专利名称：一种空间用三结砷化镓太阳电池的下电极去底腐蚀系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于太阳电池制造技术领域，尤其是一种空间用三结砷化镓太阳电池的下电极去底腐蚀系统。
背景技术：
太阳电池是一种基于光生伏特效应将太阳能直接转换成电能的半导体器件。空间用三结砷化镓太阳电池，是在砷化镓/锗单结太阳电池的基础上增加了一个顶电池(GaInP2),同时在锗衬底中制备出p/n结。它采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在Ge衬底上进行电池结构的生长，并采用其他相应的半导体工艺技术制备欧姆接触和光学减反射膜。外延是制备三结太阳电池的第一道工序，是在Ge衬底上生长出相应的电池结构。在外延过程中，Ge衬底的下表面与外延托盘之间会有少量的缝隙，因而在Ge衬底的下表面会生长出少量的外延层，同时由于生长温度较高，外延片背面也会扩散进去少量的磷，从而 在局部形成反向的Ge结，抵消了电池的部分输出电压。为消除该结，同时去除多余的外延生长物，需要在蒸镀下电极之前进行去底腐蚀。三结太阳电池下电极去底腐蚀技术是三结电池器件制备技术中的重要一环，下电极腐蚀的厚度和腐蚀后的表面形貌直接影响着电池下电极的牢固度和电池的输出电压。随着三结太阳电池在新兴、环保能源领域的广泛使用，在器件制备过程中对相关材料的腐蚀特性的研究也就具有了越来越重要的实际意义。现有去底腐蚀装置存在的不足是(1)是经长时间腐蚀后，电池表面形貌无法控制，直接影响到了下电极下一步蒸镀的牢固度；⑵腐蚀速度不固定，无法保证外延片背表面不再有反向的Ge结，从而造成电池的输出电压降低，电池的转换效率下降。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计科学、结构简单的空间用三结砷化镓太阳电池的下电极去底腐蚀系统。本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的一种空间用三结砷化镓太阳电池的下电极去底腐蚀系统，包括旋转涂光刻胶机、干燥机、腐蚀装置、溶剂清洗装置、碱性箱、清洁箱、甩干器，其特征在于旋转涂光刻胶机、干燥机、腐蚀装置、溶剂清洗装置、碱性箱、清洁箱及甩干器依次相连，所述腐蚀装置包括主腐蚀箱及其洗涤箱、腐蚀箱及其洗涤箱，溶剂清洗装置包括连续二级的丙酮清洗箱以及连续的无水乙醇清洗箱，碱性箱为氢氧化钠清洗箱，清洁箱为去离子水清洁箱。而且，所述甩干器采用氮气吹干方式。本实用新型的优点和有益效果为I、本系统在主腐蚀箱内通过合适的腐蚀条件，有效控制腐蚀液腐蚀速度，确保外延片背表面不再有反向的Ge结，从而保证电池的输出电压，提高电池的转换效率，保证蒸镀的下电极的牢固度。2、本系统通过两级去底腐蚀清洗及碱性清洗，提高了批量生产电池的成品率，提高了电池的下电极牢固度，提高了电池的性能，促进了三结太阳电池在新兴环保能源领域的广泛应用。
图I为本实用新型的结构连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。一种空间用三结砷化镓太阳电池的下电极去底腐蚀系统，参见图1，包括旋转涂光刻胶机、干燥机、腐蚀装置、溶剂清洗装置、碱性箱、清洁箱、甩干器，旋转涂光刻胶机、干燥 机、腐蚀装置、溶剂清洗装置、碱性箱、清洁箱及甩干器依次相连，其中腐蚀装置包括主腐蚀箱及其洗涤箱、腐蚀箱及其洗涤箱，是二级腐蚀及清洗；溶剂清洗装置包括I号丙酮及2号丙酮的连续二级清洗箱、I号无水乙醇及2号无水乙醇的连续二级清洗箱，达到较高的清洁去腐蚀效果；碱性箱采用的是体积浓度为5%的氢氧化钠溶液进行中和，清洁箱采用去离子水清洁，甩干器采用甩干晶片方式，也可以采用氮气吹干。本实用新型的使用方法为⑴晶片正面涂光刻胶，转速1000r/min 3000r/min，时间8s 20s，然后装入花蓝置于干燥箱中，温度控制在85°C 110°C，烘烤时间10min±lmin。⑵配主腐蚀液过氧化氢氢氟酸去离子水=1:1:8 (体积比)。主腐蚀液使用频度每累计腐蚀10批晶片至少更换一次，最长使用一个班次。配201腐蚀液过氧化氢氨水EDTA饱和水溶液=20:1:30 (体积比)。201腐蚀液使用频度每累计腐蚀10批晶片至少更换一次，最长使用半天，放在遮光处。⑶将花蓝放入主腐蚀液中腐蚀，上下不断晃动，腐蚀时间30s 40s，将晶片从主腐蚀液中取出，用50°C 60°C的去离子水冲洗2次，再用去离子水冲洗2次，然后放入201腐蚀液中腐蚀，上下不断晃动，腐蚀时间IOs 20s，将晶片从腐蚀液中取出，用去离子水冲洗8次，逐片检查是否腐蚀干净(不影响电池制作的边缘除外)。没有腐蚀干净的晶片，用201腐蚀液再腐蚀一次，时间不要超过10s，仍腐蚀不干净的晶片不蒸镀，留下待以后处理。⑷在I号丙酮中浸泡并上下不断晃动，直到光刻胶完全溶解，然后浸入2号丙酮3min 5min,并上下不断晃动,再浸入I号无水乙醇中3min 5min,放入2号无水乙醇中3min 5min,之后用去离子水冲洗6次,再浸入5%Na0H溶液中30s,最后用去离子水冲洗8次，用甩干机甩干或氮气吹干。丙酮使用频度每累计清洗10批晶片至少更换一次，最长使用一周。无水乙醇使用频度每累计清洗30批晶片至少更换一次，最长使用一周。5%Na0H溶液使用频度每累计清洗50批晶片至少更换一次，最长使用三周。
权利要求1.一种空间用三结砷化镓太阳电池的下电极去底腐蚀系统，包括旋转涂光刻胶机、干燥机、腐蚀装置、溶剂清洗装置、碱性箱、清洁箱、甩干器，其特征在于旋转涂光刻胶机、干燥机、腐蚀装置、溶剂清洗装置、碱性箱、清洁箱及甩干器依次相连，所述腐蚀装置包括主腐蚀箱及其洗涤箱、腐蚀箱及其洗涤箱，溶剂清洗装置包括连续二级的丙酮清洗箱以及连续的无水乙醇清洗箱，碱性箱为氢氧化钠清洗箱，清洁箱为去离子水清洁箱。
2.根据权利要求I所述的空间用三结砷化镓太阳电池的下电极去底腐蚀系统，其特征在于所述甩干器采用氮气吹干方式。
专利摘要本实用新型涉及一种空间用三结砷化镓太阳电池的下电极去底腐蚀系统，包括旋转涂光刻胶机、干燥机、腐蚀装置、溶剂清洗装置、碱性箱、清洁箱、甩干器，其特征在于旋转涂光刻胶机、干燥机、腐蚀装置、溶剂清洗装置、碱性箱、清洁箱及甩干器依次相连，所述腐蚀装置包括主腐蚀箱及其洗涤箱、腐蚀箱及其洗涤箱，溶剂清洗装置包括连续二级的1号丙酮、2号丙酮清洗箱以及连续的1号无水乙醇及2号无水乙醇清洗箱，碱性箱为氢氧化钠清洗箱，清洁箱为去离子水清洁箱。本系统通过两级去底腐蚀清洗及碱性清洗，提高了批量生产电池的成品率，提高了电池的下电极牢固度，提高了电池的性能，促进了三结太阳电池在新兴环保能源领域的广泛应用。
文档编号H01L31/18GK202585502SQ201220140938
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者肖志斌 申请人:中国电子科技集团公司第十八研究所