在太陽能電池基板上脈沖電鍍低應力膜層的方法

文檔序號：6889188閱讀：307來源：國知局

專利名稱：在太陽能電池基板上脈沖電鍍低應力膜層的方法
在太陽能電池基板上脈沖電鍍低應力膜層的方法
背景技術：
發(fā)明領域
本發(fā)明大致有關于制造光電電池，且更尤其有關于利用電化學沉積工藝而在基板上形成多層的技術。
相關技術描述
太陽能電池是可直接將陽光轉換為電能的光電裝置。最常見的太陽能電池材料為硅，其為單晶或多晶晶片的形式。不過，使用硅系太陽能電池產生電力的成本高于利用傳統(tǒng)方法產生電力的成本。因此，長久以來希望能降低太陽能電池的制造成本。

圖1A及圖1B繪示出制造在晶片110上的標準硅晶片100。晶片100包括p-型底部區(qū)101、 n-型發(fā)射區(qū)102以及介于其間的p-n結區(qū)103。利用特定類型元素(如，磷(P)、砷(As)或銻(Sb))摻雜半導體而制成n-型區(qū)或n-型半導體，用以提高負電荷載流子(即，電子)的數量。類似的，通過添加三價原子到晶格中而制成p-型區(qū)或p-型半導體，使得一般硅晶格中四個共價鍵的其中一個共價鍵會缺少電子。因此，該摻雜原子可從其周圍原子的共價鍵中接收電子來完成其第4個鍵結。由于此摻雜原子接收電子，導致周圍原子會損失一個鍵結內的半數電子并因而形成所謂的"空穴"。
當光線落在太陽能電池上時，入射光子能量會在該p-n結區(qū)103的兩側形成電子-空穴對(electron-hole pair)。電子擴散通過該p-n結區(qū)而到達較低的能級，空穴則會朝相反方向擴散，而在發(fā)射層上產生負電荷并且在底部累積出相應的正電荷。當在發(fā)射層與底部之間制造出一電子電路，并且將p-n結區(qū)暴露在特定波長的光線下時，即會產生電流。照光時，由半導體所產生的電流會流過太陽能電池100的前側120(亦即，光接收側)以及背側121上的多個接點。頂部接觸結構一般設計成彼此相距一段距離的多個薄金屬條或指狀物104，可提供電流到大型匯流條(busbar) 105上。背部接點106 —般不限于只形成在多個薄條上，因背部接點不會阻擋入射光照射在太陽能電池100上。太陽能電池 100 —般會覆蓋有一薄層的介電材料，例如Si3N4，作為抗反射涂層 (anti-reflection coating, ARC) 111,以使太陽能電池IOO頂面的反射光降至最低。
為了簡化設計及提高太陽能電池的效率，已研發(fā)出一種太陽能電池，其具有多個穿過太陽能基板的孔洞，以作為能使用插銷(pin)來連接頂部接點結構與背側導體結構的導孔(via)。這類型太陽能電池的設計被稱為"插銷連接模塊" (pin up module),即PUM)。 PUM概念的優(yōu)點之一在于不再需要使用總線(例如圖1A所示的匯流條105)來覆蓋基板的光接受側，因此可提高電池效率。另一項優(yōu)點是由于可通過基板上多個均勻間隔設置在基板上的孔洞，而非延伸橫越太陽能電池表面的連接結構(connection)，來收集太陽能電池所產生的電流，因此可減少電阻性損耗(resistive loss)。此外，PUM連接裝置的電阻性損耗不會隨著太陽能電池表面積的增加而增加，因此，可在不減損效率的情況下制造出大型太陽能電池。
圖1C為一 PUM電池130的部份截面示意圖，其中示出一接點134。與標準太陽能電池(如，太陽能電池100)類似，PUM電池130包括一單晶硅晶片110，其具有p-型底部區(qū)101、 n-型發(fā)射區(qū)102以及介于其間的p-n結區(qū)103。 PUM 電池130也包括多個通孔131，其形成在PUM電池130的光接收表面132與背側133之間。該些通孔131容許在光接收表面132與背側133之間形成接點 134。在每個通孔131中設置有一接點134，接點134包括設于光接收表面132 上的一頂接觸結構135、設于背板133上的一背側接點136，以及充填該通孔 131且電連接頂接觸結構135與背側接點136的互連結構137。也可在光接收表面132上形成一抗反射涂層107以減小從光接收表面132反射的光能。
與晶片110接觸的接點134表面適以和n-型發(fā)射區(qū)102形成歐姆連結(接點)。歐姆接點(ohmic contact)是半導體元件上可讓元件的電流-電壓曲線(I-V curve)為直線且對稱(亦g卩，在半導體元件已摻雜的硅區(qū)與金屬接點之間沒有高電阻界面)的區(qū)域。低電阻又穩(wěn)定的接點是太陽能電池效能及太陽能電池制作工藝中所形成的電路是否可靠的關鍵因素。因此，在通孔131中、發(fā)光表面 132及背側上形成接點134之后，一般會實施適當溫度及時間長度的退火處理 (annealing),以在接點/半導體界面之間產生必須的低電阻金屬硅化物。背側接點139完成PUM電池130所需的電路，以通過與晶片110的p-型底部區(qū)101
7形成歐姆接點來產生電流。
頂接觸結構135被設計成其作用如同傳統(tǒng)太陽能電池的一或多個指狀物般，例如圖1A-1B中所示的太陽能電池100中的多個指狀物104。在光接收表面132上的較寬導體可減少電阻性損耗，但會因為覆蓋更多的光接收表面132 而使遮蔽性損失(shadowingloss)提高。因此，要將電池效率最大化，就必需要將這些互相抵觸的因素加以平衡。圖1D繪示一PUM電池的頂接觸結構135 實例的平面圖，其中指狀物寬度和幾何形狀已被最佳化，以使電池效率最大化。在這種設計中，PUM電池的頂接觸結構135被設計成柵狀電極138,其是由多個各種寬度的指狀區(qū)段B5A所組成。該指狀區(qū)段135A所攜帶的電流量與所選擇的特定指狀區(qū)段135A寬度有關。另外，視需要，指狀區(qū)段135A被設計成出現分支，以維持與指狀物寬度有關的指狀物間距。這使電阻損耗以及由指狀區(qū)段135A造成的遮蔽最小化。
使用網印技術來制造PUM電池的柵狀電極，網印技術中將一含銀泥狀物以想要的圖樣沉積在基板表面上，并將含銀印膏(paste)壓入基板表面上的通孔131內，然后進行退火。但是，這種制法有多個缺點。第一，當以網印技術來制造柵狀電極的薄指狀物時，會因為以金屬印膏所形成的指狀物并非永遠會在退火期間聚集(agglomemte)形成連續(xù)的互連線，使得這些電極可能出現不連續(xù)的情況。第二，聚集期間于柵狀電極中形成的孔隙會導致更高的電阻性損耗。第三，銀從接點擴散進入P-型底部區(qū)或基板背側表面可能會導致電分流現象。基板背側出現電分流通常是因為背側接點界定不佳(例如起伏和/或銀殘余物) 所造成。第四，由于一般太陽能電池應用中所使用的基板厚度相當薄，例如約 200微米或更小，網印金屬印膏到基板表面時往往會對基板表面造成物理性傷害。最后，對制造太陽能電池的導電性部件來說，銀系印膏是一種相當貴的材料。
目前使用含有金屬顆粒的印膏的網印法來形成金屬互連的方法還有一項問題，就是用來形成圖案化特征的方法需要高溫的后續(xù)處理步驟，才能使所形成的特征密實化并與基板表面形成良好的電接觸。因為需要實施高溫燒結，因此所形成的互連線將因基板材料與金屬線之間的熱膨脹差異而產生高外源性應力。在金屬互連線中生成高外源性應力，甚至是內源性應力，都會是個問題，因為應力會導致所形成的金屬特征破裂、使薄太陽能電池基板彎曲，和/或產生金屬特征從太陽能電池基板表面上剝離的現象。由于在高燒結溫度下會導致某些材料被破壞，因此也限制了可用來制造太陽能電池的材料選擇。此外，網印處理也容易造成不均一、不可靠及不具再現性的結果。因此，需要一種可與基板表面產生強烈鍵結的低應力互連線。
另一種在太陽能電池基板表面上形成極薄且堅固的指狀部方法,涉及利用
激光在基板表面上切割出凹槽。接著以無電鍍法(electroless plating)填充這些凹槽。但是，激光切割邊緣無法被清楚地界定，導致指狀部邊緣出現起伏，且激光所產生的熱也會使硅產生缺陷。
因此，極需一種可用于太陽能電池又具有低阻性且邊緣清楚界定的接觸結構。此外，也需要一種方法，用以形成太陽能電池可用的具有低阻性且邊緣清楚界定的接觸結構又不會傷害太陽能電池基板。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例大致提供一種在太陽能電池基板上形成金屬互連(metal interconnect)的方法，包含提供具有一n-型區(qū)域或一p-型區(qū)域(其通常鄰接基板的光接收表面和后表面)的基板；形成一種晶層，該種晶層與基板的光接收表面和/或后表面上的n-型區(qū)域或p-型區(qū)域接觸；及藉由將該種晶層和一電極浸潤在第一電解液內，且相對于該電極而從一電源傳輸一或多個波形來偏壓該種晶層，而于該種晶層上形成一第一金屬層。
本發(fā)明實施例可更提供在太陽能電池基板上形成金屬互連的方法，包含提供一用來接收及維持第一電解液于其中的電解液容器，該電解液容器具有一電極設置在該電解液容器中；提供一頭組件，設置在該電解液容器上方，該頭組件包括一用來支撐基板的基板固持物和一第一電極，其中該基板固持物覆蓋該基板的處理表面，且該基板固持物具有多個形成于其中的特征，這些特征優(yōu)先容許處理表面的多個區(qū)域可接觸該第一電解液；放置該基板使其接觸該第一電解液、該基板固持物和第一電極；以及在電鍍工藝中施加一或多個波形到該第一電極和一第二電極上。
本發(fā)明實施例更提供一種用于太陽能電池的金屬接觸結構，該結構包含位在基板上的n-型區(qū)域、位在該基板上且鄰接該n-型區(qū)域的p-型區(qū)域、一第一金屬種晶層(其與該n-型區(qū)域間彼此電聯通)、一第一金屬層、一第二金屬種晶
9層(其與該p-型區(qū)域彼此電聯通)以及一第二金屬層；其中該第一金屬種晶層是使用一選自下列群組中的工藝所沉積而成的無電沉積工藝、物理氣相沉積工藝、化學氣相沉積工藝及原子層沉積工藝；該第一金屬層是使用電化學沉積工藝及第一波形而形成在該第一金屬種晶層上方；其中該第二金屬種晶層是使用一選自下列群組中的工藝所沉積而成的無電沉積工藝、物理氣相沉積工藝、化學氣相沉積工藝及原子層沉積工藝；并且該第二金屬層是使用電化學沉積工藝及第二波形而形成在該第二金屬種晶層上方。可使用多種波形而在一工藝內在該n-型區(qū)域與該p-型區(qū)域上同時形成該第一金屬層和第二金屬層。
附圖簡要說明
參閱部分繪示于附圖中的實施例，本發(fā)明的更明確敘述概要整理如上，藉以詳細了解前述的本發(fā)明特征。然而需了解到，附圖僅顯示典型的本發(fā)明實施例，因此不應用來限制本發(fā)明范圍，本發(fā)明還容許其它的等效實施例。
圖1A示出內含前側金屬化互連圖樣的現有技術太陽能電池的等視角圖1B示出圖1A的現有技術太陽能電池的側截面圖1C示出現有技術PUM型裝置的截面圖1D出出PUM電池頂部接觸結構的平面圖，其中指狀物寬度與幾何形狀已被最佳化，以使電池效率達到最大；
圖2A為依據所述一實施例的太陽能電池的工藝順序；圖2B為依據所述實施例的太陽能電池工藝順序；
圖3A 3F示出在圖2A及圖2B所述工藝順序中不同階段的太陽能電池截面示意圖4為依據所述實施例的電化學處理腔室的側截面示意圖5A 5E示出根據文中所述實施例可用來電化學電鍍一金屬層到基板表
面上的不同波形；
圖5F示出使用本文中所述工藝形成的金屬層的截面示意圖；及
圖5G依據所述實施例可用來電化學電鍍一金屬層到基板表面上的波形。
為了清楚明確，使用相同的組件符號來代表各圖之間共有的相同組件。并
且無需進一步說明，便能了解到可將一實施例中的特征并入其它實施例中。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例包括使用電化學電鍍工藝來形成具有改良電性及機械性質的低成本太陽能電池金屬接點結構。受益于本發(fā)明的太陽能電池基板包括由單
晶硅、多重結晶硅、多晶硅、鍺(Ge)及砷化鎵(GaAs)所組成的基板，以及異質結電池(heterojunction cell)，例如GalnP/GaAs/Ge或ZnSe/GaAs/Ge基板。
形成在太陽能電池裝置內的互連結構的電阻會大幅影響太陽能電池的效率。因此，較佳是形成具有低電阻、可靠且具經濟效益的連接的太陽能電池裝置。如上述，由銀印膏所形成的銀互連線為目前最喜歡使用的互連方法。但是，雖然相對于其它常見的金屬，例如銅(1.7x 1(T8Q-m)及鋁(2.82x 10'SQ-m)來說，銀具有較低的電阻率(1.59 x 10-8 Q-m)，但其成本是這些其它常見金屬的數十倍。因此，此處所述的一或多個本發(fā)明實施例適以利用內含常見金屬(例如銅) 的電化學電鍍工藝來形成低成本又可靠的互連層。但是，一般來說，該互連層的電鍍部分可包括一實質純金屬或金屬合金層，其包含銅、銀、金、錫、鈷、錸(Rh)、鎳、鋅、鉛、鈀和/或鋁。較佳是，該互連層的電鍍部分包含實質純銅或銅合金。
圖2A出出一系列用來形成內含導電金屬互連層(其具有低內源性應力)的太陽能電池的方法步驟300。以下所描述的方法可用來形成具有互連的太陽能電池，所述互連使用任何一種習知的元件互連型式與技術形成。因此，雖然這里所述的實施例與使用PUM類型互連的裝置的形成方式一起揭示，但本發(fā)明的范圍并不受限于此設計。
圖3A-3D顯示在一金屬化基板430上實施方法步驟300的各個步驟后，該基板的各種狀態(tài)。方法步驟300始于步驟302，在步驟302中，使用習知的太陽能電池和/或半導體制造技術形成基板401(圖3A)。該基板可由單晶或多晶硅材料來制成。制造這些基板的方法實例為EFG工藝(邊緣界定膜層饋入生長(Edge-defined Film-fed Growth),如美國專利第5,106,763號)、RGS工藝(基板上彩帶式生長(Ribbon Growth on Substrate)，如美國專利第4,670,096號、第5,298,109號、DE 4，105,910Al)及SSP彩帶工藝(來自粉末的硅層(Silicon Sheets from Powder)，如美國專利第5,336,335號、第5,496,446號、美國專利第6，1U，191號和美國專利第6,207,891號)。在一實例中，在已摻雜有p-型摻雜劑的基板401上設有一 n-型區(qū)域402?？衫脗鹘y(tǒng)的化學氣相沉積法
ii(CVD)、以擴散爐將n-型摻雜劑驅入或其它類似的摻雜技術或沉積技術來形成該n-型區(qū)域402。所形成的p-n結將會形成一p-n結區(qū)域403?？墒褂梦锢須?相沉積法(PVD)或CVD法來形成ARC層407或抗反射涂層?？墒褂脗鹘y(tǒng)的光刻技術和濕蝕刻或干蝕刻半導體技術或激光鉆孔技術而在基板401的光接收表面432和背側433之間，以及橫越基板401的表面來形成多個特征431。也可利用激光鉆孔或類似的半導體技術來形成結隔離間隙440。
在下一步驟304中，如圖3C所示，使用傳統(tǒng)選擇性無電沉積工藝或選擇性CVD沉積工藝，在基板表面的期望區(qū)域上形成種晶層445。在一實施例中，太陽能電池的光接收側有一種晶層445，其為類似如上所討論的圖1D所示的互連金屬圖樣?？捎脕碓谝粨诫s硅區(qū)上生長一種晶層445的無電沉積工藝的例子，進一步揭示在美國專利申請案第11/385,047號中(2006/3/20提出申請)、美國專利申請案第11/385,043號中(2006/3/20提出申請)及美國專利申請案第 11/385,041號中(2006/3/20提出申請)，其全部內容并入本案作為參考。在另一實施例中，可使用噴墨式、橡皮章壓印或任何可圖樣沉積含金屬液體或膠質介質(cplloidal media)于基板表面上的技術來形成該種晶層。在將含金屬液體或膠質介質沉積在基板表面上之后，一般較佳是接續(xù)進行熱后續(xù)處理，以移除任何溶劑并促進金屬黏合到基板表面上?？捎脕碓趽诫s硅區(qū)上形成種晶層445的圖樣沉積技術揭示于美國專利申請案第11/530,003號中(2006/9/7提出申請)，其全部內容并入本案作為參考。
在一實施例中，以兩步驟式種晶層沉積技術將該種晶層445沉積在基板表面的期望區(qū)域內，其中先在基板表面上毯覆式地形成一毯覆種晶層(blanked seed layer) 445A(圖犯)，接著如圖3C所示，以一或多種傳統(tǒng)技術將一部分的毯覆種晶層445A移除，以于基板表面的期望區(qū)域內形成種晶層445。在一實例中，如圖3B所示，以CVD或分子束外延(MBE)或原子層沉積(ALD)或PVD 法，將一毯覆種晶層445A沉積在基板的整個表面上。接著，以傳統(tǒng)的掩模和濕蝕刻技術從基板表面的多個區(qū)域上移除部分的毯覆種晶層445A，以形成種晶層445。
一般來說，種晶層445可包含一種導電材料，例如純金屬、金屬合金或其它導電材料。在一實施例中，此種晶層445包含一或多個選自以下群組中的金屬:鎳(Ni)、鈷(Co)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、錸(Rh)、鉬(Mo)、鎢(W)和釕(Ru)。較佳地，選擇的沉積工藝和金屬能在摻雜的硅層(例如n型區(qū)域402)和沉積金屬種晶層445之間形成良好電接觸或歐姆接觸。在一實施方式中，種晶層445經過選擇，使得該種晶層445可作為阻擋層，以防止在后續(xù)處理步驟期間形成的接點446中發(fā)生金屬擴散現象。例如，種晶層445可能含有一或多種選自下列群組中的金屬或金屬合金鎳(Ni)、鈷(Co)、鈦(Ti)、上述金屬的硅化物、鈦鎢 (TiW)、氮化鈦(TiN)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鉬(Mo)、鎢(W)、硅化鎢(WSi)、硅化鉬(MoSi)和釕(Ru)。
在一實施例中，種晶層445由至少兩層金屬所組成，用來促進與基板表面黏合、作為擴散層阻擋層和/或促進接點446內的后續(xù)沉積金屬層447生長(圖 3D)。在一實例中，種晶層445包含沉積在基板表面434的第一金屬層及含有銅的第二金屬層。在此結構中，第二層沉積在該第一金屬層上方，以做為其上能夠形成后續(xù)電化學沉積層的種晶層。在此情況中，第一層中可包含使用無電沉積工藝、傳統(tǒng)PVD工藝或傳統(tǒng)CVD工藝所沉積而成的一或多種金屬或金屬合金，該一或多種金屬或金屬合金選自下列群組中鎳(Ni)、鈷(Co)、鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、鈦鎢(TiW)、鉭(Ta)、氮化鉅(TaN)、鉬(Mo)、鎢(W)和釕(Ru);
且第二含銅層可以為實質的純層或包含一或多種選自下列金屬的合金層鈷
(Co)、錫(Sn)、銀(Ag)、金(Au)、鋁(Al)及鎳(Ni)。在一實施方式中，第二層可由無電沉積工藝、傳統(tǒng)PVD工藝或傳統(tǒng)CVD工藝沉積而成。金屬填充/形成金屬層的工藝
回到圖2A及圖3D，在步驟306中，以電化學沉積工藝在特征431中形成接點446。在此工藝步驟中，利用電源(即，圖4中的電極250)相對于電極(即，圖4中的電極220)對所形成種晶層445上的多個區(qū)域進行陰極偏壓 (cathodically biased),使得電解液中接觸到種晶層445上多個區(qū)域和電極的離子在種晶層445的表面上電鍍一金屬層447，而形成接點446。
圖4繪示出可用來在步驟306中電化學沉積金屬層447于金屬化基板430 的種晶層445上的電化學電鍍池200實施例。此電化學電鍍池200 —般含有頭組件205 、電極220、電源250和電鍍池230 。頭組件205 —般包含有推進板(thrust plate)214和屏蔽板210，其適以在電化學沉積過程中相對于電極220而將金屬化基板430固持在定點。在一實施方式中，以一機械致動器215來推動推進板 214和金屬化基板430使其抵靠著形成在屏蔽板210表面上的電接點212，藉此經由引線251而在金屬化基板430表面203上形成的金屬層202與電源250 之間形成電連接。在一情況中，較佳是在處理期間，以一旋轉和/或線性運動致動器(未示出)相對于電極220來轉動或移動該金屬化基板430和頭組件205。在另一實施方式中，電鍍系統(tǒng)、腔室或電鍍池也可使用輸送帶型式的設計，以在同一時間內連續(xù)電鍍多個基板，例如，25 1000個基板。這類系統(tǒng)可以水平方向或垂直方向設立。
屏蔽板210—般以介電材料制成，其內有多個特征213以容許電解液"A" 接觸基板表面上的暴露區(qū)域(例如，表面204)。此種配置方式容許當有一足量的陰極偏壓被施加到金屬層202上時，可在基板表面的暴露區(qū)域204上優(yōu)先形成電化學沉積金屬層。在一實施例中，屏蔽板210是由玻璃、塑料材料或陶瓷材^1"制成，其中含有以傳統(tǒng)機械加工操作(例如激光切割、研磨、水注切割、鉆、EDM或壓印工藝)形成于屏蔽板210中的多個特征213。這些電接點212 可能是形成在屏蔽板210的一或多個表面上的分隔或不連續(xù)導電部件或導電區(qū)域。這些電接點212可由金屬制成，例如鉑、金、鎳或其它導電材料制成，例如石墨、銅、摻有磷的銅(CuP)及涂覆有鉑的鈦(Pt/Ti)。
電鍍池230—般包括一電鍍池主體231及一電極220。電鍍池主體231 — 般包括一電鍍區(qū)域235和一電解液收集區(qū)236，該電解池收集區(qū)含有用來電化學沉積金屬層于基板表面上的龜解液，例如，"A"項目。操作時，一般最好是以泵240將電解液"A"從電解液收集區(qū)236泵送通過形成在電極220與支撐特征234之間的空腔237，通過形成在屏蔽板210中的多個特征213，再通過分隔電鍍區(qū)235的堰232上方，再到電解液收集區(qū)236。在一方式中，可將電極220支撐在形成于電鍍池主體231內的一或多個支撐特征234上。在一實施例中，電極220包含多個孔洞221，其可容許電解液"A"從空腔237通到電鍍區(qū)域235，以均勻地分散在整個屏蔽板210上并接觸該金屬化基板430的至少一表面。由泵240所產生的流體運動容許補充在這些特征213 —端處所暴露出的暴露區(qū)域204中的電解液組成。電極220可使用會在電鍍期間被消耗掉的材料制成(例如，銅)，但更佳是由不會被消耗掉的材料制成。非消耗性電極可使用不會在金屬層202形成期間被蝕刻的材料制成，例如涂覆有鉑或釕的鈦。
系統(tǒng)控制器251適以用來控制各種用于電化學電鍍池200中完成電化學制
14程的部件。系統(tǒng)控制器251 —般設計來幫助控制整體工藝腔室的自動化過程，且典型包括一中央處理單元(CPU)(未示出)、內存(未示出)和支持電路(或I/O) (未示出)。此CPU可以是任一種產業(yè)用計算機處理器形式，可控制各種系統(tǒng)功能、腔室工藝和支持性硬件(例如，偵測器、機械手、馬達、氣體源硬件等)并監(jiān)控電化學電鍍池工藝(例如，電解液溫度、電源變量、腔室處理時間、1/0信號等)。內存被連接到CPU上，且可以是一或多種可輕易取得的內存，例如隨機存取內存(RAM)、只讀式內存(ROM)、軟盤、硬盤或任何其它數字儲存形式 (局部或遠程)。軟件指令和數據可被編碼并儲存在內存中，以指示CPU如何動作。支持性電路也可連接到CPU并且以傳統(tǒng)方式支持處理器。支持性電路包括高速緩沖存儲器、電源、時鐘電路、輸入/輸出電路、子系統(tǒng)等?？杀幌到y(tǒng) 控制器251讀取的程序(或計算機指令)決定應在基板上實施何種工作。較佳是，能被系統(tǒng)控制器251讀取的程序包含有可執(zhí)行與監(jiān)控和實施電化學工藝工作及各種腔室工藝步驟相關的編碼。
在步驟306的實施例中，在電化學沉積處理期間，一或多個直流電(DC) 和/或脈沖式電鍍波形被傳送到種晶層445，以形成具有期望電性及機械特性的層447。圖2B繪出可在電化學電鍍期間或步驟306期間實施的一系列方法步驟。在一方式中，在步驟306期間，實施一電化學電鍍以沉積厚度至少足以實質填充特征431(圖3A)的金屬層。依據本發(fā)明實施例，利用脈沖式電鍍技術，使用一或多個模塊式波形，以金屬來無孔洞(void-free)及無接縫(seam-free)地填充特征431。所施加的偏壓波形可以是DC和/或一系列具有不同高度、形狀和持續(xù)時間的脈沖，以實質填充特征431。在特征431附近的金屬離子、添加劑或抑制劑的濃度梯度會受到沉積和溶解脈沖的順序及時間的影響。舉例來說，一般認為沉積脈沖的時間控制著特征側壁上的沉積作用，至于溶解脈沖則會產生額外的金屬離子，因而在特征周圍產生出離子濃度梯度。藉由從特征頂部將部分的沉積金屬溶解，電溶解脈沖(或逆向脈沖)可在不會形成孔洞或接縫的情況下，在高深寬比特征內以充分的時間由底部往上生長方式來進行填充。再者，可通過改變各個電脈沖大小來控制沉積和溶解速率。
參照圖2B及圖3C-3D，在步驟306A中，以電源250施加第一波形到種晶層445上，以于種晶層表面引起某些電化學活性。在一實施例中，如圖2B 所示，以第一波形來陰極偏壓該種晶層而形成第一層。在此情況下，雖然施加到種晶層上的偏壓并非一直是陰極性，但是以第一波形傳送能量的平均時間是
陰極性(cathodic)的，因此將會沉積一金屬在種晶層445的表面上。在另一實施例中，最好是使用陽極性的平均時間(亦即，溶解材料)，以于實施后續(xù)填充步驟之前，用來清潔種晶層表面。
圖5A-5C示出可單獨使用或與其它波形一起用來充填特征431的各種波形實例。須知，雖然圖5A-5C所示的波形是施加電壓對時間做圖，熟知本領域的技術人員應能了解這些波形也可采用電流對時間做圖的方式來表示，而不偏離本發(fā)明基本范圍。圖5A顯示方形波類型的波形，其具有大小為V,且持續(xù)時間為t,的陰極性脈沖501 ，一大小為V2且持續(xù)時間為t3的陽極性脈沖503，以及多個休止狀態(tài)502(其具有低施加電位(約0 0.1V)且持續(xù)時間為t2)。經常以"逆向脈沖(pulsereverse)"波形一詞來表示圖5A所示的波形。在此設計中，此模塊化波形包含極性相反的電脈沖，以及沒有電脈沖的期間，又稱"休止期 (off-times)"。電鍍波形中的休止期可用來使特征431周圍電鍍溶液中的各種化學物種被重新分配，以達成期望的沉積輪廓(depositionpmfile)。須知在某些情況中，當擴散邊界層很小和/或金屬離子濃度相對高的時候，波形中可能不需要一個或多個休止狀態(tài)502，因此可在不改變本發(fā)明基本范圍下，可使陰極脈沖直接轉變成為陽極脈沖503，或反之亦然。
圖5B繪示出方形波類型的波形，其具有一大小為V,且持續(xù)時間為14的陰極性脈沖511,以及多個休止狀態(tài)512(其具有低施加電位(約(MUV)且持續(xù) 時間為t2)。經常以"正向脈沖(forwardpulse)"波形一詞來表示圖5B所示的波形。圖5C繪示出三角形波形，其具有一大小為、且持續(xù)t,時間的陰極性脈沖521、一峰值大小為V2且持續(xù)t3時間的陽極性脈沖523、以及多個休止狀態(tài) 522(其具有低施加電壓且持續(xù)時間為t2)。雖然此處示出的波形為方形或三角形，但本發(fā)明并不局限于僅使用此類型波形，也可使用其它種波形來形成特征 431。在某些情況下，也可使用如正弦、指數、二次多項式或三次多項式等形狀的波形。
參照圖2B，實施廠選用性的步驟306B，其中利用電源250來施加第二波形到種晶層445上，以在種晶層445表面上或步驟306A所沉積的第一層上引起某些電化學活性。在一實施例中，如圖2B所示，以第二波形來陰極偏壓種晶層和第一層，以形成第二層。第二波形的形狀可與圖5A-5C所用的波形類似或是DC類型的偏壓。
在步驟306C中，以系統(tǒng)控制器251或使用者輸入值來決定在電化學電鍍方法300中是否已達成期望厚度，如果沒有，可重復步驟306A和/或306B多次直到達成期望厚度為止。在一實例中，如圖5D所示，將一系列不同波形施加到種晶層445上以填充特征431。如所示，將具有期望大小(分別為V,和V4) 和持續(xù)時間(duration)的陰極脈沖與陽極脈沖的第一波形傳輸到種晶層445上持續(xù)一段^時間。接著，傳輸僅含有大小為V2的陰極性脈沖的第二波形持續(xù)
12時間，然后，傳輸僅含有大小為V3的陰極性脈沖的第三波形持續(xù)t3時間。
最后，將具有期望大小(分別為V,和V4)和持續(xù)時間的陰極脈沖與陽極脈沖的第四波形傳輸到種晶層445上持續(xù)t4時間。
在另一實例中，如圖5E所示，將一系列不同波形施加到種晶層445上以填充特征431。如圖5E所示，將具有期望大小(分別為V,和V4)和持續(xù)時間的陰極脈沖與陽極脈沖的第一波形傳輸到種晶層445上持續(xù)一段^時間。接著，傳輸大小為V2和V3的第二 DC型波形持續(xù)一段t2時間，然后將大小漸增(在 V2和V3之間)的第三脈沖式波形傳輸到種晶層445持續(xù)一段t3時間。最后，將
具有期望大小(分別為V,和V4)和持續(xù)時間的陰極性脈沖與陽極性脈沖的第四
波形傳輸到種晶層445上持續(xù)一段t4時間。須知本發(fā)明并不限于所述實例中，此實例中顯示每個波形內的脈沖形狀、脈沖相對強度、每一波形內的脈沖數目和/或每個脈沖持續(xù)期間僅為示范，不應用來限制本發(fā)明的范圍。
一般相信藉由控制連續(xù)脈沖的強度、持續(xù)時間和極性，可控制電化學沉積工藝中所形成的金屬層的顆粒大小。已知相較于一般使用具有較長持續(xù)時間和 /或較小脈沖強度的DC波形或脈沖式波形來說，利用具有多個快速脈沖的脈沖式電鍍波形(其具有高強度或多個極性交替變換的脈沖)可產生具有較低應力及較小顆粒的層。因此，通過控制波形、沉積速率和使用的化學物來形成具有不同顆粒大小的金屬層447，可形成低應力金屬層，其能夠用來填充基板表面上的特征431。
圖5F為種晶層445與金屬層447的截面圖/其示出金屬化工藝期間可生成不同顆粒大小的實例。如所示，可利用圖5G的電化學沉積波形來生成金屬層447中的各區(qū)域447A~447D的顆粒大小。在此實例中，第一區(qū)域447A包含小顆粒，因為第一期間t,所施加波形451為高強度、短時間且極性交替。因
17為在t2期間施加陰極性DC偏壓波形，因此第二區(qū)域447B的顆粒尺寸會包含大顆粒。由于施加可具有較長持續(xù)時間ta且只有陰極性脈沖的波形，因此第三區(qū)域447C在期間t2所形成的顆粒尺寸包含中等尺寸的顆粒。最后因為在第四期間t4施加強度相當大、短時間且極性交錯的波形，因此第四區(qū)域447D包含小顆粒。相信藉由控制形成層中所包含的金屬顆粒大小，可調節(jié)及控制所形成層中的應力。也相信借著調整所施加波形中各成分而來調整顆粒大小，可控制整層的應力。電解液溶液
一般來說，較佳以由下往上(g卩，從硅通孔的中間開始生長)填充的方式并且沒有缺陷(即，無接縫、孔洞或間隙)的金屬層來形成特征431。為加強由下往上生長(即，從硅通孔中間開始生長)無缺陷的低應力膜層，在電化學電鍍池 200中實施的電化學工藝會使用內含金屬離子源和酸性溶液的電解質溶液。在某些情況下可添加一種或多種添加劑(例如，加速劑、抑制劑、整平劑、界面活性劑、增亮劑或其組合)至電解質溶液中，來幫助控制電化學沉積金屬層的顆粒大小及均勻度。但是，添加劑一般會造成電化學工藝控制更為復雜，且造成電化學電鍍過程中所需使用的消耗物成本增加，因其一般會在電化學過程中被消耗或分解。在一實施方式中，為提高平坦化能力(planarizationpower),電解質可選用性地包含無機酸(例如，硫酸、磷酸或焦磷酸)、各種無機性支持鹽和其它可用來改善電鍍表面質量的添加劑(如，氧化劑、界面活性劑、增亮劑等)。
在一實例中，在圖2A和圖2B中，步驟306所用的電解質溶液中的金屬離子源為銅離子源。在一實施例中，電解液中的銅離子濃度介于約0.1M至約 UM之間，較佳是在約0.4M至約0.9M間。有用的銅源包括硫酸銅(CuS04)、氯化銅(CuCl2)、醋酸銅(Cu(C02CH3)2)、焦磷酸銅(Cu2P207)、氟硼酸銅 (Cu(BF4)2)、其衍生物、其水合物或其組合。電解液組成物也可基于堿性銅電鍍浴(例如，氰化物、甘油、氨水等)。
在一實例中，電解液是一種含有約200~250 g/1的五水合硫酸銅(CuSOf 5(H20))、約40 70g/l的硫酸(H2SO4)及約0.04g/l的氫氯酸(HCl)的水溶液。在某些例子中，較佳是添加低價格的pH調整劑，例如氫氧化鉀(KOH)或氫氧化鈉(NaOH)來形成具有期望pH值的廉價電解液，以降低業(yè)主制造太陽能電池的金屬接點結構的成本。在某些情況下，較佳是使用氫氧四甲基銨(TMAH)來調整pH值。
在另一實例中，電解液是一種含有約220-250 g/1的氟硼酸銅(Cu(BF4)2)、約2~15 g/1的四氟硼酸(HBF4)及約15~16 g/1的硼酸(113803)的水溶液。在某些例子中，較佳是添加低價格的pH調整劑，例如氫氧化鉀(KOH)或氫氧化鈉 (NaOH)來形成具有期望pH值的廉價電解液，以降低業(yè)主制造太陽能電池的金屬接點結構的成本。在某些情況下，較佳是使用氫氧四甲基銨(TMAH)來調整 pH值。
在另一實例中，電解液是一種含有約60~90 g/1的五水合硫酸銅(CuS04， 5(H20))、約300~330 g/1的焦磷酸鉀(1^207)及約10~35 g/1的5-磺基水楊酸脫水鈉鹽(5-sulfonsalicylic acid dehydrate sodium salt, C7H506SNA* 21120)的水溶液。在某些例子中，較佳是添加低價格的pH調整劑，例如氫氧化鉀(KOH) 或氫氧化鈉(NaOH)來形成具有期望pH值的廉價電解液，以降低業(yè)主制造太陽能電池可用的金屬接點結構的成本。在某些情況下，較佳是使用氫氧四甲基銨 (TMAH)來調整pH值。
在另一實例中，電解液是一種含有約30~50 g/1的五水合硫酸銅(CuSC^ 5(H20))、約120~180 g/1的十水合焦磷酸鈉(Na4P20z 101120)的水溶液。在某些例子中，較佳是添加低價格的pH調整劑，例如氫氧化鉀(KOH)或氫氧化鈉 (NaOH)來形成具有期望pH值的廉價電解液，以降低業(yè)主制造太陽能電池可用的金屬接點結構的成本。在某些情況下，較佳是使用氫氧四甲基銨(TMAH)來調整pH值。
在一實施例中，較佳是添加第二金屬離子到含有主要金屬離子的電解浴 (例如，含銅離子的電解浴)中，用來電鍍或被并入正在生長中的電化學沉積層或其顆粒邊界中。生成含有一百分比的第二元素的金屬層對于減少所生成層的內部應力和/或改善其電性及電遷移性質非常有用。在一實例中，較佳是添加一含量的銀、鎳、鋅或錫金屬離子源到銅電鍍浴中，來形成在沉積層中含有約 1%至約4%的第二金屬的銅合金。
在一實例中，用于圖2A及圖2B的步驟306中的電解液中的金屬離子源可以是銀、錫、鋅或鎳離子源。在一實施例中，電解液中的銀、錫、鋅或鎳離子濃度在約0.1M至約0.4M之間。有用的鎳離子源包括硫酸鎳、氯化鎳、醋
19酸鎳、磷酸鎳、其衍生物、其水合物或其組合。接點界面層
參照圖2A至圖3E，在步驟308中，在歩驟306所生成的金屬層447表面上沉積一層選用性的接點界面層448?？墒褂秒娀瘜W沉積工藝、無電沉積工藝、 CVD沉積工藝或其它兼容性沉積工藝來生成接點界面層448，藉以在所生成的特征431與外部互連總線(未示出)之間形成良好的歐姆接觸，所述外部互連總線適于將一或多太陽能電池連接在一起。在一實施例中，由金屬所形成的接點界面層448與金屬層447中所含的金屬不同。在此設計中，接點界面層448 可由純金屬或包含以下金屬的金屬合金來形成，例如錫、銀、金、鉛、銅或釕 (Ru)。
在一實施例中，此接點界面層448是由電化學工藝來生成。在某些情況下，較佳是在與步驟306中相同的電化學電鍍池內實施步驟308。在此設計中，使用能在接點界面層電解液(其接觸種晶層445、金屬層447和一電極)中產生離子的電源，相對于該電極來對種晶層445和金屬層447進行陰極性偏壓，以將接點界面層448電鍍在種晶層445和/或金屬層447的表面上。當接點界面層 448是在與形成金屬層447相同的電化學電鍍池200內形成，且接點界面層448 包含一或多種與金屬層447不同的元素時，必須將用來形成金屬層的電解液拋棄，并且以新的接點界面層電解液來取代，以形成新的接點界面層448。
接點界面層電解溶液
在一實施例中，接點界面層448包含錫且是使用電化學沉積工藝來形成。在接點界面層電解液中的錫離子濃度可在約0.1M至約1.1M之間。有用的錫來源包括硫酸錫(SnS04)、氯化錫(SnCl2)和氟硼酸錫(Sn(BF4)2)、其衍生物、其水合物或其組合。在另一實施方式中，為提高平坦化能力，電解液可選用性地含有一種無機酸(如，硫酸、磷酸或焦磷酸)、各種無機性支持鹽及其它可用來改善電鍍表面質量的添加物(例如，氧化劑、界面活性劑、增亮劑等)。也可依據堿性錫電鍍浴(例如，氰化物、甘油及氨水等)來調整電解液的組成。該電解液也可包含甲基磺酸(methane-sulfonic acid, MSA)。
在一實例中，電解液是一種含有約200~250 g/1的五水合硫酸錫(SnS04'5(H20))、約40 70g/l的硫酸及約0.04g/l的氫氯酸的水溶液。在某些例子中，較佳是添加一或多種有機添加劑(例如，整平劑、加速劑、抑制劑)來促進所沉積層的均勻生長。在某些例子中，較佳是添加低價格的pH調整劑，例如氫氧化鉀(KOH/或氫氧化鈉(NaOH)來形成具有期望pH值的廉價電解液，以降低業(yè) 主制造太陽能電池的金屬接點結構的成本。在某些情況下，較佳是使用氫氧四甲基銨CTMAH)來調整pH值。
為了減少生成金屬層447和/或448的制造時間，最好是采取可使電鍍速率達到最大的方式，同時產生具有良好電子特性及低應力的均勻層。可用來改善電鍍速率的典型方法包括攪拌電解液、增加電解液流動和/或基板在電解液中運動。在一方式中，將電解液的溫度控制在約18i:至約85T:之間，較佳是在約3(TC至約7(TC之間，以便使電鍍速率可達到最大。己知溫度越高，電鍍速率越快。
多重金屬化步驟
以上配合圖2 5揭示的實施例可用來在基板表面形成一或多個接點446。雖然較佳是同時形成各種適用于太陽能電池的接點結構，但有時因為各種處理條件的限制，而無法達成。在某些情況下，需要兩種金屬化工藝，例如，形成如圖3A 3E所示的前側接點的金屬化工藝，以及第二金屬化工藝，以于基板 430的不同區(qū)域上形成第二接點，例如圖3F所示的背側接點。
如圖3F所示，可使用第二金屬化步驟來形成背側接點470，背側接點470 適于連接到該太陽能電池裝置的一有源區(qū)(如，圖3A中的p-型區(qū))。在此實例中，先在基板401上形成一凹槽474，使得后續(xù)金屬層可直接接觸基板401的底部區(qū)域。一般來說，可利用傳統(tǒng)的光刻法、濕蝕刻法、干蝕刻法和/或激光熔蝕處理來形成凹槽474。接著，利用以上參照步驟304所述的工藝步驟或其它類似的技術來形成種晶層471。最后，利用以上參照步驟306-308和圖2B、 3D 3E、 4及5A-5G所敘述的工藝步驟來形成金屬層472和互連層473。雖然上述工藝可用來形成使用PUM型互連配置方式的太陽能電池，但本發(fā)明范圍并不局限于此配置方式。
后處理步驟
21參照圖2A，在步驟310中，實施一或多個后處理步驟，來減少應力或改善所沉積金屬層(如，金屬層445、 446、 448、 471、 472及473)的性質?？捎?步驟310中實施的后處理步驟可包括退火、清潔、度量或可在金屬化基板表面后實施的其它類似處理步驟。在一實施例中，在太陽能電池基板上實施退火步驟以減少或完全除去所形成金屬層中含有的內生性應力。在一方式中，退火處理是在低氮氣分壓環(huán)境下于介于約20(TC至約450'C之間的溫度下實施。在一方式中，退火處理是用來提高介于所形成金屬層之間的電接觸和/或增進金屬層與基板表面間的黏性，以及生成硅化物。
雖然本發(fā)明已參照多個實施例揭示如上，但在不悖離本發(fā)明精神范圍下，仍可對本發(fā)明實施方式進行各種改良與修飾，本發(fā)明范圍是由后附權利要求書所界定。
權利要求
1.一種在太陽能電池基板中形成金屬互連的方法，包含提供具有一n-型區(qū)域或一p-型區(qū)域的基板，且該n-型區(qū)域或p-型區(qū)域通常鄰接該基板的一表面；形成一種晶層，該種晶層與該基板的該表面上的該n-型區(qū)域或該p-型區(qū)域電聯通；及藉由將該種晶層和一電極浸潤在一第一電解液內，并且相對于該電極使用一電源輸送的一或多個波形來偏壓該種晶層，而于該種晶層上形成一第一金屬層。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中該表面為一光接收表面或一背側表面。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中該一或多個波形包含一第一波形和一第二波形，該第一波形適以形成一具有一第一顆粒尺寸的第一金屬層，該第二波形適以形成一具有一第二顆粒尺寸的第二金屬層。
4. 根據權利要求1所述的方法，其中該第一電解液包含一選自下列群組中的銅鹽硫酸銅、氯化銅、醋酸銅、焦磷酸銅及氟硼酸銅。
5. 根據權利要求1所述的方法,其中該第一金屬層包含銅和至少一種選自以下群組中的元素銀、鎳、鋅及錫。
6. 根據權利要求1所述的方法，更包含藉由將該第一金屬層和一電極浸潤在一第二電解液內，并且相對于該電極使用一電源輸送一或多個波形來偏壓該第一金屬層，而于該第一金屬層上形成一第二金屬層。
7. 根據權利要求6所述的方法，其中該第二電解液中含有一選自下列群組中的金屬離子錫、銀、銅、金、鉛及釕。
8. 根據權利要求1所述的方法，其中該波形包含持續(xù)一第一時間段的一直流電成分和持續(xù)一第二時間段的一脈沖電鍍成分，其中該脈沖電鍍成分是一正向式脈沖或一逆向式脈沖。
9. 一種在一太陽能電池基板上形成一金屬互連的方法，包含提供一電解液容器，用來接收及維持一第一電解液于其中，該電解液容器具有一電極，設在該電解液容器內部；提供一頭組件，設在該電解液容器上方，該頭組件包括一用來支撐一基板的基板固持物和一第一電極，其中該基板固持物蓋住該基板的處理表面，且該基板固持物具有多個形成于其中的特征，該特征優(yōu)先容許該處理表面上的多個區(qū)域接觸該第一電解液；放置該基板，使該基板與該第一電解液、該基板固持物和該第一電極接觸；以及在一電鍍工藝期間，施加一或多個波形到該第一電極和一第二電極。
10. 根據權利要求9所述的方法，其中該基板具有一 n-型區(qū)域或一 p-型區(qū)域以及一種晶層，該n-型區(qū)域或該p-型區(qū)域通常鄰接基板的一光接收表面，該種晶層接觸該基板的光接收表面上的該n-型區(qū)域或p-型區(qū)域。
11. 根據權利要求9所述的方法，其中該一或多個波形包含一第一波形和一第二波形，該第一波形適以形成一具有一第一顆粒尺寸的第一金屬層，并且該第二波形適以形成一具有一第二顆粒尺寸的第二金屬層。
12. 根據權利要求9所述的方法，該第一電解液包含一選自下列群組中的銅鹽硫酸銅、氯化銅、醋酸銅、焦磷酸銅及氟硼酸銅。
13. 根據權利要求12f萬述的方法，其中該第一電解液包含銅離子和至少一種選自以下群組中的金屬離子銀、鎳、鋅及錫。
14. 根據權利要求9所述的方法，更包含自該電解液容器中移除該第一電解液；將一第二電解液輸送到該電解液容器中，其中該第二電解液包含一未見于該第一電解液內的金屬離子；以及施加一或多個波形到該第一電極與第二電極上，其中該處理表面和該第二電極接觸該第二電解液。
15. 根據權利要求14所述的方法，其中該第二電解液包含一選自下列群組中的金屬離子錫、銀、金、鉛及釕。
16. 根據權利要求9所述的方法，其中該一或多個波形為一逆向脈沖式波形、一正向式波形或一直流電波形。
17. 根據權利要求9所述的方法，其中該一或多個波形包含持續(xù)一第一時間段的一直流電成分和持續(xù)一第二時間段的一脈沖電鍍成分，其中該脈沖電鍍成分是一正向式脈沖或一逆向式脈沖。
18. —種太陽能電池用的金屬接點結構，包含一n-型區(qū)域，位于一基板上；一p-型區(qū)域，位于該基板上且鄰接該n-型區(qū)域；一第一金屬種晶層，其與該n-型區(qū)域電聯通，其中該第一金屬種晶層是以一選自下列群組中的工藝沉積而成無電沉積工藝、物理氣相沉積工藝、化學氣相沉積工藝及原子層沉積工藝；一第一金屬層，其是使用一第一波形及一電化學沉積工藝形成在該第一金屬種晶層上方；一第二金屬種晶層，其與該p-型區(qū)域電聯通，且該第二金屬層是使用一選自下列群組中的工藝沉積而成無電沉積工藝、物理氣相沉積工藝、化學氣相沉積工藝及原子層沉積工藝；以及一第二金屬層，其是使用一第二波形及一電化學沉積工藝形成在該第二金屬種晶層上方。
19. 根據權利要求18所述的金屬接點結構，其中該第一金屬種晶層及該第二金屬種晶層各自包括至少一種選自下列群組中的金屬鎳(Ni)、鈷(Co)、鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、鈦鎢(TiW)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鉬(Mo)、鴇(W)、鋁(Al)和釕(Ru)。
20. 根據權利要求18所述的金屬接點結構，其中該第一金屬種晶層及該第二金屬種晶層各自包括一第一層，其含有至少一種選自由鈷、鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭、鉬、鎢及釕組成的群組中的金屬；以及一第二層，其含有至少一種選自由銅、銀、釕及鎳組成的群組中的金屬。
21. 根據權利要求18所述的金屬接點結構，其中該第一金屬種晶層及該第二金屬種晶層各自包括至少一種選自由銅、銀、金、錫、鈷、錸、釕、鐵、鎳、鋅、鉛、鈀、和/或鋁組成的群組中的金屬。
22. 根據權利要求18所述的金屬接點結構，更包含一第三金屬層，其是使用一電化學工藝沉積在該第一金屬層上方；及一第四金屬層，其是使用一電化學工藝沉積在該第二金屬層上方。
23. 根據權利要求22所述的金屬接點結構，其中該第三金屬層和該第四金屬層各自包含至少一種選自由錫、銀、銅、金、鉛及釕組成的群組中的金屬。
全文摘要
本發(fā)明實施例可利用電化學電鍍方式來形成具有改良的電性及機械性質的低成本太陽能電池金屬接點結構。形成在一太陽能電池裝置中的互連的電阻會大幅影響太陽能電池的效率。因此，較佳是形成具有低電阻、可靠且具經濟效益的聯機的太陽能電池。本文所述的一或多個實施例適以利用內含諸如銅的常見金屬的電化學電鍍方式來形成低成本且可靠的互連層。但是，一般來說，互連層的電鍍部分可包括實質純金屬或金屬合金層。本文所揭示的方法可用來生成內含具有低內源性應力的導電金屬互連層的太陽能電池。
文檔編號H01L31/00GK101553933SQ200780039493
公開日2009年10月7日申請日期2007年10月16日優(yōu)先權日2006年10月24日
發(fā)明者大衛(wèi)·伊格爾沙姆, 尼古拉·Y·科瓦爾斯基, 查爾斯·蓋伊, 瑟奇·洛帕汀, 約翰·O·杜科維克申請人:應用材料股份有限公司

完整全部詳細技術資料下載