导电组合物以及用于半导体装置制造中的方法：焊剂材料制造方法及图纸

本文所述为硅半导体装置以及用于太阳能电池装置正面上的包括焊剂材料的导电浆料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方案涉及硅半导体装置，以及用于太阳能电池装置的正面上的导电 银浆。专利技术
技术介绍
常规的具有ρ型基板的太阳能电池结构具有通常位于电池的正面或光照面上的 负极和位于背面上的正极。众所周知，在半导体的p-n结上入射的合适波长的辐射充当在 该半导体中产生空穴_电子对的外部能源。由于P-n结处存在电势差，因此空穴和电子以 相反的方向跨过该结移动，从而产生能够向外部电路输送电力的电流。大部分太阳能电池 为金属化的硅片形式，即，具有导电的金属触点。尽管存在用于形成太阳能电池的多种方法及组合物，但是仍然需要具有改善的电 性能的组合物、结构和装置、以及制造方法。专利技术概述本专利技术的一个实施方案涉及结构，所述结构包括(a)厚膜组合物，所述厚膜组合物包含a)导电银；b) 一种或多种焊剂材料；分散于c)有机介质；(b) —个或多个绝缘膜；其中厚膜组合物在一个或多个绝缘膜上形成，并且其中在焙烧时，一个或多个绝 缘膜被厚膜组合物中的组分穿透并且有机介质被移除。在一个实施方案中，焊剂材料包括一种或多种玻璃料。在所述实施方案的一个方面，结构还包括一个或多个半导体基板。在另一个方面， 绝缘膜在一个或多个半导体基板上形成。本专利技术的一个方面涉及包括所述结构的半导体装 置。另一个方面涉及包括所述结构的半导体装置，其中所述组合物已被焙烧，其中所述焙烧 移除有机载体并烧结银和焊剂材料，并且其中导电银与玻璃料混合物穿透绝缘膜。另一个 方面涉及包括所述结构的太阳能电池。在所述实施方案的一个方面，厚膜组合物还包含添加剂。在另一个方面，添加剂选 自(a)金属，其中所述金属选自锌、镁、钆、铈、锆、钛、锰、锡、钌、钴、铁、铜和铬；(b) —种或 多种金属的金属氧化物，所述金属选自锌、镁、钆、铈、锆、钛、锰、锡、钌、钴、铁、铜和铬；(C) 经过焙烧可生成(b)的金属氧化物的任何化合物；以及(d)它们的混合物。在一个实施方 案中，添加剂为ZnO或MgO。在所述实施方案的一个方面，玻璃料包括占玻璃料的8-25重量％的Bi203、B2O3， 并且还包括选自下列的一种或多种组分Si02、P2O5, GeO2,以及V205。在所述实施方案的一个方面，绝缘膜包括的一种或多种组分选自氧化钛、氮化 硅、SiNx: H、氧化硅、以及氧化硅/氧化钛。在所述实施方案的一个方面，所述结构用于光伏器件的制造。在所述实施方案的一个方面，玻璃料包括的组分选自(a)金属，其中所述金属选 自锌、镁、钆、铈、锆、钛、锰、锡、钌、钴、铁、铜和铬；(b) —种或多种金属的金属氧化物，所述 金属选自锌、镁、钆、铈、锆、钛、锰、锡、钌、钴、铁、铜和铬；(c)经过焙烧可生成(b)的金属氧 化物的任何化合物；以及(d)它们的混合物。本专利技术的一个实施方案涉及结构，所述结构包括(a)厚膜组合物，所述厚膜组合物包含a)导电银；b) 一种或多种焊剂材料；分散于c)有机介质；(b) 一个或多个半导体基板；其中厚膜组合物在一个或多个半导体基板上形成，并且其中在焙烧时，在导电银 与一个或多个半导体基板之间形成电接触。在一个实施方案中，焊剂材料包括一种或多种玻璃料。在所述实施方案的一个方面，所述结构不包括绝缘膜。另一个方面涉及包括所述 结构的半导体装置，其中所述组合物已被焙烧，其中所述焙烧移除有机载体并烧结银和焊 剂材料。另一个方面涉及包括所述结构的太阳能电池。在所述实施方案的一个方面，厚膜组合物还包含添加剂。在所述实施方案的一个 方面，厚膜组合物还包含添加剂。在另一个方面，添加剂选自(a)金属，其中所述金属选自 锌、镁、钆、铈、锆、钛、锰、锡、钌、钴、铁、铜和铬；(b) —种或多种金属的金属氧化物，所述金 属选自锌、镁、钆、铈、锆、钛、锰、锡、钌、钴、铁、铜和铬；(c)经过焙烧可生成(b)的金属氧化 物的任何化合物；以及(d)它们的混合物。在一个实施方案中，添加剂为ZnO或MgO。在所述实施方案的一个方面，玻璃料包括占所述玻璃料的8-25重量％的Bi203、 B2O3，并且还包括选自下列的一种或多种组分Si02、P2O5, GeO2,以及V205。在所述实施方案的一个方面，所述结构用于光伏器件的制造。本专利技术的一个实施方案涉及制造半导体装置的方法。所述方法包括以下步骤(a)提供一个或多个半导体基板、一个或多个绝缘膜、以及厚膜组合物，其中所述 厚膜组合物包含a)导电银，b) 一种或多种焊剂材料，分散于c)有机介质中，(b)将绝缘膜施加在半导体基板上，(C)将厚膜组合物施加在半导体基板上的绝缘膜上，以及(d)焙烧半导体、绝缘膜及厚膜组合物，其中在焙烧时，有机载体被移除，银和玻璃料被烧结，并且绝缘膜被厚膜组合物中 的组分穿透。本专利技术的一个实施方案涉及制造半导体装置的方法。所述方法包括以下步骤(a)提供一个或多个半导体基板及厚膜组合物，其中所述厚膜组合物包含a)导 电银，b) —种或多种焊剂材料，分散于c)有机介质中，(b)将厚膜组合物施加在一个或多个半导体基板上，以及(c)焙烧半导体及厚膜组合物，其中在焙烧时，有机载体被移除，银和玻璃料被烧结。附图简述附图说明图1为示出半导体装置制造过程的工艺流程图。图1中所示的附图标号说明如下。10 Φ型硅基板20 :η型扩散层30 氮化硅膜、氧化钛膜或氧化硅膜40 =P+层(背表面场，BSF)50 正面上形成的银浆51 银前电极(通过焙烧正面银浆获得)60 背面上形成的铝浆61 铝背电极(通过焙烧背面铝浆获得)70 背面上形成的银浆或银/铝浆71 银或银/铝背电极(通过焙烧背面银浆获得)80 焊接层500ι 根据本专利技术在正面上形成的银浆501根据本专利技术的银前电极(通过焙烧正面银浆获得)图2A提供了示例性半导体的顶部侧视图，其中厚膜导体组合物已被印刷在基板上以形成两条母线。图2B提供了示例性半导体的顶部侧视图，其中厚膜导体组合物已被印 刷在基板上以形成三条母线。专利技术详述本专利技术致力于对具有改善的电性能的半导体组合物、半导体装置、制造所述半导 体装置的方法的需求。本专利技术的一个实施方案涉及厚膜导体组合物。在所述实施方案的一个方面，厚膜 导体组合物可包括导电粉末、焊剂材料、和有机介质。焊剂材料可包括玻璃料或玻璃料的 混合物。厚膜导体组合物也可包括添加剂。厚膜导体组合物可包括附加添加剂或组分。本专利技术的一个实施方案涉及结构，其中所述结构包括厚膜导体组合物。在一个方 面，所述结构也包括一个或多个绝缘膜。在一个方面，所述结构不包括绝缘膜。在一个方面， 所述结构包括半导体基板。在一个方面，厚膜导体组合物可在一个或多个绝缘膜上形成。在 一个方面，厚膜导体组合物可在半导体基板上形成。在其中厚膜导体组合物可在半导体基 板上形成的方面中，所述结构可以不包含施加的绝缘膜。在一个实施方案中，厚膜导体组合物可印刷在基板上以形成母线。所述母线可为 两条以上的母线。例如，所述母线可为三条或更多条母线。除了母线之外，厚膜导体组合物 还可印刷在基板上以形成连接线。所述连接线可接触母线。接触母线的连接线可在接触第 二条母线的连接线之间叉合。在一个示例性实施方案中，三条母线可在基板上相互平行。母线可为矩形形状。中 间母线的每一个侧边可接触连接线。在两侧母线的每一个上，仅仅矩形的一侧可接触连接 线。接触两侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
导电组合物，所述导电组合物包含：ａ）导电银；ｂ）一种或多种焊剂材料；分散于ｃ）有机载体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-10-18 60/980,910导电组合物，所述导电组合物包含a)导电银；b)一种或多种焊剂材料；分散于c)有机载体。2.权利要求1的组合物，其中所述焊剂材料中的至少一种包含Pb2Si04。3.权利要求1的组合物，其中所述组合物包含按所述导电组合物的重量计0.5-13重 量％的焊剂材料。4.权利要求3的组合物，其中所述组合物包含按所述导电组合物的重量计1.5-5重 量％的焊剂材料。5.权利要求1的组合物，所述组合物还包含一种或多种含锌添加剂。6.权利要求1的组合物，所述组合物还包含一种或多种玻璃料。7.权利要求6的组合物，其中所述一种或多种玻璃料为所述总组合物的0-1重量％。8.结构，所述结构包括(a)厚膜组合物，所述厚膜组合物包含a)导电银；b)一种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：AF卡罗尔，KW杭，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]