【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理半导体器件中的TCO材料的表面的方法和装置
本专利技术总体上涉及半导体器件制造领域,并且具体地,涉及处理半导体器件中的透明导电氧化物(TCO)材料的表面的方法和装置。
技术介绍
半导体器件经常具有可以被用于在器件和其它外部组件之间产生电接触的金属元件。金属元件还可以被用于对半导体器件的不同部分进行互连。例如,太阳能电池具有允许从器件中提取光生电荷载流子作为电流的金属电极。这些金属电极可以由经构图的金属结构(诸如通过母线互连的金属指状物(finger)网格)或全平面金属层组成。经构图的结构通常用于太阳能电池的暴露在太阳辐射下的一个或更多个表面。电化学金属镀是用于将金属材料沉积到太阳能电池表面以形成金属电极的可行替代选择。例如,为了制造双面异质结太阳能电池,必须在布置于太阳能电池的两面的TCO层上形成金属电极。这些TCO层一般由沉积在太阳能电池的p型氢化非晶硅层和n型氢化非晶硅层上的铟锡氧化物(ITO)组成。作为在太阳能电池制造业中使用的主要金属的银是最昂贵的金属之一。由此,通过用较便宜的金属取代银可以大大降低太阳能电池的制造成本。然而,已发现由于金属与ITO的粘附力的问题,通过电化学法对ITO形成金属电极是具有挑战性的工作。这个问题对于铜电极来说尤为明显。发现构图的镀覆铜电极与ITO层的粘附力较差,这是因为发现被直接镀覆到ITO层的铜在镀覆之后或在移除掩模期间会脱落。由于高串联电阻,这种较差的粘附力导致太阳能电池较差的电性能。如果铜电极从ITO上脱落,还会发生结构问题。具有缓解上述粘附力问题的对ITO形成镀覆铜电极的方法是有益的。
技术实现思路
根据第一 ...
【技术保护点】
1.一种用于处理半导体器件中的TCO材料的表面部分的方法,所述半导体器件包括被设置成促进一个方向上的电流流动的结构,所述方法包括以下步骤:将所述TCO材料的所述表面部分暴露于电解液,所述电解液适合在所述TCO材料的区域中产生了电流时对所述TCO材料的部分进行电化学还原;以及在所述TCO材料中产生电流,其中,所述方法按照如下方式执行,所产生的电流还原所述TCO材料,并且相比于金属材料与未暴露的表面部分的粘附力,提高所述金属材料与暴露的表面部分的粘附力。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.25 AU 20169006831.一种用于处理半导体器件中的TCO材料的表面部分的方法,所述半导体器件包括被设置成促进一个方向上的电流流动的结构,所述方法包括以下步骤:将所述TCO材料的所述表面部分暴露于电解液,所述电解液适合在所述TCO材料的区域中产生了电流时对所述TCO材料的部分进行电化学还原;以及在所述TCO材料中产生电流,其中,所述方法按照如下方式执行,所产生的电流还原所述TCO材料,并且相比于金属材料与未暴露的表面部分的粘附力,提高所述金属材料与暴露的表面部分的粘附力。2.根据权利要求1所述的方法,其中,被设置成促进一个方向上的电流流动的所述结构包括光吸收层以及至少一个载流子选择层。3.根据权利要求1所述的方法,其中,被设置成促进一个方向上的电流流动的所述结构包括p-n结,并且在所述TCO材料中产生电流的步骤包括对所述p-n结进行偏置的步骤。4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤:将电极元件与所述半导体器件进行电互连,并且将所述电极元件与为了接触所述电解液而布置的湿电极进行电互连,使得所产生的电流能够流经包括所述电解液、所述半导体器件、所述TCO材料、所述电极元件和所述湿电极的电路。5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述TCO材料被设置为所述半导体器件的n型区域或p型区域上的连续层,并且所产生的电流在与所述连续层交叉的方向上流动。6.根据权利要求4或权利要求5所述的方法,其中,所述TCO材料被设置为所述半导体器件的n型区域上的连续层,并且在所述TCO材料中产生电流的步骤包括将所述半导体器件的一部分暴露于电磁辐射以产生光生电流的步骤。7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述方法还包括通过调节所产生的电流的特性来控制所述TCO层的表面的结构特性或电特性的步骤。8.根据权利要求7所述的方法,其中,所产生的电流的所述特性是所产生的电流的大小,并且通过调节所述辐射的强度来调节所产生的电流的所述特性。9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括在所述半导体器件与所述电解液中的电极之间施加电压的步骤,所施加的电压用于减小由所述p-n结上的所述电磁辐射所引起的电压降。10.根据权利要求4或权利要求5所述的方法,其中,所述TCO材料被设置为所述半导体器件的p型区域上的连续层,并且在所述TCO材料中产生电流的步骤包括在所述半导体器件与所述电解液中的电极之间施加电压的步骤,所施加的电压用于对所述p-n结进行正向偏置。11.根据权利要求9或权利要求10所述的方法,其中,所述方法还包括通过调节所施加的电压的特性来控制所述TCO层的表面的结构特性或电特性的步骤。12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法,其中,所述半导体器件包括对于所述电磁辐射至少半透明的电极元件,并且其中,所述电压是经由所述电极元件施加的。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述方法按照在执行所述方法的同时对所述TCO材料进行刻蚀的方式执行。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述方法按照在执行所述方法的同时增加所述TCO材料的表面中的金属元素的浓度的方式执行。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述方法按照在执行所述方法后增大暴露部分的粗糙度的方式执行。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括选择所述电解液的特性以影响处理之后的所述TCO材料的表面特性的步骤。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:A·J·列侬,V·A·艾伦,
申请(专利权)人:新南创新私人有限公司,
类型:发明
国别省市:澳大利亚,AU
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