TW200834951A - Apparatus and method for electroplating on a solar cell substrate - Google Patents

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200834951 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大致係關於製造光電電池的技術 【先前技術】 太陽能電池為可直接將陽光轉換為電能之光電裝置。 取*見的太陽能電池材料為矽，其為單晶或多晶晶圓之形 式。不過’使用矽系太陽能電池產生電力之成本高於藉由 :統方法產生電力之成本。目此，長久以來希望能降低太 陽能電池之製造成本。 β第1Α及1Β圖繪示出製造在晶圓110上之一標準矽太 陽能電池100。晶圓100句L ⑷^ ^ 。 匕括P-型底部區101、η-型發射 區102以及介於其間之ρ Ρ η接合區103。η-型區或η-型半 導體係透過以特定類型元夸 丄上， 嘗（如，磷、鉀或銻）摻雜半導體 而製成，用以提高負電荷載； ^ ^ Ν ^ η ^ 戰子（即，電子）的數量。類似的， 卜里區或ρ-型半導體係透過一 <添加二饧原子到晶格中而製 的’使得一般矽晶格中的四彻*麻 ^ 雷工 幻四個共價鍵其中之一會缺少一個 电子。因此，該掺雜原子可抑甘田 〜他+ J破其周圍原子的共價鍵中接收 個電子來完成其之第4個铋灶山 叹 個雷^ U鍵、纟^由於此摻雜原子會接收一 U電子，導致周圍原子會損奂 ^ 、失其鍵結内的半數電子 成所謂的「電洞（hole)」。 数毛千亚因而形 當光線落在太陽能電池 技人 上時，入射光子能量合名贫 δ區103的兩侧形成電子、 a P^n 合Ρ 5丨^ 洞對。電子擴散通過該ρ-η桩 。£到一較低的能階，電 X Ρ η接 則會朝相反方向擴散，因而在發 5 200834951

射層上創造出負電荷並在底部累積出相對應的正電荷。當在 發射層與底部間製造出一電子電路且將Ρ - η接合區暴露在特 定波長的光線下時，即會產生電流。照光時，此由半導體所 產生的電流會流過前側1 20 (亦即，光接受側）上的多個接 點，以及太陽能電池1 〇 〇的背側12 1。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1 04，可提 供電流到一大型匯流條1 〇5上。背部接點1 06 —般並不限於 只形成在多個薄條上，因其並無法阻止入射光照射在太陽能 電池100上。太陽能電池1〇〇 一般會覆蓋有一薄層的介電材 料’例如 Si3N4，作為抗反射塗層（anti-reflection coating， ARC) 111，以使太陽能電池ι〇〇頂面的反射光降至最低。 為簡化組件並提高太陽能電池效率，已研發出具有多 個穿過太陽能基板之孔洞，以透過針腳（pin)來連接頂部接點 結構與背側導體這樣的太陽能電池。這類型太陽能電池的設 计稱為「上針腳模組（pin up module，PUM)」。PUM概念的 優點之一在於不再需要使用匯流排（例如第1 A圖所示的匯流 條1 05)來覆蓋基板的光接受側，因此可提高電池效能。另一 項優點是可透過基板上多個均勻間隔設置的孔洞，而非延伸 穿過太陽能電池表面的接點，來收集由太陽能電池所產生的 電流，因此可減少電阻損失。此外，PUM連接裝置所感受到 的電阻彳貝失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製造出大型太陽能電池。 第1C圖為一 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1〇〇) 200834951 類似，PUM電池130包括一單晶矽晶圓1 10，其具有一 p-型底部區101、n-型發射區102以及介於其間之ρ·η接人 區103。PUM電池130也包括多個通孔131，其形成在ρυΜ 電池1 30的光接收表面1 32與背側1 33之間。該些通孔j 3 ! 容許在光接收表面132與背側133之間形成接點134。在每 一通孔ι31上有一接點134,其包括設於光接收表面132上 的一頂接觸結構135,設於背板133上的一背側接點136, 以及可充填該通孔131並電連接頂接觸結構135盥 13" -互聯結構丨37。也可在光接收表…二成= 反射塗層1〇7以減小從其上反射的光能。透過背側接點i39 與晶圓no @卜型底部區域101形成歐姆連結而完成_ 1 3 0電池所需用以產生電流的電路。 與基板接觸的指狀物1G4 (第1B圖）或接點134 (第π 圖）係適以和摻雜區（如，型菸 1 n i發射區102)形成歐姆連結 點）。歐姆接點乃是丰莫_分生 疋丰¥體70件上破製備成可讓元件的電流· 電堡曲線為線性日斜$ ㈣且對稱的區域’亦即’在該半導體元件之掺 石夕區與金屬接點間 y ^卫，又有同電阻干擾的區域。低電阻、稃定 接點乃是太陽能電池效能及直 ％疋 此及具中所製作的電路是否可靠的 關鍵因素。因此，當在来 先接收表面及背側上形成指狀物1 04 之後’一般會實施適當 、田/皿度及蚪間的硬化處 半導體介面間產生必頌沾你史 牡接-fe / “]產生必須的低電阻金屬石夕化物。背侧接點將可 元成太1¼能電池所雲的雪治 ^ 所而的電流，精以透過與基 成歐姆接點來產生電流。 氏。15^ 將太陽犯電池光接收表面上可承載電流的金屬線 7

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(即，指狀物1 04、接點1 34)寬度加寬，可降低電阻 因為光接收表面之有效表面積減少之故，也因而提 損耗。因此，欲使太陽能電池效率達到最大，就需 彼此互為衝突的設計限制加以平衡。第1D圖繪示 針腳模組（pin up module，PUM)電池之頂接觸結構 的平面圖，其中該指狀物寬度和幾何形狀已被最佳 池效能可被最大化。在這種設計中，一 PUM電池 結構1 3 5被設計成柵狀電極1 3 8，其係由多個各種 狀區段135A所組成。以可被該指狀區段135A所攜 量之函數作為選擇特定指狀區段135A寬度的依據 指狀區段1 3 5 A被設計成可視必要情況而分支出去 指狀物間的間隔為指狀物寬度的函數。如此可藉由 1 35A而使電阻損耗以及陰影被減至最小。 傳統上，可承載電流的金屬線或導体係以網 製造’其係將一含銀泥在基板表面上沉積成欲求圖 加以硬化。但是，這種製造方法有幾頊缺點。第一 印技術來製造導体上的薄指狀物時，這些薄指狀物 能出現不連續，因為以金屬泥所形成的指狀物並非 硬化期間聚集形成一連續的互連線。第二，在聚集 成指狀物的多孔性會導致更高的電阻損失。第三， 擴政進入P -型底部區或基板背側表面可能會導致 象。基板背侧出現電分流通常是因為背侧接點界定 成’例如起伏、和/或銀殘餘物。第四，由於一般太 應用中所使用的基板厚度相當薄，例如約2 0 0微米 損耗，但 高了陰影 要將這些 一傳統上 1 3 5實例 化以使電 之頂接觸 寬度的指 帶的電流 。此外， ，以維持 指狀區段 印製程來 樣，然後 ，當以網 間彼此可 永遠會在 期間所形 銀從接點 電分流現 不佳所造 陽能電池 或更小， 8 200834951 網印金屬泥到基板表面時往往會對基板表面造成實際的物 理性傷害。最後，對製造太陽能電池組建來說，銀·系泥狀物 乃是一種相當貴的材料。

目鈿以使用含有金屬顆粒之泥狀物的網印法來形成金 屬接點的方法還有一項問題，就是用來形成圖案化特徵的方 法需要極高溫的後-處理步驟’才能使所形成的特徵密實化並 與基板表面形成良好的接點。因為需要實施高溫燒結：因此 所形成的内連線將因基板材料與金屬線間的熱膨脹差異而 產生極高的外源性應力。在金屬内連線中^高外源性應 力’甚至是内源性應力’都會是個問題，因為應力會導致所 形成的金屬特徵破裂’使薄太陽能電池基板彎曲，和/或金屬 特徵從太陽能電池基拓乒& 、面上產生分層現象。因為高溫處理 會導致某些材料在高、溫下列& 下衣解，因此也限制了可用來製太 陽能電池的材料選擇。此休 、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纴罢 ^Α 果。因此，需要一種可與基板表面 產生強烈鍵結之低應力内連線。

另一種在太陽能電池I

也基板表面上形成極薄、堅固之可 承载電流之金屬線的方式，沣 金U之J m^ 梂#‘ V及以苗射在基板表面上切割出 凹槽。接者會以電鍍法填 通當曰女址π K 、 二凹槽。但是，雷射切割凹槽 通昂疋大缺陷及微缺陷的爽 X —、曾# , 原。雷射切割邊緣無法被清楚地 界疋，V致指狀部邊緣出 义巧仇，且雷射所產生的埶 矽產生缺陷。 I座王旳熟也會使 t ^ ^ ^ ^ ^4H京米測量太陽能電池基 I程的有效程度，這兩種 u f分別為兀件產出率和業主成

200834951 μ ^〇WnerShlp，C〇〇)。因這些因素直接影響太㈣ :的版造成本，因此也代表元件製造商在此市場的競 南低。雖然有多種因素會影響co〇，但一般來說其主要 統或腔室產出率影響或是依照欲求順序之製程每小時 曰的基板數目多寡的影響。製程順序，般定義為用來形 陽此電池之一或多腔室内的元件製造步驟或製程菜單 的順序。處理順序一般包含各式基板（或晶圓）製造處 驟如果基板產出率不受傳送太陽能基板的時間的影響 取長的製程菜單一般將受限於製程順序的產出率，增加 並使得欲求處理順序不可行。 因此，亟需一種可處理一基板的系統、方法及設 使得該基板可達到所需的元件效能目標並提高系統產 且因而能降低處理順序CoO。同時，還需要一種用以形 陽能電池用之接觸結構的低價方法，該接觸結構具有低 及清楚明確的特徵。 【發明内容】 本發明實施方式大致提供一種在太陽能電池基板 成金屬層的設備，包含一遮罩板，其具有一主體、一 表面'一第二表面及多個延伸通過介於該第一表面與 表面間之該主體的孔洞；一接點，其與一第一電源彼 電聯通；一推板（thrust plate)，其適以促進一基板的一 化表面抵靠著該接點和該遮罩板之第一表面；一第 極，其與該第一電源彼此為電聯通，其中該第一電源 電池 爭性 受系 所處 成太 步驟 理步 ，則 CoO 備， 出率 成太 電阻 上形 第一 第二 此為 金屬 一電 係配 10 200834951

置成可相對於該接點來偏壓該第一電極；及一第二電極 其與一第二電源彼此為電聯通，其中該第二電源係適以 對於該接點或該第一電極來偏壓該第二電極。 本發明實施方式更提供一種在一太陽能電池基板上 成一金屬層的設備，包含一槽，其具有一處理區，其適 容納一體積之一電解液；一陣列之電鍍池，位在該處理 中，其中該陣列中的每一電鍍池包含一接點，該接點係 一電源彼此為電聯通；一推板，其適以促進一基板之一 屬化表面抵靠著該接點；和一電極，其與一電源彼此為 聯通。 本發明實施方式更提供一種在一太陽能電池基板上 成一金屬層的設備，包含一第一槽，其具有一第一處理區 其適以容納一體積之一電解液；一基板固持組件，其適 固持二或多個基板，其中該第一基板固持組件包含一或 接點，其與一電源彼此為電聯通；和一第一致動器，其 以促使該一或多接點中至少一接點抵靠著該二或多基板 每一基板之一表面上的一金屬化區域，以形成一電連接 及一第一電極，設置在該第一槽之該第一處理區中且係 一第一電源彼此為電聯通，其中該苐一電源設置成可相 該一或多接點中至少一接點來電偏壓該第一電極。 本發明實施方式更提供一種在一太陽能電池基板上 成一金屬層的設備，包含一槽，其具有一處理區，其適 容納一體積之一電解液；一基板固持組件，其適以固持 或多個基板，其中該基板固持組件包含一或多第一接點 相 形 以 區 與 金 電 形 ， 以 多 適 之 ， 與 對 形 以 11 200834951

其與一第一電源彼此為電聯通；和一或多致動器，其適 促使該一或多接點中至少一接點抵靠著該一或多基板之 一基板之一第一表面上的一第一金屬化區域，並促使該 或多第二接點中至少一接點抵靠著該一或多基板之每一 板之一第二表面上的一第二金屬化區域；一第一電極， 置在該槽之處理區中且係與一第一電源彼此為電聯通， 中該第一電源設置成可相對該一或多第一接點中至少一 點來電偏壓該第一電極；和一第二電極，設置在該槽之 理區中且係與一第二電源彼此為電聯通，其中該第二電 設置成可相對該一或多第二接點中至少一接點來電偏壓 第二電極。 本發明實施方式更提供一種在一太陽能電池基板上 成一金屬層的設備，包含一基板固持組件，其適以固持 或多個基板，其中該第一基板固持組件包含一或多接點 及一或多致動器其適以促使該一或多基板之至少一基板 靠著該一或多基板之每一基板之一表面上的一金屬化區 以形成一電連接；一第一處理腔室組件，包含一第一槽 其具有一第一處理區，其適以容納一體積之一電解液； 一第一電極，設置在該第一槽之該第一處理區中且係與 第一電源彼此為電聯通，其中該第一電源設置成可相對 第一槽第一處理區中該基板固持組件之一或多接點中至 一接點來電偏壓該第一電極；一第二處理腔室組件，包 一第二槽，其具有一第二處理區，其適以容納一體積之 電解液；及一第二電極，設置在該第二槽之該第二處理 以 每 基 s又 其 接 處 源 該 形 底 域 3 及 該 少 含 區 12 200834951

中且係與一第二電源彼此為電聯通，其中該第二電源設 成可相對該第二槽處理區中該基板固持組件之一或多接 中至少一接點來電偏壓該第二電極；和一機器人，其適 將該基板固持組件放置在該第一及第二處理區中。 本發明實施方式更提供一種在一太陽能電池基板上 成一金屬層的設備，包含一基板固持組件，其適以固持 或多個基板，其中該第一基板固持組件包含一或多接點 及一或多致動器其適以促使該一或多基板之至少一基板 靠著該一或多基板之每一基板之一表面上的一金屬化區 以形成一電連接；一槽，其具有一處理區，其適以容納 體積之一電解液；一第一電極組件，位在該槽之該處理 中，其中該第一電極組件包含一第一電極其與一或多電 彼此為電聯通，其中該一或多電源之一電源設置成可相 該基板固持組件之一或多接點的至少一接點來電偏壓該 一電極，及一第二電極其與一或多電源彼此為電聯通， 中該一或多電源之一電源設置成可相對該基板固持組件 一或多接點的至少一接點來電偏壓該第二電極；一第二 極組件，位在該槽之該處理區中，其中該第二電極組件 含一第三電極其與一或多電源彼此為電聯通，其中該一 多電源之一電源設置成可相對該基板固持組件之一或多 點的至少一接點來電偏壓該第三電極，及一第四電極其 一或多電源彼此為電聯通，其中該一或多電源之一電源 置成可相對該基板固持組件之一或多接點的至少一接點 電偏壓該第四電極；和一機器人，其適以將該基板固持 置 點 以 形 底 域 區 源 對 第 其 之 電 包 或 接 與 設 來 組 13 200834951 件放置在該處理區中。

本發明實施方式更提供一種在一太陽能電池基板上形 成一金屬層的方法，包含設置一第一遮罩板（具有多個孔形 成於其中）在一第一基板之一種晶層的至少一部份上方，設 置一第二遮罩板（具有多個孔形成於其中）在一第二基板之 一種晶層的至少一部份上方，以一第一電接點接觸該第一 基板上之該種晶層，以一第二電接點接觸該第二基板上之 該種晶層，藉由將該第一及第二基板'一第一及一第二電 極浸潰在一第一電解液中，並相對於該第一電極來偏壓該 第一電接點和相對於該第二電極來偏壓第二電接點，其中 該第一金屬層是同時形成在該第一及第二基板上被第一及 第二遮罩版中該些孔所暴露出來的區域上。 本發明實施方式更提供一種在一太陽能電池基板上形 成一金屬層的方法，包含設置一遮罩板之第一表面在一基 板之一種晶層的至少一部份上方，其中該遮罩板具有多個 與該遮罩板之第一表面聯通的孔形成於其中，以一或多電 接點接觸該表面上之種晶層，藉由將該第基板及該第一電 極浸潰在一電解液中並以一或多電源相對於該第一電極來 偏壓該一或多接點而形成一第一金屬層在該種晶層上，其 中該第一金屬層同時形成在該基板上被第一遮罩板中該些 孔所暴露出來的區域上；並在形成該第一金屬層的同時， 相對該一或多電接點或該第一電極來偏壓位在該電解液中 的一第二電極，以改變所沉積第一金屬層的均勻性。在一 實施方式中，可用此一方法同時電鍍約2〜1 000塊基板。 14 200834951

本發明實施方式更提供一種形成太陽能電池裝置的 法，包含置放一太陽能電池基板於一第一處理腔室中， 太陽能電池基板具有一第一區和一第二區其包含用來形 太陽能電池裝置的多個元件，形成一第一導電層在該第 處理腔室中的該第一區和該第二區上，及以一電化學電 法形成一第二導電層在該第一導電層上，其中形成該第 導電層的步驟包含形成一第一金屬層在該第一導電層之 少一部分上，及形成一第二金屬層在該第二導電層之至 一部分上。 本發明實施方式更提供一種形成太陽能電池裝置的 法，包含置放一太陽能電池基板於一第一處理腔室中， 太陽能電池基板具有一第一區和一第二區其包含用來形 太陽能電池裝置的多個元件，形成一第一導電層在該第 處理腔室中的該第一區和該第二區的一部分上，及以一 化學電鍍法形成一第二導電層在該第一導電層的一部 上，其中形成該第二導電層的步驟包含設置一遮罩板（具 一第一表面和多個形成於其中的孔）在該第一導電層的 少一部份上，其中該些孔與一第一表面為彼此聯通，以 電接點接觸該第一導電層，及藉由將該第基板及一電極 潰在一第一電解液中並相對於該電極來偏壓該電接點而 成該第二導電層在該第一導電層上，其中該第二金屬層 同時形成在被遮罩板中該些孔所暴露出來的區域上。 本發明實施方式更提供一種形成太陽能電池裝置的 法，包含置放一太陽能電池基板於一第一處理腔室中， 方 該 成 鍍 至 少 方 該 成 電 分 有 至 浸 形 是 方 該 15 200834951

太陽能電池基板具有一第一區和一第二區其包含用來形成 太陽能電池裝置的多個元件’形成一第一導電層在該第一 處理腔至中的該弟' 區和該弟二區的一部分上，及以·-電 化學電鍍法形成一第二導電層在該第一導電層的_部分 上，其中形成該第二導電層的步驟包含沉積一遮罩材料在 該第一導電層上，在該遮罩層中形成多個孔以暴露出該第 一導電層中的欲求區域’以一電接點接觸該第一導電層， 及藉由將該基板及一電極浸潰在一第一電解液中並相對於 該電極來偏壓該電接點而形成一第二金屬層在該第一導電 層上。 【實施方式】 本發明實施方式包括使用新穎、高速電鍍製程和設備 來形成低成本太陽能電池用的金屬接點結構，該結構具有 以電化學電鍍方法而選擇性形成的多條金屬線。在此所揭 示的方法與設備消除了以往在形成接點結構時必需要實施 的一或多高溫網印步驟。受益於本發明的太陽能電池基板 包括由單晶矽、多晶矽、聚結晶矽、鍺及砷化鎵（GaAs)、 碲化鎘（CdTe)、硫化鎘（CdS)、硒化鎵銦銅（CIGS)、硒化銦 銅（CuInSe2)、填化鎵銦（GaInP2)所組成的撓性基板，以及 異接合區電池（heterojunction cells)，例如 GalnP/GaAs/Ge 或ZnSe/GaAs/Ge基板。該些太陽能電池基板可為方形、 矩形、或任何其他欲求的形狀。 一般來說，形成在太陽能電池裝置内之内連線電阻會 16 200834951

大幅影響太陽能電池的效能。因此，較佳是形成具有低電 阻内連線、可靠且具經濟效益的太陽能電池裝置。如上述， 由銀泥所形成的銀内連線為目前最喜歡使用的内連線方 法。但是，雖然相對於其他常見的金屬，例如銅（1.7 X 1 (Γ8 〇 h m - m)及ί呂（2 · 8 2 X 1 0 ·8 o h m - m)來說，銀具有較低的電阻 (1. 5 9 x 1 (Γ8 o h m - m)，但其成本為這些其他常見金屬的數 十倍。因此，所述一或多實施方式係適以利用内含常見金 屬，例如銅之電化學電鍍製程來形成低成本、可靠的内連 層。但是，一般來說，該内連層的電鍍部分可包括一實質 上純的金屬或金屬合金層，其包含銅、銀、金、錫、钻、 錢(Rh)、鎳、鋅、錯、Ιε和/或銘。較佳是，該内連層的電 鍍部分包含實質上純的銅或銅合金。 第2圖示出一系列用來形成内含導電金屬内連層（其 具有低内源性應力）之太陽能電池的方法步驟2 0 0。以下所 描述的方法可用來形成具有内連線（其係使用任何一種習 知的元件内連風格與技術所形成的）的太陽能電池。因此， 雖然所述實施方式係與形成具有可連接到基板相反侧上之 η-型區和ρ -型區之電接點的元件有關，但本發明並不限於 此種内連線設計，在不偏離本發明基本範疇下，其他設計 (例如，PUM型、多層埋設接點結構、背表面接點（在每一 表面都有電接點））也可使用本發明所揭示的方法及設備。 第 3 Α-3Ε圖顯示一金屬化基板 320在實施方法步驟 2 0 0之每一步驟後，該基板的各種狀態。方法步驟2 0 0以 步驟202開始，其中係以一習知太陽能電池和和半導体製 17 200834951

造技術來形成一基板3 0 1 (第3 A圖）。一般來說，可由單晶 或多晶材料來形成該基板3 0 1。製造基板的方法實例包括 EFG 製程（邊界界定薄層饋入式成長（Edge-defined Film-fed Growth)，例如美國專利第 5，1 06,763 號）、RGS(基 板上彩帶式生長（Ribbon Growth on Substrate)，例如美國 專利第 4,670,096 號、第 5,298,109 號、DE4，105,910A)、 SSP 彩帶製程（來自粉末的石夕層（Silicon Sheets from Powder)，例如美國專利第5,3 3 6,33 5號、第5,496,446號、 第6,111，191號、第6,207,891號）。在一實施方式中，沉 積在基板301上的一 η-型區302已摻雜有一 p-型摻質。可 利用習知的CVD法、以擴散鎔爐驅入一 η-型摻質或其他 類似的摻雜法或膜層沉積技術來形成此η-型區。所形成的 η-型區將形成一 ρ-η接合區3 03。可使用PVD或CVD法在 光接收表面3 3 2上形成一孤層3 1 1或抗反射層。在一情況 下，在該弧層3 11中形成一孔3 1 2，使得金屬線可直接接 觸η-型區3 02。可以習知的微影蝕刻法及濕或乾蝕刻法或 習知的雷射鑽孔磨蝕法，直接在弧層3 1 1中形成所示的孔 312 〇 接著，在步驟204中，如第3C圖所示，以習知的選 擇性沉積技術（如，無電沉積或CVD法）在基板表面欲求區 域上形成種晶層321。可在摻矽區上生長種晶層321的無 電沉積方法被描述在2006年3月20日提申的美國申請案 第1 1/385,047號、2006年3月20曰提申的美國申請案第 Π/3 8 5，043號及2006年3月20曰提申的美國申請案第 18 200834951 1 1 /3 8 5 ’ 04 1纟中’其全部内容併入本案作為參考。在另一 . 實施方式中’可用噴墨、橡皮壓印或其他可圖案化沉積含 一* 金屬液體和膠体介質在基板表面上的技術，來選擇性地生 」1 成種晶層321。待沉積含金屬液體和膠体介質在基板表面 ·、/ 上之後，一般會接著執行加熱後處理，以移除殘留的溶劑 亚促進金屬黏附至基板表面上。可用來在基板一區域上形 成Η案化’儿積的實例進一步揭示在美國專利申請案第 _ 1 1/530,003 號 U006 年 9 月 〇7 曰提申）。 在 實知方式中’如第3Β和3C圖所示，由沉積在整 個基板表面上的毯覆式種晶層3 2 1 Α(第3 Β圖）並以遮罩和 #刻技術選擇性地移除其上特定區域的方式來形成基板上 具有欲求圖案的種晶層32 1 (第3 C圖）。一般來說，可使用 PVD製程、CVD製程、蒸發性沉積技術（即，分子束磊晶 (MBE))或原子層沉積技術（ald)來形成該毯覆式種晶層 321 A。 一般來說’種晶層321含有諸如純金屬、金屬合金或 • *他導電材料之類的導電材料。纟-實施方式中，種晶層 321含有一或多選自下列的金屬··鎳（Ni)、鈷（Co)、鈦（Ti) ' 钽（Ta)、鍺（Rh)、鉬（M〇)、鎢（w)和釕。較佳是選擇適 田的/几積製程和金屬’以在有摻雜物之矽區（例如，^ _型區） \ 和所/儿積的種晶層3 2 1間形成良好電接點或歐姆接點。在 ，C 一方面，所選擇的種晶層3 2 1可做為一種阻障層，可阻擋 / 後續處理步驟終形成的導體325内的金屬擴散。舉例來 ' 5兄’種晶層321可含有一或多選自下列之金屬或金屬合 19 200834951 金：鎳（Ni)、鈷（Co)、鈦（Ti)、其之矽化物、鈦鎢（TiW)、 氮化鈦（TiN)、鈕（Ta)、氮化鈕（TaN)、鉬（Mo)、鎢（W)、矽 ·· · 化鎢（WSi)、矽化鉬（MoSi)和釕（Ru)。在一實施方式中，此 1 種晶層3 2 1的厚度可在約0 · 1微米至約1微米之間。 *蟓 在一實施方式中，此種晶層3 2 1係由至少兩層金屬所 組成，用來促進與基板表面黏合、作為擴散層、和/或促進 内含在導体325中之後續沉積的金屬層322的成長（第3D φ 圖）。在一實例中，此種晶層32 1包含沉積在基板表面之一 弟一金屬層及含有銅的一第二金屬層。在此設計中，種晶 層係沉積在該第一金屬層上方使其做為能形成後續電化學 沉積層的種晶層。在此情況下，第一層可包含一或多選自 下列之金屬或金屬合金：鎳（Ni)、鈷（Co)、鈦（Ti)、氮化鈦 (TiN)、鈦鶴（TiW)、钽（Ta)、It 化钽（TaN)、錮（Mo)、鎢（W)、 和釕（Ru)，其係由無電沉積製程、pVD製程或CVD製程沉 積而成，且該弟一層含銅層可以是一實質純的金屬層或含 有一或多選自録、錫 '銀、金、銘及錄之金屬合金層。在 • 一實施方式中，此第二層可由無電沉積製程、PVD製程或 CVD製程沉積而成。 形成金屬埴充/金屬層的製蔟 參照第2、3D及4A圖，在步驟206中，以一含有多 I, 個孔洞4 1 3之可讓電化學沉積材料形成於其中的遮罩板 乂 4 1 0 ’在種晶層3 2 1欲求區域上沉積形成導体元件3 2 5。在 • 此處理步驟中，以一電源250相對於電極220 (第4B圖） ， 對種晶層3 2 1進行陰極偏壓，導致電解液中的離子於該些 20 200834951 孔4 1 3内所創造出來的種晶層3 21的曝露區域上形成金屬 層321。在一實施方式中，太陽能電池的光接受表面可具 有類似第1 D圖所示圖案的金屬圖案，將於以下討論。

第4A-4D圖顯示可在步驟206中用來電化學沉積金屬 層在種晶層 3 2 1之一金屬化表面3 2 0上之電化電鍍電池 400的各種實施方式。第4A-4D圖顯示面下向之基板（即， 種晶層3 2 1面向下），但本發明並不限於此組態，因為電化 電鍍電池4 0 0可處於任何一種欲求的方位，例如，以任何 欲求角度面向上或垂直° 一般來說，電化電鍍電池400 —般含有頭組件4〇5、 電極420、電源450和電化電鍍電池組件430。頭組件405 一般包含一推板4 1 4和一遮罩板4 1 〇，其適以在電化學沉 積製程中相對於電極420而將一部份的該金屬化基板32〇 固持在一定位置處。在一實施方式中，以一制動器415促 使該推板414和金屬化基板320可抵靠在電接點412上，使 得可透過鉛4 5 1而在種晶層3 2 1 (形成在金屬化基板3 2 0表面 4 0 3上）與電源4 5 0間形成電連接。需知，在本發明某些實施 方式中，並不須要用到遮罩板4 1 〇。在這種情況下，使用一 遮罩材料，讓金屬可選擇性地形成在基板表面上的欲求區域 中。典型的遮罩材料可以是能用習知技術加以圖案化的光阻 材料。 在一實施方式中，如第4A圖所示，在遮罩板410的 表面上形成電接點4丨2。在另一實施方式中，如第4B圖所 示’當金屬化基板被推靠著遮罩板410時，吁藉由分別形成 21 200834951 不連續的導電接點（未示出）（例如，平隹士 a 承木在遮罩板4 1 0内— 槽中的習知導電夾或導電針腳)來形成電接點412 如鉑、金或鎳或其他導電材料（如， 石墨、鋼、摻磷的鋼 塗佈有鈦的翻（Pt/Ti))來形成該此雷 二电接點（例如，412)。 罩板4 1 0 —般係由介電材料製成 衣取具有多個孔洞貫穿复 以容許電解質「A」接觸基板表面 /、 叫上的卷露區域404。品 設計使得在對種晶層321施加方热丄 b 疋夠大小的陰極偏壓時， 電化學沉積金屬層在基板處理表 衣面的暴露區404上。太 實施方式中，遮罩板41G係、由破璃、塑膠材料和/或陶= 料製成，其中含有以傳統機械操作(例如雷射切割、 水注切割、鑽、EDM或壓印 ^ 表^)形成於其中的多個 413。在一實施方式中，遮罩 10 朴 遮罩板410可由Si〇2、聚醯亞序 石央、或其他陶瓷、塑膠、聚人 ' ΛΚ 5性材料或玻璃材料製出 一般來說，遮罩板410必带μ 而比電化學最大沉積厚度更大 使遮罩板4 1 0可在沉積處 大 说’遮罩板410的厚度可在 知 在、力1 〇 〇微米與1公分之門 一貝施方式中，與基板處理 包含有適以補償基板表 表面 匈拓璞的材料和/或可更 電鍍這些彎曲表面的材 针和…更主動避 順服材料可句括不合炎& 攻擊的聚合性材料(即，梭贩/抖T匕括不㈢-電解 本軟以承文基板表面各種形變。 肩足 電鍍池組件430含有—、 ^ ^ ^ . 一電池主體43 1及一電極 此電鍍池主體431 一般勺 炷42( 隹F 笔錢區域435和一曹紐餅 集£ 436(其含有用來電 ” 电解質 b予 >儿積金屬層於基板表面上 凹 諸 及 遮 中 種 可 材 孔 來 在 係 免 液 夠 〇 收 之 22 200834951 電解質，亦即’「A」項目）。在一方式中，電極go係設 置在電鑛區435下方部分並支撐在形成於電鍍池主體431 内的一或多特徵434上。一般來說，較佳是提高陰極的表 面積使得可相對於種晶層32 1來施加高密度電流到電極 420上，以提高電鐘速率。一般認為藉由提高陰極表面積 來減少電流密度有助於降低電解液中生成的金屬顆粒（此 發生在以消耗性電極在高電流密度下進行電鍍時）。在高電 流密度下電鍍時，因為靠近陰極表面有高濃度的金屬離 子，因此極易產生金屬顆粒。減少顆粒務生成將可減少在 所形成電鑛層上發現的缺陷數目’因此可減少基板被刮損 的機會並改善電化學沉積製程的C〇〇。在一實施方式中，' 如第4A-4D圖所示，電極420係以能使電極42〇表面積最 大化的高深寬比方式形成’卩降低沉積期間的電流密声。 在此方式中，螺旋狀形成電極42〇使電極“Ο表面積 可被最大化。電極4 2 0可包合客棚η 、 匕3夕個孔洞、狹縫或其他特徵 (即，421)，以可容許流體可通過其中並提高電極表面積。 在一方式中’電極420表面積約為陽極表面積(或電鍍在Α 板表面之金屬面積）的2〜1〇倍。相θ 丄 土 疋，本發明並不限於螺 旋…’亦可使用線網狀結構的膏可 將電極420製成任何欲求形狀， Τ 圓拟 ϋ合名當細 万形、矩型、圓形或橢 0形。可由會在電鍍期間被消耗掉 ^ 電極420，但更好是由不合 厂（即，銅）來製成 疋由不會破耗掉的材料 性電極可由不會在金屬層' 322生 功乾 成，例如鍍有銅的鈦推女力 J間被钱刻的材料製 鈇鍍有-的铜'鍍有銘的鈇、或鍍有 23 200834951 錢的欽。在其他實施方式中，也可使用具有輪送帶設計的 電鍍系統、腔室或電鍍池，以便同時連續電鍍數個基板， 例如約25〜1〇〇〇片基板。所述任一製程在步驟2〇6中的基 板方向可以為水平、垂直或相對於水平有一角度。 在達到高電鍍速率及欲求電鑛層性質的嘗試中，較佳 是透過降低擴散邊界層或提高電解路徑中的金屬離子濃度 來向罪近陽極（即，種晶層321表面）處的金屬離子濃 度。須知擴散邊界層與水合動办邊界層極為相關。如果在 欲求電鑛速率下之金屬離子濃度太低和/或擴散邊界層 太大’則將會達到限制電流（iL)。當達到限制電流（iL)時， 會使電錢製程受限於擴散因素，且因為需施加更高電力 (即伏特）到陽極（即，金屬化基板表面）而無法提高電鑛 速率°當達到限制電流（iL)時，因為製程的質傳受限，造 成轴突式的膜層生長而產生品質不佳的低密度膜層。一般 來說’可於電鍍期間透過導引電解質流動到金屬化基板表 面上’來改善水合動力和擴散邊界層。因此，操作時較佳 是以幫浦自電解質收集區436泵送電解液r a」，通過形成 在遮罩板410中的孔413來改善擴散邊界層。 參照第4A圖，幫浦44〇係適以從電解質收集區436 果运電解液越過電極42〇與暴露區4〇4，之後再通過分隔 電鐘區435的堰432，而回到電解質收集區436。參照第 4 D圖’在一實施方式中，幫浦4 4 0係適以用切線路徑從一 喷嘴437來傳送電解液越過該金屬化基板320。在此種組 癌中’幫浦440係適以從電解質收集區436移除電解液越 24 200834951 過暴露區404,之後再通過分隔電鍍區43 5的堰 到電解質收集H 436。無論以哪一種方式而由幫 創造出的流體運動，都可用來補充暴露區4〇4内 些孔4U —端的電解液。在一實施方式中，為減 界層，較佳是在步騾206期間，以致動器415相 420而來轉動和/或移動該金屬化基板32〇及頭組 此外，較佳是利用機器致動器或其他類似裝 步減少金屬化基板表面上的擴散邊界層和水合 層。在一實施方式中，電化學電鍍池400也包含 動金屬化基板表面附近流體的擴散板481。在一 中’此擴散板4 8 1係適以在電鍍期間利用耦接支 一致動器4 8 2來移動。移動擴散板4 8 1可確保金 表面附近的電解液具有流動性，此將可減少擴儀 一方面’擴散板481包含多個位在擴散板481表 出物4 8 5 (即，凸塊或葉片），甩以改善當擴散板 時’橫越過金屬化基板表面之流體運動。當擴费 轉時’較佳是使用一種圓形的擴散板4 8 1，而非： 所示的矩形擴散板481。在一實施方式中，致動 適以確保擴散板48 1有一震動運動，以幫助改羞 板表面之擴散邊界層。擴散板4 8 1還可具有多郁 孔’用來控制及引導電解液朝向金屬化基板表S 一實施方式中，擴散板4 8 1係由多孔性塑膠或多 材料製成。 在一實施方式中，透過將電解液傳送通過多 4» 3 2，而回 浦440所 暴露在該 ^少擴散邊 對於電極 件 405。 置來進一 動力邊界 ‘一適以攪 實施方式 .架483及 •屬化基板 .邊界層。 .面上的凸 4 8 1旋轉 :板4 8 1旋 b第4B圖 器4 82係 -金屬化基 i洞484或 ί流動。在 ，孔性陶瓷 ，個朝向金 25 V. 200834951

屬化基板表面之流體射流（例如，二或多個噴嘴，即第4D 圖中的喷嘴 4 3 7，圖中只示出一個喷嘴）而可達成流體運 動。在另一實施方式中，利用氣體流來提供流體運動，此 氣體流可傳送氣體進入電解溶液中利用所產生氣泡的浮力 來創造出流體運動。 參照第4D圖，在一實施方式中，可併用一摻雜系統 460和系統控制器 25 1來控制電解液中各種化學物的濃 度。此摻雜系統4 6 0 —般包含一或多個流體傳送源（4 6 1、 462)、一化學物分析系統465及一廢棄物傳送系統464。 此廢棄物傳送系統464係適以從電鍍池43 0中移除一部份 的電解液並將其傳送到廢棄物收集系統 4 6 3内。流體源 461、462 —般設置成可傳送一或多化學物到電鍍池430中 的電解液内。在一實施方式中，此流體源4 6 1係適以傳送 一種内含粉末（氧化銅粉末）或金屬離子的溶液（如，硫酸銅） 到電解液中，以補充在步驟206或步驟208中當使用惰性 電極時被電鍍掉的金屬離子濃度。在一實施方式中，此流 體源461、462係適合用來傳送上述步驟206或步驟208 中所述及之電解液内的一或多種化學物。化學物分析系統 465可為一種有機物（如，拉曼光譜儀、CVS)或無機物分析 器，用來量測一欲求時點下電解液中的化學物濃度及性 質。因此，透過使用系統控制器2 5 1、流體源4 6 1、4 6 2、 廢棄物傳送系統464和化學物分析系統465，可將電解液 中的化學物濃度控制成為一種時間的函數。在某些實例 中，可使用此摻雜系統460來實施習知的「饋送及流出」 26 200834951 式化學物補充系統。 參照第4A和4D圖，在一實施方式中，將一辅助電極 .. 4 5 4放在電鑛池4 3 0中的欲求位置上，以形塑電鍍期間的 電場並使所沉積金屬層的沉積均勻度達到最佳。高電鍍速 * ‘ 率下的電場（相對於電極4 2 0而被創設在偏壓的種晶層3 2 1 間）’可能因非最佳的幾何形狀和電鍍池中的流體動力特性 而具有明顯的不均勻性’此可利用輔助電極4 5 4加以補 _ 償。在一實施方式中，如第4A和4D圖所示，輔助電極 454係設在電鐘區43 5内擴散板481下方。在另一實施方 式中，辅助電極454係設在電解液收集區43 6内，因此係 可透過流向堰432的電解液而與電鍍區435彼此成流體相 通。在某些情況中，較佳是將輔助電極放在擴散板4 8 1上 方靠近基板表面處。可利用由系統控制器2 5 1加以控:制的 一第二電源453來單獨偏壓此辅助電極454。此輔助電極 的另一實例描述在2006年2月24日提申的美國專利申請 案第1 1/3 62，432號中，其全部内容併入本文作為參考。 ❿ 第4B圖為電化學電鍍池400中之頭組件405、金屬化 基板320、擴散板481及電極420部份的放大圖。雖然第 4B圖中的金屬化基板320及電鍍池43〇為矩形，但本發明 範躊並不僅限於此。使用時，將金屬化基板3 2 〇放在可接 ； 觸遮罩板410的位置，使得可透過遮罩板410中的多個孔 • *二 （即，孔4 1 3 A、4 1 3B)而於種晶層32 1的圖案化特徵425上 , 的暴露區域中形成多個特徵426(第5A圖）。圖案化特徵425 - 乃是種晶層321上已沉積有或形成欲求圖案在金屬化基板 27 200834951

320表面429上的金屬化區域。須知遮罩板410中的該些 孔413可為大小在100μηι至2〇〇μπι間的矩形或圓形特徵。 在另一實施方式中，遮罩板410中的該些孔413玎為一圖 案化特徵，例如寬約1〇〇μπι至240μπι間且長度延伸越過基 板償度的袼線或交叉袼線。在一實施方式中，基板表面的 總暴露面積，其為遮罩板4 1 0接觸表面4 1 8上所有孔4 1 3 的截面積總和，為基板表面與遮罩板410接觸之表面積的 約0.5 %至約1 〇 0%間。在一實施方式中，與非-光接受表面 (即，基板背侧）接觸之該些孔的總暴露面積，大於基板之非_ 光接受表面面積的7 0%。在一實施方式中，與光接受表面接 觸之該些孔的總暴露面積，小於基板之光接受表面面積的 30%。較佳是，與光接受表面接觸之該些孔的總暴露面積’ 小於基板之光接受表面面積的約1 0%間。一般來說，遮罩板 410的厚度比最大電化學沉積厚度來得高，以容許在執行 完沉積處理後，遮罩板4 1 0可與基板彼此分開。典型情況 是，遮罩板410的厚度在約1 〇〇 μηι至約1公分之間。 第4C圖為依據本發明另一實施方式之電化學電鍍池 400中之頭組件405、金屬化基板320、擴散板481及電極 420部份的放大圖。除了金屬化基板320與電鍍池430為 圓形外，第4 C圖與第4 Β圖類似。此種設計方式對圓形的 金屬化基板320和/或須要轉動一或多組件（例如，頭組件 405、金屬化基板320、擴散板481及/或電極420)的情況 來說，非常有幫助。 第5Α和5D圖為圓形及方形金屬化基板320(其在實施 28 200834951

過步驟206後’含有多個金屬特徵形成在該圖案化特徵425 的特疋區域上)的示意圖、參照第5 & 6a圖，在一實施方式 中’形成在遮罩板41G上的_群圓形413A和狹缝耗 413B係與種晶層321上的圖案化特徵4乃對齊，使得可於其 上形成具有欲求形狀和厚度「t」（第5A # 5D圖)的金屬特 徵426。利用電源45〇及接點452來陰極偏壓該圖案化特徵 5使得金屬層322可生長至欲求厚度，藉以形成金屬特 徵426。一般來說，基板之非-光接受表面上用以形成導体325 之金屬特徵426的厚度「t」約在2〇微米至約4〇微米厚，且 基板之光接受表面上的厚度則約在i微米至約5微米厚，其 很難在可接受的產出率和/或沉積均勻度下，以習知的無電電 鍍、PVD或CVD技術達成。此外，對高電力的太陽能電池 應用來說，基板之非-光接受表面上導体325之的厚度約在 4 0微米至約7 0微米厚，且在光接受表面上的厚度則約在工 微米至約20微米厚。 第5B和5E圖為圓形及方形金屬化基板32〇(其在實施 過方法200的步驟206後，含有多個金屬特徵426形成在一 毯覆式的種晶層321 A上）的示意圖。在此情況下，形成在毯 覆式的種晶層3 2 1 A之選定區域上的一群金屬特徵4 2 6具有 由該些孔4 1 3A、4 1 3B所界定的形狀，和由步驟206中所實 施的電化學沉積製程的沉積速率和沉積時間所界定的厚度 「t」。可利用將遮罩板410與金屬化基板320對齊的方式， 而在毯覆式的種晶層321八之运疋區域上形成該些金屬特徵 426 « 29 200834951 第5C和5F圖為圓形及方形金屬化基板320(其在實施 過一選擇性施行的金屬層移除步驟後’含有多個金屬特徵 426形成在金屬化基板320的表面429上）的示意圖。該選擇 性施行的金屬層移除步驟一般係關於執行一習知的濕或乾 蝕刻步驟以移除基板表面429上任何不要的或過量的金屬， 例如毯覆式的種晶層321 A之尚未使用過的部份（第5B或5e

圖）或該圖案化特徵425之尚未使用過的部份（第5A或5d 圖）。 糸統控制器2 5 1適以用來控制各種 4〇〇中完成之電化學製程的組件。此系統控制器25〗—般 没计來幫助控制整體製程腔室的自動化過程，且典型包括 一中央處理單元（CPU)(未示出）、記憶體（未示出）、和支持 電路（或I/O)(未示出）。此CPU可以是任一種產業用電腦 處理器形式，可控制各種系統功能、腔室製程和支持性硬 體(風即，偵測器、機器人、馬達、氣體源硬體等）並監控電 化學電鍍池處理(即，電解質溫度、電源變數、腔室處理時 間、夕1/ 〇訊號等）。此記憶體被連接到（：1)11上，且可以是一 或多種可輕易取得的記憶體’例如隨機存取記憶體 M)、讀取式記憶體（R〇M)、軟砗、涵摊十k . 釈磲、硬碟或任何其他數 =存形式（局部或遠端）。軟體指令和數據可被編碼 存在記憶體中以指示CPU如何動作*杜 ^ CPTT ^ 如17勳作。支持性電路可連接到 取：並以傳統方式支持處理器。支持…拷包括快 统控2、㈣電路、輸入/輸出電路、子系統等。可為系 m 251項取的程式（或電腦指令）決定應在基板上實 30 200834951 施何種工作。較佳是，可由系統控制器25 1讀取的該程式 包含有可執行與監控和執行電化學處理菜單工作及夂種腔 式處理菜單步驟相關工作的編碼。 在步驟206的實施方式中’在電化學沉積處理期間， 一或多直流電（DC)和/或脈衝式電鍍波形被傳送到種晶層 32i上，以形成該具有欲求的電及機械特性的層322。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』間的脈衝，以形成導體3 2 5。在一實施方式中，利用 電源25〇施加一第一波形到種晶層321上，以引發種晶層 表面某些電化學活性。在此情況下，雖然施加到種晶層上 的偏壓並非永遠都是陰極性的，由第一波形所傳遞的能量 和期間可沉積一金屬在種晶層321的表面上。 、 仕Λ——實施 方式中’最好是使用一陽極性（亦即，解離材料）的平均時 間’以於實施後續填充步驟之前用來清潔種晶層表面。導 體325附近電解液Α中的金屬離子或添加劑濃度梯度（第 4 A及4 D圖）會受到傳送到基板表面之極性、順序、和偏壓 期間的影響。舉例來說，一般認為沉積脈衝期間控制特徵 側壁上的沉積，至於解離脈衝則會創造出額外的金屬，及 環繞特徵周圍的該些離子的同心濃度梯度。可用來在基板 表面形成金屬特徵的脈衝式電鍍製程實例進一步揭示在 2〇〇6年10月24曰同時申請的另一美國專利申請案 11/552,497 中，標題為「Pulse Plating of a Low Stress Film on A Solar Cell Substrate」，其全部内容併入本文作為參 考。但是，在提高沉積速率和電鍍池基板產出率與系統C ο Ο 31 200834951

的嘗試中，較佳是能減少或排除使用陽極脈衝。 在藉由提高一或多電化學沉積層（即，金屬層322、介 面層3 2 3 )之沉積速率而改善電化學電鍍池4 0 0中之金屬化 基板產出率的嘗試中，較佳是可調整及控制沉積製程中的 電解液溫度。在一實例中，將電解液的溫度控制在约1 8 °C 至約8 5 °C之間，且較佳是在約3 0 °C至約7 0 °C之間，以使 電鍍速率達到最大。須知隨著電解液的溫度升高之際，蒸 發損失也將成為一較嚴重的議題，如果不加以監測及控 制，就會導致電解浴中的一或多成分出現沉澱，此將造成 顆粒物質產生並影響沉積膜層的品質與組成。第6圖為溫 度對實施例1、2中兩種不同電解液化學成分之最大電流密 度之影響的圖。在此實例中，較佳是在超過約3 0°C的溫度 下來操作氟化硼酸銅浴（Cu(BF4)2)，藉此可改善一般在室 溫下操作之電解浴的沉積速率約達3〜7倍。 ， 電解質溶液 一般來說，較佳係形成一沒有缺陷、具有低應力之可 快速沉積在基板表面上的導體325。在電化學電鍍池400 中實施的電化學製程會使用内含金屬離子源和酸溶液的電 解質溶液。在某些情況下可添加一或多添加劑（例如，加速 劑、抑制劑、整平劑、界面活性劑、增亮劑或其之組合） 至電解質溶液中來幫助控制顆粒大小及均勻沉積電化學金 屬層。但是，添加劑一般會造成電化學製程控制更為複雜 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 32 200834951 中，為提高平坦化電力，電解質可選擇性地包含無機酸 .(即，硫酸、磷酸或焦磷酸）、各種無機性支持鹽和其他可 用來改善電鍍表面品質的添加劑（如，氧化劑、界面活性 劑、增亮劑等）。一般來說，較佳是提高電解溶液中的金屬 離子濃度，來改善電鍍浴的電化學特性，例如，在使用高 電鍍速率沉積一金屬層時，可改善擴散邊界層及限制電池 的電流特性。

在一實例中，在第2圖中步驟206所用的電解質溶液 中所用的金屬離子源為銅離子源。在一實施方式中，電解 質液中的銅離子濃度介於約〇 · 1 Μ至約1 · 1 Μ間，較佳是在 約0.4Μ至約0.9Μ間。有用的銅源包括硫酸銅（CuS04)、 氯化銅（CuCl2)、醋酸銅（Cu(C02CH3)2)、焦聯酸銅 (Cu2P207)、氟化硼酸銅（Cu(BF4)2)、其之衍生物、其之水 合物或其之組合。電解液組成物也可基於鹼性銅電鍍浴 (即，氰化物、甘油、氨水等）。 實例1 在一實例中，電解液乃是一種含有約2 0 0〜2 5 0 g /1之 五水合硫酸銅（CuS04· 5(H2〇))、約40〜70 g/Ι之硫酸（H2S04) 及約0.0 4 g/1之氫氯酸（HCl)的水溶液。在某些例子中，較 佳是添加低價的pH調整劑，例如氫氧化鉀（KOH)或氫氧化 鈉（NaOH)來形成具有欲求pH值之廉價的電解液，以降低 業主製造太陽能電池用之金屬結構的成本。在某些情況 下，較佳是使用氫氧四甲基銨（TMAH)來調整pH值。也可 使用高濃度的銅及有機錯化劑到溶液中，例如’ M S A。在 33 200834951 一方面，使用低酸化學物來完成高速沉積製程。可用在高 速電鍍之某些例示的銅電鍍化學物揭示在美國專利

6，113,771 ' 6,610，191、6,3 50,366、6,436,267、6,544,3 99 中，其全部内容併入本文作為參考。 實例2 在另一實施例中，電解液乃是一種含有約220〜250 g/1 之氟化硼酸銅（Cu(BF4)2)、約2〜15 g/1之四氟硼酸（HBF4) 及約15〜16 g/Ι之棚酸dBO3)的水溶液。在某些例子中， 較佳是添加低價的pH調整劑，例如氫氧化鉀（koh)或氫氧 化鈉（NaOH)來形成具有欲求pH值之廉價的電解液，以降 低業主在製造太陽能電池可用之金屬結構時的成本。在某 些情況下，較佳是使用氫氧四曱基銨（TMAH)來調整pH值。 實例3 在另一實施方式中，電解液乃是一種含有約6 0〜9 0 g/1 之五水合硫酸銅（CuSCU· 5(H20))、約300〜330 g/1之焦磷 酸鉀（K4P2O7)及約10〜35以1之 5-磺化水楊酸脫水鈉鹽 (5 -sulfonsalicylic acid dehydrate sodium salt) (C7H506SNa · 2H20)的水溶液。在某些例子中，較佳是添 加低價的pH調整劑’例如氫氧化钾（KOH)或氫氧化納 (NaOH)來形成具有欲求PH值之廉價的電解液，以降低業 主製造太陽能電池可用之金屬結構的成本。在某些情況 下，較佳是使用氫氧四曱基銨（TMAH)來調整pH值。 實例4 在另一實施方式中，電解液乃是一種含有約3 0〜5 0 g/1 34 200834951 之五水合硫酸銅（CuS04 · 5(H2〇))、約120〜1 80 g/l之十水 合焦磷酸鈉（Na4P2〇7 · 10H2O)的水溶液。在某些例子中， - 較佳是添加低價的pH調整劑，例如氫氧化鉀（KOH)或氫氧 二 ' 化鈉（Na〇H)來形成具有欲求pH值之廉價的電解液，以降 γ 低業主製造太陽能電池可用之金屬結構的成本。在某些情 況下’較佳是使用氫氧四曱基銨（TMAH)來調整pH值。 φ 在一實施方式中，較佳是添加一第二金屬離子到含有 主要金屬離子的電解浴（即，含銅的電解浴）中，其係用來 電鑛或被併入所成長之電化學沉積層或其顆粒邊界中。所 生成含有一定百分比之第二元素的金屬層對於用來減少所 生成層之内部應力和/或改善其電子及電遷移性質彝常有 用❶在一實例中，較佳是添加一定量的銀、鎳、鋅、或錫 金屬離子源到一銅電鏡浴中，來形成在沉積層中有約1 / 至4 /〇之第二金屬的銅合金。 在一實例中，用於第2圖步驟206中的電解液中的金 • 屬離子源可以是銀、錫、鋅或鎳離子源。在一實施方式中’ 包解液中的銀、錫、鋅或鎳離子濃度在約炱約0_4M 門有用的鎳離子源包括硫酸鎳、氯化鎳、錯酸鎳、鱗酉& • 鎳其之衍生物、其之水合物或其之組合。 - 在一實例中，第2圖步驟2 0 6之電解液所用的金屬離 ••二 子源為銀、錫、鋅或鎳離子源。在一實施方式中，電解液 • 中銀、錫、鋅或鎳離子源的濃度在約0.1M至約0.4M間。 - 有用的鎳源包括硫酸鎳、氯化鎳、醋酸鎳、磷酸鎳、其之 35 200834951

衍生物、水合物及其之組合。 單一基板電化學電鍍池中的接點界面層 參照第2及3E圖，在步驟208中，沉積一層可 無之附加的接點界面層 3 2 3在步驟2 0 6所生成的金 3 22表面上。可使用電化學沉積製程、無電沉積製程、 沉積製程或其他相容性沉積製程來生成此接點界 3 2 3，藉以在所生成的導體3 2 5與外部内連匯流排（未ί 之間形成良好的歐姆接點，以將一或多太陽能電池連 一起。在一實施方式中，接點界面層323係由與金屬層 不同的金屬所形成的。在此設計中，接點界面層3 2 3 純金屬或包含以下金屬的金屬合金來形成，包括錫、 金、銅或鉛。在一實施方式中，接點界面層3 2 3的厚 約3 μ m至7 μ m間。若要以習知的無電、P V D、C V D 在可接受的產出率和/或欲求的沉積均一性下，來沉積 約3 μπι的接點界面層323很困難。 在一實施方式中，此接點界面層323係由電化學 來生成。在某些情況下，較佳是在與步驟2 0 8中相同 化學電鍍池内實施步驟2 0 6。在此設計中，係以能在 界面層電解液（其可接觸種晶層321、金屬層322和’ 中引起離子的電源，相對於一電極（亦即，第4 Α圖中 極420)來對種晶層321和金屬層322進行陰極偏壓， 此接點界面層32 3電鍍在種晶層321和/或金屬層322 面上。當此接點界面層3 2 3係在與形成金屬層3 22相 電化學電鍍池400内生成，且此接點界面層3 23包含 有可 屬層 CVD 面層 b出） 接在 322 可由 銀、 度在 技術 厚度 製程 的電 接點 ®極） 的電 以將 的表 同的 一或 36 200834951

多種與金屬層322不同的元素時，必須將用來形成金屬層 的電解液拋棄並以新的接點界面層電解液來取代，以形成 新的接點界面層323。 捲點界面層電解質溶液 在一實施方式中，接點界面層323包含錫且係以—種 電化學沉積製程來形成。在接點界面層電解液中的離子濃 度可在約0.1M至約間。有用的來源包括硫酸锡 (SnS04)、氯化錫（SnCl2)和氟化硼酸錫（Sn(BF4)2)、其之水 合物或其之組合。在另一實施方式中，為提高平坦化能力， 電解液可選擇性地含有一種無機酸（如，硫酸、磷酸或焦碟 酸）、各種無機性支持鹽及其他可用來改善電鍍表面品質的 添加物（例如，氧化劑、介面活性劑、增亮劑等）。也可贫 據在電鍍浴中的鹼（例如，氰化物、甘油及氨水等）來調敕 電解液的組成。該電解液也可包含甲烷-綠酸 (methane-sulfonic acid，MSA)。 在一實例中，電解液係一種含有約200〜250 g/1之五 水合硫酸錫（SnS〇4*5(H2〇))、約40〜7〇g/i之殖酸及約〇 〇4 g/Ι之氫氯酸的水溶液。在某些例子中，較佳是添加一或多 種有機添加劑（亦即，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’較佳是添加低價的pH 調整劑，例如氫氧化鉀（K0H)或氫氧化鈉（Na〇H)來形成具 有欲求pH值之廉價的電解液’以降低業主製造太陽能電 池可用之金屬結構的成本。在某些情況下，較佳是使用氫 氧四曱基銨（TMAH)來調整pH值。 37 200834951

多金屬化步驟 以上揭示的實施方式與第2〜5圖可用來在基板表面形 成一或多個導體 3 2 5。雖然較佳是同時形成各種適用於太 陽能電池的接點結構，但有時因為處理條件的限制，並無 法達成。在某些情況下，需要兩金屬化製程，來形成一前 側接點（如第3 A〜3E圖所示），和一第二金屬化製程以在該 金屬化基板3 2 0的不同區域上形成一第二接點，例如，第 3 E圖所示之一背側接點3 3 0。 如第 3 F圖所示，可使用第二金屬化步驟來形成適以 接觸太陽能電池之活性區（即，第3 A圖之p -型區）的背側 接點3 3 0。在此實例中，可使用上述步驟及步驟204或其 拉類似技術來形成種晶層3 2 1。接著，使用上述步驟及步 驟20 6〜208及第2、3D〜3E、4圖來形成金屬層322和内連 層 3 3 3。在一實施方式中，用來形成基板表面背側接點之 遮罩板4 1 0中該些孔4 1 3的總暴露面積（第4 A〜4D圖）約佔 基板背側表面的70%至99%。 批式處理設備 在提高太陽能電池電鍍設備之基板產出率的嘗試期 間，可在一批式電鍍操作中同時電鍍數群金屬化基板 320。第7A圖繪示出一批式電鍍設備701(其包含3個電鍍 池710,每一電鍍池適以用上述處理步驟（即，步驟206〜208) 來電鍍一或多金屬層到一金屬化基板表面）的側橫斷面 圖。雖然第 7A圖繪示出包含有 3個水平設置的電鍍池 710,但可用來實施批式電鍍製程的電鍍池數量或是電鍍池 38 200834951 相對於彼此或水平方向的角度位置並不僅限於此。在一方 面，可使用二或多電鍍池來實施批式電鍍製程，其中二或 „ 多基板是同時被電鍍。在另一方面，處理期間，基板也可 ' 垂直置放在處理設備中。 •« '· 參照第7 A圖，在一實施方式中，將基板浸泡在電鍍

槽7 5 1的^一或多個電艘池7 1 0中，之後相對^一或多個電極 來對每一金屬化基板進行偏壓。如第7 A圖所示’每一電 馨 鍍池710可包含一電極420、電源（即，元件符號450A〜450C 所示者）、和一頭組件405(其適以在電鍍期間固持並保留 該金屬化基板320)。但是，在一實施方式中，每一該些電 鍍池710可包含上述任一組件與第4A〜4D圖之組件。在每 一電鍍池710中，頭組件405可包含一推板414(其適以利 用致動器來促使該金屬化基板320抵靠著電接點412和遮 罩板410，參見第4B圖）。操作時，將該金屬化基板 載入至個別電鍍池71 0中的頭組件4〇5内，之後將電梦、、也 710浸潰入電鍵槽751内的電解液ΓΑ」中，以實施電鐘製 • 程。在一實施方式中，在批式電鍍處理中’以電源相=二 個別電鍍池7 10中的電極420，來偏壓每一*你^ ， 7 书興 >也 7 1 〇中 的每一金屬化基板3 2 〇表面上的種晶層3 $ 2。/ 一 + 牡一方面， 如第7 A圖所示，以電源（如，最頂端電鍍池7丨〇中 兩 ''〜 250Α、中央電鍍池710中的電源250Β及最下方電錢池71〇 V 中的電源25 0C)分別對每一電鍍池710中的备—兩k / •〜. v > 电極進行 : 偏壓。為改善水合動力和擴散邊界層，可以包含有—幫、爾 • 440的流體傳送系統441將電解液傳送到電極42〇與金屬 39 200834951

化基板3 2 0之間的區域中。一方面，較佳是以傳統技術在 批式電鍍期間轉動該金屬化基板320和/或電極420。雖然 第7 Α圖所示的電鍍池71 0為水平設置的，但本發明並不 限於此種方式，可垂直設置電鍍池7 1 0或相對於水平方向 以任何角度來設置電鐘池7 1 0。 第7B圖顯示包含一陣列之第7 A圖批次電鍍設備7 0 1 的批次電鍍系統 7 5 0。在此設計中，將每一批次電鍍設備 7 0 1中一陣列的電鍍池7 1 0浸潰在電鍍槽7 5 1中的電解液 中，以便實施步驟206或208。在一實施方式中，每一批 次電鍍設備7 〇 1中之一陣列的電鍍池7 1 0係圍繞著一喷灑 裝置7 5 2而設置，該喷灑裝置7 5 2係適以傳送電解液流到 每一電鍍池中介於電極420和基板320間之一區域。此喷 灑裝置 7 5 2可連接到一適以將電解液再循環通過電鍍池 710的幫浦（未示出）上。第71圖為内含一陣列之適於用來 處理圓形基板的第7A圖批次電鍍設備7 0 1的批次電鍍系 統750的平面圖。 第 7 C圖為另一批次電鍍系統的示意圖，以下稱批次 電鍍系統760，其適以電鍍多個平行排列且浸潰在一含有 電解溶液之槽内的金屬化基板。在一實施方式中，頭組件 7 6 5適以相對於電極 4 2 0而將多個基板固持在欲求位置 處。在此排列方式中，可將一或多個遮罩板抵靠著固持於 頭組件765内的基板表面，使得可在每一基板的欲求區域 上進行沉積。一方面，可由多個可相對於金屬化基板3 2 0 分別偏壓的電極來形成該電極4 2 0。雖然第7 C圖中的基板 40 200834951 為圓形，但本發明並不限於使用圓形基板。 在另一實施方式中，也可使用輪送帶式的設計在電鍍 ·· ♦ 設備、腔室或電鍍池上，以同時連續電鍍多個基板，例如’ 約25〜1000個基板°在所述處理中，步雜206内之基板可 "：; 以為水平 '垂直或相對於水平的任何角度來設置。 第7D〜7F圖為一批次電鍍腔室78〇的一實例，其適以 電鐘浸潰在電解液槽770中的多個金屬化基板32〇的兩個 φ 表面。此批次電鍍腔室780適以依序電鍍該多個金屬化基 板320的每一面，或同時電鍍該多個金屬化基板32〇的兩 面。第7D圖顯示一批次電鍍腔室78〇的橫截面圖，其適 以使用步驟206和/或208來沉積一金屬層到該些金屬化基 板320表面上。此批次電鍍腔室78〇 一般包括一頭組件 776、一或多電極（即，兀件符號771、772)、電解液槽do 和一或多電源（775A、775B)，其適以形成一或多導體325 在該金屬化基板320的表面上。雖然第圖示出含有多 個垂直金屬化基板的批式電鍍腔室78〇，但須知本發明範 • 躊並不僅限於此。在另一實施方式中，該些基板可被水: 設置在電鍍設備中。 第7D圖為含有多個電池組件782的頭組件776的示 ， 意圖’其適以固持並利用電化學電鍍法在該些金屬化基： 320的一或多表面上形成多個導體325。在一實施方式ι中， ^二 該些電池組件782包含至少—遮罩板組件779、一致動哭 : 777、及一支撐框781，其適以固持並與形成在該些金屬化 • 基板320之一或多表面上的導電層（即，種晶層321)進行 41 200834951

電接觸。雖然繪示在第7E圖中的頭組件776包含20個電 池組件 7 8 2，但須知本發明範躊並不僅限於此，因為頭組 件7 7 6可在不改變本發明範躊的情況下，包含二或多個電 池組件7 8 2。在一實例中，該電池組件7 8 2可同時包含約2 至約1 0 0 0個金屬化基板3 2 0。 在一實施方式中，遮罩板組件779可包括多個遮罩板 41 0(第4A圖），其被一支撐結構（為簡化圖示，因此並未示 出）所固持在一起，以容許每一遮罩板410可接觸一金屬化 基板表面，使得其中的該些孔413和接點412(第4A圖）可 用來在每一金屬化基板320的表面上形成導體325。在另 一實施方式中，遮罩板組件7 7 9為一平板、或多個平板， 其適以同時接觸多個金屬化基板320，使得其中的該些孔 413可用來在每一金屬化基板320的表面上形成導體325。 第7F圖示出一電池組件782的部份放大圖，其適以 經由遮罩板組件7 7 9上的孔4 1 3來形成一金屬層於該特徵 425上。在一實施方式中，該些接點412(第4A圖）可電接 觸支撐框7 8 1的多個部份，使得可利用單一電連接至一單 一電源，相對於該一或多電極771、772之一來施加一偏壓 到每一電池件782的每一接點上。在另一實施方式中，經 由遮罩板組件779或支撐框781來提供不連續的電接點（未 示出）到每一電池組件7 8 2的一或多接點4 1 2上，使得可利 用不同電源相對於一或多電極771、772之一分別地偏壓該 一或多接點412的每一接點。 參照第7D圖，電解液槽770 —般包括一電池主體783 42 784200834951

和一或多電極771、772。該電池主體783包含一電鍍區 和一含有可用來電化學沉積金屬層於基板表面上一導 域之電解液（亦即，項目「A」）的電解液收集區7 8 5。 方式中，電極771、772為垂直設置在電鍍區784中， 該電池主體7 8 3之一或多壁加以支撐。一般來說，較 提高陽極表面積使得可施加高電流密度（相對於導 (即，第4A圖中的種晶層321))，來提高電鍍速率。 已結合電極420詳細說明了可用於此之高表面積電極 例。可將電極77 1、772形成為欲求的形狀，例如方形 形、圓形或橢圓形。可由能在電鍍反應期間被消耗掉 質來形成該電極771、772，但較佳是由不會被消耗掉 質來形成。 操作時，金屬化基板320係放置在頭組件776内 一電池组件7 8 2中，使得每一電池組件7 8 2中的多個 點（即，第4A〜4C圖中的元件符號412)可接觸金屬化 表面上的一或多導電區域。在一實施方式中，該金屬 板320係設置在每一頭組件776内的支撐框781上， 再以頭組件776内的致動器777(即，空氣循環器）柑 支撐框7 8 1上，使得遮罩板組件779和接點4 1 2可接 板表面。在另一實施方式中，金屬化基板係設置在相 而設的遮罩板組件779之間，之後以致動器777柑夾 起。待該些接點與導電區域間形成電接觸後，再將頭 776浸潰在電解液槽770的電解液中’使得可利用一 電源775A、775B相對於一或多電極771、772來偏壓 電區 在一 並以 佳是 電區 以上 的實 、矩 的材 的材 的每 電接 基板 化基 之後 夾至 觸基 對面 在一 組件 或多 ，以 43 200834951

於該些導電區域上形成薄金屬層（即，元件.符號322)。 參照第7D圖，電解液槽770也可包含一幫浦778 ’其 適以從電解液收集區7 8 5傳送電解液到頭組件776内的金 屬化基板表面上。在一實施方式中，幫浦7 7 8適以傳送電 解液到頭組件776與電極771、772之間的間隙中’之後越 過一堰786並進入電解液收集區785。由幫浦778所創造 出來的流動可補充放置在頭組件776内的基板外露區域中 的電解液組成。在一實施方式中，為了減少擴散邊界層， 較佳是在步驟2 〇 6中，利用致動器7 8 7，相對於電極7 7 1、 772來移動頭組件776。在一實施方式中，致動器787包括 一交流（AC)馬達、壓電式裝置或其他類似的機械組件，以 確保頭組件776之運動方式。 第7G圖為〆電鍍系統790的側面橫截面示圖，其包 含二或多個靠得很近的批式電鍍電池7 8 0，使得放置在可 移動的頭組件776中的基板可使用不同電解液或不同電鍍 參數依序進行電鍍。在操作時，頭組件776可依序放置在 每一批式電鍍電池780中，使得可透過施加偏壓（相對於批 式電鍍電池78〇中的電極771、772)到固持在頭組件776 中的個別基板上，而電化學沉積金屬層到基板表面上。 7〇 g ^ "馬包含3個批式電鍍電池780 A〜7 80C(每一批式電获 電池僉人 又 各一種不同的電解液，分別為電解液Ai、a2和A3) 的—種给 汽施方式。致動器787為諸如傳統機器人、機器臂 或類似筆罢 ― 、罝的元件，可用來在各種批式電鍍電池7 8 0間舉 升或傳送頭組件776。 44 200834951

在一實施方式中，在電鍍系統7 9 0操作期間，將包含 有一或多金屬化基板320的頭組件776浸潰在含有一第一 電解液A i的第一批式電鍍電池7 8 Ο Α中，使得可在該金屬 化基板3 2 〇的表面上形成一第一金屬層。以電源7 7 5 A!、 775Bi相對於電解液Αι中的一或多電極771A、772A而來 偏壓基板表面上的導電特徵，可電鍍該頭組件776中的該 一或多金屬化基板 3 2 0。待沉積欲求量的材料到該頭組件 776中的基板表面之後，經由路徑Βι將頭組件776傳送到 相鄰的第二批式電鍍電池780B中，使得可在該金屬化基 板320的表面上形成一第二金屬層。以電源775A2、775B2 相對於電解液A2中的一或多電極77 1 B、772B而來偏壓基 板表面上的導電特徵，可電鍍該頭組件776中的該一或多 金屬化基板3 2 0。待沉積欲求量的材料到該頭組件7 7 6中 的基板表面之後，經由路徑B2將頭組件776傳送到相鄰的 第二批式電鍍電池780C中，使得可在該金屬化基板320 的表面上形成一第三金屬層。以電源775 A3、775 B3相對於 電解液A3中的一或多電極771C、772C而來偏壓基板表面 上的導電特徵，可電鍍該頭組件776中的該一或多金屬化 基板 3 2 0。在一實施方式中，較佳是在電鍍步驟期間以去 •離子水清洗頭組件776中的組件，包括基板，以避免前一 製程中所用的電解液汙染後續製程。 第7H圖為電鍍系統795的側面橫截面示圖，其包含 一電解液槽796，利用將頭組件776放置在很靠近電解液 槽796中的二或多個電極組件797，而使得頭組件776中 45 200834951 的基板可被依序進行電鍍。在此設計中，頭組件776 基板被放在一單一電解液A中（其與二或多電極組件 ^ g 一起使用）’以利用不同電鍍參數（例如，局部電解液流 電流密度）依序電鍍基板。在操作時，將頭組件776中 屬化基板3 2 0放在靠近或緩慢地傳送該基板通過每一 組件7 9 7 (其被相對於基板表面特徵而偏壓），來電鍍 板。在一方式中’隨著頭組件776被放置在靠近不同 φ 組件797時，改變一或多電鍍參數。在一實施方式中 一或多不同電源和系統控制器25丨，相對於基板表面 導電特徵，電偏壓放在頭組件7 6 7之一側上的一第一 797A而電鍍基板之一面，並電偏壓放在頭組件767之 側上的一第二電極7 9 7 β而電鍍基板之另一面。致動器 為諸如傳統機器人、機器臂或類似裝置的元件，可用 送頭組件776「進入」或「離開」電解液槽796及靠 種電極組件7 9 7。在這種設計方式中，可將多個頭組件 同時插入電解液槽796内以達成可通過各種不同處理 Φ 之無縫隙式的生產線式製程，以在每一頭組件776中 板表面上形成導体325。 參照第2圖，在一實施方式中，可在步驟2 〇 $之 施一附加的種晶層移除步驟或步驟2 〇 9。此種晶層移 ·.、、 驟包括實施習知的濕或乾蝕刻步驟，以移除基板表面 何不欲求的和/或過量的金屬，例如種晶層3 2 1之未使 ·· 部分或不需要的部分。習知的濕蝕刻涉及將基板浸潰 ' 以移除表面上任何不欲求的和/或過量金屬的酸性或 中的 797 速、 的金 電極 該基 電極 ，以 上的 電極 另一 787 來傳 近各 步驟 的基 後實 除步 上任 用的 在適 鹼性 46 200834951 冷液中。纟一實施方式中’濕蝕刻化學物將可優先蝕刻種 晶層3 2 1，而非介面層3 2 3上的材料。

後處理步騍 參照第2圖，在步驟21〇中，實施—或多後處理步驟 來減少應力或改善所沉積金屬層（即，金屬層321、322、 可於步驟2 1 〇中實施的後處 力（metr〇l0gy step)或其他在 理步驟。在一實施方式中， 理’以使所形成金屬層中的 3 2 3、3 3 1、3 3 2、3 3 3)的性質。 理步驟可包括硬化、清潔、流 基板表面被金屬化後常見的處 在太陽能基板表面實施硬化處 應力減少或平均分布。力_ -4- 1? -Lj, ^ ^ 在方式中，硬化處理係在低氮氣 壓壞境下，在約2001〜450 〇C的溫度下實施。在一方式中， 以硬化處理來提高所形成金屬層M的電接觸和/或金屬層 與基板間的黏附力以及矽化物的生成。 在上述第7A〜7C圖所所討論的批次電鍍設備之一實 轭方式中，在製程後從電鍍槽751中將電解溶液移出，之 後對每一批次電鍍設備701中的金屬化基板實施一清洗製 %，此清洗製程包括以去離子水清洗及以旋轉乾燥（亦即， 轉動頭組件405)來移除基板表面上的電解液並將其乾燥。 I一種使用i罩板的沉積技術 第8圖為使用上述設備在一太陽能電池裝置上形成金 屬接點結構的一系列方法步驟8 〇 〇。以下所述方法可用來 形成具有以任一習知技術形成之内連結構的太陽能電池。 因此所述實施方式係與具有可連接基板相反面上n_型區 與p -形區之電接點的裝置一起討論，但本發明並不偈限於 47 200834951 此一内’連結構。因為，其他組裝方式，例如pUM或多層埋 設接點結構，也可利用本發明設備及方法來形成。

第9A〜9E圖示出實施過方法800之每一步驟後之金屬 化基板320的各種狀態。方法步驟800以步驟802開始， 其中係以一習知太陽能電池和/或半導体製造技術來形成 一基板301(第9A圖）。一般來說，可由上述步驟202來形 成該基板301。參照第8及9B圖，在下一步驟804中，在 該基板3 0 1表面上形成一毯覆式種晶層3 2 1 a。一般來說， 可利用PVD、CVD、分子束磊晶（MBE)和原子層沉積（ALD) 法來形成該毯覆式種晶層3 2 1 A。 下一步驟806，以遮罩板410(第4A〜4D圖）遮罩住部 分的毯覆式種晶層321A，並使種晶層321A上欲形成導體 325的金屬層322的區域被暴露出來。參照第9C圖，在步 驟8 0 6中，將遮罩板4 1 0中的一孔（即，第4 A〜4 D圖中的 孔4 1 3)放在種晶層3 2 1 A的一部份上，使得可利用上述設 備、化學物與方法以及步驟206來形成導體325於其上。 在此處理步驟中，以一電源相對於電極（即，第4 a〜4 D圖 中的元件符號420)來偏壓該毯覆式種晶層321A，促使電 解液中的離子可在該毯覆式種晶層321A之暴露區域上（由 遮罩板410中的孔所創造出來的）形成金屬層322。 參照第8和9D圖，在步驟808中，於金屬層322表 面上形成一附加的（可有或無）的接點介面層3 2 3。可使用 電化學沉積法（其利用一遮罩板）而在金屬層322上形成一 界面層3 2 3。可利用上述設備 '化學物與方法以及步驟2 〇 8 48 200834951

來形成此接點介面層3 23。 最後，在步驟210中，如第9 E圖所示，自基板表面 上移除此毯覆式種晶層3 2 1 A。此毯覆式種晶層移除步驟一 般包括實施習知的乾或濕蝕刻，以移除基板表面上任何不 要的或過量的金屬，例如，毯覆式種晶層3 2 1A之未周過 的部份。習知的濕#刻步驟涉及將基板浸泡在適以移除基 板表面上不要的或過量的金屬之酸性或鹼性溶液中。在一 實施方式中，一濕式化學物會優先蝕刻移除種晶層3 2 1 A， 而非介面層3 2 3中的材料。在一實施方式中，在步驟8 1 0 後，以類似上述第3 F圖的方式在金屬化基板3 2 0上實施 一背側金屬化製程。 在另一實施方式中，在實施步驟808之前，先實施步 騍8 1 0。在此方式中，自金屬化基板表面3 2 1 A上移除過量 的種晶層3 2 1 A之後，留下大量的金屬層3 22，使得可利用 無電沉積、CVD、電化學沉積或其他相容製程而在今屬層 322上形成介面層323。 另一種沉積處理 使用傳統網印類型的製程來製造金屬化結構的技術不 僅不可靠且價格昂貴。在改善太陽能電池金屬化製程的嘗 試中，可使用下列方法在該金屬化結構3 2 0表面上形成導 韓3 2 5。此方法包括使用多重處理在基板表面上形成欲求 的金屬化特徵圖樣。第1 〇圖示出可用來在太陽能電池基板 表面上形成導體325的一系列方法步驟1 000。第11八〜〗111 圖示出已實施過每一方法步驟1000的金屬化基板320的各 49 200834951 種狀態。此方法步驟1 000以步驟1 002開私，甘丄〆 幵』始，其中係以一 習知太陽能電池和/或半導体製造技術來形成_其板 301(第11A圖）。一般來說，可由上述步驟202來形成該基 板30 1。參照第1〇及11B圖，在下一步驟ι〇〇4中，在該 基板3 0 1表面上形成一毯覆式種晶層3 2 1 A。~ 利用 PVD、CVD、分子束磊晶（MBE)和月；抵 η原子層沉積（ALD) 法來形成該毯覆式種晶層321 Α。

* 下一步驟1〇〇4’如第11C圖所示，沉積_遮罩層821 在該毯覆式種晶層321A上。一般來說，此遮罩層821乃 是一種可沉積在基板表面上的非導電性材料。在一實施方 式中’此遮罩層為諸如光阻之類的有機材料，可使用習知 的旋塗、CVD或其他類似技術將其沉積在該毯覆式種晶層 3 2 1 A 上0 下一步驟1006’將遮罩層821圖樣化，以暴露出基板 表面上可形成導体的區域。參照第11D圖，在步驟1〇〇6 中，在遮罩層8 2 1中形成一孔8 2 2，利用傳統光微影蝕刻 曝光及化學顯影技輪、雷射磨蝕或其他優先移除遮罩層中 材料的技術來暴露出該毯覆式種晶層321A。 在方法步驟1 0 0 0的.實施方式中，结合步雜1 〇 〇 4和 1 006使得可在該毯覆式種晶層32l A上直接形成一圖案化 層。在此情況下，類似第11D圖，以網印、喷墨印刷、橡 皮壓印或其它可在基板表面上沉積不會脫落之材料層的類 似製程，將遮罩層82 1直接形成一圖案化組態（亦即，具有 孔8 22直接形成於其中）。在一實施方式中，此遮罩層821 50 200834951

為例如有機材料之類的非導電性材料。在此組態中3 罩層821玎直接沉積一圖案化遮罩層材料在基板表面 在下一步驟1 0 〇 8中，使用電化學電鍍法孔8 2 2 J 導体325。在一實施方式中，步驟1〇〇8使用上述的多 化學物以及步驟206。在此處理步驟中，以一電源本 電極（未示出）來偏壓該毯覆式種晶層321a，使得電库 的離子可在該毯覆式種晶層321A上由孔822所創线

的暴露區域上形成金屬層322。在此組態中，不需 206〜208中的遮罩板410，因為使用含有欲求圖樣 層8 2 1來形成該沉積導體3 2 5。在一實施方式中， 電池的光接收側可具有類似第1 D圖所示之金屬圖案 參照第11F圖，在下一步驟ι〇1〇中自該毯覆 層321A表面上移除該圖案化遮罩層821。可使用； 劑、RF電漿氧化製程（即，傳統灰化處理）、熱烘烤 或其他類似的習知技術來移除該遮罩層8 2 1。 在下一步驟1012中，如第11G圖所示，從基； 上移除該毯覆式種晶層321 A。此毯覆式種晶層移除步 般包括實施習知的乾或濕蝕刻，以移除基板表面上任 要的或過量的金屬，例如，毯覆式種晶層3 2丨A之未 的部份。習知的濕蝕刻步驟涉及將基板浸泡在適以移 板表面上不要的或過量的金屬之酸性或鹼性溶液中。 參照第10和11H圖，在步驟1014中，於金屬^ 表面上形成一附加的（可有或無）的接點介面層323。 用電化學沉積法、無電沉積法、CVD或其他相容的_ 此遮 上。 形成 驟與 對於 液中 出來 步驟 遮罩 陽能 種晶 體溶 理、 表面 驟一 何不 用過 除基 322 可使 程， 51 200834951

在金屬層3 2 2上形成一界面層3 2 3。可利用上述設 學物與方法以及步驟208來形成此接點介面層323。 最後，在步驟210中，如第9E圖所示，自基 上移除此毯覆式種晶層3 2 1 A。此毯覆式種晶層移除 般包括實施習知的乾或濕蝕刻，以移除基板表面上 要的或過量的金屬，例如，毯覆式種晶層3 2 1 A之 的部份。習知的濕蝕刻步驟涉及將基板浸泡在適以 板表面上不要的或過量的金屬之酸性或鹼性溶液中 實施方式中，一濕式化學物會優先蝕刻移除種晶層 而非介面層3 2 3中的材料。在一實施方式中，在步 後，以類似上述第3F圖的方式在金屬化基板320 一背側金屬化製程。 在另一實施方式中，在實施步驟808之前，先 驟810。在此方式中，自金屬化基板表面321A上移 的種晶層3 2 1 A之後，留下大量的金屬層3 22，使得 無電沉積、CVD、電化學沉積或其他相容製程而在 的導体3 2 5與外部内連匯流排（未示出）間形成適以 多太陽能電池連接在一起之良好的歐姆接點。可 1 01 4 (其使用上述的化學物與方法及步驟 2 0 8)來形 接點323。在方法1 000的一實施方式中，在以步J 移除圖案化遮罩層82 1之前，先使用步驟1014在 3 2 2表面上沉積接點介面層3 2 3。 在一實施方式中，以類似上述第3 F圖中的處 在金屬化基板3 20上實施一背側金屬化處理。 備、化 板表面 步驟一 任何不 未用過 移除基 〇 在一 321A， 驟810 上實施 實施步 除過量 可利用 所形成 將一或 用步驟 成金屬 雜 1012 金屬層 理步驟 52 200834951 雖然本發明已參照實施方式揭示於上，但在不悖離本 發明精神範疇下，仍可對本發明實施方式進行各種改良與 修飾，這些改良與修飾仍為本發明申請專利範圍的範疇。

【圖式簡單說明】 第1 A圖示出内含一前側金屬化内連圖樣之前技太陽 能電池的等尺寸圖； 第1 B圖示出第1 A圖之前技太陽能電池的橫截面圖； 第1 C圖示出一 PUM型電池之橫截面圖； 第1 D圖示出一 PUM電池頂部接觸結構的平面圖，其 中指狀物寬度與幾何已被最佳化以使電池效率可達到最 大； 第2圖為依據所述一實施方式之太陽能電池的處理順 序； 第3A〜3F圖示出在第2圖所描述處理順序階段中之太 陽能電池的橫截面示意圖； 第4A圖為依據所述一實施方式之電化學處理腔室的 側面橫截面示意圖； 第4B圖示出依據所述實施方式之各種電化學處理腔 室組件的橫截面不意圖； 第4C圖示出依據所述實施方式之各種電化學處理腔 室内組件的橫截面示意圖； 第4D圖為依據所述一實施方式之電化學處理腔室的 側面橫截面示意圖； 53 200834951

第5A〜5F圖示出依據所述一實施方式具有電化學沉積 層於其上之基板的等尺寸示圖； 第6圖示出依據所述一實施方式溫度對沉積速率影響 的圖， 第7A圖示出依據所述一實施方式一批式電化學沉積 系統的橫截面示圖； 第7B圖示出依據所述一實施方式一批式電化學沉積 系統的平面示圖； 第7C圖示出依據所述一實施方式一批式電化學沉積 腔室的等尺寸示意圖； 第7D圖示出依據所述一實施方式一批式電化學沉積 腔室的橫截面示圖； 第7E圖示出依據所述一實施方式一頭組件的示意圖； 第7F圖示出依據第7E圖之頭組件的放大示意圖； 第7 G圖示出依據所述一實施方式一批式電化學沉積 系統的橫截面示意圖； 第7H圖示出依據所述一實施方式一批式電化學沉積 腔室的等尺寸示意圖； 第 71圖示出依據所述一實施方式一批式電化學沉積 腔室的平面示意圖； 第8圖示出依據所述一實施方式一太陽能電池的處理 順序； 第9A〜9E圖為一太·陽能電池在第8圖不同處理順序下 的狀態圖； 54 200834951 第10圖示出依據所述一實施方式之太陽能電池處理 順序； 第1 1 Α〜1 1 Η圖示出一太陽能電池在第1 0圖所述不同 處理階段時的橫截面示意圖。 【主要元件符號說明】 100 矽太陽能電池 102 η-型發射區 104 指狀物 106 背部接點 110 晶圓 120 前側 130 PUM電池 132 光接收表面 134 接點 135Α 指狀區段 137 互聯結構 101 Ρ-型底部區 10 3 ρ-η接合區 105 匯流條 107 抗反射塗層 111 抗反射塗層 121 背側 13 1 通孔 133 背側 135 頂接觸結構 136、139 背側接點 138 柵狀電極 200 方法 202、 204、 206 > 208 > 209、 210 步驟 一 ’廉，· 220 電極 250 電源 » 251 系統控制器 301 基板 參 302 η -型區 3 03 ρ-η接合區 - 311 弧層 320 金屬化基板 55 200834951 321 種晶層 3 2 1 A 毯覆式種晶層 322 金屬層 323 接點界面層 參 325 導体 330 背側接點 4 濤 33 3 内連層 400 電化電鍍電池 403 金屬化基板表面 404 暴露區域 405 頭組件 410 遮罩板 410A 頂層 • 410Β 底層 412 電接點 412Α 不連續的電接點 412B 凹槽 413、 4 1 3 A、413B 孔 414 推板 415 機器制動器 420 電極 421 孔洞 425 圖案化特徵 426 金屬特徵 429 金屬化基板表面 430 電化電鍍電池組件 43 1 電池主體 432 堰 434 特徵 • 435 電鍍區 43 6 電解質收集區 437 喷嘴 440 幫浦 450 ^ 450A、450B、450C 電源 451 鉛 452 接點 _座' 4 54 輔助電極 460 摻雜系統 鬌 • «碘 ·* 461、 462 流體傳送源 463 廢棄物收集系統 舊 464 廢棄物傳送系統 465 化學物分析系統 481 擴散板 482 致動器 56 200834951 483 耦接支架 484 洞 48 5 凸出物 701 批次電鍍設備 710 電鍍池 75 0、 760 批次電鍍系統 751 電鍍槽 752 喷灑裝置 765 ^ 776 頭組件 770 ^ 796 電解液槽 771 > 772 、 772A 、 772B 、 772C 、 797A > 797B 電極 775A、 775B、775A!、775Bi 、775A2 、775B2 、775A3、775B3 電源 777 > 787 致動器 778 幫浦 779 遮罩板組件 780 批次電鍍腔室 78 0A 、780B 、 780C 批式電鍍電池 781 支撐框 782 電池組件 783 電池主體 784 電鐘區 785 電解液收集區 786 堰 790 > 795 電鍍系統 7 97 電極組件 800 方法

802、 804、 806、 808、 810 步驟 821 (圖案化）遮罩層 822 孔 1000 方法 1002、 1004、 1006、 1008、 1010、 1012 > 1014 步驟 57

Claims (1)

1. 200834951 十、申請專利範圍： 1 · 一種在一太陽能電池基板上形成一金屬層的設備， . 包含： ** ** 一遮罩板，其具有一主體、一第一表面、一第二表面和 •Γ 數個孔（其延伸穿過介於該第一表面與該第二表面之該主 體）； 一接點，其與一第一電源為電連通； 一推板，其適以促使一基板之一金屬化表面抵靠著該接 點和該遮罩板的該第一表面； 一第一電極，其與該第一電源為電連通，其中該第一電 源係設置成可相對於該接點來電偏壓該第一電極；及 一第二電極，其與一第二電源為電連通，且該第二電源 係設置成可相對於該接點或該第一 _電極來偏壓該第二電 極0 # 2.如申請專利範圍第1項所述之設備，更包含一幫 浦，其適以傳送一電解液到形成在被該些孔暴露出來之一 種晶層的一部分與該電極之間的空間内。 Μ ^ ' ' 3.如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該遮罩板 媳 « 由一選自下列的材料所形成：玻璃、塑膠及陶瓷。 4.如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該金屬化 58 200834951 表面係在該太陽能電池基板的一光接受表面，且該遮罩板 之第一表面上的該些孔之截面積總和小於該太陽能電池基 / 板的光接受表面之表面積的3 0 %。 % 5.如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該金屬化 表面係在該太陽能電池基板的一非-光接受表面，且該遮罩 板之第一表面上的該些孔之截面積總和大於該太陽能電池 Φ 基板的非-光接受表面之表面積的6 5 %。 6. 如申請專利範圍第1項所述之設備，更包含一擴散 板，其位於該電極與該金屬化表面之間，其中該擴散板適 以相對於該基板之金屬化表面來旋轉。 7. 如申請專利範圍第1項所述之設備，更包含一擴散 板，其位於該電極與該金屬化表面之間，其中該擴散板適 Φ 以相對於該基板之金屬化表面來線性移動或震動。 8. —種在一太陽能電池基板上形成一金屬層的設備， λ 包含： 〜' 一槽，其具有一適以固持一體積之一電解液於其中的處 * · '、‘ 理區域； 一陣列的電鍍池，位在該處理區域内，其中該陣列中的 每一電鐘池包含： 59 200834951 一接點，其與一電源為電連通； 一推板，其適以促使一基板之一金屬化表面抵靠 . 著該接點；和 / · 一電極，其與一電源為電連通。 ♦ 9.如申請專利範圍第8項所述之設備，其中： 該電鍍池更包含一遮罩板，其具有一主體、一第一表 面、一第二表面和數個孔（其延伸穿過介於該第一表面與該 第二表面之該主體）；且 該推板更適以促使該基板之該金屬化表面抵靠著該第 一表面。 1 0.如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該遮罩板 由一選自下列的材料所形成：玻璃、塑膠及陶瓷。 # 1 1 .如申請專利範圍第9項所述之設備，更包含一幫 浦，其適以傳送一電解液到位在該處理區域内之每一該電 鐘池中。 ' ‘ 12.如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該電極係 » 蜂 , •、 由一種選自下列的材料所形成：鈦 '鉑、銅、及磷。 0 1 3 .如申請專利範圍第8項所述之設備，更包含一控制 60 200834951 器，其適以控制每一電鍍池中的電源，使得可同 金屬層在每一基板上。 - 1 4. 一種在一太陽能電池基板上形成一金屬層 包含： 一第一槽，其具有一適以固持一體積之一電解 的第一處理區域； · Φ 一基板固持組件，其適以固持一或多基板，其 基板固持組件包含： 一或多接點，其與一電源為電連通；和 一第一致動器，其適以促使該一或多基 一基板抵靠著一金屬化區域（形成在該二或多基 基板表面上），以形成一電連接；和 一第一電極，設置在該第一槽之該第一處理區 一第一電源為電連通，其中該第一電源設置成可 φ 或多接點之至少一接點來電偏壓該第一電極。 1 5.如申請專利範圍第1 4項所述之設備，更包 ^ 板，其具有一主體、一第一表面、一第二表面和： ' — 延伸穿過介於該第一表面與該第二表面之該主體 '、 第一致動器更適以促使該第一表面之至少一部份 二或多基板之每一基板的金屬化區域。 時形成一 的設備， 液於其中 中該第一 板中至少 板之每一 域内並與 相對該一 含一遮罩 敗個孔（其 )，其中該 抵靠著該 61 200834951 16.如申請專利範圍第14項所述之設備，更包含一第二 電極，設置在該槽之該處理區域内，且與一第二電源為電 連通，其中該第二電源係設置成可相對於該一或多接點之 至少一接點來電偏壓該第二電極。 1 7.如申請專利範圍第1 5項所述之設備，其中該遮罩板 由一選自下列的材料所形成：玻璃、塑膠及陶瓷。

   1 8.如申請專利範圍第1 4項所述之設備，其中該第一電 極係由一種選自下列的材料所形成：鈦、鉑、銅、及磷。 1 9.如申請專利範圍第1 5項所述之設備，更包含一控制 器，其適以控制每一電鍍池中的電源，使得可同時在該二 或多基板之每一基板上形成一金屬層。 Φ 20. —種在一太陽能電池基板上形成一金屬層的設備， 包含： 一槽，其具有一適以固持一體積之一電解液於其中的第 A 一處理區域； 〜 一基板固持組件，其適以固持一或多基板，其中該基板 固持組件包含： 一或多第一接點，其與一第一電源為電連通； 一或多第二接點，其與一第二電源為電連通；和 62 4. 200834951

   一或多致動器，其適以促使該一或多基板中至少 一基板抵靠著一第一金屬化區域（形成在該一或多基板之 每一基板的一第一表面上），並促使該一或多第二接點抵靠 著一第二金屬化區域（形成在該一或多基板之每一基板的 一第二表面上）； 一第一電極，設置在該槽之該處理區域内並與一第一電 源為電連通，其中該第一電源設置成可相對該一或多第一 接點之至少一接點來電偏壓該第一電極；和 一第二電極，設置在該槽之該處理區域内並與一第二電 源為電連通，其中該第二電源設置成可相對該一或多第二 接點之至少一接點來電偏壓該第二電極。 21.如申請專利範圍第20項所述之設備，其中該基板固 持組件更包含： 一第一遮罩板，其具有一主體、一第一表面、一第二表 Φ 面和數個孔（其延伸穿過介於該第一表面與該第二表面之 該主體），其中該一或多致動器更適以促使該第一遮罩板之 第一表面的至少一部份抵靠著該一或多基板之每一基板的 該第一金屬化區域； - 一第二遮罩板，其具有一主體、一第一表面、一第二表 "" 面和數個孔（其延伸穿過介於該第一表面與該第二表面之 該主體），其中該一或多致動器更適以促使該第二遮罩板之 第一表面的至少一部份抵靠著該一或多基板之每一基板的 63 200834951 該第二金屬化區域。 22.如申請專利範圍第2 1項所述之設備，其中該第一遮 罩板和該第二遮罩板係由一種選自下列的材料所形成：玻 璃、塑膠及陶瓷。 2 3 . —種在一太陽能電池基板上形成一金屬層的設備， ⑩ 包含： 一基板固持組件，其適以固持一或多基板，其中該第一 基板固持組件包含： 一或多第一接點；和 一或多致動器，其適以促使該一或多接點中至少 一接點抵靠著一第一金屬化區域（形成在該一或多基板之 每一基板的一表面上），以形成一電連接； 一第一處理腔室組件’包含： # 一第一槽，其具有一適以固持一體積之一電解液 於其中的第一處理區域； 一第一電極，設置在該第一槽之該處理區域内並 與一第一電源為電連通，其中該第一電源設置成當其位在 '· ^ 該第一槽内該第一處理區域中時，可相對該基板固持組件 内一或多第一接點之至少一接點來電偏壓該第一電極； 蛑. 一第二處理腔室組件，包含： 一第二槽，其具有一適以固持一體積之一電解液 64 200834951 於其中的第二處理區域； 一第二電極，設置在該第二槽之該處理區域内並與一第 一電源為電連通，其中該第二電源設置成當其位在該第二 槽内該處理區域中時，可相對該一或多接點之至少一接點 來電偏壓該第二電極；和 一機器人，其適以放置該基板固持組件在該第一和第二 處理區域内。

   24.如申請專利範圍第2 3項所述之設備，其中該第二基 板固持組件更包含一遮罩板，其具有一主體、——第一表面、 一第二表面和數個孔（其延伸穿過介於該第一表面與該第 二表面之該主體），其中該一或多致動器更適以促使該第一 表面的至少一部份抵靠著該一或多基板之每一基板的該金 屬化區域。 # 25.如申請專利範圍第23項所述之設備，其中該第一處 理腔室組件更包含一第三電極，位在該第一處理區域中並 與一第三電源為電連通，且該第二處理腔室組件更包含一 ^ 第四電極，位在該第二處理區域中並與一第四電源為電連 〜^ 通，其中該第三電源設置成可相對於該基板固持組件内該 V •、 一或多接點的至少一接點來電偏壓該第三電極，且該第四 電源設置成可相對於該基板固持組件内該一或多接點的至 少一接點來電偏壓該第西電極。 65 200834951

   2 6.如申請專利範圍第23項所述之設備，其中該第二基 板固持組件更包含： 一第一遮罩板，其具有一主體、一第一表面、一第二表 面和數個孔（其延伸穿過介於該第一表面與該第二表面之 該主體），其中該一或多致動器更適以促使該第一遮罩板之 第一表面的至少一部份抵靠著該一或多基板之每一基板的 該第一金屬化區域； 一第二遮罩板，其具有一主體、一第一表面、一第二表 面和數個孔（其延伸穿過介於該第一表面與該第二表面之 該主體），其中該一或多致動器更適以促使該第二遮罩板之 第一表面的至少一部份抵靠著該一或多基板之每一基板的 該第二金屬化區域。 27.如申請專利範圍第26項所述之設備，其中該遮罩板 # 係由一種選自下列的材料所形成：玻璃、塑膠及陶瓷。 2 8.如申請專利範圍第2 6項所述之設備，其中該第一電 極和該第二電極係由一種選自下列的材料所形成：鈦、鉑、 銅、及鱗。 2 9. —種在一太陽能電池基板上形成一金屬層的設備， 包含： 66 200834951 一基板固持組件，其適以固持一或多基板，其中該第一 基板固持組件包含：

   一或多第一接點；和 一或多致動器，其適以促使該一或多接點之至少 一接點抵靠著一金屬化區域（形成在該一或多基板之每一 基板的一表面上），以形成一電連接； 一槽，其具有一適以固持一體積之一電解液於其中的處 理區域； 一第一電極組件，設置在該槽之該處理區域内，其中該 第一電極組件包含： 一第一電極，其與一或多電源為電連通，其中該 一或多電源之一電源係設置成可相對該基板固持組件内一 或多第一接點之至少一接點來電偏壓該第一電極；和 一第二電極，其與該一或多電源為電連通，其中 該一或多電源之一電源係設置成可相對該基板固持組件内 一或多第一接點之至少一接點來電偏壓該第二電極； 一第二電極組件，設置在該槽之該處理區域内，其中該 第二電極組件包含： 一第三電極，其與一或多電源為電連通，其中該 一或多電源之一電源係設置成可相對該基板固持組件内一 或多第一接點之至少一接點來電偏壓該第三電極；和 一第四電極，其與該一或多電源為電連通，其中 該一或多電源之一電源係設置成可相對該基板固持組件内 67 200834951 一或多第一接點之至少一接點來電偏壓該第四電極；和 一機器人，其適以放置該基板固持組件在該處理區域 ^ 内。 ' 30.如申請專利範圍第29項所述之設備，其中該基板固 持組件更包含一遮罩板，其具有一主體、一第一表面、一 第二表面和數個孔（其延伸穿過介於該第一表面與該第二 Φ 表面之該主體），其中該一或多致動器更適以促使該第一表 面的至少一部份抵靠著該一或多基板之每一基板的該金屬 化區域。 68 200834951 32.如申請專利範圍第29項所述之設備，其中該遮罩板 * 係由一種選自下列的材料所形成：玻璃、塑膠及陶瓷。 ^ * 4 ' 33. —種在一太陽能電池基板上形成一金屬層的方法， 包含： 將一第一遮罩層（其具有多個孔形成於其中）放在形成 H 在一第一基板上之一種晶層的至少一部分上方； 將一第二遮罩層（其具有多個孔形成於其中）放在形成 在一第二基板上之一種晶層的至少一部分上方； 使形成在該第一基板上的該種晶層與一第一電接點接 觸； 使形成在該第二基板上的該種晶層與一第二電接點接 觸；及 藉由將該第一和第二基板、——第一電極和一第二電極浸 Φ 潰在一第一電解液中並相對該第一電極來偏壓該第一電接 點及相對該第二電極來偏壓該第二電接點，而在該第一和 第二基板之種晶層上形成一第一金屬層，其中該第一金屬 、 層係同時形成在被形成在該第一及第二遮罩板内之該些孔 ^ ~ 所暴露出來的第一和第二基板上。 * w 鹕. 34.如申請專利範圍第33項所述之方法，其中該第一電 解液包含一銅鹽，其係選自下列：硫酸銅 '氯化銅、醋酸 69

   200834951 銅、焦填酸銅及氟化棚酸銅。 3 5.如申請專利範圍第3 3項所述之方法，其中該第一 屬層包含銅及至少一選自下列的元素：銀、鎳、鋅和鍚 36.如申請專利範圍第33項所述之方法，更包含藉由 該第一金屬層與至少一電極浸潰在一第二電解液中並以 電源相對該至少一電極來偏壓該第一金屬層，而於形成 該第一和第二基板上的該第一金屬層上形成一第二金屬^ 37.如申請專利範圍第36項所述之方法，其中該第二 解液包含一選自下列的金屬離子：錫、銀、銅、金、鋅 和錯0 3 8 .如申請專利範圍第3 3項所述之方法，其中該金屬 表面係在該太陽能電池基板的一非-光接受表面，且該遮 板之第一表面上的該些孔之截面積總和大於該太陽能電 基板的非-光接受表面之表面積的70%。 39.如申請專利範圍第33項所述之方法，其中該金屬 表面係在該太陽能電池基板的一光接受表面，且該遮罩 之第一表面上的該些孔之截面積總和小於該太陽能電池 板的光接受表面之表面積的3 0%。 金 〇 將 該 在 \ ° 電 化 罩 池 化 板 基 70 200834951 40. —種在一太陽能電池基板上形成一金屬層的方法， 包含=

   將一遮罩板之一第一表面放在形成在一基板之一種晶 層的至少一部分上方，其中該遮罩板具有多個孔形成於其 中並與該遮罩板之一第一表面彼此連通； 使形成在該基板上的該種晶層與一或多電接點接觸； 藉由將該基板和一第一電極浸潰在一第一電解液中並. 使用一或多電源相對該第一電極來偏壓該一或多電接點， 而在該基板之種晶層上形成一第一金屬層，其中該第一金 屬層係同時形成在被形成在該第一遮罩板内之該些孔所暴 露出來的該基板上；且 在形成該第一金屬層的同時，相對於該一或多接點或該 第一電極來偏壓一位在該電解液中的第二電極，以改變所 沉積之第一金屬層的均勻度。 4 1 ·如申請專利範圍第40項所述之方法，其中該第一電 解液包含一銅鹽，其係選自下列：硫酸銅、氯化銅、醋酸 銅、焦磷酸銅及氟化硼酸銅。 42.如申請專利範圍第40項所述之方法，其中該金屬層 包含銅及至少一選自下列的元素：銀、鎳、鋅和錫。 71 200834951 43 .如申請專利範圍第40項所述之方法，更包含藉由將 該第一金屬層和該第一電極浸潰在一第二電解液中並使用 一或多電源相對該第二電極來偏壓該第一金屬層，而在該 基板之第一金屬層上形成一第二金屬層。 44.如申請專利範圍第43項所述之方法，其中該第二電 解液包含一選自下列的金屬離子：錫、銀、銅、金、鋅、

   4 5.如申請專利範圍第4 0項所述之方法，其中該種晶層 係位在該基板的一非-光接受表面，且該遮罩板之第一表面 上的該些孔之截面積總和大於該基板的非-光接受表面之 表面積的70%。

   46.如申請專利範圍第40項所述之方法，其中該種晶層 係位在該基板的一光接受表面，且該遮罩板之第一表面上 的該些孔之截面積總和小於該基板的光接受表面之表面積 的 3 0%。 47.如申請專利範圍第40項所述之方法，更包含設置一 擴散板在該第一電極和該種晶層（形成在該基板上）之間， 其中該擴散板係由多孔性塑膠或多孔性陶瓷材料所形成 的0 72 200834951 4 8 . —種在一太陽能電池基板上形成一金屬層的方法， 包含： 將一太陽能基板放置在一第一處理腔室内，該太陽能基 板具有一第一區域和一第二區域（其包含用來形成一太陽 能裝置之多種元件）；

   在該第一處理腔室内，形成一第一導電層在該第一區域 和第二區域上； 以一電化學電鍍製輊在該第一導電層上形成一第二導 電層，其中形成該第二導電層的步驟包括： 形成一第一金屬層在至少一部分的該第一導電區 域上；和 形成一第二金屬層在至少一部分的該第二導電區 域上。 49.如申請專利範圍第48項所述之方法，其中該第一金 屬層和該第二金屬層包含銅。 5 0.如申請專利範圍第48項所述之方法，更包含藉由將 該第一和第二金屬層和一電極浸潰在一第二電解液中並使 用一電源相對該電極來偏壓該第一和第二金屬層，而在該 第一和第二金屬層上形成一第三導電層。 73

   200834951 51.如申請專利範圍第50項所述之方法，其中該第 解液包含一選自下列的金屬離子：錫、銀、銅、金、 和錯。 52·如申請專利範圍第48項所述之方法，其中該第 電層係位在該太陽能電池基板的一非-光接受表面，且 二導電層表面積總和大於該太陽能電池基板的非-光 表面之表面積的70%。 5 3.如申請專利範圍第48項所述之方法，其中該第 電層係位在該太陽能電池基板的一光接受表面，且該 導電層之表面積總和小於該基板的光接受表面之表面 3 0% 〇 5 4.如申請專利範圍第48項所述之方法，更包含自 板表面上移除一部分的該第一導電層，以使該第一區 與該第二區域彼此電性隔絕。 5 5.如申請專利範圍第48項所述之方法，其中形成 二導電層的方法係在一第二處理腔室内實施。 5 6. —種形成一太陽能電池裝置的方法，包含： 將一太陽能基板放置在一第一處理腔室内，該太陽 二電 鋅、 二導 該第 接受 二導 第二 積的 該基 域可 該第 能基 74 200834951 板具有一第一區域和一第二區域，其包含用來形成一太陽 能裝置之多種元件；

   在該第一處理腔室内，形成一第一導電層在一部份該第 一區域和第二區域上； 以一電化學電鍍製程在一部分的該第一導電層上形成 一第二導電層，其中形成該第二導電層的步驟包括： 將一遮罩板（其具有一第一表面和多數孔形成於 * * 其中）放置在至少一部份該第一導電層上，其中該多數孔隙 與一第一表面連通； 讓該第一導電層與一電接點接觸；及 藉由將該基板和一電極浸潰在一第一電解液中並 相對該電極來偏壓該電接點，而在該第一導電層上形成一 第二導電層，其中該第二導電層是同時形成在被該遮罩版 内該些孔暴露出來的區域中。 57. 如申請專利範圍第56項所述之方法，其中該第一電 解液包含一銅鹽，其係選自下列：硫酸銅、氯化銅、醋酸 銅、焦磷酸銅及氟化硼酸銅。 58. 如申請專利範圍第56項所述之方法，其中該第一導 電層包含銅及至少一選自下列的元素：銀、鎳、鋅和錫。 5 9.如申請專利範圍第56項所述之方法，更包含藉由將 75 200834951 該第二金屬層和一第二電極浸潰在一第二電解液中並 一電源相對該第電極來偏壓該第二導電層，而在該第 電層上形成一第三導電層。 60.如申請專利範圍第59項所述之方法，其中該第 解液包含一選自下列的金屬離子：鍚、銀、銅、金、 和錯。 使用 二導

   6 1 .如申請專利範圍第5 6項所述之方法，其中該第 電層係位在該太陽能電池基板的一非-光接受表面，且 罩板第一表面上該些孔之截面積總和大於該基板的： 接受表面之表面積的70%。

   62.如申請專利範圍第5 6項所述之方法，其中該第 電層係位在該太陽能電池基板的一光接受表面，且該 板第一表面上該些孔之截面積總和小於該基板的光接 面之表面積的30%。 二電 鋅' 二導 該遮 ¥ 光 二導 遮罩 受表 63.如申請專利範圍第56項所述之方法，更包含自 板表面上移除一部分的該第一導電層（其上並沒有該 導電層）。 該基 第二 6 4.如申請專利範圍第56項所述之方法，其中形成 該第 76 200834951 二導電層的步驟係在一第二處理腔室内實施。 65. —種形成一太陽能電池裝置的方法，包含： 將一太陽能基板放置在一第一處理腔室内，該太陽能基 板具有一第一區域和一第二區域，其包含用來形成一太陽 能裝置之多種元件；

   在該第一處理腔室内，形成一第一導電層在一部份該第 一區域和第二區域上； 以一電化學電鍍製程在一部分的該第一導電層上形成 一第二導電層，其中形成該第二導電層的步驟包括： 將一遮罩材料放置在該第一導電層上方， 在該遮罩材料中形成多數孔，以暴露出該第一導 電層上的欲求區域； 讓該第一導電層與一電接點接觸；及 藉由將該基板和一電極浸潰在一第一電解液中並 相對該電極來偏壓該電接點，而在該第一導電層上形成一 第二導電層。 66.如申請專利範圍第65項所述之方法，其中該第一電 解液包含一銅鹽，其係選自下列：硫酸銅、氯化銅、醋酸 銅、焦磷酸銅及氟化硼酸銅。 6 7.如申請專利範圍第65項所述之方法，更包含藉由將 77 200834951 該第二金屬層和一第二電極浸潰在一第二電解液中並使用 一電源相對該第電極來偏壓該第二導電層，而在該第二導 電層上形成一第三導電層。 68·如申請專利範圍第67項所述之方法，其中該第二電 解液包含一選自下列的金屬離子：錫、銀、銅、金、鋅、 和錯。

   6 9.如申請專利範圍第65項所述之方法，其中一部分的 該第二導電層係位在該基板的一非-光接受表面上5且該些 孔之截面積總和大於該基板的非-光接受表面之表面積的 70%。 70.如申請專利範圍第65項所述之方法，其中一部分的 該第二導電層係位在該基板的一光接受表面上，且該些孔 之截面積總和小於該基板的光接受表面之表面積的3 0 %。 7 1 .如申請專利範圍第65項所述之方法，更包含在形成 該第二導電層後，自該基板表面上移除該遮罩層。 72.如申請專利範圍第65項所述之方法，更包含自該基 板表面上移除一部分的該第一導電層（其上並沒有該第二 導電層）。 78 200834951 述之方法，其中形成該第 室内實施。 7 3 .如申請專利範圍第6 5項所 二導電層的步驟係在一第二處理腔

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