KR20130114086A - 단일결정 및 다결정 규소 기판의 표면을 텍스처화하기 위한 산성 수용액 및 에칭 용액 및 방법 - Google Patents

단일결정 및 다결정 규소 기판의 표면을 텍스처화하기 위한 산성 수용액 및 에칭 용액 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플루오르화 수소산; 질산; 및 표면 활성인 1 종 이상의 음이온성 폴리에테르를 포함하는 단일결정 및 다결정 규소 기판의 표면을 텍스처화하는데 적합한 산성 수용액 및 산성 에칭 수용액; (1) 기판의 하나 이상의 주요 표면을 산성 에칭 수용액과 접촉시키는 단계; (2) 오목부 및 볼록부로 이루어지는 표면 텍스처화를 수득하기에 충분한 시간 동안 및 온도에서 기판의 하나 이상의 주요 표면을 에칭하는 단계; 및 (3) 기판의 하나 이상의 주요 표면과 산성 에칭 수용액과의 접촉을 끊는 단계를 포함하는 단일결정 및 다결정 규소 기판의 표면을 텍스처화하는 방법; 및 용액 및 텍스처화 방법을 사용하여 광전지 및 태양 전지를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

단일결정 및 다결정 규소 기판의 표면을 텍스처화하기 위한 산성 수용액 및 에칭 용액 및 방법 {AQUEOUS ACIDIC SOLUTION AND ETCHING SOLUTION AND METHOD FOR TEXTURIZING SURFACE OF SINGLE CRYSTAL AND POLYCRYSTAL SILICON SUBSTRATES}
발명 분야
본 발명은 단일결정 및 다결정 규소 기판의 표면을 텍스처화하는데 유용한 신규 산성 수용액 및 신규 산성 에칭 수용액에 관한 것이다. 게다가, 본 발명은 신규 산성 에칭 수용액을 사용하는 단일결정 및 다결정 규소 기판 표면의 신규 텍스처화 방법에 관한 것이다.
인용 문헌
본 출원에 인용된 문헌은 그 전문이 참조인용된다.
당업계에 공지되어 있는 바와 같이, 단일결정 및 다결정 규소 웨이퍼는 공지된 통상적인 방법에 따라 제조할 수 있다. 따라서, 단일결정 및 다결정 규소 웨이퍼는 규소 잉곳(ingot) 또는 브릭(brick) 을 절단함으로써 제조될 수 있다. 단일결정 잉곳은 예를 들면 CZ (Czochralski) 방법에 의해, 용융로에 함유되어 있는 용융된 규소로부터 시드 샤프트 (seed shaft) 를 서서히 당김으로써 성장된다. 다결정 규소는 용융 온도 바로 위에 있는 도가니에서 규소 단편들을 가열함으로써 제조될 수 있다. 이는 규소 단편들이 함께 성장하여 거대한 규소 블록을 형성하게 한다. 상기 블록은 브릭으로 절단된다. 상기 잉곳 또는 브릭은 최종적으로 실톱 (wire saw) 에 의해 웨이퍼로 절단된다. 그러나, 몇 ㎛ 깊이의 결정 결함이 전자-정공 쌍의 재결합에 대한 핵심이기 때문에, 절삭 후 절삭 손상 에칭이 수행되어야 한다. 통상적으로, 상기 목적을 위해 플루오르화 수소산 및 질산을 포함하는 산성 에칭 수용액이 사용된다.
절삭 손상의 제거 후, 규소 웨이퍼의 표면은 바람직하게는, 에칭 깊이가 4 내지 5 ㎛ 가 될 때까지 산성 에칭 수용액에 의해 텍스처화된다.
텍스처화는 기판의 표면 상에 입사하는 광의 다반사를 가능하도록 하기 위해서 기판의 표면에서 특정 조도 (roughness) 를 형성함으로써, 그 기판 내부에 광의 보다 많은 흡수, 즉 증가된 광-구속 효과를 유도하는 데 있다. 이러한 방식으로 얻어지는 조도는 2가지 상보적 효과를 갖는다: 제 1 효과는 표면의 반사력 또는 광 반사성을 감소시키는 것이고, 제 2 효과는 기판 내부에서 입사 광에 의해 이동된 광 통로의 길이를 증가시키는 것이다. 광 전지 (photocell), 광전지 (photovoltaic cell) 또는 태양 전지에서, 증가된 광 구속 효과는 광이 전기로 전환되는 유효성의 증가를 유도한다.
그러나, 플루오르화 수소산 및 질산을 함유하는 산성 에칭 수용액은 보통 웨이퍼 표면의 다른 영역보다 표면 결함, 예컨대 그레인 (grain) 경계를 더욱 신속하고 더욱 깊게 에칭하고, 이는 종래에서는 그레인 경계 에칭으로서 지칭된다. 이러한 방식, 몇 마이크로미터 깊이의 홈이 웨이퍼의 양면에 동시에 나타나므로, 그 두께를 그 위치에서 과감히 줄인다. 이러한 유해한 효과는 파손율을 증가시키는 웨이퍼에서의 상당한 기계적 결점을 일으킨다.
결함 에칭에 의한 원하지 않는 홈은 웨이퍼 표면에 명확히 보이는 흑색선으로서 나타난다.
플루오르화 수소산 및 질산을 함유하는 산성 에칭 수용액의 다른 문제점은 웨이퍼의 처리량을 감소시키고 생산 비용을 증가시키는 비교적 짧은 배스 수명이다. 이를 해결하기 위해서, 텍스처화 배스의 몇몇 또는 모든 성분이 배스에 공급된다. 이는 종종 공급 및 흘림 (bleed) 메커니즘을 통해 일어난다.
따라서, 활성 성분이 배스에 보충되기 때문에, 배스에 용해되는 규소의 양은 특정 수준에 이를 때까지 경시적으로 증가한다. 감소된 배스 수명은 에칭 공정 동안 헥사플루오로규산 형태로의 규소 (silicium) 의 축적에 의한 것으로 여겨진다. 상기 도전이 충족되는 경우에만, 단일 배스에서의 몇 100,000 또는 100 만개의 웨이퍼의 제조가 가능하다.
상기 문제 및 결점을 개선하기 위해서, 플루오르화 수소산 및 질산을 함유하고 여러 계면활성 첨가제를 함유하는 산성 에칭 수용액이 개발되었다.
따라서, 미국 특허 US 6,340,640 B1 또는 독일 특허 출원 DE 197 46 706 A1에는 50 중량% 플루오르화 수소산 12 부피부, 69 중량% 질산 1 부피부, 및 85 중량% 인산 12 부피부를 함유하는 산성 에칭 용액이 개시되어 있다. 인산 대신에, 아세트산보다 더 큰 분자량을 갖는 카르복실산이 사용될 수 있다. 추가적으로, 산성 에칭 용액은 또한 음이온성, 양이온성, 비이온성 또는 양쪽성 계면활성제를 함유할 수 있고, 상기 계면활성제는 더 상세히 명시화되어 있지는 않다.
국제 특허 출원 WO 2009/119995 A2 에는 플루오르화 수소산, 질산 및 불소 함유 계면활성제를 함유하는 산성 에칭 수용액이 개시되어 있다. Zonyl™ VSO-100 이 불소 계면활성제로서 사용될 수 있다. 그러나, 상기 불소 계면활성제는 비이온성 계면활성제이다.
일본 특허 3916526 B 에는 플루오르화 수소산, 질산 및 비이온성 계면활성제, 예컨대 폴리옥시알킬렌 알킬 에테르, 예컨대 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르를 함유하는 산성 에칭 수용액이 개시되어 있다.
한국 특허 출원 KR 10-2009-0007127 에는 플루오르화 수소산, 및 비이온성 계면활성제, 예컨대 Triton™ 을 함유하는 산성 에칭 수용액이 개시되어 있다.
중국 특허 출원 CN 1865542 A 에는 첨가제로서 그 중에서도 질산 및 에탄올, 에틸렌 글리콜, 글리세롤 및 n-부탄올을 함유하는 여러 산성 에칭 수용액이 개시되어 있다.
그러나, 이러한 종래 산성 에칭 수용액은 상술된 문제점 및 결점 모두를 개선할 수 없다.
발명의 목적
본 발명의 목적은 특히 절삭 손상 에칭 제거 및 단일결정 및 다결정 규소 기판 또는 웨이퍼의 표면을 텍스처화하는데 적합하고 종래 산성 에칭 수용액의 결점을 더 이상 나타내지 않는 신규 산성 수용액 및 신규 산성 에칭 수용액을 제공하는 것이다.
특히, 신규 산성 에칭 수용액은 태양 전지 산업 및 이의 소비자의 증가하는 요구를 충족하기 위해서 향상되고 특히 균형잡힌 특성 프로파일을 나타내야 한다. 또한, 미적 이유로, 에칭된 규소 기판 및 웨이퍼 및 이로부터 제조된 태양 전지의 더욱 균일한 색채가 신규 산성 에칭 수용액에 의해 달성되어야 한다. 추가적으로, 신규 산성 에칭 수용액은, 특히 제조 및 취급 동안 규소 웨이퍼 및 태양 전지의 안정성을 향상시키기 위해서, 결정 전위 클러스터의 에칭을 비롯한 훨씬 덜 현저한 그레인 경계 에칭 또는 결함 에칭을 나타내야 한다. 게다가, 신규 산성 에칭 수용액에 의해, 오로지 매우 적은 양의 빛을 반사하고 매우 잘 부동태화되고 태양 전지의 전후면 접촉에 의해 접촉될 수 있는 표면 텍스처화가 달성되어야 한다. 이에 추가적으로, 신규 산성 에칭 수용액은 긴 배스 수명을 가져서, 웨이퍼의 처리량이 상당히 증가되고 생산 비용이 상당히 감소될 수 있도록 해야 한다.
마지막으로, 신규 산성 에칭 수용액은 상기 용액을 이용하여 텍스처화된 규소 웨이퍼로부터 제조된 광전지 또는 태양 전지의 효율성을 증가시켜야 한다.
본 발명의 다른 목적은 종래 방법의 결점을 더이상 나타내지 않는 단일결정 및 다결정 규소 기판 또는 웨이퍼 표면의 신규 텍스처화 방법을 제공하는 것이다.
특히, 신규 방법은 태양 전지 산업 및 그 고객의 증가하는 요구를 충족해야 한다. 게다가, 신규한 방법은, 결국 개선된 균일한 색채를 갖는 태양 전지가 제조될 수 있도록, 개선된 균일한 색채를 지닌 에칭된 규소 기판 또는 웨이퍼를 산출해야 한다. 이는, 태양 전지가 도시 지역에서 사용되는 경우, 특히 중요하다. 추가적으로, 신규 방법은 특히 제조 및 취급 동안, 훨씬 덜 현저한 그레인 경계 에칭을, 그리고 규소 웨이퍼 및 이로부터 제조된 태양 전지의 현저히 보다 높은 안정성을 유도해야 한다. 게다가, 신규 방법은, 오로지 매우 적은 양의 빛을 반사하고 매우 잘 부동태화되고 태양 전지의 전후면 접촉에 의해 접촉될 수 있는 표면 텍스처화를 산출해야 한다. 이에 추가적으로, 신규 방법은 웨이퍼의 높은 처리량 및 낮은 생산 비용을 나타내야 한다.
마지막으로, 신규 방법은 결국 증가된 효율을 지닌 광전지 또는 태양 전지를 산출하는 텍스처화된 규소 웨이퍼를 산출해야 한다.
신규한 산성 수용액은 전자기 방사선에 노출시 전기를 발생시키는 장치의 제조에 있어서 단면 에칭 공정 및 탈결합 영역 (debonding area) 의 생성, 웨이퍼 결합 공정에서 사용되는 굴곡 표면 (rough surface) 의 생성, 살균 구조의 생성, 및 접착방지 구조물의 생성에 특히 적합해야 것이다.
발명의 요약
따라서, 하기를 함유하는 신규한 산성 수용액을 찾아냈다:
- 플루오르화 수소산;
- 질산; 및
- 표면 활성인, 1 종 이상의 음이온성 폴리에테르.
이후, 신규한 산성 수용액이 "본 발명의 용액" 으로 언급된다.
따라서, 단일결정 및 다결정 규소 기판의 표면 텍스처화 (texturizing) 에 적합하고 하기를 함유하는 신규한 산성 에칭 수용액을 찾아냈다:
- 플루오르화 수소산;
- 질산; 및
- 표면 활성인, 1 종 이상의 음이온성 폴리에테르.
이후, 신규한 산성 에칭 수용액이 "본 발명의 에칭 용액" 으로 언급된다.
더욱이, 하기 단계를 포함하는, 단일결정 및 다결정 규소 기판의 신규한 표면 텍스처화 방법을 찾아냈다:
(1) 단일결정 또는 다결정 규소 기판의 하나 이상의 주요 표면을 하기를 함유하는 산성 에칭 수용액과 접촉시키는 단계:
- 플루오르화 수소산;
- 질산; 및
- 표면 활성인, 1 종 이상의 음이온성 폴리에테르;
(2) 오목부 및 볼록부로 이루어지는 표면 텍스처화를 수득하기에 충분한 시간 동안 및 온도에서 단일결정 또는 다결정 규소 기판의 하나 이상의 주요 표면을 에칭하는 단계; 및
(3) 단일결정 또는 다결정 규소 기판의 하나 이상의 주요 표면과 산성 에칭 수용액과의 접촉을 끊는 단계.
이후 단일결정 또는 다결정 기판의 신규한 표면 텍스처화 방법이 "본 발명의 방법" 으로 언급된다.
더욱이, 본 발명의 에칭 용액 및 본 발명의 방법을 이용하는, 전자기 방사선에 노출시 전기를 발생시키는 장치의 신규한 제조 방법을 찾아냈고, 이는 이후 "본 발명의 제조 방법" 으로 언급된다.
마지막이지만 중요한 것은, 전기적, 기계적 및 광학적 장치의 제조를 위한 본 발명의 에칭 용액의 신규한 용도 및 전자기 방사선에 노출시 전기를 발생시키는 장치의 제조를 위한 표면 활성인 음이온성 폴리에테르의 신규한 용도를 찾아냈고, 이들은 이후 "본 발명의 용도" 로 언급된다.
발명의 이점
위에서 논의된 선행 기술을 고려할 때, 본 발명의 기저를 이루는 목적이 본 발명의 에칭 용액, 방법, 제조 방법 및 용도에 의해 해결될 수 있다는 것이 놀라웠고 당업자에 의해 예상될 수 없었다.
따라서, 놀랍게도 본 발명의 에칭 용액은 선행 기술의 에칭 용액의 결점을 더 이상 나타내지 않았다.
특히, 본 발명의 에칭 용액은 태양 전지 산업 및 그 고객의 증가하는 요구를 충족시킬 수 있는 개선되고 특히 균형 잡힌 특성 프로파일을 보였다. 게다가, 미학적 근거에서, 더욱 균일한 색상의 에칭된 규소 기판 또는 웨이퍼 및 그로부터 제조된 태양 전지가 에칭 용액으로 달성될 수 있었다. 또한, 본 발명의 에칭 용액은 훨씬 덜 현저한 그레인 경계 에칭 또는 결함 에칭, 예를 들어 결정 전위 클러스터 (crystal dislocation cluster) 의 에칭을 나타내어, 규소 웨이퍼 및 태양 전지의 안정성이, 특히 그의 제조 및 취급 동안, 유의하게 개선되었다. 더욱이, 본 발명의 에칭 용액으로, 오직 매우 적은 양의 빛을 반사하고 매우 잘 부동태화되고 태양 전지의 전면 및 후면 접촉에 의해 접촉될 수 있는 표면 텍스처화가 달성될 수 있었다. 이에 더하여, 본 발명의 에칭 용액은 모방된 긴 배스 수명 (bath life) 을 가져서, 웨이퍼의 처리율이 유의하게 증가되고 제조 비용이 유의하게 감소될 수 있었다.
마지막이지만 중요한 점은, 본 발명의 에칭 용액이 상기 용액으로 텍스처화된 규소 웨이퍼로부터 제조된 광전지 또는 태양 전지의 효율 증가를 야기했다는 점이다.
더욱이, 놀랍게도 본 발명의 방법은 선행 기술의 에칭 방법의 결점을 더이상 나타내지 않았다.
특히, 본 발명의 방법은 태양 전지 산업 및 그의 고객의 증가하는 요구를 충족시켰다. 게다가, 본 발명의 방법은 개선된 균일한 색상을 갖는 에칭된 규소 기판 또는 웨이퍼를 산출하여, 결과적으로 역시 개선된 균일한 색상을 갖는 태양 전지가 제조될 수 있었다. 이는, 태양 전지가 도시 지역에서 사용되는 경우에 특히 중요하다. 또한, 본 발명의 방법은 훨씬 덜 현저한 그레인 경계 에칭 및 규소 웨이퍼 및 그로부터 제조된 태양 전지의, 특히 그의 제조 및 취급 동안의, 유의하게 더 높은 기계적 안정성을 초래했다. 더욱이, 본 발명의 방법은 오직 매우 적은 양의 빛을 반사하고 매우 잘 부동태화되고 태양 전지의 전면 및 후면 접촉에 의해 접촉될 수 있는 표면 텍스처화를 산출했다. 이에 더하여, 본 발명의 방법은 웨이퍼의 높은 처리율 및 낮은 제조 비용을 초래했다.
마지막이지만 중요한 점은, 본 발명의 방법이 텍스처화된 규소 웨이퍼를 산출했고, 이것이 결과적으로 효율이 증가된 광전지 또는 태양 전지를 제공했다는 점이다.
더욱이, 본 발명의 에칭 용액 및 음이온성 폴리에테르 계면활성제가 가장 유리하게는 본 발명의 용도에 이용될 수 있었다는 점이 특히 놀라웠다.
본 발명의 용액은 전자기 방사선에 노출시 전기를 발생시키는 장치의 제조에 있어서 단면 에칭 공정 및 탈결합 영역의 생성, 웨이퍼 결합 공정에서 사용되는 굴곡 표면의 생성, 살균성 구조물의 생성, 및 접착방지 구조물의 생성에 특히 적합할 것이다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 용액 및 에칭 용액은 본질적 성분들 플루오르화 수소산, 질산, 1 종 이상의 음이온성 폴리에테르 계면활성제 및 물을, 바람직하게는, 아래 제시된 농도로 함유한다.
본 발명의 에칭 용액 중 플루오르화 수소산의 농도는 광범위하게 다를 수 있고, 그러므로 제시된 본 발명의 용액, 에칭 용액, 방법, 제조 방법 및 용도의 특별한 요구조건에 맞춰 가장 유리하게 조정될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 에칭 용액은 플루오르화 수소산을 0.5 ~ 50 중량%, 더욱 바람직하게는 1 ~ 30 중량%, 더욱더 바람직하게는 2 ~ 20 중량%, 가장 바람직하게는 3 ~ 15 중량% 의 양으로 함유하며, 상기 중량 백분율은 본 발명의 용액 또는 에칭 용액의 완전한 중량을 기준으로 한다.
마찬가지로, 본 발명의 에칭 용액 중 질산의 농도는 광범위하게 다를 수 있고, 그러므로 제시된 본 발명의 용액, 에칭 용액, 방법, 제조 방법 및 용도의 특별한 요구조건에 맞춰 가장 유리하게 조정될 수 있다. 바람직하게는, 에칭 용액은 질산을 0.5 ~ 50 중량%, 더욱 바람직하게는 5 ~ 40 중량%, 더욱더 바람직하게는 5 ~ 30 중량%, 가장 바람직하게는 10 ~ 25 중량% 의 양으로 함유하며, 상기 중량 백분율은 본 발명의 용액 또는 에칭 용액의 완전한 중량을 기준으로 한다.
본 발명의 용액 및 에칭 용액은 1 종 이상, 바람직하게는 1 종의 표면 활성인 음이온성 폴리에테르를 함유한다.
"표면 활성" 은 음이온성 폴리에테르가 충분한 표면 활성을 가져야 함을 의미한다. 그러한 음이온성 폴리에테르는 또한 음이온성 폴리에테르 계면활성제일 수 있다. 그러한 계면활성제는 통상적으로 표면 장력 값을 50 mN/m 미만으로 감소시키고, 미셀을 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따라 사용되는 표면 활성인 음이온성 폴리에테르는 상기 계면활성제에 제한되지 않는다.
바람직하게는, 음이온성 폴리에테르 계면활성제는 수용성 및 수분산성, 바람직하게는 수용성, 선형 및 분지형, 알킬렌 옥시드 단독중합체 및 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
선형 알킬렌 옥시드 단독중합체 또는 공중합체에서, 하나 이상, 바람직하게는 하나의 말단 기가 음이온성 기이고, 바람직하게는 양쪽 말단 기가 음이온성 기이다.
말단 기는 카르복실레이트, 술포네이트, 술페이트, 포스페이트, 디포스페이트, 포스포네이트, 및 폴리포스페이트 기, 바람직하게는 술페이트 및 포스페이트, 가장 바람직하게는 술페이트 기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
분지형 알킬렌 옥시드 단독중합체 또는 공중합체에서, 하나 이상의 분지의 말단 기는 카르복실레이트, 술포네이트, 술페이트, 포스페이트, 디포스페이트, 포스포네이트, 및 폴리포스페이트 기, 바람직하게는 술페이트 및 포스페이트 기, 가장 바람직하게는 술페이트 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 음이온성 기이다.
가장 바람직하게는, 제시된 분지형 알킬렌 옥시드 단독중합체 또는 공중합체의 평균적으로 40% 이상, 더욱 바람직하게는 50% 이상, 가장 바람직하게는 70% 초과의 말단 기가 음이온성 기이다.
바람직하게는, 나머지 말단 기는 히드록시 기이다. 그러나, 나머지 히드록시 기의 작은 부분이 비이온성 말단 기 예컨대 에테르 또는 에스테르 기로 전환될 수 있다. "작은 부분" 은 나머지 히드록시 기가 분지형 알킬렌 옥시드 단독중합체 또는 공중합체의 수용성이 저해되지 않을 정도로 전환됨을 의미한다.
게다가, 표면 활성 폴리에테르는 또한 폴리에테르 사슬을 따라 분포된 측면 기로서 음이온성 기를 보유할 수 있다. 음이온성 기는 위에 기재된 바와 동일하다.
폴리에테르와 음이온성 기 사이에서 스페이서 기가 또한 존재할 수 있다. 이들은 1 내지 18 개의 탄소 원자를 함유할 수 있다.
선형 및 분지형 알킬렌 옥시드 공중합체는 통계적, 교대 또는 블록형 분포로 공단량체 단위를 함유한다. 이들 분포 중 둘 이상이 선형 알킬렌 옥시드 공중합체 중에서 또는 분지형 알킬렌 옥시드 공중합체의 하나 이상의 분지 중에서 존재할 수 있다.
바람직하게는, 알킬렌 옥시드는 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
부틸렌 옥시드, 이소부틸렌 옥시드, 펜텐 옥시드 또는 스티렌 옥시드와 같은 탄소수 3 초과의 고차 알킬렌 옥시드가 사용될 수 있다. 그러나, 그러한 고급 알킬렌 옥시드는 관련 선형 및 분지형 알킬렌 옥시드 공중합체의 수용성 또는 수-분산성을 위협하지 않는 단지 미량으로만 사용된다.
하나의 알킬렌 옥시드를 중합하거나, 셋 이상의, 바람직하게는 넷 이상의 히드록시 기를 갖는 하나 이상의 폴리올을 개시 분자 (starter molecule) 로서 사용하여 둘 이상의 상이한 알킬렌 옥시드를 공중합하고, 하나 이상의 분지의 히드록시 말단 기를 상기 본원에 기술된 하나의 음이온성 기로 전환함으로써 분지형 알킬렌 옥시드 단독중합체 및 공중합체를 제조할 수 있다.
원칙적으로, 임의의 단량체성, 이량체성, 올리고머성 또는 중합체성 폴리올이 사용될 수 있다.
적합한 올리고머성 및 중합체성 폴리올은 폴리비닐 알코올, 폴리(히드록시스티렌) 또는 폴리(히드록시알킬(메트)아크릴레이트)와 같은 올리고머 또는 중합체를 함유하는 히드록시 기이다.
바람직하게는, 폴리올은 지방족, 시클로지방족 및 방향족 폴리올, 이량체, 올리고머 및 이의 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
보다 바람직하게는, 지방족 폴리올은 글리세롤, 트리메틸올프로판, 1,2,3-트리히드록시-n-부탄, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 알디톨, 헥시톨, 헵티톨, 옥티톨, 이량체, 올리고머 및 이의 중합체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
보다 바람직하게는, 시클로지방족 폴리올은 퀸산, 당 산, 시클릭 당, 셋 이상의 히드록시 기를 갖는 시클로지방족 화합물, 이량체, 이의 올리고머 및 중합체, 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
보다 바람직하게는, 방향족 폴리올은 셋 이상의 히드록시 기를 갖는 페놀로 이루어진 군으로부터 선택된다.
가장 바람직하게는, 펜타에리트리톨 또는 트리스펜타에리트리톨이 개시 분자로서 사용된다.
따라서, 본 발명에 사용되는 분지형 알킬렌 옥시드 단독중합체 또는 공중합체는 셋 이상, 보다 바람직하게는 넷 이상의 분지를 갖는다.
선형 및 분지형 알킬렌 옥시드 단독중합체 및 공중합체의 분자량은 폭넓게 다양할 수 있으며, 따라서, 본 발명의 에칭 용액, 방법, 제조 방법 및 용도의 특정 요건에 맞게 가장 유리하게 조정될 수 있다. 그러나, 본 발명의 에칭 용액이 너무 점성이 있지 않도록, 및/또는 알킬렌 단독중합체 및 공중합체는 본 방법에 의해 창출되는 텍스처화된 표면으로부터 용이하게 제거될 수 없도록, 및/또는 음이온성 기의 농도가 너무 낮아져 중합체 또는 공중합체가 더 이상 계면활성 특성을 나타내지 않도록, 분자량이 너무 높지 않아야만 한다.
바람직하게는, 선형 알킬렌 옥시드 단독중합체 및 공중합체의 평균 중합도는 5 내지 200, 보다 바람직하게는 6 내지 150, 가장 바람직하게는 7 내지 100 의 범위이다.
바람직하게는, 분지형 알킬렌 옥시드 단독중합체 및 공중합체의 분지의 평균 중합도는 5 내지 50, 바람직하게는 5 내지 40, 보다 바람직하게는 5 내지 30, 가장 바람직하게는 5 내지 20 의 범위이다.
용액 중 알킬렌 옥시드 단독중합체 또는 공중합체의 농도 및 본 발명의 에칭 용액은 폭넓게 다양할 수 있으며, 따라서, 이를 본 발명의 용액, 에칭 용액, 방법, 제조 방법 및 용도의 특정 요건에 맞게 가장 유리하게 조정할 수 있다. 바람직하게는, 알킬렌 옥시드 단독중합체 또는 공중합체는 본 발명의 에칭 용액의 전체 중량을 기준으로 1 ppm 내지 0.1중량%, 바람직하게는 5 ppm 내지 500 ppm, 보다 바람직하게는 10 내지 200 ppm, 가장 바람직하게는 20 내지 100 ppm 의 양으로 사용된다.
본 발명의 용액 및 에칭 용액은 불화수소산 및 질산과는 상이한 하나 이상의 산, 바람직하게는 둘 이상의 산을 추가로 함유할 수 있다.
바람직하게는, 산은 무기 산 및 유기 카르복실산, 술폰산 및 포스폰산으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
보다 바람직하게는, 무기 산이 사용된다. 가장 바람직하게는, 무기 산은 황산, 헥사플루오로규산, 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
사용되는 경우, 본 발명의 용액 및 에칭 용액 중 황산의 농도는 본 발명의 용액 및 에칭 용액의 완전한 중량 기준으로 바람직하게는 1 내지 60중량%, 가장 바람직하게는 5 내지 50 중량% 의 범위이다.
본 발명의 에칭 용액이 본 발명의 방법에 사용되는 경우, 헥사플루오로규산의 특정 농도가 확립된다 (헥사플루오로규산은 규소의 부분 용해 및 텍스처화에 의해 제조됨). 바람직하게는, 본 발명의 에칭 용액 중 헥사플루오로규산의 농도는 본 발명의 에칭 용액의 완전한 중량을 기준으로 하여 10중량% 를 초과하지 않는다.
본 발명의 에칭 용액의 제조법에 대해서는 임의의 상세설명을 제공하지 않으나, 이는 원하는 양으로 상기 기술된 성분을 물, 특히 탈이온수에 첨가함으로써 수행될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 통상적이고 표준적인 혼합 공정 및 산 내부식성 혼합 장치, 예컨대 교반 관, 인라인 (in-line), 용해기, 고 전단 임펠러, 초음파 혼합기, 균질화기 노즐 또는 합류 혼합기가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 높은 순도의 화학물질이 사용된다.
본 발명의 용도에 따르면, 본 발명의 에칭 용액은 전기적, 기계적 및 광학적 장치를 제조하는데 특히 유용하다 (상기 장치는 이의 제조 공정에서 초정밀 에칭을 요함).
그러한 전기 장치는 전자기 방사선에 노출시 전기를 생성하는 장치, 집적 회로 장치, 액정 판넬, 유기 전계발광 판넬, 인쇄 회로 보드, 마이크로 기기, DNA 칩, 마이크로 플랜트 및 자기 헤드; 초정밀 기계 장치일 수 있는 기계 장치; 및 포토-마스크, 렌즈 및 프리즘과 같은 광학 유리일 수 있는 광학 장치, 무기 전기-전도성 필름, 예컨대 인듐 주석 옥시드 (ITO), 광학 집적 회로, 광학 스위치 요소, 광학 웨이브가이드, 광학 섬유 및 신틸레이터의 말단 면과 같은 광학 단결정, 고체 레이져 단결정, 청색 레이져 LED 용 사파이어 기판, 반도체 단결정, 및 자기 디스크용 유리 기판일 수 있다.
가장 특히, 본 발명의 에칭 용액은 전자기 방사선, 특히 태양 방사선에 노출 시 전기를 생성하는 장치를 제조하는데 예외적으로 유용하다.
더욱이, 본 발명의 용도에 따르면, 상기 기술되는 음이온성 폴리에테르 계면활성제는, 전자기 방사선, 특히 태양 방사선에 노출 시 전기를 생성하는 장치를 제조하는데 예외적으로 유용하다.
따라서, 본 발명의 용도에 따르면, 상기 기술되는 본 발명의 에칭 용액 및 음이온성 폴리에테르 계면활성제는 광전지 및 태양 전지, 특히 태양 전지를 제조하는데 가장 특히 유용하다.
따라서, 본 발명의 에칭 용액은 단일결정 및 다결정 규소 합금 기판, 특히 규소 게르마늄 합금 기판을 포함하는, 단일결정 및 다결정 규소 기판의 표면을 텍스처화하는데 특히 유용하며 적합하다.
가장 바람직하게는, 단일결정 및 다결정 규소 기판은 광전지 또는 태양 전지를 제조하는데 유용한 웨이퍼이다. 그러한 웨이퍼는 상이한 크기를 가질 수 있다. 바람직하게는, 이들은 100 내지 210 mm 스퀘어 또는 유사스퀘어이다. 마찬가지로, 웨이퍼의 두께는 다양할 수 있다. 바람직하게는 두께는 80 내지 300 ㎛ 이다.
이들의 제조 후, 웨이퍼는 파손 및 기타 에러가 없는지에 대해 통상적으로 확인되며, 태양 전지 제조 공정으로 분류된다.
본 방법의 제 1 단계에서, 단일결정 또는 다결정 규소 기판의 서로 반대 면에 놓여 있는 하나 이상의 주요 표면, 바람직하게는 2 개의 주요 표면은 본 발명의 에칭 용액과 접촉된다.
이러한 단계는, 예를 들어, 미국 특허 US 7,192,885 B2 에서 기술된 바와 같이, 본 발명의 에칭 용액으로 채워진 탱크를 통해 본질적으로 수평화된 하나 이상의 규소 기판을 운반함으로써, 또는 하나 이상의 규소 기판을 완전히 본 발명의 에칭 용액으로 채워진 탱크에 수평으로 또는 수직으로 함침시킴으로써 수행될 수 있다.
본 방법의 제 2 공정 단계에서, 하나 이상, 바람직하게는 하나의 기판의 주요 표면은 오목부 및 볼록부로 이루어진 표면 텍스처화를 수득하기에 충분한 시간 및 온도에서 에칭된다.
바람직하게는, 에칭 시간은 1 내지 10 분, 보다 바람직하게는 1 내지 7.5 분, 가장 바람직하게는 1 내지 5 분이다.
바람직하게는, 에칭 온도는 0 내지 50℃, 보다 바람직하게는 0 내지 40℃, 가장 바람직하게는 0 내지 30℃의 범위이다.
바람직하게는, 본 발명의 방법에 의해 수득되는 표면 텍스처화는 0.1 내지 15 ㎛, 바람직하게는 0.1 내지 10 ㎛ 의 범위의 깊이를 갖는 다수의 피트 (pit) 로 이루어진다.
"다수" 란, 50% 초과, 바람직하게는 75 % 초과, 심지어 보다 바람직하게는 90% 초과의 피트 또는 모든 피트를 의미한다.
보다 바람직하게는, 피트는 0.1 내지 15 ㎛, 바람직하게는 0.1 내지 10 ㎛ 의 직경을 갖는다.
보다 더 바람직하게는, 피트는 0.1 내지 15 ㎛, 바람직하게는 0.1 내지 10 ㎛ 범위의 깊이, 및 0.1 내지 15 ㎛, 바람직하게는 0.1 내지 10 ㎛ 범위의 직경을 갖는다.
특히 바람직하게는, 피트는 180°초과로 폐쇄된다.
특히 바람직하게는, 피트는 적어도 하나의 방향에서 너비보다 깊다.
가장 특히 바람직하게는, 피트의 단면도는 라운딩된 프로파일을 갖는다.
에칭 용액으로 인하여, 본 발명의 방법은 감소된 생산 비용을 초래하며 비교적 빠르게 실시될 수 있다.
따라서, 본 발명의 에칭 용액 및 방법은 본 발명의 제조 방법에 따라 전자기 방사선에 노출될 시에 전기를 발생하는, 기계적으로 안정한 장치의 제조에 특히 매우 적합하다. 특히, 관련된 전자기 방사선은 태양광이고, 장치는 광전지 또는 태양 전지이다.
본 발명의 제조 방법은 고효율 및 예외적으로 고수율로의 균일한 외관의 장치, 특히 태양 전지를 산출한다.
본 발명의 용액은 매우 다용도이고, 수많은 응용을 위해 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 용액은 단면 에칭 공정 및 전자기 방사선에 노출될 시에 전기를 발생하는 장치, 특히 광전지 및 태양 전지의 제조에서의 탈결합 영역의 생성 및 단면 에칭 공정에 적합하다. 이와 관련하여, 본 발명의 용액은 특히 붕소 또는 인 방사체를 생성하는 방사체 확산 공정 이후에 실시되는 습식 측면 단리 공정에 특히 적합하다.
또한, 본 발명의 용액은 탈결합 영역의 생성에 특히 적합하다. 이러한 탈결합 영역은 예를 들어 다양한 규소 생산 방법에서 사용된다.
추가적으로, 본 발명의 용액은 예를 들어 웨이퍼 결합 공정에서 필요로 되는 굴곡 표면의 생성에 특히 적합하다.
또한, 본 발명의 용액은 살균성 및/또는 접착방지 구조물의 생성에 특히 적합하다. 이러한 구조는 바람직하게는 금속, 세라믹, 반도체, 유리 및/또는 합성 물질로 구성될 수 있는 모든 종류의 기판의 표면에 위치한다. 이러한 살균성 및/또는 접착방지 표면을 형성된 합성 물질의 부품에 부여하는 유리한 방법은 본 발명의 용액을 사용하는 각각의 몰드의 내부 표면 처리를 포함한다.
실시예 및 비교 실험
실시예 1 내지 5 및 비교 실험 C1 및 C2
음이온성 폴리에테르 계면활성제 (실시예 1 내지 5) 또는 비이온성 계면활성제 (비교 실험 C1 및 C2) 를 함유하는 산성 에칭 수용액의 제조
실시예 1 내지 5 및 비교 실험 C1 및 C2 의 산성 에칭 수용액을 초순수에서 원하는 양으로 그 성분을 용해시킴으로써 제조하였다.
표 1 은 사용된 성분 및 양을 보여준다.
Figure pct00001
a) 8 개의 분지 (각각의 분지는 평균적으로 에틸렌옥시드 단위로부터 유래된 3 개의 단위 및 프로필렌옥시드로부터 유래된 약 5-6 개의 단위를 가지고, 평균적으로 70 내지 80 % 의 말단기가 술페이트기임) 를 갖는 개시 분자로서 트리스펜타에리트리톨을 기반으로 하는 분지형 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드 공중합체;
b) 8 개의 분지 (각각의 분지는 평균적으로 에틸렌옥시드 단위로부터 유래된 3 개의 단위 및 프로필렌옥시드로부터 유래된 약 5-6 개의 단위를 가지고, 평균적으로 약 4 개의 말단기가 술페이트기임) 를 갖는 개시 분자로서 트리스펜타에리트리톨을 기반으로 하는 분지형 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드 공중합체;
c) 8 개의 분지 (각각의 분지는 평균적으로 에틸렌옥시드로부터 유래된 8-9 개의 단위를 가지고, 평균적으로 70 내지 80 % 의 말단기가 술페이트기임) 를 갖는 개시 분자로서 트리스펜타에리트리톨을 기반으로 하는 분지형 에틸렌옥시드 단독중합체;
d) 평균적으로 에틸렌옥시드로부터 유래된 25-26 개의 단위 및 평균적으로 프로필렌옥시드로부터 유래된 29-31 개의 단위를 가지고, 모든 말단기가 술페이트기인 선형 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드 공중합체.
실시예 6 내지 10 및 비교 실험 C3 및 C4
음이온성 폴리에테르 계면활성제 (실시예 6 내지 10) 또는 비이온성 계면활성제 (비교 실험 C3 및 C4) 를 함유하는 산성 에칭 수용액의 에칭 거동
에칭 거동 및 텍스처화의 품질을 측정하기 위한 스크리닝 시험을 8 ℃ 또는 20 ℃ 에서 온도 제어된 폴리테트라플루오로에틸렌 (PFA) 비커에서 실시하였다. 이를 위해, 각각의 비커를 음이온성 폴리에테르 계면활성제 (실시예 6 내지 10) 또는 비이온성 계면활성제 (비교 실험 C3 및 C4) 를 함유하는 산성 에칭 수용액으로 충전하였다. 약 2x2 cm2 의 크기를 갖는 다결정 규소 웨이퍼의 조각들을 PFA 집게를 사용하여 용액에 수평하게 배치시켰다.
에칭된 양은 에칭하기 이전과 이후의 규소 웨이퍼 조각의 중량을 측정함으로써 측정하였다.
각각의 측면에서 약 4.5 ㎛ 의 규소를 제거한 후 에칭 결과의 품질을 시각적으로 조사하였다. 이를 위해, 각각의 웨이퍼의 상면 및 하부 내면에서의 에칭 결함도를 질적으로 평가하여 "저" 또는 "고" 로 분류하였다.
얻은 결과를 표 2 에 나타냈다.
Figure pct00002
a) 8 ℃ 에서 유지된 용액
b) 20 ℃ 에서 유지된 용액
실시예 6 내지 10 에서 얻어진 텍스처화를 전자 현미경으로 조사하였다. 텍스처화는, 180 °초과에서 폐쇄되고, 10 ㎛ 이하의 깊이를 가지고, 폭보다 더 깊은 다수의 피트로 이루어진다.
이러한 텍스처화로 인하여, 400 내지 1100 ㎚ 의 파장 영역에서의 반사율은 비-텍스처화된 상태에서의 약 26 % 로부터 약 20 % 까지 6 % 초과로 감소될 수 있다.
또한, 실시예 1 내지 5 의 산성 에칭 수용액으로 텍스처화된 웨이퍼는 매우 낮은 파손율을 나타내었다.
따라서, 음이온성 폴리에테르 계면활성제를 함유하는 산성 에칭 수용액은 고효율을 갖는 태양 전지의 제조에 현저하게 적합하였다.
실시예 11
표면 활성인 음이온성 폴리에테르 및 헥사플루오로규산을 함유하는 산성 에칭 수용액의 에칭 거동
실시예 11 을 위해, 산성 에칭 수용액을 제조하였고, 상기 용액은 플루오르화 수소산 6 중량%, 질산 18.6 중량%, 황산 11.1 중량%, 헥사플루오로규산 (12.3 %) 의 형태의 규소 2.4 중량% 및 음이온성 폴리에테르 계면활성제 B18 35 ppm 을 포함한다 (표 1 참조).
에칭 거동 및 에칭 결과의 품질을 실시예 6 내지 10 에 기재된 바와 같이 측정하였다.
헥사플루오로규산 함유 에칭 용액은 20 ℃ 에서 1.9 ㎛/분×측면의 에칭 속도를 나타내었다. 에칭 결과의 품질은 실시예 1 내지 5 의 헥사플루오로규산-무함유 에칭 용액을 사용하여 얻어진 것만큼 우수하지 않았다. 그럼에도 불구하고, 텍스처화의 품질은 예외적으로 긴 배스 수명이 태양 전지의 산업적 제조에서 얻어질 수 있도록 헥사플루오로규산의 로딩이 보다 추가로 증가될 수 있음을 나타냈다.

Claims (43)

  1. 하기를 함유하는 산성 수용액:
    - 플루오르화 수소산;
    - 질산; 및
    - 표면 활성인, 1 종 이상의 음이온성 폴리에테르.
  2. 제 1 항에 있어서, 표면 활성인 음이온성 폴리에테르가 선형 및 분지형, 수용성 및 수분산성 알킬렌 옥시드 단독중합체 및 공중합체 및 이의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되고; 선형 알킬렌 옥시드 단독중합체 또는 공중합체의 말단기 하나 이상이 카르복실레이트, 술페이트, 술포네이트, 포스페이트, 디포스페이트, 포스포네이트 및 폴리포스페이트 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 음이온성 기이고; 분지형 알킬렌 옥시드 단독중합체 또는 공중합체의 분지 하나 이상의 말단기가 카르복실레이트, 술페이트, 술포네이트, 포스페이트, 디포스페이트, 포스포네이트 및 폴리포스페이트 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 음이온성 기인 것을 특징으로 하는 산성 수용액.
  3. 제 2 항에 있어서, 말단기가 술페이트 기인 것을 특징으로 하는 산성 수용액.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 분지형 알킬렌 옥시드 단독중합체 또는 공중합체의 말단기 중 평균 40 % 이상이 음이온성 기인 것을 특징으로 하는 산성 수용액.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 알킬렌 옥시드가 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드 및 이의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 산성 수용액.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 선형 및 분지형 알킬렌 옥시드 공중합체가 통계적, 교대 또는 블록형 분포로 공단량체 단위를 함유하는 것을 특징으로 하는 산성 수용액.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 알킬렌 옥시드가 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드 및 이의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 산성 수용액.
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 분지형 알킬렌 옥시드 단독중합체 및 공중합체가 3 개 이상의 히드록시 기를 갖는 하나 이상의 폴리올을 개시 분자로서 사용하여 2 개 이상의 상이한 알킬렌 옥시드를 공중합하거나 하나의 알킬렌 옥시드를 중합하고; 하나 이상의 분지의 하나의 히드록시 말단기를 음이온성 기로 전환함으로써 제조될 수 있는 것을 특징으로 하는 산성 수용액.
  9. 제 8 항에 있어서, 폴리올이 지방족, 시클로지방족 및 방향족 폴리올 및 이의 올리고머 및 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 산성 수용액.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 용액의 완전한 중량을 기준으로, 1 ppm 내지 0.1 중량% 의 표면 활성인 하나 이상의 음이온성 폴리에테르를 함유하는 것을 특징으로 하는 산성 수용액.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 용액의 완전한 중량을 기준으로, 0.5 내지 50 중량% 의 플루오르화 수소산을 함유하는 것을 특징으로 하는 산성 수용액.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 용액의 완전한 중량을 기준으로, 0.5 내지 50 중량% 의 질산을 함유하는 것을 특징으로 하는 산성 수용액.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 플루오르화 수소산 및 질산과 상이한 하나 이상의 산을 함유하는 것을 특징으로 하는 산성 수용액.
  14. 제 13 항에 있어서, 산이 아세트산, 황산, 인산 및 헥사플루오로규산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 산성 수용액.
  15. 접착방지 구조물의 생성 및 살균성 구조물의 생성을 위한, 웨이퍼 결합 공정에서 사용되는 굴곡 표면의 제조를 위한, 전자기 방사선에 노출시 전기를 발생하는 장치의 제조에 있어서 탈결합 영역의 생성 및 단면 에칭 공정을 위한 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 산성 수용액의 용도.
  16. 하기를 함유하는, 단일결정 및 다결정 규소 기판의 표면을 텍스처화하는데 적합한 산성 에칭 수용액:
    - 플루오르화 수소산;
    - 질산; 및
    - 표면 활성인, 1 종 이상의 음이온성 폴리에테르.
  17. 제 17 항에 있어서, 표면 활성인 음이온성 폴리에테르가 선형 및 분지형, 수용성 및 수분산성 알킬렌 옥시드 단독중합체 및 공중합체 및 이의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되고; 선형 알킬렌 옥시드 단독중합체 또는 공중합체의 말단기 하나 이상이 카르복실레이트, 술페이트, 술포네이트, 포스페이트, 디포스페이트, 포스포네이트 및 폴리포스페이트 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 음이온성 기이고; 분지형 알킬렌 옥시드 단독중합체 또는 공중합체의 분지 하나 이상의 말단기가 카르복실레이트, 술페이트, 술포네이트, 포스페이트, 디포스페이트, 포스포네이트 및 폴리포스페이트 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 음이온성 기인 것을 특징으로 하는 산성 에칭 수용액.
  18. 제 17 항에 있어서, 말단기가 술페이트 기인 것을 특징으로 하는 산성 에칭 수용액.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 분지형 알킬렌 옥시드 단독중합체 또는 공중합체의 말단기 중 평균 40 % 이상이 음이온성 기인 것을 특징으로 하는 산성 에칭 수용액.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 알킬렌 옥시드가 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드 및 이의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 산성 에칭 수용액.
  21. 제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 선형 및 분지형 알킬렌 옥시드 공중합체가 통계적, 교대 또는 블록형 분포로 공단량체 단위를 함유하는 것을 특징으로 하는 산성 에칭 수용액.
  22. 제 17 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 알킬렌 옥시드가 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드 및 이의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 산성 에칭 수용액.
  23. 제 17 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 분지형 알킬렌 옥시드 단독중합체 및 공중합체가 3 개 이상의 히드록시 기를 갖는 하나 이상의 폴리올을 개시 분자로서 사용하여 2 개 이상의 상이한 알킬렌 옥시드를 공중합하거나 하나의 알킬렌 옥시드를 중합하고; 하나 이상의 분지의 하나의 히드록시 말단기를 음이온성 기로 전환함으로써 제조될 수 있는 것을 특징으로 하는 산성 에칭 수용액.
  24. 제 23 항에 있어서, 폴리올이 지방족, 시클로지방족 및 방향족 폴리올 및 이의 올리고머 및 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 산성 에칭 수용액.
  25. 제 16 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 용액의 완전한 중량을 기준으로, 1 ppm 내지 0.1 중량% 의 표면 활성인 하나 이상의 음이온성 폴리에테르를 함유하는 것을 특징으로 하는 산성 에칭 수용액.
  26. 제 16 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 용액의 완전한 중량을 기준으로, 0.5 내지 50 중량% 의 플루오르화 수소산을 함유하는 것을 특징으로 하는 산성 에칭 수용액.
  27. 제 16 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 용액의 완전한 중량을 기준으로, 0.5 내지 50 중량% 의 질산을 함유하는 것을 특징으로 하는 산성 에칭 수용액.
  28. 제 16 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서, 플루오르화 수소산 및 질산과 상이한 하나 이상의 산을 함유하는 것을 특징으로 하는 산성 에칭 수용액.
  29. 제 28 항에 있어서, 산이 아세트산, 황산, 인산 및 헥사플루오로규산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 산성 에칭 수용액.
  30. 하기 단계를 포함하는, 단일결정 및 다결정 규소 기판의 표면을 텍스처화하는 방법:
    (1) 단일결정 또는 다결정 규소 기판의 하나 이상의 주요 표면을 제 16 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 따른 산성 에칭 수용액과 접촉시키는 단계;
    (2) 오목부 및 볼록부로 이루어지는 표면 텍스처화를 수득하기에 충분한 시간 동안 및 온도에서 단일결정 또는 다결정 규소 기판의 하나 이상의 주요 표면을 에칭하는 단계; 및
    (3) 단일결정 또는 다결정 규소 기판의 하나 이상의 주요 표면과 산성 에칭 수용액과의 접촉을 끊는 단계.
  31. 제 30 항에 있어서, 단일결정 또는 다결정 규소 기판의 2 개의 반대쪽 주요 표면이 공정 단계 (1) 에서 산성 에칭 수용액과 접촉되는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 31 항에 있어서, 접촉이 단일결정 또는 다결정 규소 기판을 공정 단계 (1) 에서 산성 에칭 수용액에 완전히 침지시킴으로써 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 30 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서, 단일결정 또는 다결정 규소 기판의 하나 이상의 주요 표면이 공정 단계 (2) 에서 0 내지 50 ℃ 의 온도로 1 내지 10 분 동안 에칭되는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 30 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서, 공정 단계 (2) 에서 수득된 표면 텍스처화가 0.1 내지 15 ㎛ 범위의 깊이 및 0.1 내지 15 ㎛ 범위의 직경을 갖는 다수의 피트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 34 항에 있어서, 피트가 180°초과로 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 34 항 또는 제 35 항에 있어서, 피트가 하나 이상의 방향에서 너비보다 깊은 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 34 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서, 피트가 리본형의 오목부로 길어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 30 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서, 단일결정 또는 다결정 규소 기판이 공정 단계 (3) 에서 산성 에칭 수용액으로부터 완전히 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 16 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 따른 산성 에칭 수용액 및 제 30 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 따른 단일결정 및 다결정 규소 표면을 텍스처화하는 방법이 사용되는 것을 특징으로 하는, 전자기 방사선에 노출될 시에 전기를 발생하는 장치를 제조하는 방법.
  40. 제 39 항에 있어서, 전자기 방사선이 태양광인 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서, 장치가 광전지 및 태양 전지인 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 전기적, 기계적 및 광학적 장치를 제조하기 위한 제 16 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 따른 산성 에칭 수용액의 용도.
  43. 전자기 방사선에 노출될 시에 전기를 발생하는 장치를 제조하기 위한, 표면 활성인 음이온성 폴리에테르의 용도.

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