專利名稱：用于打印多層圖案的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于打印多層圖案的方法及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明的實(shí)施例大致涉及用于在襯底上打印多層圖案的方法及設(shè)備，其可被用于形成光伏電池或綠帶(green-type)型電路器件。具體而言，根據(jù)本發(fā)明的方法可被用在用于通過在襯底上進(jìn)行多層打印(通過絲網(wǎng)印刷、噴墨打印、激光打印或其他類型打印)來制造多層圖案的系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
[0002]太陽能電池是將太陽光直接轉(zhuǎn)化為電能的光伏(PV)器件。PV市場在近十年來在整個世界范圍內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超過30%的年增長率。一些文章認(rèn)為未來世界范圍的太陽能電池產(chǎn)生的電能將超過lOGWp。預(yù)測全部太陽能模塊中超過95%是基于硅晶片。高的市場增長率以及對大大降低太陽能供電的成本的需求，使得以廉價方式形成高品質(zhì)太陽能電池面臨數(shù)個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，制造可商品化的太陽能電池的一個重要考量在于，通過改進(jìn)器件產(chǎn)能并提高襯底吞吐量來降低形成太陽能電池所需的制造成本。[0003]太陽能電池通常具有一個或更多p-n結(jié)。每一個p-n結(jié)均包括半導(dǎo)體材料內(nèi)的兩個不同區(qū)域，其中一側(cè)是被稱為P型區(qū)域，而另一側(cè)被稱為η型區(qū)域。當(dāng)太陽能電池的P-n結(jié)被暴露至太陽光(由來自光子的能量構(gòu)成)時，太陽光通過PV效應(yīng)被直接轉(zhuǎn)化為電能。[0004]太陽能電池產(chǎn)生特定量的電能，并且被形成為模塊，被成形為提供希望的系統(tǒng)電量。太陽能模塊被結(jié)合在具有特定框及連接器的面板內(nèi)。太陽能電池通常被形成在硅襯底上，其可以是單晶或多晶硅襯底。常規(guī)太陽能電池包括硅晶片，襯底，或通常厚度小于約0.3mm的片，使得η型硅的薄層形成在位于所述襯底上的P型區(qū)域的頂部上。[0005]通常，標(biāo)準(zhǔn)硅太陽能電池在晶片上制成，其包括P型基區(qū)、η型發(fā)射區(qū)，以及布置在兩者之間的P-n結(jié)。通過對半導(dǎo)體摻雜特定類型的元素(例如，磷(P)，砷(As)或銻(Sb))來形成η型區(qū)或η型半導(dǎo)體，以增加負(fù)電荷載流子(即，電子)的數(shù)量。類似地，通過向硅晶格增加三價原子來形成P型區(qū)或P型半導(dǎo)體，由此硅晶格正常所有的四個共價鍵中的一個會缺少電子。因此，雜質(zhì)原子可從相鄰原子的共價鍵獲取電子，以完成第四鍵。雜質(zhì)原子接收電子，由此導(dǎo)致相鄰原子喪失一個鍵的一半，并形成“空穴”。[0006]當(dāng)光落在太陽能電池上時，來自入射光子的能量在p-n結(jié)區(qū)域兩側(cè)產(chǎn)生電子-空穴對。電子在P-n結(jié)上散布至低能量水平，而孔則在相反方向上散布，在發(fā)射極上產(chǎn)生負(fù)電荷，并且在基級上產(chǎn)生對應(yīng)的正電荷。當(dāng)在發(fā)射極與基極之間形成電子電路時并且p-n結(jié)被暴露至特定波長的光時，電流會流動。由被照射的半導(dǎo)體產(chǎn)生的電流流動通過在太陽能電池的前側(cè)(即，光接收側(cè))以及后側(cè)布置的端子。頂部端子結(jié)構(gòu)被大致構(gòu)造為寬間隔薄金屬線，或手指，其向較大母線供應(yīng)電流。后側(cè)端子通常并不局限于形成為多個薄金屬線，其將不阻止入射光照射在太陽能電池上。太陽能電池通常由諸如Si3N4的薄介電材料層覆蓋，以用作防反射涂層16，或ARC，以減少光從太陽能電池的頂表面的反射。[0007]絲網(wǎng)印刷被長期用于在諸如布料或陶瓷的物體上打印設(shè)計，并被用在用于打印電子部件設(shè)計的電子產(chǎn)業(yè)，例如襯底表面上的電端子或互連。現(xiàn)有的太陽能電池制造處理也使用絲網(wǎng)印刷處理。在一些應(yīng)用中，希望將諸如手指的端子線絲網(wǎng)印刷在太陽能電池襯底上。手指與襯底接觸，并且能夠與一個或更多摻雜區(qū)域(例如，η型發(fā)射級區(qū)域)形成Ohmic連接。Ohmic端子是半導(dǎo)體器件上的區(qū)域，其被準(zhǔn)備使得器件的電流-電壓(1-V)曲線為線性并且對稱，即，在半導(dǎo)體器件的摻雜硅區(qū)域與金屬端子之間不存在高阻抗界面。低阻抗、穩(wěn)定接觸對于太陽能電池的性能以及在太陽能電池制造處理中形成的電路的可靠性而言極為重要。為了改進(jìn)與太陽能電池器件的接觸，通過將手指布置在形成在襯底表面中的重度摻雜區(qū)域上，由此能夠形成Ohmic端子。因?yàn)樾纬傻闹囟葥诫s區(qū)域，由于其電特性，趨于阻擋或減少可通過其的光量，故希望減小其尺寸，同時使得這些區(qū)域足夠大以確保手指能夠可靠地對準(zhǔn)并形成在其上。由此在自動傳輸裝置上襯底的定位誤差所造成的沉積手指相對于下層重度摻雜區(qū)域的錯位，會導(dǎo)致襯底邊緣存在缺陷。重度摻雜區(qū)域在襯底上未被發(fā)現(xiàn)的錯位以及/或襯底在自動傳輸裝置上的偏離會導(dǎo)致差的器件性能以及低的器件效能。[0008]例如通過利用圖案化擴(kuò)散屏障來執(zhí)行磷擴(kuò)散操作，重度摻雜區(qū)域可利用各種圖案化技術(shù)而被形成在襯底表面上，以形成重度及輕度摻雜區(qū)域。后側(cè)端子完成太陽能電池所需的電子電路，以利用襯底的P型基極區(qū)通過形成OhmiC端子而產(chǎn)生電流。[0009]還公知用于制造多層圖案的方法，例如在合適的支持或襯底(例如，具有硅的基片或氧化鋁基底)上通過數(shù)個連續(xù)打印操作的所謂兩次打印，例如絲網(wǎng)印刷、激光、噴墨或其他類似處理。[0010]例如由第一打印層以及疊加在其上的第二打印層形成的多層結(jié)構(gòu)允許增大從端子傳輸?shù)碾娏鳎珪勾蛴√幚砀鼜?fù)雜，因?yàn)槠湫枰_保各層被正確地彼此對準(zhǔn)，使得精確度大致處于10微米(μπι)的范圍內(nèi)。通常，如果襯底在自動傳輸裝置上的運(yùn)動以及打印頭的運(yùn)動不能被很好的控制，則不能正確地形成沉積圖案。因此，在打印處理操作產(chǎn)生誤差的情況下，打印的多層的錯位會造成襯底被丟棄。因此，在每一次打印操作之后，需要一個或多個控制操作，以檢驗(yàn)每一次打印的層相對于下層是否對準(zhǔn)。[0011]一些公知的控制技術(shù)需要獲知打印層的位置以使用該信息來進(jìn)行閉環(huán)反作用控制。但是，一旦已經(jīng)將給定層打印在下層上，則要知曉后續(xù)層的確切位置將非常困難，因?yàn)槠淙勘化B加在一起。因此，需要用于制造太陽能電池、電子電路或其他有用器件的方法及設(shè)備，包含改進(jìn)方法以在系統(tǒng)內(nèi)控制襯底上雙層絲網(wǎng)印刷圖案的對準(zhǔn)。發(fā)明內(nèi)容[0012]本發(fā)明提供了用于在襯底上打印多層圖案的控制方法及設(shè)備。在一個實(shí)施例中，用于在襯底上打印多層圖案的方法包括:至少一個第一打印操作，包括將第一圖案化層沉積在第一襯底的表面的區(qū)域上；至少一個后續(xù)對準(zhǔn)襯底操作，用于第二或后續(xù)打印操作，至少一個第二打印步驟，包括將第二圖案化層沉積在所述表面的所述區(qū)域上或所述第一圖案化層上；以及至少一個操作，用于檢驗(yàn)所述第二圖案化層相對于所述第一圖案化層的對準(zhǔn)的精確性。所述檢驗(yàn)步驟包括:在所述第一打印步驟之后并在所述第二打印步驟之前獲取所述第一圖案化層的第一光學(xué)影像；在所述第二打印步驟之后獲取所述第二圖案華層的至少一個第二光學(xué)影像；以及至少一個操作，用于通過執(zhí)行第一影像消除處理來判定所述第二圖案化層在所述第一襯底上的位置，其中，所述第一影像消除處理包括從所述第二光學(xué)影像消除所述第一光學(xué)影像，以形成第一消除光學(xué)影像；并且將所述第一消除光學(xué)影像與所述第一光學(xué)影像進(jìn)行比較，其中將通過比較生成的數(shù)據(jù)用于調(diào)整后續(xù)打印步驟的特性。根據(jù)本發(fā)明，判定操作的結(jié)果被用于第二或后續(xù)打印操作的閉環(huán)反作用控制的反饋，并被用于控制第二后續(xù)圖案化層的打印品質(zhì)的操作。[0013]在一個實(shí)施例中，一種用于在襯底上打印多層圖案的設(shè)備包括:第一打印站，用于將第一圖案化層打印在襯底上；第一裝置，用于將襯底對準(zhǔn)；至少一個第二打印站，用于將第二圖案化層打印在所述第一圖案化層上的襯底上；以及至少一個控制裝置，用于在打印所述第二圖案化層之后檢驗(yàn)所述對準(zhǔn)的精確性，并用于將從精確性檢驗(yàn)而獲得的數(shù)據(jù)反饋至所述至少一個裝置以用于對準(zhǔn)。所述控制裝置還包括:檢測組件，用于在打印所述第二層之前獲取所述第一圖案化層的第一光學(xué)影像，以及在所述第一圖案化層上打印的所述第二圖案化層的第二光學(xué)影像；以及控制命令單元，用于通過所述第二光學(xué)影像與所述第一光學(xué)影像之間的影像消除來執(zhí)行影像計算，以確定所述第二圖案化打印層在所述襯底上的實(shí)際位置，其中，所述控制命令單元還用于將所述影像計算的結(jié)果反饋至品質(zhì)控制站。


[0014]本發(fā)明的上述特征可基于以下對發(fā)明的詳細(xì)描述并參考在附圖中示出的實(shí)施例來更清楚地理解。但是，應(yīng)當(dāng)注意，附圖僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此并不應(yīng)限于此范圍，本發(fā)明可以其他等效實(shí)施例實(shí)現(xiàn)。[0015]圖1是絲網(wǎng)印刷方法的一個實(shí)施例；[0016]圖2是絲網(wǎng)印刷方法的一個實(shí)施例；[0017]圖3是能夠執(zhí)行圖1及圖2所示的方法的系統(tǒng)的示意圖；[0018]圖4是能夠執(zhí)行圖1及圖2所示的方法的系統(tǒng)的示意圖；[0019]圖5是用于影像消除的方法的一個實(shí)施例；[0020]圖6是襯底的平面圖；[0021]圖7是圖6所示的襯底的一部分的側(cè)視剖面圖；[0022]圖8是圖6所示的襯底的一部分的側(cè)視剖面圖；[0023]圖9是絲網(wǎng)印刷系統(tǒng)的一個實(shí)施例的示意立體圖；[0024]圖10是圖9的絲網(wǎng)印刷系統(tǒng)的示意性俯視圖；[0025]圖11是絲網(wǎng)印刷系統(tǒng)的一個實(shí)施例的示意性俯視圖；[0026]圖12是光學(xué)檢查系統(tǒng)的一個實(shí)施例的示意性立體圖；[0027]圖13是光學(xué)檢查系統(tǒng)的一個實(shí)施例的示意性立體圖；而[0028]圖14是光學(xué)檢查系統(tǒng)的一個實(shí)施例的示意性立體圖。[0029]為了便于理解，在適當(dāng)?shù)那闆r下，使用了相同的參考標(biāo)號來表明圖中相同的元件。沒有特別說明，則在一個實(shí)施例中公開的元件也可有益地應(yīng)用在其他實(shí)施例中。
具體實(shí)施方式
[0030]本發(fā)明的實(shí)施例大致提供了一種用于在襯底上打印多層圖案的方法，其基于閉回路或閉環(huán)反作用控制，其使用由控制單元執(zhí)行的影像消除計算結(jié)果來提供一系列打印層的精確對準(zhǔn)。由此改進(jìn)了裝置產(chǎn)能以及襯底處理線的所有成本(CoO)。[0031]通過本發(fā)明的實(shí)施例，得益于影像消除的處理，能夠從之前的層光學(xué)地隔離后續(xù)打印的層，由此消除了與其相連的干擾，并且便于準(zhǔn)確獲知后續(xù)打印層的準(zhǔn)確位置，盡管其相互疊加在一起。此外，本發(fā)明提供了以下優(yōu)點(diǎn)，其使用相同獲取操作及相同檢測或視覺系統(tǒng)以通過閉環(huán)反作用方式來控制多層圖案的層之間的對準(zhǔn)，并進(jìn)行品質(zhì)控制。[0032]本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)在于基于影像消除的控制與需要使用相同絲網(wǎng)印刷網(wǎng)的二次絲網(wǎng)打印處理適應(yīng)的很好，并且不能夠使用不同的網(wǎng)。[0033]由此提高了處理速度，使得利用單一獲得結(jié)果，能夠影響反作用控制以及品質(zhì)控制。[0034]此外，根據(jù)本發(fā)明的方法及設(shè)備更廉價、緊湊，并且無需用于品質(zhì)控制的專用視覺系統(tǒng)。[0035]圖1提供了用于絲網(wǎng)印刷的方法。在圖1中，框I表明獲取圖5所示的布置在襯底501上的第一打印層500的第一影像504的操作。框II表明如圖5所示被用來在第一層500上沉積第二層502的第一打印操作。框III表明獲取在第一層500上打印的第二層502的第二影像506的操作?？騃V表明對獲取影像進(jìn)行分析的操作，包括執(zhí)行影像消除處理?？騐表明閉回路或閉環(huán)反作用，用于基于框IV中執(zhí)行的分析結(jié)果，向在框II中使用的控制裝置提供數(shù)據(jù)反饋，以改進(jìn)這里執(zhí)行的處理的性能。框IV表明品質(zhì)控制處理技術(shù)，其基于在框IV中執(zhí)行的計算結(jié)果，其被用于改進(jìn)圖1中描述的方法。[0036]圖5圖示出結(jié)合圖1討論的影像消除操作的獲取影像以及結(jié)果。如圖5所示，獲取的第二影像506通?？砂ㄏ鄬τ谥俺练e第一層500錯位的第二層502。因此，如果從第二影像506消除了沉積在襯底501上的第一層500的第一影像504，則通過控制系統(tǒng)可形成、分析及/或使用單個第二層502的消除影像或第三影像508，由此更好地控制多層沉積及處理次序。消除影像508可以是第二層502的第二影像506的單個光學(xué)影像。[0037]在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)適于在晶娃太陽能電池生產(chǎn)線的一部分中執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的絲網(wǎng)印刷處理。在太陽能電池生產(chǎn)線的一部分中執(zhí)行的處理可包括利用希望的材料對襯底圖案化，然后在一個或更多后續(xù)處理室中對其進(jìn)行處理。后續(xù)處理室可適于執(zhí)行一個或更多烘烤操作以及一個或更多清潔操作。[0038]雖然這里主要討論了在太陽能電池器件的表面上對諸如端子或互連結(jié)構(gòu)的圖案進(jìn)行絲網(wǎng)印刷的處理，但該構(gòu)造并不意在限制這里描述的發(fā)明的范圍。其他可收益于本發(fā)明的襯底材料包括可具有有源區(qū)的襯底，其形成在單晶硅、多晶硅、復(fù)晶硅或其他希望的襯底材料之上或之內(nèi)。[0039]圖2提供了用于絲網(wǎng)印刷的方法。在一個實(shí)施例中，該方法包括襯底上的至少一個第一打印操作11，以及一個或更多額外打印操作，例如第二及第三打印操作21，31。還提供了第一及第二對準(zhǔn)操作13，23。在第一打印操作11與第二打印操作21之間執(zhí)行第一對準(zhǔn)操作13。在第二打印操作21與第三打印操作31之間執(zhí)行第二對準(zhǔn)操作23。第一、第二及第三檢驗(yàn)操作12，22，32在打印操作11，21及31之后分別檢測對準(zhǔn)的精確性。在第三檢驗(yàn)操作32之后執(zhí)行品質(zhì)控制操作38及排出操作40。本發(fā)明的實(shí)施例還可提供或適于提供具有超過三個打印操作的方法，以及具有兩個或更少打印操作的更簡單的方法。[0040]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，每一個檢驗(yàn)操作12，22，32均包括在對應(yīng)打印操作上游及下游執(zhí)行的獲取光學(xué)影像操作。通過使用檢測器，由利用可見光、紅外光或其他合適的波長的光檢測得到影像來定義光學(xué)影像。在一個實(shí)施例中，每一個光學(xué)影像分別通過使用檢測器組件來形成，其包括照相機(jī)，用于檢測將分析通過布置在系統(tǒng)內(nèi)的一個或更多輻射源發(fā)出的希望波長范圍內(nèi)的襯底的表面上的特征。在一個實(shí)施例中，照相機(jī)包括CCD照相機(jī)，其適于形成襯底的表面的數(shù)字影像。[0041]在打印操作11之后并在打印操作21之前，在操作12a獲取于襯底上打印的第一圖案化層的第一光學(xué)影像。在打印操作21之后并在打印操作31之前，在操作22a獲取襯底上打印的后續(xù)圖案化層的第二及第三光學(xué)影像。在打印操作31a之后，在操作32a獲得于襯底上打印的后續(xù)圖案化層的第四光學(xué)影像。計算操作22b，32b通過后續(xù)圖案化層的光學(xué)影像與先前獲取的光學(xué)影像(例如第一光學(xué)影像)之間的影像消除來判定后續(xù)圖案化層的確切位置。該信息被用于閉回路處于以控制在上述圖案化層上后續(xù)圖案化層的打印的對準(zhǔn)，并被用于后續(xù)打印操作21，31的下游的品質(zhì)控制。[0042]在一些實(shí)施例中，影像消除操作關(guān)聯(lián)于第二影像在第一影像上的疊加，由此獲得再現(xiàn)彼此疊加打印的兩個打印圖案的整體影像。通過從在疊加獲得的整體影像中獲得的兩個影像之間的像素消除像素來執(zhí)行影像消除操作。[0043]在一些實(shí)施例中，在通過疊加獲得的整體影像中，從第二打印圖案的第二影像的匹配像素消除第一打印圖案的第一影像的像素。[0044]如果已經(jīng)打印的第二圖案與第一打印圖案正確地對準(zhǔn)，則通過消除而獲得的影像具有均勻顏色。[0045]相反，如果已經(jīng)打印的第二圖案并未與第一打印圖案對準(zhǔn)，則通過消除而獲得的影像僅包含第二打印圖案。[0046]例如，在從單色照相機(jī)獲得的影像的情況下，消除了具有灰度值的像素。在其他改變示例中，也可使用彩色照相機(jī)。[0047]因此，具有相同顏色的區(qū)域決定了黑色，具有不同顏色的區(qū)域決定了白色，或白色附近的灰色。如果兩個影像的兩個打印圖案優(yōu)選地疊加并對準(zhǔn)，則消除的影像例如為全黑。[0048]在一些實(shí)施例中，實(shí)時地執(zhí)行影像消除操作，由此在制造操作過程中不影響周期時間。[0049]在一些實(shí)施例中，執(zhí)行影像消除操作所需的時間處于數(shù)十毫秒的范圍內(nèi)。[0050]此外，影像消除操作的時長可取決于獲取的影像的分辨率。在一些示例中，利用具有5百萬像素的分辨率傳感器的多個照相機(jī)(例如具有5百萬像素的四個照相機(jī))來獲取影像。[0051]在一些實(shí)施例中，為了正確地消除兩個影像，包括在兩個影像中的打印圖案首先被仔細(xì)地疊加。[0052]對于疊加操作，一些實(shí)施例計算第一打印圖案的中心，然后計算第二打印圖案的中心，由此疊加兩個打印圖案，使得兩個對應(yīng)中心重疊，并最終如上所述消除兩個影像。[0053]疊加以及消除這兩個操作實(shí)際上可同時執(zhí)行，但也可以兩個獨(dú)立的操作中執(zhí)行。[0054]在消除操作之后，在一些實(shí)施例中，提供操作以過濾通過消除而獲得的影像，其中可使用濾波器來清潔獲得的影像。在一些實(shí)施例中，濾波器去除一些被識別為偽元素的灰度，其例如由背景光形成。[0055]在一些實(shí)施例中，可在整個影像上，或在特定區(qū)域上執(zhí)行消除。例如，為了將一個打印與另一打印對準(zhǔn)，在一些實(shí)施例中，例如在四個外周區(qū)域(例如，在第一及第二打印的頂部的四個區(qū)域)上進(jìn)行操作就已經(jīng)充分，而無需再使用中心。在一些基礎(chǔ)實(shí)施例中，也取決于獲取的精確度，為了將一個打印與另一打印對準(zhǔn)，僅在兩個區(qū)域之間操作影像消除就已足夠。[0056]控制方法的一些實(shí)施例允許疊加，并且可在一部分像素中估計對準(zhǔn)精確度，因此，從5至50微米，考慮到像素的特征尺寸從10至100微米變化，取決于使用的具有較高或較低分辨濾的照相機(jī)的傳感器。[0057]—些實(shí)施例提供了精確的控制方法，因?yàn)榭膳c上述過濾操作結(jié)合的影像消除操作也具有清潔影像的功能，由此限制了可能的打印污跡的損害，在現(xiàn)有技術(shù)中，其完成可被看至IJ，并且可能會影響對準(zhǔn)。[0058]一些實(shí)施例提供了控制方法，其可應(yīng)用于其中使用了示例銀基導(dǎo)電膏的標(biāo)準(zhǔn)打印操作，并可應(yīng)用于銀基導(dǎo)電膏被疊加在高摻雜區(qū)域上的操作，例如用于制造選擇性發(fā)射級。一些實(shí)施例提供了一種方法，其在要疊加具有低彩色對比度的打印時特別有效用。[0059]圖3是能夠執(zhí)行圖1及圖2所示的方法的系統(tǒng)100的示意圖。圖3中的箭頭表明系統(tǒng)100的各部分之間的數(shù)據(jù)流的方向。在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)100連續(xù)地包括第一打印站50、第一控制站51、第一對準(zhǔn)裝置54、第二打印站60、第二控制裝置61、第二對準(zhǔn)裝置64、第三打印站70、第三控制站71、品質(zhì)控制站75、排出站80以及中央控制及數(shù)據(jù)處理單元90。在一個實(shí)施例中，第一、第二及第三打印站50，60，70包括多個致動器(例如，操作電動機(jī)或伺服電動機(jī))，其與第一、第二及第三控制站51，61，71通信，并且被用于調(diào)整相對于被打印襯底而被布置在第一、第二及第三打印站50，60，70內(nèi)的絲網(wǎng)印刷掩膜的位置及/或角度取向。在一個構(gòu)造中，如下所述，第一、第二及第三打印站50，60，70可分別包括打印室102(圖9及圖10)，其具有多個致動器102A，其與第一、第二及第三控制站51，61，71通信，并且被用于調(diào)整相對于被打印襯底被布置在第一、第二及第三打印站50，60，70內(nèi)的絲網(wǎng)印刷掩膜120B(圖9及圖10)的位置以及/或角度取向。在一個實(shí)施例中，絲網(wǎng)印刷掩膜120B是具有多個特征102C的金屬片或板，例如孔，槽或其他開口形成在其中以界定圖案并在襯底的表面上布置絲網(wǎng)印刷材料(即，墨水或膏)。通常，利用致動器以及通過第一、第二及第三控制站51，61，71接收到的信息，通過在襯底表面上使絲網(wǎng)印刷掩膜沿希望位置取向，要沉積在襯底表面上的絲網(wǎng)印刷圖案以自動方式與襯底對準(zhǔn)?？梢允褂米詣油克⑵餍脱b置(未示出)來促使絲網(wǎng)印刷材料通過特征102C，以在襯底表面上形成圖案化絲網(wǎng)印刷材料。[0060]在一個實(shí)施例中，每一個第一、第二及第三控制站51，61，71分別包括檢測裝置52,62,72以及命令及控制單元53，63，73。在一些構(gòu)造中，每一個第一、第二及第三控制站51，61，71分別可包括系統(tǒng)控制器，其可便于對在系統(tǒng)的希望區(qū)域中執(zhí)行的操作的控制及自動化，并可包括中央處理單元(CPU)(未示出)、存貯器(未示出)以及支持電路(或I/O)(未示出)。CPU可以是任意一種形成的計算機(jī)，其被用于工業(yè)設(shè)置中，用于控制各個腔室處理及硬件(例如，傳送機(jī)、光學(xué)檢查組件、電動機(jī)、流體傳送硬件等)，并監(jiān)控系統(tǒng)及室處理(例如，消除位置、處理時間、檢測器信號等)。存貯器被連接至CPU，并且可以是一個或更多可用存貯器，諸如隨機(jī)存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(R0M)，軟盤，硬盤，或任何其他形式的本地或遠(yuǎn)程數(shù)字存儲裝置。軟件命令及數(shù)據(jù)可被編碼并存儲在存貯器內(nèi)用于對CPU發(fā)出命令。支持電路也被連接至CPU，用于以常規(guī)方式來支持處理器。支持電路可包括緩存、電源、時鐘電路、輸入/輸出電路、以及子系統(tǒng)等。可由系統(tǒng)控制器讀取的程序(或計算機(jī)命令)決定了在襯底上可執(zhí)行何種任務(wù)。優(yōu)選地，程序是可通過系統(tǒng)控制器讀取的軟件，其包括編碼，其至少產(chǎn)生并存儲光學(xué)影像、襯底位置信息、各控制組件的運(yùn)動次序、襯底光學(xué)檢查系統(tǒng)信息，以及其任意組合。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器包括圖案識別軟件，以分辨沉積層在襯底表面上的位置。[0061]參考圖2，在第一打印操作11的一個實(shí)施例中，在諸如硅基晶片的襯底的表面上執(zhí)行絲網(wǎng)印刷，以形成多層圖案的第一層。第一打印操作11對應(yīng)于圖3的第一打印站50，其中通過公知的供應(yīng)系統(tǒng)來供應(yīng)襯底。供應(yīng)系統(tǒng)大致為機(jī)器人系統(tǒng)，例如傳輸機(jī)器人，其被構(gòu)造以在各打印站、控制站、對準(zhǔn)裝置以及排出站之間傳輸襯底。[0062]在第一打印操作11的下游，絲網(wǎng)印刷方法的一個實(shí)施例提供了第一操作12a，其通過第一檢測裝置52來獲取在襯底上打印的第一打印層的第一光學(xué)影像，由此識別其在襯底上的位置，如圖5中的第一影像504所示。根據(jù)操作模式，第一影像504可被記憶在第一控制站51的第一命令及控制單元53中，并可被傳輸至第二控制裝置61的第二命令及控制單元63，或可直接傳輸被記憶在中央控制及數(shù)據(jù)處理單元90中。與第一圖案化層的位置相關(guān)的信息可被發(fā)送至第一對準(zhǔn)裝置54。第一獲取操作12a的后續(xù)可以是第一對準(zhǔn)操作13，其中關(guān)聯(lián)于第一打印層的位置，諸如沖擊器或致動器的第一對準(zhǔn)裝置54正確地布置襯底以執(zhí)行第二打印操作21。在另一實(shí)施例中，通過使襯底在第二打印站60的打印頭部分下方移動的對準(zhǔn)裝置來實(shí)現(xiàn)對襯底的正確定位。第一對準(zhǔn)裝置54也可提供致動器(例如，致動器102A)來定位第二打印站60中存在的打印頭(例如，印刷掩膜102B)[0063]在第二打印操作21 (其中圖案的第二層502 (圖5)被打印在襯底上位于第一層500之上)之后，本發(fā)明提供了第二操作22a，如圖5中的第二影像506所示，通過第二檢測裝置62，用于與第一打印層一起獲取在襯底上打印的第二圖案化層的第二光學(xué)影像。根據(jù)操作模式，第二影像506可被記憶在第二控制裝置61的第二命令及控制單元63中，并且能夠被傳輸至第三控制站71的第三命令及控制單元73，或直接傳輸并記憶在中央控制及數(shù)據(jù)處理單元90中。此外，第二控制裝置61的第二命令及控制單元63通過第二影像506與第一影像504之間的影像消除來執(zhí)行第一計算操作22b，并且計算的結(jié)果(如圖5中的第三影像508所示，其實(shí)際上表明了第二層502在襯底上的實(shí)際位置)被用在閉回路中，以適當(dāng)?shù)孛畹谝粚?zhǔn)裝置54，并被品質(zhì)控制站75處理。[0064]與第二圖案化層502的位置相關(guān)的信息可被發(fā)送至第一對準(zhǔn)裝置54。具體而言，在所述數(shù)據(jù)不一致的情況下，第二控制裝置61的第二命令及控制單元63向第一對準(zhǔn)裝置54發(fā)送反饋信號，以告知不一致，由此可在后續(xù)處理襯底時修正誤差。[0065]第二獲取操作22a后續(xù)可跟隨第二對準(zhǔn)操作23，其中與第二打印層的位置相關(guān)，諸如沖擊器或致動器的第二對準(zhǔn)裝置64正確地位置襯底以執(zhí)行第三打印操作31。在第二對準(zhǔn)操作23之后,執(zhí)行第三打印操作31及第三檢驗(yàn)操作32。具體而言,在第三打印操作31中，對應(yīng)于第三打印站70，將第三層圖案化材料打印在襯底上。然后，在第三檢驗(yàn)操作32中，執(zhí)行第三操作32a以通過使用第三檢測裝置72來獲取在第二層502上打印的第三圖案化層的第三光學(xué)影像。[0066]根據(jù)操作模式，第三影像可被記憶在第三控制站71的第三命令及控制單元73中，或中央控制及數(shù)據(jù)處理單元90中。此外，在第三檢驗(yàn)操作32中，通過第三影像與第二影像506之間的影像消除或第二影像與第一影像504之間的影像消除，第二控制站71的第二命令及控制單元73執(zhí)行第二計算操作32b，并且在第一計算操作22b中執(zhí)行的影像消除的結(jié)果可被用于形成計算的整體結(jié)果(其實(shí)際上表明了單一第三層在襯底上的位置)，被用于閉回路處理中以合適地命令第二對準(zhǔn)裝置64，并被品質(zhì)控制站75處理。[0067]與第三圖案化層的位置相關(guān)的信息可被發(fā)送至第二對準(zhǔn)裝置64。具體而言，在所述數(shù)據(jù)不一致的情況下，第三控制站71的第三命令及控制單元73將反饋信號發(fā)送至第二對準(zhǔn)裝置64以告知不一致的情況。品質(zhì)控制站75將信號發(fā)送至排出站80，其在排出操作中從系統(tǒng)或工廠向最后的倉庫或廢棄晶片存儲箱排出制造的襯底。[0068]每一個命令及控制單元53，63，73分別將檢測到的數(shù)據(jù)供應(yīng)至中央控制及數(shù)據(jù)處理單元90，其組織并記憶根據(jù)使用者預(yù)先定義的數(shù)據(jù)庫而收集的數(shù)據(jù)，并以使用者所需的方式(例如，統(tǒng)計方式)，或以識別制造處理的關(guān)鍵點(diǎn)的方式對其進(jìn)行處理。[0069]根據(jù)其他實(shí)施例，如圖4所示，全部數(shù)據(jù)傳輸子操作均可由單一中央命令及控制單元120管理，其處理從來自各打印站50，60，70下游的檢測裝置52，62，72的數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)程序比較接收到的數(shù)據(jù)，并將控制信號發(fā)送至不同的對準(zhǔn)裝置54，64。在一些構(gòu)造中，中央控制及數(shù)據(jù)處理單元90及/或120可包括系統(tǒng)控制器，其便于控制并自動化在系統(tǒng)的希望區(qū)域內(nèi)執(zhí)行的處理，并可包括中央處理單元(CPU)(未示出)、存貯器(未示出)、以及支持電路(或I/o)(未示出)。上述控制單元90及120可大致被構(gòu)造作為上述控制單元53,63,73ο[0070]如圖6及圖7所示，與上述打印操作11，21，31相關(guān)的本發(fā)明的實(shí)施例具體應(yīng)用至太陽能電池形成處理，其包括在襯底250的表面上的希望的多層圖案230中形成的重度摻雜區(qū)域241上利用二次打印來形成銀制的金屬端子。[0071]可以結(jié)束執(zhí)行的二次操作以例如使得疊加的手指具有不同寬度尺寸，或疊加的手指具有相同寬度尺寸但以不同材料或不同功能實(shí)現(xiàn)，或其兩者的結(jié)合。例如，參見圖6，7及8，本發(fā)明的實(shí)施例提供了二次打印模式，其中在第一打印操作Ila中，雜質(zhì)膏被打印以形成重度摻雜區(qū)域241，在第二打印操作21a中，界定了寬手指260的例如由銀制成的寬金屬線被打印在重度摻雜區(qū)域241上，并且在第三打印操作31a中，界定窄手指260A的例如由銀制成的窄金屬線被打印在寬金屬線上，由此形成具有多層圖案230的金屬端子結(jié)構(gòu)242。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將注意到，可在各打印操作(例如，打印操作11，21，31)之間于系統(tǒng)中的襯底上執(zhí)行一個或更多熱處理操作，以進(jìn)一步處理打印層，例如使雜質(zhì)原子進(jìn)入雜質(zhì)膏以形成重度摻雜區(qū)域241并/或在第二及第三打印層中的金屬材料與襯底表面(例如，重度摻雜區(qū)域241)之間增加密度并形成好的電接觸。[0072]在一個實(shí)施例中，可以使用二次打印處理，其中在第一打印操作11之后，第二打印操作21提供了打印操作，以通過例如包括銀基材料的端子膏形成金屬手指260，并且后續(xù)第三打印操作31提供了打印操作以通過例如包括銀基材料的導(dǎo)電膏(不同于端子膏)來形成金屬手指260a。[0073]圖6是具有重度摻雜區(qū)域241以及金屬端子結(jié)構(gòu)242 (例如手指260)形成在其上的襯底250的表面251的平面圖。圖7示出了具有金屬手指260 (其例如由銀制成)布置在重度摻雜區(qū)域241上的表面251的一部分。諸如手指260以及母線的金屬端子結(jié)構(gòu)被形成在重度摻雜區(qū)域241上，由此可在這兩個區(qū)域之間形成高品質(zhì)電連接。低阻抗，穩(wěn)定接觸對于太陽能電池的性能非常關(guān)鍵。重度摻雜區(qū)域241通常包括襯底襯底250材料的一部分，其具有布置在其中的雜質(zhì)原子的約0.1原子％或更少。可通過常規(guī)平版印刷及離子植入技術(shù)，或業(yè)內(nèi)公知的常規(guī)介電掩膜及高溫高爐擴(kuò)散技術(shù)來形成重度摻雜區(qū)域241的圖案化類型。如這里所述，還可通過使用絲網(wǎng)印刷處理及后絲網(wǎng)印刷熱處理來形成圖案化重度摻雜區(qū)域241。但是，在重度摻雜區(qū)域241上對準(zhǔn)并沉積金屬端子結(jié)構(gòu)242的處理基本上不可能通過常規(guī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槔眠@些技術(shù)通常無法光學(xué)地判定在襯底250的表面251上形成的重度摻雜區(qū)域241的實(shí)際對準(zhǔn)情況及取向。[0074]在另一實(shí)施例中，如下所述，上述打印站50，60，70中的一個或多個或分別可被構(gòu)造為如圖8，9及10所示的打印系統(tǒng)110。此外，設(shè)置有檢測裝置52，62，72以及控制單元53，63，73的控制站51，61，71可被構(gòu)造為與圖9，10，12及13中所示的系統(tǒng)控制器101相關(guān)的如下參考圖12，13及14所述的檢查系統(tǒng)400。具體而言，控制單元53，63，73可被構(gòu)造為如下所述的系統(tǒng)控制器101。上述對準(zhǔn)裝置54，64可被構(gòu)造為下述與圖9及10的打印室102相關(guān)的致動器102A。[0075]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，圖9是示意立體圖，而圖11是示出絲網(wǎng)印刷系統(tǒng)110的一個實(shí)施例的示意俯視圖，其可形成圖3及4的系統(tǒng)100的打印站50，60，70的一個或更多的至少一部分，并被用于利用光學(xué)檢查系統(tǒng)400來在襯底250的表面上形成具有希望的圖案的金屬端子，如圖12，13及14所示。在一個實(shí)施例中，絲網(wǎng)印刷系統(tǒng)110包括輸入傳送機(jī)111、旋轉(zhuǎn)致動器組件130、打印室102以及輸出傳送機(jī)112。輸入傳送機(jī)111可被構(gòu)造以從諸如輸入傳送機(jī)113(即，圖10中的路徑“A”)的輸入裝置來接收襯底250，并將襯底250傳輸至與旋轉(zhuǎn)致動器組件130連接的打印巢131。輸出傳送機(jī)112可被構(gòu)造以從連接至旋轉(zhuǎn)致動器組件130的打印巢131接收處理襯底250，并將襯底250傳輸至襯底去除裝置，例如輸出傳送機(jī)114 (即，圖10中的路徑“E”)。輸入傳送機(jī)113以及輸出傳送機(jī)114可以是作為大型生產(chǎn)線中的一部分的自動襯底處理裝置。在一個實(shí)施例中，可以使用一個或更多傳送機(jī)111，112，113以及114來在系統(tǒng)100的任意兩個站之間(例如在以下任意兩者之間:第一打印站50、第一控制站51、第二打印站60、第二控制裝置61、第三打印站70、第三控制站71、品質(zhì)控制站75以及排出站80)傳輸襯底。[0076]旋轉(zhuǎn)致動器組件130可通過旋轉(zhuǎn)致動器(未示出)及系統(tǒng)控制器101來繞“F”軸旋轉(zhuǎn)并成角度定位，使得打印巢131可被選擇地成角度布置在絲網(wǎng)印刷系統(tǒng)110內(nèi)(例如，圖10中的“D1”及“D2”)。旋轉(zhuǎn)致動器組件130還可具有一個或更多支持組件，以便于控制打印巢131或其他自動裝置，以用于在絲網(wǎng)印刷系統(tǒng)110中執(zhí)行襯底處理序列。[0077]在一個實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)致動器組件130包括打印巢131或襯底支撐，其分別適于在打印室102內(nèi)執(zhí)行的絲網(wǎng)印刷處理期間支撐襯底250。圖10示意性地示出了旋轉(zhuǎn)致動器組件130的位置，其中一個打印巢131處于位置“I”以接收來自輸入傳送機(jī)111的襯底250，另一打印巢131處于打印室102中的位置“2”，使得襯底250可接收其表面上的絲網(wǎng)印刷圖案，而另一打印巢131處于位置“3”以將處理襯底250傳輸至輸出傳送機(jī)112,而另一打印巢131處于位置“4”，以是位置“ I”與位置“3”之間的中間階段。[0078]如圖11所示，打印巢131大致由傳送機(jī)組件139構(gòu)成，其包括進(jìn)給卷軸135、拾取卷軸136、輥140以及一個或更多致動器148，其連接至進(jìn)給卷軸135并且/或拾取卷軸136，并適于供應(yīng)并保持位于面板138上的支撐材料137。面板138大致具有襯底支撐表面，在打印室102中執(zhí)行絲網(wǎng)印刷處理期間，襯底250以及支撐材料137被布置在其上。在一個實(shí)施例中，支撐材料137是多孔材料，其允許布置在支撐材料137 —側(cè)的襯底250通過利用常規(guī)真空產(chǎn)生裝置(例如，真空泵，真空噴射器)施加至支撐材料137相對一側(cè)的真空而被保持在面板138上。在一個實(shí)施例中，真空被施加至形成在面板138的襯底支撐表面138A中的真空端口(未示出)，由此可將襯底“夾”至面板的襯底支撐表面138A。在一個實(shí)施例中，支撐材料137是透氣材料，其例如由用于香煙的透氣紙或其他類似材料(例如，執(zhí)行相同功能的塑料或紡織材料)制成。[0079]在一個構(gòu)造中，致動器148連接至或適于與進(jìn)給卷軸135及拾取卷軸136配合，由此可在打印巢131內(nèi)精確地控制布置在支撐材料137上的襯底250的運(yùn)動。在一個實(shí)施例中，進(jìn)給卷軸135及拾取卷軸136可分別適于接收支撐材料137的長度方向的相對兩端。在一個實(shí)施例中，致動器148分別包括一個或更多驅(qū)動輪147，其連接或接觸布置在進(jìn)給卷軸135上的支撐材料137的表面及/或拾取卷軸136以控制支撐材料137在面板138上的運(yùn)動及位置。[0080]在一個實(shí)施例中，絲網(wǎng)印刷系統(tǒng)110可包括檢查組件200，其適于檢查位于處于位置“I”的打印巢131中的襯底250。檢查組件200可包括被布置以檢查輸入(或布置在位于位置“I”的打印巢131上的處理襯底250)的一個或更多照相機(jī)121。在此構(gòu)造中，檢查組件200包括至少一個照相機(jī)121 (例如，CCD照相機(jī))以及其他電子組件，其能夠檢查并告知系統(tǒng)控制器101檢查結(jié)果，由此用于分析襯底250在打印巢131上的取向及位置。在另一實(shí)施例中，檢查組件200包括上述光學(xué)檢查系統(tǒng)400。[0081]打印室102適于在絲網(wǎng)印刷處理期間并具有希望圖案的材料沉積在位于位置“2”的打印巢131上的襯底250的表面上。在一個實(shí)施例中，打印室102包括多個致動器，例如致動器102A (例如，操作電動機(jī)或伺服電動機(jī))，其與系統(tǒng)控制器101通信并用于調(diào)整布置在打印室102內(nèi)的絲網(wǎng)印刷掩膜102B(圖6)相對于正被打印的襯底250的位置及/或角度取向。在一個實(shí)施例中，絲網(wǎng)印刷掩膜102B是具有多個特征102C(圖6)的金屬片或板，例如貫通形成的孔、槽或其他開口以界定圖案并將絲網(wǎng)印刷材料(例如，墨水或膏)布置在襯底250的表面上。通常，通過利用致動器102A以及由系統(tǒng)控制器101從檢查組件200接收到的信息來在襯底表面上使絲網(wǎng)印刷掩膜102B沿希望位置取向，將被沉積在襯底250的表面上的絲網(wǎng)印刷圖案以自動方式與襯底250對準(zhǔn)。在一個實(shí)施例中，絲網(wǎng)打印室102適于將包含金屬或包含電介質(zhì)的材料沉積在太陽能電池襯底上，其具有約125mm至156mm之間的寬度，以及約70mm至156mm之間的長度。在一個實(shí)施例中，絲網(wǎng)打印室102適于將包含金屬膏沉積在襯底表面上，以在襯底表面形成金屬端子。[0082]在一個實(shí)施例中，如圖12，13及14所示，由光學(xué)檢查系統(tǒng)400來代表檢測裝置52，62，72。光學(xué)檢查系統(tǒng)400被構(gòu)造用于判定形成在襯底250的表面上的重度摻雜區(qū)域241的圖案230的實(shí)際對準(zhǔn)情況及取向。光學(xué)檢查系統(tǒng)400大致包括一個或更多電磁輻射源，例如輻射源402及403，其被構(gòu)造以發(fā)出預(yù)定波長的射線，以及檢測器組件401，其被構(gòu)造以捕獲反射或未吸收輻射，由此獲取打印圖案化層的相對光學(xué)影像，由此可相對于襯底250的其他非重度摻雜區(qū)域來以光學(xué)方式判定重度摻雜區(qū)域241及寬手指260以及窄手指260A的對準(zhǔn)情況及取向。由檢測器組件401獲取的光學(xué)影像(從其獲得取向及對準(zhǔn)數(shù)據(jù))然后被傳輸至系統(tǒng)控制器101，其用于通過影像消除來操作計算操作32a，32b，并在后續(xù)以閉回路方式調(diào)整并控制襯底的布置對準(zhǔn)，以用于通過使用圖案化金屬技術(shù)，在重度摻雜區(qū)域241的表面上的金屬端子結(jié)構(gòu)(例如，寬手指260及窄手指260A)的第二打印操作21及第三打印操作31。[0083]此外，通過檢測器單元401獲取的相同光學(xué)影像也可被用于品質(zhì)控制。[0084]圖案化金屬技術(shù)可包括絲網(wǎng)印刷處理，噴墨印刷處理，平版印刷及覆蓋金屬沉積處理，或其他類似圖案化金屬處理。在一個實(shí)施例中，如下參考圖9-12所述，利用在絲網(wǎng)印刷系統(tǒng)100中執(zhí)行的絲網(wǎng)印刷處理來將金屬端子布置在襯底250的表面上。[0085]在重度摻雜區(qū)域241被形成在硅襯底的構(gòu)造內(nèi)，認(rèn)為以紫外(UV)及紅外(IR)波長發(fā)出的電磁輻射將被硅襯底或重度摻雜區(qū)域吸收，反射或透射。由此可利用對輻射的透射、吸收或反射之間的差異來形成一些可由檢測器組件401及系統(tǒng)控制器101分辨的可辨識對比。在一個實(shí)施例中，希望發(fā)出約850nm至4微米(μ m)之間的波長的電磁福射。在一個實(shí)施例中，一個或更多輻射源402及403是發(fā)光二極管(LED)，其適于發(fā)出一種或多種具有希望波長的光。[0086]在一個實(shí)施例中，光學(xué)檢查系統(tǒng)400具有輻射源402，其被構(gòu)造以向與其上布置有檢測器組件401的襯底的一側(cè)相對的襯底250的表面252發(fā)射電磁輻射“BI”。在一個示例中，輻射源402與襯底250的后側(cè)相鄰布置，而檢測器組件401與襯底250的前側(cè)相鄰布置。在此構(gòu)造中，希望使用大于硅的吸收邊緣的光學(xué)輻射，例如大于1060nm，以允許發(fā)射的電池輻射“BI”穿過襯底250，并沿路徑“C”被傳輸至檢測器組件401。認(rèn)為由于重度摻雜區(qū)域中的高摻雜水平(例如，> IO18 atoms/cm3)對通常在太陽能電池應(yīng)用中使用的常規(guī)輕度摻雜硅襯底(例如，< IO17 atoms/cm3)，在這些波長內(nèi)的各區(qū)域的吸收及透射特性將差異很大。在一個實(shí)施例中，希望將發(fā)射波長局限在約1.1ym至約1.5μπι的范圍內(nèi)的發(fā)射波長。在一個示例中，重度摻雜區(qū)域具有至少每平方500hms的阻抗。[0087]在光學(xué)檢查系統(tǒng)400的另一實(shí)施例中，輻射源403被構(gòu)造以將電磁輻射“B2”發(fā)射至與襯底的檢測器組件401的相同一側(cè)的襯底250的表面251，由此一個或更多發(fā)射波長將被襯底250或重度摻雜區(qū)域241以及寬手指260及窄手指260A吸收并反射，并經(jīng)由路徑“C”被發(fā)出至檢測器組件401。在該構(gòu)造中，希望發(fā)射波長介于850nm與4微米(μπι)之間的光學(xué)輻射，直至可通過檢測器組件401檢測到區(qū)域之間的希望對比。[0088]在光學(xué)檢查系統(tǒng)400的一個實(shí)施例中，兩個輻射源402及403以及一個或更多檢測器組件401被用于幫助進(jìn)一步在襯底250的表面上檢測重度摻雜區(qū)域241，寬手指260以及窄手指260Α的圖案。在此情況下，或希望構(gòu)造輻射源402及403，使得其發(fā)射具有相同或不同波長的輻射。[0089]檢測器組件401包括電磁輻射檢測器，照相機(jī)或其他類似裝置，其適于測量具有一個或更多波長的接收到的電磁輻射的強(qiáng)度。在一個實(shí)施例中，檢測器組件401包括照相機(jī)401Α，其構(gòu)造用于在由一個或更多輻射源402或403發(fā)出的希望波長范圍內(nèi)檢測并分辨襯底的表面上的特征。在一個實(shí)施例中，照相機(jī)40IA是InGaAs型照相機(jī)，其具有冷卻CCD陣列以改進(jìn)檢測信號的信噪比。在一些構(gòu)造中，希望通過封閉或遮擋襯底250的表面251與照相機(jī)401Α之間的區(qū)域來從環(huán)境光隔離開檢測器組件401。[0090]在一個實(shí)施例中，檢測器組件401還包括一個或更多光學(xué)濾波器(未示出)，其被布置在照相機(jī)401Α與襯底250的表面251之間。在此構(gòu)造中，光學(xué)濾波器被選擇以僅允許特定希望波長通過照相機(jī)401A，以減少由照相機(jī)401A接收到的不希望的能量的量，由此改進(jìn)檢測到的輻射的信噪比。光學(xué)濾波器可以是帶通濾波器，窄帶濾波器，光邊緣濾波器，陷波濾波器，或例如從巴爾聯(lián)營公司或安多弗公司購買的寬帶濾波器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，光學(xué)濾波器被增加至輻射源402或403與襯底250之間，以限制射至襯底并被照相機(jī)401A檢測到的波長。在此構(gòu)造中，或希望選擇輻射源402或403，其能夠傳輸較廣范圍的波長，并使用濾波器來限制照射在襯底表面上的波長。[0091]本發(fā)明的實(shí)施例由此可對應(yīng)于上述檢驗(yàn)操作12，22，32確定在第一打印操作21中打印的圖案化重度摻雜區(qū)域241的實(shí)際對準(zhǔn)情況及取向，然后利用通過影像消除的計算操作而在每一次收集的信息，根據(jù)重度摻雜區(qū)域241的表面上的多層圖案，形成(第二及第三打印操作21，31)金屬端子。[0092]為了在形成圖案化導(dǎo)電層之前對在襯底表面251上形成的重度摻雜區(qū)域241的對準(zhǔn)及取向直接進(jìn)行判定，系統(tǒng)101可使用一個或更多光學(xué)檢查系統(tǒng)400來收集希望的數(shù)據(jù)。圖10示出了結(jié)合在打印巢131以及檢查組件200中的一部分中的光學(xué)檢查系統(tǒng)400的一個實(shí)施例。在一個實(shí)施例中，檢查組件200包括照相機(jī)401A，而打印巢131包括傳送機(jī)組件139、支撐材料137、面板138以及輻射源402。在此構(gòu)造中，輻射源402適于通過支撐材料137以及其上“夾”有襯底250的面板138來向襯底250的表面252發(fā)出電磁輻射“BI”。發(fā)出的電磁輻射“BI”然后穿過襯底的部分，并隨著路徑“C”到達(dá)被布置以接收發(fā)出輻射的一部分的照相機(jī)401A。通常，支撐材料137及面板138由材料制成，并具有一定厚度，其不會嚴(yán)重影響被照相機(jī)401A以及系統(tǒng)控制器101接收到并處理的電磁輻射的信噪比。在一個實(shí)施例中，面板138由光學(xué)透明材料形成，例如藍(lán)寶石，其不會過份阻礙UV光及IR波長光。如上所述，在另一實(shí)施例中，輻射源403被構(gòu)造以向布置在支撐材料137及面板138處的襯底250的表面251傳輸電磁輻射“B2”，由此一個或更多發(fā)射波長將被襯底250的部分吸收并反射，并且隨著路徑“C”被傳輸至照相機(jī)401A。[0093]圖8是旋轉(zhuǎn)致動器組件130的一個實(shí)施例的示意性立體圖，其示出了檢查組件200，其被布置以檢查布置在打印巢131上的襯底250的表面251。[0094]通常，襯底250的表面251上的圖案230的對準(zhǔn)取決于圖案230與襯底250的特征的對準(zhǔn)。在一個實(shí)施例中，圖案230的對準(zhǔn)基于絲網(wǎng)印刷裝置與襯底上的特征(例如，邊緣250A，250B(圖8))的對準(zhǔn)。圖案230的布置具有相對于邊緣250A的期望位置X以及期望角度取向R，以及相對于襯底250的邊緣250B的期望位置Y?？蓪D案230在表面251上以及表面251上期望角度取向R與期望位置(X，Y)的位置誤差描述為位置偏離(ΛΧ，ΛΥ)以及角度偏離AR。因此，位置偏離(Λ X，Λ Y)是相對于邊緣250Α及250Β布置重度摻雜區(qū)域241的圖案230的誤差，而角度偏離Λ R是相對于襯底250的邊緣250Β的重度摻雜區(qū)域241的圖案230的角度對準(zhǔn)的誤差。圖案230在襯底250的表面251上的誤置會影響形成的器件正確工作的能力，由此影響系統(tǒng)100的產(chǎn)能。但是，在絲網(wǎng)印刷層將被沉積在另一形成圖案的頂部(例如將導(dǎo)電層布置在重度摻雜區(qū)域241上)的應(yīng)用中，減小位置誤差甚至變的更為重要。[0095]為此，在一個實(shí)施例中，照相機(jī)401Α被布置在襯底250的表面251上，使得照相機(jī)121的觀察區(qū)域122可檢查表面251的至少一個區(qū)域。通過使用從系統(tǒng)控制器101發(fā)送至致動器102Α的命令，由照相機(jī)401Α接收的信息被用于將絲網(wǎng)印數(shù)掩膜以及后續(xù)沉積的材料與重度摻雜區(qū)域241對準(zhǔn)。在重度摻雜區(qū)域241后續(xù)的正常處理期間，在其被傳輸至絲網(wǎng)打印室102之前，庫布置在各打印巢131上的各襯底250收集位置信息數(shù)據(jù)。檢查組件200還可包括多個光學(xué)檢查系統(tǒng)400,其適于檢查布置在打印巢131上的襯底250的不同區(qū)域，以幫助便好地分辨形成在襯底上的圖案230。[0096]雖然以上描述針對本發(fā)明的實(shí)施例，但在不脫離其基本范圍的前提下，可以獲得本發(fā)明的其他實(shí)施例。
權(quán)利要求1.一種用于在襯底上打印多層圖案的設(shè)備，包括: 第一打印站，用于將第一圖案化層打印在襯底上； 第一裝置，用于將所述第一圖案化層與襯底的區(qū)域?qū)?zhǔn)； 至少一個第二打印站，用于將第二圖案化層打印在所述第一圖案化層上； 至少一個控制裝置，用于在打印所述第二圖案化層之后檢驗(yàn)所述對準(zhǔn)的精確性，并用于將從精確性檢驗(yàn)而獲得的數(shù)據(jù)反饋至所述至少一個裝置以用于對準(zhǔn)，其中所述控制裝置還包括: 檢測組件，用于在打印所述第二層之前獲取所述第一圖案化層的第一光學(xué)影像，以及在所述第一圖案化層上打印的所述第二圖案化層的第二光學(xué)影像；以及 控制單元，用于通過所述第二光學(xué)影像與所述第一光學(xué)影像之間的影像消除來執(zhí)行影像計算，以確定所述第二圖案化打印層在所述襯底上的實(shí)際位置，其中，所述控制單元還用于將所述影像計算的結(jié)果反饋至品質(zhì)控制站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括: 第三打印站，并且 所述控制單元還包括: 第一控制站，其連接至所述第一打印站以及所述第二打印站，以及 第二控制站，其連接至所述第二打印站以及所述第三打印站。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中: 所述控制單元還包括第三控制站，其連接至所述第三打印站以及所述品質(zhì)控制站。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，還包括對準(zhǔn)裝置，所述對準(zhǔn)裝置包括: 第一對準(zhǔn)裝置，其布置在所述第一打印站與所述第二控制站之間；以及 第二對準(zhǔn)裝置，其布置在所述第二控制站與所述第三打印站之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中: 所述第一控制站以及所述第二控制站分別包括檢測裝置，其用于獲取光學(xué)影像數(shù)據(jù)，并且將所述光學(xué)影像數(shù)據(jù)的至少一部分傳送至所述控制單元。
專利摘要本實(shí)用新型涉及用于打印多層圖案的方法及設(shè)備。在一個實(shí)施例中，一種用于打印多層圖案的方法包括第一打印操作，包括將第一圖案化層沉積在襯底的表面的區(qū)域上；第二打印操作，包括將第二圖案化層沉積在所述表面的所述區(qū)域上或所述第一圖案化層上；并且檢驗(yàn)所述第二圖案化層相對于所述第一圖案化層的對準(zhǔn)的精確性。所述檢驗(yàn)步驟包括在所述第一打印步驟之后獲取所述第一圖案化層的第一光學(xué)影像；在所述第二打印步驟之后獲取所述第二圖案華層的第二光學(xué)影像；并且通過執(zhí)行影像消除處理來形成第一消除光學(xué)影像，并且將第一消除光學(xué)影像與第一影像進(jìn)行比較，來確定所述第二圖案化層的位置。
文檔編號B41M1/12GK203019839SQ20122043594
公開日2013年6月26日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者托馬索·沃爾克斯, 恩里科·波斯克羅·馬爾奇 申請人:應(yīng)用材料意大利有限公司