(57)【要約】本発明は、半導体装置１１をメタライズするためのメタライゼーション装置１００に関する。メタライゼーション装置１００は、メタライゼーションペースト４を収容するための可変容積の密閉エンクロージャ２と、メタライゼーション中に半導体装置１１と接触するための、エンクロージャのその他の壁部と一体化されたエンクロージャ２の壁部を形成するスクリーン印刷用スクリーン６と、エンクロージャ２の可動封止壁部３２に均等圧を印加し、エンクロージャ２の容積を低減させるための手段３６と、を有し、エンクロージャ２の容積低減は、メタライゼーションペースト４を均等に印刷用スクリーン６を通過させるために行われる。【選択図】図１Ａ
2010507913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置（１１）をメタライズするためのメタライゼーション装置（１００、２００、３００、４００）であって、
−  メタライゼーションペースト（４）を収容するための可変容積の密閉エンクロージャ（２）と、
−  メタライゼーション中に前記半導体装置（１１）と接触するための、前記エンクロージャ（２）のその他の壁部と一体化された前記エンクロージャ（２）の壁部を形成するスクリーン印刷用スクリーン（６）と、
−  前記エンクロージャ（２）の可動封止壁部（３２）に均等圧を印加し、前記エンクロージャ（２）の容積を低減させるための手段（３６、５８）と、
を有し、
前記エンクロージャ（２）の容積低減は、前記メタライゼーションペースト（４）を均等に前記印刷用スクリーン（６）を通過させるために行われる、
メタライゼーション装置。
【請求項２】
前記可動封止壁部（３２）は、前記印刷用スクリーン（６）により形成された壁部と反対の壁部である、
請求項１記載のメタライゼーション装置（１００、２００、３００、４００）。
【請求項３】
前記印刷用スクリーン（６）は、
−  メタライゼーション中に前記半導体装置（１１）と接触するための第１の面（１０）と前記第１の面（１０）と反対の第２の面（１２）とを有する少なくとも１つの第１の層（８）と、
−  前記第１の層（８）の前記第２の面（１２）に対向配置された第１の面（２２）と前記第１の面（２２）と反対の第２の面（２４）とを有する少なくとも１つの第２の層（２０）と、
を有し、
前記第１の層（８）は、前記第１の層（８）の前記２つの面（１０、１２）にて開口し、前記半導体装置（１１）のメタライゼーションパターンを形成する少なくとも１つの開口部（１４、１６、１８）を有し、
前記第２の層（２０）は、複数のオリフィス（２７）により形成され、前記第２の層（２０）の前記２つの面（２２、２４）にて開口する少なくとも１つの開口部（２６、２８、３０）を有し、
前記第２の層（２０）の前記開口部（２６、２８、３０）により形成されるパターンは、互いに重ね合わせられるときに前記半導体装置（１１）のメタライゼーションパターンに含まれる、
請求項１または請求項２記載のメタライゼーション装置（１００、２００、３００、４００）。
【請求項４】
前記第１の層（８）の厚さは前記第２の層（２０）の厚さよりも大きい、
請求項３記載のメタライゼーション装置（１００、２００、３００、４００）。
【請求項５】
前記第２の層（２０）の前記開口部（２６、２８、３０）の前記オリフィス（２７）は、矩形形状であり、一列に配置される、
請求項３または請求項４記載のメタライゼーション装置（１００、２００、３００、４００）。
【請求項６】
前記第１の層（８）の前記開口部（１４、１６、１８）について、前記第１の面（１０）での寸法は前記第２の面（１２）での寸法よりも大きい、
請求項３から請求項５のいずれかに記載のメタライゼーション装置（１００、２００、３００、４００）。
【請求項７】
メタライゼーション中に前記半導体装置（１１）を支持するための支持体（５２）をさらに有する、
請求項１から請求項６のいずれかに記載のメタライゼーション装置（１００、２００、３００、４００）。
【請求項８】
前記支持体（５２）に一体化され、前記半導体装置（１１）を冷却するための冷却手段（５４）をさらに有する、
請求項１から請求項７のいずれかに記載のメタライゼーション装置（１００）。
【請求項９】
圧力を印加するための前記手段は、流体である、
請求項１から請求項８のいずれかに記載のメタライゼーション装置（３００）。
【請求項１０】
圧力を印加するための前記手段は、ピストン（３６）である、
請求項１から請求項８のいずれかに記載のメタライゼーション装置（１００、２００）。
【請求項１１】
前記ピストン（３６）と協働して前記エンクロージャ（２）の前記可動封止壁部（３２）を形成する封止ガスケットをさらに有する、
請求項１０記載のメタライゼーション装置（１００）。
【請求項１２】
前記エンクロージャ（２）の前記可動封止壁部（３２）以外の壁部は、前記ピストン（３６）が摺動する固形貯蔵部（３４）により形成される、
請求項１０または請求項１１記載のメタライゼーション装置（１００）。
【請求項１３】
前記エンクロージャ（２）を形成する封止膜（４０）をさらに有する、
請求項１から請求項１０のいずれかに記載のメタライゼーション装置（２００、３００、４００）。
【請求項１４】
前記封止膜（４０）と圧力を印加するための前記手段（３６、５８）とが内部に配置される固形貯蔵部（３４）をさらに有する、
請求項１３記載のメタライゼーション装置（２００、３００、４００）。
【請求項１５】
前記エンクロージャ（２）の温度を調整するための手段（５６）をさらに有する、
請求項１から請求項１４のいずれかに記載のメタライゼーション装置（４００）。
【請求項１６】
半導体装置（１１）をメタライズするための方法であって、
前記半導体装置（１１）上にメタライゼーションペーストを堆積させるための、請求項１から請求項１５のいずれかに記載のメタライゼーション装置（１００、２００、３００、４００）により適用される少なくとも１つの工程を有する、方法。
【請求項１７】
前記メタライゼーションペーストは、約３５０Ｐａ．ｓ以上の粘度を有する、
請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記半導体装置（１１）は、太陽電池である、
請求項１６または請求項１７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置のメタライゼーションまたは金属接触部の形成に、特に太陽電池のメタライゼーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、前面（つまり光放射を受光するための面）および背面に形成されまたは背面（ＲＣＣ（リアコンタクトセル）またはＩＢＣ（インターディジテイティッド・バックコンタクト））にのみ形成されたメタライゼーションを含む。電池が最大限の放射を受光するには、電池前面の占有表面面積をできるだけ減らす（つまり、この前面のシャドウイングを最小化する）ために、前面に形成されるメタライゼーションを幅狭とすることが好ましい。しかしながら、メタライゼーションは、直列抵抗を制限するために十分な区分を有する必要があり、このため、導体が幅狭であるほど厚さが大きくなり、材料の抵抗は大きい。
【０００３】
スクリーン印刷によるメタライゼーションは、ステンシルまたはウェブタイプのスクリーンに、十分な量のペーストまたはインクを堆積させる工程と、その後連続的にスクリーン上のこのペーストを擦り取ることによりペーストにスクリーン通過をさせる工程と、からなる。擦り取りの度に、ごく少量のメタライゼーションペーストがスクリーンを通過する。インクは、スクリーン印刷中に一方の側から他方の側に移動する、スキージ下に配置された領域において、スクリーンを横切るように力を印加される。
【０００４】
ステンシルは、開口部が形成された金属プレートである。これらのステンシルは、不連続パターン形成、特に、プリント回路へのはんだペーストパッドの堆積に用いられる。
【０００５】
太陽電池のメタライゼーション形成がそうであるように、長く連続的なパターンを形成する必要がある場合には通常、ウェブタイプのスクリーンが用いられる。このようなスクリーンは、一般にポリエステルまたはスチールの織糸をベースとし、ウェブが、パターン形成領域において除去されたフィルムまたは感光乳剤の被覆によって局部的に封止されている。
【０００６】
使用するペーストの粘度は、パターン形成形状に適合させる必要がある。
【０００７】
本明細書において与えられる粘度の測定はいずれも次の標準条件下で行われる：部ルックフィールドＨＢＴ（登録商標）ブランドの粘度測定装置、ＳＣ４−１４／６Ｒタイプのロッド、回転速度１０ｒｐｍ、温度２５℃（"Brookfield HBT, SC4-14/6R, @ 10 rpm (25°C)"）。
【０００８】
粘度が相対的に低い（５０Ｐａ．ｓオーダーの）ペーストは、大きな表面領域が例えばアルミニウムベースのこのペーストで被覆される必要がある太陽電池の背面へのスクリーン印刷に用いられる。この低粘度により、スクリーンは、このペーストが散らばった後に容易に取り外し可能である。
【０００９】
より大きな粘度（約８０Ｐａ．ｓと３００Ｐａ．ｓとの間を含む）の例えば銀ベースのペーストは、太陽電池の前面上の幅狭導体のスクリーン印刷に用いられる。
【００１０】
太陽電池の前面上にメタライゼーションを形成するための唯一の商用の粘度範囲が選択された。ペーストがスクリーン印刷用ウェブを適切に通過するからである。さらに、スクリーン印刷にウェブが用いられる場合には、ペーストは、ウェブの糸の交差点下で転写されない。このような粘度では、メッシュ開口部において転写されるペーストは、幾分規則的な連続パターンを形成するために拡散される。最後に、この粘度範囲では、スクリーン印刷ペーストは、スクリーン印刷中に用いられるスクリーンのパターンを目詰まりさせることもない。
【００１１】
スクリーン印刷は、その高生産性のため経済的な技術であるが、メタライゼーションの高さ／幅におけるフォームファクタを制限する。典型的には、太陽電池上にスクリーン印刷により形成されるメタライゼーションは、約１００μｍから２００μｍの幅と約１０μｍから２０μｍの厚さとを有する。
【００１２】
メタライゼーションペーストに見られる、溶媒の蒸発に関する問題が、スクリーン印刷中に発生する。この蒸発は、半導体装置を適切にメタライズするうえで障害となり得る。さらに、スクリーン印刷中、メタライゼーションペーストは、擦り取りによるせん断（shear）運動のため、ペースト粘度の低減を生じさせ、メタライゼーションペーストの適時でない散らばりを生じさせる。
【発明の概要】
【００１３】
本発明の目的は、スクリーン印刷中に遭遇する溶媒蒸発やメタライゼーションペースト散らばりの問題をなくすことにより半導体装置をメタライズすることができる装置を提案することである。
【００１４】
このため、本発明は、半導体装置をメタライズするためのメタライゼーション装置を提案する。この装置は、
−  メタライゼーションペーストを収容するための可変容積の密閉エンクロージャ（closed enclosure）と、
−  メタライゼーション中に半導体装置に接触するための、エンクロージャの壁部の１つを形成するスクリーン印刷用スクリーンと、
−  エンクロージャの可動封止壁部（mobile sealed wall）に均等圧を印加し、エンクロージャの容積を低減させる手段と、
を有し、
エンクロージャの容積低減は、メタライゼーションペーストを均等に印刷用スクリーンを通過させるために行われる。
【００１５】
エンクロージャの可動封止壁部は、印刷用スクリーンにより形成される壁部と反対の壁部であってもよい。
【００１６】
印刷用スクリーンは、エンクロージャのその他の壁部と一体化されたエンクロージャの壁部を形成する。
【００１７】
このような装置により、メタライゼーションペーストは、閉ざされた場所に配置され、半導体装置のメタライゼーション中にペースト内に存在する溶媒の蒸発を防ぐことができる。一方、メタライゼーション中にエンクロージャの可動封止壁部に加えられる均等圧により、ペーストは、同時にスクリーン表面全体を通過し、これにより、半導体装置全体を同時にメタライズすることができる。半導体装置に対して略垂直な均等圧を半導体装置全体に対して確実にすることにより、従来技術の装置が遭遇した半導体装置の局部摩擦の問題を制限する。
【００１８】
さらに、メタライゼーションペーストの粘度は、従来のスクリーン印刷のような顕著なせん断率（shear rate）ではないため低下しない。したがって、半導体装置のメタライゼーション中にこのペーストの適時でない散らばりは生じない。
【００１９】
本発明は特に、太陽電池の特に前面のメタライゼーションに適用されるが、概して任意のタイプの半導体装置のメタライゼーションに関連する。
【００２０】
印刷用スクリーンは、
−  メタライゼーション中に半導体装置に接触するための第１の面と第１の面と反対の第２の面とを有し、これら２つの面にて開口し半導体装置のメタライゼーションパターンを形成する少なくとも１つの開口部を有する少なくとも１つの第１の層と、
−  第１の層の第２の面に対向配置された第１の面とその第１の面と反対の第２の面とを有し、複数のオリフィスにより形成されこれら２つの面にて開口する少なくとも１つの開口部を有する第２の層と、
を有し、
第２の層の開口部により形成されたパターンは、これらのパターンが互いに重ね合わせられたときに半導体装置のメタライゼーションパターンに含まれる。
【００２１】
よって、第１の層は、１つまたは幾つかの開口部を有することができ、そのパターン（例えば、線）は、形成されるメタライゼーションのパターンを形成する。第２の層の開口部は、オリフィスにより形成され、メタライゼーションペーストが第１の層の開口部に注入されるのを可能にし、メタライゼーションペーストが全スクリーン印刷工程中に横安定を維持するのを可能にする。
【００２２】
このスクリーンにより、ペーストの注入およびスクリーンの取り外しが、第２の層の開口部を形成するオリフィスの形状およびサイズを選択して第１の層の開口部と第２の層の開口部との表面面積比を可変させることにより、最適化され得る。
【００２３】
最後に、このスクリーンの形状（高部（high portion）のみに注入領域）により、電気的に連続的なメタライゼーションを得るために堆積されたメタライゼーションペーストの被覆を形成する必要がない。さらに、従来技術の方法に比べて大量のメタライゼーションペーストを転写することができ、より低い抵抗性の導体を形成することができる。
【００２４】
有利には、堆積されたメタライゼーションの低部（lower portions）の高さを決定する第１の層の厚さは、第２の層の厚さよりも大きいものとすることができる。
【００２５】
第１の面における第１の層の開口部の寸法は、第２の面における開口部の寸法よりも大きいものとすることができる。このような開口部は、電気めっきにより形成することができる。この構成により、メタライゼーションペーストの堆積後にメタライゼーションペーストからスクリーンをより簡単に分離させることができる。
【００２６】
圧力を印加する手段は、流体とすることができる。
【００２７】
本発明の目的である装置は、封止膜（sealed membrane）と、封止膜が内部に配置され圧力を印加する手段が内部に配置される固形貯蔵部（solid reservoir）と、をさらに有することができる。
【００２８】
また、本発明は、半導体装置をメタライズする方法に関する。この方法は、半導体装置上にメタライゼーションペーストを堆積させるための、本発明の目的であるメタライゼーション装置により適用される前述の少なくとも１つの工程を有する。
【００２９】
メタライゼーションペーストは、約３５０Ｐａ．ｓ以上、好ましくは約４００Ｐａ．ｓ以上、有利には約４００Ｐａ．ｓと約１２００Ｐａ．ｓとの間、または好ましくは約６００Ｐａ．ｓと約１０００Ｐａ．ｓとの間の、粘度を有することができる。
【００３０】
従来技術の方法において用いられるメタライゼーションペーストに対するメタライゼーションペースト粘度のこの増大は、メタライゼーションペーストの組成物におけるバインダの比率を低減させることにより実現することができる。また、粘度のこの増大は、流動添加物（例えば、チキソトロープ剤）を添加することにより実現することができる。
【００３１】
このようなメタライゼーションペーストを用いることにより、例えば、幅狭かつ厚肉の導体を形成することができ、従来技術の方法により形成される導体に比べて、太陽電池の前面上の占有表面面積を低減させることができる。したがって、これにより、電池により生成される電流の増大（前面上のメタライゼーションにより形成されるシャドウイングの低減）およびフォームファクタの向上（これらのメタライゼーションの直列抵抗の低減）のため、前面においてメタライズされる太陽電池の変換収率を増大させることができる。また、本発明の目的であるこの方法による太陽電池の背面へのメタライゼーション形成は、抵抗の制約により幅狭導体形成が求められる場合に特に有用である。
【００３２】
堆積後の散らばりが制限された、より高い粘度のペーストを用いることにより、同じ転写体積のペーストで、より幅狭かつより厚肉の導体を得ることができる。
【００３３】
このようなメタライゼーションペーストを用いることにより、バインダ内に存在する溶媒の蒸発に関連する体積損失が低減されるため、乾燥後に得られるメタライゼーションの厚さがより大きくなる。さらに、ペーストの焼き付けが、樹脂の焦げ量が低減されるため促進される（高温焼き付けで太陽電池をメタライズする方法専用の従来技術のペーストの場合）。
【００３４】
また、バインダ量の低減は、ペーストの金属含有量が、同等組成物だがより低い粘度のペーストの金属含有量に比べて大きいことを意味している。低温（約１８０℃）焼き付けで太陽電池（例えば、ヘテロ接合構造を有する電池）をメタライズする方法専用の従来技術のペースト（８０Ｐａ．ｓと３００Ｐａ．ｓとの間の粘度）の場合は特にそうである。これらのいわゆる「低温」メタライゼーションペーストにおいては、有機部分は、一時的なバインダではなく、重合により金属粒子を互いに適用する樹脂であり、したがって、抵抗は焼結反応によって向上しない。
【００３５】
強粘性のペーストと前述の２層スクリーンとを併用することにより、メタライゼーションペーストの堆積後に、強粘性にもかかわらずペーストを剥離させることなくメタライゼーションペーストからスクリーンを分離させることができる。互いに垂直な糸が重複するウェブタイプスクリーンと異なり、ペースト注入領域は、高部にのみ配置され、したがって擦り取り中にペーストにより被覆されない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】第１の実施の形態による、本発明の目的であるメタライゼーション装置を示す。
【図１Ｂ】第１の実施の形態による、本発明の目的であるメタライゼーション装置を示す。
【図２Ａ】本発明の目的であるメタライゼーション装置において用いられる例示的な印刷用スクリーンを示す。
【図２Ｂ】本発明の目的であるメタライゼーション装置において用いられる例示的な印刷用スクリーンを示す。
【図３Ａ】第１の実施の形態の第１の代替例による、本発明の目的であるメタライゼーション装置を示す。
【図３Ｂ】第１の実施の形態の第２の代替例による、本発明の目的であるメタライゼーション装置を示す。
【図４】第２の実施の形態による、本発明の目的であるメタライゼーション装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明は、添付図面を参照しながら、限定目的でなく単に一例として与えられる例示的な実施の形態の説明を読むと、よりよく理解される。
【００３８】
以下説明する異なる図面における同一、同様または同等の部分は、図面間の移行を容易にするために同一の参照番号を有する。
【００３９】
図面に示されたそれぞれの部分は、図面をより理解しやすくするために必ずしも均一の縮尺では示されていない。
【００４０】
異なる可能性（代替例および実施の形態）は互いに排他的でないと理解すべきであり、組み合わせ可能である。
【００４１】
まず、第１の実施の形態によるメタライゼーション装置１００を示す図１Ａを参照する。
【００４２】
メタライゼーション装置１００は、メタライゼーションペースト４を収容するための可変容積の密閉エンクロージャ２を有する。この第１の実施の形態においては、メタライゼーション装置１００によりメタライズされる半導体装置１１は太陽電池である。
【００４３】
印刷用スクリーン６は、エンクロージャ２の壁部の１つを形成する。この印刷用スクリーン６は例えば、ステンシルまたはウェブタイプのスクリーンとすることができる。この第１の実施の形態においては、印刷用スクリーン６は、図２Ａおよび図２Ｂについて後述する２層スクリーンである。
【００４４】
メタライゼーション装置１００において、密閉エンクロージャ２は、印刷用スクリーン６により形成された壁部と反対のエンクロージャ２の可動封止壁部３２に力または圧力を印加するとエンクロージャ２の容積が低減するように形成されている。エンクロージャ２のこの容積低減により、メタライゼーションペースト４は、印刷用スクリーン６を均等に通過することができる。メタライゼーションペースト４をスクリーン６を通過させるこの圧力は、図１Ｂに示すように、メタライズする半導体装置１１に印刷用スクリーン６が接触しているときに印加される。
【００４５】
メタライゼーション装置１００のこの第１の実施の形態において、密閉エンクロージャ２は固形貯蔵部３４により形成される。固形貯蔵部３４の内部では、ピストン３６が摺動する。ピストン３６の一部分は、印刷用スクリーン６により形成された壁部と反対のエンクロージャ２の可動封止壁部３２を形成する。ピストン３６の外周に配置された封止ガスケット３８は、ピストン３６と協働して可動封止壁部３２を形成する。１つの代替例では、可動壁部３２の封止をするためにガスケット３８の代わりとしてピストン３６とメタライゼーションペースト４との間に、プラーク（例えば、エラストマ）が挿入されていてもよい。
【００４６】
メタライゼーション装置１００が半導体装置１１をメタライズしていないとき、僅少な圧力がピストン３６に印加され、メタライゼーションペースト４が流動閾値を超過することなく（つまり、印刷用スクリーン６を通過することなく）極めて僅かに圧縮された状態となる。
【００４７】
図２Ａおよび図２Ｂはそれぞれ、メタライゼーション装置１００の印刷用スクリーン６の例示的な実施の形態の断面図および平面図を示す。図２Ａにおいては、このスクリーン６が第１の層８を有することが示されている。第１の面１０は、スクリーン印刷工程中、メタライズする必要のある半導体装置１１に接触するためのものである。また、第１の層８は、第１の面１０と反対の第２の面１２を有する。印刷用スクリーン６は、第１の層８内に形成された、第１の層８の両面１０、１２にて開口する３つの開口部１４、１６、１８を有する。図２Ａにおいては、開口部１４が示されている。図２Ａおよび図２Ｂの例では、開口部１４は台形形状のスロットであるが、他の形状もあり得る。
【００４８】
よって、この開口部１４は、半導体装置１１をメタライズするための（例えば、太陽電池のメタライゼーションバスを形成するための）パターンを形成する。この例では、第１の面１０での開口部１４の寸法は第２の面１２での開口部１４の寸法よりも大きいため、メタライゼーションの基部をメタライゼーションのその他の部分よりも広く形成することができる。
【００４９】
スクリーン６は、第１の層８の第２の面１２に対向配置された第１の面２２と第１の面２２と反対の第２の面２４とを有する第２の層２０を有する。図２Ａに示すように、両方の層８、２０は互いに配向配置されている。この第２の層２０は、複数のオリフィス２７によりそれぞれ形成され第２の層２０の両面２２、２４にてそれぞれ開口する３つの開口部２６、２８、３０を有する。層８、２０を重ね合わせることにより、開口部２６、２８、３０のそれぞれにより形成されるパターンは、メタライゼーションパターンに、つまり、開口部１４、１６、１８のそれぞれにより形成されるパターンに、含まれる。図２Ａおよび図２Ｂの例では、各開口部２６、２８、３０を形成するオリフィス２７は、できるだけ大きく、また、層１０の形状が維持されるよう材料部（portions of material）２５により制限される。図１および図２においては、オリフィス２７は例えば、約５０μｍに等しいｘ軸（図２Ｂに示す）上の寸法を有する。この寸法は、約５０μｍと２００μｍとの間とすることができる。図２Ｂにおいては、オリフィス２７が矩形形状であり一列に配置されることが示されている。
【００５０】
この例示的な実施の形態では、第１の層８は、第２の層２０よりも大きな厚さを有するが、両方の層８、２０は、略同一の厚さを有するものであってもよい。他の例示的な実施の形態では、第１の層８は、第２の層２０よりも小さな厚さを有することができる。
【００５１】
メタライゼーション装置１００により用いられるメタライゼーションペースト４は例えば、約３５０Ｐａ．ｓ以上の粘度を有することができる。
【００５２】
約３５０Ｐａ．ｓ以上の粘度を有するメタライゼーションペーストは、種々の原材料を混合することにより得ることができる。これらの原材料は、例えば：
−  テルピネオールのような、蒸発を制限する高沸点（例えば２１９℃）の溶媒、
−  低粘度等級のエチルセルロースのような、非常に低粘度の樹脂（例えばＮ４（ヘラクレス））、
−  粒径を中程度サイズ（例えば１μｍオーダーの粒径もしくは１０μｍ未満のサイズのフレークまたはそれらの混合物）とすることができる球粒銀粉末、
−  従来技術のメタライゼーションペーストに用いられるものと同様の割合のガラス焼結物である。
【００５３】
そして、これらの原材料のペースト化は、これらの原材料の粒子をバインダ内に分散させることにより実行される。このため、混練を、最初はゆっくりと粒子を湿らせるために行い、その後に速度を上げて分散を促進するように行ってもよい。この混練は、例えばバタフライブレードタイプの混練機により行うことができる。精製はでは、例えばトリシリンダ（tricylinder）または回転および旋回を伴う非接触ミキサ（例えばＥＭＥ（登録商標）のＶＭＸ−Ｎ３６０タイプ）を用いることにより、前述のメタライゼーション方法において用いられるメタライゼーションペーストを得ることができる。例えばチキソトロープ剤を添加するなど、ペースト粘度を増大させる他の方法もあり得る。
【００５４】
３５０Ｐａ．ｓ以上の粘度を有するメタライゼーションペーストは、約８０Ｐａ．ｓと３００Ｐａ．ｓとの間の粘度を有する市販のペーストを「再充填」することにより、すなわち、これらのペーストに材料を添加することにより、得ることもできる。再充填材料は例えば、金属粒子としてもよいし、金属粒子とガラス焼結物との混合物としてもよいし、粒状のメタライゼーションが生成され得るよう十分な細かさを有する粒子としてもよいし、好ましくは予め銀に分散されたガラス焼結物としてもよい。例えば前述のものと同様の銀粉末も、市販のペーストを再充填するために用いることができる。これらの材料の添加後に実現される前述の混練および精製は、得られるペーストの高粘度に適合される。
【００５５】
半導体装置１１のメタライゼーションを実現するために、メタライズされる装置１１はまず、印刷用スクリーン６の前方に、例えば金属または硬性エラストマ（例えば約９０ショア超の硬さ）の支持体５２上に配置される。有利には、装置１１を、印刷用スクリーン６に合わせて機構的および／または光学的に位置決めしてよい。メタライゼーション装置１００は例えば第１の実施の形態では、メタライズされる装置１１を受ける支持体５２に一体化された冷却手段５４を有することができる。これらの冷却手段により、装置１１上に堆積されたメタライゼーションペースト４をその粘度を増大させることにより「凝固」させることができる。これらの冷却手段は有利には、本明細書において後述するようにエンクロージャ２においてその抽出を促進するためにメタライゼーションペースト４が加熱されるときに用いられる。
【００５６】
そして、メタライズされる装置１１および印刷用スクリーン６は、図１Ｂに示すように互いに接触する。この第１の実施の形態では、密閉エンクロージャ２と半導体装置１１に向かって変位するピストン３６とを有するのは、メタライゼーション装置１００の上部である。
【００５７】
そして、ピストン３６は、メタライゼーションペースト４に圧力を印加する。これにより、エンクロージャ２の容積を低減させ、メタライゼーションペースト４を印刷用スクリーン６を介して半導体装置１１に転写させることができる。印刷用スクリーン６に形成される開口部の表面面積が大きくペースト粘度が高いほど、印加される圧力は高い。エンクロージャ２の容積低減は、非常に小さく、印刷用スクリーン６の開口部１４、１６、１８、２６、２８、３０内に転写されるメタライゼーションペースト４の体積に対応する。
【００５８】
メタライゼーションペースト４が半導体装置１１に堆積されると、印刷用スクリーン６は、メタライゼーション装置１００の上部（ピストン３６および密閉エンクロージャ２）を移動させて上方に戻すことにより、半導体装置１から分離される。この分離は、スクリーン６の２層構造により、また、使用するメタライゼーションペーストが標準的なメタライゼーションペーストよりバインダが少量であるため、促進される。メタライゼーションペースト４がたとえ強粘性（＞３５０Ｐａ．ｓ）を有するとしても、堆積されたメタライゼーションが剥離するリスクなしに、それを除去することができる。さらに、硬性エラストマの支持体５２の弾性は、何ら損傷を発生させることなくスクリーン／メタライゼーションペースト分離を促進する。
【００５９】
図３Ａは、第１の実施の形態の第１の代替例によるメタライゼーション装置２００を示す。この第１の代替例では、壁部３２の封止が、封止ガスケットでなく封止膜４０（例えば、それ自体が封止壁部３２を形成するエラストマをベースとする）により与えられる。第１の実施の形態と比較して、エンクロージャ２を形成するのは固形貯蔵部３４ではなく、固形貯蔵部３４内に配置された封止膜４０である。
【００６０】
第１の実施の形態の第１の代替例では、圧力は、ピストン３６に接続されたコンポーネント４２に印加される。この圧力はまず、装置２００の上部（密閉エンクロージャ２とピストン３６とにより形成された部分）を、印刷用スクリーン６が半導体装置１１に接触するまで下方に移動させる。そして、ピストン３６に印加された圧力は、印刷用スクリーン６を介してメタライゼーションペースト４を押圧する。装置２００が停止しているとき、すなわち、メタライズされる半導体装置１１上にメタライゼーションペースト４を注入していないときには、牽引動作するよう調整されたばね４４が、メタライゼーションペーストが流動しないようメタライゼーションペーストの流動閾値未満で僅かにエンクロージャ２を加圧するために用いられる。
【００６１】
図３Ｂは、第１の実施の形態の第２の代替例によるメタライゼーション装置３００を示す。図３Ａの装置２００と比較して、圧力は、ピストン３６によって印加されるものではなく、ポンプ３９により固形貯蔵部３４内に注入された流体によって直接的に印加される。装置３００が停止しているとき、すなわち、メタライズされる半導体装置１１上にメタライゼーションペースト４を注入していないときには、流体はエンクロージャ２内に僅少な圧力を与え、これによりメタライゼーションペースト４は僅かに圧縮されるがその流動閾値に達しない状態を維持する。メタライゼーションペースト４半導体装置１１上に堆積させるために、流体を介して、より強い圧力が、装置の固定部分３３に対して移動可能な装置３００の部分３１に印加される。可動部分３１は、印刷用スクリーン６が半導体装置１１と接触するまで下方に移動する。
【００６２】
次に、流体により印加された圧力は、膜４０に与えられ、そして、印刷用スクリーン６を介してメタライゼーションペースト４を半導体装置１１上に押圧する。
【００６３】
この代替的な実施の形態は、膜４０の表面全体に均等圧を与える点で有利である。
【００６４】
図４は、第２の実施の形態によるメタライゼーション装置４００を示す。この装置４００は、プレート４６により形成された上部を有する。上部は、半導体装置１１を受けるための支持体５２に向かう。
【００６５】
メタライゼーション装置４００は、側壁部５０と低壁部を形成するコンポーネント５８とにより形成された固形貯蔵部を有する。側壁部５０は、コンポーネント５８に対して並進移動可能である。封止膜４０により形成された密閉エンクロージャ２は固形貯蔵部内に配置される。プレート６０は、メタライゼーション装置４００の下部のコンポーネントを支持する。熱伝導性材料をベースとし、温度調整された流体の循環を可能にする一体型パイプネットワークを有するプレートのような、調整手段５６は、エンクロージャ２内の温度の制御を可能にする。また、調整手段５６は、ペースト粘度を一時的に低減させて室温より高温（例えば、約３５℃）までペーストを昇温させるように温度の調整を可能にする。
【００６６】
半導体装置１１のメタライゼーションを実現するために、圧力は、印刷用スクリーン６がメタライズされる装置１１と接触するまでメタライゼーション装置４００の上部を下方移動させることにより、プレート４６に印加される。プレート４６への圧力印加を継続することにより、この圧力は側壁部５０に伝達され、これにより、側壁部５０がコンポーネント５６、５８に対して下方移動し、これにより、密閉エンクロージャ２の容積を低減させ、メタライゼーションペースト４を、印刷用スクリーン６を通過させることができる。
【００６７】
メタライゼーションペースト４が半導体装置１１上に堆積されると、印刷用スクリーン６は、メタライゼーション装置４００の上部（プレート４６、支持体５２および半導体装置１１）を移動させて上方に戻すことにより、半導体装置１１から分離される。
【００６８】
この第２の実施の形態の代替例では、圧力をプレート６０に印加することができ、これにより、メタライゼーション装置４００の下部（プレート６０、壁部５０、コンポーネント５６、５８および固形貯蔵部）を上方に変位させることができる。印刷用スクリーン６がメタライズされる装置１１と接触するときに、プレート６０に印加された圧力は、側壁部５０に対してコンポーネント５６、５８を並進させ、これにより、エンクロージャ２の容積を低減させ、半導体装置１１のメタライゼーションを実現する。
【００６９】
例えば印刷用２層スクリーンと組み合わせ、約３５０Ｐａ．ｓより高い粘度（例えば、約８００Ｐａ．ｓと９００Ｐａ．ｓとの間）を有するメタライゼーションペーストと組み合わせた、このようなメタライゼーション装置により、太陽電池の幅狭導体（例えば、約８０μｍの幅と約４０μｍの厚さとを有する幅狭導体）に理想的な高度なフォームファクタ（例えば、約９００Ｐａ．ｓの粘度を有するメタライゼーションペーストの場合は０．５オーダー）のメタライゼーションを実現することができる。
【００７０】
このようなメタライゼーション装置は、標準的なスクリーン印刷中に用いられるスクリーンホルダおよびスキージアセンブリの代わりとしてスクリーン印刷機のヘッド部に配置することができる。このヘッド部は、使用されるメタライゼーションペーストの粘度とは無関係にペーストが適切に注入され得るよう十分な圧力を印加するために十分に頑丈である。メタライゼーション装置は例えば、プレス機（例えば、ダイスタンププレス機と同様）に配置することができ、これにより、メタライゼーションを実現するための十分な圧力を与えることができ、高生産性によく適合することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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