KR101482174B1 - 소수성 고분자를 이용한 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법 - Google Patents
소수성 고분자를 이용한 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 소수성 고분자를 이용한 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법 및 상기 방법으로 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼에 관한 것이다. 본 발명의 방법으로 고가의 특정 장비 사용, 고온처리 조건, 장시간 공정을 요구하지 않으면서도 반사율이 최소화된 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼를 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 소수성 고분자를 이용한 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법 및 상기 방법으로 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼에 관한 것이다.
최근 들어 급속하게 보급되고 있는 태양전지는 차세대 에너지원으로서 클린 에너지인 태양 에너지를 직접 전기로 변환하는 전자 소자로서, 실리콘에 붕소를 첨가한 P형 실리콘 반도체를 기본으로 하여 그 표면에 인을 확산시켜 N형 실리콘 반도체층을 형성시킨 PN 접합 반도체 기판으로 구성되어 있다.
태양 에너지의 빛 에너지를 전기로 전환시키는 변환 효율을 높이기 위해서 PN 접합 반도체 기판의 단위 면적당 전기적 출력을 극대화시켜야 하며, 이를 위해서 반사율은 낮게 하고 광 흡수량은 최대화시켜야 한다. 이러한 점을 고려하여 PN 접합 반도체 기판을 구성하는 태양전지용 실리콘 웨이퍼의 표면을 미세 피라미드 구조로 형성시키고 반사 방지막을 처리하고 있다. 미세 피라미드 구조로 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼의 표면은 넓은 파장대를 갖는 입사광의 반사율을 낮춰 기 흡수된 광의 강도를 증가시킴으로써 태양전지의 성능, 즉 효율을 높일 수 있게 된다.
그 중 널리 적용되는 방법으로 태양전지 표면에 피라미드 또는 요철 형태의 나노구조를 형성하는 표면 텍스처링(surface texturing) 공정이 있다. 표면 텍스처링(surface texturing)에 의하면 전면의 반사율이 감소하고, 내부의 빛의 입사 경로가 증가되며, 후면으로부터 내부반사가 발생하므로 태양전지 내부로 흡수되는 빛의 양을 증가시킬 수 있다. 이러한 텍스쳐링 기술은 빛 가둠 현상에 의해 광학적 손실을 줄여 태양전지 효율을 향상시키는데 있어서 중요한 기술 중 하나이다. 상기 본 명세서에서 사용되는 "텍스쳐링"이라는 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 사용되는 용어로서, 이는 실리콘 웨이퍼 표면에 요철 구조를 갖도록 처리하는 공정 전반을 의미한다.
텍스쳐링 방법으로는 화학적인 식각 방법(chemical etching), 플라즈마 식각(plasma etching)을 이용한 방법, 기계적 스크라이빙(mechanical scribing)방법 및 사진인쇄법(photolithography) 등이 사용되고 있다.
상기 방법 중 플라즈마 식각 방법은 웨이퍼에 포토레지스트를 도포해 패턴들을 형성하고 플라즈마를 이용하여 식각한 후 마스크를 제거하는 방법으로서, 이는 상당히 좋은 반사율을 보이지만, 작업 시간이 오래 걸리며, 고가의 장비가 필요하기 때문에 산업적 이용가능성이 작다. 또한, 기계적 스크라이빙(mechanical scribing) 방법은 웨이퍼 표면에 홈(groove)을 형성한 후, 화학적인 식각 방법을 이용하여 텍스쳐링하는 방법으로서, 상기 기계적 스크라이빙 방법은 작업시간이 오래 걸리기 때문에 상업적인 생산이 어렵고 박막에 적용하기 힘들다. 또한, 사진인쇄법을 이용한 방법은 산화막이 있는 웨이퍼에 포토레지스트를 도포하여 패턴을 형성하고 이를 등방성/이방성 식각 방법을 통해 텍스쳐링하는 방법으로서, 이는 공정 비용이 너무 높기 때문에 상업적인 적용이 힘들다.
따라서, 상기 방법 중 짧은 시간에 저렴한 가격으로 다량의 웨이퍼를 텍스쳐링할 수 있는 화학적인 식각 방법이 각광을 받고 있다.
이러한 화학적인 식각 방법에는 등방성 식각(isotropic etching) 방법과 이방성 식각(anisotropic etching) 방법이 있으며, 등방 식각 방법이 광전변환효율면에 볼 때 이방성 식각 방법보다 효율이 떨어져 이방성 식각 방법이 선호되고 있다.
일반적으로 이방성 식각 방법은 수산화칼륨 용액(KOH)과 이소프로필알코올(IPA; isopropylalcohol, (CH3)2CHOH)의 혼합용액으로 제조된 식각 용액 속에 실리콘 웨이퍼를 침지시켜 그 표면을 이방성 식각하여 시행된다. 알칼리 용액중에서의 식각은 Si의 불균일 용해를 초래하고, 그리하여, 불균일 텍스쳐링을 생성시킨다.
고가의 특정 장비 사용, 고온처리 조건, 장시간 공정을 요구하지 않으면서도 반사율이 최소화된 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼를 제공하기 위하여, 본 발명은 소수성 고분자용액을 실리콘 웨이퍼에 방사하는 단계를 포함하는 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법 및 상기 방법에 의하여 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 국한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하고자 하는 수단으로, 본 발명의 일 구현예는 소수성 고분자용액을 실리콘 웨이퍼에 방사하여 고분자 마스크를 제조하는 단계를 포함하는 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법 및 상기 방법에 의하여 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼를 제공한다.
태양전지 제조에 있어서 반도체 기판의 텍스쳐링 공정은 기판 표면에서의 광 흡수율을 증가시키기 위해 기판의 표면을 울퉁불퉁하게 직물의 표면처럼 형성하는 공정이며, 텍스쳐링된 표면에서의 빛이 두번 이상 되튀면서(bound) 기판에서의 반사율은 감소되고 기판 내로의 흡수율은 증가하게 된다.
본 발명자들은 태양전지의 보다 높은 상용성을 위하여 기존의 텍스쳐링 방법의 고가의 특정 장비 사용, 고온처리 조건, 장시간 공정 등을 요하는 단점을 보완하고자 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
일 구현예는 (a) 소수성 고분자용액을 실리콘 웨이퍼에 방사하여 고분자 마스크를 제조하는 단계; 및 (b) 상기 방사된 실리콘 웨이퍼를 제1 산식각액으로 1차 식각(etching)하여 상기 고분자 마스크 영역 이외의 부분을 식각하는 단계를 포함하는 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법을 제공한다.
상기 방법은 상기 단계 (b)에서 얻어진 실리콘 웨이퍼의 식각된 영역에 금속입자를 흡착시키고, 제2 산식각액으로 2차 식각하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 소수성 고분자 용액은 소수성 고분자와 용매를 함유하는 것일 수 있다. 상기 소수성 고분자와 용매의 혼합비율은 와이어 형성을 위해 적절히 조절될 수 있으며, 예컨대 상기 혼합비율은 1:100 내지 100:1일 수 있다.
상기 소수성 고분자는 소수성 고분자로 공지된 모든 것을 포함하며, 바람직하게는 아크릴계 고분자이다. 상기 소수성 고분자의 예는 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌 (Polypropylene), 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly methyl methacrylate), 폴리에틸메타아크릴레이트(Poly ethyl methacrylate), 폴리펜타디엔(Polypentadiene), 폴리아미드-6 (Polyamide-6), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리에틸렌테레프타레이트(polyethyleneterephthalate), 및 폴리스티렌(polystyrene)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 소수성 고분자의 분자량은 10,000 내지 1,000,000 일 수 있다.
상기 용매는 소수성 고분자를 용해시킬 수 있는 모든 용매를 포함한다. 예컨대 상기 용매는 헥산, 벤젠, 사이클로헥산, 디옥산, 에틸아세테이트, 에틸벤젠, 메틸에틸케톤, 나이트로프로판, 포스포러스 트리글로라이드(phosphorus trichloride), 테트라하이드로퓨란, 및 트리부틸포스페이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 소수성 고분자용액의 방사는 전기방사법으로 수행될 수 있다.
상기 전기방사법으로 방사하는 경우, 와이어 두께의 균일성을 고려하여 전압, 주입속도, 및 습도는 적절하게 조절될 수 있다. 예컨대, 5 내지 20 KV의 전압, 0.1 내지 1 ml/h의 주입속도, 및 50% 이하의 습도조건에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 소수성 고분자 용액의 주입속도에 의해 와이어 두께의 균일성 및 형성 가능성이 결정되며, 0.1 ml/h 이하이거나 1 ml/h 이상인 경우 와이어 두께가 균일하지 않거나 와이어가 형성되지 않을 수 있다. 방사 시 소수성 고분자 용액의 용매를 증발시킴과 동시에 와이어를 형성하므로, 50% 이상의 습도조건에서는 균일한 와이어가 형성되지 않을 수 있다. 소수성 고분자 용액이 분출되는 바늘 끝에 전압을 걸러줌으로써 상기 용액중의 용매를 증발시키고 순수한 용질만 와이어 형태로 방사되게 되므로, 전압이 5 KV이하인 경우 용매의 증발이 충분히 이루어지지 않아서 와이어 형태를 얻을 수 없으며, 20 KV 이상인 경우 고전압에 의해 바늘 끝에서 용질이 굳어버려 바늘을 막게 되고 방사가 이루어지지 않을 수 있다.
상기 고분자 마스크는 소수성 고분자가 와이어 형태로 실리콘 웨이퍼 표면에 증착되는 것일 수 있다. 이때 와이어의 지름은 0.01 내지 100 um일 수 있다.
광 흡수율을 증가시키기 위해, 상기 고분자 마스크 영역의 표면적은 실리콘 웨이퍼의 표면적 100%을 기준으로 10 내지 90%일 수 있다.
상기 실리콘 웨이퍼 텍스쳐링 방법은 고분자 마스크를 제조하는 단계 전에 실리콘 웨이퍼의 세척 공정, 실리콘 웨이퍼의 자연산화막 제거 공정 및 실리콘 웨이퍼의 기계적 손상층 제거 공정으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
상기 실리콘 웨이퍼의 세척 공정은 실리콘 웨이퍼를 과산화수소 및 황산의 혼합물로 처리하여 수행하는 것으로 실리콘 웨이퍼 표면의 불순물을 제거한다. 상기 과산화수소 및 황산의 혼합비율은 발명의 목적에 따라 적절히 조절될 수 있으며, 예컨대 과산화수소 및 황산의 혼합비율은 몰비를 기준으로 1:1 내지 1:10 일 수 있다.
상기 실리콘 웨이퍼의 자연산화막 제거 공정은 불산수용액으로 처리하여 수행하는 것으로 실리콘 웨이퍼 표면에 존재하는 자연산화막을 제거함으로써 식각시에 마스크로 작용하는 소수성 고분자의 흡착력을 높일 수 있다. 상기 불산 수용액의 몰농도는 발명의 목적에 따라 적절히 조절될 수 있으며, 예컨대 불산 수용액의 몰농도는 1 내지 10 M일 수 있다.
상기 실리콘 웨이퍼의 기계적 손상층 제거 공정은 실리콘 웨이퍼를 수산화칼륨 수용액에 담근 후 세척하는 것으로 실리콘 웨이퍼 표면의 기계적 손상층을 제거한다. 상기 수산화칼륨 수용액은 수산화칼륨 수용액은 20 내지 80wt%일 수 있다.
상기 실리콘 웨이퍼의 세척 공정, 실리콘 웨이퍼의 자연산화막 제거 공정 및 실리콘 웨이퍼의 기계적 손상층 제거 공정은 상온에서 수행되는 것일 수 있다.
상기 (a) 단계 후 (b) 단계 전에 상기 방사된 실리콘 웨이퍼를 어닐링하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 어닐링하는 단계는 공지된 어닐링 방법에 따라 수행될 수 있다. 예컨대, 열어닐링 또는 용매 어닐링으로 수행하는 것일 수 있다. 열 어닐링은 방사된 소수성 고분자의 유리전이온도보다 10 내지 20℃ 높은 온도에 일정시간 와이어 시편을 노출시키는 것이며, 용매 어닐링은 방사된 고분자를 녹일 수 있는 용매의 증기압을 높게 유지한 상태에서 와이어 시편을 일정시간동안 노출시키는 방법이다. 상기 열어닐링 또는 용매 어닐링에서는 소수성 고분자 시료에 열 또는 용매를 사용하여 유동성을 부여함으로써, 실리콘 웨이퍼와 소수성 고분자 와이어간 또는 와이어와 와이어 사이의 접착력을 높임으로써 더 안정된 형태의 마스크를 형성할 수 있다.
상기 제1 산식각액은 불산, 질산, 아세트산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있으며, 상기 제1 산식각액은 물을 포함할 수 있다. 예컨대 제1 산식각액은 불산, 질산 및 아세트산의 혼합물일 수 있으며, 혼합물의 혼합비는 몰농도를 기준으로 불산과 질산은 100:1 내지 10:1일 수 있으며, 질산과 아세트산은 1:1 내지 1:10일 수 있다.
상기 제1 산식각액은 표면 활성제 및 촉매제를 전체 산식각액의 1중량% 이하로 첨가될 수 있다. 표면 활성제는 실리콘 웨이퍼의 표면을 활성화시켜 식각이 용이하게 이루어지도록 하는 역할을 하며, 예컨대 상기 표면 활성제로 I2, 또는 Br2와 같은 물질이 사용될 수 있다. 촉매제는 식각의 초기 속도를 빠르게 조절하는 역할을 하며, 예컨대 상기 촉매제로 NaNO2와 같은 물질이 사용될 수 있다.
상기 1차 식각은 제1 산식각액에 1초 내지 300초동안 담그어 수행되는 것일 수 있다. 상기 산식각액에 실리콘 웨이퍼를 담금에 따라 실리콘 웨이퍼는 0.01 내지 100um 지름의 와이어 형태만 남기고, 이를 제외한 나머지 영역은 패인 형태의 표면구조를 갖게 된다.
상기 1차 식각 이후의 금속입자의 흡착은 불산 및 금속전구체의 혼합용액에 실리콘 웨이퍼를 담그어 수행하는 것일 수 있다. 상기 흡착은 상온에서 수행될 수 있다.
예컨대, 실리콘 웨이퍼를 금속전구체와 불산의 혼합용액에 1 내지 300초간 담그어 수행하는 것일 수 있다. 상기 금속전구체는 질산은(AgNO3), 염화금산(HAuCl4), 염화은(AgCl), 염화팔라듐(PdCl2), 염화루테늄(RuCl3) 및 염화로듐(RhCl3)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 금속입자는 실리콘 웨이퍼 표면에 증착된 와이어 형태의 소수성 고분자를 제외한 영역에 흡착되는 것일 수 있다.
상기 제2 식각액은 불산, 과산화수소 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있으며, 상기 제2 산식각액은 물을 포함할 수 있다. 예컨대 제2 식각액은 불산 및 과산화수소의 혼합물일 수 있으며, 혼합비율은 몰농도를 기준으로 1:10 내지 1:500인 것일 수 있다.
상기 산식각액은 표면 활성제 및 촉매제를 전체 산식각액의 1중량% 이하로 첨가될 수 있으며, 이에 대한 것은 앞서 설명한 바와 같다.
상기 2차 식각은 제2 산식각액에 1초 내지 300초동안 담그어 수행되는 것일 수 있다. 상기 제2 산식각액에 실리콘 웨이퍼를 담금에 따라 증착된 와이어 형태 이외의 영역에는 지름 0.1 내지 100 um, 깊이 30 내지 100,000nm의 나노기공을 갖게 된다.
상기 2차 식각 이후 실리콘 웨이퍼 표면에 남아있는 금속입자를 제거하기 위해 30분 내지 1시간동안 질산에 담그는 단계를 추가로 수행할 수 있으며, 여분의 고분자를 제거하기 위해 3분 내지 30분동안 아세톤에 담그는 단계를 추가로 수행할 수 있다.
다른 일 구현예는 상기 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법에 의해 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼를 제공한다. 상기 실리콘 웨이퍼는 표면에 0.01 내지 100 um 지름으로 형성된 와이어 형태 및, 상기 와이어 형태 이외 영역에는 지름 0.1 내지 100 um, 깊이 30 내지 100,000nm의 나노기공 형태를 갖는 것일 수 있다.
상기 형성된 와이어 형태 부분은 실리콘 웨이퍼의 표면적 100%을 기준으로 10 내지 90%일 수 있다.
상기 실리콘 웨이퍼는 상기 나노기공을 갖음으로써 빛의 흡수율이 높다. 예컨대 상기 실리콘 웨이퍼의 반사율는 400 내지 1000 nm에서 1 내지 25%, 바람직하게는 1 내지 20%일 수 있다.
또 다른 일 구현예는 상기 실리콘 텍스쳐링 방법을 포함하는 태양전지의 제조방법을 제공하며, 또한 상기 제조방법에 의해 제조된 태양전지를 제공한다.
본 발명의 방법으로 고가의 특정 장비 사용, 고온처리 조건, 장시간 공정을 요구하지 않으면서도 반사율이 최소화된 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼를 제조할 수 있다.
도 1은 고분자 와이어를 이용한 텍스쳐링 과정은 모식도로 나타낸 것이다.
도 2는 전기방사법을 이용하여 소수성 고분자 와이어를 실리콘 웨이퍼에 증착하는 모식도를 나타낸 것이다.
도 3은 1차 식각, 및 금속입자 흡착 후 2차 식각과정에서의 실리콘 웨이퍼 표면을 모식도로 나타낸 것이다.
도 4는 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼의 표면을 주사 전자 현미경으로 관찰한 사진을 나타낸 것이다.
도 5는 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼의 측면을 주사 전자 현미경으로 관찰한 사진을 나타낸 것이다.
도 6은 실시예 1.2 및 1.3에 따라 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼와 텍스쳐링되지 않은 실리콘 웨이퍼의 반사율 그래프를 나타낸 것이다.
도 2는 전기방사법을 이용하여 소수성 고분자 와이어를 실리콘 웨이퍼에 증착하는 모식도를 나타낸 것이다.
도 3은 1차 식각, 및 금속입자 흡착 후 2차 식각과정에서의 실리콘 웨이퍼 표면을 모식도로 나타낸 것이다.
도 4는 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼의 표면을 주사 전자 현미경으로 관찰한 사진을 나타낸 것이다.
도 5는 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼의 측면을 주사 전자 현미경으로 관찰한 사진을 나타낸 것이다.
도 6은 실시예 1.2 및 1.3에 따라 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼와 텍스쳐링되지 않은 실리콘 웨이퍼의 반사율 그래프를 나타낸 것이다.
이하 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예
1. 고분자
와이어를
이용한
텍스쳐링
고분자 와이어를 이용한 텍스쳐링 과정은 도 1에 모식도로 나타내었다.
1.1 실리콘 웨이퍼의 준비
H2O2/H2SO4(부피기준으로 H2O2:H2SO4=1:3)용액에 실리콘웨이퍼를 상온에서 한 시간동안 담가두어 표면의 불순물을 제거한 후, 식각 시 소수성 고분자의 흡착력을 높이기 위해 HF/H2O(부피 기준으로 HF:H2O=1:5) 용액에 상온에서 5분간 실리콘 웨이퍼를 담가두어 표면에 존재하는 자연산화막을 제거하였다. 그 후 기계적 손상층을 제거하기 위해 해 80℃에서 KOH/H2O(40wt%)용액에 상기 실리콘 웨이퍼를 십분간 담가둔 후 순수(pure water)로 씻어내었다.
1.2.
텍스쳐링
공정(1차
식각
: 15초)
20wt%의 소수성 고분자용액(소수성고분자: 폴리스티렌, 용매: 테트라히드로퓨란(tetrahydrofuran)/디메틸포름아미드(dimethylformamide)(혼합비율은 중량비로 4:1) 을 전압 9kV, 주입속도 2ml/h, 20 내지 45%습도 조건에서 변압기(모델명: 230 High Voltage Power Supply, 제조사: Spellman)와 소수성 고분자용액을 일정속도로 주입시켜 주는 실린지 펌프(모델명: KDS100, 제조사: KD Scientific)를 이용하여 전기방사법(도 2) 을 이용하여 상기 실리콘 웨이퍼 위에 와이어의 형태로 증착시켰다. 그 후 식각 시 마스크로 작용하는 소수성 고분자 와이어의 흡착력을 높이기 위해 소수성 고분자의 유리전이온도 보다 10~20℃ 높은 온도에서 1시간정도 열처리(열어닐링)를 하였다.
열 어닐링 후 실리콘 웨이퍼를 상온에서 HF/HNO3/CH3COOH의 산식각액 (불산, 질산, 아세트산의 혼합비율은 중량비를 기준으로 40:1.5:5)에 15초간 담그어둠으로써, 실리콘 웨이퍼 표면에 증착된 와이어 형태의 소수성 고분자를 제외한 표면을 패인 구조로 만드는 1차 식각을 진행하였고, 그 후 클로로포름으로 여분의 소수성 고분자 와이어를 제거하였다.
1.3.
텍스쳐링
공정(1차
식각
: 15초, 2차
식각
: 60초)
상기 실시예 1.2에서 15초 간의 1차 식각 후 여분의 소수성 고분자 와이어를 제거하지 않고, 실리콘 웨이퍼를 금속전구체(AgNO3 또는 HAuCl4)와 불산수용액(5.75M)의 혼합용액에 (금속전구체와 혼합용액의 몰비는 2:4.6) 30, 60, 90 또는 120초간 담그어 반구 형태로 패인곳의 표면에만 금속입자를 흡착시켰다. 실리콘 웨이퍼를 상온에서 HF/H2O2/H2O의 산식각액(불산, 과산화수소의 혼합비율은 몰비를 기준으로 4.6:400)에 10초간 식각을 진행함으로써, 지름 10~50nm, 깊이 50~800nm의 나노기공을 형성하는 2차 식각을 수행하였다(도 3 참조). 2차 식각 후 실리콘 웨이퍼를 질산에 1시간동안 담그어 실리콘 웨이퍼 표면에 남아있는 금속입자를 제거하였고, 아세톤에 10분간 담가두어 여분의 고분자 마스크를 제거하였다.
실험예
1. 주사 전자 현미경(
SEM
) 관찰
상기 실시예 1.2 및 1.3에 따라 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼를 주사 전자 현미경(SEM, scanning electron microscope)으로 관찰하였으며, 그 결과를 도 4 및 도 5에 나타내었다.
도 4는 실시예 1.2에 따라 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼의 표면을 주사 전자 현미경으로 관찰한 사진이며, 도 5는 실시예 1.3에 따라 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼의 측면을 주사 전자 현미경을으로 관찰한 사진이다.
도 4 및 도 5에 나타난 바와 같이 소수성 고분자 와이어로 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼의 표면은 요철구조임을 확인하였다.
실험예
2. 반사율 측정
실시예 1.2 및 1.3에 따라 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼와 대조군으로 텍스쳐링되지 않은 실리콘 웨이퍼를 UV-VIS spectrometer로 반사율을 측정하였다. 구체적으로 실리콘의 밴드갭과 상호하는 빛의 파장대로 가장 에너지 변환율이 높은 특정파장(500 내지 600nm)대의 반사율을 알아보기 위하여, 반사율은 가시광선영역을 포함한 400 내지 1000nm의 파장대에서 측정하였으며, 그 결과를 도 6에 나타내었다.
도 6은 400 내지 1000nm에서의 반사율을 나타낸 그래프이다.
도 6에 나타난 바와 같이, 실시예 1.2 및 1.3에 따라 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼는 텍스쳐링되지 않은 실리콘 웨이퍼 보다 낮은 반사율을 나타내었으며, 특히 실시예 1.3에 따라 텍스쳐링된 실리콘 웨이퍼는 500 내지 600nm에서 12%대의 반사율을 나타내었다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (23)
- (a) 소수성 고분자용액을 실리콘 웨이퍼에 전기방사하여 고분자 마스크를 제조하는 단계; 및
(b) 상기 방사된 실리콘 웨이퍼를 제1 산식각액으로 1차 식각(etching)하여 상기 고분자 마스크 영역 이외의 부분을 식각하는 단계를 포함하며,
상기 전기방사는 5 내지 20 KV의 전압 및 0.1 내지 1 ml/h의 주입속도로 수행되는 것인,
실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링(texturing) 방법. - 제1항에 있어서, 상기 방법은
상기 단계 (b)에서 얻어진 실리콘 웨이퍼의 식각된 영역에 금속입자를 흡착시키고, 제2 산식각액으로 2차 식각하는 단계를 추가로 포함하는 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법. - 제1항에 있어서, 상기 소수성 고분자용액은 소수성 고분자와 용매를 포함하며,
상기 소수성 고분자와 용매의 혼합비율은 1:100 내지 100:1인 것인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법. - 제3항에 있어서, 상기 소수성 고분자는 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌 (Polypropylene), 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly methyl methacrylate), 폴리에틸메타아크릴레이트(Poly ethyl methacrylate), 폴리펜타디엔(Polypentadiene), 폴리아미드-6 (Polyamide-6), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리에틸렌테레프타레이트(polyethyleneterephthalate), 및 폴리스티렌(polystyrene)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 용매는
헥산, 벤젠, 사이클로헥산, 디옥산, 에틸아세테이트, 에틸벤젠, 메틸에틸케톤, 나이트로프로판, 포스포러스 트리클로라이드(phosphorus trichloride), 테트라하이드로퓨란, 및 트리부틸포스페이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 함유하는 것인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법. - 제1항에 있어서, 상기 전기방사는,
50%이하의 습도조건에서 수행되는 것인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법. - 제1항에 있어서, 상기 고분자 마스크는 소수성 고분자가 와이어 형태로 실리콘 웨이퍼 표면에 증착되는 것인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 고분자 마스크 영역의 표면적은 실리콘 웨이퍼의 표면적 100%을 기준으로 10 내지 90%인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 고분자 마스크를 제조하는 단계 전에
실리콘 웨이퍼의 세척 공정, 실리콘 웨이퍼의 자연산화막 제거 공정 및 실리콘 웨이퍼의 기계적 손상층 제거 공정으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 공정을 수행하는 것을 포함하는 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법. - 제9항에 있어서, 상기 실리콘 웨이퍼의 세척 공정은
실리콘 웨이퍼를 과산화수소 및 황산의 혼합물로 처리하여 수행하는 것으로, 상기 과산화수소 및 황산의 혼합비율은 몰비 기준으로 1:1 내지 1:10 인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법. - 제9항에 있어서, 상기 실리콘 웨이퍼의 자연산화막 제거 공정은
불산수용액으로 처리하여 수행하는 것으로,
상기 불산 수용액의 몰농도는 1 내지 10 M인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법. - 제9항에 있어서, 상기 실리콘 웨이퍼의 기계적 손상층 제거 공정은 실리콘 웨이퍼를 수산화칼륨 수용액에 담근 후 세척하는 것인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계 후 (b) 단계 전에 상기 전기방사된 실리콘 웨이퍼를 어닐링하는 단계를 추가로 포함하는 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 어닐링하는 단계는 열 어닐링 또는 용매 어닐링을 수행하는 것인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 산식각액은 불산, 질산, 아세트산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 혼합물의 불산과 질산의 혼합비율은 몰농도를 기준으로 100:1 내지 10:1이며, 질산과 아세트산의 혼합비율은 몰농도를 기준으로 1:1 내지 1:10인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 금속입자의 흡착은 불산 및 금속전구체의 혼합용액에 실리콘 웨이퍼를 담그어 수행하는 것인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 금속전구체는 질산은(AgNO3), 염화금산(HAuCl4), 염화은(AgCl), 염화팔라듐(PdCl2), 염화루테늄(RuCl3) 및 염화로듐(RhCl3)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제2 산식각액은 불산, 과산화수소 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법.
- 제19항에 있어서, 상기 혼합물의 불산 및 과산화수소의 혼합비율은 몰농도를 기준으로 1:10 내지 1:500인 것인 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법.
- 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법에 의해 텍스쳐링되며,
표면에 0.01 내지 100 um 지름으로 형성된 와이어 형태 및
상기 와이어 형태 이외 영역에는 지름 0.1 내지 100 um, 깊이 30 내지 100,000nm의 나노기공 형태를 갖는 실리콘 웨이퍼. - 제21항에 있어서, 상기 와이어 형태 부분은 실리콘 웨이퍼의 표면적 100%를 기준으로 10 내지 90%인 실리콘 웨이퍼
- 제21항에 있어서, 상기 실리콘 웨이퍼의 반사율은 400 내지 1000nm에서 10 내지 20%인 실리콘 웨이퍼.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR20130099260A KR101482174B1 (ko) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | 소수성 고분자를 이용한 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101482174B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108766932A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-11-06 | 华越微电子有限公司 | 一种用半导体集成电路或者分立器件的溅射前处理方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090069932A (ko) * | 2007-12-26 | 2009-07-01 | 삼성전기주식회사 | 나노 임프린트용 스탬프 제조 방법 |
| KR101080612B1 (ko) | 2009-12-18 | 2011-11-08 | 재단법인대구경북과학기술원 | 전기화학적 에칭을 위한 식각 구멍 형성 방법 |
| KR20120015512A (ko) * | 2010-08-12 | 2012-02-22 | 재단법인대구경북과학기술원 | 실리콘 와이어 구조체의 제조방법 |
-
2013
- 2013-08-21 KR KR20130099260A patent/KR101482174B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090069932A (ko) * | 2007-12-26 | 2009-07-01 | 삼성전기주식회사 | 나노 임프린트용 스탬프 제조 방법 |
| KR101080612B1 (ko) | 2009-12-18 | 2011-11-08 | 재단법인대구경북과학기술원 | 전기화학적 에칭을 위한 식각 구멍 형성 방법 |
| KR20120015512A (ko) * | 2010-08-12 | 2012-02-22 | 재단법인대구경북과학기술원 | 실리콘 와이어 구조체의 제조방법 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108766932A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-11-06 | 华越微电子有限公司 | 一种用半导体集成电路或者分立器件的溅射前处理方法 |
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