[發(fā)明專利]光生伏打電池制造

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210356786.1
• 申請(qǐng)日: 2008-09-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103000756A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R.A.巴多斯;T.特魯普克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: BT成像股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;G01N21/95
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬麗娜;王忠忠

本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00880113448.7、申請(qǐng)日為2008年9月1日、發(fā)明名稱為“光生伏打電池制造”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及硅晶片、光生伏打電池以及光生伏打電池模塊的制造，具體來(lái)說(shuō)涉及到在從源材料生產(chǎn)硅晶片時(shí)以及在制造光生伏打電池和光生伏打電池模塊時(shí)所出現(xiàn)的問(wèn)題和瑕疵（fault）。在硅光生伏打電池的情況下，當(dāng)把多晶硅用于光生伏打電池制造時(shí)，這一問(wèn)題最為顯著。但是在單晶硅光生伏打電池制造中所述問(wèn)題也很明顯，并且可以使用這里所公開(kāi)的裝置。本發(fā)明不限于檢測(cè)裂縫。裂縫是由制造工藝引發(fā)的瑕疵的一個(gè)在經(jīng)濟(jì)上非常重要的實(shí)例。本方法還可以檢測(cè)諸如局部旁路（例如由于金屬“刺穿”pn結(jié)導(dǎo)致）或者晶片污染之類的其他瑕疵。

在本說(shuō)明中關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的任何討論都不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)所述現(xiàn)有技術(shù)是眾所周知的或者形成本領(lǐng)域內(nèi)的共同常識(shí)的一部分。

背景技術(shù)

利用特定半導(dǎo)體技術(shù)（比如硅晶片技術(shù)）制造光生伏打電池和光生伏打電池模塊涉及多個(gè)階段。在硅晶片制造、光生伏打電池制造以及光生伏打電池模塊制造期間，可能會(huì)在所述晶片、完成的電池或模塊中引入難以通過(guò)被用于制造質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)檢查方法檢測(cè)出來(lái)的瑕疵。此外，先前存在的瑕疵可能會(huì)在所述光生伏打電池及模塊的制造步驟期間增大，并且可能導(dǎo)致在光生伏打電池制造期間嚴(yán)重?fù)p壞所述晶片，或者導(dǎo)致在模塊制造期間或者可能在所述模塊已經(jīng)被安裝并且易于受到諸如日/夜熱循環(huán)之類的物理應(yīng)力影響之后嚴(yán)重?fù)p壞完成的光生伏打電池。雖然裂縫例如可能在任何階段出現(xiàn)，但是可能最壞的情況是所述裂縫或其他瑕疵在光生伏打電池制造的最終電測(cè)試階段不會(huì)導(dǎo)致電輸出的嚴(yán)重惡化，但是在把這種含有裂縫的電池與其他光生伏打電池一起形成到光生伏打電池模塊中時(shí)，可能會(huì)發(fā)生破損。這不僅可能會(huì)毀壞所涉及到的特定晶片，而且可能會(huì)毀壞整個(gè)光生伏打電池模塊。因此，裂縫或其他瑕疵的形成及其在硅晶片、光生伏打電池的各個(gè)處理和制造階段的可能增大以及利用這種電池的后續(xù)光生伏打電池模塊制造都是嚴(yán)重的問(wèn)題。

世界范圍內(nèi)的硅短缺正迫使光生伏打電池制造業(yè)降低晶片的厚度。這可能會(huì)提高由于裂縫產(chǎn)生和增大而發(fā)生電池破損的比率。

本發(fā)明的目的是克服或者改善現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺點(diǎn)，或者提供一種有用的替換方案。

發(fā)明內(nèi)容

除非上下文明確地另行要求，否則說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中的措辭“包括”、“包含”等應(yīng)該以包含性而非排他性或窮舉性的意義來(lái)理解；也就是說(shuō)以“包括，但不限于”的意義來(lái)理解。

在概括的方面，本發(fā)明提供了一種制造至少一個(gè)半導(dǎo)體光伏器件的方法，所述方法包括以下步驟：

獲得與半導(dǎo)體光伏器件制造工藝的至少一個(gè)階段相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)半導(dǎo)體晶片的多個(gè)圖像；

對(duì)其中至少兩個(gè)所述圖像進(jìn)行比較，以便識(shí)別出瑕疵的發(fā)生或增大；以及

確定所識(shí)別出的瑕疵的所述發(fā)生或增大是否超出預(yù)定的可接受度水平。

優(yōu)選地，所述圖像是發(fā)光圖像。這些圖像允許識(shí)別出瑕疵（特別是工藝引發(fā)的瑕疵）的發(fā)生或增大，以便確定所述晶片的質(zhì)量是否足以繼續(xù)所述工藝。但是如果所述瑕疵的發(fā)生或增大超出預(yù)定的可接受度水平，則操作員可以丟棄所述晶片、可以確定是否需要矯正所述瑕疵以及/或者可以返回所述晶片以用于進(jìn)一步制造。

所述至少兩個(gè)圖像可以是在所述制造工藝中的不同位置處取得（例如在所述制造工藝的某一階段之前和/或之后取得）的單一晶片的圖像。或者，所述至少兩個(gè)圖像是在所述制造工藝的某一位置處取得的圖像，其中所述圖像是電結(jié)構(gòu)足夠相似的兩個(gè)晶片的圖像。這樣的兩個(gè)晶片優(yōu)選地被分類為源自相同的源材料，例如最初相鄰并且從相同的源材料相繼得到的晶片。

在替換實(shí)施例中，可以在所述制造工藝的某一階段之前和/或之后在單一晶片上實(shí)施成像。

上面描述的方法提供了一種用于確定晶片是否具有可能導(dǎo)致最終得到的光生伏打電池或模塊的性能不佳的瑕疵的可靠機(jī)制。

可以由本申請(qǐng)識(shí)別出的瑕疵包括晶片、光生伏打電池或光生伏打模塊中的任何機(jī)械瑕疵、電瑕疵以及甚至外觀瑕疵（cosmetic?fault）。具體來(lái)說(shuō)，所述工藝可以定位硅晶片的裂縫、旁路（shunt）或污染。

從最初生產(chǎn)晶片時(shí)（即通過(guò)從源材料塊鋸下或者通過(guò)擠壓）開(kāi)始，可以在所述制造工藝中的任一點(diǎn)實(shí)施成像。

所述工藝還可以被用于確定與所述光生伏打電池制造工藝的相應(yīng)階段相關(guān)聯(lián)的瑕疵發(fā)生和/或增大的統(tǒng)計(jì)量。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，本技術(shù)對(duì)于評(píng)估相應(yīng)階段的性能水平非常有用，并且在必要時(shí)提供針對(duì)該階段的補(bǔ)救措施。