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CN103403875A - 用于太阳能电池发射体的湿化学反向蚀刻的方法 - Google Patents

用于太阳能电池发射体的湿化学反向蚀刻的方法 Download PDF

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CN103403875A CN2011800532385A CN201180053238A CN103403875A CN 103403875 A CN103403875 A CN 103403875A CN 2011800532385 A CN2011800532385 A CN 2011800532385A CN 201180053238 A CN201180053238 A CN 201180053238A CN 103403875 A CN103403875 A CN 103403875A
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Abstract

本发明涉及一种用于在蚀刻溶液中将高度掺杂的硅层进行湿化学蚀刻的方法。根据本发明，为了能够均匀地进行蚀刻，使用含HF的蚀刻溶液作为蚀刻溶液，所述蚀刻溶液含有至少一种选自过二硫酸盐、过一硫酸盐和过氧化氢的氧化剂。

Description

用于太阳能电池发射体的湿化学反向蚀刻的方法
本发明涉及一种用于在蚀刻溶液中将高度掺杂的硅层进行湿化学反向蚀刻（Rueckkaetzen）的方法，其中所述硅层具有的掺杂剂浓度为> 1018原子/cm3，特别是> 1019原子/cm3，和所述高度掺杂的硅层是晶体太阳能电池发射体的表面区域。 
在用于晶体太阳能电池的制造顺序中按照标准使用多种化学蚀刻和清洁方法。 
为了消除切割损坏和使表面织构，使用含有机添加剂的碱性溶液用于单晶晶片。在此方法中，必须从晶片表面侵蚀掉几个微米，以便除去损坏的层和蚀刻尺寸为2-10微米的金字塔形。常规的加工时间范围为10-30分钟，温度范围为80-95℃。通过织构化导致表面反射性强烈降低和有效地利用入射光用于产生电流。 
形成单晶晶片的金字塔特征是因为碱性溶液的蚀刻速率强烈地取决于基材的晶体取向；即硅通常被碱性溶液各向异性地蚀刻。 
因此对于多晶晶片必须使用各向同性的蚀刻溶液。蚀刻速率不依赖于晶体取向，整个晶片表面均匀地织构化。 
在标准实践中使用由氢氟酸和硝酸组成的溶液用于此目的。为了除去切割损坏和产生织构，在此情况下所述织构具有圆形纵向的凹陷的形式，需要侵蚀3-10微米厚度的硅层。常规的加工时间范围为60-180秒，温度范围为5-20℃。 
氢氟酸和硝酸构成织构溶液的基础。在蚀刻机理的简化模型中，假设硝酸将硅氧化成SiO2，SiO2接着通过氢氟酸溶解。蚀刻操作通过两个部分反应进行描述： 
部分反应1：      3 Si +  4 HNO3   →   3 SiO2  +  4 NO + 2 H2O
部分反应2：      SiO2 +  6 HF   →   H2SiF6  +  2 H2O。
HF/HNO3蚀刻溶液的蚀刻机理是许多研究的主题和以相当复杂的方式经过中间体进行，所述中间体含有+III氧化态的氮类。氮氧化物、六氟硅酸和水作为反应产物形成。 
根据其浓度，HF-HNO3蚀刻溶液可以用于织构或抛光作用；即晶片表面平坦化。抛光方法在一侧施用到太阳能电池的背面一侧，即朝向远离太阳的一侧，和特别有利地用于已进行背面一侧钝化的电池结构。HF/HNO3抛光蚀刻溶液是非常高度浓缩的(例如8重量%HF和50重量%HNO3)。如果此溶液也用于除去切割损坏，则反应将会以不可控制的剧烈方式进行。 
HF/HNO3织构混合物具有较小的浓度(例如5重量%HF和35重量%HNO3)；在已经被晶片切割损坏的表面上的蚀刻速率非常高和随着切割损坏变小连续降低。抛光的硅表面根本难以被HF/HNO3织构混合物侵蚀。 
溶液的蚀刻作用大大受控于基材的结构。 
除了硝酸和氢氟酸之外，织构和抛光溶液可含有另外的组分如酸(非氧化性酸，如硫酸或磷酸)或有机添加剂。这些另外的组分本身没有蚀刻作用；然而，蚀刻反应在需要的方向上被改性。 
除了HF/HNO3蚀刻溶液之外，其它硅蚀刻溶液是已知的，其包括氢氟酸和亚硝酸盐、铬酸、溴酸盐、高锰酸盐或臭氧作为氧化组分。由于对环境的考虑，不再使用铬酸。其它组分没有发现广泛的用途。 
用于来自半导体技术领域的硅蚀刻的另一种方法是阳极氧化（Anodisieren），即通过向硅基材施加电压实施电化学氧化。在此情况下，硅基材构成正极。通常使用带有乙醇的稀的氢氟酸作为电解液。电解质溶液起到电荷传输的作用。 
在反应过程中在基材表面上形成多孔硅层。 
电化学方法的缺点是待蚀刻的基材必须与电源电接触。这在薄硅片的情况下是困难和复杂的。 
阳极氧化法在DE T 696 31 233中应用用于在绝缘体上制备单晶半导体(SOI结构)。在此情况下，多孔硅层最初通过阳极氧化制备。由HF、乙醇和水形成的溶液用作电解液。建议用湿化学蚀刻操作用于多孔硅层的选择性除去，其中使用氢氟酸或至少醇或过氧化氢与氢氟酸的液体混合物、含醇的缓冲氢氟酸、或过氧化氢作为蚀刻溶液。文献中强调的是使用的蚀刻溶液仅选择性蚀刻多孔硅区域。没有多孔化的正常区域未被蚀刻。在此情况下，蚀刻反应按照与上述HF/HNO3蚀刻溶液的情况下完全不同的机理进行和可能受使用的基材和通过阳极氧化形成的多孔硅的特性控制。 
选择性除去多孔化的层的蚀刻溶液由稀的氢氟酸组成。任选地，可能使用稀的氢氟酸和醇的混合物或稀的氢氟酸和过氧化氢水的混合物。蚀刻溶液中不必要存在氧化组分。氢氟酸充当蚀刻剂。 
用于制备SOI结构的类似方法描述于US B 6,180,497 和US B 6,375,738 以及EP A 0757 377和EP A 0 926 709中。 
用于太阳能电池的基材只用氢氟酸不能被蚀刻。通常在(冷的)碱性溶液中除去多孔硅，所述多孔硅是同样在一定条件下通过HF/HNO3蚀刻溶液形成的。在此方法中，多孔硅几乎也选择性地被除去，因为碱性溶液的蚀刻速率在室温下对于“正常的”，即未多孔化的硅层非常缓慢。 
DE A 195 30 944涉及硅的微加工。在此方法中，发生硅基材的选择性蚀刻，产生三维结构。为了能够选择性蚀刻，在基材表面上制备相反掺杂的区域，并因此在氧化性电解液存在下在p-和n-掺杂的区域之间产生内部偏电压（Vorspannung）。阳极p-掺杂的区域优选被蚀刻。使用含氢氟酸和氧化剂的蚀刻溶液作为电解液。 
假设在阳极发生下面的反应，即：对于阳极区域溶解： 
部分反应1：      Si   +   2 H2O2   →   SiO2   +   2 H2O
部分反应2：      SiO2   +   6 HF   →   H2SiF6   +   2 H2O。
硅是比水更强的还原剂，在此情况下被氧化成二氧化硅。同样，水分子的氢离子被还原成分子氢。 
硅溶解通常需要的外部电源被内部偏电压所代替，所述内部偏电压由相反掺杂区之间的电荷交换产生。 
该方法具有一定的各向异性，即蚀刻速率对晶体取向的依赖性，但是虽然如此仍可以用于硅中相对复杂和不规则形式的微加工。 
US A 2009/0280 597中使用了基于含硝酸或硫酸或臭氧或过氧化氢的氢氟酸的溶液用于织构化后的硅太阳能电池表面的平滑或清洁。在带有基础掺杂的基材上的制备顺序开始时进行织构化。 
在晶体太阳能电池的制备顺序过程中，在织构化完成后，将硅片经历一个或多个清洁步骤以确保最大可能的清洁程度用于接着的扩散以形成发射体。由稀盐酸或稀氢氟酸形成的清洁溶液是广泛应用的。任选地，这些溶液也可以含有过氧化氢或臭氧。含过氧化氢的碱性溶液也是已知的。 
在此方法步骤中，晶片表面清除掉了来自前面方法的离子和可能的有机杂质。没有发生表面蚀刻。 
在晶体太阳能电池中，根据现有技术，发射体可以通过扩散进去与基础掺杂相反类型的掺杂剂在一个或多个高温步骤中制备。使用通常带有硼作为基础掺杂的低掺杂p-型硅(掺杂剂浓度在大约1016原子/cm3数量级)作为原材料。发射体的最上层是高度掺杂的，即掺杂剂的浓度通常大于1018原子/cm3，特别是大于1019原子/cm3。磷被广泛用作掺杂剂。掺杂剂通过扩散仅被压进入薄的表面层。对于100-200微米的晶片总厚度来说发射体通常只有200-1000nm厚。 
发射体深度和特别是掺杂剂表面浓度对太阳能电池的效率是重要的。 
前面一侧的金属接触点(metal contacts)主要在丝网印刷方法中通过厚膜银糊料接着烧结而制备。一方面，高的磷表面浓度有利于在银糊料和发射体之间形成低欧姆的接触点，另一方面，相应的高的掺杂剂表面浓度引起更强烈的电荷载体的重组，并因此在太阳能电池中引起减小的短路电流(减小的蓝光敏感性)。非常确切地调整掺杂剂的表面浓度对于通过银糊料制备金属接触点是必要和有利的。取5-1020原子/cm3作为参考值。 
对于更新的金属喷镀（Metallisierung）技术，例如用镍接着电解沉积银或铜的直接金属喷镀，对于接触点形成不要求非常高的掺杂剂浓度。这些技术使得掺杂剂的表面浓度能够被降低到大约1-1019 原子/cm3的范围。 
掺杂剂的表面浓度会部分受掺杂剂选择、掺杂剂引入和扩散方法的持续时间和温度分布的影响。通过化学氧化或热氧化或通过物理或化学蚀刻方法可以实现表面浓度的进一步降低。 
通过选择性发射体的开发提供了避免掺杂剂的高表面浓度这一缺点的备选的可能方案。这样，可由 WO A 2009/013307获知通过由常规方法扩散的发射体在金属接触点之间的区域反向蚀刻制备选择性发射体。金属接触点下面的区域(使用银糊料的标准丝网印刷方法)通过预先引入的蚀刻阻挡层受到保护。为了反向蚀刻，在第一步中，使用由硝酸和氢氟酸组成的溶液用于多孔硅层的受控制备。蚀刻进展很容易识别，因为多孔硅根据层厚度显示各种颜色。在第二步中，使多孔硅经受湿化学氧化。表明作为氧化剂的是HNO3和 H2SO4。随后在稀HF中除去SiO2。 
在蚀刻步骤中用于简单除去多孔硅的另一标准使用的方法是在碱性溶液，例如稀NaOH、稀KOH或四甲基氢氧化铵中处理。 
发射体层电阻是容易获得的参数，它使得可以得出关于在已知发射体深度下掺杂剂表面浓度的结论。扩散后立刻的发射体层电阻为50-70ohm/sq。扩散后，在稀的氢氟酸中除去在晶片表面上形成的玻璃。使用发射体蚀刻溶液可以使层的电阻增加几个ohm，例如增加1-15ohm/sq。被侵蚀的发射体层为1-5nm。在与丝网印刷银糊料接触的情况下，发射体反向蚀刻的最佳值由尽可能低的、但是依然足以形成好的接触的掺杂剂表面浓度限定。发射体蚀刻方法必定是非常精确地可控制的，以便实现好的电池效率。 
主要使用含过氧化氢和任选地其它组分如有机添加剂、配合形成剂和稳定剂的碱性溶液作为发射体蚀刻溶液。基于四甲基氢氧化铵、乙酸、氟化物和其它组分的酸性溶液也是已知的(WO 2010/081661 A3)。 
为了制备选择性发射体，在金属接触点之间的区域层的电阻增加到大约100ohm/sq以便利用低的表面浓度的优点。被侵蚀的发射体层在大约100nm数量级。这种强的反向蚀刻通过所述的发射体蚀刻溶液不能经济地完成。根据现有技术，使用由氢氟酸和硝酸形成的溶液用于发射体的强反向蚀刻，即例如用于将层的电阻增加30-60ohm/sq。 
此溶液浓度必须确切地调整使得只蚀刻掉所要求的发射体层。如上所述，由氢氟酸和硝酸形成的溶液也作为织构化和抛光蚀刻溶液使用。在这些方法过程中，几微米的硅被侵蚀，而相反发射体是仅仅200-1000nm深。 
用于发射体反向蚀刻的HF/HNO3 溶液只有较低的浓度。通过蚀刻反应导致形成多孔硅，该多孔硅然后可以通过碱性溶液除去。 
用于发射体反向蚀刻的HF/HNO3 溶液的缺点是通过方法技术难以控制均匀的多孔Si层的形成，使得由于不均匀的反向蚀刻的原因在晶片表面上产生发射体层电阻值的强发散。 
本发明所基于的问题是提供一种用于将太阳能电池发射体表面区域形式的高度掺杂的硅层湿化学蚀刻的方法，其中避免了现有技术的缺点，特别是现有技术中使用的HF/HNO3溶液的那些缺点。同时，应当提供进行发射体均匀或各向同性地反向蚀刻的可能性，其中可以使用提供在生产线中不会负面影响制造方法的可能性的工艺时间。 
为了解决这一问题，本发明主要提供了使用含有至少一种选自过二硫酸盐、过一硫酸盐和过氧化氢的氧化剂的含HF溶液作为蚀刻溶液。 
根据本发明使用其中主要的氧化剂选自过二硫酸盐、过一硫酸盐和过氧化氢的蚀刻溶液。与现有技术不同，作为氧化组分不是使用硝酸，而是使用在含有氢氟酸的混合物中影响蚀刻反应的上述氧化剂。 
根据本发明的蚀刻溶液提供了在发射体表面进行均匀的各向同性反向蚀刻的可能性。 
根据本发明的蚀刻溶液的另一优点是在蚀刻反应过程中没有氮氧化物(“NOx气体”)形成。 
本发明当然也不排除蚀刻溶液含有最小程度的硝酸和/或其它氧化组分。然而，在此情况下涉及的不是主要的氧化剂。主要的是指根据本发明的氧化剂影响蚀刻反应。 
下面的反应式可以用于表达蚀刻反应： 
- 含有过氧化氢的溶液，两步正式反应
Si   +   2 H2O2   →   SiO2   +   2 H2O
SiO2   +   6 HF   →   H2SiF6   +   2 H2O。  
- 含有过氧化氢的溶液，假设实际的反应过程
Si   +   H2O2   +   6 HF   →   H2SiF6   +   2 H2O   + H2
作为反应产物形成了六氟硅酸、氢气(在蚀刻过程中观察到了中速的气体逸出)和水。  
- 含有过二硫酸铵的溶液
Si   + (NH4)2S2O8   +   6 HF   →   H2SiF6   +   (NH4)2SO4   +   H2SO4   +   H2
该反应对于过一硫酸盐可以类似地表达。
已经令人惊奇地发现，本发明使用的蚀刻溶液使得对于大于1018原子/cm3，特别是大于1019原子/cm3的掺杂来说均匀的蚀刻成为可能，其中随着掺杂下降蚀刻速率下降。 
在带有基础掺杂，即掺杂剂浓度在1016原子/cm3数量级的基材的基材上没有发生蚀刻反应，如根据一般已知的假设，预期由HF/H2O2 或HF/过二硫酸盐或HF/过一硫酸盐形成的溶液没有侵蚀硅。 
当使用根据本发明的蚀刻溶液时，相比对于根据现有技术使用的碱性发射体蚀刻溶液来说，发生显著的更强烈反向蚀刻。用标准实践中使用的碱性发射体蚀刻溶液处理时仅大约5nm的发射体层厚度被蚀刻掉。由此实现的发射体层电阻上升大约5ohm/sq数量级。 
根据本发明的酸性蚀刻溶液使得能够均匀地，即在表面上均匀和各向同性地蚀刻掉直至大于100 nm厚度的发射体层。在晶片表面电阻值的低发散情况下，发射体层的电阻可以升高50ohm/sq和更高。 
如果根据现有技术发射体被强烈地反向蚀刻，则使用基于硝酸和氢氟酸的蚀刻溶液。此溶液的缺点在于技术上难以实现在表面上均匀蚀刻。在蚀刻过程中形成氮氧化物。这些缺点通过本发明的教导得以避免。 
根据本发明通过使用含有选自过二硫酸盐、过一硫酸盐和过氧化氢的氧化剂的含HF溶液用于高度掺杂的硅基发射体层，即带有侧向均匀掺杂的层湿化学蚀刻的方法，使得特别是磷掺杂的发射体均匀的反向蚀刻成为可能，优选用于制备选择性发射体。同时，在晶片表面形成多孔硅。在此情况下蚀刻进展通过多孔硅的颜色可以识别。根据使用的溶液浓度和接触时间，发生相互有偏差的反向蚀刻。例如，如果磷掺杂的晶片一侧用不同浓度的HF、H2SiF6和过二硫酸铵进行蚀刻，则反向蚀刻的层厚度和因此的多孔硅厚度随着浓度变化而增加。 
溶液的反应速率或蚀刻速率强烈地取决于表面上的掺杂剂浓度。其中掺杂剂表面浓度大于1019原子/cm3的高度掺杂的区域被迅速蚀刻。通过降低掺杂剂的表面浓度，蚀刻速率变低并且在其中掺杂剂表面浓度为大约1016原子/cm3数量级的低掺杂区域几乎降至0。 
测量显示发生了高度掺杂的发射体表面层的均匀侵蚀。为此目的，进行层电阻测量。在p-型硅片用磷掺杂后，得到层的电阻为17.5 ohm/sq，其中标准偏差为0.6，最小值为16.5 ohm/sq和最大值为18.3 ohm/sq。 
在根据本发明的蚀刻之后，即在高度掺杂的硅层反向蚀刻之后，得到层的电阻为71.2 ohm/sq，其中标准偏差为2.4，最小值为68 ohm/sq和最大值为76 ohm/sq。可以看出，发射体层电阻的发散相对较小。 
在用含氧化剂的含HF溶液反向蚀刻的过程中，形成多孔硅层，该多孔硅层可以根据现有技术用碱性溶液除去。 
用由现有技术已知的混合酸，即用稀硝酸和氢氟酸用于发射体层反向蚀刻的对比试验显示难以实现均匀的反向蚀刻。测试在实验室条件下进行。。 
开始，在扩散后再次测量层的电阻。得到的值为20.4 ohm/sq，其中标准偏差为2.0 ohm/sq，最小值为18 ohm/sq和最大值为25 ohm/sq。然后用上述混合酸进行反向蚀刻。得到层的电阻为67.9 ohm/sq，其中标准偏差为11.1，最小值为48 ohm/sq和最大值为91 ohm/sq。发射体层电阻显示出高的发散性。 
因此很显然当使用根据本发明的蚀刻溶液时实现了发射体的均匀反向蚀刻。 
根据本发明的水性蚀刻溶液优选具有下面的组成： 
- HF   1-15重量%，优选1.5-5重量%，
- 过二硫酸铵   1-50重量%，优选20-30重量%。
另外，根据本发明的蚀刻溶液可优选地含有至少一种选自下面的组分： 
- 硫酸、磷酸、六氟硅酸、盐酸、过二硫酸钠、过二硫酸钾、过一硫酸钾、过氧化氢、配合形成剂和表面活性剂，
其中另外组分的含量为0.1-50重量%，优选1-5重量%。
作为替代，优选的蚀刻溶液具有如下组成： 
-      HF：   1-15重量%，优选1.5-5重量%，
-      过氧化氢：   0.1-30重量%，优选5-10重量%，以及
-      优选地至少一种选自如下的组分：硫酸、磷酸、六氟硅酸、盐酸、过二硫酸钠、过二硫酸钾、过一硫酸钾、过二硫酸铵、配合形成剂和表面活性剂，
其中另外组分的含量为0.1-50重量%，优选1-5重量%。
根据本发明的蚀刻溶液引起高度掺杂区域被均匀地反向蚀刻，使得前面产生的表面结构(织构)得以保持。蚀刻溶液的表面蚀变作用，如抛光或平坦化作用将对太阳能电池具有不利影响。发射体一侧的反射将比较高，因此电池效率差。蚀刻掉凹陷或表面上不均匀的反向蚀刻将损害发射体和导致短路。发射体表面的形貌不可以通过反向蚀刻被基本上改变。 
根据本发明的蚀刻速率取决于掺杂的浓度。在反向蚀刻开始时反应进行最快，这通过形成的多孔硅层的颜色快速变化可识别。在扩散之后，特别是在连续磷扩散之后立即的掺杂剂的浓度通常高于1021原子/cm3。随着反向蚀刻进展和因此表面上掺杂剂浓度的降低，蚀刻速率降低。 
发射体反向蚀刻的强度，即发射体层电阻的变化，也取决于蚀刻溶液的组成和对于给定的浓度来说，取决于组分的浓度和接触时间。 
对于大约15-60秒的非常短的接触时间，发射体层电阻仅仅升高几个ohm/sq，例如5ohm/sq。 
如果提到优选磷作为掺杂剂，如上面已经讨论的那样，根据本发明的蚀刻溶液也适合用于高度掺杂的硅层，所述硅层含有至少一种选自磷、砷、硼、铝和镓的元素作为掺杂剂。 
另外要注意的是根据本发明的蚀刻溶液不仅可以用于在整个表面上的反向蚀刻，而且可以用于表面区域的反向蚀刻，特别是发射体区域，例如用于制备选择性发射体。 
与此无关，太阳能电池发射体表面区域均匀的反向蚀刻确保了表面形貌得以保留。 
本发明特征还在于使用前述蚀刻溶液之一用于发射体的反向蚀刻，其中在发射体层反向蚀刻之后通过镍/银或镍/铜层的化学沉积或电解沉积或通过物理蒸气沉积法上在晶体太阳能电池表面至少选择性地施加金属层。使用蒸气沉积法时，特别是施加钛/钯/银层。 
本发明的应用领域是由硅制成的太阳能电池的制造。因此，本发明特征还在于一种太阳能电池，其发射体通过使用上述措施进行反向蚀刻。 
下面将基于实施例详细讨论根据本发明的教导，由所述实施例产生进一步的优点和特征。 
实施例1
在磷(掺杂剂的浓度大于1019原子/cm3)扩散到p-型硅片中之后，其中硼作为基础掺杂，硼浓度为大约1016原子/cm3，将晶片在具有下面组成的水性蚀刻溶液中进行处理：
- 氢氟酸，5重量%
- 过二硫酸钠，5重量%
接触时间在室温下为8分钟。将晶片在实验室设备上水平蚀刻。晶片在扩散后不进行预处理直接使用；即：在与实际的发射体反向蚀刻一起的蚀刻步骤中除去磷硅酸盐玻璃。形成的多孔硅层为棕紫色和是均匀着色的。
扩散后测量层的电阻得到45.5ohm/sq的平均值，其中标准偏差为1.3。蚀刻步骤之后，层的电阻为94.0ohm/sq，其中标准偏差为5.2。蚀刻步骤之后在多孔硅层上测量层的电阻。 
实施例2
将根据实施例1的晶片在具有下面组成的水性蚀刻溶液中进行处理：
- 氢氟酸，10重量%
- 硫酸，10重量%
- 过氧化氢，10重量%
接触时间在室温下为3分钟。将晶片在实验室设备上水平蚀刻。在相同的蚀刻步骤中除去磷硅酸盐玻璃。晶片表面在蚀刻步骤之后为淡棕色。
扩散后测量层的电阻得到48.9ohm/sq的平均值，其中标准偏差为1.8。蚀刻步骤之后，层的电阻为65.5ohm/sq，其中标准偏差为3.0。蚀刻步骤之后在多孔硅层上测量层的电阻。 
实施例3
将根据实施例1的晶片在具有下面组成的水性蚀刻溶液中进行处理：
- 氢氟酸，2重量%
- 六氟硅酸，2重量%
- 过二硫酸铵，25重量%
接触时间在室温下为10分钟。将晶片在实验室设备上水平蚀刻。在相同的蚀刻步骤中除去磷硅酸盐玻璃。晶片表面在蚀刻步骤之后为金黄色。上面仅仅有些地方存在较弱的磷掺杂的底侧，大部分未变化。只有在磷掺杂的地方才可见轻微的褪色。
扩散后测量层的电阻得到22.0ohm/sq的平均值，其中标准偏差为1.6。蚀刻步骤之后，层的电阻为84.6ohm/sq，其中标准偏差为3.1。蚀刻步骤之后在多孔硅层上测量层的电阻。 
实施例4
将根据实施例1的晶片在具有下面组成的蚀刻溶液中进行处理：
- 氢氟酸，2重量%
- 六氟硅酸，2重量%
- 过二硫酸铵，25重量%
接触时间在室温下为15分钟。将晶片在实验室设备上水平蚀刻。在相同的蚀刻步骤中除去磷硅酸盐玻璃。
晶片表面在蚀刻步骤之后为深蓝绿色。扩散后测量层的电阻得到17.5ohm/sq的平均值，其中标准偏差为0.6。蚀刻步骤之后，层的电阻为71.2ohm/sq，其中标准偏差为2.4。 
随后，在稀的氢氧化钾溶液中除去多孔硅。该溶液含有0.3重量%KOH。接触时间在室温下为2.5分钟。除去多孔硅后测量层的电阻得到92.8ohm/sq的平均值，其中标准偏差为3.4。 
然后将晶片在卧式装置中在下面的加工溶液中进行处理：稀氢氟酸、化学边缘分离、碱性发射体蚀刻溶液。此蚀刻顺序后测量层的电阻得到97.6ohm/sq的平均值，其中标准偏差为3.6。 
作为氮化物涂敷之前最后的处理，进行RCA清洁。此清洁包括下面的方法步骤： 
- “SC1”溶液，含有氨和过氧化氢。  
接触时间在60℃下为10分钟。  
- 漂洗
- “SC2”溶液，含有盐酸和过氧化氢。  
接触时间在60℃下为10分钟。  
- 漂洗和干燥。
此RCA清洁后测量层的电阻得到101.6ohm/sq的平均值，其中标准偏差为3.3。 

Claims (11)

1.一种用于在蚀刻溶液中将高度掺杂的硅层进行湿化学反向蚀刻的方法，其中所述硅层具有的掺杂剂浓度为>1018原子/cm3，特别是>1019原子/cm3，和所述高度掺杂的硅层是晶体太阳能电池发射体的表面区域，
其特征在于使用含HF的蚀刻溶液作为蚀刻溶液对发射体的表面区域进行反向蚀刻，所述蚀刻溶液含有至少一种选自过二硫酸盐、过一硫酸盐和过氧化氢的氧化剂。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述酸性蚀刻溶液进一步含有至少一种选自配合剂和表面活性剂的组分。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于含HF的蚀刻溶液含有至少一种选自硫酸、磷酸、盐酸和H2SiF6(六氟硅酸)的另外的酸。
4.根据权利要求2的方法，其特征在于使用的配合剂是选自羟基酚、胺、羟基羧酸、多元醇、膦酸和多磷酸盐的配合形成剂。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于使用具有下面组成的含HF的水溶液：
- HF：1-15重量%，优选1.5-5重量%，
- 过氧化氢：0.1-30重量%，优选5-10重量%，
以及优选地
- 至少一种选自如下的组分：硫酸、磷酸、六氟硅酸、盐酸、过二硫酸钠、过二硫酸钾、过一硫酸钾、过二硫酸铵、配合剂和表面活性剂。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于使用具有下面组成的含HF的水溶液：
- HF：1-15重量%，优选1.5-5重量%，
- 过二硫酸铵：1-50重量%，优选20-30重量%，
以及优选地
- 至少一种选自如下的组分：硫酸、磷酸、六氟硅酸、盐酸、过二硫酸钠、过二硫酸钾、过一硫酸钾、过氧化氢、配合剂和表面活性剂。
7.根据前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于蚀刻溶液在立式和卧式装置中使用。
8.根据前述权利要求中至少一项的方法，其特征在于高度掺杂的硅层含有磷、砷、硼、铝或镓作为掺杂剂。
9.根据至少权利要求1的蚀刻溶液用于制备选择性发射体的用途。
10.根据至少权利要求1的蚀刻溶液的用途，其中在发射体层反向蚀刻之后通过镍/银或镍/铜层的化学沉积或电解沉积或通过物理蒸气沉积法在晶体太阳能电池表面上至少选择性地施加金属层，特别是通过蒸气沉积法施加钛/钯/银层。
11.带有发射体的太阳能电池，所述发射体根据权利要求1-9至少一项的方法反向蚀刻。
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