[发明专利]一种化学腐蚀液在硅片表面制绒中的应用

说明书

本发明提供了一种化学腐蚀液，属于硅片刻蚀技术领域；该化学腐蚀液的特征在于包含有MnO₂颗粒的HNO₃/HF/H₂O溶液。将该腐蚀液用于硅片腐蚀时，MnO₂颗粒沉降于硅片表面起到掩膜的作用，使HNO₃/HF/H₂O腐蚀硅片的反应主要在MnO₂颗粒之间的区域发生，由此可以提高腐蚀坑的高宽比，降低硅片表面的光反射率；同时，MnO₂颗粒与硅接触的位置将硅氧化成SiO₂，生成的SiO₂再被HF去除，露出的硅与MnO₂接触并继续发生如上反应，逐渐消耗MnO₂颗粒，反应的综合效果是改善了绒面的减反射性能，从而能够在多晶硅片表面得到反射率较低的高性能绒面，且具有工艺简单、成本低的优点。

技术领域

本发明涉及硅片刻蚀技术领域，尤其涉及一种化学腐蚀液及其在硅片刻蚀中的应用。

背景技术

在硅片表面制备绒面降低光反射率是提高硅太阳电池效率的重要手段。目前，在多晶硅片表面上制备绒面的主要方法包括常规的HNO₃/HF/H₂O酸制绒以及新型黑硅制绒。

HNO₃/HF/H₂O制绒利用酸对硅片的各向同性腐蚀可以在多晶硅片表面获得“腐蚀坑”结构的绒面。在砂浆切割的多晶硅片表面上存在较厚的损伤层，带有结构缺陷的位置能够作为酸制绒的反应起始点，由此获得的“腐蚀坑”绒面的反射率相对较低。但是，近年来砂浆切片技术正逐渐被更先进的金刚线切片技术取代，金刚线切割的多晶硅片表面损伤层较浅，传统酸制绒的反应起始点少，难以获得反射率较低的“腐蚀坑”绒面。

正因如此，针对金刚线切割的多晶硅片，产生了新型黑硅制绒技术，一种代表性技术是干法反应离子刻蚀(RIE:Reactive Ion Etching)技术，其通常将含有卤素原子的反应气体组合(比如CF₄/O₂、SF₆/O₂等)通入到等离子体电场中，结合利用卤素原子对硅片的化学刻蚀与高能离子对硅片的物理轰击刻蚀来在硅片表面上制备出绒面结构，但这种技术设备投资大、工艺复杂。另一种技术是湿法金属催化化学腐蚀(MCCE或MACE:Metal catalyzed/assisted chemical etching)技术，其主要采用贵金属颗粒Cu、Ag、Pt、Au等作为催化剂，在HF/氧化剂溶液中对硅片表面进行绒面刻蚀。该技术存在的问题是需要去除硅片上存在的金属颗粒污染以及对含金属的废液进行额外处理，工艺成本较高，所得绒面特征尺寸也往往过小导致最终太阳电池的并联电阻偏低。所以，找到一种成本低廉、工艺简单、能够在金刚线切割的多晶硅片表面获得反射率较低的绒面结构的制绒技术至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化学腐蚀液及其应用，本发明提供的化学腐蚀液能够在多晶硅片表面得到反射率较低的高性能绒面，且将该化学腐蚀液用于多晶硅片表面制绒，具有工艺简单、成本低的优点。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种化学腐蚀液，其特征为包括含有MnO₂颗粒的HNO₃/HF/H₂O溶液。

优选的，所述MnO₂颗粒的粒径在10μm以下。

优选的，所述MnO₂颗粒在化学腐蚀液中的浓度为30～80g/L。

优选的，所述化学腐蚀液中HNO₃的浓度为0.8～9.4mol/L。

优选的，所述化学腐蚀液中HF的浓度为1.1～18.1mol/L。