本发明属于太阳能电池，特别涉及一种太阳能电池的金属电极剥离方法及装置。
背景技术：
1、随着我国航天事业的迅猛发展，砷化镓太阳能电池因其光电转换效率高、可靠性好，广泛应用于航天航空领域。其中金属电极剥离工艺，是太阳能电池芯片制造领域至关重要的一环。现阶段的金属电极剥离工艺，包含以下工序：
2、首先，采用光刻工艺，在晶圆上旋涂光刻胶，以制作光刻胶图形，通常采用的光刻胶是反转胶或多层胶；其次，通过电子束蒸发的方式，在制作好图形的晶圆表面镀上金属电极；再次，把晶圆浸泡在丙酮或者光刻胶剥离液里，去除光刻胶，进而光刻胶上的大部分金属电极从晶圆表面脱落；然后，使用剥离液高压冲洗晶圆表面，冲刷掉晶圆表面的残余金属，只留下原刻出图形的金属作为电极；最后，用丙酮、异丙醇浸泡晶圆，清洗掉晶圆表面的剥离液残余，经冲水，高速旋干，得到预期带有金属电极图案的晶圆。
3、这种传统的剥离工艺，对太阳电池芯片的制造并不友好，经常会因金属电极粘连而使待剥离的金属不能完全剥离，形成金属丝悬挂在晶圆侧壁造成晶圆短路，或者撕扯所需电极进而损伤电极表面，降低产品良率。
4、例如专利申请号为cn202110868316.2的中国专利公开了一种金属电极剥离胶膜的制作方法，先用碱性溶液浸泡清洗半成品芯片，接着采用丙酮、乙醇和去离子水清洗芯片表面，然后在芯片上涂反转胶，通过前烘、曝光、反转烘烤、泛曝光、显影，形成电极剥离角膜。这种方法，利用碱性溶液钝化表面，使钝化表面呈现一定的亲水性，有利于制作胶膜倒台倾角和扩大倒台底部展宽，解决倒台倾斜角不稳定和胶膜厚度变薄的问题，使剥离电极尺寸稳定可控，电极边沿无金属丝粘连。但这种方法，要对胶膜进行二次曝光，增加了成本和产生碎片的风险，降低了产品的良率。
5、又如专利申请号为cn202310778200.9的中国专利公开了一种金属剥离机晶圆浸泡装置，该浸泡装置通过机械连轴传动，浸泡过程可升降和倾斜，充分发挥浸泡效果，同时晶圆水平放置，可单片取放，晶圆浸泡过程可控制晃动，增加去胶能力，同步机构倾斜能使光刻胶及金属剥离时不堆积在晶圆上。但此种装置结构复杂，成本高昂，且由于晶圆是水平放置，不适合经典地用花篮竖直盛放多片晶圆同时进行金属剥离工作，降低了生产效率，不利于规模化批量制造。
6、综上所述，现有的金属电极剥离工艺具有以下缺点：
7、（1）光刻工艺需要用到反转胶、双层胶或三层胶，工艺复杂，良率低
8、当光刻采用反转胶时，需要对涂敷反转胶的芯片进行前烘、曝光、反转烘烤、泛曝光、显影等工序，其中具有两道曝光工艺，增加了时间成本，降低了生产效率，同时容易带来破片、粘板等不可控的风险，降低了产品的良率。
9、同样的，采用双层胶或三层胶工艺进行光刻，每增加一层胶，就多一整套匀胶、前烘、曝光、显影、后烘等工序，物料、时间、人力等成本也随之增加，同时不同胶层的显影液也不尽相同，而且第二道的显影液极有可能会跟第一层胶发生反应，而破坏了作为基底的第一胶层的结构，使多层胶的整体结构发生不规则变化，无法形成预期的倒梯形或倒“凸”形界面，导致后续的蒸镀的金属层发生粘连，进而无法对胶层上的金属进行有效剥离。
10、（2）去除光刻胶，剥离金属时，易损伤电极，图形被破坏
11、把晶圆静置于光刻胶剥离液中浸泡，虽然光刻胶会和光刻胶剥离液发生反应分解，带动胶上的金属脱落，但由于胶层厚度不均，而且晶圆浸泡时不同区域的金属脱落程度不一致，导致胶层上的金属整体无法同步脱落。因此，通常需要引入特殊定制的浸泡装置，或者操作人员手工辅助剥离金属。特制的浸泡装置造价不菲，生产成本高，且无法对多片晶圆同时剥离，生产效率降低；而人工操作需要把晶圆从花篮中频繁取放，而且手动冲淋晶圆表面去除光刻胶上的金属电极，增加了更多不可控的因素，不仅金属电极粘连部位容易发生撕扯，导致损伤金属电极表层，或者伸展出来的金属丝粘附在晶圆侧壁造成晶圆短路，而且由于夹持和冲淋晶圆时的力度不同，极易产生碎片。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种太阳能电池的金属电极剥离方法及装置，提高金属电极的剥离效率和成功率，降低生产成本，大大提高了太阳能电池的制造效率和良率。
2、为达成上述目的，本发明提供了如下技术方案：
3、一种太阳能电池的金属电极剥离方法，包括：
4、提供衬底晶圆，在衬底晶圆上生长外延层形成半成品芯片；
5、在半成品芯片的外延层表面旋涂一层负性光刻胶形成光刻胶层，然后经烘烤、曝光、显影、坚膜后烘，使光刻胶层形成有金属电极图形所需的图形界面；
6、在具有图形界面的外延层表面蒸镀金属电极，金属电极的厚度小于光刻胶层的厚度；
7、准备一金属电极剥离装置，所述金属电极剥离装置包括缸体、辊轮平台、辊轮，所述缸体内盛有光刻胶剥离液，所述辊轮平台置于缸体内，所述辊轮转动设置在辊轮平台上，所述辊轮平台在辊轮的外周设有花篮卡槽；
8、取多片蒸镀有金属电极的晶圆平边朝上放入花篮中，将花篮卡入花篮卡槽，使晶圆的侧壁与辊轮抵接，且花篮浸泡于光刻胶剥离液中，将晶圆近平边区域的金属电极脱落，然后转动辊轮，辊轮带动晶圆缓慢旋转，直至晶圆的平边朝下，将晶圆远平边区域的金属电极脱离；
9、将剥离过金属电极的晶圆进行清洗并进行后续制程，完成太阳能电池芯片的制作。
10、可选的，花篮浸泡于光刻胶剥离液中的时间为15min，转动辊轮使晶圆平边朝下后，再浸泡15min，完成金属电极的剥离。
11、可选的，所述衬底晶圆为ge衬底，在衬底晶圆上生长外延层形成半成品芯片包括：
12、通过mocvd设备，在ge衬底上依次生长ge底电池、ingaas中电池和gainp顶电池。
13、可选的，在生长外延层后，将半成品芯片依次在丙酮中浸泡10min、异丙醇中浸泡10min，然后冲水，高速旋干。
14、可选的，所述光刻胶层的厚度为3μm，经烘烤、曝光、显影、坚膜后烘包括：
15、将旋涂有负性光刻胶的半成品芯片放入烤箱100°烘烤30min ，然后在曝光机中，经掩膜板覆盖曝光，此时曝光强度为100mj/cm2；接着，在显影液中浸泡1分钟，除去掩膜板遮蔽区域的光刻胶；最后，放入烤箱100°烘烤30分钟，进行坚膜后烘，使光刻胶层形成有倒梯形的图形界面。
16、可选的，在具有图形界面的外延层表面蒸镀金属电极包括：
17、将形成有图形界面的半成品芯片置于金属镀膜机中，经电子束蒸法在制作有图形界面的外延层表面蒸镀au、auge、ni、au，厚度分别为150nm、90nm、120nm、600nm，完成金属电极的制备。
18、可选的，将剥离过金属电极的晶圆进行清洗并进行后续制程包括：
19、将花篮从光刻胶剥离液中取出，放入水浴槽中冲水，冲走挂在花篮上已经脱落的金属丝；再将花篮依次浸没于丙酮和异丙醇中，分别浸泡10分钟，然后冲水、旋干；
20、在晶圆背面进行蚀刻和电极蒸镀，接着在晶圆正面进行选择性腐蚀、蒸镀减反膜，再退火，然后在晶圆正面进行上胶保护、切割、端腐，最后进行iv测试，完成太阳能电池芯片的制作。
21、本发明还提供一种太阳能电池的金属电极剥离装置，包括缸体、辊轮平台、辊轮、旋转支架，所述缸体内盛有光刻胶剥离液，所述辊轮平台设置在缸体内，所述辊轮转动设置在辊轮平台上，所述辊轮平台在辊轮的外周设有供花篮支撑脚置入的花篮卡槽，花篮内部的晶圆侧壁与辊轮抵接；所述旋转支架设置在缸体的侧壁上，所述辊轮中心的转轴与旋转支架连接，所述旋转支架上设有驱动辊轮转动的把手。
22、可选的，所述辊轮平台上还设有数量均为两个的花篮挡板、辊轮挡板和限位挡板，两个花篮挡板分别设置在辊轮的前后两侧，所述辊轮挡板设置在花篮挡板和辊轮之间，所述花篮挡板和限位挡板之间形成花篮卡槽，两个限位挡板分别设置在辊轮的左右两侧。
23、可选的，所述花篮挡板的中部开设有第一排液槽，所述花篮挡板的两端与两个限位挡板之间留有间隔形成第二排液槽。
24、采用上述方案后，本发明的有益效果在于：
25、1、本发明采用单层光刻胶工艺，通过匀胶、曝光、显影，即可实现金属电极图形所需的图形界面，且由光刻胶层的厚度和金属电极的厚度形成的高度差，实现了金属电极和光刻胶，以及所需金属电极和所要剥离的金属之间的分隔，无需进行反转胶工艺的二次曝光或者多层胶的反复光刻工艺，工艺简单，实现方便，降低了生产成本，提高了生产效率，同时避免复杂工艺带来的良率降低的风险。
26、2、用带有辊轮装置的缸体来浸泡剥离光刻胶上的金属电极，通过辊轮旋转可以带动晶圆缓慢转动，一方面使光刻胶充分地和光刻胶剥离液反应，带动光刻胶上的金属从晶圆上脱落，另一方面，未转动辊轮时，晶圆上部的金属会率先脱落，搭在相邻晶圆的表面，旋转辊轮，可以使原先处于晶圆下部的金属旋转到晶圆上部，慢慢自动从晶圆上脱落。从而通过辊轮旋转带动晶圆旋转，可以让晶圆表面不同区域的光刻胶能充分接触光刻胶剥离液，借助光刻胶剥离液的张力和脱落金属丝的重力牵引，使光刻胶上的金属能完全自主脱落剥离，既不需要复杂昂贵的特制喷淋装置辅助剥离金属电极，也不需要人工操作剥离电极，降低了生产成本，提高了生产效率。
27、3、使用带辊轮的缸体浸泡晶圆来实现金属电极剥离的方法，还可将多片晶圆放入同一花篮进行操作，进一步提高了生产效率，操作简便，实用性广，成本低，效率高，也可应用于其他半导体器件金属剥离工艺。
1.一种太阳能电池的金属电极剥离方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种太阳能电池的金属电极剥离方法，其特征在于：花篮浸泡于光刻胶剥离液中的时间为15min，转动辊轮使晶圆平边朝下后，再浸泡15min，完成金属电极的剥离。
3.如权利要求1所述的一种太阳能电池的金属电极剥离方法，其特征在于：所述衬底晶圆为ge衬底，在衬底晶圆上生长外延层形成半成品芯片包括：
4.如权利要求1所述的一种太阳能电池的金属电极剥离方法，其特征在于：在生长外延层后，将半成品芯片依次在丙酮中浸泡10min、异丙醇中浸泡10min，然后冲水，高速旋干。
5.如权利要求1所述的一种太阳能电池的金属电极剥离方法，其特征在于：所述光刻胶层的厚度为3μm，经烘烤、曝光、显影、坚膜后烘包括：
6.如权利要求1所述的一种太阳能电池的金属电极剥离方法，其特征在于：在具有图形界面的外延层表面蒸镀金属电极包括：
7.如权利要求1所述的一种太阳能电池的金属电极剥离方法，其特征在于：将剥离过金属电极的晶圆进行清洗并进行后续制程包括：
8.一种太阳能电池的金属电极剥离装置，其特征在于：包括缸体、辊轮平台、辊轮、旋转支架，所述缸体内盛有光刻胶剥离液，所述辊轮平台设置在缸体内，所述辊轮转动设置在辊轮平台上，所述辊轮平台在辊轮的外周设有供花篮支撑脚置入的花篮卡槽，花篮内部的晶圆侧壁与辊轮抵接；所述旋转支架设置在缸体的侧壁上，所述辊轮中心的转轴与旋转支架连接，所述旋转支架上设有驱动辊轮转动的把手。
9.如权利要求8所述的一种太阳能电池的金属电极剥离装置，其特征在于：所述辊轮平台上还设有数量均为两个的花篮挡板、辊轮挡板和限位挡板，两个花篮挡板分别设置在辊轮的前后两侧，所述辊轮挡板设置在花篮挡板和辊轮之间，所述花篮挡板和限位挡板之间形成花篮卡槽，两个限位挡板分别设置在辊轮的左右两侧。
10.如权利要求9所述的一种太阳能电池的金属电极剥离装置，其特征在于：所述花篮挡板的中部开设有第一排液槽，所述花篮挡板的两端与两个限位挡板之间留有间隔形成第二排液槽。
