KR101643307B1 - 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐화 방법, 이를 위한 처리액, 및 용도 - Google Patents

실리콘 웨이퍼의 텍스쳐화 방법, 이를 위한 처리액, 및 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR101643307B1
KR101643307B1 KR1020117020180A KR20117020180A KR101643307B1 KR 101643307 B1 KR101643307 B1 KR 101643307B1 KR 1020117020180 A KR1020117020180 A KR 1020117020180A KR 20117020180 A KR20117020180 A KR 20117020180A KR 101643307 B1 KR101643307 B1 KR 101643307B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
treatment liquid
silicon wafer
additive
treatment
present
Prior art date
Application number
KR1020117020180A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110123756A (ko
Inventor
이자리에네 마헤르
Original Assignee
게부르. 쉬미트 게엠베하
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 게부르. 쉬미트 게엠베하 filed Critical 게부르. 쉬미트 게엠베하
Publication of KR20110123756A publication Critical patent/KR20110123756A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101643307B1 publication Critical patent/KR101643307B1/ko

Links

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
    • 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
    • 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
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic System
    • 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
    • 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

Abstract

본 발명은 태양 전지 생산용 실리콘 웨이퍼의 처리 방법으로서, 처리액이 상기 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐화(texturization)를 위하여 상기 실리콘 웨이퍼의 표면에 가해지는 처리 방법에 관한 것이다. 상기 처리액은 첨가제로서 에틸 헥산올 또는 시클로헥산올을 0.5　중량% 내지 3　중량% 범위의 함량으로 포함한다.

Description

실리콘 웨이퍼의 텍스쳐화 방법, 이를 위한 처리액, 및 용도{Method for texturing silicon wafers, treatment liquid therefor, and use}
본 발명은 청구항 1의 상위개념에 따른 태양 전지 생산용 실리콘 웨이퍼의 처리 방법 및 이 목적에 적합한 처리액에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 방법을 실시하기 위한 본 발명의 처리액의 용도에 관한 것이다.
예를 들면, DE 102007026081 A1은 태양 전지 생산에서의 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐화를 개시한다. 이 목적을 위하여, 처리액이 웨이퍼 표면에 가해지며, 이 수단에 의하여 피라미드형 돌기들(pyramidal protrusions)이 실리콘 표면상에 형성된다. 이들은 빛이 실리콘 웨이퍼내 및 이후 태양 전지 내로의 커플링을 향상시키고 이와 동시에 에너지 수율(energy yield)을 향상시킨다. 이 처리액은 식각 방지제(etch inhibitor)로서 이소프로판올을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 상기한 방법 및 이 목적에 적합한 처리액을 제공하는 것으로서, 이에 의하여 선행 기술에서 마주치는 문제점들이 제거될 수 있으며, 특히 더 빠르고 및 더 좋은 처리, 즉 텍스쳐화가 달성될 수 있다.
이 목적은 청구항 1에 한정된 특징을 갖는 방법, 청구항 5에 한정된 특징을 갖는 처리액, 및 청구항 8에 한정된 특징을 갖는 용도에 의하여 달성된다. 본 발명의 유리하고 바람직한 실시형태는 다른 청구항들의 주제이며 이하에서 더 상세하게 설명된다. 상기 청구항들의 텍스트는 발명의 설명의 내용을 명시적으로 참조한다.
상기 처리액, 유리하게는 알칼리성 처리액은 첨가제를 포함한다. 이 첨가제는 첨가된 식각 방지제일 수 있으며 본 발명에 따르면 에틸 헥산올 또는 시클로헥산올이다. 상기 두 첨가제는 유리하게는 상호 대체제로서 사용될 수 있지만, 몇몇 경우에는 이들은 함께 사용될 수 있다. 상기 처리액 중에서 이들 특정 첨가제들의 이점은 이들의 높은 끓는 점 때문에 본 발명의 일 실시형태에서 그렇지 않으면 가능한 것보다 더 높은 온도에서 상기 방법을 실시할 수 있다는 사실에 있다.
에틸 헥산올의 끓는 점이 182℃이고 시클로헥산올의 끓는 점은 161℃ 이기 때문에, 이들과 혼합된 처리액은 텍스쳐화를 실시하는 경우 더 높은 온도에서 사용되는 것이 명백히 가능하다. 선행기술의 첨가제인 이소프로판올의 82℃라는 낮은 끓는 점때문에, 불만족스러운 텍스쳐화 결과를 얻지 않기 위하여 부단한 보충을 필요로 하거나 또는 온도가 80℃ 또는 심지어는 더 낮게 유지되어야 하는데, 이 경우 처리, 즉 텍스쳐화를 실행하기 위한 절차가 상당히 길게 소요되며, 이는 또한 매우 치명적인 것으로 여겨질 수 있다. 본 발명의 첨가제를 사용함으로써 80℃ 이상, 예를 들면 약 90℃에서 텍스쳐화를 실행할 수 있다. 상기 처리 시간은 10분 내지 15분, 유리하게는 약 11분일 수 있다. 실리콘 웨이퍼는 처리액을 포함하는 배스(bath)로부터 제거되고 이어서 린스, 건조 및 후속 처리될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 실리콘 웨이퍼는 처리액 중에서 교반될 수 있으며, 이는 또한 텍스쳐화를 향상시키거나 또는 가속화한다. 이 경우 실리콘 웨이퍼와 처리액 사이의 상대적인 운동을 일으키기 위한 준비, 즉 처리액을 운동 상태로 유지하거나 또는 내부 유체 흐름을 나타내도록 하기 위한 준비가 이루어질 수 있다.
본 발명의 목적은 본 발명의 방법의 사용, 더 구체적으로는 태양 전지를 생산하는데 있어서 실리콘 웨이퍼를 처리를 실행하기 위하여 본 발명의 방법을 사용하는 것에 의하여 또한 달성된다.
본 발명의 처리액은 에틸 헥산올 또는 시클로헥산올 형태의 첨가제 이외에 추가적인 성분으로서 물을 포함할 수 있다. 첨가제는 0.3 중량% 내지 4　중량%, 특히 유리하게는 0.5　중량% 내지 3　중량% 범위의 함량으로 가해질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 상기 처리액은 추가적으로 KOH를 포함할 수 있다. 이의 함량은 1.5　부피% 내지 5　부피%, 유리하게는 2　부피% 내지 3　부피% 일 수 있다.
본 발명의 다른 독립적인 측면은 한 방법, 더 구체적으로는 상기한 것과 같은 방법을 실행하기 위한 본 발명의 처리액의 용도이다.
이들 및 다른 특징들은 하기의 특허청구범위에서 분명해지며, 여기서 개개의 특징은 본 발명의 어느 한 실시형태 및 다른 분야에서 서브컴비네이션의 형태로서 단독으로 또는 몇몇 개로 실현될 수 있으며 또한 유리하고 특허가능한 실시형태를 본래적으로 형성할 수 있는데, 이들에 대해서도 본 출원에서 보호가 청구된다.
본 발명의 공정의 실시와 관련해서는 마찬가지로 DE 102007026081 A1을 참조하며, 이의 관련된 주제는 참조에 의하여 본 설명에 포함된다. 상기 참고문헌에서, 도 1 및 2는 그러한 방법의 실시방법이 도시되어 있으며, 또한 따라서 거기에 언급된 공정 파라미터 및 양으로 마찬가지로 잘 실시될 수 있다.

Claims (11)

  1. 태양 전지 생산용 실리콘 웨이퍼의 처리 방법으로서,
    처리액이 상기 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐화(texturization)를 위하여 상기 실리콘 웨이퍼의 표면에 가해지며, 상기 처리액은 첨가제를 포함하며, 상기 처리액은 에틸 헥산올 또는 시클로헥산올을 첨가제로서 포함하는 것을 특징으로 하는 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방법은 80℃ 내지 95℃의 범위의 온도에서 실시되는 것을 특징으로 하는 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 방법은 90℃의 온도에서 실시되는 것을 특징으로 하는 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 처리액은 8분 내지 20분 동안 상기 실리콘 웨이퍼에 가해지는 것을 특징으로 하는 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 처리액은 10분 내지 13분 동안 상기 실리콘 웨이퍼에 가해지는 것을 특징으로 하는 처리 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 웨이퍼는 상기 처리액중에서 교반, 즉 상기 처리액에 대하여 상대적으로 운동하는 것을 특징으로 하는 처리 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 처리 방법을 실시하기 위한 처리액으로서, 물 이외에 에틸 헥산올 또는 시클로헥산올을 첨가제로서 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액.
  8. 제7항에 있어서, 상기 첨가제는 0.3 중량% 내지 4 중량% 범위의 함량으로 가해지는 것을 특징으로 하는 처리액.
  9. 제8항에 있어서, 상기 첨가제는 0.5 중량% 내지 3 중량% 범위의 함량으로 가해지는 것을 특징으로 하는 처리액.
  10. 제7항에 있어서, 상기 처리액이 KOH를 1.5 부피% 내지 5 부피%의 함량으로 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액.
  11. 제10항에 있어서, 상기 처리액이 KOH를 2 부피% 내지 3 부피%의 함량으로 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액.
KR1020117020180A 2009-03-03 2010-03-03 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐화 방법, 이를 위한 처리액, 및 용도 KR101643307B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009012827A DE102009012827A1 (de) 2009-03-03 2009-03-03 Verfahren zur Texturierung von Siliziumwafern für Solarzellen und Behandlungsflüssigkeit dafür
DE102009012827.1 2009-03-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110123756A KR20110123756A (ko) 2011-11-15
KR101643307B1 true KR101643307B1 (ko) 2016-07-27

Family

ID=42309596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117020180A KR101643307B1 (ko) 2009-03-03 2010-03-03 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐화 방법, 이를 위한 처리액, 및 용도

Country Status (14)

Country Link
US (1) US8383523B2 (ko)
EP (1) EP2404325B1 (ko)
JP (1) JP5667092B2 (ko)
KR (1) KR101643307B1 (ko)
CN (1) CN102405529A (ko)
AU (1) AU2010220289B2 (ko)
CA (1) CA2754380A1 (ko)
DE (1) DE102009012827A1 (ko)
ES (1) ES2528632T3 (ko)
IL (1) IL214936A0 (ko)
MX (1) MX2011009243A (ko)
MY (1) MY157459A (ko)
SG (1) SG174226A1 (ko)
WO (1) WO2010100185A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009012827A1 (de) * 2009-03-03 2010-10-07 Gebr. Schmid Gmbh & Co. Verfahren zur Texturierung von Siliziumwafern für Solarzellen und Behandlungsflüssigkeit dafür
CN102544206B (zh) * 2011-12-26 2014-02-26 霞浦吉阳新能源有限公司 一种用于晶体硅制绒的混醇工艺方法
CN102634851B (zh) * 2012-03-26 2016-03-02 北京吉阳技术股份有限公司 一种用于太阳电池制造的制绒方法
CN106119977B (zh) * 2016-08-29 2018-10-16 常州时创能源科技有限公司 单晶硅片制绒添加剂及应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0944114A2 (de) 1998-03-18 1999-09-22 SIEMENS SOLAR GmbH Verfahren zum nasschemischen pyramidalen Texturätzen von Siliziumoberflächen
JP2005019605A (ja) 2003-06-25 2005-01-20 Naoetsu Electronics Co Ltd テクスチャー形成用エッチング液
EP1826829A2 (en) 2006-02-23 2007-08-29 Sanyo Electric Co., Ltd. Method for making irregularly surfaced substrate and method for fabricating photovoltaic device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG148026A1 (en) * 2000-06-21 2008-12-31 Dainippon Printing Co Ltd Laminate and use thereof
DE10241300A1 (de) * 2002-09-04 2004-03-18 Merck Patent Gmbh Ätzpasten für Siliziumoberflächen und -schichten
DE102006051952A1 (de) * 2006-11-01 2008-05-08 Merck Patent Gmbh Partikelhaltige Ätzpasten für Siliziumoberflächen und -schichten
DE102007026081A1 (de) 2007-05-25 2008-11-27 Gebr. Schmid Gmbh & Co. Verfahren zur Behandlung von Siliziumwafern, Behandlungsflüssigkeit und Siliziumwafer
CN101794071A (zh) * 2008-09-22 2010-08-04 台湾积体电路制造股份有限公司 半导体装置的制造方法
JP2010074102A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 Mitsubishi Electric Corp シリコン基板のエッチング方法、シリコン基板のエッチング液、シリコン基板のエッチング装置
JP2010093194A (ja) * 2008-10-10 2010-04-22 Sharp Corp 太陽電池の製造方法
DE102009012827A1 (de) * 2009-03-03 2010-10-07 Gebr. Schmid Gmbh & Co. Verfahren zur Texturierung von Siliziumwafern für Solarzellen und Behandlungsflüssigkeit dafür
US7910393B2 (en) * 2009-06-17 2011-03-22 Innovalight, Inc. Methods for forming a dual-doped emitter on a silicon substrate with a sub-critical shear thinning nanoparticle fluid
EP2312618B1 (en) * 2009-10-14 2016-02-10 Rohm and Haas Electronic Materials LLC Method of cleaning and micro-etching semiconductor wafers
JP2011205058A (ja) * 2009-12-17 2011-10-13 Rohm & Haas Electronic Materials Llc 半導体基体をテクスチャ化する改良された方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0944114A2 (de) 1998-03-18 1999-09-22 SIEMENS SOLAR GmbH Verfahren zum nasschemischen pyramidalen Texturätzen von Siliziumoberflächen
JP2005019605A (ja) 2003-06-25 2005-01-20 Naoetsu Electronics Co Ltd テクスチャー形成用エッチング液
EP1826829A2 (en) 2006-02-23 2007-08-29 Sanyo Electric Co., Ltd. Method for making irregularly surfaced substrate and method for fabricating photovoltaic device

Also Published As

Publication number Publication date
CN102405529A (zh) 2012-04-04
CA2754380A1 (en) 2010-09-10
SG174226A1 (en) 2011-10-28
AU2010220289A1 (en) 2011-09-22
EP2404325A1 (de) 2012-01-11
DE102009012827A1 (de) 2010-10-07
MY157459A (en) 2016-06-15
KR20110123756A (ko) 2011-11-15
US8383523B2 (en) 2013-02-26
ES2528632T3 (es) 2015-02-11
US20120034725A1 (en) 2012-02-09
JP2012519389A (ja) 2012-08-23
WO2010100185A1 (de) 2010-09-10
JP5667092B2 (ja) 2015-02-12
EP2404325B1 (de) 2014-12-03
MX2011009243A (es) 2011-10-24
AU2010220289B2 (en) 2015-06-18
IL214936A0 (en) 2011-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101362913B1 (ko) 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐링을 위한 조성물 및 방법
CN104576831B (zh) 一种单晶硅片无醇制绒工艺及其制绒添加剂
CN104651949B (zh) 一种多晶硅片制绒添加剂
KR101643307B1 (ko) 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐화 방법, 이를 위한 처리액, 및 용도
CN104562011B (zh) 多晶硅片的制绒辅助剂及制绒工艺
WO2008145231A3 (de) Verfahren zur texturierung von siliziumwafern, entsprechende texturierungs-flüssigkeit und so texturierter siliziumwafer
KR20130020792A (ko) 에칭액 및 실리콘 기판의 표면가공 방법
CN101337227A (zh) 使用清洁溶液清洁半导体晶片的方法
CN103993360B (zh) 多晶硅片制绒辅助剂及其应用
CN109427930A (zh) 一种在晶体硅片表面选择性制备绒面的方法
CN104261697B (zh) 一种显示屏触控玻璃的第三次强化工艺
CN111117623A (zh) 一种酸性刻蚀辅助剂及其制备方法
CN110644049A (zh) 金刚线多晶硅片制绒添加剂及金刚线多晶硅片制绒刻蚀液
RU2011134068A (ru) Способ увеличения поверхностного сопротивления пластины и/или уровня плотности мощности фотоэлектрического элемента
CN107747126A (zh) 一种单晶硅无醇制绒添加剂、制绒液及其使用方法
KR20140116193A (ko) 텍스처 형성용 에칭액
CN105907489A (zh) 一种硅晶片清洗剂及其制备方法
TW201731992A (zh) 結晶矽鹼性拋光液的添加劑及其應用
CN109355711A (zh) 一种用于金刚线切割多晶硅片的制绒添加剂及其应用
CN107858756A (zh) 一种单晶硅制绒添加剂及其应用
CN102400226B (zh) 一种多晶硅太阳能电池的制绒液
CN104651948A (zh) 一种c面蓝宝石的刻蚀方法
CN104178172A (zh) 一种对砷化镓太阳电池帽层进行选择性腐蚀的腐蚀液及其制备方法
TW201348406A (zh) 紋理化矽晶圓的組合物及方法
KR101892624B1 (ko) 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200114

Year of fee payment: 4