KR102122049B1 - Texture etching solution composition and texture etching method of crystalline silicon wafers - 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 중합도가 1,000이하인 수용성 글루칸계 화합물을 포함하고, 상기 수용성 글루칸계 화합물은 탄소수 1 내지 3의 알킬카르복시기 또는 그의 금속염으로 치환된 글루코오스로 중합되며, 상기 카르복시기 또는 그의 금속염의 총 치환도는 0.5 내지 1.2인 수용성 글루칸계 화합물을 포함함으로써, 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.The present invention relates to a texture etching solution composition and a texture etching method of a crystalline silicon wafer, and more specifically, includes an alkali compound and a water-soluble glucan-based compound having a polymerization degree of 1,000 or less, and the water-soluble glucan-based compound is alkyl having 1 to 3 carbon atoms. Silicon crystals in forming a fine pyramidal structure on the surface of a crystalline silicon wafer by polymerizing with glucose substituted with a carboxyl group or a metal salt thereof, and the total substitution degree of the carboxyl group or a metal salt thereof is 0.5 to 1.2. The present invention relates to a texture etchant composition and a texture etching method of a crystalline silicon wafer that increases light efficiency by minimizing quality variations of textures by location by controlling a difference in etching speed for a direction to prevent overetching by an alkali compound.

Description

결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭방법 {TEXTURE ETCHING SOLUTION COMPOSITION AND TEXTURE ETCHING METHOD OF CRYSTALLINE SILICON WAFERS}Texture etching solution composition and texture etching method of crystalline silicon wafer {TEXTURE ETCHING SOLUTION COMPOSITION AND TEXTURE ETCHING METHOD OF CRYSTALLINE SILICON WAFERS}

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.
The present invention relates to a texture etchant composition and a texture etching method of a crystalline silicon wafer that minimizes texture quality variations for each location on the surface of the crystalline silicon wafer and does not generate a temperature gradient during etching.

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.2. Description of the Related Art Solar cells, which are rapidly spreading in recent years, are electronic devices that directly convert solar energy, which is clean energy, into electricity as a next-generation energy source. The solar cell is composed of a PN junction semiconductor substrate in which phosphorus is diffused on its surface to form an N-type silicon semiconductor layer based on a P-type silicon semiconductor in which boron is added to silicon.

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.When light such as sunlight is irradiated on a substrate where an electric field is formed by PN bonding, electrons (-) and holes (+) in the semiconductor are excited to move freely inside the semiconductor, and the electric field generated by the PN bonding When it comes in, electrons (-) reach the N-type semiconductor, and holes (+) reach the P-type semiconductor. When electrodes are formed on the surfaces of the P-type semiconductor and the N-type semiconductor to flow electrons to the external circuit, a current is generated. In this way, solar energy is converted into electrical energy. Therefore, in order to increase the conversion efficiency of solar energy, the electrical output per unit area of the PN junction semiconductor substrate must be maximized, and for this, the reflectance must be low and the amount of light absorption must be maximized. In consideration of these points, the surface of the silicon wafer for solar cells constituting the PN junction semiconductor substrate is formed in a fine pyramid structure and treated with an antireflection film. The surface of the silicon wafer textured with the fine pyramid structure can increase the performance of the solar cell, that is, efficiency, by increasing the intensity of light absorbed by lowering the reflectance of incident light having a wide wavelength band.

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.As a method of texturing a silicon wafer surface with a fine pyramid structure, U.S. Patent No. 4,137,123 discloses 0.5-10% by weight of an anisotropic etching solution containing 0-75% by volume of ethylene glycol, 0.05-50% by weight of potassium hydroxide, and residual water. A silicon texture etching solution in which% silicon is dissolved is disclosed. However, this etchant can cause pyramid formation defects, thereby increasing light reflectivity and lowering efficiency.

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.
In addition, Korean Patent Registration No. 0180621 discloses a texture etching solution mixed in a ratio of 0.5-5% of potassium hydroxide solution, 3-20% by volume of isopropyl alcohol, and 75-96.5% by volume of deionized water, and US Patent No. 6,451,218 The heading discloses a texture etching solution comprising an alkali compound, isopropyl alcohol, water-soluble alkaline ethylene glycol and water. However, since these etching solutions contain isopropyl alcohol having a low boiling point, it is not economical in terms of productivity and cost because it must be added during the texture process, and the temperature of the etching solution is generated due to the added isopropyl alcohol, resulting in a silicon wafer surface. The variation in texture quality for each position of can be increased, resulting in poor uniformity.

특허문헌 1: 미국 특허공보 4,137,123Patent Document 1: U.S. Patent Publication 4,137,123 특허문헌 2: 한국 등록특허공보 10-0180621Patent Literature 2: Korean Registered Patent Publication 10-0180621

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.In the present invention, in forming a fine pyramid structure on the surface of a crystalline silicon wafer, by controlling the difference in the etching rate with respect to the silicon crystal direction to prevent over-etching by an alkali compound, light quality is minimized by minimizing the quality variation of textures by location. It is an object to provide a texture etchant composition of a crystalline silicon wafer to increase the.

또한, 본 발명은 에칭 공정 중 별도의 에칭액 성분의 투입이 필요 없고 에칭 중 온도 구배가 발생하지 않는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a texture etchant composition of a crystalline silicon wafer in which a separate etchant component is not required during the etching process and a temperature gradient does not occur during etching.

또한, 본 발명은 상기 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물을 이용한 텍스쳐 에칭방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
In addition, another object of the present invention is to provide a texture etching method using the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer.

1. 알칼리 화합물 및 중합도가 1,000이하인 수용성 글루칸계 화합물을 포함하고,1.Contains an alkali compound and a water-soluble glucan-based compound having a polymerization degree of 1,000 or less,

상기 수용성 글루칸계 화합물은 탄소수 1 내지 3의 알킬카르복시기 또는 그의 금속염으로 치환된 글루코오스로 중합되며, 상기 카르복시기 또는 그의 금속염의 총 치환도는 0.5 내지 1.2인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물. The water-soluble glucan-based compound is polymerized with glucose substituted with an alkyl carboxyl group having 1 to 3 carbon atoms or a metal salt thereof, and the total degree of substitution of the carboxyl group or a metal salt thereof is 0.5 to 1.2, and a texture etching solution composition for a crystalline silicon wafer.

2. 위 1에 있어서, 상기 글루칸계 화합물은 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 카르복시프로필셀룰로오스, 카르복시부틸셀룰로오스 및 이들의 금속염으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.2. In the above 1, wherein the glucan-based compound is at least one selected from the group consisting of carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, carboxypropylcellulose, carboxybutylcellulose, and metal salts thereof, the texture etching solution composition of the crystalline silicon wafer.

3. 위 2에 있어서, 상기 치환된 셀룰로오스의 단위체는 셀로비오스인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.3. In the above 2, wherein the unit of the substituted cellulose is cellobiose, the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer.

4. 위 1에 있어서, 상기 글루칸계 화합물은 에칭액 조성물 총 100중량%에 대하여 10-9 내지 0.5중량%로 포함되는, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.4. In the above 1, wherein the glucan-based compound is contained in 10 -9 to 0.5% by weight relative to the total 100% by weight of the etching solution composition, the texture etching solution composition of a crystalline silicon wafer.

5. 위 1에 있어서, 상기 알칼리 화합물은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화암모늄, 테트라히드록시메틸암모늄 및 테트라히드록시에틸암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.5. In the above 1, wherein the alkali compound is at least one selected from the group consisting of potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonium hydroxide, tetrahydroxymethylammonium and tetrahydroxyethylammonium, texture etching solution composition of a crystalline silicon wafer.

6. 위 1에 있어서, 질소 원자를 적어도 하나 포함하는 탄소수 4 내지 10인 고리 화합물로 치환된 단량체가 중합된 고분자를 더 포함하는, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.6. In the above 1, the etchant composition of the crystalline silicon wafer further comprises a polymer in which a monomer substituted with a cyclic compound having 4 to 10 carbon atoms containing at least one nitrogen atom is polymerized.

7. 위 6에 있어서, 상기 단량체는 고리 구조에 산소 및 황 원자 중 적어도 하나를 더 포함하는, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.7. In the above 6, wherein the monomer further comprises at least one of oxygen and sulfur atoms in the ring structure, the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer.

8. 위 6에 있어서, 상기 단량체는 N-비닐피롤리돈, N-아크릴로일 모르폴린, N-비닐석신이미드, N-아크릴옥시석신이미드, N-비닐카프로락탐, N-비닐카바졸 및 N-아크릴로일피롤리딘으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.8. In the above 6, wherein the monomer is N-vinylpyrrolidone, N-acryloyl morpholine, N-vinyl succinimide, N-acryloxy succinimide, N-vinyl caprolactam, N-vinyl cover A texture etchant composition of a crystalline silicon wafer, which is at least one selected from the group consisting of sol and N-acryloylpyrrolidine.

9. 위 6에 있어서, 상기 고분자는 중량평균 분자량이 1,000 내지 1,000,000인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.9. In the above 6, wherein the polymer has a weight-average molecular weight of 1,000 to 1,000,000, the texture etching solution composition of a crystalline silicon wafer.

10. 위 6에 있어서, 상기 고분자는 비점이 100℃ 이상인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.10. The method of 6 above, wherein the polymer has a boiling point of 100°C or higher, and a texture etching solution composition of a crystalline silicon wafer.

11. 위 6에 있어서, 상기 고분자는 한센의 용해도 파라미터가 6 내지 15인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.11. In the above 6, wherein the polymer has a solubility parameter of Hansen is 6 to 15, the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer.

12. 위 6에 있어서, 상기 고분자는 에칭액 조성물 총 중량 대비 10-12 내지 1 중량%로 포함되는, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.12. In the above 6, wherein the polymer is 10 -12 to 1% by weight based on the total weight of the etchant composition, the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer.

13. 위 1에 있어서, 고리형 화합물을 더 포함하는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.13. The texture etching solution composition of the crystalline silicon wafer according to the above 1, further comprising a cyclic compound.

14. 위 13에 있어서, 고리형 화합물은 비점이 100℃ 이상인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.14. In the above 13, the cyclic compound has a boiling point of 100 °C or more, the texture etching solution composition of a crystalline silicon wafer.

15. 위 13에 있어서, 고리형 화합물은 한센의 용해도 파라미터가 6 내지 15인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.15. The texture etchant composition of the crystalline silicon wafer according to the above 13, wherein the cyclic compound has a Hansen solubility parameter of 6 to 15.

16. 위 1 내지 15 중 어느 한 항의 에칭액 조성물에 의한 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭 방법.16. A method for texture etching a crystalline silicon wafer using the etchant composition of any one of 1 to 15 above.

17. 위 16에 있어서, 상기 에칭액 조성물을 50 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 60분 동안 분무시키는 것을 포함하는, 에칭 방법.17. The method of 16 above, comprising spraying the etchant composition at a temperature of 50 to 100° C. for 30 seconds to 60 minutes.

18. 위 16에 있어서, 상기 에칭액 조성물에 상기 웨이퍼를 50 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 60분 동안 침적시키는, 에칭 방법.
18. The method of 16 above, wherein the wafer is immersed in the etchant composition at a temperature of 50 to 100°C for 30 seconds to 60 minutes.

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.According to the texture etchant composition and the texture etching method of the crystalline silicon wafer of the present invention, by controlling the difference in the etch rate with respect to the silicon crystal direction, it prevents over-etching by the alkali compound, and thus the quality deviation of the texture by position of the surface of the crystalline silicon wafer Minimizes, that is, improves the uniformity of the texture to maximize the absorption of sunlight.

또한, 본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물은 텍스쳐 공정 중 별도의 에칭액 성분을 투입할 필요가 없으므로 에칭 중 온도 구배가 발생되지 않아 균일한 품질의 텍스쳐 구조를 얻을 수 있다.
In addition, since the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention does not need to input a separate etchant component during the texture process, a temperature gradient does not occur during etching, thereby obtaining a texture structure of uniform quality.

도 1은 실시예 및 비교예에 사용된 글루칸 화합물의 분자량 산출 그래프이다.
도 2는 실시예 3의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐를 나타낸 광학현미경 사진이다.
도 3은 실시예 7의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물로 텍스쳐된 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면을 나타낸 광학현미경 사진이다.
도 4는 비교예 1의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물로 텍스쳐된 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면을 나타낸 광학현미경 사진이다.
1 is a graph of molecular weight calculation of glucan compounds used in Examples and Comparative Examples.
2 is an optical microscope photograph showing the texture of a single crystal silicon wafer etched using the etching solution composition for texture of the crystalline silicon wafer of Example 3.
3 is an optical micrograph showing the surface of a single crystal silicon wafer textured with an etching solution composition for texture of the crystalline silicon wafer of Example 7.
FIG. 4 is an optical micrograph showing the surface of a single crystal silicon wafer textured with an etching solution composition for texture of the crystalline silicon wafer of Comparative Example 1.

본 발명은 알칼리 화합물 및 중합도가 1,000이하이고, 탄소수 1 내지 3의 알킬카르복시기 또는 그의 금속염으로 치환된 글루코오스로 중합되며, 알킬카르복시기 또는 그의 금속염의 총 치환도는 0.5 내지 1.2인 수용성 글루칸계 화합물을 포함함으로써, 수용성 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.
The present invention includes a water-soluble glucan-based compound having an alkali compound and a polymerization degree of 1,000 or less, polymerized with glucose substituted with an alkyl carboxyl group having 1 to 3 carbon atoms or a metal salt thereof, and having a total substitution degree of the alkylcarboxyl group or a metal salt thereof being 0.5 to 1.2. By controlling the difference in the etching rate with respect to the silicon crystal direction in forming a fine pyramid structure on the surface of the water-soluble crystalline silicon wafer, it prevents over-etching by the alkali compound, thereby minimizing the quality deviation of the texture for each location, thereby improving light efficiency. The present invention relates to a texture etchant composition and a texture etching method for increasing crystalline silicon wafers.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물은 알칼리 화합물 및 수용성 글루칸계 화합물을 포함하고, 상기 수용성 글루칸계 화합물은 중합도가 1,000이하이고, 탄소수 1 내지 3의 알킬카르복시기 또는 그의 금속염으로 치환된 글루코오스로 중합되며, 알킬카르복시기 또는 그의 금속염의 총 치환도는 0.5 내지 1.2이다.The texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention includes an alkali compound and a water-soluble glucan-based compound, wherein the water-soluble glucan-based compound has a polymerization degree of 1,000 or less, and an alkyl carboxyl group having 1 to 3 carbon atoms or glucose substituted with a metal salt thereof Polymerized, the total substitution degree of the alkyl carboxyl group or its metal salt is 0.5 to 1.2.

본 발명에 따른 수용성 글루칸계 화합물은 실리콘 결정 방향에 대한 에칭 속도의 차이를 제어하여 알칼리 화합물에 의한 과에칭을 방지함으로써 텍스쳐의 품질 편차를 최소화하고, 알칼리 화합물과 실리콘의 반응 시 생성물인 수소 버블을 실리콘 표면으로부터 빨리 떨어뜨림으로써 실리콘 웨이퍼 외관 향상 및 수소에 의한 에칭 가속화 방지할 수 있다. The water-soluble glucan-based compound according to the present invention controls the difference in the etching rate with respect to the silicon crystal direction to prevent over-etching by the alkali compound, thereby minimizing the quality variation of the texture, and the hydrogen bubble, which is the product during the reaction between the alkali compound and silicon, By quickly dropping from the silicon surface, it is possible to improve the appearance of the silicon wafer and prevent accelerated etching by hydrogen.

상기 수용성 글루칸계 화합물의 중합도는 1,000을 초과하면 실리콘의 과에칭 현상이 발생하는 문제점이 있다.When the degree of polymerization of the water-soluble glucan-based compound exceeds 1,000, there is a problem in that an overetching phenomenon of silicon occurs.

또한, 상기 수용성 글루칸계 화합물은 탄소수 1 내지 3의 알킬카르복시기 또는 그의 금속염으로 치환된 글루코오스로 중합되며, 알킬카르복시기 또는 그의 금속염의 총 치환도는 0.5 내지 1.2일 수 있고, 바람직하게는 0.7 내지 1.0인 것이 좋다.In addition, the water-soluble glucan-based compound is polymerized with glucose substituted with an alkyl carboxyl group having 1 to 3 carbon atoms or a metal salt thereof, and the total substitution degree of the alkyl carboxyl group or a metal salt thereof may be 0.5 to 1.2, preferably 0.7 to 1.0. It is good.

상기 치환도가 0.5 미만인 경우, 에칭 속도의 제어 효과가 지나쳐서, 에칭이 제대로 일어나지 않을 수 있으며, 1.2를 초과하는 경우, 실리콘 웨이퍼의 과에칭을 유발하여, 원하는 미세 피라미드를 형성하기 어렵다.When the degree of substitution is less than 0.5, the control effect of the etching rate is excessive, and etching may not occur properly, and when it exceeds 1.2, it causes overetching of the silicon wafer, and it is difficult to form a desired fine pyramid.

본 발명에서 ‘치환도’란 글루코오스 한 분자당 치환된 알킬카르복시기 또는 그의 금속염 치환기의 개수를 의미하는 것이다.In the present invention,'substitution degree' means the number of substituted alkyl carboxyl groups or one metal salt substituent per molecule of glucose.

또한, 상기 수용성 글루칸계 화합물의 단위체인 글루코오스는 시아노기, 아미노기, 벤질기, 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기로 더 치환될 수도 있으며, 상기 알킬기는 히드록시기, 시아노기, 아미노기, 알킬(탄소수 1 내지 3)아미노기, 디알킬(탄소수 1 내지 3)아미노기, 벤질기 또는 아미노벤질기로 더 치환될 수도 있다.In addition, glucose, which is a unit of the water-soluble glucan-based compound, may be further substituted with a cyano group, an amino group, a benzyl group, or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and the alkyl group may be a hydroxy group, a cyano group, an amino group, or an alkyl group (1 to 3 carbon atoms). ) An amino group, a dialkyl (1 to 3 carbon atoms) amino group, a benzyl group or an aminobenzyl group may be further substituted.

본 발명에 따른 글루칸계 화합물로는, 예를 들면, 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 카르복시프로필셀룰로오스, 카르복시부틸셀룰로오스 및 이들의 금속염 등을 들 수 있다.Examples of the glucan-based compound according to the present invention include carboxymethyl cellulose, carboxyethyl cellulose, carboxypropyl cellulose, carboxybutyl cellulose, and metal salts thereof.

금속염은 1가 양이온 금속의 염일 수 있으며, 예를 들면 알칼리 금속을 들 수 있다.The metal salt may be a salt of a monovalent cation metal, for example, an alkali metal.

전술한 치환된 셀룰로오스에 있어서, 셀룰로오스의 단위체는 셀로비오스이다. 셀로비오스의 구조는 하기 화학식 1로 표시된다.In the aforementioned substituted cellulose, the cellulosic unit is cellobiose. The structure of cellobiose is represented by the following formula (1).

Figure 112014009965176-pat00001
Figure 112014009965176-pat00001

보다 구체적인 예를 들면, 카르복시메틸셀룰로오스의 나트륨염의 반복단위는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.For a more specific example, the repeating unit of the sodium salt of carboxymethylcellulose may be represented by Formula 2 below.

Figure 112014009965176-pat00002
Figure 112014009965176-pat00002

본 발명에 따른 글루칸계 화합물은 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 총 중량 대비 10-9 내지 0.5중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 10-6 내지 0.1중량%인 것이 좋다. 함량이 상기 범위에 해당되는 경우 과에칭과 에칭 가속화를 효과적으로 방지할 수 있다. 함량이 0.5중량% 초과인 경우 알칼리 화합물에 의한 에칭 속도를 급격하게 저하시켜 원하는 미세 피라미드를 형성하기 어렵다.The glucan-based compound according to the present invention may be included in 10 -9 to 0.5% by weight based on the total weight of the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer, preferably 10 -6 to 0.1% by weight. When the content falls within the above range, it is possible to effectively prevent over-etching and etching acceleration. When the content is more than 0.5% by weight, it is difficult to form a desired fine pyramid by rapidly decreasing the etching rate by the alkali compound.

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.The alkali compound according to the present invention can be used without limitation as long as it is an alkali compound commonly used in the art as a component for etching the surface of the crystalline silicon wafer. Examples of the alkali compound that can be used include potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonium hydroxide, tetrahydroxymethylammonium, and tetrahydroxyethylammonium, among which potassium hydroxide and sodium hydroxide are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

알칼리 화합물은 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 총 중량 대비 0.1 내지 20중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 5중량%인 것이 좋다. 함량이 상기 범위에 해당되는 경우 실리콘 웨이퍼 표면을 에칭할 수 있게 된다.The alkali compound is preferably included in an amount of 0.1 to 20% by weight based on the total weight of the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer, and more preferably 1 to 5% by weight. When the content falls within the above range, the silicon wafer surface can be etched.

선택적으로, 본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물은 질소 원자를 적어도 하나 포함하는 탄소수 4 내지 10인 고리 화합물로 치환된 단량체가 중합된 고분자를 더 포함할 수 있다.Optionally, the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention may further include a polymer in which monomers substituted with ring compounds having 4 to 10 carbon atoms containing at least one nitrogen atom are polymerized.

상기 고분자는 실리콘 결정 방향에 대한 에칭 속도의 차이를 제어함으로써 알칼리 화합물에 의한 과에칭을 방지함으로써 텍스쳐의 품질 편차를 최소화할 수 있으며, 에칭에 의해 생성된 수소 버블의 양을 빠르게 감소시킴으로써 버블 스틱 현상이 발생하는 것도 억제할 수 있다.The polymer can minimize the variation in the quality of the texture by preventing over-etching by the alkali compound by controlling the difference in the etching rate with respect to the silicon crystal direction, and the bubble stick phenomenon by rapidly reducing the amount of hydrogen bubbles generated by etching This can also be suppressed.

상기 고분자는 질소 원자를 적어도 하나 포함하는 탄소수 4 내지 10인 고리 화합물이 치환된 단량체가 중합되어 형성되며, 상기 단량체는 질소 외에 산소, 황 원자를 단독으로 또는 모두를 각각 적어도 하나 이상 그 고리 구조에 더 포함할 수 있다. 이러한 단량체로서 구체적인 예를 들면, N-비닐피롤리돈, N-아크릴로일 모르폴린, N-비닐석신이미드, N-아크릴옥시석신이미드, N-비닐카프로락탐, N-비닐카바졸, N-아크릴로일피롤리딘 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The polymer is formed by polymerization of a monomer substituted with a cyclic compound having 4 to 10 carbon atoms containing at least one nitrogen atom, and the monomer has, in addition to nitrogen, oxygen or sulfur atoms alone or all of them, at least one or more of them, in their ring structure. It may further include. Specific examples of such monomers include N-vinylpyrrolidone, N-acryloyl morpholine, N-vinyl succinimide, N-acryloxysuccinimide, N-vinyl caprolactam, N-vinyl carbazole, It may be one or more selected from the group consisting of N-acryloylpyrrolidine and the like.

본 발명에 따른 고분자는 중량평균 분자량이 1,000 내지 1,000,000인 것이 피라미드의 밑변각을 높힘으로써 반사율을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 단결정 실리콘 웨이퍼 전면에 균일한 피라미드를 형성시킬 수 있다는 점에서 바람직하다.The polymer according to the present invention has a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000, which is preferable in that it can lower the reflectivity by increasing the base angle of the pyramid, as well as forming a uniform pyramid on the entire surface of the single crystal silicon wafer.

또한, 본 발명에 따른 고분자는 비점이 100℃ 이상으로 높은 것이 사용량을 줄일 수 있는 측면에서 바람직하고, 보다 바람직하게는 150 내지 400℃인 것이 좋다. 동시에, 본 발명에 따른 고분자는 한센의 용해도 파라미터(Hansen solubility parameter(HSP), δp)가 6 내지 15인 것이 에칭액 조성물에 포함되는 다른 성분들과의 상용성 면에서 바람직하다.In addition, in the polymer according to the present invention, a boiling point of 100° C. or higher is preferable in terms of reducing the amount of use, and more preferably 150 to 400° C. At the same time, the polymer according to the present invention is preferably Hansen solubility parameter (HSP), δp of 6 to 15 in terms of compatibility with other components included in the etchant composition.

본 발명에 따른 고분자는 그 함량이 에칭액 조성물 총 중량 대비 10-12 내지 1 중량%로 포함될 수 있다. 함량이 상기 범위에 해당되는 경우 실리콘의 결정방향에 대한 에칭 속도 차이를 제어하는 효과가 극대화된다.The polymer according to the present invention may have a content of 10 -12 to 1% by weight based on the total weight of the etchant composition. When the content falls within the above range, the effect of controlling the difference in the etching rate with respect to the crystal direction of silicon is maximized.

본 발명에 따른 고분자는 수용성 극성 용매와 혼합된 것일 수도 있다.The polymer according to the present invention may be mixed with a water-soluble polar solvent.

수용성 극성 용매는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물에 포함되는 다른 성분들 및 물과 상용성이 있는 것이라면 그 종류가 특별히 한정되지 않으며, 양자성 또는 비양자성 극성 용매를 모두 사용할 수 있다.The water-soluble polar solvent is not particularly limited as long as it is compatible with other components and water included in the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer, and both quantum or aprotic polar solvents can be used.

양자성 극성 용매로는 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 폴리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 에테르계 화합물; 프로판올, 부탄올, 이소프로판올, 테트라하이드로퍼푸릴알코올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 알코올계 화합물 등을 들 수 있으며, 비양자성 극성 용매로는 N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드계 화합물; 디메틸술폭사이드, 술폴란 등의 술폭사이드계 화합물; 트리에틸포스페이트, 트리부틸포스페이트 등의 포스페이트계 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.As the quantum polar solvent, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether , Ether-based compounds such as diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and dipropylene glycol monomethyl ether; And alcohol-based compounds such as propanol, butanol, isopropanol, tetrahydrofurfuryl alcohol, ethylene glycol, and propylene glycol. Examples of the aprotic polar solvent include amides such as N-methylformamide and N,N-dimethylformamide. Compound; Sulfoxide compounds such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; And phosphate-based compounds such as triethyl phosphate and tributyl phosphate. These may be used alone or in combination of two or more.

선택적으로, 본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물은 고리형 화합물을 더 포함할 수 있다.Optionally, the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention may further include a cyclic compound.

상기 고리형 화합물은 탄소수 4-10의 고리형 탄화수소; 및 N, O 또는 S의 헤테로원자를 1개 이상 포함하는, 탄소수 4-10의 헤테로고리형 탄화수소를 포함하는 화합물을 의미하며, 결정성 실리콘 웨이퍼 표면의 젖음성을 개선시켜 알칼리 화합물에 의한 과에칭을 방지함으로써 텍스쳐의 품질 편차를 최소화시키는 동시에 에칭에 의해 생성된 수소 버블의 양을 빠르게 감소시킴으로써 버블 스틱 현상이 발생하는 것도 방지할 수 있는 성분이다. 또한, 비점이 높아 종래 사용되고 있는 이소프로필알코올에 비해 적은 함량으로 사용이 가능할 뿐만 아니라 동일 사용량에 대한 처리 매수도 증가시킬 수 있다.The cyclic compound may be a cyclic hydrocarbon having 4 to 10 carbon atoms; And a heterocyclic hydrocarbon having 4 to 10 carbon atoms, including one or more heteroatoms of N, O, or S, and improving the wettability of the crystalline silicon wafer surface, thereby over-etching with an alkali compound. It is a component that can prevent the occurrence of bubble stick phenomenon by quickly reducing the amount of hydrogen bubbles generated by etching while minimizing texture quality variation by preventing it. In addition, since it has a high boiling point, it can be used in a smaller amount than the conventionally used isopropyl alcohol, and it can also increase the number of treatments for the same amount.

고리형 화합물은 비점이 100℃ 이상으로 높은 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 150 내지 400℃인 것이 좋다. 동시에, 고리형 화합물은 한센의 용해도 파라미터(Hansen solubility parameter(HSP), δp)가 6 내지 15인 것이 에칭액 조성물에 포함되는 다른 성분들과의 상용성 면에서 바람직하다.The cyclic compound preferably has a boiling point higher than 100°C, more preferably 150 to 400°C. At the same time, the cyclic compound has a Hansen solubility parameter (HSP), δp of 6 to 15, in terms of compatibility with other components included in the etchant composition.

상기 고리형 화합물은 비점과 한센의 용해도 파라미터를 만족시키는 것이라면 그 종류가 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 피페라진계, 모르폴린계, 피리딘계, 피페리딘계, 피페리돈계, 피롤리딘계, 피롤리돈계, 이미다졸리디논계, 퓨란계, 아닐린계, 톨루이딘계, 아민계, 락톤계, 카보네이트계, 카바졸계 화합물 등을 들 수 있다. 구체적인 예로는, 피페라진, N-메틸피페라진, N-에틸피페라진, N-비닐피페라진, N-비닐메틸피페라진, N-비닐에틸피페라진, N-비닐-N'-메틸피페라진, N-아크릴로일피페라진, N-아크릴로일-N'-메틸피페라진, 히드록시에틸피페라진, N-(2-아미노에틸)피페라진, N,N'-디메틸피페라진; 모르폴린, N-메틸모르폴린, N-에틸모르폴린, N-페닐모르폴린, N-비닐모르폴린, N-비닐메틸모르폴린, N-비닐에틸모르폴린, N-아크릴로일모르폴린, N-코코모르폴린, N-(2-아미노에틸)모르폴린, N-(2-시아노에틸)모르폴린, N-(2-히드록시에틸)모르폴린, N-(2-히드록시프로필)모르폴린, N-아세틸모르폴린, N-포밀모르폴린, N-메틸모르폴린-N-옥사이드; 메틸피리딘; N-메틸피페리딘, 3,5-디메틸피페리딘, N-에틸피페리딘, N-(2-히드록시에틸)피페리딘; N-비닐피페리돈, N-비닐메틸피페리돈, N-비닐에틸피페리돈, N-아크릴로일피페리돈, N-메틸-4-피페리돈, N-비닐-2-피페리돈; N-메틸피롤리딘; N-비닐피롤리돈, N-비닐메틸피롤리돈, N-비닐에틸-2-피롤리돈, N-아크릴로일피롤리돈, N-메틸피롤리돈, N-에틸-2-피롤리돈, N-이소프로필-2-피롤리돈, N-부틸-2-피롤리돈, N-t-부틸-2-피롤리돈, N-헥실-2-피롤리돈, N-옥틸-2-피롤리돈, N-벤질-2-피롤리돈, N-시클로헥실-2-피롤리돈, N-비닐-2-피롤리돈, N-(2-히드록시에틸)-2-피롤리돈, N-(2-메톡시에틸)-2-피롤리돈, N-(2-메톡시프로필)-2-피롤리돈, N-(2-에톡시에틸)-2-피롤리돈; N-메틸 이미다졸리디논, 디메틸이미다졸리디논, N-(2-히드록시에틸)-2-이미다졸리디논; 테트라히드로퓨란, 테트라히드로-2-퓨란메탄올; N-메틸아닐린, N-에틸아닐린, N,N-디메틸아닐린, N-(2-히드록시에틸)아닐린, N,N-비스-(2-히드록시에틸)아닐린, N-에틸-N-(2-히드록시에틸)아닐린; N,N-디에틸-o-톨루이딘, N-에틸-N-(2-히드록시에틸)-m-톨루이딘; 디메틸벤질아민; γ-부티로락톤; 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트; N-비닐카바졸, N-아크릴로일카바졸 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The cyclic compound is not particularly limited as long as it satisfies the boiling point and solubility parameters of Hansen, for example, piperazine-based, morpholine-based, pyridine-based, piperidine-based, piperidone-based, pyrrolidine-based, pyrrolidone-based , Imidazolidinone series, furan series, aniline series, toluidine series, amine series, lactone series, carbonate series, and carbazole series compounds. Specific examples include piperazine, N-methylpiperazine, N-ethylpiperazine, N-vinylpiperazine, N-vinylmethylpiperazine, N-vinylethylpiperazine, N-vinyl-N'-methylpiperazine, N-acryloylpiperazine, N-acryloyl-N'-methylpiperazine, hydroxyethylpiperazine, N-(2-aminoethyl)piperazine, N,N'-dimethylpiperazine; Morpholine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N-phenylmorpholine, N-vinylmorpholine, N-vinylmethylmorpholine, N-vinylethylmorpholine, N-acryloylmorpholine, N -Cocomorpholine, N-(2-aminoethyl)morpholine, N-(2-cyanoethyl)morpholine, N-(2-hydroxyethyl)morpholine, N-(2-hydroxypropyl)morph Folin, N-acetylmorpholine, N-formylmorpholine, N-methylmorpholine-N-oxide; Methylpyridine; N-methylpiperidine, 3,5-dimethylpiperidine, N-ethylpiperidine, N-(2-hydroxyethyl)piperidine; N-vinyl piperidone, N-vinyl methyl piperidone, N-vinyl ethyl piperidone, N-acryloyl piperidone, N-methyl-4-piperidone, N-vinyl-2-piperidone; N-methylpyrrolidine; N-vinylpyrrolidone, N-vinylmethylpyrrolidone, N-vinylethyl-2-pyrrolidone, N-acryloylpyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone , N-isopropyl-2-pyrrolidone, N-butyl-2-pyrrolidone, Nt-butyl-2-pyrrolidone, N-hexyl-2-pyrrolidone, N-octyl-2-pyrrolidone Don, N-benzyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-(2-hydroxyethyl)-2-pyrrolidone, N -(2-methoxyethyl)-2-pyrrolidone, N-(2-methoxypropyl)-2-pyrrolidone, N-(2-ethoxyethyl)-2-pyrrolidone; N-methyl imidazolidinone, dimethylimidazolidinone, N-(2-hydroxyethyl)-2-imidazolidinone; Tetrahydrofuran, tetrahydro-2-furanmethanol; N-methylaniline, N-ethylaniline, N,N-dimethylaniline, N-(2-hydroxyethyl)aniline, N,N-bis-(2-hydroxyethyl)aniline, N-ethyl-N-( 2-hydroxyethyl)aniline; N,N-diethyl-o-toluidine, N-ethyl-N-(2-hydroxyethyl)-m-toluidine; Dimethylbenzylamine; γ-butyrolactone; Ethylene carbonate, propylene carbonate; N-vinyl carbazole, N-acryloyl carbazole, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.

고리형 화합물은 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 총 100중량%에 대하여 0.1 내지 50중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 10중량%인 것이 좋다. 함량이 상기 범위에 해당되는 경우 실리콘 웨이퍼 표면의 젖음성을 효과적으로 개선시켜 텍스쳐 품질 편차를 최소화킴으로써 균일성을 향상시킬 수 있다.The cyclic compound is preferably included in an amount of 0.1 to 50% by weight, more preferably 1 to 10% by weight, based on 100% by weight of the total texture etchant composition of the crystalline silicon wafer. When the content falls within the above range, uniformity can be improved by effectively improving the wettability of the silicon wafer surface and minimizing texture quality variations.

고리형 화합물은 수용성 극성 용매와 혼합된 것일 수도 있다.The cyclic compound may be mixed with a water-soluble polar solvent.

수용성 극성 용매는 상기 고분자의 경우와 동일한 용매를 사용할 수 있다. 수용성 극성 용매는 고리형 화합물 총 100중량%에 대하여 0.1 내지 30중량%로 포함될 수 있다.The water-soluble polar solvent may use the same solvent as the polymer. The water-soluble polar solvent may be included in an amount of 0.1 to 30% by weight based on 100% by weight of the total cyclic compound.

선택적으로, 본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물은 지방산 또는 이의 금속염; 및 폴리옥시에틸렌계(POE) 화합물, 폴리옥시프로필렌계(POP) 화합물 및 이들의 공중합체인 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.Optionally, the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention comprises a fatty acid or a metal salt thereof; And one or more additives selected from the group consisting of polyoxyethylene-based (POE) compounds, polyoxypropylene-based (POP) compounds, and surfactants that are copolymers thereof.

지방산 및 이의 금속염은 다당류와 함께 사용되어 알칼리 화합물에 의한 과에칭을 방지함으로써 균일한 미세 피라미드를 형성하고 동시에 에칭에 의해 생성된 수소 버블을 실리콘 웨이퍼 표면으로부터 빨리 떨어뜨려 버블 스틱 현상이 발생하는 것도 방지하는 성분이다.Fatty acids and metal salts thereof are used together with polysaccharides to prevent over-etching by alkali compounds to form a uniform micro-pyramid, while simultaneously preventing hydrogen bubbles generated by etching from falling off the silicon wafer surface to prevent bubble sticking. It is an ingredient to do.

지방산은 카르복시기를 함유하는 탄화수소 사슬의 카르복시산으로서, 구체적으로 아세트산, 프로피온산, 부틸산, 발레르산, 에난틱산, 카프릴산, 펠라곤산, 카프릭산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아라키드산, 베헨산, 리그노세린산, 세로트산, 에이코사펜타엔산, 도코사헥사엔산, 리놀레산, α-리놀렌산, γ-리놀렌산, 디호모-γ-리놀렌산, 아라키돈산, 올레산, 엘라이드산, 에루스산, 네르본산 등을 들 수 있다. 또한, 지방산의 금속염은 위 지방산과 NaOH 또는 KOH와 같은 금속염의 에스테르 반응물을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Fatty acids are carboxylic acids of hydrocarbon chains containing carboxy groups, specifically acetic acid, propionic acid, butyl acid, valeric acid, enanthic acid, caprylic acid, pelagonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, Stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoseric acid, serotic acid, eicosapentaenoic acid, docosahexaenoic acid, linoleic acid, α-linolenic acid, γ-linolenic acid, dihomo-γ-linolenic acid, arachidonic acid, And oleic acid, eleic acid, erucic acid and nerbonic acid. Further, the metal salt of the fatty acid may include an ester reactant of the above fatty acid with a metal salt such as NaOH or KOH. These may be used alone or in combination of two or more.

지방산 및 이의 금속염은 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 총 중량 대비 10-9 내지 10중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 10-6 내지 1중량%인 것이 좋다. 함량이 상기 범위에 해당되는 경우 과에칭을 효과적으로 방지할 수 있다.The fatty acid and metal salts thereof may be included in 10 -9 to 10% by weight based on the total weight of the texture etching solution composition of the crystalline silicon wafer, and preferably 10 -6 to 1% by weight. When the content falls within the above range, over-etching can be effectively prevented.

폴리옥시에틸렌계(POE) 화합물, 폴리옥시프로필렌계(POP) 화합물 및 이들의 공중합체는 히드록시기를 갖는 계면활성제로서 텍스쳐 에칭액 조성물 중 히드록시 이온[OH-]의 활동도를 조절하여 Si100 방향과 Si111 방향에 대한 에칭 속도의 차이를 감소시킬 뿐만 아니라 결정성 실리콘 웨이퍼 표면의 젖음성을 개선시켜 에칭에 의해 생성된 수소 버블을 빠르게 떨어뜨려 버블 스틱 현상이 발생하는 것도 방지하는 성분이다.And Si 100 direction by controlling the activity of-a polyoxyethylene-based (POE) compounds, polyoxypropylene-based (POP) compounds and copolymers thereof is a hydroxy ion [OH] of the texture etching solution composition as a surface active agent having a hydroxy group It is a component that not only reduces the difference in the etching rate with respect to the Si 111 direction, but also improves the wettability of the surface of the crystalline silicon wafer, thereby rapidly dropping the hydrogen bubbles generated by etching, and preventing bubble sticking.

폴리옥시에틸렌계(POE) 계면활성제로는 폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌글리콜메틸에테르, 폴리옥시에틸렌모노알릴에테르, 폴리옥시에틸렌네오펜틸에테르, 폴리에틸렌글리콜모노(트리스티릴페닐)에테르, 폴리옥시에틸렌세틸에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌올레일에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌트리데실에테르, 폴리옥시에틸렌데실에테르, 폴리옥시에틸렌옥틸에테르, 폴리옥시에틸렌비스페놀-A에테르, 폴리옥시에틸렌글리세린에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리옥시에틸렌벤질에테르, 폴리옥시에틸렌페닐에테르, 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르, 폴리옥시에틸렌페놀에테르, 알킬기의 탄소수가 6-30인 폴리옥시에틸렌알킬시클로헥실에테르, 폴리옥시에틸렌β-나프톨에테르, 폴리옥시에틸렌 캐스터 에테르(polyoxyethylene castor ether), 폴리옥시에틸렌 수소화 캐스터 에테르(polyoxyethylene hydrogenated castor ether); 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에스테르, 폴리옥시에틸렌올레일에스테르; 폴리옥시에틸렌라우릴아민, 폴리옥시에틸렌스테아릴아민, 폴리옥시에틸렌탈로우아민 등을 들 수 있다. 또한, 폴리옥시프로필렌계(POP) 계면활성제로는 폴리프로필렌글리콜을 들 수 있다. 또한, 폴리옥시에틸렌계(POE) 화합물과 폴리옥시프로필렌계(POP)계 화합물의 공중합체로는 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 공중합체, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 데카닐에테르 공중합체, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 운데카닐에테르 공중합체, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 도데카닐에테르 공중합체, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 테트라데카닐에테르 공중합체, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 2-에틸헥실에테르 공중합체, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 라우릴에테르 공중합체, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 스테아릴에테르 공중합체, 글리세린 부가형 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 공중합체, 에틸렌디아민 부가형 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 공중합체 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Polyoxyethylene-based (POE) surfactants include polyoxyethylene glycol, polyoxyethylene glycol methyl ether, polyoxyethylene monoallyl ether, polyoxyethylene neopentyl ether, polyethylene glycol mono (tristyrylphenyl) ether, and polyoxy Ethylene cetyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene decyl ether, polyoxyethylene octyl ether, polyoxyethylene bisphenol-A Ether, polyoxyethylene glycerin ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene benzyl ether, polyoxyethylene phenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene phenol ether, polyoxy having 6-30 carbon atoms in the alkyl group Ethylene alkyl cyclohexyl ether, polyoxyethylene β-naphthol ether, polyoxyethylene castor ether, polyoxyethylene hydrogenated castor ether; Polyoxyethylene lauryl ester, polyoxyethylene stearyl ester, polyoxyethylene oleyl ester; And polyoxyethylene laurylamine, polyoxyethylene stearylamine, and polyoxyethylene tallowamine. Moreover, polypropylene glycol is mentioned as a polyoxypropylene type (POP) surfactant. In addition, as a copolymer of a polyoxyethylene-based (POE) compound and a polyoxypropylene-based (POP)-based compound, polyoxyethylene-polyoxypropylene copolymer, polyoxyethylene-polyoxypropylene decanyl ether copolymer, polyoxyethylene -Polyoxypropylene undecanyl ether copolymer, polyoxyethylene-polyoxypropylene dodecanyl ether copolymer, polyoxyethylene-polyoxypropylene tetradecanyl ether copolymer, polyoxyethylene-polyoxypropylene 2-ethylhexyl ether copolymer Copolymer, polyoxyethylene-polyoxypropylene lauryl ether copolymer, polyoxyethylene-polyoxypropylene stearyl ether copolymer, glycerin addition polyoxyethylene-polyoxypropylene copolymer, ethylenediamine addition polyoxyethylene-polyoxypropylene And copolymers. These may be used alone or in combination of two or more.

폴리옥시에틸렌계(POE) 화합물, 폴리옥시프로필렌계(POP) 화합물 및 이들의 공중합체인 계면활성제는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 총 중량 대비 10-9 내지 10중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 10-6 내지 1중량%, 보다 바람직하게는 0.00001 내지 0.1중량%인 것이 좋다. 함량이 상기 범위에 해당되는 경우 결정성 실리콘 웨이퍼 표면의 텍스쳐 시 위치별 텍스쳐 품질의 편차를 감소시킬 수 있다.The polyoxyethylene-based (POE) compound, the polyoxypropylene-based (POP) compound, and a surfactant thereof, may be included at 10 -9 to 10% by weight based on the total weight of the texture etching solution composition of the crystalline silicon wafer, preferably Is 10 -6 to 1% by weight, more preferably 0.00001 to 0.1% by weight. When the content falls within the above range, variations in texture quality for each location may be reduced when texturing the surface of the crystalline silicon wafer.

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.The texture etchant composition of the crystalline silicon wafer according to the present invention is appropriately adopted according to specific needs, and water is added to control the overall composition, so that the remaining amount of the total composition is occupied by water. Preferably, the components are adjusted to have the aforementioned content range.

물의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 탈이온 증류수인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 반도체 공정용 탈이온 증류수로서 비저항값이 18㏁/㎝ 이상인 것이 좋다.
The type of water is not particularly limited, but is preferably deionized distilled water, and more preferably, as the deionized distilled water for semiconductor processes, the specific resistance value is 18 kPa/cm or more.

본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물은 통상의 에칭 공정, 예컨대 딥방식, 분무방식 및 매엽방식의 에칭 공정에 모두 적용 가능하다.The texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention can be applied to all common etching processes, such as dip, spray, and sheetfed etching processes.

본 발명은 상기 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물을 이용한 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭방법을 제공한다.The present invention provides a method for texture etching a crystalline silicon wafer using the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer.

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.The method of texture etching a crystalline silicon wafer is a step of depositing a crystalline silicon wafer on the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention, or spraying the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention onto the crystalline silicon wafer. Steps, or both.

침적과 분무의 횟수는 특별히 한정되지 않으며, 침적과 분무를 모두 수행하는 경우 그 순서도 한정되지 않는다.The number of times of deposition and spraying is not particularly limited, and when both deposition and spraying are performed, the order is not limited.

침적, 분무 또는 침적 및 분무하는 단계는 50 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 60분 동안 수행될 수 있다.The step of immersion, spraying or immersion and spraying can be performed at a temperature of 50 to 100° C. for 30 seconds to 60 minutes.

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.
The texture etching method of the crystalline silicon wafer of the present invention as described above is not economical in terms of initial production and process cost because there is no need to introduce a separate air rating equipment for supplying oxygen, and a uniform pyramid in a simple process It allows the formation of structures.

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.
Hereinafter, preferred embodiments are provided to help the understanding of the present invention, but these examples are merely illustrative of the present invention and do not limit the scope of the appended claims, and the embodiments are within the scope and technical scope of the present invention. It is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications to the present invention are possible, and it is natural that such modifications and modifications belong to the appended claims.

제조예Manufacturing example

다양한 분자량을 갖는 카르복시메틸셀룰로오스의 나트륨염(C-1 내지 C-7), 셀룰로오스(C-8)를 준비하였다.Sodium salts of carboxymethylcellulose (C-1 to C-7) and cellulose (C-8) having various molecular weights were prepared.

<< 중합도의Polymerization 측정> Measurement>

다만, 글루칸계 화합물은 고분자이므로 분자량의 측정이 어렵다. 따라서, 점도를 통해 간접적으로 분자량을 확인하였다. 하기 표 1에서와 같은 분자량, 점도 및 중합도를 갖는 시판되는 제품(Aldrich사 제품)으로 추세선을 산출하였고, 추세선에 상기 준비된 C-1 내지 C-8의 점도를 대입하여 분자량을 판정하였다. 추세선 및 C-1 내지 C-8의 대입 결과는 도 1에 도시하였다. 그래프에서 붉은 색 직선은 해당 글루칸 화합물의 점도 범위를 나타낸다.However, since the glucan-based compound is a polymer, it is difficult to measure the molecular weight. Therefore, molecular weight was indirectly confirmed through viscosity. The trend line was calculated as a commercially available product (product of Aldrich) having the molecular weight, viscosity and polymerization degree as shown in Table 1 below, and the molecular weight was determined by substituting the viscosity of the prepared C-1 to C-8 on the trend line. The trend line and the substitution results of C-1 to C-8 are shown in FIG. 1. The red straight line in the graph represents the viscosity range of the corresponding glucan compound.

도 1에 따르면, C-1 내지 C-5, C-8, ref-1 및 ref-2의 중합도가 1,000이하인 것을 확인할 수 있다.According to Figure 1, it can be seen that the polymerization degree of C-1 to C-5, C-8, ref-1 and ref-2 is 1,000 or less.

구분division 분자량(g/mol)Molecular weight (g/mol) 점도(cp)Viscosity(cp) 중합도Degree of polymerization ref-1 (Aldrich)ref-1 (Aldrich) 9000090000 17.217.2 144144 ref-2 (Aldrich)ref-2 (Aldrich) 250000250000 199.3199.3 516516 ref-3 (Aldrich)ref-3 (Aldrich) 750000750000 712712 15001500

실시예Example And 비교예Comparative example

하기 표 2에 기재된 성분 및 함량에 잔량의 물을 첨가하여 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 제조하였다.The remaining amount of water was added to the components and contents shown in Table 2 below to prepare an etchant composition for texture of a crystalline silicon wafer.

구분
(중량%)
division
(weight%)
알칼리
화합물
alkali
compound
글루칸계
화합물
Glucan
compound
고리형 화합물Cyclic compounds 고리형
고분자
Annular
Polymer
water
종류Kinds 함량content 종류Kinds 치환도Degree of substitution 함량content 종류Kinds 함량content 종류Kinds 함량content 실시예 1Example 1 KOHKOH 22 C-1C-1 0.5-0.70.5-0.7 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 실시예 2Example 2 KOHKOH 22 Ref-1Ref-1 0.70.7 0.050.05 -- -- -- -- 잔량Balance 실시예 3Example 3 KOHKOH 22 C-2C-2 0.8-0.90.8-0.9 0.060.06 -- -- -- -- 잔량Balance 실시예 4Example 4 KOHKOH 22 C-3C-3 0.8-0.90.8-0.9 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 실시예 5Example 5 KOHKOH 22 Ref-2Ref-2 0.70.7 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 실시예 6Example 6 KOHKOH 22 Ref-2'Ref-2' 0.90.9 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 실시예 7Example 7 KOHKOH 22 Ref-2"Ref-2" 1.21.2 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 실시예 8Example 8 KOHKOH 22 C-4C-4 0.65-0.90.65-0.9 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 실시예 9Example 9 KOHKOH 22 C-4'C-4' 1-1.21-1.2 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 실시예 10Example 10 KOHKOH 22 C-5C-5 0.8-0.90.8-0.9 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 실시예 11Example 11 KOHKOH 22 C-2C-2 0.8-0.90.8-0.9 0.550.55 -- -- -- -- 잔량Balance 실시예 12Example 12 KOHKOH 22 C-5C-5 0.8-0.90.8-0.9 0.050.05 NMPNMP 44 PNVPPNVP 0.000010.00001 잔량Balance 실시예 13Example 13 KOHKOH 22 C-2C-2 0.8-0.90.8-0.9 0.060.06 NMP
AEP
NMP
AEP
3.8
0.2
3.8
0.2
-- -- 잔량Balance
실시예 14Example 14 KOHKOH 22 C-3C-3 0.8-0.90.8-0.9 0.040.04 NMP
GBL
NMP
GBL
3.8
0.2
3.8
0.2
PNAMPNAM 0.000010.00001 잔량Balance
비교예 1Comparative Example 1 KOHKOH 22 C-2'C-2' 0.3-0.40.3-0.4 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 비교예 2Comparative Example 2 KOHKOH 22 C-5'C-5' 1.3~1.51.3~1.5 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 비교예 3Comparative Example 3 KOHKOH 22 C-5"C-5" 1.5~1.71.5-1.7 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 비교예 4Comparative Example 4 KOHKOH 22 C-6C-6 0.7~0.80.7~0.8 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 비교예 5Comparative Example 5 KOHKOH 22 Ref-3Ref-3 0.90.9 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 비교예 6Comparative Example 6 KOHKOH 22 C-7C-7 0.7~0.80.7~0.8 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 비교예 7Comparative Example 7 KOHKOH 22 C-6C-6 0.7~0.80.7~0.8 0.040.04 NMP
GBL
NMP
GBL
3.8
0.2
3.8
0.2
PNAMPNAM 0.000010.00001 잔량Balance
비교예 8Comparative Example 8 KOHKOH 22 Ref-3Ref-3 0.90.9 0.060.06 NMP
GBL
NMP
GBL
3.8
0.2
3.8
0.2
-- -- 잔량Balance
비교예 9Comparative Example 9 KOHKOH 22 C-7C-7 0.7~0.80.7~0.8 0.040.04 NMP
GBL
NMP
GBL
3.8
0.2
3.8
0.2
PNAMPNAM 0.000010.00001 잔량Balance
비교예 10Comparative Example 10 KOHKOH 22 C-6'C-6' 0.3-0.40.3-0.4 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 비교예 11Comparative Example 11 KOHKOH 22 Ref-3'Ref-3' 1.3~1.51.3~1.5 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance 비교예 12Comparative Example 12 KOHKOH 22 C-7'C-7' 1.5~1.71.5-1.7 0.040.04 -- -- -- -- 잔량Balance C-2' : C-2와 분자량은 유사하나, 치환도가 상이한 화합물로서 중합도 1,000 이하임
C-4' : C-4와 분자량은 유사하나, 치환도가 상이한 화합물로서 중합도 1,000 이하임
C-5', C-5" : C-5와 분자량은 유사하나, 치환도가 상이한 화합물로서 중합도 1,000 이하임
Ref-1' : Ref-1과 분자량은 유사하나, 치환도가 상이한 화합물로서 중합도 1,000 이하임
Ref-2', Ref-2": Ref-2와 분자량은 유사하나, 치환도가 상이한 화합물로서 중합도 1,000 하임
Ref-3' : Ref-3와 분자량은 유사하나, 치환도가 상이한 화합물로서 중합도 1,500 이상임
C-6' : C-6와 분자량은 유사하나, 치환도가 상이한 화합물로서 중합도 1,200 이상임
C-7' : C-7과 분자량은 유사하나, 치환도가 상이한 화합물로서 중합도 1,600 이상임
C-2': C-2 has a similar molecular weight, but a different degree of substitution.
C-4': C-4 has a similar molecular weight, but a different degree of substitution.
C-5', C-5": C-5 is similar in molecular weight, but has a different degree of substitution and has a polymerization degree of 1,000 or less.
Ref-1': Ref-1 is similar in molecular weight, but has a different degree of substitution, and has a polymerization degree of 1,000 or less.
Ref-2', Ref-2": A compound having a similar molecular weight to Ref-2, but with a different degree of substitution.
Ref-3': Ref-3 is similar in molecular weight, but has a different degree of substitution, and has a polymerization degree of 1,500 or more.
C-6': C-6 has a similar molecular weight, but a different degree of substitution.
C-7': C-7 has a similar molecular weight, but a different degree of substitution.

실험예Experimental Example

단결정 실리콘 웨이퍼를 실시예 및 비교예의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물에 각각 침지시켜 에칭하였다. 이 때 텍스쳐 조건은 온도 80℃, 시간 20분이었다.The single crystal silicon wafers were etched by immersing each in the etchant composition for texture of the crystalline silicon wafers of Examples and Comparative Examples. At this time, the texture conditions were a temperature of 80°C and a time of 20 minutes.

1. One. 텍스쳐의Texture 균일성 평가 Uniformity evaluation

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.The uniformity of the texture was evaluated using an optical microscope and SEM, and the pyramid size was evaluated using SEM, and the results were shown in Table 2 and FIG. 2 (Example 3), FIG. 3 (Example 7), and FIG. 4 (Comparative Example 1). It is shown in.

◎: 웨이퍼 전면 피라미드 형성◎: Wafer front pyramid formation

○: 웨이퍼 일부 피라미드 미형성 ○: part of the wafer is not formed in a pyramid

(피라미드 구조 미형성 정도 5% 미만) (Pyramid structure non-formation degree less than 5%)

△: 웨이퍼 일부 피라미드 미형성 △: Wafer part pyramid not formed

(피라미드 구조 미형성 정도 5 내지 50%) (Pyramid structure microforming degree 5-50%)

Х: 웨이퍼 피라미드 미형성 Х: Wafer pyramid not forming

(피라미드 미형성 정도 90% 이상) (Pyramid non-formation degree more than 90%)

2. 2. 텍스쳐의Texture 반사율 평가 Reflectance evaluation

텍스쳐 반사율은 자외선을 이용하여 400 내지 800㎚의 파장대를 갖는 빛을 조사하였을 때의 평균 반사율을 측정하였으며, 그 결과를 표 3에 나타내었다.The texture reflectance was measured when the average reflectance when irradiating light having a wavelength range of 400 to 800 nm using ultraviolet rays, and the results are shown in Table 3.

구분division 피라미드
형성 정도
pyramid
Formation degree
반사율
At 600㎚(%)
reflectivity
At 600nm(%)
실시예 1Example 1 11.3711.37 실시예 2Example 2 10.5610.56 실시예 3Example 3 10.7410.74 실시예 4Example 4 10.6210.62 실시예 5Example 5 10.8910.89 실시예 6Example 6 11.0811.08 실시예 7Example 7 12.2312.23 실시예 8Example 8 10.8510.85 실시예 9Example 9 12.3412.34 실시예 10Example 10 11.0811.08 실시예 11Example 11 11.9811.98 실시예 12Example 12 10.6110.61 실시예 13Example 13 10.8610.86 실시예 14Example 14 10.6710.67 비교예 1Comparative Example 1 15.9715.97 비교예 2Comparative Example 2 14.6714.67 비교예 3Comparative Example 3 XX 19.7719.77 비교예 4Comparative Example 4 14.3514.35 비교예 5Comparative Example 5 XX 18.1218.12 비교예 6Comparative Example 6 XX 19.2719.27 비교예 7Comparative Example 7 13.7413.74 비교예 8Comparative Example 8 14.6314.63 비교예 9Comparative Example 9 14.3514.35 비교예 10Comparative Example 10 15.7815.78 비교예 11Comparative Example 11 XX 18.3818.38 비교예 12Comparative Example 12 XX 19.5419.54

표 3 및 도 2를 참고하면, 실시예 2 내지 6, 실시예 8, 실시예 12 내지 14의 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물은 단결정 실리콘 웨이퍼의 전면에 피라미드 형성 정도가 매우 우수함을 알 수 있다. 또한, 이러한 웨이퍼의 텍스쳐는 약10~12%의 낮은 반사율 값을 나타냄을 알 수 있다. Referring to Table 3 and FIG. 2, it can be seen that the etchant composition for texture of the silicon wafers of Examples 2 to 6, Examples 8 and 12 to 14 has a very good pyramid formation degree on the entire surface of the single crystal silicon wafer. In addition, it can be seen that the texture of the wafer exhibits a low reflectance value of about 10 to 12%.

그리고 3D 광학 현미경 또는 SEM 분석을 통해 고배율로 확대하여 피라미드 형성 정도를 확인한 결과 고밀도의 피라미드가 형성됨을 확인할 수 있었다.In addition, it was confirmed that the pyramid was formed at a high magnification through 3D optical microscopy or SEM analysis to confirm that the pyramid was formed.

다만, 도 3에서 실시예 1, 7 및 9 내지 11의 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물은 단결정 실리콘 웨이퍼의 전면에 피라미드를 형성시킬 수 있으나, 매우 일부에서 피라미드가 뭉개진 모습을 확인할 수 있다.However, in FIG. 3, the etchant composition for the texture of the silicon wafers of Examples 1, 7 and 9 to 11 may form a pyramid on the front surface of a single crystal silicon wafer, but it can be seen that pyramids are crushed in a very part.

하지만, 비교예 1 내지 비교예 12의 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물은 도 4(비교예 1)과 같이 웨이퍼 전면에 피라미드가 형성이 되지만 에칭이 과도하여 많은 부분에서 피라미드가 뭉개지거나, 또 일부에서는 피라미드가 형성되지 않은 부분이 존재하여 피라미드 형성 정도가 불량함을 확인할 수 있었다.
However, in the etchant composition for the texture of the wafer of Comparative Examples 1 to 12, the pyramids are formed on the entire surface of the wafer as shown in FIG. 4 (Comparative Example 1), but due to excessive etching, pyramids are crushed in many parts, or in some cases, pyramids. It was confirmed that the degree of pyramid formation was poor because of the presence of the unformed portion.

Claims (18)

알칼리 화합물, 중합도가 1,000이하인 수용성 글루칸계 화합물, 질소 원자를 적어도 하나 포함하는 탄소수 4 내지 10인 고리 화합물로 치환된 단량체가 중합된 고분자 및 고리형 화합물을 포함하고,
상기 수용성 글루칸계 화합물은 탄소수 1 내지 3의 알킬카르복시기 또는 그의 금속염으로 치환된 글루코오스로 중합되며,
상기 수용성 글루칸계 화합물의 상기 알킬카르복시기 또는 그의 금속염의 치환도는 0.8 내지 0.9이며
상기 치환도는 상기 수용성 글루칸계 화합물에 포함된 상기 글루코오스 한 분자당 치환된 상기 알킬카르복시기 또는 그의 금속염 치환기의 개수인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
Alkali compound, a water-soluble glucan-based compound having a polymerization degree of 1,000 or less, a polymer substituted with a cyclic compound having 4 to 10 carbon atoms containing at least one nitrogen atom, and a polymer and a cyclic compound,
The water-soluble glucan-based compound is polymerized with an alkyl carboxyl group having 1 to 3 carbon atoms or glucose substituted with a metal salt thereof,
The degree of substitution of the alkyl carboxyl group or its metal salt of the water-soluble glucan-based compound is 0.8 to 0.9
The degree of substitution is the number of the alkyl carboxyl groups or metal salt substituents per molecule of the glucose contained in the water-soluble glucan-based compound, the texture etching solution composition of a crystalline silicon wafer.
청구항 1에 있어서, 상기 글루칸계 화합물은 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 카르복시프로필셀룰로오스 및 이들의 금속염으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the glucan-based compound is at least one selected from the group consisting of carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, carboxypropylcellulose and metal salts thereof, the texture etching solution composition of the crystalline silicon wafer.
청구항 2에 있어서, 상기 치환된 셀룰로오스의 단위체는 셀로비오스인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The method according to claim 2, wherein the unit of the substituted cellulose is cellobiose, the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer.
청구항 1에 있어서, 상기 글루칸계 화합물은 에칭액 조성물 총 100중량%에 대하여 10-9 내지 0.5중량%로 포함되는, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The method according to claim 1, The glucan-based compound is included in 10 -9 to 0.5% by weight relative to the total 100% by weight of the etching solution composition, the texture etching solution composition of a crystalline silicon wafer.
청구항 1에 있어서, 상기 알칼리 화합물은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화암모늄, 테트라히드록시메틸암모늄 및 테트라히드록시에틸암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The method according to claim 1, The alkali compound is at least one selected from the group consisting of potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonium hydroxide, tetrahydroxymethylammonium and tetrahydroxyethylammonium, the texture etching solution composition of the crystalline silicon wafer.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 단량체는 고리 구조에 산소 및 황 원자 중 적어도 하나를 더 포함하는, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the monomer further comprises at least one of oxygen and sulfur atoms in the ring structure, the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer.
청구항 1에 있어서, 상기 단량체는 N-비닐피롤리돈, N-아크릴로일 모르폴린, N-비닐석신이미드, N-아크릴옥시석신이미드, N-비닐카프로락탐, N-비닐카바졸 및 N-아크릴로일피롤리딘으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the monomer is N-vinylpyrrolidone, N-acryloyl morpholine, N-vinyl succinimide, N-acryloxy succinimide, N-vinyl caprolactam, N-vinyl carbazole and A texture etchant composition for a crystalline silicon wafer, which is at least one selected from the group consisting of N-acryloylpyrrolidine.
청구항 1에 있어서, 상기 고분자는 중량평균 분자량이 1,000 내지 1,000,000인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the polymer has a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000, the etchant composition of the texture of the crystalline silicon wafer.
청구항 1에 있어서, 상기 고분자는 비점이 100℃ 이상인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the polymer has a boiling point of 100 °C or more, the texture etching liquid composition of the crystalline silicon wafer.
청구항 1에 있어서, 상기 고분자는 한센의 용해도 파라미터가 6 내지 15인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the polymer has a solubility parameter of Hansen is 6 to 15, the texture etching solution composition of a crystalline silicon wafer.
청구항 1에 있어서, 상기 고분자는 에칭액 조성물 총 중량 대비 10-12 내지 1 중량%로 포함되는, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the polymer is 10 to 12 to 1% by weight based on the total weight of the etchant composition, the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 고리형 화합물은 비점이 100℃ 이상인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the cyclic compound has a boiling point of 100 °C or more, the texture etching liquid composition of the crystalline silicon wafer.
청구항 1에 있어서, 고리형 화합물은 한센의 용해도 파라미터가 6 내지 15인, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the cyclic compound has a solute solubility parameter of 6 to 15, the etchant composition of the crystalline silicon wafer texture.
청구항 1 내지 5, 7 내지 12 및 14 내지 15 중 어느 한 항의 에칭액 조성물에 의한 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭 방법.
A method for etching a texture of a crystalline silicon wafer using the etching solution composition according to any one of claims 1 to 5, 7 to 12 and 14 to 15.
청구항 16에 있어서, 상기 에칭액 조성물을 50 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 60분 동안 분무시키는 것을 포함하는, 에칭 방법.
The etching method according to claim 16, comprising spraying the etchant composition at a temperature of 50 to 100° C. for 30 seconds to 60 minutes.
청구항 16에 있어서, 상기 에칭액 조성물에 상기 웨이퍼를 50 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 60분 동안 침적시키는, 에칭 방법.
The etching method of claim 16, wherein the wafer is immersed in the etching solution composition at a temperature of 50 to 100° C. for 30 seconds to 60 minutes.
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