CN102569017B - 从半导体剥离热熔抗蚀剂的改进方法 - Google Patents

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Abstract

将热熔抗蚀剂选择性地施加到半导体晶片的抗反射涂层或选择性发射器上。用包含无机酸的蚀刻剂蚀刻掉抗反射涂层或选择性发射器的暴露部分以暴露半导体表面。然后用不损害半导体的电整体性的碱性剥离剂从半导体上剥离掉热熔抗蚀剂。然后金属化暴露的半导体以形成电流路径。

Description

从半导体剥离热熔抗蚀剂的改进方法
根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求2010年9月21日提交的美国临时申请第61/385071号的优先权，该申请的整个内容通过参考形式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用碱性剥离剂从半导体剥离热熔抗蚀剂的改进方法。更具体地，本发明涉及一种用不损害所述半导体的电整体性的碱性剥离剂从半导体剥离热熔抗蚀剂的改进方法。
背景技术
半导体器件的制造，例如光伏电池和太阳能电池，包括半导体前面和背面上导电接触或电流路径的形成。金属电流路径必须能与半导体产生欧姆接触，以确保从半导体出现的电荷载流子在无受干扰条件下进入到导电接触中。为了避免电流损耗，金属化的接触栅格必须具有适当的电流导电率，也就是高导电率或足够大的导体路径横截面。
存在多种金属涂敷太阳能电池背面的工艺。通常铝是背面金属的选择。例如通过气相沉积或通过印刷将铝施加到背面，铝被赶进背面中或合金化到背面中。使用厚膜技术的金属涂敷是使导体路径金属化的常规方法。使用的粘接剂包括金属粒子并且最终是导电的。通过丝网、掩模、移印或膏体运笔来施加粘接剂。通常使用的工艺是丝网印刷工艺，其中制作具有80μm到100μm最小线宽的指状金属涂敷线。即使与纯金属结构比较，栅格宽度导电损耗明显。这对串联电阻和填充因子以及太阳能电池效率可具有负面效应。因为该工艺导致导体路径变得更平坦，所以在更小的导体路径宽度上的印刷中该效应被强化。金属粒子间的非导电氧化物和玻璃成分是导电率降低的根本原因。
当金属涂敷前侧或光入射侧时，目的是用尽可能多的表面捕获光子。产生前侧接触的复杂工艺使用激光和其他成像技术用于定义导体路径结构。半导体前侧可接受晶体定向纹理蚀刻，目的是赋予表面以能减少反射的改进的光入射几何结构。为了产生半导体结，在半导体的前侧发生磷扩散或离子注入以产生n掺杂(n+或n++)区域并给半导体提供PN结。n掺杂区域可以指发射器层。
将抗反射涂层加到前侧或发射器层。另外抗反射涂层可用作钝化层。合适的抗反射涂层包括氧化硅层例如SiOx、氮化硅层例如Si3N4，或氧化硅和氮化硅层的组合。在上述分子式中，x是氧原子个数，典型的x是整数2。这样的抗反射涂层可通过多种工艺沉积，例如通过各种气相沉积方法，例如化学气相沉积和物理气相沉积。
然后在前侧确定开口或图案。图案穿透抗反射涂层以暴露半导体表面。可用多种工艺形成图案，例如但不局限于激光切除、机械方法、化学和掩模工艺。典型的化学和掩模工艺包括在半导体前侧上选择性施加化学或抗蚀剂掩模材料，然后施加刻蚀材料以在抗反射层中形成开口。在抗反射层中形成开口的化学或刻蚀方法的实例是用缓冲氧化物蚀刻剂进行刻蚀。缓冲氧化物蚀刻剂可包括与例如铵化合物的缓冲剂混合的一种或多种无机酸。蚀刻后掩模通常在电流路径的金属化前被移除。一般，用包括氢氧化钠或氢氧化钾的碱性溶液从半导体上去除或剥离掩模。典型地通过将具有掩模的整个半导体浸没到碱性溶液中或通过用碱性溶液喷射半导体来执行剥离。两种情况下碱性剥离溶液接触已金属化的暴露半导体和损害半导体电整体性的背面铝电极。为了获得电流路径的金属化，半导体前侧和铝电极都必须能充分导电。然而，碱性剥离剂，例如氢氧化钠和氢氧化钾，增加了半导体的表面电阻率并还导致了铝电极的腐蚀，使得半导体导电率降低。结果损害了半导体前侧的金属化，导致电流路径和半导体间欧姆接触的降低和电流损耗。由此，需要一种剥离剂配方，其阻止表面电阻增加和铝电极的腐蚀。
发明内容
方法包括：a)提供半导体衬底，该衬底包括PN结、前侧抗反射涂层和在具有PN结的半导体衬底背面包含铝的电极；b)向具有PN结的半导体衬底上的抗反射涂层上选择性施加热熔抗蚀剂；c)将蚀刻剂施加到具有PN结的半导体衬底的抗反射涂层的暴露部分，以去除抗反射涂层暴露的部分并选择性暴露具有PN结的半导体衬底的前侧；以及d)将包含碳酸钾和硅酸钾的剥离剂施加到具有PN结的半导体衬底上，以从抗反射涂层中去除热熔抗蚀剂。
方法还包括：a)提供包括PN结的半导体衬底，包括具有PN结的半导体衬底的前侧上的选择性发射器和背面的铝电极；b)选择性施加热熔抗蚀剂到具有PN结的半导体衬底上的选择性发射器；c)向具有PN结的选择性发射器的暴露部分施加抗蚀剂以刻蚀暴露部分；以及d)施加包括碳酸钾和硅酸钾的剥离剂到具有PN结的半导体衬底以从选择性发射器中去除热熔抗蚀剂。
在上述方法中使用的包含碳酸钾和硅酸钾的剥离剂组合物容易从抗反射涂层或掺杂的半导体衬底的选择性发射器层中去除热熔抗蚀剂，同时不损害具有PN结的半导体衬底的电整体性。具有PN结的半导体衬底的前侧的表面电阻基本不受剥离剂的影响，由此金属可容易沉积到半导体衬底前侧暴露的部分以形成电流路径。另外，剥离剂不会引起在半导体衬底背面上的含铝电极的腐蚀。由此，获得了足够的欧姆接触以确保从半导体出现的电荷载流子在无干扰条件下进入到导电电流路径中以提供所需的导电率。
具体实施方式
本说明书通篇使用的术语“沉积”和“电镀”可替换使用。术语“电流路径”和“电流线”交替使用。术语“组合物”和“浴”可替换使用。不定冠词“一个”意欲指代包括单数和复数。术语“选择性沉积”意思是在衬底上具体需要的区域发生材料沉积。术语“抗蚀剂”是指不被包含无机酸或有机酸的蚀刻剂物理或化学改变的化合物。术语“氢化”指用氢(-CH2-CH2-)对化合物的部分或所有非饱和化学键(-C＝C-)进行化学处理，使得键断裂或饱和。
除非上下文由明确指示，否则下面缩写具有如下意思：℃＝摄氏度；g＝克；mg＝千克；cps＝1×10-3帕斯卡(Pas)＝0.01泊＝1.02×10-4kps/m2，A＝安培；dm＝分米，μm＝微米；nm＝纳米；以及UV＝紫外。
除非另有指示，否则所有的百分比和比例都是重量。所有范围是包括并可以任何顺序组合，但很明确的是这些数值范围限制为总和为100％。
剥离剂组合物包括水溶液形式的碳酸钾和硅酸钾的组合。剥离剂用来基本去除用于光伏电池和太阳能电池制造中的具有PN结半导体衬底上的所有热熔抗蚀剂。碳酸钾和硅酸钾基本不增加半导体的表面电阻或引发在半导体衬底背面的含铝电极的腐蚀，而损害半导体导电率。由此，沉积在半导体前侧上的电流路径具有与半导体表面或发射器层的足够的欧姆接触，以确保从半导体出现的电荷载流子在无干扰条件下进入导电电流路径以提供所需导电率。剥离剂组合物被制备为浓缩物，然后在施加前稀释到所需浓度。具体稀释可根据热熔抗蚀剂的成分而变化。碳酸钠盐和硅酸钠盐被排除在剥离剂组合物之外。另外，任何损害半导体衬底的电整体性的化合物也被排除在剥离剂成分之外。可选的，剥离剂组合物包含一种或多种消泡剂；然而，选择的消泡剂基本不损害半导体衬底的电整体性。
剥离剂组合物用在光伏电池和太阳能电池的制造中，所述电池由单晶、多晶或非晶硅半导体晶片组成。尽管下面的描述是关于硅半导体晶片，其他合适的半导体衬底，例如砷化镓、锗化硅和锗晶片也可使用。当使用硅晶片时，它们典型地具有基于p型的掺杂。
半导体衬底的整个背面可用铝涂敷，或部分背面可用铝涂敷，例如形成栅格。这种背面金属化可通过现有技术中的多种技术提供。典型的，铝涂层以导电铝糊的形式，或包括含铝的糊的形式施加到背面，含铝的糊可包含其他金属，例如银、镍、钯、铜、锌或锡。这些导电糊典型的包括嵌入到玻璃基质和有机粘合剂中的金属颗粒。导电糊可通过多种技术例如丝网印刷施加到衬底上。在施加糊后，将其烧结以去除有机粘合剂。烧结典型的在600℃到800℃的温度下进行。当使用含铝的导电糊时，铝部分扩散到衬底的背面，或如果使用含银或另一金属形式的导电糊，铝可与银或其他金属形成合金。使用这种含铝糊可改善电阻接触并提供“p+”掺杂区域。可通过之前施加的铝或硼的随后相互扩散来产生重掺杂“p+”型区域(“p++”型区域)。典型地，形成重掺杂“p+”型区域。
衬底前侧可接受晶体定向纹理蚀刻，目的是赋予表面以能减少反射的改进的光入射几何结构。为了产生半导体结，在晶片前侧进行磷扩散或离子注入以生成n掺杂(n+或n++)区域，并提供具有PN结的晶片。n掺杂区域可指代发射器层。
抗反射涂层添加到前侧或晶片的发射器层。另外抗反射涂层可用作钝化层。合适的抗反射涂层包括，但不局限于例如SiOx的氧化硅涂层，例如Si3N4的氮化硅涂层，或氧化硅和氮化硅涂层的组合。在上述化学式中，x是氧原子数量，典型的x是整数2，即二氧化硅。这样的抗反射涂层可以通过多种工艺沉积，例如通过多种气相沉积方法，例如化学气相沉积和物理气相沉积。尽管没有限制氧化硅和氮化硅涂层上的厚度，但是典型的它们为50nm至150nm厚。
热熔抗蚀剂可通过喷墨印刷、气溶胶或丝网印刷选择性的沉积在抗反射涂层上。选择性施加热熔抗蚀剂以形成与电流路径相反的图形。WO2005/013323和WO2005/011979公开了光伏器件制造中的丝网印刷抗蚀剂的方法。优选的，使用喷墨印刷或气溶胶将热熔抗蚀剂选择性施加到抗反射涂层上。更优选的，使用喷墨印刷将它们选择性的施加。通过喷墨印刷或气溶胶施加期间，热熔抗蚀剂的粘度范围为7cps到21cps，优选为9cps到15cps。最优选的施加粘度为10cps到12cps的热熔抗蚀剂。
喷墨印刷方法可以是连续的喷墨方法或需要时滴下方式。连续方法是抗蚀剂的方向由改变电磁场来调节同时使用泵连续喷射抗蚀剂的印刷方法。需要时滴下的方式是仅当需要时通过电信号分配抗蚀剂的方法。需要时滴下可分成通过使用压电板由电产生机械变化产生压力的压电喷墨方式，和使用由热产生的气泡膨胀而产生的压力的热喷墨方式。
与喷墨印刷的方法相比，气溶胶方法首先形成抗蚀剂的气溶胶。气溶胶经由安装到印刷头的压力喷嘴被引导至半导体衬底。气溶胶与聚焦气体混合并以聚焦形式运送到压力喷嘴。使用聚焦气体分配抗蚀剂减少了阻塞喷嘴的可能性，而且还能够形成更精细的电流路径、比喷墨装置更大的长宽比。
热熔抗蚀剂在等于和小于95℃的温度以下选择性施加到抗反射涂层的表面，且优选65℃到90℃。更优选的，在70℃到80℃的温度下施加热熔抗蚀剂。这样低的喷射温度允许抗蚀剂在大多数喷射印刷头模具中使用。而且，抗蚀剂在低温下具有较长的自身寿命。热熔抗蚀剂在施加和粘附到抗反射涂层表面后迅速变硬，因此在分子式中不需要硬化剂或交联剂。由此，可方法中省略UV施涂步骤和其他常规硬化步骤或固化。热熔抗蚀剂是非固化抗蚀剂。尽管对该方法的电流线的厚度没有限制，但是典型的热熔抗蚀剂选择性的施加到SiOx或氮化硅的涂层上，以形成具有等于或小于100μm厚度的电流线，或厚度例如为80μm到20μm，或例如从70μm到30μm。
在可选择实施例中，热熔抗蚀剂选择性施加到可选择的发射器的表面而不是抗反射涂层上。半导体的可选择发射器层包括高表面掺杂浓度的区域，例如超过5×1019cm-3，其导致例如小于60欧姆/平方的表面电阻，典型的小于50欧姆/平方，更典型的小于40欧姆/平方。邻近区域的低表面掺杂浓度，例如小于1×1019cm-3，其导致例如大于60欧姆/平方的表面电阻，典型的超过70欧姆/平方，更典型的大于80欧姆/平米。典型的热熔抗蚀剂选择性施加以覆盖高掺杂浓度区域或低表面电阻区域。直到蚀刻或去除热熔抗蚀剂的之后，抗反射层才沉积在可选择发射器层上。典型的，氮化硅或二氧化硅的抗反射层沉积在整个可选择发射器上，且电流路径在高掺杂或低表面电阻区域上选择性形成。电流路径通过穿透的方式与低表面电阻的底层区域进行欧姆接触。美国专利公开号2010/0218826公开了太阳能电池中的这种选择性发射器和它们的制造方法。
热熔抗蚀剂包括能耐受无机酸蚀刻剂和缓冲氧化物缓冲蚀刻剂的组分。这样的材料包括但不局限于蜡以及聚酰胺树脂，蜡例如为天然蜡、化学改性蜡和合成蜡。天然蜡包括但不局限于巴西棕榈蜡、褐煤蜡、植物蜡、脂肪酸蜡。合成蜡包括但不局限于石蜡、微晶聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚丁烯蜡、聚乙烯丙烯酸蜡、聚酯蜡和费希尔-特罗普希(Fischer-Tropsch)蜡。化学改性蜡包括蜡的衍生物。典型使用的蜡是脂肪酸蜡和石蜡以及它们的衍生物。更典型的是使用石蜡。美国专利第5645632号、5783657、5998570、6268466、6399713、6492458、6552160、5981680、4816549、6870011、6864349以及6956099和美国公开专利申请20040186263中公开了用于热熔抗蚀剂中的聚酰胺树脂的例子，在本文中它们全文引作参考。可商用的聚酰胺树脂的例子是2612、5600、6100、100、100LM、C75v、100和100v。所有树脂可从美国佛罗里达杰克逊维尔的亚利桑那州化学公司(ArizonaChemicalCompany，Jacksonville，Floride，U.S.A)获得。在本领域和文献中熟知的是，热熔抗蚀剂中可含有多种含量的蜡。例如，典型的脂肪酸蜡的含量可为能提供50到400酸值或例如从150到300(mgKOH/g)酸值的量。
热熔抗蚀剂可包括一种或多种氢化松香树脂，其包括作为主要成分的氢化或部分氢化松香酸或其盐，其衍生自松香酸和具有菲核的通式为C19H29COOH的海松酸型的松香酸。异构体包括但不限于左旋海松酸、新枞酸(neoabieticacid)、长叶松酸、脱氢枞酸、二氢松香酸(3种可能)和四氢松香酸。平均分子量的范围为300到308的范围，或例如在302到306。酸值至少是150或例如从155到200，或例如从170到190(mgKOH/g)。松香来自于松树(主要是长叶松和长尾松)。脂松香是松节油蒸发形成从活树流出的油性树脂之后获得的残余物。通过用石脑油提取松树树桩并蒸留掉挥发成分而获得木松香。塔罗油是分馏塔罗油的共生产物。氢化松油树脂可商业获得或根据文献公开的方法从它们的自然源中提取并提炼。可商业获得的部分氢化松香树脂的例子是可从皮诺瓦(Pinova)公司获得的A氢化松香。另一可商业获得的部分氢化松油树脂是树脂-E。商业可获得的全氢化松香是FORALTMAXE。一般而言，氢化松香树脂可以多于或等于20wt％的量包括在热熔抗蚀剂中，或例如从20wt％到30wt％，或例如从25wt％到28wt％。
当热熔抗蚀剂包括一种或多种氢化松香树脂时，典型的它们包括一种或多种具有R1COO-M化学式的脂肪酸或盐，其中R1是具有7至48个碳原子、优选12到24碳原子的直链、支链或环状的烷基或链烯基，M是氢或例如钠、钾、钙、铵或NHx(CH2CH2OH)Z的抗衡离子，其中y和z是从0到4的整数并且它们的和总是4。这样的脂肪酸包括但不局限于辛酸、癸酸、月桂酸、亚油酸、肉豆蔻酸、油酸、棕榈酸和硬脂酸或其盐。典型的，脂肪酸选自月桂酸、亚油酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和其盐。优选的脂肪酸选自肉豆蔻酸、棕榈酸和其盐。这些脂肪酸和其盐具有200或更多的酸值，典型的从215到250(mgKOH/g)。多种脂肪酸或其盐可来自天然油，例如海产油(marine)、油菜籽油(rapseed)、动物脂、妥尔油、棉花籽和椰子。这些脂肪酸、盐和混合物既可商业获得也可通过本领域已知的工艺制造。一般来说，这些脂肪酸和盐可以至少65wt％的量包含在热熔抗蚀剂中，，或例如从70wt％到80wt％的含量，或例如从75wt％到82wt％的含量。
可选的，热熔抗蚀剂包括一种或多种光学光亮剂。可使用常规的光学光亮剂，例如荧光增白剂。这样的光学光亮剂包括但不局限于4，4’-二[2-(2-甲氧基苯基)乙烯基]-1，1’-联苯、1，4-二(2-氰基苯乙烯基)苯、2，2’-(1，4-萘二基)二苯并噁唑、2，2’-(2，5-噻吩二基)二[5-(1，1-二甲基乙基)]-苯并噁唑、2，5-噻吩二基二(5-叔丁基-1，3-苯并噁唑)和，2’-(1，2-乙烯二基(ethenediyl)二-4，1-亚苯基)二苯并噁唑。商业可获得的荧光增白剂的实例是瑞士西巴(Ciba)的UVITEXTMFP和UVITEXTMOB以及德国拜尔(BayerA.G)的BLANKOPHORTM。这样的光学光亮剂可以0.01wt％到1wt％或例如从0.05wt％到0.1wt％的含量包含在热熔抗蚀剂中。
通过任何合适的本领域已知的方法将蚀刻剂施涂到选择性涂敷有SiOx、氮化硅的具有热熔抗蚀剂的举导体衬底上或选择性发射器上。这样的方法包括在蚀刻剂浴槽中浸入半导体衬底，通过喷墨印刷、气溶胶或使用常规喷雾设备选择性施涂。蚀刻剂可在温和温度下施涂。蚀刻温度范围从室温到50℃，或例如从25℃到40℃。
蚀刻剂可包括一种或多种无机酸和一种或多种多元醇以及余量的水。蚀刻时间可根据蚀刻剂中的组成及其浓度以及抗反射涂层的类型而改变。例如，当抗反射涂层是氮化硅，刻蚀典型的从180秒到300秒。当抗反射涂层是二氧化硅，刻蚀时间典型的从30秒到180秒。
无机酸包括但不局限于氢氟酸、盐酸、硫酸、硝酸和磷酸。典型的无机酸以浓缩或稀释的水溶液的溶液形式而提供。优选的，无机酸是盐酸。无机酸的含量为蚀刻剂的1wt％到20wt％。
在室温下多元醇是水溶性的并且与无机酸相容，由此不存在稳定性问题。这样的多元醇包括但不局限于二醇类，例如多元醇，例如乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、聚丁二醇、二丙二醇、三丙二醇和甘油。典型的，多元醇选择乙二醇和丙二醇。蚀刻剂中包含的这类多元醇含量为20体积％到80体积％，或例如从为40体积％到70体积％，或例如从50％体积到60体积％。
除了无机酸和多元醇外，铵化合物还可包括在蚀刻剂中。典型的，蚀刻剂包括一种或多种铵化合物。铵化合物包括但不局限于氟化铵和二氟化铵。优选的铵化合物是氟化铵。典型的铵化合物以浓缩水溶液或稀释溶液的形式提供。铵化合物含量为蚀刻剂的10wt％到40wt％。
典型的当铵化合物包括在蚀刻剂中，其与无机酸的体积比在10∶1到4∶1之间变化。典型的蚀刻剂是体积比10∶1到4∶1的水溶性氟化铵和水溶性氟化氢，以及为40体积％到60体积％一种或多种多元醇。该配方的余量可以是水。
当完成刻蚀时，可用水冲洗半导体以去除任何蚀刻剂。然后从半导体衬底上剥离掉热熔抗蚀剂。用碳酸钾和硅酸钾碱性溶液组合物剥离掉热熔抗蚀剂。剥离组合物中含有的碳酸钾含量为5g/L到50g/L，或例如为10g/L到30g/L。剥离组合物中含有的硅酸钾含量为0.1g/L到10g/L，或例如从0.5g/L到5g/L。碳酸钾是组合物中的主要剥离成分，而含有的硅酸钾主要是保护半导体衬底背面的包含铝的电极不受腐蚀。当一种或多种消泡剂包含在剥离组合物中时，它们的含量为0.1g/L到10g/L。剥离组合物的余量是水。
在从室温到70℃、或例如从30℃到60℃的温度下使用剥离组合物。典型的，温度范围为从40℃到50℃。剥离可花费五分钟或更少，或例如从一分钟到15秒钟。典型的剥离在从15秒到45秒的范围。阻抗剂的剥离基本上完成。在室温下阻抗剂也保留在溶液中。不可检测到的少量的阻抗剂残留物可保留在半导体上，但可用水从半导体衬底冲洗掉。
剥离组合物最初可制成水性浓缩物。浓缩物包含150g/L到300g/L的碳酸钾和5g/L到50g/L的硅酸钾。消泡剂可包括在浓缩物中或在剥离前它们可根据需要添加在稀释的工作组合物中。当它们包含在浓缩物中时，它们在1g/L到20g/L的范围。典型的在剥离前消泡剂添加到稀释的剥离剂组合物中。浓缩物和稀释的工作剥离组合物的pH范围从8到12，或例如从9到11。典型的pH在9到10范围中。
消泡剂包括但不局限于植物油，例如大豆油、例如C7-C22脂肪醇的长链脂肪醇，基于硅树脂的止泡剂，例如聚二甲基硅氧烷、硅酮二醇、氟硅氧烷和氧化乙烯/氧化丙烯共聚物。可商业获得的止泡剂的例子是ANTIFOAM2750-1(从陶氏(Dow)化学公司获得)、ANTIFOAM1430(可从道康宁(DowCorning)获得)以及FOAMEX835(可从爱富尼克(Evonik)获得)。
然后在前侧电流线上沉积一层金属。典型地，将银糊施加到电流线并烧结。典型地之后接着本领域公知的光诱导金属镀敷。金属包括但不限于银、铜和镍。如果金属源是无电镀浴，在不施加外界电流的情况下完成镀敷。如果金属源是电镀浴，后侧电压(整流器)施加到半导体晶片衬底上。商业上可获得的无电镀镍浴的例子是DURAPOSITTMSMT88和NIPOSITTMPM988以及PM988。商业上可获得的电镀镍浴的例子是NICKELGLEAMTM系列的电镀产品。商业上可获得的铜电镀浴的例子是COPPERGLEAMTMST901和901。商业上有用的银镀浴的例子是可获得的ENLIGHTTM620银镀片。上述所有商业上可获得的浴是从马萨诸塞州马尔伯勒的罗姆和哈斯电子材料LLC公司获得的。
光可以是连续的或脉冲的。半导体浸入在金属电镀浴槽中且光施加到半导体上获得电流线中的金属电镀。光源包括但不局限于白炽灯、LED灯(发光二极管)、红外灯、荧光灯、水银灯、卤灯和激光。
当半导体衬底包括选择性发射器时，抗反射涂层通过例如等离子加强化学气相沉积步骤沉积在整个选择性发射器上。然后印刷电流路径，例如使用包含银粒子的厚膜糊剂到抗反射涂层的高掺杂区域上进行丝网印刷，。然后使用本领域已知的常规方法烧结半导体衬底，使得电流路径上的印刷穿透抗反射涂层，与高掺杂区域形成欧姆接触。
典型的电流密度在0.1A/dm2到5A/dm2。具体的电流需要根据使用晶片的具体尺寸决定。使用的电镀工艺是常规的。典型的，这样的金属层在1μm到50μm的范围，更典型的从5μm到25μm厚。
包含下面的例子以示出发明的各个方面，而不是意图限定发明的范围。
实施例1
制备具有下表公开的配方的热熔喷射阻抗剂。
组分 含量
部分氢化松香树脂1 24.9wt％
肉豆蔻酸 75wt％
2，5-噻吩二基二(5-叔丁基1，3-苯并噁唑)2 0.1wt％
典型的组合物和特性：松香酸＜3wt％，脱氢松香酸6-10wt％，二氢松香酸60-80wt％，四氢松香酸5-15wt％，其它树脂酸和中性物10-15wt％，软化点，环球仪(RingandBall)，℃＝65-69，酸值158-160。
2UVITEXOBTM：光学光亮剂。
热熔剂放置在DirectMaskTMDoD300喷射打印机的存储池中(从德国佛洛伊德史册米德股份公司(SchmidGmbH)获得)。存储池温度升高到75℃以融化热熔抗蚀剂。在室温下阻抗剂选择性印刷在单晶硅晶片的二氧化硅涂敷上以在晶片上形成“H”图案。热熔抗蚀剂可冷却到室温并变硬。
将具有热熔抗蚀剂的晶片浸润到由10g/L的碳酸钾和1g/L的硅酸钾以及余量水组成的剥离组合物中。剥离组合物的温度为40℃，pH为11。当晶片在剥离剂组合物中时，它被搅动。60秒后所有抗蚀剂从晶片上去除。没有在硅晶片上观察到抗蚀剂残留物。
对于另外两个晶片重复该方法。一个在45℃下浸入到剥离组合物中并搅动。40秒后所有抗蚀剂从晶片去除。第二个晶片在50℃下浸入到剥离组合物中并搅动20秒。20秒后，没有观察到抗蚀剂残留物。虽然剥离时间随温度变动，但剥离组合物在商业上可接受的时间段内从晶片上去除所有抗蚀剂，在晶片上没有观察到任何抗蚀剂残留物痕迹。
实施例2
具有PN结的三个单晶硅晶片选择性印刷以形成上面实施例1的热熔抗蚀剂的“H”图案。用所述的实施例1中的装置印刷热熔抗蚀剂。然后将印刷的抗蚀剂冷却到室温并硬化。
测量每个晶片的表面电阻。晶片的表面电阻率范围为60欧姆/平方到65欧姆/平方。杰德(Jandel)工程有限公司的4脚电阻率探针用于测量表面电阻。一个晶片浸润在pH13的5g/L氢氧化钾水溶液中，第二个浸润在pH11的10g/L的碳酸钠水溶液中，第三个晶片浸润在pH11的10g/L的碳酸钾水溶液中。每个溶液的温度为50℃。每个晶片在各自溶液中的停留时间是9分钟。从每个晶片中去除所有抗蚀剂。
将晶片从它们的溶液中拿出并用水冲洗。然后测量每个晶片的发射器层的表面电阻。用5g/L氢氧化钾处理的晶片的表面电阻从最初的65欧姆/平方增加到155欧姆/平方的高值。用10g/L碳酸钠处理的晶片从65欧姆/平方增加到70欧姆/平方。用10g/L碳酸钾处理的晶片从60欧姆/平方增加到65欧姆/平方。用碳酸钠和碳酸钾处理的晶片的表面电阻率与用氢氧化钾处理的晶片相比，显示出很小的表面电阻率变化。然而，当含有溶解的抗蚀剂的碳酸钠溶液冷却到室温时，碳酸钠溶液形成凝胶。相反，当含有溶解的抗蚀剂的碳酸钾溶液冷却到室温时，溶液保持澄清和流动性，说明碳酸钾剥离剂是稳定的并将抗蚀剂保持在溶液状中。
实施例3
具有PN结的深发射器(超过250-300nm深)单晶硅晶片和由常规丝网印刷铝糊形成的背面铝电极在来自米尔特托勒多(MetlerToledo)的赛多利斯分析平衡上称重。浸入到10g/L碳酸钾溶液中。碳酸钾溶液pH11并且温度为70℃。
晶片浸入溶液搅动10分钟。在浸润期间，观察到在铝电极上形成氢气气泡，表明碳酸钾腐蚀电极。从溶液中取出晶片，用水冲洗，空气中干躁并称重。晶片重量减少了0.2wt％。损失的重量进一步表明铝电极被碳酸钾溶液腐蚀。
实施例4
具有PN结的深发射器单晶硅晶片和由常规丝网印刷铝糊形成的背面铝电极在70℃的温度下，pH11的10g/L碳酸钾和1g/L硅酸钾水溶液中浸润搅动10分钟。没有观察到由铝电极形成的气泡。硅酸钾的添加阻止了碳酸钾对铝电极的腐蚀。当溶液冷却到室温时，溶液保持流动和澄清。没有观察到溶液的凝胶化。
实施例5
使用DirectMaskTMDoD300的喷墨打印机在具有PN结的深发射器单晶硅晶片上选择性涂敷上述实施例1中描述的热熔抗蚀剂。硅晶片还包括其背面的铝电极。铝电极由烧结的常规铝糊形成。然后在5g/L的氢氧化钾溶液中浸润晶片。氢氧化钾溶液的pH为13且温度为40℃。在氢氧化钾中3分钟后，观察到气泡从铝电极处产生。这表明氢氧化钾对铝电极腐蚀反应。

Claims (7)

1.一种从半导体剥离热熔抗蚀剂方法，所述方法包括：
(a)提供包括PN结的半导体衬底、具有PN结的半导体衬底的前侧的抗反射涂层和背侧的包括铝的电极；
(b)在具有PN结的半导体衬底上的抗反射涂层上选择性施加热熔抗蚀剂；
(c)向具有PN结的半导体衬底的抗反射涂层的暴露部分施加蚀刻剂以去除抗反射涂层的暴露部分并选择性暴露具有PN结的半导体衬底的前侧；以及
(d)向具有PN结的半导体衬底施加由5-50g/L碳酸钾、0.1-10g/L硅酸钾和水组成的剥离剂以从抗反射涂层中去除热熔抗蚀剂。
2.根据权利要求1的方法，进一步包括在具有PN结的所述半导体衬底的选择性暴露的前侧上沉积金属以形成电流路径的步骤。
3.根据权利要求1的方法，其中所述剥离剂还包括一种或多种消泡剂。
4.根据权利要求1的方法，其中所述剥离剂组合物的pH范围从8到12。
5.根据权利要求1的方法，其中所述剥离剂的温度范围为室温到70℃。
6.根据权利要求1的方法，其中所述热熔抗蚀剂包括一种或多种蜡和一种或多种氢化松香树脂。
7.一种从半导体剥离热熔抗蚀剂方法，所述方法包括：
a）提供包括PN结的半导体衬底，具有PN结的所述半导体衬底的前侧上的选择性发射器和背面的包括铝的电极；
b）向具有PN结的半导体衬底上的选择性发射器选择性地施加热熔抗蚀剂；
c）向具有PN结的所述选择性发射器的暴露部分施加蚀刻剂以蚀刻所述暴露部分；以及
d）向具有PN结的半导体衬底施加由5-50g/L碳酸钾、0.1-10g/L硅酸钾和水组成的剥离剂以从选择性发射器中去除热熔抗蚀剂。
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