CN102318078A - 用于网板印刷图案对准的增强型检视系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的具体实施例通常也提供太阳能电池形成工艺，其包含形成金属接触覆盖于重度掺杂区域上，该重度掺杂区域以期望的图案形成于基板的表面上。本发明的具体实施例也提供检验系统以及支撑硬件，其被使用以可靠地将类似形状或图案化的金属接触结构安置于图案化重度掺杂区域上，以容许构成欧姆接触。金属接触结构，如指状物及汇流条，形成于重度掺杂区域上，因此可在这两个区域之间形成高质量电气连接。

Description

用于网板印刷图案对准的增强型检视系统
发明背景
发明领域
本发明的具体实施例通常关于用来在基板的表面的期望区域上形成图案化层的系统及工艺。
相关技术的描述
太阳能电池为将太阳光直接转换成电能的光伏(photovoltaic，PV)器件。PV市场在过去十年经历了年增长率超过30％的增长。某些文章认为，在不久的将来，全球太阳能电池能量产品的产量可能超过10GWp。据估计，全部太阳能模块有超过95％以硅晶片为基底。高市场增长率结合对实质上降低太阳电力成本的需求，造成了对廉价形成高质量太阳能电池的诸多严峻挑战。因此，制造商业上可行的太阳能电池的一个主要件在于，藉由增进器件产量并增加基板生产量，来降低形成太阳能电池所需的制造成本。
太阳能电池典型地具有一或一个以上p-n结(p-n junction)。各p-n结包括半导体材料中的两个不同区域，其中一边表示为p-型区域，而另一边则表示为n-型区域。当将太阳能电池的p-n结暴露于阳光(由光子能量构成)下时，阳光会透过PV效应被直接转换为电。太阳能电池产生特定量的电能，并平铺成模块尺寸以传递期望量的系统电能。太阳能模块与特定框架及连接器连结成面板。太阳能电池通常形成于硅基板上，该硅基板可为单晶硅或多晶硅基板。典型的太阳能电池包含典型地小于约0.3mm厚度的硅晶片、基板或薄片，且具n-型硅薄层位在形成于基板上的p-型区域的顶部。
图1A及1B概略地绘示于晶片11上制成的标准硅太阳能电池10。晶片11包含p-型基极区域21、n-型发射极区域22以及设置于其间的p-n结区域23。为了增加负电荷载流子(即，电子)的数量，n-型区域或n-型半导体是通过以某类元素(例如，磷(P)、砷(As)或锑(Sb))掺杂半导体而形成的。类似地，p-型区域或p-型半导体，藉由将三价原子加入结晶格中而形成，造成对硅晶格而言正常的四个共价键之一失去一个电子。因而，掺杂原子可接受来自毗邻原子共价键的电子，以完成第四键结。掺杂原子接受电子，导致该毗邻原子失去半个键结，并造成“空穴”的形成。
当光线落于太阳能电池上时，来自入射光子的能量于p-n结区域23的两侧产生电子-空穴对。电子跨过p-n结扩散至较低能级，且空穴于相反方向上扩散，于发射极上创造负电荷，并于基极中累积相对应的正电荷。当电路形成于发射极与基极之间，且p-n结暴露于光的某些波长下时，电流将会流动。藉由半导体受光照所产生的电流流经设置于前侧18，即受光侧(light-receivingside)上的接触，以及太阳能电池10的背侧19。顶部接触结构，如图1A所示，通常被设置成宽距离薄金属线，或指状物14，其供应电流至较大的汇流条(busbar)15。既然后接触25不防止入射光线撞击太阳能电池10，其通常并不受限于被形成多重薄金属线。太阳能电池10通常以介电材料(如Si3N4)的薄膜覆盖，介电材料的薄膜作为抗反射涂层16，或ARC，以最小化自太阳能电池10的顶部表面22A的光反射。
网板印刷长久以来被使用于标的物，如衣服或陶瓷上印刷设计，并被使用于电子工业中以印刷电子元件设计，如于基板表面上的电子接触或互连。最先进的太阳能电池制造程序也使用网板印刷工艺。于某些应用中，于太阳能电池基板上以网板印刷接触线，如指状物14是理想的。指状物14与基板接触并适用于与一或一个以上经掺杂区域(例如，n-型发射极区域22)形成欧姆连接。欧姆接触是半导体器件上的一个区域，其被制备，使得器件的电流-电压(I-V)曲线为线性且对称的，即半导体器件的经掺杂硅区域与金属接触之间没有高阻抗界面存在。对于太阳能电池的性能和于太阳能电池制造程序中形成的电路的稳定性而言，低阻抗且稳定的接触是极为重要的。为了加强与太阳能电池器件的接触，典型地作法是将指状物14安置于形成在基板表面内的重度掺杂区域17上，以使欧姆接触可形成。由于所形成的重度掺杂区域17，归因于它们的电气特性，倾向阻碍或最小化可通过其的光线，因此在使其区域够大以确保指状物14能被可靠地对准并形成于其上的同时最小化重度掺杂区域的尺寸是理想的。归因于自动转移装置上的基板安置错误、基板边缘瑕疵、基板表面上的重度掺杂区域17的未知配准(regstration)及对准，及/或自动转移装置上的基板偏移等的沉积指状物14与位于下方重度掺杂区域17的错位，可造成不佳的器件性能以及低器件效率。重度掺杂区域17可使用多种图案化技术形成于基板表面上，以创造较重或较轻掺杂的区域，举例而言，藉由使用图案化扩散屏障进行磷扩散步骤。背侧接触完成了太阳能电池所需的电子电路，以藉由与基板的p-型基极区域形成欧姆接触来产生电流。
因此，需要一种供太阳能电池、电子电路或其它有用的器件的生产所用的网板印刷装置，其使用网板印刷或类似工艺而具有将沉积的材料特征(例如，指状物14)与重度掺杂区域对准的改良控制方法。
发明概述
于本发明的一具体实施例中，太阳能电池形成工艺包括下列步骤：于基板接收表面上安置基板，其中该基板具有第一表面以及形成于其上的图案化经掺杂区域；确定基板上的图案化经掺杂区域的实际位置，其中确定实际位置包括下列步骤：朝向该第一表面发射电磁辐射，自该第一表面的一区域接收具第一波长的电磁辐射；使用接收自基板上图案化经掺杂区域的确定的实际位置的信息，将网板印刷蒙片中的一或一个以上特征对准图案化经掺杂区域；以及经过该一或一个以上特征沉积材料层于图案化经掺杂区域的至少一部分上。
本发明的具体实施例可进一步提供一太阳能电池形成工艺，包括下列步骤：于基板的第一表面上设置第一掺杂材料构成图案；当第一掺杂材料设置于第一表面上，蚀刻第一表面的一部分；加热基板以及第一掺杂材料，以造成第一掺杂材料中的掺杂原子扩散进入第一表面并形成图案化经掺杂区域；撷取图案化经掺杂区域的一部分的光学图像；使用自该撷取的光学图像所接收的信息，将网板印刷蒙片中的多个特征对准图案化经掺杂区域；以及经过这些特征沉积一材料层于图案化经掺杂区域的至少一部分上。
本发明的具体实施例可进一步提供太阳能电池形成工艺，其包括下列步骤：将第一量的第一掺杂原子扩散进入基板的第一表面，以形成第一经掺杂区域；设置遮蔽材料于第一表面上构成图案覆盖第一经掺杂区域的至少一部分；当遮蔽材料设置于第一表面上，蚀刻第一表面的一部分；将第二量的第二掺杂原子扩散进入第一表面，以在设置遮蔽材料于第一表面上并蚀刻第一表面的部分之后，形成第二经掺杂区域；撷取第一经掺杂区域的一部分及第二经掺杂区域的一部分的光学图像；使用自该撷取的光学图像所接收的信息，将网板印刷蒙片中的多个特征相应对准第一经掺杂区域的至少一部分；以及经过这些特征沉积一材料层于第一经掺杂区域的至少一部分上。
本发明的具体实施例可进一步提供一种太阳能电池形成工艺，其包括下列步骤：蚀刻基板的第一表面的一部分；沉积第一层覆盖该经蚀刻的第一表面的一部分；移除设置覆盖经蚀刻的第一表面上的沉积的第一层的一部分，以暴露基板的一区域；传送含掺杂剂材料至基板的暴露区域，以于基板内形成经掺杂区域；撷取基板的第一表面的一部分的图像，其中该图像包括暴露的区域的一部分以及经蚀刻的第一表面的一部分；使用自该撷取的图像所接收的信息，将网板印刷蒙片中的多个特征对准暴露的区域；以及在这些特征对准暴露的区域后，经由这些特征沉积一材料层于图案化经掺杂区域的至少一部分上。
本发明的具体实施例可进一步提供一种用以处理基板的装置，其包括基板支撑表面；电磁辐射源，其被安置以朝向基板支撑表面发射电磁辐射；检测器组件，其被安置以接收朝向设置于基板支撑表面上的基板的表面发射的电磁辐射的至少一部分，其中所接收的电磁辐射具一波长而被提供，该波长优先地藉由形成于基板的表面上的图案化重度掺杂区域穿透传输或反射，或优先地藉由不包括图案化重度掺杂区域的基板的多个区域穿透传输或反射；沉积腔室，具有网板印刷蒙片以及至少一个致动器，其被配置以定位该网板印刷蒙片；以及控制器，其被配置以自检测器组件接收关于形成于基板的表面上的图案化重度掺杂区域的位置的信号，其中该基板设置于该基板支撑表面上，并且根据自检测器组件所接收的信息，调整网板印刷蒙片相对于图案化重度掺杂区域的位置。
本发明的具体实施例可进一步提供一种太阳能电池形成工艺，其包括下列步骤：设置第一掺杂材料于基板的第一表面上，以形成图案；加热基板以及第一掺杂材料，以造成第一掺杂材料中的掺杂原子扩散进入第一表面并形成图案化经掺杂区域；蚀刻未被图案化掺杂材料覆盖的表面区域，并接着进行纹理区域的较轻微扩散；以及最后撷取较平滑图案化及重度掺杂区域的一部分的光学图像；使用自撷取的光学图像所接收的信息，将网板印刷蒙片中的多个特征对准图案化经掺杂区域；以及经过这些特征沉积一材料层于图案化经掺杂区域的至少一部分上。于一配置中，蚀刻未由图案化掺杂材料覆盖的表面区域的工艺包含下列步骤：使用最佳化的工艺以提供改善光吸收的纹理。
本发明的具体实施例可进一步提供一种用以处理基板的装置，其包括基板支撑表面；电磁辐射源，其被安置以朝向基板支撑表面发射电磁辐射；检测器组件，其被安置以接收与设置于基板支撑表面上的基板的表面接触的发射的电磁辐射的至少一部分，其中所接收的电磁辐射在一波长下而提供，该波长优先地藉由形成于基板的表面上的图案化重度掺杂区域穿透传输或反射，或优先地藉由不包括图案化重度掺杂区域的基板的多个区域穿透传输或反射；沉积腔室，具有网板印刷蒙片以及至少一个致动器，其被配置以定位该网板印刷蒙片；以及控制器，其被配置以自检测器组件接收关于形成于基板的表面上的图案化重度掺杂区域的位置的信号，其中该基板设置于该基板支撑表面上，并且根据自检测器组件所接收的信息，调整网板印刷蒙片相对于图案化重度掺杂区域的位置。
附图简要说明
为使本发明的以上引述的特征得以更详细被了解，已参照具体实施例而更具体说明以上所简述的发明，其中部分具体实施例绘示于附图中。然而，需注意的是，附图仅为说明本发明的典型具体实施例，而非用于限制其范畴，本发明亦允许其它等效具体实施例。
图1A绘示含有前侧金属化互连图案的先前技术的太阳能电池的等角视图。
图1B绘示图1A中的先前技术的太阳能电池的剖面侧视图。
图2A为根据本发明的一具体实施例的基板的表面的平面图，其具有重度掺杂区域以及图案化金属接触结构形成于其上。
图2B为图2A所示，根据本发明的一具体实施例的基板的表面的一部分的特写侧剖面视图。
图3A为可与本发明的具体实施例协同使用以形成期望图案的多重层的系统的概要等角视图。
图3B为根据本发明的一具体实施例的图3A的系统的概要顶部平面图。
图3C为根据本发明的一具体实施例的网板印刷系统的印刷巢部分的等角视图。
图3D为转动致动器组件的一具体实施例的概要等角视图，该转动致动器组件具有检验组件，其被安置以检验根据本发明的一具体实施例的基板的前表面。
图4A为根据本发明的一具体实施例的光学检验系统的概要剖面视图。
图4B为根据本发明的一具体实施例，安置于印刷巢的光学检验系统的概要剖面视图。
图5A至5G绘示，于根据本发明的一具体实施例的太阳能电池形成工艺序列的不同阶段之间，的太阳能电池的概要剖面视图。
图6A绘示被用来形成根据本发明的具体实施例的太阳能电池的工艺序列。
图6B绘示被用来形成根据本发明的具体实施例的太阳能电池的工艺序列。
图6C绘示被用来形成根据本发明的具体实施例的太阳能电池的工艺序列。
图7绘示被用来于根据本发明的具体实施例的太阳能电池重度掺杂区域上沉积导电层的工艺序列。
图8A为根据本发明的一具体实施例的基板的表面的平面图，其具有重度掺杂区域以及对准标记形成于其上。
图8B为根据本发明的一具体实施例的基板的表面的侧面剖面视图，其具有重度掺杂区域、对准标记以及遮蔽材料形成于其上。
图9A绘示可被印刷于根据本发明的一具体实施例的基板上的对准标记的多个实例。
图9B至9D绘示根据本发明的具体实施例的基板的前表面上的多种对准标记配置。
图10为转动致动器组件的一具体实施例的概要等角视图，其中的光学检验组件包含根据本发明的具体实施例的多个光学检验系统。
图11A为基板的表面的平面图，其具有重度掺杂区域以及对准标记形成于根据本发明的一具体实施例的基板的前表面上。
图11B为平面图，其绘示形成于根据本发明的一具体实施例的基板上的对准标记的实例。
图11C为根据本发明的一具体实施例的基板的表面的概要剖面视图。
图11D为被使用来将网板印刷蒙片对准根据本发明的一具体实施例的基板的光学检验系统的概要剖面视图。
图11E为平面图，其绘示根据本发明的一具体实施例的对准标记以及网板印刷蒙片的实例。
图11F为设置覆盖基板的表面的网板印刷蒙片的平面图，根据本发明的一具体实施例，该基板的表面具有重度掺杂区域以及对准标记形成于其上。
图11G为设置覆盖基板的表面的网板印刷蒙片的特写平面图，根据本发明的一具体实施例，该基板的表面具有重度掺杂区域以及对准标记形成于其上。
图12A至12H绘示，于根据本发明的一具体实施例的太阳能电池形成工艺序列的不同阶段之间，的太阳能电池的概要剖面视图。
图13绘示被使用来形成根据本发明的具体实施例的太阳能电池的工艺序列。
图14A至14D绘示，于被使用来形成太阳能电池器件的有源区域的工艺序列的不同阶段之间，的太阳能电池基板的概要剖面视图。
图15绘示根据本发明的具体实施例的形成太阳能电池器件的有源区域的方法的流程图。
为了增进了解，尽可能使用相同的元件符号来表示各图中相同的元件。应知在一具体实施例中所揭示的元件也可用于其它具体实施例，而无须另行特定说明。
然而，需注意的是，附图仅说明本发明的示范具体实施例，而非用于限制其范畴，本发明亦允许其它等效具体实施例。
具体描述
本发明的具体实施例提供于系统中处理基板的装置及方法，该系统利用改善的图案化材料沉积工艺序列，其可改善基板处理产线的器件产量表现以及经营成本(cost-of-ownership，CoO)。于一具体实施例中，该系统为网板印刷系统，其适于在结晶硅太阳能电池生产线的一部分内进行网板印刷工艺，其中基板以所欲材料进行图案化并接着于一或一个以上后续处理腔室中进行处理。后续处理腔室可适于进行一或一个以上烘烤步骤及一或一个以上清洁步骤。于一具体实施例中，该系统为安置于可由Baccini S.p.A.(由加州圣克拉拉(Santa Clara)的Applied Materials，Inc.所拥有)获得的SoftlineTM工具内的模块。尽管以下讨论主要讨论于太阳能电池器件的表面上进行网板印刷图案(如互连或接触结构)的程序，这样的配置并不意欲限制本文所描述的本发明的范畴。可受惠于本发明的其它基板材料包含可具有有源区域的基板，且该有源区域含有单晶硅、多重结晶(multi-crystalline)硅、多晶(polycrystalline)硅或其它理想的基板材料。
增强的光学检验系统
本发明的具体实施例大体上也提供了一种创新的太阳能电池形成工艺，其包含形成金属接触，其覆盖形成于基板的表面上的期望图案230中的重度掺杂区域241上。本发明的具体实施例也提供检验系统以及支撑硬件，其被使用以可靠地将类似形状或图案化的金属接触结构安置于图案化重度掺杂区域上，以容许构成欧姆接触。图2A为基板250的表面251的平面视图，该表面251具有重度掺杂区域241以及诸如指状物260的图案化金属接触结构242形成于该重度掺杂区域241上。图2B为沿图2A中绘示的剖面线2B-2B处所提取的侧边剖面视图，并图解具有金属指状物260设置于重度掺杂区域241上的表面251的一部分。如上所讨论，金属接触结构，如指状物260以及汇流条261，形成于重度掺杂区域241上，因而高质量电气连接可形成于这两个区域之间。低阻抗且稳定的接触对太阳能电池的性能而言是极为重要的。重度掺杂区域241通常包括基板250的一部分，其具有少于约每平方面积50欧姆(Ω/□)的薄片电阻。于一具体实施例中，重度掺杂区域241形成于硅基板中，且具有大于约1018原子/cm3的掺杂程度。藉由本发明所属技术领域熟知的惯用平板及离子注入技术，或惯用介电遮蔽(dielectric masking)以及高温炉扩散技术，可形成重度掺杂区域241的图案化型态。然而，既然使用惯用技术通常无法轻易地检测形成于基板250的表面251上的重度掺杂区域241图案的实际对准及定向，使用惯用的技术难以进行将金属接触结构242对准及沉积于重度掺杂区域241上的工艺。一般认为，在形成于基板250中的重度以及轻度经掺杂区域被抗反射涂覆层覆盖后，特别难以具备检测所形成的重度掺杂区域241图案的实际对准及定向的能力。
本发明的具体实施例因而提供了方法，其先检测图案化重度掺杂区域241的实际对准及定向，并接着使用所搜集的信息于重度掺杂区域241的表面上形成图案化金属接触。图4A绘示光学检验系统400的一具体实施例，光学检验系统400被配置来确定行成于基板250的表面的(多个)重度掺杂区域241的图案230的实际对准及定向。光学检验系统400通常含有一或一个以上电磁辐射源，如辐射源402及403，其被配置来发射具期望波长的辐射；以及检测器组件401，其被配置来撷取反射的或未被吸收的辐射，使得重度掺杂区域241的对准及定向可对应基板250的其它非重度掺杂区域而被光学地确定。藉由检测器组件401所收集的定向及对准数据接着传送至系统控制器101，其被配置来调整及控制藉由使用图案金属化技术进行的重度掺杂区域241表面上的如指状物260的金属接触结构的配置。图案金属化技术可包含网板印刷工艺、喷墨印刷工艺、平板及覆毯金属(blanket metal)沉积工艺，或其它类似图案金属化工艺。于一具体实施例中，使用于网板印刷系统100中进行的网板印刷工艺将金属接触设置于基板250的表面上，如下连同图3A至3D一同讨论。
于重度掺杂区域241形成于硅基板内的配置中，一般认为，在紫外线(UV)及红外线(IR)波长区间内的波长下发射的电磁辐射，将优先被硅基板或重度掺杂区域吸收、反射或透射。所发射辐射的透射、吸收或反射的差异可因而被用来创造某些可区别的对比，其可由检测器组件401及系统控制器101进行解析。于一具体实施例中，发射波长介于约850nm及4微米(μm)之间的电磁辐射是理想的。于一具体实施例中，辐射源402及403的一或一个以上为发光二极管(LED)，其适于发出具一或一个以上期望波长的光。
于一具体实施例中，光学检验系统400具有辐射源402，其被配置来输出电磁辐射“B1”至基板250的表面252，其与设置有检测器组件401的基板侧面相对。于一实例中，辐射源402设置于相邻太阳能电池基板250的背侧处，且检测器组件401设置于相邻基板250的前表面处。在这样的配置中，理想的情况是使用大于硅的吸收边界，如大于约1060nm的光学辐射，以容许发射的电磁辐射“B1”通过基板250并沿着路径“C”被传递至检测器组件401。一般认为，因于重度掺杂区域的高掺杂程度(例如，＞1018原子/cm3)对比通常用于太阳能电池应用中的典型轻度掺杂硅基板(例如，＜1017原子/cm3)之故，在此等波长内，各此等区域的吸收或透射特性将显著不同。于一具体实施例中，理想的是将发射波长限定于约1.1μm及约1.5μm之间。于一实例中，重度掺杂区域具有至少每平方面积50欧姆的薄片电阻。
于光学检验系统400的另一具体实施例中，辐射源403被配置来输出电磁辐射“B2”至基板250的表面251，其与检测器组件401位于基板的同一侧面上，使得一或一个以上发射的波长被基板250或重度掺杂区域241的部分吸收或反射，并沿着路径“C”被传送至照相机。在这样的配置中，理想的是发射具约300nm及4微米(μm)间的波长的光学辐射，直到介于这些区域间的期望对比可由检测器组件401检测为止。于一实例中，理想的是发射具约850nm及4微米(μm)间的波长的光学辐射。于另一实例中，理想的是使用辐射源403，其发射较短波长的光，如于蓝光至近UV光的范围中的波长(例如，300-450nm)，这是因为，一般认为，当使用反射型态模式光学检测技术时，此范围将提供改善的光学对比。
于光学检验系统400的一具体实施例中，两个辐射源402及403，以及一或一个以上检测器组件401被使用来协助进一步检测基板250的表面上的重度掺杂区域241的图案。在这样的例子中，可能理想的是配置辐射源402及403，使它们发射具相同或不同波长的辐射。
检测器组件401包含电磁辐射检测器、照相机或其它类似器件，其被配置来测量具一或一个以上波长的被接收电磁辐射的强度。于一具体实施例中，检测器组件401包含照相机401A，其被配置以在藉由一或一个以上辐射源402或403所发射的波长范围内，检测并解析基板的表面上的特征。于一具体实施例中，照相机401A为InGaAs型态照相机，其具有经冷却CCD阵列，以增进检测信号的信噪比。于某些配置中，理想的是藉由包围或屏蔽基板250的表面251及照相机401A之间的区域，将检测器组件401与周围光线分离。
于一具体实施例中，检测器组件401也包含一或一个以上光学滤波器(未绘示)，其被设置于照相机401A及基板250的表面之间。在这样的配置中，(多个)光学滤波器被选择以容许仅有某些期望波长通过至照相机401A，以降低被照相机401A接收的非所欲能量的量，以增进检测辐射的信噪比。(多个)光学滤波器可为，举例而言，向Barr Associates，Inc.或Andover Corporation购买的带通滤波器、窄带滤波器、光学边缘滤波器(optical edge filter)、陷波滤波器(notch filter)或宽带滤波器。于本发明的另一方面，光学滤波器被加入至辐射源402或403与基板250之间，以限制投射至基板上并由照相机401A检测的波长。在这样的配置中，可能理想的是选择可传递大范围波长的辐射源402或403，并使用滤波器来限制撞击基板表面的波长。
图3A为概要等角视图，而图3B为概要顶部平面图，绘示网板印刷系统或系统100的一具体实施例，其可与本发明的具体实施例一起使用，该具体实施例使用光学检验系统400于太阳能电池基板250的表面上形成期望图案的金属接触。于一具体实施例中，系统100包括引入输送带111、转动致动器组件130、网板印刷腔室102以及引出输送带112。引入输送带111可被配置以自输入装置，如输入输送带113，接收多个皮带116上的基板250(即，图3B中的路径“A”)，并传送基板250至连接转动致动器组件130的印刷巢(printing nest)131。引出输送带112可被配置来自连接转动致动器组件130的印刷巢131接收经处理基板250，并传送基板250至基板移出装置，如出口输送带114(即，图3B中的路径“E”)。输入输送带113以及出口输送带114可为自动化基板搬运装置，其为较大产品线的部分。举例而言，输入输送带113以及出口输送带114可为SoftlineTM工具的部分，其中系统100可为其中的一模块。
转动致动器组件130可藉由转动致动器(未绘示)及系统控制器101而围绕“F”轴转动，并关于“F”轴进行角度定向，致使印刷巢131可于系统100内进行选择性角度定向(例如，图3B中的路径“D1”以及“D2”)。转动致动器组件130也可具有一或一个以上支撑部件，以促进对进行系统100中的基板工艺序列的印刷巢131或其它自动化装置的控制。
于一具体实施例中，转动致动器组件130包含四个印刷巢131或基板支撑件，其分别适于在网板印刷腔室102内进行的网板印刷工艺期间支撑基板250。图3B概略地绘示转动致动器组件130的位置，其中一个印刷巢131处于位置“1”，以自引入输送带111接收基板250，另一印刷巢131处于网板印刷腔室102内的位置“2”，使得另一基板250可于其表面上接收网板印刷图案，另一印刷巢131处于位置“3”，用以传送经处理基板250至引出输送带112，且另一印刷巢131处于位置“4”，其为位置“1”及位置“3”之间的中间阶段。
如图3C所绘示，印刷巢131通常由输送带组件139所组成，输送带组件139具有进料滚动条135、卷取滚动条(take-up spool)136、滚轮140以及一或一个以上致动器148，其耦接至进料滚动条135及/或卷取滚动条136，其适于进料并维持支撑材料137跨越平台138而定向。平台138通常具有基板支撑表面，于网板印刷腔室102中进行网板印刷工艺期间，基板250以及支撑材料137安置于基板支撑表面上。于一具体实施例中，支撑材料137为多孔材料，藉由惯用的真空产生装置(例如，真空泵、真空挤出器)施加真空于支撑材料137的相对侧，支撑材料137可容许设置于支撑材料137的一侧的基板250被维持在平台138上。于一具体实施例中，真空被施加于形成在平台138的基板支撑表面138A中的真空端口(未绘示)，使得基板可被“夹持(chuck)”至平台的基板支撑表面138A。于一具体实施例中，支撑材料137为可散发材料，其由，例如，用于香烟的可散发纸(transpirable paper)类型或其它表现相同功能的类似材料，如塑料状物或纺织材料，所组成。于一实例中，支撑材料137为香烟纸，其不含苯线(benzene line)。
于一配置中，致动器148被连接至，或适于衔接进料滚动条135及卷取滚动条136，使得安置于支撑材料137上的基板250的移动可于印刷巢131内受到精确地控制。于一具体实施例中，进料滚动条135及卷取滚动条136分别适于接收支撑材料137的长边的相对侧。于一具体实施例中，致动器148分别含有一或一个以上驱动轮147，其连接至安置于进料滚动条135及/或卷取滚动条136上的支撑材料137的表面，或与支撑材料137的表面接触，以控制支撑材料137跨越平台138上的动作及位置。
于一具体实施例中，系统100包含检验组件200，其适于检验位在印刷巢131上的位置“1”中的基板250。检验组件200可包含一或一个以上照相机121，其被安置以检验位于印刷巢131上的位置“1”中的引入或经处理基板250。在这样的配置中，检验组件200包含至少一个照相机121(例如，CCD照相机)以及其它能检验并将检验结果传送给系统控制器101的电子元件，系统控制器101被用来分析印刷巢131上的基板250的定向及位置。于另一具体实施例中，检验组件200包括如上所讨论的光学检验系统400。
网板印刷腔室102适于在网板印刷工艺期间，沉积期望图案的材料于安置在印刷巢131上的位置“2”中的基板250的表面上。于一具体实施例中，网板印刷腔室102包含多个致动器，举例而言，致动器102A(例如，步进马达或伺服马达)，其与系统控制器101沟通，并被用来调整设置于网板印刷腔室102内，关于将被印刷的基板250的网板印刷蒙片102B(图3B)的位置及/或角定向。于一具体实施例中，网板印刷蒙片102B为具多个特征102C(图3B)，如孔洞、槽(slot)或其它贯穿其形成的开孔的金属薄片或板，以定义图案及在基板250的表面上的网板印刷材料(即，墨水或糊状物(糊状物))的安置。通常，藉由使用致动器102A以及由系统控制器101自检验组件200接收的信息，将网板印刷蒙片102B定位于基板表面上的期望位置，将沉积于基板250的表面上的网板印刷图案以自动化方式对准至基板250。于一具体实施例中，网板印刷腔室102适于沉积含金属或含介电质材料于太阳能电池基板上，且该太阳能电池基板具有介于约125mm至156mm的宽度及介于约70mm至156mm的长度。于一具体实施例中，网板印刷腔室102适于在基板的表面上沉积含金属糊状物，以于基板的表面上形成金属接触结构。
系统控制器101促进整体系统100的控制及自动化，且可包含中央处理单元(CPU)(未绘示)、内存(未绘示)以及支撑电路(或I/O)(未绘示)。CPU可为任何形式的计算机处理器之一，其可被使用于工业设定，以控制多个腔室工艺及硬件(例如，输送带、光学检验组件、马达、流体输送硬件等)，并监视系统以及腔室工艺(例如，基板位置、工艺时间、检测器信号等)。内存连接至CPU，且可为一或一个以上轻易可得的内存，如随机存取内存(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘或任何其它形式的数字储存、本地或远程。软件指令以及数据可被编码并储存于内存内，用以命令CPU。支撑电路也连接至CPU，用来以惯用的手段支撑处理器。支撑电路可包含缓存、电源供应器、时钟电路、输入/输出电路系统、子系统及类似电路。程序(或计算机指令)可被系统控制器101读取，以判断哪个任务可被执行于基板上。较佳地，程序可藉由系统控制器101而为软件可读取的，系统控制器101包含程序代码，以产生并储存至少基板位置信息、多种受控制组件的移动顺序、基板光学检验系统信息以及其任何组合。于本发明的一具体实施例中，系统控制器101包含图案识别软件，以解析重度掺杂区域241及/或对准标记801的位置，如随后关于图4A至4B、9A至9D及10所描述。
为了在形成图案化导电层于基板表面251上之前，直接确定形成于基板表面251上的重度掺杂区域241的对准及定向，系统控制器101可使用一或一个以上光学检验系统400以收集期望的数据。图4B绘示光学检验系统400的一个具体实施例，其被并入印刷巢131及光学检验组件200的部分。于一具体实施例中，检验组件200包括照相机401A，且印刷巢131包括输送带组件139、支撑材料137、平台138及辐射源402。在这样的配置中，辐射源402适于发射电磁辐射“B1”，透过支撑材料137及平台138至基板250的表面252，其中基板250被“夹持”。发射的电磁辐射“B1”接着通过基板的部分并沿着路径“C”至照相机401A，其被安置以接收发射的辐射的一部分。通常，支撑材料137及平台138由多种材料制成，且其具有的厚度不会显著影响由照相机401A及系统控制器101所接收并处理的电磁辐射的信噪比。于一具体实施例中，平台138以光学透明材料形成，所述材料如蓝宝石，其不会显著阻碍光的UV及IR波长。如上所讨论，于另一具体实施例中，辐射源403被配置来传递电磁辐射“B2”至位于支撑材料137及平台138上的基板250的表面251，使得放射波长的一或一个以上将藉由基板250的部分被吸收或反射，并延着路径“C”被传递至照相机401A。
图3D为转动致动器组件130的一具体实施例的概要等角视图，其绘示检验组件200，其被安置以检验设置于印刷巢131上的基板250的表面251。于一具体实施例中，照相机401A被安置于基板250的表面251上方，使得照相机121的观察区域122可检验表面251的至少一个区域。由照相机401A所接收的信息被用来对准网板印刷蒙片，并因此借着自系统控制器101传送到致动器102A的指令的使用，接着沉积材料至重度掺杂区域241。于正常工艺顺序期间，在基板250被传递至网板印刷腔室102之前，重度掺杂区域241位置信息数据针对安置于各印刷巢131上的各基板250而被收集。检验组件200也可包含多个光学检验系统400，其适于观察安置于印刷巢131上的基板250的不同区域，以协助更好地解析形成于基板上的图案230。图10绘示光学检验系统400的一配置，其具有多个照相机401B至401D，其被安置以观察基板250的表面251上的形成图案230的不同位置。于一具体实施例中，多个照相机401B至401D的每一个被安置以观察被形成图案230及/或形成于表面251上的一或一个以上对准标记801(图10)的不同位置。
太阳能电池形成工艺
本发明的具体实施例也通常提供创新的太阳能电池形成工艺，其包含改善的前侧金属化工艺，以创造较高性能的太阳能电池器件。惯用的前侧金属化沉积工艺包含重度掺杂区域上的金属接触结构(例如，指状物及汇流条)的形成，该重度掺杂区域设置于太阳能电池基板的纹理化前表面内。典型的纹理化工艺提供具有约1微米(μm)至约10μm之间的粗糙度的表面。被用来于纹理化表面上形成指状物及汇流条的含金属材料的沉积可大大影响所形成的指状物及汇流条的电阻，这是由于沉积的金属需覆盖的表面积相对于未纹理化表面增加的缘故。同样，纹理化表面的粗糙度也将大大地影响形成的重度掺杂区域的空间分辨率，这是由于掺杂原子将于形成工艺期间通过的这些区域的表面积相对于未纹理化表面增加的缘故。而且，如上所述，惯用的检验技术典型地无法光学地确定重度掺杂区域于基板表面上的位置。因此，也需要一种容许低电阻金属接触结构形成的改善的太阳能电池形成工艺。于重度掺杂区域上可靠地安置指状物及汇流条，以确保于重度掺杂区域241与指状物及汇流条之间创造完全欧姆接触，也是理想的。进一步，创造太阳能电池形成工艺，其容许指状物及汇流条形成于具有尚未纹理化的前表面的区域上，亦为理想的。
一般太阳能电池形成工艺步骤
图5A至5G绘示在用来形成太阳能电池300器件的工艺序列的不同阶段期间的太阳能电池基板250的概要剖面视图，其中太阳能电池300器件具有形成于表面251上的金属接触结构。图6A绘示用来在太阳能电池300上形成(多个)有源区域及/或金属接触结构的工艺序列600A。图6A中所现的序列对应于本文所描述，于图5A至5G中所描绘的阶段。
于方块602，且如图5A及6A所示，清洁基板250的表面，以移除任何非期望的材料或粗糙度。于一具体实施例中，清洁工艺可使用批次清洁工艺进行，其中基板暴露于清洁溶液。基板可使用湿式清洁工艺来清洁，其中基板于清洁溶液中被喷洒、淹没或浸没。清洁溶液可为惯用的SC1清洁溶液、SC2清洁溶液、HF最终型态(HF-last type)清洁溶液、臭氧化水清洁溶液、氢氟酸(HF)以及过氧化氢(H2O2)溶液，或其它适合且具成本效益的清洁溶液。清洁工艺可于基板上进行约5秒至约600秒，如约120秒。另一具体实施例，湿式清洁工艺可包含两个步骤工艺，其中切割损伤(saw damage)移除步骤首先于基板上进行，且接着进行第二预清洁步骤。于一具体实施例中，切割损伤移除步骤包含将基板暴露于包括氢氧化钾(KOH)的水性溶液，其维持于约70℃并持续一段期望时间。
于方块604，如图5B及6A所示，第一掺杂材料329被沉积至形成于基板250的表面251上的一或一个以上分离区域318上。于一具体实施例中，藉由网板印刷、喷墨印刷、橡胶印花(rubber stamping)或其它相似工艺的使用，将第一掺杂材料329沉积或印刷为期望的图案230(图2A)。于一具体实施例中，使用与图3A至3D及图4A至4B一同讨论的网板印刷工艺来沉积第一掺杂材料329。于一具体实施例中，网板印刷工艺可由自美国加州圣克拉拉的应用材料公司的Baccini S.p.A部门所获得的SoftlineTM工具进行。第一掺杂材料329可起始地为液体、糊状物或胶状物，其被使用以于后续工艺步骤中于基板250中形成重度掺杂区域241。通常，第一掺杂材料329经过配方，使其在后续纹理化步骤(方块606)期间可作为屏蔽(mask)。于一具体实施例中，第一掺杂材料329经过配方，以含有有机及/或类玻璃材料，其不会被纹理化工艺化学物质攻击，且其可在一或一个以上后续工艺步骤期间成为结构上可靠的遮蔽材料。于某些例子中，在设置第一掺杂材料329于表面251上后，将基板加热至期望的温度，以造成第一掺杂材料329固化、增密及/或与表面251形成键结。于一具体实施例中，第一掺杂材料329为胶状物或糊状物，其含有n-型掺杂剂，其设置覆盖于p-型掺杂基板250上。典型使用于硅太阳能电池制造中的n-型掺杂剂为，例如，磷(P)、砷(As)或锑(Sb)等元素。于一实例中，第一掺杂材料329包括胶状物或糊状物，其具有处于其中的磷酸钙或磷酸钡。于一具体实施例中，第一掺杂材料329为含磷掺杂糊状物，其被沉积于表面251上，并接着被加热至介于约80与约500℃之间的温度。于一具体实施例中，第一掺杂材料329可能含有选自由磷硅酸盐玻璃(phosphosilicate glass)前驱物、磷酸(H3PO4)、亚磷酸(H3PO3)、次磷酸(H3PO2)及/或其多种铵盐所组成的群组中的材料。于一具体实施例中，第一掺杂材料329为磷硅酸盐胶状物或糊状物，其含有介于原子百分比为约2％与约30％之间的磷对硅。于另一具体实施例中，第一掺杂材料329包括含掺杂剂玻璃料(glass frit)，如含磷玻璃材料，及黏合剂(binder)材料，其被配置来抵抗来自纹理蚀刻化学物质的化学攻击。于另一具体实施例中，第一掺杂材料329可包括有机黏合剂材料，其具有处于其中的磷掺杂非晶硅颗粒。于某些例子中，第一掺杂材料329含有疏水性黏合剂材料，其被选择以抵抗来自湿式纹理蚀刻化学物质的攻击。尽管以上讨论提供了n-型掺杂剂与p-型基板一起使用的实例，但既然p-型掺杂剂(例如，硼(B)、铝(Al)、镓(Ga))与n-型基板也可被考虑，因此前述的配置并非意欲限制本文所讨论的本发明的范畴。
于方块606，如图5C及6A所示，纹理化工艺于基板250的表面251上进行，以形成纹理化表面351。于一具体实施例中，表面251为太阳能电池基板的前侧，其适于在太阳能电池形成后接收阳光。于一实例中，基板于蚀刻溶液中进行蚀刻，蚀刻溶液包括按体积约2.7％的氢氧化钾(KOH)，及约4500ppm的300MW PEG，其维持于约79-80℃的温度，持续约30分钟。示范性纹理化工艺的一实例进一步描述于2009年3月23号所递交的美国专利申请序号第12/383,350号(代理人文件编号第APPM/13323号)，其以全文引用方式纳入本文中。
于方块608，如图5D及6A所示，将基板加热至大于约800℃的温度，以造成第一掺杂材料329中的掺杂元素扩散进入表面251，以形成重度掺杂区域241。因此，既然第一掺杂材料329经过配方而用作针对纹理化学物质的屏蔽，重度掺杂区域241通常将包括相对平坦区域341，其未被纹理化且容易藉由光学检验技术或甚至由肉眼识别。于一具体实施例中，理想的是容许部分第一掺杂材料329于加热处理期间蒸发，以容许蒸气轻微掺杂基板表面251的其它暴露区域328，以协助形成太阳能电池器件的结部分。于一具体实施例中，基板在氮气(N2)、氧气(O2)、氢气(H2)、空气或其组合物存在的情况下，被加热至介于约800℃及约1300℃之间的温度，持续约1至约120分钟。于一实例中，基板于快速热退火(rapid thermal annealing，RTA)腔室中的富含氮气(N2)的环境中被加热至约1000℃，持续约5分钟。在进行方块608中的工艺后，重度掺杂区域241通常将具有外型及图案，其匹配于方块604进行的工艺期间设置于表面251上的第一掺杂材料329的外型及图案。于一实例中，如概略地显示于图2A，所形成的重度掺杂区域241的图案被配置来匹配图案化金属接触结构242，如指状物260及汇流条261所含的元素。表面251将因而含有未纹理化的平坦区域341以及纹理化区域(例如，纹理化表面351)，如图5D所示。
于一具体实施例中，在完成方块608中进行的工艺以移除任何非所欲的残留物及/或形成钝化表面后，可选择的清洁工艺于基板250上进行。于一具体实施例中，清洁工艺可藉由以清洁溶液弄湿基板的表面而进行。于一具体实施例中，清洁工艺可藉由以清洁溶液弄湿基板而进行，所述清洁溶液如SC1清洁溶液、SC2清洁溶液、HF最终型态清洁溶液、臭氧化水清洁溶液、氢氟酸(HF)以及过氧化氢(H2O2)溶液，或其它适合且具成本效益的清洁溶液。清洁工艺可于基板上进行约5秒至约600秒，如约30秒至约240秒，例如约120秒。
于方块610，如图5E及6A所示，抗反射层354形成于表面251上。于一具体实施例中，抗反射层354包括薄钝化/抗反射层(例如，氧化硅、氮化硅层)。于另一具体实施例中，抗反射层354包括薄钝化/抗反射层(例如，氧化硅、氮化硅层)以及透明导电氧化物(transparent conductive oxide，TCO)层。于一具体实施例中，钝化/抗反射层可包括薄本质非晶硅(i-a-Si:H)层，接着是ARC层(例如，氮化硅)，其可藉物理气相沉积工艺(PVD)或化学气相沉积工艺的使用而被沉积。
于方块612中，如图5F及6A所示，抗反射层354的部分视情况被蚀刻，以暴露重度掺杂区域241的多个区域361，使得后续沉积的(多个)金属层可被置放以密切接触重度掺杂区域241。于一实例中，被蚀刻的图案匹配被使用以形成重度掺杂区域241的图案，如图2A所示。典型可被使用来图案化抗反射层354的蚀刻工艺可包含，但不限于，图案化及干式蚀刻技术、激光剥蚀技术、图案化及湿式蚀刻技术，或其它类似工艺。于一具体实施例中，使用于本文所讨论并显示于图3A至3B及7的网板印刷工艺及系统，将蚀刻胶状物设置于表面251上。于一具体实施例中，网板印刷工艺可由自美国加州圣克拉拉的应用材料公司的Baccini S.p.A部门所获得的SoftlineTM工具进行。可被使用来形成一或一个以上图案化层的蚀刻胶状物型态干式蚀刻工艺的实例进一步于2008年11月19日所提申的共同转让且同在申请中的美国专利申请案序号第12/274,023号[代理人文件编号第APPM 12974.02号]中讨论，该案以全文引用方式纳入本文中。
于方块614，如图5G及6A所示，导电层370以图案方式被沉积于基板250的表面251上的重度掺杂区域241上。于一具体实施例中，所形成的导电层370的厚度约500至约50,000埃宽度约10μm至约200μm，并含有金属，如铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、钴(Co)、铼(Rh)、镍(Ni)、锌(Zn)、铅(Pb)、钯(Pd)、钼(Mo)、钛(Ti)、钽(Ta)、钒(V)、钨(W)、铬(Cr)。于一实例中，导电层370为金属糊状物，其含有银(Ag)或锡(Sn)。
于方块614期间进行的工艺的一具体实施例中，如图7所绘示，使用系统100及可见于工艺序列700中的处理步骤将导电层370网板印刷于基板250的表面251上。工艺序列700开始于步骤702，其中印刷巢131，其处于位置“1”中，自引入输送带111接收基板250，并于平台138上“夹持”基板。
接下来，于步骤704，借着辐射源402及/或403中之一所发射并由照相机401A所接收的电磁辐射的使用，类似于图4B中所示配置的系统控制器101以及光学检验系统400被使用来检测重度掺杂区域241的图案。
接下来，于步骤706，转动致动器组件130将印刷巢131转动至网板印刷腔室102(例如，路径D1)。于步骤706中，系统控制器101以及致动器102A接着使用于步骤704期间接收的数据，将网板印刷蒙片(其具有期望的网板印刷图案形成于其中)定向并对准至形成于基板250上的重度掺杂区域241。一旦网板印刷蒙片被对准，藉由透过形成于网板印刷蒙片102B中的特征传递导电层糊状物或胶状物，以将导电层370设置于重度掺杂区域241上。随后，经处理的基板250接着被传递至引出输送带112(例如，路径D2)，使得其可被传递至其它后续处理腔室。
于方块614所含有的步骤704的替代具体实施例中，由于创造于纹理化表面351以及平坦区域341之间的对比的缘故，光学检验组件200以及系统控制器101被配置来确定形成于基板表面251上的重度掺杂区域241的位置及定向，所述纹理化表面351以及平坦区域341形成于方块602至612所含的处理步骤期间。在这样的配置中，光学检验组件200包含照相机或其它类似装置，因为表面粗糙度变异的缘故，其能使用环境光或来自惯用的灯泡或灯管的光检测所形成的图案。于一具体实施例中，光学检验组件200的观察区域被安置，使其可观察并解析平坦区域341对比发现于表面251上的纹理化表面351的区域(图8A)。接下来，跟着上面所讨论的步骤，使用自光学检验组件200接收的信息，系统控制器101接着控制导电层370沉积于平坦区域341上，接着是重度掺杂区域241。
请参见图6A，于方块616，热被传递至导电层370，以造成导电层370中的金属形成电气连接至重度掺杂区域241。加热工艺可于邻近系统100的网板印刷部件的加热炉中进行。可被使用来进行方块616中的工艺步骤的炉的实例进一步于2008年10月24日所提申的共同转让且同在申请中的美国专利申请案序号第12/274,023号[代理人文件编号第APPM 14118号]中讨论，该案以全文引用方式纳入本文中。
可供替代的基板工艺序列
图6B绘示工艺序列600A的替代具体实施例，或工艺序列600B，其使用两个分离的掺杂步骤以形成太阳能电池300器件，其具有形成于基板250的表面251上的金属接触结构。如以下所讨论，除了加入新增的工艺步骤，或方块603，且修改于方块604及608执行的原始处理步骤(例如，方块604A及608A)以外，上述联合图6A的处理步骤通常与新的工艺序列600B中的步骤相同。
于方块603，在视情况进行方块602中的步骤后，使用惯用的掺杂技术，如扩散炉(diffusion furnace)形式掺杂技术，掺杂基板表面251。于一实例中，于基板表面251处的基板250内形成的掺杂层为重度掺杂区域，其具有类似前述的重度掺杂区域的性质。于一具体实施例中，惯用的掺杂技术包含掺杂活化步骤，其中基板被加热至于约800℃的温度，以造成掺杂元素扩散进入表面251，以形成重度掺杂区域。
于一具体实施例中，于方块603中的工艺进行完成以移除任何非期望残留物及/或形成钝化表面后，可供选择的清洁工艺于基板250上进行。于一具体实施例中，可供选择的清洁工艺于基板250上进行，所述可供选择的清洁工艺类似前述联合图6A的工艺。
于方块604A，在视情况执行方块603中的步骤后，遮蔽材料被沉积至形成于基板250的表面251上的一或一个以上分离区域上。于一具体实施例中，藉由网板印刷、喷墨印刷、橡胶印花或其它类似工艺，如网板印刷工艺的使用，将遮蔽材料沉积或印刷为期望的图案230(图2A)。遮蔽材料类似前面所讨论的第一掺杂材料329，但其通常不包括含掺杂材料的添加。一开始，遮蔽材料可为液体、糊状物或胶状物。通常，遮蔽材料经过配方使其于后续纹理化步骤(方块606)期间可作为屏蔽。于一具体实施例中，遮蔽材料经过配方以含有有机及/或类玻璃材料，其不会被纹理化工艺化学物质攻击，且其可在一或一个以上后续工艺步骤期间成为结构上可靠的遮蔽材料。于某些例子中，在设置遮蔽材料于表面251上后，基板被加热至期望的温度，以造成遮蔽材料硬化、增密及/或与表面251形成键结。于一具体实施例中，遮蔽材料为蚀刻阻抗材料，如丝网可印刷的含二氧化硅(SiO2)材料。
于方块606，如图6B所示，纹理化工艺于基板250的表面251上进行，以于其上形成纹理化表面，类似图5C所绘示的纹理化表面351。于一具体实施例中，表面251上未被于方块604A所沉积的遮蔽材料覆盖的区域会被蚀刻去除。于方块606所进行的工艺的一具体实施例中，纹理化工艺被进行，直到于方块603期间形成的重度掺杂区域的至少大部分都被移除为止。于一具体实施例中，基板以类似上述工艺，其联合于方块606期间所进行的工艺，于蚀刻溶液中被蚀刻。
于一具体实施例中，遮蔽材料经过配方，使其于纹理化工艺期间被蚀刻。因此，于方块604A及606所进行的工艺的一具体实施例中，期望厚度的遮蔽材料被沉积至基板的表面上，使得设置在遮蔽材料下方的大部分基板材料可维持不受攻击，直到纹理化工艺完成，或至少接近完成。如上所讨论，因表面粗糙度对比之故，此配置将容许光学检验系统，于后续步骤中更容易辨识重度沉积(例如，于方块603所形成)与基板的其它区域。
于方块608A，在进行方块606中的步骤之后，使用惯用的掺杂技术，如扩散炉形式掺杂技术，掺杂基板表面251。于一实例中，于基板表面251处的基板250内形成的掺杂层为轻度掺杂区域，其具有大于约每平方面积50欧姆(Ω/□)的薄片电阻。于一具体实施例中，惯用的掺杂技术包含掺杂剂活化步骤，其中基板被加热至大于约800℃的温度，以造成掺杂元素扩散进入表面251，以形成重度掺杂区域。于一具体实施例中，于方块603及608A进行的工艺期间所提供的掺杂原子，为相同类型的掺杂原子，举例而言，磷质、砷或硼。于另一具体实施例中，于方块603及608A进行的工艺期间所提供的掺杂原子，为不同的掺杂原子。
在进行方块608A的工艺之后，藉由加热、洗涤或漂洗工艺步骤的使用来移除遮蔽材料，以形成表面，其类似图5D所示的表面251。于一具体实施例中，于方块608A中的工艺进行完成以移除任何非期望残留物及/或形成钝化表面后，可供选择的清洁工艺于基板250上进行。于一具体实施例中，藉由以清洁溶液弄湿基板的表面来进行清洁工艺。于一具体实施例中，藉由以清洁溶液弄湿基板来进行清洁工艺，清洁溶液如SC1清洁溶液、SC2清洁溶液、HF最终型态清洁溶液、臭氧化水清洁溶液、氢氟酸(HF)以及过氧化氢(H2O2)溶液，或其它适合且具成本效益的清洁溶液。清洁工艺可于基板上进行约5秒至约600秒，如约30秒至约240秒，举例而言，约120秒。
接下来，如上联合图6B所讨论的工艺序列600B接续到方块610至616中所进行的工艺步骤，其已如上联合图6A而讨论。因此，方块610至616中所进行的工艺步骤于此不再复述。
第二可供替代的基板工艺序列
图6C绘示工艺序列600A的替代具体实施例，或工艺序列600C，其使用两个分开的掺杂步骤，以形成太阳能电池300器件，其具有形成于基板250的表面251上的金属接触结构。如以下所讨论，除了加入新增的工艺步骤，或方块605，且修改于方块608执行的原始工艺步骤(例如，方块608B)以外，上述联合图6A的工艺步骤通常与图6C所示的新工艺序列600C中所揭示的步骤相同。
于方块605，在方块602及方块604中的步骤进行后，基板被加热至大于约800℃的温度，以造成第一掺杂材料329中的掺杂元素扩散进入基板250的表面251，以形成重度掺杂区域241。在这样的配置中，第一掺杂材料329的部分，其蒸发并随后掺杂基板的暴露区域，可于纹理化工艺步骤(例如，方块606)中被移除，因而容许纹理化表面(例如，暴露的表面)中的掺杂程度，藉由方块608B(图6C)所进行的后续掺杂步骤的使用而更容易受到控制。于一具体实施例中，在氮气(N2)、氧气(O2)、氢气(H2)、空气，或其组合物存在下，具有第一掺杂材料329设置于其上的基板被加热至约800℃至约1300℃的温度，持续约1与约120分钟之间。于一实例中，基板于快速热退火(RTA)腔室中的富含氮气(N2)的环境中被加热至约1000℃，持续约5分钟。在进行方块605中的工艺后，所形成的重度掺杂区域241通常将具有外型及图案，其匹配于方块604进行的工艺期间设置于表面251上的第一掺杂材料329的外型及图案。于一具体实施例中，理想的是，第一掺杂材料329的一部分保留于表面251上，以作为纹理化蚀刻屏蔽。
于方块606，在一具体实施例中，表面251上未被第一掺杂材料329覆盖的经掺杂区域会被蚀刻去除。于一具体实施例中，第一掺杂材料329经过配方，使其于方块606期间进行的纹理化工艺期间被蚀刻，其如上所讨论。因而，于方块604及606所进行的工艺的一具体实施例中，期望厚度的第一掺杂材料329被沉积至基板的表面上，使得设置在第一掺杂材料329下方的大部分基板材料可维持不受攻击，直到纹理化工艺完成，或至少接近完成。如上所讨论，由于表面粗糙度的对比，此配置将容许光学检验系统，于后续步骤中更容易辨识重度沉积(例如，于方块605所形成)与基板的其它区域。
于方块608B，在进行于前文中联合图6A所述的方块606中的步骤之后，使用惯用的掺杂技术，如扩散炉形式掺杂技术，掺杂基板表面251。于一实例中，于基板表面251处的基板250内形成的掺杂层为轻度掺杂区域，其具有大于约每平方面积50欧姆(Ω/□)的薄片电阻。于一具体实施例中，惯用的掺杂技术包含掺杂活化步骤，其中基板被加热至大于约800℃的温度，以造成掺杂元素扩散进入表面251，以形成重度掺杂区域。于一具体实施例中，处于第一掺杂材料329中与在方块608B所进行的工艺期间所提供的掺杂原子，为相同类型的掺杂原子，举例而言，磷质、砷或硼。于另一具体实施例中，处于第一掺杂材料329中与在方块608B所进行的工艺期间所提供的掺杂原子，为不同的掺杂原子。
在进行方块608B的工艺之后，于一具体实施例中，可供选择的清洁工艺于基板250上进行，以移除任何非期望残留物及/或形成钝化表面。于一具体实施例中，藉由以清洁溶液弄湿基板的表面来进行清洁工艺。于一具体实施例中，藉由以清洁溶液弄湿基板来进行清洁工艺，清洁溶液如SC1清洁溶液、SC2清洁溶液、HF最终型态清洁溶液、臭氧化水清洁溶液、氢氟酸(HF)以及过氧化氢(H2O2)溶液，或其它适合且具成本效益的清洁溶液。清洁工艺可于基板上进行约5秒至约600秒，如约30秒至约240秒，举例而言，约120秒。
接下来，如上联合图6C所讨论的工艺序列600C接续到方块610至616中所进行的工艺步骤，其已如上联合图6A而讨论。因此，方块610至616中所进行的工艺步骤于此不再复述。
需注意的是，在不脱离本文所描述的本发明的基本范畴下，可于如上联合图6A、6B及6C所讨论的一或一个以上工艺步骤间进行额外的工艺步骤。于一实例中，在沉积抗反射层354以形成异质结(heterojunction)类型太阳能电池的一部分之前，于基板表面251上形成一或一个以上本质硅及/或掺杂硅区域可能是理想的。
光学检验技术
于一具体实施例中，工艺序列600A包含在沉积导电层370至图案化重度掺杂区域241上之前，一或一个以上对准标记801的形成。一或一个以上对准标记801被使用来协助光学检验组件200确定图案230的对准及定向。图8A绘示图2A中所示的基板250的一具体实施例，其具有形成于表面251上的多个对准标记801以及(多个)图案化重度掺杂区域241。于一具体实施例中，理想的是，在与(多个)重度掺杂区域241的图案230形成基本上相同的时间点形成已知图案的对准标记801，以确保标记适当地对准图案230。在这样的配置中，光学检验组件200被使用来提供信息，其关于来自基板250的表面上的理想位置800的重度掺杂区域241的实际位置补偿(offset)(ΔX，ΔY)以及角度补偿ΔR(图8A)。表面251上的(多个)重度掺杂区域241的实际位置补偿以及角度补偿，可因而更准确地由系统控制器101确定，并被使用以于后续步骤中更准确地调整(多个)重度掺杂区域241上的导电层370的安置。
典型地，基板250的表面251上的图案230的对准，是依赖图案230与基板250的特征的对准。于一实例中，于方块604期间所产生的图案230的对准，是根据网板印刷装置与基板上的特征，如边缘250A、250B(图8A)的对准。图案230的安置将具有对应基板250的边缘250A的预计位置X以及预计角定向R，以及对应基板250的边缘250B的预计位置Y。自表面251上的预计位置(X，Y)以及预计角定向R的表面251上图案230的位置误差，可被描述为位置补偿(ΔX，ΔY)以及角度补偿ΔR。因而，位置补偿(ΔX，ΔY)为对应边缘250A及250B的(多个)重度掺杂区域241的图案230的安置误差，且角度补偿ΔR为对应基板250的边缘250B的(多个)重度掺杂区域241的图案230的角度对准误差。基板250的表面251上的网板印刷图案230的误置可影响所形成的器件正确执行的能力，并因而影响系统100的器件产量。然而，在网板印刷层沉积于另一被形成图案的顶部的应用中，例如于(多个)重度掺杂区域241上设置导电层370，最小化位置误差甚至更为关键。
在增进导电层370与(多个)重度掺杂区域241对准的准确度的努力中，本发明的具体实施例利用一或一个以上光学检验装置、系统控制器101以及一或一个以上对准标记，其于(多个)重度掺杂区域241形成期间形成于基板250的表面251上，使得可产生导电层370与(多个)重度掺杂区域241的正确对准。于一具体实施例中，藉由系统控制器101自一或一个以上光学检验装置所接收的信息的使用，以及系统控制器101使用网板印刷腔室102中的一或一个以上致动器102A，以控制网板印刷蒙片相对于(多个)重度掺杂区域241的位置及定向的能力，导电层370以自动化方式与(多个)重度掺杂区域241对准。于一具体实施例中，光学检验装置包含在检验组件200中所含有的一或一个以上部件。于一具体实施例中，一或一个以上对准标记801，或基准标记(fiducialmark)，可被形成于类似图9A至9D所绘示的图案中，其将于下文中描述。对准标记801可被形成于基板250的表面251的未使用区域上，以避免对准标记801影响所形成的太阳能电池器件的性能。
于某些太阳能电池工艺序列中，如图8B所示，基板250的表面的至少一部分涂覆有遮蔽材料805，其阻挡了光学检验组件200检测图案230的能力。于一实例中，金属涂覆层设置于相对表面251的表面252上，因此而影响了光学检验组件200直接确定重度掺杂区域241的图案230的能力。于一实例中，光学检验系统400被阻止透过基板250的所有区域传递来自(多个)辐射源402的电磁辐射。因此，于一具体实施例中，理想的是，选择性地自一或一个以上区域806(例如，边缘区域)移除部分遮蔽材料805，并于一或一个以上区域806之上或之内安置一或一个以上对准标记801，使得重度掺杂区域241的图案230仍可藉由对准标记801的位置而被确定或推断。
图9A绘示对准标记801的多种实例，举例而言，对准标记801A至801D，其可于形成(多个)重度掺杂区域241的工艺期间被形成于基板250的表面251上，并被检验组件200使用以找出(多个)重度掺杂区域241的位置补偿(ΔX，ΔY)以及角度补偿ΔR。于一具体实施例中，对准标记801可具有圆形外观(例如，对准标记801A)、方形外观(例如，对准标记801B)、十字状外观(例如，对准标记801C)或字母数字式外观(例如，对准标记801D)。通常，选择对准标记801的外观，其容许系统控制器101中的图案识别软件解析对准标记801的实际位置，并因而从检验组件200所观察的图像解析基板250的表面251上的(多个)重度掺杂区域241的实际位置，是理想的。系统控制器101适于解析位置补偿(ΔX，ΔY)以及角度补偿ΔR，并调整网板印刷装置，以在印刷导电层370时，最小化位置错位以及角度错位。
于一具体实施例中，形成对准标记801的材料与用以形成(多个)重度掺杂区域241的材料相同，因而对准标记801可使用上述技术的光学检验系统400来检测。在这样的配置中，对准标记801可在形成(多个)重度掺杂区域241的同时而形成。于另一具体实施例中，于重度掺杂区域241形成之前，使用激光剥蚀、机械刻划或干式蚀刻技术，将对准标记801蚀刻或刻划入基板250的表面251，使得于方块604(图6A)期间，(多个)重度掺杂区域241的图案230可与所形成的对准标记801对准，且于方块614期间，导电层370可与对准标记801对准。
图9B至9D绘示基板250的表面251上的对准标记801的多种配置，其可被使用，以增进由系统控制器101自检验组件200中的部件所接收的图像，所计算的补偿测量的准确度。图9B绘示一个配置，其中两个对准标记801安置于基板250的表面251上的接近对角处。藉由尽可能远离摆设对准标记801，于基板250上如边缘250A或250B这样的特征与图案230之间的相关位置误差可更准确地解析。图9C绘示另一个配置，其中三个对准标记801被印刷于基板250的表面251上的多个角落附近，以协助解析重度掺杂区域241的图案230的补偿。
图9D绘示另一个配置，其中三个对准标记801被印刷于跨越基板250的表面251上的战略位置。于此具体实施例中，两个对准标记801沿与边缘250A平行的线安置，且第三对准标记801安置在与边缘250A垂直的间隔处。在这样的配置中，系统控制器101中的图案识别软件创造垂直参考线L1及L2，以提供关于(多个)重度掺杂区域241相对于基板250的位置及定向的附加信息。
图10为转动致动器组件130的一具体实施例的概要等角视图，其中检验组件200包含多个光学检验装置，如两个或更多个光学检验装置。于一实例中，检验组件200包含三个照相机401B、401C及401D，其适于观察基板250的表面251上，由一个或多个辐射源，如辐射源403所照射的三个不同区域。于一配置中，照相机401B、401C及401D分别被安置，以观察基板250的表面251上的区域，其中含有形成的对准标记801。因缩小各个观察区域122A、122B及122C的尺寸的能力的缘故，(多个)重度掺杂区域241的安置的准确度可得以提高，并因而增加了每单位面积的分辨率或像素的数目，同时仍容许跨越基板250的表面251的对准标记801的位置尽可能扩展，以减少对准误差的数量。
于一具体实施例中，在处理期间，检验组件200以及系统控制器101撷取形成于基板250的表面251上的至少两个对准标记801的图像。所撷取的图像可被系统控制器101中的图像识别软件读取。系统控制器101接着通过分析至少两个对准标记801并将它们与预计位置(X，Y)以及角定向R进行比较，来确定网板印刷图案的位置补偿(ΔX，ΔY)以及角度补偿ΔR。系统控制器101接着使用从前述分析所获得的信息，以调整网板印刷腔室102中的网板印刷蒙片的位置，以容许导电层370对准安置覆盖于(多个)重度掺杂区域241上。
于另一具体实施例中，光学检验组件200以及系统控制器101撷取设置于基板表面251上的三个准标记801的图像。于一具体实施例中，系统控制器101确认三个对准标记801相对于理论参考框架(theoretical reference frame)的实际位置。系统控制器101接着确定该三个对准标记801的每一个自理论参考框架的补偿，并使用坐标转移算法(coordinate transfer algorithm)调整印刷腔室102内的网板印刷装置的位置至对于后续印刷导电层370的理想位置，伴随着对(多个)重度掺杂区域241而言更显著准确的对准。于一具体实施例中，普通最小平方(ordinary least squares，OLS)方法或类似方法可被用来最佳化对于印刷导电层370的网版印刷装置的理想位置。举例来说，根据最小化对准标记801的实际位置与理论参考框架之间的距离的功能，各个对准标记801自理论参考框架的补偿可被确定，且网板印刷装置的理想位置可被最佳化。于位置撷取程序期间，由系统控制器101所接收的对准标记位置信息因而被使用来，对应在(多个)重度掺杂区域241形成期间所产生的对准标记801的实际位置，定向并定位导电层370。因此，既然导电层370的安置依赖(多个)重度掺杂区域241的实际位置，而不是(多个)重度掺杂区域241对基板250的特征之间的关系，以及接着导电层370对基板250的(多个)特征之间的关系，导电层370的安置误差可被减少。本发明所属技术领域中的普通技术人员将理解，(多个)重度掺杂区域241对应基板250的特征的安置，以及接着导电层370对应基板250的特征的安置，提供了对应(多个)重度掺杂区域241的导电层370的直接对准的几乎两倍误差。
整合的对准配置
图11A绘示在重度掺杂区域241形成期间，形成于基板250的表面251上的对准标记1102的一具体实施例。对准标记1102接着被使用来增进重度掺杂区域241上的指状物260及汇流条261的安置的准确度。需注意的是，既然指状物260及汇流条261的不良安置可造成形成于太阳能电池器件的相对区域间的短路，指状物260及汇流条261对重度掺杂区域241的安置及/或对准是重要的。
图11B为对准标记1102的一个设置的特写视图，对准标记1102可被设置于基板250的表面251上的相对角落。图11C是藉由沿着剖面线11C-11C(图11B)切割所形成的剖面视图，剖面线11C-11C通过形成于基板250中的对准标记1102的一部分。由检测器组件401所收集的定向以及对准数据可被系统控制器101使用，系统控制器101被配置来藉由图案金属化技术的使用，以调整及控制重度掺杂区域241的表面上的金属接触结构(例如，指状物260及汇流条261)的安置。于一具体实施例中，如上联合图3A至3D所讨论，使用网板印刷系统100中所进行的网板印刷工艺将金属接触设置于基板250的表面上。
于一具体实施例中，对准标记1102包括嵌套特征(nested feature)的图案，嵌套特征如使用前文联合图5A至5G、6A及7图所讨论的步骤所形成于基板250上的外部特征1110、中间特征1111以及内部特征1112。于基板250的表面上形成对准标记1102以及(多个)重度掺杂区域241的工艺可包含图案化屏蔽以及惯用的(多个)掺杂工艺的使用。于一实例中，图案化遮蔽工艺可包含图案化氧化层或光阻材料，且惯用的掺杂工艺可包含离子注入工艺或扩散炉形式掺杂工艺。于一实例中，形成对准标记1102以及其它(多个)重度掺杂区域241的工艺包含下列步骤。首先，介电层(例如，氧化硅、氮化硅)被沉积于基板的表面251上。接下来，使用一或一个以上图案化技术，如激光剥蚀、图案化蚀刻剂材料，及/或惯用的光刻(photolithography)以及湿式或干式蚀刻技术，于介电层中形成图案。图案化蚀刻剂材料工艺的一实例进一步于美国专利申请案序号第12/274,023号[代理人文件编号第APPM 12974.02号]中讨论，该案以全文引用方式纳入本文中。最后，使用高温扩散炉形式掺杂步骤(～T≥800℃)，其中掺杂气体(例如，POCl3)的成分被驱动进入于先前图案化步骤期间形成的暴露的基板表面，以形成(多个)重度掺杂区域241。于某些例子中，于掺杂步骤移除图案化介电层以及暴露的基板表面后，可执行供选择的清洁步骤。
于一具体实施例中，如图11D及11E所示，使用光学检验系统400、一或一个以上致动器(例如，基板移动致动器、致动器102A)以及系统控制器101，对准网板印刷蒙片102B(图3A)对应对准标记1102的位置及/或角定向。在这样的配置中，藉由使用自辐射源402发射的辐射来确定对应对准标记1102的网板印刷蒙片102B的对准，其中自辐射源402发射的辐射投射透过形成于网板印刷蒙片102B中的特征102C并由检测器组件401收集。于一实例中，对准标记1102中的特征1110于x-方向上及/或于y-方向上具有尺寸约1mm的外部维度，而各个特征1110、1111及/或1112的宽度W1介于约100以及120μm之间。于一配置中，嵌套图案中的外部特征1110、中间特征1111以及内部特征1112为相互等间隔的。外部特征1110、中间特征1111以及内部特征1112可各自由形成于其间的间隙G(图11C)所分隔。于一具体实施例中，网板印刷蒙片102B中的特征102C被配置，使得至少一特征102C名义上位于各个嵌套特征的中心在线，且各个特征102C的宽度W2比宽度W1小约20至40μm。一般认为，藉由设置特征102C使得它们的宽度小于对准标记特征，通常会使印刷标记102B与对准标记1102更易于可靠地对准。于一实例中，宽度W2介于约60及约80μm之间。通常，网板印刷蒙片102B对重度掺杂区域241对准可藉由形成于重度掺杂区域241以及基板250材料之间的光学对比而被检测，其中重度掺杂区域241处于对准标记1102中，而基板250材料可透过形成于网板印刷蒙片102B中的特征102C来观察。于一实例中，既然各个特征102C将被安置覆盖于相对应的嵌套特征1110、1111及1112上，若特征102C理想地对应对准标记1102而对准，则没有光学对比会被检测器组件401以及系统控制器101看见。图11E为绘示一配置的特写平面视图，其中在致动器102A以及系统控制器101进行任何调整之前，网板印刷蒙片102B中的特征102C误对准对应的对准标记1102。在这样的配置中，因电磁辐射与对准标记1102的部分(例如，嵌套特征1110、1111及1112)以及基板250的相邻区域(例如，非-重度掺杂区域)交互作用的缘故，检测器组件401可被使用来检测通过特征102C并被检测器组件401接收的电磁辐射的强度变异。于一具体实施例中，系统控制器101被使用来调整网板印刷蒙片102B对应基板250的定向及/或位置，直到跨越由检测器组件401中的照相机所形成的图像的至少两个或更多部分的强度变异落入期望范围为止。于一实例中，跨越由照相机所形成的图像的至少两个或更多部分的强度变异被调整，直到此变异最小化为止，其可与特征102C一致，特征102C具有小于宽度W1的宽度W2，且直接安置覆盖并定向于嵌套特征1110、1111及/或1112上。
请参见图11F及11G，于一具体实施例中，使用对准标记1103、光学检验系统400、一或一个以上致动器(例如，基板位置致动器、致动器102A)以及系统控制器101，来调整网板印刷蒙片102B相对(多个)重度掺杂区域241的位置及/或角定向。图11F绘示对准标记1103的一具体实施例，其被形成为重度掺杂区域241的部分。图11F也绘示网板印刷蒙片102B，其被安置覆盖于对准标记1103上并与对准标记1103对准。图11G为图11F的一部分的特写，其绘示网板印刷蒙片102B与对准标记1103对准的配置。于一配置中，网板印刷蒙片102B中的开口1161的尺寸被订定，以使对准标记1103的边缘可被光学检验系统400中的部件观察，以使用对准标记1103以及基板250中所发现的重度掺杂区域241之间所创造的光学对比，来确定位置及/或定向误差。对准标记1103因而被系统控制器101使用，以于后续工艺步骤期间增进指状物260及汇流条261安置于重度掺杂区域241上的准确度。既然在网板印刷工艺期间，透过开口1161设置于基板表面的未-重度掺杂区域上的金属可造成影响太阳能电池表现的短路，因此在订定网板印刷蒙片102B中的开口1161尺寸，以使对准标记1103的边缘位于开口1161内的配置中，将这些(多个)对准标记1103安置于基板250的未使用区域中可能是理想的。
可供选择的太阳能电池形成工艺步骤
图12A至12H绘示，于被使用以形成太阳能电池1200器件的工艺序列的不同阶段期间的太阳能电池基板250的概要剖面视图，太阳能电池1200器件具有形成于表面251上的金属接触结构。图13绘示被使用来形成太阳能电池1200上的(多个)有源区域以及金属接触结构的工艺序列1300。于图13所见的序列对应于本文中讨论的图12A至12H所描绘的阶段。
于方块1302，且如图12A及13所示，基板250的表面被清洁以移除任何非期望材料或粗糙度。于一具体实施例中，清洁工艺可包含如上所讨论联合方块602的步骤。
于方块1306，如图12B及13所示，于基板250的表面251上进行纹理化工艺，以形成纹理化表面1231。于一具体实施例中，表面251为太阳能电池基板的前侧，其适于在太阳能电池形成后接收阳光。可使用如上所讨论联合方块606的步骤来蚀刻基板250的表面251。
于方块1308，如图12C及13所示，于含掺杂剂气体存在下，基板被加热至大于约800℃的温度，以造成含掺杂剂气体中的掺杂元素扩散进入表面251，以形成轻度经掺杂区域1242。于一具体实施例中，在含磷酰氯(POCl3)气体存在下，基板被加热至介于约800℃及约1300℃之间的温度，持续约1至约120分钟。
于一具体实施例中，在方块1308中进行的工艺完成以移除任何非期望残留物及/或形成钝化表面之后，可供选择的清洁工艺于基板250上进行。于一具体实施例中，藉由以清洁溶液弄湿基板的表面来进行清洁工艺。于一具体实施例中，藉由以清洁溶液弄湿基板来进行清洁工艺，清洁溶液如SC1清洁溶液、SC2清洁溶液、HF最终型态清洁溶液、臭氧化水清洁溶液、氢氟酸(HF)以及过氧化氢(H2O2)溶液，或其它适合且具成本效益的清洁溶液。清洁工艺可于基板上进行约5秒至约600秒，如约30秒至约240秒，举例而言，约120秒。
于方块1310，如图12D及13所示，抗反射层1245形成于表面251上。于一具体实施例中，抗反射层1245包括薄钝化/抗反射层(例如，氧化硅、氮化硅层)。于另一具体实施例中，抗反射层1245包括薄钝化/抗反射层(例如，氧化硅、氮化硅层)。于一具体实施例中，钝化/抗反射层可包括薄(例如，)本质非晶硅(i-a-Si:H)层，接着是ARC层(例如，氮化硅)，其可藉物理气相沉积工艺(PVD)或化学气相沉积工艺的使用而被沉积。
于方块1312中，如图12E及13所示，抗反射层1245的部分视情况被蚀刻，以暴露基板250的表面上的多个图案化区域1251，使得在后续步骤中，后续沉积的(多个)金属层可被置放以密切接触基板250的表面。可被使用来图案化抗反射层1245的典型蚀刻工艺可包含，但不限于，图案化及干式蚀刻技术、激光剥蚀技术、图案化及湿式蚀刻技术，或其它类似工艺。于一具体实施例中，激光1290被使用来剥蚀见于钝化层1245中的材料层，并再融化或移除基板250材料的一部分，其通常也创造了比方块1306中所形成的纹理化表面更平滑的表面。于一实例中，激光1290为脉冲IR波长激光，其跨越基板250的表面进行扫描，以形成图案化区域1251。于一具体实施例中，形成图案化区域1251的工艺的部分包含下列步骤：藉由图案化技术的使用，形成一或一个以上对准标记(例如，图9A至9D、11B及11G)于基板250的表面的区域上。
于方块1314，如图12F及13所示，在含掺杂剂气体存在下，基板被加热至大于约800℃的温度，以造成含掺杂剂气体中的掺杂元素扩散进入图案化区域1251，以形成重度掺杂区域1261。当作用为倾向防止基板表面的其它区域被掺杂的屏蔽，钝化层1245因而让暴露的图案化区域1251的重度掺杂可进行。于一配置中，薄二氧化硅或氮化硅钝化层1245被使用作为牺牲遮蔽层(sacrificial masking layer)，其于后续步骤中被移除。于方块1314中所进行的工艺的一实例中，在含磷酰氯(POCl3)气体存在下，结晶p-型掺杂基板被加热至介于约800℃及约1300℃之间的温度，持续约3至约120分钟。
于工艺序列1300的另一具体实施例中，于方块1312及1314所进行的工艺被结合于单一步骤中。在这样的例子中，重度掺杂区域1261形成于联合方块1312所讨论的步骤期间所执行的工艺期间，该工艺在这里称为激光掺杂工艺。于此配置中，藉由将基板安置于含掺杂剂气体环境中形成重度掺杂区域1261，而使用激光剥蚀工艺将图案化区域1251形成于基板250的表面上。于一具体实施例中，藉由于激光剥蚀工艺期间传递至经掺杂非晶硅(i-a-Si:H)层以及基板表面的热的使用，于钝化层1245中的经掺杂非晶硅(i-a-Si:H)层被使用以协助形成重度掺杂区域1261。
于方块1316，于一具体实施例中，在完成方块1314中进行的工艺以移除钝化层1245中的非晶硅(i-a-Si:H)层；移除来自于方块1314所进行的工艺的任何残留物及/或于暴露的图案化区域1251上形成钝化表面后，可选择的清洁工艺于基板250上进行。于一具体实施例中，清洁工艺可藉由以清洁溶液弄湿基板的表面而进行。于一具体实施例中，清洁工艺可藉由以清洁溶液弄湿基板而进行，所述清洁溶液如SC1清洁溶液、SC2清洁溶液、HF最终型态清洁溶液、臭氧化水清洁溶液、氢氟酸(HF)以及过氧化氢(H2O2)溶液，或其它适合且具成本效益的清洁溶液。清洁工艺可于基板上进行约5秒至约600秒，如约30秒至约240秒，例如约120秒。于一具体实施例中，如图12G所示，清洁工艺也可包含基板250的表面252的机械抛光或研磨步骤，以自表面移除非所欲材料。于一具体实施例中，如本文所讨论的的任何清洁工艺中，可于漂洗/自旋干式装置中使用喷洒/喷雾化学清洁工艺来进行湿式清洁工艺。
于方块1318，如图12H及13所绘示，导电特征1270以图案方式被沉积于基板250的表面251的重度掺杂区域1261上。于一具体实施例中，所形成的导电特征1270的厚度约500至约50,000埃
Figure BPA00001388202800331
宽度约10μm至约200μm，并含有金属，如铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、钴(Co)、铼(Rh)、镍(Ni)、锌(Zn)、铅(Pb)、钯(Pd)、钼(Mo)、钛(Ti)、钽(Ta)、钒(V)、钨(W)或铬(Cr)。于一实例中，导电特征1270为金属糊状物，其含有银(Ag)或锡(Sn)。
于方块1318期间进行的工艺的一具体实施例中，如上所讨论，使用系统100及可见于工艺序列700中的工艺步骤将导电特征1270网板印刷于基板250的表面251上。于此工艺中，借着辐射源402及/或403中的一所发射并由照相机401A所接收的电磁辐射的期望波长的使用，光学检验系统400被用来检测重度掺杂区域1261的图案。于另一具体实施例中，因为在基板的纹理化表面与图案化区域1251之间创造出表面粗糙度变异的缘故，光学检验组件200能使用环境光或来自惯用的灯泡或灯管的光检测所形成的图案。接下来，系统控制器101以及致动器102A接着使用由系统控制器所接收的数据，将具有期望的网板印刷图案形成于其上的网板印刷蒙片，导向并对准形成于基板250上的重度掺杂区域1261。一旦网板印刷蒙片被对准，藉由通过形成于网板印刷蒙片102B中的特征传递导电层糊状物或胶状物，将导电特征1270设置于重度掺杂区域1261上。
进而，于方块1318期间进行的工艺的一具体实施例中，使用惯用的沉积工艺，如网板印刷或PVD工艺，于基板250的表面252上形成背面金属层1271。于一具体实施例中，所形成的背面金属层1271的厚度约500至约50,000埃
Figure BPA00001388202800332
并含有金属，如铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、钴(Co)、铼(Rh)、镍(Ni)、锌(Zn)、铅(Pb)、钯(Pd)、钼(Mo)、钛(Ti)、钽(Ta)、钒(V)、钨(W)或铬(Cr)。
于方块1320，热被传递至导电特征1270以及基板250，以造成导电特征1270中的金属与重度掺杂区域1261形成电气连接。如上所讨论，可于邻近系统100的网板印刷部的加热炉中进行加热工艺。
可供替代的选择性发射极形成工艺
图14A至14D绘示本发明的一可供替代的具体实施例，其绘示于被使用来形成太阳能电池器件的有源区域的工艺序列的不同阶段之间，的太阳能电池基板1410的概要剖面视图。绘示于图15中的工艺序列1600对应图14A至14D中所描绘的阶段，且工艺序列1600可被使用，以于太阳能电池器件(如太阳能电池1400)的前表面1401上形成选择的发射极结构。于一具体实施例中，如图14D所示，被形成的太阳能电池1400通常含有基板1410、重度掺杂区域1420以及接触层1414，其设置于基板1410的背表面1402上。于一实例中，基板1410为p-型掺杂结晶硅基板。于一配置中，接触层1414设置覆盖介电层1411，如二氧化硅层、氮化硅层或氮氧化硅层，其被形成或沉积于背表面1402上。于一具体实施例中，接触层1414包括金属，其厚度介于约2000埃
Figure BPA00001388202800341
及约50,000埃之间。于一具体实施例中，接触层1414为耐火金属(refractory metal)或耐火金属合金层，如钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)、钼(Mo)、氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)、氮化钨(WN)及/或氮化钼(MoN)。含有耐火金属或耐火金属合金的接触层1414因而能存在于以下讨论的工艺序列1600中的某些高温工艺步骤期间。然而，既然于某些例子中，接触层1414可于执行高温工艺之后才被沉积，含有耐火金属或耐火金属合金的接触层1414的存在并非欲限制本发明的范畴。于一具体实施例中，前表面1412被纹理化以增进所形成的太阳能电池1400的光捕捉(light trapping)。
于方块1602，如图14A及15所示，第一掺杂材料1419被沉积于基板1410的前表面1401上。于一具体实施例中，藉喷墨印刷、橡胶印花、网板印刷或其它类似工艺的使用，将第一掺杂材料1419沉积或印刷成期望的图案。第一掺杂材料1419起初可为液体、糊状物或胶状物，其将被使用来形成经掺杂区域。于某些例子中，在设置第一掺杂材料1419后，基板被加热至期望的温度，以确保第一掺杂材料1419维持于前表面1401上，并造成掺杂材料1419硬化、增密及/或与前表面1401形成键结。于一具体实施例中，第一掺杂材料1419为胶状物或糊状物，其含有n-型掺杂剂，其被使用来重度掺杂基板1410。典型使用于硅太阳能电池制造中的n-型掺杂剂为，例如，磷(P)、砷(As)或锑(Sb)等元素。于一具体实施例中，第一掺杂材料1419为含磷掺杂糊状物，其被沉积于基板1410的前表面1401上，且基板被加热至介于约80℃及约500℃之间的温度。于一具体实施例中，第一掺杂材料1419可能含有选自由聚磷酸、磷硅玻璃前驱物、磷酸(H3PO4)、亚磷酸(H3PO3)、次磷酸(H3PO2)及/或其多种铵盐所组成的群组中的材料。于一具体实施例中，第一掺杂材料1419为胶状物或糊状物，其含有约原子百分比为6％至约30％的磷。
如先前所描述并于图3A所示，描述于方块1602中的工艺可于位在系统100内的网板印刷腔室102中进行。于一具体实施例中，使用网板印刷工艺将掺杂层沉积于基板上，网板印刷工艺可由自美国加州圣克拉拉的应用材料公司的Baccini S.p.A部门所获得的SoftlineTM工具进行。网板印刷腔室102以及系统100的实例进一步详述于2009年4月6日所递交的美国临时专利申请序号第12/418,912号(代理人文件编号第APPM/13541号，名称为“NEXTGENERATION SCREEN PRINTING SYSTEM”)，以及于2008年11月19日所提申的美国专利公告号第2009/0142880号，名称为“SOLAR CELLCONTACT FORMATION PROCESS USING A PATTERNED ETCHANTMATERIAL”，该些文献以全文引用方式纳入本文中。
于方块1604，如图14B及15所示，基板被加热至大于约750℃的温度，以造成第一掺杂材料1419中的掺杂元素扩散进入基板1410的前表面1401，因而形成基板1410内的重度掺杂区域1420。各个所形成的重度掺杂区域1420可因而被使用作为与太阳能电池1400的前表面构成良好电气连接的重度掺杂区域。于一实例中，对所形成的重度掺杂区域1420而言理想的是，具有每平方面积约10至50欧姆的薄片电阻。于方块1604所进行的工艺的一具体实施例中，基板在氮气(N2)、氧气(O2)、氢气(H2)、空气或其组合物存在的情况下，被加热至介于约750℃及约1300℃之间的温度，持续约1分钟至约120分钟。于一实例中，基板于快速热退火(RTA)腔室中的富含氮气(N2)的环境中被加热至约1000℃，持续约5分钟。
于方块1604所进行的工艺的一具体实施例中，以期望的掺杂原子(例如，n-型掺杂剂)掺杂所沉积的第一掺杂材料1419之间的基板1410前表面1401的区域，以形成经掺杂区域1430。于一具体实施例中，将第一掺杂材料1419驱入基板的前表面1401的工艺的部分期间，前表面被暴露于含掺杂剂蒸气或气体中，以形成经掺杂区域1430。于一实例中，于热工艺期间，藉由一些第一掺杂材料1419的蒸气制造含掺杂剂蒸气的至少一部分。于另一实例中，于热工艺期间，前表面1401暴露于磷酸中，以于n-型太阳能电池基板中形成经掺杂区域1430。于再一实例中，当基板于管式炉(tube furnace)进行热工艺时，基板的前表面1401暴露于POCl3或其它期望的含掺杂剂气体中。虽然未于此绘示，但人们将注意到，接触层1414一般认为能有利地形成可靠的屏蔽，其可防止背表面1402被含任何非所欲掺杂剂蒸气所掺杂，所述蒸气可被使用以形成重度掺杂区域1420以及经掺杂区域1430，或为形成重度掺杂区域1420以及经掺杂区域1430的副产物。于一实例中，对所形成的经掺杂区域1430而言理想的是，具有每平方面积约80至200欧姆的薄片电阻。
藉由可附属于系统100的热处理模块或第二工艺模块，来进行方块1604中所描述的驱入(drive-in)工艺。于一具体实施例中，热处理模块为快速热退火(RTA)腔室，如可自美国加州圣克拉拉的应用材料公司获得的Vantage RadiancePlusTM RTP腔室。其它处理腔室，如退火腔室、管式炉或带状炉(belt furnace)腔室也可被使用来实施本发明。于一具体实施例中，处理腔室包含于设置在可自美国加州圣克拉拉的应用材料公司的Baccini S.p.A部门所获得的SoftlineTM工具内部的工艺模块中。
于方块1606，如图14C及15所示，抗反射层1431形成于基板的前表面1401上。于一具体实施例中，抗反射层1431包括薄钝化/抗反射层(例如，氮化硅、氧化硅)。尽管图14C绘示的抗反射层1431为单一层，但此配置并非意欲限制本文所述的本发明的范畴，而仅意欲示范抗反射层的一个实例。于一实例中，薄钝化/抗反射层包括两个或更多个层，其包括氮化硅，或二氧化硅或氮化硅。于方块1606中所描述的抗反射层的设置，可藉由安置于系统100内的第四沉积工艺模块来进行。于一具体实施例中，使用PVD腔室或CVD腔室来沉积抗反射层。如上所讨论，可使用自美国加州圣克拉拉的应用材料公司获得的ATONTM工具，将抗反射层形成于太阳能电池基板的一或一个以上表面上。于一具体实施例中，可使用第三工艺模块，举例而言，附属于系统100的等离子体增强CVD沉积模块，来进行抗反射层形成工艺。
于方块1608，如图14D及15所示，图案化导电层1432被沉积覆盖抗反射层1431。于一具体实施例中，所形成的导电层1432的厚度介于约2000埃
Figure BPA00001388202800361
及约50,000埃之间，并含有金属。于一具体实施例中，所形成的导电层1432由含金属糊状物，如网板印刷于基板的前表面1401上的含银(Ag)糊状物所形成。于一具体实施例中，导电层1432的期望图案沉积覆盖于形成的重度掺杂区域1420上，使得于方块1610进行后续热工艺之后，导电层1432将与重度掺杂区域1420形成良好的电气接触。于一具体实施例中，理想的是于重度掺杂区域1420上沉积导电层1432之前，移除设置覆盖于重度掺杂区域1420上的抗反射层1431的部分。通常，将导电层1432与重度掺杂区域1420对准及安置的工艺可使用前述的一或一个以上工艺，如于图7所描述的工艺序列700。于一具体实施例中，导电层1432为含银材料，其藉由在连接系统100的第四工艺模块中使用网板印刷工艺、喷墨印刷或其它类似工艺，而被沉积为期望的图案。
描述于方块1608中的导电层的沉积可藉由安置在系统100上的第四沉积工艺模块执行。第四沉积工艺模块可包含，但不限于，物理气相沉积(PVD)腔室、溅镀腔室、化学气相沉积(CVD)腔室、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)腔室。于一具体实施例中，使用可自美国加州圣克拉拉的应用材料公司获得的PVD腔室来沉积导电层。其它处理腔室，如热线化学气相沉积(HWCVD)腔室、离子注入/掺杂腔室、原子层沉积(ALD)腔室或快速热氧化(RTO)腔室等，也可被使用来实施本发明。
于方块1610，基板通常被加热至大于400℃及/或小于约800℃的温度，以造成导电层1432增密及/或扩散进入基板1410的前表面1401，以与重度掺杂区域1420的部分形成期望的欧姆接触。于方块1610进行的工艺的一具体实施例中，在氮气(N2)、氧气(O2)、氢气(H2)、空气或其组合物存在下，基板被加热至介于约400℃及约500℃之间的温度，持续约1分钟至约120分钟。于一具体实施例中，基板于安置在系统100内的第五沉积工艺模块中加热。于一实例中，如上所讨论，第五沉积工艺模块为设置在可自美国加州圣克拉拉的应用材料公司的Baccini S.p.A部门所获得的SoftlineTM工具内部的处理腔室。或者，安置于系统100内的热处理模块可被用来加热基板。在这样的例子中，可使用退火腔室、管式炉或带状炉腔室。既然形成于导电层1432间的电气连接将具有低接触电阻，且将不会藉由“钉(spiking)”穿透形成的发射极至下方的p-型材料，而损坏形成的太阳能电池接点，本文所述的具体实施例相较于其它惯用技术更具有优势。于本文所揭露的配置中，使用安置于系统100上的烧炉(firing fumace)模块，透过抗反射层及/或介电层，烧制导电层1432。于一实例中，烧炉模块为适于加热基板至期望温度的炉，使基板与形成于基板表面上的图案化金属层形成期望接触。示范性烧炉模块的实例进一步详尽揭露于2009年3月3日提申的美国专利申请序号第61/157,179号(代理人文件编号第APPM/14258L号，名称“CRYSTALLINE SILICON SOLAR CELLPRODUCTION LINE HAVING A WAFER SAWING MODULE”)，其以全文引用方式纳入本文中。
虽然上述工艺序列1600提供了形成太阳能电池器件的有源区域的可供选择的手段，上述处理步骤的数量及顺序并非欲限制本文所述的本发明的范畴。于一实例中，于方块1602前的分离处理步骤中，第一掺杂材料1419被沉积于轻度掺杂或中等掺杂n-型区域上，且该n-型区域形成在p-型掺杂基板1410中。于另一实例中，可于方块1602至1604中的处理步骤之前，进行方块1606中的工艺。
尽管以上多数讨论内容着重于使用网板印刷腔室及系统的讨论，以协助描述本发明的一或一个以上具体实施例，但既然在不悖离本文所描述的本发明的基本范畴下，其它图案化材料沉积工艺及系统也可联合本文所述的光学检验系统以及太阳能电池工艺方法而被使用，本文所述的配置并非欲限制本发明的范畴。
前述说明针对本发明的具体实施例，然在不悖离本发明基本范畴下，亦可推得其它或进一步的具体实施例，且其范围由所附的权利要求予以限定。

Claims (32)

1.一种太阳能电池形成工艺，包括下列步骤：
安置基板于基板接收表面上，其中该基板具有第一表面以及形成于其上的图案化经掺杂区域；
确定该基板上的该图案化经掺杂区域的实际位置，其中确定实际位置包括下列步骤：
朝向该第一表面发射电磁辐射；
自该第一表面的的区域接收具有第一波长的电磁辐射；
使用接收自该基板上该图案化经掺杂区域的该确定的实际位置的信息，将网板印刷蒙片中的一个或多个特征对准该图案化经掺杂区域；以及
在将该一个或多个特征对准该图案化经掺杂区域后，经过该一个或多个特征沉积材料层于该图案化经掺杂区域的至少一部分上。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池形成工艺，其中该层包括导电材料，该基板包括硅，且该图案化经掺杂区域具有大于约1×1018原子/cm3的掺杂浓度。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池形成工艺，其中接收具有第一波长的电磁辐射藉由一光学检测器实施，该光学检测器安置于邻近该第一表面处，且该发射的电磁辐射被提供至相对该第一表面的第二表面。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池形成工艺，其中确定该图案化经掺杂区域的该实际位置包括下列步骤：撷取设置于该基板的表面上的两个或更多个对准标记的光学图像，并且确定各个对准标记对理想位置在位置上的差异，以确定根据该光学图像的补偿。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池形成工艺，其中该对准标记的该理想位置是在印刷该第一层前对应该基板的该至少一个特征而确定。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池形成工艺，其中至少三个对准标记使用网板印刷工艺形成于该基板的该表面上。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池形成工艺，其中比较该对准标记的该实际位置包括下列步骤：建构第一参考线于两个该对准标记之间，并建构第二参考线于第三对准标记以及该第一参考线之间，其中该第二参考线垂直该第一参考线。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池形成工艺，其中安置基板于基板接收表面上包括下列步骤：
接收基板于支撑材料的第一表面上；
使用连接该支撑材料的致动器，移动该支撑材料跨越该基板支撑件的表面；以及
抽空该支撑材料的该第一表面背后的区域，以抓持设置于该第一表面上的该基板抵住该基板支撑件；且
将网板印刷蒙片中的特征对准该图案化经掺杂区域进一步包括下列步骤：将该支撑材料的该第一表面上所抓持的该基板安置于该网板印刷蒙片下。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池形成工艺，其中确定该基板上的该图案化经掺杂区域的实际位置进一步包括下列步骤：
安置该基板接收表面或网板印刷蒙片，致使该发射的电磁辐射的一部分在其被检测器接收前，先通过形成于该网板印刷蒙片中的一个或多个特征，以及设置于该基板接收表面上的该基板的该第一表面，
其中将网板印刷蒙片中的一个或多个特征对准该图案化经掺杂区域包括下列步骤：将形成于该网板印刷蒙片中的该特征的位置调整至形成于该基板上的该图案化经掺杂区域的一部分。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池形成工艺，其中形成于该基板上的该图案化经掺杂区域的该部分，包括两个或更多个嵌套构件，其具有形成于其间的间隙，其中该两个或更多个嵌套构件中的至少一个具有第一宽度，且形成于该网板印刷蒙片中的该特征具有第二宽度小于该第一宽度。
11.根据权利要求9所述的太阳能电池形成工艺，其中确定该基板上的该图案化经掺杂区域的实际位置进一步包括下列步骤：检测由该检测器自该图案化经掺杂区域的两个或更多个区域所接收的该发射的电磁辐射的强度变化。
12.一种太阳能电池形成工艺，包括下列步骤：
设置遮蔽材料于基板的第一表面上的图案中；
当该遮蔽材料被设置于该第一表面上，蚀刻该第一表面的一部分，其中该遮蔽材料实质上阻挡该第一表面的多个设置有该遮蔽材料的区域的蚀刻；
撷取该第一表面的一部分的光学图像；
使用自该撷取的光学图像所接收的信息，将网板印刷蒙片中的多个特征对准该多个区域中的至少一部分；以及
经过所述特征沉积材料层于该多个区域的至少一部分上。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池形成工艺，其中该遮蔽材料包括第一掺杂材料。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池形成工艺，进一步包括下列步骤：
加热该基板以及该遮蔽材料，以造成该第一掺杂材料扩散进入该第一表面并形成图案化经掺杂区域，其中加热该基板以及该遮蔽材料是在蚀刻该第一表面的该部分后进行。
15.根据权利要求13所述的太阳能电池形成工艺，进一步包括下列步骤：在蚀刻该第一表面的一部分后，扩散相当量的该第一掺杂材料进入该第一表面的一部分。
16.根据权利要求12所述的太阳能电池形成工艺，其中撷取该第一表面的一部分的光学图像包括下列步骤：撷取设置于该基板的表面上的两个或更多个对准标记的光学图像，并且确定各个对准标记对理想位置在位置上的差异，以确定根据该光学图像的补偿。
17.根据权利要求14所述的太阳能电池形成工艺，其中该基板包括硅，且该图案化经掺杂区域具有大于约1×1018原子/cm3的掺杂浓度。
18.根据权利要求12所述的太阳能电池形成工艺，进一步包括下列步骤：
加热该基板以及该遮蔽材料，以造成置于该遮蔽材料中的第一掺杂材料扩散进入该第一表面并形成图案化经掺杂区域，
其中撷取该图案化经掺杂区域的一部分的光学图像包括下列步骤：
朝向该第一表面发射电磁辐射；以及
自该第一表面的区域接收电磁辐射，其波长介于约850nm及约4μm之间。
19.根据权利要求12所述的太阳能电池形成工艺，其中撷取该图案化经掺杂区域的该部分的该光学图像进一步包括下列步骤：注记在蚀刻该第一表面的一部分的工艺期间，由该遮蔽层所覆盖的该第一表面的一部分，以及不由该遮蔽层所覆盖的该第一表面的一部分，所反射或透过其传送的该电磁辐射的强度差异。
20.根据权利要求12所述的太阳能电池形成工艺，进一步包括下列步骤：
将第一量的第一掺杂原子扩散进入该基板的该第一表面，以在设置该遮蔽材料于该第一表面上之前，形成第一经掺杂区域；以及
将第二量的第二掺杂原子扩散进入该第一表面，以在设置该遮蔽材料于该第一表面上并蚀刻该第一表面的该部分之后，形成第二经掺杂区域。
21.根据权利要求20所述的太阳能电池形成工艺，其中该第一掺杂原子及该第二掺杂原子分别选自由磷、砷、锑、硼、铝及镓所组成的元素的群组。
22.根据权利要求20所述的太阳能电池形成工艺，其中该第一掺杂原子及该第二掺杂原子是同类型的掺杂原子，且该第一经掺杂区域中的该第一掺杂原子的该第一量，大于该第二经掺杂区域中的该第二掺杂原子的该第二量。
23.一种太阳能电池形成工艺，包括下列步骤：
蚀刻基板的第一表面的一部分；
沉积第一层覆盖经蚀刻的该第一表面的一部分；
移除设置覆盖经蚀刻的该第一表面上的该沉积的第一层的一部分，以暴露该基板的区域；
传送含掺杂材料至该基板的该暴露的区域，以于该基板内形成经掺杂区域；
撷取该基板的该第一表面的一部分的图像，其中该图像包括该暴露的区域的一部分以及该经蚀刻的第一表面的一部分；
使用自该撷取的图像所接收的信息，将网板印刷蒙片中的多个特征对准该暴露的区域；以及
在所述多个特征对准该暴露的区域后，经过所述多个特征沉积材料层于该图案化经掺杂区域的至少一部分上。
24.根据权利要求23所述的太阳能电池形成工艺，其中撷取该第一表面的一部分的图像包括下列步骤：撷取设置于该基板的表面上的两个或更多个对准标记的光学图像，并且确定各个对准标记对理想位置在位置上的差异，以确定根据该光学图像的补偿。
25.根据权利要求23所述的太阳能电池形成工艺，其中撷取该图案化经掺杂区域的一部分的光学图像包括下列步骤：
朝向该第一表面发射电磁辐射；以及
自该第一表面的区域接收电磁辐射，其波长介于约850nm及约4μm之间。
26.根据权利要求23所述的太阳能电池形成工艺，其中该第一层包括选自由氮化硅(SiN)、非晶硅(a-Si)以及二氧化硅(SiO2)所组成的群组中的材料。
27.根据权利要求23所述的太阳能电池形成工艺，其中该第一层包括设置覆盖于该基板的该第一表面上的第二层，以及设置覆盖于该第二层上的第三层，其中该第二层包括选自由氮化硅(SiN)以及二氧化硅(SiO2)所组成的群组中的材料，且该第三层包括非晶硅(a-Si)。
28.一种用以处理基板的装置，包括：
基板支撑表面；
电磁辐射源，其被安置以朝向该基板支撑表面发射电磁辐射；
检测器组件，其被安置以接收朝向设置于该基板支撑表面上的基板的表面的该发射的电磁辐射的至少一部分，其中该接收的电磁辐射提供一波长，该波长优先地藉由形成于该基板的表面上的图案化重度掺杂区域穿透传输或反射，或优先地藉由不包括该图案化重度掺杂区域的该基板的多个区域穿透传输或反射；
沉积腔室具有网板印刷蒙片以及至少一个致动器，其被配置以定位该网板印刷蒙片；以及
控制器，其被配置以从该检测器组件接收关于形成于基板的表面上的图案化重度掺杂区域的位置的信号，其中该基板设置于该基板支撑表面上，并且根据从该检测器组件所接收的信息，调整该网板印刷蒙片相对于该图案化重度掺杂区域的位置。
29.根据权利要求28所述的装置，其中该基板支撑件是材料输送带组件的部分，该材料输送带组件包括第一材料安置机构，其适于提供支撑材料至平台，其中该支撑材料包括该基板支撑表面，其设置于该支撑材料的侧边上，该侧边相对于与该平台的表面接触的该支撑材料的另一侧边。
30.根据权利要求28所述的装置，其中该支撑材料的第一表面安置于该基板支撑表面上，且该支撑材料包括多孔材料，当真空被施加于该第一表面时，该多孔材料容许空气自第二表面通过至该第一表面。
31.根据权利要求28所述的装置，其中该电磁辐射源固设于最接近该基板支撑表面的第一侧边处，且该检测器组件固设于相对该第一侧边的侧边上。
32.根据权利要求28所述的装置，其中该检测器组件包括照相机以及至少一个光学滤波器，其设置于该基板支撑表面以及该照相机之间，其中该光学滤波器适于容许该波长通过其中。
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