[發明專利]激光材料移除方法和設備

有效

• 申請號: 200980133793.1
• 申請日: 2009-08-21
• 公開（公告）號: CN102132378A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 張震華;V·V·s·拉納;V·K·沙哈;C·埃博斯帕切
• 申請（專利權）人: 應用材料股份有限公司
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;H01L31/042
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陸嘉

技術領域

本發明的實施例大致關于光伏特電池的制造。明確地說，本發明的實施例關于依照所欲圖案激光移除材料層的部分的設備與方法。

背景技術

太陽能電池是將太陽光直接轉換成電力的光伏特(PV)組件。最常見的太陽能電池材料為硅，其處于單晶或多晶基材形式，有時稱為晶片。因為形成硅基太陽能電池來產生電力的分攤成本目前高于利用傳統方法產生電力的成本，樂于可減少形成太陽能電池的成本。

許多方法能夠制造太陽能電池的主動區、鈍化區及導體。然而，上述先前制造方法與設備存在有許多問題。例如，目前在太陽能電池制造過程中提供激光移除介電與導電層的部分的方法是耗時且會導致傷害下方基材。

因此，需要可在太陽能電池制造過程中移除層的部分且改善基材產量的改良激光移除技術與設備。

發明內容

本發明的一實施例中，材料移除設備包括第一機器人，設以將具有介電層沉積于其的第一表面的基材自輸入區傳送至基材運送表面上數個支撐特征結構的一者；顯像系統，設以偵測基材的實際位置并傳達有關實際位置的信息至系統控制器；第一激光掃描儀，配置以依所欲圖案移除一部分的介電層；及自動化系統，設以將具有圖案化介電層的基材自第一激光掃描儀運送至沉積室，該沉積室是設以沉積導電層于介電層上。一實施例中，系統控制器是設以確定基材的實際位置相對預期位置的偏移，并調整第一機器人或激光掃描儀任一者以修正該偏移。

另一實施例中，激光材料移除方法包括確定沉積于基材上的材料的激光燒蝕閥值、改變基材位置或激光參數(通過散焦激光)任一者以致由激光散發的光線的一部分以低于燒蝕閥值照射基材、并燒蝕材料而不傷害下方基材。

另一實施例中，激光材料移除方法包括通過聚焦激光散發的光線于沉積于基材上的介電材料的一區域以熱加壓該區域、并自該區域物理性移除材料而不蒸發材料。

本發明的另一實施例中，工藝包括第一機器人，設以將基材自輸入區傳送至基材運送表面上數個支撐特征結構的一者；顯像系統，設以偵測基材的實際位置并傳達有關實際位置的信息至系統控制器；第一沉積室，設以沉積介電層于基材上；第一激光掃描儀，設置以當基材置于基材運送表面上時，依所欲圖案自基材移除介電層的一部分；第二沉積室，設以沉積導電層于圖案化介電層上；及自動化系統，設以在第一沉積室、第一激光掃描儀與第二沉積室之間運送基材。一實施例中，系統控制器是設以確定基材的實際位置相對于預測位置的偏移并調整激光掃描儀以修正偏移。

附圖說明

為了更詳細地了解本發明的上述特征，可參照實施例(某些描繪于附圖中)來理解本發明簡短概述于上的特定描述。然而，需注意附圖僅描繪本發明的典型實施例而因此不被視為其的范圍的限制因素，因為本發明可允許其它等效實施例。

圖1A-1E描繪太陽能電池基材在工藝工序的不同階段的概要剖面圖，該工藝工序是用于在太陽能電池的表面上形成接觸結構。

圖2描繪用于在太陽能電池上形成接觸結構的工藝工序。

圖3A是用于根據本發明一實施例實行工藝工序的設備的概要平面圖。圖3B是用于根據本發明另一實施例實行工藝工序的設備的概要平面圖。

圖4是根據本發明一實施例固持基材于顯像系統上的機器人的概要側視圖。

圖5A是用于根據本發明另一實施例實行工藝工序的設備的概要平面圖。

圖5B是用于根據本發明另一實施例實行工藝工序的設備的概要平面圖。

圖6是根據本發明一實施例置于基材固持件中的基材的概要側視圖。

圖7A是用于根據本發明另一實施例實行工藝工序的設備的概要平面圖。

圖7B是用于根據本發明另一實施例實行工藝工序的設備的概要平面圖。

圖8是用于根據本發明另一實施例實行工藝工序的設備的概要平面圖。

圖9是用于根據本發明另一實施例實行工藝工序的設備的概要平面圖。

圖10是激光自該激光沿著一距離傳播光束的概要圖示。

圖11是圖10中所示特定位置處光束的高斯強度分布的概要圖示。

圖12是根據本發明一實施例于圖10中所示的調整位置處光束的高斯強度分布的概要圖示。

圖13是根據本發明一實施例的熱生成氧化物的熱應力與物理剝離造成激光移除的一實施例的概要圖示。

圖14是根據本發明一實施例通過等離子增強化學氣相沉積(PECVD)沉積的氧化硅的熱應力與物理剝離造成激光移除的一實施例的概要圖示。

具體實施方式