CN108987489B - 一种晶圆结构、太阳能电池芯片及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种晶圆结构、太阳能电池芯片及其制作方法。所述晶圆结构包括基底、盖帽层、减反射层和电极层,由于减反射层覆盖在相邻两个盖帽单元中每个盖帽单元的边缘区上,电极在基底上的正投影至少部分覆盖正对边缘区的减反射层在基底上的正投影,因此电极的底部能够与盖帽单元和减反射层紧密结合,减反射层能够与盖帽单元紧密结构,晶圆结构具有结构稳定和性能稳定等优点,从而解决了背景技术中存在的电极的底部边缘存在悬空、覆盖在电极的悬空处的减反射层因缺少支撑而容易发生断裂等不良问题。

Description

一种晶圆结构、太阳能电池芯片及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别是一种晶圆结构、太阳能电池芯片及其制作方法。
背景技术
晶圆是指半导体集成电路制作所用的晶片,在晶圆上制作电路元件结构,制成具有特定电性功能的晶圆结构。
目前,晶圆结构的制作方法主要包括以下步骤:第一步,在晶圆上依次形成光电转化层和盖帽层;第二步,在盖帽层上形成多个间隔分布的正电极;第三步,使用正电极作为掩膜板对盖帽层进行刻蚀,得到多个间隔排布的盖帽单元和多条切割道,每个正电极与光电转化层之间均设置一盖帽单元;第四步,在步骤三所得的结构表面覆盖减反射层,对减反射层进行刻蚀;第五步,形成背电极等操作,得到图1所示的晶圆结构。
现有技术使用正电极1作为掩膜板对盖帽层进行刻蚀,会造成盖帽单元2的侧蚀,正电极1的底部边缘出现悬空,导致覆盖在正电极1的悬空处的减反射层3因缺少支撑而易于断裂,进而外界水汽从减反射层3的断裂处入侵后侵蚀正电极1等结构,使得晶圆结构的性能变差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种晶圆结构,以解决背景技术中的正电极的底部边缘处于悬空状态,覆盖在正电极的悬空处的减反射层因缺少支撑而易于断裂的问题。
一方面,提供了一种晶圆结构,包括基底、盖帽层、减反射层和电极层;
所述盖帽层包括多个间隔分布在所述基底上的盖帽单元,所述盖帽单元包括中心区和边缘区;
所述减反射层覆盖在相邻两个盖帽单元之间的基底上,且覆盖在所述相邻两个盖帽单元中每个盖帽单元的边缘区上;
所述电极层包括设置在各所述盖帽单元上的电极,所述电极位于所述盖帽单元背离所述基底的一侧;
所述电极在所述基底上的正投影覆盖与所述电极对应的盖帽单元的中心区在所述基底上的正投影,且至少部分覆盖正对所述边缘区的减反射层在所述基底上的正投影。
进一步地,所述基底包括衬底和形成在所述衬底上的光电转化层,所述光电转化层包括多个光电转化单元;
每个所述光电转化单元背离所述衬底的表面上设置有至少一个盖帽单元。
进一步地,所述光电转化层朝向所述电极层的表面上开设有多条交错排布的切割道,多条所述切割道划分所述光电转化层至多个所述光电转化单元;
所述减反射层覆盖在所述切割道的表面上。
进一步地,所述光电转化层至少包括层叠设置的第一光电转化层和第二光电转化层,所述第一光电转化层位于所述光电转化层的顶部,所述盖帽单元设置在所述第一光电转化层上;
所述切割道从所述第一光电转化层的表面开设至所述第二光电转化层朝向所述第一光电转化层的表面。
第二方面,还提供了一种太阳能芯片,包括上述的晶圆结构。
第三方面,还提供了一种晶圆结构的制作方法,所述方法包括:
形成基底以及位于所述基底上的盖帽层,所述盖帽层包括多个间隔分布在所述基底上的盖帽单元,所述盖帽单元包括中心区和边缘区;
形成减反射层,所述减反射层覆盖在相邻两个盖帽单元之间的基底上且覆盖在所述相邻两个盖帽单元中每个盖帽单元的边缘区上;
在各所述盖帽单元背离所述基底的表面上形成电极,所述电极在所述基底上的正投影覆盖与所述电极对应的盖帽单元的中心区在所述基底上的正投影,且至少部分覆盖正对所述边缘区的减反射层在所述基底上的正投影。
进一步地,所述基底包括衬底和形成在所述衬底上的光电转化层,所述光电转化层包括多个光电转化单元;所述形成基底以及位于所述基底上的盖帽层,包括:
在所述衬底上依次形成光电转化功能层、盖帽功能层和光阻层;
处理所述光阻层、所述盖帽功能层和所述光电转化功能层,形成多个光阻单元、多个所述盖帽单元以及多个光电转化单元,其中,所述光电转化单元上设置有至少一个盖帽单元,所述盖帽单元上设置有所述光阻单元,所述光阻单元在所述衬底上的正投影位于所述盖帽单元在所述衬底上的正投影的内部。
进一步地,所述形成减反射层,包括:
在由多个所述光电转化单元、多个所述盖帽单元和多个所述光阻单元形成的组合结构的表面形成减反射功能层;
剥离每个所述光阻单元及其表面的所述减反射功能层,得到所述减反射层。
进一步地,所述处理所述光阻层、所述盖帽功能层和所述光电转化功能层,包括:
在所述光阻层上形成多条贯穿所述光阻层的缝隙;
使用第一刻蚀液对所述缝隙内的所述盖帽功能层和所述光电转化功能层进行刻蚀,形成多条切割道,多条所述切割道划分所述光电转化层至多个所述光电转化单元;
对相邻两个所述缝隙之间的所述光阻层进行结构修饰,得到多个光阻结构;
使用第二刻蚀液对相邻两个所述缝隙之间的所述盖帽功能层进行刻蚀,得到多个所述盖帽单元,所述盖帽单元在所述衬底上的正投影位于所述光阻结构在所述衬底上的正投影的内部;
分别对多个所述光阻结构进行结构修饰,得到多个所述光阻单元。
进一步地,所述对多个所述光阻结构进行结构修饰,得到多个所述光阻单元,包括:
使用碱性溶液对多个所述光阻结构进行表面溶解,得到多个所述光阻单元。
与现有技术相比,本发明包括以下优点:
本发明提供了一种晶圆结构、太阳能电池芯片及其制作方法。本发明提供的晶圆结构包括基底、盖帽层、减反射层和电极层,由于减反射层覆盖在相邻两个盖帽单元中每个盖帽单元的边缘区上,电极在基底上的正投影至少部分覆盖正对边缘区的减反射层在基底上的正投影,因此电极的底部能够与盖帽单元和减反射层紧密结合,减反射层能够与盖帽单元紧密结构,晶圆结构具有结构稳定和性能稳定等优点,从而解决了背景技术中存在的电极的底部边缘存在悬空、覆盖在电极的悬空处的减反射层因缺少支撑而容易发生断裂等不良问题。
附图说明
图1是现有技术中的晶圆结构的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的晶圆结构的第一结构示意图;
图3是本发明实施例提供的晶圆结构的第二结构示意图;
图4是本发明实施例提供的晶圆结构的第三结构示意图;
图5是图4所示的晶圆结构中的芯粒的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的晶圆结构的制作方法的流程图;
图7是本发明实施例提供的晶圆结构的制作方法的工艺图。
附图标记说明
1、正电极 2、盖帽单元 3、减反射层 4、基底
41、衬底 42、光电转化层 421、光电转化层
422、光电转化层 423、光电转化层 5、减反射层
6、盖帽单元 7、电极 71、第一电极 72、第二电极
8、背电极 a、切割道 A、锗衬底 B、光电转化层
B1、锗底电池 B2、GaInAs中电池 B3、GaInP顶电池
C、GaAs盖帽层 C1、GaAs盖帽结构 C2、盖帽单元 D、光阻层
D1、光阻结构 D2、光阻结构 D3、光阻单元 E、切割道
F、减反射功能层 F1、减反射层 G、电极 H、背电极
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的机或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例提供了一种晶圆结构,如图2和图3所示,晶圆结构包括基底4、盖帽层、减反射层5和电极层,其中,盖帽层包括多个间隔分布在基底上的盖帽单元6,盖帽单元6包括中心区和边缘区;减反射层5覆盖在相邻两个盖帽单元6之间的基底4上,且减反射层5覆盖在相邻两个盖帽单元6中每个盖帽单元6的边缘区上;电极层包括设置在各盖帽单元6上的电极7,电极7位于盖帽单元6背离基底4的一侧,电极7与盖帽单元6一一对应设置;电极7在基底4上的正投影覆盖与电极7对应的盖帽单元6的中心区在基底4上的正投影,且电极7在基底4上的正投影至少部分覆盖正对边缘区的减反射层5在基底4上的正投影。
基于减反射层5、盖帽单元6和电极7的结构设置以及位置关系设置,使得电极7的底部能够与盖帽单元6和减反射层5紧密结合,减反射层5能够与盖帽单元6紧密结构,晶圆结构具有结构稳定和性能稳定等优点,从而解决了背景技术中存在的电极的底部边缘存在悬空,覆盖在电极的悬空处的减反射层因缺少支撑而容易发生断裂,外界水汽会侵入晶圆结构内部对电极等结构造成侵蚀等不良问题,保证了晶圆结构的结构稳定和性能稳定。
由于电极7的底部与盖帽单元6和减反射层5紧密结合,因此电极7与盖帽单元6之间的力学结构稳定性较高,电极7与盖帽单元6之间的电阻较小,有利于电极7和盖帽单元6之间的导通。
如图3所示,本发明实施例提供的基底4可以包括衬底(晶圆)41和形成在衬底41上的光电转化层42,光电转化层42包括多个光电转化单元,每个光电转化单元背离衬底41的表面上设置有至少一个盖帽单元6。每个光电转化单元上设置的盖帽单元6的数目可以相同或不同。
光电转化层42具有将光能转化电能的功能。可以根据实际设置光电转化层42的结构,例如,光电转化层42包括层叠设置的光电转化层421(又称底电池)、光电转化层422(又称中电池)和光电转化层423(又称顶电池),光电转化层421与衬底41接触;光电转化层421为掺杂形成的锗层,第二光电转化层422为GaInAs层,光电转化层423为GaInP层;进一步,可以在光电转化层421和光电转化层422之间设置隧穿结结构,便于光电转化层421和光电转化层422之间的双向导通,同样,可以在光电转化层422和光电转化层423之间设置隧穿结结构,便于光电转化层422和光电转化层423之间的双向导通。
基于制作材料不同,盖帽层(Cap层)可以分为多种,例如,盖帽层可以为由GaAs材料形成的n型掺杂的GaAs层,相应地,盖帽单元6可以是由GaAs材料形成。基于制作材料不同,衬底41可以分为多种,例如,衬底41可以为由锗材料形成的P型锗衬底。当晶圆结构包括P型锗衬底、掺杂的锗层、GaInAs层、GaInP层以及n型掺杂的GaAs层时,该晶圆结构为三结晶圆结构。
本发明实施例中,光电转化层42朝向电极层的表面上开设有多条交错排布的切割道a,多条切割道a划分光电转化层42至多个光电转化单元,减反射层5覆盖在切割道a的表面上。使用光电转化层42上开设的切割道a,将光电转化层42划分成多个光电转化单元。
可以根据光电转化层42的结构,设置切割道a的宽度和深度等参数。例如,光电转化层42至少包括层叠设置的第一光电转化层和第二光电转化层,第一光电转化层位于光电转化层42的顶部,盖帽单元6设置在第一光电转化层上;切割道a可以从第一光电转化层的表面开设至第二光电转化层朝向第一光电转化层的表面。该例子中,当光电转化层42仅包括第一光电转化层和第二光电转化层时,切割道a贯穿第一光电转化层;当光电转化层42除包括第一光电转化层和第二光电转化层外,还包括其他光电转化层时,第二光电转化层可以位于光电转化层42的底部,也可以位于光电转化层42的中间。
可以根据实际设置切割道a的数目和排布方式等参数。例如,切割道a可以包括多条横向切割道a和多条竖向切割道a,横向切割道a和竖向切割道a相互垂直,多条横向切割道a按照预设间隔排布,多条竖向切割道a按照预设间隔排布,使用上述切割道a将光电转化层42划分成多个阵列排布的方形光电转化单元。
可以根据实际设置电极7、盖帽单元6等结构的具体结构,例如,电极7为条形电极,电极7在垂直于基底4的平面上呈梯形结构,电极7与盖帽单元6接触的底部尺寸大于电极7的顶部尺寸,盖帽单元6与基底4相对的表面呈方形,每个盖帽单元6上设置有多个条形电极。具体地,如图4和图5所示,衬底41为圆形结构,圆形衬底41上设置有多个间隔排布的方形盖帽单元6,每个盖帽单元6上设置有多个条形的电极7;每个盖帽单元6上的电极7包括第一电极71和多个第二电极72,多个第二电极72平行且间隔地设置在第一电极71围成的区域内,第一电极71的宽度大于第二电极72的宽度,第一电极71可以作为绑定(Bonding)区的母线(Busbar),多条第二电极72呈栅线结构;相邻两个光电转化单元42之间设置有切割道a,即相邻两个第二电极72之间设置有切割道a,切割道a在垂直于衬底41的平面上呈倒梯形结构,倒梯形结构的设置,便于在切割道a表面上形成减反射层5等。由一个光电转化单元42、位于该光电转化单元42上的盖帽单元6、减反射层5和电极7构成一个芯粒。
本发明实施例提供的晶圆结构还可以包括背电极8,背电极8设置在衬底41背离光电转化层42的一侧。本发明实施例上述描述的电极7作为正电极使用。
在晶圆结构完成制作和测试等工序后,需要在切割道a处对晶圆结构进行切割,得到多个晶圆单元。
本发明实施例还提供了一种太阳能电池芯片,包括本发明实施例提供的晶圆结构。该太阳能电池芯片具有本发明实施例提供的晶圆结构的优点,本发明在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种晶圆结构的制作方法。如图6所示,本发明实施例提供的晶圆结构的制作方法包括:
步骤101、形成基底以及位于基底上的盖帽层,盖帽层包括多个间隔分布在基底上的盖帽单元,盖帽单元包括中心区和边缘区。
步骤102、形成减反射层,减反射层覆盖在相邻两个盖帽单元之间的基底上,同时减反射层覆盖在相邻两个盖帽单元中每个盖帽单元的边缘区上。
步骤103、在各盖帽单元背离基底的表面上形成电极,电极在基底上的正投影覆盖与电极对应的盖帽单元的中心区在基底上的正投影,且电极在基底上的正投影至少部分覆盖正对边缘区的减反射层在基底上的正投影。
通过上述方法,实现了本发明实施例提供的晶圆结构的制作。
可以根据实际设置各步骤的具体实现方式。例如,基底可以包括衬底和形成在衬底上的光电转化层,光电转化层可以包括多个光电转化单元,这时步骤101可以通过以下方式实现:首先,在衬底上依次形成光电转化功能层、盖帽功能层和光阻层,光电转化功能层覆盖在衬底上,盖帽功能层覆盖在光电转化功能层上,光阻层覆盖在盖帽功能层上;其次,处理光阻层、盖帽功能层和光电转化功能层,形成多个光阻单元、多个所述盖帽单元以及多个光电转化单元,其中,光电转化单元上设置有至少一个盖帽单元,盖帽单元上设置有光阻单元,光阻单元在衬底上的正投影位于盖帽单元在衬底上的正投影的内部,即盖帽单元朝向电极的表面未全被电极覆盖。
进一步,所述的处理光阻层、盖帽功能层和光电转化功能层的步骤可以包括:在光阻层上形成多条贯穿光阻层的缝隙;使用第一刻蚀液对缝隙内的盖帽功能层和光电转化功能层进行刻蚀,形成多条切割道,多条切割道划分光电转化层至多个光电转化单元;对相邻两个缝隙之间的光阻层进行结构修饰(如灰化处理等),得到多个光阻结构;使用第二刻蚀液对相邻两个缝隙之间的盖帽功能层进行刻蚀,得到多个盖帽单元,盖帽单元在衬底上的正投影位于光阻结构在所述衬底上的正投影的内部;分别对多个光阻结构进行结构修饰(如使用碱性溶液对多个光阻结构进行表面溶解,对多个光阻结构进行干刻等),得到多个光阻单元。可以根据盖帽功能层、光电转化功能层的材料种类等参数,选择第一刻蚀液和第二刻蚀液体。
在上述举例的步骤101的具体实现方式的基础上,步骤102可以通过以下方式实现:首先,在由多个光电转化单元、多个盖帽单元和多个光阻单元形成的组合结构的表面形成减反射功能层;其次,剥离每个光阻单元及每个光阻单元表面的减反射功能层,得到减反射层。
本发明实施例提供的晶圆结构的制作方法中,由于先形成减反射层,再形成电极,因此在电极形成过程中,先形成的减反射层能够起到保护作用,能够避免电极形成过程中产生的金属离子对光电转化层的视窗口层及切割道造成污染,防止漏电发生,保证了晶圆结构的性能稳定。
为使本领域技术人员更加清楚地理解本发明提供的晶圆结构的制作方法,现通过以下示例对该晶圆结构的制作方法进行详细说明。
参照图7,本示例提供的晶圆结构的制作方法包括:
S1、在锗衬底A上依次形成光电转化层B、GaAs盖帽层C和光阻层D。
锗衬底A为P型的衬底。光电转化层B包括层叠设置的掺杂的锗底电池B1、GaInAs中电池B2和GaInP顶电池B3。GaAs盖帽层C为掺杂的n型结构。
S2、对光电转化层B和光阻层D进行刻蚀处理。
具体地,采用Half tone光刻工艺对光电转化层B的表面进行光刻处理,其中,fulltone曝光区对应切割道E的区域,通过full tone光刻工艺去除切割道E所在区域内的光阻层D,half tone曝光区对应切割道E之间的光阻层D区域,通过half tone刻蚀工艺,刻蚀部分光阻层D,形成刻蚀后的光阻结构D1,刻蚀后的光阻结构D1上留有电极之间的空白区。
S2、以刻蚀后的光阻结构D1为掩膜板,对位于full tone曝光区内的GaAs盖帽层C、GaInP顶电池B3和GaInAs中电池B2进行图案化湿法腐蚀,形成切割道E和刻蚀后的GaAs盖帽结构C1。
使用不同种类的选择性刻蚀溶液对GaAs盖帽层C、GaInP顶电池B3和GaInAs中电池B2进行选择性腐蚀。例如,使用盐酸和磷酸的混合溶液等溶液,对切割道E位置处的GaInP顶电池B3进行腐蚀;使用磷酸和双氧水的混合溶液等溶液,对GaAs盖帽层C和GaInAs中电池B2进行腐蚀,从而得到切割道E。为确保切割道E侧壁形貌为倒梯形,可以在GaInAs中电池B2腐蚀完成后,再利用盐酸和磷酸的混合溶液等溶液,对GaInP顶电池B3进行二次腐蚀,加大GaInP顶电池B3的开口尺寸,使得切割道E的截面呈倒梯形结构。
可以根据实际设置选择性腐蚀液的种类以及溶液浓度。例如,当使用磷酸和双氧水的混合溶液腐蚀GaAs盖帽层C时,混合溶液中,磷酸和双氧水的体积比为3:1:50~2:1:50;当使用盐酸和磷酸的混合溶液,对切割道E位置处的GaInP顶电池B3进行腐蚀时,混合溶液中,盐酸和磷酸的体积比为3:2~1:3。
上述刻蚀过程可以通过以下多个步骤实现:第一步,使用H3PO4和H2O2的混合溶液等溶液腐蚀GaAs盖帽层C;第二步,使用HCl和H3PO4的混合溶液等溶液腐蚀GaInP顶电池B3;第三步,使用H3PO4和H2O2的混合溶液等溶液腐蚀GaInAs中电池B2;第四步,使用HCl和H3PO4混合溶液等溶液二次腐蚀GaInP顶电池B3,形成切割道E。锗底电池B1的分离会在封装前切割过程中进行。
S3、对步骤S2所得结构中的光阻层刻蚀后的光阻结构D1进行结构修饰,具体对刻蚀后的光阻结构D1进行灰化处理,得到灰化处理后的光阻结构D2。
S4、以步骤S3所得的灰化处理后的光阻结构D2为掩膜板,使用磷酸和双氧水的混合溶液等溶液图案化腐蚀GaAs盖帽结构C1,得到多个间隔分布的盖帽单元C2,每个盖帽单元C2上设置有光阻结构D2,由于腐蚀过程中腐蚀液会对盖帽单元C2进行侧蚀,使得光阻结构D2的底部边缘处于悬空状态,光阻结构D2在锗衬底A上的正投影覆盖对应的盖帽单元C2在锗衬底A上的正投影,即光阻结构D2的底面尺寸大于盖帽单元C2朝向光阻结构D2的表面尺寸。
S5、利用稀释的弱碱性溶液如氨水NH3·H2O或其它方法对步骤4所得的盖帽单元C2上的光阻结构D2进行表面溶解(也可视为一步“灰化”的工序),以缩小光阻结构D2的体积,使得所得的光阻单元D3的与盖帽单元C2相对的底面尺寸小于盖帽单元C2的与光阻单元D3相对的表面尺寸,露出盖帽单元C2的边缘区。
S6、在步骤S5所得的整个结构的表面覆盖一层减反射层F。
减反射功能层F的形成工艺有多种,例如,薄膜沉积工艺等,薄膜沉积工艺又可以分为多种,如电子束蒸发镀膜工艺等。为避免光阻材料变性,因此减反射功能层F形成时,设备腔体内的温度需要控制在常温或低温条件。
形成减反射功能层F的材料有多种,例如SiO2、Al2O3、Ti3O5等单层膜或多层膜组合的复合结构。切割道E的倒梯形结构的设置,使得减反射功能层F可完全覆盖,保护切割道E的表面不受外界污染,减少漏电流的发生。
S7、采用lift off剥离工艺,剥离光阻单元D3以及覆盖在光阻单元D3上的减反射功能层F,得到减反射层F1。
本示例中,光阻层D的厚度为数微米量级,而减反射功能层F的厚度为几十至几百纳米量级,光阻层D和减反射功能层F的厚度差异较大,有利于lift off剥离工艺的进行。
本步骤结束后,盖帽单元C2包括中心区和边缘区,减反射功能层F覆盖在相邻两个盖帽单元C2之间的GaInP顶电池B3上,且减反射功能层F覆盖在相邻两个盖帽单元C2中每个盖帽单元C2的边缘区上。
S8、在各盖帽单元C2的背离锗衬底A的表面上形成电极G。
电极G在锗衬底A上的正投影覆盖与电极G对应的盖帽单元C1的中心区在锗衬底A上的正投影,且电极G在锗衬底A上的正投影至少部分覆盖正对边缘区的减反射层F1在锗衬底A上的正投影,即电极G至少部分覆盖位于盖帽单元C1的边缘区的减反射层F1。
制作电极G的工艺有多种,如采用沉积、光刻、lift off等工艺在盖帽单元C1上制作电极G。制作电极G的材料可以有多种,如AuGe/Ni/Ag/Au复合层结构、Ti/Ag/Au复合层结构等。
S9、在锗衬底A背离光电转化层B的一侧形成背电极H。
将电极G作为正电极使用。
制作背电极H的材料有多种,例如Ag/Au复合层、Ti/Ag/Au复合层等结构。背电极H制作完成后,对所得结构进行退火处理,增加金属与半导体之间的欧姆接触和黏附性,并使得减反射层F1再次结晶,以提高减反射层F1的致密性,加强对半导体层的保护作用。
使用背景技术中所述的方法制作晶圆结构,需要使用三次构图工艺即Mask工艺,具体地,使用第一次Mask工艺制作正电极,使用第二次Mask工艺制作切割道,使用第三次Mask工艺制作减反射层,三次Mask工艺导致晶圆结构的制作工艺繁琐,制作效率较低,制作成本较高。而本发明实施例提供的晶圆结构的制作方法通过一道Half tone构图工艺制作切割道和减反射层,相比于背景技术方案,节省了一道Mask工序,简化了晶圆结构的制作工艺,提高了晶圆结构的制作效率,降低了晶圆结构的制作成本。
本发明提供了一种晶圆结构、太阳能电池及其制作方法。本发明提供的晶圆结构包括基底、盖帽层、减反射层和电极层,由于减反射层覆盖在相邻两个盖帽单元中每个盖帽单元的边缘区上,电极在基底上的正投影至少部分覆盖正对边缘区的减反射层在基底上的正投影,因此电极的底部能够与盖帽单元和减反射层紧密结合,减反射层能够与盖帽单元紧密结构,晶圆结构具有结构稳定和性能稳定等优点,从而解决了背景技术中存在的电极的底部边缘存在悬空、覆盖在电极的悬空处的减反射层因缺少支撑而容易发生断裂等不良问题。
以上对本发明所提供的一种晶圆结构、太阳能电池芯片及其制作方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种晶圆结构,其特征在于,包括基底、盖帽层、减反射层和电极层;
所述盖帽层包括多个间隔分布在所述基底上的盖帽单元,所述盖帽单元包括中心区和边缘区;
所述减反射层覆盖在相邻两个盖帽单元之间的基底上,且覆盖在所述相邻两个盖帽单元中每个盖帽单元的边缘区上;
所述电极层包括设置在各所述盖帽单元上的电极,所述电极位于所述盖帽单元背离所述基底的一侧;
所述电极在所述基底上的正投影覆盖与所述电极对应的盖帽单元的中心区在所述基底上的正投影,且至少部分覆盖正对所述边缘区的减反射层在所述基底上的正投影;
所述电极的底部与所述盖帽单元和所述减反射层接触;
所述盖帽单元上的所述电极包括第一电极和多个第二电极,所述多个第二电极平行且间隔地设置在所述第一电极围成的区域内。
2.根据权利要求1所述的结构,其特征在于,所述基底包括衬底和形成在所述衬底上的光电转化层,所述光电转化层包括多个光电转化单元;
每个所述光电转化单元背离所述衬底的表面上设置有至少一个盖帽单元。
3.根据权利要求2所述的结构,其特征在于,所述光电转化层朝向所述电极层的表面上开设有多条交错排布的切割道,多条所述切割道划分所述光电转化层至多个所述光电转化单元;
所述减反射层覆盖在所述切割道的表面上。
4.根据权利要求3所述的结构,其特征在于,所述光电转化层至少包括层叠设置的第一光电转化层和第二光电转化层,所述第一光电转化层位于所述光电转化层的顶部,所述盖帽单元设置在所述第一光电转化层上;
所述切割道从所述第一光电转化层的表面开设至所述第二光电转化层朝向所述第一光电转化层的表面。
5.一种太阳能芯片,其特征在于,包括权利要求1-4任一项所述的晶圆结构。
6.一种晶圆结构的制作方法,其特征在于,所述方法包括:
形成基底以及位于所述基底上的盖帽层,所述盖帽层包括多个间隔分布在所述基底上的盖帽单元,所述盖帽单元包括中心区和边缘区;
形成减反射层,所述减反射层覆盖在相邻两个盖帽单元之间的基底上且覆盖在所述相邻两个盖帽单元中每个盖帽单元的边缘区上;
在各所述盖帽单元背离所述基底的表面上形成电极,所述电极在所述基底上的正投影覆盖与所述电极对应的盖帽单元的中心区在所述基底上的正投影,且至少部分覆盖正对所述边缘区的减反射层在所述基底上的正投影;
所述电极的底部与所述盖帽单元和所述减反射层接触;
所述盖帽单元上的所述电极包括第一电极和多个第二电极,所述多个第二电极平行且间隔地设置在所述第一电极围成的区域内。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基底包括衬底和形成在所述衬底上的光电转化层,所述光电转化层包括多个光电转化单元;所述形成基底以及位于所述基底上的盖帽层,包括:
在所述衬底上依次形成光电转化功能层、盖帽功能层和光阻层;
处理所述光阻层、所述盖帽功能层和所述光电转化功能层,形成多个光阻单元、多个所述盖帽单元以及多个光电转化单元,其中,所述光电转化单元上设置有至少一个盖帽单元,所述盖帽单元上设置有所述光阻单元,所述光阻单元在所述衬底上的正投影位于所述盖帽单元在所述衬底上的正投影的内部。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述形成减反射层,包括:
在由多个所述光电转化单元、多个所述盖帽单元和多个所述光阻单元形成的组合结构的表面形成减反射功能层;
剥离每个所述光阻单元及其表面的所述减反射功能层,得到所述减反射层。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述处理所述光阻层、所述盖帽功能层和所述光电转化功能层,包括:
在所述光阻层上形成多条贯穿所述光阻层的缝隙;
使用第一刻蚀液对所述缝隙内的所述盖帽功能层和所述光电转化功能层进行刻蚀,形成多条切割道,多条所述切割道划分所述光电转化层至多个所述光电转化单元;
对相邻两个所述缝隙之间的所述光阻层进行结构修饰,得到多个光阻结构;
使用第二刻蚀液对相邻两个所述缝隙之间的所述盖帽功能层进行刻蚀,得到多个所述盖帽单元,所述盖帽单元在所述衬底上的正投影位于所述光阻结构在所述衬底上的正投影的内部;
分别对多个所述光阻结构进行结构修饰,得到多个所述光阻单元。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述对多个所述光阻结构进行结构修饰,得到多个所述光阻单元,包括:
使用碱性溶液对多个所述光阻结构进行表面溶解,得到多个所述光阻单元。
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