(57)【要約】一体的に並置した複数の放射源（１０８−１、１０８−２、１０８−３、１０８−４）を用いてプレート（１０４）を照射する方法であって、一体的に並置した複数の放射源（１０８−１、１０８−２、１０８−３、１０８−４）の各々が、プレート（１０４）の複数の副範囲領域（１１０−１、１１０−２、１１０−３、１１０−４）のうちの１つを照射することを含む。よって、照射されるプレート（１０４）の副領域は、一体的に並置した複数の放射源（１０８−１、１０８−２、１０８−３、１０８−４）から比較的均一で比較的明確に特定した放射を受けることになる。装置がこの方法を実行し、この方法を用いて太陽電池を製造する。本発明の方法及び装置は、レーザドーピングやレーザ切断に適用することができる。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレートを照射する方法であって、
プレートを第１位置に配置することと、
一体的に並置した第１放射源からの第１放射により前記第１位置において前記プレートの第１範囲領域内を照射することであって、一体的に並置した前記第１放射源が、前記プレートを支持する作業台の上に配置した、一体的に並置した複数の放射源のうちの１つであり、前記第１範囲領域が前記プレートの複数の範囲領域のうちの１つである、前記プレートの前記第１範囲領域内を照射することと、
前記プレートを第２位置に移動させることと、
一体的に並置した第２放射源からの第２放射により前記第２位置において前記プレートの第２範囲領域内を照射することであって、前記プレートを前記第２位置に固定し、一体的に並置した前記第２放射源が、一体的に並置した前記複数の放射源のうちの別の１つであり、前記第２範囲領域が前記プレートの前記複数の範囲領域のうちの別の１つである、前記プレートの前記第２範囲領域内を照射することと、
を含む方法。
【請求項２】
前記第１放射が光ビームである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１放射が光パターンである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
一体的に並置した前記複数の放射源のうちの少なくとも１つがレーザ光源である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記プレートを第２位置に移動させることが、前記プレートの前記第２位置への並進移動を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記プレートを第２位置に移動させることが、前記プレートの前記第２位置への回転移動を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
一体的に並置した前記第１放射源の第１強度を調整する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
一体的に並置した前記第１放射源が、第１波長で動作するレーザ光源である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記プレートが基板である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記プレートがウエハである、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１放射がレーザ光であり、前記プレートの前記レーザ光に面する第１表面上にｎ型ドーパントの膜を配置することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１放射がレーザ光であり、前記プレートの前記第１範囲領域がｎ型ドーパントを低濃度ドープした第１層を含み、前記第１層が前記プレートの第１表面に近接し、前記第１表面が前記レーザ光に面する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記プレートの前記第１範囲領域がｐ型ドーパントをドープした第２層をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１放射がレーザ光であり、前記プレートの前記レーザ光に面する第１表面上に誘電反射層を配置し、前記誘電反射層上に金属を含む裏面電界層を配置することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１放射がレーザ光であり、前記プレートの前記第１範囲領域がｐ型ドーパントをドープした第１層を含み、前記第１層が前記プレートの第１表面に近接し、前記第１表面が前記レーザ光に面する、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記プレートの前記第１範囲領域がｎ型ドーパントをドープした第２層をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
レーザスクライビング装置であって、
作業台と、
ステージであって、前記ステージ上にプレートを相対的に固定し、前記ステージが、前記作業台上に相対的に固定した複数の位置の中の各位置に前記プレートを移動させるよう動作することで、これら各位置において、一体的に並置した放射源からの放射が前記プレートを照射する、前記ステージと、
一体的に並置した複数の放射源であって、一体的に並置した前記複数の放射源のうちの第１放射源が、前記プレートの複数の範囲領域のうちの第１範囲領域のみを照射するよう動作し、前記プレートの前記複数の範囲領域の各々が前記複数の位置の異なる１つと対応する、前記一体的に並置した複数の放射源と、
を含む、装置。
【請求項１８】
一体的に並置した前記第１放射源が光ビームである、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
少なくとも前記第１放射源が光パターンである、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
一体的に並置した前記第１放射源がレーザ光源である、請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記ステージが第１位置から第２位置へと前記プレートを移動させるよう並進移動し、前記第１位置と前記第２位置が前記複数の位置における異なる２つの位置である、請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】
前記ステージが第１位置から第２位置へと前記プレートを移動させるよう回転移動し、前記第１位置と前記第２位置が前記複数の位置における異なる２つの位置である、請求項１７に記載の装置。
【請求項２３】
一体的に並置した前記第１放射源の強度を調整する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２４】
一体的に並置した前記第１放射源が第１波長で動作するレーザ光源である、請求項１７に記載の装置。
【請求項２５】
前記プレートが基板である、請求項１７に記載の装置。
【請求項２６】
前記プレートがウエハである、請求項１７に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１放射がレーザ光であり、前記プレートの第１表面上にｎ型ドーパントの薄膜を配置し、前記第１表面が前記レーザ光に面する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２８】
前記第１放射がレーザ光であり、前記プレートの前記第１範囲領域が、ｎ型ドーパントを低濃度ドープした第１層を含み、前記第１層が前記プレートの第１表面に近接し、前記第１表面が前記レーザ光に面する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２９】
前記プレートの前記第１範囲領域がｐ型ドーパントをドープした第２層をさらに含む、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記第１放射がレーザ光であり、誘電反射層を前記プレートの第１表面上に配置し、金属を含む裏面電界層を前記誘電反射層上に配置し、前記第１表面が前記レーザ光に面する、請求項１７に記載の装置。
【請求項３１】
前記第１放射がレーザ光であり、前記プレートの前記第１範囲領域がｐ型ドーパントをドープした第１層を含み、前記第１層が前記プレートの第１表面に近接し、前記第１表面が前記レーザ光に面する、請求項１７に記載の装置。
【請求項３２】
前記プレートの前記第１範囲領域がｎ型ドーパントをドープした第２層をさらに含む、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
請求項１から請求項１６のいずれかに記載した方法を用いて製造した製品。
【請求項３４】
請求項１から請求項１６のいずれかに記載の方法を用いて製造した太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一体的に並置した複数の放射源によりプレートを照射することに関し、詳細には、一体的に並置した複数のレーザ装置を用いた半導体ウエハ又は基板のレーザスクライビングに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ放射は多くの用途で使用することができる。例えば、アモルファスシリコンの薄膜をレーザ切断法で切断して複数の分割領域とし、これらを連続的に結合してハンドヘルド計算機の動作に適した電圧を供与する太陽電池とすることができる。
【０００３】
別の用途では、レーザ放射を使用して半導体ウエハ又は基板中にドーパントを拡散させることができる。詳細には、レーザ放射をシリコンウエハ上の１つのスポット（例えば１つの表面スポット）に送ると、そのスポット周辺の領域が暖まり、（薄膜のシリコンウエハ上又はシリコンウエハの表面付近の気体状態に位置し得る）近隣のドーパントをその領域近辺に拡散させることができる。上述のレーザドーピングを使用して、太陽電池に選択的放射構造を生成することができる。選択的放射構造は、例えば前述のレーザドーピング法により比較的高濃度にドープした選択領域を含む。太陽電池のこれらの選択領域をその後金属化することで、これらの領域に低直列抵抗接点が形成される一方、選択的ドーピングを行わなかった他の領域には、高いシート抵抗の太陽光受光領域が形成される。その結果、太陽光受光領域に生じた電荷が、高濃度ドープ領域における金属を通して効率的に収集される。
【０００４】
既存の技術によるレーザスクライビング又はレーザドーピングには欠点が多数ある。既存の技術の一部では、レーザ照射する物体を可動ステージに配置する。特定の照射パターン（例えば平行線パターン）を形成するために、物体を搭載した可動ステージは、レーザビームの照射中にレーザビームに略垂直な面において移動する。従って、ステージの移動が速すぎると（例えば毎秒１メートル以上）、移動による振動で物体のスクライビングが不正確となるおそれがある。例えば直線、平行、非交差の線とすべき場合に、これらの線が意図に反してジグザグになったり、交差したりする可能性がある。
【０００５】
一部の他の既存の技術（フォトリソグラフィのような技術も含む）では、レーザ照射中に作業台に対して一定の固定した位置に物体を配置する。レーザ源からのレーザビームを（例えばレーザ装置内でミラーを移動させることによって）移動させながら、物体の表面に所望の照射パターンを生成し得る。典型的に、レーザビームは物体表面の所定のスポットのみを焦点とする。レーザビームを異なるスポットに移動させると、光路の長さが異なること、入射角度が異なること、そしてレーザ源から物体までのレーザ光線の伝播に含まれるその他の要因により、レーザビームの焦点がこれらの異なるスポットからずれる可能性がある。その結果、物体上でレーザビームの放射強度が不均一となる可能性がある。照射する面が大きい場合には、この欠点がさらに深刻となる。
【０００６】
太陽電池において選択的照射を行うことに既存の技術を適応する場合に、これら既存技術に共通する欠点は、選択的照射を行うべき領域においてドーパントの濃度が不均一となることである。例えば、過度にドープされた領域もあれば、過少にドープされた領域もある。最悪の場合には、半導体ウエハ又は基板表面に望ましくない歪み、裂け目、溝が形成され、これが深刻な表面的及び／又は構造的ダメージとなるおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
明確なように、特にレーザ光によって半導体ウエハ又は基板を照射することに関して、物体を照射する速度と質を高める技術が必要である。
【０００８】
本項に記載する方法は実行可能な方法であるが、必ずしも以前に考案又は実行された方法ではない。従って明示しない限り、本項に記載する方法はいずれも、本項に含まれているというだけで従来技術と見なすべきではない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一部の実施形態では、プレートを照射する方法であって：プレートの第１範囲領域内を照射するべく、一体的に並置した第１放射源からの第１放射を使用することであって、前記プレートを第１位置に配置し、一体的に並置した前記第１放射源が、一体的に並置した複数の放射源のうちの１つであり、前記第１範囲領域が前記プレートの複数の範囲領域のうちの１つである、前記第１放射を使用することと；前記プレートを第２位置に移動させることと；前記プレートの第２範囲領域内を照射するべく、一体的に並置した第２放射源からの第２放射を使用することであって、前記プレートを前記第２位置に固定し、一体的に並置した前記第２放射源が、一体的に並置した前記複数の放射源のうちの別の１つであり、前記第２範囲領域が前記プレートの前記複数の範囲領域のうちの別の１つである、前記第２放射を使用することと；を含む。
【００１０】
一実施形態では、一体的に並置した前記第１放射源の第１強度を調整する。一実施形態では、一体的に並置した前記複数の放射源のうちの少なくとも１つをレーザ光源とする。一実施形態では、このレーザ光源は第１波長で動作する。一実施形態では、前記第１放射は光ビームである。別の実施形態では、前記第１放射は光パターンである。
【００１１】
種々の実施形態では、前記プレートは基板、ウエハ、又は一般的には平らな物体であり得る（微視的に不均一な表面、例えばマイクロメートル単位又はマイクロメートルの数分の一単位の大きさの錐体状のものが不揃いに存在する表面を有するものであってもよい）。基板又はウエハは、太陽電池若しくは太陽電池モジュール、又は半導体製品に使用することを対象とし得る。一実施形態では、ｎ型ドーパントの薄膜を前記プレートの対光面上に配置し得る。前記プレートの前記第１範囲領域はプレートの対光面に近接した、ｎ型ドーパントを低濃度ドープした第１層を含み得る。前記プレートの前記第１範囲領域は、ｐ型ドーパントをドープした第２層をさらに含み得る。
【００１２】
種々の実施形態では、前記プレートを第２位置に移動させることは、前記プレートの前記第２位置への並進移動、回転移動、又はこれら２つを組み合わせた移動を含み得る。
【００１３】
基板又はウエハを、有限数の類似した又は異なる領域に論理上分割し、これに対応した数の移動（並進移動、回転移動、又はこれらを組み合わせた移動）を行って、一体的に並置した複数のレーザ光源等の放射源の各々が前記領域の各々において照射を行うようにすることによって、非常に大きい平面からなるプレートを処理することに本明細書に示す技術を容易に拡げることができる。これに関連して、「論理上分割する」とは物理的に破壊することなく分割することを示す。一体的に並置した放射源が照射するのはかなり小さい平面の特定領域のみであるため、基板の吸収する放射源の強度を、その特定領域を照射することに対して容易に調整することができる。従って、この領域におけるゆがみ、亀裂、溝等の構造的なダメージを回避又は軽減することができる。領域の面積がプレートの面積に比べて相当小さく、かかる小さい領域ではレーザビームの焦点が外れにくくなるため、領域での放射を円滑に行うことができる。
【００１４】
一体的に並置した放射源がレーザ光源である実施形態では、前記レーザ光源を（例えばレーザ光源の一部である光学素子の自動焦点合わせ機能により）調整することにより、領域の大部分、又は領域の全てを前記レーザ光源の焦点深度内とすることができる。明確に特定した放射ラインを領域上に生成できる。ソーラーパネルにおいて選択的放射構造を生成することに応用すると、太陽電池又はソーラーパネル上に比較的幅の狭い明確に特定した金属化ラインと比較的大きい太陽光受入領域を生成することができる。
【００１５】
一体的に並置した各放射源は、相互に独立させることができる。その結果、かかる一体的に並置した各放射源からの放射は、異なるマスクパターンを独立的に通過し得る、又は異なる平面軌道に沿って独立的に移動し得る。一体的に並置した放射源同士が独立し得るため、一体的に並置したこれら放射源のいずれかの周りに十分大きい自由空間を提供できるように、任意の２つ以上の放射源を空間的に配置することができる。このことでかかるシステムの設置、配列、較正、メンテナンス、操作が容易になる。
【００１６】
種々の実施形態は、上述の方法の対応する実施形態を実行するシステム又は装置を含む。種々の実施形態はまた、上述の方法の対応する実施形態を使用して生成した製品を含む。これらの製品は太陽電池及び／又はソーラーパネルを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
図面において：
【００１８】
【図１Ａ】一体的に並置した複数の放射源を用いたプレートの照射に使用できる一例のシステムの構成を示す図である。
【図１Ｂ】一体的に並置した複数の放射源を用いたプレートの照射に使用できる一例のシステムの構成を示す図である。
【図１Ｃ】一体的に並置した複数の放射源を用いたプレートの照射に使用できる一例のシステムの構成を示す構成図である。
【図２Ａ】レーザによる選択的照射に使用できる一例の構成を示す図である。
【図２Ｂ】レーザによる選択的照射に使用できる一例の構成を示す図である。
【図２Ｃ】レーザによる選択的照射に使用できる一例の構成を示す図である。
【図３】一体的に並置した複数の放射源を用いてプレートを照射する一例の処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
一体的に並置した複数の放射源を用いてプレートを照射する技術について記載する。以下の記載では説明の目的で具体的詳細を多数示し、本発明の十分な理解を促すようにする。ただし、本発明はこれら具体的詳細によらずとも実施できることが明らかであろう。他の例では、本発明を無用に不明瞭としないよう周知の構造と装置をブロック図で示す。
【００２０】
システム構成の第１例
一実施形態によれば、図１Ａで示すように、システム１００は作業台１０２−１、一体的に並置した２つ以上の放射源（例えば１０８−１から１０８−４を示す）を含む。図２Ａ及び図２Ｂで示すように、システム１００はステージ２２０を含み得る。ステージ上にプレート１０４を搭載してもよい。一体的に並置した２つ以上の放射源１０８から放射された放射１１２−１から１１２−４によって、このプレート１０４を照射し得る。一部の実施形態では、図１Ａに示すように、ステージは軸１０６−１に沿って移動するよう動作し得る。
【００２１】
本明細書で使用する際、「一体的に並置した放射源」とは、プレート１０４の一部の位置又は領域に送り得る放射を提供する任意の装置を指し得る。一体的に並置した放射源の例として、レーザ装置、電子ビーム装置、粒子ビーム装置、インクジェット装置等がある。「放射」とは、コヒーレント光、非コヒーレント光、電子ビーム、粒子ビーム、インク粒子等を指し得る。「プレートの一部の位置又は領域に送る」とは、一体的に並置した放射源１０８からの放射（例えばレーザビーム）により、プレートのこれらの位置又は領域を照射することを意味する。
【００２２】
一部の実施形態では、一体的に並置した放射源１０８はレーザ光源であり得る。例えば、一体的に並置した放射源１０８−２は、プレート１０４の一部の位置又は領域に送り得るレーザビームを提供するガルバノメータスキャン型レーザであり得る。
【００２３】
プレート１０４は放射１１２を受け入れると共に放射が貫通又は接触し得る表面を含む。限定はしないが、プレート１０４のタイプとしては、１つの材料からなる又は幾つかの材料を複合した基板、ウエハ、平坦な物体がある。一部の実施形態では、プレート１０４は、プレートの表面に垂直なｚ次元において一定の高さを有する薄い平坦な物体であり、この高さはプレートの平面寸法（ｘ次元とｙ次元）のいずれよりもかなり小さい。例えば、プレート１０４の平面寸法は１２５ミリメートル（以下mm）又は１５５mmであり得、プレートの高さは２００ミクロン（以下μm）であり得る。
【００２４】
プレート１０４は２つ以上の領域（例えば１１０−１から１１０−４）を含む。一実施形態では、これらの領域１１０は、プレート１０４の表面上の特定のライン、又は線形セグメント、又は円及び多角形等の形状に沿って、プレート１０４を垂直方向に（即ちｚ方向において）論理上分割又は分離することによって形成し得る。一部の実施形態では、これらの領域１１０の各々はその表面に、一体的に並置した放射源１０８のうちの１つからの放射１１２を受ける連続した範囲領域を含む。一部の実施形態では、これらの領域１１０は重なり合わず、プレート１０４の表面の一部、又は全てに及び得る。一部の他の実施形態では、これらの領域１１０はそれぞれが範囲領域を含む一方で互いに部分的に重なり合う場合もある。
【００２５】
例示のみの目的で、図１Ａに示すようにプレート１０４を４つの領域１１０−１から１１０−４に論理的に分割し得る。
【００２６】
一部の実施形態では、システム１００は作業台１０２−１における複数の位置（例えば１１４−１−１から１１４−１−４）にプレート１０４を配置するよう動作する。従って、これらの位置は作業台１０２に対して固定的である。一体的に並置した放射源１０８のうちの１つが特定領域１１０を照射し得るように、これらの位置１１４−１を一体的に並置した放射源１０８と位置合わせしておくことで、プレート１０４を作業台１０２−１上の特定位置１１４−１に配置した際に、作業台１０２−１上の特定位置１１４−１に特定領域１１０が対応することになる。一部の実施形態では、プレート１０４の複数の領域１１０の中の各領域（例えば１１０−１）は、位置１１４の中の異なる位置（例えば１１４−１−１）に１対１で対応する。
【００２７】
例えば、システム１００はまず位置１１４−１−１にプレート１０４を配置するよう動作する。領域１１０−１をこの位置１１４−１−１に対応させる。プレート１０４が位置１１４−１−１にある場合には、この位置１１４−１−１に対応した放射源１０８−１が領域１１０−１を照射するよう動作する。
【００２８】
同様に、システム１００はプレート１０４を位置１１４−１−２に配置するよう動作する。領域１１０−２を位置１１４−１−２に対応させる。プレート１０４が位置１１４−１−２にある際に、位置１１４−１−２に対応した放射源１０８−２が領域１１０−２を照射するよう動作する。システムは連続的且つ同様にプレート１０４を位置１１４−１−３及び１１４−１−４に配置し、それぞれの放射源１０８−３、１０８−４を動作させる。
【００２９】
図１Ａの実施形態では、領域１１０−１から１１０−４は重なり合っていない。さらに、領域１１０の各々は放射１１２を受ける表面上の範囲領域を含む。「範囲領域」とは、有限半径を有する円の内部に完全に配置できる領域を指す。一部の実施形態では、有限半径はプレート１０４の平面寸法のうちの１つの７５パーセント未満である。一部の実施形態では、有限半径はプレート１０４の平面寸法のうちの１つの５０パーセント未満である。他の実施形態では、有限半径は他の寸法を有し得る。
【００３０】
一体的に並置した放射源１０８の少なくとも１つがレーザ装置である一部の実施形態では、かかるレーザ装置からの放射はコヒーレント光である。コヒーレント光はレーザ源からプレート１０４上の位置及び／又は領域までの光路に沿って進み得る。光路に沿って、光１１２の光学的及び／又は幾何学的特性に影響し得るレンズ、鏡、スプリッタ、フィルタ、開口、マスク、又はその他の要素を存在させてもよい。特定の実施形態では、光１１２はプレート１０４上に位置する特定のスポット（例えば中心、円、あるいは歪んだ円等）に焦点を合わせ得る。従って光で照射するプレート１０４上の領域は、図１Ａで示すように有限の幅を有する細線の形態をとり得る。幅は１ナノメートル、１０ナノメートル、１００ナノメートル、１マイクロメートル、１０マイクロメートル、１００マイクロメートル、及び／又は１ミリメートル規模であり得る。一部の実施形態では、この有限の幅を外れた想定外の光放射についてはいずれも避けることができ、安全である。
【００３１】
一体的に並置した放射源１０８の中に、他の形態の放射と他のタイプの光学素子を備えた放射源を装備しても、あるいは１つ以上装備してもよい。例えば一部の実施形態では、コヒーレント光の焦点を狭い領域に合わせる光学素子を使用せずに、一体的に並置した非コヒーレント光の放射源が、焦点を狭く絞らない光を生成するよう動作してもよい。これらの実施形態の中には、かかる光が１mmを越えるビーム幅を有するものも幾つかある。
【００３２】
一部の実施形態では、一体的に並置した放射源１０８同士の間に十分な自由空間が存在するように、作業台１０２−１上の位置１１４−１を設定する。特定の実施形態では、作業台１０２−１上の隣接する位置１１４−１を、一体的に並置した放射源１０８の各々の設置、動作、交換、又はメンテナンスが容易になるよう選択する。
【００３３】
一部の実施形態では、作業台１０２−１上に補助的位置を特定し得る。システム１００は、１つ以上の適切な動作を通して、補助的位置のうちの１つにプレート１０４を配置するよう動作し得る。プレート１０４を補助的位置に配置すると、システム１００はプレート１０４に関連する１つ以上の動作を実行するよう動作し得る。例えば、作業台１０２−１上の１つの補助的位置についてはプレートを搭載するよう定義及び使用し、一方作業台１０２−１上の別の補助的位置についてはプレートを降載するよう定義及び使用し得る。作業台１０２−１上のさらに別の補助的位置についてはプレートを洗浄するよう定義及び使用し得る。
【００３４】
一部の実施形態では、一体的に並置した放射源１０８のうちの１つが作業台１０２上の特定位置においてプレート１０４を照射するのと同時に、一体的に並置した放射源１０８のうちの他の１つが、作業台１０２上の他の位置において他のプレート又は平坦な物体を照射し得る。このように、作業台１０２上に規定した一連の位置を通して複数のプレートをパイプライン処理することにより、プレート上の複数の位置において種々の作業を並列に行なうことができる。
【００３５】
システム構成の第２例
本発明の一実施形態によれば、図１Ｂに示す別の構成のシステム１００により本発明の技術を実行し得る。
【００３６】
図１Ｂにおいて、システム１００は作業台１０２−２と、一体的に並置した放射源１０８−１から１０８−４を含む。一実施形態では、システム１００はステージ２２０（図２Ａ、図２Ｂ）を含み、一体的に並置した放射源からの照射１１２−１から１１２−４がプレート１０４を照射するよう、該ステージ２２０上にプレート１０４を搭載し得る。図１Ｂに示すように、一部の実施形態では、ステージは作業台１０２−２上の複数の位置１１４−２−１から１１４−２−４を通ってプレート１０４を回転方向１０６−２に回転させるよう動作し得る。一部の実施形態では、必要に応じて、プレート１０４を位置１１４−２のいずれかに配置すると、ステージがその位置１１４−２周りで回転（スピン）して、一体的に並置した放射源が当該位置１１４−２でプレート１０４を照射できるよう、プレート１０４を放射源に対して正しい位置に置く又は位置合わせするよう動作し得る。
【００３７】
図１Ｂの実施形態では、システム１００は作業台１０２−２上の位置１１４−２−１から１１４−２−４にプレート１０４を配置するよう動作する。プレートを作業台上の特定位置に配置した際にプレート１０４上の特定領域１１０（作業台１０２−２上の特定位置１１４−２に対応する）を、一体的に並置した放射源１０８のうちの１つが照射できるように、これらの位置１１４−２を一体的に並置した放射源１０８と位置合わせする。
【００３８】
例えば、図１Ｂに示すシステム１００は、まず位置１１４−２−１にプレート１０４を配置するよう動作する。領域１１０−１をこの位置１１４−２−１に対応させる。プレート１０４が位置１１４−２−１にある際に、位置１１４−２−１に対応した放射源１０８−１が領域１１０−１を照射するよう動作する。
【００３９】
同様に、図１Ｂで示すシステム１００はプレート１０４を位置１１４−２−２に配置するよう動作する。領域１１０−２を位置１１４−２−２に対応させる。プレート１０４が位置１１４−２−２にある際には、位置１１４−２−２に対応した放射源１０８−２が領域１１０−２を照射するよう動作する。位置１１４−２−３と位置１１４−２−４に対しても同様の動作を行うことができる。
【００４０】
一部の実施形態では、一体的に並置した放射源１０８同士の間に十分な自由空間が存在するよう、作業台１０２−２上の位置１１４−２を設定する。特定の実施形態では、作業台１０２−２上の隣接する２つの位置１１４−２同士の間の距離を選択する際に、一体的に並置した放射源１０８の各々の設置、動作、交換、又はメンテナンスが容易になるよう選択する。
【００４１】
図１Ａと同様に、一部の実施形態では、図１Ｂに示す作業台１０２−２上に補助的位置を規定し得る。システム１００は適切な動作を通して、これら補助的位置のうちの１つにプレート１０４を配置するよう動作し得る。その位置において、システム１００はプレート１０４に関連する１つ以上の動作を実行するよう動作し得る。例えば、作業台１０２−２上の１つの補助的位置についてはプレートを搭載するよう規定し得る。同様に、作業台１０２−２上の別の補助的位置については、プレートを降載するよう規定し得る。作業台１０２−２上のさらに別の補助的位置については、プレートを洗浄するよう規定し得る。
【００４２】
追加及び／又は代替的構成
位置１１４において、一体的に並置した放射源１０８でプレート１０４上の領域１１０を照射し得る。代替的に、システム１００の用途によっては、プレート１０４を位置１１４で照射しないようにすることもできる。さらに一部の実施形態では、システム１００が位置１１４において照射以外の動作を実行するように、及び／又は、照射に加えて１つ以上の動作を実行するようにしてもよい。限定はしないが、これらの動作としては、平面次元において所望の方向にプレートを回転させること、一体的に並置した放射源１０８をプレートと位置合わせすること、プレート内の又はプレートから一定の距離にある特定の深さに放射の焦点を自動的に合わせること、プレート上の異なる位置又は領域に放射を送ること、そして放射の強度を調整すること等がある。
【００４３】
一部の実施形態では、システム１００は連続した位置１１４同士の距離が最小となるように、及び／又は、連続した位置１１４同士の間で行う動作の数若しくは種類が最少となるように、位置１１４を通してプレート１０４を進め得る。例えば図１Ａの構成では、システム１００は仮想直線軸１０６−１に沿った連続した位置にプレート１１４を順に移動させるよう動作し得る。かかる移動の各々は１つのステップを示し得る。同様に、図１Ｂに示す代替的実施形態では、システム１００は異なるステップにおいて回転軸１０６−２に沿って異なる位置に順にプレート１１４を移動させるよう動作し得る。
【００４４】
一部の実施形態では、位置１１４のいずれかの周りでの回転を最小とする、又は一体的に並置した放射源１０８とプレート１０４との位置合わせに関わる作業を最少とするように、一体的に並置した放射源１０８をシステム１００に予め配置し得る。
【００４５】
一部の実施形態では、レーザ装置は任意に及び／又は追加的に、調整装置、増幅器、駆動装置、及び制御論理を含み得る。図１Ｃはシステムコントローラ１４０を含むシステム１００の一例の構成を示すブロック図である。システムコントローラ１４０は、例えば放射源１０８、ステージ２２０、及び／又は作業台１０２等のシステム１００の他の部分に動作的に連結し、システム１００のこれら他の部分の状態を入手し、これらを制御する目的で、システム１００の種々の部分の動作を制御及び調整する。一部の実施形態では、システムコントローラ１４０は、搬送機構を制御して作業台１０２上の種々の位置１１４にプレート１０４を移動させるプレート配置論理１４２と、特定位置１１４に対する放射源１０８を選択する放射源選択論理１４４と、照射すべき範囲／領域を決定する範囲領域選択論理１４６と、特定位置１１４における選択した範囲領域の選択した放射源による放射１１２を制御する放射論理１４８と、を含む。
【００４６】
レーザスクライビングの例
一部の実施形態では、図１Ａ及び図１Ｂの一体的に並置した放射源１０８はレーザ光源である。プレート１０４は単一の半導体ウエハであり、これが製造プロセスを経てソーラーパネル製品の一部となる。この製造プロセスの一部として、図２Ａに示すように、プレート１０４を図１Ａの位置１１４−１−２又は位置１１４−２−２に配置した際に、プレート１０４の領域１１０（例えば図１Ａ又は図１Ｂの１１０−２）をレーザ光源１０８から放射される位置に配置し得る。一部の実施形態では、領域１１０を含むプレート１０４をステージ２２０上に搭載し、これを作業台１０２（図１Ａの１０２−１又は図１Ｂの１０２−２であり得る）に対して固定又は移動させ得る。
【００４７】
ここで図２Ａを参照すると、レーザ光源１０８による領域１１０の照射は、領域１１０に１つ以上の高濃度ドープ領域を生成して、ソーラーパネル製品を現場に配置した際にソーラーパネル製品のその領域における電荷収集能力を高めるための、製造プロセスの複数の段階の中の１つである。
【００４８】
領域１１０又は半導体ウエハはまず、太陽電池のｐ−ｎ接合を形成する２つの層２０４、２０６を含み得る。第１層はｐ型導電層２０６であり、第２層はｎ型導電層２０４である。一部の実施形態では、シート抵抗を高めるために、ｎ型導電層２０４は適切なタイプのｎ型ドーパントを比較的低濃度にドープした層であり、ｎ−層として示し得る。ただし様々な実施形態で、ｎ型ドーパントを種々の濃度レベルで使用して、層２０４に種々のｎ型ドーピングを行うことができる。
【００４９】
選択的放射構造を生成する一環として、システム１００は比較的高いｎ型ドーパント濃度を有するｎ＋構造の構造２１２を生成するよう動作し得る。従って、システム１００は半導体ウエハ１０４の領域１１０の選択した副領域においてレーザドーピングを実行するよう使用し得る。
【００５０】
一部の実施形態では、まずｎ型ドーパントを含む薄膜２０８をｎ−層２０４上に形成し得る。その後、レーザ光線源１０８は半導体ウエハ１０４のスポット２１０に焦点を合わせるレーザビームの形態で放射１１２を送るよう動作する。この放射１１２の結果、スポット２１０付近のウエハの副領域が迅速に昇温してその後降温する熱ショックを受けることにより、薄膜２０８に含まれるｎ型ドーパントがスポット２１０付近のｎ−層２０４内に拡散し、これによりｎ型ドーパントを比較的高濃度で含む構造２１２が生じる。
【００５１】
一部の実施形態では、レーザ光源１０８はガルバノメータスキャン型レーザである。レーザ光源１０８はｚ軸に垂直なｘ−ｙ面における種々のポイントにレーザビーム１１２の入射方向をシフトさせるよう動作する。一部の実施形態では、ｎ型ドーパントを比較的高濃度で含む構造２１２は、プレート１０４に垂直な方向から（−ｚ軸に沿って）見た場合に領域１１０上で平行なライン同士が相互接続したように見える。
【００５２】
その後、上述のレーザドーピングによって生成したｎ＋構造２１２上に金属線を堆積し得る。ｎ＋構造２１２上の金属の堆積は適切な金属化方法を用いて実行し得る。かかる技術としては、限定はしないが電気めっき法又は化学めっき法等がある。一部の実施形態では、これらの金属線は電気的に相互接続した接続線を形成する。種々の実施形態では、種々の相互接続パターンを使用し得る。結果として、プレート１０４の領域１１０に比較的低い直列抵抗の選択的エミッタ構造を生成し得る。
【００５３】
半導体ウエハの例
種々の実施形態では、半導体ウエハ１０４は単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、又はＴＣＯ（透明導電膜）等のその他の材料のいずれかであり得る。一部の実施形態では、プレート１０４中の領域１１０の高さは、５０μmから５mmである。特定の実施形態では、この高さは１００から３００のμmである。
【００５４】
一部の実施形態では、領域１１０の典型的な平面寸法は１０mmから３００mmであり得る。特定の実施形態では、かかる平面寸法は１００から２００mmである。一部の実施形態では、ｎ−層２０４の高さは、０．１μmから３μmである。特定の実施形態では、この高さは０．３μmである。
【００５５】
一部の実施形態では、ドーパントの薄膜２０８の厚さは、１ナノメートル（以後nm）から１０００nmである。特定の実施形態では、この厚さは１００nmである。
【００５６】
一部の実施形態では、レーザ光源１０８からのレーザビーム１１２はパルスビームではない。しかし一部の他の実施形態では、レーザ光源１０８からのレーザビーム１１２はシステム１００の特定の用途に適した周波数でパルス化する。
【００５７】
種々の実施形態では、ｐ型層２０６は適切なｐ型ドーパントを種々の濃度レベルでドープした層である。特定の実施形態では、ボロンイオンＢ＋を１*１０15から１*１０16の濃度レベルでドープする。
【００５８】
種々の実施形態では、ｎ−層２０４に適切なｎ型ドーパントをドープする。特定の実施形態では、ｎ−層２０４は５*１０16から５*１０20の濃度でドープする。
【００５９】
レーザ光源の例
一部の実施形態では、レーザビーム１１２は様々な値に調整した強度を有する。本明細書で使用する場合、「強度」という用語は、１つのスポット（用途によって数mmの幅、１mmの数分の一の幅、数nmの幅、数十若しくは数百nmの幅等であり得る）を一定時間（用途によって数ナノ秒、数十ナノ秒、数百ナノ秒等であり得る）照射するのに使用する平均強度を意味する。強度を上限値で制限する実施形態もあれば、強度を下限値で制限する実施形態もあり、一部の実施形態ではこの強度は数百ワットから数キロワットであり得る。本明細書に記載する新たな技術の用途によっては、強度が他の値をとる場合もある（例えば数十ワット、数ワット、数十キロワット等）。一部の実施形態では、レーザビーム１１２は市販されているＮｄ：ＹＡＧレーザシステムにより生成し得るが、これに限定しない。
【００６０】
一部の実施形態では、レーザビーム１１２は複数の波長を含む多色光である。一部の他の実施形態では、レーザビーム１１２は単色光であると共に、例えば１００nmから２２００nmの値を有する単一波長である。特定の実施形態では、この波長は５００nm以上１０００nm以下の範囲である。一部の用途では、この単一波長は閾値波長より大きい。一部の他の用途では、この単一波長は閾値波長より小さい。
【００６１】
なお、本明細書に記載する値は例示のみを目的とした値である。例えば、本明細書に記載する新規技術を使用する用途のタイプに依存して、レーザ光源の他の波長及び他の出力定格を使用してもよい。
【００６２】
一部の実施形態では、システム１００（又はその中のレーザ光装置１０８）は、領域１１０の中心にレーザビーム１１２の焦点を合わせるよう動作する。一部の他の実施形態では、レーザ光装置１０８は領域１１０の中心とは異なるスポットにレーザビーム１１２の焦点を合わせるよう動作する。これらの他の実施形態では、例えば図２Ａに示すように、レーザビーム１１２はスポット２１０に焦点を合わせ得る。一例の実施形態では、焦点スポットは領域１１０の中心から０mmから１００mm離れ得る。一例の実施形態では、焦点スポットは中心から７０mm離れている。
【００６３】
一部の実施形態では、プレート１０４の上面における右側の１つのスポット（例えば図２Ａの２１０）に焦点を合わせるのではなく、レーザビーム１１２は表面上のスポットより上又は下のスポットに焦点を合わせ得る。レーザドーピングの一部の実施形態では、レーザビームの焦点は放射の入射面よりわずかに上又は下のスポットであり得る。焦点スポットと表面との距離は０nmから１mmであり得る。
【００６４】
一部の実施形態では、レーザ光源である光学素子１０８の（焦点）深さは、レーザビーム１１２の焦点と見なす深さである。レーザビーム１１２が領域１１０を走査する際には、領域１１０の一部の副領域は、レーザ光源の焦点深さ内に位置していても位置していなくてもよい。従って一部の実施形態では、領域１１０が例えばレーザ光源１０８の光学素子の能力の範囲内にある程十分小さい場合には、領域１１０は完全に焦点深さ内にあることになる。
【００６５】
一部の他の実施形態では、領域１１０の一部の副領域を照射することがレーザ光源１０８の光学装置の能力を超える程、領域１１０が大きい。一部の実施形態では、焦点深さ内にあるのが領域１１０の一部のみである場合、領域１１０の種々のスポット上のレーザビームの照射が完全に均一とならない可能性もある。一部の他の実施形態では、システム１００はその焦点深さ内にある領域１１０の副領域にプレート１０４の照射を限定するよう動作する。
【００６６】
本明細書で示す技術を使用して、ｎ型層とｐ型層を含む半導体ウエハの図２Ａの領域１１０に選択的高濃度ｎ型ドープ副領域を生成することができる。他の実施形態では、本明細書に示す技術を使用して、ガラス基板上に形成した隣接薄膜を切断することができる。一体的に並置した放射源を複数使用して、種々の位置に移動できるプレートの複数の領域を照射する方法を、他の目的及び他の製品に使用できる。
【００６７】
明確な例を示す目的で、一体的に並置した別個の放射源１０８を用いて特定位置１１４に各照射１１２を供給することを述べた。一方他の実施形態では、一体的に並置した１つの共通の放射源１０８を用いて、２つ以上の放射１１２を供給することもできる。例えば、一体的に並置した放射源１０８がレーザ光源である代替的実施形態では、かかる１つのレーザ光源からの光を分割して追加的及び／又は代替的に再放射し、２つ以上の位置１１４に光を供給することができる。
【００６８】
固定レーザを用いた構成の一例
図２Ｂは、固定レーザを使用してレーザドーピングを行う場合のプレート１０４の領域１１０の照射を示す。図２Ｂでは、レーザビーム１１２はレーザ光源１０８と作業台１０２に対して固定されている。よって、レーザビーム１１２はｚ軸（領域１１０の対光面の垂線）に垂直なｘ−ｙ面においてその方向をシフトしない。例えば、レーザビーム１１２は領域１１０に垂直な方向を維持し得る。
【００６９】
この代替例では、プレート１０４を配置した位置１１４に対して及び位置１１４周りでステージがｘ−ｙ面において相対的に移動して、図２Ｂで示す領域１１０（例えば図１Ａの１１０−１−２）を、図２Ｂに示す対応するレーザ光源１０８（図１Ａの１０８−２）が照射する。位置１１４に対するこの相対移動は、領域１１０において所望の照射パターンを生成するよう特定の方法で行うことができる。
【００７０】
一部の他の用途の例
一つのプレートの複数の領域においてｎ型ドーパントで高濃度ドープした構造を生成する用途は、まさに一例である。ただし、本発明はこれに限定されない。本明細書に示す技術は、他の多くの用途に使用できる。例えば別の用途として、本明細書に記載する技術を用いてｐ型ドーパントによる高濃度ドープ域又は領域を生成することもできる。さらに、本明細書に記載する技術を用いた他の用途も本発明の範囲内である。
【００７１】
図２Ｃは、レーザ光源１０８による領域１１０の照射が、領域１１０にレーザ発射接点を生成する製造プロセスにおける複数の段階の１つであるという別例の用途を示している（他の図と同様に、図２Ｃは例示のみを目的とし、図２Ｃに示す寸法は、必ずしも実際のシステムに比例したものではない）。
【００７２】
まず領域１１０は、ｐ型導電層とｎ型導電層を含む半導体ウエハであり得る。図２Ｃでは参照番号２３６としてｐ型導電層のみを示しているが、図２Ｃのｐ型導電層付近及びその真下にｎ型導電層が存在し得ることを理解されたい。一部の実施形態では、太陽エネルギーの損失を減らして表面を不動態化するために、適切な屈折率を有する誘電反射層２３４をｐ型導電層２３６の上に配置し得る（その上面は現場に配置した際に太陽電池の裏面となる）。この誘電反射層２３４は、例えば５から３００nmの厚さであり得る（他の厚さでもよい）。一部の実施形態では、この誘電反射層２３４は副層を含み得る。特定の実施形態では、この誘電反射層２３４は、PECVD-SiNxからなる副層とPECVD-SiOxからなる別の副層を含むが、これら副層の厚さは多様であり得る（図２Ｃには示さない）。
【００７３】
一部の実施形態では、誘電反射層２３４上にアルミニウム層２３８を予め堆積する。ｎ型導電層とｐ型導電層で形成する光電池接合に有効な正電極を提供するためには、アルミニウム層２３８とｐ型導電層２３６との（誘電反射層を介した）良好な金属接続が望ましい。一部の実施形態では、システム１００は誘電反射層２３４を通してアルミニウム層２３８とｐ型導電層構造２３６との間にレーザ発射接点（ＬＦＣ）を生成するよう動作し得る。
【００７４】
例えば、放射１１２によりウエハのスポット２３０付近の副領域が熱ショックを受け、アルミニウム層２３８中の金属材料がスポット２３０付近で誘電反射層２３４を突き抜けて、ｐ型導電層（シリコン）２３６内部まで達することで、スポット２３０にレーザ発射接点２３２が生成される。
【００７５】
一部の実施形態では、レーザ光源１０８はパルス式ガルバノメータスキャン型レーザであり得る。レーザ光源１０８はｚ軸に垂直なｘ−ｙ面における種々の位置にレーザビーム１１２の入射方向をシフトさせるよう動作する。一部の実施形態では、レーザビーム１１２が移動することで、領域１１０に複数のレーザ発射接点を生成し得る。
【００７６】
一部の実施形態では、図２Ｃに示す１１２等のレーザビームを用いる代わりに、適切な光マスクを使用してアルミニウム層／膜２３８の上面にパターンを生成し得る。例えば、領域１１０に碁盤目状のパターンを形成し得る。これら碁盤目状のポイントのみをレーザ光で同時に照射する。これらの実施形態では、複数のレーザ発射接点を同時に生成し得る。種々の実施形態では、種々のＬＦＣパターンを領域１１０で使用及び形成し得る。その結果、プレート１０４の裏面（即ち図２Ｃに示す上面）の領域１１０に有効な正電極を生成することができる。
【００７７】
プロセスフローの例
図３は、図１Ａ又は図２Ａのシステム１００のようなシステムを用いて、プレート（例えば１０４）を照射する一例のプロセスを示す。明確な例を示す目的で、図１Ａ、図１Ｃ、及び図２Ａを参照して図３について説明する。
【００７８】
ブロック３２０では、システム１００はプレート配置論理１４２を起動して、プレート１０４を第１位置１１４−１−１に配置する。
【００７９】
ブロック３２０では、システム１００は一体的に並置した第１放射源からの第１照射でプレート１０４の第１範囲領域内を照射するよう動作する。例えばブロック３２０では、システム１００は照射選択論理１４４を起動して、一体的に並置した複数の放射源から第１放射源を選択し得る。システム１００は範囲領域選択論理１４６を起動して、照射すべき領域がプレート１０４の第１範囲領域であることを決定し得る。第１範囲領域１１０−１は、プレートの複数の領域１１０−１から１１０−４の中の１つである。
【００８０】
一部の実施形態では、システム１００は照射動作論理１４８を起動して、一体的に並置した放射源１０８からのレーザビームの形態で放射１１２−１を供給し、プレート１０４の第１範囲領域１１０−１内を照射し得る。
【００８１】
本例では、他の領域１１０−２から１１０−４を照射する前に、第１光源が第１範囲領域１１０−１を照射する。ただし他の実施形態では、ブロック３２０において第１範囲領域１１０−１を照射する前に他の領域１１０を１つ以上照射するようにしてもよい。
【００８２】
ブロック３３０では、プレートを第２位置に移動させる。例えば、システム１００はプレート配置論理１４２を起動してプレート１０４を第２位置１１４−１−２に配置するよう動作する。例えばこの動作は、システム１００が位置１１４−１−１において領域１１０−１を照射し終わったことに応答して行う。一部の実施形態では、システム１００はプレート１０４を或る位置から別の位置に移動させる間、任意の放射源１０８がプレート１０４の任意のスポットを照射することを回避及び／又は防止するよう動作する。特定の実施形態では、プレート１０４が或る位置から次の位置へと移動している際には、放射源１０８の一部又は全てを、放射（例えばレーザ光）を発しない状態とすることができる。
【００８３】
一部の実施形態では、プレートをステージ上に搭載してステージに対して固定する。ステージを第２位置に移動させることは、ステージの第２位置への並進移動、又は第２位置への回転移動、又は回転移動と並進移動の両方を使用した第２位置への移動を含み得る。一部の他の実施形態では、ステージ式とは異なるタイプの搬送機構（例えばコンベヤベルト）を使用し得る。また別の実施形態では、１つ以上のステージを１つ以上の他のタイプの搬送機構（１つ又は複数）と組み合わせてもよい。例えば一部の実施形態では、コンベヤベルトを用いてステージを或る位置から別の位置へと移動させながら、ステージを一定の位置に対して平面移動させる。
【００８４】
レーザ光源（例えば１０８−２）からの光（例えば１１２−２）が、プレート１０４の照射中にｘ−ｙ面において入射方向をシフトできる一部の実施形態では、図２Ａに示すように、システム１００は作業台１０２の１つの位置（例えば１１４−１−２）においてレーザが照射（即ち１１２−２）を行っている間は、当該位置（即ち１１４−１−２）においてプレート１０４を作業台１０２に対して固定するよう動作する。
【００８５】
ブロック３４０では、一体的に並置した第２放射源からの第２放射を使用して、プレートの第２範囲領域内を照射する。例えば、プレート１０４を位置１１４−１−２において照射している間に、プレート１０４を搭載したステージ（又は別の機構）を当該位置１１４−１−２に対して移動できるかどうかには関わらず、システム１００は第２光源１０８−２（例えばレーザ装置であり得る）からの第２光（例えばレーザビーム１１２−２であり得る）を用いて、プレート１０４の第２範囲領域１１０−２内を照射するよう動作する。図示するように、第２光源１０８−２は複数の光源１０８の中で第１光源１０８−１とは異なる光源である。第２範囲領域１１０−２は、プレート１０４の複数の範囲領域１１０の中で第１範囲領域１１０−１とは異なる領域である。
【００８６】
以上、実施形態毎に変化し得る多数の具体的詳細を参照して本発明の実施形態を説明した。従って発明となる、そして出願人が発明と意図するものを唯一且つ排他的に示すものは、任意のその後の補正も含めて、かかる特許請求の範囲が示す特定の形態の、本出願の特許請求の範囲である。これら特許請求の範囲に含まれる用語を本明細書中で明確に示すことは、特許請求の範囲で使用するかかる用語の意味を左右する。それ故、限界、要素、特性、特徴、利点、又は属性等で特許請求の範囲の中で特に記載しないものについてはいずれも、かかる請求項の範囲を決して制限しない。従って明細書と図面は、限定的なものではなく例示的なものとみなすべきである。
【符号の説明】
【００８７】
１００  システム
１０２−１  作業台
１０４  プレート
１０８−１〜１０８−４  一体的に並置した放射源
１１０  領域
１１２  放射
２０８  薄膜
２０４  ｎ型導電層
２０６  ｐ型導電層
２０８  薄膜
２２０  ステージ
【図１Ａ】
2012520768.tif 000003
【図１Ｂ】
2012520768.tif 000004
【図１Ｃ】
2012520768.tif 000005
【図２Ａ】
2012520768.tif 000006
【図２Ｂ】
2012520768.tif 000007
【図２Ｃ】
2012520768.tif 000008
【図３】
2012520768.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月3日(2012.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレートを照射する方法であって、
プレートを第１位置に配置することと、
一体的に並置した第１放射源からの第１放射により前記第１位置において前記プレートの第１範囲領域内を照射することであって、一体的に並置した前記第１放射源が、前記プレートを支持する作業台の上に配置した、一体的に並置した複数の放射源のうちの１つであり、前記第１範囲領域が前記プレートの複数の範囲領域のうちの１つである、前記プレートの前記第１範囲領域内を照射することと、
前記プレートを第２位置に移動させることと、
一体的に並置した第２放射源からの第２放射により前記第２位置において前記プレートの第２範囲領域内を照射することであって、前記プレートを前記第２位置に固定し、一体的に並置した前記第２放射源が、一体的に並置した前記複数の放射源のうちの別の１つであり、前記第２範囲領域が前記プレートの前記複数の範囲領域のうちの別の１つである、前記プレートの前記第２範囲領域内を照射することと、
を含む方法。
【請求項２】
前記第１放射が光ビームである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１放射が光パターンである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
一体的に並置した前記複数の放射源のうちの少なくとも１つがレーザ光源である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記プレートを第２位置に移動させることが、前記プレートの前記第２位置への並進移動を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記プレートを第２位置に移動させることが、前記プレートの前記第２位置への回転移動を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
一体的に並置した前記第１放射源の第１強度を調整する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
一体的に並置した前記第１放射源が、第１波長で動作するレーザ光源である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記プレートが基板である、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記プレートがウエハである、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１放射がレーザ光であり、前記プレートの前記レーザ光に面する第１表面上にｎ型ドーパントの膜を配置することをさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１放射がレーザ光であり、前記プレートの前記第１範囲領域がｎ型ドーパントを低濃度ドープした第１層を含み、前記第１層が前記プレートの第１表面に近接し、前記第１表面が前記レーザ光に面する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記プレートの前記第１範囲領域がｐ型ドーパントをドープした第２層をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１放射がレーザ光であり、前記プレートの前記レーザ光に面する第１表面上に誘電反射層を配置し、前記誘電反射層上に金属を含む裏面電界層を配置することをさらに含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１放射がレーザ光であり、前記プレートの前記第１範囲領域がｐ型ドーパントをドープした第１層を含み、前記第１層が前記プレートの第１表面に近接し、前記第１表面が前記レーザ光に面する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記プレートの前記第１範囲領域がｎ型ドーパントをドープした第２層をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
レーザスクライビング装置であって、
作業台と、
ステージであって、前記ステージ上にプレートを相対的に固定し、前記ステージが、前記作業台上に相対的に固定した複数の位置の中の各位置に前記プレートを移動させるよう動作することで、これら各位置において、一体的に並置した放射源からの放射が前記プレートを照射する、前記ステージと、
一体的に並置した複数の放射源であって、一体的に並置した前記複数の放射源のうちの第１放射源が、前記プレートの複数の範囲領域のうちの第１範囲領域のみを照射するよう動作し、前記プレートの前記複数の範囲領域の各々が前記複数の位置の異なる１つと対応する、前記一体的に並置した複数の放射源と、
を含む、装置。
【請求項１８】
一体的に並置した前記第１放射源からの前記放射が光ビームである、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
少なくとも前記第１放射源からの前記放射が光パターンである、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
一体的に並置した前記第１放射源がレーザ光源である、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
前記ステージが第１位置から第２位置へと前記プレートを移動させるよう並進移動し、前記第１位置と前記第２位置が前記複数の位置における異なる２つの位置である、請求項１７から２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
前記ステージが第１位置から第２位置へと前記プレートを移動させるよう回転移動し、前記第１位置と前記第２位置が前記複数の位置における異なる２つの位置である、請求項１７から２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
一体的に並置した前記第１放射源の強度を調整する、請求項１７から２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２４】
一体的に並置した前記第１放射源が第１波長で動作するレーザ光源である、請求項１７から２３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
前記プレートが基板である、請求項１７から２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
前記プレートがウエハである、請求項１７から２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１放射がレーザ光であり、前記プレートの第１表面上にｎ型ドーパントの薄膜を配置し、前記第１表面が前記レーザ光に面する、請求項１７から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２８】
前記第１放射がレーザ光であり、前記プレートの前記第１範囲領域が、ｎ型ドーパントを低濃度ドープした第１層を含み、前記第１層が前記プレートの第１表面に近接し、前記第１表面が前記レーザ光に面する、請求項１７から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
前記プレートの前記第１範囲領域がｐ型ドーパントをドープした第２層をさらに含む、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記第１放射がレーザ光であり、誘電反射層を前記プレートの第１表面上に配置し、金属を含む裏面電界層を前記誘電反射層上に配置し、前記第１表面が前記レーザ光に面する、請求項１７から２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３１】
前記第１放射がレーザ光であり、前記プレートの前記第１範囲領域がｐ型ドーパントをドープした第１層を含み、前記第１層が前記プレートの第１表面に近接し、前記第１表面が前記レーザ光に面する、請求項１７から２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３２】
前記プレートの前記第１範囲領域がｎ型ドーパントをドープした第２層をさらに含む、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の方法を用いて製造した製品。
【請求項３４】
請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の方法を用いて製造した太陽電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
一部の実施形態では、システム１００は連続した位置１１４同士の距離が最小となるように、及び／又は、連続した位置１１４同士の間で行う動作の数若しくは種類が最少となるように、位置１１４を通してプレート１０４を進め得る。例えば図１Ａの構成では、システム１００は仮想直線軸１０６−１に沿った連続した位置にプレート１０４を順に移動させるよう動作し得る。かかる移動の各々は１つのステップを示し得る。同様に、図１Ｂに示す代替的実施形態では、システム１００は異なるステップにおいて回転軸１０６−２に沿って異なる位置に順にプレート１０４を移動させるよう動作し得る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
一部の実施形態では、レーザ装置は任意に及び／又は追加的に、調整装置、増幅器、駆動装置、及び制御論理を含み得る。図１Ｃはシステムコントローラ１４０を含むシステム１００の一例の構成を示すブロック図である。システムコントローラ１４０は、例えば放射源１０８、ステージ２２０、及び／又は作業台１０２等のシステム１００の他の部分に動作的に連結し、システム１００のこれら他の部分の状態を入手し、これらを制御する目的で、システム１００の種々の部分の動作を制御及び調整する。一部の実施形態では、システムコントローラ１４０は、搬送機構を制御して作業台１０２上の種々の位置１１４にプレート１０４を移動させるプレート配置論理１４２と、特定位置１１４に対する放射源１０８を選択する放射源選択論理１４４と、照射すべき範囲／領域を決定する範囲領域選択論理１４６と、特定位置１１４における選択した範囲領域の選択した放射源による放射１１２を制御する放射動作論理１４８と、を含む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
一部の実施形態では、ｎ型ドーパントの薄膜２０８の厚さは、１ナノメートル（以後nm）から１０００nmである。特定の実施形態では、この厚さは１００nmである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
ブロック３１０では、システム１００はプレート配置論理１４２を起動して、プレート１０４を第１位置１１４−１−１に配置する。
【国際調査報告】
2012520768.tif 000010
2012520768.tif 000011
2012520768.tif 000012
2012520768.tif 000013