CN105765738A - 用于减少太阳能电池的光致衰退的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

太阳能晶圆的LID的减少是通过曝光到连续或断续的通过一产生3?10Sol的增强型光源ELS的高强度的全光谱的光辐射HILR达到，其中HILR是选配地在成形气体的存在中或者/并且加热到从100℃到350℃的范围内。HILR是由用于独立的大量/连续的处理的ELS模组所提供、或是在晶圆生产线中被整合在一晶圆烧结炉的下游的一高强度的光区域HILZ中。一种指驱动晶圆传输是在该整合的炉/HILZ中提供200?400吋/分钟的连续的无阴影的处理速度。在该峰值烧结的区域中的晶圆驻留时间是1～2秒。晶圆是在该些HILZ?ELS模组的前的一淬火区域中，从850℃?1050℃的峰值烧结温度立即被冷却。在该HILZ中的驻留时间是从约10秒到5分钟，较佳的是10～180秒。断续的HILR曝光是通过电子控制、一遮罩、旋转的开槽的板、或是移动的带来加以产生。

Description

用于减少太阳能电池的光致衰退的方法及设备
技术领域
本发明是有关用于处理太阳能电池晶圆的设备及方法，并且更特别是有关用于减少光致衰退(Light Induced Degradation)(在此称为"LID")的系统，其是在金属化烧结之前或是之后，通过硼或是一含硼的化合物或成分已经被施加到的被加热的(多个)晶圆表面(也以钝化(passivating)的硼被施加到一晶圆的至少一表面著称)的高强度的全光谱的光辐射(High-Intensity full-spectrum Light Radiation)(在此称为"HILR")的使用。该晶圆表面的HILR处理可以在一高强度的光区域(High-Intensity Light Zone)(在此称为"HILZ")中，在环境大气中、或者较佳的是在一例如是一种在一氮载体气体中包括从2到90％H2的成形气体(forming gas)的受控的大气中，在大量(批次)处理中或是在一连续的生产线中加以完成。该HILR/热处理是在该HILZ中，在从约100℃到约350℃的范围中的温度下加以达成。该HILR是经由一例如是发光电浆(Light Emitting Plasma，LEP)或氙灯源的增强型光源(Enhanced Light Source)(在此称为"ELS")而被施加，其较佳的是被容置在一包含至少一ELS的模组中，并且在该晶圆表面处产生从3到10Sol(Sun)的全光谱的辐射(可见光、IR及UV)，并且可以是连续的或是断续的。一或多个ELS模组可被用在一生产线系统中的个别的位置处、或是可以在该生产线设备系统中被设置成彼此相邻的，而为在一连续的区域(亦即，该HILZ)中被排列的一系列的ELS模组。该HILR/热处理的HILZ接着可以是一温度受控的加热区域，其是作用以在卸下以用于进一步的制造步骤来将其聚集成为太阳能板之前，先退火该些经处理的晶圆。
背景技术
太阳能板是包含多个太阳能电池，其是包括电连接成一阵列的太阳能晶圆，该阵列是接着被密封在玻璃片之间。目前高效率的太阳能板是具有一个20-22％电池效率(太阳能转换成电力)的数量级的最初的输出，但是在约2周之后，其下降超过10％而变成为一个17-18％的典型范围。然而，在美国制造的普通的太阳能板是具有峰值最初在13％左右的效率，并且在被投入服务使用之后下降成远低于该值。此效率的下降现象被称为光致衰退(LID)。尽管并未精确地知道该机制，但是研究是指出硼含量与LID的相关性，假定的是具有不确定的经验化学式的硼-氧复合物(BOC)是在曝露到太阳光之际被形成在该些晶圆中。这些在硅中的复合物是大致被描述特征为由于制造后的在服务使用中曝露到光所造成的BsO2i。
在最高的最初太阳能电池转换效率中的是掺杂硼的磁性柴氏法(MagneticCzochralski，MCz)硅晶圆。通常，硼是被掺杂到硅表面中，该硅表面之后是由于将其涂覆(印刷)含银化合物的膏，而接着在一金属化炉中被烧制以形成银背面接触层，而变成背面接触表面。然而，该金属化在几天至数周的服务之后并未避免硼的LID，此导致效率的下降。到目前为止，尚未有用于防止太阳能电池的硼-氧复合物LID的制程、也没有用于其永久的再生回到原始的效率的制程。
非晶硅(α-Si)晶圆在其使用中的使用寿命的前6个月是遭受到数量级10-15％的LID。晶态硅(c-Si)晶圆是遭受到数量级3-7％的LID。在α-Si中，LID也以史坦伯-劳斯基效应(Staebler-Wronski effect,SWE)著称的，其可以在约6个月的曝露到太阳光的使用中的服务之后稳定化在较低的太阳能转换效率(SCE)位准。在单晶态硅电池中，该LID效应的主要原因是一重组活性的硼-氧复合物。这些复合物影响到载子的寿命(该些载子再结合所在的速率)。在晶圆中B-O复合物(BOC)越多，则载子再结合越快，此是降低输出。实验已经报告太阳能电池晶圆曝露到在1Sol强度的光数小时，以尝试降低LID效应。此种曝光的实验尚未应用至产业的线上式晶圆处理炉系统。迄今为止，该些结果尚未是满足需要的。
在太阳能晶圆处理领域中，产生并不会在安装为太阳能晶圆以作为被投入在现场服务的太阳能板中的电池的后呈现效率劣化(LID)、或是呈现LID的量或速率的显著减低的晶圆有着未解决的需求。此外，任何可以降低或避免LID、或是处理该晶圆以在金属化之后将其再生回到一稳定的最初的效率状态的制程，都必须在能够以在经济上可行的制造速率及良率下被改型到现有的晶圆处理炉装置中的背景下来加以解决的。
发明内容
本发明是包括用于硅太阳能电池晶圆的处理的设备及方法，其是通过在一或多个高强度的光区域(在此称为"HILZ")中，在受控制的加热期间连续地或是断续地(选通的(strobed))利用范围从3到10Sol(Sun)的高强度的全光谱的光辐射(可见光、IR以及UV)(在此称为"HILR")，来辐射处理此种晶圆的至少经硼处理的侧或表面一段足以降低或避免该LID效应的时间，并且其是作为一整合的晶圆处理炉系统的一部分(较佳的)、或是作为一具有其本身的输送带的独立的HILZ，其可以服务复数个馈送输出至其的炉或是生产线。本发明的HILZ装置也可以被设置用于被设置成一静态阵列的复数个晶圆的大量处理。
通过非限制性的例子，本发明的设备及制程可被应用至以下的晶圆：非晶硅(α-Si)；晶态硅(c-Si)；单晶硅(mono-Si)；纳米晶体硅(n-Si)；多晶硅(multi-Si)；以及利用被散布微晶态硅的非晶硅的非微晶(串叠型电池)晶圆(α-Si/μc-Si)。然而，熟习此项技术者将会体认到本发明的设备及制程可被利用于遭受到LID效应的任意类型的太阳能电池。
该术语"全光谱"是表示可见光谱的光以及IR及UV，并且可包含复数个不同光谱范围的灯以提供所需的全光谱。例如，IR或/及UV灯可被使用在一HILZ中，以补光通过在以下叙述的ELS灯所产生的全光谱的一波长部分。较佳的是，该HILR/加热是在该HILZ中，在一种包括从2到90％H2气体以及例如是氮的惰性载体气体的平衡(balance)所组成的成形气体的存在下加以实行。本发明的HILR/加热制程是否钝化可能形成在晶圆的硅中的一或多个硼-氧复合物(BOC)、钝化其它的复合物、避免或降低此种复合物的形成、或者例如是通过维持该复合物静态或是防止其转变成另一状态以使得此种复合物更稳定，并未被完全了解或者为本发明的制程的功效的决定性的事物。于是，在此对于LID的减少或消除、该BOC或其它的复合物的去活化或"冻结"、硼的钝化、或是整体或部分地恢复或回复最初的电池效率的参照是意谓涵盖本发明的HILR/加热制程的LID减少效应最终可以被判定为发生所通过的机制中的任一种。
尽管本人并不希望受到理论的约束，但是在总体的化学方法上，晶圆硅通常具有一存在于晶体结构内的氧含量。于是，本发明的HILR/加热制程的一态样可能会导致抽取或是"获得"可能是在硅基板中、或是在由于硼被掺杂到硅中所造成的BOC中与该硼化学结合或是相关联的氧原子或离子。通常，硼是被涂覆在晶圆的表面上或是被掺杂到晶圆的表面中，而该表面将会形成该晶圆的背面接触层表面，而磷是被涂覆在该晶圆的顶表面上，一细线的集极格子将会被网版印刷到该顶表面之上。
本发明的制程以及HILR/加热设备是被整合到一产业的太阳能电池晶圆生产线中，其是包含设备及方法以用于：1)晶圆的UV预先处理(选配的)；2)例如是磷酸的P化合物的掺杂物涂覆在一将会变成射极表面的晶圆表面(通常是顶表面)上；3)选配的是，利用一种B化合物来涂覆在该晶圆的相反的表面(通常是底表面)上；4)在一IR扩散炉中扩散烧结该晶圆(在P涂层的情形中)或是共同扩散烧结(在P及B涂层两者的情形中)；5)一抗反射的涂层(ARC)施加至晶圆的P射极的顶表面(例如是一个硅氮化物PECVD涂层)；6)网版印刷一细线的银膏到晶圆的顶端侧(P侧)之上以形成该集极格子，并且利用铝膏以涂覆晶圆的背面侧以用于该背面接触层；7)干燥经印刷的膏；8)在一个多区域的IR金属化炉中金属化烧结该晶圆，以控制熔化银膏的顶表面的细线，穿过该ARC层而到掺杂P的Si中，并且完全地熔化被涂覆在该底表面上的Al膏以形成该晶圆的一连续的背面接触层，接着是该晶圆的快速的淬火；9)该晶圆在一处于3-10Sol下的HILZ中，在从约100℃到约350℃的范围内的HILR/加热处理一从约10秒到约5分钟(约300秒)的期间，并且更佳的是在从约10秒到约180秒的范围中，该驻留时间(dwell time)(晶圆传输通过该HILZ的时间)是在该晶圆表面处的从约3到约10Sol的范围中的光强度、输送带行进的速率、以及在该HILZ中的ELS阵列的长度的一函数；以及10)一选配的回火(tempering)热处理区域。通常，该金属化炉生产线在相邻其输入端是包含一煅烧(burn-out)区域，其中该些膏的有机粘合剂首先被"烧尽"，其是通过被加热以将该些粘合剂转换成为挥发性气体，而该挥发性气体被抽离。有关于UV预处理器以及掺杂器模组，其范例被展示在本人的美国专利8,742,532中。
在该IR金属化炉的峰值烧结区域中，对于晶圆在金属化烧结期间具有一段在1-2秒的数量级的短的驻留时间传输通过该生产线是特别重要的。在传输通过该峰值烧结区域的时间期间(也以"驻留时间"著称)，温度是非常快速地到达峰值而至针对于所选的晶圆/膏成分所预先选择的最高温度。该些晶圆之后是在一淬火区域中立即快速地被冷却，该淬火区域是该峰值区域下游紧接的区域。同样地，尽管本人并不希望受到理论的约束，但是本人发现在该峰值区域中的短的驻留时间是有助于避免或是降低BOC的形成。
较佳的是(但是并非绝对必要的)，该些晶圆是在该金属化炉的至少IR峰值烧结区域中，在上述的成形气体的存在下加以烧制。在此烧结实施例中，使用一种采用一隔离IR灯模组的金属化炉是便利的，其中石英窗是分开晶圆被传输通过的处理区域与该些灯。一种在峰值烧结区域中采用一或多个隔离灯模组的范例的炉被阐述在本人的美国专利7,805,064中。在未使用成形气体的情形中，一范例的炉被展示在本人的美国专利8,571,396中、或是在美国申请案公开2014/0017848A1中。
有关于晶圆传输系统，例如是展示在本人的美国专利7,805,064中的金属网带可被使用。然而，一种例如是展示在本人的美国专利8,039,289、8,236,596以及8,828,776中的超低质量传输系统可被采用。有关于传输，单通道或是双通道以及多通道宽的传输带、超低质量、或是零质量无阴影的(shadowless)指驱动是统可被采用在该炉系统中。该些传输系统是同步地通过单一驱动系统(马达以及相关的齿轮、曲柄轴、链条与类似者)、或是通过例如在本人的美国专利8,816,253中所展示的个别的独立可控制的驱动系统来加以驱动。
如同在此的范例实施例所用的，较佳的传输系统是一种"零质量"、"无阴影的"指驱动系统，即如同在本人的美国专利8,829,396中所详细叙述者。此种指驱动系统是允许200-400吋/分钟的数量级的高速的操作，在(传输通过)该峰值烧结区域中的1-2秒的数量级的非常短的驻留时间。此无阴影的指驱动系统可被用在一被配置有一隔离灯模组的IR炉，因而成形气体可被用在该峰值烧结区域中，该峰值烧结区域之后接着是一压缩气体的淬火区域(成形气体可被用在该淬火喷射中)。该无阴影的指驱动系统的另一优点是其允许同时或是依序地在该晶圆的两侧上的曝光，而无带结构遮蔽晶圆的底面。因此，在本发明的HILZ的ELS模组中，该成形气体是到达晶圆的顶端侧及底部侧，因而此气体可以更有效率地渗透该晶圆的硅，以协助钝化或是LID的减少。应了解的是，个别的ELS模组或是该HILZ可以包含隔离窗，因而该成形气体可被保持与该ELS模组的灯分开的。
根据本发明的HILZ系统，该些ELS模组的全光谱的高辐射强度被维持在3-10Sol的范围中，较佳的是大于4Sol的数量级。尽管本人并不希望受到理论的约束，但是在此全光谱的辐射的位准之下，该成形气体的H2的一部分游离，其是形成一质子组成(protoncomponent)(例如，"氕"(氢-1、1H)同位素或离子)，其是氢原子的尺寸的1/64,000，并且因此更可以渗透到晶圆的硅晶体结构中。据信该氕同位素是通过该辐射的能量而"被注入"晶圆中。有关在此使用的术语"Sol"，在赤道的晴天中午时的太阳能密度是每平方公尺约1000瓦(103W/m2)，此是等同于105Lux。此值是被称为一"标准的太阳"或是"Sol"，因此在此使用的范围是3x103-104瓦/m2。全光谱辐射的强度(以Sol计)越高，则降低在太阳能电池面板阵列所用的晶圆上的不利的LID效应所需的曝光时间越短。此是转换成为较短的HILZ区域，其具有较少的ELS模组或是IR/UV补光的ELS模组。本人也已经发现到断续的曝光，亦即一亮/暗选通的效应曝光，是有效于降低该LID。尽管本人并不希望受到理论的约束，但目前的想法是HILR曝光(亮)相较于暗的(暗)的交替的间隔是避免BsO2i类型的BOC的形成、或是此种复合物的解偶联(uncoupling)。该光是起始该BOC崩溃，其接着在暗的间隔期间继续。该亮/暗间隔是小于1秒的数量级。本人已经发现到一阴影遮罩是产生用于ELP灯的有效的选通，并且氙、卤素以及LED灯可以被电子式控制以用于该亮/暗选通的效应。
在一第一设备实施例中，一高强度的全光谱的(如同以上所定义的)增强型光源("ELS")或是IR/UV补光的来源("ELS/IRUV")是被设置在一或多个模组中，该模组是线上式被安装在一晶圆生产线中，因而该LID处理被达成为一连续的晶圆烧结操作的部分。该ELS、ELS/IRUV模组可被置放在该生产线中的任何适当处，两个替代的位置是在此举例加以描述。在这些例子中，该ELS、ELS/IRUV模组是被展示在该生产线上，换言之，当该晶圆沿着该生产线被传输以用于处理时，其是在该晶圆的顶表面上，但是应了解的是本发明是包含将该ELS、ELS/IRUV模组设置在该晶圆传输路径之上及/或之下，此是根据待利用高强度的辐射处理的晶圆表面而定。该ELS、ELS/IRUV模组的数个实施例配置是通过举例而被揭示：例子I)单一固态无电极的灯，其是采用一固态的装置以产生供电一电浆发射器的RF能量、以及如同在此的图4中详细展示的水冷却的电浆产生器引擎以及空气冷却的抛物面的反射器；例子II)在如同在此的图6A及6B中详细展示的空气冷却或是水冷却的壳体中的一阵列的灯泡类型的电浆灯，亦即发光电浆灯(在此称为"LEP"灯)；以及例子III)高强度的氙、卤素或是LED灯，其中该些灯视需要且若需要的话，其是被空气冷却或是水冷却。该补光的IR是由使用在该煅烧及烧结区域中所采用的类型的IR灯所提供的。这些IR补光灯是被设置在一HILZ之前的一个别的预先处理区域中、或是位于该HILZ中的个别的ELS模组之间，并且该些晶圆在被曝露至该些IR灯时被加热在该100℃-350℃的范围中。通常在这些范例实施例中，该些晶圆是从下方通过平台加热器或是通过开放式线圈类型的电阻加热器而被加热。
其它高强度的放电灯可被使用于该ELS，以产生光辐射的必要的范围(3-10Sol)，但是如同在此所用的例子II的LEP模组灯是具有可靠度、来自每一个灯装置的高出一数量级的流明密度、一具有一高达约95的演色性指数的全彩的光谱、以及光强度被控制以低到20％的全亮度(调光或是"关小")的能力的优点。LEP灯是市场上可购得的，其是被使用作为生长灯、用于区域以及高杆照明，例如是停车场、道路、在高顶棚的产业及商业的设施(例如，会员制仓储式商场以及购物广场)中以及在娱乐及建筑的照明设置中。该例子II的LEP灯也是市场上可购得的，而主要用在农业的水耕法以及气耕法的设施、以及用在产业及商业的设施中。类似地，高强度的氙及卤素ELS灯是具有适当的全光谱输出，并且可以产生用于本发明的高速的线上式LID处理所需的辐射强度。IR补光的灯可被利用于这些ELS灯的任一者。
在一实施例中，例如是顶表面的晶圆表面中的一或多个是在该HILZ中连续地被曝露至该ELS、ELS/IRUV全光谱的高强度的光。在一替代实施例中，晶圆表面中的一或多个是断续地被曝露至该光，其例如是：1)通过例如是LED、氙或卤素的ELS灯源的开-关电子切换；2)通过在例如是LEP灯的ELS灯与晶圆之间的一开槽的遮罩的使用；或是3)通过一也用于LEP灯的旋转开槽的碟片的使用。该遮罩或是旋转的碟片是在晶圆沿着处理路径被传输时，投射全光谱的高强度的辐射(HILR)(亮)以及降低强度的阴影(暗)的交替的带到该晶圆的顶表面上，此是产生一断续的亮/暗、选通的效应。在该后两个实施例中，该降低强度(阴影)的带是作用为该ELS灯的暗模式，即使该ELS仍然是连续地导通。该遮罩或是旋转开槽的碟片的使用是延长ELS的使用寿命，否则ELS的使用寿命原本会因为频繁的开-关循环而被缩短。遮罩槽以及实心的"区域"的宽度是相关于晶圆传输的速率来加以选择，以在该晶圆于该HILZ中的时候，穿过一ELS下的驻留时间的一所选的百分比期间提供降低强度的阴影("暗")。尽管本人并不希望受到理论的约束，但是该断续的亮/暗高强度的全光谱的辐射曝光是有助于BOC在该晶圆主体中的去耦合，借此改善LID的减小。该IR补光的灯总是导通的，并且晶圆是在IR曝光期间被加热。
在一第一例子中：HILZ位置A，例子I、II或III的ELS、ELS/IRUV模组是被设置在一扩散炉的下游，例如是在一抗反射的涂层(Anti-Reflective Coating，ARC)模组与该印刷模组之间。在硼是在该扩散炉的上游被涂覆在硅晶圆表面上或是被掺杂到硅晶圆表面中的情形中，本发明的HILZ的ELS、ELS/IRUV模组是紧接在该扩散炉或是该ARC模组之后，而在该膏被施加至该背面接触的经硼处理的表面之前。
在一第二范例的位置中：HILZ位置B，例子I、II或III的ELS、ELS/IRUV模组是被设置在一金属化炉的淬火区域的下游，就在该炉烧结区域的下游并且在该退火区域的上游。
该ELS、ELS/IRUV模组的辐射处理可被施加至晶圆的一或两侧，并且较佳的是被施加至该经硼处理的侧。辐射的量是以Sol而被量测的，Sol是表示在赤道的晴天中午时的太阳光的光通量。本发明的模组是利用ELS来源而被配置，以提供从3到10Sol的辐射。晶圆在ELS、ELS/IRUV的辐射之下通过该HILZ的驻留时间是与晶圆的传输速度成反比，并且范围通常将会是从约10秒到约5分钟，更佳的是从约10到180秒。为了增加在该3-10Sol的范围中的辐射通量，ELS、ELS/IRUV灯的数量、成串的ELS、ELS/IRUV模组的数量(每一个模组具有一或多个ELS、ELS/IRUV灯)、或是该灯输出可以针对于一给定的驻留时间而被增大。灯输出是通过一控制器而被控制及调整，该控制器是控制至该些灯的电压及/或安培。用于该高强度的辐射ELS、ELS/IRUV模组的全光谱的光源较佳的是一发光电浆源，但是亦可包含一高强度的LED源、或是氙或金属卤化物的高强度的放电源、以及视需要的补光的IR及/或UV灯。
该晶圆传输可包含现有的金属网带。然而，其中该晶圆的底面将在一扩散炉或是一金属化炉中加以处理，一种在本人的美国专利8,829,396中所揭露的类型的零质量的指驱动是较佳的。在以下的详细例子中，一种指驱动是被使用并且展示在图式中。该指驱动是具有实质零质量以及晶圆冷却更加快速的优点，因为没有经加热的带质量会保持残留的热而减缓冷却。因此，利用一种指驱动，该晶圆在该峰值烧结区域中到达峰值温度之后可以在该淬火区域中立即被冷却至所需的温度，以用于本制程发明的全光谱的辐射处理。
根据本发明的原理，对于熟习此项技术者而言将会明显的是，可见光谱的辐射可以通过任何高强度的全光谱的光源来加以供应，并且该ELS、ELS/IRUV模组可以与任意类型的具有一退火区段的金属化炉整合。该些光源(灯)的输出是通过任何适当的控制器而被控制以提供在该较佳的3-10Sol范围内的光强度，并且在处理期间视需要地提供所选的输出以及关小。该些ELS、ELS/IRUV模组也可以被使用作为个别的模组，其是被插入在该晶圆生产线中的任何适当的点处，例如是该金属化烧结炉的上游、或是在该烧结炉的下游及上游两者。ELS、ELS/IRUV模组在该辐射处理期间可以在具有或是不具有一成形气体下、以及在具有或是不具有晶圆加热下加以使用。在辐射期间的晶圆加热可以通过广泛而多样的手段来加以达成，其是包含平台、开放式电阻导线线圈、或是灯的加热。任意类型的晶圆传输都可被使用，其包含标准的金属网带、超低质量的驱动、陶瓷滚柱驱动、以及零质量的指驱动系统。该传输系统可以是单一或多个通道，其是被同步地驱动离开单一曲柄轴、或是独立的并排驱动。在并排驱动的情形中，单一炉的宽度可以纵向被划分以提供两个或多个晶圆传输及处理通道，其隔板是允许每一个通道的隔离，以用于其中的独立控制。熟习此晶圆处理技术者将会轻易地体认到根据此申请案的教示，扩散、金属化烧结、以及HILZ的LID减少处理(BOC钝化、去活化、晶圆能量转换回到接近最初的状态、或是转换效率的回复)的特定时程可以针对于特定的类型及尺寸的晶圆来加以控制及修改，并且可被修改以适合掺杂的成分以及膏的成分。
应了解的是，如同在此所用的"无阴影的"以及"阴影遮罩"并非相同的，并且不混淆。无阴影的是指一种类型的传输系统，其中晶圆的底面(底表面)并不被例如是习知的炉的输送带传输构件的炉机构所阻挡(遮蔽)。相对地，阴影遮罩是指一实体元件，其是被插置在该ELS灯泡与该晶圆之间以在该晶圆被传输通过该HILZ时产生该HILR的选通(该HILR的断续的亮/暗)。
附图说明
本发明参考图式而更详细地加以描述，其中：
图1是一整个晶圆生产线的概要图，其例如是展示交替的LEP模组位置A及B、以及交替的硼施加的位置及模组；
图2是一炉的等角视图，其是展示一被设置在烧结/淬火区域的下游的例子I类型的高强度的HILZ辐射模组；
图3是沿着图2的线2-2的垂直的截面图，其是展示在晶圆生产线上的例子I类型的ELS模组以及罩，在此例子中，一种指驱动传输系统被描绘；
图4是一垂直的视图，其部份是图1及2的例子I类型的ELS模组的截面，其是展示光源及反射器、以及相关于一晶圆正通过一种指驱动传输系统而被传输的壳体；
图5是一在炉淬火区域的下游的采用复数个成串的例子II类型的ELS模组(LEP灯)的金属化炉的侧视图，在此例子中，该些LEP模组是在该生产线中被整合在一退火区域的上游，并且包含一选配的高强度的IR灯预处理区域模组；
图6A是例子II的ELS模组的等角视图，其是展示一包含四个LEP光源的壳体；
图6B是沿着图6A的线6B-6B的部分的垂直的截面图，其是展示一冷却空气流动路径的一个例子，该晶圆传输是被展示为在该些LEP灯下，并且该些晶圆是通过一平台加热器而被加热；
图7A-7D是一相关系列的视图，其是展示一阴影遮罩的使用，以产生晶圆的断续选通的高强度的全光谱的光处理，其中：
图7A是如同在图5中的一退火区域的上游的HILZ-B区域的一对ELS、ELS/IRUV灯模组的侧视图，其是展示一光遮罩的使用、与在一或两个生产线中正被传输的晶圆的关系、以及高强度的管状IR灯在ELS灯组件之间的使用；
图7B是沿着图7A的一ELS的纵长中心所取的截面图，其是展示该阴影遮罩参照该ELS灯泡以及该晶圆传输的位置；
图7C是一ELS阴影遮罩的平面图，其是用于产生降低强度的阴影线，以用于在处理期间，晶圆在该HILZ中，在该些ELS灯下通过时的断续的亮-暗照明曝光(选通的)至晶圆；以及
图7D是图7B及7C的阴影遮罩的一区段的放大，其是展示遮罩厚度、至晶圆的顶表面的间隙、以及光的亮及暗间隔的比例。
具体实施方式
以下配合附图及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。
以下的详细说明是通过举例来描绘本发明，而非借以限制本发明的范畴、等同物或是原理。此说明将会清楚地使得熟习此项技术者能够制造及使用本发明，并且描述本发明的数个实施例、修改、变化、替代物以及用途。一特点的一实施例的细节可能被展示在一图中，而另一特点的细节将会在另一图中引出。
图1是展示根据本发明的一范例的太阳能电池晶圆整合的生产线设备10的概要图，其中制备的晶圆12是在处理期间，经由一输送带传输系统13(在此实施例中是经由如同详细地揭露在本人的美国专利8,829,396中的一种指传输系统)以从输入端I在箭头的方向上被连续地传输至输出端O。UV模组14是提供一区域以用于对该些晶圆12的顶表面或/及底表面的一或两者UV预先处理。掺杂器16是施加一种含P的化合物或是溶液(例如，浓缩磷酸)至该晶圆12的上表面。选配的是，该些晶圆可以在此阶段16被翻面(未显示)，并且底表面被涂覆以一种含B的化合物或是溶液(例如，硼酸)。表面经涂覆的晶圆是利用高强度的IR灯而被烘干，并且被馈入且通过一IR灯加热的扩散炉18以用于该P的扩散烧结或是该P及B的共同烧结到该晶圆硅中以掺杂。在该扩散炉18中的高强度的IR灯是在图1中被指明为IRL。范例的UV预处理器、掺杂器、干燥器以及烧结炉设备以及操作方法是被揭示在本人的美国专利8,742,532中。P及/或B的引入是在图1中概要地分别经由用于区域16的被指明"P/B"以及用于区域22的被指明"B/P"的喷雾器来加以展示。
在该扩散烧结区域18之后的是一ARC涂覆装置20，其是涂覆一抗反射的涂层到晶圆的掺杂P的上表面上。选配的是，在区域20中的ARC涂覆之后，该些晶圆可以在区域22中被翻面并且底部侧被掺杂以一种B化合物而且加以烘干。在该情形中，该些晶圆是接着再次被翻面以用于引入含ELS的HILZ设备24A(ELS/HILZ区域A)中，其中顶表面或/及底表面是通过ELS、ELS/IRUV灯而被曝露到高强度的全可见光谱辐射HILR(在以上所揭露，并且在以下更详细地加以揭露)。在区域24A中的ELS、ELS/IRUV灯的数量将会针对于在该炉的所选的受控制的传输输送带速率下的所要的曝光驻留时间、以及在从约3Sol到约10Sol的范围内的光强度来加以选择。范例的灯是LEP、氙、卤素或是LED类型的灯，以提供该高强度的全光谱的光辐射HILR，并且若需要的话可以利用IR或/及UV灯来予以补光。在ELS、ELS/IRUV/HILZ区域24A中的HILR曝光处理亦可以被伴随曝露到一种具有从2到90％H2以及N2的剩余物的成形气体。该些晶圆可以例如是通过一被设置在晶圆之下并且位于传输指状部之间的间隙中的平台加热器或是电阻线圈50而被加热到从约100℃到约300℃的范围内。选配的是，该些晶圆可以通过适当设置的具有用在此生产线的扩散或金属化炉中的类型的高强度的IR灯的使用，而从之下或/及之上被加热。
经照射的晶圆是离开ELS、ELS/IRUV/HILZ区域A 24A而进入印刷机26，该印刷机26是施加一细微格子的Ag基的膏至晶圆的(掺杂P的)顶表面、以及一整个表面积的Al基的膏至该晶圆的(掺杂B的)底表面，并且加以烘干。该些经掺杂、扩散烧制、ARC涂覆以及印刷的(以及选配地经照射的)晶圆是接着被馈入一个多区域的高强度的IR灯加热的金属化炉28中，其是包含一煅烧及预加热区域28a、一峰值烧结区域28b、以及一淬火区域28c，该淬火区域28c是包含气刀以从在约800°到约1050℃的范围中的峰值烧结快速地冷却晶圆。在该金属化炉28中的高强度的IR灯是在图1中被指明为IRL。
在此例子中，一具有一或多个形成该峰值烧结区域28b的隔离灯模组的金属化炉是包含一石英窗，其是分开该传输驱动移动晶圆通过的晶圆处理区域与该高强度的IR灯区域。此隔离的配置允许该成形气体能够供应至在该峰值烧结区域中的晶圆、以及在相邻下游的ELS、ELS/IRUV/HILZ区域B 30中。在图1中，该成形气体是被展示为经由管线FI而被引入。此外，该烧结(金属化)炉28的淬火区域28c是利用具有压缩气体流的"气"刀，该压缩气体流是被导引至晶圆的顶端及底部以将其从该峰值烧结温度瞬间冷却下降至该ELS、ELS/IRUV/HILZ区域B的处理温度。该"气"刀可以利用压缩的成形气体，以维持H2/N2的氛围从该峰值烧结区域、通过该淬火区域而到该ELS、ELS/IRUV/HILZ区域B中的连续性。此外，接着的下游区域，亦即退火区域32，其选配地也可以是利用被引入该烧结区域28b及淬火区域28c，随着晶圆流动通过该ELS、ELS/IRUV/HILZ区域B 30并且因此进入该退火区域32中的成形气体而被维持在H2下，而该成形气体最终是从该退火区域32被排气及烧尽。此外，该ELS、ELS/IRUV/HILZ区域30以及退火区域32的任一或是两者可以在晶圆下包含在图1中被指出为PLH的平台加热器或是开放式线圈电阻元件。多余的成形气体是经由排气装置FO而从该退火区域32被抽出，并且视需要地可以选配地在界定区域28b、28c及30的下游端的帷幕墙(未显示)的处加以移除。在该ELS、ELS/IRUV/HILZ区域B 30中，ELS灯可被设置在晶圆的上方，并且选配地亦被设置在晶圆的下方，其分别被指出为上方的灯30U以及下方的灯30L。
图2是以等角投影来展示该金属化烧结炉28、接着是包含ELS、ELS/IRUV的HILZ区域B 30、以及退火区域32(其也通过高强度的IR灯而被加热)。该金属化炉是被设置在该HILR处理区域HILZ-B的上游，并且连接至其。该指驱动晶圆传输系统13可以见于该ELS、ELS/IRUV/HILZ区域30以及退火区域32的右手边的区段中，其中用于该退火区域的顶端的ELS、ELS/IRUV模组以及壳体已被移除以显示细节。该金属化炉的输送带系统是延伸到该HILR处理区域HILZ-B中，并且作用为该HILR处理区域HILZ-B，使得晶圆通过该整合的处理设备的传输是连续的。
图2的左端是展示该预加热的区段28a的最初的煅烧区域BOZ，其中岐管及挥发物排气管组件34是收集从经印刷的晶圆涂层烧出的膏挥发物，以在该点处加以移除。在该炉区段的侧边中的埠是如同在图1中地被标示为IRL。如图所示，在该峰值烧结区域28b中有较大密度的高强度的IR灯。该淬火区域28c是视需要地包含一排气通风系统及堆叠36。在此实施例中针对于该ELS、ELS/IRUV模组所展示的是一上方的LEP型灯模组30U，其是连接至其电源供应器38(其可以个别地被冷却(未被展示))。用以冷却ELS、ELS/IRUV/LEP灯30U的例如是空气及/或水的冷却流体是经由管线40而被引入或/及抽出。该退火区域32是包括一强制空气冷却壳体以退火该些晶圆，并且降低晶圆的温度，因而该些晶圆可以在该生产线的输出端(参见图1)处加以传输。
继续其中LEP型的ELS、ELS/IRUV灯是被使用在该HILR处理区域HILZ-B中的实施例，图3是以沿着图2的线3–3的横截面图来展示该ELS、ELS/IRUV/LEP灯模组30U，其是相关载有晶圆12以通过该炉28的各种区域的指驱动传输输送带13来加以设置。在此例子中，该炉28是一种顶升力设计，其中沿着顶升线LL界定的上半部28U是被顶升在固定的下半部28L之上。此是允许接达至该炉的下半部以用于服务。当没有晶圆通过该指驱动13承载时，也可以接达到该炉的下半部中以用于服务。HILZ-B 30U的ELS、ELS/IRUV/LEP模组是包括一灯发射器头组件42，该灯发射器头组件42是连接至该电源供应器38(参见图2)并且安装在一钟状壳体44上，而在该钟状壳体44内是一抛物面反射器(未显示在此图中)。于是，该钟状壳体44是被安装在界定一聚光罩的侧壁46上。该ELS、ELS/IRUV/LEP模组的底部是利用一石英Vycor或是其它高温透明的玻璃窗48来加以密封，因而该晶圆处理区域WPZ是密封且独立的以允许成形气体能够引入在该WPZ中，以在该HILZ灯的高强度的光辐射下协助钝化BOC。下游的退火区域的排气罩32是见于该ELS、ELS/IRUV/LEP模组30U后。一电阻加热器或是热水加热的平台50可被设置在晶圆之下。
图4是展示一ELS/LEP，例子I的模组30U或30L(该选配的IR灯并未被展示)的概要的内部横截面。该灯头42是包含该RF电浆发射器52。该发射器头组件42是被安装在一抛物面的反射器54之上，该反射器54是具有一被涂覆高反射系数的材料、或是由高反射系数的材料所形成的内表面56。该反射器是被安装在侧壁的壳体46之上，该壳体46在平面图中大致是方形的，并且其内壁也可被涂覆一种高反射系数的材料、或是由一种高反射系数的材料所形成的。在采用一成形气体的制程实施例中，该底部较佳的是利用一石英窗48来加以密封。图4的ELS/LEP模组是被展示为悬吊设置在载有晶圆12的指驱动传输系统13上，该晶圆12是通过通过该发射器所发展出的高强度的光的聚光准直的聚光灯。该些晶圆在此例子中是通过一平台加热器50或选配的是一开放式线圈电阻加热器，而从下方被加热到从约100℃到约300℃的温度范围内。
图5是本发明的炉的一第二实施例的侧视图，其中该ELS、ELS/IRUV/LEP灯组件10是采用该例子II的灯。该炉区段28是如上所述的。该HILR的ELS、ELS/IRUV/LEP灯的区段HILZ-B在此例子中是包含一专用的IR灯预先处理的模组96，该IR灯模组96是包含一阵列的IR灯98，在此是五个被展示出。该IR灯模组96是该HILZ-B的部分，并且刚好位于四个多灯泡的高强度的空气及/或水冷却的ELS灯组件60a、60b、60c及60d的上游，成串排列的，而该些ELS灯组件刚好是一强制的空气退火区段32的上游。在此例子中，成形气体的排气岐管36是包含被安装在风道管上的H2氧化器(点火器)组件58，以烧尽在该HILZ-A或HILZ-B的末端处的多余的成形气体。如同在该HILZ-A或HILZ-B中，该IR灯预处理区域是仅通过该些灯、或是藉助于在晶圆下的加热器而被维持在100-350℃的范围中。
图6A及6B是展示该例子II的ELS/LEP灯模组60a-d的细节。图6A是以等角投影来展示模组60a，其是包括上方的壳体62，而一阵列的四个被设置在一中央排气管道68的周围的冷却空气输入风扇64a、64b、64c及64d是被安装在该上方的壳体62上。该上方的壳体是连接至一下方的壳体66。冷却水管线可被用来冷却在该上方的壳体62中的电浆驱动器。图6B是以沿着图6A的线6B-6B所取的垂直的截面图来展示被设置在载有晶圆12的晶圆指驱动传输系统13上的ELS/LEP灯模组60a的位置处，而在该些晶圆12下是被设置一选配的平台加热器50。该电浆驱动器70a及70b是被展示为设置在该上方的壳体中(电源以及冷却水管线是为了清楚起见而未被展示)。如同通过代表空气流动的箭头所展示的，冷却空气是通过风扇64b及64c而被注入在该上方的壳体的顶端中。该空气是循环在该些驱动器的周围，并且接着向下进入到包含电浆灯泡72a、72b的下方的壳体66中，而该高强度的全光谱的光是从电浆灯泡72a、72b被产生并且被向下导引到就在下方的晶圆12之上。准直器74可被用来向下导引所产生的光到该些晶圆上。在该下方的壳体的底部的选配的石英窗48是有助于控制空气的流动，并且将其导引至中央风道68，其是在中央风道68中以热空气而被排出。如图所示，该晶圆处理区域WPZ是被界定在晶圆的传输的路径中的该窗下。应了解的是，尽管单一指驱动系统13是被展示为在通过该晶圆传输的平面所界定的单一处理通道中载有一宽的晶圆12，但是双通道的并排的晶圆传输线A及B可被使用，其中在每一个别的线A及线B中的晶圆的中心是分别在ELS/LEP灯泡72a及72b之下。
图7A-D是展示被设置在该HILZ-B的LID处理区域(参见图5的位置)中的ELS灯模组30的实施例，其是采用在一圆柱形线网或是穿孔的金属辐射屏蔽86内的例子II的灯、亦即LEP型高强度的全光谱的灯泡72。如同在图5中所示，该些ELS灯模组30是被纵向成串排列的，以提供用于处理的所选的HILZ驻留时间。在图7A-7D中，该晶圆传输路径是如同通过箭头T所指出的从左到右。注意到的是，在此整合的ELS/IR灯模组的例子中，高强度的管状IR灯98a、98b、98c是被设置在相邻的ELS组件30a、30b之间。灯30、98是一起构成该ELS/IR灯模组；换言之，如同在图7A中所示，一ELS灯组件例如可包含该IR灯，在此情形中其是为一ELS/IR灯模组。
或者是，图7A可被视为一横向的截面图，在此情形中，该传输输送带是朝向观看者移动的；此观点是展示一个双通道炉的两个并排的处理通道的实施例，在此情形中，该些IR灯管在该图中将会是从左横跨到右。不论是哪一种观点，该些ELS灯模组30a、30b都是邻接的，但是可以是纵向间隔开的，以提供间隙给该些IR灯管。或者是，在一个双通道的炉的情形中，它们是横向间隔开的，以提供间隙给该些晶圆处理通道的传输机构。该LEP灯泡72是位于一抛物面的反射器54的焦点处，该反射器54是将该高强度的全光谱的光辐射准直向下到正被输送带13传输在方向T上的晶圆12之上。该准直向下导引的光是通过箭头76概要地加以展示。作为利用一抛物面的反射器的一替代方案的是，一准直的菲涅耳(Fresnel)透镜可被使用，其是在该LEP灯壳体30中被间隔开在该灯泡的正下方。当利用一菲涅耳透镜时，该抛物面的反射器并非必须的。如同在之前所述的，该些风扇64a、64b是冷却个别的LEP灯模组。
在需要晶圆的断续的曝光处理的实施例中，图7A-7D是展示一阴影遮罩78的使用，以在该些晶圆在该HILZ-A或是HILZ-B中通过在该ELS、ELS/IRUV灯模组30之下时产生断续的亮-暗照明(选通的)。图7C及7D是展示一阴影遮罩的一实施例的细节，在此例子中，一例如是铝的金属板是具有切割于其中的精密的槽84，以在该些槽84之间产生交替的区域82。在图7B中，当被固定在适当处以跨越该反射器54的孔径时的遮罩的位置是被展示，其中该行进的晶圆12是被靠近地设置在该遮罩的底表面下。在图7C中，该晶圆12只能通过该遮罩78的槽看见。为了降低非所要的反射及半影(penumbra)，该开槽的Al遮罩78是被阳极处理为黑色的。
该些遮罩槽亦有助于准直该光，因而当该晶圆通过在其下面时(参见图7D)，该晶圆是交替地被曝露至该全光谱的高强度的光辐射、接着是一暗的间隔、接着是光、依此类推。图7D也展示当在输送带13上的晶圆12在下面通过时，该遮罩78相关至该晶圆12的顶表面90的距离的范例的比例。在该图7D的例子中，其中该开槽的遮罩板78是具有一厚度2x，在该遮罩的底部88与该晶圆的顶表面90之间的间隙是该厚度的一半，亦即该距离是x。在此例子中，该遮罩的区域82以及槽84的宽度是相同的，因而"光亮"的间隔92是等于"光暗"的间隔94。这些亮/暗间隔可以仅通过一具有一不同的交替的区域及槽的宽度的图案的不同的遮罩的使用，而被加长或是缩短。在替代方案中，增加或是减少该输送带13的行进速率可以控制选通的速率(间隔)。在其中一成形气体被使用于该HILZ中的情形中，当一开槽的金属遮罩被使用时，一玻璃板是被设置在该遮罩下以接触其表面88、或是被置放在该遮罩的顶表面96上。
作为利用一阴影遮罩的一选项，一位于该ELS灯模组的输出孔径处的其中具有一或多个槽的水平旋转的薄板可被使用。在另一替代方案中，该些ELS灯模组可以利用向下延伸到接近该晶圆顶表面90的适当的垂直屏蔽来加以间隔开，因而该些晶圆在该些纵向间隔开的灯之间会横越一段暗的区域。作为一开槽的金属阴影遮罩78的使用的一替代方案，该阴影遮罩可以是一具有深色线被形成在其表面上的玻璃板，其例如是通过在其上气相沉积或溅镀一金属层或是不透明的氧化物层。该玻璃可以是Vycor、石英或是一高温的硼硅玻璃。在此替代实施例中，该阴影遮罩板因此可以兼作用为该隔离窗，此是允许一成形气体在该晶圆行进的处理空间WPZ中的使用(参见图6B)。在又一实施例中，该阴影遮罩可以是一移动的遮罩而不是固定在适当的地方，其例如是通过使用一开槽的坚固的带，该带是被设置以移动在一平行于晶圆通过该HILR处理区域HILZ-A或是HILZ-B的路径的水平的路径上，并且是位于该ELS模组的输出与晶圆之间以投射交替的HILR的光带以及阴影在底下通过的晶圆上。该晶圆输送带以及该带遮罩的速度的控制是允许有广范围的断续的曝光、亮/暗、选通的间隔。根据需要，该开槽的带可以是移动在和该晶圆传输通过该HILR处理区域相同的方向上、或是与其相反地(相反的方向)。带的转架(例如是成角度被设置的辊)可被用来转向该带，以在返回路径上避开该些ELS模组。
在该较佳的阴影遮罩实施例中，该遮罩遮蔽线的宽度及数量是相关于该ELS模组的光输出孔径(例如，210mm的宽度)，针对于一沿着生产线被传输的标准的6"晶圆以及输送带传输速度(例如，230吋/分钟)来加以选择，以在该晶圆的顶表面上提供介于阴影(暗)模式之间的小于1秒的数量级的光辐射曝光的快速选通的(亮)效应。该亮/暗间隔可以是和以上所指出者相同或是不相同的。
具有未预料到的结果的制程例子：
通过本发明的HILR处理方法，以采用在此揭露的设备的一ELS的全光谱的HILR而被处理的单Si太阳能电池晶圆在两个系列的测试中针对于LID减少来加以测试：测试I的系列，在5Sol强度下加热在150℃-230℃之间一段在60-180秒的范围中的连续的照明期间；以及测试II的系列，在>5Sol强度下加热在230℃-300℃之间一段在10-60秒的范围中的连续的照明期间。两个测试系列都使得经处理的晶圆受到太阳光的曝光(一周)，以模拟使用中的服务来显现LID；两个测试系列都呈现如下的未预料到的LID减少的改善：
表1，测试系列I
测试I系列结果是展示该晶圆顶表面的较长的ELS高强度的全光谱的曝光是产生较大的LID减少，其中时间的加倍是将该LID效应(在SCE上的减少)减低一半或是更多。此外，该曝光时间的加倍效应在该范围中的所有温度下都成立，但是较大的LID的减少是发生在该范围中的较热的温度下。
表2，测试系列II
测试系列II是展示在该HILR的较高的温度以及较高的强度下，处理时间可被缩短到1分钟之内，而在这些范例的测试中具有在LID上的非所预期的减少50％。在该些HILZ配置的任一个中、在一专用的预处理区域中、或是和一ELS灯整合的利用该选配的IR或/及UV曝光是获得类似的结果。
具有在此技术中的普通技能者将会理解到该一周的太阳光曝光以模拟使用中的操作是相当短的，并且该LID已知是随着时间而增加。确实，系列I的测试晶圆#C不只呈现出没有LID，而且由于HILR处理而在其最初的SCE上有所改善。换言之，在LID上的136.9％的减少可以不只被解释为在使用期间没有LID效应，而且确实是在操作期间在SCE上的改善。因此，在较长的太阳光曝光下，由于本发明的晶圆处理的HILR方法所造成在LID上的减少将会具有一甚至更大的影响，其中在一太阳能电池阵列中的晶圆的有用的寿命中具有在SCE上的更大的实质改善。该测试系列II是展示本发明的制程可以被整合到一例如是金属化炉的晶圆生产线中，并且以一匹配晶圆从该炉烧结/淬火区域离开的速率的速率来处理晶圆。
工业可应用性：
因此，明显的是此申请案的发明的HILR处理设备以及方法是具有太阳能电池处理产业的广泛的可应用性，亦即不论是通过避免BOC的形成、BOC的去活化、或是BOC的钝化，都可应用到LID减少以及太阳能电池晶圆的太阳能转换效率回到或靠近原始值的回复，并且HILR处理的速率可以匹配晶圆烧结炉的输出。因此，本发明的系统在太阳能电池晶圆处理产业中是具有明显的潜力变成被采用作为用于LID减少的设备及方法的新的标准。
将会显然的是，具有此项技术的通常知识者可以在不脱离本发明的精神且无过度的实验下，完成在本发明的范畴内的各种修改。例如，该些ELS、ELS/IRUV高强度的光模组可以具有在整合的生产线中的广范围的类型、设计以及位置，以提供在此揭露的在强度(3-10Sol)的范围中的全光谱的功能。因此，本发明是欲通过所附的权利要求书的在现有技术所将会容许的尽可能广的范畴所界定，并且若需要的话，则会考虑到该说明书，其是包含其目前及未来的等同物的完整范围。

Claims (20)

1.一种用于处理用于太阳能电池的Si晶圆以降低产生自该太阳能电池在曝露到太阳光的期间的使用中的操作的光致衰退(Light Induced Degradation，LID)的设备，其是包括以下的操作性组合：
a.用于在处理区域中将Si晶圆保持在大致水平的平面上的装置，该Si晶圆具有顶表面以及底表面，其是被定向成该顶表面是面向上地，同时被维持在该处理区域的该水平的平面上；
b.输出高强度的全光谱的光辐射(HILR)的至少一延伸光源(Extended Light Source，ELS)，其是被设置在该处理区域中而在该Si晶圆的顶表面之上，以将该Si晶圆顶表面曝露到超过3Sol的HILR一段足以降低该晶圆原本将会呈现的LID效应的时间期间。
2.如权利要求1的设备，其中用于将该晶圆保持在大致水平的平面上的该装置是包括输送带系统，以用于复数个Si晶圆依序地通过该些晶圆的处理的区域的受控制的连续的传输，以用于通过利用超过3Sol的该HILR的该ELS来曝光一段该时间期间。
3.如权利要求2的设备，其中该HILR是由包括从LEP、LED、氙或是卤素光源所选的ELS的模组所提供，并且该光源是利用在其上游的高强度的IR/UV灯来加以补光、或是与其组合以构成整合的ELS/IRUV灯模组。
4.如权利要求3的设备，其中复数个IR、UV、ELS或是ELS/IRUV模组是以直线序列来加以排列，以界定用于连续的处理的该处理区域。
5.如权利要求1的设备，其包含用于在该处理区域中曝露到HILR的期间加热该晶圆超过100℃的加热器装置。
6.如权利要求4的设备，其包含用于在该些晶圆被传输通过该HILR处理区域时的曝露到HILR的期间加热该晶圆超过100℃的加热器装置。
7.如权利要求5的设备，其包含用于断续地将该晶圆曝露到HILR的装置。
8.如权利要求6的设备，其包含用于断续地将该晶圆曝露到HILR的装置。
9.如权利要求8的设备，其中该HILR强度是在3-10Sol的范围中，该ELS是从LEP灯以及利用IR或/及UV灯来加以补光的LEP灯中选出，该加热是被控制在从100℃到350℃的范围内，该时间期间是在从10秒到5分钟的范围中，并且该用于断续地将该晶圆曝露到HILR的装置是包括被插置在该LEP灯与该些晶圆之间的开槽的遮罩，使得当该些晶圆在传输通过该HILR区域期间而横越在该开槽的遮罩之下时，HILR以及阴影的交替的带是横越该晶圆的顶表面。
10.如权利要求6的设备，其包含从扩散炉以及金属化炉中选出的晶圆烧结炉，其是被设置在该HILR处理区域的上游，并且连接至该HILR处理区域，该晶圆烧结炉是包含晶圆输送带系统，并且该晶圆烧结炉输送带系统是延伸到该HILR处理区域的输送带中并且作用为该HILR处理区域的输送带。
11.一种处理用于太阳能电池的Si晶圆以降低产生自该太阳能电池在曝露到太阳光的期间的使用中的操作的光致衰退(LID)效应的方法，其包括以下步骤：
a.将具有顶部平的表面以及底部平的表面的Si晶圆定位成该顶表面是面向上地；
b.利用超过3Sol的高强度的全光谱的光辐射(HILR)来曝光该Si晶圆的顶表面一段足以降低该晶圆原本将会呈现的LID效应的时间期间。
12.如权利要求11的方法，其包含在大致水平的处理路径中连续且依序地输送复数个Si晶圆通过处理区域，同时将该Si晶圆的该顶表面曝露至超过3Sol的该HILR一段从10秒到5分钟的该时间期间的步骤。
13.如权利要求12的方法，其中该HILR是由包括从LEP、LED、氙或是卤素光源中选出的ELS的模组所提供，并且该光源是利用在其上游的高强度的IR/UV灯来加以补光、或是与其组合以构成整合的ELS/IRUV灯模组。
14.如权利要求11的方法，其包含在该曝露到HILR的期间加热该晶圆超过100℃的步骤。
15.如权利要求13的方法，其包含在该曝露到HILR的期间加热该晶圆超过100℃的步骤。
16.如权利要求14的方法，其中该晶圆的曝露到HILR的步骤被控制，使得该曝光是断续的，交替在HILR照射在该晶圆表面上的亮、以及未照射的暗之间。
17.如权利要求16的方法，其中该加热步骤被控制，以在该曝露到HILR的期间维持该温度在100℃-350℃的范围中。
18.如权利要求15的方法，其中该晶圆的曝露到HILR的步骤被控制，使得该曝光是断续的，交替在HILR照射在该晶圆表面上的亮、以及未照射的暗之间。
19.如权利要求18的方法，其中该加热步骤被控制，以在该曝露到HILR的期间维持该温度在100℃-350℃的范围中。
20.如权利要求15的方法，其包含在该HILR处理的前烧结该晶圆的步骤，使得该晶圆的该晶圆烧结以及HILR处理是构成依序连续的制程。
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