CN101019212A - 半导体基板的制造方法、太阳能用半导体基板及蚀刻液 - Google Patents

半导体基板的制造方法、太阳能用半导体基板及蚀刻液 Download PDF

Info

Publication number
CN101019212A
CN101019212A CNA2005800305456A CN200580030545A CN101019212A CN 101019212 A CN101019212 A CN 101019212A CN A2005800305456 A CNA2005800305456 A CN A2005800305456A CN 200580030545 A CN200580030545 A CN 200580030545A CN 101019212 A CN101019212 A CN 101019212A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acid
semiconductor substrate
etching solution
carboxylic acid
concaveconvex structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005800305456A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101019212B (zh
Inventor
土屋正人
真下郁夫
木村义道
Original Assignee
Japan Space Energy Corp
Mimasu Semiconductor Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Space Energy Corp, Mimasu Semiconductor Industry Co Ltd filed Critical Japan Space Energy Corp
Publication of CN101019212A publication Critical patent/CN101019212A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101019212B publication Critical patent/CN101019212B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/08—Etching
    • C30B33/10—Etching in solutions or melts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种光电转换效率优越，可在半导体基板的表面形成均匀、所期望大小的适合于太阳电池的精细凹凸结构的安全、且低成本的半导体基板的制造方法，在面内均匀具有均匀且精细的金字塔状的凹凸结构的太阳能用半导体基板，形成具有均匀且精细的凹凸结构的半导体基板所使用的蚀刻液。使用含有选自由一分子中具有至少一个羧基的碳数1以上12以下的羧酸及其盐所构成的组中的至少一种的碱性蚀刻液，将半导体基板蚀刻，在该半导体基板的表面形成凹凸结构。

Description

半导体基板的制造方法、太阳能用半导体基板及蚀刻液
技术领域
本发明是有关太阳电池等所使用的具有凹凸结构的半导体基板的制造方法、太阳能用半导体基板、及该方法所使用的蚀刻液。
背景技术
近年来，为提高太阳电池的效率，采用在基板表面形成凹凸结构，高效率的使来自表面的射入光导进基板内部的方法。在基板表面均匀形成精细的凹凸结构的方法，非专利文献1中有，在表面具有(100)面的单晶体硅基板表面，使用氢氧化钠及异丙醇的混合水溶液进行各向异性蚀刻处理，于(111)面形成所构成的金字塔状(四角锥状)的凹凸的方法的揭示。不过，该方法使用异丙醇之故，在废液处理、操作环境、安全性上有问题；另外，凹凸的形状及大小有粗细不均的情况，难以在面内均匀形成精细的凹凸。
还有，蚀刻液，专利文献1中有含有界面活性剂的碱水溶液的揭示。另外，专利文献2中有，含有以辛酸或十二酸为主成份的界面活性剂的碱水溶液的揭示。
专利文献1：特开平11-233484号公报
专利文献2：特开2002-57139号公报
非专利文献1：Progress in Photovoltaics：Research and Applications，第4卷，435-438页(1996年)。
发明内容
本发明以提供一种光电转换效率优越，可在半导体基板的表面形成均匀、适合于太阳电池所期望大小的精细凹凸结构的安全、且低成本的半导体基板的制造方法，在面内均匀具有均匀且精细的金字塔状的凹凸结构的太阳能用半导体基板，形成具有均匀且精细的凹凸结构的半导体基板所使用的蚀刻液。
为解决上述课题，本发明的半导体基板的制造方法，其特征为使用含有选自由一分子中具有至少一个羧基的碳数12以下的羧酸及其盐所构成的组中的至少一种的碱性蚀刻液，将半导体基板蚀刻，在该半导体基板的表面形成凹凸结构。
该羧酸，以选自由乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、丙烯酸、乙二酸及柠檬酸所构成的组中的一种或两种以上为佳。另外，该羧酸的碳数以7以下为佳。该蚀刻液中的羧酸浓度以0.05～5mol/L为佳。
通过作为该蚀刻液中的羧酸选择规定的一种或两种以上的羧酸，可控制在该半导体基板的表面所形成的凹凸结构的金字塔状突起的大小。
本发明的太阳能用半导体基板，是以本发明的方法所制造的表面具有凹凸结构的半导体基板。
另外，本发明的太阳能用半导体基板，在半导体基板的表面上具有金字塔状的均匀且精细的凹凸结构，该凹凸结构的底面的最大边长以1～20μm为佳。还有，本发明中，所谓最大边长，是指在每一单位面积266μm×200μm的凹凸结构中，自形状大者开始依顺序选择10处，这样的10个凹凸结构的底面的一边长的平均值。
该半导体基板，以薄板化的单晶体硅基板为佳。
本发明的蚀刻液，其用于在半导体基板的表面均匀形成金字塔状的精细凹凸结构，其特征为：是含有碱、及一分子中具有至少一个羧基的碳数12以下的羧酸的水溶液。
该蚀刻液的组成，以该碱为3～50重量％、该羧酸为0.05～5mol/L、其余为水，较适合。
另外，该羧酸以含有选自由乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、丙烯酸、乙二酸及柠檬酸所构成的组中的一种或两种以上为佳。另外，该羧酸的碳数以7以下为佳。
依本发明的半导体基板的制造方法及蚀刻液，可安全且低成本制造光电转换效率优越，且有适合于太阳电池所期望的形状的精细且均匀的凹凸结构的半导体基板。本发明的太阳能用半导体基板，具有适合于太阳电池等的均匀且精细的凹凸结构，通过使用该半导体基板，能获得光电转换效率优越的太阳电池。
附图说明
图1为实施例1的电子显微镜照相的结果，(a)为倍率500倍、(b)为倍率1,000倍的照相。
图2为实施例2的电子显微镜照相的结果，(a)为倍率500倍、(b)为倍率1,000倍的照相。
图3为实施例3的电子显微镜照相的结果，(a)为倍率500倍、(b)为倍率1,000倍的照相。
图4为实施例4的电子显微镜照相的结果，(a)为倍率500倍、(b)为倍率1,000倍的照相。
图5为比较例1的电子显微镜照相的结果，(a)为倍率500倍、(b)为倍率1,000倍的照相。
图6为实施例5的电子显微镜照相的结果，(a)为倍率500倍、(b)为倍率1,000倍的照相。
图7为实施例6的电子显微镜照相的结果，(a)为倍率500倍、(b)为倍率1,000倍的照相。
图8为实施例7的电子显微镜照相的结果，(a)为倍率500倍、(b)为倍率1,000倍的照相。
图9为实施例8的蚀刻处理后的基板，评估基准为优的一例的照相。
图10为实施例8的蚀刻处理后的基板，评估基准为良的一例的照相。？
图11为实施例8的蚀刻处理后的基板，评估基准为可的一例的照相。
图12为实施例8的蚀刻处理后的基板，评估基准为不良的一例的照相。
图13为实施例15的电子显微镜照相的结果的照相。
图14为实施例16的电子显微镜照相的结果的照相。
图15为实施例17的电子显微镜照相的结果的照相。
图16为实施例18的电子显微镜照相的结果的照相。
具体实施方式
将本发明的实施方式说明如下。这样的实施方式为例示者，在不超越本发明的技术思想的范围可进行各种变形。
本发明的半导体基板的制造方法，是使用含有一分子中具有至少一个羧基的碳数12以下的羧酸及其盐的至少一种的碱性溶液，作为蚀刻液；通过将半导体基板浸渍于该蚀刻液中，使该基板的表面进行各向异性蚀刻，在该基板的表面形成均匀且精细的凹凸结构。
该羧酸，可广泛使用众所周知的一分子中具有至少一个羧基的碳数12以下的有机化合物。羧基的数没有特别的限制，以1～3，即单羧酸、二羧酸及三羧酸为佳。羧酸的碳数为1以上，较佳为2以上。更佳为4以上；为12以下，较佳为10以下，更佳为7以下。该羧酸，可使用链式羧酸及环式羧酸的任一种；以链式羧酸为佳，以碳数2～7的链式羧酸更佳。
该链式羧酸有，例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、及其异构物等饱和链式单羧酸(饱和脂肪酸)；乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、或这样的异构物等脂肪族饱和二羧酸；丙三羧酸、甲烷三乙酸等脂肪族饱和三羧酸；丙烯酸、丁烯酸、戊烯酸、己烯酸、庚烯酸、戊二烯酸、己二烯酸、庚二烯酸、及乙炔基羧酸等不饱和脂肪酸；丁烯二酸、戊烯二酸、己烯二酸、及乙炔二羧酸等脂肪族不饱和二羧酸；丙烯三羧酸等脂肪族不饱和三羧酸等。
该环式羧酸有，环丙羧酸、环丁羧酸、环戊羧酸、六氢化苯甲酸、环丙二羧酸、环丁二羧酸、环戊二羧酸、环丙三羧酸、及环丁三羧酸等脂环式羧酸；苯甲酸、苯二甲酸、及苯三羧酸等芳香族羧酸等。
另外，亦可使用含有具有羧基以外的官能基的羧基的有机化合物，例如乙醇酸、乳酸、羟基丙酸、羟基丁酸、二羟基丙酸、羟基丙二酸、羟基丁二酸、二羟基丁二酸、柠檬酸、水杨酸、葡糖酸等羟基羧酸；丙酮酸、乙酰乙酸、丙酰乙酸、乙酰丙酸等酮羧酸；甲氧基羧酸、乙氧基乙酸等烷氧基羧酸等。
这样的羧酸的较佳的例有，乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、丙烯酸、乙二酸及柠檬酸等。
蚀刻液中的羧酸，以碳数4～7的羧酸的至少一种为主成份，因应需求添加碳数3以下的羧酸或碳数8以上的羧酸，较为适合。
该蚀刻液中羧酸的浓度，较佳为0.05～5mol/L，更佳为0.2～2mol/L。
本发明的制造方法中，通过选择特定的羧酸，可政变形成于半导体基板的表面的凹凸结构的大小，尤其通过使用混合碳数相异的复数羧酸的蚀刻液，可控制基板表面的凹凸结构的金字塔状突起的大小。添加的羧酸的碳数越少，凹凸结构的大小也越小，为均匀形成精细的凹凸时，以含有碳数4～7的脂肪族羧酸的一种或两种以上为主成份，因应需求含有其他的羧酸，更为适合。
该碱性水溶液，为碱被溶解的水溶液。该碱可使用有机碱及无机碱的任一种。有机碱以例如氢氧化四甲基铵等季铵盐、氨等为佳。无机碱以氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等碱金属或碱土类金属的氢氧化物为佳，以氢氧化钠或氢氧化钾更佳。这样的碱可单独使用或两种以上混合使用。蚀刻液中的碱浓度以3～50重量％为佳，5～20重量％更佳，8～15重量％最适合。
该半导体基板，以单晶体硅基板为佳，亦可采用使用锗或镓、砷等半导体化合物的单晶体的半导体基板。
本发明的方法中，蚀刻方法没有特别的限制，通过使用加热保持于特定温度的蚀刻液，使半导体基板依规定时间浸渍，在半导体基板的表面形成均匀且精细的凹凸结构。
蚀刻液的温度没有特别的限制，以70～98℃为佳。蚀刻时间亦无特别的限制，以15～30分钟较为适合。
通过本发明的半导体基板的制造方法，可获得具有底面的最大边长为1～20μm，较佳是其上限值为10μm，更佳为5μm，垂直剖面的顶角为110°的金字塔状的均匀凹凸结构的半导体基板。进而，依本发明能获得低成本且低反射率的半导体基板。
[实施例]
以实施例更具体说明本发明如下；这样的实施例系例示者，并非限定于此。
[实施例1]
使用在12.5重量％的KOH水溶液中添加己酸30g/L(约0.26mol/L)的蚀刻液作为蚀刻液，使表面具有(100)面的单晶体硅基板于90℃下浸渍30分钟后，以电子显微镜照相观测处理后的基板表面。电子显微镜照相的结果如图1所示。还有，图1(a)为500倍、图1(b)为1,000倍的倍率的情况。另外，就每一单位面积265μm×200μm的凹凸结构，自形状大者开始依顺序选择10处，测定这样的金字塔结构的底面边长的结果，边长的平均值，即底面的最大边长为9.1μm。实施例1～4及比较例1的结果如表1所示。
[实施例2]
除使用添加庚酸30g/L(约0.23mol/L)替代己酸的蚀刻液以外，与实施例1同样的进行实验。电子显微镜照相的结果如图2所示。另外，凹凸结构的底面最大边长为11.0μm。
[实施例3]
除使用添加辛酸30g/L(约0.21mol/L)替代己酸的蚀刻液以外，与实施例1同样的进行实验。电子显微镜照相的结果如图3所示。另外，凹凸结构的底面的最大边长为21.1μm。
[实施例4]
除使用添加壬酸30g/L(约0.19mol/L)替代己酸的蚀刻液以外，与实施例1同样的进行实验。电子显微镜照相的结果如图4所示。另外，凹凸结构的底面最大边长为32.1μm。
[比较例1]
除使用添加异丙醇(IPA)使含有异丙醇达10重量％替代己酸的蚀刻液以外，与实施例1同样的进行实验。电子显微镜照相的结果如图5所示。另外，凹凸结构的底面的最大边长为24.8μm。
[表1]
    蚀刻液的组成     基板的凹凸
    羧酸     KOH浓度     底面的最大边长   均匀性
    实施例1     己酸     12.5％     9.1μm   均匀
    实施例2     庚酸     12.5％     11.0μm   均匀
    实施例3     辛酸     12.5％     21.1μm   均匀
    实施例4     壬酸     12.5％     32.1μm   均匀
    比较例1     IPA     12.5％     24.8μm   不均匀
如图1～4及表1所示，使用本发明的蚀刻液的实施例1～4，在基板表面的全面均匀形成具有均匀且精细的金字塔状突起的凹凸结构。另外，因应所含有的脂肪族羧酸的碳数，改变该金字塔状突起的大小。另外，测定实施例1～4所得的基板于波长800nm中的反射率的结果，为平均7～8％，获得极其良好的结果。
另一方面，如图5及表1所示，添加异丙醇的蚀刻液，金字塔状突起的大小有精细不匀的情况，观测到多数的重叠的金字塔形状。
[实施例5]
使用在12.5重量％的KOH水溶液中添加庚酸与壬酸的蚀刻液作为蚀刻液，与实施例1同样的进行实验。还有，庚酸与壬酸的添加量分别为60g/L、30g/L。电子显微镜照相的结果如图6所示。实施例5～7的结果如表2所示。
[实施例6]
除庚酸与壬酸的添加量变更为各30g/L以外，与实施例5同样的进行实验。电子显微镜照相的结果如图7所示。
[实施例7]
除庚酸与壬酸的添加量分别变更为30g/L、60g/L以外，与实施例5同样的进行实验。电子显微镜照相的结果如图8所示。
[表2]
    蚀刻液的组成     基板的凹凸
    羧酸[质量比] KOH浓度 底面的最大边长 均匀性
实施例5     庚酸+壬酸[2∶1] 12.5％ 11.5μm 均匀
实施例6     庚酸+壬酸[1∶1] 12.5％ 15.0μm 均匀
实施例7     庚酸+壬酸[1∶2] 12.5％ 21.1μm 均匀
如图6～8及表2所示，通过使用混合复数的脂肪族羧酸，可轻易控制基板表面的凹凸结构的金字塔状突起的大小。
[实施例8]
首先，准备含有如表3所示的碱与脂肪族羧酸，其余为水的蚀刻液。使用液温80～85℃的蚀刻液6L，将具有(100)面的表面的单晶体硅基板浸渍30分钟后，以目视观测处理后的基板表面。
以目视观测的结果如表3所示。表3中，就于基板表面所形成的金字塔状的精细凹凸结构，以凹凸的均匀性分为三类(均匀性：优＞良＞可)进行评估。在基板表面未能形成金字塔状的精细凹凸结构者，评占为“不良”。图9～图12分别是，评估为优、良、可、不良的基板表面的一例的照相。
[表3]
Figure A20058003054500121
[实施例9]
除使用具有表4所示的组成的蚀刻液作为蚀刻液以外，与实施例8同样的进行实验。结果如表4所示。
[表4]
Figure A20058003054500122
[实施例10]
除使用具有表5所示的组成的蚀刻液作为蚀刻液以外，与实施例8同样的进行实验。结果如表5所示。
[表5]
[实施例11]
除使用具有表6所示的组成的蚀刻液作为蚀刻液以外，与实施例8同样的进行实验。结果如表6所示。
[表6]
Figure A20058003054500131
[实施例12]
除使用具有表7所示的组成的蚀刻液作为蚀刻液以外，与实施例8同样的进行实验。结果如表7所示。
[表7]
Figure A20058003054500132
[实施例13]
除使用具有表8所示的组成的蚀刻液作为蚀刻液以外，与实施例8同样的进行实验。结果如表8所示。
[表8]
Figure A20058003054500141
[实施例14]
除使用具有表9所示的组成的蚀刻液作为蚀刻液以外，与实施例8同样的进行实验。结果如表9所示。
[表9]
Figure A20058003054500142
[实施例15]
使用含有乙酸200g(约0.55mol/L)的6重量％KOH水溶液6L作为蚀刻液，使表面具有(100)面的单晶体硅基板(重7.68g、厚222μm)于90～95℃下浸渍30分钟，即得表面具有精细的凹凸的基板(重5.47g、厚171μm)。以电子显微镜照相观测处理后的基板表面。电子显微镜照相的结果(倍率：1,000倍、三处)如图13所示。所得基板表面的凹凸结构的底面的最大边长为15.0μm。实施例15～18的结果如表10所示。
[实施例16]
使用含有柠檬酸200g(约0.17mol/L)的6重量％KOH水溶液6L作为蚀刻液，使表面具有(100)面的单晶体硅基板(重7.80g、厚227μm)于90～95℃下浸渍20分钟，即得表面具有精细的凹凸的基板(重6.44g、厚193μm)。以电子显微镜照相的结果(倍率：1,000倍、三处)如图14所示。所得基板表面的凹凸结构的底面的最大边长为10.0μm。
[实施例17]
使用含有丙烯酸300g(约0.69mol/L)的6重量％KOH水溶液6L作为蚀刻液，使表面具有(100)面的单晶体硅基板(SLOT5：重9.66g、厚279μm；SLOT20：重9.66g、厚283μm)于90～95℃下浸渍30分钟，即得表面具有精细的凹凸的基板(SLOT5：重7.56g、厚239μm；SLOT20：重7.53g、厚232μm)。以电子显微镜照相的结果(倍率：1,000倍)如图15所示。所得基板表面的凹凸结构的底面的最大边长为17.0μm。
[实施例18]
使用含有乙二酸200g(约0.37mol/L)的6重量％KOH水溶液6L作为蚀刻液，使表面具有(100)面的单晶体硅基板(SLOT5：重9.60g、厚289μm；SLOT20：重9.65g、厚285μm)于90～95℃下浸渍30分钟，即得表面具有精细的凹凸的基板(SLOT5：重7.60g、厚239μm；SLOT20：重7.60g、厚244μm)。以电子显微镜照相的结果(倍率：1,000倍)如图16所示。所得基板表面的凹凸结构的底面的最大边长为15.0μm。
[表10]
    蚀刻液的组成     基板的凹凸
    羧酸   KOH浓度     底面的最大边长     均匀性
    实施例15     乙酸     6％     15.0μm     均匀
    实施例16     柠檬酸     6％     10.0μm     均匀
    实施例17     丙烯酸     6％     17.0μm     均匀
    实施例18     乙二酸     6％     15.0μm     均匀

Claims (12)

1.一种半导体基板的制造方法，其特征为：
使用以下的碱性蚀刻液对半导体基板进行蚀刻，从而在该半导体基板的表面形成凹凸结构，所述碱性蚀刻液含有选自由一分子中具有至少一个羧基的碳数1以上12以下的羧酸及其盐所构成的组中的至少一种。
2.如权利要求1所述的半导体基板的制造方法，其中所述羧酸为选自由乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、丙烯酸、乙二酸及柠檬酸所构成的组中的一种或两种以上。
3.如权利要求1或者2所述的半导体基板的制造方法，其中所述羧酸的碳数为7以下。
4.如权利要求1～3中任一项所述的半导体基板的制造方法，其中所述蚀刻液中的羧酸浓度为0.05～5mol/L。
5.如权利要求1～4中任一项所述的半导体基板的制造方法，其中通过作为所述蚀刻液中的羧酸而选择规定的一种或两种以上的羧酸，控制在所述半导体基板的表面形成的凹凸结构的金字塔状突起的大小。
6.一种太阳能用半导体基板，其特征为在以如权利要求1～5中任一项所述的方法制造而得的表面具有凹凸结构。
7.如权利要求6所述的太阳能用半导体基板，其中在半导体基板的表面上具有金字塔状的均匀且精细的凹凸结构，该凹凸结构底面的最大边长为1～20μm。
8.如权利要求6或者7所述的太阳能用半导体基板，其中在所述半导体基板为薄板化的单晶体硅基板。
9.一种蚀刻液，其用于在半导体基板的表面均匀地形成金字塔状的精细凹凸结构，其特征为：是含有碱及一分子中具有至少一个羧基的碳数12以下的羧酸的水溶液。
10.如权利要求9所述的蚀刻液，其中所述碱为3～50重量％，所述羧酸为0.05～5mol/L，其余为水。
11.如权利要求9或者10所述的蚀刻液，其中所述羧酸含有选自由乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、丙烯酸、乙二酸及柠檬酸所构成的组中的一种或两种以上。
12.如权利要求9～11中任一项所述的蚀刻液，其中所述羧酸的碳数为7以下。
CN2005800305456A 2004-10-28 2005-10-26 半导体基板的制造方法、太阳能用半导体基板及蚀刻液 Expired - Fee Related CN101019212B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP314450/2004 2004-10-28
JP2004314450 2004-10-28
PCT/JP2005/019688 WO2006046601A1 (ja) 2004-10-28 2005-10-26 半導体基板の製造方法、ソーラー用半導体基板及びエッチング液

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101019212A true CN101019212A (zh) 2007-08-15
CN101019212B CN101019212B (zh) 2010-12-08

Family

ID=36227843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005800305456A Expired - Fee Related CN101019212B (zh) 2004-10-28 2005-10-26 半导体基板的制造方法、太阳能用半导体基板及蚀刻液

Country Status (11)

Country Link
US (2) US20080048279A1 (zh)
EP (1) EP1806775A1 (zh)
JP (1) JP4394693B2 (zh)
KR (1) KR100873432B1 (zh)
CN (1) CN101019212B (zh)
AU (1) AU2005297901B2 (zh)
CA (1) CA2579751C (zh)
NO (1) NO20071128L (zh)
RU (1) RU2340979C1 (zh)
TW (1) TWI390615B (zh)
WO (1) WO2006046601A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101844872A (zh) * 2010-05-07 2010-09-29 上海长悦涂料有限公司 一种植绒液及其制备方法
CN101965642B (zh) * 2008-03-14 2013-09-25 瑞纳有限责任公司 具有锥体结构的硅表面的制备方法

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090266414A1 (en) 2006-05-02 2009-10-29 Mimasu Semiconductor Industry Co., Ltd. Process for producing semiconductor substrate, semiconductor substrate for solar application and etching solution
TW200745313A (en) * 2006-05-26 2007-12-16 Wako Pure Chem Ind Ltd Substrate etching liquid
DE102007026081A1 (de) * 2007-05-25 2008-11-27 Gebr. Schmid Gmbh & Co. Verfahren zur Behandlung von Siliziumwafern, Behandlungsflüssigkeit und Siliziumwafer
KR101426941B1 (ko) 2007-05-30 2014-08-06 주성엔지니어링(주) 태양전지 및 그의 제조방법
WO2008147116A2 (en) * 2007-05-30 2008-12-04 Jusung Engineering Co., Ltd Solar cell and method of fabricating the same
WO2009002129A2 (en) * 2007-06-27 2008-12-31 Epivalley Co., Ltd. Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same
KR100916375B1 (ko) * 2007-06-27 2009-09-07 주식회사 에피밸리 반도체 발광소자 및 반도체 발광소자를 제조하는 방법
US8940178B2 (en) * 2009-03-18 2015-01-27 E I Du Pont De Nemours And Company Textured silicon substrate and method
RU2449421C2 (ru) * 2009-11-06 2012-04-27 Евгений Инвиевич Гиваргизов Подложка для каскадных солнечных элементов
JP2011258767A (ja) * 2010-06-09 2011-12-22 Sharp Corp 太陽電池
MD360Z (ro) * 2010-09-23 2011-11-30 Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы Procedeu de formare a suprafeţelor microstructurate ale substraturilor de siliciu
US20120273036A1 (en) * 2011-04-29 2012-11-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof
KR20120136881A (ko) * 2011-06-10 2012-12-20 동우 화인켐 주식회사 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭방법
EP2863260A1 (en) * 2011-08-31 2015-04-22 Asahi Kasei E-materials Corporation Nano-imprint mold
WO2013058070A1 (ja) * 2011-10-19 2013-04-25 シャープ株式会社 半導体基板のエッチング方法
WO2013069385A1 (ja) * 2011-11-08 2013-05-16 シャープ株式会社 半導体基板のエッチング方法
WO2013077075A1 (ja) * 2011-11-25 2013-05-30 シャープ株式会社 半導体基板のエッチング方法およびエッチング装置
US8940580B2 (en) * 2012-06-28 2015-01-27 International Business Machines Corporation Textured multi-junction solar cell and fabrication method
CN103560170B (zh) * 2013-10-29 2016-07-06 太极能源科技（昆山）有限公司 Se太阳能电池及其制作方法
JP7389571B2 (ja) * 2019-06-18 2023-11-30 アルバック成膜株式会社 シリコンエッチング方法及びシリコン基板

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US630640A (en) * 1899-02-13 1899-08-08 Lorin W Young Combined hedge and wire fence.
JPS6442824A (en) * 1987-08-11 1989-02-15 Kyushu Electron Metal Wet etching
JPH06196734A (ja) * 1992-12-24 1994-07-15 Canon Inc 半導体太陽電池の製造方法及びその半導体太陽電池
JP2955167B2 (ja) * 1993-11-10 1999-10-04 シャープ株式会社 太陽電池の製造方法
US6867888B2 (en) * 1996-07-12 2005-03-15 Science Applications International Corporation Switchable polymer-dispersed liquid crystal optical elements
JP3772456B2 (ja) * 1997-04-23 2006-05-10 三菱電機株式会社 太陽電池及びその製造方法、半導体製造装置
JP3695932B2 (ja) * 1998-02-12 2005-09-14 三洋電機株式会社 凹凸基板の製造方法
JP3948890B2 (ja) * 2000-08-09 2007-07-25 三洋電機株式会社 凹凸基板の製造方法、凹凸構造形成用界面活性剤並びに光起電力素子の製造方法
DE10241300A1 (de) 2002-09-04 2004-03-18 Merck Patent Gmbh Ätzpasten für Siliziumoberflächen und -schichten

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101965642B (zh) * 2008-03-14 2013-09-25 瑞纳有限责任公司 具有锥体结构的硅表面的制备方法
CN101844872A (zh) * 2010-05-07 2010-09-29 上海长悦涂料有限公司 一种植绒液及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2340979C1 (ru) 2008-12-10
WO2006046601A1 (ja) 2006-05-04
CN101019212B (zh) 2010-12-08
JP4394693B2 (ja) 2010-01-06
KR100873432B1 (ko) 2008-12-11
CA2579751C (en) 2010-12-14
JPWO2006046601A1 (ja) 2008-05-22
US20080048279A1 (en) 2008-02-28
AU2005297901B2 (en) 2008-11-27
TWI390615B (zh) 2013-03-21
NO20071128L (no) 2007-05-24
AU2005297901A1 (en) 2006-05-04
TW200620441A (en) 2006-06-16
EP1806775A1 (en) 2007-07-11
KR20070044047A (ko) 2007-04-26
US20090166780A1 (en) 2009-07-02
CA2579751A1 (en) 2006-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101019212B (zh) 半导体基板的制造方法、太阳能用半导体基板及蚀刻液
CN101432855B (zh) 半导体基板的制造方法、太阳能用半导体基板及蚀刻液
US20100269903A1 (en) Process for producing polycrystalline silicon substrate and polycrystalline silicon substrate
CN103710705B (zh) 一种多晶硅片酸性制绒液的添加剂及其应用
CN114318549A (zh) 一种用于弱粗抛工艺的单晶硅制绒添加剂及使用方法
CN101976700B (zh) 太阳能电池用多晶硅片的后清洗工艺
CN102867880A (zh) 一种多晶硅表面两次酸刻蚀织构的制备方法
CN102154712A (zh) 单晶硅太阳能电池制绒液及其制备方法
KR20090081979A (ko) 단결정 실리콘 광기전력 소자의 요철기판 에칭액 조성물 및제조방법
WO2013118739A1 (ja) テクスチャー形成用エッチング液
CN102400226B (zh) 一种多晶硅太阳能电池的制绒液
CN109427922B (zh) 一种在晶体硅表面制备绒面的方法
CN114990700B (zh) 制备梯田金字塔微结构硅片的添加剂和工艺及所得硅片
KR20150020186A (ko) 에칭액 및 이를 이용한 실리콘계 기판의 제조방법
CN102212825A (zh) 非添加剂型单晶硅片缓释蚀刻液的制备方法
CN117866638A (zh) 用于不同掺杂硅叠层中去除高掺杂量硅的蚀刻液及其使用方法
CN115386302A (zh) 一种硅片背抛光用添加剂及其应用
CN114188216A (zh) 刻蚀液激活剂及其制备方法与应用
JP2013236027A (ja) エッチング液及びこれを用いたシリコン系基板の製造方法
CN113292999A (zh) 铜催化刻蚀硅片刻蚀液用添加剂、刻蚀体系及刻蚀方法
CN116731614A (zh) 一种单晶硅助抛光添加剂及其应用
JP2015088710A (ja) エッチング液、エッチング液用添加剤液、凹凸基板及び凹凸基板の製造方法並びに太陽電池
JP2015191946A (ja) テクスチャー形成用エッチング液およびそれを用いたテクスチャー形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: MASATO TSUCHIYA

Free format text: FORMER OWNER: COSMOSS ENERGY JAPAN CO., LTD.

Effective date: 20130130

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20130130

Address after: Japan Gunma

Patentee after: Mimasu Semiconductor Industry

Patentee after: Kimura Yoshimichi

Address before: Japan Gunma

Patentee before: Mimasu Semiconductor Industry

Patentee before: Japan Space Energy Corp.

ASS Succession or assignment of patent right

Free format text: FORMER OWNER: MASATO TSUCHIYA

Effective date: 20150720

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150720

Address after: Japan Gunma

Patentee after: Mimasu Semiconductor Industry

Address before: Japan Gunma

Patentee before: Mimasu Semiconductor Industry

Patentee before: Kimura Yoshimichi

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101208

Termination date: 20181026

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee