本发明专利技术公开了一种区分硅基板上的一组高掺杂区域与一组轻掺杂区域的方法。所述方法包括提供硅基板，该硅基板被构造成具有该组轻掺杂区域和该组高掺杂区域。所述方法还包括用电磁辐射源来照射硅基板，所述电磁辐射源发射出约1100nm以上波长的光。所述方法也包括用传感器来测量该组轻掺杂区域和该组重掺杂区域的波长吸收，其中对于约1100nm以上的任何波长，轻掺杂区域中的波长的吸收百分比基本上小于重掺杂区域中的波长的吸收百分比。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开一般涉及硅基板。更具体地讲，本公开涉及。
技术介绍
半导体形成了现代电子学的基础。由于半导体具有在传导和绝缘之间可被选择性地改进和控制的物理特性，因此半导体在大多数现代电气器件(例如电脑、蜂窝式电话、光伏电池等)中不可或缺。IV族半导体一般是指元素周期表的第四列中的前四种元素碳、 硅、锗和锡。使用非传统半导体技术例如印刷来沉积半导体材料的能力可提供一种方法以简化许多现代电气器件例如太阳能电池的制造程序并因此降低它们的成本。正如油漆中的颜料一样，这些半导体材料一般被成形为微观颗粒例如纳米颗粒，并且被暂时悬浮在胶态分散体中，所述胶态分散体随后可被沉积在基板上。纳米颗粒为一般具有至少一个尺度小于IOOnm的颗粒。与趋于具有与其尺寸无关的恒定物理特性(例如熔融温度、沸点温度、密度、电导率等)的大块材料(> IOOnm)相比， 纳米颗粒可具有随尺寸而变化的物理特性，例如较低的烧结温度。一般来讲，可通过多种技术来制备纳米颗粒，例如蒸发(S. Ijima, Jap. J Appl. Phys. 26,357(1987))、气相热解(K. A Littau, P. J. Szajowski, A. J. Muller, A. R. Kortan, L. E. Brus, J Phys. Chem. 97，1224(1993))、气相光解(J. M.Jasinski and F. K. LeGoues， Chem. Mater. 3,989(1991)；)、电化学蚀刻(V. Petrova-Koch 等人，"Appl. Phys. Lett. ” 61， 943(1992))、硅烷和聚硅烷的等离子体分解(H. Takagi等人，“Appl. Phys. Lett. ” 56， 2379(1990))、高压液相氧化还原反应(J. R. Heath, Science 258,1131 (1992))等。一般来讲，太阳能电池直接将太阳能转化为DC(直流)电能。被构造成光电二极管的太阳能电池允许光透入金属触点附近，使得生成的载流子(电子或空穴(不合电子)) 可按电流形式来提取。并且和大多数其它二极管一样，光电二极管通过组合P型和η型半导体以形成结来形成。在添加钝化涂层和减反射涂层之后，可添加用作背表面场和金属触点的层(发射极上的指状物和汇流条、和吸收器背面的衬垫)，以便提取生成的载流子。具体地讲，必须针对载流子收集以及与金属电极的接触来优化发射极掺杂剂浓度。一般来讲，发射极区域内的低浓度的掺杂剂原子将趋于导致低的载流子重组(并因此导致较高的太阳能电池效率，即被转化成电力的太阳能的百分比)和较差的与金属电极的电接触。相比之下，高浓度的掺杂剂原子将趋于具有相反的结果，即良好的与金属电极的电接触，但较高的载流子重组(并因此降低太阳能电池效率)。通常，为了降低制造成本，3单掺杂剂扩散一般用来形成发射极，其中掺杂浓度按降低重组和改善欧姆接触形式之间的折衷来选择。因此，获得了次优的太阳能电池效率。一种解决方案是使用选择性(或双掺杂的)发射极。选择性发射极一般使用针对低重组而最优化的第一轻掺杂区域、以及针对低电阻欧姆接触形式而最优化的第二重掺杂区域图案(具有相同的掺杂剂类型)。选择性发射极通常或者结合扩散阻塞层而用多个扩散步骤来形成，或者用多个掺杂剂源来形成。然而，由于此类区域之间的主要差异为掺杂剂原子浓度的差值，因此在高掺杂区域和轻掺杂区域之间一般不存在可见的对比度。因此，可靠地将金属触点图案(轴向和/ 或成角度的)对齐到所形成的高掺杂区域图案上就可能会有困难。同样，在备选太阳能电池构型中，例如背面接触太阳能电池，也可能出现类似的对齐问题。在被构造成具有一组非可见的反向掺杂的重掺杂图案的情况下，一组对应的交叉指型的金属触点图案也必须被可靠地对齐。然而，正确的对齐一般需要选择基准点和旋转角度，所述基准点和旋转角度用来在将金属图案放置在太阳能电池基板上之前平移和旋转所述金属图案。第一种方法涉及创建人工基准点或框标，重掺杂区域和金属触点均从所述人工基准点或框标来沉积。然而，框标的使用一般需要附加的加工步骤(和工具)。此外，由于这两种图案是相对于框标(而非相对于彼此)独立放置的，因此增加了容限误差。即，首先重掺杂图案相对于框标被限定在某个容限内，接着金属沉积也相对于框标被定位成具有不同的容限。一种备选方法涉及对齐至基板边缘，其一般要求在后续各沉积步骤之间将基板的取向保持恒定(以最小化由基板尺寸的变化所造成的误差)。然而，就顺序的沉积步骤而言，每个沉积工具均需要使所有的计算基于相同的精确边缘位置，这可能会有困难，尤其是在高生产能力的制造过程中更是如此。此外，由于基板边缘的几何形状趋于为非理想的并且限定得较差，因此对齐精度也可能会有问题。根据前述内容，期望提供区分硅基板上的一组高掺杂区域与一组轻掺杂区域的方法。专利技术概述在一个实施方案中，本专利技术公开了一种区分硅基板上的一组高掺杂区域与一组轻掺杂区域的方法。所述方法包括提供硅基板，该硅基板被构造成具有该组轻掺杂区域和该组高掺杂区域。所述方法还包括用电磁辐射源来照射硅基板，电磁辐射源发射出约IlOOnm 以上波长的光。所述方法也包括用传感器来测量该组轻掺杂区域和该组重掺杂区域的波长吸收，其中对于IlOOnm以上的任何波长，轻掺杂区域中的波长的吸收百分比基本上小于重掺杂区域中的波长的吸收百分比。附图简述以举例的方式而非限制性方式在附图中对本专利技术进行说明，并且在附图中相似的附图标号表示相似的部件，其中附图说明图1示出了根据本专利技术的具有选择性发射极的正面接触太阳能电池的简图；图2示出了根据本专利技术的背面接触太阳能电池的简图；图3示出了根据本专利技术的如图1和2所示的太阳能电池的掺杂区域的简图4A-B示出了根据本专利技术的掺杂剂浓度深度特征曲线和对应的红外线(IR)电磁辐射透射的一组图；图5示出了吸收系数对硅基板中的各种掺杂剂浓度的波长的经验模型；并且图6示出了根据本专利技术的用于将一组金属触点叠加在结晶太阳能电池基板上的一组高掺杂区域上的设备的简图。专利技术详述现将结合如附图所示的本专利技术的一些优选实施方案来详细描述本专利技术。为了能够全面理解本专利技术，在以下说明中阐述了许多具体细节。然而对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，没有部分或所有这些具体细节也能实践本专利技术。在其它情况下，为了不给本专利技术增加不必要的理解难度，未详细示出熟知的工序和/或结构。如前所述，难以区分一组高掺杂区域与一组轻掺杂(或无掺杂)区域。由于硅基板一般在可见光谱(约300nm至约700nm)中为不透明的，因此图案对齐方法一般必须依赖于反射的可见光。然而，由于减少了光反射以最优化太阳能电池效率，因此依赖于反射光的视觉图案对齐会有困难。可按一种有利的方式来测量约IlOOnm以上波长的透射光谱(红外线辐射或IR)， 以便在硅基板表面上的高掺杂区域和轻掺杂区域之间作出区分，并因此允许将一组金属触点图案可靠地沉积在高掺杂区域上。在一种构型中，广谱辐射源(例如石英灯)可朝基板的一个侧面辐射，同时可将电磁辐射测量装置(例如具有适当CCD芯片的摄像机)定位在基板的另一个侧面上。一般来讲，无掺杂硅是一种间接能带隙半导体，其具有大约1. IeV的能带隙，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·克尔曼，G·斯卡尔德拉，
申请(专利权)人：英诺瓦莱特公司，
类型：发明
国别省市：
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