用于太阳能电池制造的小接触的阵列
专利汇可以提供用于太阳能电池制造的小接触的阵列专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 采用印刷的 接触 掩模(400)来制造 太阳能 电池 。该接触掩模(400)可以包括通 过喷 墨印刷形成的点(306)。该点(306)可以形成在 电介质 层(例如聚酰亚胺)之间的开口中。重叠点(306)的交叉可以形成限定接触区域的空隙(321)。空隙(321)的间隔可以取决于分送点(306)的 喷嘴 的排列。可采用点(306)作为接触掩模(400) 刻蚀 下面的电介质层，用以形成通过该下面的电介质层的接触区域。在晶片上可以形成金属接触指用以形成通过接触区域到对应的扩散区域的电连接。，下面是用于太阳能电池制造的小接触的阵列专利的具体信息内容。
1.一种太阳能电池的制造方法，该方法包括：
在要被处理到太阳能电池中的晶片上形成第一电介质层；
在该第一电介质层上形成多个第二电介质层；以及
至少在该第二电介质层之间的开口中喷墨印刷多个点用以通过该点 的交叉形成多个空隙，该空隙的间隔取决于分送该点的喷墨印刷机喷嘴的 排列。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，其中该第二电介 质层包括在该晶片上丝网印刷的聚酰亚胺。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，还包括：
用该多个点作为掩模通过该第一电介质层形成接触区域；
从该晶片移除该多个点；以及
在该第一电介质层上形成金属接触指用以产生通过该接触区域到该 第一电介质层下的扩散区域的电连接。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池的制造方法，其中至少一些该金 属接触指包括所形成的用以产生通过至少一些该接触区域到对应N型扩 散区域的电连接的N型金属接触指，和所形成的用以产生通过至少一些该 接触区域到对应P型扩散区域的电连接的P型金属接触指，该P型和N 型扩散区域在该晶片的背面形成，该背面与在正常工作期间面向太阳的该 晶片的前面相对。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池的制造方法，其中不是该P型金 属接触指而是该N型金属接触指在该第二电介质层上形成。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，其中该第一电介质 层包括二氧化硅且该第二电介质层包括聚酰亚胺。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，其中该点在该晶片 上在包括该喷嘴的印刷头的一次经过中以一个方向被印刷。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池的制造方法，还包括：
至少以另一次经过使该印刷头在该晶片上经过，用以印刷覆盖在多个 空隙中的一个空隙上的另一个点。
9.一种太阳能电池的制造方法，该方法包括：
在太阳能电池晶片上形成第一电介质层；
在该第一电介质层上形成多个第二电介质层；
至少在两个该第二电介质层之间的开口中印刷多个点，该多个点形成 接触掩模，形成多个空隙，每一个该空隙由在该多个点中的重叠点的交叉 来限定；以及
刻蚀通过该空隙暴露的该第一电介质层的部分用以形成暴露该太阳 能电池的多个扩散区域的多个接触区域。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池的制造方法，还包括：
从该晶片移除该多个点；以及
在该多个接触区域中形成金属接触指用以电连接到在该多个扩散区 域中的对应的扩散区域。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池的制造方法，其中一些该金属 接触指包括N型金属接触指，其电连接到在该太阳能电池的背面上的该多 个扩散区域中的N型扩散区域，并且一些该金属接触指包括P型金属接触 指，其电连接到在该太阳能电池的背面上的该多个扩散区域中的P型扩散 区域。
12.根据权利要求9所述的太阳能电池的制造方法，其中该多个第二 电介质层在该第一电介质层上丝网印刷。
13.根据权利要求9所述的太阳能电池的制造方法，其中该多个点采 用喷墨印刷机印刷。
14.根据权利要求9所述的太阳能电池的制造方法，其中该多个第二 电介质层包括聚酰亚胺。
15.根据权利要求9所述的太阳能电池的制造方法，其中该第一电介 质层包括二氧化硅。
16.一种太阳能电池的制造方法，该方法包括：
在太阳能电池晶片上两个电介质层之间的开口中印刷多个点，该多个 点限定空隙，每个空隙通过该多个点中重叠点的交叉来形成，在该空隙之 间的该间隔由分送该多个点的喷嘴的物理排列所限定，以便该多个点不严 格对准于其上印刷该多个点的太阳能电池晶片的部件；
用该多个点作为刻蚀掩模来刻蚀在该多个点下方的另一层，用以形成 到下面的扩散区域的接触区域，该接触区域由该空隙所限定；以及
在其他层上形成金属接触指，形成该金属接触指用以通过该接触区域 电连接到该下面的扩散区域。
17.根据权利要求16所述的太阳能电池的制造方法，其中该其他层包 括二氧化硅。
18.根据权利要求16所述的太阳能电池的制造方法，其中该两个电介 质层包括聚酰亚胺。
19.根据权利要求16所述的太阳能电池的制造方法，其中该金属接触 指包括N型金属接触指且该下面的扩散区域包括N型扩散区域。
20.根据权利要求16所述的太阳能电池的制造方法，其中多个点在该 晶片上在喷墨印刷机的一次经过以一个方向被印刷。
技术领域
本发明总地涉及太阳能电池，且更具体地但不是唯一地涉及太阳能电 池的制造工艺和结构。
背景技术
出于成本原因，已开发用在包括金属接触指到对应扩散区域的电连接 的背端工艺中的喷墨印刷步骤。更具体地，可以通过喷墨印刷形成限定接 触孔的接触掩模，金属接触指可以通过该接触孔电连接到扩散区域。然而， 该接触掩模一般要求与太阳能电池晶片的其他部件严格对准。该对准限制 了在背端工艺中其他步骤的工艺参数。
发明内容
通过阅读包括附图和权利要求的全部公开内容，本发明的这些和其他 特征对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。
附图说明
图2示意性示出通过喷墨印刷机在晶片上形成接触掩模的一种方法；
图3包括图3A至图3D，示出了根据本发明的实施例示意性说明太阳 能电池制造工艺的截面；
图4示出了根据本发明的实施例说明空隙和邻近点之间的位置关系的 顶视图；
图5示意性示出了根据本发明的实施例说明以多个印刷路径形成的接 触掩模的顶视图。
在不同的图中使用相同的附图标记表示相同或相似的元件。
具体实施方式
图1示意性示出可用在本发明的实施例中的示例的喷墨印刷机。在图 1的示例中，该喷墨印刷机包括印刷头110和多个喷嘴112。可以将喷嘴 112布置成行和列以形成阵列。一般而言，在半导体工艺中使用喷墨印刷 机是公知的。简言之，材料流过喷嘴112并流到晶片114上。在晶片114 上的印刷头110的一个或多个路径导致被印刷在晶片114上的图案。在下 面的实施例中，该图案可以是用于在太阳能电池中形成金属接触区域的掩 模。
图2示意性示出通过喷墨印刷机在晶片114上形成接触掩模200的一 种方式。在图2的示例中，接触掩模200包括限定孔210的多个点201。 为了示意清晰，在图2中没有标记出所有的点201。通过避开点201来形 成孔210，该孔210限定通过其将要形成金属接触的区域。也就是说，通 过印刷点201以避开孔210的区域来形成孔210。使用喷墨印刷机以相对 高的每英寸点数(DPI)即以约100μm的点直径、连续的点201的中心之 间的约31.75μm的距离202，孔210可以限定直径约30μm的接触区域。 尽管该掩模200可以满足大部分太阳能电池应用，但是相对于晶片114的 其他部件，对准孔210相对困难并且具有工艺窗口限制。当孔210制作得 较小时尤其是这样。
图3包括图3A至图3D，示出了示意性说明根据本发明的实施例的太 阳能电池制造工艺的截面。图3的工艺关于形成接触掩模，其用于形成太 阳能电池的金属接触指。为了清晰，已省略对理解本发明不必要的工艺细 节。
参考图3A，太阳能电池包括以晶片301和多个扩散区域303和302 形式的衬底。可以在晶片301或上覆层中形成该扩散区域303和302。在 图3的示例中，扩散区域303包括P型扩散区域且扩散区域302包括N型 扩散区域。对于根据本发明的实施例的任何给定的太阳能电池晶片，存在 数个扩散区域303和302。图3A的太阳能电池包括背面结太阳能电池， 扩散区域303和302在与前面304相对的背面上。在正常工作期间前面304 面向太阳。
在扩散区域上形成电介质层304。在一个实施例中，电介质层304包 括通过常压化学汽相沉积(APCVD)形成的厚度约1000～6000埃的二氧 化硅。该层304提供在扩散区域和上覆导电层(例如随后形成的金属接触 指)之间的电绝缘。
在电介质层304上形成电介质层305，以有利地防止一个极性的金属 接触指电短接到另一个极性的扩散区域。在图3的示例中，层305防止电 连接到N型扩散区域302的金属接触指(即N型金属接触指)电短接到P 型扩散区域303。在一个实施例中，电介质层305包括丝网印刷的厚度约 5微米的聚酰亚胺。可以采用其他沉积技术形成电介质层305。然而，为 了节约成本该电介质层305优选地被丝网印刷，这在太阳能电池应用中尤 其重要。在一个实施例中，在层305之间的开口约200μm。
在图3B中，在晶片301上喷墨印刷多个点306。可以理解这样指称 点306是为了表示它们是通过穿过喷嘴释放材料而形成；点306不一定为 圆形。可以在晶片301上喷墨印刷点306，以便在点306之间形成空隙321。 如以下将会更明显，空隙321限定了接触区域，金属接触指可以通过该接 触区域电连接到对应的扩散区域。点306可以在晶片301上在印刷头的单 次经过中形成，由此得到形成在层305之间的开口中的空隙321。形成图 4的接触掩模400的点306可以包括热熔树脂。
图4示出了根据本发明的实施例说明在空隙321和邻近点306之间的 位置关系的顶视图。在图4的示例中，接触掩模400包括喷墨印刷的多个 重叠点306用以形成空隙321。空隙321为其上没有印刷点306的区域。 如图4所示，通过多个(例如4个)重叠点306的交叉形成每一空隙321。 有利地，可以通过分送点306的喷嘴的物理排列来限定和指定空隙321的 尺寸和位置。例如，可以通过喷墨喷嘴的间距来限定点306的中心之间的 尺寸401。结果，空隙之间的间隔也可以通过分送点的喷嘴的物理排列来 指定。
接触掩模400提供了在此之前未能实现的多个优点。由于点306之间 的间隔的精确度通过喷嘴的物理排列来指定，可以使用具有相对低DPI的 喷墨印刷机来限定多个空隙321。例如，假设点直径约100μm，+/-5μm， 而点的中心之间的距离401可以为75μm时，则每一空隙321的直径约 6μm。优选地，将每一空隙的尺寸制作得尽可能小以最小化覆盖，以及由 此最小化空隙与层305中的针孔对上的可能性。出于相似的原因，空隙321 优选地也只在层305之间的开口中形成。
因为接触掩模400可以在晶片301上无需严格对准地印刷，所以其也 为“无需对准的”。这是因为空隙321不是必须在层305之间的特定位置 形成；只要空隙321在层305之间形成即可。另外，为了印刷接触掩模400， 喷墨印刷机只需经过晶片301，而无需制造诸如图2的接触掩模200的交 错图案。可以沿着相对直的路线以一个或多个路径印刷接触掩模400。在 一个实施例中，接触掩模400以一个路径在一个方向上喷墨印刷。
继续图3C，采用接触掩模400来移除层304的部分以形成穿过其中 的接触区域311。在一个实施例中，通过使用接触掩模400作为刻蚀掩模 并且采用几乎不刻蚀层305的蚀刻剂来刻蚀层304形成接触区域311。例 如，利用包括二氧化硅的层304和包括聚酰亚胺的层305，可通过在缓冲 氧化物刻蚀(BOE)工艺中使用氢氟酸(HF)作为蚀刻剂湿刻蚀层304的 暴露的部分(即空隙321正下方的部分)，来形成接触区域311。在该刻蚀 工艺中，层305用作刻蚀终止。图3C图示了在BOE工艺和随后移除接触 掩模400后的图3B的例子。在去除掩模工艺(mask strip process)中，可 采用氢氧化钾(KOH)移除包括热熔树脂的接触掩模400。
如图3C所示，在层305之间的开口中，接触掩模400导致多个接触 区域311。由于用以限定接触区域311的对应的空隙321的小尺寸，接触 区域311相对小。由此得到多个相对小的接触区域311，金属接触指可以 通过其形成到对应扩散区域的电连接。相对小尺寸的接触区域311(例如 对于同一尺寸的空隙321为6μm)允许相对小的金属接触指，其进而有利 于实现较高的效率。
在图3D中，金属接触指312和313通过接触区域311形成。在一个 实施例中，金属接触指312和313包括以下材料的堆叠：6微米厚的锡层， 在该6微米厚的锡层上的300微米厚的铜层，在该300微米厚的铜层上的 500埃厚的钛钨层，在该500埃厚的钛钨层上的1000埃厚的铝层。在不脱 离本发明优点的情况下也可以使用其他金属和金属结构。对于根据本发明 的实施例的任何给定的太阳能电池晶片，存在数个金属接触指312和313。 在图3D的示例中，金属接触指312是P型金属接触指，这是因为其通过 接触区域311电连接到P型扩散区域303。类似地，金属接触指313是N 型金属接触指，因为其通过接触区域311电连接到N型扩散区域302。可 以将外部电路电连接到金属接触指用以接收来自太阳能电池的电力。
图4中的点306可以在晶片上以印刷头的一次经过来印刷。还可以在 晶片上执行例如两次或多次经过用以例如覆盖某些空隙321。在图5的示 例中，印刷头的第一次经过形成如图4所示的接触掩模400，且印刷头的 第二次经过形成点306A以覆盖空隙321(在点306A下方)。
以上公开了一种新的用于太阳能电池制造的小接触的阵列。虽然已经 提供本发明的具体实施例，但是应该理解这些实施例用于说明而非限制。 对于本领域普通技术人员而言，通过阅读公开内容，许多附加实施例将会显 而易见。
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