專利名稱：具有紋理表面的太陽(yáng)能電池的制作方法
具有紋理表面的太陽(yáng)能電池
相關(guān)文獻(xiàn)本申請(qǐng)要求以下專利申請(qǐng)的權(quán)益，并且在此通過(guò)引用將它們的全部?jī)?nèi)容并入本文2006年2月15日提交的，名稱為"Solar CellLight Trapping and Metallization Using Self-Aligning Mask，，的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第60/901,511號(hào)；以及2008年1月23日提交的，名稱為"Solar CellLight Trapping and Metallization Using Capillary Action to DirectTreatment and Locate Self-Aligning Masks on Both Front and BackSurfaces"的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/011,933號(hào)。
坤支術(shù)領(lǐng)域本 文所公開的發(fā)明涉及一種配置和制造半導(dǎo)體光電池的
面，這些原因包括便利于電池的制造，通過(guò)具有平坦表面的電池的紋理化增加電池的效率，以及容納電極。通過(guò)將更多的光捕入到電池內(nèi)，以及通過(guò)在電池內(nèi)俘獲所述光，吸收區(qū)域內(nèi)的紋理化減小了太陽(yáng)能的損失，否則這部分太陽(yáng)能會(huì)通過(guò)從電池反射開而損失掉。 一種紋理化的形式是具有平行的凹槽和脊。另 一種形式是具有多個(gè)角錐體。還有一種形式是具有多個(gè)凹坑。電池還包括用于收集生成的電載流子
并將它們傳導(dǎo)出來(lái)的金屬化區(qū)域。
背景技術(shù)：
通常的電池是以一系列步驟來(lái)制造，這些步驟包括對(duì)硅進(jìn)行摻雜以產(chǎn)生p/n結(jié)；將電池涂敷以減少光能反射的層，該層在工業(yè)中被稱作抗反射層(本文中將其稱為AR層或者AR涂層)；提供鍍敷金屬；將一個(gè)或多個(gè)層在某些不需要它們的位置中去除；在整個(gè)電池上，或者在選定的位置中，或者同時(shí)包括上述兩者的情況，提供其它的層。取決于工藝的具體需求，可以以不同的次序在具體位置中進(jìn)行添加和去除材料的不同步驟。通常，進(jìn)行這些步驟需要在電池上精確識(shí)別出需要添加和/或去除具體材料的位置和區(qū)域，然后再將材料添加到該精確位置處和/或?qū)⒉牧蠌脑摼_位置處去除。因而，工藝必需關(guān)于電池上的位置以及在該具體位置處的形狀或幾何(包括該電池的形貌)被仔細(xì)控制。如本文中所用，術(shù)語(yǔ)"形貌"是指在具體位置處相對(duì)于所謂基線或者零平面的高度和深度的地理學(xué)特征。將這樣的工藝控制到用于光電池所需的精度水平是具有挑戰(zhàn)性的。所以，使一種自動(dòng)的或者簡(jiǎn)化的方法，或者使各種關(guān)于位置與電池的形貌來(lái)協(xié)調(diào)材料的添加和去除的方法成為可能，將會(huì)是很有利的。使用現(xiàn)在的技術(shù)，除了通過(guò)使用含有金屬的墨水以及某些其它不夠最優(yōu)的方法之外，不可能精確定位材料以提供鍍敷金屬。舉例而言，如何在局部區(qū)域內(nèi)提供無(wú)電鍍催化劑就是未知的。類似地，如何在局部區(qū)域內(nèi)提供鍍敷化學(xué)物也是未知的。目前，如何局部去除AR涂層也是未知的，其中去除該涂層是期望增強(qiáng)金屬與在下的半導(dǎo)體之間的附著力。通常，鍍敷金屬(例如，銀)必需被提供在抗反射涂層之上，然后該鍍敷金屬通過(guò)AR涂層起作用，以實(shí)現(xiàn)與該涂層下的半導(dǎo)體的接觸。關(guān)于此，該工藝是缺乏效率的。

發(fā)明內(nèi)容
因而，期望提供一種光電裝置，該裝置具有紋理化的表面，以提供一種能減小由于反射和其它現(xiàn)象所導(dǎo)致的損失的形貌，且該裝置能夠被有效、經(jīng)濟(jì)和可靠地制造。還期望提供一種光電裝置，該裝置以基本上相同或者更低的每單位被收集能量的成本，從而具有比目前那些可用裝置更高的效率。還將期望開發(fā)出實(shí)現(xiàn)這種提高了效率的光電裝置的方法，其中該光電裝置不被任何這樣的紋理所妨礙，實(shí)際上，該裝置可通過(guò)該紋理的存在得以改善。還將期望提供一種精確且有效地安排金屬鍍敷化學(xué)物的方法。進(jìn)一步期望提供一種用于實(shí)現(xiàn)從鍍敷金屬直接到半導(dǎo)體(無(wú)需通過(guò)抗反射層起作用)的電接觸的方法。這里將對(duì)所公開的發(fā)明進(jìn)行小結(jié)。更詳細(xì)的總結(jié)將在以下所附權(quán)利要求之前提出。本文中所公開的發(fā)明包括，沿著生產(chǎn)途徑在各個(gè)階段處對(duì)工件形貌加以考慮，并且如果可能，則使用這樣一種工藝，其利用該形貌以便主導(dǎo)在該表面上的什么位置半導(dǎo)體光電池將接受具體的加工處理，而哪些位置將不會(huì)接受這樣的處理。作為示例，提供了一種互連通道的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)被邊緣圍繞，接著又被其它區(qū)域圍繞。使用通道網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的液體來(lái)實(shí)施有用的工藝中的一個(gè)階段，并且由于液體流動(dòng)阻礙物，所以該液體不會(huì)存在于圍繞在周圍的區(qū)域中。一種創(chuàng)造性工藝的 一個(gè)實(shí)施例被實(shí)施，使得淀積在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的液體流動(dòng)到需要該液體的位置處，且避免流到不需要該液體的位置處。這樣，與工件的處理選擇耦合起來(lái)的工件形貌主導(dǎo)了被實(shí)施步驟的效果。作為第一示例，可能會(huì)期望淀積將對(duì)一個(gè)區(qū)域進(jìn)行處理(例如，通過(guò)無(wú)電鍍)的液體，而留下其它面積為未鍍敷的。這樣，鍍敷化學(xué)物液體可以被提供在一個(gè)區(qū)的一部分之內(nèi)，接著該液體被允許以流動(dòng)(例如，通過(guò)毛細(xì)作用)遍及該區(qū)。該淀積的液體將有效處理其所接觸的區(qū)，但是該工件還存在多個(gè)由于液體被排除在外因而未被處理的區(qū)。作為另一個(gè)示例，期望將一種掩模提供到工件的某些區(qū)域，而不將該掩模提供到該工件的其它區(qū)域。將掩模材料涂敷到該工件具體位置內(nèi)，然后掩模材料從這些位置徙動(dòng)到這些區(qū)中期望具有掩模的范圍，然后不再進(jìn)一步徙動(dòng)。由于工件的形貌導(dǎo)致了液體徙動(dòng)到具體的位置，并且同樣由于該形貌導(dǎo)致了徙動(dòng)停止。在本文中，將掩模操作也稱作阻隔操作，這是因?yàn)樗鼈兌紝?duì)被加工處理的區(qū)域進(jìn)行阻隔，以避開其它有效工藝，這些工藝會(huì)影響未阻隔的區(qū)域。促使液體徙動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力可能至少部分地由于以下原因的任意一個(gè)毛細(xì)作用、重力、由振動(dòng)導(dǎo)致的加速度、運(yùn)動(dòng)的突然改變、或者任何其它合適的力。這些現(xiàn)象，或者這些現(xiàn)象與一個(gè)或多個(gè)其它現(xiàn)象一起來(lái)主要對(duì)液體徙動(dòng)起作用。本文中所公開的其它發(fā)明具體涉及用于減小被反射光能的目的的電池表面的形貌；制造該光收集區(qū)域的形貌的方法；以及制造電池的電流傳導(dǎo)區(qū)域的形貌的方法。其它發(fā)明包括向?qū)w區(qū)域以及更多區(qū)域提供鍍敷金屬的方法。本文發(fā)明中的太陽(yáng)能電池使用了光俘獲表面紋理，該紋理產(chǎn)生直接的毛細(xì)吸力以便利于進(jìn)一步的制造步驟，尤其是正面接觸部或后面接觸部或者這兩者的金屬化。制造步驟需要掩模處理的那些區(qū)域都具有互連的凹槽，這些凹槽與晶片上那些在該制造步驟期間被暴露的其它區(qū)域是形貌且液力隔離的。
本文中另一個(gè)發(fā)明涉及重新涂敷掩模。因?yàn)樾蚊材軌蛑敢承﹦?dòng)作發(fā)生在何處，所以非常便于對(duì)該工件進(jìn)行掩模，實(shí)施某些步驟，去除掩模，實(shí)施其它步驟，然后無(wú)需很大難度再在確切的同一位置中重新放置掩模，再實(shí)施更多步驟，并再三重復(fù)。


參照所附權(quán)利要求以及附圖的圖形，本文中所公開的發(fā)明的這些以及其它目的和方面將會(huì)被更好地理解，附圖中圖1是本文一個(gè)發(fā)明的光電池的俯視圖形式的示意性圖示。圖1A是圖1中沿線A-A剖取的，本文一個(gè)發(fā)明的加工完成的光電裝置的一部分以近似等距視圖形式的示意性非比例圖示；圖1B是圖1A中以B標(biāo)示的部分的放大視圖，示出了電極區(qū)域的層；圖1C是與圖1A中所示類似的示意性圖示，該圖示也是非比例的，但是比圖1A更接近于是比例的，以便表示出具有紋理化表面的光電裝置的各部分的相對(duì)大??；圖1D是本文一個(gè)發(fā)明的光電裝置的，與圖1A中所示類似的示意性圖示，其類似于圖1A中所示，并且還具有紋理化的背部表面，該紋理已經(jīng)被用在該裝置的制造中；圖1E是圖1中在被示出為E的區(qū)域內(nèi)，蝕刻在硅村底中的自對(duì)準(zhǔn)紋理(self-aligning texture )的 一部分的示意性圖示；圖1F是與圖1A中所示類似的，本文一個(gè)發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示意性圖示，該實(shí)施例具有從匯流條通道到柵格線通道的連續(xù)彎曲的入口 ；圖1G是與圖1A中所示類似的，本文一個(gè)發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示意性圖示，該實(shí)施例具有局部凹坑陣列的紋理化表面，而不是延伸的凹槽的陣列；圖2A是本文一種方法發(fā)明的步驟以流程圖形式的示意性圖示，該方法采用利用了工件形貌的主要處理步驟；圖2B是本文一種方法發(fā)明的步驟以流程圖形式的示意性圖示，該方法使用了均利用工件形貌的處理步驟和阻隔步驟；
圖2C是本文一種方法發(fā)明的步驟以流程圖形式的示意性 圖示，其類似于圖2B中所示，采用了阻隔電極區(qū)域的附加步驟；圖3是本文一種方法發(fā)明的步驟以流程圖形式的示意性圖 示，這些步驟對(duì)于本文的若干種不同的方法發(fā)明而言是共有的，并且 這些步驟是在圖2A、 2B和2C中所示獨(dú)有的步驟變化之后才被執(zhí)行；圖4A~4I是以近似斜視圖的形式示出了本文一個(gè)發(fā)明的 處理方法的步驟的示意性圖示，其中圖4A示出了初始時(shí)未涂敷的 紋理化晶片；圖4B示出了被完全涂敷以AR層的紋理化晶片；圖4C 示出了被直接施加到匯流條金屬化區(qū)域并且流到柵格線電極區(qū)域中 的AR蝕刻劑液體；圖4D示出了在AR涂層已經(jīng)被蝕刻掉之后的紋 理化晶片；圖4E示出了被直接施加到匯流條區(qū)域的含有催化劑的液 體；圖4F具有被活化的催化表面的紋理化晶片；圖4G示出了活化的 晶片，其具有被直接施加到匯流條金屬化區(qū)域的無(wú)電鍍?nèi)芤?；圖4H 示出了在匯流條和柵格線區(qū)域中具有無(wú)電鍍金屬層的紋理化晶片；以 及，圖4I示出了在無(wú)電鍍層之上具有附加電極層的紋理化晶片；圖5是示出了紋理化晶片的一部分的截面的示意性圖示，
過(guò)柵格線通道進(jìn)行切省，j來(lái)取得的；、口 '、' '圖5A是伸展在平坦表面上的液滴的示意性圖示，其中示 出了接觸角；圖5B是如圖5A中所示那樣的相同液體的一滴的示意性 圖示，該液滴伸展在如圖5A中所示那樣的相同材料的平坦表面上， 并且遭遇表面邊緣的紋理化元件，其中示出了紋理影響的接觸角；圖5C 5G是示出了圖5的平面的截面的一部分的示意性 圖示，其中示出了在邊緣處或者在岸上的液體的4個(gè)穩(wěn)定的位置；圖6A-6D是以近似斜視圖的形式示出了本文方法發(fā)明的 各個(gè)時(shí)期的示意性圖示，這些時(shí)期用于將材料施加到本文的 一個(gè)發(fā)明 的光電裝置的吸收體區(qū)域，其中圖6A示出了自對(duì)準(zhǔn)材料孕育處理； 圖6B示出了開始流動(dòng)的該材料；圖6C示出了繼續(xù)流動(dòng)的該材料；以 及，圖6D示出了作為自對(duì)準(zhǔn)材料完全流動(dòng)到其位置的該材料；圖7A示出了吸收體區(qū)域的放大視圖，其具有圍繞吸收材 料區(qū)域的銳利邊緣；
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圖7B示出了吸收體區(qū)域的放大視圖，其具有圍繞吸收材 料區(qū)域的岸化邊沿；圖7C示出了吸收體區(qū)域的示意性視圖，其具有沿著位于 某些凹槽之間的脊的開口，以便利于充分的覆蓋；圖7D是類似于圖l所示的，用于在相鄰的光俘獲凹槽之 間確保連通的另一種手段的示意性圖示，其中示出了被脊界定的凹 槽，具有相鄰于該脊的開放通道，該通道與每個(gè)凹槽的端部均連通；圖7E是以截面視圖的形式示出了被紋理化的凹槽底部的 示意性圖示；圖8A~ 8J是以斜視圖的形式示出了本文一種方法發(fā)明的 各時(shí)期的示意性圖示，這些時(shí)期利用了阻隔步驟，并且利用了使用浴 鍋(或者稱為槽或池)的步驟，其中圖8A示出了在AR蝕刻浴鍋 內(nèi)的被掩模后的晶片；圖8B示出了同 一晶片，AR涂層被從金屬化區(qū) 域去除；圖8C示出了在容納有催化劑的浴鍋內(nèi)的同一晶片；圖8D示 出了在無(wú)電鍍?cè)″亙?nèi)具有催化的金屬化區(qū)域的同一晶片；圖8E示出 了無(wú)電鍍金屬化區(qū)域的同一晶片；圖8F示出了在電鍍?cè)″亙?nèi)的同一 晶片；圖8G示出了在金屬化區(qū)域內(nèi)具有無(wú)電鍍層和電鍍層的同一晶 片；圖8H示出了圖8G的晶片在加熱以使無(wú)電鍍層合金化之后，粘 附金屬層并去除掩模；圖9A 9D是示出了本文一種方法發(fā)明的步驟的示意性圖 示，該方法發(fā)明使用了阻隔步驟，并且用到了對(duì)金屬化區(qū)域進(jìn)行直接 處理的步驟，其中圖9A示出了具有阻隔了吸收體區(qū)域的掩模的晶 片，并且示出了在金屬化區(qū)域內(nèi)AR化學(xué)蝕刻的直接處理；圖9B示 出了具有該掩模的晶片，并且示出了在金屬化區(qū)域內(nèi)的含催化劑液體 的直接處理；圖9C示出了具有該掩模的晶片，并且示出了在金屬化 區(qū)域內(nèi)化學(xué)無(wú)電鍍液體的直接處理；以及，圖9D示出了具有該掩模 的晶片，并且示出了在金屬化區(qū)域內(nèi)的無(wú)電鍍敷金屬；圖10是本文的一個(gè)發(fā)明的4冊(cè)格線以截面視圖的形式的示 意性圖示，在適當(dāng)?shù)牡胤奖闳缤谕ǖ纼?nèi)所形成的那樣，上部由覆蓋 鄰接的吸收體區(qū)域的掩才莫部分地構(gòu)成；圖11A是以近似斜視圖的形式示出了本文一種方法發(fā)明 的開始時(shí)期的示意性圖示，在該開始時(shí)期中將抗反射材料施加到本文
19一個(gè)發(fā)明的光電裝置的吸收體區(qū)域，其中示出了正在將材料施加到吸
收體其余的一個(gè)區(qū)的中間部分；圖11B是示出了通過(guò)利用表面紋理的處理模式已經(jīng)被覆 蓋以抗反射材料的吸收體區(qū)域的示意性圖示；圖12是一個(gè)人造的小型光電池的示意性圖示，以示出用 于電池的邊緣和邊沿的不同的布置。
具體實(shí)施例方式在圖1中以俯視圖的形式，并且在圖1A中以沿圖1的線 A-A的放大且近似等距的剖視圖的形式，示出了一個(gè)加工完成的、 紋理化的光電池10。光電池l(H皮示出為具有一皮匯流線48分開的4個(gè) 光俘獲面積12。每個(gè)匯流線均在匯流條導(dǎo)體16之上。每個(gè)面積12由 大約50個(gè)區(qū)域14組成，其中每個(gè)面積12由一對(duì)匯流條16與一對(duì)4冊(cè) 格線18界定，其中柵格線在此也可以被稱作指部。每個(gè)電池10可以 近似地是大約156 mm正方形。電池不需要一定是正方形，但是正方 形是比較便利的形狀。通常，這樣的電池會(huì)具有三個(gè)或四個(gè)面積12, 每個(gè)面積12為大約25~70 mmx 156 mm的面積(取決于是否存在兩 個(gè)或三個(gè)匯流條16)。面積12包括在大約40個(gè)至凄t百個(gè)之間的區(qū)域 14,每個(gè)區(qū)i或14為大約0.5 ~ 2 mm x大約30 70mm的面積。如圖1A中所示，硅晶片24的至少一個(gè)表面20被以平行 于匯流條16延伸的凹槽22這樣的圖案紋理化。凹槽22的壁將光斜 向折射進(jìn)入到晶片主體36中，并且通過(guò)迫使該光在硅36內(nèi)多次內(nèi)反 射從而提高了捕光效率，使得該光被吸收，而不是通過(guò)密封材料26 和玻璃28逃逸回去。這些凹槽以及它們的成角度的壁還以一定角度 將該光朝向玻璃28反射，該角度更多可能會(huì)導(dǎo)致該光會(huì)被朝向電池 10進(jìn)行吸收的珪部分36反射回來(lái)，而不是通過(guò)玻璃28逃逸到電池 10外部的環(huán)境中。這些壁還引起那些甚至在被朝向玻璃反射從而可能 被反射回來(lái)或者透射出去并損失之前，就被晶片24直接吸收的反射。 凹槽22具有在大約3 iim至大約50(xm之間的深度，優(yōu)選具有在大約 5 pm至大約50 {xm之間的深度。凹槽的寬度大約和它們的深度相同。朝著太陽(yáng)的硅表面20帶有通常為氮化硅的抗反射涂層 30，該涂層30太薄以至于無(wú)法在附圖中采用任何厚度來(lái)加以示出。在抗反射涂層30之下是產(chǎn)生結(jié)34的n+磷的摻雜區(qū)域32，該摻雜區(qū)域 32也非常薄，其厚度大約是AR涂層厚度的四倍。這些層30、 32和 34中的每一個(gè)層都大體上符合表面20的凹槽表面形狀。在結(jié)34之下 是多晶硅的塊36，其是p型摻雜的。載流導(dǎo)體16、 18的互連網(wǎng)絡(luò)38橫貫晶片24。存在兩種通 用類型的導(dǎo)體。 一種類型18是相對(duì)狹窄且彼此間隔較近的。這些被 叫做"柵格線"或者"指部"。它們將來(lái)自光俘獲區(qū)域14的電流運(yùn)載到更 大的導(dǎo)體16，該導(dǎo)體16—般公知為匯流條。匯流條16處于珪的匯流 條區(qū)域17中。柵格線18處于硅的柵格線區(qū)域19中。金屬化區(qū)域17、 19本身通常如圖1B所示那樣被層疊。匯流線48置于層疊的匯流條 導(dǎo)體16之上。除了匯流線覆蓋在匯流條而不是柵格線上面之外，匯 流條層16和柵格線層18是基本上相同的。將該更大一些的匯流條區(qū)域17作為代表，從在下面的硅 層36開始，p型硅與位于該p型石圭和摻雜的n型石圭32之間結(jié)34相鄰， 其中摻雜的n型硅32是與磷摻雜的。非常重要的是，注意在緊鄰摻 雜硅32且位于該摻雜硅32之上(朝向太陽(yáng)的)沒有抗反射涂層30, 而在例如光俘獲區(qū)域14處則存在抗反射涂層30 (但圖中沒有以任何 厚度形式示出抗反射涂層30)。這樣的AR涂層會(huì)妨礙硅32與金屬導(dǎo) 體16、 18之間良好的電連接與機(jī)械連接。因而，要么根據(jù)本公開中 別處所詳述的發(fā)明及步驟將A R涂層從該區(qū)域去除，要么還是根據(jù)以 下所公開的方法，可替代性地，不在這些區(qū)域內(nèi)提供AR涂層。這樣， 相鄰于該摻雜硅32是鎳硅化物區(qū)域40。相鄰于鎳硅化物區(qū)域40的是 無(wú)電鍍的鎳層42b，和其它金屬層相比無(wú)電鍍的鎳層42b相對(duì)薄一些。 覆在無(wú)電鍍的鎳層之上的是更厚一些的、銅(Cu)或銀(Ag)的電鍍 層44。如果使用了銅，那么還存在用到了銀(Ag)或錫(Sn)的層 46。匯流線48可以是輥軋的長(zhǎng)條，或者可以以任何合適手段 提供。例如，匯流線可以有紋理化的表面，例如2006年10月26日 才是交的，題為"Light Capture with Patterned Solar Cell Bus Wires"的美國(guó) 專利申請(qǐng)(No. 11/588,183 )中所描述的那樣，在此通過(guò)引用將其全部 公開內(nèi)容并入本文。正如常規(guī)的那樣，硅晶片24之上是聚合物密封材料體26，覆蓋在聚合物密封材料體26之上的是玻璃片材28。背部表面21也可 以包括本文中各發(fā)明的實(shí)施例，并且也可以根據(jù)本文中各方法發(fā)明的 實(shí)施例進(jìn)行制造。不過(guò)，背部表面21并不需要這么做。下面將會(huì)詳 述那些變形。相鄰于背部表面是另一個(gè)密封材料層27,該密封材料層 27由防潮層29覆蓋，防潮層可以是聚氟乙烯膜(例如，由Dupontde Nemours and Co.(杜邦公司)銷售的Tedlar )。由圖1、 IA和IB中所示的結(jié)構(gòu)可帶來(lái)眾多光電的優(yōu)點(diǎn)， 其中一些是由于吸收體14能導(dǎo)致更好的光俘獲的波紋凹槽性所引起 的， 一些是因?yàn)槲挥跍锨?7、 39內(nèi)的導(dǎo)體16、 18所引起的，還有一 些這是由于兩方面的這些特征引起的。提供其中放置有柵格線18的凹陷的通道39，以用于光電 目的以及加工目的。因?yàn)闁鸥窬€電極18與硅材料32之間的接觸面是 溝渠，而不是平坦的，所以每單位長(zhǎng)度具有更多的接觸面積，這增強(qiáng) 了硅與電極之間的電流流動(dòng)。位于例如凹陷的通道39內(nèi)的柵格線電 極18和常規(guī)的印制電極相比，可以是相對(duì)較高且較窄的。這樣，才冊(cè) 格線導(dǎo)體和常規(guī)扁平的柵格線相比能夠?qū)崿F(xiàn)每單位寬度相等或者更 大的截面積。由于更窄，所以每個(gè)柵格線遮蔽更少的吸收體區(qū)域14, 因此提高了電池的收集效率。因?yàn)橥ㄟ^(guò)掩模工藝使得柵格線能夠比以前更加纖細(xì)，所以 將柵格線彼此放得更加靠近已是可能的了。這樣，會(huì)具有更小的由發(fā) 射極薄膜電阻所致的電阻性能量損耗，這是因?yàn)殡姾奢d子在到達(dá)柵格 線電極18之前行進(jìn)的平均距離更短。附加的效率升高是由于光俘獲吸收體區(qū)域14的波紋性所 致。該波紋使電荷載子行進(jìn)通過(guò)的薄的表面區(qū)域具有更多的吸收體截 面面積，電荷載子流動(dòng)通過(guò)該吸收體，因此，電荷行進(jìn)的每單位長(zhǎng)度 具有更小的電阻和更少的損耗。該效果類似于提供具有更大截面面積 的導(dǎo)線以用于傳導(dǎo)。因?yàn)楦〉碾娮钃p耗，所以最優(yōu)的發(fā)射極摻雜水 平低于電阻損耗較高的情況。由于對(duì)短波長(zhǎng)光的更好的響應(yīng)，所以這 就導(dǎo)致更高的電流。另外，表面復(fù)合損耗也減少了。而且，本文的發(fā)明的柵格線18電極與匯流條16電極被鍍 以金屬，而不是以含有金屬的墨水印制的，其中被鍍的金屬比烘干的 金屬墨水具有更低的電阻率和更低的接觸電阻。
應(yīng)當(dāng)理解的是，必需在柵格線的寬度和高度，以及多個(gè)4冊(cè) 格線彼此的間隔中實(shí)現(xiàn)工程上的折衷和平衡。換言之，盡管柵格線的 纖細(xì)與間隔的最優(yōu)組合不會(huì)使用這些參數(shù)中的最細(xì)寬度和最近間隔 的值，但是存在著制造柵格線的最細(xì)可能寬度以及最近可能間隔。除了上面詳述的光俘獲與光電的優(yōu)點(diǎn)之外，本文所公開的 發(fā)明利用了遍及工件的紋理化區(qū)域的液體流動(dòng)(例如，像通過(guò)毛細(xì)作 用驅(qū)動(dòng)那樣)，其中該紋理化區(qū)域最終將變成光電組件的一部分。將 對(duì)表面紋理的利用以及與該表面紋理利用相關(guān)的液體流動(dòng)稱作兩種 不同的模式，將會(huì)是非常便利的。 一種模式在本文中被稱作處理模式， 該模式主要由參考圖2A的流程圖所示的方法代表。另一種模式在本 文中被稱作阻隔模式，該模式主要由參考圖2B的流程圖所示的方法 代表，尤其是利用自對(duì)準(zhǔn)掩模和浴鍋(例如，浴鍋蝕刻AR涂層263 ) 的步驟。下面將詳述這些模式的每一個(gè)的示例。處理模式是與和主動(dòng)步驟(通常是反應(yīng)的處理步驟，例如， 鍍敷或者蝕刻)相關(guān)的液體一起使用，其中，使用者期望該步驟發(fā)生 在工件的某些區(qū)處。工件被紋理化，使得液體能夠淀積在由液體可進(jìn) 入路徑的互連網(wǎng)絡(luò)所組成的區(qū)的一部分中，然后4走動(dòng)到(例如，在毛 細(xì)作用的力之下)至少該區(qū)其余部分的一部分中，在這些地方使用者 想要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但是該液體不會(huì)徙動(dòng)到其它區(qū)。該路徑網(wǎng)絡(luò)還結(jié) 合了一個(gè)或多個(gè)特征，例如，阻礙物或邊緣，該一個(gè)或多個(gè)特征作為 液體流動(dòng)障礙而起作用，防止液體流動(dòng)到設(shè)計(jì)者不希望發(fā)生處理步驟
的那些區(qū)。以下聯(lián)系圖2A的示意性流程圖進(jìn)行描述的工藝是這樣的 處理模式的一個(gè)示例， 一種向光電池表面提供電極的方法。接下來(lái)轉(zhuǎn)向阻隔模式的簡(jiǎn)要描述，可以用到自對(duì)準(zhǔn)的惰性 或阻隔材料，該材料將對(duì)一個(gè)區(qū)加以掩模，或者以某種途徑阻隔一種 反應(yīng)作用的發(fā)生，且該反應(yīng)作用被期望發(fā)生在其它區(qū)內(nèi)。舉例而言， 通常，收集區(qū)域14被覆蓋以氮化硅的抗反射(AR)涂層30。該涂層 通常被施加到硅的整個(gè)表面。不過(guò)，AR涂層會(huì)阻止電極材料到硅的 良好粘接。因而，必需將AR涂層從將被鍍敷的金屬化區(qū)域17、 19 去除。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常是通過(guò)與銀墨水反應(yīng)從而去除該AR涂層， 其中通過(guò)該銀墨水以形成電極。現(xiàn)有技術(shù)中的加工工程具有缺陷。根 據(jù)本文的發(fā)明的方法，通過(guò)例如浴鍋內(nèi)蝕刻這樣的化學(xué)反應(yīng)去除AR
23涂層。但是，光收集區(qū)域14需要被保護(hù)，使得在這些地方AR涂層 30得以保留。該需求組合可以通過(guò)對(duì)收集區(qū)域14進(jìn)行掩模而得以實(shí) 現(xiàn)。采用阻隔模式，阻隔材料被放置在由互連的液體路徑網(wǎng)絡(luò)組成的 區(qū)的一部分內(nèi)，在該部分處期望阻隔隨后的主動(dòng)性步驟，然后阻隔材 料徙動(dòng)到至少該區(qū)的另 一部分處，在這部分也期望阻隔隨后的主動(dòng)步 驟。圖2B以流程圖的形式示出了代表性的工藝，圖8A 8H示出了 當(dāng)裝置被加工處理時(shí)該裝置的某些方面。本文的發(fā)明涉及該設(shè)計(jì)中凹槽布置的具體幾何屬性，這些 屬性有利于使用利用了毛細(xì)作用的這兩種模式中的任意一種或者兩 者。在圖2A中以流程圖的形式示出了實(shí)施使用了處理模式的 本文一個(gè)發(fā)明的方法實(shí)施例的制造順序。同樣還參照?qǐng)D1A和1B中示 出的結(jié)構(gòu)元件，并且參照?qǐng)D4A 4F,圖4A 4F示出了當(dāng)裝置正在被 加工處理時(shí)該裝置的某些方面。在步驟252a處，通過(guò)任何適當(dāng)?shù)姆?法在硅晶片24中產(chǎn)生紋理，例如以下將描述的那樣。圖1E是帶有被 脊23分隔開的凹槽22的紋理的硅晶片24的一部分的示意性圖示。 將成為光俘獲區(qū)域的區(qū)域13被示出為由通道39部分界定，該通道39 將定位柵格線18。在步驟254a處，通常通過(guò)在管式爐內(nèi)將硅暴露給 P0C13,從而將磷擴(kuò)散進(jìn)入到晶片以產(chǎn)生p-n結(jié)34。能夠被用來(lái)代替 POCl3的其它摻雜物材料包括但不限于磷酸和P205。在紋理被提供到 晶片之后，施加該摻雜物。某些紋理可以妨礙液體的流動(dòng)，或者將液 體排除在表面的某些部分之外。因而，采用以氣相而不是液體來(lái)進(jìn)行 施加的摻雜物可能是有益的。擴(kuò)散步驟254a導(dǎo)致完全圍繞晶片24的 磷層。任何在背部表面21之上的擴(kuò)散材料可以被蝕刻掉(在該同一 步驟254a內(nèi))，由此在正表面20上的結(jié)被電絕緣。另外，來(lái)自擴(kuò)散 的任何殘余玻璃必需被從晶片的正面蝕刻掉。這些蝕刻步驟盡管通常 與擴(kuò)散分開進(jìn)行，但是在這里為了表示方便將其全部相關(guān)到步驟254。 在步驟256a處， 一透明電介質(zhì)材料的薄層被作為抗反射(AR)涂層 而施加，通常為700埃的氮化硅，其具有用于硅的惰性化的額外的氬。圖4A原理性地示出了帶有通道37、 39的網(wǎng)絡(luò)38的圖案化硅 晶片24的一部分，其中通道37、 39將被金屬化以分別形成匯流條16和 柵格線18。不存在涂層。圖4B示出了在整個(gè)上表面20上帶有抗反射層
2430的硅晶片24,包括網(wǎng)絡(luò)38以及吸收體區(qū)域14 (盡管在圖示中示出該涂 層是比較困難的)。匯流條相對(duì)寬一些，在大約0.5 mm至5mm之間，優(yōu)選在大 約1.5 mm至3 mm之間。匯流條將被放置于其中的通道37具有和凹槽22 相同的深度，在大約3 pm至大約50 pm之間，優(yōu)選在大約5 jam至20 |am 之間。柵格線比匯流條要窄得多，寬度在大約5 pm至100 |im之間，優(yōu)選 在大約20 iam至50 nm之間。柵格線將被置于其中的通道39具有和凹槽 22以及用于匯流條的通道37大約相同的深度。這些圖形并非按照比例繪 制。僅在將成為匯流條16的區(qū)域17內(nèi)的沉淀電鍍化學(xué)物是相對(duì)簡(jiǎn)單易行 的。例如，這可以通過(guò)近似于噴墨的噴射印制，或者閥噴射印制，或者可 編程吸管來(lái)進(jìn)行，所有這些都超出了所需的解決方案。相反，僅僅在柵招^ 線通道39的小的范圍界限內(nèi)直接提供液體，而不會(huì)污染吸收體區(qū)域14， 則是非常困難的。不過(guò)，因?yàn)閰R流條通道37與柵格線通道39是互連的， 所以，如果在匯流條通道37內(nèi)放有充足的液體，那么毛細(xì)吸力將會(huì)把液 體抽吸進(jìn)入到液力連接的、更小的柵格線通道39內(nèi)。設(shè)計(jì)者不想令鍍敷化學(xué)作用侵入到將成為光俘獲區(qū)域14的區(qū) 域13中。這可以通過(guò)調(diào)節(jié)淀積的液體量來(lái)加以防止，使得剛好有足夠的 液體填滿期望的面積。依靠圖7中的放大視圖中所示的形貌來(lái)防止液體周 游不定的侵入，也是有用且更加魯棒的。例如，界定金屬化區(qū)域17、 19 的壁477、 479 (圖7中的777、 779 )可以被制造得足夠深和陡峭，使得 淀積在其內(nèi)的液體不會(huì)溢出。正如以下會(huì)詳述得那樣，在金屬化區(qū)域與吸 收體區(qū)域之間提供進(jìn)一步起作用以防止液體溢出流進(jìn)光俘獲區(qū)域14的邊 緣474、 774也是可能的。如圖4C中所示，蝕刻劑液體458被分配(在圖2A的步驟258 中)到金屬化通道37、 39的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，用于將這些區(qū)域17、 19內(nèi)的AR涂 層30蝕刻掉并且顯露出下面的硅32的目的。液體分配258是這樣進(jìn)行， 通常進(jìn)入到金屬化網(wǎng)絡(luò)的匯流條通道37內(nèi)，然后利用毛細(xì)作用流進(jìn)柵格 線通道39內(nèi)。通常，蝕刻劑458可以是氬氟酸水溶液。AR涂層30是如此之 薄，使得分配進(jìn)入金屬化區(qū)域17、 19內(nèi)的蝕刻劑的量足以消耗掉所有涂 層。此外，由于蝕刻劑不會(huì)侵蝕下面的硅32，所以蝕刻步驟可以被允許進(jìn) 行完成而無(wú)需嚴(yán)苛的時(shí)間掌控。然后，晶片24被清洗和干燥。在圖4A、4B等之內(nèi)所示的視圖是經(jīng)過(guò)匯流條通道37的局部剖^見圖，其中在兩側(cè)都 具有類似壁474的壁。這樣，將能保持住液體。結(jié)果如圖4D中所示，其 中示出了保留在光俘獲區(qū)域14內(nèi)的AR涂層30，而在區(qū)域17、 19中AR 涂層30已不存在。圖1D中在237、 239處示出的背部接觸結(jié)構(gòu)(將在后文討i侖)
(fire)。正如圖4E中所示，通過(guò)將含有催化劑(例如，4巴)的液體分 配(步驟262 )到金屬化區(qū)域網(wǎng)絡(luò)38中，對(duì)金屬化區(qū)域網(wǎng)絡(luò)38進(jìn)行處理， 留下圖4F中所示的催化表面463。該催化劑將開始無(wú)電鍍鎳步驟。要注意 的是，為了去除在烘干步驟260期間可能已經(jīng)形成的任何氧化物，所以在 處理步驟262之前在正表面上還需要輕度的氧化物蝕刻。由于這不會(huì)對(duì)吸 收體上的AR涂層造成破壞性影響，所以整個(gè)晶片都可以被如此蝕刻。無(wú) 電鍍敷可以通過(guò)精細(xì)的直接處理步驟264 (圖2A)進(jìn)行，也可以通過(guò)浴鍋 步驟266進(jìn)行。使用了浴鍋的本文發(fā)明的方法的實(shí)施例將參照下面將會(huì)詳 述的圖8A 8H來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。正如圖4G中所示的那樣，通過(guò)將無(wú)電鍍4臬 溶液464選擇性地施加到區(qū)域網(wǎng)絡(luò)38 (步驟264)，從而完成直接處理， 其中區(qū)域網(wǎng)絡(luò)38將變成金屬的。如圖4H中所示，在該步驟之后會(huì)保持有 一層薄的無(wú)電鍍鎳層42a。替代性地，可以通過(guò)將晶片24浸沒(步驟266) 在無(wú)電鍍鎳溶液的浴鍋內(nèi)來(lái)施加無(wú)電鍍鎳溶液。無(wú)電鍍鎳將僅僅鍍敷在存 在催化劑463的地方，因而只會(huì)鍍敷在金屬化區(qū)域網(wǎng)絡(luò)38中。圖4I示出 了在若干其它步驟(下面將會(huì)詳述這些步驟)之后的裝置的狀態(tài)。圖3示意性地示出了可以與本文的方法發(fā)明的若干不同實(shí)施 例一起使用的最后加工步驟。該最后加工步驟可以以兩個(gè)基本順序之一來(lái) 加以實(shí)施。這兩個(gè)基本順序都用兩個(gè)類似的步驟終止。銅(步驟341 )或 者銀(步驟342 )的層44被電鍍?cè)阪?2a的上面，例如，通過(guò)光誘導(dǎo)電鍍 (LIP)。在LIP中，先實(shí)現(xiàn)到太陽(yáng)能電池背電極的接觸，然后該電池:故浸 沒到暴露給光的電鍍?cè)″亙?nèi)。通過(guò)電池產(chǎn)生的光電流起到驅(qū)動(dòng)電鍍的電流 的作用。常常還將一定的偏置電壓施加到該電池。緊接在金屬的沉淀之后， 電池被燒結(jié)(步驟344)，這既使鎳42a和硅36成為合金以形成鎳硅化物 層40,又促進(jìn)了銅或者銀與來(lái)自鎳層的殘余的未反應(yīng)的鎳425 (圖41)之 間的粘附。該工藝結(jié)束在步驟399。
在一個(gè)替代性路線中， 一些額外的步驟在鍍敷步驟342與 燒結(jié)步驟344之前。在合金化步驟334中，鎳42a被加熱并且與硅合 金化以產(chǎn)生鎳硅層40 (圖41)以用于到硅上的更好粘附，并產(chǎn)生歐姆 接觸。任何過(guò)多的、未合金化的鎳被從電池蝕刻掉(步驟336)。第二 無(wú)電鍍鎳步驟338被執(zhí)行以提供一層無(wú)電鍍鎳。這樣，該狀態(tài)正如圖 4H中所示，但是在硅32與無(wú)電鍍鎳42a之間具有鎳硅層，并且如所 示，無(wú)電鍍鎳在鎳硅層之上。接下來(lái)的步驟是導(dǎo)體金屬44 (銀或銅) 的LIP (步驟342'),以及在上述金屬層之間提高粘附的最終燒結(jié)(步 驟344')。在步驟338中淀積的鎳層輔助粘附，并且在銅被用到的情 形中用作擴(kuò)散障礙，防止層44中的任何銅擴(kuò)散進(jìn)入到硅32并引起層 44的電性能的退化。如果淀積的是銅(步驟341，)而不是銀(步驟 342'),那么在燒結(jié)(步驟344)之間，在該銅之上鍍敷(步驟343 ) 額外的一層銀或錫。最終的狀態(tài)被示出在圖41中，其中銀的LIP層覆 蓋無(wú)電鍍鎳層42r，該無(wú)電鍍鎳層42r相鄰于在硅層32之上的鎳硅層 40。除了當(dāng)前討論的工藝之外，圖3中所示的這些步驟還可以 被用作以下詳述的工藝中的任意一個(gè)所用的完結(jié)步驟。存在相當(dāng)多的本文方法的相關(guān)實(shí)施例。上面已經(jīng)詳述了偵: 用主要處理步驟的方法。接下來(lái)將要大致描述的是使用了阻隔步驟的 另一個(gè)實(shí)施例。之后，會(huì)詳述被利用以實(shí)施這些步驟的紋理特性。緊 接著紋理特性，會(huì)描述處理和阻隔方法的變型，通過(guò)這些變型，表面 紋理以及相對(duì)于該表面紋理的流體流動(dòng)#皮加以利用。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向代表性的阻隔模式工藝的詳細(xì)描述，該方法被參 考圖2B示出。最初的三個(gè)步驟與關(guān)于圖2A所示的方法及變型中所用 的步驟類似或者相同如剛剛詳述的那樣在步驟252b處產(chǎn)生紋理， 在步驟254b處擴(kuò)散和蝕刻，在步驟256b處的AR涂層。還是如上面 詳述的那樣，在步驟260b處產(chǎn)生和烘干背部接觸結(jié)構(gòu)。圖2B和6A~ 6D示出了本文的方法發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例， 其中在步驟261將自對(duì)準(zhǔn)掩模670施加到光俘獲區(qū)域14。該掩模將會(huì) 阻隔其它步驟的動(dòng)作以免影響到被掩模的區(qū)域14，就像晶片24表面 20的其余部分帶有期望保留的AR涂層30那樣。纖細(xì)的凹槽22用作 光俘獲區(qū)域14內(nèi)的毛細(xì)管。如圖6A中所示，凹槽22^C灌注以一定體積(672 )的自對(duì)準(zhǔn)阻隔材料，例如，蠟。蠟被要么以液體形式提 供，要么以固體形式(如圖6B所示，該固體接著被加工以轉(zhuǎn)換成液 體形式)提供。通過(guò)例如毛細(xì)作用，該液體流及整個(gè)區(qū)14，如圖6C 中所示，沿著精細(xì)的凹槽22流到區(qū)14的所有部分，直到該液體4氐達(dá) 障礙674a、 674b?？梢源嬖谝恍┎煌囊后w流動(dòng)阻礙物類型。該蠟停 止流動(dòng)，變硬并成為掩模，但是并沒有越過(guò)所述障礙來(lái)提供掩模。
在圖7A和7B中以;改大的比例示出了流動(dòng)障礙或阻礙物 的一些不同類型或部分，包括凹槽22端部的壁770,簡(jiǎn)單邊緣774和 帶有岸的邊緣771、 773，其中邊緣771、 773被岸775分隔，岸775 將在下面被詳述。掩模670對(duì)電池的光區(qū)域14加以阻隔以防其上的 AR層30(圖1A)被去除，并且避免其在隨后的步驟期間被覆蓋以金 屬。
在防止液體流動(dòng)方面，岸775要比簡(jiǎn)單邊緣774更加有效。 由于該原因，在單個(gè)區(qū)(例如，電池的活性區(qū)域)內(nèi)分隔凹槽的脊應(yīng) 當(dāng)盡可能尖銳，使得它們最不類似于分隔凹槽的岸。如果這些脊變得 鈍，那么它們就會(huì)迫使液體從脊的峰部返回，對(duì)脊的峰部進(jìn)行金屬化 處理。
—般地，期望凹槽的表面積至少是凹槽與脊的總面積的大 約3/4。阻隔材料還可以通過(guò)具有適當(dāng)精度的技術(shù)來(lái)涂敷，這些技術(shù) 包括但不限于，上述的噴墨、閥噴射以及可編程吸管。阻隔材料可以 通過(guò)這些方法被放置在最終期望的位置附近，并接著在例如毛細(xì)作用 影響下被允許徙動(dòng)到想要的精確位置，在該位置處由于對(duì)流體前行的 障礙所以徙動(dòng)將會(huì)停止，正如本文所詳述的那樣。在該位置中，材料可以被硬化，或者以其它方式變得堅(jiān)固，取決于材料的類型，可通過(guò) 例如冷卻、加熱、暴露于光、化學(xué)反應(yīng)等等。
根據(jù)在圖2B中示出的一個(gè)可能的加工流程，整個(gè)晶片24 在圖8A所示的浴鍋858內(nèi)被蝕刻(步驟263 )，以便從如圖8B所示 的將要被金屬化的區(qū)域去除AR涂層30。也可以遵循另一個(gè)流程，該 流程對(duì)將要被金屬化的區(qū)域進(jìn)行活性處理(步驟265 )，同時(shí)保留其它 區(qū)域被阻隔。該流程將在下面結(jié)合圖9A 9D進(jìn)行詳述。
在圖2A、 2B、 2C以及圖3中示意性示出的加工流程中 在這眾多的分支點(diǎn)。在任意一個(gè)分支點(diǎn)處，工藝可以沿著任意一條路線前進(jìn)。對(duì)分支選擇的每一個(gè)可能組合單獨(dú)進(jìn)行描述是不實(shí)際的。不 過(guò)，必需理解的是，任何一種選擇都是有效的，并且是可以被采取的。
將鈀催化劑862選擇性地施加到(步驟267 )將要進(jìn)行無(wú) 電鍍鎳的金屬化區(qū)域17、 19也是有用的?？梢匀鐖D8C所示的那樣通 過(guò)浸沒(步驟267 )在浴鍋內(nèi)，也可以通過(guò)在將被鍍敷的區(qū)域上的一 般的液體流，來(lái)完成該催化劑應(yīng)用。掩模670會(huì)阻隔催化劑862,以 免該催化劑被施加到吸收體的光俘獲區(qū)域14，在該區(qū)域內(nèi)不期望鍍敷 有鎳。通過(guò)將掩模材料熔化并允許其重新硬化以回流掩模材料(步驟 271)可以是很有用的，這使得粘附至該掩模的任何催化劑的催化活 性失效。
接下來(lái)的步驟是在區(qū)域17、 19處提供無(wú)電鍍鎳(步驟 273 ),這些區(qū)域?qū)⒆兂呻姌O。這可以通過(guò)如圖8D所示那樣將晶片浸 沒在鍍敷浴鍋873中來(lái)完成。在該鍍敷步驟中，蠟掩模670會(huì)防止光 吸收區(qū)域14被涂覆以金屬。當(dāng)從浴鍋873中移出時(shí)，電才及區(qū)域17、 19被覆蓋以無(wú)電鍍4臬層42a。
正如以上結(jié)合處理方法進(jìn)行詳述的那樣，用于完結(jié)主要是 阻隔方法的加工流程使用了在圖3中以框圖形式示意性示出且在圖 8F 8H示出的步驟。該完成步驟可以以兩個(gè)基本序列中的一個(gè)來(lái)加 以實(shí)施。通過(guò)將晶片24在LIP金屬浴鍋內(nèi)進(jìn)行電鍍，這兩個(gè)基本的 序列都采用類似的步驟結(jié)束。這些步驟在名稱和概念上是類似的，但 是加工參數(shù)以及初始化的工件可能是不同的。使用LIP浴鍋工藝在鎳 42a之上電鍍(步驟342b) —個(gè)銀層或者銅層44 (圖8G),結(jié)果是如 圖8G所示的情形，其中掩模670還保留在吸收體區(qū)域14上。金屬化 區(qū)域17、 19現(xiàn)在帶有無(wú)電鍍層42a和LIP銅層或銀層44。緊接著該 金屬淀積，電池被燒結(jié)(步驟344)，使得鎳42a與硅36合金化以形 成鎳硅層40(圖8H)，并且還留下鎳層42s。燒結(jié)還促進(jìn)了上部金屬 層44與來(lái)自無(wú)電鍍鎳的殘留的鎳之間的粘合，該無(wú)電鍍鎳中的大部 分已經(jīng)與硅發(fā)生了反應(yīng)。掩模670可以通過(guò)任何可接受的方法被去除， 例如，將該掩模燒掉，以提供如圖8H所示的裝置，其中金屬化區(qū)域 被鍍敷以導(dǎo)體44,該導(dǎo)體44覆蓋鎳層42r與鎳硅層40，光俘獲區(qū)域 14覆蓋有AR涂層30并且沒有掩模670。該工藝結(jié)束于步驟399。
在工藝的有用實(shí)施方式中，在自然緊跟該工藝序列的無(wú)論29何種加熱處理(例如，在步驟344的燒結(jié))期間，該自對(duì)準(zhǔn)掩模;故自 動(dòng)去除。不過(guò)，通過(guò)單獨(dú)的操作來(lái)去除該自對(duì)準(zhǔn)掩?？赡苁潜匦璧?， 例如，通過(guò)浸沒在溶劑中，或者通過(guò)例如海綿那樣的進(jìn)入吸收材料的 毛細(xì)作用。如果金屬化不足以選擇性地防止部分掩模材料變成部分 涂覆有無(wú)電鍍鎳，那么該單獨(dú)的加工步驟將變得必需。通過(guò)采用溶劑 剝?nèi)ピ撗谀＃瑥亩苋サ暨@些金屬淀積。而如果在熱處理期間這些金 屬淀積還被保留，那么它們將會(huì)對(duì)最終加工完成的電池的性能造成不 利的影響。如果是這種情形，那么在光誘導(dǎo)鍍敷341之前可以重涂自 對(duì)準(zhǔn)掩模，以提供用于形成具有高的截面高寬比(aspect ratio)的柵 格線的有利結(jié)構(gòu)，如下面將詳述的那樣。可以替代性地沿循在圖3的右手側(cè)示出的路線，該路線在 LIP步驟341' 、 342'以及燒結(jié)步驟344'之前具有如上所述的合金化 步驟334、蝕刻步驟336以及第二次無(wú)電鍍鎳步驟338。蝕刻步驟336 去除第一次無(wú)電鍍鎳層42a。第二次無(wú)電鍍敷步驟338'再次淀積一無(wú) 電鍍層。沿循采用第二次無(wú)電鍍敷步驟的替代性路線，導(dǎo)致未示出的 中間結(jié)構(gòu)，該中間結(jié)構(gòu)包括上部LIP金屬層44以及無(wú)電鍍鎳層。該 結(jié)構(gòu)類似于圖8G中所示結(jié)構(gòu)，但是通過(guò)不同的步驟提供無(wú)電鍍層。 在燒結(jié)(步驟344，)之后，硅與無(wú)電鍍鎳層反應(yīng)以形成鎳硅40。該無(wú) 電鍍鎳層粘附于銀或銅的上部金屬層44。掩模被如所詳述的那樣去 除。該結(jié)構(gòu)再次如圖8H中所示，具有被鍍敷以導(dǎo)體44的金屬化區(qū)域， 該導(dǎo)體44覆蓋鎳層42r和鎳硅層40。光俘獲區(qū)域14帶有AR涂層30。如常規(guī)的那樣，匯流條被焊至互連的電流收集指部。電池 被串聯(lián)地焊接在一起，并疊層為板。 —個(gè)替代性工藝存在于圖2B中所示的路徑，其中包括浴 鍋蝕刻步驟263、浴鍋催化劑步驟267以及浴鍋無(wú)電鍍鎳步驟273。 這些步驟中的任意一個(gè)或多個(gè)可以被直接處理步驟替換，在該直接處 理步驟中活性劑被直接施加到將被金屬化的區(qū)域17、 19。如圖9A中 所示，蝕刻劑963被直接處理在這些位置處。在這樣的情形中，掩模 670可能不是絕對(duì)需要的，不過(guò)掩模提供了有用的保險(xiǎn)以防在直接蝕 刻處理步驟265期間沒有正確流動(dòng)的蝕刻劑接觸到吸收體區(qū)域14。類 似地，可以采用含有鈀(或者其它合適的)催化劑的液體962 (圖9B)處理(步驟269)這些區(qū)域，無(wú)需害怕接觸到吸收體區(qū)域14。最終， 如圖9C所示，可以直接涂敷(步驟275 )無(wú)電金屬鍍敷液體966，通 過(guò)例如，噴射印制，以及從寬一些的匯流線電才及通道37到窄一些的 柵格線電極通道39的毛細(xì)作用，而沒有污染吸收體區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)。結(jié) 果是如圖9D中所示的無(wú)電鍍敷層42a。總之，工藝設(shè)計(jì)者能夠選擇是使用具有阻隔掩模的浴鍋步 驟、具有阻隔掩模的直接處理步驟，還是沒有掩模的直接處理步驟， 以用于將AR涂層從金屬化區(qū)域蝕刻掉、為無(wú)電鍍敷對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行 催化處理、在這些區(qū)域內(nèi)進(jìn)行無(wú)電鍍敷這些步驟中的任意一個(gè)，或者 用于類似地采用將 一 定區(qū)域暴露給可以被掩模阻隔的活性劑的任意 其它步驟。因而，如圖8C中所示那樣進(jìn)行催化處理的浴鍋步驟可以 后接浴鍋無(wú)電鍍敷步驟(例如圖8D中所示)或者直接處理無(wú)電鍍敷 步驟(例如圖9C中所示)。類似于回流(步驟271)蠟掩模670的步驟，掩模材料可 以被施加到第一區(qū)域，接著在改變第二區(qū)域的有關(guān)步驟被實(shí)施后將該 掩模材料去除。然后，相同類型或者不同類型的第二掩?？梢员皇┘?到該第一區(qū)域，同時(shí)實(shí)施其它步驟，該第一區(qū)域由該第二掩模得以被 保護(hù)。如果加工步驟沒有顯著改變其幾何，那么類似的掩模材料可以 被反復(fù)使用，并且將會(huì)可靠地掩蓋和暴露該確切的同一區(qū)域。某些掩模材料比其它掩模材料更易于去除。例如，第一類 型的材料可以被提供并被分布于(例如，通過(guò)毛細(xì)作用)第一區(qū)域內(nèi)， 例如，在將變成導(dǎo)體通道37、 39的網(wǎng)絡(luò)38內(nèi)，并保持為液體，形成 第一類掩模。第二類型的材料可以被提供并分布于第二區(qū)域內(nèi)，例如， 在將變成光俘獲區(qū)域14的凹槽22的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，并且由于在第一區(qū)域已 經(jīng)存在有液體，所以被從該第一區(qū)域排除在外。這樣，在第一區(qū)域內(nèi) 的液體的第 一類型材料形成掩模以防止該第二材料進(jìn)入該第 一 區(qū)域。 然后，第二類型材料可以被允許變得更加凝固，例如，通過(guò)硬化，而 第 一 液體則可以被流出或者以其它方式被去除，因此將第 一 區(qū)域暴露 給可能的其它步驟，由此現(xiàn)在第二區(qū)域通過(guò)掩模被保護(hù)。前面已經(jīng)詳述了利用表面紋理和相對(duì)于該表面紋理的液 體流動(dòng)以處理金屬化區(qū)域，以及將阻隔材料施加到金屬化區(qū)域和/或吸 收體區(qū)域。利用表面紋理和流體流動(dòng)以處理吸收體區(qū)域也是可能的。一種用于在電池的吸收體面積14上形成抗反射涂層的替代性方法使 用了本文所公開的創(chuàng)造性方法?？梢詫⒗绻獮槿苣z-凝膠前體的
液體以計(jì)量的量施加到電池的凹槽面積13，并允i午該液體從區(qū)13的 一部分4走動(dòng)至完全覆蓋整個(gè)區(qū)13。然后可以通過(guò)〗匕學(xué)反應(yīng)和加熱初始 該液體硬化。上面已經(jīng)結(jié)合分布掩模材料672以形成掩模的討論對(duì)圖 6A 6D進(jìn)行了詳述。圖IIA和11B示出了當(dāng)紋理被利用以便利于這 樣的溶膠-凝膠材料1172流動(dòng)時(shí)裝置的早期和后期的狀態(tài)，其中該 材料從在區(qū)13中心內(nèi)的初始局部淀積(作為液體)到擴(kuò)展開以覆蓋 整個(gè)區(qū)13，該區(qū)13將會(huì)變成覆蓋有AR涂層1130的吸收體14。中間 階段類似于圖6B、 6C所示的階段，只不過(guò)是用溶膠-凝膠1172代替 了阻隔材料672。到目前為止，工藝和結(jié)構(gòu)已經(jīng)以兩種方式加以描述，其中 采用了形貌的兩種不同的紋理化區(qū)域第一區(qū)域，通過(guò)例如毛細(xì)作用 驅(qū)動(dòng)，處理或者阻隔液體流動(dòng)遍及該整個(gè)第一區(qū)域；以及第二區(qū)域， 由于紋理和液體流動(dòng)特性，所以處理和阻隔液體#皮排除在該第二區(qū)域 之外。在某些情形中，先發(fā)生反應(yīng)，然后掩模被去除。不過(guò)，工藝可 以具有提供材料和將該材料排除在外，以及對(duì)暴露的區(qū)域進(jìn)行處理同 時(shí)被掩模的區(qū)域可被阻隔以免于該處理的任意數(shù)目的分開區(qū)域和序 列步驟。掩才莫可以^皮順序地去除，步驟可以在去除之間優(yōu)選地、部分 地或者同時(shí)一起地被執(zhí)行。例如，可以使用兩種不同的掩模，其中一 種通過(guò)第一溶劑去除，而另一種則抵抗該第一溶劑，但卻可以通過(guò)另 一種作用被去除，例如，加熱或者不同的溶劑。加工處理步驟可以在 第一掩模與第二掩模的去除之間實(shí)施?；蛘呓?jīng)由掩模，或者由于阻止 這樣流動(dòng)的毛細(xì)作用，所以流體可以被防止流動(dòng)到一個(gè)區(qū)域內(nèi)。或者， 如所詳述的那樣，根本無(wú)需使用掩模，就可以實(shí)施處理步驟。本文的發(fā)明的形貌用于至少兩個(gè)(可能更多的)目的。例 如，吸收區(qū)域14的形貌帶有多個(gè)平行的凹槽22。這些凹槽用于光電 目的，以便重新引導(dǎo)光的反射從而使更多的入射光經(jīng)歷全內(nèi)反射。凹 槽22還用于制造目的，以便引導(dǎo)流體(例如，掩模材料)的流動(dòng)， 以便覆蓋整個(gè)吸收體區(qū)域14,使得在該區(qū)域之外的其它區(qū)可以將它們 的AR涂層30蝕刻掉，和/或提供以電鍍化學(xué)液體。作為第二示例，其中將4是供有電流運(yùn)載電才及16、 18的通道37、 39通過(guò)限定電流運(yùn)載 電極16、 18的位置被用以光電目的。通過(guò)用作鍍敷化學(xué)物可以流動(dòng) 通過(guò)的流體網(wǎng)絡(luò)，該通道也被用于制造目的，以便使得能夠鍍敷整個(gè) 金屬化區(qū)域17、 19，而不會(huì)鍍敷其它地方，例如被有效地與電極網(wǎng)絡(luò) 38液力隔絕開的吸收體區(qū)域13。以下部分詳述形貌的特4正或特性，其^f更利于受控的液體流 動(dòng)，例如通過(guò)毛細(xì)作用，以達(dá)到各種制造目的。隨后的部分會(huì)詳述涉 及光電目的的形貌。某些區(qū)域是被限定的，其中期望流體流動(dòng)，并且期望流體 不會(huì)流動(dòng)越過(guò)這些區(qū)域。某些形貌特征的邊界界定了這樣的區(qū)域。將 圖7A中所示的吸收體區(qū)域14的情形作為一個(gè)示例，其邊界是邊緣 774。在合適的壓力狀況下，并且考慮到流體粘滯性以及在該流體和 表面材料之間的接觸角，該邊緣適于防止任何流體流動(dòng)越過(guò)它，即使 該流體中的 一 些可以重心上高于該邊緣774 。圖5被用以解釋邊緣是如何影響流體流動(dòng)并滯留流體的。 圖5是示意性圖示，其中示出了在從光俘獲凹槽中間向下延伸并垂直 于通過(guò)的柵格線通道而切開的平面上所取的一部分紋理化晶片的截 面。在探討位于被邊緣至少部分界定的凹槽內(nèi)的液體的具體情形之 前，提一下處于具有邊緣的平坦表面上的液體的簡(jiǎn)單情形是很有用 的。圖5A和5B示出了在潤(rùn)濕液體515與平坦表面520之間的4妄觸。 液體表面與平坦表面形成角度e。對(duì)于在氮化珪上測(cè)試的蠟來(lái)說(shuō)，該 角度e是大約15°。圖5B示出了邊緣574的表面特征在蠟池572的明 顯的接觸角^上影響的示例，其中接觸角0*是從帶有邊緣特征1174 的襯底的襯底表面1120測(cè)得的。對(duì)于所示出的示例，在氮化硅上的 蠟，其受邊緣影響的接觸角0*被邊緣574的表面特征從15。放大至大 約50°。理論上，該由于邊緣所致的增大可以更大一些，如以下所示 的那樣。圖5示出了一部分紋理化晶片的截面。該截面是在從光俘 獲凹槽22中間向下延伸并垂直于通過(guò)的柵格線通道39而切開的平面 上取得的。圖5C、 5D、 5E和5F示出了圖5的截面平面的一部分， 只不過(guò)是從該截面的法向方向觀察，其中描繪了液體572的四個(gè)穩(wěn)定 位置。在圖5C 5F中示出的液體關(guān)于紋理化晶片的材料具有30°的接觸角。在圖5C中，該液體在凹槽22的邊緣571處被牽制住，在該液
體表面與通過(guò)該邊緣的水平線之間的接觸角e小于潤(rùn)濕角--J、于
30。。從圖5C到圖5D,更多的液體被添加到液體572的體積中， 該液體關(guān)于保持邊緣571處的水平線的角度剛好處于潤(rùn)濕角。這代表 了能夠被穩(wěn)定地保持在邊緣571處的液體的最高水平。在圖5D和圖5E中所示的時(shí)間之間，更多的液體已經(jīng)被 添加，并且該液體現(xiàn)在已經(jīng)前行到岸575上的一個(gè)位置處，實(shí)現(xiàn)了對(duì) 紋理化晶片的表面的合適的30°接觸角e。從圖5E到圖5F,更多的液體已經(jīng)被添加，并且該液體的 邊緣現(xiàn)在被牽制在岸575的第二邊緣573上。該液體被示出為在接觸 邊緣573的點(diǎn)處，其表面基本是基本豎直的。實(shí)際上，在溢過(guò)邊緣573 之前，該液體在原理上甚至能夠行進(jìn)超過(guò)在這些圖中的豎直位置一點(diǎn) 點(diǎn)。通過(guò)參考圖5G這可以被最好地理解，圖5G示出了圖5F中被圈 出的區(qū)域的放大細(xì)節(jié)。圖5G還表示出邊緣571、 573并不是理想的尖 銳邊緣，而是具有一定半徑，處于說(shuō)明的目的該半徑在該圖中被夸大。 液體572將沿著 一 定半徑更加朝向使得其滿足穩(wěn)定的潤(rùn)濕角情況的位 置，如所示，在該情形中到該表面是30。。將要理解的是，圖5C 5F示出了截面，并因而表示了在 垂直于這些圖的平面的方向上沒有彎曲部分的理想化的狀況。不過(guò)， 現(xiàn)實(shí)情況會(huì)具有這樣的彎曲。然而，由于通過(guò)額外的彎曲部分進(jìn)行修 改，所以可以應(yīng)用所描述的基本概念。因而，可見如圖5中所示以及圖7中以775標(biāo)示的由邊緣 界定的平坦的岸會(huì)影響液體流動(dòng)。總之，由于上游邊緣771的緣故， 該邊緣導(dǎo)致流體逐漸積累而不是越過(guò)該邊緣前行，所以流體不會(huì)輕易 地從上游側(cè)流到岸上。就當(dāng)前的詳述來(lái)說(shuō)，上游意指從吸收體區(qū)域14。 不過(guò)，邊緣還可以在相反的方向上阻止液體的流動(dòng)，即從通道39進(jìn) 入到光俘獲區(qū)域14中，在這種狀況中邊緣773將被認(rèn)為是上游。在 某些情形中，如果流體沒有流動(dòng)到該岸上，而是橫越過(guò)該岸，那么該 流體將不會(huì)流動(dòng)越過(guò)岸775的下游邊緣773。在某些狀況中，由于關(guān) 于是否流體將流到該岸上的不確定性，所以岸并不是完全期望的。設(shè)計(jì)者可以決定4吏用如圖7A所示的相對(duì)尖銳的邊緣774，而不是岸?？傊?，邊緣能夠停止液體越過(guò)該邊緣的流動(dòng)，如在圖5D關(guān)于岸的上游邊緣所示出的那樣。不過(guò)，在現(xiàn)實(shí)中，顯然尖銳的邊緣
表現(xiàn)為具有非常狹窄的平坦上部區(qū)域的岸。因?yàn)榫哂袃蓚€(gè)通過(guò)毛細(xì)壓力原因影響前行的流體前部的邊緣，所以岸可以被用作雙邊緣，在停止動(dòng)作上提供冗余。如果上游邊緣771未能停止該流動(dòng)，那么第二下游邊緣773還會(huì)繼續(xù)停止該流動(dòng)。在另一方面，關(guān)于是否流體已經(jīng)流到岸上的不確定性可以建議設(shè)計(jì)者選擇相對(duì)尖銳的邊緣。用作邊界且流體將不會(huì)流到越過(guò)的另一個(gè)特征是突起的特征，例如，脊或壁。例如，在每一個(gè)光俘獲凹槽22的端部處，存在有壁770和邊緣774 (或者帶岸的邊緣775 )。除非存在足夠的量和壓力以及毛細(xì)吸引，否則凹槽內(nèi)的流體將不會(huì)攀爬該壁。使用表面形貌或紋理以分布液體的另 一個(gè)考慮是確保期望被填滿的整個(gè)區(qū)實(shí)際上被填滿。例如，參考圖6A-6D，其有助于考慮具有多個(gè)平行的凹槽622的吸收體區(qū)14。填滿該區(qū)的一個(gè)方法是以液滴或團(tuán)塊672形式，或者作為熔融的固體，在該區(qū)相對(duì)較小的居中部分提供一定量的液體，例如圖6A所示，其中然后由于熔融，或者由于通過(guò)毛細(xì)作用被抽吸到該區(qū)的想要被接觸的所有其它部分，所迷量的液體將流動(dòng)遍及整個(gè)區(qū)。有時(shí)，該流體流動(dòng)會(huì)終止，例如在^皮凹槽22之間的脊23限定的邊緣處。或者，由于雜質(zhì)或者制造缺陷，所以單個(gè)凹槽或一些凹槽可能會(huì)被阻塞。流體672的填充被稍微錯(cuò)誤放置也可能會(huì)發(fā)生，作為結(jié)果，期望的目標(biāo)區(qū)14的一部分可能未被填充。因而，如圖7C中示意性所示的那樣，在凹槽22c之間提供橫穿通道25c是很有益的，該橫穿通道25c使得一旦區(qū)14c的一部分被灌注，則該流體能夠流動(dòng)遍及整個(gè)區(qū)14c。在圖7C處示出了這種情況的一個(gè)示例。構(gòu)成吸收體區(qū)域的凹槽22c通過(guò)在至少一個(gè)(更通常是在這些凹槽中每一個(gè)的兩個(gè)界定的)脊23c中的開口 25c被彼此貫通。在由于某些異常(例如，壓力降低，或者影響流動(dòng)狀況的機(jī)械雜質(zhì))的緣故導(dǎo)致在該方向上脊的邊緣變成對(duì)流動(dòng)的障礙物的情形中，每個(gè)缺口 25c都允許橫穿的流動(dòng)。通常，缺口 25c并不纟皮此面對(duì)，而是沿著凹槽的長(zhǎng)度被間隔分開。在圖7C中，為了最小化該附圖中的凌亂程度，僅僅示出了少數(shù)缺口 25c。某些實(shí)施方式即使不是所有脊23c,也使大多數(shù)脊23c被至少一個(gè)(通常是許多個(gè))開口 25c穿通。其它的實(shí)施方式可能會(huì)使更少一些的脊被穿通，例如主要穿通那些離定量給料位置更遠(yuǎn)的脊。圖7D示意性示出了確保整個(gè)區(qū)域都被填滿的橫穿通道的另一個(gè)實(shí)施例。沒有采用一個(gè)或多個(gè)橫穿通道25c穿通在該區(qū)域內(nèi)部的每個(gè)脊23c,而是一條單獨(dú)的通道25d沿著一排凹槽22d的至少一個(gè)(或者如所示，兩個(gè))端部^,越整個(gè)邊緣面積，由此允許從一個(gè)凹槽到下一個(gè)凹槽的流體連通。這樣，所有的凹槽可以彼此連通。因而，對(duì)沿著任意單獨(dú)凹槽的流動(dòng)的阻礙物將不會(huì)阻止流體抵達(dá)其它的凹槽，并且對(duì)于凹槽內(nèi)的堵塞物來(lái)說(shuō)，還可能繞過(guò)該堵塞物，使得可以從沒有被該堵塞物堵塞的另 一端填滿該凹槽。這種構(gòu)造還提供了額外的保護(hù)，以防期望處于一個(gè)區(qū)域內(nèi)而不期望處于另一個(gè)區(qū)域內(nèi)的液體流到不期望的區(qū)域中。例如，橫穿通道25c用作溢出容器，以便保留從吸收體區(qū)域14d誤流到柵格線通道39中的液體，反之亦然。前面剛剛所描述的是便利于液體的受控流動(dòng)以實(shí)現(xiàn)制造目的的形貌特征或特性。以下緊接著的段落將描述該形貌如何服務(wù)于光電功能。圖7E以示意性截面圖示出了單個(gè)凹槽22e。該光俘獲凹槽22e的底部表面35在某些情況中可以是相對(duì)平坦的。由于和支配從平坦且未紋理化的表面的反射的原因幾乎相同的原因，這樣的近似平坦將導(dǎo)致從凹槽底部35的反射。因而，向凹槽底部提供紋理是有用的，該紋理將會(huì)促使入射到大致平坦表面上的光中更多的部分從凹槽底部斜向反射，并沖擊凹槽的側(cè)壁。電池底部的紋理化還會(huì)影響光進(jìn)入硅吸收體的實(shí)體36，行進(jìn)通過(guò)該實(shí)體并沖擊背部表面21的角度。將以垂直角度與正表面20和背部表面21中任意一個(gè)或者兩者相交的直接路徑加以改變，提高了光沿循其被吸收而不是被反射出電池的路徑的可能性。在凹槽22e底部35處的紋理元件的尺度可有益地具有在大約1 [am至大約5 fxm之間，優(yōu)選在大約2 至3 nm之間的特征長(zhǎng)度尺度。特征長(zhǎng)度尺度意指一般通過(guò)該特征長(zhǎng)度尺度來(lái)描述該構(gòu)造(例如，非常小的凹槽的深度d或?qū)挾葁)的尺寸的尺度。這些特征可以比上面具體化的范圍更大一些或者更小一些。另一個(gè)有用的量度
36是在凹槽22e特征長(zhǎng)度尺度(通常是在3 |xm至50 |im之間，優(yōu)選在5|im至20 之間)的1/10至1/5之間?？梢酝ㄟ^(guò)能夠建立這種小尺度的凹槽或其它紋理的任何合適的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)該位于凹槽底部35處的非常纖細(xì)的紋理45?？赡艿姆椒òǖ幌抻?，用于在多晶硅晶片上產(chǎn)生紋理的、本領(lǐng)域所公知的ISO蝕刻化學(xué)處理。這些方法中的某一些還可以將該非常小尺度的紋理化施力口到凹槽的側(cè)壁和底部。通過(guò)將鋁粉漿施加到電池的背部并且烘干，從而在硅太陽(yáng)能電池上產(chǎn)生當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的背部接觸部。將鋁和硅合金化以實(shí)現(xiàn)歐姆接觸，并產(chǎn)生背面電場(chǎng)。不過(guò)，在摻雜鋁的硅與燒結(jié)的漿層之間的界面不是非常反射的。因而，工業(yè)中更傾向于一種新的背部接觸部，該背部接觸部是通過(guò)淀積或者生長(zhǎng)氧化層，然后在該氧化層的頂部淀積鋁來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該薄(大約100 nm)氧化層與鋁背的組合產(chǎn)生了具有大于99%的反射率的鏡面。另一個(gè)方式是淀積氧化物和氮化物的堆疊，然后再淀積鋁。在任意一種情形中，必需提供或產(chǎn)生通過(guò)介電層的的開口，使得鋁能夠接觸硅。通常，這是通過(guò)激光燒蝕來(lái)完成。不過(guò)，可以根據(jù)本文的一個(gè)發(fā)明，以像上述正面結(jié)構(gòu)那樣幾乎相同的方式來(lái)產(chǎn)生背部結(jié)構(gòu)。紋理可以被產(chǎn)生在背部21上，并被用來(lái)通過(guò)使用上面詳述的自對(duì)準(zhǔn)原理的介電膜進(jìn)行局部蝕刻，其中阻隔材料或者處理材料通過(guò)表面紋理被引至期望的位置。舉例來(lái)說(shuō)，如圖ID中所示，在背部21上可以產(chǎn)生包括吸收體區(qū)域和金屬化區(qū)域的紋理，使得在正面上的光俘獲凹槽22正交于在背部上的那些凹槽222。由于在正面和背部之上的這種正交的紋理均提供了反射(正面和背部)和折射(僅正面)的正交分量，導(dǎo)致了在電池正表面處的全內(nèi)反射的高可能性，所以在正面和背部之上的這種正交的紋理提供了優(yōu)良的內(nèi)部光俘獲。匯流條區(qū)域237和37d是平行且對(duì)準(zhǔn)的，使得匯流線能夠在 一 個(gè)電池頂部與相鄰電池的底部之間實(shí)現(xiàn)接觸。圖ID突出示出了晶片24d的背側(cè)21d。在右手的邊緣上，可以看到正面?zhèn)?0d的吸收體區(qū)域14的凹槽22d的輪廓，就像通過(guò)截面剖取的那樣。用于匯流條的通道37d以及用于柵格線的通道39d也分別是顯而易見的。在正面上，垂直于柵格線39d的紋理22d是有利的，而在背部上，紋理222可以平行于4冊(cè)格線239延伸，并無(wú)任何
37有害的效果。這是由于這樣的事實(shí)，即在柵格線239之間的橫向傳導(dǎo)發(fā)生在晶片的整個(gè)厚度中，而不是像在正面上那樣僅僅在新的表面層中。背側(cè)結(jié)構(gòu)包括與正面?zhèn)壬嫌糜诠夥@的那些凹槽類似的一組凹槽222,以及和正面上的通道幾乎一樣的用于金屬鍍敷的一組通道237、239。緊接著的是候補(bǔ)的工藝序列。晶片首先被在兩側(cè)20d、 21d上圖案化，并被蝕刻以在兩側(cè)上產(chǎn)生形貌。在正面上，晶片被擴(kuò)散以產(chǎn)生結(jié)，然后被蝕刻以從正面去除殘余的玻璃并且從背部去除結(jié)。接著，晶片在正面上被涂覆以氮化硅30,在背面則被涂覆以氧化物和氮化物的堆疊。在正面上采用HF對(duì)金屬化區(qū)17d、 19d的定向處理會(huì)在該金屬化區(qū)域中去除該氮化物。在背部上采用HF對(duì)金屬化區(qū)域的處理將在背部21d上去除氧化物和氮化物?，F(xiàn)在，可以將鋁絲網(wǎng)印刷在整個(gè)背部上，并烘干。通過(guò)介電層內(nèi)的開口，鋁實(shí)現(xiàn)了接觸，而在其它任何地方都是反射的背部。因而，任何未從紋理化的背部表面21d反射而是到達(dá)背部鍍敷金屬的光，將被反射進(jìn)入到硅。然后，在正面上可以進(jìn)行金屬化。這些僅僅是將形貌應(yīng)用到背部結(jié)構(gòu)的一些示例。不過(guò)，為了表面的這些和任意其它形狀，以及為此的原因，有可能在背部表面上提供一種形貌，其具有關(guān)于被成形為所具有形狀的實(shí)質(zhì)性光電原因，并且其形狀還被用于加工處理目的，例如，將液體引導(dǎo)進(jìn)入期望的區(qū)域(但僅僅是期望的區(qū)域)或者阻隔這樣的流動(dòng)。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向通過(guò)本文的創(chuàng)造性工藝所便利的其它光電優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)處理進(jìn)入到具有接近一致的截面高寬比的特征內(nèi)的金屬鍍敷化學(xué)物，柵格線18的電阻可以被維持在較低水平。圖10示意性圖示出這是如何實(shí)現(xiàn)的，'且沒有被鍍敷導(dǎo)體材料的明顯橫向伸展。因?yàn)橐后w的鍍敷化學(xué)物可以被提供在(或者通過(guò)例如噴墨印制這樣的直接處理，或者通過(guò)毛細(xì)流動(dòng)，或者通過(guò)它們的組合)深且狹窄的通道1039內(nèi)，所以4冊(cè)格線1018可以被實(shí)現(xiàn)得高一些，該柵格線1018的底部通過(guò)形成在晶片24中的通道1039形成，該4冊(cè)才各線1018的頂部，形成在積累的阻隔材料1070 (例如被用來(lái)對(duì)吸收體區(qū)域1014進(jìn)行掩模的阻隔材料)的兩個(gè)區(qū)域之間。通過(guò)選擇形成掩模1070的材料與晶片襯底1036的材沖牛以及幾何之間的接觸角，可以將復(fù)合通道1039的側(cè)壁的上部實(shí)現(xiàn)得相對(duì)陡峭，使得界面角也相對(duì)陡峭。通過(guò)利用表面紋
理以及提供邊緣(如上面聯(lián)系圖5-5F所詳述的那樣，這兩種方法提
高、增大了接觸角)，這些壁的陡度可以被增加得更多。前面已經(jīng)按照總的大綱描述本文所公開的發(fā)明。已經(jīng)描述 了本3L日3一'i、及明日"i 表'r玍廣口—口f用丁頭-兄込沖干的廣口—口的一些丄乙 序列，以及相關(guān)的產(chǎn)品。兩種基本的模式，也就是處理模式和阻隔模 式也已經(jīng)被描述，其中利用到了表面形貌和紋理，以及關(guān)于該表面形 貌和紋理的液體流動(dòng)。還已經(jīng)描述了許多不同的紋理特征，這些紋理 特征如何成形以及如何起作用。下面，將探討另外的工藝流程序列。圖2C示意性示出了在金屬化區(qū)域17、 19中使用阻隔的工 藝步驟的流程，其中使用了與上述用作某些工藝中的阻隔材料不同的 無(wú)才幾阻隔材料以阻隔吸收體區(qū)域14。步驟252c和254c與圖2A中所示的最初的兩個(gè)步驟是相 同的。分配液體的前體(步驟255 ),該前體在凈皮烘烤時(shí)(也被作為步 驟255的一部分而包括)將會(huì)形成硅玻璃。這種材料是在被稱為旋涂 式材料的類別中，并被廣泛地用在微電子器件中。接下來(lái)，將AR涂 層30施加到整個(gè)晶片24的表面20 (步驟256c),包括光俘獲區(qū)域14 以及被旋涂式材料覆蓋的金屬化區(qū)域17、 19。在該點(diǎn)處，設(shè)計(jì)者具有選擇。該工藝可以流向圖2B中的 采用蠟阻隔吸收體的步驟261。替代地，該工藝可以流向圖2A中的 蝕刻AR涂層來(lái)處理金屬化區(qū)域的步驟258。如果已經(jīng)選擇了阻隔(步驟261 ),那么或者通過(guò)浴鍋(步 驟263 )，或者通過(guò)更多的具體處理(圖2B中的步驟265,或者圖2A 中的步驟258 )，可以將金屬化區(qū)域17和19內(nèi)的AR涂層蝕刻掉。在 任意一種情形中，這里都利用了對(duì)金屬化區(qū)域17、 19的阻隔，該阻 隔是在步驟255中采用玻璃實(shí)現(xiàn)的。AR涂層可以被烘干，以這樣的 方式以便留有小孔，該小孔允許蝕刻劑透過(guò)并蝕刻硅玻璃氧化物阻隔 的材料，因而鉆蝕該AR涂層并促使其與硅玻璃一起被拿掉。這樣， AR涂層可以被迅速去除。否則，烘干的AR涂層是難以蝕刻的，由 此會(huì)蝕刻得很慢。所用的蝕刻劑不會(huì)非常迅速地影響AR涂層本身， 所以即使吸收體區(qū)域沒有被阻隔并且在浴鍋內(nèi)被暴露給蝕刻劑，或者 在直接處理程序期間未將吸收體區(qū)域和誤流的被涂蝕刻劑隔開，則吸收體上的AR涂層將不會(huì)被實(shí)質(zhì)地影響。如果沒有采取阻隔步驟，那么在處理步驟258之后，剩余 的步驟將沿循圖2A所示的流程，或者在采取阻隔步驟261之后，沿 循圖2B所示的流程?？梢员皇褂玫牧硪环N阻隔機(jī)理是一種層，該層能夠阻止淀 積的AR涂層的機(jī)械附著，由此將該涂層成為易碎的膜層，該膜層通 過(guò)例如超聲攪拌可以被打破并去除。這種阻隔一種或多種膜淀積的方法可以#:廣泛用于任意
的膜，而不管該膜的目的是什么。前面的詳述已經(jīng)假定在例如圖2A、 2B和2C的步驟252 提供或形成了在 一 側(cè)或者兩側(cè)上具有期望的初始紋理的晶片，而沒有 詳述如何形成這樣的晶片?，F(xiàn)在將詳述該步驟。已經(jīng)成塊地被摻雜并被切割成應(yīng)有大小的硅晶片可以被 如下那樣加工處理。晶片被清潔，并被蝕刻以去除來(lái)自鋸削的表面損
傷。由于在下面的步驟中也會(huì)去除表面損傷，所以這個(gè)步驟并不是必需的。晶片采用光刻抗蝕劑圖案化，該光刻抗蝕劑將阻止蝕刻溶 劑對(duì)硅的直接破壞。光刻抗蝕劑被用來(lái)限定圖案，該圖案在蝕刻期間 會(huì)逐漸形成為用于光俘獲和電接觸的形貌。被抗蝕劑所掩模的區(qū)域不 會(huì)被蝕刻掉。那些沒有被掩模的區(qū)域會(huì)被蝕刻掉。該圖案化工藝的一個(gè)實(shí)施例在初始時(shí)平坦的硅晶片的上 表面上形成抗蝕劑材料的層。該工藝使用蝕刻劑以便將硅從初始時(shí)平 坦表面的具體區(qū)域中蝕刻掉?？刮g劑在其被放置的面積中阻止對(duì)硅的 直接的、初始的破壞。但是實(shí)際上，蝕刻能夠發(fā)生在蝕刻劑層之下蝕 刻劑的鄰近處中。然而，在蝕刻劑之下蝕刻進(jìn)展地更加緩慢。舉例來(lái) 說(shuō)，如果一組蝕刻劑的平行線被放置且在該平行線之間具有相對(duì)狹窄 且平行的暴露區(qū)域，那么當(dāng)蝕刻劑從暴露的面積刻中蝕掉材料時(shí)，硅 表面將被蝕刻并在 一 開始沒有抗蝕劑的位置中留下刻蝕在硅中的凹 槽。該蝕刻劑還會(huì)從位于頂部表面上的抗蝕劑層之下到該開口的任意 一側(cè)對(duì)硅進(jìn)行底切，通過(guò)由于蝕刻進(jìn)入表面的溝渠所導(dǎo)致新近暴露的 硅表面從而蝕刻出其途徑。當(dāng)蝕刻動(dòng)作進(jìn)展到足夠遠(yuǎn)時(shí)，仍然保留的 蝕刻劑膜就會(huì)懸于這些被蝕刻的凹槽之上。在當(dāng)抗蝕劑圖案變成充分底切的精確時(shí)刻，硅的形貌加工成被蝕刻凹槽之間的尖銳的峰，并且 抗蝕劑從襯底脫落。關(guān)于所有這些特征的典型深度，如上面詳述的那
樣，是在大約3 pm至大約50fxm之間，優(yōu)選在大約5 [im至大約20 pm之間?？涛g在硅中的凹槽產(chǎn)生光俘獲紋理凹槽22和用于電極 18、 16的通道網(wǎng)絡(luò)。晶片然后被清潔以去除殘余的光致抗蝕掩模。如果必需的話，上面詳述的自對(duì)準(zhǔn)掩模還可以被用作蝕刻 掩模，以便利于加深接觸通道37、 39，而不會(huì)改變光俘獲區(qū)域。舉例 來(lái)說(shuō)，在吸收體凹槽22和金屬化通道37、 39的初始圖案已經(jīng)被形成 到表面中(例如，在步驟252b)之后，吸收體13可以被阻隔。然后， 整個(gè)晶片可以被暴露給蝕刻掉硅的蝕刻劑。金屬化通道37、 39保留 成被暴露，因而金屬化通道37、 39將會(huì)被蝕刻以便比第一次蝕刻之 后的通道更深。吸收體區(qū)域13被保護(hù)以避免該第二次蝕刻。然后， 阻隔吸收體區(qū)域13的掩模可以被去除，并且在圖2A的步驟254a，或 者圖2B的步驟254b處選擇工藝以對(duì)整個(gè)晶片進(jìn)行擴(kuò)散和蝕刻。因而， 即使在不使用掩模用于隨后加工處理的工藝中(例如圖2A中所示)， 掩模也可以被用以加深金屬化通道。前面已經(jīng)大致描述了構(gòu)成光俘獲區(qū)域14的凹槽。金屬化 區(qū)域17、 19可以-f皮設(shè)置成凹陷的通道。這些術(shù)語(yǔ)已經(jīng)被相對(duì)一致地 應(yīng)用于它們的不同用途，但是這些術(shù)語(yǔ)都意指對(duì)大致相同類的形貌特 征進(jìn)行描述，也就是連續(xù)的凹陷表面。在本說(shuō)明書以及所附權(quán)利要求 中，凹陷部意指具有負(fù)平均曲率的表面。凸起部在本文中被用以意指 具有正平均曲率的表面。 —般地，提供了適于引導(dǎo)流體從一個(gè)區(qū)的一部分流到該區(qū) 的剩余部分(包括該區(qū)的其它部分)的互連的網(wǎng)絡(luò)的紋理設(shè)計(jì)是凹陷 表面的網(wǎng)絡(luò)，其中占據(jù)了一個(gè)區(qū)的任意凹陷表面通過(guò)至少一個(gè)凹陷表 面被連到包括該區(qū)剩余部分的網(wǎng)絡(luò)。通常，光電池24被劃分成一組 紋理化的區(qū)14。區(qū)14是清晰的，且通過(guò)圍繞該區(qū)14的沿封閉環(huán)線的 凸起表面或者流體流動(dòng)阻礙物(例如，圖1中L)被與其它區(qū)分開。 該封閉的環(huán)線構(gòu)成該區(qū)的邊界。在區(qū)14內(nèi)的紋理可以包括一組穿插 有凸脊25的凹陷凹槽22的網(wǎng)絡(luò)。正如已經(jīng)解釋的那樣，區(qū)14內(nèi)的凹槽凈皮取向?yàn)槭沟盟鼈?br> 41能夠引導(dǎo)液體從該區(qū)的最初部分徙動(dòng)到該區(qū)的其它部分，而不會(huì)徙動(dòng) 到該區(qū)的邊界之外。根據(jù)本文中發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例利用了表面形貌 以及主要由毛細(xì)作用驅(qū)動(dòng)的關(guān)于該表面形貌的液體流動(dòng)，其中在處理 或阻隔步驟期間用于分配液體的主要驅(qū)動(dòng)力是固體襯底上的局部面 積和液體成分的表面能的相對(duì)值。固體表面的凹槽、波紋或粗糙的效 果放大了液相與固相之間的表面能中的差。當(dāng)該表面是粗糙或者波紋 狀時(shí)，被吸到該固體表面的液體將變得更有強(qiáng)烈吸引力。用在光電池 上的硅和AR涂層是有點(diǎn)疏水的(防水的)，所以當(dāng)含水液體(即，水 基的或者包含大量水的液體)占有表面紋理時(shí)，粗糙或波紋的表面傾 向于更強(qiáng)有力地排除該含水液體。舉例來(lái)說(shuō)，在柵格線通道39內(nèi)提供平行于該通道39的小 凹槽是有益的。這些更小的凹槽將增強(qiáng)沿著它們的流動(dòng)。也可以在該 通道內(nèi)采用有意為之的粗糙面。因?yàn)橐后w物質(zhì)的表面吸引和排斥可以通過(guò)表面紋理幾何 的仔細(xì)設(shè)計(jì)被進(jìn)一步改善，所以本文中發(fā)明的許多方面都是可能的。 刻在固體表面內(nèi)的凹槽像用于沿著該凹槽的液體傳導(dǎo)的通道那樣起 作用，同時(shí)界定該凹槽的尖銳邊緣強(qiáng)有力地約束了液體的通過(guò)。這樣， 液體可以沿著被選擇的方向(例如，沿著凹槽)迅速分配，而完全不 會(huì)沿著其它方向(例如，越過(guò)邊緣)被分配。 —種用于修改表面能的化學(xué)手段已經(jīng)被示出能夠增強(qiáng)表 面紋理的效果。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)紫外光源生成的臭氧能夠修改疏水的 硅和氮化硅，以便使其暫時(shí)地比沒有臭氧時(shí)對(duì)含水液體更有吸引力。 該工藝在使能局部定量給料時(shí)特別有效，例如，通過(guò)含水的氫氟酸以 從金屬化區(qū)域去除絕緣涂層的處理；采用含水的催化劑以在這些相同 的金屬化區(qū)域中開始形成無(wú)電鍍的處理；以及采用含水無(wú)電鍍?cè)噭┮?淀積金屬接觸物的處理。換言之，臭氧處理使得這些流體能夠更自由 地流動(dòng)，并因而有助于將它們分配到小的柵格線通道內(nèi)?？梢詰?yīng)用其它化學(xué)處理以增強(qiáng)紋理化表面的表面吸引。表 面活化劑可以被添加到液體試劑中以增強(qiáng)關(guān)于襯底的表面吸引。用于改變硅和氮化硅的表面吸引的另 一個(gè)方法是在襯底 表面上形成二氧化硅的膜，例如，通過(guò)在溫升時(shí)的氧化或者通過(guò)陽(yáng)極氧化。二氧化硅是基本上親水性的，所以被氧化的硅或氮化硅表面可 以經(jīng)受含水的化學(xué)處理，該化學(xué)處理采用局部定量給料并緊接著通過(guò) 毛細(xì)作用在襯底上沿著被選的形貌特征徙動(dòng)。前面已經(jīng)描述了光俘獲區(qū)域14內(nèi)的凹槽22是基本上直 的，并且在寬度和深度上大致統(tǒng)一。如果使用了凹槽，那么它們并不 必是直的，也不必在寬度或者高度上是統(tǒng)一的。這些凹槽可以是彎曲 的，相對(duì)于彼此成角度的，例如，是回紋圖案的和傾斜的。凹槽可以 是通過(guò)同心的凹槽連起來(lái)的、由居中位置的放射狀的線。所需要的是， 凹槽的圖案必需能使得期望抵達(dá)整個(gè)區(qū)的材料填充可以被淀積在一 個(gè)區(qū)的一部分，然后徙動(dòng)到該材料期望抵達(dá)的該區(qū)的所有其它部分。 在一個(gè)區(qū)內(nèi)，可以有一個(gè)或多個(gè)材料被淀積的位置，通過(guò)平^f輸送方 法的準(zhǔn)確性(例如，噴墨印制和手動(dòng)放置固體蠟線相比)、該工藝的 時(shí)間限制等等來(lái)確定該位置的數(shù)目。吸收體區(qū)域的紋理還可以不同于 凹槽。該紋理可以除了采用前面描述的ISO紋理化方法通常產(chǎn)生的紋 理類型之外什么都沒有。圖1G示出了光俘獲特征六角形陣列的光俘 獲特征。這樣的方法特征適合于這樣的情形，該情形中通過(guò)金屬化區(qū) 域內(nèi)的處理來(lái)實(shí)現(xiàn)所有加工處理。在這樣的情形中，吸收體區(qū)域內(nèi)的 紋理僅僅起到光俘獲的作用，而并不在隨后的制造步驟中起作用。甚 至，在這種情形中，紋理可以從吸收體區(qū)域上缺失。將要理解的是，本文的某些發(fā)明的實(shí)質(zhì)性方面是使用紋理 以便局部化隨后制造步驟的活動(dòng)。進(jìn)一步，在對(duì)預(yù)期裝置的各個(gè)功能 區(qū)域的分隔中，該局部化是最關(guān)鍵的，例如，在如所述那樣對(duì)吸收體 區(qū)域和金屬化區(qū)域的分隔中。不過(guò)，要理解的是，這種分隔手段可以 被用在該裝置的其它功能區(qū)域之間。例如，可以存在用在電池不同區(qū) 域中的兩種或多種不同類型的金屬化材料。電池或晶片的邊緣也是重 要的邊界。因而，如參考圖12所示的那樣，紋理可以被設(shè)計(jì)成輔助 限定隨后的加工處理步驟，以至于直接延伸到電池1224的邊緣1201、 1203，或者有意留有圍繞該電池周界的邊沿區(qū)域1205、 1207,其中， 依照需要，邊沿區(qū)域可以是電池的有效部分，也可以不是電池的有效 部分。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖12本來(lái)希望像邊緣1201、 1203、 1205、 1207 實(shí)際的情況來(lái)示出它們，而不是作為為了圖示的目的而剖開。不過(guò)， 為了在一張圖內(nèi)示出所有四個(gè)邊緣，則該四個(gè)邊緣將被示出為不切實(shí)
43際地短。在現(xiàn)實(shí)中，整個(gè)晶片的范圍是如圖1中所示，帶有許多區(qū)域
1213。柵格線通道1239o實(shí)際上只在一端開口 ，而4冊(cè)格線1239c在它 們的外端處都是封閉的。另外，光俘獲凹槽1222在邊緣1237是開口 端，而在邊緣1207處它們都是封閉的。前面的詳述已經(jīng)作為p型上的n型來(lái)描述了半導(dǎo)體。由于 這種半導(dǎo)體和n型上的p型相比具有更低的相對(duì)成本，所以這是現(xiàn)在 最常用的形式。不過(guò)，本文中所公開的發(fā)明也可以^使用n型上的p型 的硅。為了適應(yīng)該變換，某些步驟將需要改變。不過(guò)，該改變將是本 領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的類型。舉例來(lái)說(shuō)，合適的摻雜物將會(huì)是8203 和BCl3，而不是上述中關(guān)于n型半導(dǎo)體所提及的磷摻雜物。另外，使 用LIP以電鍍電極也不再是必需的?？梢允褂贸Ｒ?guī)電鍍。結(jié)也不需要是整個(gè)裝置上的連續(xù)的結(jié)，而可以是局部化 的，例如，是擴(kuò)散材料的條紋。另外，結(jié)可以是兩種半導(dǎo)體材料的異 質(zhì)結(jié)，而不被限制為是同質(zhì)結(jié)。另外，結(jié)本身可以作為金屬化步驟的 結(jié)果而形成。例如，如果金屬化材料內(nèi)具有一種n型摻雜物，那么在 金屬化烘干期間，擴(kuò)散可以產(chǎn)生自對(duì)準(zhǔn)的同質(zhì)結(jié)，由此消除了單獨(dú)的 結(jié)形成步驟的需要。上述詳述聚焦于制造半導(dǎo)體晶片，且使用硅作為示例。硅 可以是多晶體，也可以是單晶體。然后，本文所公開的發(fā)明還另外使 用了除硅之外的半導(dǎo)體。舉例來(lái)說(shuō)，鍺或者砷化鎵晶片可以被實(shí)現(xiàn)以 紋理化表面，并被以相同的方式使用，正如上面4關(guān)系硅半導(dǎo)體所詳述 的那樣。另外，上面的詳述聚焦于制造半導(dǎo)體，并且晶片被用作示 例。不過(guò)，本文中所公開的發(fā)明可以被應(yīng)用到除晶片之外的結(jié)構(gòu)。舉 例來(lái)說(shuō)，所述發(fā)明可以被用到涂在非半導(dǎo)體襯底(例如，玻璃襯底) 朝著太陽(yáng)的表面上的半導(dǎo)體薄膜。在該情形中，表面紋理或形貌被提 供在該襯底(玻璃)上，且半導(dǎo)體薄膜被涂在該襯底的紋理化表面上。 舉例來(lái)說(shuō)，可以將具有 一微米或兩微米厚度的碲化鎘膜施加到帶有如 上所述的表面紋理的玻璃襯底。除了帶有半導(dǎo)體薄膜的襯底之外，本發(fā)明可以與紋理化的 覆蓋物一起使用，該覆蓋物朝向地面的表面帶有半導(dǎo)體薄膜，該覆蓋 物相對(duì)的面是朝向太陽(yáng)的表面。
金屬化教導(dǎo)是一種示例性方法，其中將無(wú)電鍍鎳作為接觸
材料，將電鍍的銅或銀作為主要導(dǎo)體。淀積接觸金屬的其它方法包括 但不限于，如可以與鎳一起實(shí)踐的有機(jī)金屬前體材料的使用。替代地， 可以被用作接觸材料的其它金屬包括鉻。從有機(jī)金屬的或者無(wú)電鍍敷 的溶劑中可以淀積銀。在銀的情形中，接觸金屬和導(dǎo)體金屬可以是相 同的材^l"，盡管它們可以通過(guò)不同的方法浮皮淀積。前面已經(jīng)描述了某些工藝，其中半導(dǎo)體表面的某些部分被 阻隔，然后整個(gè)表面被暴露給反應(yīng)材料，例如AR涂層蝕刻劑。通常， 這些示例都已經(jīng)詳述了將該整個(gè)表面暴露在液池中。不過(guò)，關(guān)于浸沒 或者完全表面暴露的其它手段也可以被使用。液池可以被使用，并且 該液池可以是含水的，或者不含水的(例如，基于乙醇的)。媒介可 以是液體的或者氣體的。氣體媒介的示例包括物理氣相淀積(PVD)、 化學(xué)氣相淀積(CVD)、以及等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積(PECVD)。另 外，除了傳統(tǒng)的浸沒浴鍋之外，所有需要的是在器皿中提供一定量的 液體或氣體以及流動(dòng)通路，使得被紋理化的半導(dǎo)體的整個(gè)表面都被帶 入到與反應(yīng)主體接觸足夠的時(shí)間段。該液體無(wú)需維持在器皿中。舉例 來(lái)說(shuō)，可以將該液體噴灑在將要纟皮加工處理的產(chǎn)品上。將要理解的是，本文中的發(fā)明的一個(gè)重要的方面就是使用 紋理或形貌以便將隨后的制造步驟的動(dòng)作局部化。理想地，紋理本身 起到了最終裝置的作用，例如，本文中所描述的光俘獲凹槽的作用。 不過(guò)，提供僅僅用于將隨后加工處理步驟局部化的紋理是可能的。例 如，在電池背部側(cè)上的金屬化通道可以被實(shí)現(xiàn)成與正面上的金屬化通 道一樣，并且被用于加工處理，但是它們不需要為了任何電傳導(dǎo)目的 而被具體限定。通常，主要通過(guò)液體與表面紋理的毛細(xì)相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)隨 后加工處理步驟的局部化。毛細(xì)相互作用意指具有表面能原點(diǎn)和表面 相互作用的物理現(xiàn)象的一般分支。不過(guò)，要重點(diǎn)注意的是，在某些紋 理將隨后制造步驟的動(dòng)作局部化的實(shí)施例中，毛細(xì)作用可能僅起到次 要的作用，甚至微不足道的作用。例如，圖12示出了紋理化的晶片1224，該晶片正沿著纖 細(xì)的柵格線通道1239的方向(如通過(guò)雙向箭頭G所標(biāo)示的那樣)經(jīng) 受加速和減速，以l更通過(guò)利用4冊(cè)格線通道1239內(nèi)的液體柱的慣性在該液體中產(chǎn)生暫時(shí)的局部壓力，從而幫助該液體沿著柵格線通道1239 的長(zhǎng)度傳送。該技術(shù)受益于這樣的事實(shí)，即， 一般來(lái)說(shuō)潤(rùn)濕一個(gè)表面 要比對(duì)其它進(jìn)行去濕(de-wet)更容易。因而，在網(wǎng)絡(luò)中，晶片的每 次振動(dòng)都將液體的彎月面前移一個(gè)小量，而在相反的運(yùn)動(dòng)期間很少或 者不會(huì)發(fā)生液體的后撤。這樣，隨著時(shí)間的過(guò)去，網(wǎng)絡(luò)濕潤(rùn)的前行將 會(huì)發(fā)生。在另一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)從空氣被引入到液體的聲波傳播 動(dòng)作可以在液體中引起振動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)公知為電潤(rùn)濕的技術(shù)，靜電作用 力會(huì)引起晶片表面上的液體的運(yùn)動(dòng)。電場(chǎng)會(huì)影響相互作用的材料的表 面能，由此改變濕潤(rùn)情況?；蛘撸妶?chǎng)在液體本身上施加體積力，由 此在紋理的通道1237內(nèi)幫助移動(dòng)該液體。在另一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò),茲場(chǎng)引入或作用在該液體上的力 可以被用來(lái)在想要的紋理區(qū)域中影響液體的傳送。例如，響應(yīng)于磁場(chǎng) 的微?？梢员灰晕⒘腋∥锏男问交蛞云渌问揭氲揭后w中。鎳、 鐵、鐵氧化物、鈷或其它材料的鐵磁體可以被使用?？勾朋w材料(例 如，某些形式的石墨)和順^茲體材料(例如，鉬)的樣么粒也可以祐」吏 用。某些有機(jī)金屬的液體是順磁性的，因而可以被使用而無(wú)需添加微 粒物。因而，本文的發(fā)明的一個(gè)重要的實(shí)施例是用于制造光電裝 置的方法，包括形成紋理化的半導(dǎo)體表面；形成涉及半導(dǎo)體的結(jié)； 以及，將液體施加到該表面的第一區(qū)，其中至少部分由于該表面的紋 理，該液體在該區(qū)內(nèi)徙動(dòng)。該液體保持為^f皮該表面的第二區(qū)域排除在 外，該第二區(qū)與第一區(qū)是相鄰的，該排除也至少部分由于該表面的紋 理引起?；瘜W(xué)反應(yīng)被允許發(fā)生在該第一區(qū)內(nèi)。相關(guān)的實(shí)施例還包括將金屬涂層施加到半導(dǎo)體表面以便 能夠從該半導(dǎo)體收集電功率，并進(jìn)一步將該電功率分送到電系統(tǒng)。在某些重要的實(shí)施例中，至少部分由于毛細(xì)吸引的影響， 以及在重要類別的實(shí)施例中，主要是由于毛細(xì)吸引的影響，液體在第 一區(qū)內(nèi)徙動(dòng)。不同于毛細(xì)作用，或者除了毛細(xì)作用之外，液體在第一 區(qū)內(nèi)徙動(dòng)是至少部分由于以下因素中的任意一個(gè)或多個(gè)的影響搖晃 襯底、將聲能應(yīng)用到液體、電潤(rùn)濕、以及磁力。
關(guān)于本文的發(fā)明的一個(gè)非常獨(dú)特的方面，該液體是反應(yīng)液 體。這樣，該方法包括由于化學(xué)反應(yīng)在第一區(qū)內(nèi)產(chǎn)生材料(包括與半 導(dǎo)體的電接觸件)的化學(xué)修改量的步驟，根據(jù)一個(gè)非常有用的實(shí)施例，該第一區(qū)可以是光電裝置的 金屬化區(qū)域。舉例來(lái)說(shuō)，該第一區(qū)可以在匯流條區(qū)域和柵格線區(qū)域內(nèi)。 該第一區(qū)也可以僅僅在匯流條區(qū)域內(nèi)。轉(zhuǎn)向具體的實(shí)施例，液體可以是抗反射材料。在該情形中， 第一區(qū)是光電裝置的光俘獲區(qū)域會(huì)是有益的。關(guān)于另一個(gè)有用的實(shí)施例，在將液體施加到第一區(qū)的步驟 之前，表面的第一區(qū)和第二區(qū)都覆蓋有抗反射材料。然后施加去除該 抗反射材料的液體。該去除液體可以是一種化學(xué)蝕刻劑。在這樣的情 形中，第一區(qū)可以是光電裝置的金屬化區(qū)域?？傊砻娴牡谝粎^(qū)帶有使能毛細(xì)作用影響的紋理。半導(dǎo)體材料可以是硅，并且采用多晶硅時(shí)本發(fā)明特別有優(yōu) 勢(shì)。更一般地，半導(dǎo)體材料可以是p型的，形成結(jié)的步驟包括應(yīng)用如 帶有磷的化學(xué)物那樣的摻雜物?；蛘甙雽?dǎo)體材料可以是n型的，形成 結(jié)的步驟包括應(yīng)用如帶有硼的化學(xué)物那樣的摻雜物。半導(dǎo)體可以選自由如下材料構(gòu)成的組石圭、鍺、以及砷化鎵。化學(xué)反應(yīng)可以是在表面的第一和第二區(qū)內(nèi)形成金屬涂層 的化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)其它實(shí)施例，該化學(xué)反應(yīng)可以是采用催化劑的催化反 應(yīng)，該催化反應(yīng)通過(guò)在第一區(qū)內(nèi)的無(wú)電鍍來(lái)特別地使能金屬膜的成 形。或者，通過(guò)第一區(qū)內(nèi)的無(wú)電鍍或者通過(guò)使用有機(jī)金屬材料，該化 學(xué)反應(yīng)可以形成金屬涂層。另一個(gè)實(shí)施例包括，采用增強(qiáng)毛細(xì)吸引影響下的液體流動(dòng) 的材料來(lái)處理紋理化表面。關(guān)于又一個(gè)實(shí)施例，紋理化表面的第一區(qū)可以包括至少一 條具有第一和第二部分的通道。該至少一條通道可以是一個(gè)互連通道 的網(wǎng)絡(luò)。或者，該至少一條通道可以是多條平行的通道。該表面還可 以包括位于一對(duì)相鄰?fù)ǖ乐g的一個(gè)脊。位于一對(duì)相鄰?fù)ǖ乐g的至 少一個(gè)脊可以具有至少一個(gè)允許液體流動(dòng)穿過(guò)該脊的開口 。
本文的發(fā)明的一個(gè)重要方面是具有紋理化的半導(dǎo)體表面， 包括有紋理化襯底支撐的半導(dǎo)體薄膜?；蛘?，這樣的薄膜可以由紋理 化的覆蓋物支撐。該覆蓋物或襯底可以是玻璃。 —個(gè)相關(guān)但不一樣的實(shí)施例是一種用于制造光電裝置的 方法，包括形成紋理化的半導(dǎo)體表面；形成涉及半導(dǎo)體的結(jié)；將液 體施加到該表面的第一區(qū)，其中至少部分由于該表面的紋理，該區(qū)內(nèi) 的液體會(huì)徙動(dòng)，且該液體保持被排除在該表面的第二區(qū)之外，該第二 區(qū)與第一區(qū)是相鄰的，該排除也至少部分由于該表面的紋理；以及， 允許在該表面的第二區(qū)內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如上所述，該方法還可以包括將能夠從該半導(dǎo)體收集電功 率的金屬涂層施加到該半導(dǎo)體表面。同樣，至少部分由于或者主要由于毛細(xì)吸引的影響，第一 區(qū)內(nèi)的液體可以徙動(dòng)。或者，該徙動(dòng)可以是由于搖晃半導(dǎo)體的影響， 該搖晃半導(dǎo)體要么是通過(guò)經(jīng)由剛性連接直接施加的機(jī)械振動(dòng)，要么是 通過(guò)應(yīng)用到液體的聲能。同樣，該影響可以來(lái)自電潤(rùn)濕，或者來(lái)自將
沿著4走動(dòng)方向?qū)R的萬(wàn)茲場(chǎng)應(yīng)用至"該液體。才艮據(jù)該實(shí)施例的家族，；故施加到第一區(qū)的液體是阻隔材 料。在該液體徙動(dòng)之后，該材料可以(但不必需)硬化。 一個(gè)相關(guān)的 實(shí)施例還包括，在施加該液體之前，采用抗反射材料涂覆該第一和第 二區(qū)的步驟，其中施加阻隔材料的步驟包括施加保護(hù)抗反射涂層抵抗 化學(xué)蝕刻劑的材料。該方法可以附加包括將從第 一 和第二區(qū)去除抗反 射材料的去除液體施加到這些區(qū)，其中該去除液體接觸抗反射材料， 由此從第二區(qū)去除抗反射材料，而沒有從涂有阻隔材料的第 一 區(qū)中去 除抗發(fā)射材料。第一區(qū)可以是光電裝置的光俘獲區(qū)域。在該情形中， 第二區(qū)可以是光電裝置的金屬化區(qū)域。去除液體可以有益地包括化學(xué) 々蟲刻劑。表面的第一區(qū)帶有使能毛細(xì)作用影響的紋理是很有益的。
和最近提及的處理實(shí)施例一樣，半導(dǎo)體材料是^5圭，例如， 多晶硅。再一次地，半導(dǎo)體材料可以是p型的，形成結(jié)的步驟包括應(yīng) 用如帶有磷的化學(xué)物那樣的摻雜物?；蛘?，半導(dǎo)體材料可以是n型的， 形成結(jié)的步驟包括應(yīng)用如帶有硼的化學(xué)物那樣的摻雜物。 —個(gè)相關(guān)的實(shí)施例，包括向第一和第二區(qū)應(yīng)用活性的第二
48液體的步驟，其允許化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在第二區(qū)中，由此由于存在阻隔材 料的緣故，該化學(xué)反應(yīng)不會(huì)發(fā)生在第一區(qū)中。該第二活性的液體可以
選自由下列所構(gòu)成的組抗反射涂層溶劑、無(wú)電鍍催化劑、無(wú)電鍍化 學(xué)物、以及電鍍化學(xué)物。替代地，該第二活性液體可以是多種液體， 包括抗反射涂層溶劑、無(wú)電鍍催化劑、無(wú)電鍍化學(xué)物、以及電鍍化 學(xué)物。如果這樣的話，這些液體可以依照所列的順序應(yīng)用。對(duì)一個(gè)相 關(guān)的實(shí)施例而言，應(yīng)用第二液體的步驟包括提供具有第二液體的浴 鍋，并將該半導(dǎo)體表面放入到該浴鍋中。使用阻隔材料的另一種方法還包括步驟通過(guò)直接處理將 第二活性液體施加到第三區(qū)；允許化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在第二區(qū)；由于阻隔 材料的存在，第一區(qū)內(nèi)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。第二活性液體可以選自由以 下構(gòu)成的組抗反射涂層溶劑、無(wú)電鍍催化劑、無(wú)電鍍化學(xué)物、以及 電鍍化學(xué)物?；蛘撸诙钚砸后w可以以所列的次序包括如上所述的 多種液體。采用這些阻隔方法，半導(dǎo)體還可以選自由硅、4者、以及砷 化鎵所構(gòu)成的組。另外，紋理化表面的第一和第二區(qū)可以包括至少一條具有 第一和第二部分的通道，該通道可以是一個(gè)互連通道的網(wǎng)絡(luò)，或者多 個(gè)平行的通道，這些平行通道在至少一對(duì)相鄰的通道之間可以具有一 個(gè)脊，該脊包括在脊中的開口，該開口允許液體流動(dòng)穿過(guò)該脊。另外的相關(guān)實(shí)施例具有以下步驟從第一和第二區(qū)去除阻 隔材料；將第二阻隔液體施加到該表面的第一區(qū)，其中該第二阻隔液 體會(huì)在該表面的第 一 區(qū)內(nèi)徙動(dòng)，并且該第二阻隔液體保持#:排除在第 二區(qū)之外；以及，允許第二化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在第二區(qū)，在第一區(qū)內(nèi)該反 應(yīng)則被阻隔。還可能的是，將第二阻隔液體施加到該表面的第三區(qū)，該 第二阻隔液體在該第三區(qū)內(nèi)徙動(dòng)，并保持被排除在該表面的第二區(qū)之 外；以及允許第二化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在該第二區(qū)內(nèi)，而在第一和第三區(qū)內(nèi)
則^皮阻隔。本文的另一類發(fā)明是用于光電用途的半導(dǎo)體基體，其包括 第一表面，該第一表面包括紋理，該紋理包括第一和第二區(qū)，使得從 第 一 區(qū)到第二區(qū)中所存在的任意液體流動(dòng)通路都包括了該紋理的液
49體流動(dòng)阻礙物特征。該基體還可以包括，在該第一區(qū)內(nèi)的互連通道的 網(wǎng)絡(luò)。液體流動(dòng)阻礙物包括邊緣和壁。通道網(wǎng)絡(luò)可以包括至少兩個(gè)互 連的金屬化區(qū)域的通道。第二區(qū)包括光俘獲區(qū)域。通道網(wǎng)絡(luò)可以被沿 著封閉環(huán)線的邊緣圍繞，網(wǎng)絡(luò)位于該封閉環(huán)線之內(nèi)，而第二區(qū)位于該 封閉環(huán)線之外。第一和第二區(qū)中的每一個(gè)都可以包括通道網(wǎng)絡(luò)，該通 道網(wǎng)絡(luò)被沿著封閉環(huán)線的邊緣圍繞，由此，通過(guò)沿著封閉環(huán)線令第一 區(qū)位于該環(huán)線之內(nèi)的邊緣，將第一區(qū)與第二區(qū)分隔開。包括第一區(qū)的 通道網(wǎng)絡(luò)可以包括一組通道，通道之間穿插有脊。該組通道可以包括 光俘獲區(qū)域。第二區(qū)可以包括金屬化區(qū)域。脊可以包括開口，該開口 允許液體流動(dòng)穿過(guò)該脊。 一組通道包括平行的通道。通常，紋理化表面包括通道網(wǎng)絡(luò)，該通道網(wǎng)絡(luò)在某種程度 上被取向以使得引導(dǎo)液體在第一區(qū)內(nèi)徙動(dòng)遍及整個(gè)通道網(wǎng)絡(luò)，并且不 會(huì)超越邊緣的封閉環(huán)線的邊界。可以是如權(quán)利要求202所述的半導(dǎo)體 基體，以及與半導(dǎo)體表面之間具有大于零且小于90度的接觸角的液 體，其中該液體能夠在通道網(wǎng)絡(luò)內(nèi)徙動(dòng)，并被遍及整個(gè)區(qū)分布。該液 體能夠通過(guò)毛細(xì)吸引來(lái)徙動(dòng)?；w可以包括半導(dǎo)體晶片，例如硅，該硅可以是多晶體的。 基體也可以是鍺或砷化鎵?；w可以包括由紋理化襯底(或者，覆蓋 物)支撐的半導(dǎo)體薄膜。襯底和覆蓋物都可以是玻璃的。 —個(gè)重要的實(shí)施例還包括，在第二側(cè)上相對(duì)于第一紋理化 表面的第二紋理化表面，該第二紋理化表面包括紋理，該紋理包括相 對(duì)的第一區(qū)和第二區(qū)，使得從相對(duì)的第一區(qū)到相對(duì)的第二區(qū)中存在的 任何液體流動(dòng)通路都包含了該紋理的液體流動(dòng)阻礙物特征。另一個(gè)有趣的實(shí)施例是一種用于制造光電裝置的方法，包 括形成具有第一和第二區(qū)的紋理化半導(dǎo)體表面；形成涉及半導(dǎo)體的 結(jié)；將第一液體施加到該表面的第一區(qū)域，其中至少部分由于該紋理 化表面的紋理的緣故，該液體在該區(qū)內(nèi)4走動(dòng)。該液體保持^皮排除在該 表面的第二區(qū)之外，該排除是至少部分由于該表面的紋理的緣故，第 一液體是一種阻止將隨后的涂層牢固粘合在半導(dǎo)體表面的材料。第一 和第二區(qū)被暴露給隨后的涂層，該隨后的涂層牢固地粘附至第二區(qū)， 而由于第 一 液體導(dǎo)致的涂層的存在所以該隨后的涂層弱粘附至第一 區(qū)。該隨后的涂層將被從半導(dǎo)體去除。該隨后的涂層包括抗反射涂層。第一液體可以是旋涂式摻雜物。該隨后的涂層可以包括氮化硅。第一 區(qū)可以包括光電池的金屬化區(qū)域。第二區(qū)可以包括光電池的光俘獲區(qū)域。本文的發(fā)明的一種設(shè)備是一種光電裝置，包括帶有至少 一個(gè)紋理化表面的半導(dǎo)體襯底；在該至少一個(gè)紋理化表面上，存在有 多個(gè)光俘獲區(qū)域，這些光俘獲區(qū)域包括，多個(gè)光俘獲表面紋理特征以 及抗反射涂層。在該至少一個(gè)紋理化表面上相鄰于該光俘獲區(qū)域，存 在有金屬化通道，通過(guò)紋理化表面的流體流動(dòng)阻礙物特征將該金屬化 通道與相鄰的光俘獲區(qū)域分隔開。在每一個(gè)金屬化通道內(nèi)是電極，該 電極被電連接至半導(dǎo)體村底，并且被電連接至該至少一個(gè)紋理化表面 上的其它電極。光俘獲表面特征可以包括多個(gè)凹槽，該凹槽可以是平行的 或者彎曲的。該凹槽和金屬化通道可以具有基本上相等的深度。或者， 該凹槽可以具有比金屬化通道的深度更小一些的深度。金屬化通道可 以是匯流條通道和柵格線通道。柵格線通道可以具有大約為1的截面 高寬比，并且當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)是該截面高寬比至少大于0.1。多個(gè)光俘獲 特征與多個(gè)金屬化通道二者中的至少一個(gè)可以具有在大約3 jam至大 約50 pm的深度，優(yōu)選是在大約5 pm至大約20 |_im之間。具有很多的變形。流體流動(dòng)阻礙物可以包括突起的邊緣。 流體流動(dòng)阻礙物可以包括帶有岸的突起邊緣。襯底可以包括多晶硅。 襯底可以包括半導(dǎo)體晶片，承載在紋理化襯底或覆蓋物上的薄膜，該 紋理化襯底或覆蓋物可以是玻璃的。襯底可以包括通過(guò)p/n結(jié)聯(lián)結(jié)起 來(lái)的在p型半導(dǎo)體上的n型半導(dǎo)體，或者可以包括通過(guò)n/p結(jié)聯(lián)結(jié)， 覆蓋n型半導(dǎo)體的p型半導(dǎo)體。半導(dǎo)體可以選自由硅、鍺、以及砷化 鎵構(gòu)成的組。在一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中，襯底相對(duì)于第一紋理化表面可以具 有第二紋理化表面，包括多個(gè)光偏轉(zhuǎn)表面紋理特征；金屬化通道； 以及，位于至少一些金屬化通道內(nèi)的電才及。另一個(gè)實(shí)施例，也是兩側(cè)的。該實(shí)施例是用于光電用途的 半導(dǎo)體基體，其包括第一表面，該第一表面包括有紋理，該紋理包括 有第 一和第二區(qū)，使得從第 一 區(qū)到第二區(qū)中存在的任意液體流動(dòng)通路 包括了紋理的液體流動(dòng)阻礙物特征。在相對(duì)于第 一紋理化表面的第二側(cè)上，是第二紋理化表面，該第二紋理化表面包括紋理，該紋理包括 有相對(duì)的第一區(qū)和第二區(qū)，使得從第一區(qū)到相對(duì)的第二區(qū)中存在的任 意液體流動(dòng)通路包括了紋理的液體流動(dòng)阻礙物特征。本文中已經(jīng)描述了本發(fā)明的許多技術(shù)和方面。本領(lǐng)域的技 術(shù)人員將會(huì)理解，即使沒有被具體描述為在一起使用，但是這些技術(shù) 中的許多技術(shù)可能與其它被公開的技術(shù)一起使用。例如，處理和阻隔 的一般技術(shù)已經(jīng)被描述。如所描述的那樣，處理步驟可以(也可以不) 與阻隔步驟一起應(yīng)用。阻隔可以;故用以阻隔一個(gè)區(qū)i或，以避免以浴鍋 或者其它方式提供在整個(gè)裝置上的材料反應(yīng)，或者避免通過(guò)處理提供 的材料反應(yīng)。阻隔材料還可以是用于隨后或之前步驟的活性材料。阻 隔材料可以被添加、去除、以及替換。流程圖示出了可以被執(zhí)行的步 驟，以及可能的順序，盡管并不是所有可能的順序都已經(jīng)被描述。不 過(guò)，盡可能示出的所有順序意在被認(rèn)為本文的發(fā)明的一部分。已經(jīng)采 用將材料提供到其中且液體在其中徙動(dòng)的區(qū)，以及材料被阻止徙動(dòng)的 區(qū)，來(lái)對(duì)裝置進(jìn)行了描述。對(duì)液體流動(dòng)的阻礙物已經(jīng)被提及，并被圖 示。這些阻礙物已經(jīng)被聯(lián)系阻隔或處理(或者，阻隔與處理)的具體 機(jī)制而示出且詳述。不過(guò)，任何合適的液體流動(dòng)阻石尋物可以與任何阻 隔或處理機(jī)制一起被使用。另外，對(duì)流動(dòng)的附加阻礙物沒有描述，但 是它們類似于所描述的阻礙物而起作用，并且能夠被使用。涉及光電 裝置的另外的發(fā)明已經(jīng)被描述，其中裝置的紋理或形貌被用來(lái)引導(dǎo)液 體的徙動(dòng)，以用于該裝置的加工處理。當(dāng)形貌還服務(wù)于實(shí)質(zhì)性目的時(shí)， 上述發(fā)明特別有優(yōu)勢(shì)。本公開描述和公開了 一個(gè)以上的發(fā)明。在本文以及相關(guān)文 件(不僅是提交時(shí)的文件，而且包括基于本公開的任何專利申請(qǐng)?jiān)谏?請(qǐng)過(guò)程中進(jìn)行的完善)權(quán)利要求中闡明了這些發(fā)明。發(fā)明人意在將所有 這些各種發(fā)明全部主張到現(xiàn)有技術(shù)所允許的極限，正如隨后被確定的 那樣。本文所描述的任何一個(gè)特征對(duì)于本文所公開的每一個(gè)發(fā)明而言 都不是必不可少的。因而發(fā)明人認(rèn)為，本文所述的^f壬何特征，只要在 基于本公開的任何專利的任一具體權(quán)利要求中沒有要求保護(hù)，那么都 不應(yīng)該認(rèn)為某個(gè)特征必須;波并入任何權(quán)利要求中。硬件的某些組件，或者步驟的組，在本文中被稱作發(fā)明。發(fā)明，特別是當(dāng)通過(guò)法律和法規(guī)關(guān)于在一件專利申請(qǐng)中將要檢查的發(fā) 明數(shù)目(或者發(fā)明的單一性)進(jìn)行考慮時(shí)。這僅僅想要是作為敘述"發(fā) 明的實(shí)施例"的 一種簡(jiǎn)明的方式。與本文一起還遞交了摘要。要強(qiáng)調(diào)的是，摘要被提供以便 符合需要摘要的法規(guī)，該摘要將允許審查員和其他檢查人員能迅速地 弄清該技術(shù)公開的主題。摘要以這樣的理解被遞交，即，該摘要不會(huì) 被用于解釋或者限制權(quán)利要求的含義和范圍，正如專利局法規(guī)所承諾 的那樣。前文的詳細(xì)描述應(yīng)當(dāng)^皮理解為是說(shuō)明性的，并且無(wú)論如<可 都不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的。盡管本發(fā)明已經(jīng)參照其優(yōu)選實(shí)施例被具 體示出和描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，在不背離權(quán)利要求限 定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以在本發(fā)明中的形式與細(xì)節(jié)上 實(shí)現(xiàn)各種改變。所附權(quán)利要求中所有手段或步驟加上功能元件的對(duì)應(yīng)結(jié) 構(gòu)、材料、動(dòng)作以及相等物，意在包括與作為具體被主張的其它被主 張?jiān)M合在一起用于執(zhí)行這些功能的任何結(jié)構(gòu)、材料或動(dòng)作。
5權(quán)利要求
1.一種用于制造光電裝置的方法，包括a)形成紋理化的半導(dǎo)體表面；b)形成涉及所述半導(dǎo)體的結(jié)；c)將液體施加到所述表面的第一區(qū)，至少部分由于所述紋理化表面的紋理，使得所述液體在所述區(qū)內(nèi)徙動(dòng)，并且所述液體保持被排除在所述表面的第二區(qū)之外，所述第二區(qū)與所述第一區(qū)是相接的，至少部分由于所述紋理的液體流動(dòng)阻礙物特征引發(fā)所述排除；以及d)允許在所述表面的第一區(qū)內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將金屬 涂層施加到所述半導(dǎo)體表面的步驟，以便能夠從所述半導(dǎo)體收集電功 率，并且將電功率進(jìn)一步分配到電子系統(tǒng)。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少部分由于毛細(xì) 吸引的影響，所述液體在所述第一區(qū)內(nèi)徙動(dòng)。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，主要由于毛細(xì)吸引 的影響，所述液體在所述第一區(qū)內(nèi)徙動(dòng)。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少部分由于所述 紋理化半導(dǎo)體的機(jī)械振動(dòng)的影響，所述液體在所述第一區(qū)內(nèi)4走動(dòng)。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少部分由于圍繞 所述半導(dǎo)體的流體介質(zhì)的聲激勵(lì)的影響，所述液體在所述第 一 區(qū)內(nèi)徙 動(dòng)。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少部分由于施加 在所述液體與所述半導(dǎo)體之間的靜電勢(shì)的影響，所述液體在所述第一 區(qū)內(nèi)4走動(dòng)。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少部分由于沿所 述徙動(dòng)方向取向的^茲場(chǎng)的影響，所述液體在所述第一區(qū)內(nèi)徙動(dòng)。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述液體包括反應(yīng) 液體。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在所述 第一區(qū)內(nèi)由于所述化學(xué)反應(yīng)的緣故產(chǎn)生包括了關(guān)于所述半導(dǎo)體的電 接觸件的材料的化學(xué)修改量的步驟。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一區(qū)包括所 述光電裝置的金屬化區(qū)域。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一區(qū)包括 光電裝置的匯流條區(qū)域，以及光電裝置的柵格線區(qū)域。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一區(qū)包括 光電裝置的匯流條區(qū)域。
14. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述液體包括抗反 射材料。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一區(qū)包括 所述光電裝置的光俘獲區(qū)域。
16. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在將液 體施加到所述第 一 區(qū)的步驟之前，采用抗反射材料涂覆所述表面的第 一區(qū)和第二區(qū)的步驟，其中施加液體的步驟包括施加去除所述抗反射 材料的去除液體的步驟。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述去除液體包 括化學(xué)蝕刻 刑。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一區(qū)包括 所述裝置的金屬化區(qū)域。
19. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一區(qū)帶有使 能所述毛細(xì)作用影響的紋理。
20. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料是硅。
21. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料是 多晶》圭。
22. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料是 p型的，且所述形成結(jié)的步驟包括施加帶有磷的化學(xué)物那樣的摻雜物。
23. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料是 n型的，且所述形成結(jié)的步驟包括施加帶有硼的化學(xué)物那樣的摻雜物。
24. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)反應(yīng)在所 述第一區(qū)內(nèi)形成金屬涂層。
25. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)反應(yīng)是采 用催化劑的催化反應(yīng)，該催化反應(yīng)通過(guò)在所述第 一 區(qū)內(nèi)的無(wú)電鍍來(lái)具體使能金屬膜的形成。
26. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)反應(yīng)在所述第一區(qū)內(nèi)通過(guò)無(wú)電鍍形成金屬涂層。
27. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)反應(yīng)在所 述第 一 區(qū)內(nèi)使用有機(jī)金屬材料形成金屬涂層。
28. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括采用增 強(qiáng)在所述毛細(xì)吸引的影響下的液體流動(dòng)的材料來(lái)處理所述紋理化表 面的步驟。
29. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體選自由 硅、鍺和砷化鎵構(gòu)成的組。
30. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述紋理化表面的 第一區(qū)包括至少一條具有第一和第二部分的通道。
31. 如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述至少一條通 道包括互連通道的網(wǎng)絡(luò)。
32. 如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述至少一條通 道包括多條平行的通道。
33. 如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述表面還包括 位于 一對(duì)相鄰?fù)ǖ乐g的脊。
34. 如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，位于一對(duì)相鄰?fù)?道之間的脊包括允許液體流動(dòng)通過(guò)所述脊的至少 一 個(gè)開口 。
35. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體表面包 括半導(dǎo)體晶片的表面。
36. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述紋理化半導(dǎo)體 表面包括通過(guò)紋理化村底支撐的半導(dǎo)體薄膜。
37. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體表面包 括通過(guò)紋理化覆蓋物支撐的半導(dǎo)體薄膜。
38. 如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述覆蓋物包括 玻璃。
39. —種用于制造光電裝置的方法，包括a) 形成紋理化的半導(dǎo)體表面；b) 形成涉及所述半導(dǎo)體的結(jié)；c) 將液體施加到所述表面的第一區(qū)，至少部分由于所述表面的紋理，所述液體在所述區(qū)內(nèi)徙動(dòng)，并且所述液體保持^皮排除在所述表面 的第二區(qū)之外，所述第二區(qū)與所述第一區(qū)是相接的，所述排除是至少部分由于所述表面的紋理的纟彖故；以及d)允許化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在所述表面的第二區(qū)內(nèi)。
40. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將金 屬涂層施加到所述半導(dǎo)體表面的步驟，以便能夠從所述半導(dǎo)體收集電 功率，并且進(jìn)一步分配到電子系統(tǒng)。
41. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，至少部分由于毛 細(xì)吸引的影響，所述液體在所述第一區(qū)內(nèi)徙動(dòng)。
42. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，主要由于毛細(xì)吸 引的影響，所述液體在所述第一區(qū)內(nèi)徙動(dòng)。
43. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，至少部分由于搖 晃所述襯底的影響，所述液體在所述第一區(qū)內(nèi)徙動(dòng)。
44. 如^l利要求39所述的方法，其特征在于，至少部分由于施 加到所述液體的聲能的影響，所述液體在所述第 一 區(qū)內(nèi)徙動(dòng)。
45. 如^l利要求39所述的方法，其特征在于，至少部分由于電 潤(rùn)濕的影響，所述液體在所述第一區(qū)內(nèi)徙動(dòng)。
46. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，至少部分由于磁 力的影響，所述液體在所述第一區(qū)內(nèi)徙動(dòng)。
47. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述液體包括阻 隔材料。
48. 如權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述阻隔材料在 徙動(dòng)之后會(huì)硬化。
49. 如權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在施 加液體的步驟之前，采用抗反射材料涂覆所述第 一區(qū)和第二區(qū)的步 驟，其中施加所述阻隔材料的步驟包括施加對(duì)所述抗反射涂層進(jìn)行保 護(hù)以防化學(xué)蝕刻劑的材料的步驟。
50. 如權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將去 除液體施加到所述第 一 區(qū)和第二區(qū)的步驟，所述去除液體從其接觸到 所述抗反射材料的區(qū)中去除所述抗反射材料，由此，所述抗反射材料 被從所述第二區(qū)去除，而不會(huì)被從已經(jīng)施加有所述阻隔材料的第 一 區(qū) 去除。
51. 如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，所述第一區(qū)包括 所述光電裝置的光俘獲區(qū)域。
52. 如權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，所述第二區(qū)包括 所述光電裝置的金屬化區(qū)域。
53. 如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，所述去除液體包 括化學(xué)蝕刻劑。
54. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述表面的第一 區(qū)帶有使能所述毛細(xì)作用影響的紋理。
55. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料 是硅。
56. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料 是多晶硅。
57. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料 是p型的，且所述形成結(jié)的步驟包括施加帶有磷的化學(xué)物那樣的摻雜物。
58. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料 是n型的，且所述形成結(jié)的步驟包括施加帶有硼的化學(xué)物那樣的摻雜物。
59. 如權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟a) 將第二活性液體施加到所述第一區(qū)和第二區(qū)；b) 允許化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在所述第二區(qū)內(nèi)；由于所述阻隔材料的存在，由此所述化學(xué)反應(yīng)不會(huì)發(fā)生在所述第 一區(qū)內(nèi)。
60. 如權(quán)利要求59所述的方法，其特征在于，所述第二活性液 體選自由抗反射涂層溶劑、無(wú)電鍍催化劑、無(wú)電鍍化學(xué)物、以及電鍍 化學(xué)物所構(gòu)成的組。
61. 如權(quán)利要求59所述的方法，其特征在于，所述第二活性液 體包括多種液體，包括a) 抗反射涂層溶劑；b) 無(wú)電鍍催化劑；c) 無(wú)電鍍化學(xué)物；以及d) 電鍍化學(xué)物。
62. 如權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，所述多種液體按 照所列舉的順序施加，即，a)后面是b)， b)后面是c), c)后面是d)。
63. 如權(quán)利要求59所述的方法，其特征在于，所述施加所述第 二液體的步驟包括提供所述第二液體的浴鍋，并將所述半導(dǎo)體表面放 入所述浴鍋中。
64. 如權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟a) 通過(guò)直接處理將第二活性液體施加到所述第二區(qū)；b) 允許化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在所述第二區(qū)中；由于所述阻隔材料的存在，由此所述化學(xué)反應(yīng)不會(huì)發(fā)生在所述第 一區(qū)內(nèi)。
65. 如權(quán)利要求64所述的方法，其特征在于，所述第二活性液 體選自由抗反射涂層溶劑、無(wú)電鍍催化劑、無(wú)電鍍化學(xué)物、以及電鍍 化學(xué)物所構(gòu)成的組。
66. 如權(quán)利要求64所述的方法，其特征在于，所述第二活性液 體包括多種液體，包括a) 抗反射涂層溶劑；b) 無(wú)電鍍催化劑；c) 無(wú)電鍍化學(xué)物；以及d) 電鍍化學(xué)物。
67. 如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，所述多種液體按 照所列舉的順序施加，即，a)后面是b), b)后面是c)。
68. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體選自 由硅、鍺、以及砷化鎵所構(gòu)成的組。
69. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述紋理化表面 的第一區(qū)和第二區(qū)包括至少一條具有第一部分和第二部分的通道。
70. 如權(quán)利要求69所述的方法，其特征在于，所述至少一條通 道包括互連通道的網(wǎng)絡(luò)。
71. 如權(quán)利要求69所述的方法，其特征在于，所述至少一條通 道包括多條平行的通道。
72. 如權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，所述表面還包括 位于至少 一 對(duì)相鄰?fù)ǖ乐g的脊，所述脊包括在所述脊中允i午液體流 動(dòng)通過(guò)所述脊的開口 。
73. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體表面 包括所述半導(dǎo)體晶片的表面。
74. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述紋理化半導(dǎo) 體表面包括通過(guò)紋理化村底支撐的半導(dǎo)體薄膜。
75. 如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體表面 包括通過(guò)紋理化覆蓋物支撐的半導(dǎo)體薄膜。
76. 如權(quán)利要求74所述的方法，其特征在于，所述覆蓋物包括 玻璃。
77. 如權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟a) 從所述第一區(qū)和第二區(qū)去除所述阻隔材料；b) 將第二阻隔液體施加到所述表面的第一區(qū)，所述第二阻隔液體 在所述表面的第 一 區(qū)內(nèi)徙動(dòng)，且所述第二阻隔液體保持被排除在所述 第二區(qū)之外；以及c) 允許第二化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在所述第二區(qū)內(nèi)，所述反應(yīng)在所述第一 區(qū)內(nèi)同才羊一皮阻隔。
78. 如權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟a) 將第二阻隔液體施加到所述表面的第三區(qū)，所述第二阻隔液體 在所述第三區(qū)內(nèi)徙動(dòng)，且所述第二阻隔液體保持被排除在所述表面的 第二區(qū)之外；以及b) 允許第二化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在所述第二區(qū)內(nèi)，所述反應(yīng)在所述第一 區(qū)和第三區(qū)內(nèi)同樣^皮阻隔。
79. —種用于光電用途的半導(dǎo)體基體，包括第一表面，所述第一 表面包括紋理，所述紋理包括第一區(qū)和第二區(qū)，使得從所述第一區(qū)到 所述第二區(qū)存在的任何液體流動(dòng)通路都包括所述紋理的液體流動(dòng)阻 礙物特征。
80. 如權(quán)利要求79所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，進(jìn)一步包 括在所述第一區(qū)內(nèi)的互連通道的網(wǎng)絡(luò)。
81. 如權(quán)利要求79所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述液體 流 動(dòng)阻礙物包括邊緣。
82. 如權(quán)利要求79所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述液體 流動(dòng)阻礙物包括壁。
83. 如權(quán)利要求80所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述通道的網(wǎng)絡(luò)包括至少兩條互連的金屬化區(qū)域通道。
84. 如權(quán)利要求83所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述第二 區(qū)包括光俘獲區(qū)域。
85. 如權(quán)利要求80所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述通道 的網(wǎng)絡(luò)通過(guò)沿封閉環(huán)線的邊緣被圍繞，所述網(wǎng)絡(luò)位于所述封閉環(huán)線之 內(nèi)，所述第二區(qū)位于所述封閉環(huán)線之外。
86. 如權(quán)利要求79所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述第一 區(qū)和第二區(qū)中的每一個(gè)都包括通道的網(wǎng)絡(luò)，所述通道的網(wǎng)絡(luò)通過(guò)沿封 閉環(huán)線的邊緣被圍繞，由此，通過(guò)沿封閉環(huán)線的邊緣將所述第一區(qū)從 所述第二區(qū)分開，所述第一區(qū)位于所述環(huán)線內(nèi)。
87. 如權(quán)利要求86所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，包括了所 述第 一 區(qū)的所述通道網(wǎng)絡(luò)包括有 一 組被脊穿插的通道。
88. 如權(quán)利要求87所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述組的 通道包括光俘獲區(qū)域。
89. 如權(quán)利要求88所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述第二 區(qū)包括金屬化區(qū)域。
90. 如權(quán)利要求87所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述脊包 括允許液體流動(dòng)通過(guò)所述脊的開口 。
91. 如權(quán)利要求87所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于， 一組通道 包括平行的通道。
92. 如權(quán)利要求86所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，紋理化表 面包括通道網(wǎng)絡(luò)，所述通道網(wǎng)絡(luò)被以這樣的方式取向，使得引導(dǎo)液體 在所述第一區(qū)內(nèi)徙動(dòng)遍及所述通道網(wǎng)絡(luò)，而不會(huì)超越過(guò)由所述邊緣的 封閉環(huán)線構(gòu)成的邊界。
93. 如權(quán)利要求86所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，液體與所 述半導(dǎo)體表面之間具有大于0度且小于90度的接觸角，所述液體能 夠在所述通道網(wǎng)絡(luò)內(nèi)4走動(dòng)，并且能夠^皮遍及一個(gè)區(qū)分布。
94. 如權(quán)利要求93所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，通過(guò)毛細(xì) 吸引，所述液體能夠徙動(dòng)。
95. 如權(quán)利要求79所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述基體 包括半導(dǎo)體晶片。
96. 如權(quán)利要求95所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述半導(dǎo)體包括多晶硅。
97. 如權(quán)利要求79所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述半導(dǎo) 體選自由硅、鍺、以及砷化鎵所構(gòu)成的組。
98. 如權(quán)利要求79所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述基體 包括通過(guò)紋理化襯底支撐的半導(dǎo)體薄膜。
99. 如權(quán)利要求79所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述基體 包括通過(guò)紋理化覆蓋物支撐的半導(dǎo)體薄膜。
100. 如權(quán)利要求98所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述覆蓋 物包括玻璃。
101. 如權(quán)利要求87所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述通道 組包括一組平行的、直的通道。
102. 如權(quán)利要求87所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述通道 組包括在其上的抗反射涂層。
103. 如權(quán)利要求87所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，所述通道 組包括一組彎曲的通道。
104. 如權(quán)利要求79所述的半導(dǎo)體基體，其特征在于，進(jìn)一步包 括在第二側(cè)上相對(duì)于所述第一紋理化表面的第二紋理化表面，所述第 二紋理化表面包括紋理，所述紋理包括相對(duì)的第一區(qū)和第二區(qū)，使得 從所述第 一 區(qū)到所述相對(duì)的第二區(qū)存在的任意液體流動(dòng)通路都包括 所述紋理的液體流動(dòng)阻礙物特征。
105. —種用于制造光電裝置的方法，包括a) 形成具有第一區(qū)和第二區(qū)的紋理化半導(dǎo)體表面；b) 形成涉及所述半導(dǎo)體的結(jié)；c) 將第一液體施加到所述表面的第一區(qū)，其中至少部分由于所述 紋理化表面的紋理，所述液體在所述區(qū)內(nèi)徙動(dòng)，所述液體保持被排除 在所述表面的第二區(qū)之外，所述排除是至少由于所述表面的紋理的緣 故，所述第一液體是阻止隨后的涂層牢固地結(jié)合到所述半導(dǎo)體表面的 材料；d) 將所述第一區(qū)和第二區(qū)暴露給隨后的涂層，所述隨后的涂層會(huì) 強(qiáng)力地粘附到所述第二區(qū)，而由于存在所述第 一 液體的涂層的緣故， 所述隨后的涂層弱粘附到所述第 一 區(qū)；e) 從所述半導(dǎo)體去除所述隨后的涂層。
106. 如權(quán)利要求105所述的方法，其特征在于，所述隨后的涂 層包括抗反射涂層。
107. 如權(quán)利要求105所述的方法，其特征在于，所述隨后的涂 層預(yù)先形成有貫穿所述隨后的涂層的通道，所述通道提供給一種化學(xué) 物，所述化學(xué)物與從所述第一液體產(chǎn)生且位于所述第一區(qū)上的涂層相 對(duì)強(qiáng)烈地反應(yīng)，且所述化學(xué)物關(guān)于所述半導(dǎo)體是相對(duì)惰性的，還具有 將所述化學(xué)物施加到所述表面的第 一 區(qū)和第二區(qū)的步驟，其中所述化 學(xué)物滲透所述隨后的涂層并與來(lái)自所述第 一液體的所述涂層強(qiáng)烈反 應(yīng)，由此使所述涂層退化，并破壞所述半導(dǎo)體表面與所述第一涂層之 間的任何附著，因而從所述第一區(qū)除去所述隨后的涂層，同時(shí)在非活 性的所述第二區(qū)留下所述隨后的涂層。
108. 如權(quán)利要求105所述的方法，其特征在于，所述第一液體 包括旋涂式摻雜物。
109. 如權(quán)利要求108所述的方法，其特征在于，所述隨后的涂 層包括氮化硅。
110. 如權(quán)利要求105所述的方法，其特征在于，所述第一區(qū)包 括光電池的金屬化區(qū)域。
111. 如權(quán)利要求110所述的方法，其特征在于，所述第二區(qū)包括 光電池的光俘獲區(qū)域。
112. —種光電裝置，包括a) 帶有至少一個(gè)紋理化表面的半導(dǎo)體襯底；b) 在所述至少一個(gè)紋理化表面上存在有多個(gè)光俘獲區(qū)域，包括i) 多個(gè)光俘獲表面紋理特征；以及ii) 抗反射涂層；c) 在所述至少一個(gè)紋理化表面之上，相鄰于所述光俘獲區(qū)域，存 在有金屬化區(qū)域，通過(guò)所述紋理化表面的流體流動(dòng)阻礙物特征將所述 金屬化區(qū)域與相鄰的光俘獲區(qū)域分開；d) 在每一個(gè)金屬化通道內(nèi)，電極被電連接到所述半導(dǎo)體襯底，并 且被連接到所述至少 一個(gè)紋理化表面之上的其它電極。
113. 如權(quán)利要求112所述的裝置，其特征在于，所述光俘獲表面 特征包括多個(gè)凹槽。
114. 如權(quán)利要求113所述的裝置，其特征在于，所述多個(gè)凹槽包其特征在于 其特征在于 其特征在于 其特征在于 其特征在于所述多個(gè)凹槽包 所述凹纟會(huì)和所述 所述凹槽具有比 所述金屬化通道 所述柵格線通道:括平4于的凹才曹。
115. 如權(quán)利要求113所述的裝置 括彎曲的凹槽。
116. 如權(quán)利要求113所述的裝置 金屬化通道具有大致相等的深度。
117. 如權(quán)利要求113所述的裝置 所述金屬化通道的深度更小的深度。
118. 如權(quán)利要求112所述的裝置 包括匯流條通道和柵格線通道。
119. 如權(quán)利要求118所述的裝置 具有大約至少0.1的截面高寬比。
120. 如權(quán)利要求112所述的裝置，其特征在于，所述光俘獲特 征與所述金屬化通道中的至少一個(gè)具有在大約3 (im至大約50 pm之 間的深度。
121. 如權(quán)利要求112所述的裝置，其特征在于，所述光俘獲特 征與所述金屬化通道中的至少一個(gè)具有在大約5 pm至大約20 (im之間的深度。
122. 如權(quán)利要求112所述的裝置，其特征在于，所述流體流動(dòng) 阻礙物包括突起的邊緣。
123. 如權(quán)利要求112所述的裝置， 阻礙物包括帶有岸的突起的邊緣。
124. 如權(quán)利要求112所述的裝置， 多晶石圭。
125. 如權(quán)利要求112所述的裝置， 半導(dǎo)體晶片。
126. 如權(quán)利要求112所述的裝置， 括承載在紋理化襯底上的半導(dǎo)體薄膜。
127. 如權(quán)利要求112所述的裝置， 括承載在紋理化覆蓋物上的半導(dǎo)體。
128. 如權(quán)利要求112所述的裝置， 覆蓋在p型半導(dǎo)體上的n型半導(dǎo)體，通過(guò)p/n結(jié)聯(lián)接。
129. 如權(quán)利要求112所述的裝置，其特征在于，其特征在于， 其特征在于， 其特征在于， 其特征在于， 其特征在于， 其特征在于，所述流體流動(dòng) 所述^"底包4舌 所述襯底包括 所述半導(dǎo)體包 所述半導(dǎo)體包 所述坤于底包4舌 所述襯底包括覆蓋在n型半導(dǎo)體上的p型半導(dǎo)體，通過(guò)n/p結(jié)聯(lián)接。
130. 如權(quán)利要求112所述的裝置，其特征在于，所述襯底包括 從硅、鍺、以及砷化鎵所構(gòu)成的組中選擇的半導(dǎo)體。
131. 如權(quán)利要求112所述的裝置，其特征在于，所述襯底包括 相對(duì)于所述第一紋理化表面的第二紋理化表面，包括a) 多個(gè)光偏轉(zhuǎn)表面紋理特征；b) 金屬化通道；以及c) 在所述至少一些金屬化通道內(nèi)的電極。
132. —種用于光電用途的半導(dǎo)體基體，包括a) 第一表面，所述第一表面包括紋理，所述紋理包括第一區(qū)和第 二區(qū)，使得從所述第 一 區(qū)到所述第二區(qū)中存在的任意液體流動(dòng)通路都 包括所述紋理的液體流動(dòng)阻礙物特征；以及b) 在第二側(cè)上相對(duì)于所述第一紋理化表面的第二紋理化表面，所 述第二紋理化表面包括相對(duì)的第 一 區(qū)和第二區(qū)，使得從所述第 一 區(qū)到 相對(duì)的第二區(qū)中存在的任意液體流動(dòng)通路都包括所述紋理的液體流 動(dòng)阻礙物特征。
全文摘要
半導(dǎo)體光電池具有為了加工處理和光電原因被紋理化的表面。吸收區(qū)域可以具有平行的凹槽，該平行的凹槽減小了太陽(yáng)能的損失，否則這部分太陽(yáng)能會(huì)通過(guò)反射而損失掉。一種紋理化的形式具有平行的凹槽和脊。該電池還包括用于收集生成的電載流子并將它們傳導(dǎo)離開的金屬化區(qū)域，該金屬化區(qū)域可以是通道。在生產(chǎn)期間，形貌被加以考慮，其中使用了一種工藝，該工藝?yán)眯蚊惨灾鲗?dǎo)什么位置上將接受具體的加工處理，以及什么位置將不接受這樣的加工處理。液體被直接處理到該電池的區(qū)內(nèi)。它們徙動(dòng)遍及一個(gè)區(qū)，并且對(duì)接觸到的位置起作用。由于例如邊緣、壁和脊這樣的作為表面紋理特征的對(duì)流體流動(dòng)的阻礙物的緣故，所以它們不會(huì)徙動(dòng)到其它區(qū)。阻隔液體也可以被淀積在一個(gè)區(qū)內(nèi)，并且可以在該區(qū)內(nèi)徙動(dòng)，以便阻隔或掩模隨后的活動(dòng)，例如蝕刻。
文檔編號(hào)H01L31/0248GK101657906SQ200880011756
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2008年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月15日
發(fā)明者E·M·薩赫斯, J·F·布雷德特 申請(qǐng)人:麻省理工學(xué)院