專利名稱：制造太陽(yáng)能電池的技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池基板的制造，尤其涉及一種使用罩幕來(lái)制造太陽(yáng)能電池的方法與設(shè)備。
背景技術(shù)：
離子植入是將改變導(dǎo)電性的雜質(zhì)引入基板的一種技術(shù)。所需的雜質(zhì)材質(zhì)會(huì)在離子源中被離子化且被萃取。接著，所萃取的離子會(huì)被操縱成離子束并被加速至預(yù)定能量，以及被導(dǎo)向基板并進(jìn)行植入。在對(duì)基板進(jìn)行回火后，離子會(huì)配置在基板的晶格中，以形成具有所需導(dǎo)電性的區(qū)域。太陽(yáng)能電池是使用硅基板的裝置的一個(gè)實(shí)例。太陽(yáng)能電池提供無(wú)污染且使用免費(fèi)自然資源的存取能源(equal-access energy)，且其在各個(gè)國(guó)家都有越來(lái)越重要的趨勢(shì)。任何能夠降低制造或生產(chǎn)高性能太陽(yáng)能電池的成本的方法，或者是任何能夠有效地提升高性能太陽(yáng)能電池的方法，對(duì)于全球使用太陽(yáng)能電池的普及化會(huì)有積極的影響。此舉將會(huì)使此干凈能源技術(shù)能夠被更廣泛的使用。太陽(yáng)能電池可能需要進(jìn)行摻雜，以改善其效率。此摻雜可以是對(duì)整個(gè)太陽(yáng)能電池表面進(jìn)行全面性摻雜(blanket doping)，或者是僅對(duì)太陽(yáng)能電池表面的特定區(qū)域進(jìn)行選擇性摻雜(selective doping)。在過(guò)去，是使用含摻質(zhì)的玻璃或膠體(paste)來(lái)對(duì)太陽(yáng)能電池進(jìn)行摻雜，其中玻璃或膠體在加熱后會(huì)使摻質(zhì)擴(kuò)散至太陽(yáng)能電池中。然而，這些制程無(wú)法提供足夠的精確度(precision)以對(duì)電池的不同區(qū)域進(jìn)行選擇性摻雜。此外，若是存在有孔洞、氣泡或者是污染物，則可能使全面性摻雜有不均勻摻雜的現(xiàn)象發(fā)生。摻雜可以改良電池，其中太陽(yáng)能電池的表面包括收集光電流的導(dǎo)體網(wǎng)狀物。增加位于這些格網(wǎng)線下方的摻質(zhì)劑量將會(huì)降低串聯(lián)電阻與提升太陽(yáng)能電池的效率。藉由全面性摻雜可以增加整體劑量或者是分布于整個(gè)表面的劑量，然而，也會(huì)相對(duì)地增加表面再結(jié)合(surface recombination)與降低太陽(yáng)能電池的效率。因此，能夠摻雜出一系列窄條紋 (narrow stripes)的能力將有助于太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)。由于離子植入能夠?qū)μ?yáng)能電池進(jìn)行精確的摻雜與選擇性摻雜，因此離子植入對(duì)太陽(yáng)能電池而言具有許多優(yōu)點(diǎn)。然而，太陽(yáng)能電池的選擇性摻雜可能需要使摻質(zhì)形成特定圖案(pattern)，也就是離子只會(huì)植入太陽(yáng)能電池基板的特定區(qū)域。在以前，僅對(duì)基板的特定區(qū)域進(jìn)行植入可以藉由使用光阻來(lái)達(dá)成。然而，由于使用光阻會(huì)需要進(jìn)行額外的制程步驟，因此會(huì)增加太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的額外成本。此外，若待植入的區(qū)域?yàn)橄喈?dāng)小時(shí)，使用光阻也會(huì)遭遇到困難。因此，此領(lǐng)域需要一種太陽(yáng)能電池基板的改良式植入，且特別是一種使用罩幕的太陽(yáng)能電池基板的改良式植入。

發(fā)明內(nèi)容
揭示一種制造太陽(yáng)能電池的技術(shù)。在一特定的例示性實(shí)施例中，所述技術(shù)可以包括在太陽(yáng)能電池的上方(upstream of the solar cell)設(shè)置罩幕，所述罩幕包括多個(gè)條狀物，其中所述多個(gè)條狀物彼此相間隔以定義出至少一狹縫；將所需物種的帶狀離子束導(dǎo)向所述太陽(yáng)能電池，以離子植入所述太陽(yáng)能電池的一部分，其中所述太陽(yáng)能電池的所述部分由所述罩幕的所述至少一狹縫所定義；以及定向所述帶狀離子束，使所述帶狀離子束的較長(zhǎng)剖面尺寸(cross-section dimention)在一平面上與所述狹縫垂直。根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的另一方面，所述方法可以更包括于所述罩幕與所述太陽(yáng)能電池之間提供一間隙，所述間隙具有第一預(yù)定距離。根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的又一方面，所述方法可以更包括對(duì)由所述罩幕的所述至少一狹縫所定義的所述太陽(yáng)能電池進(jìn)行離子植入，而不對(duì)位在所述多個(gè)條狀物下方的所述太陽(yáng)能電池的另一部分進(jìn)行離子植入。根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的再一方面，所述方法可以更包括提供接地電壓至所述罩幕的所述條狀物。根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的其他方面，所述離子可以包含硼(B)、鋁(Al)、鎵 (Ga)、銦 an)、鉈(Tl)、碳(C)、硅(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、氮(N)、磷(P)、砷(As)、 銻(Sb)、鉍(Bi)以及碲(Te)中至少一者。根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的其他方面，所述罩幕可以更包括第一條狀支撐件與第二條狀支撐件，以及其中各個(gè)所述條狀物為導(dǎo)線，且所述第一條狀支撐件與所述第二條狀支撐件維持所述導(dǎo)線的張力。根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的另一方面，所述導(dǎo)線可以為金屬導(dǎo)線，所述金屬導(dǎo)線包括金(Au)、銀(Ag)、鉬(Pt)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋁(Al)、鋅(Zn)、硅(Sn)、錫(Sn)、 鎢(W)、鉛(Pb)以及碳纖維中至少一者。根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的又一方面，所述導(dǎo)線可以包括石英、碳化硅以及氮化硅中至少一者。根據(jù)另一特定例示性實(shí)施例，所述技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)為用以制造太陽(yáng)能電池的離子植入機(jī)，所述離子植入機(jī)包括離子源，用以產(chǎn)生離子；基板支撐件，用以支撐所述太陽(yáng)能電池；至少一束線構(gòu)件，用以將離子操縱成帶狀離子束，以及將所述帶狀離子束導(dǎo)向所述太陽(yáng)能電池；以及位于太陽(yáng)能電池上方的罩幕，所述罩幕包括第一條狀支撐件與第二條狀支撐件以及多個(gè)條狀物，所述多個(gè)條狀物彼此相間隔，以定義出沿著所述條狀物的至少一狹縫， 其中所述第一條狀支撐件與所述第二條狀支撐件維持所述條狀物的張力。根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的另一方面，各個(gè)條狀物可以包括導(dǎo)線。根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的又一方面，所述條狀物可以包括金(Au)、銀(Ag)、鉬 (Pt)、鐵(Fe)Jf (Ni)、銅(Cu)、鋁(Al)、鋅(Si)、硅(Sn)、錫(Sn)、鎢(W)、鉛(Pb)以及碳纖維中至少一者。根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的再一方面，所述條狀物可以包括石英、碳化硅以及氮化硅中至少一介電材料。根據(jù)另一特定例示性實(shí)施例，所述技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)為用以制造太陽(yáng)能電池的罩幕， 所述罩幕可以包括第一條狀支撐件與第二條狀支撐件，彼此以第一預(yù)定距離相間隔；以及多個(gè)條狀物，彼此以第二預(yù)定距離相間隔，以定義出沿著所述條狀物的至少一狹縫，其中所述第一條狀支撐件與所述第二條狀支撐件維持所述條狀物的張力。根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的另一方面，各個(gè)條狀物可以包括導(dǎo)線。
根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的又一方面，所述條狀物可以包括金(Au)、銀(Ag)、鉬 (Pt)、鐵(Fe)Jf (Ni)、銅(Cu)、鋁(Al)、鋅(Si)、硅(Sn)、錫(Sn)、鎢(W)、鉛(Pb)以及碳
纖維中至少一者。根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的再一方面，所述條狀物可以包括金屬導(dǎo)線。根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的又一方面，所述條狀物可以包括石英、碳化硅以及氮化硅中至少一者。接下來(lái)將參照例示性實(shí)施例與附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。雖然下文是以參照示性實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明，但本發(fā)明不限于此。藉由本發(fā)明的教示，所屬領(lǐng)域中技術(shù)人員應(yīng)能理解其他執(zhí)行方式、潤(rùn)飾以及實(shí)施例以及其他領(lǐng)域的使用都涵蓋在本發(fā)明的范疇中，以及本發(fā)明具有顯著的效用。


為進(jìn)一步理解本發(fā)發(fā)明，現(xiàn)參照相關(guān)圖示。這些圖示可能未依照實(shí)際尺寸顯示。此外，這些圖示不應(yīng)被理解為限制本發(fā)明，其僅為示例性。圖1為例示性的束線離子植入機(jī)的方塊示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于制造太陽(yáng)能電池的束線離子植入機(jī)的方塊示意圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用以制造太陽(yáng)能電池的罩幕的示意圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用以制造太陽(yáng)能電池的技術(shù)的示意圖。
具體實(shí)施例方式為了解決制造太陽(yáng)能電池的已知方法所遭遇的問(wèn)題，將介紹制造太陽(yáng)能電池的新技術(shù)的多個(gè)實(shí)施例。為了清楚表達(dá)與簡(jiǎn)單表示的目的，本發(fā)明將著重于以束線離子植入機(jī)達(dá)成的技術(shù)。然而，所屬領(lǐng)域中技術(shù)人員應(yīng)理解本發(fā)明不限于此。舉例來(lái)說(shuō)，也可以使用其他種類的基板處理系統(tǒng)，包括等離子輔助摻雜(plasma assisted doping, PLAD)或等離子浸潤(rùn)離子植入(plasma immersion ion implantation, PIII)系統(tǒng)。為了清楚表達(dá)與簡(jiǎn)單表示的目的，本發(fā)明亦著重于處理太陽(yáng)能電池基板。基板可以是單晶、多晶、微晶或非晶基板或微孔(micro-porous)基板。此外，基板可以包含一種材料，或者是基板可以是包含多種材料的化合物、合金、固溶體或混合物。雖然接下來(lái)所討論主要是以硅為主的太陽(yáng)能電池基板，但本發(fā)明也可以應(yīng)用于包含其他材料的太陽(yáng)能電池基板。舉例來(lái)說(shuō)，亦可應(yīng)用于包含碲化鎘(cadmium telluride，CaTe)、銅銦鎵硒(copper indium gallium selenide, CIGS)或其他材料的太陽(yáng)能電池基板。此外，所屬領(lǐng)域中技術(shù)人員應(yīng)理解可以使用其他種類基板。本發(fā)明亦可應(yīng)用于用以制造其他電子、光學(xué)或其他裝置的基板，諸如金屬、其他半導(dǎo)體或絕緣基板。請(qǐng)參照?qǐng)D1，所顯示為束線離子植入機(jī)的方塊示意圖。此圖未依照實(shí)際尺寸顯示。 所屬領(lǐng)域中技術(shù)人員應(yīng)理解束線離子植入機(jī)是用來(lái)提供用于摻雜所選材料的離子。因此， 也可以是其他能提供用于摻雜所選材料的離子的裝置，而不僅限于圖1所示的束線離子植入機(jī)200。通常，束線離子植入機(jī)200包括產(chǎn)生離子的離子源觀0，而離子會(huì)被萃取以形成離子束212，其中離子束212可以是帶狀束或點(diǎn)狀束。對(duì)離子束212進(jìn)行質(zhì)量分析，且將離子束212由發(fā)散(diverging)離子束轉(zhuǎn)化成帶狀離子束，在一實(shí)例中，帶狀離子束具有實(shí)質(zhì)上平行的離子軌道(ion trajectories) 0在一些實(shí)施例中，束線離子植入機(jī)200可以更包括加速或減速單元四0。終端臺(tái)211支撐一個(gè)或多個(gè)在離子束212的路徑中的基板，諸如基板138，如此一來(lái)所需物種的離子會(huì)植入至基板138中。在一實(shí)例中，基板138可以是半導(dǎo)體基板，諸如在一實(shí)施例中為太陽(yáng)能電池。基板138也可以是(例如是)平面板(flat panel)或一些其他基板。終端臺(tái)211可包括支撐基板138的平臺(tái)四5。在一實(shí)施例中，終端臺(tái)211也可包括掃描器(未顯示)，以將基板138移動(dòng)成垂直于離子束212的剖面的長(zhǎng)尺寸(long dimension)， 藉此將離子分布在基板138的整個(gè)表面。離子植入機(jī)200可包括所屬領(lǐng)域中技術(shù)人員所知道的其他構(gòu)件，例如自動(dòng)化基板處理設(shè)備(automated substrate handling equipment)、法拉第杯或電子流槍(electron flood gun)。所屬領(lǐng)域中技術(shù)人員可以理解的是，在離子植入過(guò)程中，會(huì)凈空離子束所穿越的整個(gè)路徑。在某些實(shí)施例中，束線離子植入機(jī)200可結(jié)合離子的熱植入或冷植入(hot or cold implantation) 0請(qǐng)參照?qǐng)D2，所顯示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于制造太陽(yáng)能電池的另一系統(tǒng)。此圖未依照實(shí)際尺寸顯示。此圖顯示束線離子植入系統(tǒng)300。所屬領(lǐng)域中技術(shù)人員應(yīng)理解亦可以將其他種類的束線離子植入機(jī)或其他種類的基板處理系統(tǒng)應(yīng)用于本發(fā)明中。如圖2所示，束線離子植入系統(tǒng)300可以包括離子源380，其用以產(chǎn)生所需物種的離子。離子源380可以包括弧室(arc chamber) 383，其耦接至包含所需物種的進(jìn)給氣體 (feed gas)的氣體箱(gas box)。將進(jìn)給氣體供應(yīng)至弧室383，且接著進(jìn)行離子化。此氣體可以包含具有一或多個(gè)元素的物種，其中所述一或多個(gè)元素為第I族與第IIIA族至第 VIIIA族的元素。舉例來(lái)說(shuō)，進(jìn)給氣體可以包含氫(H)、氦(He)或其他稀有氣體、氧(0)、氮 (N)、砷(As)、硼(B)、磷(P)、銻、鎵(Ga) JB (In)或其他氣體。此外，進(jìn)給氣體可以包含碳硼烷(Carborane)C2B10H12或其他大分子化合物。接著以萃取電極萃取在弧室383中產(chǎn)生的離子，其中萃取電極包括抑制電極384與接地電極385。電源供應(yīng)器可以連接萃取電極， 且可以提供可調(diào)整電壓。在本發(fā)明中，由弧室383所萃取的離子312可以是原子離子或分子離子，所述原子離子或分子離子包含第I族與第IIIA族至第VIIIA族的任何元素。在一實(shí)施例中，離子312可以是硼離子。在另一實(shí)施例中，離子312可以是碳硼烷離子、二氟化硼離子或其他大分子離子。束線離子植入系統(tǒng)300亦可以包括光學(xué)束線構(gòu)件，其可以選擇所需物種的離子以及將離子操縱成離子束312。光學(xué)束線構(gòu)件可以包括質(zhì)量分析儀386與角度校正磁體394。 質(zhì)量分析儀386可以包括解析磁體382與遮蔽電極(masking elevtrode) 3880若包括質(zhì)量分析儀386，則由弧室383萃取出的離子312會(huì)被導(dǎo)向質(zhì)量分析儀386，以進(jìn)行質(zhì)量分析。 舉例來(lái)說(shuō)，解析磁體382可以根據(jù)離子質(zhì)量而偏斜一部分的離子312，使得具有所需質(zhì)量的離子312可以通過(guò)解析磁體382及/或解析孔389。同時(shí)，具有非所需的質(zhì)量的離子則會(huì)被解析磁體382及/或遮蔽電極388阻擋。通過(guò)解析孔389的離子312會(huì)被導(dǎo)向至角度校正磁體394。角度校正磁體394可以將離子312由發(fā)散離子束轉(zhuǎn)化成帶狀離子束312，帶狀離子束312具有實(shí)質(zhì)上平行的離子軌道。為了清楚表達(dá)與簡(jiǎn)單表示的目的，本發(fā)明是著重于介紹帶狀離子束植入機(jī)。然而，所屬領(lǐng)域中技術(shù)人員應(yīng)理解本發(fā)明亦涵蓋使用點(diǎn)狀束的離子植入機(jī)。在一實(shí)例中，沿著ζ軸行進(jìn)的帶狀離子束312可以在χ軸的方向(水平方向)上具有長(zhǎng)尺寸(long dimension), 以及在y軸的方向(垂直方向)上具有短尺寸(short dimension)。在另一實(shí)施例中，沿著 ζ軸行進(jìn)的帶狀離子束312可以在y軸的方向上具有長(zhǎng)尺寸，以及在y軸的方向上具有短尺寸。在其他實(shí)施例中，帶狀束312可以具有其他尺寸。通過(guò)角度校正磁體394的離子束 312接著被導(dǎo)向束線離子植入系統(tǒng)300的終端臺(tái)311。在一些實(shí)施例中，離子束312在通過(guò)角度校正磁體394之后，可以藉由束線離子植入系統(tǒng)300的光學(xué)加速或減速單元對(duì)離子束 312進(jìn)行加速或減速。在終端臺(tái)311中，可以將一或多個(gè)基板138放置在離子束路徑中，使得離子312可以導(dǎo)入基板138，或在一些情況下，離子312可以植入基板138。為了控制植入制程，終端臺(tái) 311可以包含各種構(gòu)件。舉例來(lái)說(shuō)，終端臺(tái)311可以包含支撐基板138的平臺(tái)(platen) 395。 平臺(tái)395亦可以(諸如)控制基板138的溫度，以結(jié)合熱離子植入或冷離子植入。為了結(jié)合冷離子植入，可以將基板138維持在低于室溫的溫度下，較佳為低于273° K。為了結(jié)合熱離子植入，可以將基板138維持在高于室溫的溫度下，較佳為高于四3° K。除了平臺(tái)395 以外，本發(fā)明的束線離子植入系統(tǒng)200可以包含預(yù)冷及/或預(yù)熱臺(tái)(未顯示)，在進(jìn)行離子植入之前，基板138可以在其上進(jìn)行預(yù)冷或預(yù)熱。終端臺(tái)311亦可以包含基板掃描器(未顯示)，例如轉(zhuǎn)板(roplat)，其可將基板 138置于離子束312的路徑中。除了置放基板138以外，基板掃描器可以將基板138移轉(zhuǎn)/ 轉(zhuǎn)動(dòng)成相對(duì)于離子束為較適當(dāng)?shù)姆较?。在一?shí)施例中，可以將基板138定向成實(shí)質(zhì)上垂直于離子束312。在此方向中，離子312可以實(shí)質(zhì)上為0°的入射角導(dǎo)入至基板138(諸如與垂直基板138的虛軸之間的夾角實(shí)質(zhì)上為0° )。在另一實(shí)施例中，可以將基板138定向在一角度，使離子312不是以實(shí)質(zhì)上為0°的入射角導(dǎo)入。在一些實(shí)施例中，離子312可以固定的植入角度導(dǎo)入。在其他實(shí)施例中，離子312可以不同角度導(dǎo)入。例如，可以將基板138 定位在第一角度。在植入期間，可以將基板138轉(zhuǎn)動(dòng)(或傾斜)至一角度(此角度不是第一角度)。在本發(fā)明中，亦可在所需速度下轉(zhuǎn)移基板138，以控制植入離子的劑量。終端臺(tái)311亦可包括自動(dòng)化基板處理設(shè)備，以將基板138載入至終端臺(tái)211或自終端臺(tái)211移除。終端臺(tái)311亦可包括劑量量測(cè)系統(tǒng)與電子流槍。所屬領(lǐng)域中技術(shù)人員應(yīng)理解可以凈空離子束路徑。在一些實(shí)施例中，終端臺(tái)311亦可包括罩幕100，罩幕100與基板138鄰近。罩幕100可以包括至少一狹縫，以將離子導(dǎo)入至基板138的所選的一或多個(gè)區(qū)域。罩幕100 可由平臺(tái)395及/或基板掃描器支撐。在另一實(shí)施例中，罩幕100可以由罩幕支架(mask holder) 399支撐，其中罩幕支架399配置在平臺(tái)395及/或基板掃描器上。在又一實(shí)施例中，罩幕100可以由罩幕支架399支撐，其中罩幕支架399與平臺(tái)395及/或基板掃描器分離且獨(dú)立于平臺(tái)395及/或基板掃描器。此分離且獨(dú)立存在的罩幕支架399可以將罩幕 100定向成相對(duì)于離子束312及/或基板138具有不同角度?？梢詫⒅聞?dòng)器(未顯示)耦接至罩幕支架399，以轉(zhuǎn)動(dòng)或傾斜罩幕100。在另一實(shí)施例中，罩幕100可以由基板138支撐。請(qǐng)參照?qǐng)D3，所顯示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用以制造太陽(yáng)能電池的罩幕100的詳細(xì)視圖。此圖未依照實(shí)際尺寸顯示。罩幕100包括多個(gè)條狀物101，多個(gè)條狀物101定義出一或多個(gè)狹縫102。如圖所示，條狀物101由第一條狀支撐件402與第二條狀支撐件404 支撐。雖然未顯示于圖中，但在一實(shí)施例中，罩幕100亦可以包括至少一側(cè)面支撐件，以維持第一條狀支撐件402與第二條狀支撐件404之間的距離。在另一實(shí)施例中，也可以藉由一些其他構(gòu)件來(lái)維持第一條狀支撐件402與第二條狀支撐件404之間的距離，這些其他構(gòu)件例如是罩幕支架399或終端臺(tái)311的壁。條狀物101可以是由各種材料所制成。在一實(shí)施例中，條狀物101可以具有高柔性值(compliance value)。此類條狀物的例子可以包括細(xì)導(dǎo)線(thin wire)或線(string), 其包含諸如金(Au)、銀(Ag)、鉬(Pt)、鐵(Fe)Jf (Ni)、銅(Cu)、鋁(Al)、鋅(Zn) (Sn)、 錫(Sn)、鎢(W)、鉛(此)、石墨及/或合金或上述的組合。在另一實(shí)施例中，條狀物101可以具有高剛度(stiffness)及/或硬度值。此類條狀物的例子可以包括陶瓷或諸如石英、 碳化硅及氮化硅等介電材料。在又一實(shí)施例中，條狀物101的材料較佳為能夠耐苛刻條件 (諸如高溫)的材料，其中苛刻條件為與植入相關(guān)的條件。若使用導(dǎo)線形式或線形式的條狀物，則條狀物102可以維持足夠高的張力。因此，在此制程中，即使離子植入會(huì)導(dǎo)入熱應(yīng)力， 條狀物仍可維持其形狀、型態(tài)以及方位、距離。同時(shí)，在一實(shí)施例中，條狀支撐件402、404可以由電性導(dǎo)體材料所制成。在另一實(shí)施例中，各個(gè)支撐件402、404由電性絕緣材料所制成。若條狀物101與條狀支撐件402、404 由電性導(dǎo)體材料所制成，則至少一支撐件402、404及/或至少一條狀物101可以是接地的。 若條狀物101與條狀支撐件402、404由電性絕緣材料所制成，則條狀物101與條狀支撐件 402、404可以仍保持電性浮置(electrically floating)狀態(tài)。如圖2所示，包括條狀物101與條狀支撐件402、404的罩幕100可以配置在基板 138的上方。在本實(shí)施例中，罩幕100可以與基板138相距約IOOmm或更少。在另一實(shí)施例中，罩幕100可以位在比基板138的上方還要更遠(yuǎn)的地方?？蛇x地，在其他實(shí)施例中，罩幕 100甚至可以接觸基板138。將罩幕100定位成與基板138相間隔，使罩幕100可以獨(dú)立于基板138與離子束312而移動(dòng)(諸如轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)移、傾斜等)。因此，在一些實(shí)施例中，較佳是使罩幕100與基板138分離。請(qǐng)參照?qǐng)D3，在本實(shí)施例中，較佳是對(duì)罩幕100進(jìn)行定向，使狹縫102與帶狀離子束 312在同一平面上為彼此不平行。舉例來(lái)說(shuō)，狹縫102可以沿著垂直方向(y軸)延伸。同時(shí)，帶狀離子束可以沿著水平方向(χ軸)延伸，使得帶狀離子束的長(zhǎng)尺寸在水平方向上延伸，而帶狀離子束的短尺寸則不會(huì)在水平方向上延伸。即使較佳是將狹縫102與帶狀離子束312定向成彼此垂直，但本發(fā)明并未排除可將狹縫102與帶狀離子束312定向成夾有包括0°等其他角度的可能性，其中將狹縫102與帶狀離子束312定向成夾有0°也就是使兩者彼此平行。將狹縫102與帶狀離子束312定向成彼此垂直可以提供許多優(yōu)點(diǎn)。在一些帶狀離子束的離子植入系統(tǒng)中，要進(jìn)行調(diào)整制程(timing process)以達(dá)成一致的離子束角度 (uniform beam angle)是困難的。若能將離子束調(diào)整成在一方向上達(dá)到一致的離子束角度，則在其他方向上可能就無(wú)法進(jìn)行調(diào)整。如此一來(lái)，在水平方向上調(diào)整離子束，則離子束可能具有在水平方向有一致的角度或角度純度(angle purity)的離子。然而，在垂直方向上的離子則可能具有不一致的角度。若離子束312在水平方向上具有角度純度，且若將離子束312與狹縫102定向成在同一平面上為正交，則來(lái)自離子束312的離子可以植入至由
9罩幕100的狹縫102所定義的區(qū)域。即使罩幕100與基板138相間隔，離子可能不會(huì)植入至條狀物101下方，也就是不會(huì)植入至由狹縫所定義的區(qū)域以外的部分。然而，若是將離子束312與狹縫102定向成平行，除非是使罩幕100接觸基板138，否則離子可能會(huì)植入至由狹縫所定義的區(qū)域以外的部分。因此，將狹縫102與離子束定向成正交，使罩幕100能設(shè)置在基板138的上方，進(jìn)而使罩幕成為非接觸的“虛擬罩幕(virtual mask)”。同時(shí)，此定向使罩幕100與基板138能夠獨(dú)立地移動(dòng)。此外，若罩幕100為電性導(dǎo)電的且接地，則亦可能提供離子束的電荷中性化 (charge neutralization of the beam),而無(wú)需配置諸如等離子流槍(plasma flood gun) 等電荷中性化構(gòu)件。請(qǐng)參照?qǐng)D4，所顯示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用以制造太陽(yáng)能電池的技術(shù)。在本實(shí)施例中，可以將罩幕100設(shè)置在基板138的上方。在本實(shí)施例中，罩幕397可以與圖3所示的罩幕相似。在基板138與罩幕100的上方，離子312可以在離子源380中產(chǎn)生。所產(chǎn)生的離子312可以帶狀離子束212的形式被導(dǎo)向基板138。即使帶狀束是較佳的，但本發(fā)明亦包括點(diǎn)狀束。如圖所示，一部分的離子212可以通過(guò)狹縫102并植入至基板138，以形成植入?yún)^(qū)103。如圖3所示，若將經(jīng)水平調(diào)整的帶狀離子束312定向成實(shí)質(zhì)上與狹縫102垂直，則離子312可以在水平方向(χ軸)上為0°的角度接近基板。離子可以形成植入?yún)^(qū)103，且植入?yún)^(qū)103可以在水平方向上具有尺寸di，其中尺寸di實(shí)質(zhì)上等于狹縫在水平方向上的尺寸da。即使罩幕100與基板138相間隔，仍可以在水平方向上形成實(shí)質(zhì)上均勻且清楚界定的植入?yún)^(qū)103。因此，即使系統(tǒng)200無(wú)法在一方向(諸如垂直方向)上進(jìn)行調(diào)整，罩幕100 使得此離子植入系統(tǒng)100是可用的。此外，罩幕100不需要與基板138接觸，使得基板138 與罩幕100的運(yùn)動(dòng)是彼此獨(dú)立的。此優(yōu)點(diǎn)可以提升用以制造太陽(yáng)能電池的技術(shù)的效率。在本發(fā)明中，揭示了一種用以制造基板(諸如太陽(yáng)能電池)的新技術(shù)。本文所用的術(shù)語(yǔ)與詞語(yǔ)是用以描述名詞而非用以限定，且使用這些術(shù)語(yǔ)與詞語(yǔ)并非用來(lái)排除任何與所顯示或所述的(或其中一部分)特征等同的圖或名詞。亦應(yīng)理解的是，在權(quán)利要求所定義的范疇內(nèi)，有可能進(jìn)行各種潤(rùn)飾。也有可能進(jìn)行其他潤(rùn)飾、更動(dòng)以及替代。因此，前文所述僅是范例，而非用以限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種制造太陽(yáng)能電池的方法，包括在太陽(yáng)能電池的上方設(shè)置罩幕，所述罩幕包括多個(gè)條狀物，其中所述條狀物彼此相間隔以定義出至少一狹縫；將所需物種的帶狀離子束導(dǎo)向所述太陽(yáng)能電池，以將離子植入所述太陽(yáng)能電池的一部分，其中所述太陽(yáng)能電池的所述部分由所述罩幕的所述狹縫所定義；以及定向所述帶狀離子束，使所述帶狀離子束的較長(zhǎng)剖面尺寸在一平面上與所述狹縫垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造太陽(yáng)能電池的方法，還包括于所述罩幕與所述太陽(yáng)能電池之間提供一間隙，所述間隙具有第一預(yù)定距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造太陽(yáng)能電池的方法，還包括對(duì)由所述罩幕的所述狹縫所定義的所述太陽(yáng)能電池進(jìn)行離子植入，而不對(duì)位在所述條狀物下方的所述太陽(yáng)能電池的另一部分進(jìn)行離子植入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造太陽(yáng)能電池的方法，還包括提供接地電壓至所述罩幕的所述條狀物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造太陽(yáng)能電池的方法，其中所述離子包含硼、鋁、鎵、銦、 鉈、碳、硅、鍺、錫、鉛、氮、磷、砷、銻、鉍以及碲中至少一者。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造太陽(yáng)能電池的方法，其中所述罩幕還包括第一條狀支撐件與第二條狀支撐件，以及其中各個(gè)所述條狀物為導(dǎo)線，且所述第一條狀支撐件與所述第二條狀支撐件維持所述導(dǎo)線的張力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造太陽(yáng)能電池的方法，其中所述導(dǎo)線為金屬導(dǎo)線，所述金屬導(dǎo)線包括金、銀、鉬、鐵、鎳、銅、鋁、鋅、硅、錫、鎢、鉛以及碳纖維中至少一者。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造太陽(yáng)能電池的方法，其中所述導(dǎo)線包括石墨、石英、碳化硅以及氮化硅中至少一者。
9.一種離子植入機(jī)，用以制造太陽(yáng)能電池，所述離子植入機(jī)包括離子源，用以產(chǎn)生離子；基板支撐件，用以支撐所述太陽(yáng)能電池；至少一束線構(gòu)件，用以將所述離子操縱成帶狀離子束，以及將所述帶狀離子束導(dǎo)向所述太陽(yáng)能電池；以及位于所述太陽(yáng)能電池上方的罩幕，所述罩幕包括第一條狀支撐件與第二條狀支撐件以及多個(gè)條狀物，所述條狀物彼此相間隔，以定義出沿著所述條狀物的至少一狹縫，其中所述第一條狀支撐件與所述第二條狀支撐件維持所述條狀物的張力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的離子植入機(jī)，其中各個(gè)所述條狀物包括導(dǎo)線。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的離子植入機(jī)，其中所述條狀物包括金、銀、鉬、鐵、鎳、銅、鋁、 鋅、硅、錫、鎢、鉛以及碳纖維中至少一者。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的離子植入機(jī)，其中所述條狀物包括石英、碳化硅以及氮化硅中至少一介電材料。
13.一種罩幕，用以制造太陽(yáng)能電池，所述罩幕包括第一條狀支撐件與第二條狀支撐件，彼此以第一預(yù)定距離相間隔；以及多個(gè)條狀物，彼此以第二預(yù)定距離相間隔，以定義出沿著所述條狀物的至少一狹縫，其中所述第一條狀支撐件與所述第二條狀支撐件維持所述條狀物的張力。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的罩幕，其中各個(gè)所述條狀物包括導(dǎo)線。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的罩幕，其中所述條狀物包括金、銀、鉬、鐵、鎳、銅、鋁、鋅、 硅、錫、鎢、鉛以及碳纖維中至少一者。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的罩幕，其中所述條狀物包括金屬導(dǎo)線。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的罩幕，其中所述條狀物包括石英、碳化硅以及氮化硅中至少一者。
全文摘要
一種制造太陽(yáng)能電池的技術(shù)。在一特定的例示性實(shí)施例中，所述技術(shù)可以包括在太陽(yáng)能電池的上方設(shè)置罩幕，所述罩幕包括多個(gè)條狀物，其中所述多個(gè)條狀物彼此相間隔以定義出至少一狹縫；將所需物種的帶狀離子束導(dǎo)向所述太陽(yáng)能電池，以離子植入所述太陽(yáng)能電池的一部分，其中所述太陽(yáng)能電池的所述部分由所述罩幕的所述至少一狹縫所定義；以及定向所述帶狀離子束，使所述帶狀離子束的較長(zhǎng)剖面尺寸在一平面上與所述狹縫垂直。
文檔編號(hào)H01L21/265GK102203955SQ200980144167
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者凱文·M·丹尼爾斯, 朱利安·G·布雷克 申請(qǐng)人:瓦里安半導(dǎo)體設(shè)備公司