CN103563093B - 单晶硅片及其制备方法 - Google Patents
单晶硅片及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103563093B CN103563093B CN201280024299.3A CN201280024299A CN103563093B CN 103563093 B CN103563093 B CN 103563093B CN 201280024299 A CN201280024299 A CN 201280024299A CN 103563093 B CN103563093 B CN 103563093B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cone
- vinyl
- monocrystalline silicon
- compound
- silicon piece
- 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.)
- Active
Links
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 4
- -1 ethyl piperazidine Chemical compound 0.000 claims description 23
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 22
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 19
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 13
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 claims description 12
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 10
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- SBEBZMZHYUEOPQ-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-3-methylpiperidin-2-one Chemical compound CC1CCCN(C=C)C1=O SBEBZMZHYUEOPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GYXLGDUOPAIMNZ-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-4-methylpiperazine Chemical compound CN1CCN(C=C)CC1 GYXLGDUOPAIMNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DCRYNQTXGUTACA-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylpiperazine Chemical compound C=CN1CCNCC1 DCRYNQTXGUTACA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PBGPBHYPCGDFEZ-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylpiperidin-2-one Chemical class C=CN1CCCCC1=O PBGPBHYPCGDFEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VONMVSIIGLZYTB-UHFFFAOYSA-N 4-ethenyl-3-methylmorpholine Chemical compound C(=C)N1C(COCC1)C VONMVSIIGLZYTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CFZDMXAOSDDDRT-UHFFFAOYSA-N 4-ethenylmorpholine Chemical compound C=CN1CCOCC1 CFZDMXAOSDDDRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 4
- XMYQHJDBLRZMLW-UHFFFAOYSA-N methanolamine Chemical compound NCO XMYQHJDBLRZMLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CUUPARWBIAPIJZ-UHFFFAOYSA-N 4-ethenyl-3-ethylmorpholine Chemical compound C(=C)N1C(COCC1)CC CUUPARWBIAPIJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940118199 levulan Drugs 0.000 claims description 3
- UBPXWZDJZFZKGH-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-3-methylpyrrolidin-2-one Chemical compound CC1CCN(C=C)C1=O UBPXWZDJZFZKGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 150000004040 pyrrolidinones Chemical class 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 32
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 32
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 20
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 10
- 239000002585 base Substances 0.000 description 8
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 7
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 7
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 7
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 6
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 6
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 5
- 229960002086 dextran Drugs 0.000 description 5
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- XLPJNCYCZORXHG-UHFFFAOYSA-N 1-morpholin-4-ylprop-2-en-1-one Chemical compound C=CC(=O)N1CCOCC1 XLPJNCYCZORXHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 description 2
- LPQOADBMXVRBNX-UHFFFAOYSA-N ac1ldcw0 Chemical compound Cl.C1CN(C)CCN1C1=C(F)C=C2C(=O)C(C(O)=O)=CN3CCSC1=C32 LPQOADBMXVRBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- WDQLRUYAYXDIFW-RWKIJVEZSA-N (2r,3r,4s,5r,6r)-4-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,5-dihydroxy-4-[(2r,3r,4s,5s,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[[(2r,3r,4s,5s,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxymethyl]oxan-2-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-2,3,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)O1 WDQLRUYAYXDIFW-RWKIJVEZSA-N 0.000 description 1
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 1
- PVOAHINGSUIXLS-UHFFFAOYSA-N 1-Methylpiperazine Chemical compound CN1CCNCC1 PVOAHINGSUIXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XANCZTNFVIZFFG-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-2-ethyl-2H-quinoline Chemical compound C(=C)N1C(C=CC2=CC=CC=C12)CC XANCZTNFVIZFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKXFAOIMOLWSMK-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-2-methylpiperazine Chemical compound CC1CNCCN1C=C OKXFAOIMOLWSMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYAHEPJVFMNLSM-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-3-ethylpiperidin-2-one Chemical class CCC1CCCN(C=C)C1=O CYAHEPJVFMNLSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFUWJIKJUNAHEN-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-3-ethylpyrrolidin-2-one Chemical compound CCC1CCN(C=C)C1=O JFUWJIKJUNAHEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCWRFIYBUQBHJI-UHFFFAOYSA-N 2-(4-aminophenyl)acetonitrile Chemical group NC1=CC=C(CC#N)C=C1 YCWRFIYBUQBHJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001450 Alpha-Cyclodextrin Polymers 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 1
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000896 Ethulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001859 Ethyl hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000001116 FEMA 4028 Substances 0.000 description 1
- 229920002527 Glycogen Polymers 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920001479 Hydroxyethyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229920001491 Lentinan Polymers 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000519 Sizofiran Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 229920000392 Zymosan Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- HFHDHCJBZVLPGP-RWMJIURBSA-N alpha-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO HFHDHCJBZVLPGP-RWMJIURBSA-N 0.000 description 1
- 229940043377 alpha-cyclodextrin Drugs 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- BLFLLBZGZJTVJG-UHFFFAOYSA-N benzocaine Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=C(N)C=C1 BLFLLBZGZJTVJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004853 betadex Drugs 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 235000019326 ethyl hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- GDSRMADSINPKSL-HSEONFRVSA-N gamma-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO GDSRMADSINPKSL-HSEONFRVSA-N 0.000 description 1
- 229940080345 gamma-cyclodextrin Drugs 0.000 description 1
- 229940096919 glycogen Drugs 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229940076085 gold Drugs 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229940115286 lentinan Drugs 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000001397 quillaja saponaria molina bark Substances 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229930182490 saponin Natural products 0.000 description 1
- 150000007949 saponins Chemical class 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950001403 sizofiran Drugs 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- ODLHGICHYURWBS-LKONHMLTSA-N trappsol cyclo Chemical compound CC(O)COC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](COCC(C)O)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](COCC(C)O)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](COCC(C)O)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](COCC(C)O)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)COCC(O)C)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1COCC(C)O ODLHGICHYURWBS-LKONHMLTSA-N 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
- C09K13/02—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an alkali metal hydroxide
-
- 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
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/60—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape characterised by shape
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
本发明公开了一种单晶硅片及其制备方法。所述单晶硅片包括由多个锥体构成的表面，其中，每一锥体具有从所述锥体的顶点延伸至所述锥体的底部的曲面，以最大化太阳光吸收且大幅减少光反射，从而提高光学效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种在大幅减小光反射的同时最大化太阳光吸收以进一步增加光学效率的单晶硅片，以及一种制备该单晶硅片的方法。
背景技术
近年来，太阳能电池快速增长且以作为下一代能源和直接将清洁能源（即太阳能）转化成电能的电子装置而知名。这种装置通常包括PN结半导体衬底，其中，具有添加到硅上的硼的P型硅半导体为基材，磷扩散至基材的表面上而形成N型硅半导体层。
当光（诸如太阳光）照射具有通过PN结产生电场的衬底时，半导体中的电子（-）和空穴（+）被激发，这些被激发的电子（-）和空穴（+）在半导体内可自由地且随机地迁移。如果在迁移期间这些移动的电荷进入PN结形成的电场，则电子（-）可移动到N型半导体，而空穴（+）移动至P型半导体。如果在P型半导体的表面上和N型半导体的表面上分别形成电子且电子沿着外电路流动，则产生电流。基于这样的原理，太阳能被转化成电能。因此，为了改善太阳能转化效率，PN结半导体衬底的单位面积的电输出量应被最大化。为此目的，在大幅减少光反射的同时必须尽可能高地增大光吸收。
考虑到上文所述的情形，用于构造PN结类型半导体衬底的太阳能电池硅片的表面，具有微锥体结构以形成抗反射膜。如图1所示，在硅片的表面上形成的微锥体结构包括由聚集在一个单一顶点的四个三角形面S以及矩形底部B形成的四角形锥体。通常，如图2所示，微锥体的面S1为三角形形式，其中，在底边b1处汇合以形成底部的两个侧边c11和c12是从顶点a1开始的直线。
具有微锥体结构的这种硅片在其表面处降低了具有较宽波长的入射光的反射，因此提高了太阳能电池的效率。此外，通过检验微锥体结构可进一步增强太阳能电池的效率。
发明内容
技术问题
因此，本发明的目的在于提供具有指定的结构以大大减少光反射、同时最大化太阳光吸收的单晶硅片。
本发明的另一目的在于提供一种不使用蚀刻掩模而简单地制备具有微锥体结构的单晶硅片的方法。
技术方案
（1）一种单晶硅片，具有表面，在所述表面上重复形成具有从锥体的顶点延伸到锥体的底部的曲面的锥体。
（2）根据上文（1）的单晶硅片，曲面为朝向锥体的中心凸起的曲面。
（3）根据上文（1）的单晶硅片，单晶硅片不使用蚀刻掩模来制备。
（4）根据上文（1）的单晶硅片，一个锥体的面和与所述锥体相邻的另一锥体的面一起形成一个形状，所述形状的竖向剖面具有尖点。
（5）根据上文（1）的单晶硅片，使用蚀刻组合物对单晶硅片进行纹理蚀刻。
（6）根据上文（5）的单晶硅片，蚀刻组合物包括0.1wt.%（重量百分比）至20wt.%的碱性化合物和80wt.%至99.9wt.%的水。
（7）根据上文（6）的单晶硅片，碱性化合物为选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铵、四羟甲基铵和四羟乙基铵中的至少一种。
（8）根据上文（6）的单晶硅片，蚀刻组合物还包括10-6wt.%至10wt.%的包含氮原子的环状化合物，该氮原子被结合到与包括具有2个至6个碳原子的烯烃基。
（9）根据上文（8）的单晶硅片，环状化合物为选自N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基甲基哌嗪、N-乙烯基乙基哌嗪、N-乙烯基-N＇-甲基哌嗪、N-丙烯酰基哌嗪、N-丙烯酰基-N＇-甲基哌嗪、N-乙烯基吗啉、N-乙烯基甲基吗啉、N-乙烯基乙基吗啉、N-丙烯酰基吗啉、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基甲基哌啶酮、N-乙烯基乙基哌啶酮、N-丙烯酰基哌啶酮、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲基吡咯烷酮、N-乙烯基乙基-2-吡咯烷酮、N-丙烯酰基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑和N-丙烯酰基咔唑中的至少一种。
（10）根据上文（6）的单晶硅片，蚀刻组合物还包括选自葡聚糖化合物、果聚糖化合物、甘露聚糖化合物、半乳聚糖化合物、及其金属盐中的至少一种多糖。
（11）一种制备单晶硅片的方法，包括：通过在不使用蚀刻掩模的情况下应用蚀刻组合物，来纹理蚀刻单晶硅片的表面，以使锥体重复形成在单晶硅片的表面上，其中，每一锥体具有从所述锥体的顶点延伸到所述锥体的底部的曲面。
（12）根据上文（11）的方法，所述曲面朝向锥体的中心凸起弯曲。
（13）根据上文（11）的方法，蚀刻组合物包括0.1wt.%至20wt.%的碱性化合物和80wt.%至99.9wt.%的水。
（14）根据上文（11）的方法，碱性化合物为选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铵、四羟甲基铵和四羟乙基铵中的至少一种。
（15）根据上文（13）的方法，蚀刻组合物还包括10-6wt.%至10wt.%的包含氮原子的环状化合物，该氮原子被结合到包括具有2至6个碳原子的烯烃基。
（16）根据上文（15）的方法，环状化合物为选自N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基甲基哌嗪、N-乙烯基乙基哌嗪、N-乙烯基-N＇-甲基哌嗪、N-丙烯酰基哌嗪、N-丙烯酰基-N＇-甲基哌嗪、N-乙烯基吗啉、N-乙烯基甲基吗啉、N-乙烯基乙基吗啉、N-丙烯酰基吗啉、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基甲基哌啶酮、N-乙烯基乙基哌啶酮、N-丙烯酰基哌啶酮、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲基吡咯烷酮、N-乙烯基乙基-2-吡咯烷酮、N-丙烯酰基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑和N-丙烯酰基咔唑中的至少一种。
（17）根据上文（13）的方法，蚀刻组合物还包括选自葡聚糖化合物、果聚糖化合物、甘露聚糖化合物、半乳聚糖化合物、及其金属盐中的至少一种。
技术效果
因此，本发明的单晶硅片具有包括多个微锥体的表面，每一锥体具有曲面，以在大量地减少光反射的同时大幅地增加太阳光吸收，从而提供光学效率。
另外，根据本发明的制备单晶硅片的方法可形成多个具有曲面的微锥体结构而无需使用替选的蚀刻掩模，从而实现了极好的生产能力。
附图说明
图1为示出在常规单晶硅片的表面上形成的微锥体的透视图；
图2为示出在常规单晶硅片的表面上形成的微锥体的面的剖视图；
图3为示出在根据本发明的单晶硅片的表面上形成的微锥体的面的剖视图；
图4为示出在根据本发明的一个实施方式的硅片的表面上形成的微锥体的表面（a）和剖面（b）的扫描电子显微镜（SEM）图像；
图5为示出在常规硅片的表面上形成的微锥体的表面（a）和剖面（b）的扫描电子显微镜（SEM）图像；和
图6为示出根据本发明的一个实施方式的硅片的表面上形成的彼此相邻的两个不同锥体的纵向剖视图。
具体实施方式
本发明公开了一种在大幅减小光反射的同时最大化太阳光吸收以进一步增加光学效率的单晶硅片，以及一种制备该单晶硅片的方法。
在下文中，结合附图将更具体地描述本发明。
参照图1，在该公开中的锥体表示四角形锥体，其被构造成矩形底部B和汇合在顶点处的四个三角形面S。
本发明的单晶硅片的特征在于具有重复地形成在硅片的表面上的锥体，其中，每一锥体具有从其顶点至其底部的曲面。
更具体地，如图3所示，锥体的面S2具有从顶点a2延伸然后在底边b2处汇合以形成底部的两个侧边c21和c22，其中，侧边c21和侧边c22不是直线形的而是弯曲的。相应地，面S2成为曲面。
形成锥体的一个面的两个侧边c21和c22可以相同或彼此不同。即，当从顶点a2沿着垂直于底边b2的中心线L划分该面时，所述面的被划分的两个部分可以彼此相同（图3a）或者彼此不同（图3b）。
更优选地，如图6所示，在一个锥体的面和相邻的锥体的面之间形成的形状的竖向部分可具有尖点d。
参照示出本发明的锥体的竖向剖视图的图6，尖点d可以是通过一个锥体的侧边c21和与该锥体相邻的另一锥体的侧边c22所形成的切线上的一个点。如图6（a）所示，这样的尖点可以出现在单晶硅片的表面上。可替选地，如图6（b）所示，如果相互之间具有不对称关系的两个锥体的切线出现在单晶硅片的上方，则尖点可位于单晶硅片的表面的上方。
由于本发明的硅片具有在图6中所示的这样的结构，故还可增大光学效率的改进。本发明的锥体结构可使用蚀刻组合物直接蚀刻对象来提供，而不用使用任何蚀刻掩模。对于使用这样的蚀刻掩模而言，在锥体与另一锥体汇合的部分不可避免地形成曲面，从而不能得到具有尖点的重复的锥体结构。
锥体的面可以朝向锥体的中心凸起的曲面。
另外，形成锥体的四个面中的至少一个面可如上述那样弯曲。
如图4所示，重复的锥体结构的形成意味着多个如上文所述形成的锥体被设置在硅片的表面上。更具体地，本发明的重复的锥体结构除了包括具有相同形状的多个锥体外，还可包括混合在一起的多个具有不同形态的锥体（即，在图3（a）和图3（b）中示出的锥体、具有不同尺寸L的锥体等），条件是形成多个具有从其顶点延伸到其底部的面的锥体。
重复的锥体不需要占据相对于硅片的表面积的预定分数的面积。然而，为了有助于最大化太阳光吸收和减少光反射，重复的锥体可占据硅片的表面积的至少50%、优选至少70%。
重复的锥体每个单位面积不必包括固定数目的锥体。然而，为了有助于最大化太阳光吸收和减少光反射，优选具有大约数纳米的尺寸的微锥体。例如，形成在单晶硅片的表面上的锥体的大约70%以上可具有1μm至6μm的平均尺寸。在此，锥体的平均尺寸表示从锥体的顶点延伸到锥体的底部的垂线的长度。
如上文所述，一种在根据本发明的单晶硅片的表面上重复形成锥体的方法的特征可在于不使用任何蚀刻掩模，其中，该锥体具有从其顶点延伸到其底部延伸的曲面。
根据本发明的一个实施方式，在不使用蚀刻掩模的情况下，通过利用碱性蚀刻溶液进行纹理蚀刻，单晶硅片可具有在其表面上形成的微锥体结构。
本发明的蚀刻组合物可包括0.1wt.%至20wt.%的碱性化合物和80wt.%至99.9wt.%的水。
可替选地，蚀刻溶液还可包括包含氮原子的环状化合物，该氮原子被结合到包括具有2个至6个碳原子的烯烃基。
碱性化合物为蚀刻晶体硅片的表面的成分，且其类型或种类没有特别的限制。例如，该化合物可包括氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铵、四羟甲基铵、四羟乙基铵等。在这些化合物中，氢氧化钾和氢氧化钠是优选的。这些化合物可单独使用或以它们中的两个或多个组合使用。
以蚀刻组合物总量为100wt.%计，碱性化合物可以被包括的用量是0.1wt.%至20wt.%、更优选1wt.%至5wt.%。如果碱性化合物的含量在上述范围内，则硅片的表面可成功蚀刻。
包含与官能团（该官能团包括具有2个至6个碳原子的烯烃基）结合的氮原子的环状化合物为这样的成分：控制作为硅晶体方向的Si100方向和Si111方向之间的蚀刻速率的差异，从而调节锥体的形状，进而使锥体具有根据本发明的曲面。
例如，在本发明中使用的环状化合物可包括：N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基甲基哌嗪、N-乙烯基乙基哌嗪、N-乙烯基-N＇-甲基哌嗪、N-丙烯酰基哌嗪、N-丙烯酰基-N＇-甲基哌嗪、N-乙烯基吗啉、N-乙烯基甲基吗啉、N-乙烯基乙基吗啉、N-丙烯酰基吗啉、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基甲基哌啶酮、N-乙烯基乙基哌啶酮、N-丙烯酰基哌啶酮、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲基吡咯烷酮、N-乙烯基乙基-2-吡咯烷酮、N-丙烯酰基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑、N-丙烯酰基咔唑等，其可单独使用或者以它们中的两个或多个组合使用。
以蚀刻组合物总量为100wt.%计，环状化合物可以被包括的用量是10-6wt.%至10wt.%、更优选10-3wt.%至1wt.%。如果环状化合物的含量在上述范围内，则可有效地改善硅片的表面的润湿性，从而最小化纹理质量中的偏差以及容易形成具有与现有技术中微锥体形状不同的微锥体。当环状化合物的含量超过10wt.%时，难于控制硅晶体方向上的蚀刻速率的差异，从而难于形成所需的微锥体。
蚀刻组合物还可包括多糖。
多糖是通过在两种单糖或两种以上的单糖之间的糖苷键而形成的大分子的一种糖；且为这样的成分：来防止过度蚀刻和通过碱性化合物引起的蚀刻加速以生成均匀的微锥体，同时从硅片的表面快速去除通过蚀刻产生的氢气泡以改善锥体的外观。
例如，多糖可包括：葡聚糖化合物、果聚糖化合物、甘露聚糖化合物、半乳聚糖化合物、及其金属盐。在这些化合物当中，优选使用葡聚糖化合物及其金属盐。这些物质可被单独使用或者以它们中的两种或多种组合使用。
例如，葡聚糖化合物可包括纤维素、二甲氨基乙基纤维素、二乙氨基乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、4-氨基苄基纤维素、三乙氨基乙基纤维素、氰乙基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、褐藻酸、直链淀粉、支链淀粉、果胶、淀粉、糊精、α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、羟丙基-β-环糊精、甲基-β-环糊精、右旋糖酐、葡聚糖硫酸酯钠、皂角苷、糖原、酵母聚糖、香菇多糖、西佐糖、及其金属盐等。
多糖可具有5000至1000000、更优选50000至200000的平均分子量。
以蚀刻组合物总量为100wt.%计，多糖可以被包括的用量是10-9wt.%至10wt.%、更优选10-6wt.%至1wt.%。如果多糖的含量在上述范围内，则可有效地防止过度蚀刻以及蚀刻加速。当多糖的含量超过10wt.%时，可大幅降低碱性化合物的蚀刻速率，这导致难于形成所期望的微锥体。
可替选地，根据本发明的用于晶体硅片的纹理蚀刻组合物还可包括表面活性剂、脂肪酸及其碱金属盐、含有二氧化硅的化合物等中的至少一种。
在本发明中使用的水的类型没有特别限制，但可包括去离子蒸馏水，且更优选用于半导体方法的具有等于或大于18MΩ/cm的比电阻的去离子蒸馏水。
水可以作为总量计100wt.%的晶体蚀刻组合物的余量。
在本发明使用的水的类型没有特别限制，但可包括去离子蒸馏水，且更优选地，用于半导体方法的具有等于或大于18MΩ/cm的比电阻的去离子蒸馏水。
通过使用如上文所述的所制备的蚀刻组合物处理单晶硅片的方法，该方法包括浸渍、喷涂、或者浸渍和喷涂，硅片的表面可具有包括微锥体的结构。浸渍次数和喷涂次数分别没有特殊限制，对于进行浸渍和喷涂而言，它们的操作次序也没有限制。另外，浸渍阶段、喷涂阶段、或者浸渍阶段和喷涂阶段可在50℃至100℃的温度下持续30秒到60分钟。在这种情况下，可采用浸渍、喷涂或者单个硅片类型的蚀刻方法。
在下文中，参照实施例和比较实施例来描述优选的实施方式以更具体地理解本发明。然而，本领域技术人员应该明白此实施方式出于示例目的被提供，且不限制如在详细说明书以及所附权利要求书中公开的被保护的主题。因此，对于本领域技术人员显而易见的是：在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可进行实施方式的各种修改和变更，并且这种修改和变更完全包括在所附权利要求书所限定的范围内。
实施例
实施例1
2wt.%的氢氧化钾（KOH）、0.1wt.%的N-乙烯基吡咯烷酮、0.02wt.%的海藻酸钠（AANa）和余量的去离子蒸馏水混合在一起以制备蚀刻组合物。
在80℃下将单晶硅片衬底浸渍在所制备的蚀刻组合物中20分钟，来实现纹理蚀刻。
比较实施例1
2wt.%的氢氧化钾、0.1wt.%的N-甲基吡咯烷酮、0.02wt.%的海藻酸钠（AANa）和余量的去离子蒸馏水混合在一起以制备蚀刻组合物。
在80℃下将单晶硅片衬底浸渍在所制备的蚀刻组合物中20分钟，来实现纹理蚀刻。
实验实施例
根据下面步骤，测定在上文实施例和比较实施例中的进行纹理蚀刻的硅片衬底的物理性能，测定的结果在下表1中示出。
（1）微锥体的形态
使用扫描电子显微镜（SEM）确认形成在每一单晶硅片衬底的表面上的微锥体结构的形态。
（2）纹理均匀性
在单晶硅片衬底的表面上形成的微锥体结构的偏差（即均匀性）使用数码相机、3D光学显微镜和扫描电子显微镜（SEM）进行视觉观测，根据下面的评估标准来评估所观测到的结果。
<评估标准>
◎：在整个硅片衬底上形成锥体
○：在硅片衬底的一部分上未出现锥体（非锥体部分小于硅片衬底的5%）
△：在硅片衬底的一部分上未出现锥体（非锥体部分占硅片衬底的5%至50%）
×：在硅片衬底的大多数部分上未形成锥体（非锥体部分等于或大于硅片衬底的90%）
（3）反射率（%）
各个单晶硅片衬底使用UV分光光度计进行光反射，其中使用波长600nm的光照射单晶硅片衬底的表面。
图4和图5分别为示出在实施例1和比较实施例1中进行纹理蚀刻的单晶硅片的表面的SEM图像。更具体地，可以看出，在实施例1中形成的微锥体具有从其顶点延伸且在底部汇合的两个侧向的曲边，即形成曲面，在实施例1中形成的微锥体从而具有小且均匀的尺寸。
另一方面，可以看出，在比较实施例1中形成的微锥体具有从其顶点延伸且在底部汇合的两个侧向的直边，即形成平面，从而在比较实施例1中形成的微锥体相对于在实施例1中形成的所制备的微锥体具有较大的尺寸。
简要地，基于上述微锥体的形态上的差异，根据本发明的单晶硅片可最大化太阳光吸收同时还减小了光反射。
表1
如上表1所示，与在比较实施例1中制备的衬底相比，根据本发明的在实施例1制备的单晶硅片衬底具有极好的微锥体纹理均匀性，其中分别具有曲面的多个微锥体形成在单晶硅片的表面上。此外，可以确认，由于微锥体的形状，故实施例1中衬底的光反射低于比较实施例1中衬底的光反射。因此，本发明可实现光学效率的提高。
Claims (4)
1.一种制备单晶硅片的方法，包括：通过在不使用蚀刻掩模的情况下应用蚀刻组合物，来纹理蚀刻单晶硅片的表面，以使锥体重复形成在单晶硅片的表面上，其中，每一锥体具有从所述锥体的顶点延伸到所述锥体的底部的曲面，
其中，按重量百分比计，所述蚀刻组合物包括0.1％至20％的碱性化合物，10-6％至10％的包含氮原子的环状化合物，和作为总量计100％的所述组合物的余量的水；并且
包含氮原子的所述环状化合物为选自N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基甲基哌嗪、N-乙烯基乙基哌嗪、N-乙烯基-N＇-甲基哌嗪、N-丙烯酰基哌嗪、N-丙烯酰基-N＇-甲基哌嗪、N-乙烯基吗啉、N-乙烯基甲基吗啉、N-乙烯基乙基吗啉、N-丙烯酰基吗啉、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基甲基哌啶酮、N-乙烯基乙基哌啶酮、N-丙烯酰基哌啶酮、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲基吡咯烷酮、N-乙烯基乙基-2-吡咯烷酮、N-丙烯酰基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑和N-丙烯酰基咔唑中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述曲面朝向所述锥体的中心凸起弯曲。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碱性化合物为选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铵、四羟甲基铵和四羟乙基铵中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蚀刻组合物还包括选自葡聚糖化合物、果聚糖化合物、甘露聚糖化合物、半乳聚糖化合物、及其金属盐中的至少一种。
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2011-0054569 | 2011-06-07 | ||
| KR20110054569 | 2011-06-07 | ||
| KR10-2012-0059142 | 2012-06-01 | ||
| KR1020120059142A KR20120135870A (ko) | 2011-06-07 | 2012-06-01 | 단결정 실리콘 웨이퍼 및 그 제조방법 |
| KR10-2012-0059966 | 2012-06-04 | ||
| KR1020120059966A KR101896619B1 (ko) | 2011-06-07 | 2012-06-04 | 단결정 실리콘 웨이퍼 및 그 제조방법 |
| PCT/KR2012/004479 WO2012169788A2 (ko) | 2011-06-07 | 2012-06-07 | 단결정 실리콘 웨이퍼 및 그 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103563093A CN103563093A (zh) | 2014-02-05 |
| CN103563093B true CN103563093B (zh) | 2016-05-25 |
Family
ID=47903484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201280024299.3A Active CN103563093B (zh) | 2011-06-07 | 2012-06-07 | 单晶硅片及其制备方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (2) | KR20120135870A (zh) |
| CN (1) | CN103563093B (zh) |
| TW (1) | TWI537437B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104465821B (zh) * | 2014-12-25 | 2017-11-24 | 胡明建 | 一种圆锥形等距矩阵排列太阳能板的设计方法 |
| TWI618261B (zh) * | 2016-12-07 | 2018-03-11 | 財團法人金屬工業研究發展中心 | 製造金字塔結構的蝕刻劑及蝕刻方法 |
| KR20220121317A (ko) | 2021-02-25 | 2022-09-01 | 주식회사 솔라인 | 단결정 태양광 웨이퍼 모듈 구성 방법 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1822325A (zh) * | 2004-12-28 | 2006-08-23 | 罗门哈斯电子材料Cmp控股股份有限公司 | 化学机械抛光二氧化硅和氮化硅的多步方法 |
| JP2010123759A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池用基板の粗面化方法および太陽電池セルの製造方法 |
| EP2302701A2 (en) * | 2009-09-24 | 2011-03-30 | Rohm and Haas Electronic Materials, L.L.C. | Texturing semiconductor substrates |
| CN102017176A (zh) * | 2008-03-25 | 2011-04-13 | 应用材料股份有限公司 | 结晶太阳能电池的表面清洁与纹理化工艺 |
| WO2011056948A3 (en) * | 2009-11-05 | 2011-08-25 | Advanced Technology Materials, Inc. | Methods of texturing surfaces for controlled reflection |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3740138B2 (ja) * | 2003-06-25 | 2006-02-01 | 直江津電子工業株式会社 | テクスチャー形成用エッチング液 |
| KR20110046308A (ko) * | 2009-10-26 | 2011-05-04 | 동우 화인켐 주식회사 | 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물 |
-
2012
- 2012-06-01 KR KR1020120059142A patent/KR20120135870A/ko unknown
- 2012-06-04 KR KR1020120059966A patent/KR101896619B1/ko active IP Right Grant
- 2012-06-05 TW TW101120055A patent/TWI537437B/zh active
- 2012-06-07 CN CN201280024299.3A patent/CN103563093B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1822325A (zh) * | 2004-12-28 | 2006-08-23 | 罗门哈斯电子材料Cmp控股股份有限公司 | 化学机械抛光二氧化硅和氮化硅的多步方法 |
| CN102017176A (zh) * | 2008-03-25 | 2011-04-13 | 应用材料股份有限公司 | 结晶太阳能电池的表面清洁与纹理化工艺 |
| JP2010123759A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池用基板の粗面化方法および太陽電池セルの製造方法 |
| EP2302701A2 (en) * | 2009-09-24 | 2011-03-30 | Rohm and Haas Electronic Materials, L.L.C. | Texturing semiconductor substrates |
| WO2011056948A3 (en) * | 2009-11-05 | 2011-08-25 | Advanced Technology Materials, Inc. | Methods of texturing surfaces for controlled reflection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20120135874A (ko) | 2012-12-17 |
| KR101896619B1 (ko) | 2018-09-07 |
| TWI537437B (zh) | 2016-06-11 |
| TW201307621A (zh) | 2013-02-16 |
| KR20120135870A (ko) | 2012-12-17 |
| CN103563093A (zh) | 2014-02-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fan et al. | Stable and efficient multi-crystalline n+ p silicon photocathode for H2 production with pyramid-like surface nanostructure and thin Al2O3 protective layer | |
| Li et al. | Hybrid black silicon solar cells textured with the interplay of copper-induced galvanic displacement | |
| CN103547654B (zh) | 用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物和纹理蚀刻方法 | |
| CN105070792B (zh) | 一种基于溶液法的多晶太阳电池的制备方法 | |
| CN103563093B (zh) | 单晶硅片及其制备方法 | |
| WO2007020833A1 (ja) | マスキングペースト、その製造方法およびマスキングペーストを用いた太陽電池の製造方法 | |
| CN104928680B (zh) | 结晶性硅片的纹理蚀刻液组合物和纹理蚀刻方法 | |
| CN106297956A (zh) | 一种晶体硅太阳能电池用正银浆料及其制备方法 | |
| KR20150022017A (ko) | 국부 후면 필드 (lbsf) 를 갖는 태양전지들의 제조 방법 | |
| JP5677469B2 (ja) | 太陽電池素子の製造方法、太陽電池素子、および太陽電池モジュール | |
| Qiao et al. | Fabrication of multi-crystalline silicon pyramid structure and improvement in its photovoltaic performance | |
| Alasfour et al. | Sub-micrometer random-pyramid texturing of silicon solar wafers with excellent surface passivation and low reflectance | |
| CN107078177A (zh) | 太阳能电池元件 | |
| CN103562344B (zh) | 用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物以及纹理蚀刻方法 | |
| KR20120119796A (ko) | 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭방법 | |
| CN107068774A (zh) | 太阳能电池减反钝化膜及其制备方法及太阳能电池片 | |
| CN106062132B (zh) | 结晶性硅片的纹理蚀刻液组合物和纹理蚀刻方法 | |
| CN105839193A (zh) | 一种绒面单晶硅的制备方法 | |
| WO2012169788A2 (ko) | 단결정 실리콘 웨이퍼 및 그 제조방법 | |
| KR101892624B1 (ko) | 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭방법 | |
| CN105161548A (zh) | 可同时实现减反和多结构陷光的薄膜及其制备方法 | |
| CN109716540A (zh) | 太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池模块 | |
| Gao et al. | Inverted Pyramid Morphology Control by Acid Modification and Application for PERC Solar Cells | |
| JP6021041B2 (ja) | スーパーストレート型薄膜太陽電池の透明導電膜の製造方法 | |
| Sarkar et al. | Investigating the Ag-assisted Chemical Etching Kinetics in Growing Si-NWs and Fabricating the pin core–shell Heterojunction Si-NW Array Solar Cells |
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 |