專利名稱：用于構(gòu)成金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)具有襯底或?qū)颖砻嫘问降?、例如太陽能電池的半?dǎo)體材料進(jìn)行電鍍金屬的方法。本發(fā)明特別是涉及優(yōu)化用于提供選擇性的金屬結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)的方法，由此能夠改進(jìn)所產(chǎn)生的產(chǎn)品的技術(shù)特性。所述層表面或者襯底的共同特征是它們的材料的小的比電導(dǎo)，其中，待金屬化的面或者區(qū)域能夠?yàn)橐r底的表面和/或?yàn)樵谒鲆r底的表面中的溝道、孔或者盲孔。
背景技術(shù)：
已知不同的方法用于對(duì)例如用于作為晶體管和二極管或太陽能電池的半導(dǎo)體器件的由單晶或者多晶硅形成的這種襯底進(jìn)行金屬化。此外，在此必須注意的是，待覆層的金屬的原子不擴(kuò)散到襯底的材料中，并且由此所述原子不會(huì)緩慢地?fù)p壞或者完全不會(huì)損毀。 為了避免所謂的金屬遷移，通常在對(duì)襯底進(jìn)行實(shí)際的金屬化之前借助物理方法通常在真空中沉積至少一個(gè)阻擋層或者隔離層。當(dāng)結(jié)構(gòu)寬度小時(shí)，這例如在太陽能電池上的前端接觸部中是這種情況，那么即使在溫度交變條件下也將金屬化部持久地附著在襯底上是尤其重要的。此外，在半導(dǎo)體的情況下還應(yīng)該獲得從襯底到金屬化部的小的過渡電阻。按照待金屬化的表面和材料的性質(zhì)，在現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)對(duì)于待制造的產(chǎn)品的所期望的特性而在實(shí)際的金屬化之前應(yīng)用不同的方法，其中所述方法的共同的目標(biāo)在于構(gòu)造金屬結(jié)構(gòu)(導(dǎo)體結(jié)構(gòu))，所述金屬結(jié)構(gòu)在太陽能電池的情況下用作為用于導(dǎo)出以光伏方式產(chǎn)生的電流的接觸指。根據(jù)DE 11 2004 000600T5，將由鋁形成的第一金屬層噴鍍到半導(dǎo)體材料上。所述層形成到半導(dǎo)體的歐姆連接。由例如鉭-鎢形成的第二層起到用于避免之前提到的遷移的擴(kuò)散阻擋的作用。例如由銅形成的、噴鍍的或者蒸鍍的第三層用作為用于進(jìn)一步電解地或者化學(xué)地加厚接觸部的種子層。在應(yīng)用其他已知的方法步驟而致使在太陽能電池上制成接觸部之前，所述結(jié)構(gòu)通過光刻膠、光刻并且通過選擇性刻蝕以已知的方式構(gòu)成。為了簡(jiǎn)化必要的方法步驟的之前說明的順序，在文獻(xiàn)DE 10 2004034435A1中為了提供半導(dǎo)體表面的結(jié)構(gòu)化的金屬化部而提出，首先在襯底上形成確定的邊沿。通過襯底的刻蝕、激光燒蝕或者切削加工來準(zhǔn)備用于金屬化的表面，也就是說紋理化。構(gòu)成相應(yīng)于待沉積的金屬化部的走向的邊沿。緊隨其后的電解方法利用在電解槽中的電極的邊沿和尖部處的電場(chǎng)線的已知的密集度。金屬沉積在根據(jù)本文獻(xiàn)構(gòu)成的并且準(zhǔn)備用于電解地進(jìn)行金屬化的邊沿上，其中涉及一種在電解液中被照射的太陽能電池。電解沉積在邊沿上的橫截面是近似圓形的，這在太陽能電池的前端接觸部中或者在大面積的發(fā)光二極管中不總是能夠接受的。在所述方法中還不利的是，所述方法不是普遍適用的。因此，將已沉積的結(jié)構(gòu)橫截面限制于近似圓形的。然而在大多數(shù)情況下，要求金屬化結(jié)構(gòu)的矩形的橫截面。在所述方法中完全不可能的是，對(duì)溝槽、孔和盲孔進(jìn)行金屬化。在這些凹進(jìn)部中，在電解槽中的電場(chǎng)強(qiáng)度特別低并且因此與剩余的面積相比沒有提高，然而這在所述方法中不是必需的。場(chǎng)線基本上集中到這種凹進(jìn)部的輸入邊沿上。這在金屬化坑、孔或者盲孔時(shí)是不允許的。
為了金屬化塑料制襯底，同樣已知不同的方法。所述方法基于借助導(dǎo)電材料來晶核化表面。對(duì)此的示例是在文獻(xiàn)DE 10 2004 026489B3中說明的用于金屬化塑料表面的方法。在對(duì)表面進(jìn)行酸洗處理后，借助金屬鹽溶液和/或金屬絡(luò)合物溶液進(jìn)行晶核化或者活化。在硫化物溶液中構(gòu)成金屬硫化物絡(luò)合物，所述金屬硫化物絡(luò)合物在還原步驟中還原成金屬。所述金屬是第一導(dǎo)電層并且用作為用于隨后的電解加厚的種子層。在對(duì)襯底的共同的表面進(jìn)行所述加厚之前已經(jīng)需要多個(gè)方法步驟和沖洗步驟。如果應(yīng)以結(jié)構(gòu)化的方式來金屬化襯底，那么需要附加的方法步驟。文獻(xiàn)EP O 4696 35A1說明了在電絕緣的襯底上制造電路板結(jié)構(gòu)。種子層通過晶核化、活化和無外部電流的化學(xué)金屬化制造。所述種子層以電解的方式加厚。此后，以有機(jī)的防蝕涂層進(jìn)行覆層。借助于激光照射和部分地移除防蝕涂層產(chǎn)生陰刻的導(dǎo)線圖。然后將通過激光燒蝕露出的區(qū)域刻蝕至襯底的表面。在DE 36 43 898A1中說明了一種用于在半導(dǎo)體的表面上形成導(dǎo)電的圖樣的方法。表面的一部分暴露于激光的光線。被照射的表面浸入金屬的電鍍?nèi)芤褐校渲?，將金?電鍍到半導(dǎo)體的被照射的部分上。通過激光光線的作用能夠改變半導(dǎo)體的表面，使得例如銀良好地附著在表面上。在所述方法中，使用確定功率密度和波長(zhǎng)的高度精確弓I導(dǎo)的激光光束。在DE 23 48 182C3中說明了一種用于將金屬層電鍍地沉積在用于具有pn結(jié)的二極管的半導(dǎo)體本體的表面上的方法。在此，通過照射pn結(jié)發(fā)生的光電壓而產(chǎn)生光電流，所述光電流被導(dǎo)出到具有適用于金屬沉積的成分的電鍍池中。在DE 10 2007 005 161B4中公開了，當(dāng)硅表面具有至少30nm的粗糙度(紋理化)時(shí)，金屬尤其在平滑的硅表面上的所期望地沉積是特別有附著力的，這能夠利用常用的方法進(jìn)行，例如通過刻蝕、酸洗、刷洗、研磨、磨光、物理噴鍍、反應(yīng)離子刻蝕(RIE)、電化學(xué)孔化或者通過激光燒蝕。為了以結(jié)構(gòu)化的方式電解沉積作為在由硅制成的太陽能電池上的前端接觸部的金屬，首先通過爐法將作為電絕緣層的氮化硅整面地構(gòu)成在相關(guān)的平滑的表面上。所述層借助于激光燒蝕來結(jié)構(gòu)化，即粗糙化。露出的部位，即具有100 μπι寬度的線，隨后以電解的方式金屬化，其中代替爐法也能夠應(yīng)用等離子工藝。太陽能電池連同池接觸部一起與電解液形成接觸，其中所述池接觸部將電鍍電流從池電流源傳導(dǎo)到襯底上。借助光源照射在此也稱為正面的待金屬化的向陽面，由此用于電鍍電流的太陽能電池變得是導(dǎo)電的。由于陰極連接的襯底的小的電導(dǎo)率和將金屬不期望地優(yōu)選沉積到池接觸部上，因此所述池接觸部設(shè)置在電解槽之外。借助所述設(shè)置太陽能電池的前端接觸部被電鍍。結(jié)果顯示出，如果棄用環(huán)繞的、平滑的表面區(qū)域的絕緣覆層時(shí)，那么在選擇性粗糙化的表面區(qū)域上進(jìn)行有附著力的并且選擇性良好的金屬化也是成功的。然而，在導(dǎo)致當(dāng)前發(fā)明的試驗(yàn)中確定，用于構(gòu)建優(yōu)化的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)的教導(dǎo)是不足夠的。例如觀察到，在位于所期望的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)對(duì)面并且因此獲得所謂的“幻象鍍層(Ghostplating)”的區(qū)域中形成所謂的寄生沉積，這在美學(xué)方面和在功能性方面都是不能接受的。此外，示出將金屬化部一定程度地延展到鄰近結(jié)構(gòu)的區(qū)域中，由此形成在光伏方面重要的表面的遮蔽
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于在半導(dǎo)體材料的表面上構(gòu)成不連續(xù)的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的方法，借助所述方法克服現(xiàn)有技術(shù)的之前說明的缺點(diǎn)。所述目的通過提供用于在由半導(dǎo)體材料制成的襯底的具有保護(hù)層的表面上構(gòu)成金屬的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法得以實(shí)現(xiàn)，所述方法通過借助于選擇性移除保護(hù)層、電鍍沉積金屬的種子層并且后續(xù)電鍍沉積至少一個(gè)另外的金屬層提供半導(dǎo)體材料的不連續(xù)的、紋理化的區(qū)域，其特征在于，通過在沉積種子層前或者沉積種子層后對(duì)由半導(dǎo)體材料制成的給定的襯底的表面施加疏水的物質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的方法的重要的特征在于，實(shí)現(xiàn)將種子層沉積在半導(dǎo)體材料的紋理化的、即多孔的表面上，其中是否在施加絕緣層前、在局部地移除絕緣層期間或者在露出半導(dǎo)體材料的表面的待金屬化的區(qū)域后產(chǎn)生表面的所述性質(zhì)是不重要的。此外，要注意的是，紋理化不僅能夠涉及整個(gè)襯底表面而且也能夠僅涉及整個(gè)表面的待金屬化的區(qū)域。下面以硅制太陽能電池的示例示出根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)和特征。 本發(fā)明的基本思想基于下述認(rèn)識(shí)，即通過施加疏水材料來選擇性地阻擋不要金屬化的區(qū)域。待選擇的疏水材料應(yīng)優(yōu)選具有尤其良好地附著在金屬的表面上的特性，其中，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，所述表面不理解為沉積的金屬的這樣的表面，而是理解為襯底的這樣的表面，即特別是選自例如硅或者其氧化物或者氮化物的半金屬制成的表面。因?yàn)榉N子層在相應(yīng)的沖洗后由于相鄰于在襯底上存在的絕緣層而僅位于指定的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的不連續(xù)的區(qū)域中，所以也能夠僅在所述區(qū)域中進(jìn)行至少另一金屬層的電鍍沉積。然而，如果分散的金屬離子應(yīng)沉淀在鄰接的絕緣層上并且取消沖刷，那么存在也在所述部位上發(fā)生后續(xù)使用的金屬的沉積的危險(xiǎn)。只要襯底表面沒有在根據(jù)后面的實(shí)施例I沉積種子層之前已經(jīng)施加有疏水的材料，那么提出，包括或者除了具有種子層的紋理化區(qū)域，至少局部地配備有絕緣層的襯底的所述整個(gè)表面的局部區(qū)域或者整個(gè)表面施加有疏水材料(見實(shí)施例2)，其中，待選擇的材料應(yīng)具有用于金屬表面的良好的附著性(見上)。由于在紋理化區(qū)域內(nèi)的表面的具有凹部和尖部的特點(diǎn)，具有疏水材料的根據(jù)本發(fā)明的覆層不僅致使阻擋不要金屬化的表面也致使阻擋在不連續(xù)的區(qū)域內(nèi)的尖部，所述不連續(xù)的區(qū)域設(shè)置用于構(gòu)成導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。只要打算也在不連續(xù)的、待金屬化的區(qū)域內(nèi)施加疏水材料，為此應(yīng)使用用于施加的機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)確保將材料僅施加到尖部上，但是不施加到具有之前討論的表面性質(zhì)的凹部中。為此例如，由例如硅酮或者海綿狀構(gòu)造的材料的適當(dāng)?shù)牟牧现瞥傻年柲?，例如擠壓輥或者其他在現(xiàn)有技術(shù)中已知的機(jī)構(gòu)是適合的。針對(duì)根據(jù)本發(fā)明的方法提出的覆層能夠結(jié)合在表面的已選擇的區(qū)域上并且改變表面的所述區(qū)域，使得能夠阻止或者能夠不再進(jìn)行金屬的電鍍沉積。所述層能夠共價(jià)地或者非共價(jià)地結(jié)合到襯底上。在構(gòu)成共價(jià)結(jié)合的層期間，例如能夠使用硫醇或硅烷(烷氧基硅烷或者氯化硅烷)，非共價(jià)結(jié)合的層能夠由有機(jī)聚合物制成。適用于本發(fā)明的層優(yōu)選是極其薄的并且在對(duì)于太陽能電池重要的光譜范圍內(nèi)基本上不吸收陽光。如之前已經(jīng)表明的，為了結(jié)合到表面上，襯底能夠是金屬和其氧化物(在大多數(shù)金屬中，在空氣接觸時(shí)形成氧化層)以及如硅或者其氧化物或氮化物的半金屬，其中氮化硅通過空氣中的氧氣快速地在表面上轉(zhuǎn)化成氧化硅。在電子學(xué)中，已知借助烷烴硫醇對(duì)鎳表面覆層的作用。在此，硫醇基結(jié)合到鎳上，并且烷烴基用作為絕緣部，并且由于其疏水特性用于屏蔽所期望的區(qū)域。在理想的情況下，通過將硫醇基結(jié)合到金屬上，化合物形成自組裝單分子層(Self-Assembled Monolayer)。根據(jù)本發(fā)明的適宜的其他化合物包括活性硅烷(烷氧基硅烷和鹵化硅烷)以及硅氮烷。這種化合物特別優(yōu)選具有通式(I) R -X,其中X表示與表面相互反應(yīng)的基團(tuán)，并且R表示給予所述層所期望的疏水特性(疏水基團(tuán))的化學(xué)基團(tuán)。在最簡(jiǎn)單的情況下，R選自由烷烴、炔烴、烯烴和其衍生基團(tuán)組成的組。然而根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選也能夠選擇如芳香烴或全氟烷烴的其他疏水基團(tuán)。如果例如芳香烴或其他環(huán)烴的疏水基團(tuán)用作為取代基，那么能夠?qū)⑺龌?jīng)由連接分子與功能基X連接。這種連接基團(tuán)的示例為丙基。通式(I)的疏水基團(tuán)R優(yōu)選選自線性的或者支鏈的C3-C3tl-烷基、C3-C3tl-雜烷基、需要時(shí)取代的C6-C3tl-芳基、需要時(shí)取代的C3-C3tl-雜烷基和C6-C3tl-芳烷基。根據(jù)一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施形式，反應(yīng)基R表示線性的或者支鏈的C4-C12-烷基，更優(yōu)選表示線性的C4-烷基或C8-烷基。根據(jù)本發(fā)明可能存在的雜原子選自由N、0、P、S和例如尤其為F、Cl、Br和I的鹵素組成的組。選擇氟原子和氯原子作為優(yōu)選的取代基。根據(jù)另一尤其優(yōu)選的實(shí)施形式，X選自由陰離子基-(Z)n-PO廣、-(Z)n-PO2S2' -(Z)n-P0S22、-(Z)n-PS32、-(Z)n-PS2、-(Z)n-POS、- (Z)n-PO2、-(Z)n-PO32、-(Z)n-CO2、- (Z)n-CS2-、- (Z)n-C0S_、- (Z)n-c ⑶ ΝΗΟΗ、- (Z)n_S_ 組成的組，其中 Z 選自由 O、S、NH、CH2 組成的組，并且η=0、1或2。根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施形式，X選自由單鹵代硅烷、雙鹵代硅烷、三鹵代硅烷和單烷氧基硅烷、雙烷氧基硅烷和三烷氧基硅烷組成的活性硅烷，其中齒素原子優(yōu)選是氯或者溴，其中特別優(yōu)選的是甲氧基硅烷或乙氧基硅烷。對(duì)于例如Au、Pd、Rh等的貴金屬，尤其優(yōu)選的表面活性的物質(zhì)(X)是黃原酸鹽(酯)、硫代氨基甲酸鹽(酯)或者氧肟酸鹽(酯)。根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施形式，X選自具有分子式Ti-(O-R)4或(R1O)n-Ti-(OR2UA有機(jī)鈦酸鹽(酯)，其中n〈4并且R為C1-C8烷烴、炔烴、烯烴或其衍生物。根據(jù)本發(fā)明，適宜的化合物例如能夠涉及Blue Tree Chemicals公司(布里奇波特,康涅狄格州，美國)。此外優(yōu)選的是，X為二硫基或硫醇基。通式(I)的更尤其優(yōu)選的化合物選自由η-正辛基黃原酸鈉或者η-正辛基黃原酸鉀、丁基黃原酸鈉或者丁基黃原酸鉀、雙-η-正辛基二硫代亞膦酸鈉或者雙-η-正辛基二硫代亞膦酸鉀、雙-η-正辛基二硫代磷酸鈉或者雙-η-正辛基二硫代磷酸鉀、辛硫醇和所述化合物的混合物，以及縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷組成的組。如之前已經(jīng)提及的，聚合物也能夠用作為疏水的覆層物質(zhì)，其中，在制造光活性的襯底例如太陽能電池的范圍內(nèi)，原則上所有透明的聚合物是適合的，只要所述聚合物具有到表面的足夠大的結(jié)合能。這尤其涉及例如含硫酸的聚合物的、具有負(fù)載基團(tuán)的聚合物。尤其適宜的是，結(jié)合到具有特殊的附著基團(tuán)(X)的表面上的聚合物。這樣的附著基團(tuán)例如是，但是不僅是烷氧基硅烷基團(tuán)、鹵代硅烷基團(tuán)、硫醇基團(tuán)和磷酸基團(tuán)。為了確保足夠良好的屏蔽，這樣的聚合物必須是疏水的。用于產(chǎn)生疏水性的適宜的基團(tuán)例如為多氟烷基團(tuán)。在現(xiàn)有技術(shù)中充分已知并且能夠借助于之前的說明容易地選出其他疏水共聚基團(tuán)(共聚單體)。為了制造根據(jù)本發(fā)明適合的聚合物優(yōu)選聚合具有用于X功能性和R功能性(見上)的側(cè)基的丙烯酸鹽(酯)或者甲基丙烯酸鹽(酯)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，除了用于結(jié)合到襯底上的并且用于產(chǎn)生疏水性的共聚單體之外，仍還能夠存在用于交聯(lián)聚合物的基團(tuán)，例如能夠借助于UV光交聯(lián)的二苯甲酮基團(tuán)。在本說明書的范圍內(nèi)，術(shù)語“疏水”表示施加有疏水物質(zhì)或者化合物的表面相對(duì)于空氣與水具有>90°的接觸角。


下面，借助于示例詳細(xì)闡述本發(fā)明。
具體實(shí)施方式
·示例 I下面，多晶太陽能電池涂覆有縮水甘油釀氧基丙基二乙氧基娃燒(GOPS)層，所述太陽能電池的前側(cè)完全平面地施加有氮化硅。為了制造覆層溶液，將200 μ I縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷(GOPS)和50 μ I三乙胺溶解在IOml甲苯中(2體積百分比GOPS和O. 5體積百分比三乙胺)。晶圓在旋涂機(jī)上以600rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。在達(dá)到目標(biāo)速度之后，在每個(gè)晶圓上滴加2ml溶液?？梢栽贗分鐘內(nèi)對(duì)晶圓覆層。在該持續(xù)時(shí)間期間溶劑完全地蒸發(fā)。隨后，使晶圓減速并且取出晶圓以及進(jìn)行進(jìn)一步干燥。在120°C _130°C下進(jìn)行2小時(shí)或者在60°C _70°C下進(jìn)行12小時(shí)的可替代的干燥同樣提供良好的結(jié)果。在施加后，將晶圓輸送給另一處理過程。為此，首先利用激光開口工藝提供用于隨后的金屬化的不連續(xù)的區(qū)域。接下來，連續(xù)地進(jìn)行鎳的電鍍沉積以用于接觸在不連續(xù)的區(qū)域中的硅以及沉積銀以用于產(chǎn)生導(dǎo)電的金屬層。為了進(jìn)行對(duì)比而處理另一太陽能電池，然而所述太陽能電池在金屬沉積前沒有被施加有G0PS。在圖I中示例地示出上述操作方法，其中，避免寄生沉積的根據(jù)本發(fā)明通過以GOPS覆層獲得的效果(右側(cè)的圖)與沒有根據(jù)本發(fā)明的覆層的傳統(tǒng)的處理的結(jié)果(左側(cè)的圖)相對(duì)照。當(dāng)在氮化硅層中的、根據(jù)本發(fā)明借助于GOPS覆層“掩蔽的”缺陷上沒有沉積金屬時(shí)(右側(cè)的圖)，傳統(tǒng)處理的表面(左側(cè)的圖)在所述缺陷位置上顯示出金屬的寄生沉積(“幻象鍍層”)。在圖2中以照相方式示出所獲得的結(jié)果?？梢姷氖?，在沒有施加GOPS的情況下(圖a)，在防反射層的一些區(qū)域中發(fā)生了金屬化部(Ni/Ag)的寄生沉積。相反地，施加有GOPS的襯底表面(圖b)導(dǎo)致有效地抑制所述寄生沉積。示例 2下面，在沉積種子層之后并且在沉積其他金屬層(在該情況下為銀)之前，借助硫基十八醇(ODT)層對(duì)多晶太陽能電池覆層，所述多晶太陽能電池的前側(cè)完全平面地施加有
氮化硅。在沉積種子層(鎳)之前，利用激光開口工藝提供用于隨后的金屬化的不連續(xù)的區(qū)域。接下來，進(jìn)行鎳的電鍍沉積以用于接觸在不連續(xù)的區(qū)域中的硅。在電鍍沉積銀層以用于產(chǎn)生電導(dǎo)率之前，太陽能電池施加有0DT。為此，由商用標(biāo)準(zhǔn)的娃酮(例如Sylgardl84, Dow Corning道康寧)制造陽模。所述陽模借助5mM ODT溶液在乙醇中潤(rùn)濕并且接下來借助氮?dú)獯蹈?，以至于溶?乙醇)蒸發(fā)并且硅酮陽模以O(shè)DT覆層。在將作為種子層的鎳沉積在太陽能電池上后，晶圓的具有氮化硅層的側(cè)被按壓在陽模上。由此，鍍鎳的區(qū)域以O(shè)DT覆層，然而僅在結(jié)構(gòu)化的硅表面的尖部上以O(shè)DT覆層。在借助ODT對(duì)鍍鎳的表面的尖部覆層之后，借助氮?dú)獯蹈删A。接下來，在不連續(xù)的區(qū)域中用銀進(jìn)行進(jìn)一步的金屬沉積。在圖3中示例地示出上述操作方法，其中，避免寄生沉積的根據(jù)本發(fā)明通過覆層ODT而獲得的效果(右側(cè)的圖)與沒有根據(jù)本發(fā)明的覆層的傳統(tǒng)的處理的結(jié)果(左側(cè)的圖)相對(duì)照。在圖3中，附加地示出關(guān)于將金屬沉積限制于紋理化的區(qū)域上的根據(jù)本發(fā)明的操作方法的有利的效果。當(dāng)控制應(yīng)用( 左側(cè))在紋理化區(qū)域的對(duì)面明顯具有金屬堆積時(shí)，具有Ag的金屬化部的延展能夠通過阻擋在紋理化區(qū)域中的尖部(右側(cè))來側(cè)向地進(jìn)行限制。金屬化的區(qū)域(y)相對(duì)于未施加的金屬化的區(qū)域(X)是更窄的并且具有更小的側(cè)向延展。
權(quán)利要求
1.用于在由半導(dǎo)體材料制成的襯底的具有保護(hù)層的表面上構(gòu)成金屬的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，其通過借助于選擇性移除保護(hù)層、電鍍沉積金屬的種子層并且接著電鍍沉積至少另一金屬層來提供半導(dǎo)體材料的不連續(xù)的、紋理化的區(qū)域，其特征在于，在沉積所述種子層之前或者在沉積所述種子層之后對(duì)所述襯底的所述表面施加疏水的物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述紋理化的區(qū)域具有至少30nm的粗糙度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，僅在不要金屬化的區(qū)域中對(duì)襯底表面施加所述疏水的物質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，僅在待金屬化的區(qū)域中對(duì)所述襯底表面施加所述疏水的物質(zhì)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述疏水的物質(zhì)選自 由(i)通式(I) R-X的化合物和(ii)具有用于表面相互作用和疏水性的功能性的側(cè)基的聚合物和共聚物組成的組，其中X為與所述襯底表面相互反應(yīng)的基團(tuán)，并且R選自由烷烴、炔烴、烯烴和其衍生物組成的組。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，R選自由線性的或者支鏈的C3-C3tl-烷基、C3-C30-雜烷基、需要時(shí)取代的C6-C3tl-芳基、需要時(shí)取代的C3-C3tl-雜烷基和C6-C3tl-芳烷基組成的組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述雜原子選自由N、O、P、S和鹵素組成的組，其中所述鹵素優(yōu)選為F、Cl、Br和I。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7之一所述的方法，其特征在于，X選自(i)陰離子基-(Z)n-PO32'-(Z)n-PO2S2' -(Z)n-POS22' -(Z)n-PS32' -(Z)n-PS2' -(Z)n~P0S、-(Z)n-PO2、-(Z)n-PO32、-(Z)n-CO2、-(Z)n-CS2、-(Z)n-COS、- (Z) n~C (S) NHOH> - (Z)n-S'其中Z選自由O、S、NH、CH2組成的組并且n=0、I或2 ; (ii)活性單齒代硅烷、活性雙齒代硅烷、活性三齒代硅烷和單烷氧基硅烷、雙烷氧基硅燒和二燒氧基娃燒，其中齒素原子優(yōu)選是氣或者漠，其中優(yōu)選的是甲氧基娃燒或乙氧基娃燒; (iii)具有分子式Ti-(O-R)4或(R1O)n_Ti_(OR2)4_n的有機(jī)鈦酸鹽(酯)，其中n〈4并且R為C1-C8烷烴、炔烴、烯烴或其衍生物；和 (iv)_■硫基和硫醇基。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8之一所述的方法，其特征在于，所述通式(I)的所述化合物選自由n-正辛基黃原酸鈉或者n-正辛基黃原酸鉀、丁基黃原酸鈉或者丁基黃原酸鉀、雙-n-正辛基二硫代亞膦酸鈉或者雙-n-正辛基二硫代亞膦酸鉀、雙-n-正辛基二硫代磷酸鈉或者雙-n-正辛基二硫代磷酸鉀、辛硫醇和所述化合物的混合物，以及縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷組成的組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)具有襯底或?qū)颖砻嫘问降?、例如太陽能電池的半?dǎo)體材料進(jìn)行電鍍金屬的方法。本發(fā)明特別涉及優(yōu)化用于提供選擇性的發(fā)射極結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)的方法，由此能夠改進(jìn)所產(chǎn)生的產(chǎn)品的技術(shù)特性。所述方法設(shè)計(jì)用于通過借助于選擇性移除保護(hù)層、電鍍沉積金屬的種子層并且后續(xù)地電鍍沉積至少另一金屬層提供半導(dǎo)體材料的不連續(xù)的、紋理化的區(qū)域而在由半導(dǎo)體材料制成的襯底的具有保護(hù)層的表面上構(gòu)成金屬的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，使得在沉積種子層之前或者之后對(duì)襯底的表面施加疏水的物質(zhì)。
文檔編號(hào)C25D5/10GK102953099SQ20121029352
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者奧勒·盧恩 申請(qǐng)人:睿納有限責(zé)任公司