本发明专利技术涉及一种用于将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组成物，及一种使用该蚀刻组成物将结晶状硅晶圆蚀刻的方法，该蚀刻组成物包括：（A）碱性化合物；（B）沸点为100℃以上的环状化合物；（C）含氧化硅化合物；及（D）水，尤其涉及一种形成将结晶状硅晶圆表面的光吸收度最大化的微角椎体结构的将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组合物，以及使用该蚀刻组合物将结晶状硅晶圆蚀刻的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】结晶状硅晶圆的纹理蚀刻组成物及纹理蚀刻方法(1)
本专利技术关于一种用于将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组成物，及一种使用该蚀刻组成物将结晶状硅晶圆蚀刻的方法。更具体地，本专利技术关于一种用于将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组成物，其可将结晶状硅晶圆表面均匀地纹理化成为精细角锥状而获得高吸收度， 及一种使用该蚀刻组成物将结晶状硅晶圆蚀刻的方法。本申请请求在2010年8月12日所提出的韩国专利申请KR10-2010-0077621号的权益，其在此全部并入本申请作为参考。
技术介绍
因化石能源耗尽、油价上涨、气候变化、环境问题等，全世界已积极地引入新颖的可再生能源来源作为新动力来源。目前作为化石燃料能源的替代品的新颖的可再生能源来源的实施例包括太阳光、太阳热、风力、生质、燃料电池、水力等。其中使用太阳能电池产生太阳能最为活跃地普及。太阳能电池为将太阳能转化成为电能的光电池。光电池的实施例包括利用金属与半导体间接触的硒光电池、亚硫酸铜光电池、利用P-N接面半导体原理的结晶硅光电池等。 结晶硅光电池制成通过将磷扩散至P-型硅半导体的表面中而制造的P-N接面半导体基板， 其中将硼加入硅以使得N-型硅半导体附着P-型硅半导体。在此P-N接面半导体基板中由 P-N接面形成电场且将该基板以光(如太阳光)照射时，电子(-)与电洞(+)被激发因而自由地活动。在此情形，在电子(_)与电洞(+)进入由P-N接面所形成的电场中时，电子(-)到达N-型半导体且电洞(+)到达P-型半导体。如此，在P-型半导体表面与N-型半导体表面上形成电极，且电子流到外部电路时产生电流。基于此原理而将太阳能转化成电能。因此为了将每单位面积的硅光电池的电力最大化，其必须降低硅光电池的反射度且将其吸收度最大化。因此将太阳能电池用硅晶圆的表面纹理化成为精细角锥状，且以抗反射膜处理。 被纹理化成为精细角锥状的硅表面降低宽带波长的入射光反射度以增加原先吸收光的强度，因而提升性能、即太阳能电池的效率。迄今已研究及发展各种将硅晶圆表面纹理化成为精细角锥状的方法。以下为其具体实施例。美国专利第4，137，123号公开一种硅纹理化蚀刻剂，其中将O. 5至10重量％的硅溶解于包括O至75重量％的乙二醇、O. 05至50重量％的氢·氧化钾、剩余为去离子水的非等向性蚀刻剂中。然而，使用此硅纹理化蚀刻剂时，会有在硅表面上不良地形成角锥体，使得反射度增加，因而降低太阳能电池的效率的问题。欧洲专利公告第0477424A1号公开一种纹理蚀刻方法，其带有其中对将硅溶解于包括乙二醇、氢氧化钾，剩余为去离子水的溶液的纹理蚀刻液供应氧的充气程序。然而，在使用此纹理蚀刻方法时，会有在硅表面上不良地形成角锥体，使得反射度增加，因而降低太阳能电池的效率，且必须另外提供充气机的问题。韩国专利公告第1997-0052617号公开一种纹理蚀刻液，其包括O. 5至5体积％的氢氧化钾溶液、3. O至20体积％的异丙醇、及75至96. 5体积％的去离子水。此外，美国专利第6，451，218号公开一种纹理蚀刻液，其包括碱性化合物、异丙醇、水溶性碱性乙二醇，剩余为水。然而，这些纹理蚀刻液会有因异丙醇的沸点低而必须在纹理化程序期间另外供应异丙醇，使得使用大量异丙醇，结果在生产力与经济效率方面不利，及因在纹理化程序期间供应异丙醇而发生化学物温度梯度，因而硅晶圆表面的纹理均匀性恶化的问题。如上所述，传统硅晶圆的纹理化程序有因在仅使用氢氧化钾时会使硅晶圆被非等向性地蚀刻，因而增加硅晶圆的反射度的问题。为了解决此问题而将氢氧化钾与异丙醇组合使用。然而，即使是在此情形仍会有因纹理化程序在75至80°C进行，沸点为80°C的异丙醇被蒸发，使得必须在纹理化程序期间另外供应异丙醇，结果化学物有温度梯度，因而硅晶圆表面的纹理均匀性恶化的问题。
技术实现思路
因而，现已设计本专利技术以解决上述问题，且本专利技术的一个目的为提供一种用于将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组成物，其可在结晶状硅晶圆表面上形成精细角锥状的均匀纹理以易于吸收光，其相较于使用高沸点环状化合物的传统蚀刻组成物可明显地减少蚀刻组成物的使用而可处理较大量的结晶状硅晶圆，其不需要额外硅粒子以形成精细角锥体，且不需要在充气程序(供氧程序)或纹理化程序期间引入化学物，及一种使用该蚀刻组成物将结晶状硅晶圆蚀刻的方法。为了完成上述目的，本专利技术的一个方面是提供一种用于将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组成物，其包括按组成物总量计为0.1至20重量％的碱性化合物；0.1至50重量％的沸点为100°c以上的环状化合物；0. 00001至10重量％的含氧化硅化合物；及剩余为水。本专利技术另一个方面提供一种使用该蚀刻组成物将结晶状硅晶圆蚀刻的方法。如上所述，依照本专利技术用于将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组成物因其可通过在结晶状硅晶圆上形成均匀的精细角锥体而将光吸收度最大化，因其相较于传统蚀刻组成物可处理较大量的结晶状硅晶圆，如此增加经济效率，及因其不需要充气装置及化学引入程序， 如此降低初期制造成本且形成均匀及精细的角锥体而有利。附图说明图1为显示以实施例6的蚀刻组成物处理的结晶状硅晶圆的纹理的光学相片；图2为显示以实施例6的蚀刻组成物纹理化的结晶状硅晶圆表面的SEM相片；及图3为显示以实施例6的蚀刻组成物纹理化的结晶状硅晶圆切片的SEM相片。具体实施方式以下，参考附图而详述本专利技术的较佳具体实施例。本专利技术关于一种用于将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组成物，及一种使用该蚀刻组成物将结晶状硅晶圆蚀刻的方法。更具体地，本专利技术关于一种用于将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组成物，其可将结晶状硅晶圆表面均匀地纹理化成为精细角锥状以获得高吸收度， 及一种使用该蚀刻组成物将结晶状硅晶圆蚀刻的方法。依照本专利技术的用于将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组成物包括(A)碱性化合物； (B)沸点为100°C以上的环状化合物；(C)含氧化硅化合物 ；及(0)水。本专利技术的蚀刻组成物所包括的碱性化合物(A)可包括按组成物总量计为O.1至20重量％、较佳为I至5重量％的量。在碱性化合物的量在上述范围内时，其将结晶状硅晶圆表面蚀刻。碱性化合物可为选自由氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铵、四羟甲铵、四羟乙铵、及其混合物所组成的群组中的一种或多种。碱性化合物可更佳为氢氧化钾和/或氢氧化钠。本专利技术的蚀刻组成物所包括的沸点为100°C以上、较佳为150°C至400°C的环状化合物(B)可包括按组成物总量计为O.1至50重量％、较佳为2至10重量％的量。环状化合物的量在上述范围内时，环状化合物改良了结晶状硅晶圆表面的润湿性，如此防止其表面被碱性化合物过度蚀刻，因而在其表面上形成均匀的精细角锥体。此外，环状化合物用以通过快速减少被蚀刻及溶解的氢气泡而防止气泡黏附现象发生。环状化合物在此为C4至Cltl环状化合物、或包括一种或多种选自N、O与S的杂元素的C4至Cltl杂环化合物。沸点为100°C以上的环状化合物可为选自由哌嗪、吗啉、吡啶、哌啶、哌啶酮、吡咯烷、吡咯烷酮、四氢咪唑酮、呋喃、苯胺、甲苯胺、与内酯所组成的群组中的一种或多种。沸点为100°C以上的环状化合物的具体实施例可包括哌嗪、N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、羟乙基哌嗪、N-(2-氨基乙基)哌嗪、N，N’ - 二甲基哌嗪、吗啉、N-甲基吗啉、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.12 KR 10-2010-00776211.一种用于将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组成物，其包括按组成物总量计为O.1至20重量％的碱性化合物；O.1至50重量％的沸点为100°C以上的环状化合物；O. 00001至10重量％的含氧化硅化合物；及剩余为水。2.根据权利要求1所述的蚀刻组成物，其中该碱性化合物选自由氢氧化钾、氢氧化钠、 氢氧化铵、四羟甲铵、与四羟乙铵所组成的群组中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的蚀刻组成物，其中该沸点为100°C以上的环状化合物选自由哌嗪、N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、羟乙基哌嗪、N-(2-氨基乙基)哌嗪、N, N’ -二甲基哌嗪、吗啉、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、N-苯基吗啉、N-可可基吗啉、N-(2-氨基乙基)吗啉、N-(2-氰基乙基)吗啉、N-(2-羟基乙基)吗啉、N-(2-羟基丙基)吗啉、N-乙酰基吗啉、N-甲酰基吗啉、N-甲基吗啉-N-氧化物、甲吡啶、N-甲基哌啶、3，5-二甲基哌啶、N-乙基哌啶、N-(2-羟基乙基)哌啶、N-甲基-4-哌啶酮、N-乙烯基-2-哌啶酮、N-甲基吡咯烷、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-异丙基-2-吡咯烷酮、N- 丁基-2-吡咯烷酮、N-叔丁基-2-吡咯烷酮、N-己基-2-吡咯烷酮、N-辛基-2-吡咯烷酮、N-苄基-2-吡咯烷酮、N-环己基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-(2-羟基乙基)-2-吡咯烷酮、N-(2-甲氧基乙基)-2-吡咯烷酮、N-(2-甲氧基丙基)-2-吡咯烷酮、N-(2-乙氧基乙基)-2_吡咯烷酮、N-甲基四氢咪唑酮、二甲基四氢咪唑酮、N-(2-羟基乙基)-伸乙脲、四氢呋喃、四氢糠醇、N-甲基苯胺、N-乙基苯胺、N，N-二甲基苯胺、N-(2-羟基乙基)...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪亨杓，李在连，林大成，
申请(专利权)人：东友FINECHEM股份有限公司，
类型：
国别省市：
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