TW200903831A - Methods for depositing a silicon layer on a laser scribed transmitting conductive oxide layer suitable for use in solar cell applications - Google Patents

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200903831 九、發明說明： 【發a月所屬之技術領域】 本發明涉及一種在適用於生産光電元件的透明導電氧 化物（Transmitting conducting oxide, TCO)層上沈積石夕層 的方法和裝置。 【先前技術】 光電（hotovoltaic，PV)元件或太陽能電池是將陽光 轉換爲直流（DC)電能的元件。PV或太陽能電池通常具 有一個或多個p-i-η接合區。每個接合區包括半導體材料 中的兩個不同區域，一邊表示爲ρ -型區域，另一邊表示爲 η-型區域。當將PV電池的p-i-n接合區暴露於陽光（由光 子能量構成）下時，通過PV效應直接將陽光轉換爲電。 PV太陽能電池産生特定量的電能，並且將電池平鋪成尺寸 適於發送所需數量的系統能量的模組。通過連接多個pv 太陽能電池而産生PV模組，然後使用特定框架和連接器 將P V模組連接成面板。 通常，PV太陽能電池包括光電轉換單元和透明導電氧 化物（TCO )膜。將透明導電氧化物（TCO )媒作爲前電 極設置在PV太陽能電池底部與玻璃基板接觸，和/咬作爲 後表面電極設置在太陽能電池的頂部。透明導電氧化物 (TCO )層是爲太陽能電池提供高電能採集和高光電轉換 效率的導電層。光電轉換單元包括P-型矽層、n型發層和 夾在ρ-型與η-型矽層之間的本質型（i_型）矽層。包括微 晶矽膜（μο-Si)、非晶矽膜（a-Si)、多晶矽膜（ 等的幾種類型矽膜可以用於形成光電轉換單元的 >型1 型和i-型層。通常’光電轉換單元的矽膜通過電衆增強1 〇

200903831 學氣相沈積（PEC VD )製程沈積。目前薄 成的一個問題是在其上沈積材料期間可能 成霧狀、變色或其他相似類型的缺陷。 因此，需要一種用於在TCO層上沈積 和裝置。 【發明内容】 本發明提供用於在透明導電氧化物（ 矽層的方法和裝置。在一個實施例中，用 化物（TCO)層上沈積梦層的方法可以包 板的TCO層上劃出一可供太陽能電池應 域（a cell-integrated region)，該 TCO 層具 成區域之外的未經雷射劃線的週邊區域， 度在大約1 0 m m到大約 3 0 m m之間（從基 量），將劃線基板傳送到沈積室内，並在沈 沈積到TCO層上。 在另一實施例中’一種在透明導電氧 上沈積矽層的方法可以包括：提供一基板 TCO層，其中TCO層具有一週邊區域和一 該電池集成區域具有設置在其上的雷射割 放置在處理室中的基板支撐組件上，其中 具有與基板接觸的粗糙表面，將陰影桓架】 區域及基板支樓組件接觸’藉由通過該P 層和基板支架之間形成電接地通路，以及 孔將含矽層沈積到TC0層上。 模太陽能電池形 在 TCO層上形 矽層的改進方法 TCO)層上沈積 於在透明導電氧 括：以雷射在基 用的電池集成區 有一位在電池集 該週邊區域的寬 板的邊緣開始測 積室内將含石夕層 化物（TC0)層 ，該基板上有— 電池集成區域， 線圖案，將基板 該基板支撐組件 專TC0層的週邊 影框架而在 通過陰影框架的 200903831 【實施方式】 本發明的實施例提供在適於太陽能電池應用的透明導 電氧化物（TCO )層上沈積矽層的方法和裝置。在一實施 例中，可以通過由良好接地沈積環境釋放積累在TCO表面 上積累的電荷’從而減少諸如黑色變&、霧狀、電弧放電 的潛在缺陷。某些用於提供良好接地沈積環境的實施例包 括TCO層上的改良表面設計圖案、粗糙基板支撐組件和/ 或用於在矽沈積期間提供良好電接地的改進陰影框架。 第1圖是可以在其中實施本發明的電漿增強化學氣相 沈積（PEC VD )系統！ 〇〇的一個實施例的示意性橫截面視 圖 種&適的電漿增強化學氣相沈積（PECVD)系統可 由Cahf〇rnia的Santa Clara的應用材料公司提供。預期其 他電漿處理室，包括由其他製作商提供的可以用於實施 本發明。 系統1 0 〇 一般包括具有部分限定處理空間1 8 0的側壁 lio#底邛iu的處理室體102。通常通過埠或閥門 進入處理空間i 8〇，以便利於將諸如玻璃基板、不錄鋼基 板或塑膠基板、半導體基板、或其他合適基板的基板 移進和移出處理室體102。室1〇〇支樓包圍由蓋板ιΐ6、背 板128和擴散器12〇構成的氣體入口歧管ιΐ4的蓋元件 11^在個實施例中，背板128是背板，而擴散器12〇 疋氣體刀佈板，例如，擴散器。真空泵129設置在室體^ Μ 的底部上，以將室1〇〇保持在所需壓力範圍内。可選地， 可以通過覆蓋諸如陶究材料、陽極化或其他保護塗層的襯 墊138來保護室102的側壁⑴，從而防止其在處理期間 7 200903831

擴散器120具有穿過其形成的允許處理氣體或多種處 理氣體從氣源1 〇5流入室體1 〇2的多個孔1 22。將擴散器 120放置在基板140之上並可以由擴散器重力支架115懸 挂在蓋元件11 8下面。在一個實施例中，擴散器1 2 0從蓋 元件118的頂蓋155利用柔性懸架157支撐。在2002年 12 月 12 日發表標題爲 “ Flexibly Suspended Gas Distribution Manifold for A Plasma Chamber” 的美國專利 N〇_6,477,980中詳細公開了 一種合適的柔性懸架157。柔 性懸架157適於從其邊緣支撐擴散器120，以允許擴散器 1 2 0的膨脹和收縮。 在一個實施例中’柔性懸架1 5 7可以具有用於方便擴 散器120的膨脹和收縮的不同配置。在另一實施例中，柔 性懸架157可以與擴散器重力支架115 一起使用，以控制 擴散器120的彎曲。例如，擴散器120可以具有凹的 '平 的或凸起的表面。在2004年9月20日由Keller等人提交 的標4爲 Diffuser Gravity Support”的美國專利 Ν〇·2006/0,060，138中詳細公開了一種合適的擴散器i2(^ 如第1圖所示，選擇並調整擴散器表面132和基板表 面之間的間距’以能夠在寬的沈積條件範圍内最優化沈 處理’同時保持薄膜沈積的均勻,。在_個實施： 處理期間將間距設定爲大約丨00毫英寸 約400毫英寸和大約16〇〇毫英之— 1 在大 毫英寸和大約12〇〇毫英寸之1寸之間，諸如在大約彻 擴散器重力支架115可以爲安裝在支架115上 擋板U7提供處理氣體。氣體擋板m經由 = =…U9與擴散器12。聯繫，並爲擴散器二5 的多個孔122提供處理氣體。在-個實施例中，-種π 200903831 種處理氣體通過氣體擋板117傳播’並通過斜孔119a脫離 縱向孔119進入在背板128和擴散器12〇之間產生的大氣 室121以及擴散器12〇中的小氣室m。然後〆種或多 種處理氣體從大氣室121和小氣室123通過穿過擴散器 12〇形成的多個孔122傳輸並進入擴散器12〇下面的處理 空間180。在運行中，將基板140提升到處理空間180，並 且從電聚源124産生的電漿激發氣體或多種氣體以在基板 140上沈積薄骐。 多個孔1 22可以具有利於不同配置以有助於不同氣體 流入處理工間1 8 0中。在一個實施例中’孔1 2 2可以打開 到在大約0.01英寸和大約1 〇英寸範圍内的直徑諸如在 大約0.01英寸和大約〇 5英寸之間。可以橫貫擴散器12〇 的表面以改變孔i 22的打開口的尺寸和密度。在一個實施 例中’位於擴散器12 0的内部（例如中心）區域的孔12 2 的尺寸和密度可以高於位於擴散器120的外部（例如邊緣） 區域的孔122。在2004年7月12曰由Choi等人提交共同 轉讓的的美國專利公開No.2005/0,251,990、在2001年8 月8日由Keller等人提交的美國專利No. 6,722,827、在 2002年11月12日授權給 White等人的美國專利 Νο·6,477,980、在2005年7月1曰由Choi等人提交的美 國專利申請序號Ν〇·11/173,210、在2003年1月7曰由 Bio nig an等人提交的10/337,483、在2004年12月22日由 Choi等人提交的公開No.2005/0,255,257和在2004年2月 24日由White等人提交的公開No.2005/0,183,827中描述 了可以在室1 〇〇中使用的孔配置和擴散器的示例。 基板支撐組件112 —般設置在室體102的底部上《將 支撐組件112接地125，從而由電漿源124提供給擴散器 200903831 120的RF功率可以激發如上所述的處理空間18〇中存在的 氣體、來源化合物和/或先驅物。一般選擇來自電漿源124 的RF功率與基板1 40尺寸相符’以驅動化學氣相沈積處 理。. ' 在一個實施例中，將RF功率施加到擴散器12〇，以在 處理空間1 8 0内產生電場。例如，在薄膜沈積期間大約】〇〇 mWatts/cm2或更大的功率密度。電漿源124和匹配網路在 處理空間1 80内産生和/或保持處理氣體的電漿。可以將 RF和VHF功率的不同頻率用於沈積矽膜。在一個實施例 中，可以使用在大約0·3ΜΗζ和大約200MHz範圍内的RF 和VHF功率，諸如大約13.56MHz或大約40MHz。在另一 實施例中，可以使用大約13.56MHz的RF功率和大約 3 5 0kHz的低頻RF功率。在又一實施例中，大約27MHz 到大約200MHz的VHF功率可以用於以高沈積速率沈積薄 膜。 基板支撐組件11 2具有下側部丨2 6和適於支撐基板 1 4 0的上側部1 〇 8。將支撐柱1 4 2耦接到基板支撐組件π 2 的下側部126和升降系統（未示出），用於在提升處理位置 和降低基板傳送位置之間移動基板支撐組件11 2。支撐柱 142提供用於將熱電偶導線和其他有用元件耦接到基板支 樓組件1 1 2的管道。基板支撐組件！丨2還可以包括用於在 基板支樓組件112週邊的周圍提供rf接地的接地帶片 131。在2000年2月15曰授權給Law等人的美國專利 6,02 4,044和在2006年12月20曰由park等人提交的美國 專利申請11/6 13，934中公開了接地帶片的示例。 基板支撐組件112包括具有用於在其上支撐基板140 的上側部108的導電趙194。導電體194可以由金屬或金 10 例中，導電體194由 件112可動地設置並 脫離。可選地，可以 的外表面，以在處理

200903831 屬合金製成。在一個實施 降銷146穿過基板支撐组 140從基板接收表面1〇8 蓋和/或陽極化導電體194 板支撐組件11 2受到化學侵襲。 在一個實施例中，可以使在處理期間在其 140的基板支撐組件112的上側部1〇8毛化。 基板支撐組件112之間的接觸程度可能明顯影 組件1 1 2的上側部1 0 8上積累的電荷量。當上 積累的電荷量增加時’基板表面積累的電荷量 此增加介面處電弧放電或異常放電的可能性。 異常放電可能損害並污染基板表面及在其上形 通過粗链化表面的鋒銳尖端或高點處的更高接 縫化表面可以改進兩個表面，例如，基板支撐 上侧部108和基板140，之間的電接觸β兩個 改進電接觸減少積累在介面處的電荷並提供良 面’由此降低基板表面上的電弧放電或黑色變 在一個實施例中，使基板支撐組件丨丨2的整個 面（例如上表面）粗糙化，以便基板的整個底 糖化表面接觸。粗糙化表面的粗糙度可以在大 寸（μ-inch)和大約300微英寸（μ-inch)範圍 控制基板支撐組件11 2的溫度以在基板處 板保持在預定溫度範圍内。在一個實施例中， 件Π 2包括用於在處理期間控制基板支撐組件 一個或多個電極和/或加熱元件198。加熱元件 支推組件112和放置在其上的基板〗4〇可控加 度範圍，例如，大約100攝氏度或更高的設定 鋁製成。升 適於使基板 用介電層覆 期間防止基 上放置基板 基板1 4 0和 響基板支撐 側部1 0 8上 也增加，由 電弧放電或 成的元件。 觸應力，粗 組件11 2的 表面之間的 好的接地表 色的可能。 基板支架表 部表面與粗 約1 0 0微英 内。 理期間將基 基板支撐組 11 2溫度的 198將基板 熱到預定溫 點溫度。在 200903831 示範實施例中，加熱元件1 9 8可以包括嵌入到基板支撐組 件11 2的中心部分的内部加熱元件和嵌入到基板支撐組件 112的邊緣部分的外部加熱元件。當由於來自電漿分佈的 熱貢獻使基板1 40的外側邊緣的溫度低於基板1 40的中心 部分時’可以設置外部加熱元件以保持比内部加熱元件的 溫度略高的温度，諸如高於大約2 0攝氏度，由此保持橫貫 基板140的均勻溫度。預期可以基於處理需要改變内部和 外部加熱元件的溫度設置。 在另—實施例中，基板支撐組件11 2還可以包括嵌入 到導電體194中的一個或多個冷卻通道196。一個或多個 冷卻通道1 9 6設置以在處理期間在預定溫度範圍内保持處 理空間1 80中的溫度變化，諸如小於大約20攝氏度的溫度 變化。冷卻通道196可以由提供預期熱導率的金屬或金屬 合金製成。在一個實施例中’冷卻通道196由不銹鋼材料 製成。 在一個實施例中，設置包括嵌入到其中的加熱元件 198和冷卻通道196的基板支揮組件112的溫度，以允許 使用本發明的實施例待處理的諸如鹼性玻璃、塑膠和金屬 的基板具有低熔點。在另一實施例中，加熱元件丨9 8和〆 卻通道1 96可以保持大約1 00攝氏度或更高的溫度，諸= 在大約150攝氏度到大約550攝氏度之間。 基板支撐組件Π2還支撐外接陰影框架1〇4。陰影框 架1 0 4防止在基板1 4 0和基板支撐組件丨丨2的邊緣的尤 積’從而在處理之後基板1 40不與到基板支撐組件丨丨2枯 結。當基板支撐組件11 2位於較低的非處理位置（未示出、 時，一般由室體102的内壁提供的支架來支撐陰影框架 104。當將基板支撐組件112移動到用於沈積處理的上部^ 12 200903831 理位置時，陰影框架104嚙合並對準基板支撐組件H2的 導電體194。在一個實施例中，陰影框架1 〇4可以由當與 基板140嚙合時提供用於接地的良好導電介面的導電材料 製成。陰影框架104可以由鋁、鋁合金或其他合適材料製 成。 第2A圖示出了設置在基板支撐組件112的邊緣上的 陰影框架104的放大部分截面視圖。在第2A圖示出的實 施例中，將導電TCO層212沈積在基板140的表面上。在 將基板140傳送到PECVD系統100中之後，在處理之前 將陰影框架104放置在基板140的邊緣之上。陰影框架104 的主體具有圍繞可能與基板140的外部邊緣接觸的基板邊 緣的下内壁204。陰影框架主體還具有適於舆基板支撐組 件112的週邊區域250接觸的下底部表面。陰影框架1〇4 還具有在基板頂部之上向内延伸的唇部214。唇部214具 有與設置在基板140上的導電TCO層212接觸的底部表面 202。在一個實施例中，唇部214的底部表面202是從陰影 框架主體的下表面垂直偏離的導電表面2〇2。在一個實施 例中’唇部214具有大約2毫米（mm)的高度298和大約 13毫米（mm)的長度296,用於把持尺寸爲22 00毫米X2 600 毫米的基板。陰影框架1〇4可以具有大約145毫米（mm) 的總長度294和大約15毫米（mm)的高度292。預計可 以改變陰影框架1〇4和在其上形成的唇部214的尺寸，以 容納具有不同尺寸和材料的不同基板。 在執行用於在TCO層212上沈積矽膜的電漿增強處理 過程中’將透明導電氧化物（TCO )層暴露於在PECVD系 統100中產生的電漿環境。來自矽沈積處理的高功率電漿 可能在TCO層212的表面上產生電荷。當電荷在TCO表 13 200903831 面上連續積累時，爲了從基板表面釋放積累的電荷 在電漿處理期間固定TCO基板的良好接地基板 件。接地不良的處理環境可能在導電TCO基板表面 常放電和/或電弧放電，由此在TCO層上導致黑色 霧型和其他缺陷。TCO基板表面上的嚴重黑色變色 缺陷可能損害丁 C Ο薄膜性能’由此惡化p v太陽能 電元件性能和集成。 在第2A圖示出的實施例中，當底部表面2〇2 〇 TC0層212直接接觸時，陰影框架104的導電性利於 層212和接地之間所積累電荷的釋放，如箭頭216 爲了提供用於在TCO層212上電漿沈積矽層的良好 面’陰影框架104可以由提供用於釋放積累在基板 的電荷的良好電通路的導電材料製成。另外，陰影 的底部表面是適於與基板支禮·組件的週邊區域205 導電表面’以便爲釋放在其上積累的電荷提供良好 率。在一個實施例中’陰影框架1〇4可以由鋁、鋁 其他合適導電材料製成。底部表面2〇2還可以包括 同配置的接觸表面，以提供與基板表面的良好接觸 不有害地擦刮和/或損害基板表面。例如，底部表面 形式可以是平坦表面、圓形端頭、切口表面、凹或凸 浮雕表面、槽紋表面、粗糙表面等等。 第2B圖示出了第2A圖的基板支撐組件112上 基板140的介面218的放大視圖。如前面描述的那 板支撐組件112可以具有提供與基板14〇的良好電 粗糙表面210，由此利於在電漿處理期間基板14〇 表面和基板支撐組件表面丨丨2之間電荷的釋放。在 施例中，粗糙表面210可以包括基板14〇與基板支 ’需要 支撐組 引起異 變色、 或霧狀 電池的 與導電 在TCO 所示。 接地表 表面上 框架體 接觸的 的導電 合金或 具有不 介面且 202的 表面、 表面和 樣，基 接觸的 的面對 一個實 撐組件 14 200903831

:的整個表面上的大約90%或更高。例如，粗糙表 :可以包括直接在基板140下面並支樓…4〇的整 可選地，如第2Α圖所示，“粒輪度可以延伸 ::陰影框帛104的週邊區域250 β在表面粗糙度沒有 L Μ遇邊區域250的某些實施财，在直接在基板14〇 下面並接觸基板140的整個區域上形成表面粗糙度。同樣 地，由陰影框架104的唇部214的内壁確定的開口孔區域 小於表面粗糙的區域，這允許爲了改進接觸，設置陰影框 架1〇4以將基板夾在粗糙區域中間。 陰影框架104的底部表面202和接觸表面250之間的 良好電接觸可以提供用於釋放電荷的良好電接觸。通過良 好控制表面粗糙度的預定位置和/或百分數和與基板支撐 組件表面接觸的材料’由此有效控制並消除在諸如tco層 212的導電材料上的發昏、變色或其他相關電弧放電問題。 在陽極化層2 0 6存在於基板支樓組件11 2上的實施例 中’也可以使陽極化層206的上表面208粗糙化，以獲得 預期的表面粗糙度》在一個實施例中，可以使陽極化層與 基板接觸的整個表面粗糙化，以便爲基板140提供良好電 接觸。陽極化層的厚度可以在大約0.1微英寸（μ-inch) 和大約2微英寸（μ - i n c h )之間。在一個實施例中，粗糙 表面208、210的粗糙度可以在大約1〇〇微英寸（P-inch) 和大約3000微英寸（μ-inch)範圍内。 在一個實施例中’可以通過喷砂處理（BB)將基板支 撐組件11 2的表面2 1 0粗糙化到預定表面光潔度。喷砂處 理可以包括使用陶瓷或氧化物圓珠（bead)撞擊基板支撐 組件11 2。在另一實施例中，圓珠是平均直徑在大約1 2 5 微米到大約3 7 5微米之間的氧化鋁。圓珠通過喷嘴提供出 15 200903831 口速率足以産生在大約100微英寸（p_inch)和大約3000 微英寸（μ-inch)之間的表面光潔度。可選地，可以通過 喷沙、研磨、毛化、浮雕、砂紙打磨、蚀刻或現有技術所 用的其他合適方式獲得表面粗糙度。在需要陽極化層206 的實施例中’陽極化電鍍塗覆基板支撐表面21〇，以在基 板支律表面210上形成陽極化層206。隨後處理陽極化層 206以提供粗縫表面光潔度。處理過程可以包括喷砂、喷 沙、研磨、浮雕、砂紙打磨、毛化、蝕刻或用於提供預定 表面粗輪度的其他方法。在表面精整和/或處理過程之後， 可以執行諸如光清洗（L C )、增強清洗（E C )、超音波清洗 (u C )、化學清洗（C C )等的化學表面粗链化過程，以清 洗精整/處理表面。在一個實施例中，用於精整/處理表面 的增強清洗（EC )通常涉及HN〇3 . NaOH、H3P04/H2S〇4 的溶液混合物。化學清洗（CC )涉及在諸如大約30秒的 短時間期間内使用HNO3、HF和DI水的溶液混合物與將 要處理的表面接觸直到已經達到預期表面粗縫度的程式。 在2006年2月16日由Choi公開的名爲“Reducing Electrostatic Charge by Roughening The Susceptor” 的美 國專利公開Νο·200 6/0032586和在2006年8月2日由Choi 提交的名爲 “Particle Reduction on Surface of Chemical Vapor Deposition Processing Apparatus” 的美國專利申請 序號 No.ll/，498,606 (代理人存檔號 No. APPM/10643)公 開了基板支撐組件表面的粗糙化處理的細節。 當在太陽能應用中用於形成ρ-i-η接合區的矽膜堆疊 順序沈積在導電TCO層上時，爲了防止在電弧放電和導電 TCO表面上形成的表面損傷，基板〗4〇和基板支撐表面之 間的良好電接觸是重要的。通過良好控制基板表面的粗糙 16 200903831 度，沈積矽膜的導電TCO層可以具有與 好電接觸’由此提供用於釋放來自沈積 接地基板支撐組件。 第3A-C圖示出設置在基板140上 過雷射劃線得到的設計圖案的不同實減 212傳送到PECVD系統1 〇〇中以沈積句 劃線TCO層212以在TCO層212上形 選擇劃線圖案以符合特定元件需求《當 荷積累在TCO層212上時，TCO層的不 顯影響橫貫基板表面的電荷分佈。因此 的良好設計圖案可以有效消除在橫貫基 置積累的不均勻電荷，由此防止在基板 緣電孤放電。 在第3A圖示出的實施例中，在基 的中心部分3 08上以方波圖案形成刻劃 狀太陽能電池。刻劃線3 0 2以一定距離 部分3 0 6偏離’以便陰影框架2〗4沒有 基板140的邊緣部分306的寬度3 04可 大約30mm範圍内，諸如大約丨5mm。 刻劃線3 0 2且能夠使陰影框架2 1 4與導 觸’由此防止總通路的中斷和/或均句性 緣部分306將導電TCO層212分爲週邊 陽能電池元件的電池集成區域312。沒 形成的週邊區域310爲陰影框架214提 陰影框架214完全地且導電地把持在設 112上的基板140上，由此建立良好導, 將電池集成區域312保持在遠離週邊區 基板支推表面的良 過程的電荷的良好 的TCO層212的通 .例。在將 T C 0層 >層之前，可以雷射 成預期圖案。一般 在電漿處理期間電 同圖案設計可能明 ，雷射劃線TCO層 板表面的非預期位 140的頂端和/或邊 板上的TCO層212 丨線302，以形成線 從基板140的邊緣 覆蓋刻劃線302。 以在大約1 〇 m m到 邊緣部分3 0 6沒有 電TCO表面完全接 。TCO層212的邊 £域310和形成太 有任何元件在其上 供足夠空間，以將 置在基板支禮組件 ί接地通路。然而， ^域3 1 〇的一定距 17 200903831 離’由此消除在電池集成區域上發生不必要放電或電弧放 電的可能性。 在一個實施例中，在TCO層212的中心部分308中形 成的每條刻劃線3 02具有將彼此分隔的間距3 1 4。在第3 A 圖不出的示範實施例中，刻劃線3 02的寬度3 1 6在大約3 0 0 微米（mxn )或更大的範圍内，在每條刻劃線3 〇2之間形成 的間距在大約5微米（mm )和大約45微米（mm )之間， 例如大約5微米（瓜m )和大約1 5微米（m m )間，如大約 () 10 微米（mm)。 第3B-3C圖示出了在TCO層212上形成的劃線圖案的 不同實施例。與第3 A圖示出的刻劃線3 0 2的方波圖案相 似’如圖3B所示，可以在TCO層212上形成多條平行直 線326。以距離32〇將每條直線326彼此分隔。距離32〇 了以在大約5微米（mm)和大約15微米（mm)之間，諸 如大約1 0微米（mm )。可選地’如圖3 C所示，可以將刻 劃線3 2 8分成上組3 3 〇和下組3 4 0。在一個實施例中，由 穿過基板140的中心線322的距離分隔組33〇、34〇。例如， 距離324可以在大約5微米（mm )和大約45微米（mm ) ^ 之間，例如大約10微米（mm)和大約40微米（mm)，諸 如30微米（mm )。 第4圖示出了在放置在基板支撐組件112上的基板 140上設置的Tc〇層212上沈積的矽層4〇2的橫截面視 圖。可以使用合適方法將矽層402沈積在基板140上。當 陰影框架104與基板14〇接觸並包圍其邊緣時，可以防止 矽層402沈積到TCO層2丨2的週邊區域3丨〇，由此在矽沈 積處理期間保證良好接地接觸表面。 因此’提供了用於在透明導電氧化物（TCO)層上沈 18 200903831 積矽層的改 件，在碎沈》 接地，由此 雖然前 圍的條件下 由附屬請求 【圖式簡單 C 為了獲 附圖中描述 詳細的描述 第1圖 意性橫截面 第2A 架的邊緣的 第2B 間介面的放 第3A- Cj 表面上的雷 第4圖 基板的横截 爲了便 附圖中的相 利地結合到 然而， 實施例，並 發明可能承 進方法和裝置。該方法和裝置通過基板支撐組 賣處理期間把持利TCO層基板的同時利於增加 防止在矽沈積處理期間在TCO層產生缺陷。 面關注於本發明的實施例，在不偏離其基本範 可以設S十本發明的其他和額外實施例’其範圍 項所確定。 說明】 得並詳細理解本發明的上述特徵的方式，參考 的實施例對本發明的上面的簡要概述進行更加 〇 示出了根據本發明的處理室的一個實施例的示 視圖； 圖不出了設置在第1圖的基板支架上的陰影框 放大截面視圊； 圖示出了設置在第1圖的基板支架上的基板之 大截面視圖； C圖示出了在具有設置在其上的TCO層的基板 射劃線圖案設計的俯视圖的不同實施例； 示出了具有設置在基板支樓組件上的TCO層的 面視圖。 於理解，盡可能地使用相同附圖標記來表示在 同元件。預期一個實施例的元件和特徵可以有 其他實施例中而不用進一步描述。 需要指出的疋’附圖值描述了本發明的示例性 因此不能認爲是對本發明範圍的限制，因爲本 認其他等效實施例。 19 200903831

【主要元件符號說明】 100 電漿增強化學氣相沈積系統 102 處理室體 104 陰影框架 105 氣體源 106 閥門 108 上側部 110 側壁 111 底部 112 基板支撐組件 114 氣體入口歧管 115 擴散器重力支架 116 蓋板 117 氣體擋板 118 蓋元件 119 縱向孔 119a 斜孔 120 擴散器 121 大氣室 122 123 小氣室 124 電漿源 126 下側部 128 背板 129 真空泵 132 擴散器表面 13 8 襯墊 140 基板 142 支撐柱 146 升降銷 155 頂蓋 157 柔性懸架 180 處理空間 194 導電體 196 冷卻通道 198 電極和/或加熱元件 203 底部表面 204 下内壁 206 陽極化層 208 、210 粗链表面 212 導電TCO層 214 唇部/陰影框架 216 箭頭 218 介面 20 200903831 250 週邊區域 294 ' 296 長度 292 ' 298 高度 302 刻劃線 304、 3 16 寬度 306 邊緣部分 308 中心部分 3 10 週邊區域 3 12 電池集成區域 3 14 間距 320、 324 距離 322 中心線 326 平行直線 328 刻劃線 330 上組 340 下組 402 矽層

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Claims (1)

1. 200903831 十、申請專利範圍： 1. 一種用於在透明導電氧化物（TCO)層上沈積矽層的 方法，包括： 提供一基板，該基板上設置有一 TCO層，其中該TCO 層具有一週邊區域和一電池集成區域，該電池集成區域上 設有雷射劃線圖案； 將該基板放置在一處理室内的一基板支撑組件上，其 中該基板支撐組件具有一與該基板接觸的粗糙表面； 使陰影框架與該TCO層週邊區域及該基板支撐組件 接觸’通過該陰影框架而可在該TCO層和該基板支撐組件 間産生一電接地通路； 通過該陰影框架上的一孔而沈積一含矽層在該TCO 層上。 2 ·如請求項1所述的方法，其中該基板上TCO層週 邊區域從該基板邊緣開始測量的寬度大約1 〇 mrn和大約 30mm之間’其中該週邊區域上沒有劃線圖案。 3'如請求項1所述的方法，其中該基板支撐組件的 該粗链表面的袓糙度在大約100微英寸和3000微英寸之 間。 士明求項1所述的方法’其中該陰影框架由鋁或鉈 陽極化層 5.如明求項1所述的方法，其中使該TCO層與該陰 影框架接觸的步驟更包括： 22 200903831 將該陰影框架 糙表面之上，其中 表面的面積。 的' 一部分放置在該基板支撑· 該陰影框架的孔的開口面積 紐·件的 該粗 小於該粗糙 6· —種可在PECVD室中使用的基板支撐組件，包括 一種具有上方基板支撐表面的鋁加熱器主體，該上· 基板支採表面具有一由週邊區域圍繞的内部區域，其中至 少該上方基板支撐表面的該内部區域的表面粗糙度在大約 100微英寸和大約3000微英寸之間。 7·如請求項6所述的基板支撐組件，更包括： 一設置成可與該週邊區域接觸的導電陰影框架。 8.如請求項7所述的基板支撐組件，其中該陰影框架 更包括： 一設置成可與該上方基板支撐表面的該週邊區域接觸 的第一裸露鋁表面； 一設置成與該第一裸露鋁表面平行的第二裸露鋁表 面’選擇該第—和第二裸露鋁表面間的間距，以當該第二 裸露銘表面與—基板（設置在該上方基板支撐表面上適於 製造太陽能電池）接觸時’可維持該第一裸露鋁表面與該上 方基板支撐表面上的該週邊區域之間的接觸。 9_如請求項8所述的基板支撐組件，其中該週邊區域 的寬度遠大於約1 〇mm ’該週邊區域的表面粗縫度小於該 内部區域的表面粗糙度；且 其中該陰影框架更包括： 23 200903831 一孔， 區域的面積 其開口面積小於該上方基板支撑表面上該内部 10. —種可在PECVD室中使用的基板支撐組件， 括： ，，包

   一接地基板支撐組件，其 大面積基板於其上支撑組件上 具有由一週邊區域圍繞的一内 的該内部區域的表面粗糙度在 微英寸之間，該週邊區域的表 表面粗縫度； 具有一設計來接收一多邊形 的一粗糙上表面，該上表面 部區域，其中至少該上表 大約100微英寸和大約3 00 0 面粗糙度小於該内部區域的 一設置在該基板支撐組件週邊區域上的導電陰譽框 架，該陰影框架具有一平行於該第二裸露鋁表面的第二裸 露铭表面’選擇該第一和第二裸露鋁表面的間距，以當談 第二裸露鋁表面與設置在該上方基板支撐表面上的基板^ 觸時，可維持該第一裸露鋁表面與該上方基板支撐表面上 的該週邊區域之間的接觸。 11· 一種用於在透明導電氧化物（tco)層上沈積矽層 的方法，包括： 以雷射在基板的TCO層上劃出一可供太陽能電池應 用的電池集成區域，該TCO層具有一位在該電池集成區域 之外的無雷射劃線的週邊區域，該週邊區域從基板的邊緣 開始測量的寬度在大約丨〇min和大約30mm之間； 將該劃線基板傳送到該沈積室中；以及 在該沈積室中將一含矽層沈積到該TCO層上。 24 200903831 1 2.如請求項1 1所述的方法，其中該雷射劃線的步驟 更包括： 形成一具有多個平行片段的刻劃線，該些平行片段的 分隔間距在大約5微米到大約45微米之間。 1 3.如請求項1 1所述的方法，其中將該劃線基板傳送 到該沈積室中的步驟更包括： 將該基板放置在該沈積室中一基板支撐組件的一支撐 表面上，該支撐表面在橫越與該基板接觸的整個表面上的 表面粗糙度在大約100微英寸和大約3000微英寸之間。 14.如請求項11所述的方法，更包括： 使一陰影框架的一第一導電表面與該劃線基板上沒有 劃線的該週邊區域接觸；以及 使該陰影框架的一第二導電表面與該支撐表面接觸。 15. 如請求項14所述的方法，其中該第一和第二導電 表面是裸露鋁。

   16. 如請求項11所述的方法，其中該沈積含矽層的步 驟更包括： 通過該陰影環上的一孔來沈積該含矽層，其中該孔小 於形成在該支撐表面上的一粗糙表面； 使該陰影框架與該支撐表面接觸，其中該陰影框架的 一部分覆蓋該支撐表面上的一粗糙部分，該粗糙部分的表 面粗糙度在大約100微英寸和大約3000微英寸之間。 25 200903831 17. —種用於在透明導電氧化物（tc〇)層上沈積梦層 的方法，包括： 提供一基板，該機板上設置有_ Tc〇層其中該TC〇 層具有-週邊區域和一電池集成區域，該電池集成區域上 設有多個雷射劃線圖案； 將該基板放置在一處理室中的—基板支撐組件上，其 中該基板支撑組件具有—與該基板接觸的粗糙表面； 使一陰影框架與該TC0層的該週邊區域及該基板支 撐組件接觸’通過該陰影框架而可在該TC〇層和該基板支 架之間産生一電接地通路； 通過該陰影框架上的一孔將一含矽層沈積到該TCO 層上。 18_如請求項17所述的方法，其中該基板TCO層的 該週邊區域從該基板的邊緣開始測量的寬度在大約10min 和大約30mm之間。 19. 如請求項17所述的方法，其中該基板支撐組件的 該粗糙表面的粗糙度在大約1〇〇微英寸毫英寸和大約3 000 微英寸之間。 20. 如請求項17所述的方法，其中該放置基板的步驟 更包括： 放置該基板的整個背部使其能與該基板支樓組件的粗 梃表面接觸，其中該粗糙表面的粗糙度在大約100微英寸 和大約3000微英寸之間； 其中使該陰影框架與該基板接觸的步驟更包括接觸位 26 200903831 在該粗糙表面外部之該基板支撐組件的一表面。 21. 如請求項20所述的方法，其中使該陰影框架與該 基板接觸的步驟更包括： 將該陰影框架的一部分放置在該粗糙表面上方。 22. 如請求項17所述的方法，其中該孔小於形成在該 支撐表面上的一粗糙表面。

   23.如請求項 17所述的方法，其中該基板上的 TCO 層的週邊區域沒有雷射劃線。 I 27