CN101997041A - 一种利用衬底进行加工的基板单元、基板结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种基板单元、基板结构及其制造方法。所述基板结构包括基板单元阵列,所述阵列包括多个基板单元,每个所述基板单元包括:具有第一掺杂类型的单晶半导体基板,所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面,所述第三表面和第四表面的晶向为{111},以及形成于所述半导体基板的第三表面上的具有第二掺杂类型、表面为绒面的第一半导体层;以及多个基片,其中:对于相间隔的基板单元的每一个,其第二表面与其一侧的相邻基板的第二表面共用一个基片,且其第一表面与其另一侧的相邻基板的第一表面共用另一个基片,以使所述基板结构形成长城型结构。本发明有效地利用了衬底的厚度,提高了晶圆片的可加工的表面积。当用于太阳能电池基板时,所述绒面能够有利地提高陷光效果,增加太阳能电池的进光效率。

Description

一种利用衬底进行加工的基板单元、基板结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,特别涉及一种利用衬底进行加工的基板单元、基板结构及其制造方法。
背景技术
近年来,随着半导体产业的迅速发展,半导体器件不断地朝小体积、高电路密集度、快速、低耗电方向发展,集成电路现已进入亚微米级的技术阶段。因此,为了适应小体积、高集成度的需要,目前提出了两方面的要求,一方面是要求晶圆片的直径逐渐增大,到2005年,直径300mm硅片已成为主流产品,预计到2012年,将开始使用直径450mm(18in)硅片,晶圆片的直径大约以每9年增大1.5倍的速度不断增大,而向大面积发展。另一方面也提出了一种要求,即希望在不增加现有的晶圆片尺寸的基础上增加表面积利用率,从而提高其可加工的表面积。特别地,可以利用衬底的厚度来进行衬底的加工,在对单晶晶圆片进行加工时,晶圆片的晶向能够为衬底的加工提供益处,例如利用各向同性刻蚀能够获得具有特定晶向的表面。在对多晶晶圆片进行加工时,则可以利用各向异性刻蚀,例如RIE。然而,不论是单晶衬底还是多晶衬底,利用衬底厚度进行加工都会带来其他的问题,例如,在太阳能电池基板的加工过程中,为了提高陷光效果,通常希望在进光表面上形成绒面,然而在单晶衬底中通过各向同性刻蚀而获得的表面上制作绒面将会有很大难度,并且在多晶衬底中通过各向异性刻蚀而获得的表面上制作绒面也有很严格的要求。目前为止,还没有提出一种能够基于现有晶圆片的尺寸来增加晶圆片利用率并在特定的表面上形成绒面的方案。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种利用衬底进行加工的基板单元:包括:半导体基板,所述半导体基板为具有第一掺杂类型的单晶基板,所述半导体衬底包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面,所述第三表面和第四表面的晶向为{111};形成于所述半导体基板的第三表面上的具有第二掺杂类型、表面为绒面的第一半导体层。
根据本发明的第二方面还提供了一种利用衬底进行加工的基板结构,所述结构包括:基板单元阵列,所述基板单元阵列包括按照预定方向排列的多个基板单元,每个所述基板单元包括:具有第一掺杂类型的单晶半导体基板,所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面,所述第三表面和第四表面的晶向为{111},以及形成于所述半导体基板的第三表面上的具有第二掺杂类型、表面为绒面的第一半导体层;以及多个基片,所述多个基片分别设置在所述半导体基板的第一表面和第二表面的外侧,其中:对于相间隔的基板单元的每一个,其第二表面与其一侧的相邻基板的第二表面共用一个基片以形成第一沟槽,且其第一表面与其另一侧的相邻基板的第一表面共用另一个基片以形成第二沟槽,所述第一沟槽与所述第二沟槽开口方向相反,以使所述基板结构形成长城型结构。
根据本发明的第三方面,本发明还提供了一种用于半导体器件的基板结构的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:A.提供半导体衬底,所述衬底为具有第一掺杂类型的单晶衬底,所述衬底包括第一表面和与第一表面相对的第二表面;B.对所述衬底的第一表面和第二表面进行构图;C.从所述第一表面刻蚀半导体衬底以形成至少两个第一沟槽;以及从所述第二表面刻蚀半导体衬底以形成至少一个第二沟槽,其中每个所述第二沟槽位于相邻的两个所述第一沟槽之间,所述第一沟槽和第二沟槽所对应的侧壁的晶向为{111},D.在所述第一沟槽的侧壁形成具有第二类型掺杂的第一半导体层,湿法腐蚀所述第一导体层以在其表面形成绒面层。
此外,本发明还提供了另一种用于半导体器件的基板结构的制造方法,所述方法包括:A、提供半导体衬底,所述半导体衬底具有第一掺杂类型,所述半导体衬底包括第一表面和与其相对的第二表面;B、对所述衬底的第一表面进行构图,以及对所述衬底的第二表面进行构图,以及从所述第一表面刻蚀衬底形成至少两个第一沟槽,以及从所述第二表面刻蚀衬底形成至少一个第二沟槽,以及在所述第一沟槽的内壁形成绒面,其中每个所述第二沟槽位于相邻的两个所述第一沟槽之间;C、进行后续加工。
本发明还提供了根据上述方法形成的一种利用衬底进行加工的基板结构,所述结构包括:基板单元阵列,所述基板单元阵列包括按照预定方向排列的多个基板单元,每个基板单元包括:半导体基板,所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面,其中所述第三表面为绒面;以及多个基片,所述多个基片分别设置在所述半导体基板的第一表面和第二表面的外侧,其中:对于相间隔的基板单元的每一个,其第二表面与其一侧的相邻基板的第二表面共用一个基片以形成第一沟槽,且其第一表面与其另一侧的相邻基板的第一表面共用另一个基片以形成第二沟槽,所述第一沟槽与所述第二沟槽开口方向相反,以使所述基板结构形成长城型结构。
此外,本发明还提供了一种用于绒面形成的制作方法,所述方法包括:A、单晶半导体基板,所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面;B、通过各向异性湿法腐蚀至少在第三表面上形成第一绒面;C、在所述第一绒面上形成第二绒面。
以及上述方法形成的利用衬底进行绒面加工的基板单元:包括:具有第一掺杂类型的单晶半导体基板,所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面;形成于所述半导体基板的第三表面上的第一绒面;形成于所述第一绒面上的第二绒面。
根据本发明的基板结构有效地利用了衬底的厚度,从而在不增加整个晶圆片尺寸的前提下,提高了晶圆片的可加工的表面积或表面积利用率。同时,本发明还在具有特定晶向的表面上形成具有绒面的表面,在例如太阳能电池基板的加工过程中,能够提高陷光的效果,提高太阳能电池的吸光效率。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了根据本发明的第一实施例的基板单元的示意图;
图2-4示出了根据本发明的第二实施例的基板结构的示意图;
图5示出了根据本发明的第二实施例的基板结构的形成方法的示意图;
图6-15示出了根据本发明的第二实施例的基板结构的制造方法的各个阶段的示意图;
图16-图23示出了根据本发明的第四实施例的基板结构的制造方法的各个阶段的示意图;
图24示出了根据本发明的第四实施例的基板结构形成方法的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外,以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例,这样第一和第二特征可能不是直接接触。
第一实施例
如图1示出了本发明实施例的基板单元200的示意图,所述基板单元是利用衬底进行加工获得,所述衬底是单晶衬底,可以包括例如:单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe。该衬底的厚度可为0.2-2mm。所述基板单元包括半导体基板101,所述半导体基板为具有第一掺杂类型的单晶基板,例如N型掺杂配置或者P型掺杂配置,所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面,所述第三表面和第四表面的晶向为{111};形成于所述半导体基板的第三表面上的具有第二掺杂类型、表面为绒面的第一半导体层202。
特别地,所述半导体基板的第一表面和第二表面301/302是半导体衬底的两个表面。
此外,所述基板单元还可以包括形成于所述半导体基板101的第四表面上的具有第一掺杂类型、表面为绒面的第二半导体层(图中未示出)。所述第一和第二半导体层的材料可以是例如:多晶硅、非晶态硅或其组合,其厚度可以为大约1-10μm。
特别地,在另外的实施例中(图中未示出),所述半导体基板的第三表面和第四表面的晶向可以不是{111},所述半导体基板包括:单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe。在所述第三和第四表面晶向为非{111}的实施例中,所述基板单元还可以包括形成于所述半导体基板的第三表面上的第一绒面,以及形成于所述第一绒面上的第二绒面,其中所述第一绒面为晶向{111},所述第二绒面包括多晶硅、非晶硅或其组合。
由此,本发明的实施例提供了一种利用衬底加工的基板单元,该衬底具有第一掺杂类型且为单晶衬底,由此可以利用各向同性刻蚀技术来加工所述衬底从而获得具有特定晶向的表面,进而有效地利用衬底的厚度,提高晶圆片的表面积利用率,而且,在所述基板单元的第三表面还形成了具有第二掺杂类型的、表面为绒面的第一半导体层202,以及在第四表面形成了具有第一掺杂类型的、表面为绒面的第二半导体层。在将所述基板单元用于太阳能电池基板中时,所述绒面能够有利地提高陷光效果,从而增加太阳能电池的进光效率。
特别地,在应用于太阳能电池基板中时,所述基板单元200还可以包括分别形成于第一半导体层上的第一电极层,以及形成于第二半导体层上的第二电极层(图中未示出)。其中所述第一电极层为进光面,它可以由TCO材料形成,例如SnO2、In2O3、ZnO、ITO、CdO、Cd2SnO4、FTO、AZO或其组合。所述第二电极层也可以作为进光面,即也可以由TCO材料形成,可选择地,其也可以不作为进光面,并由适于导电的金属材料形成。所述第一电极层和第二电极层的厚度分别为大约10-200nm。
可选择地,在应用于太阳能电池基板中时,所述基板单元还可以包括形成于所述第一电极层上的减反射层,例如:氮化物材料。所述减反射层的厚度可以为大约40-160nm。从而进一步增加太阳能电池的进光效率。
作为由衬底进行加工所获得的附带结构,所述基板单元还可以包括形成于所述半导体基板第一表面和第二表面上的侧墙。
由此,本发明的实施例提供了一种利用衬底加工的基板单元,该衬底具有第一掺杂类型且为单晶衬底,由此可以利用各向同性刻蚀技术来加工所述衬底从而获得具有特定晶向的表面,进而有效地利用衬底的厚度,提高晶圆片的表面积利用率,而且,在所述基板单元的第三表面还形成了具有第二掺杂类型的、表面为绒面的第一半导体层202,以及可选地,在第四表面形成具有第一掺杂类型的、表面为绒面的第二半导体层。在将所述基板单元用于太阳能电池基板的应用时,所述绒面能够有利地提高陷光效果,从而增加太阳能电池的进光效率。
第二实施例
以上已经根据本发明的第一实施例描述了本发明的基板单元,下面将结合附图描述本发明的第二实施例。
根据本发明的第二实施例,提供了一种利用衬底进行加工的基板结构,如图2所示,所述结构包括:基板单元阵列。
所述基板单元阵列包括按照预定方向排列,例如沿方向A所示的多个基板单元200,优选地,它们可以是基本平行的多个基板单元。每个所述基板单元200包括半导体基板101-x,所述半导体基板为具有第一掺杂类型的单晶基板,其材料可以是例如单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe。所述半导体基板包括第一表面301和与其相对的第二表面302以及第三表面303和与其相对的第四表面304。所述第三表面和第四表面的晶向为{111}。所述结构还包括:多个基片307-x以及308-x,所述多个基片分别设置在所述半导体基板的第一表面和第二表面的外侧。所述多个基片可以与所述多个基板单元由相同或者不同材料形成并至少包括一个层,其材料可以是例如:绝缘材料、金属、半导体材料或其组合。
其中,对于相间隔的基板单元200的每一个,其第二表面与其一侧的相邻基板的第二表面共用一个基片,以形成第一沟槽305,且其第一表面与其另一侧的相邻基板的第一表面共用另一个基片,以形成第二沟槽306,所述第一沟槽与所述第二沟槽开口方向相反,以使所述基板结构形成长城型结构。特别地,所述基板结构还包括形成于所述第一沟槽305中的具有第二掺杂类型、表面为绒面的第一半导体层202。
特别地,所述半导体基板的第一表面和第二表面301/302是半导体衬底的两个表面。优选地,所述基板结构还可以包括形成于所述第二沟槽306中的具有第一掺杂类型、表面为绒面的第二半导体层203,如图3所示。所述第一和第二半导体层的材料可以是例如:多晶硅、非晶态硅或其组合,其厚度可以为大约1-10μm。
此外,优选地,所述基板单元和与其连接的基片可以保持基本垂直。并且至少所述第一和第二沟槽之一的深度大于基板单元宽度的2倍,所述基板单元宽度为属于同一基板单元的、相邻两沟槽的侧壁所对应的表面之间的距离,也即同一基板单元的第三表面和第四表面之间的距离。所述基片的厚度小于所述基板单元宽度的1/3。
由此,本发明的实施例提供了一种利用衬底加工的基板结构,该基板结构具有长城型结构。所述衬底具有第一掺杂类型且为单晶衬底,由此可以利用各向同性刻蚀技术来加工所述衬底从而获得具有特定晶向的表面,进而有效地利用衬底的厚度形成长城型结构,提高晶圆片的表面积利用率。而且,在所述基板结构的第一沟槽中还形成了具有第二掺杂类型的、表面为绒面的第一半导体层202,以及可选地,在第二沟槽中形成了具有第一掺杂类型的、表面为绒面的第二半导体层203。在将所述基板单元用于太阳能电池基板中时,所述绒面能够有利地提高陷光效果,从而增加太阳能电池的进光效率。
特别地,在应用于太阳能电池基板中时,所述基板单元200还可以包括分别形成于第一半导体层上的第一电极层204,以及形成于第二半导体层上的第二电极层205,如图4所示。其中所述第一电极层为进光面,它可以由TCO材料形成,例如SnO2、In2O3、ZnO、ITO、CdO、Cd2SnO4、FTO、AZO或其组合。所述第二电极层也可以作为进光面,即也可以由TCO材料形成。可选择地,第二电极层也可以不作为进光面,并由适于导电的金属材料形成。所述第一电极层和第二电极层的厚度分别为大约10-200nm。
可选择地,在应用于太阳能电池基板中时,所述基板单元还可以包括形成于所述第一电极层上的减反射层(图中未示出),例如:氮化物材料。所述减反射层的厚度可以为大约40-160nm。从而进一步增加太阳能电池的进光效率。
以上已经根据附图描述根据本发明的实施例的新型基板单元和结构,所述基板单元和结构可以应用于半导体器件的制造、以及薄膜太阳能电池制造等多种领域中。需要注意的是,本领域技术人员能够根据上述的基板结构可以选择多种工艺进行制造,例如不同类型的产品线,不同的工艺流程等等,但是这些工艺制造的基板单元和结构只要具有与本发明基本相同的结构,达到基本相同的效果,那么也应包含在本发明的保护范围之内。为了能够更清楚的理解本发明,以下将具体描述形成本发明上述的基板单元和结构的方法及工艺,还需要说明的是,以下步骤仅是示意性的,并不是对本发明的限制,本领域技术人员还可通过其他工艺实现。以下实施例是本发明的优选实施例,能够有效降低制造成本。
如图5所示,为本发明实施例的形成基板单元和结构的方法的流程图,包括以下步骤:
步骤S101,如图6所示,提供衬底100。在本发明的一个实施例中,所述衬底100为单晶半导体衬底,例如单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe或其组合。在其他实施例中,可通过多种方式生成该半导体衬底,例如淀积、外延生长等,所述衬底可以具有N型掺杂配置或P型掺杂配置。其中,该半导体衬底的厚度可为0.2-2mm,当然本发明不限于此。所述衬底包括第一表面301和第二表面302,所述第一表面301和第二表面302相对。特别地,所述衬底可以包括一个或多个层,例如,所述衬底可以包括半导体层300和在所述半导体层的上方和下方形成的材料层307、308,如图7所示。所述材料层也可以包括一个或多个层,可以根据需要配置每个层所使用的材料,例如,可以包括用于刻蚀停止的绝缘层、用于导电的导电层等等。所述材料层可以是由与所述半导体层相同或不同的材料形成,包括但不限于绝缘材料、金属、半导体材料或上述材料的组合。这些都可以根据实际应用过程中的需要进行配置,本发明不做限制。
步骤S102,如图8-13所示,对所述衬底100的第一表面301和第二表面302进行构图,如图8所示。例如,以图7所示的衬底的结构为例,可以通过如下方式对所述衬底100进行构图:在所述衬底100的第一表面301上形成具有预定间隔配置的多个沟槽的光致抗蚀剂层309,如图9所示;刻蚀所述衬底100,以去除所述第一表面301的多个沟槽处的材料层307,如图10所示;移除所述光致抗蚀剂层309;而后在所述第二表面302上形成具有预定间隔配置的多个沟槽的光致抗蚀剂层310,如图11所示;刻蚀所述衬底100,以去除所述第二表面302的多个沟槽处的材料层308,如图12所示;移除所述光致抗蚀剂层,从而对所述衬底进行构图,如图13所示。当然以上所述的形成构图的步骤仅仅是示例,本领域的技术人员可以通过许多本领域所公知的方法获得本实施例所述的构图的衬底,这些均可以应用到本实施例中,而不脱离本发明的保护范围。
而后,在步骤S103,如图14所示,从所述衬底100的第一表面301刻蚀至少两个第一沟槽305;以及从所述衬底100的第二表面302刻蚀至少一个第二沟槽306。由于所述衬底为单晶衬底,因此可以选择各向同性刻蚀方法来对所述衬底进行刻蚀,例如可以利用湿法刻蚀,采用氢氧化钾(KOH)、四甲基氢氧化铵(TMAH)或乙二胺-邻苯二酚(EDP)等溶剂进行刻蚀,在所述第一表面和第二表面的晶向为{110}或{112}的情况下,刻蚀剂将会停止在衬底的{111}晶面上,所形成的第一沟槽和第二沟槽其侧壁所对应的表面的晶向为{111},从而获得具有特定晶向的表面。
可选地,可以刻蚀全部或部分所述半导体层300,例如可以刻蚀所述衬底的第一表面301并停止在所述第二表面302的材料层308上,并刻蚀所述衬底的第二表面302并停止在所述第一表面301的材料层309上。当然也可以只刻蚀一部分半导体层,即第一沟槽和第二沟槽的底部不接触所述材料层308、309。当所述衬底为一层时,仅可以刻蚀部分衬底。在图14中,使用实线限定的深色区域表示在所述第一表面301上形成的第一沟槽305,使用虚线限定的浅色区域表示在所述第二表面302上形成的第二沟槽306。所述第一沟槽和第二沟槽可以具有相等或者不等的间隔,
特别地,可以构图所述衬底,以使所述第一沟槽和第二沟槽为基本平行,这些均可以根据设计需要来设置。这样,每个所述第二沟槽306位于相邻的两个所述第一沟槽305之间,以将所述衬底分割成至少两个基板和至少一个基片,所述基板由第一沟槽305和第二沟槽306的侧壁所限定,所述基片连接相邻的两个所述基板,从而获得具有长城型结构的基板结构,如图15所示。优选地,所述第一305和第二沟槽306之一的深度311大于基板宽度(属于同一基板的、相邻两沟槽的侧壁所对应的表面之间的距离)310的2倍。
特别地,当所述多个第一沟槽305和所述多个第二沟槽306基本平行时,所述基板阵列可以是包括基本平行的多个基板。特别地,所述基板和与其连接的基片可以是基本垂直的,即所述第一沟槽和第二沟槽可以是基本矩形的形状。
而后,在步骤S104,在所述第一沟槽305的侧壁形成具有第二类型掺杂的第一半导体层,而后湿法腐蚀所述第一导体层以在其表面形成绒面层202,如图2所示。可选地,如图3所示,还可以在所述第二沟槽306的侧壁形成具有第一类型掺杂的第二半导体层,而后湿法腐蚀所述第二导体层以在其表面形成绒面层203。所述第一和第二半导体层的材料可以是例如:多晶硅、非晶态硅或其组合,其厚度可以为大约1-10μm。
由此,本发明的实施例提供了一种形成基板结构的方法,所述方法能够形成长城型结构的基板结构。利用具有第一掺杂类型的单晶衬底,进行各向同性刻蚀技术来加工所述衬底从而获得具有特定晶向的表面,进而有效地利用衬底的厚度形成长城型结构,提高晶圆片的表面积利用率。而且,在所述基板结构的第一沟槽中还形成了具有第二掺杂类型的、表面为绒面的第一半导体层202,以及可选地,在第二沟槽中形成了具有第一掺杂类型的、表面为绒面的第二半导体层203。在将所述基板结构用于太阳能电池基板的应用时,所述绒面能够有利地提高陷光效果,从而增加太阳能电池的进光效率。
特别地,在将所述方法获得的基板结构应用于太阳能电池领域中时,还可以在所述第一沟槽205的第一半导体层202上形成第一电极层204,以及在第二半导体层203上形成第二电极层205,如图4所示。其中所述第一电极层204为进光面,它可以由TCO材料形成,例如SnO2、In2O3、ZnO、ITO、CdO、Cd2SnO4、FTO、AZO或其组合。所述第二电极层205也可以作为进光面,即也可以由TCO材料形成。可选择地,第二电极层205也可以不作为进光面,并由适于导电的金属材料形成。所述第一电极层和第二电极层的厚度分别为大约10-200nm。
可选择地,在将所述方法获得的基板结构应用于太阳能电池领域中时,还可以在所述第一电极层204上形成减反射层(图中未示出),例如:氮化物材料。所述减反射层的厚度可以为大约40-160nm。从而进一步增加太阳能电池的进光效率。
进一步地,可以延第一沟槽和第二沟槽切割所述基板结构从而形成基板单元,或者当所述基片的厚度足够薄时,例如小于所述基板宽度的1/3,可以通过适当的工艺,容易地拉伸所述基板结构,从而使基板单元阵列形成在基本同一平面,从而适于下一步的处理和加工。
第三实施例
以上在第一实施例中对单晶基板单元进行了描述,第二实施例中对单晶晶向{111}的基板结构及其制造方法进行了描述,以下将对单晶晶向非{111}的基板单元、结构及其制造方法进行详细描述(图示可参考第二实施例)。
根据本发明第三实施例,提供了一种利用衬底进行加工的基板结构,所述结构包括:基板单元阵列。
所述基板单元阵列包括按照预定方向排列,优选地,它们可以是基本平行的多个基板单元。每个所述基板单元包括半导体基板,所述半导体基板为具有第一掺杂类型的单晶基板,其材料可以是例如单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe。所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面。所述第三表面和第四表面的晶向不是{111}。所述结构还包括:多个基片,所述多个基片分别设置在所述半导体基板的第一表面和第二表面的外侧。所述多个基片可以与所述多个基板单元由相同或者不同材料形成并至少包括一个层,其材料可以是例如:绝缘材料、金属、半导体材料或其组合。
其中,对于相间隔的基板单元的每一个,其第二表面与其一侧的相邻基板的第二表面共用一个基片,以形成第一沟槽,且其第一表面与其另一侧的相邻基板的第一表面共用另一个基片,以形成第二沟槽,所述第一沟槽与所述第二沟槽开口方向相反,以使所述基板结构形成长城型结构。特别地,所述基板结构还包括形成于所述第一沟槽中的第一绒面,以及形成于第一绒面上的具有第二类型掺杂的第二绒面,其中所述第一绒面为晶向{111},所述第二绒面包括多晶硅、非晶硅或其组合。
特别地,所述半导体基板的第一表面和第二表面是半导体衬底的两个表面。优选地,所述基板结构还可以包括形成于所述第二沟槽中的第三绒面,以及形成于第三绒面上的具有第一类型掺杂的第四绒面,其中所述第三绒面为晶向{111},所述第四绒面包括多晶硅、非晶硅或其组合。
此外,优选地,所述基板单元和与其连接的基片可以保持基本垂直。并且至少所述第一和第二沟槽之一的深度大于基板单元宽度的2倍,所述基板单元宽度为属于同一基板单元的、相邻两沟槽的侧壁所对应的表面之间的距离,也即同一基板单元的第三表面和第四表面之间的距离。所述基片的厚度小于所述基板单元宽度的1/3。
由此,本发明的实施例提供了一种利用衬底加工的基板结构,该基板结构具有长城型结构。所述衬底具有第一掺杂类型且为单晶衬底,由此可以利用各向同性刻蚀技术来加工所述衬底从而获得具有特定晶向的表面,进而有效地利用衬底的厚度形成长城型结构,提高晶圆片的表面积利用率。而且,在所述基板结构的第一沟槽中还形成了第一绒面以及第二绒面,以及可选地,在第二沟槽中形成了第三绒面和第四绒面。在将所述基板单元用于太阳能电池基板中时,所述绒面能够有利地提高陷光效果,从而增加太阳能电池的进光效率。
以下将描述本实施例形成基板单元和结构的方法,仅将描述区别于第二实施例的内容,相同的将不再赘述。
在步骤S101’,提供衬底。在本发明的一个实施例中,所述衬底为单晶半导体衬底,例如单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe或其组合。所述衬底包括第一表面和第二表面,所述第一表面和第二表面相对,其中所述第三和第四表面的晶向不是{111}。
在步骤S102’,对所述衬底的第一表面和第二表面进行构图,同第二实施例,不再赘述。
在步骤S103’,从所述衬底的第一表面刻蚀至少两个第一沟槽;以及从所述衬底的第二表面刻蚀至少一个第二沟槽;以及在第一和/或第二沟槽内形成绒面层。
在一个实施例中,可以通过各向异性的刻蚀方法,例如RIE的方法,从第一表面刻蚀至少两个第一沟槽,所述第一沟槽的侧壁即为半导体基板的第三和第四表面,而后,通过各向异性湿法腐蚀,例如KOH或TMAH溶剂,经腐蚀后,在所述第一沟槽的第三和第四表面上形成了晶向为{111}的第一绒面,而后,可以在所述第一绒面上沉淀多晶硅、非晶硅或其组合,并再次进行腐蚀以形成第二绒面,所述第二绒面可以具有第二类型掺杂,从而在第一沟槽内形成了包括第一和第二绒面的绒面层。而后,可以通过各向异性的刻蚀方法,例如RIE的方法,从第二表面刻蚀至少一个第二沟槽。
在另一实施例中,可以通过各向异性的刻蚀方法,例如RIE的方法,分别从第一表面刻蚀至少两个第一沟槽、第二表面刻蚀至少一个第二沟槽,第一和第二沟槽的侧壁为半导体基本的第三和第四表面。而后,通过各向异性湿法腐蚀,例如KOH或TMAH溶剂,经腐蚀后,在所述第一沟槽的第三和第四表面上形成了晶向为{111}的第一绒面,在所述第二沟槽的第三和第四表面上形成了晶向为{111}的第三绒面,而后,可以在所述第一绒面以及第三绒面上沉淀多晶硅、非晶硅或其组合,并再次进行腐蚀以在第一绒面上形成第二绒面、第三绒面上形成第四绒面,所述第二绒面可以具有第二类型掺杂,所述第三绒面可以具有第一类型掺杂,从而在第一沟槽内形成了包括第一和第二绒面的绒面层,在第二沟槽内形成了包括第三和第四绒面的绒面层。
由此,本发明的实施例提供了一种形成基板结构的方法,所述方法能够形成长城型结构的基板结构。利用具有第一掺杂类型的单晶衬底,进行刻蚀来加工所述衬底,进而有效地利用衬底的厚度形成长城型结构,提高晶圆片的表面积利用率。而且,在所述基板结构的第一沟槽中还形成了第一和第二绒面,以及可选地,在第二沟槽中形成了第三和第四绒面。在将所述基板结构用于太阳能电池基板的应用时,所述绒面能够有利地提高陷光效果,从而增加太阳能电池的进光效率。
特别地,可以将所述方法获得的基板结构应用于太阳能电池领域中,可以在上述结构上形成后续步骤,例如在所述第二绒面上形成第一电极,以及在所述第二沟槽内壁或第四绒面上形成第二电极,或其他所需步骤,同第二实施例所述,不再赘述。
第四实施例
以上已经结合附图描述了本发明的第一实施例、第二实施例和第三实施例,它们是基于单晶衬底而实现的。下面将结合附图描述根据本发明第三实施例的基于多晶衬底的基板结构及其制造方法。
根据本发明的第四实施例,提供了一种利用衬底进行加工的基板结构,参考图19、图21,所述结构包括:基板单元阵列。
如图19所示,所述基板单元阵列包括按照预定方向排列的多个基板单元,例如沿方向A所示的多个基板单元200,优选地,它们可以是基本平行的多个基板单元。每个基板单元200包括半导体基板101-x,所述半导体基板101-x可以是多晶衬底,可以包括例如:多晶Si、多晶Ge、多晶SiGe、III-V或II-VI化合物半导体或其组合。所述半导体基板包括第一表面301和与其相对的第二表面302以及第三表面303和与其相对的第四表面304,其中所述第三表面303为绒面,此外,可选地,所述基板单元的第四表面304也可以为绒面,如图21所示。所述结构还包括:多个基片307-x以及308-x,所述多个基片分别设置在所述半导体基板的第一表面和第二表面的外侧。所述多个基片可以与所述多个基板单元由相同或者不同材料形成并至少包括一个层,其材料可以是例如:绝缘材料、金属、半导体材料或其组合。
其中,对于相间隔的基板单元200的每一个,其第二表面与其一侧的相邻基板的第二表面共用一个基片,以形成第一沟槽305,且其第一表面与其另一侧的相邻基板的第一表面共用另一个基片,以形成第二沟槽306,所述第一沟槽与所述第二沟槽开口方向相反,以使所述基板结构形成长城型结构。特别地,所述基板结构还包括形成于所述第一沟槽305中的具有第二掺杂类型、表面为绒面的第一半导体层202。
特别地,所述半导体基板的第一表面和第二表面301/302是半导体衬底的两个表面。
此外,优选地,所述基板单元和与其连接的基片可以保持基本垂直。并且至少所述第一和第二沟槽之一的深度大于基板单元宽度的2倍,所述基板单元宽度为属于同一基板单元的、相邻两沟槽的侧壁所对应的表面之间的距离,也即同一基板单元的第三表面和第四表面之间的距离。所述基片的厚度小于所述基板单元宽度的1/3。
由此,本发明的实施例提供了一种利用衬底加工的基板结构,该基板结构具有长城型结构,有效地利用衬底的厚度,提高晶圆片的表面积利用率,而且,所述基板单元的第三表面为绒面,以及可选地,在第四表面也可以为绒面。在将所述基板单元用于太阳能电池基板的应用时,所述绒面能够有利地提高陷光效果,从而增加太阳能电池的进光效率。
特别地,在应用于太阳能电池基板中时,参考图22、图23,所述基板单元还包括:形成于所述半导体基板101的绒面的第三表面303上的、具有第二掺杂类型的第一半导体层202及其上的第一电极层204,以及形成于半导体基板101第四表面304上的第二电极层205。此外,还可以包括:形成于所述半导体基板的第四表面304与第二电极层205之间的、具有第一掺杂类型的第二半导体层203。其中所述第一电极层为进光面,它可以由TCO材料形成,例如SnO2、In2O3、ZnO、ITO、CdO、Cd2SnO4、FTO、AZO或其组合。所述第二电极层也可以作为进光面,即也可以由TCO材料形成,可选择地,其也可以不作为进光面,并由适于导电的金属材料形成。所述第一电极层和第二电极层的厚度分别为大约10-200nm。其中所述第一和第二半导体层分别包括:多晶硅、非晶态硅或其组合。所述第一和第二半导体层的厚度分别为大约10-500nm。
可选择地,在应用于太阳能电池基板中时,所述基板单元还可以包括形成于所述第一电极层上的减反射层,例如:氮化物材料。所述减反射层的厚度可以为大约40-160nm。从而进一步增加太阳能电池的进光效率。
以上已经根据附图描述根据本发明的第三实施例的新型基板结构,所述基板结构可以应用于半导体器件的制造、以及薄膜太阳能电池制造等多种领域中。需要注意的是,本领域技术人员能够根据上述的基板结构可以选择多种工艺进行制造,例如不同类型的产品线,不同的工艺流程等等,但是这些工艺制造的基板单元和结构只要具有与本发明基本相同的结构,达到基本相同的效果,那么也应包含在本发明的保护范围之内。为了能够更清楚的理解本发明,以下将具体描述形成本发明上述的基板单元和结构的方法及工艺,还需要说明的是,以下步骤仅是示意性的,并不是对本发明的限制,本领域技术人员还可通过其他工艺实现。以下实施例是本发明的优选实施例,能够有效降低制造成本。
图24示出了本发明实施例的基板结构的制造方法的流程图,为了简化目的,与本发明第二实施例相似的步骤在本方法中不再赘述。
在步骤S201,如图6所示,提供衬底100。在本发明的一个实施例中,所述衬底100为多晶半导体衬底,例如多晶Si、多晶Ge、多晶SiGe、III-V或II-VI化合物半导体或其组合。在其他实施例中,可通过多种方式生成该半导体衬底,例如淀积、外延生长等,所述衬底可以具有N型掺杂配置或P型掺杂配置。其中,该半导体衬底的厚度可为0.2-2mm,当然本发明不限于此。所述衬底包括第一表面301和第二表面302,所述第一表面301和第二表面302相对。特别地,所述衬底可以包括一个或多个层,例如,所述衬底可以包括半导体层300和在所述半导体层的上方和下方形成的材料层307、308,如图7所示。所述材料层也可以包括一个或多个层,可以根据需要配置每个层所使用的材料,例如,可以包括用于刻蚀停止的绝缘层、用于导电的导电层等等。所述材料层可以是由与所述半导体层相同或不同的材料形成,包括但不限于绝缘材料、金属、半导体材料或上述材料的组合。这些都可以根据实际应用过程中的需要进行配置,本发明不做限制。
在步骤S202,从所述第一表面301刻蚀衬底100形成至少两个第一沟槽305,以及从所述第二表面302刻蚀衬底100形成至少一个第二沟槽306,其中每个所述第二沟槽306位于相邻的两个所述第一沟槽305之间,且至少在所述第一沟槽305的内壁形成绒面,参考图19、图21。
在本发明的一个实施例中,从所述第一表面301和第二表面302分别刻蚀衬底形成沟槽305、306,且只在第一沟槽305内壁形成绒面,如图16、17所示。具体来说,首先,对所述衬底100的第一表面301进行构图:在所述衬底100的第一表面301上形成具有预定间隔配置的多个沟槽的光致抗蚀剂层309;刻蚀所述衬底100,以去除所述第一表面301的多个沟槽处的材料层307;移除所述光致抗蚀剂层309,从而在第一表面上形成了具有多个沟槽的材料层307,实现对第一表面301的构图。而后,对衬底100构图,以第一表面上的材料层307为硬掩膜,从第一表面301刻蚀所述衬底100,以形成至少两个第一沟槽305,如图16所示,可以选择各向异性刻蚀方法来对所述衬底进行刻蚀,例如RIE(反应离子刻蚀)的方法。而后,湿法腐蚀所述器件,例如采用氢氧化钾(KOH)或四甲基氢氧化铵(TMAH)等溶剂进行刻蚀,刻蚀剂将会选择性停止在衬底的{111}晶面上,从而在所述第一沟槽305的内壁形成了不平整的绒面303表面,如图17所示。而后,可以对所述衬底100的第二表面302进行构图:在所述第二表面302上形成具有预定间隔配置的多个沟槽的光致抗蚀剂层310;刻蚀所述衬底100,以去除所述第二表面302的多个沟槽处的材料层308;移除所述光致抗蚀剂层,从而在第二表面上形成了具有多个沟槽的材料层308,实现对第二表面302的构图,如图18所示。而后对所述衬底进行构图,以第二表面上的材料层308为硬掩膜,从第二表面302刻蚀所述衬底100,以形成至少一个第二沟槽306,其中每个所述第二沟槽306位于相邻的两个所述第一沟槽305之间,如图19所示,可以选择各向异性刻蚀方法来对所述衬底进行刻蚀,例如RIE(反应离子刻蚀)的方法。
在本发明的另一个实施例中,从所述第一表面301和第二表面305分别刻蚀衬底形成沟槽305、306,并在第一305和第二沟槽306内壁形成绒面,如图20所示。具体来说,对所述衬底100的第一表面301和第二表面302进行构图:在所述衬底100的第一表面301上形成具有预定间隔配置的多个沟槽的光致抗蚀剂层309;刻蚀所述衬底100,以去除所述第一表面301的多个沟槽处的材料层307;移除所述光致抗蚀剂层309;而后在所述第二表面302上形成具有预定间隔配置的多个沟槽的光致抗蚀剂层310;刻蚀所述衬底100,以去除所述第二表面302的多个沟槽处的材料层308;移除所述光致抗蚀剂层,从而对所述衬底进行构图,从而分别在第一301和第二表面302上形成了具有多个沟槽的材料层307、308。而后以材料层307、308为硬掩膜,从所述衬底100的第一表面301刻蚀至少两个第一沟槽305,以及从所述衬底100的第二表面302刻蚀至少一个第二沟槽306,其中每个所述第二沟槽306位于相邻的两个所述第一沟槽305之间,如图20所示,可以选择各向异性刻蚀方法来对所述衬底进行刻蚀,例如RIE(反应离子刻蚀)的方法。而后,湿法腐蚀所述器件,例如采用氢氧化钾(KOH)或四甲基氢氧化铵(TMAH)等溶剂进行刻蚀,刻蚀剂将会选择性停止在衬底的{111}晶面上,从而在所述第一沟槽305的内壁形成了不平整的绒面303表面,以及在所述第二沟槽306的内壁形成了不平整的绒面304表面,如图21所示。
当然以上所述实施例的形成构图的步骤仅仅是示例,本领域的技术人员可以通过许多本领域所公知的方法获得本实施例所述的构图的衬底,这些均可以应用到本实施例中,而不脱离本发明的保护范围。
可选地,可以刻蚀全部或部分所述半导体层300,例如可以刻蚀所述衬底的第一表面301并停止在所述第二表面302的材料层308上,以及刻蚀所述衬底的第二表面302并停止在所述第一表面301的材料层309上。当然也可以只刻蚀一部分半导体层,即第一沟槽和第二沟槽的底部不接触所述材料层308、309。当所述衬底为一层时,仅可以刻蚀部分衬底。在图14中,使用实线限定的深色区域表示在所述第一表面301上形成的第一沟槽305,使用虚线限定的浅色区域表示在所述第二表面302上形成的第二沟槽306。所述第一沟槽和第二沟槽可以具有相等或者不等的间隔。
特别地,可以构图所述衬底,以使所述第一沟槽和第二沟槽为基本平行,这些均可以根据设计需要来设置。这样,每个所述第二沟槽306位于相邻的两个所述第一沟槽305之间,以将所述衬底分割成至少两个基板和至少一个基片,所述基板由第一沟槽305和第二沟槽306的侧壁所限定,所述基片连接相邻的两个所述基板,从而获得具有长城型结构的基板结构。优选地,所述第一305和第二沟槽306之一的深度311大于基板宽度(属于同一基板的、相邻两沟槽的侧壁所对应的表面之间的距离)310的2倍。
特别地,当所述多个第一沟槽305和所述多个第二沟槽306基本平行时,所述基板阵列可以是包括基本平行的多个基板。特别地,所述基板和与其连接的基片可以是基本垂直的,即所述第一沟槽和第二沟槽可以是基本矩形的形状。
由此,本发明的实施例提供了一种形成基板结构的方法,所述方法能够形成长城型结构的基板结构,有效地利用衬底的厚度形成长城型结构,提高晶圆片的表面积利用率。而且,在所述基板结构的第一沟槽的内壁形成绒面,以及可选地,在第二沟槽的侧壁形成了绒面,在将所述基板结构用于太阳能电池基板的应用时,所述绒面能够有利地提高陷光效果,从而增加太阳能电池的进光效率。
在步骤S203,对基板结构进行后续加工。在将所述方法获得的基板结构应用于太阳能电池领域中时,进一步地,参考图22、图23,首先,可以至少在所述第一沟槽305的侧壁形成具有第二类型掺杂的第一半导体层202,而后在所述第一沟槽305侧壁的第一半导体层202上形成第一电极层204,以及在第二沟槽306的侧壁上形成和第二电极层205,所述第一电极层204由TCO材料形成,所述TCO包括:SnO2、In2O3、ZnO、ITO、CdO、Cd2SnO4、FTO、AZO或其组合,在这个示例中,所述第一电极层204为进光面。可选地,还可以至少在所述第二沟槽306的侧壁与所述第二电极205之间形成具有第一类型掺杂的第二半导体层203,所述第二电极层205也可以作为进光面,即也可以由TCO材料形成。可选择地,第二电极层205也可以不作为进光面,并由适于导电的金属材料形成。所述第一电极层204和第二电极层205的厚度分别为大约300-1000nm。第一202和第二半导体层203分别包括:多晶硅、非晶态硅或其组合,厚度分别为大约10-500nm。可选择地,进一步地,还可以在进光面(第一电极层和/或第二电极层)上形成减反射层(图中未示出),例如:氮化物材料。所述减反射层的厚度可以为大约40-160nm。从而进一步增加太阳能电池的进光效率。
进一步地,可以沿第一沟槽和第二沟槽切割所述基板结构从而形成基板单元,或者当所述基片的厚度足够薄时,例如小于所述基板宽度的1/3,可以通过适当的工艺,容易地拉伸所述基板结构,从而使基板单元阵列形成在基本同一平面,从而适于下一步的处理和加工。
以上对本发明实施例利用半导体衬底形成基板结构的制造方法进行了详细的描述,所述方法能够形成长城型结构的基板结构,有效地利用衬底的厚度形成长城型结构,提高晶圆片的表面积利用率。而且,在所述基板结构的第一沟槽的内壁形成绒面,以及可选地,在第二沟槽的侧壁形成了绒面,在将所述基板结构用于太阳能电池基板的应用时,所述绒面能够有利地提高陷光效果,从而增加太阳能电池的进光效率。而且,在所述基板结构的第一沟槽中还形成了具有第二掺杂类型的的第一半导体层,以及可选地,在第二沟槽中形成了具有第一掺杂类型的的第二半导体层。在将所述基板结构用于太阳能电池基板的应用时,所述绒面能够有利地提高陷光效果,从而增加太阳能电池的进光效率。
虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明,应当理解在不脱离本发明的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下,可以对这些实施例进行各种变化、替换和修改。对于其他例子,本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本发明保护范围内的同时,工艺步骤的次序可以变化。
此外,本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容,作为本领域的普通技术人员将容易地理解,对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤,其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果,依照本发明可以对它们进行应用。因此,本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。

Claims (30)

1.一种利用衬底进行加工的基板单元:包括:
具有第一掺杂类型的单晶半导体基板,所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面,所述第三表面和第四表面的晶向为{111};
形成于所述半导体基板的第三表面上的具有第二掺杂类型、表面为绒面的第一半导体层。
2.根据权利要求1所述的基板单元,其中所述半导体基板包括:单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe。
3.根据权利要求1所述的基板单元,还包括:形成于所述半导体基板的第四表面上的具有第一掺杂类型、表面为绒面的第二半导体层。
4.根据权利要求3所述的基板单元,其中所述第一和第二半导体层分别包括:多晶硅、非晶态硅或其组合。
5.一种利用衬底进行加工的基板结构,所述结构包括:
基板单元阵列,所述基板单元阵列包括按照预定方向排列的多个基板单元,每个所述基板单元包括:具有第一掺杂类型的单晶半导体基板,所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面,所述第三表面和第四表面的晶向为{111},以及形成于所述半导体基板的第三表面上的具有第二掺杂类型、表面为绒面的第一半导体层;以及
多个基片,所述多个基片分别设置在所述半导体基板的第一表面和第二表面的外侧,其中:
对于相间隔的基板单元的每一个,其第二表面与其一侧的相邻基板的第二表面共用一个基片以形成第一沟槽,且其第一表面与其另一侧的相邻基板的第一表面共用另一个基片以形成第二沟槽,所述第一沟槽与所述第二沟槽开口方向相反,以使所述基板结构形成长城型结构。
6.根据权利要求5所述的基板结构,其中所述半导体基板包括:单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe。
7.根据权利要求5所述的基板结构,还包括:形成于所述第四表面上的具有第一掺杂类型、表面为绒面的第二半导体层。
8.根据权利要求7所述的基板结构,其中所述第一和第二半导体层分别包括:多晶硅、非晶态硅或其组合。
9.一种用于半导体器件的基板结构的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:
A.提供半导体衬底,所述衬底为具有第一掺杂类型的单晶衬底,所述衬底包括第一表面和与第一表面相对的第二表面;
B.对所述衬底的第一表面和第二表面进行构图;
C.从所述第一表面刻蚀半导体衬底以形成至少两个第一沟槽;以及从所述第二表面刻蚀半导体衬底以形成至少一个第二沟槽,其中每个所述第二沟槽位于相邻的两个所述第一沟槽之间,所述第一沟槽和第二沟槽所对应的侧壁的晶向为{111};
D.在所述第一沟槽的侧壁形成具有第二类型掺杂的第一半导体层,湿法腐蚀所述第一半导体层以在其表面形成绒面层。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述半导体衬底包括单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe。
11.根据权利要求9所述的方法,其中步骤D还包括:在所述第二沟槽的侧壁形成具有第一类型掺杂的第二半导体层,湿法腐蚀所述第二半导体层以在其表面形成绒面层。
12.根据权利要求9所述的方法,其中所述步骤B包括:
在所述第一和第二表面上形成材料层;
在所述第一表面的材料层上形成具有多个沟槽的光致抗蚀剂层;
刻蚀所述衬底,以去除所述第一表面的多个沟槽处的材料层;
移除所述光致抗蚀剂层;
在所述第二表面的材料层上形成具有多个沟槽的光致抗蚀剂层;
刻蚀所述衬底,以去除所述第二表面的多个沟槽处的材料层;
移除所述光致抗蚀剂层。
13.根据权利要求11所述的方法,其中所述第一和第二半导体层分别包括:多晶硅、非晶态硅或其组合。
14.一种用于半导体器件的基板结构的制造方法,所述方法包括:
A、提供半导体衬底,所述半导体衬底具有第一掺杂类型,所述半导体衬底包括第一表面和与其相对的第二表面;
B、对所述衬底的第一表面进行构图,以及对所述衬底的第二表面进行构图,以及从所述第一表面刻蚀衬底形成至少两个第一沟槽,以及从所述第二表面刻蚀衬底形成至少一个第二沟槽,以及在所述第一沟槽的内壁形成绒面,其中每个所述第二沟槽位于相邻的两个所述第一沟槽之间;
C、进行后续加工。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述步骤B包括:对所述衬底的第一表面进行构图,并从所述第一表面刻蚀衬底形成至少两个第一沟槽;湿法腐蚀所述器件,以在所述第一沟槽的内壁形成绒面;对所述衬底的第二表面进行构图,并从所述第二表面刻蚀衬底形成至少一个第二沟槽。
16.根据权利要求15所述的方法,所述步骤B还包括:在所述第二沟槽的内壁形成绒面。
17.根据权利要求14所述的方法,所述步骤B包括:对所述衬底的第一和第二表面进行构图,并从所述第一表面刻蚀衬底形成至少两个第一沟槽,从所述第二表面刻蚀衬底形成至少一个第二沟槽;湿法腐蚀所述器件,以在所述第一和第二沟槽的内壁形成绒面。
18.根据权利要求14所述的方法,其中所述半导体衬底包括:多晶Si、多晶Ge、多晶SiGe、III-V或II-VI化合物半导体或其组合。
19.一种利用衬底进行加工的基板结构,所述结构包括:
基板单元阵列,所述基板单元阵列包括按照预定方向排列的多个基板单元,每个基板单元包括:半导体基板,所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面,其中所述第三表面为绒面;以及
多个基片,所述多个基片分别设置在所述半导体基板的第一表面和第二表面的外侧,其中:
对于相间隔的基板单元的每一个,其第二表面与其一侧的相邻基板的第二表面共用一个基片以形成第一沟槽,且其第一表面与其另一侧的相邻基板的第一表面共用另一个基片以形成第二沟槽,所述第一沟槽与所述第二沟槽开口方向相反,以使所述基板结构形成长城型结构。
20.根据权利要求19所述的基板结构,其中所述半导体基板包括:多晶Si、多晶Ge、多晶SiGe、III-V或II-VI化合物半导体或其组合。
21.根据权利要求19所述的基板结构,其中所述基板单元还包括:形成于所述半导体基板的绒面的第三表面上的、具有第二掺杂类型的第一半导体层及其上的第一电极层,以及形成于半导体基板第四表面上的第二电极层。
22.根据权利要求21所述的基板结构,其中所述第四表面为绒面。
23.一种用于绒面形成的制作方法,所述方法包括:
A、单晶半导体基板,所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面;
B、通过各向异性湿法腐蚀至少在第三表面上形成第一绒面;
C、在所述第一绒面上形成第二绒面。
24.根据权利要求23所述的基板单元,其中所述半导体基板包括:单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe。
25.根据权利要求23所述的方法,其中所述第一绒面为晶向{111}。
26.根据权利要求23所述的方法,其中所述步骤C包括:
A、在所述第一绒面上沉淀多晶硅、非晶硅或其组合;
B、通过刻蚀形成所述第二绒面。
27.一种利用衬底进行绒面加工的基板单元:包括:
具有第一掺杂类型的单晶半导体基板,所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面;
形成于所述半导体基板的第三表面上的第一绒面;
形成于所述第一绒面上的第二绒面。
28.根据权利要求27所述的基板单元,其中所述半导体基板包括:单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe。
29.根据权利要求27所述的基板单元,其中所述第一绒面为晶向{111}。
30.根据权利要求27所述的基板单元,其中所述第二绒面包括多晶硅、非晶硅或其组合。
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