[发明专利]一种利用光敏型聚酰亚胺图案化晶硅电池选择性背场制备方法

摘要

本发明公开了一种利用光敏型聚酰亚胺图案化晶硅电池选择性背场制备方法。该方法首先通过离子注入加后续退火形成具有明显浓度梯度的磷掺杂层，然后采用光敏型聚酰亚胺经曝光显影交联后形成图案化的保护层，并采用酸性刻蚀液刻蚀未保护区域的浓磷掺杂n++层，最后采用碱性溶液去除图案化的聚酰亚胺保护层。本发明步骤简单，背场掺杂浓度与梯度可控，重掺区域图案化精度较高。

主权项

一种利用光敏型聚酰亚胺图案化晶硅电池选择性背场制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、对n型硅基片进行制绒并制备p+发射极，然后在n型硅基片背面采用离子注入的方式进行磷元素掺杂，形成具有浓度梯度的磷掺杂层；表层浓度较高，形成n++掺杂层，即磷重掺杂层(101)；内层浓度较低，形成n+掺杂层，即磷轻掺杂层(102)；所述磷元素掺杂包括以下子步骤：(1.1)、离子注入，磷的注入剂量为5×1014cm‑2，注入能量为40keV；(1.2)、离子注入，磷的注入剂量为1×1016cm‑2，注入能量为25keV；(1.3)、低温惰性气体或氮气退火，退火温度450℃，退火时间90min；(1.4)、高温退火，退火温度为950℃，退火时间30min，退火气氛为氧气气氛；其中n型硅基片的电阻为0.5～15Ω·cm；掺杂后，磷重掺杂层101浓度为1019～1020cm‑3，方块电阻为15～25Ω/□，磷轻掺杂层102浓度为1016～1018cm‑3；(2)、贴膜曝光显影交联，形成保护层，具体包括以下子步骤：(2.1)、在步骤1处理后的n型硅基片背面覆盖光敏型聚酰亚胺膜，具体为：采用热压机在硅片上粘贴光敏型聚酰亚胺膜，热压温度为100℃，时间为20min；(2.2)、在粘贴完聚酰亚胺膜的n型硅基片放在掩膜下曝光，曝光采用汞灯的i线，波长365nm；(2.3)、采用质量浓度2.38％的四甲基氢氧化铵水溶液进行显影，去除曝光区域的聚酰亚胺，然后加热硅片，温度选择150℃，时间为30min，使光敏型聚酰亚胺发生交联，形成抗化学腐蚀且具有预先期望图案的聚酰亚胺保护层；(3)、采用酸性溶液对步骤2处理后的硅片进行刻蚀，暴露出磷轻掺杂层(102)，所述酸性溶液为体积浓度为2％的氢氟酸水溶液；(4)、采用质量浓度为10％的氢氧化钠碱性水溶液去除经步骤3处理后的硅片上剩余聚酰亚胺保护层，暴露出磷重掺杂层(101)，实现选择性背场的制备。