JP2013526050A - アルカリエッチング液、特にテクスチャエッチング液のための添加剤、及びその製造方法 - Google Patents

アルカリエッチング液、特にテクスチャエッチング液のための添加剤、及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2013526050A
JP2013526050A JP2013506772A JP2013506772A JP2013526050A JP 2013526050 A JP2013526050 A JP 2013526050A JP 2013506772 A JP2013506772 A JP 2013506772A JP 2013506772 A JP2013506772 A JP 2013506772A JP 2013526050 A JP2013526050 A JP 2013526050A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase mixture
product
color
mixed
polyethylene glycol
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
JP2013506772A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5632533B2 (ja
Inventor
クリュームベルク・イェンス
メルニーク・イホル
ミッヒェル・ミヒャエル
シュミット・ミヒャエル
Original Assignee
ゲー・ペー・ゾラール・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング
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 ゲー・ペー・ゾラール・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング filed Critical ゲー・ペー・ゾラール・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング
Publication of JP2013526050A publication Critical patent/JP2013526050A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5632533B2 publication Critical patent/JP5632533B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0236Special surface textures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/02Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an alkali metal hydroxide
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0236Special surface textures
    • H01L31/02363Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

単相混合物(52)を形成するために、少なくとも一種のポリエチレングリコールを塩基と混合する(10;20)工程、該単相混合物(52)を80℃の温度に加熱(12;22)する工程、及び該単相混合物(52)を、該単相混合物(52)の色が変わるまで周囲空気中で静置(14)する工程、によって得られる、生成物(56)、及び該生成物(56)の製造方法及び該生成物(56)の使用。

Description

本発明は、エッチング液の添加剤又は成分として使用される生成物、及びその製造方法に関する。
材料をエッチングする際、その目的は、しばしば、エッチングの種類、位置及び/又は範囲に関して画定されたエッチング結果を得ることである。これは、特に、半導体材料をエッチングする場合、例えば、電子部品又は太陽電池の製造における場合である。最も共通して使用される半導体材料はシリコンである。特に、単結晶シリコン又は多結晶シリコンは、シリコン太陽電池の工業的製造における半導体材料として使用されている。
結晶性材料、特に単結晶シリコン又は多結晶シリコンの画定的な(defined)エッチング結果は、異なる種類の粒子及び結晶の欠陥の存在下で、たいていエッチング液で様々の程度にエッチングされるため、高価である。これは、例えば、アルカリ水酸化物ベースのアルカリエッチング液による場合であり、それは、産業規模でのエッチング、特に、シリコンウエハーのテクスチャエッチングにおいて使用されている。半導体材料を均一にエッチングするその他のエッチング液を使用することもできるが、結晶の配向及び結晶の欠陥に拘わらず、ほとんどは安全性又は廃棄の理由から、産業規模でのそれらの使用には問題があり、かつ、高価であるため、異方性エッチング効果にも拘わらず、アルカリ水酸化物をベースとするアルカリエッチング液がしばしば好ましい。
この種類のアルカリエッチング液で画定されたエッチング結果を得るために、それぞれのエッチング工程は、個々の場合に使用される半導体材料、例えば、シリコン材料に合わせて正確に調整しなければならない。エッチング時間、エッチング液の組成及びエッチング温度のようなエッチングパラメーターは、そのために、なかんずく、使用される半導体材料の結晶化の種類、例えば、ブロックキャスト又はエッジ安定化ドロー多結晶シリコン又は単結晶シリコン、ドーパントの種類及びそれらドーパントの厚さ、及び結晶欠陥の種類及び密度も影響する。実際には、異なるエッチングパラメーターを、単一の製造業者からの種々のシリコン材料についてさえ、それぞれの場合に使用しなければならならないという結果となる。様々な製造業者からの材料が使用される場合、エッチングパラメーターの多様性はなお一層増大する。特に、光の注入を増大する目的で表面構造を形成するための、太陽電池の製造で度々行われるようなテクスチャエッチングの場合には、使用される材料に関してテクスチャエッチングプロセスの感度により、膨大な数の異なる組合せのエッチングパラメーターが生み出される。
この背景に対抗して、エッチングプロセス、特に、テクスチャエッチングプロセスを簡略化する必要がある。ドイツ特許第10 2008 056 086号(特許文献1)は、これを可能にするエッチング液の添加剤を開示している。この添加剤の製造には、様々な密度の相の分離が要求され、ある程度の費用を伴う。
ドイツ特許第10 2008 056 086号 米国特許第3,998,659号明細書
したがって、本発明は、エッチングプロセス、特に、テクスチャエッチングプロセスを簡素化でき、かつ、より少ない費用で製造できる生成物を提供するという課題に基づいている。
この課題は、請求項1に説明した方法で得られる生成物によって解決される。
本発明はまた、この生成物を製造するための方法を提供するという課題にも基づいている。
この課題は、請求項10の特徴による方法によって解決される。
それぞれの場合における有利な改良点により、従属の下位請求項の主題が形成される。
請求項8及び請求項9は、本発明による生成物の有利な用途に関する。
本発明の生成物は、少なくとも一種のポリエチレングリコールを塩基と混合し、単相混合物を形成し、該単相混合物を80℃の温度に加熱し、そして該単相混合物を、その単相混合物の色が変わるまで周囲空気中に静置することによって得られる。この場合の塩基という語は、基本的に、水性溶液中で水酸化物イオンを形成できる化合物及び元素を意味する。好ましいものとして、使用される塩基はアルカリ水酸化物又は水酸化アンモニウム、特に好ましくは、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムである。使用されるアルカリ水酸化物の質量分率は、単相混合物を形成するという目的で成分が混合される際、例えば、テトラエチレングリコールと水酸化カリウムの場合、1〜10質量%、好ましくは約7質量%である。
単相混合物とは、数時間の長い耐用時間後でさえも、異なる密度のいくつかの相に分離しない混合物を意味する。本発明における周囲空気とは、人間が占有する領域において地球上で普通に見られるような気体混合物を意味する。この場合、‘静置させる’という語は、必ずしも混合物を絶対的に静置するという意味ではない。基本的に、混合物はまた移動させることもできる。単相混合物の色の変化は、その単相混合物の元来の色に対してその色が変わる時に起こる。特に、それまで透明だった単相混合物に色が付く時に色の変化がある。色の変化までの静置時間は、多くのパラメーター、特に、混合された物質に依存する。ほとんどの場合、約15分〜16時間の静置期間が必要とされる。
原則として、全てのポリエチレングリコール類が上記の生成物の製造に使用できる。実際には、テトラエチレングリコールの使用が証明されている。このポリエチレングリコールが使用される場合、例えば、色の変化が起こる前に、約15分〜16時間の静置期間が必要とされる。
本発明による生成物を、アルカリエッチング液中、特に、テクスチャエッチング液中に混合することが、エッチングプロセスに対して有利な効果を有することが明らかとなった。それ故、その混合の結果、エッチング液は、様々な種類及び品質の半導体材料に対して、同じエッチングパラメーターで、かつ、等しいエッチング結果で、例えば、p−ドープシリコンもn−ドープシリコンにも同様に同じように使用することができる。したがって、エッチングレシピとして知られる必要とされるエッチングパラメーターの組合せの数を、著しく低減することができる。必要なエッチングレシピの数のこの低減により、これが必要とされ得る場合でさえも、エッチング液の組成及びエッチングパラメーターの両方を、エッチングすべき半導体材料に適合させることが更に簡素化される。更に、エッチング液の延長された耐用寿命が得られるであろう。
本発明による生成物が、アルカリテクスチャエッチング液中に混合される場合、更なる利点もまた得られるであろう。例えば、単結晶性半導体材料及び多結晶性半導体材料の両方、特に、シリコンウエハーを、同じエッチング液及び同一のエッチングパラメーターを用いてテクスチャ処理することができる。従来技術において、例えば、シリコンウエハーについて、0.5〜6重量%のアルカリ水酸化物及び1〜10体積%のアルコール、たいていはイソプロピルアルコールを含む水性のテクスチャエッチング液(注:例えば、米国特許第3,998,659号明細書(特許文献2))が、テクスチャエッチング液として使用される。この場合、そのテクスチャエッチングは、通常、70〜90℃の温度で、典型的には20〜75分間の期間にわたって行われる。本発明の生成物が、アルコール含有アルカリエッチング液中に混合される時、結果としてそのエッチング時間を低減することができ、そして更に、そのアルカリエッチング液に使用されるアルコールの量を低減することができることが明らかとなった。また、そのアルコール消費量を低減することができるだけでなく、アルコール、特にイソプロピルアルコールの使用を完全に省くことができることが判明した。したがって、本発明の生成物を添加剤として用いる際に、アルコール類の混合を完全に省くのが特に好ましい。
切断プロセス(sawing process)によって塊(block)から切り出された(separated)半導体材料、例えば、環状ソー(annular saw)又はワイヤーソーによってシリコン塊から切断されたシリコンウエハーの場合、ミクロの範囲での寸法形状を有する構造のためのテクスチャ処理が、テクスチャエッチング液を使って信頼できるように適用できる前に、まず、別の、ソー(saw)の損傷エッチングプロセスによって、そのソーの損傷を取り除く必要がしばしばある。しかしながら、本発明の生成物が、テクスチャエッチング液中に混合される場合、その別の、ソーの損傷エッチングプロセスは省くことができ、そして、そのソーの損傷エッチングは、半導体材料の表面のテクスチャ処理と一緒に合同プロセス段階で行うことができる。
上述の有利な効果は、本発明による生成物の製造に、そしてアルカリエッチング液に使用される同じ塩基を当てにするものではない。例えば、水酸化ナトリウムは、本発明の生成物の製造に使用できるが、該生成物は、その後、水酸化カリウムを含む液中に混合することができる。
本発明の一つの改良点(refinement)において、単相混合物を、その色が、光学スペクトルにおけるオレンジ色と赤褐色との間の色に変わるまで、周囲空気中に静置させる。好ましくは、単相混合物を、赤褐色の色調になるまで静置させる。本発明の生成物がより暗い色調に変わるほど、該生成物はより効果的になることが明らかとなっている。その色調が赤褐色である場合に、特に強い効果が得られる。しかしながら、ある程度の色の変化から、生成物の効果は再び減少する。そのため、単相混合物が暗褐色又は黒色である場合、弱い効果しかない。
本発明の別の実施形態は、塩基及び水と混合されて、単相混合物を形成する少なくとも一種のポリエチレングリコールを提供するものである。これは、好ましくは、アルカリ水酸化物の水溶液を、少なくとも一種のポリエチレングリコールと混合することによって行われる。実際に、このために、少なくとも20質量%のアルカリ水酸化物濃度を有するアルカリ水酸化物水溶液が証明されている。水の割合は、単相混合物が形成され、そして該混合物が、ある寿命後にいくつかの相に分離しないように常に選択されなければならない。
本発明の一つの改良点において、非酸化性酸、好ましくは塩酸又は酢酸が、単相混合物中に混合される。上述したように、本発明の生成物は、その効果に関して長時間には適していない。明らかにされているように、上述のような非酸化性酸を混合することにより、安定性、そしてそれによる貯蔵寿命を向上させることができる。それ故、非酸化性酸を含む生成物はより長く貯蔵できる。非酸化性酸を、7未満、好ましくは3未満のpH値になるように混合するのが有利であることが証明されている。非酸化性酸は、単相混合物の色が変わった後に混合される。
別の有利な実施形態において、水及び少なくとも一種のアルカリ水酸化物、好ましくは水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムは、単相混合物の色が変わった後に、その単相混合物中に混合される。このようにして、上述した方法の一つにおいて有利なエッチング又はテクスチャエッチング液が入手できる。形成された混合物中の単相混合物の体積当たりの割合は、約0.01〜5%、好ましくは0.01〜1%、そして特に好ましくは0.07〜0.3%の量である。上述したように、以前、通常の実施ではアルコール、特にイソプロピルアルコールがこの種のエッチング液中に混合しされていた。依然として、このようにして上述のように形成された溶液は、基本的にアルコール、特にイソプロピルアルコールと混合することができる。しかしながら、上記で説明したように、より少ない量しか要求されない。しかしながら、単相混合物を使用する結果、以前は、普通に混合されていたアルコールを、その単相混合物に完全に置き換えることもできる。したがって、アルコールの混合を省略するのが特に好ましい。
本発明の生成物の全ての異なる実施形態は、半導体材料のアルカリエッチング液中、好ましくは、単結晶シリコン又は多結晶シリコンのような無機半導体材料のアルカリエッチング液中の添加剤として有利に使用することができる。特に、それら生成物は、テクスチャエッチング液における添加剤としての利点が証明されている。
上述の別の実施形態において、混合された水及び少なくとも一種のアルカリ水酸化物と共に、本発明の生成物は、それ自体が、半導体材料、好ましくは無機半導体材料、そして特に好ましくは、単結晶シリコンウエハー又は多結晶シリコンウエハーのようなシリコン材料のためのテクスチャエッチング液として使用できる。例えば、この別の実施形態により、ランダムに配向されたピラミッド構造を有する表面のテクスチャ処理は、シリコン表面上で製造できる。これは、特に、単結晶シリコンの表面においてそれ自体が証明している。この場合のピラミッド構造の高さは、使用される単相混合物とテクスチャエッチング液との比で影響を及ぼすことができる。
生成物を製造するための本発明による方法において、少なくとも一種のポリエチレングリコールが塩基と混合されることで単相混合物が形成され、そして、その単相混合物の色の変化が待たれる。塩基、単相混合物、及び色の変化という語は、上記で説明したように理解すべきである。色の変化は、例えば、単相混合物が待機期間の間に周囲空気に曝される時に起こる。しかしながら、原則としては、その他の周囲雰囲気もまた可能であるが、ただし、それら雰囲気には、単相混合物の色を変化させる能力が必要である。周囲空気又はその他の気体混合物を、単相混合物中に又は単相混合物を通して送り込むことも可能であり、それにより、待機期間を低減できる。
本発明の方法の別の実施形態において、該少なくとも一種のポリエチレングリコールは、単相混合物を形成するために塩基及び水と混合される。これは、好ましくは、該少なくとも一種のポリエチレングリコールを、塩基の水溶液と、例えば、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムの水溶液と混合することによって行われる。水の割合は、上述したように、単相混合物がいくつかの相に分離しないようなやり方で選択されるべきである。
アルカリ水酸化物、特に、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムは、それら自体が塩基であることが証明されている。有利には、使用されるアルカリ水酸化物又は使用されるいくつかのアルカリ水酸化物の混合物は、単相混合物を形成するために混合される成分におけるその質量割合が、1%〜10%、好ましくは約7%になるように計量添加される。
本発明の方法の好ましい別の実施形態において、単相混合物の色の変化は、光学スペクトルにおけるオレンジ色と赤褐色との間にある色調へ変化するまで待たれる。上記ですでに説明したように、単相混合物により起こるその色調はその効果に対する影響を有する。したがって、このように色の変わった単相混合物が、特に強い効果を示すため、赤褐色の色調に変わるのを待つのが好ましい。
本発明方法の有利な実施形態の一変形は、単相混合物が、少なくとも40℃の温度に、好ましくは40℃〜120℃の温度に、そして特に好ましくは75℃〜85℃の温度に加熱されることを提供する。その単相混合物を加熱するのに使用される加熱装置は、好ましくは、標的温度に達した後に消されるが、原則としては、色の変化を待つ間スイッチを入れたままにすることも可能である。
本発明の一つの改良点は、非酸化性酸、好ましくは塩酸又酢酸を単相混合物中に混合することを提供するものである。上記で説明したように、その効果に関して経時的に不安定な生成物を安定化させ、そして、それにより、その貯蔵寿命を向上させることができる。酸の混合は、単相混合物の色の変化後に行われる。酸は、その単相混合物のpH値が7未満、好ましくは3未満になるような濃度及び量で混合するのが有利であることが証明されている。
ドイツ特許第10 2008 056 086号(特許文献1)によって開示されている生成物が、非酸化性酸の混合によって同様に安定化できることが明らかとなっている。少なくとも一種のポリエチレングリコールを塩基と混合し、その混合物を周囲空気中で、約25℃の温度で、二つの相が形成されるまで静置し、そしてその混合物に存在するより低密度の相を分離することによって得られる生成物は、それ故、非酸化性酸、好ましくは塩酸又は酢酸を分離されたより低密度の相中に混合することによって、その効果に関して安定させることができる。酸は、生成物のpH値が7未満、好ましくは3未満になるように好ましく混合される。
この説明した、塩酸又は酢酸のような非酸化性酸の混合による安定化は、ドイツ特許第10 2008 056 086号(特許文献1)に開示されている生成物、並びにその生成物の製造方法、及びその開示された用途の全ての細部及び様々な実施形態に適合可能であり、そして、有利であることが証明された。アルカリ水酸化物、好ましくは水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムの塩基としての使用、少なくとも一種のポリエチレングリコールとしてのテトラエチレングリコールの使用、又は該用途において開示された混合物中への水の混合との組合せにおいて、特に有利であることが証明された。
非酸化性酸の混合はまた、水及びアルカリ水酸化物、好ましくは水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムが分離されたより低密度の相中に混合され、それによりテクスチャエッチング液を形成する場合に有利であることが証明された。アルコール、好ましくはイソプロピルアルコールの追加的な混合は、開示されている非酸化性酸の混合と適合する。しかしながら、好ましくは、そのようなアルコール類の混合は、それに付随する欠点を回避するために省かれる。
ドイツ特許第10 2008 056 086号(特許文献1)に記載されている製造方法の一形態は、少なくとも一種のポリエチレングリコールを塩基と混合し、そして得られた混合物中に二つの相が形成された後、生成物中に存在するより低密度の相が分離され、そして非酸化性酸、好ましくは塩酸又は酢酸を、その分離された相中に混合することを提供している。
有利には、分離されたより低密度の相の色が、光学スペクトルにおけるオレンジと赤褐色との間にある色調、例えば、オレンジ色又は赤褐色へ変化することが待たれる。この場合、非酸化性酸は、好ましくは、そのより低密度の相の色が変化した後に混合される。
次に、図面の助けにより本発明をより詳細に説明する。同じ効果を有する要素は、それらが有用である限り、同じ参照数字が与えられている。
図1は、本発明による生成物の一実施形態の製造の概要図である。 図2は、本発明による方法の一実施形態の概要図である。 図3は、図1及び図2からの実施形態の個々の工程を示す図である。 図4は、図1及び図2からの実施形態のための改良点を示す図である。 図5は、図1、図2及び図4からの実施形態のためのさらなる改良点を示す図である。
図1は、本発明による生成物の一実施形態の製造を概要図で示している。この実施形態では、テトラエチレングリコールが、少なくとも一種のポリエチレングリコールとして使用され、そして塩基として水酸化カリウム(KOH)が使用されている。これらの成分は混合10されて単相混合物が形成される。この場合における単相混合物は、80℃まで加熱される12。次に、その単相混合物を、その色が赤褐色に変わるまで、すなわち、赤褐色の色調を呈するまで静置する14。図1の実施形態において、単相混合物は周囲空気中で静置される14。本発明の実施形態における熱の供給は、80℃の標的温度に一旦達すると停止され、そのため、単相混合物は静置期間14の間に冷却する。単相混合物の赤褐色への色の変化は、静置期間14の10〜120分後に起こる。単相混合物の色の変化は、静置期間14の間に熱の供給を継続することによって促進させることができるが、本発明の生成物の効果も、より速く減少してしまう。
図2は、本発明の方法の実施形態を概要図で示している。図2の方法の開始点は、テトラエチレングリコール及び水酸化ナトリウム水溶液(NaOH溶液)であり、それらは最初に一緒に混合され20、単相混合物が形成される。得られる混合物は、少なくとも40℃の温度に、好ましくは、40℃〜120℃の温度に、そして特に好ましくは75℃〜85℃の温度に加熱される22。次に、単相混合物の赤褐色の色調への色の変化が待たれる24。これは、典型的には、15分〜16時間の待機期間の間に起こる。
図1の図による方法は、本発明による方法のさらなる実施形態を明らかに代表している。というのも、静置期間14の間、単相混合物の色の赤褐色の色調への変化が待たれるからである。対応するやり方において、本発明の生成物のさらなる実施形態は、図2の方法で製造することができる。ただし、本発明の趣旨内で単相混合物は、その単相混合物の色の変化を待つ期間24の間静置される。
図3は、図1及び図2の実施形態の個々の工程の概要図である。そのため、図3は、容器50中に配置され、加熱装置54を用いて加熱12又は22される単相混合物52を示している。図1及び図2の実施形態における単相混合物52は、当初透明であるが、静置14された後、又は待機24後には、特に図1及び図2からわかるように特に赤褐色の色調の色を呈するため、色が変化した単相混合物56が存在する。
図1からの実施例及び図2からの実施例の両方において、一種又は多種のポリエチレングリコール、特にテトラエチレングリコールと、アルカリ水酸化物又はアルカリ水酸化物の水溶液との混合物が使用できる。特に、NaOH又はKOH水溶液の使用も、それ故可能である。水溶液が使用される場合、上記で説明したように、水の品質に関して注意を払わなくてはならないため、形成された混合物はいくつかの相に分離しない。
図4は、図1からの実施形態による生成物の改良の概要を、図2からの実施形態による本発明の方法と一緒に示している。図4の図によれば、図1又は図2からの単相混合物中に、静置14後、又はその色の変化の待機24後に塩酸が混合される26。上記で説明したように、製造された生成物の安定性はこのように改良されるため、生成物をより長く貯蔵できる。
図5は、図1及び図2からの実施形態のためのさらなる改良点を図式的に示している。これによれば、図1、図2又は図4の製造工程の後に、少なくとも一種のアルカリ水酸化物及び水の単相混合物への混合28の追加工程が続く。得られた生成物は、エッチング液、特に、テクスチャエッチング液として使用することができ、そしてシリコン材料のテクスチャエッチングにおいてそれ自体が証明されている。この種のエッチング液は、単結晶シリコンウエハーのテクスチャエッチングにおいてとりわけ証明されている。好ましいものとして、少なくとも一種のアルカリ水酸化物としてNaOH又はKOHが使用され、その場合、そのなくとも一種のアルカリ水酸化物は、単相混合物52中に使用される塩基とは独立して選択できる。実際に、体積で0.01%〜5%の単相混合物の、形成された混合物に対する割合がそれ自体を証明している。好ましくは、この体積による単相混合物の割合は、0.01〜1%となり、そして特に好ましくは0.07〜0.3%となる。
10 テトラエチレングリコールを水酸化カリウム(KOH)と混合する
12 単相混合物を加熱する
14 単相混合物を、その色が赤褐色の色調に変わるまで静置する
20 テトラエチレングリコールを水酸化ナトリウム水溶液(NaOH溶液)と混合する
22 単相混合物を加熱する
24 単相混合物の色が赤褐色の色調に変わるのを待つ
26 単相混合物中に塩酸を混合する
28 少なくとも一種のアルカリ水酸化物及び水を単相混合物中に混合する
50 容器
52 単相混合物
54 加熱装置
56 色が変わった後の単相混合物

Claims (15)

  1. − 単相混合物(52)を形成するために、少なくとも一種のポリエチレングリコールを塩基と混合する(10;20)工程、
    − 該単相混合物(52)を80℃の温度に加熱する(12;22)工程、及び
    − 該単相混合物(52)を、該単相混合物(52)の色が変わるまで周囲空気中で静置(14)する工程、
    によって得られる、生成物(56)。
  2. アルカリ水酸化物又は水酸化アンモニウム、好ましくは水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムが塩基として使用される(10;20)ことを特徴とする、請求項1に記載の生成物(56)。
  3. テトラエチレングリコールが、少なくとも一種のポリエチレングリコールとして使用される(10;20)ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の生成物(56)。
  4. 前記単相混合物(52)が、その色調が光学スペクトルにおけるオレンジ色と赤褐色との間、好ましくは赤褐色の色調になるまで、周囲空気(14)中に静置(14)されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つに記載の生成物(56)。
  5. 前記単相混合物を形成するために、前記少なくとも一種のポリエチレングリコールが、前記塩基及び水と混合(20)される、好ましくは、アルカリ水酸化物水溶液と前記少なくとも一種のポリエチレングリコールとが混合されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つに記載の生成物(56)。
  6. 前記単相混合物(52)中に、非酸化性酸、好ましくは塩酸又は酢酸が混合(26)されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つに記載の生成物。
  7. 前記単相混合物(56)の色が変わった後、水及び少なくとも一種のアルカリ水酸化物、好ましくは水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムがそれに混合されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一つに記載の生成物。
  8. 半導体材料のためのアルカリエッチング液、好ましくは、無機半導体材料のためのアルカリエッチング液における添加剤としての、請求項1〜7のいずれか一つに記載の生成物(56)の使用。
  9. 半導体材料、好ましくは無機半導体材料、そして特に好ましくはシリコンのためのテクスチャエッチング液としての、請求項7に記載の生成物の使用。
  10. 請求項1〜7のいずれか一つに記載の生成物(56)を製造する方法であって、
    − 少なくとも一種のポリエチレングリコールを塩基と混合(10;20)することによって、単相混合物を形成させ、そして
    − 該単相混合物の色の変化を待つ(14;24)、
    上記の方法。
  11. アルカリ水酸化物、好ましくは水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムが塩基として使用(10;20)されることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
  12. テトラエチレングリコールが少なくとも一種のポリエチレングリコールとして使用(10;20)されることを特徴とする、請求項10又は11に記載の方法。
  13. 前記単相混合物(52)の色の変化が、光学スペクトルにおけるオレンジ色と赤褐色との間、好ましくは赤褐色の色調になるのを待つ(14;24)ことを特徴とする、請求項10〜12のいずれか一つに記載の方法。
  14. 前記単相混合物(52)が、少なくとも40℃の温度に、好ましくは40℃〜120℃の温度に、そして特に好ましくは75℃〜85℃の温度に加熱(12;22)されることを特徴とする、請求項10〜13のいずれか一つに記載の方法。
  15. 前記単相混合物(56)中に、非酸化性酸、好ましくは塩酸又は酢酸が混合(26)されることを特徴とする、請求項10〜14のいずれか一つに記載の方法。
JP2013506772A 2010-04-30 2011-04-27 アルカリエッチング液、特にテクスチャエッチング液のための添加剤、及びその製造方法 Expired - Fee Related JP5632533B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010019079.9 2010-04-30
DE102010019079A DE102010019079A1 (de) 2010-04-30 2010-04-30 Additiv für alkalische Ätzlösungen, insbesondere für Texturätzlösungen, sowie Verfahren zu dessen Herstellung
PCT/IB2011/000900 WO2011135435A1 (en) 2010-04-30 2011-04-27 Additive for alkaline etching solutions, in particular for texture etching solutions, and process for producing it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013526050A true JP2013526050A (ja) 2013-06-20
JP5632533B2 JP5632533B2 (ja) 2014-11-26

Family

ID=44358213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013506772A Expired - Fee Related JP5632533B2 (ja) 2010-04-30 2011-04-27 アルカリエッチング液、特にテクスチャエッチング液のための添加剤、及びその製造方法

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2470619A1 (ja)
JP (1) JP5632533B2 (ja)
KR (1) KR101478892B1 (ja)
CN (1) CN102695778B (ja)
DE (1) DE102010019079A1 (ja)
TW (1) TWI467054B (ja)
WO (1) WO2011135435A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102877135B (zh) * 2012-09-07 2015-11-25 湖州三峰能源科技有限公司 单晶硅片碱性环保型无醇制绒液的添加剂及其使用方法
TWI506122B (zh) * 2012-09-20 2015-11-01 財團法人工業技術研究院 一種半導體晶片之蝕刻組成物及蝕刻方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5035809A (en) * 1990-10-05 1991-07-30 Eastman Kodak Company Dichloromethane abatement
US5536439A (en) * 1995-03-13 1996-07-16 Gage Products Company Non-abrasive line cleaning composition
JP2002322578A (ja) * 2001-04-24 2002-11-08 Noritake Co Ltd アルミニウム薄膜のエッチング液およびアルミニウム薄膜パターン形成方法
JP2008277715A (ja) * 2007-04-26 2008-11-13 Mallinckrodt Baker Inc 低温ポリ−シリコン薄膜パネルを平坦化するためのポリシリコン平坦化溶液
WO2009120631A2 (en) * 2008-03-25 2009-10-01 Applied Materials, Inc. Surface cleaning and texturing process for crystalline solar cells

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3998659A (en) 1974-01-28 1976-12-21 Texas Instruments Incorporated Solar cell with semiconductor particles and method of fabrication
US3909325A (en) * 1974-06-28 1975-09-30 Motorola Inc Polycrystalline etch
DE19811878C2 (de) * 1998-03-18 2002-09-19 Siemens Solar Gmbh Verfahren und Ätzlösung zum naßchemischen pyramidalen Texturätzen von Siliziumoberflächen
DE102006051952A1 (de) * 2006-11-01 2008-05-08 Merck Patent Gmbh Partikelhaltige Ätzpasten für Siliziumoberflächen und -schichten
JP2010524208A (ja) * 2007-03-31 2010-07-15 アドバンスド テクノロジー マテリアルズ,インコーポレイテッド ウエハ再生のために材料を剥離する方法
US20090139568A1 (en) * 2007-11-19 2009-06-04 Applied Materials, Inc. Crystalline Solar Cell Metallization Methods
DE102008056086A1 (de) 2008-11-06 2010-05-12 Gp Solar Gmbh Additiv für alkalische Ätzlösungen, insbesondere für Texturätzlösungen sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5035809A (en) * 1990-10-05 1991-07-30 Eastman Kodak Company Dichloromethane abatement
US5536439A (en) * 1995-03-13 1996-07-16 Gage Products Company Non-abrasive line cleaning composition
JP2002322578A (ja) * 2001-04-24 2002-11-08 Noritake Co Ltd アルミニウム薄膜のエッチング液およびアルミニウム薄膜パターン形成方法
JP2008277715A (ja) * 2007-04-26 2008-11-13 Mallinckrodt Baker Inc 低温ポリ−シリコン薄膜パネルを平坦化するためのポリシリコン平坦化溶液
WO2009120631A2 (en) * 2008-03-25 2009-10-01 Applied Materials, Inc. Surface cleaning and texturing process for crystalline solar cells

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011135435A1 (en) 2011-11-03
EP2470619A1 (en) 2012-07-04
KR101478892B1 (ko) 2015-01-05
JP5632533B2 (ja) 2014-11-26
DE102010019079A1 (de) 2011-11-03
CN102695778A (zh) 2012-09-26
KR20130028730A (ko) 2013-03-19
TW201211313A (en) 2012-03-16
CN102695778B (zh) 2015-10-21
TWI467054B (zh) 2015-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU780184B2 (en) Method for raw etching silicon solar cells
CN103403875A (zh) 用于太阳能电池发射体的湿化学反向蚀刻的方法
KR20120011006A (ko) 실리콘 단결정 기판의 데미지 에칭 및 텍스처링을 위한 방법
JP6043302B2 (ja) 酸化アルミニウムペーストおよびその使用方法
US20150357207A1 (en) Selective etching of silicon wafer
EP2573801A1 (en) Etching solution, and method for processing surface of silicon substrate
TWI632226B (zh) Texture etching liquid, additive liquid for texture etching liquid, texture forming substrate, and method for manufacturing texture forming substrate and solar cell
KR20140015435A (ko) 인쇄 가능한 산화알루미늄 잉크의 제형
JP5632533B2 (ja) アルカリエッチング液、特にテクスチャエッチング液のための添加剤、及びその製造方法
Weiying et al. Texturization of mono-crystalline silicon solar cells in TMAH without the addition of surfactant
JP2007001787A (ja) ZnO基板の製造方法
JP2006245536A (ja) シリコン部材およびその製造方法
US20110260097A1 (en) Additive for alkaline etching solutions, in particular for texture etching solutions, and process for producing it
WO2012023613A1 (ja) テクスチャー形成用組成物、シリコン基板の製造方法、及びテクスチャー形成用組成物調製キット
Zhang et al. Properties of luminescent Si nanoparticles in sol-gel matrices
KR20140116193A (ko) 텍스처 형성용 에칭액
TWI558791B (zh) 用於太陽能電池製造中蝕紋多晶矽晶圓之化學溶液
JP2006093453A (ja) アルカリエッチング液及びアルカリエッチング方法
EP2841528A1 (en) Colloidal photoluminescent amorphous porous silicon, methods of making colloidal photoluminescent amorphous porous silicon, and methods of using colloidal photoluminescent amorphous porous silicon
FR2978448A1 (fr) Nouveaux materiaux luminescents
KR20110106119A (ko) 태양전지 웨이퍼의 텍스처링 품질 향상을 위한 텍스처링 전처리제
TW201402785A (zh) 蝕刻液及使用其的矽系基板的製造方法
JP2015088711A (ja) テクスチャエッチング液、テクスチャエッチング液用添加剤液、テクスチャ形成基板及びテクスチャ形成基板の製造方法並びに太陽電池
Hajjiah et al. Study of surface morphology and optical characterization of crystalline and multi-crystalline silicon surface textured in highly diluted alkaline solutions
KR102618423B1 (ko) 실리콘 텍스쳐링 조성물 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140408

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20140704

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140711

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140806

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140917

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141009

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5632533

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R154 Certificate of patent or utility model (reissue)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R154

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5632533

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees