KR20150109089A - Texture etching solution composition and texture etching method of crystalline silicon wafers - Google Patents

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KR20150109089A
KR20150109089A KR1020140032110A KR20140032110A KR20150109089A KR 20150109089 A KR20150109089 A KR 20150109089A KR 1020140032110 A KR1020140032110 A KR 1020140032110A KR 20140032110 A KR20140032110 A KR 20140032110A KR 20150109089 A KR20150109089 A KR 20150109089A
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박면규
이승수
고경현
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동우 화인켐 주식회사
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    • H01L21/30604Chemical etching

Abstract

The present invention relates to a texture-etching solution composition for crystalline silicon wafers and a texture-etching method and, more specifically, to a texture-etching solution composition for crystalline silicon wafers and a texture-etching method comprising: an alkali compound; a compound of chemical formula 1; and a polysaccharide. Thus, the present invention prevents over-etching caused by an alkali compound by controlling differences in etching speed with respect to a direction of the silicon crystalline, and thus quality deviations of the texture of the surfaces of crystalline silicon wafers by position are minimized, in other words, the amount of absorbed sunlight by improving the uniformity of the texture structure can be maximized.

Description

결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭 방법 {TEXTURE ETCHING SOLUTION COMPOSITION AND TEXTURE ETCHING METHOD OF CRYSTALLINE SILICON WAFERS}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a texture etching liquid composition for a crystalline silicon wafer and a texture etching method for a crystalline silicon wafer,

본 발명은 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭 방법에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a texture etchant composition of a crystalline silicon wafer and a texture etching method.

최근 들어 급속하게 보급되고 있는 태양전지는 차세대 에너지원으로서 클린 에너지인 태양 에너지를 직접 전기로 변환하는 전자 소자로서, 실리콘에 붕소를 첨가한 P형 실리콘 반도체를 기본으로 하여 그 표면에 인을 확산시켜 N형 실리콘 반도체층을 형성시킨 PN 접합 반도체 기판으로 구성되어 있다.In recent years, solar cells, which are rapidly spreading, are electronic devices that convert solar energy, which is a clean energy source, into direct electricity as a next-generation energy source. P-type silicon semiconductor doped with boron is used as silicon, And a PN junction semiconductor substrate in which an N-type silicon semiconductor layer is formed.

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 a light such as sunlight is irradiated to a substrate formed with an electric field by PN junction, electrons (-) and holes (+) in the semiconductor are excited to move freely in the semiconductor, and the electric field generated by the PN junction When it comes in, the electrons (-) lead to the N-type semiconductor and the positive (+) lead to the P-type semiconductor. When an electrode is formed on the surface of a p-type semiconductor and an n-type semiconductor and an electron flows to an external circuit, a current is generated. This principle converts solar energy 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. For this, the reflectance should be lowered and the light absorption amount should be maximized. In consideration of this point, the surface of the silicon wafer for a solar cell constituting the PN junction semiconductor substrate is formed into a fine pyramid structure and the antireflection film is processed. The surface of a silicon wafer textured with a fine pyramid structure lowers the reflectance of incident light having a wide wavelength band to increase the intensity of the absorbed light, thereby enhancing the performance, i.e., efficiency, of the solar cell.

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.US Pat. No. 4,137,123 discloses a method of texturing a surface of a silicon wafer with a fine pyramid structure by adding 0.5 to 10 wt. % Of silicon is dissolved in a solvent. However, this etchant may cause pyramid formation failure to increase the light reflectance and lower the efficiency.

또한, 유럽특허 제0477424호에는 에틸렌글리콜, 수산화칼륨 및 잔량의 물에 실리콘을 용해시킨 텍스쳐 에칭액에 산소를 공급시키는, 즉 에어레이팅 공정을 수행하는 텍스쳐 에칭 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 에칭 방법은 피라미드 형성 불량을 일으켜 광 반사율 증가와 효율의 저하를 초래할 뿐만 아니라 별도의 에어레이팅 장비의 설치를 필요로 한다는 단점이 있다.European Patent No. 0477424 discloses a texture etching method in which oxygen is supplied to a texture etchant in which silicon is dissolved in water of ethylene glycol, potassium hydroxide and a residual amount, that is, an air-bearing process is performed. However, this etching method has a disadvantage in that pyramid formation failure is caused to increase the light reflectance and the efficiency, and also requires installation of a separate air-rating equipment.

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.
Korean Patent No. 0180621 discloses a texture etching solution mixed at a ratio of 0.5-5% of a 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 Discloses a texturing etch solution comprising an alkaline compound, isopropyl alcohol, water soluble alkaline ethylene glycol and water. However, since these etching solutions contain isopropyl alcohol having a low boiling point, they are not economical from the viewpoint of productivity and cost because they must be added to the etching solution in the texturing process, and the temperature gradient of the etching solution is generated due to the added isopropyl alcohol, And the uniformity of the texture may be deteriorated.

미국특허 제4,137,123U.S. Patent No. 4,137,123 유럽특허 제0477424호European Patent No. 0477424 한국등록특허 제0180621호Korea Patent No. 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 forming a fine pyramid structure on the surface of a crystalline silicon wafer, the present invention controls the difference in the etching rate with respect to the direction of the silicon crystal to prevent over etching by the alkali compound, thereby minimizing the quality deviation of the texture per position, Which is an object of the present invention, to provide a texture etching liquid composition for a crystalline silicon wafer.

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.Another object of the present invention is to provide a texture etchant composition for a crystalline silicon wafer which does not require the addition of a separate etchant component during the etching process and does not cause a temperature gradient during etching.

또한, 본 발명은 상기 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물을 이용한 텍스쳐 에칭 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to provide a texture etching method using the texture etching liquid composition of the crystalline silicon wafer.

1. 알칼리 화합물; 하기 화학식 1의 화합물; 및 다당류를 포함하는, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물:1. Alkali compounds; A compound of the formula 1 below; ≪ / RTI > and a polysaccharide.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

(식 중, R1은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 페닐기 또는 알릴기이고,(Wherein R 1 is, independently of each other, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group or an allyl group,

R2는 수소 원자 또는 메틸기이며,R 2 is a hydrogen atom or a methyl group,

n 은 1 내지 3의 정수이고,n is an integer of 1 to 3,

M은 H, K+, Na+, NH4 +, N(CH3)+, N(CH2CH3)4 +, N(C2H4CH3)+ 또는 N(C3H6CH3)+임). M is H, K +, Na +, NH 4 +, N (CH 3) +, N (CH 2 CH 3) 4 +, N (C 2 H 4 CH 3) + or N (C 3 H 6 CH 3 ) + ).

2. 위 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 2-(2-메톡시에톡시)아세트산, 포타슘 2-(2-메톡시에톡시)아세테이트, 소듐 2-(2-메톡시에톡시)아세테이트, 2-(2-(2-에톡시에톡시)에톡시)아세트산, 포타슘 2-(2-(2-에톡시에톡시)에톡시)아세테이트, 소듐 2-(2-(2-에톡시에톡시)에톡시)아세테이트, 소듐 2-(2-(2-부톡시에톡시)에톡시)아세테이트 및 테트라에틸암모늄 2-(2-(2-(헥실옥시)에톡시)에톡시)아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.2. The method of claim 1, wherein the compound of Formula 1 is selected from the group consisting of 2- (2-methoxyethoxy) acetic acid, potassium 2- (2-methoxyethoxy) acetate, sodium 2- (2-methoxyethoxy) , 2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) acetic acid, potassium 2- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) Methoxy) ethoxy) acetate, sodium 2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) acetate and tetraethylammonium 2- (2- (2- (hexyloxy) ethoxy) ethoxy) acetate Wherein the etching solution is at least one selected from the group consisting of silicon nitride, silicon nitride, and silicon nitride.

3. 위 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 에칭액 조성물 총 중량 중 10-9 내지 0.1중량%로 포함되는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.3. The composition of claim 1, wherein the compound of Formula 1 is contained in an amount of 10 -9 to 0.1% by weight based on the total weight of the etchant composition.

4. 위 1에 있어서, 상기 알칼리 화합물은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화암모늄, 테트라히드록시메틸암모늄 및 테트라히드록시에틸암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.4. The composition of claim 1, wherein the alkaline compound is at least one selected from the group consisting of potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonium hydroxide, tetrahydroxymethylammonium, and tetrahydroxyethylammonium.

5. 위 1에 있어서, 상기 다당류는 글루칸계(glucan) 화합물, 프룩탄계(fructan) 화합물, 만난계(mannan) 화합물, 갈락탄계(galactan) 화합물 및 이들의 금속염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.5. The polysaccharide of claim 1, wherein the polysaccharide is at least one selected from the group consisting of a glucan compound, a fructan compound, a mannan compound, a galactan compound, Wherein the etchant composition of the textured silicon wafer comprises:

6. 위 1에 있어서, 미분말 실리카; Na2O로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; K2O로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; 산성액으로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; NH3로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; 에틸알코올, 프로필알코올, 에틸렌글리콜, 메틸에틸케톤 및 메틸이소부틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기용매로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; 액상 규산나트륨; 액상 규산칼륨; 및 액상 규산리튬으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 실리카 함유 화합물을 더 포함하는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.6. The process of claim 1, wherein the fine powder silica; A colloidal silica solution stabilized with Na 2 O; A colloidal silica solution stabilized with K 2 O; A colloidal silica solution stabilized with an acidic solution; A colloidal silica solution stabilized with NH 3 ; A colloidal silica solution stabilized with at least one organic solvent selected from the group consisting of ethyl alcohol, propyl alcohol, ethylene glycol, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; Liquid sodium silicate; Liquid potassium silicate; And at least one silica-containing compound selected from the group consisting of lithium silicate and liquid lithium silicate.

7. 위 1 내지 6 중 어느 한 항의 에칭액 조성물에 의한 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭 방법.7. A method of etching a crystalline silicon wafer with an etchant composition according to any one of claims 1 to 6.

8. 위 7에 있어서, 실리콘 웨이퍼에 상기 에칭액 조성물을 50 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 60분 동안 분무하는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭 방법.8. The method for etching a crystalline silicon wafer according to 7 above, wherein said etchant composition is sprayed onto a silicon wafer at a temperature of 50 to 100 DEG C for 30 seconds to 60 minutes.

9. 위 7에 있어서, 실리콘 웨이퍼를 상기 에칭액 조성물에 50 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 60분 동안 침적시키는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭 방법.
9. The method of claim 7, wherein the silicon wafer is immersed in the etchant composition at a temperature of 50 to 100 DEG C for 30 seconds to 60 minutes.

본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭 방법에 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, the difference in the etching rate with respect to the direction of the silicon crystal is controlled to prevent the overetching by the alkali compound, To maximize the absorption of sunlight by improving the uniformity of the texture.

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 etching solution composition of the crystalline silicon wafer of the present invention does not require the addition of a separate etching solution component in the texture process, a temperature gradient during etching is not generated, and a uniform quality texture structure can be obtained.

도 1은 실시예 3의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 SEM 사진이다.
도 2는 실시예 1의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 SEM 사진이다.
도 3은 비교예 1의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 이용하여 에칭된 단결정 실리콘 웨이퍼 기판 표면의 SEM 사진이다.
1 is an SEM photograph of the surface of a single crystal silicon wafer substrate etched using the etching solution composition for a texture of the crystalline silicon wafer of Example 3. Fig.
2 is an SEM photograph of the surface of a single crystal silicon wafer substrate etched using the etching solution composition for a texture of the crystalline silicon wafer of Example 1. Fig.
3 is an SEM photograph of the surface of a single crystal silicon wafer substrate etched using the etching solution composition for a texture of the crystalline silicon wafer of Comparative Example 1. Fig.

본 발명은 알칼리 화합물; 화학식 1의 화합물; 및 다당류를 포함함으로써, 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 극대화할 수 있는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an alkaline compound; A compound of formula 1; And a polysaccharide, it is possible to control the difference in etching rate with respect to the direction of the silicon crystal, thereby preventing the over etching by the alkali compound, thereby minimizing the quality deviation of the texture on the surface of the crystalline silicon wafer, i.e., improving the uniformity of the texture To a texture etching liquid composition and a texture etching method of a crystalline silicon wafer capable of maximizing absorption of sunlight.

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

본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물은 하기 화학식 1의 화합물을 포함한다:The texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention comprises a compound of the following formula:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

(식 중, R1은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 페닐기 또는 알릴기이고,(Wherein R 1 is, independently of each other, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group or an allyl group,

R2는 수소 원자 또는 메틸기이며,R 2 is a hydrogen atom or a methyl group,

n 은 1 내지 3의 정수이고,n is an integer of 1 to 3,

M은 H, K+, Na+, NH4 +, N(CH3)+, N(CH2CH3)4 +, N(C2H4CH3)+ 또는 N(C3H6CH3)+임). M is H, K +, Na +, NH 4 +, N (CH 3) +, N (CH 2 CH 3) 4 +, N (C 2 H 4 CH 3) + or N (C 3 H 6 CH 3 ) + ).

본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물은 실리콘 결정 방향에 대한 에칭 속도의 차이를 제어하여 알칼리 화합물에 의한 과에칭을 방지함으로써 텍스쳐의 품질 편차를 최소화할 수 있다. 또한, 계면활성제의 역할을 하여 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.The compound of formula (1) according to the present invention can control the difference in the etching rate with respect to the direction of the silicon crystal to prevent the over etching by the alkali compound, thereby minimizing the quality deviation of the texture. In addition, by acting as a surfactant, the activity of the hydroxy ion [OH - ] in the texture etchant composition is controlled to reduce the difference in the etching rate between the Si 100 direction and the Si 111 direction, To prevent the bubble stick phenomenon from occurring by rapidly dropping the hydrogen bubble generated by the etching.

화학식 1의 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 2-(2-메톡시에톡시)아세트산, 포타슘 2-(2-메톡시에톡시)아세테이트, 소듐 2-(2-메톡시에톡시)아세테이트, 2-(2-(2-에톡시에톡시)에톡시)아세트산, 포타슘 2-(2-(2-에톡시에톡시)에톡시)아세테이트, 소듐 2-(2-(2-에톡시에톡시)에톡시)아세테이트, 소듐 2-(2-(2-부톡시에톡시)에톡시)아세테이트, 테트라에틸암모늄 2-(2-(2-(헥실옥시)에톡시)에톡시)아세테이트 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 포타슘 2-(2-메톡시에톡시)아세테이트, 소듐 2-(2-메톡시에톡시)아세테이트, 2-(2-(2-에톡시에톡시)에톡시)아세트산, 포타슘 2-(2-(2-에톡시에톡시)에톡시)아세테이트, 소듐 2-(2-(2-에톡시에톡시)에톡시)아세테이트, 소듐 2-(2-(2-부톡시에톡시)에톡시)아세테이트, 테트라에틸암모늄 2-(2-(2-(헥실옥시)에톡시)에톡시)아세테이트 등일 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The compound of the formula (1) is not particularly limited and includes, for example, 2- (2-methoxyethoxy) acetic acid, potassium 2- (2-methoxyethoxy) , 2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) acetic acid, potassium 2- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) Ethoxy) acetate, sodium 2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) acetate, tetraethylammonium 2- (2- (2- (hexyloxy) ethoxy) ethoxy) acetate (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) acetate, sodium 2- (2-methoxyethoxy) acetate, 2- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) acetate, sodium 2- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) Ethoxy) acetate, tetraethylammonium 2- (2- (2- (hexyloxy) ethoxy) ethoxy) acetate, etc. Lt; / RTI > These may be used alone or in combination of two or more.

화학식 1의 화합물은 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 총 중량 대비 10-9 내지 0.1중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 10-6 내지 0.01중량%인 것이 좋다. 함량이 10-9중량% 미만이면 과에칭 방지 효과가 미미할 수 있고, 0.1중량% 초과이면 알칼리 화합물에 의한 에칭 속도를 급격하게 저하시켜 원하는 미세 피라미드를 형성하기 어려울 수 있다.The compound of the formula (1) may be contained in an amount of 10 -9 to 0.1% by weight, preferably 10 -6 to 0.01% by weight, based on the total weight of the texture etching liquid composition of the crystalline silicon wafer. If the content is less than 10 -9 % by weight, the effect of preventing the etching may be insufficient. If the content is more than 0.1% by weight, the etching rate by the alkali compound may be rapidly lowered and it may be difficult to form the desired fine pyramid.

본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물은 알칼리 화합물을 더 포함한다.The texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention further comprises an alkali compound.

알칼리 화합물은 결정성 실리콘 웨이퍼의 표면을 에칭하는 성분으로서 당분야에서 통상적으로 사용하는 알칼리 화합물이라면 제한없이 사용될 수 있다. 사용가능한 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 can be used without limitation as long as it is an alkaline compound commonly used in the art as a component for etching the surface of a crystalline silicon wafer. Examples of the alkali compound that can be used include potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonium hydroxide, tetrahydroxymethylammonium, and tetrahydroxyethylammonium. Of these, potassium hydroxide and sodium hydroxide are preferable. 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 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 5중량%인 것이 좋다. 함량이 상기 범위에 해당되는 경우 실리콘 웨이퍼 표면을 에칭할 수 있게 된다.The alkali compound may be contained in an amount of 0.1 to 20% by weight, preferably 1 to 5% by weight, based on the total weight of the texture etching liquid composition of the crystalline silicon wafer. When the content falls within the above range, the surface of the silicon wafer can be etched.

본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물은 다당류를 더 포함한다.The texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention further comprises a polysaccharide.

다당류(polysaccharide)는 단당류 2개 이상이 글리코시드 결합하여 큰 분자를 만들고 있는 당류로서, 알칼리 화합물에 의한 과에칭과 에칭 가속화를 방지함으로써 균일한 미세 피라미드를 형성하는 동시에 에칭에 의해 생성된 수소 버블을 실리콘 웨이퍼 표면으로부터 빨리 떨어뜨려 버블 스틱 현상을 방지하는 성분이다.A polysaccharide is a saccharide in which two or more monosaccharides are linked by a glycosidic bond to form a large molecule. By preventing over etching and accelerated etching by an alkaline compound, a uniform fine pyramid is formed, and a hydrogen bubble generated by etching It is a component that prevents the bubble stick phenomenon by dropping rapidly from the silicon wafer surface.

다당류로는 글루칸계(glucan) 화합물, 프룩탄계(fructan) 화합물, 만난계(mannan) 화합물, 갈락탄계(galactan) 화합물 또는 이들의 금속염 등을 들 수 있으며, 이 중에서 글루칸계 화합물과 이의 금속염(예컨대, 알칼리 금속염)이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the polysaccharide include a glucan compound, a fructan compound, a mannan compound, a galactan compound, or a metal salt thereof. Among them, a glucan compound and its metal salt (for example, , Alkali metal salts) are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

글루칸계 화합물로는 셀룰로오스, 디메틸아미노에틸셀룰로오스, 디에틸아미노에틸셀룰로오스, 에틸히드록시에틸셀룰로오스, 메틸히드록시에틸셀룰로오스, 4-아미노벤질셀룰로오스, 트리에틸아미노에틸셀룰로오스, 시아노에틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 알긴산, 아밀로오스, 아밀로펙틴, 펙틴, 스타치, 덱스트린, α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린, 히드록시프로필-β-시클로덱스트린, 메틸-β-시클로덱스트린, 덱스트란, 덱스트란설페이트나트륨, 사포닌, 글리코겐, 자이모산, 렌티난, 시조피난 또는 이들의 금속염 등을 들 수 있다.Examples of the glucan compound include cellulose, dimethylaminoethylcellulose, diethylaminoethylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose, methylhydroxyethylcellulose, 4-aminobenzylcellulose, triethylaminoethylcellulose, cyanoethylcellulose, ethylcellulose, But are not limited to, cellulose, carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, alginic acid, amylose, amylopectin, pectin, starch, dextrin,? -Cyclodextrin,? -Cyclodextrin, Cyclodextrin, methyl- beta -cyclodextrin, dextran, sodium dextran sulfate, saponin, glycogen, zymo acid, lentinan, sijofinan or metal salts thereof.

다당류는 평균 분자량이 5,000 내지 1,000,000인 것일 수 있으며, 바람직하게 50,000 내지 200,000인 것이 좋다.The polysaccharide may have an average molecular weight of 5,000 to 1,000,000, preferably 50,000 to 200,000.

다당류는 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 polysaccharide may be contained in an amount of 10 -9 to 0.5% by weight, preferably 10 -6 to 0.1% by weight, based on the total weight of the texture etching liquid composition of the crystalline silicon wafer. When the content falls within the above range, etching and etching acceleration can be effectively prevented. When the content is more than 0.5% by weight, the etching rate by the alkali compound is rapidly lowered and it is difficult to form the desired fine pyramid.

선택적으로, 본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물은 실리카 함유 화합물을 더 포함할 수 있다.Alternatively, the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention may further comprise a silica-containing compound.

실리카 함유 화합물은 결정성 실리콘 웨이퍼 표면에 물리적으로 흡착하여 일종의 마스크 역할을 함으로써 실리콘 웨이퍼 표면을 미세 피라미드 형상으로 만들어 준다.The silica-containing compound is physically adsorbed on the surface of the crystalline silicon wafer and serves as a kind of mask, thereby making the silicon wafer surface into a fine pyramid shape.

실리카 함유 화합물로는 분말형, 콜로이드 용액형 또는 액상 규산 금속 화합물 등을 들 수 있다. 구체적으로, 미분말 실리카; Na2O로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; K2O로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; 산성액으로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; NH3로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; 에틸알코올, 프로필알코올, 에틸렌글리콜, 메틸에틸케톤 및 메틸이소부틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기용매로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; 액상 규산나트륨; 액상 규산칼륨; 액상 규산리튬 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the silica-containing compound include a powder type, a colloid solution type, or a liquid silicate metal compound. Specifically, fine powder silica; A colloidal silica solution stabilized with Na 2 O; A colloidal silica solution stabilized with K 2 O; A colloidal silica solution stabilized with an acidic solution; A colloidal silica solution stabilized with NH 3 ; A colloidal silica solution stabilized with at least one organic solvent selected from the group consisting of ethyl alcohol, propyl alcohol, ethylene glycol, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; Liquid sodium silicate; Liquid potassium silicate; And liquid lithium silicate. These may be used alone or in combination of two or more.

실리카 함유 화합물은 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 총 100중량%에 대하여 0.00001 내지 10중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.0001 내지 1중량%인 것이 좋다. 함량이 상기 범위에 해당되는 경우 결정성 실리콘 웨이퍼 표면에 미세 피라미드의 형성을 용이하게 할 수 있다.The silica-containing compound may be contained in an amount of 0.00001 to 10% by weight, preferably 0.0001 to 1% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the texture etching liquid composition of the crystalline silicon wafer. When the content falls within the above range, fine pyramid formation on the surface of the crystalline silicon wafer can be facilitated.

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.Alternatively, the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention may comprise a fatty acid or a metal salt thereof; And at least one additive selected from the group consisting of a polyoxyethylene (POE) compound, a polyoxypropylene (POP) compound, and a copolymer thereof, which are surfactants.

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 their metal salts are used in combination with polysaccharides to prevent over-etching by alkaline compounds to form uniform fine pyramids and at the same time to quickly drop hydrogen bubbles generated by etching from the silicon wafer surface to prevent bubble sticking Lt; / RTI >

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.The fatty acid is a carboxylic acid of a hydrocarbon chain containing a carboxy group and specifically includes acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, But are not limited to, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, cetric acid, eicosapentaenoic acid, docosahexaenoic acid, linoleic acid,? -Linolenic acid,? -Linolenic acid, dihomo- Oleic acid, elaidic acid, erucic acid, nerbonic acid, and the like. The metal salt of the fatty acid may be an ester reaction product of a fatty acid and 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 its metal salt may be contained in an amount of 10 -9 to 10% by weight, preferably 10 -6 to 1% by weight, based on the total weight of the texture etching liquid composition of the crystalline silicon wafer. When the content falls within the above range, 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 Not only the difference in the etching rate with respect to the Si 111 direction is reduced but also the wettability of the surface of the crystalline silicon wafer is improved to rapidly drop the hydrogen bubble generated by the etching to prevent the occurrence of the bubble stick phenomenon.

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.Examples of the polyoxyethylene (POE) surfactant include polyoxyethylene glycol, polyoxyethylene glycol methyl ether, polyoxyethylene monoallyl ether, polyoxyethylene neopentyl ether, polyethylene glycol mono (tristyrylphenyl) ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene decyl ether, polyoxyethylene octyl ether, polyoxyethylene bisphenol-A, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, Ether, polyoxyethylene glycerin ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene benzyl ether, polyoxyethylene phenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene phenol ether, polyoxyethylene having 6 to 30 carbon atoms in the alkyl group Ethylene alkyl cyclohexyl ether, polyoxyethylene beta -naphthol ether, polyoxyethylene Ethylene castor ether (polyoxyethylene castor ether), polyoxyethylene hydrogenated castor ether (polyoxyethylene hydrogenated castor ether); Polyoxyethylene lauryl ester, polyoxyethylene stearyl ester, polyoxyethylene oleyl ester; Polyoxyethylene laurylamine, polyoxyethylene stearylamine, polyoxyethylenetraelamine, and the like. As the polyoxypropylene (POP) surfactant, polypropylene glycol can be mentioned. As a copolymer of a polyoxyethylene (POE) compound and a polyoxypropylene (POP) based compound, a polyoxyethylene-polyoxypropylene copolymer, a polyoxyethylene-polyoxypropylene decaneyl ether copolymer, a polyoxyethylene Polyoxyethylene-polyoxypropylene dodecanyl ether copolymer, polyoxyethylene-polyoxypropylene tetradecanyl ether copolymer, polyoxyethylene-polyoxypropylene 2-ethylhexyl ether copolymer Polyoxyethylene-polyoxypropylene lauryl ether copolymer, polyoxyethylene-polyoxypropylene stearyl ether copolymer, glycerin addition type polyoxyethylene-polyoxypropylene copolymer, ethylenediamine addition type polyoxyethylene-polyoxypropylene Copolymers and the like. 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 (POE) compound, the polyoxypropylene (POP) compound and the surfactant which is a copolymer thereof may be contained in an amount of 10 -9 to 10% by weight based on the total weight of the texture etching liquid composition of the crystalline silicon wafer, Is preferably 10 -6 to 1% by weight, more preferably 0.00001 to 0.1% by weight. When the content falls within the above range, it is possible to reduce a variation in the texture quality of the surface of the crystalline silicon wafer at each texture position.

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 may appropriately employ the above-mentioned components according to specific needs, and then add water to adjust the overall composition, so that the remaining amount of the entire composition is occupied by water. Preferably, the components are adjusted to have the aforementioned content ranges.

물의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 탈이온 증류수인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 반도체 공정용 탈이온 증류수로서 비저항값이 18㏁·㎝ 이상인 것이 좋다.The kind of water is not particularly limited, but it is preferably deionized distilled water, more preferably deionized distilled water for semiconductor processing, and has a specific resistance value of 18 M OMEGA. Or more.

상기와 같은 성분을 포함하여 구성되는 본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물은, 특히 화학식 1의 화합물을 포함함으로써 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 극대화시킬 수 있다. 또한, 텍스쳐 에칭 공정 중 별도의 에칭액 성분을 투입할 필요가 없고 에어레이팅 장비도 도입할 필요가 없어 생산성과 비용 면에서 이점이 있다.The texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention, which comprises the above-described components, particularly includes the compound of the formula (1), thereby controlling the difference in the etching rate with respect to the direction of the silicon crystal, Thus, it is possible to maximize the amount of sunlight absorption by minimizing the quality deviation of the texture of the crystalline silicon wafer surface by position, that is, by improving the uniformity of the texture. In addition, there is no need to add a separate etching solution component in the texture etching process and there is no need to introduce an air-rating equipment, which is advantageous in terms of productivity and cost.

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 a general etching process, for example, a dip process, a spray process, and a sheet-process etching process.

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

결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭 방법은 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 texturing a crystalline silicon wafer includes the steps of depositing a crystalline silicon wafer on the texture etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention or by spraying a textured etchant composition of the crystalline silicon wafer of the present invention onto a crystalline silicon wafer Step, or both of the above steps.

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 the order of deposition and spraying 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 depositing, spraying or depositing and spraying can be carried out at a temperature of 50 to 100 캜 for 30 seconds to 60 minutes.

상기한 바와 같은 본 발명의 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭 방법은 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 only economical in terms of initial production and processing cost but also requires no separate airrating equipment for supplying oxygen, Structure.

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.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to be illustrative of the invention and are not intended to limit the scope of the claims. It will be apparent to those skilled in the art that such variations and modifications are within the scope of the appended claims.

실시예Example  And 비교예Comparative Example

하기 표 1에 기재된 성분에 잔량의 물을 첨가하여 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물을 제조하였다.Water was added to the components listed in Table 1 below to prepare an etching solution composition for a texture of a crystalline silicon wafer.

구분division 알칼리 화합물Alkaline compound 화학식 1의
화합물
(1)
compound
다당류 화합물Polysaccharide compound 실리카 함유 화합물Silica-containing compound
종류Kinds 함량
(중량%)
content
(weight%)
종류Kinds 함량
(ppm)
content
(ppm)
종류Kinds 함량
(ppm)
content
(ppm)
종류Kinds 함량
(ppm)
content
(ppm)
실시예 1Example 1 KOHKOH 22 MDGCAMDGCA 300300 CMCNaCMCNa 150150 -- -- 실시예 2Example 2 KOHKOH 22 MDGCA-KMDGCA-K 20002000 CMCNaCMCNa 150150 -- -- 실시예 3Example 3 KOHKOH 22 MDGCA-KMDGCA-K 10001000 CMCNaCMCNa 150150 -- -- 실시예 4Example 4 KOHKOH 22 MDGCA-KMDGCA-K 500500 CMCNaCMCNa 150150 -- -- 실시예 5Example 5 KOHKOH 22 MDGCA-KMDGCA-K 100100 CMCNaCMCNa 150150 -- -- 실시예 6Example 6 KOHKOH 22 MDGCA-KMDGCA-K 300300 AANaAANa 300300 -- -- 실시예 7Example 7 KOHKOH 22 ETGCA-NaETGCA-Na 300300 CMCNaCMCNa 150150 -- -- 실시예 8Example 8 KOHKOH 22 BTGCA-NaBTGCA-Na 300300 CMCNaCMCNa 150150 -- -- 실시예 9Example 9 KOHKOH 22 HTGCA-TEAHTGCA-TEA 300300 CMCNaCMCNa 150150 -- -- 실시예 10Example 10 KOHKOH 22 MDGCA-KMDGCA-K 300300 CMCNaCMCNa 150150 SSSS 10001000 실시예 11Example 11 KOHKOH 22 MDGCA-KMDGCA-K 300300 CMCNaCMCNa 150150 CSCS 10001000 실시예 12Example 12 KOHKOH 22 MDGCA-KMDGCA-K 300300 AANaAANa 300300 SSSS 10001000 비교예 1Comparative Example 1 KOHKOH 22 -- -- CMCNaCMCNa 150150 -- -- 비교예 2Comparative Example 2 KOHKOH 22 -- -- AANaAANa 300300 -- -- 비교예 3Comparative Example 3 KOHKOH 22 -- -- CMCNaCMCNa 150150 SSSS 10001000 비교예 4Comparative Example 4 KOHKOH 22 -- -- CMCNaCMCNa 150150 CSCS 10001000 KOH: 수산화칼륨
MDGCA: 2-(2-메톡시에톡시)아세트산
MDGCA-K: 포타슘 2-(2-메톡시에톡시)아세테이트
ETGCA-Na: 소듐 2-(2-(2-에톡시에톡시)에톡시)아세테이트
BTGCA-Na: 소듐 2-(2-(2-부톡시에톡시)에톡시)아세테이트
HTGCA-TEA: 테트라에틸암모늄 2-(2-(2-(헥실옥시)에톡시)에톡시)아세테이트로
AANa: 알긴산 나트륨염
CMCNa: 카르복실메틸셀룰로오스 나트륨염
SS: 나트륨 실리케이트
CS: 콜로이드 실리카
KOH: Potassium hydroxide
MDGCA: 2- (2-methoxyethoxy) acetic acid
MDGCA-K: Potassium 2- (2-methoxyethoxy) acetate
ETGCA-Na: sodium 2- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) acetate
BTGCA-Na: sodium 2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) acetate
HTGCA-TEA: tetraethylammonium 2- (2- (2- (hexyloxy) ethoxy) ethoxy) acetate
AANa: Sodium alginate
CMCNa: Carboxyl methyl cellulose sodium salt
SS: Sodium silicate
CS: colloidal silica

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.
Single crystal silicon wafers were respectively immersed in etching solution compositions for texturing of crystalline silicon wafers of Examples and Comparative Examples and etched. At this time, the texture condition was 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 1(실시예 3), 도 2(실시예 1) 및 도 3(비교예 1)에 나타내었다.(Example 3), Fig. 2 (Example 1), and Fig. 3 (Comparative Example 1). The results are shown in Table 2 and Fig. 1 (Example 3) Respectively.

◎: 웨이퍼 전면 피라미드 형성◎: Formation of wafer front pyramid

○: 웨이퍼 일부 피라미드 미형성 (피라미드 구조 미형성 정도 5% 미만)?: Some of the wafers were not pyramid-formed (less than 5% of the pyramid structure was not formed)

△: 웨이퍼 일부 피라미드 미형성 (피라미드 구조 미형성 정도 5% 이상 내지 50 미만%)DELTA: Some of the wafers were not pyramid-formed (the degree of pyramidal structure non-formation was 5% or more and less than 50%)

Х: 웨이퍼 피라미드 미형성 (피라미드 미형성 정도 50% 이상)
Х: Wafer pyramid not formed (pyramid not formed at least 50%)

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 2에 나타내었다.
The texture reflectance was measured by measuring the average reflectance when light having a wavelength band of 400 to 800 nm was irradiated using ultraviolet rays, and the results are shown in Table 2.

구분division 피라미드 형성 정도Degree of pyramid formation 반사율 at 600nm(%)Reflectance at 600 nm (%) 실시예 1Example 1 12.7312.73 실시예 2Example 2 13.2113.21 실시예 3Example 3 12.1412.14 실시예 4Example 4 11.3111.31 실시예 5Example 5 10.8410.84 실시예 6Example 6 11.0411.04 실시예 7Example 7 11.1211.12 실시예 8Example 8 10.9810.98 실시예 9Example 9 11.3211.32 실시예 10Example 10 11.0711.07 실시예 11Example 11 12.2112.21 실시예 12Example 12 11.4711.47 비교예 1Comparative Example 1 16.5116.51 비교예 2Comparative Example 2 17.7417.74 비교예 3Comparative Example 3 ХХ 19.6219.62 비교예 4Comparative Example 4 ХХ 19.7619.76

상기 표 2, 도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예 1 내지 12의 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐용 에칭액 조성물은 전면에 고밀도의 피라미드가 형성됨을 확인할 수 있었다.Referring to Table 2, FIG. 1 and FIG. 2, it was confirmed that the etching solution composition for a texture of the silicon wafers of Examples 1 to 12 had a high-density pyramid formed on the entire surface thereof.

그러나 도 3을 참조하면, 비교예 1 내지 4의 조성물은 웨이퍼 일부에서 피라미드가 미형성되거나, 외관상 매우 과에칭됨을 확인할 수 있었다.However, referring to FIG. 3, it can be confirmed that the compositions of Comparative Examples 1 to 4 are pyramidal in part of the wafer, or extremely over-etched in appearance.

Claims (9)

알칼리 화합물;
하기 화학식 1의 화합물; 및
다당류를 포함하는, 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물:
[화학식 1]
Figure pat00003

(식 중, R1은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 페닐기 또는 알릴기이고,
R2는 수소 원자 또는 메틸기이며,
n 은 1 내지 3의 정수이고,
M은 H, K+, Na+, NH4 +, N(CH3)+, N(CH2CH3)4 +, N(C2H4CH3)+ 또는 N(C3H6CH3)+임).
Alkaline compounds;
A compound of the formula 1 below; And
A texture etchant composition for crystalline silicon wafers comprising polysaccharides:
[Chemical Formula 1]
Figure pat00003

(Wherein R 1 is, independently of each other, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group or an allyl group,
R 2 is a hydrogen atom or a methyl group,
n is an integer of 1 to 3,
M is H, K +, Na +, NH 4 +, N (CH 3) +, N (CH 2 CH 3) 4 +, N (C 2 H 4 CH 3) + or N (C 3 H 6 CH 3 ) + ).
청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 2-(2-메톡시에톡시)아세트산, 포타슘 2-(2-메톡시에톡시)아세테이트, 소듐 2-(2-메톡시에톡시)아세테이트, 2-(2-(2-에톡시에톡시)에톡시)아세트산, 포타슘 2-(2-(2-에톡시에톡시)에톡시)아세테이트, 소듐 2-(2-(2-에톡시에톡시)에톡시)아세테이트, 소듐 2-(2-(2-부톡시에톡시)에톡시)아세테이트 및 테트라에틸암모늄 2-(2-(2-(헥실옥시)에톡시)에톡시)아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The method of claim 1, wherein the compound of Formula 1 is selected from the group consisting of 2- (2-methoxyethoxy) acetic acid, potassium 2- (2-methoxyethoxy) (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) acetic acid, potassium 2- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) Ethoxy) acetate, sodium 2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) acetate and tetraethylammonium 2- (2- (2- (hexyloxy) ethoxy) ethoxy) acetate Wherein the etching solution is at least one selected from the group consisting of silicon nitride, silicon nitride, and silicon nitride.
청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 에칭액 조성물 총 중량 중 10-9 내지 0.1중량%로 포함되는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
[2] The composition of claim 1, wherein the compound of Formula 1 is contained in an amount of 10 -9 to 0.1% by weight based on the total weight of the etchant composition.
청구항 1에 있어서, 상기 알칼리 화합물은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화암모늄, 테트라히드록시메틸암모늄 및 테트라히드록시에틸암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The composition according to claim 1, wherein the alkali compound is at least one selected from the group consisting of potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonium hydroxide, tetrahydroxymethylammonium, and tetrahydroxyethylammonium.
청구항 1에 있어서, 상기 다당류는 글루칸계(glucan) 화합물, 프룩탄계(fructan) 화합물, 만난계(mannan) 화합물, 갈락탄계(galactan) 화합물 및 이들의 금속염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
[3] The polysaccharide according to claim 1, wherein the polysaccharide is at least one selected from the group consisting of a glucan compound, a fructan compound, a mannan compound, a galactan compound, The texture etchant composition of the wafer.
청구항 1에 있어서, 미분말 실리카; Na2O로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; K2O로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; 산성액으로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; NH3로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; 에틸알코올, 프로필알코올, 에틸렌글리콜, 메틸에틸케톤 및 메틸이소부틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기용매로 안정화시킨 콜로이드 실리카 용액; 액상 규산나트륨; 액상 규산칼륨; 및 액상 규산리튬으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 실리카 함유 화합물을 더 포함하는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물.
The method of claim 1, further comprising: finely divided silica; A colloidal silica solution stabilized with Na 2 O; A colloidal silica solution stabilized with K 2 O; A colloidal silica solution stabilized with an acidic solution; A colloidal silica solution stabilized with NH 3 ; A colloidal silica solution stabilized with at least one organic solvent selected from the group consisting of ethyl alcohol, propyl alcohol, ethylene glycol, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; Liquid sodium silicate; Liquid potassium silicate; And at least one silica-containing compound selected from the group consisting of lithium silicate and liquid lithium silicate.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 에칭액 조성물에 의한 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭 방법.
A method of etching a crystalline silicon wafer by an etching solution composition according to any one of claims 1 to 6.
청구항 7에 있어서, 실리콘 웨이퍼에 상기 에칭액 조성물을 50 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 60분 동안 분무하는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭 방법.
8. The method of claim 7, wherein the etchant composition is sprayed onto a silicon wafer at a temperature of 50 to 100 DEG C for 30 seconds to 60 minutes.
청구항 7에 있어서, 실리콘 웨이퍼를 상기 에칭액 조성물에 50 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 60분 동안 침적시키는 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭 방법.8. The method of claim 7, wherein the silicon wafer is immersed in the etchant composition at a temperature of 50 to 100 DEG C for 30 seconds to 60 minutes.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111410964A (en) * 2019-01-08 2020-07-14 三星电子株式会社 Etchant composition and method for manufacturing semiconductor device

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