KR101863536B1 - 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 알칼리 화합물 및 특정 구조의 폴리에틸렌글리콜계 화합물을 포함하므로써, 결정성 실리콘 웨이퍼의 표면에 미세 피라미드 구조를 형성함에 있어서 실리콘 결정 방향에 대한 에칭 속도의 차이를 제어하여 알칼리 화합물에 의한 과에칭을 방지함으로써 위치별 텍스쳐의 품질 편차를 최소화하여 광 효율을 증가시키는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 결정성 실리콘 웨이퍼 표면의 위치별 텍스쳐 품질 편차를 최소화하고 에칭 중 온도 구배가 발생하지 않는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭방법에 관한 것이다.
최근 들어 급속하게 보급되고 있는 태양 전지는 차세대 에너지원으로 클린 에너지인 태양 에너지를 직접 전기로 변환하는 전자 소자이다. 태양 전지는 실리콘에 붕소를 첨가한 P형 실리콘 반도체를 기본으로 하여 그 표면에 인을 확산시켜 N형 실리콘 반도체층을 형성시킨 PN 접합 반도체 기판으로 구성되어 있다.
PN 접합에 의해 전계가 형성된 기판에 태양광과 같은 빛을 조사할 경우 반도체 내의 전자(-)와 정공(+)이 여기되어 반도체 내부를 자유로이 이동하는 상태가 되며, 이러한 PN 접합에 의해 생긴 전계에 들어오게 되면 전자(-)는 N형 반도체에, 정공(+)은 P형 반도체에 이르게 된다. P형 반도체와 N형 반도체 표면에 전극을 형성하여 전자를 외부회로로 흐르게 하면 전류가 발생하게 되는데, 이와 같은 원리로 태양 에너지가 전기 에너지로 변환된다. 따라서 태양 에너지의 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.
실리콘 웨이퍼 표면을 미세 피라미드 구조로 텍스쳐하는 방법으로, 미국특허 제4,137,123호에는 0-75부피%의 에틸렌글리콜, 0.05-50중량%의 수산화칼륨 및 잔량의 물을 포함하는 이방성 에칭액에 0.5-10중량%의 실리콘이 용해된 실리콘 텍스쳐 에칭액이 개시되어 있다. 그러나, 이 에칭액은 피라미드 형성 불량을 일으켜 광 반사율을 증가시키고 효율의 저하를 초래할 수 있다.
또한, 한국등록특허 제0180621호에는 수산화칼륨 용액 0.5-5%, 이소프로필알코올 3-20부피%, 탈이온수 75-96.5부피%의 비율로 혼합된 텍스쳐 에칭 용액이 개시되어 있고, 미국특허 제6,451,218호에는 알칼리 화합물, 이소프로필알코올, 수용성 알카리성 에틸렌글리콜 및 물을 포함하는 텍스쳐 에칭 용액이 개시되어 있다. 그러나, 이들 에칭 용액은 비점이 낮은 이소프로필알코올을 포함하고 있어 텍스쳐 공정 중 이를 추가 투입해야 하므로 생산성 및 비용 면에서 경제적이지 못하며, 추가 투입된 이소프로필알코올로 인해 에칭액의 온도 구배가 발생하여 실리콘 웨이퍼 표면의 위치별 텍스쳐 품질 편차가 커져 균일성이 떨어질 수 있다.
본 발명은 결정성 실리콘 웨이퍼의 표면에 미세 피라미드 구조를 형성함에 있어서, 실리콘 결정 방향에 대한 에칭 속도의 차이를 제어하여 알칼리 화합물에 의한 과에칭을 방지함으로써 위치별 텍스쳐의 품질 편차를 최소화하여 광 효율을 증가시키는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물을 이용한 텍스쳐 에칭방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
1. 알칼리 화합물 및 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물:
[화학식 1]
(식 중, R은 탄소수 1 내지 6인 알킬기 또는 페닐기이고, X는 서로 독립적으로 수소 또는 메틸기이고, y는 1 내지 3인 정수이고, M은 알칼리 금속이다.)
2. 위 1에 있어서, 상기 M은 나트륨 또는 칼륨인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
3. 위 1에 있어서, 상기 알칼리 화합물은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화암모늄, 테트라히드록시메틸암모늄 및 테트라히드록시에틸암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
4. 위 1에 있어서, 알칼리 화합물 0.5 내지 5중량%, 화학식 1의 화합물 0.001 내지 5중량% 및 잔량의 물을 포함하는, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
5. 위 1 내지 4 중 어느 한 항의 에칭액 조성물에 의한 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭 방법.
6. 위 5에 있어서, 상기 에칭액 조성물을 50 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 60분 동안 분무시키는 것을 포함하는, 에칭 방법.
7. 위 5에 있어서, 상기 에칭액 조성물에 상기 웨이퍼를 50 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 60분 동안 침적시키는, 에칭 방법.
본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭방법에 따르면 실리콘 결정 방향에 대한 에칭 속도의 차이를 제어하여 알칼리 화합물에 의한 과에칭을 방지함으로써 결정성 실리콘 웨이퍼 표면의 위치별 텍스쳐의 품질 편차를 최소화, 즉 텍스쳐의 균일성을 향상시켜 태양광의 흡수량을 극대화시킨다.
도 1은 실시예 1의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 광학현미경(배율 1,000배) 사진이다.
도 2는 실시예 1의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 SEM 사진이다.
도 3은 실시예 2의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 SEM 사진이다.
도 4는 실시예 2의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면 사진이다.
도 5는 실시예 3의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 SEM 사진이다.
도 6은 실시예 6의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 광학현미경(배율 1,000배) 사진이다.
도 7은 실시예 4의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면 사진이다.
도 8은 비교예 1의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 SEM 사진이다.
도 9는 비교예 1의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면 사진이다.
도 10은 비교예 3의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 SEM 사진이다.
도 11은 비교예 3의 의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면 사진이다.
도 2는 실시예 1의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 SEM 사진이다.
도 3은 실시예 2의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 SEM 사진이다.
도 4는 실시예 2의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면 사진이다.
도 5는 실시예 3의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 SEM 사진이다.
도 6은 실시예 6의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 광학현미경(배율 1,000배) 사진이다.
도 7은 실시예 4의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면 사진이다.
도 8은 비교예 1의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 SEM 사진이다.
도 9는 비교예 1의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면 사진이다.
도 10은 비교예 3의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 SEM 사진이다.
도 11은 비교예 3의 의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면 사진이다.
본 발명은 알칼리 화합물 및 특정 구조의 폴리에틸렌글리콜계 화합물을 포함하므로써, 결정성 실리콘 웨이퍼의 표면에 미세 피라미드 구조를 형성함에 있어서 실리콘 결정 방향에 대한 에칭 속도의 차이를 제어하여 알칼리 화합물에 의한 과에칭을 방지함으로써 위치별 텍스쳐의 품질 편차를 최소화하여 광 효율을 증가시키는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물은 알칼리 화합물 및 특정 구조의 폴리에틸렌글리콜계 화합물을 포함한다.
본 발명에 따른 특정 구조의 폴리에틸렌글리콜계 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R은 탄소수 1 내지 6인 알킬기 또는 페닐기이고, X는 서로 독립적으로 수소 또는 메틸기이고, y는 1 내지 3인 정수이고, M은 알칼리 금속이다. 바람직하게는 M은 나트륨 또는 칼륨이다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물은 실리콘 결정방향인 (100), (111)면에 대한 보다 우수한 에칭 속도의 제어 능력을 나타내고, 특히 알칼리 화합물에 의한 단결정 Si 에칭 시 단결정 Si 표면에 흡착되어 수산화기에 의한 (100) 방향의 에칭 속도를 억제하여, 알칼리 화합물에 의한 과에칭을 방지함으로써 텍스쳐의 품질 편차를 최소화하고, 또한, 결정성 실리콘 웨이퍼 표면의 젖음성을 개선시켜 에칭에 의해 생성된 수소 버블을 실리콘 표면으로부터 빨리 떨어뜨림으로써 버블 스틱 현상이 발생하는 것을 방지하여 텍스쳐의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물의 제조방법의 일 구현예로는 하기 반응식 1를 들 수 있다.
[반응식 1]
즉, 폴리에틸렌글리콜과 R의 에테르 화합물에 알칼리금속이나 이들의 염 또는 수산화물을 반응시켜 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 총 중량 대비 0.001 내지 5중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.01 내지 2중량%일 수 있다. 함량이 상기 범위에 해당되는 경우 과에칭과 에칭 가속화를 효과적으로 방지할 수 있다. 함량이 0.001중량% 미만인 경우 알칼리 화합물에 의한 에칭 속도의 제어가 어려워져 균일한 텍스쳐 형상을 얻기 어려울 수 있고, 5중량% 초과인 경우 알칼리 화합물에 의한 에칭 속도를 급격하게 저하시켜 원하는 미세 피라미드를 형성하기 어려울 수도 있다.
본 발명에 따른 알칼리 화합물은 결정성 실리콘 웨이퍼의 표면을 에칭하는 성분으로서 당분야에서 통상적으로 사용하는 알칼리 화합물이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 사용 가능한 알칼리 화합물로는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화암모늄, 테트라히드록시메틸암모늄, 테트라히드록시에틸암모늄 등을 들 수 있으며, 이 중에서 수산화칼륨, 수산화나트륨이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
알칼리 화합물은 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 총 중량 대비 0.5 내지 5중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 1 내지 3중량%일 수 있다. 함량이 상기 범위에 해당되는 경우 실리콘 웨이퍼 표면을 에칭할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물은 상기 성분들을 구체적인 필요에 따라 적절하게 채택한 후, 물을 첨가하여 전체 조성을 조절하게 되어 전체 조성물의 잔량은 물이 차지한다. 바람직하게는 상기 성분들이 전술한 함량 범위를 갖도록 조절한다.
물의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 탈이온 증류수인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 반도체 공정용 탈이온 증류수로서 비저항값이 18㏁·cm 이상인 것이 좋다.
선택적으로, 본 발명의 목적, 효과를 손상시키지 않는 범위에서 당분야에 공지된 추가적인 첨가제를 더 포함할 수도 있다. 이러한 성분으로는 점도조정제, pH 조정제 등을 들 수 있다.
본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물은 통상의 에칭 공정, 예컨대 딥방식, 분무방식 및 매엽방식의 에칭 공정에 모두 적용 가능하다.
본 발명은 상기 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물을 이용한 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭방법을 제공한다.
결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭방법은 본 발명의 결정성 실리콘웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물에 결정성 실리콘 웨이퍼를 침적시키는 단계, 또는 본 발명의 결정성 실리콘웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물을 결정성 실리콘 웨이퍼에 분무하는 단계, 또는 상기 두 단계를 모두 포함한다.
침적과 분무의 횟수는 특별히 한정되지 않으며, 침적과 분무를 모두 수행하는 경우 그 순서도 한정되지 않는다.
침적, 분무 또는 침적 및 분무하는 단계는 50 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 60분 동안 수행될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭방법은 산소를 공급시키는 별도의 에어레이팅 장비를 도입할 필요가 없어 초기 생산 및 공정 비용 면에서 경제적일 뿐만 아니라 간단한 공정으로도 균일한 미세 피라미드 구조의 형성을 가능하게 한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예
및
비교예
하기 표 1에 기재된 성분 및 함량에 잔량의 물(H2O)을 첨가하여 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 제조하였다.
| 화학식 1의 화합물(A) | 알칼리화합물(B) | ||||||
| R | X | y | M | 농도 (중량%) |
물질명 | 농도 (중량%) |
|
| 실시예 1 | C2H5 | H | 3 | Na | 0.2 | KOH | 2.0 |
| 실시예 2 | C2H5 | H | 3 | Na | 1.0 | KOH | 2.0 |
| 실시예 3 | C2H5 | H | 3 | Na | 0.5 | NaOH | 1.0 |
| 실시예 4 | C2H5 | H | 3 | Na | 5.2 | KOH | 3.0 |
| 실시예 5 | C2H5 | H | 3 | K | 0.5 | KOH | 2.0 |
| 실시예 6 | C4H9 | H | 3 | Na | 0.05 | KOH | 1.5 |
| 실시예 7 | C4H9 | H | 3 | Na | 0.2 | KOH | 2.0 |
| 실시예 8 | C4H9 | H | 3 | K | 0.8 | NaOH | 1.0 |
| 실시예 9 | C3H7 | H | 3 | Na | 2.5 | KOH | 1.5 |
| 실시예 10 | C6H5 | H | 1 | Na | 0.7 | KOH | 1.5 |
| 실시예 11 | C4H9 | CH3 | 2 | Na | 1.2 | KOH | 1.5 |
| 실시예 12 | CH3 | CH3 | 1 | Na | 3.0 | KOH | 1.0 |
| 실시예 13 | CH3 | CH3 | 2 | Na | 2.5 | KOH | 1.0 |
| 실시예 14 | CH3 | CH3 | 3 | Na | 2.3 | KOH | 1.0 |
| 실시예 15 | C3H7 | CH3 | 1 | Na | 1.8 | KOH | 1.5 |
| 실시예 16 | C3H7 | CH3 | 2 | Na | 1.4 | KOH | 1.4 |
| 실시예 17 | C2H5 | H | 2 | Na | 0.6 | KOH | 1.0 |
| 실시예 18 | C4H9 | H | 2 | Na | 0.3 | KOH | 1.5 |
| 실시예 19 | C4H9 | H | 1 | Na | 0.7 | KOH | 1.8 |
| 비교예 1 | C2H5 | H | 3 | H | 0.2 | KOH | 2.0 |
| 비교예 2 | C2H5 | H | 3 | H | 2.4 | NaOH | 3.0 |
| 비교예 3 | C4H9 | H | 3 | H | 0.05 | KOH | 2.0 |
실험예
단결정 실리콘 웨이퍼를 실시예 및 비교예의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물에 각각 침지시켜 에칭하였다. 이 때 텍스쳐 조건은 온도 80℃, 시간 20분이었다.
1. 에칭량
에칭 전후의 웨이퍼의 무게변화를 측정하였다
2.
텍스쳐의
반사율 평가
에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면에 UV 분광광도계를 이용하여 600㎚의 파장대를 갖는 광을 조사하였을 때의 반사율을 측정하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
3.
텍스쳐의
균일성 평가
텍스쳐의 균일성은 광학 현미경, SEM을 이용하고 피라미드 크기는 SEM을 이용하여 평가하였으며, 그 결과를 표 2 및 도 2(실시예 3), 도 3(실시예 7) 및 도 4(비교예 1)에 나타내었다.
◎: 웨이퍼 전면 피라미드 형성
○: 웨이퍼 일부 피라미드 미형성
(피라미드 구조 미형성 정도 5% 미만)
△: 웨이퍼 일부 피라미드 미형성
(피라미드 구조 미형성 정도 5 내지 50%)
Х: 웨이퍼 피라미드 미형성
(피라미드 미형성 정도 90% 이상)
| 구분 | 평가조건 | 평가결과 | |||
| 온도(℃) | 시간(분) | 에칭량(g) | 반사율(%) | 균일성 | |
| 실시예 1 | 80 | 20 | 0.84 | 10.8 | ◎ |
| 실시예 2 | 80 | 15 | 0.64 | 10.2 | ◎ |
| 실시예 3 | 80 | 13 | 0.88 | 10.5 | ◎ |
| 실시예 4 | 80 | 15 | 0.32 | 13.4 | △ |
| 실시예 5 | 80 | 15 | 0.58 | 10.8 | ◎ |
| 실시예 6 | 80 | 20 | 0.68 | 11.4 | ◎ |
| 실시예 7 | 80 | 20 | 0.48 | 11.8 | ◎ |
| 실시예 8 | 80 | 20 | 0.45 | 11.5 | ◎ |
| 실시예 9 | 75 | 20 | 0.50 | 11.8 | ○ |
| 실시예 10 | 80 | 20 | 0.42 | 11.0 | ◎ |
| 실시예 11 | 80 | 20 | 0.60 | 10.9 | ◎ |
| 실시예 12 | 70 | 20 | 0.92 | 12.5 | ○ |
| 실시예 13 | 80 | 20 | 1.05 | 12.1 | ○ |
| 실시예 14 | 80 | 20 | 1.08 | 12.8 | ○ |
| 실시예 15 | 80 | 20 | 0.85 | 10.9 | ◎ |
| 실시예 16 | 80 | 20 | 0.72 | 10.9 | ◎ |
| 실시예 17 | 75 | 20 | 0.62 | 11.2 | ◎ |
| 실시예 18 | 75 | 20 | 0.52 | 11.8 | ◎ |
| 실시예 19 | 80 | 20 | 0.46 | 11.0 | ◎ |
| 비교예 1 | 80 | 20 | 1.51 | 18.9 | X |
| 비교예 2 | 80 | 20 | 1.05 | 15.3 | X |
| 비교예 3 | 80 | 20 | 1.69 | 26.9 | X |
표 2 및 도 1 내지 11을 참고하면, 실시예들의 실리콘 웨이퍼의 에칭액 조성물은 비교예들에 비해 단결정 실리콘 웨이퍼의 전면에 피라미드 형성 정도가 우수하고 낮은 반사율 값을 나타냄을 알 수 있다. 그리고 광학 현미경 또는 SEM 분석을 통해 고배율로 확대하여 피라미드 형성 정도를 확인한 결과 고밀도의 피라미드가 형성됨을 확인할 수 있었다.
다만, 화학식 1의 화합물이 다소 과량으로 첨가된 실시예 4의 실리콘 웨이퍼의 에칭액 조성물은 텍스쳐 균일성이 다소 저하되어 웨이퍼 표면에 일부 얼룩이 발생하였다(도 7 참조).
특히, 실시예 1과 비교예 1, 실시예 6과 비교예 3은 각각 동일 평가조건에서의 결과이며, 화학식 1의 화합물을 포함하는 경우 형태의 분자구조를 갖는 화합물이 적은 농도에서도 보다 우수한 균일성 있는 텍스쳐를 형성함을 알 수 있었다.
Claims (7)
- 알칼리 화합물 및 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물:
[화학식 1]
(식 중, R은 탄소수 1 내지 6인 알킬기 또는 페닐기이고, X는 서로 독립적으로 수소 또는 메틸기이고, y는 1 내지 3인 정수이고, M은 알칼리 금속이다.)
- 청구항 1에 있어서, 상기 M은 나트륨 또는 칼륨인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 알칼리 화합물은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화암모늄, 테트라히드록시메틸암모늄 및 테트라히드록시에틸암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 알칼리 화합물 0.5 내지 5중량%, 화학식 1의 화합물 0.001 내지 5중량% 및 잔량의 물을 포함하는, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
- 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 에칭액 조성물에 의한 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭 방법.
- 청구항 5에 있어서, 상기 에칭액 조성물을 50 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 60분 동안 분무시키는 것을 포함하는, 에칭 방법.
- 청구항 5에 있어서, 상기 에칭액 조성물에 상기 웨이퍼를 50 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 60분 동안 침적시키는, 에칭 방법.
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