CN101877362B

CN101877362B - 具有周期结构的硅基板

Info

Publication number: CN101877362B
Application number: CN2009101379048A
Authority: CN
Inventors: 李崇华; 李升儒
Original assignee: Aurotek Corp
Current assignee: Aurotek Corp
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2029-04-30
Also published as: CN101877362A

Abstract

本发明是有关于一种具有周期结构的硅基板，包括：一硅基板；以及一周期结构，位于基板的表面并具有复数个微凹穴，其中，该复数微凹穴呈数组状排列，且该复数微凹穴的形状为一倒四角锥、或一倒截头圆锥，该倒四角锥的底边长度介于100nm至2400nm之间，该倒截头圆锥的直径介于100nm至2400nm之间，而微凹穴的深度介于100nm至2400nm之间。

Description

具有周期结构的硅基板

技术领域

本发明是关于一种具有周期结构的硅基板，尤其指一种以纳米球制作的具有周期结构的硅基板，并可适用于硅晶太阳能电池抗反射层的具有周期结构的硅基板。

背景技术

近年来，随着人类主要仰赖的能源渐渐使用殆尽，科学家无不投入大量心力与金钱在开发替代能源的应用上，如太阳能、风力等。其中，以能将太阳能直接转变成电能的太阳能电池，受到各界的瞩目。

现今硅晶太阳能电池的制备工艺如图1A至图1F所示。首先，如图1A所示，提供一硅基板10，其中此硅基板10为P型硅基板；而后将硅基板10进行图案化制备工艺，以于硅基板10表面形成粗糙化的结构，如图1B所示。接着，于硅基板10表面进行磷扩散，以于硅基板10(P型硅基板)表面形成P-N接面。而后，如图1C所示，以蒸镀的方式于硅基板10表面形成抗反射层13。此外，可选择性的再形成另一层抗反射层14，如图1D所示。其中，若抗反射层13、14的材料为氮化硅时，除了做为抗反射层外还可当钝化层使用。经网印制备工艺后，于氮化硅钝化层14表面形成两个前电极15，并于硅基板10下表面形成一背电极16，如图1E所示。最后经热处理后，则可制得一硅晶太阳能电池。

此外，由于太阳电池的整体价格太高，且硅芯片成本占太阳电池的总成本一半以上。因此，科学家无不竭尽所能地想提高太阳电池的光电转换效率并寻求有效降低成本的制备工艺，以提高太阳电池的实用性。目前，科学家提高太阳电池的光电转换效率的方法是提供光吸收的面积(如利用硅纳米线做为与入射光子反应的材料)或增加入射光子的数量(如设置抗反射结构)。其中，设置抗反射结构必须利用复杂的光罩及蚀刻制备工艺将硅基板表面蚀刻成角锥状，并利用蒸镀方式于角锥状表面涂布抗反射层，如图1C所示。

目前，是采用黄光微影制备工艺制作蚀刻屏蔽，并进行干蚀刻或湿蚀刻，以图案化硅基板表面。其中，如图2A至图2F所示。首先，如图2A所示，提供一硅基板10；而后于硅基板10表面101形成一光阻层11，如图2B所示。接着，于光阻层11上覆盖一光罩12，并进行曝光以图案化光阻层11，如图2C所示。经显影并移除光罩12后，可得一图案化的光阻层11，如图2D所示。而后，以图案化的光阻层11做为一蚀刻屏蔽，利用反应性离子气体蚀刻硅基板10，以形成复数微凹穴102，如图2E所示。接着，移除图案化的光阻层11(蚀刻屏蔽)后，可得一图案化的硅基板10，如图2F所示。其中，此图案化的硅基板10其表面101具有以复数微凹穴102所排列形成的周期性结构。

然而，以上述干蚀刻法虽可制造出图形整齐且均匀的具周期性结构的硅基板，然此方法的缺点为：因进行黄光微影制备工艺，故成本高且产速低；若要形成纳米级周期性结构，则所采用次微米光罩昂贵，且如要500nm以下的图形则成本更加提高；反应离子气体蚀刻机台昂贵且制备工艺缓慢；易损伤基板；且蚀刻面非自然晶格面。

为解决干蚀刻法的问题，目前发展出湿蚀刻法形成具有周期性结构的硅基板，如图3A至图3F所示。其中，以湿蚀刻法形成具有周期性结构硅基板的方法，与干蚀刻法相似，除了以缓冲蚀刻液蚀刻基板。因此，如图3A至3D所示，先以曝光显影方法(微影制备工艺)形成图案化的光阻层11(请参见图3D)；而后以图案化的光阻层11做为一蚀刻屏蔽，以非等向性缓冲蚀刻液蚀刻硅基板10，以形成复数微凹穴102，如图3E所示。接着，移除图案化的光阻层11(蚀刻屏蔽)后，可得一图案化的硅基板10，如图3F所示。其中，此图案化的硅基板10其表面101具有以复数微凹穴102所排列形成的周期性结构。值得注意的是，以湿蚀刻图案化硅基板10所形成的微凹穴102，其形状为倒四角锥。

虽然以湿蚀刻法图案化基板可避免基板受到损伤且蚀刻面为自然晶格面；然而，进行湿蚀刻时若参数控制不当，会造成周期性结构的均匀性较差。同时因上述的制作过程中仍需进行微影制备工艺，故仍面临成本高且产速低等问题。

虽湿蚀刻成本已较干蚀刻要低，然而，黄光微影设施仍要耗费数百万元，造成太阳能电池用的硅基板成本大大增加；且每批黄光微影制备工艺的制备工艺时间约30分钟。

因此，以上述方法图案化硅基板仍面临制备工艺时间长且制作成本高的缺点。因此，目前亟需发展出一种可快速生产且成本低的硅基板，以降低太阳能电池的制作成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有周期结构的硅基板，因其制作成本低且制备工艺速度快，而能广泛应用于太阳能电池的抗反射结构上。

为实现上述目的，本发明提供的具有周期结构的硅基板，包括：一硅基板；以及一周期结构，位于硅基板的表面并具有复数个微凹穴。其中，复数微凹穴呈数组状排列，复数微凹穴的形状为一倒四角锥或一倒截头圆锥，该倒四角锥的微凹穴的底边长度介于100nm至2400nm之间，该倒截头圆锥的为凹穴的直径介于100nm至2400nm之间，而微凹穴的深度介于100nm至2400nm之间。在此，所谓的倒四角锥，即四角锥的底部位于基板表面，而四角锥的顶部由基板表面凹陷。

于本发明的具有周期结构的硅基板中，周期结构是经由下列步骤制备而成：(A)提供硅基板及复数纳米球，其中复数纳米球排列于硅基板的表面；(B)形成一填充层于硅基板的部分表面及复数纳米球的间隙；(C)移除复数纳米球；(D)将填充层做为一蚀刻屏蔽并蚀刻硅基板；以及(E)移除蚀刻屏蔽，以于硅基板的表面形成一周期结构。

本发明的具有周期结构的硅基板，其表面的周期结构是利用纳米球取代黄光微影制备工艺所形成。由于纳米球的「自组装」特性，即这些纳米球会自动且有序地排列于基板的表面，以形成蚀刻屏蔽的模板。同时，由于本发明的硅基板，是利用这些自动排列的纳米球制作，故不需使用昂贵的次微米曝光屏蔽，使得本发明可提供一种以低成本且可快速制作的具周期性结构的硅基板。

于本发明的具有周期结构的硅基板中，还可包括一位于硅基板与微凹穴表面的抗反射层。此抗反射层可以一般常用的蒸镀或物理、化学气相沉积方式镀制在硅基板与微凹穴表面，且抗反射层的材料可为一般常用的抗反射材料，如ITO、AZO、ZnO、SnO_x、TiO_x、SiO_x、SiN_x、及SiO_xN_y等。由此，可增加入射光子数量，而提升太阳能电池的效率。此外，本发明的硅基板的材质为P型单晶硅、N型单晶硅、P型多晶硅、N型多晶硅、P型非晶硅或N型非晶硅。

于本发明的具有周期结构的硅基板中，步骤(A)的复数纳米球排列于硅基板表面的步骤，包括下列步骤：(A1)提供硅基板、及一位于一容器中的胶体溶液，且胶体溶液包括复数纳米球及一接口活性剂；(A2)放置硅基板于容器中，且胶体溶液覆盖于硅基板的表面；以及(A3)加入一具挥发性的溶液于容器中，以增加溶液挥发速率，且促使复数纳米球于硅基板的表面进行排列。其中，复数纳米球形成一纳米球层，且较佳为一层的纳米球层。

于本发明的硅基板中，微凹穴尺寸是根据蚀刻条件及纳米球尺寸所决定。较佳为纳米球的直径介于100nm至2.5μm之间，更佳为纳米球的直径介于100nm至1.2μm之间，而可形成具纳米级周期结构的硅基板。此外，纳米球较佳地具有相同的直径。此外，纳米球的材质并无特殊限制，可为氧化硅(SiO_x)、陶瓷、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、氧化钛(TiO_x)或聚苯乙烯(PS)。

于本发明的硅基板中，填充层可使用一般常用的薄膜或电化学沉积设备形成于基板的部分表面及纳米球的间隙，较佳地是使用化学气相沉积法或物理气相沉积法形成。此外，填充层的材质并无特殊限制，可为一般常用的做为蚀刻屏蔽的材料；且较佳为氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、钛、银、金、铂、钼、铜、钯、铁、镍、锡、钨、钒、ITO、ZnO、AZO、或光阻(PR)。再者，填充层的厚度是根据所欲形成的微凹穴尺寸来决定，较佳为地是充层的厚度系小于纳米球的直径。

于本发明的硅基板中，步骤(D)的蚀刻基板的方法可为干蚀刻法或湿蚀刻法；且较佳为湿蚀刻法，以避免硅基板受到损伤。其中，湿蚀刻法系以一缓冲蚀刻液蚀刻硅基板，而缓冲蚀刻液可为根据填充层的材质选择一般常用的酸性或碱性蚀刻液。其中，酸性蚀刻液可包含一酸液、一醇类、以及水，而碱性蚀刻液则包含一碱液、一醇类、以及水。较佳为，酸液是硝酸及氢氟酸混合液或Amine Callates，其中Amine Callates是由乙醇胺(ethanolamine)、五倍子酸(gallic acid)、水、吡嗪(pyrazine)、过氧化氢(hydrogen peroxide)、及界面活性剂所混合而成；碱液较佳地是氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、氢氧化四甲铵、乙二胺、联胺氢氧化铈或氢氧化铷；而醇类可为乙醇或异丙醇。

因此，本发明的具周期结构的硅基板，是使用纳米球并搭配湿蚀刻所形成。由于本发明的硅基板系使用纳米球做为蚀刻屏蔽的模板，而无需使用黄光微影术形成蚀刻屏蔽，故不需制作昂贵的次微米光罩，而可大幅减少硅基板图案化的制作成本及制备工艺时间。同时，使用湿蚀刻形成具微孔穴的周期结构，可避免硅基板受到损伤。因此，本发明可提供一种制备工艺简便且成本低廉的具周期结构的硅基板，因其基板表面的规则性的周期结构，可提升太阳能电池的效能。

此外，本发明还提供一种具周期结构蚀刻屏蔽的硅基板，其包括：一硅基板；以及一蚀刻屏蔽，位于硅基板的表面。其中，蚀刻屏蔽具有一周期结构，位于蚀刻屏蔽的表面并具有复数个微凹穴，而此复数微凹穴是呈数组状排列。

于本发明的具周期结构蚀刻屏蔽的硅基板中，复数微凹穴的形状为一部分球状，较佳地为半球形。此外，半球形的微凹穴直径可介于100nm至2400nm之间，且半球形的微凹穴直径较佳介于100nm至1000nm之间。再者，蚀刻屏蔽的材质为氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、钛、银、金、铂、钼、铜、钯、铁、镍、锡、钨、钒、ITO、ZnO、AZO或光阻(PR)。

通过此具周期结构蚀刻屏蔽的硅基板，可由调整蚀刻时间及温度，形成具有不同形状的微凹穴，以应用在不同领域的硅晶太阳能电池上。

附图说明

图1A至图1E是公知制作硅晶太阳能电池的流程的剖面示意图。

图2A至图2F是公知以干蚀刻法制作具有周期结构硅基板的流程的剖面示意图。

图3A至图3F是公知以非等向性湿蚀刻法制作具有周期结构硅基板的流程的剖面示意图。

图4A至图4F是本发明一较佳实施例中，纳米球排列于硅基板表面的步骤示意图。

图5A至图5E是本发明一较佳实施例中，形成具有周期结构硅基板的流程的剖面示意图。

图6A至图6B是本发明一较佳实施例中，具有周期结构基板的扫描电子显微镜(SEM)图。

图7A至图7B是本发明另一较佳实施例中，具有周期结构基板的SEM图。

图8A至图8B是本发明再一较佳实施例中，具有周期结构基板的SEM图。

图9是本发明再一较佳实施例的具有周期结构硅基板的示意图。

图10是本发明再一较佳实施例的涂布有抗反射层的具有周期结构硅基板的示意图。

图11是本发明又一较佳实施例的具有周期结构硅基板的示意图。

图12是本发明又一较佳实施例的具有周期结构硅基板的应用于太阳能电池的示意图。

附图中主要组件符号说明

10，21，30 硅基板 101，201 表面

102，202，242 微凹穴 11 光阻层

12 光罩 13，14，28，33，34 抗反射层

15，35 前电极 16，36 背电极

22 纳米球 23 填充层

24 蚀刻屏蔽 25 胶体溶液

26 容器 27 挥发性溶液

具体实施方式

如图4A至图4F所示，此为本发明一较佳实施例中，纳米球排列于硅基板表面的步骤示意图。首先，如图4A所示，提供一硅基板21及一位于一容器26中的胶体溶液25，其中此胶体溶液25是由复数个纳米球(图中未示)及一界面活性剂(图中未示)混合而成。接着，将此硅基板21放置于容器26中并使得硅基板21完全浸入于胶体溶液25中，如图4B所示。在静置数分钟以后，纳米球22便逐渐有序地排列于硅基板21表面，即形成所谓的「纳米球层」，如图4C所示。而后，将一挥发性溶液27倒入容器26中，以将前述的胶体溶液25挥发掉，如图4D所示。最后，如图4E所示，等到前述的胶体溶液25完全被挥发后，便将硅基板21从容器26中取出并得到一具有复数个纳米球22有序地排列于其表面的基板21，如图4F。

于本实施例中，纳米球22的材质为聚苯乙烯(PS)，但是在不同的应用场合中，这些纳米球22的材质亦可为陶瓷、如氧化钛(TiO_x)的金属氧化物、或如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或氧化硅(Silica)等材质。此外，纳米球22的直径可介于100nm至2.5μm之间，而于本实施例中，纳米球22的直径约为900nm，且绝大多数纳米球22具有相同的直径，但是在不同的应用场合时，这些纳米球22的尺寸不仅限于前述的范围。

接下来，请参阅图5A至图5E，此为本发明一较佳实施例中，形成具有周期结构基板的剖面示意图。首先，如图5A所示，提供一硅基板21及复数纳米球22，并依照上述方法，使复数纳米球22排列于硅基板21的表面，而形成一纳米球层。其中，纳米球22可以多层堆叠于硅基板21表面，而于本实施例中，纳米球22是以一层的方式排列于硅基板21表面。接着，如图5B所示，利用化学气相沉积法形成一填充层23于硅基板21的部分表面及复数纳米球22之间隙。其中，填充层23的厚度小于该复数纳米球的直径，且填充层的材质为氮化硅。然而，除了可以化学气相沉积法形成填充层23外，还可以物理气相沉积法形成，且填充层23的材质亦可为其它常用于做为蚀刻屏蔽的金属或硅化物，如氧化硅、氧氮化硅、钛、银、金、铂、钼、铜、钯、铁、镍、锡、钨、钒、ITO、ZnO、AZO或光阻(PR)。

而后，使用四氢呋喃(THF)溶液移除复数纳米球22，并将填充层23做为一蚀刻屏蔽24，如图5C所示。如此，可制得一具有周期结构蚀刻屏蔽的硅基板，其包括：一硅基板21；以及一蚀刻屏蔽24，位于硅基板21的表面。其中，蚀刻屏蔽24具有一周期结构，周期结构位于蚀刻屏蔽24的表面并具有复数个微凹穴242，而复数微凹穴242呈数组状排列。

在此注意的是，不同材质的纳米球需使用不同的溶液才能将这些纳米球自基板移除。举例来说，若使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材质的纳米球，则是使用甲酸(formic acid)或甲苯(Toluene)移除纳米球；若使用氧化硅(Silica)材质的纳米球，则是所使用含氢氟酸(HF)溶液移除纳米球。

接着，如图5D所示，将填充层做为一蚀刻屏蔽24，以湿蚀刻法蚀刻硅基板21。于本实施例中，湿蚀刻法所使用的缓冲蚀刻液包含氢氧化钠、异丙醇以及水。然而，依照基板与填充层的材质，亦可选择不同的缓冲蚀刻液，其中，酸性蚀刻液可包含一酸液、一醇类以及水，而碱性蚀刻液则包含一碱液、一醇类以及水。较佳地，酸液是硝酸及氢氟酸混合液或AmineCallates，其中Amine Callates是由乙醇胺(ethanolamine)、五倍子酸(gallicacid)、水、吡嗪(pyrazine)、过氧化氢(hydrogen peroxide)、及界面活性剂所混合而成；碱液较佳地为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、氢氧化四甲铵、乙二胺、联胺、氢氧化铈或氢氧化铷；而醇类可为乙醇或异丙醇。此外，可由调整缓冲蚀刻液的组成及浓度、蚀刻温度以及时间，以得到不同的蚀刻结构。同时，随着蚀刻温度上升，所需的时间随的减少。于本实施例中，蚀刻温度为70℃，而蚀刻时间为1分钟。

移除蚀刻屏蔽24后，可于硅基板21表面201形成复数微凹穴202，即所谓的「周期结构」，如图5E所示。其中，这些微凹穴202呈数组状排列，且形状为倒四角锥，即四角锥的底部位于硅基板21表面201，而四角锥的顶部是自硅基板21表面201凹陷。

本实施例的具有周期结构的硅基板系如图6A及图6B的SEM图所示，其中图6B为图6A的放大图。由图6A及图6B可知，本实施例确实可在硅基板表面形成具有周期性的微孔穴；且经测量后，硅基板表面上微凹穴的底边长度约300nm，而深度约为250nm。因此，本实施例所制得的硅基板，其表面的周期结构为纳米级周期结构。

此外，本发明的另一较佳实施例是以上述相同方法制作具有周期结构的硅基板，除了湿式蚀刻温度为70℃，而蚀刻时间为5分钟。本实施例所制备的硅基板其SEM图系如图7A及图7B所示，其中图7B为图7A的放大图。由图7A及图7B可知，本实施例确实可在硅基板表面形成具有周期性的微孔穴；且经测量后，硅基板表面上微凹穴的底边长度约590nm，而深度约为570nm。

再者，本发明的再一较佳实施例是以上述相同方法制作具有周期结构的硅基板，除了湿蚀刻温度为70℃，而蚀刻时间为10分钟。本实施例所制备的硅基板其SEM图系如图8A及图8B所示，其中图8B为图8A的放大图。由图8A及图8B可知，本实施例确实可在硅基板表面形成具有周期性的微孔穴；且经测量后，硅基板表面上微凹穴的底边长度约680nm，而深度约为620nm。同时，由图8A及图8B的SEM图可知，以本实施例的湿蚀刻条件，即蚀刻温度为70℃且时间为10分钟，可得最佳化的具周期结构的硅基板。

为更加清楚了解本实施例所制得的基板表面上的周期结构，请参考图9，此为本发明再一较佳实施例的具有周期结构基板的示意图。利用上述方法所形成的具有周期结构硅基板，于硅基板21表面201形成有以数组状排列的复数微凹穴202，且此些微凹穴202的形状为倒四角锥(倒金字塔形状)。

而后，于本实施例所制备的具周期结构的硅基板21表面，涂布抗反射层28，如图10所示。其中，抗反射层的材料可为ITO、AZO、ZnO、SnO_x、TiO_x、SiO_x、SiN_x或SiO_xN_y。于本实施例中，是使用物理气相沉积ITO。

接着，取本实施例的涂布有抗反射层的具周期结构的硅基板进行抗反射率测试，其中周期结构的微凹穴的底边长度约680nm，而深度约为620nm。于300至900nm波长下，本实施例的涂布有抗反射层的具周期结构硅基板，其抗反射率为10％以下，于500至700nm波长下，抗反射率更降至为3％以下。然而，相较于公知以黄光显影图案化的硅基板，于300至900nm波长下，其反射率仍约20％左右。因此，本发明的具周期结构的硅基板，其抗反射效果远优于公知的图案化硅基板，故可大幅提升硅晶太阳能电池效率。

图11是本发明又一较佳实施例的具有周期结构硅基板的示意图。本实施例是使用如上数实施例相同的方法图案化硅基板表面，除了使用硝酸及氢氟酸混合蚀刻液进行蚀刻。因硝酸及氢氟酸混合蚀刻液属于等向性蚀刻液，故所形成的微凹穴形状为一倒截头圆锥。

图12是将本发明又一较佳实施例所制备的具周期结构的硅基板，应用于太阳能电池的示意图。其中，此太阳能电池包括：一硅基板30，其为一P型硅基板，且其表面具有复数微凹穴302；一抗反射层33、34，位于硅基板30及微凹穴302的表面，且此抗反射层33的材料为氧化钛，而抗反射层34的材料为氮化硅，且氮化硅还可作为钝化层；两个前电极35，位于氮化硅钝化层34表面；以及一背电极36，位于硅基板30下表面。综上所述，本发明的以纳米球做为蚀刻屏蔽模板所形成的具周期结构的硅基板，以简单且便宜的纳米球形成蚀刻屏蔽的模板，故无需经由设备昂贵且耗时的黄光微影制备工艺，而可大幅降低制备工艺所需的时间及花费。此外，当使用黄光显影制备工艺时，图案化尺寸越小制作光罩成本越昂贵；反观本发明因不同纳米球尺寸的价格并无太大差异，且可依需求调整纳米球尺寸，而可轻易形成具纳米尺寸微结构的硅基板。同时，相较于机台昂贵且高危险的干蚀刻，本发明的具周期结构的硅基板还搭配由湿蚀刻形成微凹穴，以降低制作成本及制作过程的危险性，并同时避免基板受到损伤。因此，本发明的具周期结构的硅基板，其制备工艺时间短且制作成本低廉，故可更广泛地应用于太阳能电池上，且可提升太阳能电池效能约20～30％。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请的权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims

1.一种具有周期结构的硅基板，包括：

一硅基板，其中该硅基板表面形成有复数个微凹穴，该复数个微凹穴是以阵列状排列以形成一周期结构，且该复数个微凹穴自该硅基板表面凹陷；其中，该复数微凹穴的形状为一倒四角锥或一倒截头圆锥，该倒四角锥的底边长度介于100nm至2400nm之间，该倒截头圆锥的直径介于100nm至2400nm之间，且该微凹穴的深度介于100nm至2400nm之间；而该周期结构是经由下列步骤制备而成：

(A)提供该硅基板及复数纳米球，其中该复数纳米球排列于该硅基板的表面；

(B)形成一填充层于该硅基板的部分表面及该复数纳米球的间隙；

(C)移除该复数纳米球；

(D)将该填充层做为一蚀刻屏蔽并蚀刻该硅基板；以及

(E)移除该蚀刻屏蔽，以于该硅基板的表面形成该周期结构。

2.如权利要求1所述的硅基板，其中，该周期结构为纳米级周期结构。

3.如权利要求1所述的硅基板，其中，包括一抗反射层，位于该硅基板及该微凹穴的表面。

4.如权利要求1所述的硅基板，其中，该抗反射层的材料为ITO、AZO、ZnO、SnO_x、TiO_x、SiO_x、SiN_x或SiO_xN_y。

5.如权利要求1所述的硅基板，其中，该硅基板的材质为P型单晶硅、N型单晶硅、P型多晶硅、N型多晶硅、P型非晶硅或N型非晶硅。

6.如权利要求1所述的硅基板，其中，步骤(A)的复数纳米球排列于该硅基板的表面，包括：

(A1)提供该硅基板、及一位于一容器中的胶体溶液，且该胶体溶液包括该复数纳米球及一接口活性剂；

(A2)放置该硅基板于该容器中，且该胶体溶液覆盖于该硅基板的表面；以及

(A3)加入一具挥发性的溶液于容器中，以增加溶液挥发速率，且促使复数纳米球于硅基板的表面进行排列。

7.如权利要求1所述的硅基板，其中，该填充层是利用化学气相沉积法或物理气相沉积法形成于该硅基板的部分表面及该复数纳米球的间隙。

8.如权利要求1所述的硅基板，其中，步骤(D)是以一缓冲蚀刻液蚀刻该硅基板。

9.如权利要求8所述的硅基板，其中，该缓冲蚀刻液包含一碱液、一醇类以及水。

10.如权利要求9所述的硅基板，其中，该碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、氢氧化四甲铵、乙二胺、联胺、氢氧化铈或氢氧化铷。

11.如权利要求9所述的硅基板，其中，该醇类为乙醇或异丙醇。

12.如权利要求8所述的硅基板，其中，该缓冲蚀刻液包含一酸液、一醇类以及水。

13.如权利要求12所述的硅基板，其中，该酸液为硝酸及氢氟酸混合液或Amine Callates；其中Amine Callates是由乙醇胺、五倍子酸、水、吡嗪、过氧化氢及界面活性剂所混合而成。

14.如权利要求12所述的硅基板，其中，该醇类为乙醇或异丙醇。

15.如权利要求1所述的硅基板，其中，该填充层的材质为氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、钛、银、金、铂、钼、铜、钯、铁、镍、锡、钨、钒、ITO、ZnO、AZO或光阻。

16.如权利要求1所述的硅基板，其中，该纳米球的材质为氧化硅、陶瓷、聚甲基丙烯酸甲酯、氧化钛或聚苯乙烯。

17.如权利要求1所述的硅基板，其中，该填充层的厚度小于该复数纳米球的直径。

18.如权利要求1所述的硅基板，其中，该复数纳米球的直径介于100nm至2.5μm之间。

19.如权利要求1所述的硅基板，其中，该复数纳米球具有相同的直径。

20.一种具周期结构蚀刻屏蔽的硅基板，其包括：

一硅基板；以及

一蚀刻屏蔽，位于硅基板表面，

其中，该蚀刻屏蔽具有一周期结构，该周期结构位于该蚀刻屏蔽表面并具有复数个微凹穴，而该复数微凹穴呈阵列状排列，其中该具周期结构蚀刻屏蔽的硅基板是经由下列步骤制备而成：

(A)提供该硅基板及复数纳米球，其中该复数纳米球排列于该硅基板表面；

(B)形成一填充层于该硅基板的部分表面及该复数纳米球的间隙；以及

(C)移除该复数纳米球；且

通过将该填充层做为该蚀刻屏蔽并蚀刻该硅基板，再移除该蚀刻屏蔽，以于该硅基板表面形成该周期结构。

21.如权利要求20所述的硅基板，其中，该复数微凹穴的形状为一半球形。

22.如权利要求20所述的硅基板，其中，该微凹穴直径介于100nm至2400nm之间。

23.如权利要求20所述的硅基板，其中，该蚀刻屏蔽的材质为氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、钛、银、金、铂、钼、铜、钯、铁、镍、锡、钨、钒、ITO、ZnO、AZO或光阻。