TWI647860B - 用於太陽能電池的箔片型鍍金屬的熱壓接合方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種用於太陽能電池的箔片型鍍金屬的熱壓接合方法以及所得之太陽能電池。舉例而言，太陽能電池的製造方法包含：於太陽能電池的晶圓的鍍金屬表面上放置金屬箔片。方法亦包含黏附金屬箔片於晶圓的鍍金屬表面。方法亦包含於黏附後施加一力至金屬箔片，使得金屬箔片以及晶圓的鍍金屬表面之間出現剪切力，以電性連接大部分的金屬箔片與晶圓的鍍金屬表面。

Description

用於太陽能電池的箔片型鍍金屬的熱壓接合方法
本發明的實施例是屬於可再生能源領域，特別是包含一種用於太陽能電池的箔片型鍍金屬的方法。
光伏電池，俗稱為太陽能電池，為習知用以將太陽輻射直接轉化為電能的裝置。通常，太陽能電池係使用半導體加工技術來形成接近基板表面的p-n接面而製造於半導體晶圓或基板上。撞擊在基板表面上，並進入基板之太陽輻射，在塊狀基板中產生電子和電洞對。在基板中，電子和電洞對遷移至p摻雜區和n摻雜區，從而於摻雜區之間產生電壓差。摻雜區連接到太陽能電池上的導電區，以將電流自電池的電流導至耦接至其之外部電路。
因為效率與太陽能電池產生電力的能力直接相關，故其是太陽能電池的重要特徵。同樣地，太陽能電池的生產效率係與此種太陽能電池的成本效益直接相關。因此，普遍期望有提高太陽能電池的效率，或提高太陽能電池的製造效率的技術。本發明的一些實施例藉由提供製造太陽能電池結構之新製程，提高太陽能電池的製造效率。本發明的一些實施例藉由提供新的太陽能電池結構，提高太陽能電池的效率。
本發明的一態樣係關於一種太陽能電池的製造方法，該方法包含：放置金屬箔片於太陽能電池的晶圓的鍍金屬表面上；定位金屬箔片與晶圓的鍍金屬表面；以及於定位後，施加力至金屬箔片，使得剪切力出現於金屬箔片與晶圓的鍍金屬表面之間，以電性連接大部分的金屬箔片與晶圓的鍍金屬表面。
本發明的一態樣係關於一種太陽能電池的製造方法，該方法包含：放置金屬箔片於包含外露的交替之N型和P型半導體區域的太陽能電池的晶圓的表面上；定位金屬箔片與晶圓的外露的交替之N型和P型半導體區域；以及於定位後，施加力至金屬箔片，使得剪切力出現於金屬箔片與晶圓的交替之N型和P型半導體區域之間，以電性連接大部分的金屬箔片與晶圓的交替之N型和P型半導體區域。
本發明的一態樣係關於一種太陽能電池的製造方法，該方法包含：放置金屬箔片於太陽能電池的晶圓的表面上；透過於加熱太陽能電池的晶圓至約350至580度範圍內的溫度時執行黏著製程，形成複數個點焊於金屬箔片與晶圓的表面之間，定位金屬箔片與晶圓的表面；以及於定位後，於加熱太陽能電池的晶圓至約攝氏350至580度範圍內的溫度時施加力至金屬箔片，使得剪切力出現於金屬箔片與晶圓的表面之間，以電性連接大部分的金屬箔片與晶圓的表面。
102、103、113、114、202、206、208、252、263、264‧‧‧方向
104‧‧‧裝置
106、302、550、708、818‧‧‧金屬箔片
107‧‧‧氧化物表面層
108‧‧‧鍍金屬部分
109‧‧‧氧化物表面層
110、304、554、702‧‧‧晶圓
112‧‧‧位置
202‧‧‧方向
204、402、452A、452B‧‧‧槳
254‧‧‧輥
306‧‧‧點焊
404‧‧‧螺旋移動
452‧‧‧刮刀
454A、454B‧‧‧箭頭
456‧‧‧中心
458‧‧‧向上移動
460‧‧‧向下移動
500‧‧‧釘床工具
502‧‧‧向下
504‧‧‧插脚
506‧‧‧支持架
508‧‧‧背板
510‧‧‧彈性體層
512‧‧‧前板
590‧‧‧針輥工具
600、900、1000‧‧‧流程圖
602、604、606、902、904、906、1002、1004、1006‧‧‧操作
704‧‧‧射極區
706、800‧‧‧基板
801‧‧‧光接收表面
802‧‧‧薄介電材料
804‧‧‧N型半導體區域
806‧‧‧P型半導體區域
808‧‧‧溝槽
812‧‧‧層
814‧‧‧金屬晶種材料區域
816‧‧‧絕緣層
818‧‧‧金屬箔片
820‧‧‧金屬焊接
830‧‧‧凹槽
832‧‧‧間隙
840‧‧‧導電區域
第1圖係為根據本發明實施例描繪之用於提高熱壓接合的第一點壓力的應用的示意圖。
第2A圖係為根據本發明實施例描繪之用於提高熱壓接合的剪切壓力的後續應用的示意圖。
第2B圖係為根據本發明實施例描繪之用於提高熱壓接合的輥應用的平面圖。
第3圖係為根據本發明實施例描繪之用以強調金屬箔及太陽能電池的晶圓間的點(point或spot)接合陣列的例示性透明金屬箔的俯視平面圖。
第4A圖係為根據本發明實施例描繪之熱壓接合方法中之第二操作的選項之圖式。
第4B圖係為根據本發明實施例描繪之熱壓接合方法中之第二操作的另一選項之圖式。
第5A圖係為根據本發明實施例描繪之適用於熱壓接合製程中之黏附操作(tacking operation)的釘床工具的剖視圖。
第5B圖係為根據本發明另一實施例之亦適用於熱壓接合製程中之黏附操作的針輥工具的照片。
第6圖係為根據本發明實施例列出製造太陽能電池的方法中的操作之流程圖。
第7A圖及第7B圖係為根據本發明實施例描繪之使用箔片型鍍金屬於太陽能電池製程中的各階段的角度視圖。
第8A圖至第8C圖係為根據本發明實施例描繪之利用箔片型鍍金屬的太陽能電池製程中的各階段的剖視面。
第9圖係為根據本發明另一實施例列出製造太陽能電池的另一方法中的操作的流程圖。
第10圖係為根據本發明另一實施例列出製造太陽能電池的另一方法中的操作的流程圖。
下面的詳細描述僅僅是說明性質的且不意圖限制請求標的的實施例或此些實施例之應用及使用。當使用於本文中時，字詞「例示性(exemplary)」的意思是「用作為實例、例子或說明」。描述於本文中作為例示性的任何實施方式不被解釋為必然優於或勝過其他實施方式。 此外，不意圖被前述技術領域、背景、摘要或下面的詳細描述中呈現的任何明示或暗示的理論束縛。
本說明書包含參照「一個實施例(one embodiment)」或「一實施例(an embodiment)」。短語「在一個實施例中」或「在一實施例中」之出現不必然指稱相同的實施例。特定特徵、結構或特性可以與本發明一致的任何適合的方式結合。
詞彙，下面段落提供在本發明(包含所附申請專利範圍)中 發現之詞彙之定義以及/或語境：「包含(comprising)」：此詞彙為開放式的。當使用於所附申請專利範圍中時，此詞彙不排除其他特徵或步驟。
「配置以(configured to)」：各種單元或部件可被描述或主張為「配置以」執行一或多件任務。在此種語境中，「配置以」用於藉由指出單元/部件包含在操作期間執行那些一或多件任務之結構而暗 示結構。如此一來，即使是在特定單元/部件目前不為操作狀態(例如，不啟動/活動)時，單元/部件還是可稱為配置以執行任務。
「第一(first)」、「第二(second)」等：當使用於本文中時，此類詞彙用作為其所前綴之名詞的標記，且不暗示任何種類的順序(例如，空間、時間、邏輯等)。舉例來說，指稱為「第一」之太陽能電池並不必然意味該太陽能電池於順序上為第一個太陽能電池；而是此詞彙「第一」係用於區分此太陽能電池與另一個太陽能電池(例如，「第二」太陽能電池)。
「耦合(coupled)」：下列描述指稱元件或節點或特徵「耦合」在一起。當使用於本文中時，除非另外明確地敘述，否則「耦合」意味著一個元件/節點/特徵直接地或間接地結合(或直接地或間接地聯通)另一個元件/節點/特徵，而不必然為機械式地。
此外，某些用語還可僅為了參照的目的而用於以下描述中，且因此不意圖為限制。舉例來說，例如「上方(upper)」、「下方(lower)」、「在上(above)」以及「在下(below)」的詞彙指稱所參照之圖式中的方向。例如「前(front)」、「背(back)、「後方(rear)」、「側邊(side)」、「外側的(outboard)」以及「內側的(inboard)」之詞彙藉由參照以下討論描述部件之內文及相關圖式，描述於變得明確之參照的一致但任意框架中的部件部分的方向及/或位置。此類用語可包含於上方具體提到的字眼、其衍生字以及類似意味的字眼。
「抑制(Inhibit)」：當用於本文中，抑制用以描述降低或最小化效果。當部件或特徵被描述為抑制動作、運動或條件時，其可完 全地防止結果或成效或未來狀態。此外，「抑制(Inhibit)」也可指降低或減少其可能發生的成效、表現及/或效果。因此，當部件、元件或特徵被指為抑制結果或狀態時，其不需完全避免或消除結果或狀態。
本發明揭露一種用於太陽能電池的箔片型鍍金屬的熱壓接合方法以及所得之太陽能電池。在以下敘述中，描述了像是具體製程流程操作之許多具體細節，以提供對本發明實施例的透徹理解。對於本領域中具有通常知識者而言為顯而易見的是，本發明實施例可以在沒有這些具體的細節下實踐。在其他情況下，不詳細描述像是射極區域製造技術之已知的製造技術以避免不必要地模糊本發明的實施例。此外，將理解圖式中呈現之各種實施例為說明性的表示，而且不一定按比例繪製。
本文揭露太陽能電池的製造方法。在一個實施例中，太陽能電池的製造方法包含：於太陽能電池的晶圓的鍍金屬表面上放置金屬箔片。方法亦包含定位(locating)金屬箔片於晶圓的鍍金屬表面。方法亦包含定位後，施加力至金屬箔片，使得剪切力出現在金屬箔片及晶圓的鍍金屬表面之間，以電性連接大部分的金屬箔片與晶圓的鍍金屬表面。
在另一實施例中，太陽能電池的製造方法包含：於包含外露的交替之N型及P型半導體區域之太陽能電池的晶圓的表面上放置金屬箔片。方法亦包含黏附金屬箔片於晶圓外露的交替之N型及P型半導體區域。方法亦包含黏附後，施加力至金屬箔片，使得金屬箔片及晶圓的交替之N型及P型半導體區域之間出現剪切力，以電性連接大部分的金屬箔片與晶圓的交替之N型及P型半導體區域。
在另一實施例中，太陽能電池的製造方法包含：於太陽能電池的晶圓的表面上放置金屬箔片。方法亦包含透過在將太陽能電池的晶圓加熱至約350-580度的範圍內之溫度時執行黏附製程，藉由形成複數個點焊(spot welds)於金屬箔片及晶圓的表面之間黏附金屬箔片與晶圓的表面。方法亦包含於黏附後，施加力至金屬箔片，使得剪切力出現於金屬箔片及晶圓的表面之間，以在將太陽能電池的晶圓加熱至約攝氏350-580度範圍內之溫度時電性連接大部分的金屬箔片與晶圓的表面。
本文所述之一或多個實施方式提供用於將金屬箔片(如鋁箔片)熱壓接合至太陽能電池的技術。在一實施例中，允許或導致金屬箔片從接合界面流(flow)走或拉伸走。當金屬箔片被拉伸時，既有的表面氧化物裂開以顯露出未反應的金屬(例如新的鋁表面)其將輕易地與太陽能電池的零件接合。
以上下文來說，透過熱壓的鋁箔片接合的一般方法，提供不須電鍍的低成本電池鍍金屬。然而，熱壓接合在如何以提供好的黏著性及均勻性的方法將鋁箔片施加及接合於電池的處理上面臨相關的挑戰。在最先進的熱壓方法中，金屬箔片被放置在晶圓上，並使用剪切力運動中的石墨槳(graphite paddle)接合。與最先進的方法相關的潛在問題是箔片與太陽能電池晶圓接觸時明顯的熱膨脹。這種熱膨脹可導致金屬箔片彎曲，然後在接合的箔片上產生折疊及皺褶。進一步的潛在問題是金屬箔片可能直至其壓抵住太陽能電池的晶圓一段時間為止仍未處於足以接合之溫度。箔片於刮擦(swipe)期間未接合於一區域中的情形下，可 能形成滯留氣泡或起泡。最後，刮擦期間金屬箔片的非均勻彎曲及位移可能導致製程難以自動化。
為解決一或多個以上問題，根據本發明的實施例揭露：接合方法的第一操作涉及遍及太陽能電池的晶圓的接合表面的點接合陣列的形成。此外，這些點接合陣列可使用雷射焊接來實現。如以下更詳細描述地，在熱壓的情形下，熱壓接合可使用釘床類工具或針輥類工具進行。點接合陣列可由一次按壓或者在一連串的按壓所製造。點接合陣列可對在下面的太陽能電池晶圓提供良好的黏著性。進一步地，第一操作允許剩餘的金屬箔片加熱至接合溫度。在一實施例中，藉由進行涉及點接合陣列的形成的第一操作，可以為抑制點接合陣列間的空氣滯留。點接合陣列間的間隙使空氣在後續的接合操作之前或期間被推出或疏散。
而後，接合方法的第二操作涉及執行剪切製程(shear process)，以在點接合間的區域或位置將金屬箔片至太陽能電池的晶圓。 第二操作可例如藉由石墨塊(graphite puck)壓進在晶圓中心上的金屬箔片，並在依然將石墨塊向下壓於金屬箔片上時，以旋轉運動的方式將其向晶圓外部移動，進而將空氣從箔片及晶圓之間排出。在另一方法中，使用一組石墨槳或者刮板來向下接合金屬箔片。可能順序是以兩個槳從圓心往左右刮擦以接合中心條，接著從中心條上下移動以完成接合。應當理解的是，其他刮擦順序亦可能為合適的。在一個實施例中，在點接合後執行真空固定(vacuum fixture)以將空氣從箔片及晶圓之間排出。
更具體而言，可執行上述熱壓方法以提供鋁(或者其他金屬)箔片對晶圓上的濺鍍金屬晶種層或直接對晶圓的熱壓接合。如上所 述，最先進的方法具有金屬箔片刮擦期間皺褶且可能形成滯留氣泡的問題。一般認為將金屬箔片平行板押(parallel plate press)至晶圓上不會導致接合。相反地，雖並未受理論限制，根據本文中所述之一或多個實施例，第一點壓力及後續剪切壓力的應用提供改良之熱壓接合。此方法允許箔片在界面局部拉伸，在某些例子中，打破鈍化氧化物並讓金屬箔片「黏(stick)」在下面的晶圓。相較之下，再次不受理論限制，將瞭解最先進的平行板押因為有沒有能夠打破表面氧化物的力而無法形成接合。
為了有助於了解上述概念，第1圖描繪第一點壓力的應用，同時第2A圖描繪根據本發明實施例之用於提高熱壓接合的剪切壓力的後續應用。
請參閱第1圖，藉由裝置104施加局部壓力而在與方向103相對之方向102中提供點壓力至設置在太陽能電池的晶圓110的鍍金屬部分108上的金屬箔片106。在一實施例中，金屬箔片106是具有氧化物表面層107的鋁箔片。在具體的此種實施例中，太陽能電池的鍍金屬部分108是具有氧化物表面層109的鋁晶種層。當金屬箔片在方向113及114局部的拉伸時，來自方向102的點壓力在像是位置112的位置處拉伸金屬箔片106並打破氧化物表面層107。應當理解的是，太陽能電池的晶圓110的鍍金屬部分108可能亦受到局部地拉伸，如第1圖的箭頭所繪示。
請參閱第2A圖，剪切力是沿著金屬箔片106方向202施加。剪切力對於在結合第1圖所述的點壓力應用期間未接合至鍍金屬層108的金屬箔片106的區域特別有效。當剪切力沿著方向202施加時，金屬箔片106被拉伸且氧化物表面層107被打破以導致金屬對直接金屬的熱 壓接合。在一實施例中，剪切力是藉由沿方向206拖曳石墨槳204而施加，同時壓力沿方向208往下施加。
在另一實施例中，藉由將輥滾遍金屬箔片106的頂表面而將力施加至金屬箔片106。第2B圖描繪用於提高熱壓接合的輥的應用。 在此情況下，輥252可不直接向金屬箔片106實際地施加剪切力，而是可利用沿金屬箔片106的表面執行滾動製程時發生的剪切效應施加法向力(normal force)至箔片106。
請參閱第2B圖，方向202中的法向壓力是藉由將輥254施加至設置於太陽能電池的晶圓110的鍍金屬部分108上的金屬箔片106而提供。在實施例中，金屬箔片106是具有氧化物表面層107的鋁箔片。在具體的此種實施例中，太陽能電池的鍍金屬部分108是具有氧化物表面層109的鋁晶種層。當金屬箔片106在方向263及264局部地拉伸時，來自方向252的法向壓力在一些位置拉伸金屬箔片106並打破氧化物表面層107。應當理解的是，太陽能電池的晶圓110的鍍金屬部分108亦可受到局部拉伸，如第2B圖的箭頭所繪示。然後，輥254沿著表面滾動，剪切效應在滾動製程沿著金屬箔片106的表面執行時發生。
對於熱壓接合方法的起始操作，第3圖根據本發明實施例描繪例示性透明金屬箔的俯視平面圖，以強調金屬箔及太陽能電池的晶圓間的點接合陣列。請參閱第3圖，金屬箔片302設置在太陽能電池的晶圓304上。為了說明上的目的，在第3圖中將金屬箔片302製為透明的。這讓將金屬箔片302直接接合至晶圓304的表面的點或點焊306陣列可視化。在一實施例中，點或點焊306陣列是由熱壓接合製程所形成。如第1 圖所示。在其他實施例中，點或點焊306陣列是由雷射焊接製程所形成。 在使用熱壓接合製程的情況下，可執行黏附操作。在實施例中，黏附在多個位置提供金屬箔片302黏於晶圓304。
如上面簡單提及且現在描繪於如第4A圖的，在實施例中，熱壓接合方法中的第二操作是藉由將石墨塊或者槳402壓入第3圖配置的金屬箔片302。石墨塊或者槳402壓入於晶圓304的中心上方的金屬箔片302，並在依然將石墨塊或者槳402向下壓於金屬箔片302上時，以螺旋移動404向晶圓304外部移動。以此方式，空氣可從金屬箔片302以及晶圓304之間排出。
如上面簡單提及且現在描繪於如第4B圖的，在實施例中，熱壓接合方法中的第二操作是藉由使用一組石墨槳或者刮刀452來向下接合第3圖配置的金屬箔片302。在一個具體實施例中，使用兩個槳452A及452B從中心456沿著箭頭454B向左(452B)刮擦並沿著箭頭454A向右(452A)刮擦以接合中心條。隨後，從中心條進行向上移動458以及向下移動460以完成接合。
請同時參閱第4A圖及第4B圖，在實施例中，在點接合後，執行真空固定以排除金屬箔片302及晶圓304之間的空氣。此外，請同時參閱第4A圖及第4B圖，在實施例中，點接合306限制金屬箔片302的膨脹，使得刮擦期間無折疊及皺褶形成。此外，在實施例中，第一操作點接合將熱傳輸至金屬箔片302，使得金屬箔片302在刮擦製程中按壓時，立即接合至晶圓304表面。
第5A圖係為根據本發明實施例描繪之適用於熱壓接合製程中之黏附操作的釘床工具的剖視圖。請參閱第5A圖，釘床工具500往下502壓入晶圓554的表面或者層上的金屬箔片550(其可能包含表面氧化層551)。釘床工具500包含由支持架506支撐的釘子或長釘或者插脚504。支持架506可包含以彈性體層510與前板512固定在一起的背板508，其中釘子或長釘或者插脚504內嵌於前板512中。在一實施例中，考量到金屬箔片550的些微厚度差異，每個插脚504需獨立地懸浮。然後，在一實施例中，釘床方法的優點在於每個插脚504可具有獨立地懸浮，以允許晶圓或者箔片點至點的些微厚度變化。
第5B圖係為根據本發明另一實施例之亦適用於熱壓接合製程中之黏附操作的針輥工具590的照片。同時參照第5A圖及第5B圖，黏附涉及施加點壓力使得金屬箔片550流動，露出用於接合之新鮮金屬(例如鋁)表面。進一步地，兩個黏附方法(釘床或者針輥)使得金屬箔片550吸熱，同時維持使空氣自點焊之間排出之路徑。
在第一態樣中，包含熱壓接合之使金屬箔片550以及太陽能電池成對的方法是使用太陽能電池的晶圓的鍍金屬表面執行。與第一態樣一致的是，第7A圖及第7B圖描繪使用箔片型鍍金屬於太陽能電池製程中的各階段的角度視圖。第6圖係為根據本發明實施例列出對應於第7A圖及第7B圖之製造太陽能電池的方法中的操作之流程圖600。
請參閱流程圖600的操作602，太陽能電池的製造方法涉及放置金屬箔片於太陽能電池的晶圓的鍍金屬表面上。請參閱第7A圖及第 7B圖，金屬箔片708放置在晶圓702上，晶圓702具有設置基板706上或上方的複數個射極區704(其包含金屬晶種區域)。
在一實施例中，晶圓702的鍍金屬表面包含交替之N型以及P型半導體區域，以及在各交替之N型以及P型半導體區域上的複數個金屬晶種材料區域，如以下結合第8A圖至第8C圖詳細描述的。在一實施例中，金屬箔片708是具有約5-100微米範圍內的厚度的鋁(Al)箔片。在一個實施例中，Al箔片是包含鋁及第二元素的鋁合金箔片，第二元素包含但不限於銅、錳、矽、鎂、鋅、錫、鋰、或者其組合物。在一個實施例中，Al箔片是回火等級(temper grade)的箔片，像是但不限於F-級(加工後無特別處理(as fabricated))、O-級(回火至最低強度或經回火增加延展性或安定性(full soft))、H-級(經加工變形(strain hardened))或者T-級(熱處理以產生F、O、H外之穩定回火(heat treated))。在一個實施例中，鋁箔片是陽極化鋁箔片。
請參閱流程圖600的操作604，此方法進一步涉及定位金屬箔片與晶圓的鍍金屬表面。再次參照第3圖，在一實施例中，金屬箔片708藉由使用黏附製程形成複數個點焊在金屬箔片708與晶圓的鍍金屬表面之間，而與下面的太陽能電池定位或者裝配。在一個這樣的實施例中，黏著製程涉及在金屬箔片708上運用釘床或者針輥來形成複數個點焊。在一個實施例中，執行黏著製程，同時在黏著製程期間將太陽能電池的晶圓702加熱至約攝氏350-580度範圍內的溫度。這些溫度範圍低到足以避免通常會嚴重損壞電池的載體壽命的矽及鋁的快速合金化。然而，應當 理解的是，即使在較低溫度下，如果裝置是保持高溫太久，可能發生一些矽擴散進入鋁層。
在一實施例中，執行黏著製程涉及在金屬箔片708及太陽能電池702的鍍金屬表面間之界面打破穿透一或多個金屬氧化層的部分以形成複數個點焊。在一實施例中，複數個點焊提供通道於金屬箔片708鍍金屬表面之間，以用於從金屬箔片708及鍍金屬表面之間後續的空氣移除。在另一實施例中，替代黏著製程，定位金屬箔片708與晶圓702的鍍金屬表面涉及使用雷射焊接製程於金屬箔片708與晶圓的鍍金屬表面之間形成複數個點焊。
請參閱流程圖600的操作606，並再次參照第4A圖以及第4B圖，方法進一步涉及於定位後，施加力至金屬箔片708使得剪切力出現於金屬箔片708及晶圓702的鍍金屬表面之間，以電性連接大部分的金屬箔片708與晶圓702的鍍金屬表面。
在一實施例中，力是藉由拖曳夾具(chuck)或者槳而施加於金屬箔片708。在此情況下，剪切力可如結合第2A圖所述地直接發生。 在另一實施例中，力是藉由將輥滾遍金屬箔片708的頂面的施加於金屬箔片708。在此情況下，輥可未實際施加剪切力至金屬箔片708，而是可施加法向力至箔片，但於滾動製程沿著金屬箔片708的表面執行時發生剪切效應，如結合第2B圖所述的。
在一實施例中，力是從與太陽能電池的晶圓的內部部分對齊的金屬箔片區域施加至與太陽能電池的晶圓的外部部分對齊的金屬箔片區域，如結合第4A圖所述的。在另一實施例中，執行像是結合第4B圖 所述的製程。在一實施例中，力被施加於金屬箔片708，同時太陽能電池的晶圓702被加熱至約攝氏350-580度範圍內的溫度。在一實施例中，在施加力期間，應用真空消除金屬箔片708及晶圓702的鍍金屬表面之間的界面。在一具體實施例中，如上所述，太陽能電池的晶圓702的鍍金屬表面包含金屬晶種層，且施加力涉及將金屬箔片708與金屬晶種層電性接觸。
在一實施例中，在金屬箔片708與基板702的結合時點，金屬箔片708具有實質上大於太陽能電池的晶圓702的表面面積的表面面積。在一個這樣的實施例中，在將金屬箔片708與晶圓702的鍍金屬表面電性接觸後，切割金屬箔片以提供具有與太陽能電池的晶圓702的表面面積實質上相同的表面面積之金屬箔片708。然而，在另一實施例中，在將金屬箔片708放置於太陽能電池的晶圓702的鍍金屬表面上前，切割大片的箔片以提供具有與太陽能電池的晶圓702的表面面積實質上相同的表面面積之金屬箔片708，如的7A圖所繪示。
在一實施例中，對自結合流程圖600及第7A圖與第7B圖，接著第3圖及第4A圖及第4B圖所述的製程得到的結構進行接點鍍金屬圖案化製程。第8A圖至第8C圖根據本發明實施例描繪利用箔片型鍍金屬的太陽能電池製程中的各階段的剖視面來作為示例。
請參閱第8A圖，複數個交替之N型及P型半導體區域設置於基板上方，基板800具有其上設置有N型半導體區域804及P型半導體區域806的薄介電材料802，薄介電材料802分別作為N型半導體區域804或者P型半導體區域806與基板800之間的中間材料。基板800具有相對於其 上形成有N型半導體區域804及P型半導體區域806的背面的光接收表面801。
在一實施例中，基板800是單晶矽基板，如塊狀單晶N型摻雜矽基板。然而，應當理解的是，基板800可為設置在整個太陽能電池基板上的層，例如多晶矽多晶矽層。在一實施例中，薄介電層802是具有約2奈米或更小的厚度之穿隧矽氧化物層。在一個這樣的實施例中，用語「穿隧介電層(tunneling dielectric layer)」指非常薄的介電層，透過期可達成電性導通。導通可以是因為量子穿隧及/或透過介電層中的薄點之小區域的直接物理連接的存在。在一個實施例中，穿隧介電層是薄矽氧化物層或包含薄矽氧化物層。
在一實施例中，交替之N型及P型半導體區域804及806，分別藉由例如使用電漿增強型化學氣相沉積法(PECVD)製程，自多晶矽形成。在一個這樣的實施例中，N型多晶矽射極區804摻雜有N型雜質，如磷。P型多晶矽射極區806摻雜有P型雜質，如硼。如第8A圖所繪示，交替之N型及P型半導體區域804及806之間可具有形成於其間的溝槽808，溝槽808部分延伸進入基板800。此外，在一個實施例中，底部抗反射塗佈(BARC)材料810或者其他保護層(如一層非晶矽)形成在交替之N型及P型半導體區域804及806上，如第8A圖所繪示。
在一實施例中，光接收表面801是紋理化的光接收表面，如第8A圖所繪示。在一個實施例中，使用氫氧化物型的濕式蝕刻液來紋理化基板800的光接收表面801且如果可能的話，溝槽808表面，如亦於第8A圖所繪示。應當理解的是，光接收表面的紋理化時間可有所變化。 舉例來說，紋理化可在形成薄介電層802之前或者之後執行。在一個實施例中，紋理化表面可為具有用於散射入射光，降低太陽能電池的光接受表面反射出的光量之規則或者不規則形表面。請再次參閱第8A圖，其他實施例可包含在光接收表面801上形成鈍化及/或抗反射塗佈(ARC)層(共同顯示為層812)。
請再參閱第8A圖，形成複數個金屬晶種材料區域814以分別提供金屬晶種材料區域於各交替之N型及P型半導體區域804及806上。金屬晶種材料區域814直接接觸交替之N型及P型半導體區域804及806。在一實施例中，金屬晶種區域814為鋁區域。在一個這樣的實施例中，鋁區域各具有約0.3至20微米範圍內的厚度，並包含大於約97%的量的鋁，以及約0-2%範圍內的矽。在其他實施例中，金屬晶種區域814包含金屬，如鎳、銀、鈷或者鎢，但不限於此。選擇性地，保護層可包含於複數個金屬晶種材料區域814上。在具體實施例中，絕緣層816形成於複數個金屬晶種材料區域814上。在一實施例中，絕緣層816是矽氮化物或者矽氮氧化物材料層。在另一實施例中，代替金屬晶種區域814，使用在製程的此階段中為圖案化的毯覆式金屬晶種層。在此實施例中，毯覆式金屬晶種層可在如氫氧化物類溼蝕刻製程之後續的蝕刻製程中被圖案化。
請再參閱第8A圖，金屬箔片818藉由直接耦合部分金屬箔片818與各金屬晶種材料區域814的對應部分黏附至交替之N型及P型半導體區域804及806。在一個這樣的實施例中，部分的金屬箔片818與金 屬晶種材料區域814的對應部分的直接耦合涉及在每個這樣的位置形成金屬焊接820用以黏附，如第8A圖所繪示。
在一實施例中，金屬箔片818是具有約5-100微米範圍內的厚度的鋁(Al)箔片。在一個實施例中，Al箔片是包含鋁及第二元素的鋁合金箔片，第二元素包含但不限於銅、錳、矽、鎂、鋅、錫、鋰、或者其組合物。在一個實施例中，Al箔片是回火等級(temper grade)的箔片，像是但不限於F-級(加工後無特別處理(as fabricated))、O-級(回火至最低強度或經回火增加延展性或安定性(full soft))、H-級(經加工變形(strain hardened))或者T-級(熱處理以產生F、O、H外之穩定回火(heat treated))。在一個實施例中，鋁箔片是陽極化鋁箔片。在一實施例中，金屬箔片818是藉由使用像是如上所述之熱壓接合製程技術直接黏附至複數個金屬晶種材料區域814，但不限於此。在一實施例中，包含選擇性的絕緣層816且將金屬箔片818黏附至複數個金屬晶種材料區域814涉及打破穿過絕緣層816的區域，如第8A圖所繪示。
應當理解的是，根據本發明的另一實施方式，可執行無晶種的方法。在此種方法中，不形成金屬晶種材料區域814，且金屬箔片818直接黏附至交替之N型及P型半導體區域804及806的材料。舉例來說，在一個實施例中，金屬箔片818直接黏附至交替之N型及P型多晶矽區域。 在任一情況中，製程可被描述為將金屬箔片黏附至太陽能電池的鍍金屬表面。
第8B圖描繪在金屬箔片中的雷射凹槽形成後的第8A圖的結構。請參閱第8B圖，金屬箔片818在對應於交替之N型及P型半導體區 域804及806之間的位置之區域(例如，如第8B圖所示的溝槽808位置上方)被鐳射燒蝕僅一部分的金屬箔片818。鐳射燒蝕形成部分地延伸進入金屬箔片818，但未整個穿透金屬箔片818的凹槽830。在一實施例中，形成鐳射凹槽830涉及鐳射燒蝕整個金屬箔片818的厚度約80-99%範圍內的厚度的金屬箔片818。也就是說，在一個實施例中，關鍵在於，金屬箔片818的下部未被穿透，使得金屬箔片818保護下面的射極結構。
第8B圖的凹槽830可接著被用來隔離作為用於下面的射極區域的鍍金屬結構的導電區域840。舉例來說，請參閱第8C圖，凹槽830被延伸以於導電區域840之間提供間隙832。在一實施例中，蝕刻圖案化的金屬箔片818以隔離金屬箔片818的部分840。在一個這樣的實施例中，將第8B圖的結構暴露於溼蝕刻劑。雖然溼蝕刻劑蝕刻所有金屬箔片818的露出部分，使用仔細的定時蝕刻製程是來打穿鐳射凹槽830的底部，而不明顯減少金屬箔片818的非凹槽區域840的厚度，如第8C圖所示。在具體實施例中，使用氫氧化物型的蝕刻劑，氫氧化物型的蝕刻劑包含但不限於氫氧化鉀(potassium hydroxide(KOH))或者四甲基氫氧化銨(tetramethylammonium hydroxide(TMAH))。
在另一實施例中(圖未示)，第8B圖中剩餘的金屬箔片818隨後在其露出表面陽極化以絕緣對應於交替之N型及P型半導體區域804及806的剩餘的金屬箔片818的區域840。特別是，包含凹槽830的表面之金屬箔片818的露出表面，被陽極化以形成氧化物塗層。在對應於交替之N型及P型半導體區域804及806的位置，例如在溝槽808上方位置的凹槽 830中，金屬箔片818的整個剩餘厚度被陽極化，透過陽極化絕緣各N型及P型半導體區域804及806上方剩餘的金屬箔片818的區域840。
在第二態樣中，使用太陽能電池的晶圓的射極區執行涉及熱壓接合之金屬箔片以及太陽能電池的成對方法。與第二態樣一致，第9圖係為根據本發明另一實施例列出太陽能電池的另一製造方法中的操作的流程圖。
請參閱流程圖900的操作902，太陽能電池的製造方法包含放置金屬箔片於太陽能電池的晶圓的表面上方。太陽能電池的表面包含露出之交替之N型及P型半導體區域(例如單晶矽或者多晶矽露出表面，無其他金屬於其上)。請參閱流程圖900的操作904，方法亦包含定位金屬箔片與晶圓的露出之交替之N型及P型半導體區域。請參閱流程圖900的操作906，方法亦包含在定位後，施加力於金屬箔片，使剪切力出現於金屬箔片以及晶圓的交替之N型及P型半導體區域之間，以電性連接大部分的金屬箔片與晶圓的交替之N型及P型半導體區域。
在第三態樣中，使用太陽能電池的晶圓的露出表面執行涉及熱壓接合之金屬箔片以及太陽能電池的成對方法。與第二態樣一致，第10圖係為根據本發明另一實施例列出太陽能電池的另一製造方法中的操作的流程圖。
請參閱流程圖1000的操作1002，太陽能電池的製造方法包含放置金屬箔片於太陽能電池的的晶圓的表面上。請參閱流程圖1000的操作1004，方法亦包含藉由形成複數個點焊於金屬箔片及晶圓的表面之間來定位金屬箔片與晶圓的表面。複數個點焊係藉由於加熱太陽能電池 的晶圓至約350-580度範圍內的溫度時執行黏著製程而形成。請參閱流程圖1000的操作1006，方法亦包含在定位後，施加力於金屬箔片，使剪切力出現於金屬箔片以及晶圓的表面之間。剪切力電性連接大部分的金屬箔片與晶圓的表面。力於將太陽能電池的晶圓加熱至約攝氏350-580度範圍內的溫度時施加。
雖然某些材料已參照上述實施例具體描述，一些材料可以輕易地以其他材料取代，且其他此種實施例仍在本發明精神和實施例的範圍內。舉例而言，在一實施例中，可使用不同的材料基板(諸如III-V族材料基板)取代矽基板。此外，要理解的是，雖然係對背接觸型太陽能電池進行具體的參照，本發明所述之方法亦可具有前接觸型太陽能電池的應用。在另一實施例中，上述方法可適用於太陽能電池以外的製造。 舉例而言，發光二極體(LED)的製造亦可從本發明所述的方法受有利益。
因此，本發明揭露用於太陽能電池的箔片型鍍金屬的熱壓接合方法。
雖然具體實施例已描述於上，這些實施例並不意圖限制本發明的範圍，即使對於特定的特徵僅描述單個實施例。在本發明中提供特徵的示例旨在說明而非限制，除非另有說明。對於受有本發明利益之領域中具有通常知識者將顯而易見的是，以上描述意在涵蓋這些替代物、變形例和均等物。
本發明的範圍包括在本發明揭露的(明示或暗喻地)任何特徵或特徵組合，或者其任何概括，無論其是否減輕本文中處理之任何或所有問題。因此，在本申請(或其聲明優先權的申請案)的審查期間，可制 定新的申請專利範圍成任何這樣的特徵組合。特別是，參照所附的申請專利範圍，來自附屬項的特徵可與獨立項的特徵組合，而來自各獨立項的特徵可以任何適當的方式組合，且不僅為所附的申請專利範圍中所列舉的特定組合。

Claims (24)

  1. 一種太陽能電池的製造方法，該方法包含：放置一金屬箔片於一太陽能電池的一晶圓的一鍍金屬表面上；定位該金屬箔片與該晶圓的該鍍金屬表面；其中定位該金屬箔片與該晶圓的該鍍金屬表面包含藉由執行一黏著製程以形成複數個點焊於該金屬箔片與該晶圓的該鍍金屬表面之間，且其中執行該黏著製程包含在該黏著製程期間加熱該太陽能電池的該晶圓至攝氏350至580度範圍內的溫度；以及定位後，施加力至該金屬箔片，使得一剪切力出現於該金屬箔片與該晶圓的該鍍金屬表面之間，以電性連接大部分的該金屬箔片與該晶圓的該鍍金屬表面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中執行該黏著製程包含施加一釘床或一針輥於該金屬箔片上以形成該複數個點焊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中執行該黏著製程包含在該金屬箔片及該鍍金屬表面間之界面打破一或多個金屬氧化層的部分，以形成該複數個點焊。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中形成該複數個點焊提供用於後續移除該金屬箔片與該鍍金屬表面間之空氣的一通道於該金屬箔片及該鍍金屬表面之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中施加力至該金屬箔片包含拖曳一夾具或一槳，或滾動一輥遍及該金屬箔片的一頂面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中施加力至該金屬箔片包含從與該太陽能電池的該晶圓的內部部分對齊的該金屬箔片的區域施加力至與該太陽能電池的該晶圓的外部部分對齊的該金屬箔片的區域。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中施加力至該金屬箔片包含在施加力期間加熱該太陽能電池的該晶圓至攝氏350至580度範圍內的溫度。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中施加力至該金屬箔片包含在施加力期間於應用真空消除該金屬箔片與該晶圓的該鍍金屬表面之間的界面。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中該金屬箔片的表面面積實質上大於該太陽能電池的該晶圓的表面面積，該方法進一步包含：在電性接觸該金屬箔片與該晶圓的該鍍金屬表面後，切割該金屬箔片以提供具有與該太陽能電池的該晶圓的表面面積實質上相同的表面面積的該金屬箔片。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，該方法進一步包含：在放置該金屬箔片於該太陽能電池的該晶圓的該鍍金屬表面上之前，切割一大片的箔片以提供具有與該太陽能電池的該晶圓的表面面積實質上相同的表面面積的該金屬箔片。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中該太陽能電池的該晶圓的該鍍金屬表面包含一金屬晶種層，且其 中施加力包含電性接觸該金屬箔片與該金屬晶種層。
  12. 一種太陽能電池的製造方法，該方法包含：放置一金屬箔片於包含外露的複數個交替之N型和P型半導體區域的一太陽能電池的一晶圓的一表面上；定位該金屬箔片與該晶圓的外露的該複數個交替之N型和P型半導體區域；其中定位該金屬箔片與該晶圓的外露的該複數個交替之N型和P型半導體區域包含藉由執行一黏著製程以形成複數個點焊於該金屬箔片與該晶圓的外露的該複數個交替之N型和P型半導體區域之間，且其中執行該黏著製程包含在該黏著製程期間加熱該太陽能電池的該晶圓至約攝氏350至580度範圍內的溫度；以及定位後，施加力至該金屬箔片，使得一剪切力出現於該金屬箔片與該晶圓的該複數個交替之N型和P型半導體區域之間，以電性連接大部分的該金屬箔片與該晶圓的該複數個交替之N型和P型半導體區域。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之太陽能電池的製造方法，其中執行該黏著製程包含施加一釘床或一針輥於該金屬箔片上以形成該複數個點焊。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之太陽能電池的製造方法，其中執行該黏著製程包含在該金屬箔片及外露的該複數個交替之N型和P型半導體區域間之界面打破一氧化層的部分，以形成該複數個點焊。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之太陽能電池的製造方法，其中 形成該複數個點焊提供用於後續移除該金屬箔片與外露的該複數個交替之N型和P型半導體區域間之空氣的複數個通道於該金屬箔片及外露的該複數個交替之N型和P型半導體區域之間。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之太陽能電池的製造方法，其中施加力至該金屬箔片包含拖曳一夾具或一槳，或滾動一輥遍及該金屬箔片的一頂面。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之太陽能電池的製造方法，其中施加力至該金屬箔片包含從與該太陽能電池的該晶圓的內部部分對齊的該金屬箔片的區域施加力至與該太陽能電池的該晶圓的外部部分對齊的該金屬箔片的區域。
  18. 如申請專利範圍第12項所述之太陽能電池的製造方法，其中施加力至該金屬箔片包含在施加力期間加熱該太陽能電池的該晶圓至攝氏350至580度範圍內的溫度。
  19. 如申請專利範圍第12項所述之太陽能電池的製造方法，其中施加力至該金屬箔片包含在施加力期間於應用真空消除該金屬箔片與該晶圓的該複數個交替之N型和P型半導體區域之間的界面。
  20. 如申請專利範圍第12項所述之太陽能電池的製造方法，其中該金屬箔片的表面面積實質上大於該太陽能電池的該晶圓的表面面積，該方法進一步包含：在電性接觸該金屬箔片與該晶圓的外露的該複數個交替之N型和P型半導體區域後，切割該金屬箔片以提供具有與該太陽能電池的該晶圓的表面面積實質上相同的表面面積的該金屬箔 片。
  21. 如申請專利範圍第12項所述之太陽能電池的製造方法，該方法進一步包含：在放置該金屬箔片於該太陽能電池的該晶圓的外露的該複數個交替之N型和P型半導體區域上之前，切割一大片的箔片以提供具有與該太陽能電池的該晶圓的表面面積實質上相同的表面面積的該金屬箔片。
  22. 一種太陽能電池的製造方法，該方法包含：放置一金屬箔片於一太陽能電池的一晶圓的一表面上；透過於加熱該太陽能電池的該晶圓至350至580度範圍內的溫度時執行一黏著製程，形成複數個點焊於該金屬箔片與該晶圓的該表面之間，定位該金屬箔片與該晶圓的該表面；以及定位後，於加熱該太陽能電池的該晶圓至攝氏350至580度範圍內的溫度時施加力至該金屬箔片，使得一剪切力出現於該金屬箔片與該晶圓的該表面之間，以電性連接大部分的該金屬箔片與該晶圓的該表面。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之太陽能電池的製造方法，其中執行該黏著製程包含施加一釘床或一針輥於該金屬箔片上以形成該複數個點焊。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之太陽能電池的製造方法，其中施加力至該金屬箔片包含拖曳一夾具或一槳，或滾動一輥遍及該金屬箔片的一頂面。
TW105120006A 2015-06-26 2016-06-24 用於太陽能電池的箔片型鍍金屬的熱壓接合方法 TWI647860B (zh)

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10411152B2 (en) * 2016-06-27 2019-09-10 Merlin Solar Technologies, Inc. Solar cell bonding
EP3627564A1 (de) 2018-09-22 2020-03-25 (CNBM) Bengbu Design & Research Institute for Glass Industry Co., Ltd. Verfahren zur nachbehandlung einer absorberschicht
US10833241B1 (en) * 2019-06-20 2020-11-10 International Business Machines Corporation Thermalization structure for cryogenic temperature devices

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130000715A1 (en) * 2011-03-28 2013-01-03 Solexel, Inc. Active backplane for thin silicon solar cells
US20130102475A1 (en) * 2011-02-03 2013-04-25 Ut-Battelle, Llc Composite Biaxially Textured Substrates Using Ultrasonic Consolidation
US20150090329A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Sunpower Corporation Metallization of solar cells using metal foils

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5028546A (en) * 1989-07-31 1991-07-02 Texas Instruments Incorporated Method for manufacture of solar cell with foil contact point
DE10020412A1 (de) 2000-04-26 2001-11-08 Univ Konstanz Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen einer Metallfolie an einen Halbleiterwafer, Halbleitervorrichtung und Verwendung
WO2008080160A1 (en) 2006-12-22 2008-07-03 Advent Solar, Inc. Interconnect technologies for back contact solar cells and modules
JP2009070687A (ja) 2007-09-13 2009-04-02 Canon Inc 気密容器の製造方法
BR112013001576A2 (pt) 2010-07-22 2016-07-19 Ceramoptec Gmbh composto tetrapirrólico e composição farmacêutica derivado farmacêuticamente aceitável da mesma e respectivos usos e métodos de terapia fotodinâmica e de diagnóstico e tratamento da artrite e de doenças inflamatórias semelhantes.
WO2012128909A2 (en) * 2011-03-18 2012-09-27 Applied Materials, Inc. Process for forming flexible substrates using punch press type techniques
WO2012165583A1 (ja) 2011-06-03 2012-12-06 株式会社和廣武 Ｃｖｄ装置、及び、ｃｖｄ膜の製造方法
US8507298B2 (en) * 2011-12-02 2013-08-13 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Patterned implant of a dielectric layer
US9735308B2 (en) * 2014-09-18 2017-08-15 Sunpower Corporation Foil-based metallization of solar cells using removable protection layer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130102475A1 (en) * 2011-02-03 2013-04-25 Ut-Battelle, Llc Composite Biaxially Textured Substrates Using Ultrasonic Consolidation
US20130000715A1 (en) * 2011-03-28 2013-01-03 Solexel, Inc. Active backplane for thin silicon solar cells
US20150090329A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Sunpower Corporation Metallization of solar cells using metal foils

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