[发明专利]结晶状硅晶圆的纹理蚀刻液组成物及纹理蚀刻方法（2）

说明书

技术领域

本发明关于一种用于将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组成物，及一种使用该蚀刻组成物将结晶状硅晶圆蚀刻的方法。更具体而言，本发明关于一种用于将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组成物，其可将结晶状硅晶圆表面均匀地纹理化成为精细角锥状而获得高吸收度，及一种使用该蚀刻组成物将结晶状硅晶圆蚀刻的方法。本申请案请求在2010年8月12日所提出的韩国专利申请案KR10-2010-0077622号的权益，其在此全部并入本申请案作为参考。

背景技术

因化石能源耗尽、油价上涨、气候变化、环境问题等，全世界已积极地引入新颖的可再生能源来源作为新动力来源。目前作为化石燃料能源的替代品的新颖的可再生能源来源的实施例包括太阳光、太阳热、风力、生质、燃料电池、水力等。其中使用太阳能电池产生太阳能最为活跃地普及。

太阳能电池为将太阳能转化成为电能的光电池。光电池的实施例包括利用金属与半导体间接触的硒光电池、亚硫酸铜光电池、利用P-N接面半导体原理的结晶硅光电池等。结晶硅光电池制成由将磷扩散至P-型硅半导体的表面中而制造的P-N接面半导体基板，其中将硼加入硅以使得N-型硅半导体附着P-型硅半导体。在此P-N接面半导体基板中由P-N接面形成电场且将该基板用光（如太阳光）照射时，电子（-）与电洞（+）被激发因而自由地活动。在此情形，在电子（-）与电洞（+）进入由P-N接面所形成的电场中时，电子（-）到达N-型半导体且电洞（+）到达P-型半导体。如此，在P-型半导体表面与N-型半导体表面上形成电极，且电子流到外部电路时产生电流。基于此原理而将太阳能转化成电能。因此为了将每单位面积的硅光电池的电力最大化，其必须降低硅光电池的反射度且将吸收度最大化。因此将太阳能电池用硅晶圆的表面纹理化成为精细角锥状，且以抗反射膜处理。被纹理化成为精细角锥状的硅表面降低宽带带波长的入射光反射度以增加原先吸收光的强度，因而提升性能，即太阳能电池的效率。迄今已研究及发展各种将硅晶圆表面纹理化成为精细角锥状的方法。以下为其具体实施例。

美国专利4137123揭示一种硅纹理化蚀刻剂，其中将0.5至10重量%的硅溶解在包括0至75重量%的乙二醇、0.05至50重量%的氢氧化钾、剩余为去离子水的非等向性蚀刻剂中。然而在使用此硅纹理化蚀刻剂时在硅表面上不良地形成角锥体，使得反射度增加，因而降低太阳能电池的效率的问题。

欧洲专利公告0477424A1揭示一种纹理蚀刻方法，其带有其中对将硅溶解于包括乙二醇、氢氧化钾，剩余为去离子水的溶液的纹理蚀刻液供应氧的充气程序。然而，在使用此纹理蚀刻方法时，会有在硅表面上不良地形成角锥体，使得反射度增加，因而降低太阳能电池的效率，且必须另外提供充气机的问题。

韩国专利公告1997-0052617揭示一种纹理蚀刻液，其包括0.5至5体积%的氢氧化钾溶液、3.0至20体积%的异丙醇、及75至96.5体积%的去离子水。此外，美国专利6451218揭示一种纹理蚀刻液，其包括碱性化合物、异丙醇、水溶性碱性乙二醇，剩余为水。然而，这些纹理蚀刻液会有因异丙醇的沸点低而必须在纹理化程序期间另外供应异丙醇，使得使用大量异丙醇，结果在生产力与经济效率方面不利，及因在纹理化程序期间供应异丙醇而发生化合物温度梯度，因而硅晶圆表面的纹理均匀性恶化的问题。

如上所述，现有硅晶圆纹理化程序存在因为在仅使用氢氧化钾时会使硅晶圆被非等向性地蚀刻，因而增加硅晶圆的反射度的问题。为了解决此问题而将氢氧化钾与异丙醇组合使用。然而，即使是在此情形仍会有因纹理化程序是在75至80℃进行，沸点为80℃的异丙醇被蒸发，使得必须在纹理化程序期间另外供应异丙醇，其结果化合物有温度梯度，因而硅晶圆表面的纹理均匀性恶化的问题。

发明内容

因而，现已设计本发明以解决上述问题，且本发明的一个目的为提供一种用于将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组成物，其可在结晶状硅晶圆表面上形成精细角锥状的均匀纹理以易于吸收光，其相较于使用高沸点环状化合物的现有蚀刻组成物可明显地减少蚀刻组成物的使用而可处理较大量的结晶状硅晶圆，其不需要额外硅粒子以形成精细角锥体，且不需要在充气程序（供氧程序）或纹理化程序期间引入化合物，及一种使用该蚀刻组成物将结晶状硅晶圆蚀刻的方法。

为了完成上述目的，本发明的一个方面是提供一种用于将结晶状硅晶圆纹理化的蚀刻组成物，包括按组成物总量计为：0.1至20重量%的碱性化合物；0.1至50重量%的沸点为100℃以上的环状化合物；0.000001至10重量%的氟系界面活性剂；及剩余为水。