專利名稱：：鍍敷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及金屬鍍敷領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及光生伏打器件的金屬鍍敷領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：光生伏打器件，例如太陽(yáng)能電池，通常包括形成單個(gè)的大的PN結(jié)(junction)的半導(dǎo)體晶片。對(duì)該結(jié)的諸如日光入射光的電磁輻射在器件中產(chǎn)生電載流子并產(chǎn)生電流，必須收集該電流并傳送到外部電路。所產(chǎn)生的電流大致與入射的輻射成正比。與PN結(jié)的兩面歐姆接觸的金屬圖案收集所述電流。該金屬圖案需要提供低電阻路徑(resistancepath),以使所產(chǎn)生的電流的電阻損失最小化。必須限制所述金屬圖案的物理范圍(physicalextent)，尤其是器件前表面上的物理范圍，以使得阻擋入射輻射能的表面積最小化，也就是說(shuō)為了產(chǎn)生電流的目的而使能量損失最小化。通常，前面的金屬圖案包括導(dǎo)電性非常高的材料的窄條。在制造平板太陽(yáng)能電池中，可通過(guò)施涂薄的圖案化的歐姆接觸層和阻擋層材料，然后進(jìn)行金屬化來(lái)得到令人滿意的金屬圖案。一種金屬化的方法是絲網(wǎng)印刷銀糊料，該方法為很多應(yīng)用提供電阻足夠低的厚導(dǎo)體。但是，銀糊料本身的電阻并沒(méi)有低到足夠提供最優(yōu)化的太陽(yáng)能電池性能的程度。需要導(dǎo)電性更強(qiáng)的材料，例如鍍敷的銀或銅，來(lái)使降低太陽(yáng)能電池效率的電阻損失最小化。已經(jīng)將銀電解沉積在光生伏打器件上，通過(guò)利用輻射能在所述器件本身中產(chǎn)生電流。在所述的銀電解鍍敷方法中，當(dāng)在所述器件的一個(gè)表面施加電壓同時(shí)用輻射能照射器件的相對(duì)的表面時(shí)，得到均勻沉積的銀層。用于該光輔助的鍍敷的常規(guī)銀電鍍?cè)『星杌?。然而，使用含有氰化物的鍍?cè)‘a(chǎn)生許多問(wèn)題，例如處理、廢物處理和環(huán)境問(wèn)題。工業(yè)中需要有一種適合用于光輔助的光生伏打器件鍍敷的不含氰化物的鍍?cè)　Ｃ绹?guó)專利5,882，435(Holdermann)揭示了電鍍由晶體硅制得的太陽(yáng)能電池的方法。該專利例舉了使用含有氰化物的鍍銀浴。盡管該專利并沒(méi)有提到可以使用不含氰化物的鍍銀浴，但是它描述了不含氰化物的銀浴在照射條件下的穩(wěn)定性不夠。因此，工業(yè)中仍舊需要一種適合的不含氰化物的金屬鍍?cè)?，尤其是鍍銀浴，所述不含氰化物的金屬鍍?cè)】捎迷谑褂幂椛淠苷丈涞碾婂兎椒ㄖ?，并且該鍍?cè)≡谑褂脳l件下具有足夠的穩(wěn)定性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明克服了上述缺陷，提供一種在顯示光生伏打作用的光敏器件(光生伏打器件)上鍍敷電接觸的方法，所述方法包括提供具有至少兩個(gè)主表面的半導(dǎo)體晶片，所述晶片在其中形成有光生伏打結(jié)，使得當(dāng)所述晶片的一個(gè)主表面暴露于光時(shí)，負(fù)電荷在第一主表面積聚，而正電荷在第二主表面積聚，使所述晶片與不含氰化物的金屬鍍?cè)〗佑|，向所述鍍?cè)∈┘与妷?，并將所述晶片暴露于光以在所述第一主表面上沉積金屬層，其中，所述鍍?cè)∈撬芤海ń饘匐x子、至少一種水溶性的含硝基的化合物、至少一種表面活性劑、至少一種酰胺化合物和至少一種選自水溶性氨基酸、水溶性磺酸及其混合物的組分。在另一種實(shí)施方式中，在將所述晶片與不含氰化物的金屬鍍?cè)〗佑|之前，在所述第二主表面上提供金屬涂層。在該實(shí)施方式中，金屬?gòu)乃龅诙鞅砻娴耐繉由线w移到鍍?cè)≈?，再?gòu)哪抢镞w移到帶負(fù)電荷的第一主表面。本發(fā)明所用的不含氰化物的金屬鍍?cè)≡诠廨o助的電鍍所用的照射條件下具有足夠的穩(wěn)定性，以在滿足所需規(guī)格的光生伏打器件上提供金屬沉積。圖l是本發(fā)明的光生伏打器件的示意圖。圖2是按照本發(fā)明在光生伏打器件上提供金屬涂層的示意圖。具體實(shí)施方式在本說(shuō)明書的全文中，如文中所標(biāo)明，術(shù)語(yǔ)"鍍敷"是指通過(guò)例如電鍍或化學(xué)鍍敷沉積金屬層。"沉積"和"鍍敷"在本說(shuō)明全文中可互換使用。不定冠詞"一"意于包括單數(shù)和復(fù)數(shù)。除非另外說(shuō)明，以下縮寫的含義如下°C=攝氏度；g二克；mL二毫升；L二升；八=安培；dm二分米；^im二微米；，nm二納米。除非另有說(shuō)明，所有的百分比和比例都基于重量。所有的數(shù)值范圍都是包括端點(diǎn)的，并且可以任何順序組合，除非能明顯看出這樣的數(shù)值范圍合計(jì)上限為100%。在本發(fā)明中可以使用各種光生伏打器件，例如太陽(yáng)能電池。通常使用半導(dǎo)體基片，例如半導(dǎo)體晶片，來(lái)生產(chǎn)該光生伏打器件。在一種實(shí)施方式中，太陽(yáng)能電池由單晶、多晶或無(wú)定形硅晶片組成。在另一種實(shí)施方式中，太陽(yáng)能電池由多晶硅晶片組成。盡管下面的描述是針對(duì)硅晶片，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解其它適合的半導(dǎo)體晶片，例如砷化鎵、鍺化硅和鍺也可以用于本發(fā)明。當(dāng)使用硅晶片時(shí)，所述硅晶片通常具有p型基質(zhì)摻雜。該晶片可以是圓形的、正方形的或長(zhǎng)方形的，或可以是任何其它適合的形狀。該晶片可具有很多種尺寸。例如，圓形晶片的直徑可為150nm、200nm、300nm、棚nm或更大?？蓪⑺鼍暮竺娼饘倩?。可以金屬涂覆整個(gè)后面，或者金屬涂覆后面的一部分，以形成格子(grid)。可通過(guò)多種技術(shù)來(lái)提供后面金屬化，并且該后面金屬化可在晶片前面的金屬化之前進(jìn)行，或者與晶片前面的金屬化同時(shí)進(jìn)行。在一種實(shí)施方式中，以導(dǎo)電糊料(例如含銀的糊料，含鋁的糊料或含有銀和鋁的糊料)的形式向后面施涂金屬涂層。該導(dǎo)電糊料通常包括嵌入在玻璃基質(zhì)內(nèi)的導(dǎo)電顆粒和有機(jī)粘合劑。可通過(guò)多種技術(shù)，例如絲網(wǎng)印刷，將導(dǎo)電糊料施涂到晶片上。在施涂糊料之后，燒制晶片以除去有機(jī)粘合劑。當(dāng)使用含鋁的導(dǎo)電糊料時(shí)，鋁部分地?cái)U(kuò)散到晶片的后面，或如果用在還含有銀的糊料中時(shí)，所述鋁可與銀形成合金。使用這類含鋁的糊料可以提高電阻接觸并提供"P+"摻雜區(qū)域。通過(guò)先施涂鋁或硼，接著相互擴(kuò)散，還可以產(chǎn)生重?fù)诫s的"P+"型區(qū)。在一種實(shí)施方式中，可將含鋁糊料施涂到后面并燒制，然后施涂后面金屬涂層。在施涂后面金屬涂層之前，可任選地除去來(lái)自于燒制的含鋁糊料的殘留物。在另一實(shí)施方式中，可在晶片的后面沉積種子層并通過(guò)化學(xué)鍍或電鍍?cè)谒龇N子層上沉積金屬涂層。使用本發(fā)明，在晶片的后面的種子層上沉積金屬可與在晶片前面沉積金屬同時(shí)進(jìn)行?？蓪?duì)晶片的前面任選地進(jìn)行晶體取向的紋理蝕刻(textureetching)以賦予所述表面減少了反射的改善的光入射形狀。為了產(chǎn)生半導(dǎo)體結(jié)，在晶片的前面發(fā)生磷擴(kuò)散或鐵植入，以產(chǎn)生n摻雜區(qū)域并提供具有PN結(jié)的晶片?？上蛩鼍那懊嫒芜x地加入介電層。該介電層既可用作鈍化層(passivationlayer)又可用作減反射層。適合的介電層包括但不限于，諸如SiOx的氧化硅層，諸如Si3N4的氮化硅層以及氧化硅和氮化硅層的組合，以及氧化硅層和/或氮化硅層與諸如TiOx的氧化鈦層的組合。在前述的通式中，x是氧原子的數(shù)目。可通過(guò)很多種技術(shù)，例如各種蒸汽沉積方法來(lái)沉積該介電層。晶片的前面通常含有金屬化的圖案。例如，晶片的前面由集電線(currentcollectingline)和電流母線(currentbusbar)組成。集電線通常橫穿母線，并且與母線相比，集電線具有較細(xì)的結(jié)構(gòu)(即尺寸)。在一種實(shí)施方式中，使用導(dǎo)電糊料來(lái)金屬化晶片的前面，所述導(dǎo)電糊料與用在晶片的后面上的任何導(dǎo)電糊料相同或不同。用于金屬化晶片的前面的任何導(dǎo)電糊料通常不含有鋁?？稍谝粋€(gè)操作中或分開的操作中對(duì)用在晶片的前面或后面上使用的任何導(dǎo)電糊料進(jìn)行燒制。糊料燒制中所用的溫度取決于所用的具體糊料、所用的任何介電層(或減反射層)的厚度等因素。該溫度的選擇在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解可在含有氧的氣氛、惰性氣氛、還原性氣氛中或這些氣氛的組合中進(jìn)行所述燒制工藝。例如，可以在含有極少量氧的氣氛中于第一溫度下進(jìn)行燒制，然后在惰性氣氛下或還原性氣氛下于第二溫度下進(jìn)行燒制，其中所述第二溫度高于所述第一溫度。在所述燒制工藝之后，任選地將晶片與緩沖酸溶液(例如緩沖氫氟酸溶液)接觸，以除去在燒制步驟中產(chǎn)生的任何氧化物?？赏ㄟ^(guò)將溶液噴在晶片上或?qū)⒕n在該溶液中或通過(guò)其它合適的途徑實(shí)現(xiàn)該接觸。在另一種實(shí)施方式中，用任選的減反射層，例如氮化硅，來(lái)涂覆晶片的前面。然后在前面限定出溝槽圖案。所述溝槽圖案穿過(guò)減反射(或介電)層并進(jìn)入晶片的半導(dǎo)體實(shí)體。所述溝槽進(jìn)入到所述晶片的半導(dǎo)體實(shí)體的深度可為l-25微米?？梢允褂酶罨蚋鼫\的溝槽?？墒褂枚喾N方法來(lái)形成溝槽圖案，例如但不限于激光消融、機(jī)械手段和光刻方法，所有這些方法都是本領(lǐng)域熟知的。所述機(jī)械手段包括鋸和刮。典型的光刻方法包括在晶片表面上沉積可成像的材料，使所述可成像的材料圖案化以形成溝槽，將所述溝槽圖案轉(zhuǎn)移到晶片，以溝槽圖案沉積金屬層并除去所述可成像的材料。在一種實(shí)施方式中，在以溝槽圖案沉積金屬層的步驟之前除去所述可成像的材料。在另一種實(shí)施方式中，在以溝槽圖案沉積金屬層的步驟之后除去所述可成像的材料。當(dāng)在金屬沉積步驟中存在可成像的材料時(shí)，該可成像的材料應(yīng)避免在金屬沉積步驟中所用的輻射波長(zhǎng)內(nèi)有吸收的任何染料，例如造影染料(contrastdye)。在鍍敷步驟中存在的可成像的材料應(yīng)該含有可透過(guò)鍍敷步驟中所用的輻射的波長(zhǎng)的染料。當(dāng)所述可成像材料是液體時(shí)，可通過(guò)任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，例如但不限于旋涂、刮刀涂、幕涂和輥涂將該材料沉積在晶片的表面上。當(dāng)所述可成像材料是干膜時(shí)，可通過(guò)照射將該材料沉積在晶片的表面上。通過(guò)將所述可成像材料透過(guò)掩模曝光于光化輻射來(lái)圖案化所述可成像的材料。光化輻射的選擇取決于所選的具體的可成像材料。光化輻射的適合的波長(zhǎng)包括但不限于，500nm到低于200nm，例如430nm、405nm、365nm、248nm和193nm，以及極遠(yuǎn)紫外線("EUV")和電子束。也可以使用激光來(lái)圖案化所述可成像的材料。接著將可成像的材料中的圖案轉(zhuǎn)移到晶片基材上。使用濕式化學(xué)蝕刻技術(shù)或使用干式蝕刻技術(shù)進(jìn)行圖案轉(zhuǎn)移。適合的干式蝕刻技術(shù)包括但不限于，等離子蝕刻，例如反應(yīng)離子蝕刻。所述溝槽圖案通常由橫截面尺寸較窄的線(即集電線)和橫截面尺寸較粗的線(即母線)組成。所述母線橫穿所述集電線。可使用任何合適的聚合物除去劑來(lái)除去所述可成像的材料，例如羅門哈斯電子材料有限公司(美國(guó)，馬薩諸塞州)出售的那些聚合物除去劑。這類除去劑可以是堿性的、酸性的或基本中性的。不論用什么技術(shù)形成溝槽圖案，該溝槽可任選地與酸(例如氫氟酸)或堿接觸以使溝槽表面具有紋理或變粗糙。任選地，可使用n型摻雜劑進(jìn)行另外的擴(kuò)散方法，在溝槽區(qū)域得到"n++"摻雜。通常，將導(dǎo)電糊料沉積到晶片前面的溝槽中?？稍诮饘倩懊嬷?，之后或與金屬化前面的同時(shí)，金屬化晶片的后面。當(dāng)使用導(dǎo)電糊料金屬化后面時(shí)，通常在單個(gè)步驟中燒制前面和后面。在使用導(dǎo)電糊料金屬化晶片的前面圖案和后面后，在前面導(dǎo)電圖案上沉積金屬層。該金屬層可以是任何適合的導(dǎo)電金屬，例如金、銀或銅，且通常是銀。在一種實(shí)施方案中，所沉積的金屬層由與導(dǎo)電糊料中所用的金屬相同的金屬組成。例如，將銀層沉積在含有銀的導(dǎo)電糊料上。與僅由燒制的導(dǎo)電糊料組成的圖案相比，在燒制的導(dǎo)電糊料上含有沉積的金屬層，尤其是電沉積的金屬層的圖案的效率提高。此外，在燒制的導(dǎo)電糊料上使用沉積的金屬層可減小集電線和母線的寬度，提供了更多的可曝光于入射光的太陽(yáng)能電池表面，從而產(chǎn)生更多的電流。較小的金屬線意味著表面上阻擋入射光的金屬更少。圖1是本發(fā)明的代表性光生伏打器件5，例如太陽(yáng)能電池的示意圖。器件5具有半導(dǎo)體晶片IO，所述半導(dǎo)體晶片具有PN結(jié)、后面11和前面12。后面ll被金屬化，例如被銀金屬化。前面12含有母線14和集電線15構(gòu)成的金屬圖案(例如銀圖案)。所述金屬圖案由沉積在含銀導(dǎo)電糊料上的銀層組成。所述金屬圖案與前面12歐姆接觸。典型地，前面12覆蓋有減反射圖層，例如氮化硅或其他介電材料，圖中并未示出?，F(xiàn)在準(zhǔn)備向晶片前面的圖案上和金屬化的后面上鍍敷金屬層。在本發(fā)明中，使用不含氰化物的鍍?cè)∠驘频膶?dǎo)電糊料上沉積金屬層，具體是銀層，同時(shí)用入射光照射所述半導(dǎo)體晶片。用于本發(fā)明的鍍?cè)∈撬芤?，并含有金屬離子、至少一種水溶性的含硝基的化合物、至少一種表面活性劑、至少一種酰胺化合物和至少一種選自水溶性氨基酸、水溶性磺酸及其混合物的組分。按照本發(fā)明的鍍銀浴購(gòu)自羅門哈斯電子材料有限公司(美國(guó)，馬薩諸塞州)的ENLIGHTTM銀鍍?cè)?00。本發(fā)明鍍?cè)≈械慕饘匐x子可通過(guò)使用任何合適的溶液可溶的金屬化合物(通常是金屬鹽)來(lái)提供。該金屬化合物可包括但不限于金屬鹵化物；金屬硝酸鹽；金屬羧酸鹽，例如乙酸鹽、金屬甲酸鹽和金屬葡萄糖酸鹽；金屬氨基酸絡(luò)合物，例如金屬半胱氨酸絡(luò)合物；金屬烷基磺酸鹽，例如金屬甲磺酸鹽、金屬乙磺酸鹽；金屬羥烷基磺酸鹽，金屬甲苯磺酸鹽和金屬苯酚磺酸鹽。示范性的金屬化合物包括銅化合物、金化合物和銀化合物。在一種實(shí)施方式中，所述金屬化合物是銀化合物。具體地，適合的金屬化合物包括硝酸銀、銀半胱氨酸絡(luò)合物、甲磺酸銀、乙磺酸銀、丙磺酸銀、苯酚磺酸銀和乙酸銀。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解當(dāng)金屬是銀時(shí)，所述金屬鹽通常不是鹵化銀，因?yàn)檫@類鹽的溶解度有限。本發(fā)明的鍍?cè)≈幸部墒褂媒饘倩衔锏幕旌衔?。該混合物可以是具有相同金屬的金屬化合物，但是是不同的化合物，例如硝酸銀和銀-半胱氨酸絡(luò)合物的混合物，或具有不同金屬的金屬化合物，例如銀-半胱氨酸絡(luò)合物和葡萄糖酸銅的混合物。當(dāng)混合使用具有不同金屬的不同金屬化合物時(shí)，本金屬鍍?cè)⒊练e不同金屬的合金。加入到鍍?cè)≈械慕饘倩衔锏牧孔阋蕴峁╁冊(cè)≈械慕饘匐x子濃度為0.1—60g/L，更一般的是0.5—50g/L，最一般的是1—50g/L。當(dāng)所述金屬離子是銀離子時(shí)，鍍?cè)≈秀y離子的濃度通常為2—40g/L。這類金屬化合物通?？蓮亩喾N來(lái)源商購(gòu)得到，例如Aldrichchemical公司(威斯康星州，密爾沃基)。本發(fā)明的金屬鍍?cè)∈请婂冊(cè)〔⒑须娊赓|(zhì)。多種電解質(zhì)中的任何一種都可用于本發(fā)明的金屬鍍?cè)≈?，包括酸和堿。示例性的電解質(zhì)包括但不限于，烷基磺酸，例如甲磺酸、乙磺酸和丙磺酸；羥烷基磺酸；芳基磺酸，例如甲苯磺酸、苯磺酸和苯酚磺酸；含有氨基的磺酸，例如酰胺磺酸(amidosulfonicacid)，氨基磺酸；礦物酸；羧酸，例如甲酸和鹵代乙酸；氫鹵酸和焦磷酸鹽。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解酸和堿的鹽也可用作電解質(zhì)。此外，所述電解質(zhì)可含有酸混合物、堿混合物或一種或多種酸與一種或多種堿的混合物。該電解質(zhì)通?？蓮亩喾N來(lái)源商購(gòu)得到，例如Aldrichchemical公司。盡管不想被理論束縛，據(jù)信本發(fā)明的鍍?cè)≈械暮趸幕衔镉糜诜€(wěn)定和絡(luò)合鍍?cè)?。可使用多種水溶性的含硝基的化合物中的任何一種。該含硝基的化合物包括但不限于，含硝基的羧酸及其鹽和含硝基的磺酸及其鹽。該含硝基的化合物可含有一個(gè)或多個(gè)硝基。所述水溶性的含硝基的化合物通常具有至少一個(gè)雜環(huán)基團(tuán)。在其他實(shí)施方式中，所述含硝基的化合物是芳族的雜環(huán)化合物。示范性的含硝基的化合物包括但不限于，2—硝基鄰苯二甲酸、3—硝基鄰苯二甲酸、4一硝基鄰苯二甲酸和/或?qū)ο趸交撬帷Ｍǔ?，所述含硝基的化合物在鍍?cè)≈械挠昧繛?.1—200g/L，更一般的是0.5—175g/L，最一般是1一150g/L。該含硝基的化合物通?？蓮亩喾N來(lái)源商購(gòu)得到，例如Aldrichchemical公司。很多種表面活性劑可用于本發(fā)明?？梢允褂藐庪x子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、兩性表面活性劑和非離子表面活性劑中的任何一種。示范性的非離子表面活性劑包括琥珀酸酯。在一種實(shí)施方式中，所述表面活性劑選自陽(yáng)離子表面活性劑和兩性表面活性劑。示范性的陽(yáng)離子表面活性劑包括但不限于，購(gòu)自Degussa的商品名為TEGOTAINTM的氯化l,3-二癸基-2-甲基咪唑鑰。在另一種實(shí)施方式中，所述表面活性劑是兩性的，例如購(gòu)自Degussa的商品名為TEGOTAINTM的烷基甜菜堿?？墒褂帽砻婊钚詣┑幕旌衔?。該表面活性劑在鍍?cè)≈械拇嬖诹客ǔ?.1—5g/L。任選地，維生素可包含在本發(fā)明的鍍?cè)≈小Ｋ鼈兛梢允侵苄缘幕蛩苄缘?。通常，使用水溶性的維生素。適合的脂溶性的維生素包括A、D卜D2、D3、K,、K2和E。適合的水溶性維生素包括C、B,、B2、B3、Be和B,2。示范性的維生素包括但不限于，視黃醇、固醇、麥角鈣化醇、維生素D3、維生素K,、多異戊二烯基甲萘醌、a—生育酚、P—生育酚、抗壞血酸、硫胺、煙酸、核黃素、泛酸、生物素、維生素B6、葉酸和維生素Bu。特別適合的維生素包括抗壞血酸、硫胺、煙酸、核黃素、泛酸、生物素、維生素B6和葉酸。本文所用的維生素意于包括維生素的鹽。一般而言，當(dāng)向鍍?cè)≈屑尤刖S生素時(shí)，維生素在鍍?cè)≈械拇嬖诹繛?.01—150g/L，更一般的是0.5—100g/L，最一般的是l一100g/L。維生素通?？蓮亩喾N來(lái)源商購(gòu)得到，例如Aldrichchemical公司。很多種酰胺基化合物可用于本發(fā)明的鍍?cè)≈小＿m合的含酰胺基化合物包括但不限于，諸如琥珀酸磺酰胺的磺酸酰胺和諸如琥珀酸酰胺(琥珀酰胺酸)的羧酸酰胺。一般而言，酰胺基化合物在鍍?cè)≈械拇嬖诹繛?.01—150g/L，更一般的是0.5—100g/L，最一般的是l一100g/L。酰胺基化合物通?？蓮亩喾N來(lái)源商購(gòu)得至lj，例如Aldrichchemical公司。另外，酰胺基化合物可原位形成酰亞胺，例如，琥珀酰亞胺。盡管不希望被理論束縛，加入到堿鍍?cè)≈械孽啺吩阱冊(cè)囟绒D(zhuǎn)化為其對(duì)應(yīng)的酰胺化合物。據(jù)信是通過(guò)在酰亞胺的碳一氮鍵(C一N)處被羥基離子(OH—)親核進(jìn)攻得到的。任何的氨基酸都適合用于本發(fā)明的鍍?cè)≈?，包括氨基酸的衍生物和氨基酸的鹽。除一個(gè)或多個(gè)氨基外，本發(fā)明所述的氨基酸可含有一個(gè)或多個(gè)巰基。適合的氨基酸的例子包括但不限于，甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸和4一氨基煙酸。當(dāng)氨基酸用于本發(fā)明的鍍?cè)≈袝r(shí)，其用量為0.1—150g/L，更一般的是0.5—150g/L，最一般的是0.5—125g/L?？墒褂冒被岬幕旌衔?。該金屬化合物通?？蓮亩喾N來(lái)源商購(gòu)得到，例如Aldrichchemical公司。當(dāng)所述金屬是銀時(shí)，水溶性氨基酸化合物的存在量通常超過(guò)銀的化學(xué)計(jì)量。很多種水溶性的磺酸可用于本發(fā)明的鍍?cè)≈?。示范性的磺酸包括上面電解質(zhì)中所述的任何磺酸。當(dāng)磺酸用作電解質(zhì)時(shí)，不需要另外加入其他磺酸。通常，所述磺酸的存在量為0.1—200g/L。任選地，本發(fā)明的鍍?cè)】珊幸环N或多種其他的組分。該其他組分包括但不限于增亮劑、顆粒細(xì)化劑、延性增強(qiáng)劑、防銹齊U(anti-tarnishagent)和防凍齊U。含砜的化合物可用作增亮劑。具體地，適合的含砜的化合物在其砜基上含有一個(gè)或兩個(gè)芳環(huán)。該芳環(huán)可任選地被一個(gè)或多個(gè)選自硝基、氨基、鹵素、烷基和金屬的取代基取代。當(dāng)存在時(shí)，所述含砜的化合物在鍍?cè)≈械挠昧客ǔ?細(xì)-5g/L。很多種防銹劑可任選地用于本發(fā)明的鍍?cè)?。適合的防銹劑包括但不限于，三唑、苯并三唑、四唑、咪唑、苯并咪唑、和吲唑。特別有用的防銹劑包括(crc16)垸基咪唑和芳基咪唑。示范性的防銹劑包括但不限于，甲基咪唑、乙基咪唑、丙基咪唑、己基咪唑、癸基咪唑、十一垸基咪唑、l-苯基咪唑、4-苯基咪唑、羥基苯并三唑、氨基苯并三唑、2-咪唑羧醛、苯并三唑羧酸、2-胍基苯并咪唑、2-氨基吲唑、氯代苯并三唑、羥乙基苯并三唑、羥乙基咪唑、羥基苯并咪唑和1，2，4-三唑。防銹劑的混合物宜用在本發(fā)明的鍍?cè)≈?。一般而言，?dāng)使用防銹劑時(shí)，其用量為0.005到50g/L。在另一種實(shí)施方式中，所述金屬鍍?cè)】扇芜x地含有緩沖劑。示范性的緩沖劑包括但不限于，硼酸鹽緩沖劑(例如硼砂)、磷酸鹽緩沖劑、檸檬酸鹽緩沖劑和碳酸鹽緩沖劑。所用的緩沖劑的量足以使鍍?cè)〉膒H維持在理想的水平，這個(gè)量是本領(lǐng)域技術(shù)人員數(shù)熟知的。在再一種實(shí)施方式中，可任選地向鍍?cè)≈屑尤牒辖鸾饘?。可使用任何合適的合金金屬。該合金金屬是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。本發(fā)明的鍍?cè)〉膒H通常在7-14的范圍內(nèi)，更一般的為7-12，最一般的為9-12。本發(fā)明鍍?cè)〉墓ぷ鳒囟韧ǔ?0-30°C。當(dāng)所述鍍?cè)∈清冦y浴時(shí)，所述工作溫度通常為10-20°C，更一般的為15-20°C。通常使用冷卻器將鍍?cè)〉臏囟染S持在室溫以下。用于本發(fā)明的不含氰化物的金屬鍍?cè)≡诠廨o助的電鍍所使用的照射條件下具有足夠的穩(wěn)定性，以在光生伏打器件上提供滿足所需規(guī)格的金屬沉積物。此外，本發(fā)明的鍍?cè)∨c常規(guī)的光誘導(dǎo)的鍍?cè)∠啾染哂猩鷳B(tài)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠洳缓星杌?。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可在金屬鍍敷的光生伏打器件上實(shí)現(xiàn)高的電流輸出量，從而可以降低金屬電鍍過(guò)程中的能量用量，從而降低操作成本。再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的鍍?cè)≡诠庹T導(dǎo)的鍍敷條件下足夠穩(wěn)定，使其可以使用。現(xiàn)在準(zhǔn)備向圖案化的晶片5上沉積厚的金屬層。圖2示出了按照本發(fā)明的光誘導(dǎo)的電鍍金屬層的裝置。將如上所述制備的圖案化的晶片5浸沒(méi)在容納于鍍池20的鍍?cè)?1中。圖案化的晶片5是鍍池的陰極。鍍?cè)?1如上所述。放置光源25來(lái)用通常由數(shù)字27表示的輻射能照射晶片5。電源24的正極端子與銀陽(yáng)極22接觸，負(fù)極端子與晶片5的后面(back)或P面接觸。如果圖案化的晶片5是硅太陽(yáng)能電池，光源25可以是例如所提供的能量類似于硅太陽(yáng)能電池所光電敏感的太陽(yáng)譜的石英鹵氣燈。可以使用很多種其它的光源，包括但不限于，諸如250瓦燈的白熾燈和汞燈。光能27可以是連續(xù)的或脈沖式的?？赏ㄟ^(guò)用機(jī)械斬光盤中斷光來(lái)實(shí)現(xiàn)脈沖式照射。鍍池20必須是對(duì)鍍?cè)?1化學(xué)惰性的材料并且可透過(guò)光能27?；蛘撸瑢⒕椒胖迷阱兂?0中，并從鍍池的上方照射晶片，在這種情況中，鍍池20不需要是能透光的。對(duì)于所示出的在硅晶片5上鍍銀，石英燒杯是適合的鍍池20。銀陽(yáng)極22，例如銀片溶解在鍍?cè)≈胁㈦S著鍍敷的進(jìn)行保持鍍?cè)”汇y飽和。通過(guò)用光能27照射晶片5的前面并由電源24向鍍池施加電壓，在晶片5的前面(front)和后面(back)同時(shí)發(fā)生鍍敷。所施加的電壓可以是連續(xù)的或脈沖式的。碰撞光能(impinginglightenergy)在太陽(yáng)能電池中產(chǎn)生電流。晶片5的前面的鍍敷速率是入射在晶片上的輻射強(qiáng)度的函數(shù)，因?yàn)樗a(chǎn)生的電流與入射強(qiáng)度成正比。前表面和后表面的鍍敷速率獨(dú)立地分別通過(guò)調(diào)節(jié)光強(qiáng)度和外部電流密度來(lái)控制。對(duì)于集中器太陽(yáng)能電池，通常需要l-25微米厚度的銀層，精確的厚度取決于各種因素，例如施涂方法、電池尺寸、圖案的幾何形狀等。本發(fā)明所用的施加的電壓可具有一定范圍的電流密度。通常，電流密度為0.1A/dm2到10A/dm2，更一般的為O.lA/dm、lj5A/dm2。具體的電流要求取決于所用晶片的具體尺寸。如果照射晶片的前面并將外部電壓減小到約50毫安或更小，則通常在前表面連續(xù)鍍敷，而晶片的后面不發(fā)生鍍敷。前面的照射提高了后面鍍敷的均勻性并克服了與從種子層到遠(yuǎn)離電接觸的點(diǎn)的歐姆降相關(guān)的所有難題。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解本發(fā)明的鍍敷方法可任選地包括一種或多種反向的鍍敷步驟，例如脈沖式周期性反向鍍敷方法。具體參考鍍敷銀層描述了上面的方法。該技術(shù)同樣可很好地用于鍍敷其它材料，例如銅、金或錫和鎳的混合物?？捎珊新然瘉嗗a、氯化鎳、氫氧化銨和氟化氨的水浴鍍敷錫和鎳的混合物。所述錫鎳混合物可用作其它金屬層上的環(huán)境惰性覆蓋層。已經(jīng)參考用于太陽(yáng)能電池的硅晶片描述了上述實(shí)施方案，但是本發(fā)明不限于這一有限的用途。還可以使用由硅以外的材料制造的光生伏打器件，而且當(dāng)需要時(shí)還可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變化，例如改變所用的光能的來(lái)源。但是，在沒(méi)有光點(diǎn)響應(yīng)器件的存在下，該方法不起作用。例如，當(dāng)含有燒制的銀糊料圖案的硅晶片與本發(fā)明的鍍?cè)〗佑|并被施加0.5伏的電壓，但不進(jìn)行照射時(shí)，幾乎觀察不到鍍敷或觀察到極少的鍍敷。此外，將沒(méi)有PN結(jié)的平的硅晶片放置在圖2所示的裝置中并不會(huì)在照射的表面上產(chǎn)生鍍敷。當(dāng)含有燒制的銀糊料圖案的硅晶片與本發(fā)明的鍍?cè)〗佑|并受到光化輻射，但不施加電壓時(shí)，觀察到極少的鍍敷。然而，當(dāng)含有燒制的銀糊料圖案的硅晶片與本發(fā)明的鍍?cè)〗佑|并被施加0.5伏的電壓和受到輻射時(shí)，很容易發(fā)生金屬鍍敷。希望用以下的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的各個(gè)方面。實(shí)施例1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實(shí)施例2<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實(shí)施例3<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>將鍍?cè)〉膒H保持在9.5-10.5的范圍內(nèi)。鍍?cè)〉臏囟缺３衷?5-35'C。實(shí)施例4重復(fù)實(shí)施例1的步驟，除了用烷氧基化的氨基酸(氨基酸衍生物)代替甲硫氨酸以外。實(shí)施例5如圖1所示的具有由燒制的銀糊料形成的集電線和母線圖案的晶片與25體積％的甲磺酸水溶液接觸，然后用去離子水沖洗。提供含有鍍銀浴(ENLIGHTTM銀鍍?cè)?00)并配置有250瓦燈和銀陽(yáng)極的鍍池。將圖案化的晶片浸漬在鍍?cè)≈?。用輻射施加l-5A/dr^的電流密度。繼續(xù)鍍敷30分鐘，然后從鍍?cè)≈幸瞥鼍?，并用去離子水沖洗l分鐘，然后干燥。在燒制的銀糊料上得到2-3微米厚的電鍍銀層。所述鍍?cè)】墒褂?-5個(gè)月的周期以鍍敷大量的晶片。所述鍍?cè)〗邮艹Ｒ?guī)維修，例如替換耗盡的元件，替換陽(yáng)極等。在該時(shí)間周期內(nèi)沒(méi)有觀察到穩(wěn)定性的喪失。權(quán)利要求1.一種在顯示光生伏打作用的光敏器件上鍍敷電接觸的方法，所述方法包括提供具有至少兩個(gè)主表面的半導(dǎo)體晶片，所述晶片在其中形成有光生伏打結(jié)，使得當(dāng)所述晶片的一個(gè)主表面暴露于光時(shí)，負(fù)電荷在第一主表面積聚，而正電荷在第二主表面積聚；使所述晶片與不含氰化物的金屬鍍?cè)〗佑|；向所述鍍?cè)∈┘与妷?，并將所述晶片暴露于光以在所述第一主表面上沉積金屬層，其中，所述鍍?cè)∈撬芤?，包括金屬離子、至少一種水溶性的含硝基的化合物、至少一種表面活性劑、至少一種酰胺化合物和至少一種選自水溶性氨基酸、水溶性磺酸及其混合物的組分。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在將所述晶片與不含氰化物的銀電解質(zhì)接觸之前，使晶片與含有磺酸的溶液接觸的步驟。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述磺酸是甲磺酸。4.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述光是連續(xù)的或脈沖式的。5.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述晶片在其第一主表面上具有減反射涂層。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述減反射層包括氧化硅層、氮化硅層、以及氧化硅層和氮化硅層的組合中的一種或多種。7.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述鍍?cè)∵€包括緩沖劑，且所述鍍?cè)〉膒H為7-14。8.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述金屬選自銀、金和銅。9.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述第一主表面包括多個(gè)接觸點(diǎn)。10.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在將所述晶片與不含氰化物的金屬鍍?cè)〗佑|之前，在所述第二主表面上提供金屬涂層。11.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述鍍?cè)∵€包括一種或多種維生素。全文摘要提供了在光生伏打器件上鍍敷電接觸的方法。還提供在太陽(yáng)能電池上鍍敷電接觸的方法。文檔編號(hào)H01L31/18GK101123281SQ20071010989公開日2008年2月13日申請(qǐng)日期2007年6月5日優(yōu)先權(quán)日2006年6月5日發(fā)明者G·R·奧拉德伊斯,J·拉斯,K·巴斯申請(qǐng)人:羅門哈斯電子材料有限公司