用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物和纹理蚀刻方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103547654 A (43)申请公布日 2014.01.29 CN 103547654 A (21)申请号 201280024311.0 (22)申请日 2012.03.09 10-2011-0056074 2011.06.10 KR C09K 13/02(2006.01) C23F 1/24(2006.01) H01L 21/306(2006.01) (71)申请人 东友精细化工有限公司 地址 韩国全罗北道益山市 (72)发明人 洪亨杓 李在连 林大成 (74)专利代理机构 北京同达信恒知识产权代理 有限公司 11291 代理人 杨黎峰 石磊 (54) 发明名称。

2、 用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物和纹理 蚀刻方法 (57) 摘要 本发明涉及用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组 合物和纹理蚀刻方法。所述用于晶体硅片的纹理 蚀刻溶液组合物包括碱性化合物 ； 多糖 ； 与多糖 一起的最佳含量的脂肪酸、 脂肪酸的金属盐或者 它们的混合物， 以在晶体硅片的表面上均匀地形 成具有微锥体结构的纹理， 以便在降低光反射的 同时最大化太阳能的吸收， 从而提高发光效率。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2013.11.19 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/KR2012/001741 2012.03.09 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2。

3、012/169721 KO 2012.12.13 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 10 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书10页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103547654 A CN 103547654 A 1/1 页 2 1. 一种用于晶体硅片的纹理蚀刻组合物， 按重量百分比计， 包括 ： 碱性化合物 ： 0.1% 至 20% ； 多糖 ： 10-9% 至 10% ； 脂肪酸、 脂肪酸的金属盐或者它们的混合物 ： 10-9% 至 10% ； 和 水 ： 余量至 100%。 2. 根据权利要求 1。

4、 所述的组合物， 其中， 所述碱性化合物选自氢氧化钾、 氢氧化钠、 氢 氧化铵、 四甲基氢氧化铵和四乙基氢氧化铵中的至少一种。 3. 根据权利要求 1 所述的组合物， 其中， 所述多糖选自葡聚糖化合物、 果聚糖化合物、 甘露聚糖化合物、 半乳聚糖化合物、 及其金属盐中的至少一种。 4. 根据权利要求 3 所述的组合物， 其中， 所述多糖选自纤维素、 二甲氨基乙基纤维素、 二乙氨基乙基纤维素、 乙基羟乙基纤维素、 甲基羟乙基纤维素、 4- 氨基苄基纤维素、 三乙氨 基乙基纤维素、 氰乙基纤维素、 乙基纤维素、 甲基纤维素、 羧甲基纤维素、 羧乙基纤维素、 羟 乙基纤维素、 羟丙基纤维素、 褐藻酸。

5、、 直链淀粉、 支链淀粉、 果胶、 淀粉、 糊精、 - 环糊精、 - 环糊精、 - 环糊精、 羟丙基 - 环糊精、 甲基 - 环糊精、 右旋糖酐、 葡聚糖硫酸酯 钠、 皂角苷、 糖原、 酵母聚糖、 香菇多糖、 裂褶多醣、 和其金属盐中的至少一种葡聚糖化合物。 5.根据权利要求3所述的组合物， 其中， 所述多糖具有5000至1000000的平均分子量。 6. 根据权利要求 1 所述的组合物， 其中， 所述脂肪酸选自醋酸、 丙酸、 丁酸、 戊酸、 庚酸、 辛酸、 壬酸、 癸酸、 月桂酸、 豆蔻酸、 棕榈酸、 硬脂酸、 花生酸、 二十二烷酸、 二十四烷酸、 蜡酸、 二十碳五烯酸、 二十二碳六烯酸、 。

6、亚油酸、 -亚麻酸、 -亚麻酸、 二高-亚麻酸、 花生四 烯酸、 油酸、 反油酸、 芥酸、 神经酸中的至少一种。 7. 根据权利要求 1 所述的组合物， 其中， 还包括选自全氟烷基羧酸盐、 全氟烷基磺酸 盐、 全氟烷基硫酸盐、 全氟烷基磷酸盐、 全氟烷基胺盐、 全氟烷基季铵盐、 全氟烷基羧基甜菜 碱、 全氟烷基磺基甜菜碱、 氟烷基聚氧乙烯和全氟烷基聚氧乙烯中的至少一种氟表面活性 剂， 上述各种氟表面活性剂在其各个烷基上具有 1 至 30 个碳原子。 8. 根据权利要求 1 所述的组合物， 其中， 还包括选自二氧化硅细粉 ； Na2O 稳定的二氧化 硅胶体溶液 ； K2O稳定的二氧化硅胶体溶液 。

7、； 酸溶液稳定的二氧化硅胶体溶液 ； NH3稳定的二 氧化硅胶体溶液 ； 利用选自乙醇、 丙醇、 乙二醇、 甲乙酮和甲基异丁酮中的至少一种有机溶 剂稳定的二氧化硅胶体溶液 ； 液体硅酸钠 ； 液体硅酸钾 ； 和液体硅酸锂中的至少一种硅化 合物。 9. 一种晶体硅片的纹理蚀刻方法， 包括 ： 将晶体硅片浸泡在根据权利要求 1 至 8 中任 一项所述的蚀刻溶液组合物中、 在所述晶体硅片上喷涂所述组合物， 或者将硅片浸泡在所 述组合物中然后在所述硅片上喷涂所述组合物。 10. 根据权利要求 9 所述的方法， 其中， 在 50至 100的温度下执行浸泡、 喷涂、 或者 浸泡和喷涂持续 30 秒到 60。

8、 分钟。 权 利 要 求 书 CN 103547654 A 2 1/10 页 3 用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物和纹理蚀刻方法 技术领域 0001 本发明涉及用于晶体硅片的纹理蚀刻组合物以及纹理蚀刻方法， 该方法能够均匀 地形成晶体硅片的表面以具有微锥体结构， 从而提高发光效率。 背景技术 0002 近年来， 太阳能电池快速增长且被称作下一代能源和直接将清洁能源 （即太阳能） 转化成电能的电子装置。这种太阳能电池主要具有包括硅和添加到硅上的硼的 P 型硅半导 体且包括 PN 结半导体衬底， 其中， 主要具有硅和添加到硅上的硼的 P 型硅半导体， 而 N 型硅 半导体层通过将磷 （P） 扩散至。

9、 P 型硅半导体的表面而形成。 0003 当光 （诸如太阳光） 照射具有通过 PN 结产生的电场的衬底时， 半导体中的电子 （-） 和空穴 （+） 被激发， 且这些被激发的电子 （-） 和空穴 （+） 在半导体内可自由地且随机地移 动。在这种情况下， 通过 PN 结形成的电场内的电子 （-） 可迁移到 N 型半导体， 而空穴 （+） 迁 移至 P 型半导体。如果在 P 型半导体的表面上和 N 型半导体的表面上都提供电子以使电子 流向外电路， 则产生电流。基于这样的原理， 太阳能被转化成电能。因此， 为了改善太阳光 转化效率， PN 结半导体衬底的单位面积的电输出应尽可能地被增加， 为此目的， 。

10、在最大化光 吸收的同时必须减少反射率。考虑到上文所述的情形， 构造 PN 结半导体衬底的太阳能电池 硅片， 应具有在其表面上形成的微锥体结构且可设置有抗反射膜。纹理具有微锥体结构的 硅片的表面可减少各种波长的入射光的反射率， 进而增加吸收光的数量。 结果， 可提高太阳 能电池的性能 （即太阳能电池的效率） 。 0004 已经公开了一种用于使硅片的表面具有微锥体结构的方法， 例如， 美国专利 No.4,137,123 描述了一种硅纹理蚀刻溶液， 其中， 0.5wt.%（重量百分比） 至 10wt.% 的硅被 溶解在各向异性蚀刻 （常称为 干法蚀刻 ） 溶液中， 该各向异性蚀刻溶液由 0 至 75。

11、vol.% （体 积百分比） 的乙二醇、 0.05wt.% 至 50wt.% 的氢氧化钾和余量的水构成。然而， 这种蚀刻溶 液不能产生锥体， 因此增加了光反射率并且导致光吸收效率的减小。 0005 此外， 欧洲专利 No.0477424 提出了一种纹理蚀刻方法， 将氧供给到纹理蚀刻溶液 （该纹理蚀刻溶液包括溶解在乙二醇、 氢氧化钾和余量的水的混合物中的硅） 中， 即进行数 分钟的充气过程。 然而， 上述蚀刻方法不能形成锥体， 转而增加光反射率同时恶化了光吸收 效率， 此外， 存在还需要替选的充气装置的缺点。 0006 另外， 注册号为 0180621 的韩国专利公开一种纹理蚀刻溶液， 其包括 。

12、0.5% 至 5% 的 氢氧化钾溶液、 3vol.% 至 20vol.% 的异丙醇以及 75vol.% 至 96.5vol.% 的去离子水的混合 物 ； 美国专利 No.6,451,218 公开了一种纹理蚀刻溶液， 其包括碱性化合物、 异丙醇、 含水的 碱性乙二醇和水。然而， 由于上述蚀刻溶液分别包括具有相对低的沸点的异丙醇且该物质 必须在纹理化期间被另外加入， 故在生产率和费用方面导致经济方面的缺点。 此外， 另外加 入的异丙醇产生蚀刻溶液的温度梯度， 由此在硅片表面上的区域范围内增大了纹理质量偏 差且最后使均匀性变差。 说 明 书 CN 103547654 A 3 2/10 页 4 发明内。

13、容 0007 技术问题 0008 因此， 本发明的目的是提供用于晶体硅片的纹理蚀刻组合物和纹理蚀刻方法， 该 方法能够改善在晶体硅片的表面上形成微锥体结构的区域范围内的纹理的均匀性， 从而提 高发光效率。 0009 本发明的另一目的是提供用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物， 且在纹理化期间 不需要施加充气过程以及引入另外的蚀刻溶液组分。 0010 另外， 本发明的另一目的在于提供一种使用上述用于硅片的纹理蚀刻溶液的纹理 蚀刻方法。 0011 技术方案 0012 （1）用于晶体硅片的纹理蚀刻组合物， 包括 ： 0.1wt.% 至 20wt.% 的碱性化合物 ； 10-9wt.% 至 10wt.% 。

14、的多糖 ； 10-9wt.% 至 10wt.% 的脂肪酸、 脂肪酸的金属盐或者它们的混合 物 ； 以及， 余量的水。 0013 （2） 根据上文 （1） 的组合物， 其中， 碱性化合物选自氢氧化钾、 氢氧化钠、 氢氧化铵、 四甲基氢氧化铵和四乙基氢氧化铵中的至少一种。 0014 （3） 根据上文 （1） 的组合物， 其中， 多糖选自葡聚糖化合物、 果聚糖化合物、 甘露聚 糖化合物、 半乳聚糖化合物、 及其金属盐中的至少一种。 0015 （4） 根据上文 （3） 的组合物， 其中， 多糖选自纤维素、 二甲氨基乙基纤维素、 二乙氨 基乙基纤维素、 乙基羟乙基纤维素、 甲基羟乙基纤维素、 4- 氨基。

15、苄基纤维素、 三乙氨基乙基 纤维素、 氰乙基纤维素、 乙基纤维素、 甲基纤维素、 羧甲基纤维素、 羧乙基纤维素、 羟乙基纤 维素、 羟丙基纤维素、 褐藻酸、 直链淀粉、 支链淀粉、 果胶、 淀粉、 糊精、 - 环糊精、 - 环糊 精、 -环糊精、 羟丙基-环糊精、 甲基-环糊精、 右旋糖酐、 葡聚糖硫酸酯钠、 皂角苷、 糖原、 酵母聚糖、 香菇多糖、 裂褶多醣、 和其金属盐中的至少一种葡聚糖化合物。 0016 （5） 根据上文 （3） 的组合物， 其中， 多糖具有 5000 至 1000000 的平均分子量。 0017 （6） 根据上文 （1） 的组合物， 其中， 脂肪酸选自醋酸、 丙酸、 丁。

16、酸、 戊酸、 庚酸、 辛酸、 壬酸、 癸酸、 月桂酸、 豆蔻酸、 棕榈酸、 硬脂酸、 花生酸、 二十二烷酸、 二十四烷酸、 蜡酸、 二十 碳五烯酸、 二十二碳六烯酸、 亚油酸、 - 亚麻酸、 - 亚麻酸、 二高 - 亚麻酸、 花生四烯 酸、 油酸、 反油酸、 芥酸、 神经酸中的至少一种。 0018 （7） 根据上文 （1） 的组合物， 还包括选自全氟烷基羧酸盐、 全氟烷基磺酸盐、 全氟烷 基硫酸盐、 全氟烷基磷酸盐、 全氟烷基胺盐、 全氟烷基季铵盐、 全氟烷基羧基甜菜碱、 全氟烷 基磺基甜菜碱、 氟烷基聚氧乙烯和全氟烷基聚氧乙烯中的至少一种氟表面活性剂， 上述各 种氟表面活性剂在其各个烷基上具。

17、有 1 至 30 个碳原子。 0019 （8） 根据上文 （1） 的组合物， 还包括选自二氧化硅细粉 ； Na2O 稳定的二氧化硅胶体 溶液 ； K2O稳定的二氧化硅胶体溶液 ； 酸溶液稳定的二氧化硅胶体溶液 ； NH3稳定的二氧化硅 胶体溶液 ； 利用选自乙醇、 丙醇、 乙二醇、 甲乙酮和甲基异丁酮中的至少一种有机溶剂稳定 的二氧化硅胶体溶液 ； 液体硅酸钠 ； 液体硅酸钾 ； 和液体硅酸锂的至少一种硅化合物。 0020 （9） 晶体硅片的纹理蚀刻方法包括 ： 将晶体硅片浸泡在根据上文 （1） 至 （8） 中任一 项所述的蚀刻溶液组合物中、 在该晶体硅片上喷涂所述组合物、 或者将硅片浸泡在组。

18、合物 中然后在该硅片上喷涂所述组合物。 说 明 书 CN 103547654 A 4 3/10 页 5 0021 （10） 根据上文 （9） 的组合物， 其中， 在 50至 100的温度下执行浸泡、 喷涂、 或者 浸泡和喷涂持续 30 秒到 60 分钟。 0022 有益效果 0023 根据本发明的用于晶体硅片的纹理蚀刻组合物和纹理蚀刻方法， 在晶体硅片的表 面上可均匀地形成微锥体结构， 以通过减少光反射来最大化太阳能的吸收和提高发光效 率。 0024 此外， 由于根据本发明的纹理蚀刻方法在纹理化期间不需要施加充气过程以及引 入另外的蚀刻溶液， 因此考虑到初期生产以及加工成本， 该方法实现了经济。

19、上的优势且还 能够形成均匀的微锥体结构。 附图说明 0025 图 1 为示出通过使用在本发明的实施例 10 中制备的用于晶体硅片的纹理蚀刻溶 液组合物来进行纹理蚀刻的单晶硅片的表面的 3D 光学显微图像 ； 和 0026 图 2 为示出通过使用在本发明的实施例 10 中制备的用于晶体硅片的纹理蚀刻溶 液组合物而进行纹理蚀刻的单晶硅片的表面的扫描电子显微镜 （SEM） 图像。 具体实施方式 0027 本发明公开了一种用于晶体硅片的纹理蚀刻组合物以及使用该纹理蚀刻组合物 的纹理蚀刻方法。 0028 在下文中， 将详细描述本发明。 0029 本发明的用于晶体硅片的纹理蚀刻组合物包括碱性化合物 ； 多。

20、糖 ； 脂肪酸、 脂肪 酸的金属盐、 或其混合物 ； 以及， 余量的水。 0030 更具体地， 本发明的用于晶体硅片的纹理蚀刻组合物包括0.1wt.%至20wt.%的碱 性化合物 ； 10-9wt.% 至 10wt.% 的多糖 ； 10-9wt.% 至 10wt.% 的脂肪酸、 脂肪酸的金属盐、 或其 混合物 ； 以及， 余量的水。 0031 碱性化合物为蚀刻晶体硅片的表面的组分且该组分的种类没有特别的限制。例 如， 使用氢氧化钾、 氢氧化钠、 氢氧化铵、 四甲基氢氧化铵、 四乙基氢氧化铵等。在这些碱性 化合物中， 优选使用氢氧化钾和氢氧化钠。这些化合物可单独使用或者组合使用它们中的 两者或两。

21、者以上。 0032 以用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物总量为 100wt.% 计， 碱性化合物可以被包 括的含量是 0.1wt.% 至 20wt.%、 优选 1wt.% 至 5wt.%。如果碱性化合物的含量在上述范围 内， 则可进行硅片表面的蚀刻。 0033 根据本发明的用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物还可包括最佳含量的多糖。 0034 多糖是利用在两种单糖或更多种单糖之间的糖苷结合而形成的高分子化合物， 多 糖可防止过度蚀刻并有效地控制通过使用碱性化合物而引起的蚀刻加速， 从而制备均匀的 微锥体以及改善外观， 同时快速减少通过腐蚀掉硅片的表面而产生的氢气泡， 从而防止气 泡空腔的发生。 00。

22、35 多糖的示例可包括 ： 葡聚糖化合物、 果聚糖化合物、 甘露聚糖化合物、 半乳聚糖化 合物、 及其金属盐。在这些化合物中， 优选使用葡聚糖化合物及其金属盐 （例如碱金属盐） 。 说 明 书 CN 103547654 A 5 4/10 页 6 上述物质可单独使用或者组合使用它们中的两者或两者以上。 0036 例如， 葡聚糖化合物可包括纤维素、 二甲氨基乙基纤维素、 二乙氨基乙基纤维素、 乙基羟乙基纤维素、 甲基羟乙基纤维素、 4- 氨基苄基纤维素、 三乙氨基乙基纤维素、 氰乙基 纤维素、 乙基纤维素、 甲基纤维素、 羧甲基基纤维素、 羧乙基纤维素、 羟乙基纤维素、 羟丙基 纤维素、 褐藻酸、。

23、 直链淀粉、 支链淀粉、 果胶、 淀粉、 糊精、 - 环糊精、 - 环糊精、 - 环糊 精、 羟丙基 - 环糊精、 甲基 - 环糊精、 右旋糖酐、 葡聚糖硫酸酯钠、 皂角苷、 糖原、 酵母 聚糖、 香菇多糖、 裂褶多醣、 及其金属盐。 0037 多糖可具有 5000 至 1000000、 优选 50000 至 200000 的分子量。 0038 以用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物总量为 100wt.% 计， 多糖可以被包括的含 量是 10-9wt.% 至 10wt.%、 优选 10-6wt.% 至 1wt.%。如果多糖的含量在上述范围内， 则可防止 过度蚀刻以及可有效地控制蚀刻加速。当多糖的含。

24、量超过 10wt.% 时， 使用碱性化合物时的 蚀刻速率可急剧减小， 这导致难于形成所期望的微锥体。 0039 除了多糖外， 根据本发明的用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物还可包括最佳含 量的脂肪酸、 脂肪酸的金属盐、 或其混合物。 0040 脂肪酸或其金属盐为这样的组分 ： 其与多糖一起使用以防止碱性化合物引起的过 度蚀刻， 以制备均匀的微锥体， 同时快速减少通过腐蚀掉硅片的表面而产生的氢气泡， 从而 防止气泡空腔的发生。 0041 脂肪酸可为具有羧基的烃链羧酸， 尤其可包括醋酸、 丙酸、 丁酸、 戊酸、 庚酸、 辛酸、 壬酸、 癸酸、 月桂酸、 豆蔻酸、 棕榈酸、 硬脂酸、 花生酸、 二十二。

25、烷酸、 二十四烷酸、 蜡酸、 二十 碳五烯酸、 二十二碳六烯酸、 亚油酸、 - 亚麻酸、 - 亚麻酸、 二高 - 亚麻酸、 花生四烯 酸、 油酸、 反油酸、 芥酸、 神经酸等。此外， 脂肪酸的金属盐可包括诸如前述脂肪酸与 NaOH 或 KOH 的酯反应物。上述物质可单独使用或者组合使用它们中的两者或两者以上。 0042 以用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物总量为 100wt.% 计， 脂肪酸、 脂肪酸的金 属盐、 或其混合物可以被包括的含量是 10-9wt.% 至 10wt.%、 优选 10-6wt.% 至 1wt.%。如果脂 肪酸、 脂肪酸的金属盐、 或其混合物的含量在上述范围内， 则可有效地。

26、防止过度蚀刻。 0043 本发明的用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物还可包括氟表面活性剂。 0044 氟表面活性剂降低了蚀刻溶液的表面张力以大大地促进在晶体硅片的表面的润 湿性方面的改善， 从而防止碱性化合物引起的过度蚀刻。 0045 例如， 氟表面活性剂的类型可包括但不限于 ： 阴离子型表面活性剂， 如全氟烷基羧 酸盐、 全氟烷基磺酸酸盐、 全氟烷基硫酸盐、 氟烷基磷酸盐等 ； 阳离子型表面活性剂， 如全氟 烷基胺盐、 全氟烷基季铵盐等 ； 两性表面活性剂， 如全氟烷基羧基甜菜碱、 全氟烷基磺基甜 菜碱等 ； 和， 非离子型表面活性剂， 如氟烷基聚氧乙烯、 全氟醇聚氧乙烯等。 这些化合物中的 。

27、各种化合物在其烷基上可具有 1 至 30 个碳原子。这些物质也可单独使用或者它们中的两 个或多个组合使用。 0046 以用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物总量为 100wt.% 计， 氟表面活性剂可以 10-9wt.% 至 10wt.%、 优选 10-6wt.% 至 1wt.% 的含量被包括在内。如果氟表面活性剂的含量 在上述范围内， 则可有效地改善硅片的表面的润湿性。 0047 本发明的用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物还可包括硅化合物。 0048 硅化合物是物理上待吸附到晶体硅片的表面且用作一种掩模的组分， 从而能够使 说 明 书 CN 103547654 A 6 5/10 页 7 晶体硅片的。

28、表面具有微锥体形状。 0049 硅化合物可包括粉状的硅酸盐化合物、 胶体溶液类型的硅酸盐化合物或者液相的 硅酸盐化合物等。 更具体地， 二氧化硅细粉 ； Na2O稳定的二氧化硅胶体溶液 ； K2O稳定的二氧 化硅胶体溶液 ； 酸溶液稳定的二氧化硅胶体溶液 ； NH3稳定二氧化硅胶体溶液 ； 利用选自乙 醇、 丙醇、 乙二醇、 甲乙酮和甲基异丁酮中的至少一种有机溶剂稳定的二氧化硅胶体溶液 ； 液体硅酸钠 ； 液体硅酸钾 ； 和液体硅酸锂等可作为示例且这些化合物可单独使用和组合使 用它们中的两者或两者以上。 0050 以用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物总量为 100wt.% 计， 硅化合物可以被包。

29、括 的含量是 10-9wt.% 至 10wt.%、 优选 10-6wt.% 至 1wt.%。如果硅化合物的含量在上述范围内， 则在晶体硅片的表面上可容易地形成微锥体。 0051 用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物还可包括作为总量是 100wt.% 的组合物的 余量的水。 0052 水的类型没有特别限制， 然而优选去离子水， 且更优选具有 18M/cm 或 18M/cm 以上的比电阻的用于半导体工艺的去离子水。 0053 根据本发明的包括上述组分的用于晶体硅片的纹理蚀刻组合物可尤其包括最佳 含量的脂肪酸、 脂肪酸的金属盐、 或其混合物以及多糖， 以在晶体硅片的表面上均匀地形成 微锥体结构， 以便在。

30、减少光反射的同时最大化太阳能的吸收， 从而提高发光效率。此外， 由 于根据本发明的纹理蚀刻方法不需要在纹理化期间的施加充气过程以及引入另外的蚀刻 溶液组分， 因此该方法在生产率和加工成本方面实现了经济上的优势。 0054 根据本发明的用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物可适宜地用在常用的蚀刻工 艺中， 如浸渍型蚀刻、 喷涂型蚀刻、 包埋型蚀刻等。 0055 本发明提供了使用上文所述的用于晶体硅片的纹理蚀刻溶液组合物的晶体硅片 的纹理蚀刻方法。 0056 晶体硅片的纹理蚀刻方法可包括将晶体硅片浸泡在用于晶体硅片的蚀刻溶液组 合物中、 喷涂所述组合物， 或者在喷涂所述组合物的同时将晶体硅片浸泡在所述组。

31、合物中。 0057 浸泡和 / 或喷涂的数量可没有特别的限制， 在同时发生浸泡和喷涂的情况下， 它 们的操作次序也可没有限制。 0058 在 50至 100的温度下可执行浸泡、 喷涂、 或者浸泡和喷涂持续 30 秒到 60 分 钟。 0059 如上文所述， 根据本发明的晶体硅片的纹理蚀刻方法不需要施加另外的充气装置 以供给氧， 因此， 在初期生产和加工成本方面是经济的且甚至通过简单的工艺能够形成均 匀的微锥体结构。 0060 在下文中， 参照实施例和比较实施例来描述优选的实施方式以更具体地理解本发 明。然而， 本领域技术人员应该理解， 这些实施方式出于示例目的而提供， 在不脱离本发明 的范围和。

32、精神的情况下可进行各种修改和变更， 并且这种修改和变更适当地包括在所附权 利要求书所限定的本发明的范围内。 0061 实施例 0062 实施例 1 0063 通过混合 4wt.% 的氢氧化钾 （KOH） 、 0.005wt.% 的二甲氨基乙基纤维素 （DMAEC） 、 说 明 书 CN 103547654 A 7 6/10 页 8 0.005wt.% 的辛酸 （OA） 和余量的去离子蒸馏水， 制备了用于晶体硅片的纹理蚀刻组合物。 0064 实施例 2 至 17、 比较实施例 1 至比较实施例 4 0065 除了采用在下表 1 中列出的组分及其含量外， 进行与实施例 1 中描述的相同的步 骤。在。

33、此， 含量指重量百分比 （wt.%） 。 0066 表 1 0067 0068 说 明 书 CN 103547654 A 8 7/10 页 9 0069 比较实施例 5 0070 通过混合 1.5wt.% 的氢氧化钾 （KOH） 、 5wt.% 的异丙醇 （IPA） 和余量的去离子蒸馏 水， 制备了用于晶体硅片的纹理蚀刻组合物。 0071 比较实施例 6 0072 除了用乙二醇 （EG） 替代异丙醇 （IPA） 外， 进行与比较实施例 5 中描述相同的步骤。 0073 比较实施例 7 0074 除了用甲基二乙二醇 （MDG） 替代异丙醇 （IPA） 外， 进行与比较实施例 5 中描述相同 的步。

34、骤。 0075 比较实施例 8 0076 除了用一乙胺 （MEA） 替代异丙醇 （IPA） 外， 进行与比较实施例 5 中描述相同的步 骤。 0077 实验实施例 0078 对于分别在实施例 1-17 中和比较实施例 1 至 8 中所制备的用于单晶硅片的各种 纹理蚀刻溶液组合物， 根据以下方法来评估纹理蚀刻效果， 评估的结果在下表 2 中示出。 0079 - 在 80的温度下利用所制备的用于单晶硅片的纹理蚀刻溶液组合物浸渍单晶 说 明 书 CN 103547654 A 9 8/10 页 10 硅片衬底持续 20 分钟。 0080 （1） 纹理均匀性 0081 在纹理蚀刻后所得到的在单晶硅片衬底。

35、的表面上形成的微结构锥体的偏差 （即均 匀性） 使用数码相机、 3D 光学显微镜和扫描电子显微镜 （SEM） 进行视觉观测， 根据下面的评 估标准来评估所观测到的结果。 0082 0083 ： 在整个硅片衬底上形成锥体 0084 ： 在硅片衬底的一部分上未出现锥体 （非锥体部分小于硅片衬底的 5%） 0085 ： 在硅片衬底的一部分上未出现锥体 （非锥体部分占硅片衬底的 5% 至 50%） ： 在硅片衬底的大多数部分上未形成锥体 （非锥体部分等于或大于硅片衬底的 90%） 0086 （2） 锥体的平均尺寸 （m） 0087 使用扫描电子显微镜 （SEM） 来测量在纹理蚀刻后得到的在单晶硅片上形。

36、成的微锥 体的尺寸。这里， 在测量单位面积上形成的微锥体的尺寸后， 计算并指出测量值的平均值。 0088 （3） 平均反射率 （%） 0089 使用 UV 分光光度计， 当波长范围 400nm 至 800nm 的光照射在纹理蚀刻后得到的单 晶硅片衬底的表面上时， 测定平均反射率。 0090 表 2 0091 说 明 书 CN 103547654 A 10 9/10 页 11 0092 如表 2 所示， 当衬底使用根据本发明的实施例 1 至 17 的每一实施例中的纹理蚀刻 溶液组合物 （该组合物以最佳含量包括碱性化合物 ； 多糖 ； 脂肪酸、 脂肪酸的金属盐、 或其 混合物 ； 和余量的水） 进。

37、行纹理蚀刻时， 证实在单晶硅片衬底的表面上形成的微锥体在微锥 体区域的范围内具有减小的质量偏差以实现良好的均匀性， 且具有低的光学反射率以增加 发光效率。 0093 图 1 为示出通过使用在实施例 10 中制备的纹理蚀刻溶液组合物来进行纹理蚀刻 的晶体硅片的表面的 3D 光学显微图像 ； 图 2 为示出纹理蚀刻的晶体硅片的表面的 SEM 图 像。 结果， 可以看出在硅片的整个表面上形成微锥体， 因而减小了质量偏差且提高了纹理均 匀性。 说 明 书 CN 103547654 A 11 10/10 页 12 0094 另一方面， 在不包括多糖的比较实施例 1 的情况下， 蚀刻迅速地进行以形成具有 。

38、不同尺寸的锥体， 且在大多数部分中不存在锥体。 不包括脂肪酸或其金属盐的比较实施例2 表明在一些部分不存在锥体。此外， 对于具有过量多糖的比较实施例 3 以及具有过量脂肪 酸或其金属盐的比较实施例 4 来讲， 蚀刻速率大幅减小从而增大光反射率。另外， 比较实施 例 5 中的纹理蚀刻组合物存在这样的问题 ： 持续引入低沸点的异丙醇 （IPA） 时产生的温度 梯度导致不能形成纹理， 并且费用增加。另外， 与本发明的实施例相比， 比较实施例 6 中的 纹理蚀刻组合物在纹理均匀性和光反射方面表现出显著变差的性能。另外， 当温度升高至 纹理加工温度时， 比较实施例7和比较实施例8中的纹理蚀刻组合物分别随着时间而变化。 说 明 书 CN 103547654 A 12 1/1 页 13 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103547654 A 13 。