專利名稱：利用印刷介電阻障的背接觸太陽能電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的實施例大體上是關于光電電池的制造。
背景技術：
太陽能電池為將太陽光直接轉(zhuǎn)換成電能的光電裝置。最常見的太陽能電池材料為 硅，其為單晶或多晶型基板(有時稱為晶片)。因硅基太陽能電池產(chǎn)生電的攤還成本高于傳 統(tǒng)方法，故已致力于降低太陽能電池的制造成本。許多方式能制造太陽能電池的作用區(qū)和太陽能電池的載流金屬線或?qū)w。然這些 先前技術的制造方法有數(shù)個缺點。例如，形成工藝為復雜的多步驟工藝，此增添了完成太陽 能電池所需的費用。因此，需要改良方法和設備以于基板表面上形成作用區(qū)和載流區(qū)，進而形成太陽 能電池。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明大體上提出形成太陽能電池裝置的方法，包含配置介電材料至基板第一表 面的數(shù)個區(qū)域上、配置第一摻質(zhì)材料至基板表面、以及配置第二摻質(zhì)材料至基板表面，其中 至少一部分的第一和第二摻質(zhì)材料彼此被介電材料隔開。本發(fā)明亦提出形成太陽能電池裝置的方法，包括配置第一摻質(zhì)材料至基板的第一 表面、形成摻質(zhì)層至第一摻質(zhì)材料和基板的第一表面之上，其中此層包含第二摻質(zhì)材料、以 及加熱基板達預定溫度，促使第一和第二摻質(zhì)材料擴散進入基板的第一表面而于基板的第 一表面形成η型區(qū)和ρ型區(qū)。本發(fā)明尚提出形成太陽能電池裝置的方法，包括配置包含第一摻質(zhì)的摻質(zhì)材料至 基板表面的數(shù)個區(qū)域上、形成一層至第一摻質(zhì)材料和部分基板表面上，其中此層包含摻雜 型態(tài)與第一摻質(zhì)相反的第二摻質(zhì)、加熱基板達預定溫度，促使第一和第二摻質(zhì)擴散進入基 板表面、以及沉積導電層至基板表面之上。在另一實施例中，形成太陽能電池裝置的設備包括自動化構件，裝配以接收待處 理基板、數(shù)個傳送組件，其各具耦接自動化構件的基板支撐面、至少一個沉積站，適于沉積 介電層至配置于傳送組件的基板支撐面的基板表面上，其中介電層形成在隔開第一摻質(zhì)材 料和第二摻質(zhì)材料的基板表面的數(shù)個區(qū)域上、以及至少一干燥爐，其適于干燥自動化構件 中形成在基板上的沉積層，而該基板是配置于傳送組件的基板支撐面上。在又一實施例中，形成太陽能電池裝置的設備包括自動化構件，裝配以接收待處 理基板、數(shù)個傳送組件，其各具耦接自動化構件的基板支撐面、至少一個沉積站，其適于沉 積含金屬層或含金屬膠至置于傳送組件的基板支撐面的基板表面上，其中含金屬層或含金 屬膠形成在基板上，以電性隔離與配置第一摻質(zhì)材料的基板表面區(qū)域接觸的含金屬層或含 金屬膠的至少一區(qū)域和與配置第二摻質(zhì)材料的基板表面區(qū)域接觸的含金屬層或含金屬膠 的至少一區(qū)域、以及至少一干燥爐，其適于干燥自動化構件中形成在基板上的沉積層，而該基板是配置于傳送組件的基板支撐面上。


為讓本發(fā)明的上述特征更明顯易懂，可配合參考實施例說明，其部分乃繪示如附 圖式。圖1A-1H繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的不同程序階段的太陽能電池截面。圖1G2-1J2繪示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的不同程序階段的太陽能電池截面。圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的金屬化太陽能電池的方法流程圖。圖3A-3L繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的不同程序階段的太陽能電池截面。圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的金屬化太陽能電池的方法流程圖。圖5A-5J繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的不同程序階段的太陽能電池截面。圖6為根據(jù)本發(fā)明實施例的金屬化太陽能電池的方法流程圖。圖7A-7L繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的不同程序階段的太陽能電池截面。圖8為根據(jù)本發(fā)明實施例的金屬化太陽能電池的方法流程圖。圖9A-9C繪示根據(jù)本發(fā)明實施例的內(nèi)聯(lián)機結構。圖10A-10D繪示根據(jù)本發(fā)明實施例的內(nèi)聯(lián)機結構。圖11A-11H繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的不同程序階段的太陽能電池截面。圖12為根據(jù)本發(fā)明實施例的金屬化太陽能電池的方法流程圖。圖13A-13L繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的不同程序階段的太陽能電池截面。圖14為根據(jù)本發(fā)明實施例的金屬化太陽能電池的方法流程圖。圖15A-15L繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的不同程序階段的太陽能電池截面。圖16為根據(jù)本發(fā)明實施例的金屬化太陽能電池的方法流程圖。圖17A-17I繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的不同程序階段的太陽能電池截面。圖18A為根據(jù)所述實施例的太陽能電池生產(chǎn)線的平面圖。圖18B為根據(jù)另一所述實施例的太陽能電池生產(chǎn)線的平面圖。圖19A為配合本發(fā)明實施例使用的系統(tǒng)等角視圖，用以形成多層預定圖案。圖19B為根據(jù)本發(fā)明實施例，圖19A系統(tǒng)的上視圖。圖19C為根據(jù)本發(fā)明實施例，網(wǎng)印系統(tǒng)的印刷巢部的等角視圖。圖19D為根據(jù)一實施例，設在圖19A系統(tǒng)的干燥腔室的側(cè)視圖。圖20為根據(jù)本發(fā)明實施例的用以進行圖18處理程序的設備平面圖。圖21為根據(jù)本發(fā)明實施例的太陽能電池生產(chǎn)線的平面圖。為清楚說明，各圖中相同的組件符號代表相似的組件。應理解某一實施例的特征 當可并入其它實施例，在此不另外詳述。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例關注于利用新穎的方法來形成太陽能電池裝置的作用區(qū)和金屬 接觸結構，進而形成高效率的太陽能電池。在一實施例中，方法包括沉積圖案化介電材料 來定義太陽能電池裝置的作用區(qū)及/或接觸結構。各種技術可用來形成太陽能電池的作 用區(qū)和金屬接觸結構。受益于本發(fā)明的太陽能電池基板(如圖IA的基板110)包括具作用區(qū)的基板，含有有機材料、單晶硅、復晶(multi-crystalline)硅、多晶(polycrystalline) 硅、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、碲化鎘(CcTTe)、硫化鎘(CdS)、硒化銅銦鎵(CIGS)、硒化銅銦 (CuInSe2)、磷化鎵銦(GaInP2)、和異質(zhì)接面電池，例如GalnP/GaAs/Ge或S^e/GaAs/Ge基 板，其將太陽光轉(zhuǎn)換成電能。太陽能電池形成工藝圖1A-1H1和圖1A-1J2繪示在形成接觸結構160(圖IHl或圖1J2)至太陽能電池 100的表面102的處理程序中，不同階段的太陽能電池基板110的截面。圖2繪示用來形成 作用區(qū)及/或接觸結構至太陽能電池的處理程序200。圖2所示的程序?qū)獔D1A-1H1或圖 1A-1J2繪示的階段，其將說明于后。在方塊202中，如圖2所示，清潔基板110的表面，以移除任何不當材料或粗糙度。 在一實施例中，利用批次清潔工藝施行清潔工藝，其中基板接觸清潔液?；蹇梢詽袷角鍧?工藝清潔，其經(jīng)噴灑、淹沒或浸漬于清潔液。清潔液可為標準清潔1 (SCl)清潔液、SC2清潔 液、氫氟酸(HF)持續(xù)型清潔液、臭氧化水溶液、氫氟酸(HF)和過氧化氫(H2O2)溶液、或其它 適合且劃算的清潔液。清潔工藝可處理基板約5秒至約600秒，例如約30秒至約240秒， 例如約120秒。在方塊204中，如圖IA及圖2所示，沉積介電特征結構111至基板110的表面102。 在一實施例中，介電特征結構111由介電膠材形成，其利用傳統(tǒng)噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其 它類似工藝來沉積以形成基板表面116上彼此側(cè)向隔開的區(qū)域(即隔離區(qū)117)。在方塊 204所述的一工藝實施例中，配置介電特征結構至基板表面后，加熱基板達預定溫度，使介 電特征結構111與基板表面形成鍵結并密實形成可靠的隔離特征結構。介電特征結構最初 可為液體、糊膠或凝膠，其經(jīng)圖案化而于基板表面形成預定圖案，例如相鄰矩形、圓形、六角 形或其它于基板表面102的類似形狀的特征結構數(shù)組。在一實施例中，介電特征結構111 由凝膠或糊膠組成，其含有介電材料粒子，例如氮化硅、氮氧化硅、二氧化硅、二氧化鈦或其 它含無機粒子的穩(wěn)定元素。其它無機材料一般包括在低于1000°C且更佳在1100°C下不會 明顯擴散進到硅的材料，因太陽能電池的電活性摻質(zhì)此時在裝置的各層或區(qū)域間的擴散會 破壞太陽能電池裝置。在一實施例中，材料的化學組成用于形成介電特征結構111，其進行 高溫固化步驟后，將轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的無機膜。以均質(zhì)液體或凝膠”墨水”形態(tài)沉積的材料將形 成其它相鄰沉積層所含的摻質(zhì)混合或交互擴散的阻障。同樣地，用以形成介電層111之前 體或介電膠材可包含無機粒子、溶解的無機粒子前體及/或各種有機溶劑或懸浮劑的混合 物。各種有機溶劑或懸浮劑有利于涂鋪材料至基板表面，且可選擇在后續(xù)熱固化步驟期間 移除的。在一些情況下，甚至在進行高溫固化步驟前，放置未處理的介電層111可提供其它 后續(xù)沉積的含前體的液體、凝膠或糊膠摻質(zhì)的物理阻障，并通過蒸發(fā)或分解液態(tài)溶劑或懸 浮劑而固定其位置。在一實施例中，介電特征結構沉積在基板110的表面116后，加熱基板 達約100°C至約500°C。熱處理可在結合網(wǎng)印裝置的干燥爐中施行，例如美國加州圣克拉拉 的應用材料公司所屬Baccini S. p. Α.部門制造的Softline 工具。在其它實施例中，基板 甚至被高溫加熱(或“燃燒”)，以助于將介電層111固結成更有效的阻障材料。在一實施 例中，表面116為形成太陽能電池裝置的背側(cè)。在一實施例中，基板表面116上的介電特征 結構111高度“X”為約1-50微米。在一實施例中，介電特征結構111的形成材料類似介電 間隔物305的形成材料，其將配合圖3J說明于后。
在方塊206中，如圖IB及圖2所示，沉積第一摻質(zhì)材料131至基板110表面116 的數(shù)個隔離區(qū)117。在一實施例中，利用噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其它類似工藝來沉積或印制 預定圖案的第一摻質(zhì)材料131至一或多個隔離區(qū)117。第一摻質(zhì)材料131最初可為液體、 糊膠或凝膠，用以形成摻雜區(qū)，其與其它隔離區(qū)117被介電特征結構111隔開。在一些情 況下，配置第一摻質(zhì)材料131至隔離區(qū)117后，加熱基板達預定溫度，以確保第一摻質(zhì)材料 131仍留在隔離區(qū)117，并促使摻質(zhì)材料131固化、密實及/或與基板表面產(chǎn)生鍵結。在一 實施例中，第一摻質(zhì)材料131為含有ρ型摻質(zhì)的凝膠或糊膠。在一實施例中，第一摻質(zhì)材料 131為含有ρ型摻質(zhì)的材料，以利用網(wǎng)印系統(tǒng)網(wǎng)印至基板110表面，其將說明于后。用于硅 太陽能電池制造的典型P型摻質(zhì)為例如硼(B)、鋁(Al)或鎵(Ga)的元素。在一實施例中， 第一摻質(zhì)材料131為含硼摻質(zhì)糊膠，其沉積于基板110的表面116，且基板加熱達約80°C至 約500°C。在其它實施例中，基板加熱高達約1100°C，以致所含摻質(zhì)元素擴散至底下的硅。 在一實施例中，配置第一摻質(zhì)材料以致在進行后續(xù)熱處理步驟(如方塊210)后，使摻雜區(qū) 的表面電阻小于約50 Ω / □及/或基板表面的摻雜濃度高于約IO18個原子/立方公分。在方塊208，如圖IC及圖2所示，沉積第二摻質(zhì)材料132至基板110表面的數(shù)個未 填充隔離區(qū)117。在一實施例中，利用傳統(tǒng)噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其它類似工藝來沉積第 二摻質(zhì)材料132至一或多個隔離區(qū)117。第二摻質(zhì)材料132最初可為液體、糊膠或凝膠，用 以形成摻雜區(qū)，其與第一摻質(zhì)材料131被介電特征結構111隔開。在一些情況下，配置第二 摻質(zhì)材料132至隔離區(qū)117后，加熱基板達預定溫度，促使第二摻質(zhì)材料132固化、密實及 /或與基板表面產(chǎn)生鍵結，及確保材料不會留在隔離區(qū)117。在一實施例中，第二摻質(zhì)材料 132為含有η型摻質(zhì)的凝膠或糊膠。在一實施例中，第二摻質(zhì)材料132為含有η型摻質(zhì)的材 料，以利用網(wǎng)印系統(tǒng)網(wǎng)印配置至基板110表面，其將說明于后。用于硅太陽能電池制造的典 型η型摻質(zhì)例如為磷(P)、砷(As)或銻(Sb)的元素。在一實施例中，第二摻質(zhì)材料132為 含磷摻質(zhì)糊膠，其沉積于基板110的表面116，且基板加熱達約80°C至約50(TC。在一實施 例中，配置第二摻質(zhì)材料以致在進行后續(xù)熱處理步驟(如方塊210)后，使摻雜區(qū)的表面電 阻小于約50 Ω / □及/或基板表面的摻雜濃度高于約IO18個原子/立方公分。在一實施例中，摻質(zhì)材料132添加至蝕刻材料，其設計用以穿透任何已存在于晶 片表面的薄介電層，如此還可形成改良觸點接觸硅表面。在一實施例中，蝕刻材料類似圖5Η 所述的材料，其將列舉于后。在一實施例中，第二摻質(zhì)材料132含有選自由磷酸(H3PO4)、亞 磷酸(H3PO3)、次磷酸(H3PO2)及/或其各種銨鹽組成群組的材料。在一實施例中，尚期在施行方塊210的工藝前，沉積覆蓋層(未繪示)至第一摻質(zhì) 材料131和第二摻質(zhì)材料132上，以防第一摻質(zhì)材料131或第二摻質(zhì)材料132中的揮發(fā)性 成分蒸發(fā)及沉積至基板表面的不當區(qū)域。在一實施例中，沉積第二摻質(zhì)材料132前，選擇性 沉積覆蓋層至第一摻質(zhì)材料131上以封住第一摻質(zhì)材料131。在另一實施例中，沉積第一摻 質(zhì)材料131后，選擇性沉積覆蓋層至第二摻質(zhì)材料132上以封住第二摻質(zhì)材料132。覆蓋 層可利用網(wǎng)印、噴墨印刷或其它類似工藝選擇性沉積至各隔離區(qū)117的第一摻質(zhì)材料131 及/或第二摻質(zhì)材料132上(圖1C)。覆蓋層也可利用如噴涂、旋涂、滾涂或浸涂的技術非 選擇性沉積在整個晶片表面。在一實施例中，覆蓋材料為介電材料，例如含有材料粒子的 凝膠或糊膠，例如氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、碳化硅(SixCy)、氧化鈦(TiO2)、二氧化硅 (SiO2)、玻料或其它類似材料、或任何上述材料的組合物。覆蓋材料亦可包含一或多種上述用來形成阻障介電層111之前體。在一些情況下，覆蓋層為毯覆層，其利用傳統(tǒng)大氣壓化學 氣相沈積(APCVD)、等離子輔助化學氣相沈積(PECVD)、物理氣相沈積(PVD)或其它氣相沉 積工藝沉積在基板表面。在一情況下，毯覆膜為氧化硅材料。沉積毯覆層后，利用傳統(tǒng)干蝕 刻、激光剝離、濕蝕刻或其它類似的材料移除工藝，隨后蝕刻覆蓋層的一或多個區(qū)域而露出 基板底下的區(qū)域。蝕刻工藝一例更描述于美國專利申請案序號12/274，023，其一并附上供 作參考。在方塊210中，如圖ID及圖2所示，加熱基板達高于約800°C，引發(fā)第一和第二摻 質(zhì)材料中的摻質(zhì)元素擴散進入基板110的表面116而于基板110內(nèi)形成P型區(qū)141和η型 區(qū)142。在一實施例中，在存有氮氣(N2)、氧氣(O2)、氫氣(H2)、空氣或其組合物的情況下， 加熱基板達約800°C至約1300°C，歷時約1分鐘至約120分鐘。在一實施例中，ρ型區(qū)141 和η型區(qū)142用來構成點狀接觸型太陽能電池區(qū)域。完成方塊210的工藝后，接著可進行選擇性清潔工藝處理基板110，以移除基板表 面的任何不當殘余物。清潔工藝與上述圖2方塊202的清潔工藝及/或圖17Ε所述的清潔 工藝相仿或相同?；蛘撸梢匀魏纹渌m合方式清潔基板。在方塊212中，如圖IE及圖2所示，進行織構工藝處理基板110的反面101而形 成織構表面151。在一實施例中，形成織構的平均深度具有約1微米(ym)至約ΙΟμπι的 粗糙度。在一實施例中，基板110的反面101為太陽能電池形成后適于接收太陽光的太陽 能電池基板之前側(cè)。示例織構工藝一例更詳述于美國臨時專利申請案序號61/039，384(文 件編號APPM13323L)、公元2008年3月25日申請的申請案，其一并附上供作參考。在一實 施例中，至少部分介電層111、第一摻質(zhì)材料131、第二摻質(zhì)材料132及/或覆蓋層在高溫擴 散工藝后容許留在基板表面，藉以形成織構太陽能電池前側(cè)所用的堿性蝕刻劑的有效阻障 層。在一實施例中，處理程序接續(xù)施行方塊214、216、218和第1F-1H1圖所示的處理步 驟。在另一實施例中，處理程序接續(xù)施行方塊213、215、217、219、221和圖1G2-圖1J2所示 的處理步驟。不同的處理程序?qū)⑦M一步說明于后。在一實施例中，如圖IF及圖2所示，施行方塊212的工藝后，繼續(xù)進行方塊214的 處理工藝。故在織構反面101后，薄鈍化與抗反射層153及/或透明導電氧化物(TCO)層 152形成于其上。注意方塊212、214完成的反面101制備也可在進行方塊204的工藝或處 理程序200的其它步驟前施行，此并不悖離本發(fā)明的基礎范圍。在一實施例中，正面層153 包含本質(zhì)無定形硅(i-a-SiH)層與η型無定形硅(n-a-Si:H)層堆棧結構、接著為透明導電 氧化物(TCO)層及/或抗反射涂層(ARC層)(如氮化硅)，其可利用物理氣相沉積(PVD)或 化學氣相沉積(CVD)工藝沉積。堆棧結構通常裝配以產(chǎn)生正面場效，以減少表面復合及促 進側(cè)向傳送或電子載子移向背側(cè)附近的η+觸點。在方塊216中，如圖IGl及圖2所示，沉積導電層163覆蓋基板110的表面102。在 一實施例中，導電層163的形成厚度為約500埃(A)至約50000Α且含有金屬，例如鋁(Al)、 銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、錫(Sn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鋅(Si)、鉛(Pb)、銷(Mo)、鈦(Ti)、鉭 (Ta)、釩(V)、鎢(W)或鉻(Cr)。在一實施例中，導電層163含有二層，其形成方式是先以物 理氣相沉積(PVD)工藝或蒸鍍工藝沉積鋁(Al)層161，接著以PVD工藝沉積鎳釩(NiV)覆 蓋層162。
在方塊218中，如圖IHl及圖2所示，圖案化導電層163，以電性隔離基板110的預 定區(qū)域而構成內(nèi)聯(lián)機結構160。在一實施例中，利用一或多個激光剝離、圖案化及濕或干蝕 刻、或其它類似技術在導電層163中形成通道171，以電性隔離基板110的區(qū)域。通道171 經(jīng)對準使通道171底部對準介電特征結構111。一般來說，期形成或?qū)释ǖ?71，以形成 分離的或叉合的(interdigitated)電連接結構或內(nèi)聯(lián)機結構160來連接太陽能電池裝置 的預定P型或η型區(qū)。通道171可以激光剝離形成。在處理程序200的另一實施例中，施行方塊212的工藝后，處理程序接續(xù)進行方塊 213，如圖1G2及圖2所示，介電層122形成在基板110的至少一表面。在一實施例中，介電 層122為形成于含硅基板表面102的氧化硅層，例如二氧化硅層。含氧化硅的介電層122 可利用諸如爐膛退火工藝、快速熱氧化工藝、大氣壓或低壓CVD工藝、等離子增強CVD工藝、 PVD工藝的傳統(tǒng)熱氧化工藝形成、或利用噴涂、旋涂、滾涂、網(wǎng)印或其它類似沉積工藝涂鋪。 在一實施例中，介電層122為二氧化硅層，其厚度約50埃(A)至約3000Α。在另一實施例中， 介電層為二氧化硅層，其厚度小于約2000Α。在一實施例中，表面102為形成太陽能電池裝 置的背側(cè)。應注意在此描述形成氧化硅型介電層并不限定本發(fā)明的范圍，介電層122亦可 以其它傳統(tǒng)沉積工藝(如PECVD沉積)形成及/或由其它介電材料組成。在方塊215中，如圖1Η2及圖2所示，利用傳統(tǒng)手段蝕刻形成在基板背面102的介 電層122，以形成露出區(qū)域123的預定圖案，其可用來形成基板表面的背側(cè)接觸結構160 (圖 112)。典型用來在背面102形成圖案化露出區(qū)域123的蝕刻工藝包括遮蔽(較佳利用網(wǎng) 印)及濕或干蝕刻工藝、激光剝離技術、或其它可用來在沉積介電層122中形成預定圖案的 類似工藝，但不以此為限。露出區(qū)域123 —般提供表面來電性連接基板110的背面102。在方塊215進行的一工藝實施例中，利用傳統(tǒng)噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其它類似工 藝來選擇性沉積蝕刻材料或蝕刻凝膠至介電層122上，以形成及定義預定區(qū)域123。沉積 圖案蝕刻工藝通常是先沉積預定圖案的蝕刻材料至基板110表面。在一實施例中，蝕刻材 料包含氟化銨(NH4F)材料、與氟化銨產(chǎn)生均質(zhì)混合物的溶劑、酸堿值(ρΗ)調(diào)整劑(如緩沖 氧化物蝕刻液(BOE)、HF)、和界面活性劑/潤濕劑。在一實施例中，蝕刻材料包含20克的 氟化銨(NH4F),其與5毫升(ml)的二甲胺和25克的甘油混合，然后加熱達100°C，直到混 合物的PH約為7且產(chǎn)生均質(zhì)混合物。成信使用堿性化學劑的好處在于直到后續(xù)加熱工藝 開始驅(qū)出氨氣(NH3)前，不會產(chǎn)生揮發(fā)性HF蒸氣，故在進行加熱工藝前，不需采用昂貴又復 雜的通風與搬運系統(tǒng)。沉積預定圖案的蝕刻材料后，接著加熱基板達約200°C至約300°C， 使蝕刻材料中的化學劑蝕刻介電層122。在一實施例中，方塊213所示的蝕刻材料和蝕刻 處理步驟類似美國臨時專利申請案序號61/048，001、和同在申請中的美國專利申請案序號 12/274，023(代理人文件編號APPM12974. 02)、公元2008年11月19日申請的申請案所述 的蝕刻工藝，二者一并附上供作參考。在方塊217中，如圖1H2及圖2所示，織構反面101后，形成薄鈍化與抗反射層153 及/或透明導電氧化物(TCO)層152于其上。注意方塊212-214、217完成的反面101制備 也可在進行方塊204的工藝或處理程序200的其它步驟前施行，此并不悖離本發(fā)明的基礎 范圍。應理解在處理程序200的一實施例中，整體處理程序可移除方塊213-215進行的 處理步驟。在此組態(tài)下，處理程序200在施行方塊212后通常需進行方塊217。然成信應用圖案化介電層有助于縮減沉積的導電層163(方塊219)所接觸的基板的表面積，進而減少 存在于基板110表面的載子復合位置數(shù)量。減少載子復合將改善形成太陽能電池裝置的總 體效率。在方塊219中，如圖112及圖2所示，沉積導電層163覆蓋基板110的表面102。在 一實施例中，導電層163的形成厚度為約500埃(A)至約50000A且含有金屬，例如鋁(Al)、 銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、錫(Sn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鋅(Si)、鉛(Pb)、銷(Mo)、鈦(Ti)、鉭 (Ta)、釩(V)、鎢(W)或鉻(Cr)。在一實施例中，導電層163含有二層，其形成方式是先以物 理氣相沉積(PVD)工藝或蒸鍍工藝沉積鋁(Al)層161，接著以PVD工藝沉積鎳釩(NiV)覆 蓋層162。在方塊221中，如圖1J2及圖2所示，圖案化導電層163，以電性隔離基板110的預 定區(qū)域而構成內(nèi)聯(lián)機結構160。在一實施例中，利用一或多個激光剝離、圖案化及濕或干蝕 刻、使用傳統(tǒng)網(wǎng)印金屬蝕刻膠或其它類似技術在導電層163中形成通道171，以電性隔離基 板110的區(qū)域。通道171經(jīng)對準使通道171底部對準介電特征結構111。一般來說，期形成 或?qū)释ǖ?71，以形成分離或叉合的電連接結構或內(nèi)聯(lián)機結構160來連接太陽能電池裝 置的預定P型或η型區(qū)。通道171可以激光剝離形成。 替代的圖案化太陽能電池形成工藝圖3A-3L繪示在形成背側(cè)接觸結構360 (圖3L)至太陽能電池100的表面102的 處理程序中，不同階段的太陽能電池基板110的截面。圖4繪示用來形成作用區(qū)及/或接 觸結構至太陽能電池的處理程序400。圖4所示的程序?qū)獔D3A-3L繪示的階段，其將說 明于后。在此處理步驟組態(tài)下，方塊402-410和圖3Α-3Ε及圖4所述的工藝類似上述方塊 202-210和圖1Α-1Ε進行的工藝，故以下不再贅述。因此，施行方塊402-410的工藝后，在方塊412中，進行織構工藝處理基板110的 反面101而形成織構表面151。在一實施例中，基板110的反面101為太陽能電池形成后， 適于接收太陽光的太陽能電池基板之前側(cè)。示例織構工藝一例更詳述于美國專利申請案序 號12/383，350(文件編號APPM 13323)、公元2009年3月23日申請的申請案，其一并附上
供作參考。在方塊414中，如圖3F所示，介電層302形成在基板110的至少一表面。在一實 施例中，介電層302為形成于含硅基板表面102的氧化硅層，例如二氧化硅層。含氧化硅的 介電層302可利用諸如爐膛退火工藝、快速熱氧化工藝、大氣壓或低壓CVD工藝、等離子增 強CVD工藝、PVD工藝的傳統(tǒng)熱氧化工藝形成、或利用噴涂、旋涂、滾涂、網(wǎng)印或其它類似沉 積工藝涂鋪。在一實施例中，介電層302為二氧化硅層，其厚度約50埃(A)至約3000A。在 另一實施例中，介電層為二氧化硅層，其厚度小于約2000A。在一實施例中，表面102為形 成太陽能電池裝置的背側(cè)。應注意在此描述形成氧化硅型介電層并不限定本發(fā)明的范圍， 介電層302亦可以其它傳統(tǒng)沉積工藝(如PECVD沉積)形成及/或由其它介電材料組成。若鈍化層未形成于太陽能電池基板的正面，則處理程序400包括一或多個步驟 (即方塊416)來形成含硅層于其上。在一實施例中，氮化硅(SiN)鈍化與抗反射層、或薄 無定形硅(a_Si:H)層或無定形碳化硅(a-SiC:H)層和氮化硅(SiN)堆棧結構形成于正 面101，其例如利用具多個支撐在適當大面積承載件上的太陽能電池基板的應用材料AKT PECVD系統(tǒng)施行傳統(tǒng)化學氣相沉積(PECVD)技術而得。
在方塊418中，如圖3G、3H及圖4所示，織構反面101后，形成正面層350 (如圖3G 所示)至基板反面101。在一實施例中，正面層350包含本質(zhì)無定形硅(i-a-SiH)層與η型 無定形硅(n-a-Si:H)層堆棧結構、接著為透明導電氧化物(TCO)層及/或抗反射涂層(ARC 層)153(如氮化硅)，如圖3H所示，其可利用物理氣相沉積(PVD)或化學氣相沉積(CVD)工 藝沉積。堆棧結構通常裝配以產(chǎn)生正面場效，以減少表面復合及促進側(cè)向傳送或電子載子 移向背側(cè)附近的η+觸點。在方塊420中，如圖31及圖4所示，利用傳統(tǒng)手段蝕刻形成在基板背面102的介 電層302，以形成預定圖案的露出區(qū)域303，其可用來形成基板表面的背側(cè)接觸結構360(圖 3L)。典型用來在背面102形成圖案化露出區(qū)域303的蝕刻工藝包括遮蔽(如利用網(wǎng)印) 及濕或干蝕刻工藝、激光剝離技術、或其它可用來在沉積介電層302中形成預定圖案的類 似工藝，但不以此為限。露出區(qū)域303 —般提供表面來電性連接基板110的背面102。在方塊420進行的一工藝實施例中，利用傳統(tǒng)噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其它類似工 藝來選擇性沉積蝕刻材料或蝕刻凝膠至介電層302上，以形成及定義預定區(qū)域303。沉積圖 案蝕刻工藝通常是先沉積預定圖案的蝕刻材料至基板110表面。在一實施例中，蝕刻材料 包含氟化銨(NH4F)材料、與氟化銨產(chǎn)生均質(zhì)混合物的溶劑、pH調(diào)整劑(如B0E、HF)、和界面 活性劑/潤濕劑。在一實施例中，蝕刻材料包含20克的氟化銨，其與5ml的二甲胺和25克 的甘油混合，然后加熱達100°C，直到混合物的pH約為7且產(chǎn)生均質(zhì)混合物。成信使用堿性 化學劑的好處在于直到后續(xù)加熱工藝開始驅(qū)出氨氣(NH3)前，不會產(chǎn)生揮發(fā)性HF蒸氣，故 在進行加熱工藝前，不需采用昂貴又復雜的通風與搬運系統(tǒng)。沉積預定圖案的蝕刻材料后， 接著加熱基板達約200°C至約300°C，使蝕刻材料中的化學劑蝕刻介電層302。在一實施例 中，方塊420所示的蝕刻材料和蝕刻處理步驟類似美國臨時專利申請案序號61/048，001、 和同在申請中的美國專利申請案序號12/274，023(代理人文件編號APPM 12974. 02)、公元 2008年11月19日申請的申請案所述的蝕刻工藝，二者一并附上供作參考。圖31繪示進行 圖4步驟402-420后形成的圖案化介電層303。在一實施例中，如方塊422所示，接著進行選擇性清潔工藝處理基板110，以移除 基板上的任何不當殘余物及/或形成一或多個鈍化表面。清潔工藝與上述圖2方塊202的 清潔工藝相仿或相同?；蛘撸梢匀魏纹渌m合方式清潔基板。在方塊424中，如圖3J及圖4所示，選擇性沉積數(shù)個介電間隔物305至基板110 的表面102。在一實施例中，介電間隔物305由介電膠材組成，其利用如Baccini 網(wǎng)印機 進行噴墨印刷來沉積形成基板表面306上的區(qū)域，其彼此側(cè)向隔開。在方塊似4進行的一 工藝實施例中，沉積介電間隔物305至基板表面后，加熱基板，以密實介電間隔物305的材 料并與部分基板表面產(chǎn)生鍵結而形成可靠的隔離組件。介電間隔物305最初可為液體、糊 膠或凝膠，其經(jīng)圖案化而于基板表面形成預定圖案，例如相鄰矩形、圓形、六角形或其它類 似形狀的特征結構數(shù)組于基板表面102。在一實施例中，介電間隔物305為含有材料粒子的 凝膠或糊膠，例如氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、二氧化鈦(TiO2)、氧化鎂(MgO)、氧化鋇 (BaO)、二氧化硅(SiO2)、碳化硅(SixCy)或其它高溫穩(wěn)定的介電材料、或其混合物?；蛘?，用 以形成介電間隔物或前體的材料可含有可溶成分，其經(jīng)高溫固化工藝處理后將轉(zhuǎn)變成高溫 穩(wěn)定的介電材料。前體一般應實質(zhì)不含易以與諸如硼和磷等典型摻質(zhì)原子相當?shù)乃俣葦U散 進入結晶硅的元素。在一實施例中，沉積介電間隔物305至基板110的表面306后，加熱基板達約100°C至約1000°C。在一實施例中，表面306為形成太陽能電池裝置的背側(cè)。在一 實施例中，表面102的介電間隔物305高度“Y”為約0. 10至約40微米。在方塊似6中，如圖I及圖4所示，沉積導電層361覆蓋基板110的表面102。在 一實施例中，導電層361的形成厚度為約500埃(A)至約50000A且含有金屬，例如鋁(Al)、 銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、錫(Sn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鋅(Si)、鉛(Pb),IE (Pd)、鈦(Ti)、鉭 (Ta)、釩(V)、鎢(W)、鉻(Cr)及/或鉬(Mo)。在一實施例中，導電層163的形成方式為利 用物理氣相沉積(PVD)工藝或蒸鍍工藝沉積2000A-20000A厚的鋁(Al)層。在另一實施 例中，導電層361含有二層，其形成方式是先以物理氣相沉積(PVD)工藝或蒸鍍工藝沉積鋁 (Al)層，接著以PVD工藝沉積鎳釩(NiV)、錫(Sn)、鋅(Zn)或銀(Ag)覆蓋層。在方塊428中，如圖3L及圖4所示，圖案化導電層361，以電性隔離基板110的預 定區(qū)域而構成內(nèi)聯(lián)機結構360。一般來說，介電間隔物305用來電性隔離相鄰區(qū)域的部分導 電層361。在一組態(tài)中，介電間隔物305經(jīng)圖案化而構成單獨或相連的電連接結構或內(nèi)聯(lián)機 結構360來連接太陽能電池裝置的預定ρ型或η型區(qū)。在一實施例中，利用一或多個激光 剝離、拋光、砂磨、使用傳統(tǒng)網(wǎng)印金屬蝕刻膠及/或濕蝕刻步驟、或涂鋪(如利用網(wǎng)印)聚合 物蝕刻屏蔽后進行濕或干蝕刻，以電性隔離基板110的區(qū)域。此結構將配合圖9-10說明于 后。第二替代的圖案化太陽能電池形成工藝圖5A-5J繪示在形成接觸結構至太陽能電池500的表面102的處理程序中，不同 階段的太陽能電池基板110的截面。圖6繪示用來形成作用區(qū)及/或接觸結構至太陽能電 池的處理程序600。圖6所示的程序?qū)獔D5A-5J繪示的階段，其將說明于后。在此處理步 驟組態(tài)下，方塊602-610和圖5A-5D所述的工藝類似上述方塊202-212和圖1A-1D進行的 工藝，故以下不再贅述。因此，施行方塊602-610的工藝后，在方塊612中，如圖5Ε及圖6所示，進行織構 工藝處理基板110的反面101而形成織構表面151。在一實施例中，基板110的反面101為 太陽能電池形成后適于接收太陽光的太陽能電池基板之前側(cè)。示例織構工藝一例更詳述于 美國專利申請案序號12/383，350(文件編號APPM 13323)、公元2009年3月23日申請的申 請案，其一并附上供作參考。又，在方塊612進行的至少一部分工藝期間，利用蝕刻工藝、機 械拋光、機械研磨工藝或其它類似技術，移除基板110表面102的介電特征結構111。在方塊614中，如圖5F所示，形成或沉積介電層511至基板110的至少一表面。在 一實施例中，介電層511為形成于含硅基板表面102上的氧化硅層。含氧化硅的介電層511 可利用諸如爐膛退火工藝、快速熱氧化工藝、大氣壓或低壓CVD工藝、等離子增強CVD工藝、 PVD工藝的傳統(tǒng)熱氧化工藝形成、或利用噴涂、旋涂、滾涂、網(wǎng)印或其它類似沉積工藝涂鋪。 在一實施例中，介電層511為二氧化硅層，其厚度約50埃(A)至約3000A。在另一實施例中， 介電層511為二氧化硅層，其厚度小于約2000A。在一實施例中，表面102為形成的太陽能 電池裝置的背側(cè)。應注意在此描述形成氧化硅型介電層并不限定本發(fā)明的范圍，介電層511 亦可以其它傳統(tǒng)沉積工藝(如PECVD沉積)形成及/或由其它介電材料制成。若鈍化層未形成于太陽能電池基板的正面，則處理程序600包括一或多個步驟 (即方塊616)來形成硅層于其上。在一實施例中，氮化硅(SiN)鈍化與抗反射層、或薄無定 形硅(a-Si:H)層或無定形碳化硅(a-SiC:H)層和氮化硅(SiN)堆棧結構形成于正面101。在一實施例中，沉積層例如利用具多個支撐在適當大面積承載件上的太陽能電池基板的應 用材料AKT PECVD系統(tǒng)施行傳統(tǒng)化學氣相沉積(PECVD)技術而得。在方塊618中，如圖5G及圖6所示，織構反面101后，形成正面層153至基板反面 101。在一實施例中，正面層153包含透明導電氧化物(TCO)層及/或ARC層(如氮化硅)， 其可利用物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)工藝或其它類似技術沉積。正面層153 可以任一工藝形成且/或包含上述一或多層。在方塊620中，如圖5H及圖6所示，利用傳統(tǒng)手段蝕刻形成在基板背面102的介 電層511，以形成預定圖案的露出區(qū)域512，其可用來構成基板表面的背側(cè)接觸結構560(圖 5J)。典型用來在背面102形成圖案化露出區(qū)域512的蝕刻工藝包括圖案化及干蝕刻技術、 激光剝離技術、圖案化及濕蝕刻技術、或其它可用來在沉積介電層511中形成預定圖案的 類似工藝，但不以此為限。露出區(qū)域512 —般提供表面來電性連接基板110的背面102。在方塊620進行的一工藝實施例中，利用傳統(tǒng)噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其它類似工 藝，選擇性沉積蝕刻材料至介電層511上，并加熱而形成及定義預定區(qū)域512。在一實施例 中，方塊620所示的蝕刻材料和圖案蝕刻處理步驟與美國專利申請案序號12/274，023所述 的蝕刻工藝相同，其一并附上供作參考。圖5H繪示進行圖6步驟602-618后形成的圖案化 介電層511。如方塊622所示，在一實施例中，完成方塊620的工藝后，進行選擇性清潔工藝處 理基板110，以移除任何不當殘余物及/或形成鈍化表面。清潔工藝與上述圖2方塊202和 圖17E所述的清潔工藝相仿或相同?；蛘?，可以任何其它適合方式清潔基板。在方塊擬4中，如圖51及圖6所示，沉積導電層163覆蓋基板110的表面102。在 一實施例中，導電層163的形成厚度為約500埃(A)至約50000A且含有金屬，例如鋁(Al)、 銀(Ag)、錫(Sn)、鈷(Co)、錸(Rh)、鎳(Ni)、鋅(Si)、鉛(Pb),IE (Pd)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭 (Ta)、釩(V)、鎢(W)或鉻(Cr)。然在一些情況下，銅(Cu)可當作第二層或后續(xù)層，其形成 在適當阻障層(TiW、Ta等)上。在一實施例中，導電層163含有二層，其形成方式是先以物 理氣相沉積(PVD)工藝或蒸鍍工藝沉積鋁(Al)層161，接著以PVD工藝沉積鎳釩(NiV)覆 蓋層162。在方塊626中，如圖5J及圖6所示，圖案化導電層163，以電性隔離基板110的預 定區(qū)域而構成內(nèi)聯(lián)機結構560。在一實施例中，利用一或多個激光剝離、圖案化及干蝕刻、使 用傳統(tǒng)網(wǎng)印金屬蝕刻膠或其它類似技術在導電層163中形成通道171，以電性隔離基板110 的區(qū)域。通道171經(jīng)對準使通道171底部對準介電層511。在一實施例中，期形成或?qū)释?道171，以構成分離的或叉合的的電連接結構或內(nèi)聯(lián)機結構560來連接太陽能電池裝置的 預定P型或η型區(qū)。通道171可以激光剝離形成。第三替代的圖案化太陽能電池形成工藝圖7A-7L繪示在形成接觸結構760至太陽能電池100的表面102的處理程序中， 不同階段的太陽能電池基板110的截面。圖8繪示用來形成作用區(qū)及/或接觸結構至太陽 能電池的處理程序800。圖8所示的程序?qū)獔D7A-7L繪示的階段，其將說明于后。在方塊802中，如圖8所示，清潔基板110的表面，以移除任何不當材料或粗糙度。 在一實施例中，利用批次清潔工藝施行清潔工藝，其中基板接觸清潔液。方塊802采用的清 潔化學劑和清潔處理步驟大致與上述步驟202所進行的工藝相同。
在方塊804中，如圖7A及圖8所示，形成摻質(zhì)層711至基板110的背面102。在一 態(tài)樣中，進行后續(xù)一或多個熱處理步驟處理基板后，沉積的摻質(zhì)層711構成重摻雜區(qū)(如ρ+ 摻雜區(qū)或η+摻雜區(qū))于太陽能電池基板表面。沉積的摻質(zhì)層711也可做為耐化學性層，當 前側(cè)織構工藝(方塊808)處理基板正面101時，用以保護基板110的背側(cè)。在此情況下， 當太陽能電池之前側(cè)區(qū)域101形成時，摻質(zhì)層711還提供基板穩(wěn)定的支撐表面。在一實施例中，摻質(zhì)層711為內(nèi)含η型或ρ型摻質(zhì)原子的硅酸鹽玻璃材料，例如形 成于基板的磷硅酸鹽玻璃(PSG)或硼硅酸鹽玻璃(BSG)。摻質(zhì)層711可以傳統(tǒng)旋涂、網(wǎng)印、 噴墨印刷、噴涂、滾涂或其它類似沉積技術形成。在一實施例中，摻質(zhì)層711為厚度約500 埃(A)至約40微米(μπι)的硅酸鹽玻璃層。在一實施例中，摻質(zhì)層711為BSG層，其沉積在 η型基板110上。在另一實施例中，摻質(zhì)層711為PSG層，其沉積在ρ型基板110上。在一 實施例中，摻質(zhì)層711的組成材料為(1)對織構蝕刻工藝化學劑(步驟808)與其它清潔 工藝化學劑具耐化學性、(2)可電性隔離太陽能電池裝置表面102的不同區(qū)域的介電材料、 以及C3)在一或多個熱處理步驟期間，提供摻質(zhì)材料量至基板110的表面。形成背側(cè)接觸 結構時，將摻質(zhì)層711沉積在正面101是有益的，因其在這些工藝的搬運過程可做為穩(wěn)定的 支撐表面而不會輕易被刮傷或破壞。在方塊806中，如圖7Β及圖8所示，加熱基板達高于約800°C，促使摻質(zhì)層711中 的摻質(zhì)擴散進入基板Iio的表面而于基板110內(nèi)形成摻雜區(qū)712。在一實施例中，在存有氮 氣(N2)、氧氣(O2)、氫氣(H2)、空氣或其組合物的情況下，加熱基板達約80(TC至約1300°C， 歷時約1分鐘至約120分鐘。摻雜區(qū)712可用來形成鈍化背面點狀接觸太陽能電池結構的 背面場擴散區(qū)。在方塊808中，進行織構工藝處理基板110的正面101而形成織構表面151 (圖 7C)。在一實施例中，基板110的正面101為太陽能電池構成后適于接收太陽光的太陽能電 池基板之前側(cè)。舉例來說，在一織構工藝中，基板浸漬于標準BOE蝕刻化學劑，接著浸漬堿 性蝕刻化學劑(如氫氧化鉀(KOH)化學劑)，然后浸漬稀釋的HF蝕刻化學劑。在一些情況 下，織構工藝類似上述一或多個工藝。在一實施例中，如方塊810和圖7C所示，完成方塊808施行的工藝后，進行選擇性 清潔工藝處理基板110。選擇性清潔工藝通常用來移除任何不當殘余物及/或形成鈍化層 于基板表面。在一實施例中，清潔工藝的施行是以清潔液濕潤基板，例如SCl清潔液、SC2 清潔液、稀釋的HF持續(xù)型清潔液、臭氧化水溶液、稀釋的氫氧化銨(NH4OH)溶液、過氧化氫 (H2O2)溶液、去離子(DI)水或其它適合清潔含硅基板且劃算的清潔液。在一實施例中，清 潔液為氫氟酸(HF)與臭氧(O3)的混合物。清潔工藝可處理基板約5秒至約600秒，例如 約30秒至約240秒，例如約120秒在一實施例中，進行步驟802-810后，期調(diào)整摻質(zhì)層711沉積工藝和各種清潔/蝕 刻步驟(如組件符號808及/或810)，使部分摻質(zhì)層711或摻質(zhì)層711A仍留在基板表面 102且摻質(zhì)層具備充分的介電性質(zhì)做為形成太陽能電池裝置的各區(qū)域間的絕緣體。在一實 施例中，殘留的摻質(zhì)層711A厚度為約100-10000A，并由如PSG或BSG材料的硅酸鹽玻璃 材料組成。若鈍化層未形成于太陽能電池基板的正面，則處理程序800包括一或多個步驟來 形成硅層于其上。在一實施例中，氮化硅(SiN)鈍化與抗反射層、或薄無定形硅(a-Si:H)層或無定形碳化硅(a_SiC:H)層和氮化硅(SiN)堆棧結構形成于正面101，其例如利用具多 個太陽能電池基板放在適當大面積承載件上的應用材料AKT PECVD系統(tǒng)施行傳統(tǒng)化學氣相 沉積(PECVD)技術而得(即方塊812)。在方塊814中，如圖7E及圖8所示，蝕刻殘留摻質(zhì)層711A，以形成預定圖案的露出 區(qū)域725，其可用來連接背側(cè)接觸結構760(圖7L)和基板表面。典型用來在背面102形成 圖案化露出區(qū)域725的蝕刻工藝包括遮蔽及濕或干蝕刻工藝、激光剝離技術、或其它應用 蝕刻凝膠或糊膠的圖案化技術，但不以此為限。露出區(qū)域725 —般提供表面來電性連接基 板110的背面102。在方塊814進行的一工藝實施例中，利用傳統(tǒng)噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其它類似工 藝，選擇性沉積蝕刻材料至摻質(zhì)層711A上，并加熱而形成及定義露出區(qū)域725。在一實施 例中，方塊814所示的蝕刻材料和圖案蝕刻處理步驟與上述蝕刻工藝相同。在一實施例中， 蝕刻材料為含氟化銨(NH4F)材料，其調(diào)配來蝕刻摻質(zhì)層711A。在一實施例中，蝕刻材料含 有:200克/升(g/Ι)的氟化銨(NH4F)、50g/l、分子量(MW) 2000的聚乙二醇(PEG)與50g/l 的乙醇、其余為DI水，體積共1公升。在另一實施例中，1公升的蝕刻材料含有90毫升的 6 IBOE蝕刻液、5克、500麗的聚乙二醇(PEG)與5克的乙醇、其余為DI水。在一實施例 中，方塊620所示的蝕刻材料和圖案蝕刻處理步驟與美國專利申請案序號12/274，023所述 的蝕刻工藝相同，其一并附上供作參考。在一實施例中，涂鋪蝕刻凝膠或糊膠至摻質(zhì)層711A 上，并加熱達預定溫度，例如250°C至400°C。在一實施例中，蝕刻材料所含摻質(zhì)的摻質(zhì)材料 (如Al、Ga、In)不同于摻雜的摻質(zhì)層711A所含摻質(zhì)(如B、P)。雖然摻質(zhì)層711A的含硅 成分將轉(zhuǎn)變成揮發(fā)性四氟化硅(SiF4)，但所含摻質(zhì)將有更高濃度的殘余物或留在基板的露 出表面。故在后續(xù)高溫擴散步驟中(如方塊82 ，未蝕刻的摻質(zhì)層711A內(nèi)的摻質(zhì)和留在蝕 刻開口表面的高濃度摻質(zhì)殘余物均驅(qū)入太陽能電池基板。成信留在露出區(qū)域725的濃縮摻 質(zhì)殘余物提供開口 725底下的基板區(qū)域更多摻雜量。在另一實施例中，蝕刻劑配方額外添 加含摻質(zhì)的化合物來提高殘余物濃度和觸點下方的最終摻質(zhì)量。在任一情況下，通常不期 在進行高溫驅(qū)入步驟前清潔基板，以免移除露出區(qū)域的殘余摻質(zhì)材料。這些實施例提出簡 化方式來形成與高太陽能電池效率相關的選擇性射極觸點。如方塊816所示，在一實施例中，進行選擇性清潔工藝處理基板110，以移除任何 不當殘余物及/或形成鈍化表面。各種清潔工藝例子描述如上且將配合圖17E說明于后。在方塊818中，如圖7F及圖8所示，選擇性沉積數(shù)個介電間隔物705至基板110 的表面102，使介電間隔物705側(cè)向或水平隔開基板表面的露出區(qū)域716和基板其它部分。 在一實施例中，介電間隔物705由介電膠材組成，其利用傳統(tǒng)網(wǎng)印來沉積形成區(qū)域717，其 至少部分被露出區(qū)域716和介電間隔物705封住。在一實施例中，配置介電間隔物705后， 加熱基板達預定溫度，例如約300°C至約500°C，促使介電間隔物705的材料與部分基板表 面產(chǎn)生鍵結并密實形成可靠的電性與物理隔離組件。介電間隔物705亦可源自液體或類凝 膠前體溶液，其可利用噴墨印刷的似圖案化工藝涂鋪。介電間隔物705的組成材料類似上 述間隔物，例如介電間隔物305。在一實施例中，表面102的介電間隔物705高度“Z”為約 0. 1-50 微米。在方塊820，如圖7G及圖8所示，沉積摻質(zhì)材料731至基板110表面116的數(shù)個區(qū) 域717。在一實施例中，摻質(zhì)材料731為利用傳統(tǒng)噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其它類似工藝來沉積至一或多個區(qū)域717的材料。摻質(zhì)材料731最初可為液體、糊膠或凝膠，用以形成摻雜區(qū) 于基板上，其與其它側(cè)向區(qū)域被介電特征結構705隔開。配置摻質(zhì)材料731至區(qū)域717后， 加熱基板達預定溫度，以確保摻質(zhì)材料731仍留在區(qū)域717，并促使摻質(zhì)材料731密實及/ 或與基板表面產(chǎn)生鍵結。在一實施例中，摻質(zhì)材料731為凝膠或糊膠，其含有摻雜型態(tài)與基 板相反的摻質(zhì)。在一情況下，諸如硼(B)、鋁(Al)或鎵(Ga)的ρ型摻質(zhì)配合η型基板使用。 在一情況下，諸如磷(P)或砷(As)的η型摻質(zhì)配合ρ型基板使用。在一實施例中，沉積摻 質(zhì)材料731至基板110的露出區(qū)域716后，加熱基板達約80-400°C。在一實施例中，摻質(zhì)材 料731類似上述摻質(zhì)材料131或132。在一實施例中，期在施行方塊822的工藝前，沉積覆蓋層(未繪示)至摻質(zhì)材料 731上，以防摻質(zhì)材料731中的揮發(fā)性成分蒸發(fā)及沉積至基板表面的不當區(qū)域。覆蓋層可由 類似材料組成且可利用上述一或多個工藝選擇性沉積。在方塊822中，如圖7H及圖8所示，加熱基板達高于約800°C，促使摻質(zhì)材料708 中的摻質(zhì)元素擴散進入基板Iio的露出區(qū)域716而于基板110內(nèi)形成摻雜區(qū)718。在一 實施例中，在存有氮氣(N2)、氧氣(O2)、氫氣(H2)、空氣或其組合物的情況下，加熱基板達約 800°C至約1300°C，歷時約1分鐘至約120分鐘。摻雜區(qū)718用來構成點狀接觸型太陽能電 池區(qū)域。在一實施例中，期選擇能部分揮發(fā)的摻質(zhì)材料731，以容許在方塊822進行驅(qū)入工 藝期間部分摻雜基板110的正面101。在一實施例中，摻質(zhì)材料731含磷。在方塊824中，如圖71及圖8所示，利用傳統(tǒng)噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其它類似工 藝，選擇性沉積蝕刻材料至部分摻質(zhì)層711A上，以于摻質(zhì)層711A中形成圖案化與定義區(qū)域 707。在一實施例中，方塊擬4所示的蝕刻材料和圖案蝕刻處理步驟與上述圖案化及蝕刻工 藝(如上述步驟420)相同。又，在一實施例中，完成方塊824的工藝后，進行選擇性清潔工 藝處理基板110，以移除任何不當殘余物及/或形成鈍化表面。各種可用的清潔工藝例子更 描述如上。在方塊826中，如圖7J及圖8所示，利用傳統(tǒng)噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其它類似工 藝，沉積圖案化導電材料709至基板110表面102的區(qū)域717。在一實施例中，導電材料709 為金屬膠，其和基板表面的其它部分由介電間隔物705隔開。在一構造中，導電材料709 為含金屬膠，例如鋁(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、鈷(Co)、錸(Rh)、鎳(Ni)、鋅(Si)、鉛(Pb)、鈀 (Pd)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、釩(V)、鎢(W)或鉻(Cr)。然在一些情況下，銅(Cu)可當作 第二層或后續(xù)層，其形成在適當阻障層(TiW、Ta等)上。在方塊828中，如圖8所示，加熱基板達預定溫度，促使導電材料709密實及與基 板表面露出區(qū)域716產(chǎn)生鍵結。在一實施例中，加熱基板達約200°C至約900°C、歷時約1_10 分鐘，以于密實的導電材料709與露出區(qū)域716表面間形成良好的奧姆觸點。在方塊830中，如圖7K及圖8所示，沉積導電層761覆蓋基板110的表面102。在一 實施例中，導電層761的形成厚度為約20000埃(A)至約50000A且含有金屬，例如鋁(Al)、 銀(Ag)、錫(Sn)、鈷(Co)、錸(Rh)、鎳(Ni)、鋅(Si)、鉛(Pb),IE (Pd)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭 (Ta)、釩(V)、鎢(W)或鉻(Cr)。然在一些情況下，銅(Cu)可當作第二層或后續(xù)層，其形成 在適當阻障層(TiW、Ta等)上。在另一實施例中，導電層761的形成方式為利用蒸鍍或物 理氣相沉積(PVD)工藝沉積500A-50000A厚的鋁(Al)層。在又一實施例中，導電層761 含有二層，其形成方式是先以蒸鍍或物理氣相沉積(PVD)工藝沉積鋁(Al)層，接著以PVD工藝沉積鎳釩(NiV)、錫(Sn)、銀(Ag)或其它可焊覆蓋金屬或合金。在方塊832中，如圖7L及圖8所示，圖案化導電層761，以電性隔離基板110的預 定區(qū)域而構成內(nèi)聯(lián)機結構760。在一實施例中，利用一或多個激光剝離、拋光、砂磨、遮蔽及 濕或干蝕刻、或其它類似技術，以電性隔離基板110的區(qū)域。一般來說，介電間隔物705用 來電性隔離相鄰區(qū)域的部分導電層761。在一構造中，介電間隔物705經(jīng)圖案化而構成分離 的或叉合的的電連接結構或內(nèi)聯(lián)機結構760來連接太陽能電池裝置的預定ρ型或η型區(qū)。 此結構將配合圖9-10說明于后。第四替代的圖案化太陽能電池形成工藝圖1IA-IIH繪示在形成接觸結構至太陽能電池1100的表面102的處理程序中，不 同階段的太陽能電池基板110的截面。圖12繪示用來形成作用區(qū)及/或接觸結構至太陽 能電池的處理程序1200。圖12所示的程序?qū)獔D11Α-11Η繪示的階段，其將說明于后。在 此處理步驟配置下，方塊1202-1206進行的工藝類似上述方塊202-206和圖1Α-1Β進行的 工藝，故以下不再贅述。然在方塊1206進行的一工藝實施例中，期沉積未摻雜的硅酸鹽玻璃(USG)(未繪 示)至第一摻質(zhì)材料131上，以覆蓋并防止第一摻質(zhì)材料在后續(xù)一或多個熱處理步驟期間 蒸發(fā)及留在太陽能電池基板110表面。在一實施例中，利用噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其它類 似工藝來沉積未摻雜的硅酸鹽玻璃(USG)。施行方塊1202-1206的工藝后，在方塊1208中，如圖IlC及12所示，沉積摻質(zhì)層 1230至太陽能電池1100的表面102。沉積的摻質(zhì)層1230有效做為蝕刻屏蔽而減少及/或 避免表面102遭后續(xù)方塊1212進行的織構工藝蝕刻，織構工藝用來粗糙化反面101。一般 來說，摻質(zhì)層1230對反面101露出材料的蝕刻選擇性應相當高，以免在織構工藝期間表面 102各區(qū)域的材料損失。在一實施例中，反面101的材料對摻質(zhì)層1230的蝕刻選擇性為至 少約100 1。在一實施例中，沉積的摻質(zhì)層1230為無定形硅層，其厚度約500Α且含有P 型摻質(zhì)，例如硼(B)。在一實施例中，摻質(zhì)層1230為PECVD沉積的BSG層，其沉積在太陽能 電池1100的表面102。在一實施例中，摻質(zhì)層1230配置成在進行后續(xù)熱處理步驟后，使摻 雜區(qū)的表面電阻小于約50 Ω / □及/或基板表面的摻雜濃度高于約IOw個原子/立方公 分。在方塊1208進行的另一工藝實施例中，如圖IlC及12所示，沉積的摻質(zhì)層1230為 摻雜的無定形碳化硅(a-SiC)層，其形成在太陽能電池1100的表面102。在一實施例中，無 定形SiC層是利用PECVD工藝、在約200°C的溫度下形成，以減少摻質(zhì)材料蒸發(fā)量，例如先前 沉積的第一摻質(zhì)材料131的磷。在一實施例中，摻質(zhì)層1230是使用含有三甲基硼烷(TMB)、 甲烷(CH4)與氫氣(H2)的混合氣體沉積。在方塊1208進行的又一工藝實施例中，如圖IlC及12所示，沉積的摻質(zhì)層1230 為摻雜的無定形硅(a-Si)層，其形成在太陽能電池1100的表面102。在一實施例中，摻雜 的無定形硅層為無定形氫化硅(a_Si:H)層，其在約200°C下形成，以減少摻質(zhì)材料蒸發(fā)量， 例如先前沉積的第一摻質(zhì)材料131的磷。在一實施例中，摻質(zhì)層1230是使用含有二硼烷 (B2H6)、娃燒(SiH4)與氫氣(H2)的混合氣體沉積。在方塊1210中，如圖IlD及12所示，加熱基板達高于約800°C，促使第一摻質(zhì)材 料131中的摻質(zhì)元素和摻質(zhì)層1230中的摻質(zhì)元素擴散進入基板110的表面116而于基板110內(nèi)分別形成摻雜區(qū)1141和摻雜區(qū)1142。在一實施例中，第一摻質(zhì)材料131含有η型摻 質(zhì)，摻質(zhì)層1230含有ρ型摻質(zhì)，分別用于基板110內(nèi)形成η型區(qū)和ρ型區(qū)。在一實施例中， 加熱基板達約800°C至約1300°C，歷時約1分鐘至約120分鐘。在一實施例中，在快速熱退 火(RTA)腔室且富含氮氣( )的環(huán)境中，加熱基板達約1000°C，歷時約5分鐘。在一實施 例中，第一摻雜區(qū)1141和第二摻雜區(qū)1142用來構成點狀接觸型太陽能電池區(qū)域。在方塊1210進行的另一工藝實施例中，基板擴散工藝為二步驟的擴散工藝。在第 一步驟中，在富含氮氣( )的環(huán)境中，加熱基板達約800°C，以免基板110表面露出的各組 件氧化。接著，歷經(jīng)充足的時間后(如達到預定摻質(zhì)擴散深度)，注入氮氣(N2)與氧氣(O2) 混合物至擴散腔室，以于處理步驟終了前，氧化及消耗無定形SiC摻質(zhì)層1230中所含的硅 材料。在一實施例中，第二步驟的施行溫度高于約800°C。完成方塊1210的工藝后，接著可進行選擇性清潔工藝處理基板110，以移除基板 表面(如表面101及/或10 的任何不當殘余物。清潔工藝與上述圖2方塊202的清潔 工藝相仿或相同?；蛘?，可以任何其它適合方式清潔基板。在方塊1212中，進行織構工藝處理基板110的反面101而形成織構表面，其類似 圖IlE的織構表面151。在一實施例中，基板110的反面101為太陽能電池形成后適于接 收太陽光的太陽能電池基板之前側(cè)。堿性硅濕蝕刻化學劑一般配合P型摻質(zhì)層1230使用， 因其對摻質(zhì)層1230與反面101露出材料具高蝕刻選擇性。堿性化學劑通常有益配合ρ型 摻質(zhì)層1230使用，因摻雜的ρ型層缺乏電子而限制其與蝕刻化學劑反應的能力。示例織構 工藝一例更詳述于美國專利申請案序號12/383，350 (文件編號APPM1332!3)、公元2009年3 月23日申請的申請案，其一并附上供作參考。又，在方塊612進行的至少部分工藝期間，利 用蝕刻工藝、機械拋光、機械研磨工藝或其它類似技術，移除基板110表面102的介電特征 結構111。在方塊1213中，如圖IlF及12所示，利用傳統(tǒng)手段蝕刻形成在基板背面102的 摻質(zhì)層1230，以形成預定圖案的露出區(qū)域1235，其可用來形成基板表面的背側(cè)接觸結構 160(圖11H)。典型用來在背面102形成圖案化露出區(qū)域1235的蝕刻工藝包括圖案化及干 蝕刻技術、激光剝離技術、圖案化及濕蝕刻技術、或其它可用來在摻質(zhì)層1230中形成預定 圖案的類似工藝，但不以此為限。露出區(qū)域1235 —般提供表面來電性連接基板110的背面 102。在方塊1214中，如圖IlF及12所示，織構反面101后，形成薄鈍化與抗反射層153 及/或透明導電氧化物(TCO)層152于其上。注意方塊1212、1214完成的反面101制備也 可在進行方塊1204的工藝或處理程序1200的其它步驟前施行，此并不悖離本發(fā)明的基礎 范圍。以下方塊1216-1218和圖11G-1IH所示的步驟類似上述方塊216-218和圖1G-1H 進行的工藝，故于此不再贅述。第五替代的圖案化太陽能電池形成工藝圖13A-13L繪示在形成接觸結構至太陽能電池1300的表面102的處理程序中，不 同階段的太陽能電池基板110的截面。圖14繪示用來形成作用區(qū)及/或接觸結構至太陽 能電池的處理程序1400。圖14所示的程序?qū)獔D13A-13L繪示的階段，其將說明于后。圖 14程序并不限定本發(fā)明所述的范圍，在不影響基本太陽能電池形成工藝和太陽能電池結構的一些情況下，熟諳此技藝者當可改變所述步驟順序及/或數(shù)量。成信所述的部分實施例 明顯優(yōu)于傳統(tǒng)太陽能電池形成工藝，因所述處理程序不需實行微影、遮蔽、穿透屏蔽蝕刻及 /或潤洗步驟來形成圖案化全背接觸式太陽能電池結構。在方塊1402中，清潔基板110的表面，以移除任何不當材料或粗糙度。在一實施例 中，利用批次清潔工藝施行清潔工藝，其中基板接觸清潔液。清潔工藝與上述圖2方塊202 的清潔工藝相仿或相同。或者，可以任何其它適合方式清潔基板。在方塊1404中，如圖13A及14所示，沉積介電特征結構111至基板110的表面 102。在一實施例中，介電特征結構111由介電膠材組成，其利用傳統(tǒng)噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印 或其它類似工藝來沉積形成基板表面116上的區(qū)域，其彼此側(cè)向隔開(即隔離區(qū)117)。形 成介電特征結構111至基板110的工藝和其材料性質(zhì)與物性類似上述圖1A，故以下不再贅 述。在方塊1406中，如圖13B及14所示，沉積第一摻質(zhì)材料13 至基板110表面116 的數(shù)個隔離區(qū)117。在一實施例中，利用噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其它類似工藝來沉積或印 制預定圖案的第一摻質(zhì)材料13 至一或多個隔離區(qū)117。第一摻質(zhì)材料13 最初可為液 體、糊膠或凝膠，用以形成摻雜區(qū)，其與其它隔離區(qū)117被介電特征結構111隔開。在一些情 況下，配置第一摻質(zhì)材料13 至隔離區(qū)117后，加熱基板達預定溫度，以確保第一摻質(zhì)材料 13 仍留在隔離區(qū)117，并促使摻質(zhì)材料13 固化、密實及/或與基板表面形成鍵結。在 一實施例中，第一摻質(zhì)材料13 為含有η型摻質(zhì)的凝膠或糊膠。用于硅太陽能電池制造的 典型η型摻質(zhì)例如為磷(P)、砷(As)或銻(Sb)的元素。在一實施例中，第一摻質(zhì)材料13 為含磷摻質(zhì)糊膠，其置于基板110的表面116，且基板加熱達約80°C至約500°C。在一實施 例中，第一摻質(zhì)材料13 含有選自由磷硅酸鹽玻璃前體、磷酸(Η3Ρ04)、亞磷酸(H3PO3)、次磷 酸(H3PO2)及/或其各種銨鹽組成群組的材料。在一實施例中，第一摻質(zhì)材料13 為凝膠 或糊膠，其含有約6原子％至約30原子％的磷。在一實施例中，第一摻質(zhì)材料13 配置成 在進行后續(xù)熱處理步驟后，使摻雜區(qū)的表面電阻小于約50 Ω / □及/或基板表面的摻雜濃 度高于約IOw個原子/立方公分。在方塊1406進行的一工藝實施例中，期沉積未摻雜的硅酸鹽玻璃(USG)(未繪示) 至第一摻質(zhì)材料13 上，以覆蓋并防止第一摻質(zhì)材料在后續(xù)一或多個熱處理步驟期間蒸 發(fā)及留在太陽能電池基板110表面。在一實施例中，利用噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其它類似 工藝來沉積未摻雜的硅酸鹽玻璃(USG)。在另一實施例中，在方塊1406中，惰性間隔物材料取代第一摻質(zhì)材料13 沉積至 基板110表面116的數(shù)個隔離區(qū)117。在一實施例中，惰性間隔物材料為含有未摻雜介電材 料的凝膠或糊膠，例如未摻雜的硅酸鹽玻璃(USG)。在一實施例中，利用噴墨印刷、膠印、網(wǎng) 印或其它類似工藝來沉積或印制預定圖案的惰性間隔物材料至一或多個隔離區(qū)117。惰性 間隔物材料最初可為液體、糊膠或凝膠，用以形成摻雜區(qū)，其與其它隔離區(qū)117被介電特征 結構111隔開。在一些情況下，配置惰性間隔物材料至隔離區(qū)117后，加熱基板達預定溫度， 以確保惰性間隔物材料仍留在隔離區(qū)117，并促使惰性間隔物材料固化、密實及/或與基板 表面形成鍵結。在一實施例中，惰性間隔物材料期由可被后續(xù)織構工藝(方塊141 蝕刻 的材料所形成，以提供基板表面的露出區(qū)域以進一步處理。施行方塊1402-1406的工藝后，在方塊1408中，如圖13C所示，沉積摻質(zhì)層1330至太陽能電池1300的表面102。摻質(zhì)層1330有效做為蝕刻屏蔽而減少及/或避免表面102 遭后續(xù)方塊1412進行的用來粗糙化反面101的表面織構工藝蝕刻。一般來說，摻質(zhì)層1330 對反面101露出材料的蝕刻選擇性應相當高，以免在織構工藝期間表面102各區(qū)域的材料 損失。在一實施例中，反面101的材料對摻質(zhì)層1330的蝕刻選擇性為至少約100 1。在 一實施例中，沉積的摻質(zhì)層1330為無定形硅層，其厚度約50A至約500A且含有ρ型摻質(zhì)， 例如硼(B)。在一實施例中，摻質(zhì)層1330為PECVD沉積的BSG層，其沉積在太陽能電池1300 的表面102。在一實施例中，摻質(zhì)層1330配置成在進行后續(xù)熱處理步驟后，使摻雜區(qū)的表面 電阻小于約50 Ω / □及/或基板表面的摻雜濃度高于約IO18個原子/立方公分。在方塊1408進行的一工藝實施例中，沉積的摻質(zhì)層1330為摻雜的無定形硅 (a-Si)層，其形成在太陽能電池1300的表面102。在一實施例中，摻雜的無定形硅層為 無定形氫化硅(a_Si:H)層，其在約20(TC下形成，以減少摻質(zhì)材料蒸發(fā)量，例如先前沉積 的第一摻質(zhì)材料13 的磷。在一實施例中，摻質(zhì)層1330是使用含有二硼烷(B2H6)、硅烷 (SiH4)與氫氣(H2)的混合氣體沉積。在一實施例中，沉積的摻質(zhì)層1330為摻雜的無定形 硅(a-Si)層，其厚度小于約500A且含有P型摻質(zhì)，例如硼(B)。在一實施例中，摻雜的無 定形硅(a-Si)層是在處理時使用三甲基硼烷(TMB5B(OCH3)3)與硅烷(SiH4)的莫耳比約 20%的PECVD腔室中形成且厚度約200A。成信采用摻雜的無定形硅膜優(yōu)于其它傳統(tǒng)摻雜 的氧化硅，因摻質(zhì)原子從沉積的無定形硅膜擴散的速度遠比從摻雜的氧化物膜快，故在相 仿的熱處理步驟期間可達更深的摻雜深度，并且在后續(xù)熱處理時不會趨于混雜(intermix) 氧化物與基板材料。在方塊1408進行的另一工藝實施例中，沉積的摻質(zhì)層1330為摻雜的無定形碳化 硅(a-SiC)層，其形成在太陽能電池1300的表面102上。在一實施例中，無定形SiC層是 利用PECVD工藝、在小于約400°C的溫度下形成，以減少摻質(zhì)材料蒸發(fā)量，例如先前沉積的 第一摻質(zhì)材料13 的磷。在一實施例中，無定形SiC層是利用PECVD工藝、在小于約200°C 的溫度下形成。在一實施例中，摻質(zhì)層1330是使用含有三甲基硼烷(TMB ;B(OCH3)3)、硅烷 (SiH4)與氫氣(H2)的混合氣體沉積。在方塊1409中，如圖13C所示，沉積覆蓋層1331至摻質(zhì)層1330的表面。覆蓋層 1331有利于減少摻質(zhì)層1330或第一摻質(zhì)材料13 中的摻質(zhì)原子在后續(xù)太陽能電池形成 處理步驟期間遷移至不當?shù)幕鍏^(qū)域，例如正面101。在一實施例中，覆蓋層1331為具足 夠密度和厚度的介電層，用以減少或避免覆蓋層1331下層的摻質(zhì)原子移動到太陽能電池 的其它區(qū)域。在一實施例中，覆蓋層1331包含氧化硅、氮化硅或氮氧化硅材料。在一實施 例中，覆蓋層1331為厚度大于約1 000A的二氧化硅層。在一實施例中，覆蓋層1331為利用 PECVD工藝沉積的二氧化硅層。覆蓋層1331也可由后續(xù)方塊1412進行的織構工藝期間減 少及/或防止表面102遭蝕刻的材料所形成。在方塊1410中，如圖13D及14所示，加熱基板達高于約800°C，促使第一摻質(zhì)材料 131中的摻質(zhì)元素和摻質(zhì)層1330中所含的摻質(zhì)元素擴散進入基板110的表面116而于基板 110內(nèi)分別形成摻雜區(qū)1141和摻雜區(qū)1142。以第一摻雜區(qū)1141和第二摻雜區(qū)1142用來 形成點狀接觸型太陽能電池區(qū)域。在一實施例中，第一摻質(zhì)材料13 含有η型摻質(zhì)，摻質(zhì) 層1330含有ρ型摻質(zhì)，分別用于基板110內(nèi)形成η型區(qū)和ρ型區(qū)。在一實施例中，在存有氮 氣(N2)、氧氣(O2)、氫氣(H2)、空氣或其組合物的情況下，加熱基板達約80(TC至約1300°C，歷時約1分鐘至約120分鐘。在一實施例中，在快速熱退火(RTA)腔室且富含氮氣( )的 環(huán)境中，加熱基板達約1000°C，歷時約5分鐘。在方塊1410進行的另一工藝實施例中，基板擴散工藝為二步驟的擴散工藝。在第 一步驟中，在富含氮氣( )的環(huán)境中，加熱基板達約800°C，以免基板110表面露出的各組 件氧化。接著，歷經(jīng)充足的時間后(如達到預定摻質(zhì)擴散深度)，注入氮氣(N2)與氧氣(O2) 混合物至擴散腔室，以于處理步驟終了前，氧化及消耗無定形SiC摻質(zhì)層1330中的硅材料。 在一實施例中，第二步驟的施行溫度高于約800°C。在方塊1412中，進行織構工藝處理基板110的反面101而形成織構表面，其類似 圖13E的織構表面151。在一實施例中，基板110的反面101為太陽能電池形成后適于接 收太陽光的太陽能電池基板之前側(cè)。一般來說，堿性硅濕蝕刻化學劑最好配合P型摻質(zhì)層 1330使用，因其對摻質(zhì)層1330及/或覆蓋層1331與反面101露出材料具高蝕刻選擇性。 堿性化學劑通常有益配合P型摻質(zhì)層1330使用，因摻雜的ρ型層缺乏電子而限制其與蝕刻 化學劑反應的能力。在一實施例中，硅濕蝕刻化學劑為添加潤濕劑的堿性溶液，其在織構工 藝期間保持呈約65°C至約95°C。在一實施例中，用以蝕刻硅基板的堿性溶液為水性氫氧化 鉀(KOH)、氫氧化鈉(NaOH)、水性氫氧化銨(NH4OH)、四甲基氫氧化銨(TMAH ； (CH3)4NOH)或其 它類似的堿性溶液，潤濕劑為聚乙二醇(PEG)、十二烷基硫酸鈉(SDS)、聚丙二醇(PPG)、聚 乙二醇(PEG)或聚丙二醇(PPG)的共聚物。示例織構工藝一例更詳述于美國臨時專利申請 案序號12/383，350(文件編號APPM 13323)、公元2009年3月23日申請的申請案，其一并 附上供作參考。發(fā)現(xiàn)實行堿性織構蝕刻工藝(如使用氫氧化鉀(KOH)與聚乙二醇(PEG)蝕刻化學 劑)，可輕易移除內(nèi)含第一摻質(zhì)材料13 的隔離區(qū)117上的摻質(zhì)層1330和覆蓋層1331而 生成露出區(qū)域1334。露出區(qū)域1334 —般為基板110的表面區(qū)域，其至少含有在方塊1410 的工藝期間驅(qū)入的微量η型摻質(zhì)。成信在第一摻質(zhì)材料13 含有η型摻質(zhì)的組態(tài)中，堿性 蝕刻化學劑較佳將侵蝕η型區(qū)，例如摻質(zhì)層1330、覆蓋層1331和基板表面(例如組件編號 116)的區(qū)域，其鄰接第一摻質(zhì)材料13 且于擴散工藝(方塊1410)時移除。在一實施例 中，在方塊1412進行的至少部分工藝期間，利用化學蝕刻工藝、機械拋光、機械研磨工藝或 其它類似技術，移除基板110表面102的介電特征結構111。在方塊1414中，如圖13F及14所示，選擇性沉積摻質(zhì)材料1339至基板110表面 上形成的數(shù)個露出區(qū)域1334。將摻質(zhì)材料1339加入露出區(qū)域1334可確?？棙嫻に?如方 塊141 不會自露出的第一摻雜區(qū)1141移除太多η型摻質(zhì)及/或在進行后續(xù)熱處理步驟 后，于此區(qū)域內(nèi)形成預定摻雜輪廓。在一實施例中，利用上述方塊1406的工藝(如噴墨印 刷、膠印、網(wǎng)印或其它類似工藝)來沉積或印制預定圖案的摻質(zhì)材料1339至一或多個露出 區(qū)域1334。摻質(zhì)材料1339與第一摻質(zhì)材料13 相同或相仿，并可利用上述方法沉積到露 出區(qū)域。然在一實施例中，摻質(zhì)材料1339為含摻雜金屬的墨水材料，其利用傳統(tǒng)噴墨印 刷、網(wǎng)印、膠印或其它類似工藝，選擇性沉積在露出區(qū)域1334內(nèi)。在一實施例中，含金屬墨 水例如為含η型摻質(zhì)的鎳。在一實施例中，含摻雜金屬的墨水材料為含鎳墨水，其含有選自 由磷酸(H3PO4)、亞磷酸(H3PO3)、次磷酸(H3PO2)及/或其各種銨鹽組成群組的材料。含摻雜 金屬的墨水材料通常調(diào)配來金屬化基板110的露出區(qū)域1334。在一實施例中，含摻雜金屬的墨水材料主要包含10克的醋酸鎳(Ni (OOCCH3)2 · 4H20)和10克的42%次磷酸(H3PO2)。 在一實施例中，含摻雜金屬的墨水材料含有10克的醋酸鎳(Ni(OOCCH3)2 · 4H20)、10克的 42%次磷酸(H3PO2)、10克的聚磷酸(H6P4O13)、3克的氟化銨(NH4F)和2克、500MW的聚乙二醇 (PEG)。在又一實施例中，含摻雜金屬的墨水材料含有10克的醋酸鎳(Ni (OOCCH3)2 ·4Η20)、 10克的42%次磷酸(H3PO2)和3克的氟化銨(NH4F)，其用來蝕刻及清除露出區(qū)域1334。在 一實施例中，含摻雜金屬的墨水材料溶液期添加一定量的甲醇或乙醇。在方塊1416中，如圖13G及14所示，選擇性加熱基板達高于約800°C，促使摻質(zhì)材 料1339中的摻質(zhì)元素擴散進入基板110的表面116而于基板110內(nèi)形成第一摻雜區(qū)1141。 因此，可將第一摻雜區(qū)1141用于形成點狀接觸型太陽能電池的η型區(qū)。在一實施例中，摻 質(zhì)材料1339含有η型摻質(zhì)，摻質(zhì)層1330含有ρ型摻質(zhì)，分別用于基板110內(nèi)形成η型區(qū)和 P型區(qū)。在一實施例中，進行方塊1416的處理時，在存有氮氣(N2)、氧氣(O2)、氫氣(H2)、空 氣或其組合物的情況下，加熱基板達約800°C至約1300°C，歷時約1分鐘至約120分鐘。在 一實施例中，在快速熱退火(RTA)腔室且富含氮氣( )的環(huán)境中，加熱基板達約1000°C， 歷時約5分鐘。在方塊1416進行的另一工藝實施例中，如同上述方塊1410，基板擴散工藝 為二步驟的擴散工藝。另行方塊1414、1416的工藝的好處在于能在正面101形成淺摻雜區(qū) 1351，因在熱處理腔室(如爐腔、RTP腔室)進行方塊1416的處理步驟期間，露出的摻質(zhì)材 料1339(如磷)蒸發(fā)而遷移到正面101。淺摻雜區(qū)1351有助于形成更有效的鈍化層至基板 正面101。完成方塊1402-1410或方塊1402-1416的工藝后，接著在方塊1418中，進行選擇 性清潔工藝處理基板110，以移除基板表面(如表面101及/或10 的任何不當殘余物。 清潔工藝與上述圖2方塊202的清潔工藝及/或圖17E所述的清潔工藝相仿或相同?；蛘?， 可以任何其它適合方式清潔基板。在方塊1420中，如圖13H及14所示，織構完反面101而形成織構表面151后，形 成抗反射層巧4于其上。在一實施例中，抗反射層巧4包含薄鈍化/抗反射層153(如氧化 硅、氮化硅)。在一實施例中，氮化硅(SiN)鈍化與抗反射層、或薄無定形硅(a-Si:H)層或 無定形碳化硅(a_SiC:H)層和氮化硅(SiN)堆棧結構形成于正面101，其例如利用具多個支 撐于適當大面積承載件上的太陽能電池基板的應用材料AKT PECVD系統(tǒng)施行傳統(tǒng)化學氣相 沉積(PECVD)技術而得。在一實施例中，鈍化/抗反射層153包含本質(zhì)無定形硅(i-a-SiH) 層及/或η型無定形硅(n-a-Si:H)層堆棧結構、接著為透明導電氧化物(TCO)層及/或 抗反射涂層(ARC層)(如氮化硅)，其可利用物理氣相沉積(PVD)或化學氣相沉積(例如 PECVD)工藝沉積。通常裝配堆棧結構產(chǎn)生正面場效，以減少表面復合及促進側(cè)向傳送或電 子載子移向基板背側(cè)附近的η+摻雜觸點。雖然圖1 繪示抗反射層IM含有薄鈍化/抗 反射層153和TCO層152，但此組態(tài)并不限定本發(fā)明的范圍，其僅為舉例說明抗反射層IM 實例而已。注意方塊1412、1420完成的反面101制備也可在進行方塊1404的工藝或處理 程序200的其它步驟前施行，此并不悖離本發(fā)明的基礎范圍。在方塊1422中，如圖131所示，介電層1332選擇性形成在表面102，以電性隔離太 陽能電池裝置的各種η型區(qū)與P型區(qū)。介電層1332的形成是必要的，因方塊1412-1418進 行工藝時，會破壞或移除至少一部分的覆蓋層1331。在一實施例中，介電層1332為氧化硅 層，其可利用諸如爐膛退火工藝、快速熱氧化工藝、大氣壓或低壓CVD工藝、等離子增強CVD工藝、PVD工藝的傳統(tǒng)熱氧化工藝形成、或利用噴涂、旋涂、滾涂、網(wǎng)印或其它類似沉積工藝 涂鋪。在一實施例中，介電層1332為二氧化硅層，其厚度約50埃(A)至約3000A。在另一實 施例中，介電層為二氧化硅層，其厚度小于約2000A。在一實施例中，表面102為形成太陽 能電池裝置的背側(cè)。應注意在此描述形成氧化硅型介電層并不限定本發(fā)明的范圍，介電層 1332亦可以其它傳統(tǒng)沉積工藝(如PECVD沉積)形成及/或由其它介電材料組成。在另一實施例中，介電層1332包含多層膜堆棧結構，例如氧化硅/氮化硅層堆 棧結構(如厚度約20A-3000A的氧化硅層和厚度約100A-1000A的氮化硅層)、無定形 硅/氧化硅層堆棧結構(如厚度約30A-1OOA的無定形硅層和厚度約100A-3000A的氧 化硅層)、或無定形硅/氮化硅層堆棧結構(如厚度約30A-1OOA的無定形硅層和厚度約 100A-1000A的氮化硅層)。在一實施例中，利用CVD工藝沉積50A的無定形硅層至硅基 板上、然后利用CVD或PVD工藝沉積750A的氮化硅層。在另一實施例中，利用快速熱氧化 工藝形成50A的氧化硅層至硅基板上、然后利用CVD或PVD工藝沉積750A的氮化硅層至 氧化硅層上。適于形成無定形硅層、氮化硅或氧化硅的沉積腔室及/或工藝一例更詳述于 共同讓渡且同在申請中的美國專利申請案序號12/178，洲9(代理人文件編號APPM 11079. P3)、公元2008年7月23日申請、和共同讓渡的美國專利申請案序號12/202，213 (文件編 號APPM 12705)、公元2008年8月四日申請的申請案，二者一并附上供作參考。在方塊14 中，如圖13J及14所示，利用傳統(tǒng)手段蝕刻介電層1332、覆蓋層1331 及/或摻質(zhì)層1330區(qū)域，以形成預定圖案的露出區(qū)域1335，其可用來構成基板表面的背側(cè) 接觸結構160 (圖13L)。典型用來在背面102形成圖案化露出區(qū)域1335的蝕刻工藝包括圖 案化及干蝕刻技術、激光剝離技術、圖案化及濕蝕刻技術、或其它可用來在覆蓋層1331和 摻質(zhì)層1330中形成預定圖案的類似工藝，但不以此為限。露出區(qū)域1335 —般提供表面來 電性連接基板110的背面102。用來形成一或多個圖案化層的工藝一例更詳述于共同讓渡 且同在申請中的美國專利申請案序號12/274，023(代理人文件編號APPM 12974. 02)、公元 2008年11月19日申請的申請案，其一并附上供作參考。在方塊1似6中，如圖II及14所示，沉積導電層163覆蓋基板110的表面102。在 一實施例中，導電層163的形成厚度為約500埃(A)至約50000A且含有金屬，例如鋁(Al)、 銀(Ag)、錫(Sn)、鈷(Co)、錸(Rh)、鎳(Ni)、鋅(Si)、鉛(Pb),IE (Pd)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭 (Ta)、釩(V)、鎢(W)或鉻(Cr)。然在一些情況下，銅(Cu)可當作第二層或后續(xù)層，其形成 在適當阻障層(TiW、Ta等)上。在一實施例中，導電層163含有二層，其形成方式是先以物 理氣相沉積(PVD)工藝或蒸鍍工藝沉積鋁(Al)層161，接著以PVD工藝沉積鎳釩(NiV)覆 蓋層162。在方塊14 中，如圖13L及14所示，圖案化導電層163，以電性隔離基板110的預 定區(qū)域而構成內(nèi)聯(lián)機結構160。在一實施例中，利用一或多個激光剝離、圖案化及濕或干蝕 刻、或其它類似技術在導電層163中形成通道171，以電性隔離基板110的區(qū)域。通道171 可以激光剝離形成。通道171經(jīng)對準使通道171底部對準介電特征結構111。一般來說，期 形成或?qū)释ǖ?71，以形成分離的或叉合的的電連接結構或內(nèi)聯(lián)機結構160來連接太陽 能電池裝置的預定ρ型或η型區(qū)。第六替代的圖案化太陽能電池形成工藝圖15A-15L繪示在形成接觸結構至太陽能電池1500的表面102的處理程序中，不同階段的太陽能電池基板110的截面。圖16繪示用來形成作用區(qū)及/或接觸結構至太陽 能電池的處理程序1600。圖16所示的程序?qū)獔D15A-15L繪示的階段，其將說明于后。在方塊1602中，如圖15A所示，清潔基板110的表面，以移除任何不當材料或粗糙 度。在一實施例中，利用批次清潔工藝施行清潔工藝，其中基板接觸清潔液?；蹇梢詽袷?清潔工藝清潔，其經(jīng)噴灑、淹沒或浸漬于清潔液。清潔工藝與上述圖2方塊202的清潔工藝 相仿或相同。或者，可以任何其它適合方式清潔基板。在方塊1606中，如圖15B及圖16所示，沉積第一摻質(zhì)材料13 至基板110表面 116上形成的數(shù)個隔離區(qū)118。在一實施例中，利用噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其它類似工藝來 沉積或印制預定圖案的第一摻質(zhì)材料13四。第一摻質(zhì)材料13 最初可為液體、糊膠或凝 膠，用以形成摻雜區(qū)。在一些情況下，配置第一摻質(zhì)材料13 以形成隔離區(qū)118后，加熱基 板達預定溫度，以確保第一摻質(zhì)材料13 仍留在表面116，并促使摻質(zhì)材料13 固化、密實 及/或與表面116產(chǎn)生鍵結。在一實施例中，第一摻質(zhì)材料13 為含有η型摻質(zhì)的凝膠或 糊膠。用于硅太陽能電池制造的典型η型摻質(zhì)例如為磷(P)、砷(As)或銻(Sb)的元素。在 一實施例中，第一摻質(zhì)材料13 為含磷摻質(zhì)糊膠，其置于基板110的表面116，且基板加熱 達約80°C至約500°C。在一實施例中，第一摻質(zhì)材料13 含有選自由磷硅酸鹽玻璃前體、 磷酸(H3PO4)、亞磷酸(H3PO3)、次磷酸(H3PO2)及/或其各種銨鹽組成群組的材料。在一實 施例中，第一摻質(zhì)材料13 為凝膠或糊膠，其含有約6原子％至約30原子％的磷。在一實 施例中，第一摻質(zhì)材料13 配置成在進行后續(xù)熱處理步驟后，使摻雜區(qū)的表面電阻小于約 50 Ω / □及/或基板表面的摻雜濃度高于約IOw個原子/立方公分。在方塊1606進行的一工藝實施例中，期沉積未摻雜的硅酸鹽玻璃(USG)(未繪示) 至第一摻質(zhì)材料13 上，以覆蓋并防止第一摻質(zhì)材料在后續(xù)一或多個熱處理步驟期間蒸 發(fā)及留在太陽能電池基板110表面。在一實施例中，利用噴墨印刷、膠印、網(wǎng)印或其它類似 工藝來沉積未摻雜的硅酸鹽玻璃(USG)。在另一實施例中，在方塊1606中，惰性間隔物材料取代第一摻質(zhì)材料13 沉積至 表面116而于基板110上形成數(shù)個隔離區(qū)118。在一實施例中，惰性間隔物材料為含有未摻 雜介電材料的凝膠或糊膠，例如上述介電層111或介電間隔物305。在方塊1608中，如圖15C所示，沉積摻質(zhì)層1330至太陽能電池1500的表面102。 摻質(zhì)層1330有效做為蝕刻屏蔽而減少及/或避免表面102遭后續(xù)方塊1612進行的表面織 構工藝蝕刻，織構工藝用來粗糙化反面101。一般來說，摻質(zhì)層1330對反面101露出材料的 蝕刻選擇性應相當高，以免在織構工藝期間表面102各區(qū)域的材料損失。在一實施例中，反 面101的材料對摻質(zhì)層1330的蝕刻選擇性為至少約100 1。在一實施例中，沉積的摻質(zhì)層 1330為無定形硅層，其厚度約50A至約500A且含有ρ型摻質(zhì)，例如硼(B)。在一實施例中， 摻質(zhì)層1330為PECVD沉積的BSG層，其沉積在太陽能電池1500的表面102上。在一實施 例中，摻質(zhì)層1330配置成在進行后續(xù)熱處理步驟后，使摻雜區(qū)的表面電阻小于約50Ω/ 口 及/或基板表面的摻雜濃度高于約IOw個原子/立方公分。在方塊1608進行的一工藝實施例中，沉積的摻質(zhì)層1330為摻雜的無定形硅 (a-Si)層，其形成在太陽能電池1500的表面102。在一實施例中，摻雜的無定形硅層為 無定形氫化硅(a_Si:H)層，其在約20(TC下形成，以減少摻質(zhì)材料蒸發(fā)量，例如先前沉積 的第一摻質(zhì)材料13 的磷。在一實施例中，摻質(zhì)層1330是使用含有二硼烷(B2H6)、硅烷(SiH4)與氫氣(H2)的混合氣體沉積。在一實施例中，沉積的摻質(zhì)層1330為摻雜的無定形硅 (a-Si)層，其厚度小于約500A且含有P型摻質(zhì)，例如硼(B)。在一實施例中，摻雜的無定形 硅(a-Si)層是在處理時使用三甲基硼烷(TMB5B(OCH3)3)與硅烷(SiH4)的莫耳比約20% 的PECVD腔室中形成且厚度約200A,在此實施例中，莫耳比等于原子比。成信采用摻雜的 無定形硅膜優(yōu)于其它傳統(tǒng)摻雜的氧化硅，因摻質(zhì)原子從沉積的無定形硅膜擴散的速度遠比 從摻雜的氧化物膜快，故可達更深的摻雜深度，并且在后續(xù)熱處理時不會趨于混雜氧化物 與基板材料。在方塊1608進行的另一工藝實施例中，沉積的摻質(zhì)層1330為摻雜的無定形碳化 硅(a-SiC)層，其形成在太陽能電池1500的表面116。在一實施例中，無定形SiC層是利 用PECVD工藝、在小于約400°C的溫度下形成，以減少摻質(zhì)材料蒸發(fā)量，例如先前沉積的第 一摻質(zhì)材料13 的磷。在一實施例中，無定形SiC層是利用PECVD工藝、在小于約200°C 的溫度下形成。在一實施例中，摻質(zhì)層1330是使用含有三甲基硼烷(TMB ;B(OCH3)3)、硅烷 (SiH4)與氫氣(H2)的混合氣體沉積。在方塊1609中，如圖15C所示，沉積覆蓋層1331至摻質(zhì)層1330的表面。覆蓋層 1331有利于減少摻質(zhì)層1330或第一摻質(zhì)材料13 中的摻質(zhì)原子在后續(xù)太陽能電池形成處 理步驟期間遷移至不當?shù)幕鍏^(qū)域，例如正面101。在一實施例中，覆蓋層1331為具足夠密 度和厚度的介電層，用以減少或避免覆蓋層1331下層的摻質(zhì)原子移動到太陽能電池的其 它區(qū)域。在一實施例中，覆蓋層1331包含氧化硅、氮化硅或氮氧化硅材料。在一實施例中， 覆蓋層1331為厚度大于約1 000A的二氧化硅層。在一實施例中，覆蓋層1331為利用PECVD 工藝沉積的二氧化硅層。覆蓋層1331也可由減少及/或防止表面102遭后續(xù)方塊1612進 行的織構工藝蝕刻的材料所形成。在方塊1610中，如圖15D及圖16所示，加熱基板達高于約800°C，促使第一摻質(zhì) 材料13 中的摻質(zhì)元素和摻質(zhì)層1330中的摻質(zhì)元素擴散進入基板110的表面116而于 基板110內(nèi)分別第一摻雜區(qū)1141和第二摻雜區(qū)1142。因此，能使用第一摻雜區(qū)1141和第 二摻雜區(qū)1142以形成點狀接觸型太陽能電池區(qū)域。在一實施例中，第一摻質(zhì)材料13 含 有η型摻質(zhì)，摻質(zhì)層1330含有ρ型摻質(zhì)，分別用于基板110內(nèi)形成η型區(qū)和ρ型區(qū)。在一 實施例中，在存有氮氣(N2)、氧氣(O2)、氫氣(H2)、空氣或其組合物的情況下，加熱基板達約 800°C至約1300°C，歷時約1分鐘至約120分鐘。在一實施例中，在快速熱退火(RTA)腔室 且富含氮氣( )的環(huán)境中，加熱基板達約1000°C，歷時約5分鐘。在方塊1611中，如圖15E及圖16所示，沉積蝕刻屏蔽材料1551至已沉積第一摻質(zhì) 材料13 的基板隔離區(qū)118上。一般來說，蝕刻屏蔽材料1551為不會被后續(xù)織構工藝使 用的化學劑顯著侵蝕的材料，且可于基板表面沉積成預定圖案。在一實施例中，利用網(wǎng)印、 噴墨印刷、噴涂、滾涂或其它預定工藝來沉積預定圖案的蝕刻屏蔽材料1551。蝕刻屏蔽材 料1551通常用來防止后續(xù)織構工藝使用的化學劑侵蝕或移除第一摻雜區(qū)1141中的所有或 大部分材料(方塊1610)。在一實施例中，蝕刻屏蔽材料1551為含聚硅氧材料或含聚乙烯 砒啶(C4H9(C6H7N)n)材料。在一實施例中，蝕刻屏蔽材料1551由含有約5克、分子量100000 的聚乙烯砒啶、1毫升醋酸與約20克甘油的混合物組成，其加熱直到產(chǎn)生凝膠。一般期蝕刻 屏蔽材料1551由能被接續(xù)清潔工藝(方塊1618)輕易移除、又不會遭后續(xù)織構工藝(方塊 1612)顯著侵蝕的材料組成。
在一實施例中，如圖15E所示，沉積蝕刻屏蔽材料1551，使其只局部覆蓋第一摻雜 區(qū)1141，藉此在后續(xù)織構工藝期間可移除部分第一摻雜區(qū)1141。在一組態(tài)中，第一摻雜區(qū) 1141和蝕刻屏蔽材料1551均為圓形且直徑分別為DpD215在一實施例中，直徑D1為約2毫 米(mm)，直徑D2為約1mm，故后續(xù)織構工藝可形成蝕刻區(qū)1555 (圖15F及15G)。在此實施 例中，蝕刻區(qū)寬度為約0. 5mm且構成環(huán)狀溝槽結構。蝕刻區(qū)1555的深度D3(圖15G)約為數(shù) 微米，其通常形成來協(xié)助電性隔離太陽能電池1500的第一摻雜區(qū)1141和第二摻雜區(qū)1142。在方塊1612中，如圖15F及圖16所示，進行織構工藝處理基板110的反面101而 形成織構表面151。在一實施例中，基板110的反面101為太陽能電池形成后，適于接收太 陽光的太陽能電池基板之前側(cè)。如上所述，織構工藝期間，堿性硅濕蝕刻化學劑一般配合P 型摻質(zhì)層1330使用，因其對摻質(zhì)層1330及/或覆蓋層1331與反面101露出材料具高蝕刻 選擇性。一般來說，由于蝕刻屏蔽材料1551的橫向尺寸(如直徑D2)遠大于摻質(zhì)層1330的 厚度(如約200A )、覆蓋層1331的厚度(如約2000A )和蝕刻區(qū)1555的深度D3(如約5 微米)，因此蝕刻屏蔽材料1551底下的第一摻雜區(qū)1141遭織構工藝移除的材料量將變得微 不足道。故在一組態(tài)中，進行織構工藝后，第一摻雜區(qū)1141大多未受織構蝕刻工藝影響。接著在方塊1618中，如圖15G及圖16所示，完成織構工藝后，進行清潔工藝處理 基板110，以移除基板表面102的蝕刻屏蔽材料1551、摻質(zhì)層1330和覆蓋層1331。圖15G 為單一第一摻雜區(qū)1141的特寫側(cè)視圖，其已經(jīng)方塊1618的步驟清潔并具有織構工藝期間 形成于基板表面的蝕刻區(qū)1555。在一實施例中，清潔工藝的施行是在進行后續(xù)沉積程序處 理基板各區(qū)域前，以清潔液濕潤基板來清潔基板表面。清潔工藝與上述圖2方塊202的清 潔工藝及/或圖17E所述的清潔工藝相仿或相同?；蛘撸梢匀魏纹渌m合方式清潔基板。在方塊1620中，如圖15H及圖16所示，形成抗反射層IM至反面101的表面151。 在一實施例中，抗反射層巧4包含薄鈍化/抗反射層153(如氧化硅、氮化硅)。在另一實 施例中，抗反射層巧4包含薄鈍化/抗反射層153(如氧化硅、氮化硅)和透明導電氧化物 (TCO)層152。在一實施例中，鈍化/抗反射層153包含本質(zhì)無定形硅(i-a-SiH)層及/或 η型無定形硅(n-a-Si:H)層堆棧結構、接著為透明導電氧化物(TCO)層及/或抗反射涂層 (ARC層)(如氮化硅)，其可利用物理氣相沉積(PVD)或化學氣相沉積工藝沉積。通常配置 堆棧結構以產(chǎn)生正面場效，以減少表面復合及促進側(cè)向傳送或電子載子移向基板背側(cè)附近 的η+摻雜觸點。雖然圖15Η繪示抗反射層1M包含薄鈍化/抗反射層153和TCO層152，但此組態(tài) 并不限定本發(fā)明的范圍，其僅為舉例說明抗反射層154實例而已。注意方塊1612、1620完 成的反面101制備也可在進行方塊1604的工藝或處理程序200的其它步驟前施行，此并不 悖離本發(fā)明的基礎范圍。在方塊1622中，如圖151所示，介電層1332形成在表面102，以電性隔離太陽能電 池裝置的各種η型區(qū)與ρ型區(qū)。形成介電層1332的材料種類和工藝更配合方塊1422描述 如上。在方塊1624中，如圖15J及圖16所示，利用傳統(tǒng)手段蝕刻介電層1332、覆蓋層 1331及/或摻質(zhì)層1330區(qū)域，以形成預定圖案的露出區(qū)域1335，其可用來形成基板表面的 背側(cè)接觸結構160 (圖15L)。典型用來在背面102形成圖案化露出區(qū)域1335的蝕刻工藝包 括圖案化及干蝕刻技術、激光剝離技術、圖案化及濕蝕刻技術、或其它可用來在覆蓋層1331和摻質(zhì)層1330中形成預定圖案的類似工藝，但不以此為限。露出區(qū)域1335 —般提供表面 來電性連接基板110的背面102。用來形成一或多個圖案化層的工藝一例更詳述于共同讓 渡且同在申請中的美國專利申請案序號12/274，023(代理人文件編號APPM 12974. 02)、公 元2008年11月19日申請的申請案，其一并附上供作參考。在方塊16 中，如圖15K及圖16所示，沉積導電層163覆蓋基板110的表面 102。在一實施例中，導電層163的形成厚度為約500埃(A)至約50000A且含有金屬，例如 鋁(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、鈷(Co)、錸(Rh)、鎳(Ni)、鋅(Si)、鉛(Pb)、鈀(Pd)、鉬(Mo)、鈦 (Ti)、鉭(Ta)、釩(V)、鎢(W)或鉻(Cr)。然在一些情況下，銅(Cu)可當作第二層或后續(xù)層， 其形成在適當阻障層(TiW、Ta等)上。在一實施例中，導電層163含有二層，其形成方式 是先以物理氣相沉積(PVD)工藝或蒸鍍工藝沉積鋁(Al)層161，接著以PVD工藝沉積鎳釩 (NiV)覆蓋層162。在方塊16 中，如圖15L及圖16所示，圖案化導電層163，以電性隔離基板110的 預定區(qū)域而形成內(nèi)聯(lián)機結構160。在一實施例中，利用一或多個激光剝離、圖案化及濕或干 蝕刻、或其它類似技術在導電層163中形成通道171，以電性隔離基板110的區(qū)域。一般來 說，期形成或?qū)释ǖ?71，以形成分離的或叉合的的電連接結構或內(nèi)聯(lián)機結構160來連接 太陽能電池裝置的預定ρ型或η型區(qū)。第七替代的圖案化太陽能電池形成工藝圖17Α-17Ι繪示在形成太陽能電池1500(圖15及圖16)的另一處理程序中，不同 階段的太陽能電池基板110的截面。如圖17A-17D圖所示，太陽能電池1500的形成工藝類 似上述圖15A-D及圖16，故以下不再贅述。進行方塊1610的工藝來加熱基板，使摻質(zhì)元素形成基板110的第一摻雜區(qū)1141 和第二摻雜區(qū)1142后，如圖17E所示，進行織構工藝(如方塊1612)處理基板110的反面 101而形成織構表面?？棙嫻に嚳梢詤⒄丈鲜鰣D16方塊1612說明的任何適當方式施行。在 一實施例中，期使用傳統(tǒng)物理屏蔽(如遮帶(tape)或其它屏蔽材料)來降低蝕刻表面116 的可能性，以確保表面116不受織構蝕刻工藝影響。在一實施例中，覆蓋層1331的材料和 厚度乃選擇以致通過織構蝕刻工藝，第一摻雜區(qū)1141和第二摻雜區(qū)1142維持相對地不織 構。在一實施例中，覆蓋層1331的厚度乃選擇使第一摻雜區(qū)1141及/或第二摻雜區(qū)1142 遭織構工藝移除的材料量將變得微不足道。接著在后續(xù)步驟中，完成織構工藝后，進行清潔工藝處理基板110，以移除基板表 面102的摻質(zhì)層1330和覆蓋層1331。在一實施例中，清潔工藝的施行是在進行后續(xù)沉積程 序處理基板各區(qū)域前，以清潔液濕潤基板來清潔基板表面。清潔工藝類似上述圖2方塊202 的清潔工藝?；蛘?，使用包含臭氧(O3)的清潔化學劑清潔基板，例如含臭氧氣體、蒸氣或液 體。在一實施例中，基板110的正面和背面接觸清潔液，其包含具蝕刻液的溶解臭氧(O3)溶 液。在一構造中，蝕刻液為含酸或堿溶液，例如含氫氟酸(HF)或氫氧化鉀(KOH)溶液。在 一實施例中，也可使用HF持續(xù)型清潔液或其它適合且劃算的清潔液來清潔基板表面。發(fā)現(xiàn) 用來形成摻質(zhì)層1330之前體材料(如三甲基硼)常見的碳及/或氧殘余材料、摻質(zhì)膠組成 材料及/或其它類似沉積材料會留在基板110的表面，而不當影響太陽能電池裝置的電性 (如載子壽命)和后續(xù)形成層的膜品質(zhì)。因此，清潔工藝可移除一定量的基板表面116，以確 保移除殘余污染物，進而改善太陽能電池裝置性能。在一實施例中，清潔工藝用來蝕刻及移除摻質(zhì)層1330、覆蓋層1331和含第一摻雜區(qū)1141與第二摻雜區(qū)1142的部分上表面116。 在一實施例中，清潔工藝移除的部分表面116，該部份從基板表面算起少于約0. 5μπι，例如 約0. 1 μ m至約0. 4 μ m，例如約0. 3 μ m。在另一實施例中，織構工藝(如方塊1612)的化學劑濃度及/或處理時間、和覆 蓋層1331及/或摻質(zhì)層1330的厚度配置成讓方塊1612進行的織構工藝能充分織構反面 101、移除表面116的摻質(zhì)層1330和覆蓋層1331及移除部分上表面116(如少于0. 5 μ m)。 在此組態(tài)下，不需進行上述第二清潔步驟。清潔基板表面后，如圖17E所示，形成抗反射層IM至反面101的表面151。在一 實施例中，如上所述，抗反射層巧4包含薄鈍化/抗反射層153(如氧化硅、氮化硅)?？狗?射層154的制造工藝、膜結構和膜質(zhì)量類似上述圖15E圖的抗反射層154。其次，如圖17F所示，介電層1332形成在表面102，以電性隔離太陽能電池裝置的 各種η型區(qū)與ρ型區(qū)。形成介電層1332的材料種類和工藝更配合方塊1422或1622描述 如上。形成介電層1332至基板表面102后，如圖17G所示，利用傳統(tǒng)手段蝕刻介電層 1332、覆蓋層1331及/或摻質(zhì)層1330區(qū)域，以形成預定圖案的露出區(qū)域1335，其可用來形 成基板表面的背側(cè)接觸結構160(圖171)。典型用來在背面102形成圖案化露出區(qū)域1335 的蝕刻工藝包括圖案化及干蝕刻技術、激光剝離技術、圖案化及濕蝕刻技術、或其它可用來 在覆蓋層1331和摻質(zhì)層1330中形成預定圖案的類似工藝，但不以此為限。露出區(qū)域1335 一般提供表面來電性連接基板110的背面102。用來形成一或多個圖案化層的工藝一例更 詳述于共同讓渡且同在申請中的美國專利申請案序號12/274，023(代理人文件編號APPM 12974. 02)、公元2008年11月19日申請的申請案，其一并附上供作參考。蝕刻工藝后，如圖17H所示，沉積導電層163覆蓋基板110的表面102。導電層163 可以上述任何適當方式或此技藝已知的傳統(tǒng)方式制造。導電層163的組態(tài)類似上述圖1-圖 16的導電層163。形成導電層163至基板表面后，如圖171所示，圖案化導電層163，以電性隔離基 板110的預定區(qū)域而形成內(nèi)聯(lián)機結構160。在一實施例中，利用一或多個激光剝離、圖案化 及濕或干蝕刻、或其它類似技術在導電層163中形成通道171，以電性隔離基板110的區(qū)域。 一般來說，期形成或?qū)释ǖ?71，以形成分離的或叉合的的電連接結構或內(nèi)聯(lián)機結構160 來連接太陽能電池裝置的預定ρ型或η型區(qū)。替代的摻雜工藝本發(fā)明的一態(tài)樣包括利用介電質(zhì)圖案化工藝摻雜太陽能電池裝置預定區(qū)域，以于 部分圖案化介電材料內(nèi)形成重摻雜區(qū)的方法。所述技術一般用來在圖案化介電層的露出區(qū) 域形成重摻雜區(qū)。在一實施例中，蝕刻材料配置在部分未摻雜的介電層上，以蝕刻及形成露 出區(qū)域。在一實施例中，未摻雜的介電層為毯覆層，例如形成在太陽能電池基板表面的二氧 化硅材料。在一實施例中，蝕刻材料包含介電質(zhì)蝕刻劑和含摻質(zhì)材料。在一實施例中，蝕刻 材料更含有含氟化銨(N H4F)材料，其調(diào)配來蝕刻介電層。在一實施例中，蝕刻材料含有 200g/l的氟化銨(NH4F)、50g/l、2000MW的聚乙二醇(PEG)與50g/l的乙醇、其余為DI水， 體積共1公升。在另一實施例中，1公升的蝕刻材料含有6 IBOE蝕刻液、7.5%氏 02、氟 化銨(NH4F)與500MW的聚乙二醇(PEG)溶于DI水。蝕刻液的添加成分通常選擇能有效”潤濕”介電層，同時減少可能影響介電層的形成圖案的分散量。盡管聚環(huán)氧乙烷(即聚乙二 醇)是材料和其它相關材料適合做為蝕刻液的界面活性劑，然其在250°C以上亦將分解成 揮發(fā)性副產(chǎn)物，故在下一步驟加熱基板后，不需后潤洗步驟來清潔基板表面。選擇性沉積蝕刻材料至摻質(zhì)層后，接著加熱基板高達約400°C，期間介電材料大多 或全部轉(zhuǎn)變成揮發(fā)性蝕刻產(chǎn)物(即四氟化硅(SiF4))而于未摻雜的介電層中形成露出區(qū) 域，但蝕刻材料內(nèi)將留下最少的揮發(fā)性摻質(zhì)添加物。高濃度殘余摻質(zhì)原子通過在后續(xù)高溫 擴散步驟時將殘余材料驅(qū)入底下的基板材料而有利于形成重摻雜區(qū)。在另一實施例中，在高溫擴散步驟前，涂鋪蝕刻材料至含摻質(zhì)的介電層上(如介 電層711)，例如磷硅酸鹽玻璃或硼硅酸鹽玻璃層。因介電材料與蝕刻材料反應轉(zhuǎn)換成SiF4, 而揮發(fā)大部分二氧化硅成分后，濃縮的摻質(zhì)材料殘余物將形成或留在露出表面。故在后續(xù) 高溫擴散步驟中，(未蝕刻)的摻質(zhì)層(如BSG或PSG層)內(nèi)的摻質(zhì)和存在蝕刻開口表面 的高濃度摻質(zhì)殘余物均驅(qū)入太陽能電池基板。在又一實施例中，蝕刻劑配方額外添加含摻 質(zhì)的化合物來提高殘余物濃度和觸點下方的最終摻雜差異程度。在一實施例中，蝕刻材料 所含摻質(zhì)的摻質(zhì)材料(如Al、Ga、In)不同于摻雜的摻質(zhì)層所含摻質(zhì)(如B、P)。這些實施 例提出簡化方式來形成與高太陽能電池效率相關的選擇性射極觸點。內(nèi)聯(lián)機結構圖9A-9C繪示外部內(nèi)聯(lián)機結構920的各種實施例，其通過縮短形成太陽能電池裝 置900上內(nèi)聯(lián)機結構960的導電組件所需的時間，以廉價地內(nèi)接部分太陽能電池裝置900。 在一實施例中，內(nèi)聯(lián)機結構960類似上述結構160、360、560或760。圖9B繪示組裝的太陽 能電池裝置900，其中外部內(nèi)聯(lián)機結構920連接內(nèi)聯(lián)機結構960，進而形成太陽能電池至少 一側(cè)的所有預定電連接。一般來說，采用外部內(nèi)聯(lián)機結構920亦可減少導電層163沉積至 基板表面的厚度，故有助于提高太陽能電池形成處理程序的基板產(chǎn)量及降低薄太陽能電池 基板生成的內(nèi)在或外在應力。沉積金屬層在太陽能電池裝置內(nèi)引起的應力也會降低裝置產(chǎn) 率。圖9A繪示外部內(nèi)聯(lián)機結構920和太陽能電池裝置900的截面，其中太陽能電池裝 置一側(cè)設有內(nèi)聯(lián)機結構960。在一實施例中，太陽能電池裝置900類似圖5A-5J及圖6所述 的結構。一般來說，太陽能電池裝置900的內(nèi)聯(lián)機結構960含有圖案化導電特征結構901 數(shù)組，其電性連接太陽能電池裝置預定部分，當太陽能電池曝照太陽光時，用以承載部分產(chǎn) 生電流。外部內(nèi)聯(lián)機結構920通常含有圖案化金屬結構921，其配置、附加或連接基板922。 在一實施例中，基板922為彈性組件，用以支撐圖案化金屬結構921并容許附加的外部內(nèi)聯(lián) 機結構920順應太陽能電池裝置900上的內(nèi)聯(lián)機結構960形狀。在一實施例中，基板922 為順應聚合物材料片，例如一片聚酰亞胺材料或其它類似材料。外部內(nèi)聯(lián)機結構920 —般 設計來承載太陽能電池900曝照太陽光時產(chǎn)生的大量電流。圖案化金屬結構921通常為導電材料，其利用PVD、CVD、網(wǎng)印、電鍍、蒸鍍或其它 類似沉積技術一體形成或沉積在基板922的表面。圖案化金屬結構921含有金屬，例如鋁 (Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、錫(Sn)、鎳(Ni)、鋅(Zn)或鉛(Pb)，且厚度為約100000A。參照圖9A及9B，先將外部內(nèi)聯(lián)機結構920鋪設在內(nèi)聯(lián)機結構960上、接著施予足 夠熱量讓圖案化金屬結構921的導電部分與內(nèi)聯(lián)機結構960產(chǎn)生鍵結，以連接外部內(nèi)聯(lián)機 結構920和內(nèi)聯(lián)機結構960。在一實施例中，焊料型材料配置在圖案化金屬結構921表面或內(nèi)聯(lián)機結構960間，以形成可靠的電觸點連接這些組件。連接時，如圖9A所示，外部內(nèi)聯(lián)機 結構920定位及對準太陽能電池基板，故當外部內(nèi)聯(lián)機結構920和內(nèi)聯(lián)機結構960相連在 一起時，可依需求連接太陽能電池裝置。圖9C為外部內(nèi)聯(lián)機結構920的一實施例的平面圖，其中單獨的圖案化金屬結構 921形成叉合圖案，以個別連接太陽能電池裝置的η型區(qū)和ρ型區(qū)。在一實施例中，如圖9C 所示，圖案化金屬結構921各組件連接總線線，例如總線線923、924。在此構造中，總線線 923,924按尺寸收集通過太陽能電池裝置各區(qū)域的圖案化金屬結構921接線的電流。替代內(nèi)聯(lián)機結構圖10A-10D繪示外部內(nèi)聯(lián)機結構1020的各種實施例，其通過縮短形成太陽能電 池裝置1000上內(nèi)聯(lián)機結構1060的導電組件所需的時間，以廉價地互接部分太陽能電池裝 置1000(圖10Β)。在一實施例中，內(nèi)聯(lián)機結構1060類似上述結構160、360、560或760。圖 IOA為外部內(nèi)聯(lián)機結構1020的平面圖，其由導電組件1021數(shù)組形成，導電組件1021形成預 定圖案來匹配太陽能電池裝置1000的內(nèi)聯(lián)機結構1060。在一實施例中，導電組件1021形 成金屬網(wǎng)篩連接內(nèi)聯(lián)機結構1060的表面，以承載太陽能電池裝置產(chǎn)生的大量電流。一般來 說，采用外部內(nèi)聯(lián)機結構1020可減少導電層163沉積至基板表面的厚度，故有助于提高太 陽能電池形成處理程序的基板產(chǎn)量、提升沉積材料利用率及降低薄太陽能電池基板產(chǎn)生的 內(nèi)在或外在應力。沉積金屬層在太陽能電池裝置內(nèi)引起的應力也會降低裝置產(chǎn)率。圖IOB繪示外部內(nèi)聯(lián)機結構1020的截面，其中導電組件1021用來接觸內(nèi)聯(lián)機結 構1060的導電層163的預定部分。在一實施例中，導電組件1021利用配置于導電組件1021 與導電層163間的焊料而連接至導電層163。在另一實施例中，部分導電組件1021焊接 導電層163而形成預定電連接。在一例子中，導電組件1021在多點1022處點熔接導電層 163(圖10A)。在此情況下，期以兼容及/或可焊材料來形成導電組件1021和導電層163。 在一實施例中，導電組件1021和導電層163由鋁、銅、銀、鎳、錫或鋅材料(或其合金)所形 成或覆蓋，該等材料能很容易地被激光光束在遍及太陽能電池裝置表面的各點1022上焊 接在一起。參照圖10C，在一實施例中，內(nèi)聯(lián)機結構1060的η型區(qū)和ρ型區(qū)個別連接二電性 隔離導電組件1021Α、1021Β。在此情況下，隔離導電組件1021Α連接太陽能電池裝置的一 區(qū)域，隔離導電組件1021Β則連接太陽能電池裝置1000的另一區(qū)域。在一實施例中，隔離 導電組件1021Α和隔離導電組件1021Β利用連接或固定于導電組件1021Α、1021Β的絕緣板 1024Α、1024Β電性隔離彼此與其它外部裝置(未繪示)。絕緣板1024Α、1024Β可由聚酰亞 胺材料薄片組成，例如聚酰亞胺板。雖然圖IOC以類似太陽能電池裝置700(圖7L)的太陽 能電池裝置描繪外部內(nèi)聯(lián)機結構1020的不同態(tài)樣，但此構造并不限定本發(fā)明的范圍。在一實施例中，絕緣板1024A、1024B具有數(shù)個標示特征結構1023(圖IOA及10C)， 用以對準導電組件1021A、1021B和內(nèi)聯(lián)機結構1060的預定區(qū)域。在一實施例中，標示特征 結構1023為形成于絕緣板1024A內(nèi)的孔洞，適于匹配介電間隔物705以將絕緣板1024A與 導電組件1021A對準至導電層163的預定區(qū)域。在此組態(tài)中，絕緣板1024B接著定位以匹 配導電材料709來連接內(nèi)聯(lián)機結構1060的這些區(qū)域。圖IOD為二太陽能電池裝置1000A、1000B的截面圖，其利用導電組件1021A、102IB
互相串聯(lián)或并聯(lián)。在此情況下，很容易互接二或多個太陽能電池裝置。在一實施例中，附加至太陽能電池裝置1000A接面的導電組件1021連接第二太陽能電池裝置1000B的相反型 態(tài)接面，因而在二太陽能電池間形成串聯(lián)電連接。在一實施例中，如圖IOD所示，太陽能電 池裝置1000A的導電組件1021A連接導電組件1021B，其連接太陽能電池裝置1000B的預定 部分。用于太陽能電池裝置制造的示例設備和生產(chǎn)線圖18A圖為根據(jù)本發(fā)明一實施例的太陽能電池生產(chǎn)線1800的平面圖。生產(chǎn)線1800 包括測試器1802，用以接收及測試待裝載到生產(chǎn)線1800處理的基板。在一實施例中，測試 器1802檢視、測試及分析基板，以判斷基板是否已備好處理。以基板測試器1802檢視或測 試基板后，接著將基板傳送到第一基板裝載機1804A，用以接收及定向基板以備好供附加處 理腔室處理。在圖18A所示的實施例中，第一基板裝載機1804A耦接濕式處理腔室1812A， 以將基板傳送到濕式處理腔室1812A進行清潔工藝，例如方塊1602的工藝。清潔處理基板 表面后，如圖18A所示，利用第一卸載機1806A卸載基板，卸載機1806A接收來自濕式處理 腔室1812A的基板及利用數(shù)個傳送輸送器1810將基板傳送到其它沿著生產(chǎn)線1800的路 徑”P”配置的處理模塊。在選擇性進行清潔工藝處理基板的實施例中，可傳送基板通過第 一基板裝載機1804A、濕式處理腔室1812A和第一卸載機1806A而至后續(xù)處理模塊，例如定 位以裝載激光掃描/處理工具1814的第二基板裝載機1804B?；蛘?，若此階段不需要清潔 工藝，則可自生產(chǎn)線1800移除濕式處理腔室1812A和第一組基板裝載機1804A與卸載機 1806A?；逖b載機1804A與卸載機1806A的示例構造將參照圖20說明于下。其次，將基板傳送到第二基板裝載機1804B，以依需求進行不同工藝處理基板。激 光掃描/處理工具1814耦接第二基板裝載機1804B。激光掃描/處理工具1814提供激光 源來發(fā)射電磁輻射至基板表面而于基板表面生成參考標記，在后續(xù)工藝中，參考標記可用 來判斷基板110的精確位置。激光掃描/處理工具1814接著依工具1814制訂的預定圖案 移除基板上的部分層。在一實施例中，配置在激光掃描/處理工具1814的激光源采用摻釹 釩酸鹽(NchYVO4)源、紅外線(IR)源或任何其它具預定波長來檢視、圖案化或處理基板的 適合激光源。圖案化后，在進一步處理前，使用選擇性檢視裝置(未繪示)依需求檢視基板 110的圖案化表面。以激光掃描/處理工具1814處理完基板后，接著將基板傳送到第一網(wǎng)印系統(tǒng) 1816A，以印刷或黏貼預定圖案至基板表面。網(wǎng)印系統(tǒng)1816的詳細組態(tài)和功能將參照圖 19A-19B說明于下。其次，將基板傳送到第一干燥腔室1820A，使基板上的絲網(wǎng)圖案變干。干 燥腔室1820A的詳細構造將參照圖19D說明于下。在一實施例中，整合干燥腔室1820A和網(wǎng) 印系統(tǒng)1816的工藝，例如美國加州圣克拉拉的應用材料公司所屬Baccini S. p. Α.部門制 造的Softline 工具。接著，更將基板傳送到第二網(wǎng)印系統(tǒng)1816B和第二干燥腔室1820B， 以印刷及形成預定圖案至基板上。第二網(wǎng)印系統(tǒng)1816B包括對準裝置1898，用以對準及偵 測基板的精確位置或先前沉積圖案，進而對準基板上的網(wǎng)印圖案。在第二網(wǎng)印系統(tǒng)1816B 進行第二印刷工藝后，將基板傳送到第二干燥腔室1820B，使基板上的絲網(wǎng)圖案變干，類似 第一干燥腔室1820A配置。注意網(wǎng)印系統(tǒng)1816A、1816B和干燥腔室1820A、1820B的數(shù)量可 依需求改變。印刷及干燥后，將基板傳送到基板卸載機1806B，以卸載基板及傳送到生產(chǎn)線 1800之后續(xù)處理模塊供進一步處理。接著將基板傳送到第三基板裝載機1804C，其耦接設于生產(chǎn)線1800的第一沉積腔室1722A。在一實施例中，第一沉積腔室1722A包含一或多個化學氣相沈積(CVD)腔室、 一或多個PVD腔室、一或多個退火腔室及/或任何其它可沉積材料層或處理基板的適合腔 室。在一實施例中，第一沉積腔室1722A為叢集工具，設有數(shù)個能沉積一或多個預定層至 基板表面的等離子增強化學氣相沈積(PECVD)腔室1723A。適合的等離子增強化學氣相沈 積腔室可取自位于美國加州圣克拉拉的應用材料公司。應理解其它諸如熱線化學氣相沈 積(HWCVD)腔室、低壓化學氣相沈積(LPCVD)腔室、物理氣相沈積(PVD)腔室、蒸鍍的沈積 腔室、或其它包括其它制造商提供的類似裝置也可用來實施本發(fā)明。形成預定膜層至基板 表面后，利用第三基板卸載機1806C自第一沉積腔室1722A卸載基板，并送回傳送輸送器 1810，藉此可將基板傳送到生產(chǎn)線1800的下一處理模塊。其次，沿著預定路徑“P”將傳送輸送器1810上的基板傳送到設于生產(chǎn)線1800的 第二濕式處理腔室1812B。利用第四基板裝載機1804D將基板裝載至第二濕式處理腔室 1812B。第二濕式處理腔室1812B進行預定清潔工藝后，自基板卸載機1806D卸載基板，此 構造類似上述第一基板裝載機1804A、第一濕式處理腔室1812A和第一基板卸載機1806A。其次，更將基板傳送到配置于生產(chǎn)線1800上第二濕式處理腔室1812B下游的熱 處理腔室1擬4。類似上述裝載/卸載構造，利用與的相連的第五基板裝載機1804E將基板 裝載至熱處理腔室1824，并利用第五基板卸載機1806E自熱處理腔室1擬4卸載基板。熱 處理腔室1擬4可為任何能以預定溫度提供基板表面熱量的適合熱系統(tǒng)類型。在一實施例 中，熱處理腔室1擬4為加熱腔室，其以高于約500°C的溫度提供基板表面熱量，例如高于約 7000C (如高于約800°C)。如圖1-17相關的太陽能電池制造方法所述，熱處理腔室1擬4 提供的熱量有助于驅(qū)入及使先前沉積于基板表面的摻質(zhì)元素(源自先前網(wǎng)印系統(tǒng)1816A、 1816B和沉積腔室1722A提供的圖案和沉積層)擴散到基板內(nèi)的預定深度而于基板內(nèi)形成 摻雜區(qū)。在一實施例中，熱處理腔室1擬4為快速熱處理(RTP)腔室?；蛘撸瑹崽幚砬皇?擬4 可為任何此技藝熟知的適合熱處理腔室類型。在熱處理腔室1擬4進行熱處理后，接著將基板傳送到第三濕式處理腔室1812C， 以清潔及/或織構基板的正面及/或反面。如同第一和第二濕式處理腔室1812A、1812B所 述，利用第六基板裝載機1804F將基板裝載至第三濕式處理腔室1812C，并利用第六基板卸 載機1806F自第三濕式處理腔室1812C卸載基板，此將參照圖20說明于下。第三濕式處理 腔室1812C進行的清潔工藝可用來清潔基板上的污染物、摻質(zhì)殘余物和其它雜質(zhì)來源。發(fā) 現(xiàn)用來形成摻質(zhì)層之前體材料(如三甲基硼)常見的碳及/或氧殘余材料、摻質(zhì)膠組成材 料及/或其它類似沉積材料會留在基板的表面，而不當影響太陽能電池裝置的電性(如載 子壽命)和后續(xù)形成層的膜品質(zhì)。故第三濕式處理腔室1812C進行的清潔工藝特別配置以 清潔留在基板表面的氧及/或碳殘余物?；蛘撸部梢佬枨笫褂貌煌那鍧嵰簛砬鍧嵠渌?種類的表面污染物、殘余物或雜質(zhì)。在一實施例中，用于第三濕式處理腔室1812C的清潔液 包含采用含臭氧氣體、蒸氣或液體、臭氧化水溶液、儲槽供應的溶解臭氧(O3)溶液或其它適 合清潔基板正面與反面的含臭氧(O3)材料。另外，也可使用HF持續(xù)型清潔液或其它適合 且劃算的清潔液來清潔基板表面。在第三濕式處理腔室1812C進行清潔工藝后，接著將基板傳送到第二沉積腔室 1722B，以沉積介電層至基板的第一表面(即正面)，例如鈍化層。在一實施例中，利用第七 基板裝載機1804G和第七基板卸載機1806G來裝載及卸載第二沉積腔室1722B的基板。第二沉積腔室1722B可為叢集工具，設有數(shù)個能沉積一或多個預定層至基板表面的等離子增 強化學氣相沈積(PECVD)腔室。適合的等離子增強化學氣相沈積腔室可取自位于美國加州 圣克拉拉的應用材料公司。應理解其它諸如熱線化學氣相沈積(HWCVD)腔室、低壓化學氣 相沈積(LPCVD)腔室、物理氣相沈積(PVD)腔室、蒸鍍的沈積腔室、或其它包括其它制造商 提供的類似裝置也可用來實施本發(fā)明。形成預定膜層至基板的第一表面后，接著將基板傳送到配置于生產(chǎn)線1800上第 二沉積腔室1722B下游的第三沉積腔室1722C。第三沉積腔室1722C與上述第一和第二沉 積腔室1722A、1722B相仿或相同。在第三沉積腔室1722C進行沉積工藝前，翻轉(zhuǎn)基板，以沉 積基板的第二表面(即反面)。利用設于生產(chǎn)線1800上第八基板裝載機1804H和卸載機 1806H附近的翻轉(zhuǎn)機構1834來翻轉(zhuǎn)基板?；褰?jīng)翻轉(zhuǎn)后可沉積背面鈍化層至基板的第二 表面。注意第二沉積腔室1722B和第三沉積腔室1722C的順序可相反或按任一順序重新排 列，如同基板第一或第二表面的形成膜層可依需求按任一順序沉積。在一實施例中，如同上 述第一和第二沉積腔室1722A、1722B，第三沉積腔室1722C為叢集工具，設有數(shù)個能沉積一 或多個預定層至基板表面的等離子增強化學氣相沈積(PECVD)腔室1723C。因此其它諸如 熱線化學氣相沈積(HWCVD)腔室、低壓化學氣相沈積(LPCVD)腔室、物理氣相沈積(PVD)腔 室、蒸鍍的沈積腔室、或其它包括其它制造商提供的類似裝置也可用來實施本發(fā)明。形成鈍化層至基板的第一和第二表面后，接著將基板送回設于生產(chǎn)線1800的傳 送輸送器1810。傳送輸送器1810隨后承載基板至下一處理模塊。接著將基板傳送到第九基 板裝載機18041，以將基板裝載至第三網(wǎng)印系統(tǒng)1816C而施行網(wǎng)印工藝。在此特殊組態(tài)中， 此步驟采用的印刷材料、墨水、凝膠或糊膠為可印制或配置到基板表面的蝕刻材料。沉積預 定圖案的蝕刻材料至基板表面后，接著將基板傳送到配置于第三網(wǎng)印系統(tǒng)1816C下游的第 三干燥腔室1820C并加熱的。在第三干燥腔室1820C中，加熱基板達約200°C -300°C，使蝕 刻材料中的化學劑蝕刻基板表面的膜層而形成預定圖案于其上。在一實施例中，第三網(wǎng)印 系統(tǒng)1816C和干燥腔室1820C采用的蝕刻材料和蝕刻處理步驟類似上述圖1_17的處理步 驟。在網(wǎng)印系統(tǒng)1816C和干燥腔室1820C進行印刷及干燥工藝后，以配置于生產(chǎn)線1800上 干燥腔室1820C下游的潤洗工具1826A進行選擇性潤洗工藝。自第九基板卸載機18061卸載基板后，接著將基板傳送到金屬沉積腔室1828，以 形成導電層至基板表面。利用第十基板裝載機1804J和第十基板卸載機1806J來裝載及卸 載金屬沉積腔室1擬8的基板。金屬沉積腔室1擬8可為ΑΤ0Ν PVD 5. 7工具，其可取自美 國加州圣克拉拉的應用材料公司，其中如上所述，一或多個處理步驟施行來沉積導電層至 基板表面。以金屬沉積腔室1擬8形成導電層至基板表面后，接著將基板傳送到最后一組網(wǎng) 印系統(tǒng)1816D和干燥腔室1820D(圖18A的第四組)，以進行最終金屬印刷工藝處理基板表 面。材料接著涂鋪至基板表面而于基板表面形成預定特征結構和結構，以完成太陽能電池 裝置制造工藝。網(wǎng)印系統(tǒng)1816D和干燥腔室1820D施行的網(wǎng)印工藝和干燥工藝類似上述第 一、第二與第三網(wǎng)印系統(tǒng)(1816A-1816C)和干燥腔室(1820A-1820C)。印刷及干燥后，將基 板傳送到位于干燥腔室1820D旁的第二潤洗工具1^6B，以依需求潤洗基板表面。完成處理基板后，將基板傳送到電池測試器1830和電池分類器1832，以進行最終 測試與檢視工藝，進而完成太陽能電池裝置制造工藝?；鍦y試是以自動化方式測試及分析基板上各個太陽能電池裝置區(qū)域。完成測試及分析后，將基板移開生產(chǎn)線1800。在一示例實施例中，形成太陽能電池裝置至圖17A-17I基板的方法采用圖18A的 生產(chǎn)線1800。如上所述，將基板傳送到生產(chǎn)線1800后，以第一濕式清潔腔室1812A施行清 潔及/或織構工藝處理基板。清潔后，以第一網(wǎng)印系統(tǒng)1816A及/或第二網(wǎng)印系統(tǒng)1816B 形成第一摻質(zhì)材料13 (圖17B)，然后以第一或第二干燥腔室1820A、1820B干燥的。其次， 將基板傳送到第一沉積腔室1722A，以在第一沉積腔室1722A(圖18A)中形成摻質(zhì)層1330 和覆蓋層1331 (圖17C)。沉積摻質(zhì)層1330和覆蓋層1331至基板表面后，以第二濕式處理 腔室1812B(圖18A)施行選擇性清潔工藝清潔基板表面。選擇性清潔工藝后，接著將基板 傳送到熱系統(tǒng)1擬4(圖18A)，以加熱基板。傳遞至基板表面的熱量擴散及驅(qū)使第一摻質(zhì)材 料13 和摻質(zhì)層1330中的摻質(zhì)進入基板表面(圖17D)。在熱系統(tǒng)1擬4進行熱處理后，以 第三濕式清潔腔室1812C(圖18A)施行濕式清潔工藝處理基板表面，以依需求移除上摻質(zhì) 層1330和覆蓋層1331 (圖17E)。移除上摻質(zhì)層1330和覆蓋層1331時，可依需求織構基板 背面。其次，將基板傳送到第二沉積腔室1722B(圖18A)和第三沉積腔室1722C(圖18A)， 以沉積正面鈍化/抗反射層1332及/或背面鈍化/抗反射層IM至基板表面(圖17E及 17F)。其次，更將基板傳送到另一組網(wǎng)印系統(tǒng)1816C和干燥腔室1820C (圖18A)，以形成特征 結構、蝕刻結構和印制圖案而于基板表面形成預定裝置(圖17G)。印刷及/或凝膠蝕刻后， 接著將基板傳送到金屬沉積腔室18 (圖18A)，以形成導電層163至基板表面(圖17H)。 在最后的步驟中，形成導電層163至基板表面后，更將基板傳送到最后一組網(wǎng)印系統(tǒng)1816D 和干燥腔室1820D(圖18A)，以依需求形成、印刷及蝕刻導電層163上的結構、特征結構和圖 案(圖171)而形成太陽能電池裝置。完成所有基板表面處理后，以電池測試器1830和電 池分類器1832(圖18A)進行最終測試及分類基板。圖18B繪示根據(jù)另一實施例的太陽能電池生產(chǎn)線1850，用以形成上述圖1-17的太 陽能電池。類似圖18A所述的組態(tài)，生產(chǎn)線1850包括基板裝載機1804L、激光掃描/處理 工具1814、第一組網(wǎng)印系統(tǒng)1816E和干燥腔室1820E、和第二組網(wǎng)印系統(tǒng)1816F和干燥腔室 1820F,以形成預定圖案、特征結構、布局和結構至基板表面。形成預定圖案至基板表面后， 接著利用基板卸載機1806L卸載基板并利用傳送輸送器1810傳送到沉積腔室1722D來沉 積膜，類似圖18A所配置。生產(chǎn)線1850包括基板裝載機1804M和基板卸載機1806M，用以裝 載及卸載沉積腔室1722D的基板。形成預定膜至基板上后，接著將基板傳送到任一配置在 生產(chǎn)線1850的適合模塊1852。模塊1852可包括任何數(shù)量的網(wǎng)印工具和干燥腔室、沉積腔 室(如CVD、PVD,電鍍或任何其它適合腔室)、濕式處理腔室、激光工具、潤洗槽、測試器、分 類器、加熱系統(tǒng)、研磨工具、或任何其它具任一構造且按任何順序配置于生產(chǎn)線1850的適 合處理工具，以形成預定太陽能電池裝置至基板表面。圖19A及19B分別為網(wǎng)印系統(tǒng)1900的一實施例的立體視圖和平面視圖，其配合本 發(fā)明實施例使用，以形成預定圖案的金屬觸點至太陽能電池基板1996的表面。在一實施例 中，系統(tǒng)1900包含送進輸送器1911 (如圖18A傳送輸送器1810的一部分)、旋轉(zhuǎn)致動器構 件1930、網(wǎng)印腔室1902和送出輸送器1912 (如圖18A傳送輸送器1810的另一部分)。送進 輸送器1911經(jīng)配置以接收來自輸入裝置(如輸入輸送器1913)的基板(即圖19B的路徑 “P”)及將基板1996傳送到耦接旋轉(zhuǎn)致動器構件1930的印刷巢套1931。送出輸送器1912 經(jīng)配置以接收來自耦接旋轉(zhuǎn)致動器構件1930的印刷巢套1931的處理基板1996及將基板1996傳送到基板移除裝置，例如出口輸送器1914(即圖19B的路徑“P”)。輸入輸送器1913 和出口輸送器1914可為自動化基板搬運裝置，其為大型生產(chǎn)線的一部分，例如生產(chǎn)線1800 的傳送輸送器1810。數(shù)個網(wǎng)印系統(tǒng)1900(如圖18A系統(tǒng)1816A、1816B)由配置于二者間的 干燥腔室1820A相連。注意為簡化說明，圖19A圖僅繪示圖18A生產(chǎn)線的一部分。其它不 同類型的網(wǎng)印系統(tǒng)、沉積工具、干燥腔室或任何適合腔室、站和工具也可依需求設置成系統(tǒng) 1900的部件。利用旋轉(zhuǎn)致動器(未繪示)和系統(tǒng)控制器1901使旋轉(zhuǎn)致動器構件1930繞著軸“F” 旋轉(zhuǎn)及傾斜定位，如此可選擇性將印刷巢套1931傾斜定位于系統(tǒng)1900內(nèi)(如圖19B路徑 “D/’和“D2”)。旋轉(zhuǎn)致動器構件1930還具有一或多個用以協(xié)助控制印刷巢套1931的支撐 組件或其它用來在系統(tǒng)1900中進行基板處理程序的自動化裝置。在一實施例中，旋轉(zhuǎn)致動器構件1930包括四個印刷巢套1931或基板支撐件，其在 網(wǎng)印腔室1902內(nèi)進行網(wǎng)印工藝時支撐基板1996。圖19B繪示旋轉(zhuǎn)致動器構件1930的位 置，其中一印刷巢套1931設在位置“1”，以接收來自送進輸送器1911的基板1996，另一印 刷巢套1931設在網(wǎng)印腔室1902內(nèi)的位置“2”，讓另一基板1996的表面接受網(wǎng)印圖案，又 一印刷巢套1931設在位置“3”，以將處理基板1996傳送到送出輸送器1912，再一印刷巢套 1931設在位置“4”，其處于位置“ 1，，與位置“2”之間。如圖19C所示，印刷巢套1931 —般包含輸送器構件1939，其具有饋線軸1935、卷 線軸1936、滾軸1940和一或多個致動器1948，其耦接饋線軸1935及/或卷線軸1936，用以 饋送及保持支撐材料1937放置越過平臺1938。平臺1938 —般具有基板支撐面，網(wǎng)印腔室 1902進行網(wǎng)印工藝時，其上放置基板1996和支撐材料1937。在一實施例中，支撐材料1937 為多孔材料，當傳統(tǒng)真空產(chǎn)生裝置(如真空泵、真空抽氣器)施加真空至支撐材料1937對 側(cè)時，藉以保持配置在支撐材料1937 —側(cè)的基板1996留在平臺1938上。在一實施例中， 真空施加至平臺1938的基板支撐面1938A的真空端口(未繪示)，使得基板“夾持”在平臺 的基板支撐面1938A。在一實施例中，支撐材料1937為可蒸發(fā)材料，其例如由卷煙用蒸發(fā)紙 或其它類似材料組成，例如具同樣功能的塑料或紡織材料。在一實施例中，支撐材料1937 為不含苯線的卷煙紙。在一組態(tài)中，致動器1948耦接或適于嚙合饋線軸1935和卷線軸1936，藉以精確 控制定位于支撐材料1937上的基板1996在印刷巢套1931內(nèi)移動。在一實施例中，饋線軸 1935和卷線軸1936各自適于接收一段長度的支撐材料1937相對末端。在一實施例中，每 一致動器1948含有一或多個驅(qū)動輪1947，其耦接或接觸定位于饋線軸1935及/或卷線軸 1936上的支撐材料1937表面，以控制支撐材料1937越過平臺1938的動作和位置。在一實施例中，系統(tǒng)1900包括檢視構件1998，適于檢視設于位置” 1的印刷巢套 1931的基板1996。檢視構件1998包括一或多個照相機1921，用以檢視設于位置“ 1”的印 刷巢套1931的送進或處理基板1996(圖19B)。在此組態(tài)中，檢視構件1998包括至少一照 相機1921(如電荷耦合組件(CCD)照相機)和其它電子組件，其能檢視及將檢視結果傳遞 到系統(tǒng)控制器1901，進而分析基板1996在印刷巢套1931上的方向和位置。在一實施例中， 檢視構件1998用來分析先前印制于基板1996的圖案方向和位置。在另一實施例中，檢視 構件1998包含光學檢視系統(tǒng)。網(wǎng)印工藝期間，網(wǎng)印腔室1902適于沉積預定圖案的材料至放在位置“2”的印刷巢套1931上的基板1996表面。在一實施例中，網(wǎng)印腔室1902包括數(shù)個致動器，例如致動 器1902A (如步進馬達或伺服馬達)，其聯(lián)系系統(tǒng)控制器1901且用來調(diào)整網(wǎng)印腔室1902內(nèi) 網(wǎng)印屏蔽1902B (圖19B)相對待印刷基板1996的位置及/或角度方向。在一實施例中，網(wǎng) 印屏蔽1902B為具數(shù)個諸如孔洞、狹縫或其它開孔的特征結構1902C貫穿的金屬片或板，用 以定義圖案和網(wǎng)印材料(即墨水或糊膠)于基板1996表面的布置。一般來說，利用致動器 1902A和系統(tǒng)控制器1901接收自檢視構件1998的信息將網(wǎng)印屏蔽1902B定向在基板表面 的預定位置，可使沉積在基板1996表面的網(wǎng)印圖案以自動方式對準基板1996。在一實施例 中，網(wǎng)印腔室1902適于沉積含金屬或介電質(zhì)的材料至太陽能電池基板，其寬度約125mm至 156mm、長度約70mm至156mm。在一實施例中，網(wǎng)印腔室1902適于沉積含金屬膠至基板表 面，以于基板表面形成金屬接觸結構。在一實施例中，網(wǎng)印腔室1902用來沉積上述第1-17 圖的蝕刻材料、摻質(zhì)材料、介電材料及/或金屬材料。系統(tǒng)控制器1901協(xié)助網(wǎng)印系統(tǒng)1900的控制及自動化，且包括中央處理單元(CPU) (未繪示)、內(nèi)存(未繪示)和支持電路(或I/O)(未繪示)。CPU可為任一型式的計算機處 理器，其可用于工業(yè)設定來控制不同的腔室工藝與硬件(如輸送器、光學檢視構件、馬達、 流體輸送硬件等)，及監(jiān)測系統(tǒng)與腔室工藝(如基板位置、工藝時間、偵測訊號等)。內(nèi)存連 接CPU，且可為一或多種容易取得的內(nèi)存，例如隨機存取內(nèi)存(RAM)、只讀存儲器(ROM)、軟 盤、硬盤、或任何其它近端或遠程的數(shù)字儲存器。軟件指令與數(shù)據(jù)可加以編碼及存入內(nèi)存， 用以指示CPU。支持電路亦可連接CPU，以通過傳統(tǒng)方式支持處理器。支持電路包括高速緩 沖儲存器、電源供應器、時鐘電路、輸入/輸出電路、次系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制器1901可讀取的 程序(或計算機指令)決定施行于基板的任務。較佳地，程序為系統(tǒng)控制器1901可讀取的 軟件，其包括至少產(chǎn)生及儲存基板位置信息的編碼、各種控制組件的移動順序、基板光學檢 視信息、或其組合物。在本發(fā)明的一實施例中，系統(tǒng)控制器1901包括圖案辨識軟件，用以辨 識重摻雜區(qū)及/或?qū)蕵擞浀奈恢?。圖19D大致繪示設在干燥腔室1820(圖18A-18B及19A干燥腔室1820A-1820E)內(nèi) 的熱系統(tǒng)2001實施例，其配置于網(wǎng)印系統(tǒng)1816A、1816B之間。干燥腔室1820 —般含有處 理區(qū)2002，其中能量從熱系統(tǒng)2001傳遞到定位其內(nèi)的一或多個基板，以干燥一或多個基板 表面的沉積材料。在一實施例中，沉積材料為含鋁(Al)膠，例如無鉛的鋁金屬陶瓷膠(如 Al金屬陶瓷6214)，其常用于太陽能電池生產(chǎn)工藝來形成結晶太陽能電池基板上的背側(cè)觸 點。在另一實施例中，沉積材料為用于太陽能電池前側(cè)的銀(Ag)膠(如DuPont 制造的PV 156)或用于太陽能電池背側(cè)的銀/鋁(Ag/Al)膠(如DuPont 制造的PV 202)。熱系統(tǒng)2001 —般包含輻射加熱構件2004和對流加熱構件2003，其一起用來快速 干燥基板表面的沉積材料。在此組態(tài)中，可個別控制對流和輻射熱傳模式，以于干燥工藝期 間達到預定熱力曲線(如溫度對時間)而增進產(chǎn)量及減少能量消耗。在一實施例中，干燥 工藝的基板溫度達約150°C至約300°C。一般期不超過沉積材料的黏著劑分解的溫度(如 300-3500C )，以免破壞基板上的形成圖案。在一組態(tài)中，如圖19D所示，一或多個基板依循路徑“D”傳送通過處理區(qū)2002。輻 射加熱構件2004 —般含有一或多個電磁能傳遞裝置，以于基板通過處理區(qū)2002時，提供基 板能量。在一實施例中，電磁能傳遞裝置包含一或多個照燈2004A，適于及/或選擇以傳遞 一或多個預定波長的輻射至基板。出自輻射加熱構件2004的輻射能波長一般選擇能讓基板表面的沉積材料吸收。但若處理基板(如半導體基板、太陽能電池或其它類似裝置)的 熱預算為一大問題，則期限制傳遞至基板的輻射能波長，使輻射能優(yōu)先被沉積材料吸收、而 非基板組成材料。在一實施例中，若基板由含硅(Si)材料組成，則照燈2004A傳遞的能量 波長經(jīng)調(diào)整或過濾使得大于硅吸收邊緣的波長(一般為約1.06微米)才能傳遞，藉以減少 硅基板吸收的能量。在一實施例中，輻射加熱構件2004傳遞的光波長經(jīng)選擇及/或調(diào)整用于各種基板 和基板表面的各種沉積材料，以改善傳遞能量的吸收及干燥沉積材料的工藝。在一實施例 中，照燈2004A為紅外線(IR)燈，其最高操作溫度約1200°C -1800°C、最大發(fā)射功率的波長 大于約1. 4微米。在一實施例中，照燈2004A為雙燈絲5千瓦(kW)快中波頂燈，其長度約 1公尺且可取自德國Hanau的Heraeus Nobelight GmbH0在一些情況下，期通過調(diào)整傳遞 至照燈的功率和照燈的燈絲溫度(如韋恩定律(Wien' s Law))，以調(diào)整照燈2004A的發(fā)射 輻射波長。因此，利用系統(tǒng)控制器1901、耦接照燈2004A的電源供應器(未繪示)和對基板 表面的沉積材料光吸收特性的了解，可調(diào)整照燈2004A傳遞的能量波長而改善干燥工藝。對流加熱構件2003 —般包含流體輸送裝置2029、氣室2045和氣體加熱構件 2040。故通過引導流體輸送裝置20 供應的氣體通過加熱構件2040并經(jīng)過基板表面，可 加熱配置于處理區(qū)2002的基板。在一實施例中，流體輸送裝置20 為交流(AC)風扇，其 輸送預定流速的氣體通過輻射加熱構件2004且進入處理區(qū)2002(參見路徑“B”)。氣體加熱構件2040 —般包含一或多個設在加熱區(qū)域2041的電阻式加熱組件，其 適于加熱流體輸送裝置20 輸送的氣體。離開氣體加熱構件2040的氣體溫度可由傳統(tǒng)加 熱組件溫度控制器2042、一或多個傳統(tǒng)溫度感測裝置(未繪示)、設在加熱區(qū)域2041的電 阻式加熱組件(未繪示)、和系統(tǒng)控制器1901送出的指令控制。在一實施例中，氣體加熱構 件2040出口的氣體溫度控制在約150°C至約300°C之間。氣室2045通常為封閉區(qū)，其引導流體輸送裝置20 輸送的氣體通過氣體加熱構 件2040、進入氣室出口區(qū)段2043、然后流過處理區(qū)2002。在一實施例中，氣室2045還含有 氣室入口區(qū)段2044，其適于接收流過處理區(qū)2002的氣體而提供氣體返回或再循環(huán)路徑，如 此可收集及重復利用加熱氣體(如空氣)。在對流加熱構件2003的另一實施例中，如圖19D所示，自處理區(qū)2002返回(即 路徑A5、A6)的氣體不再循環(huán)。在此組態(tài)中，離開流體輸送裝置20 的氣體(如路徑”B”) 在輸送通過氣體加熱構件2040和處理區(qū)2002前，進入入口氣室2049A、流過數(shù)個熱交換管 2048、然后進入出口氣室2049B。熱交換管2048 —般是密封的，如此依循路徑“B”流動的 氣體將通過管內(nèi)區(qū)域2048A，且不與自處理區(qū)2002返回的氣體混合。在一組態(tài)中，自處理 區(qū)2002返回的氣體在經(jīng)由端口口 2047排出熱系統(tǒng)2001前，沿著路徑A5、A6經(jīng)過熱交換管 2048的外表面。故利用熱控制器2031控制熱交換管2048的溫度，可預熱從流體輸送裝置 2029流向氣體加熱構件2040的氣體及冷卻自處理區(qū)2002返回的氣體，以移除任何挾帶的 揮發(fā)性成分。在氣體進入氣體加熱構件2040前預熱氣體亦有助于提高氣體加熱效率及減 少干燥腔室進行干燥工藝時的消耗功率。熱控制器2031 —般適于維持熱交換管2048表面 (即熱交換表面2032)的溫度低于輸送到處理區(qū)2002的加熱氣體溫度(如低于219°C )， 以凝結及移除沿著路徑A6流動的氣體挾帶的任何揮發(fā)性成分。在一實施例中，熱交換表面 2032的溫度維持在約40°C至約80°C之間，以凝結再循環(huán)氣體挾帶的蒸發(fā)材料。因重力所致，凝結于熱交換管2048的揮發(fā)性成分將流向(即路徑“C”)且聚集在氣室2045的流體收 集區(qū)2033內(nèi)。流體收集區(qū)2033含有一或多個排泄口，用以將收集的蒸氣材料輸送到廢物 收集系統(tǒng)(未繪示)。由于能量消耗往往是太陽能電池裝置生產(chǎn)成本的重要因素，故進行所 述預熱及/或再循環(huán)氣體的方法有助于降低網(wǎng)印生產(chǎn)線的擁有成本和裝置的制造成本。圖20為圖18A太陽能電池生產(chǎn)線1800的局部平面圖，包括配置于基板裝載機 1804J與基板卸載機1806J間的金屬沉積腔室1828。金屬沉積腔室1擬8由傳送輸送器1810 耦接基板裝載機1804J和基板卸載機1806J。圖18A-18B的其它基板裝載機1804A-1804L 或基板卸載機1806A-1806L具類似組態(tài)。在一實施例中，利用送進傳送輸送器1810將基板 110送入基板裝載機1804J?；逖b載機1804J做為接收待制造基板110的接收區(qū)并于生產(chǎn) 線1800形成太陽能電池裝置。在一實施例中，基板110個別以傳送輸送器1810傳送。在 另一實施例中，基板110置于卡匣傳送。在又一實施例中，基板110置于堆棧盒傳送。在一 實施例中，一旦將各基板110傳送到基板裝載機1804J，傳送機器人2084即自基板裝載機 1804J取回基板110及將基板110支承在光學視覺系統(tǒng)2096上，以在處理基板110前，檢視 基板。光學視覺系統(tǒng)2096提供配置于視覺系統(tǒng)2096的檢視裝置背光，以擷取基板110的 影像及將影像傳遞給系統(tǒng)控制器1901，以判斷基板110是否已備好處理。在一實施例中，視 覺系統(tǒng)2096設置在傳送機器人2084拾起基板110前，擷取基板110的影像。機器人2084接著將基板110放入基板運輸表面2098的指定特征結構2088。在一 實施例中，特征結構2088為袋部，基板運輸表面2098為基板承載件。在另一實施例中，特 征結構2088為支撐組件，基板運輸表面2098包含數(shù)個基板搬運機器人的側(cè)臂。在又一實 施例中，特征結構2088為支撐組件或袋部，基板運輸表面2098為傳送輸送器1810的平臺 部分，例如基板輸送器之上表面。將基板運輸表面2098的各特征結構2088填滿基板110 后，利用傳送輸送器1810將基板110傳送到金屬沉積腔室1擬8或沿著太陽能電池生產(chǎn)線 1800配置的其它類型沉積腔室，例如PVD腔室、CVD腔室、網(wǎng)印系統(tǒng)或蒸鍍腔室。在一實施 例中，傳送輸送器1810包含滾軸(未繪示)和致動器(未繪示)，用以在基板運輸表面2098 上線性移動基板110。經(jīng)金屬沉積腔室1擬8處理后，接著將基板110傳送到基板卸載機1806A，在此其 隨后由傳送機器人2094卸載至傳送輸送器1810，并由送出輸送器1810從濕式處理腔室 1812A傳送到太陽能電池生產(chǎn)線1800上的其它處理模塊和腔室供進一步處理。在一實施 例中，利用另一檢視構件2096檢視基板卸載機1806A的基板110?；逍遁d機1806A做為 出口區(qū)，用以卸載基板110，且在濕式處理腔室1812A完成處理后，移開濕式處理腔室1812A 的基板110。圖21為濕式處理腔室1812(圖18A濕式處理腔室1812A-C)的一實施例的平面圖， 適于進行所述清潔處理程序。濕式處理腔室1812 —般包含系統(tǒng)控制器2101、主框架2119 和機器裝置2115，其適于在配至于主框架2119內(nèi)的數(shù)個處理腔室間傳送基板。圖21處理 腔室(如組件符號2121-2132)的形狀、方位和數(shù)量并不限定本發(fā)明所述的范圍。一般來說，系統(tǒng)控制器2101用來控制一或多個組件和濕式處理腔室1812施行的 工藝。系統(tǒng)控制器2101通常用來協(xié)助濕式處理腔室1812的控制及自動化，且一般包括中 央處理單元(CPU)(未繪示)、內(nèi)存(未繪示)和支持電路(或I/O)(未繪示)，其組態(tài)類似 上述控制器1901。
濕式處理腔室1812的一態(tài)樣在于生產(chǎn)線接收“原始”未處理的基板及施行數(shù)個自 動化工藝形成表面織構或清潔基板表面的能力。為將太陽能電池基板移到各處理站，一或 多個機器人、輸送器及/或其它自動化裝置用來控制基板移動通過濕式處理腔室1812。在 一實施例中，濕式處理腔室1812配置成使系統(tǒng)處理流程大致依循流動路徑“P”，例如圖21 的路徑P1-P1315 —般來說，基板通過濕式處理腔室1812的整體移動是由一或多個機器裝置 2115或機器構件實施，其適于移動及定位基板而依據(jù)系統(tǒng)控制器2101送出的指令來接收 基板或放置到一或多個處理腔室(如組件符號2121-2132)和站2120、2134。在一實施例 中，機器裝置2115包含機器人2115A且利用水平移動控制系統(tǒng)2115B(如滑軌、線性馬達) 沿著主框架2119全長移動及定位一或多個基板。在一實施例中，機器裝置2115為傳統(tǒng)機 器裝置，例如6軸機器人或水平關節(jié)型機器人(SCARA)，其耦接水平移動控制系統(tǒng)2115B，以 依需求移動及定位各處理腔室2121-2123和站2120、2134內(nèi)的基板。在一組態(tài)中，如圖21 所示，水平移動控制系統(tǒng)2115B定位在主框架2119的組件上方。在一實施例中，機器裝置2115適于一次傳送濕式處理腔室1812的處理腔室 2121-2123內(nèi)一批或一盒待處理基板。在此組態(tài)中，機器裝置2115自輸入臺架區(qū)站2120移 開一批基板且依循傳送路徑P1傳送到處理腔室2121。在一實施例中，基板接觸含酸或溶劑 的溶液，藉以預洗基板表面。一旦站2121完成清潔工藝，機器裝置2115接著依循傳送路徑 己將基板傳送到處理腔室2122，在此以去離子(DI)水進行浸泡及/或噴灑潤洗步驟來移除 任何留在基板表面的化學劑。完成潤洗步驟后，機器裝置2115接著依循傳送路徑P3將基 板傳送到處理腔室2123。處理腔室2123進行處理步驟后，機器裝置2115接著依循傳送路 徑P4將基板傳送到處理腔室2124，在此以DI水進行浸泡及/或噴灑潤洗步驟來移除任何 留在基板表面的化學劑。處理腔室21M進行潤洗步驟后，機器裝置2115接著依循傳送路 徑P5將基板傳送到處理腔室2125。在一組態(tài)中，如圖21所示，處理腔室2125按尺寸制作 以支托多批基板，如此一旦穩(wěn)定地傳送基板通過濕式處理腔室1812，即可提高處理腔室的 利用率。故在濕式處理腔室1812的一些組態(tài)中，一或多個處理腔室按尺寸制作以平行處理 多批基板，以免產(chǎn)生瓶頸及提高基板產(chǎn)量。在一實施例中，一批次包括5或多個基板，例如 20或多個基板。處理腔室2125進行清潔工藝后，機器裝置2115接著依循傳送路徑P6將基 板傳送到處理腔室21 ，在此以DI水進行潤洗步驟來移除任何留在基板表面的化學劑。潤 洗基板后，機器裝置2115接著依循傳送路徑P7將基板傳送到處理腔室2127，在此施行后蝕 刻織構平滑工藝。完成后蝕刻織構平滑工藝后，機器裝置2115接著依循傳送路徑P8將基板 傳送到處理腔室21 ，在此以DI水進行浸泡及/或噴灑潤洗步驟來移除任何留在基板表面 的化學劑。潤洗基板后，機器裝置2115接著依循傳送路徑P9將基板傳送到處理腔室21 ， 在此施行后清潔步驟。完成后清潔步驟后，機器裝置2115接著依循傳送路徑Pltl將基板傳 送到處理腔室2130，在此以DI水進行浸泡及/或噴灑潤洗步驟來移除任何留在基板表面 的化學劑。第一機器裝置2115接著依循傳送路徑P11將基板傳送到處理腔室2131。在一 實施例中，機器裝置2115適于在處理腔室2129-2132之間多次傳送基板，以連續(xù)反復進行 上述處理步驟。一旦完成清潔工藝后，機器裝置2115依循傳送路徑P12將基板傳送到處理 腔室2132，在此施行潤洗步驟。完成潤洗步驟后，機器裝置2115接著將基板移開處理腔室 2132，并依循傳送路徑P13傳送到處理腔室2133進行干燥。然后，沿著路徑P14將基板傳送 到出口臺架區(qū)站2134，在此接收基板表面供后續(xù)太陽能電池形成工藝處理。在一組態(tài)中，生產(chǎn)線1800上的傳送輸送器1810配置將基板傳送到臺架區(qū)站2120，以于濕式處理腔室1812 中進行清潔工藝，隨后并拾起臺架區(qū)站2134的處理基板。 雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習此技 藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍 當視后附的申請專利范圍所界定者為準。
權利要求
1.一種形成太陽能電池裝置的設備，包含自動化構件，裝配以接收待處理基板；數(shù)個傳送組件，各具耦接該自動化構件的基板支撐面；第一沉積站，具有一網(wǎng)印屏蔽，其適于形成包含一第一摻質(zhì)材料的一摻質(zhì)材料于該基 板的第一表面的數(shù)個區(qū)域上，該基板配置于該自動化構件中該傳送組件的該基板支撐面 上；至少一個干燥腔室，其適于干燥該自動化構件中形成于配置在該傳送組件的該基板支 撐面的該基板上的該第一摻質(zhì)材料；以及第二沉積站，其適于形成介電層至該第一摻質(zhì)材料和該基板的部分該第一表面上，其 中該介電層包含該第一摻質(zhì)材料的相反摻雜型態(tài)的第二摻質(zhì)材料。
2.如權利要求1所述的設備，更包含電磁輻射源，定位于該自動化構件，適于朝該自動化構件中配置于該傳送組件的該基 板支撐面上的該基板表面發(fā)射電磁輻射。
3.如權利要求1所述的設備，更包含加熱腔室，適于加熱該基板達預定溫度，促使該第一摻質(zhì)材料和該第二摻質(zhì)材料擴散 進入該基板。
4.如權利要求1所述的設備，更包含第三沉積，適于形成導電材料至該基板的該第一表面，該基板配置于該自動化構件中 該傳送組件的該基板支撐面上。
5.如權利要求1所述的設備，更包含濕式處理腔室，裝配以織構該基板的該第一表面或一第二表面，該基板配置于該自動 化構件中該傳送組件的該基板支撐面上。
6.一種形成太陽能電池裝置的方法，包含以下步驟配置包含第一摻質(zhì)的摻質(zhì)材料至配置于自動化構件中的第一沉積站的基板的第一表 面的數(shù)個區(qū)域上，其中該第一沉積站包含網(wǎng)印屏蔽和至少一個致動器，裝配以定位該網(wǎng)印 屏蔽；形成介電層至該摻質(zhì)材料和配置于該自動化構件中第二沉積站的該基板的部分該表 面上，其中該介電層包含摻雜型態(tài)與該第一摻質(zhì)相反的第二摻質(zhì)；在配置于該自動化構件的加熱腔室中，加熱該基板達預定溫度，促使該第一摻質(zhì)和該 第二摻質(zhì)擴散進入該基板的該第一表面；以及在配置于該自動化構件的第三沉積站中，沉積導電層至該基板的該第一表面。
7.如權利要求6所述的方法，更包含以下步驟在加熱該基板前，在配置于該自動化構件的該第二沉積站中，形成覆蓋層于該介電層上。
8.如權利要求6所述的方法，更包含以下步驟在加熱該基板前或后，在配置于該自動化構件的第一濕式處理腔室中，清潔該基板的 該第一表面。
9.如權利要求6所述的方法，更包含以下步驟在配置于該自動化構件的第二濕式處理腔室中，織構該基板的該第一表面或第二表
10.如權利要求6或7所述的方法，更包含以下步驟在包含網(wǎng)印屏蔽的第四沉積腔室中，使用含有摻質(zhì)元素的蝕刻材料來蝕刻該介電層或 該覆蓋層的一或多個區(qū)域，其中蝕刻后，源自該蝕刻材料的該摻質(zhì)元素殘留在該基板的露 出表面；以及加熱該基板以及該摻質(zhì)元素殘留物達預定溫度以促使摻質(zhì)元素擴散進入該基板。
11.如權利要求10所述的方法，更包含以下步驟形成數(shù)個間隔物材料于具該第一摻質(zhì)和該第二摻質(zhì)的多個區(qū)域之間。
12.—種形成太陽能電池裝置的方法，包含以下步驟 配置介電材料至基板的第一表面的數(shù)個區(qū)域上； 配置第一摻質(zhì)材料至該基板的該表面上；以及配置第二摻質(zhì)材料至該基板的該表面上，其中至少一部分的該第一摻質(zhì)材料和該第二 摻質(zhì)材料彼此被該介電材料隔開。
13.如權利要求12所述的方法，更包含以下步驟加熱該基板達預定溫度，促使該第一摻質(zhì)材料和該第二摻質(zhì)材料擴散進入該基板的該第一表面。
14.如權利要求13所述的方法，更包含以下步驟移除該基板的該第一表面上所配置的該介電材料，同時織構該基板的第二表面。
15.如權利要求14所述的方法，更包含以下步驟 形成介電層至該基板的該第一表面上；蝕刻該介電層而形成數(shù)個區(qū)域，以露出該基板的一部分該第一表面；以及 形成一導電層至該介電層和該基板的該露出部分上。
全文摘要
本發(fā)明的實施例包含利用新穎的方法來形成太陽能電池裝置的作用區(qū)和金屬接觸結構，進而形成高效率的太陽能電池。在一實施例中，方法包括沉積介電材料來定義太陽能電池裝置的作用區(qū)及/或接觸結構邊界。各種技術可用來形成太陽能電池的作用區(qū)和金屬接觸結構。
文檔編號H01L31/042GK102132422SQ200980134129
公開日2011年7月20日 申請日期2009年8月27日 優(yōu)先權日2008年8月27日
發(fā)明者K·P·威杰庫恩, M·P·斯圖爾特, R·米什拉, T·W·韋德曼, T·霍爾塔, V·沙哈, Y·C·查 申請人:應用材料股份有限公司