[发明专利]选择性发射极刻蚀工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种选择性发射极刻蚀工艺。

背景技术

如图1所示，现有的选择性发射极（selective emitter/SE）刻蚀工艺流程：背面刻蚀→正面刻蚀→碱液去掩膜材料（蜡）→HF去磷硅玻璃（PSG）。其中，背面刻蚀采用滚轮转动带液方式在高浓HF+HNO3混合液中去除扩散片背面边缘的PSG（即PN结）。硅片正面的PSG层具有亲水性，由于硅片边缘和刻蚀液表面存在较强的固-液张力，硅片边缘会被腐蚀出多孔硅，造成硅片边缘最终刻蚀的方阻很高及PECVD工艺后的白边问题，严重影响硅片正面方阻的均匀性，甚至造成电池片的短路失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种选择性发射极刻蚀工艺，有效改善边缘过刻的现象。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种选择性发射极刻蚀工艺，具有如下步骤：

a)硅片正面刻蚀：在具有掩膜图案的扩散后的硅片正面刻蚀出所需的方阻；

b)去除正面掩膜；

c)刻蚀硅片表面的PSG；

d)硅片背面刻蚀。

进一步限定，步骤a中，将蜡印刷在重掺杂的硅片表面的电极区，形成正电极的掩膜，通过正面刻蚀，腐蚀掉非电极区的硅以形成低掺杂扩散区，电极区域为高掺杂扩散区；步骤b中，通过KOH和二乙二醇丁醚水溶液去除正面掩膜；步骤d中，通过滚轮齿轮带液的方式对硅片的背面进行抛光刻蚀。

本发明的有益效果是：扩散后的硅片表面存在一层亲水的PSG层，原有的选择性发射极刻蚀工艺流程直接在具有亲水性的PSG层硅片表面进行背面刻蚀，硅片边缘会造成过刻。改善后的工艺流程中，去PSG层后的硅片整体呈疏水性，在进行背面刻蚀时，可有效改善边缘过刻的问题。同时，由于改善后的工艺首先对硅片进行正面刻蚀，保证了刻蚀方阻整体的均匀性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是原有的选择性发射极刻蚀工艺流程；

图2是本发明的工艺流程；

具体实施方式

如图2所示，一种选择性发射极刻蚀工艺，具有如下步骤：

a）硅片正面刻蚀：通过模拟丝网印刷正电极的方式将蜡印刷在重掺杂的硅片表面，形成具有正电极图形的掩膜，通过正面刻蚀，腐蚀掉非电极区的硅以形成低掺杂扩散区，电极区域为高掺杂扩散区；

b）去除正面掩膜：通过KOH和BDG(二乙二醇丁醚)水溶液去除正面掩膜材料蜡，KOH:BDG:H₂O=5L:10L:220L；

c）刻蚀硅片表面的PSG：PSG(磷硅玻璃)溶解于HF水溶液中，HF:H2O=20L:220L;

d）硅片背面刻蚀：通过滚轮齿轮带液的方式对硅片的背面进行抛光刻蚀，刻蚀液采用高浓度HF+HNO3水溶液，HF:HNO3:H2O=80L:270L:30L。

改善后的选择性发射极刻蚀工艺，由于没有背刻槽高浓度酸腐蚀液对硅片边缘的影响，不容易造成边缘的过刻，进而改善电池片的Rsh。改善后的工艺效果

实验方案：相同片源的扩散片，分成2批，一批采用正常刻蚀工艺流程，另外一批采用改进后的本工艺流程。电性能数据如下：

从电性能数据来看，改进后刻蚀工艺的Rsh提高了，使其开压有1mV的提升，实现最终效率0.11%的增幅。