状の凸凹面１２、すなわちテクスチャー構造の面を形成することができた。本願発明者の実験によると、モル濃度０．０１ｍｏｌ／ｄｍ３～５ｍｏｌ／ｄｍ３程度のＮａＯＨ水溶液内に単結晶シリコン（Ｓｉ‐（１００））を１０～３０分間浸漬する、いわゆるアルカリエッチングを行うことにより、基板表面における入射光（赤外線以下の波長の光）の反射率を、単に平坦なあるいは平面状のものと比較して著しく低くすることができる。
　次に、図２Ｂに示すように、ｎ型シリコン基板１１の表面上に薄い酸化膜（ＳｉＯ２）１３が形成された。本実施形態の酸化膜１３は、ウェット酸化法を用いて行われた。酸化膜１３の厚さは、数ナノメートル（ｎｍ）～数百ナノメートル（ｎｍ）であった。この酸化膜１３は、後述する触媒材がｎ型シリコン基板１１表面への付着性を高めるための剥離防止層として機能する。なお、この酸化膜１３の形成には、上述のウェット酸化法のほか、通常の熱酸化法、ＣＶＤ堆積法、又は化学的酸化膜生成法のいずれもが適用され得る。また、酸化膜１３の厚さは、１μｍ以下でも安定性の高い薄膜が形成される。
　本実施形態では、図２Ｃに示すように、上記の酸化膜１３上に、さらに層間膜である窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）膜１５が形成された。ここで、本実施形態の窒化シリコン膜１５は、ｃａｔ－ＣＶＤ法と呼ばれる堆積法を用いて形成された。具体的な条件については、圧力が１Ｐａである。また、流量については、窒素（Ｎ２）は０．６ｓｃｃｍであり、アルゴン（Ａｒ）は０．４ｓｃｃｍである。前述の条件下において、成膜時間を２時間に設定することにより、約１μｍの厚さの窒化シリコン膜１５が成膜された。なお、窒化シリコン膜１５の製造方法は、前述のｃａｔ－ＣＶＤ法のほか、減圧ＣＶＤ法、及びスパッタリング法も適用し得る。減圧ＣＶＤ法が採用された場合は、窒化シリコン膜とｎ型シリコン基板１１との密着性が高いため、上述の酸化膜１３が不要となる。
　ところで、上述の窒化シリコン膜１５は、転写用部材１０におけるｎ型シリコン基板１１の保護膜、又は後述する処理液に対する不浸透層として機能する、いわゆる中間層として用いられる。したがって、窒化シリコン膜１５も、後述の触媒材１７の剥離防止層として機能し得る。本実施形態では、上述のとおり、酸化膜１３及び窒化シリコン膜１５の二層を積層することは、触媒材１７の剥離防止が図られるとともに、後述する処理液に対する耐性を向上させるため、転写用部材１０の安定性、信頼性に大きく寄与する。
　次に、図２Ｄに示すように、本実施形態では、窒化シリコン膜１５上に、電子ビーム（ＥＢ）蒸着法を用いて触媒材１７となる白金（Ｐｔ）膜を形成した。本実施形態の白金膜の膜厚は、約５０～１００ｎｍであった。このとき、ｎ型シリコン基板１１を３５０℃に加熱することにより、白金膜の付着力を強くした。なお、白金膜のｎ型シリコン基板１１への付着力をさらに強めるため、成膜後の不活性気中で数百℃の加熱処理を行うことも好ましい一態様である。ここで、本実施形態では、電子ビーム（ＥＢ）蒸着法を用いて白金（Ｐｔ）膜を形成したが、電子ビーム（ＥＢ）蒸着法に代えて、真空蒸着法、及びスパッタリング法を採用してもよい。
　続いて、図２Ｅに示すように、上述のピラミッド状の凸凹面１２上に触媒材１７の膜を形成したｎ型シリコン基板１１を転写用部材１０として用いて、処理対象となる半導体基板の凹凸形状の形成を行った。本実施形態の処理対象基板２０は、半導体基板である単結晶シリコン（１００）基板である。
　本実施形態では、図２Ｅに示すように、上述のピラミッド状の凸凹面１２を処理対象基板２０に対向させて、転写用部材１０が処理対象基板２０に接触するか近接配置させた状態になるように配置される。なお、触媒材１７の白金膜面の突起の頂部分は、処理対象基板２０の表面の汚染を回避するため、予めＲＣＡ洗浄法により表面洗浄処理されている。
　その後、溶解剤であるフッ化水素酸（ＨＦ）と酸化剤である過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）との混合水溶液が、処理液１９として、処理対象基板２０の表面と触媒材１７の白金膜との間に導入される。本実施形態では、図示しない保持具を用いて、転写用部材１０とそれに対向配置された処理対象基板２０とが処理液１９内に浸漬されることにより、前述の処理が行われた。なお、より具体的には、処理液１９は、フッ化水素酸（ＨＦ）５．３Ｍと過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）１．８Ｍとの混合水溶液（水１ｄｍ３中にＨＦ５．３ｍｏｌとＨ２Ｏ２１．８ｍｏｌとを含む）である。
　上記の条件において２５℃の条件下で、２時間経過した後、処理対象基板２０の表面が観察された結果、図２Ｆに示すように、処理対象基板２０の表面の凹凸面２２が確認された。図３は、本実施形態において得られた処理対象基板２０の表面のＳＥＭ写真である。興味深いことに、図１と図３とを比較してみると、図１の転写用部材１０の表面の凸凹面が、図３では凸と凹とが反転した形状の凹凸面になっており、ほぼ同じ形状での逆ピラミッド構造として転写されていることがわかる。これは、処理対象基板２０のエッチングが、凸凹面１２を備えた不溶母体である転写用部材１０の表面の凸部の頂部から、順次、その凸形状に沿って側斜面に向けて進行すると考えられる。したがって、転写用部材１０の表面上の触媒材１７である白金面が、処理対象基板２０の表面に接触又は可能な限り接近するように、転写用部材１０を処理対象基板２０の表面に必要に応じて押付けるような押圧を加えるのが好ましい。但し、転写用部材１０の表面の凸凹面１２が処理対象基板２０の表面（いわゆる、被転写面）に密接して、その間の処理液１９が排除されてしまって、処理対象基板２０のエッチングが生じないことを避けなければならない。そのため、転写用部材１０の押圧に際しては、常に適度の処理液１９の供給が保たれるように、経験的な適度の接触又は接近の条件を設定すればよい。なお、本実施形態では、処理液１９による浸漬時間が２時間であったが、本発明者は、この浸漬時間が数分～３０分間であっても同等の表面形状が形成され得ることを確認している。
＜第１の実施形態の変形例（１）＞
　ところで、本実施形態では、ｎ型シリコン基板１１の表面上に酸化膜（ＳｉＯ２）１３及び窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）膜１５が形成されているが、第１の実施形態は、この積層構造に限定されない。
　例えば、図４は、本実施形態における転写工程後の処理対象基板２０ａを説明する断面模式図である。図４に示すように、本実施形態の転写用部材１０ａは、第1の実施形態の転写用部材１０とは異なり、酸化膜１３が形成されていない。したがって、ｎ型シリコン基板１１の表面上に窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）膜１５が、第１の実施形態の成膜法と同じ手段によって形成されている。
　このような転写用部材１０ａであっても、第１の実施形態の効果の少なくとも一部の効果が奏され得る。すなわち、処理対象基板２０ａの表面は、概ね、転写用部材１０ａの表面の形状が反映、換言すれば転写用部材１０ａの表面の形状が転写される結果、凹凸面２２ａが形成されることになる。
＜第１の実施形態の変形例（２）＞
　第1の実施形態の変形例（１）の他に、例えば、ｎ型シリコン基板１１の表面上に酸化膜（ＳｉＯ２）１３のみが形成されたもの、あるいはｎ型シリコン基板１１の表面上に直接触媒材１７が配置されたものであっても、第１の実施形態の効果の少なくとも一部の効果が奏され得る。ただし、触媒材１７のｎ型シリコン基板１１からの剥離を防止する観点、及びｎ型シリコン基板１１自体の溶解からの保護の観点から言えば、ｎ型シリコン基板１１の表面上に直接に触媒材１７が配置されたものよりも他の２つの態様の方が好ましく、第１の実施形態のような酸化膜（ＳｉＯ２）１３及び窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）膜１５が形成された構造が採用されることが最も好ましい。
＜第２の実施形態＞
　本実施形態における処理対象基板の凹凸面の形成は、第１の実施形態における処理液１９内への浸漬時間を除いて、第１の実施形態の転写用部材１０及び処理対象基板２０の製造方法と同じである。したがって、第１の実施形態と重複する説明は省略され得る。
　図５は、本実施形態における処理対象となる基板表面のＳＥＭ写真である。図５に示すように、処理対象基板２０の表面からの深さなど、個別の凹凸に若干の差異はあるものの、ほぼ転写用部材１０の凹凸面を反映した、換言すれば転写用部材１０の凹凸面が転写されたテクスチャー構造、すなわち凸と凹とが逆の、いわゆる逆ピラミッド状の面が形成されていることが分かる。
＜第３の実施形態＞
　本実施形態は、処理対象基板２０が多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ）基板である点、及び第１の実施形態における処理液１９による処理時間が異なる点を除いて、第１の実施形態の転写用部材１０及び処理対象基板２０の製造方法と同じである。したがって、第１の実施形態と重複する説明は省略され得る。
　本実施形態では、処理対象基板２０である多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ）基板を処理液１９内に４時間浸漬した。図６は、本実施形態における処理対象基板２０の表面のＳＥＭ写真である。図６に示すように、処理対象基板２０の平滑性に依存するとみられる、個別の凹凸に若干の差異はあるものの、ほぼ転写用部材１０の凹凸構造に似た転写構造のテクスチャー構造（逆ピラミッド状）の面が形成されている。ここで、処理対象基板２０の表面に形成される凹凸の形成時間は、処理液１９におけるフッ化水素酸と過酸化水素水の濃度制御等により、処理時間を大幅に短縮させることができる。具体的には、例えば、過酸化水素の濃度を調整することにより、処理液１９による処理時間を大幅に短縮させることができる。
　また、図７は、本実施形態における多結晶シリコン基板の表面の分光反射率特性図である。図中の実線は、本実施形態における処理後の処理対象基板２０の表面の結果を表し、点線は、当該処理前の処理対象基板２０の表面の結果を表している。図７からも明らかなように、本実施形態による処理後の処理対象基板２０の表面は、未処理の表面と比較して、３００ｎｍ～８００ｎｍまでの全ての波長において反射率が大幅に低減されていることが確認される。
＜第３の実施形態の変形例＞
　図８は、本実施形態の多結晶シリコン基板を用いて製造した太陽電池１００の主たる部分の断面模式図である。
　本実施形態では、上述の第３の実施形態によって形成された凹凸状表面を備えたｎ型の多結晶シリコン基板３０上に、公知の成膜技術（例えば、プラズマ気相成長法（ＰＣＶＤ）法）を利用して、ｉ型ａ－Ｓｉ層３１及びｐ＋型ａ－Ｓｉ層３２が積層されて形成される。その後、本実施形態では、透明導電膜であるＩＴＯ膜が、表面電極層３４，３４として、例えば公知のスパッタリング法によりｐ＋型ａ－Ｓｉ層３２上に形成される。また、多結晶シリコン基板３０の反対面上には、裏面電極層３６であるｎ＋型ａ－Ｓｉ層が公知の成膜技術（例えば、プラズマ気相成長法（ＰＣＶＤ）法）により形成される。
　図８に示すように、上述の第３の実施形態の処理を行うことによって形成された表面を備える多結晶シリコン基板３０を用いて太陽電池１００を製造することにより、太陽電池１００内部における入射光の反射防止効果による光反射率の低減及び光電流の向上が実現される。
　なお、上述のいずれの実施形態の場合であっても、処理液１９による反応のメカニズムは、図２Ｅ及び図２Ｆを参照して説明すると、次のとおりと想定される。まず、フッ化水素酸（ＨＦ水溶液）と酸化剤である過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２水溶液）とを含む処理液１９中において、転写用部材１０上又はその上方の触媒材１７たる白金膜が処理対象基板２０の表面において酸化剤の分解触媒として働く。その結果、その酸化剤から生成される原子状酸素が処理対象基板２０であるシリコン基板を酸化する。そうすると、その酸化部位が処理液１９中のフッ化水素酸によって溶解するという過程が生じる。それによって、処理対象基板２０の表面の酸化および処理液１９中へのその酸化部位の溶解が促進される結果、概ね転写用部材の表面の形状が反映、換言すれば転写用部材の表面の形状が転写されると考えられる。
＜第４の実施形態＞
　本実施形態では、主として、第1の実施形態の転写用部材１０に代えてメッシュ状の転写用部材（以下、メッシュ状転写用部材という。）１０ｂを用いた点を用いた点を除いて、第1の実施形態と同様である。したがって、第１の実施形態と重複する説明は省略され得る。
　本実施形態のメッシュ状転写用部材１０ｂは、メッシュ株式会社製「αメッシュ」（メッシュ数４００）に対して、Ｎｉ（ニッケル）４μｍ、Ｐｄ（パラジウム）１μｍ、及びＰｔ（白金）４μｍを、それぞれの層厚でこの順に積層メッキしたものである。
　本実施形態では、ＲＣＡ洗浄した処理対象基板２０上にメッシュ状転写用部材１０ｂを載置したものを、処理液１９中に３０分間浸漬した。その後、処理対象基板２０を超純水により３分間リンスした。
　その結果、メッシュ状転写用部材１０ｂの形状を反映した凹凸が形成された処理対象基板２０が得られた。図９は、本実施形態における処理対象基板２０の表面の光学顕微鏡写真（平面写真）である。また、図１０Ａは、レーザー干渉顕微鏡による測定対象部の平面写真であり、図１０Ｂは、図１０Ａにおける測定対象部（Ｘ－Ｘ）の断面プロファイルを表した図である。
　図９、図１０Ａ、及び図１０Ｂに示すように、個別の凹凸に若干の差異はあるものの、ほぼメッシュ状転写用部材１０ｂのメッシュ部分に対応して凹部が形成された構造の面が処理対象基板２０表面上に形成されている。したがって、処理液１９をより供給し易い微細なメッシュ状の構造を備えた転写用部材が採用された本実施形態でも、上述の各実施形態の効果と同様の効果が奏されることが確認された。
＜その他の実施形態＞
　ところで、上述の各実施形態では、処理対象基板２０が単結晶シリコン基板、又は多結晶シリコン基板であったが、これに限定されない。例えば、ＧａＡｓ、又はＩｎＧａＡｓのような半導体基板であっても、上述の各実施形態と同様の効果が奏され得る。加えて、転写用部材１０についても、ｎ型シリコン基板に限定されない。例えば、ｎ型以外のシリコン基板、炭化珪素（ＳｉＣ）基板、金属薄膜基板、高分子樹脂基板であっても上述の各実施形態の効果と同様の効果が奏され得る。
　また、上述の各実施形態では、触媒材１７として白金が採用されたが、触媒材１７は白金に限定されない。例えば、触媒材１７が、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、及び金（Ａｕ）の群から選ばれる少なくとも１種であって、処理液１９中で酸化剤（例えば、過酸化水素）の分解触媒として働くものが利用される。上述の各触媒材１７たる金属は、公知のスパッタリング法又はＣＶＤ法等による蒸着膜、あるいは、化合物の塗布被膜等から還元生成して形成した膜などである。加えて、酸化促進に寄与する触媒物質（すなわち、触媒材１７）は、上述の金属に限定されることはない。例えば、酸化物化合物、カーボンアロイ化合物、及び無機化合物を含むその他の公知の触媒物質や、前述と同等の機能を有する各種錯体等も採用され得る。なお、上述の各実施形態においては、必要に応じて、転写用部材１０の母体基板（第１の実施形態では、ｎ型シリコン基板１１）面と触媒材１７との間に、上述の第１の実施形態のような付着性を高める剥離防止層あるいは処理液１９の不浸透層としても機能する中間層を介在させることは好ましい一態様である。
　また、上述の各実施形態では、処理液１９としてフッ化水素酸（ＨＦ）と過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）との混合水溶液が用いられたが、処理液１９はこの混合水溶液に限定されない。例えば、過酸化水素の代わりに、硝酸、硫酸等の高酸化性溶液や、酸素又はオゾン等の酸化性の気体を溶解させた水を用いることも可能である。
　また、上述の第３実施形態の変形例における太陽電池１００の例は、第１の実施形態や第２の実施形態においても適用され得る。すなわち、処理対象基板２０が多結晶シリコン基板である場合のみならず、単結晶シリコン基板や、上述のアモルファスシリコン基板等に適用されることは他の好ましい一態様である。加えて、上述の第３実施形態では、半導体装置の例として太陽電池１００を取り上げたが、半導体装置の例は太陽電池に限定されない。例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）や受光素子等の光デバイスのような半導体装置についても、上述の各実施形態の転写用部材１０を用いた凹凸形状の形成が各種デバイスの性能の向上に大きく貢献し得る。
　なお、上述の各実施形態の開示は、それらの実施形態の説明のために記載したものであって、本発明を限定するために記載したものではない。加えて、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、請求の範囲に含まれるものである。
　本発明は、転写用部材を用いて処理対象基板、ひいては処理対象基板を用いて製造される半導体装置の性能向上、高機能化の実現に大きく貢献しうる。したがって、太陽電池や受光素子等の光デバイスに代表される半導体装置の分野において広く利用され得る。

Claims (10)

  1. 　凹凸が形成された表面上又はその上方に触媒材を有する転写用部材を、半導体基板が備える平面に対向させるとともに、前記触媒材が前記平面に接触又は近接するように配置する配置工程と、
    　前記配置工程の後、前記半導体基板を酸化し、かつ溶解する処理液を前記半導体基板の表面上に導入することにより、前記平面が凹凸面となった前記半導体基板を形成する凹凸形成工程と、を備える、
    　半導体装置の製造方法。
  2. 　前記転写用部材の前記凹凸が、選択的な湿式化学的エッチング、ドライエッチング、又はナノインプリント法によって形成される、
    　請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 　前記触媒材が、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、及び金（Ａｕ）の群から選ばれる少なくとも１種である、
    　請求項１又は請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 　前記転写用部材が、シリコン基板又はメッシュであり、かつ
    　前記転写用部材の表面上に形成された層間膜上に前記触媒材を有する、
    　請求項１又は請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
  5. 　前記半導体装置が、太陽電池である、
    　請求項１又は請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
  6. 　凹凸が形成された表面上又はその上方に触媒材を有する転写用部材が対向させた状態で前記触媒材が接触又は近接するように配置された後、酸化性及び溶解性を有する処理液が導入されることによって平面状から凹凸状に変形された表面を有する半導体基板を備えた、
    　半導体装置。
  7. 　前記触媒材が、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、及び金（Ａｕ）の群から選ばれる少なくとも１種である、
    　請求項６に記載の半導体装置。
  8. 　前記転写用部材が、シリコン基板又はメッシュであり、かつ
    　前記転写用部材の表面上に形成された窒化シリコン上に前記触媒材を有する、
    　請求項６又は請求項７に記載の半導体装置。
  9. 　前記半導体装置が、太陽電池である、
    　請求項６又は請求項７に記載の半導体装置。
  10. 　凹凸が形成された表面上又はその上方に触媒材を有し、
    　前記触媒材が接触又は近接するように半導体基板の平面状表面に対向させて配置した状態で酸化性及び溶解性を有する処理液を導入することにより、前記半導体基板の表面を凹凸状に変形させる、
    　転写用部材。
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