CN117712198A - 电荷存储结构 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例是关于一种电荷存储结构。根据一实施例的电荷存储结构包括：晶圆、第一极性区域及第二极性区域。晶圆具有第一表面及与第一表面相对的第二表面，其中第一表面具有第一绒面，第二表面包括具有第二绒面的第一部分及与第一部分连接的第二部分。第一极性区域经配置以接触第二表面的第一部分。第二极性区域与第一极性区域间隔开且经配置以邻近于第二表面的第二部分。第一绒面和第二绒面不同。本申请实施例提供的电荷存储结构具有制造成本更低、制造效率更高的优势，且可以根据具体需要灵活设置电池正面的绒面和电池背面开口的绒面，满足不同的产品要求。

Description

电荷存储结构
技术领域
本申请实施例涉及电荷存储结构领域，特别是涉及一种电荷存储结构。
背景技术
太阳能电池通常是将太阳光直接转换成电的光伏器件。目前市场上流行的IBC(Interdigitated back contact，指交叉背接触)太阳能电池一般采用硅晶圆制成。然而，现有IBC电池制造步骤较多且制造成本较高，无法满足市场需要。
因此，业界希望获得制造成本更低、制造效率更高且具有更好性能的IBC电池。
发明内容
本申请实施例的目的之一在于提供一种电荷存储结构，其具有更低的制造成本及更高的制造效率，且可根据不同的需要被灵活设计出各种形式。
根据本申请的一实施例提供的一种电荷存储结构，其包括晶圆，其具有第一表面及与第一表面相对的第二表面，其中，第一表面具有第一绒面，第二表面包括具有第二绒面的第一部分及与第一部分连接的第二部分；第一极性区域，其经配置以接触第二表面的第一部分；第二极性区域，其与第一极性区域间隔开且经配置以邻近于第二表面的第二部分；其中，第一绒面与第二绒面不同。
在本申请的一些实施例中，其中第一绒面是金字塔绒面及倒金字塔绒面中的任意一者，且第二绒面是碱抛绒面、酸抛绒面、微制绒绒面、金字塔绒面及倒金字塔绒面中的任意一者。
在本申请的一些实施例中，其进一步包括覆盖晶圆的第二表面的第二部分的氧化物层。
在本申请的一些实施例中，其进一步包括覆盖氧化物层的半导体层。
在本申请的一些实施例中，其进一步包括第一钝化层，其覆盖第一表面、第二表面的第一部分、晶圆的位于第一表面与第二表面之间的第三表面、氧化物层的侧表面和半导体层的侧表面。
在本申请的一些实施例中，其进一步包括覆盖第一钝化层的第二钝化层。
在本申请的一些实施例中，其中第一极性区域包括第一金属触点及与第一金属触点连接的区域。
在本申请的一些实施例中，其中区域为N+极性区域或P+极性区域。
在本申请的一些实施例中，其中位于第二表面的第一部分上的第一钝化层和第二钝化层均具有第一开口，第一极性区域的第一金属触点穿过第一开口。
在本申请的一些实施例中，其中第二极性区域包括连接至半导体层的第二金属触点，且第二金属触点不经过开口而连接至半导体层。
在本申请的一些实施例中，其中第一金属触点是铝。
在本申请的一些实施例中，其中第二金属触点是银浆或银铝浆料。
在本申请的一些实施例中，其中晶圆是P型C-Si晶圆。
在本申请的一些实施例中，其中半导体层包含IV族元素。
在本申请的一些实施例中，其中半导体层包含V族元素。
在本申请的一些实施例中，其中半导体层包含磷。
在本申请的一些实施例中，其中第二表面的第二部分是平坦表面。
在本申请的一些实施例中，其中氧化物层为隧穿氧化物层。
在本申请的一些实施例中，其中倒金字塔绒面具有2％至15％的反射率。
在本申请的一些实施例中，其中金字塔绒面具有约5％至20％的反射率。
在本申请的一些实施例中，其中微制绒绒面具有约12％的反射率。
根据本申请的一实施例提供的一种电荷存储结构，其包括晶圆，其具有第一表面及与第一表面相对的第二表面，其中，第一表面具有第一绒面，第二表面包括具有第二绒面的第一部分及与第一部分连接的第二部分；第一极性区域，其经配置以接触第二表面的第一部分；第二极性区域，其与第一极性区域间隔开且经配置以邻近于第二表面的第二部分；其中，第一绒面是碱抛绒面、酸抛绒面、微制绒绒面及倒金字塔绒面中的任意一者，且第二绒面是碱抛绒面、酸抛绒面、微制绒绒面及倒金字塔绒面中的任意一者，且第一绒面和第二绒面相同。
在本申请的一些实施例中，其中倒金字塔绒面具有约2％至15％的反射率。
本申请实施例提供的电荷存储结构相对于常规的电荷存储结构具有更低的制造成本、更高的制造效率及更好的产品质量及良率。
附图说明
在下文中将简要地说明为了描述本申请实施例或现有技术所必要的附图以便于描述本申请实施例。显而易见地，下文描述中的附图仅只是本申请中的部分实施例。对本领域技术人员而言，在不需要创造性劳动的前提下，依然可根据这些附图中所例示的结构来获得其他实施例的附图。并且，本揭露的附图仅仅作为示意图，其不代表本申请实施例的结构的正确比例。
图1是根据本申请一实施例的电荷存储结构的纵向截面示意图
图2是根据本申请另一实施例的电荷存储结构的纵向截面示意图
图3是根据本申请又一实施例的电荷存储结构的纵向截面示意图
图4是根据本申请另一实施例的电荷存储结构的纵向截面示意图
图5是根据本申请又一实施例的电荷存储结构的纵向截面示意图
图6是根据本申请另一实施例的电荷存储结构的纵向截面示意图
图7是根据本申请又一实施例的电荷存储结构的纵向截面示意图
图8是根据本申请另一实施例的电荷存储结构的纵向截面示意图
图9是根据本申请又一实施例的电荷存储结构的纵向截面示意图
图10是根据本申请另一实施例的电荷存储结构的纵向截面示意图
图11是根据本申请又一实施例的电荷存储结构的纵向截面示意图
图12是根据现有技术的电荷存储结构的纵向截面示意图
图13是根据本申请一实施例制造电荷存储结构的方法的流程图
具体实施方式
本申请的实施例将会被详细的描示在下文中。在本申请说明书全文中，将相同或相似的组件以及具有相同或相似的功能的组件通过类似附图标记来表示。在此所描述的有关附图的实施例为说明性质的、图解性质的且用于提供对本申请的基本理解。本申请的实施例不应被解释为对本申请的限制。
如本文中所使用，术语“约”、“大体上”、“实质上”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时，术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说，当结合数值使用时，术语可指代小于或等于数值的±10％的变化范围，例如小于或等于±5％、小于或等于±0.5％、或小于或等于±0.05％。举例来说，如果两个数值之间的差值小于或等于值的平均值的±10％，那么可认为两个数值“大体上”相同。
再者，为便于描述，“第一”、“第二”、“第三”等等可在本文中用于区分一个图或一系列图的不同组件。“第一”、“第二”、“第三”等等不意欲描述对应组件。
在本申请中，除非经特别指定或限定之外，“设置”、“连接”、“耦合”、“固定”以及与其类似的用词在使用上是广泛地，而且本领域技术人员可根据具体的情况以理解上述的用词可是，比如，固定连接、可拆式连接或集成连接；其也可是机械式连接或电连接；其也可是直接连接或通过中介结构的间接连接；也可是两个组件的内部通讯。
本申请提供一种新的电荷存储结构，其具有更好的质量和更低的制造成本。
图1是根据本申请一实施例的电荷存储结构10的纵向截面示意图。
如图1所示，根据本申请一实施例的电荷存储结构10可包括：晶圆101、极性区域103、极性区域105、氧化物层107、半导体层109、钝化层111、钝化层113。电荷存储结构10可为，例如，但不限于，指交叉背接触(IBC)太阳能电池。
晶圆101可具有表面101a、与表面101a相对的表面101b，以及与位于表面101a与表面101b之间的表面101c。晶圆101可为，例如，但不限于，P型C-Si晶圆。晶圆101可为任意合适类型的晶圆。表面101a可具有绒面。绒面是对硅片表面进行制绒工艺得到的表面。良好的绒面结构可以降低太阳光的反射率，增加光的吸收，而且还可以提高表面钝化以及电极接触等特性，从而提高载流子的收集效率。表面101a的绒面可为金字塔绒面(pyramidaltexture)。金字塔绒面可大体上呈现不平坦的三角形结构。金字塔绒面与金属的接触面较大，因而金属化有效面积增大。然而，在金字塔绒面上沉积钝化层时保证钝化层的沉积的薄膜均匀性是一项挑战。金字塔绒面可对太阳光进行两次反射。不同的工艺可以形成具有不同的反射率的金字塔绒面。金字塔绒面可具有，例如，但不限于，约5％至20％，约5％至10％，约6％至11％，约10％至15％，约15％至20％的反射率。表面101a的绒面还可为金字塔绒面、碱抛绒面、酸抛绒面、微制绒绒面及倒金字塔绒面中的任意一者。碱抛绒面可呈现大体上平坦表面。碱抛绒面的大体上平坦表面有利于钝化层的沉积，但不利于金属化接触。相对于金字塔绒面或倒金字塔绒面，碱抛绒面的大体上平坦表面与金属的接触面小，并且由于是平坦表面，因而金属容易扩散开，导致最终金属接触面大。碱抛绒面的反射率大于约40％。酸抛绒面可呈现具有多个连续的大体上弧形结构的表面。酸抛绒面可具有约30％至35％的反射率。微制绒绒面可为同时具有碱抛形貌和金字塔形貌的表面。微制绒绒面兼顾了金字塔绒面和碱抛绒面的优势，既提高了金属化的有效面积，又能够较好地保证钝化层的沉积的薄膜均匀性。微制绒绒面可具有约10％至15％的反射率。倒金字塔绒面可呈现大体上倒金字塔形貌。倒金字塔绒面可对太阳光进行三次反射。倒金字塔绒面相对于金字塔绒面具有更好的陷光性、承载的电流更大，且金属化印刷倒金字塔的线宽可以设计得更窄、高宽比更好，且倒金字塔绒面与金属的接触更好，能够提升电池的效率。倒金字塔绒面可具有，例如，但不限于，约2％至15％，约2％至10％，约5％至10％，约8％至10％，约10％至12％，约10％至15％的反射率。纳米柱状形貌的倒金字塔绒面的反射率可以较低。表面101a的绒面可优选为金字塔绒面或倒金字塔绒面，以较好地降低太阳光的反射率，尽可能多地吸收太阳光。
表面101b可包括第一部分1011b及与第一部分1011b连接的第二部分1012b。第一部分1011b可具有绒面。第一部分1011b的绒面可与表面101a的绒面不同。第一部分1011b的绒面可为碱抛绒面、酸抛绒面、微制绒绒面、金字塔绒面及倒金字塔绒面中的任意一者。表面101b的第二部分1012b可为平坦表面。第一部分1011b的绒面可优选为碱抛绒面、酸抛绒面、微制绒绒面。第一部分1011b的绒面可与表面101a的绒面相同。可根据具体需要灵活设置表面101a的绒面和表面101b的第一部分1011b的绒面，满足不同的产品要求。
极性区域103可经配置以接触表面101b的第一部分1011b。极性区域103可包括金属触点103a及与金属触点103a连接的区域103b。金属触点103a可为，例如，但不限于，铝。可通过常规的丝网印刷工艺或任意合适的工艺设置金属触点103a。金属触点103a可为基极触点。在本申请其它实施例中，金属触点103a可包含任意合适的材料。区域103b可为N+极性区域或P+极性区域。区域103b可通过执行共烧工艺来处理邻近金属触点103a接触晶圆101的部分而形成。区域103b可不包括硼。
极性区域105可与极性区域103间隔开且经配置以邻近于表面101b的第二部分1012b。极性区域105可包括金属触点105a。金属触点105a可穿过钝化层111及钝化层113连接至半导体层109。金属触点105a可为例如，但不限于，银浆，或银铝浆料。金属触点105a可为发射极触点。可通过常规的丝网印刷工艺或任意合适的工艺设置金属触点105a。在本申请其它实施例中，金属触点105a可包含任意合适的材料。金属触点105a可不经过开口而连接至半导体层109。银浆或银铝浆料具有腐蚀性，其在共烧工艺过程中可穿过钝化层111及钝化层113从而连接至晶圆101。因此，无需首先打开钝化层111及钝化层113以形成开口，以使得银浆或银铝浆料连接至晶圆101。金属触点105a和金属触点103a可位于不同的水平面上。
氧化物层107可覆盖晶圆101的表面101b的第二部分1012b。氧化物层107可为，例如，但不限于，SiOx层，厚度小于5纳米。氧化物层107可为任意合适类型的氧化物层。可使用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积法)或PEALD(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition，等离子体增强原子层沉积)沉积氧化物层107。可在约100℃至500℃的温度中执行PEALD工艺以形成氧化物层107。氧化物层107可为隧穿氧化物层。
半导体层109可覆盖氧化物层107。半导体层109可包含IV族元素。半导体层109可包含V族元素。半导体层109可包含，例如，但不限于，磷。半导体层109可包含，例如，但不限于，原位掺杂磷(in-situ doped phosphorus)。半导体层109可包含，例如，但不限于，磷烷(PH3,Phosphine)。半导体层109可为任意合适类型的半导体层。半导体层109可为多晶硅(polysilicon)层。可使用PECVD或PEALD沉积半导体层109。可在约100℃至500℃的温度中执行PECVD工艺以形成半导体层109。
钝化层111可覆盖表面101a、表面101b的第一部分1011b、晶圆101的表面101a与表面101b之间的表面101c、氧化物层107的侧表面107a和半导体层109的侧表面109a。在本申请其它实施例中，钝化层111可覆盖表面101a、表面101b的第一部分1011b、氧化物层107的侧表面107a和半导体层109的侧表面109a。位于表面101b的第一部分1011b上的钝化层111可具有开口111a。金属触点105a在共烧工艺后通过开口111a连接至晶圆101，以形成区域103b。钝化层111可为，例如，但不限于，AlOx层。钝化层111可为，例如，但不限于，Al2O3。钝化层111可为任意合适类型的氧化物层。钝化层111可为SiOx层。钝化层111可为SiOx层和Al2O3共同形成的叠层，SiOx可较薄，例如，在约2nm以下。可使用ALD(Atomic Layer Deposition，原子层沉积)、CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积法)或任意合适的工艺沉积钝化层111。双面沉积(即，沉积于表面101a和表面101b)钝化层111可以克服单面沉积所产生的绕镀问题。
钝化层113可覆盖钝化层111。位于表面101b的第一部分1011b上的钝化层113可具有开口113a。开口111a与开口113a连通。极性区域103的金属触点103a穿过开口111a及开口113a。钝化层113可为，例如，但不限于，SiNx层、SiOx层、SiON层，或为SiNx层、SiOx层及SiON层的任意组合层。钝化层113可为任意合适类型的氮化物层。可使用ALD、CVD、PECVD、PEALD或任意合适的工艺沉积钝化层113以包覆钝化层111。钝化层113可为减反射层。钝化层113可为钝化层111提供进一步的氢钝化。
根据本申请图1所示的电荷存储结构10不包括硼，因而其制造成本低，不再需使用高温硼扩散工艺，也不需执行湿法工艺以清洗硼扩散绕度的产物，减少了所需要调用的制造设备的数量，降低了工艺难度，节约了一部分生产原料，降低了制造成本，以极简单的方式实现了背面交叉接触。同时，由于无需进行硼扩散工艺，晶圆在整个电荷存储结构的制造过程中所需承受的最高温度(硼扩散工艺温度约1000℃至1200℃)大幅降低，从而减缓了晶圆101因高温而造成的翘曲问题，提升了电荷存储结构10的产品良率且降低了能耗。此外，通过使用PEALD或PECVD工艺制作氧化物层107和半导体层109，可以很好地控制氧化物层107的厚度，且保证氧化物层107的均匀性、重复性、稳定性，且可以极大地提高半导体层109的沉积速率。虽然使用PEALD或PECVD工艺沉积半导体层109不能完全避免半导体层109的绕镀，但是可以在一定程度上缩小半导体层109的绕镀的范围，因而在一定程度上可以提升生产效率与良率，同时减少石英管壁上多晶硅沉积造成频繁碎管等LPCVD技术面临的技术瓶颈。因此，根据本申请图1所示的电荷存储结构10可具有更好的产品质量、更低的制造成本及更高的生产效率。
此外，根据本申请图1所示的电荷存储结构10的晶圆表面101a上的绒面及晶圆表面101b上的绒面可相同或不同，这使得本领域技术人员可以综合产品性能及制造成本等因素灵活设计电荷存储结构10，以满足不同的市场要求。
图2是根据本申请另一实施例的电荷存储结构20的纵向截面示意图。如图2所示，根据本申请一实施例的电荷存储结构20与图1所示的电荷存储结构10的区别在于：电荷存储结构20中的表面101b的第一部分1011b的绒面是酸抛绒面。
图3是根据本申请另一实施例的电荷存储结构30的纵向截面示意图。如图3所示，根据本申请一实施例的电荷存储结构30与图1所示的电荷存储结构10的区别在于：电荷存储结构30中的表面101b的第一部分1011b的绒面是微制绒绒面，其包括了大体上平坦部分和金字塔形貌的部分。
图4是根据本申请另一实施例的电荷存储结构40的纵向截面示意图。如图4所示，根据本申请一实施例的电荷存储结构40与图1所示的电荷存储结构10的区别在于：电荷存储结构40中的表面101b的第一部分1011b的绒面是倒金字塔绒面。
图5是根据本申请另一实施例的电荷存储结构50的纵向截面示意图。如图5所示，根据本申请一实施例的电荷存储结构50与图1所示的电荷存储结构10的区别在于：电荷存储结构50中的表面101a的绒面是倒金字塔绒面，表面101b的第一部分1011b的绒面是倒金字塔绒面。
图6是根据本申请另一实施例的电荷存储结构60的纵向截面示意图。如图6所示，根据本申请一实施例的电荷存储结构60与图5所示的电荷存储结构50的区别在于：电荷存储结构60中表面101b的第一部分1011b的绒面是金字塔绒面。
图7是根据本申请另一实施例的电荷存储结构70的纵向截面示意图。如图7所示，根据本申请一实施例的电荷存储结构70与图5所示的电荷存储结构50的区别在于：电荷存储结构70中表面101b的第一部分1011b的绒面是碱抛绒面。
图8是根据本申请另一实施例的电荷存储结构80的纵向截面示意图。如图8所示，根据本申请一实施例的电荷存储结构80与图5所示的电荷存储结构50的区别在于：电荷存储结构80中表面101b的第一部分1011b的绒面是酸抛绒面。
图9是根据本申请另一实施例的电荷存储结构90的纵向截面示意图。如图9所示，根据本申请一实施例的电荷存储结构90与图5所示的电荷存储结构50的区别在于：电荷存储结构90中表面101b的第一部分1011b的绒面是微制绒绒面，其包括了大体上平坦部分和金字塔形貌的部分。
图10是根据本申请另一实施例的电荷存储结构1000的纵向截面示意图。如图10所示，根据本申请一实施例的电荷存储结构1000与图1所示的电荷存储结构10的区别在于：电荷存储结构1000中的表面101a的绒面是酸抛绒面，表面101b的第一部分1011b的绒面是酸抛绒面。
图11是根据本申请另一实施例的电荷存储结构1100的纵向截面示意图。如图11所示，根据本申请一实施例的电荷存储结构1100与图1所示的电荷存储结构10的区别在于：电荷存储结构1100中的表面101a的绒面是微制绒绒面，表面101b的第一部分1011b的绒面是微制绒绒面。
本申请实施例提供的电荷存储结构的晶圆表面101a上的绒面及晶圆表面101b上的绒面可以根据需要灵活设计，以满足不同的产品需要。
图12是根据本申请另一实施例的电荷存储结构1200的纵向截面示意图。
如图12所示，根据本申请另一实施例的电荷存储结构10B可包括：晶圆201、设置于晶圆201的前表面201a上的n型区203、设置于n型区203上的SiNx层205、设置于晶圆201的背表面201b上的P+区207、设置于晶圆201的背表面201b上的N+区209，将P+区207与N+区209间隔开的表面钝化层211、连接至P+区207的金属触点213，以及连接至N+区209的金属触点215。
P+区207可包括p型掺杂剂源，例如，硼。在形成P+区207时，需要将p型掺杂剂源，例如，可印刷硼浆料，成条带状地沉积在晶圆201的背表面201b上，然后将晶圆201放置到预热的扩散炉中，炉温度达约900℃至1400℃，以促进硼扩散穿过背表面201b，来执行将硼扩散到晶圆201中的过程，从而形成了P+区207。在另一实施例中，P+区207通过沉积p型材料层，然后执行离子注入(implant)工艺形成。执行离子注入工艺后，需要进行退火工艺进行修复。
N+区209可包括n型掺杂剂，例如，磷。N+区209的形成在P+区207形成步骤后。即，通过将POCl3炉从硼扩散温度(即，约900℃至1400℃)冷却到处于约850℃至900℃范围内的温度，且然后以达到磷掺杂型面(profile)的速率接通POCl3来实现将磷扩散到晶圆201的过程。在另一实施例中，N+区209通过沉积n型材料层，然后执行离子注入工艺形成。执行离子注入工艺后，需要进行退火工艺进行修复。
图12所示的电荷存储结构10B包含了硼扩散区207，其制造过程需要执行高温硼扩工艺的设备，且还需要执行湿法工艺的设备以清洗硼扩散形成的绕度。
图13是根据本申请一实施例制造电荷存储结构的方法的流程图。
参见方框201，可提供晶圆。晶圆可具有前表面、与前表面相对的背表面，以及与位于前表面与背表面之间的侧表面。晶圆可为，例如，但不限于，P型C-Si晶圆。晶圆可为任意合适类型的晶圆。可对晶圆执行抛光工艺。可对晶圆执行清洗工艺。可对晶圆执行抛光后清洗工艺。
参见方框202，可沉积氧化物层。可将氧化物层沉积于晶圆的表面。可将氧化物层沉积于晶圆的前表面。可将氧化物层沉积于晶圆的背表面。可将氧化物层沉积于晶圆的侧表面。可将氧化物层沉积于晶圆的前表面、背表面及侧表面。可将氧化物层沉积于晶圆的背表面。沉积于晶圆的背表面的氧化物层可能会绕镀到侧表面及前表面的一部分。可使用PECVD或PEALD沉积氧化物层。可在，例如，但不限于，约100℃至500℃的温度中执行PEALD工艺以形成氧化物层。氧化物层可为，例如，但不限于，SiOx层。厚度小于5纳米。
参见方框203，可沉积半导体层。可将半导体层沉积于氧化物层以覆盖氧化物层，以为后续形成背面场(back side field)和连接触点做准备。可使用PECVD或PEALD沉积半导体层。可在，例如，但不限于，约100℃至500℃的温度中执行PECVD工艺以形成半导体层。沉积于晶圆的背表面的氧化物层上的半导体层可能会绕镀到侧表面及前表面的一部分。半导体层可包含IV族元素。半导体层可包含V族元素。半导体层可包含，例如，但不限于，磷。半导体层可包含，例如，但不限于，原位掺杂磷(in-situ doped phosphorus)。半导体层可包含,例如,但不限于，磷烷(PH3,Phosphine)。半导体层可为任意合适类型的半导体层。半导体层可为晶硅层。
参见方框204，可沉积掩模层。可将掩模层沉积于半导体层以覆盖半导体层。可使用PECVD或PEALD沉积掩模层。由于PECVD或PEALD沉积工艺的限制，沉积于晶圆的背表面的半导体层上的掩模层会绕镀到侧表面及前表面的一部分。掩模层可选自，例如，但不限于，氧化铝、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或其任意组合。
在其他实施例中，可将氧化物层、半导体层及掩模层依次沉积于晶圆的背表面及全部前表面。
参见方框205，可执行退火工艺。可执行退火工艺，对于半导体层的晶体结构(例如非晶硅(amorphous silicon)或是非晶硅和多晶硅(polysilicon)的混合体)进行调质。可执行退火工艺，其可激活PH3掺杂，以将半导体层的晶硅层转化为多晶硅层。磷掺杂的多晶硅层后续可作为N+区域的接触面。在某些实施例中，可执行退火工艺使晶圆中结晶度大于约80％。在某些其它实施例中,可执行退火工艺使晶圆中结晶度介于约88％到约90％之间。
参见方框206，可形成晶圆的背表面上的开口。可移除晶圆的背表面上的氧化物层、半导体层及掩模层的一部分以形成晶圆背表面上的开口。可使用激光工艺去除氧化物层、半导体层及掩模层的一部分以形成晶圆背表面上的开口。可使用任何合适的工艺去除氧化物层、半导体层及掩模层的一部分以形成晶圆背表面上的开口。此开口可为后续对晶圆的背表面执行纹理化进行准备。
参见方框207，可使用链式湿法设备HF酸移除前表面和侧面上的掩模层，以使得绕镀到侧面和前表面的半导体层暴露出来。
接着，可移除晶圆的侧面和前表面上方的半导体层。可使用合适的化学试剂移除半导体层。可使用槽式湿法设备通过化学试剂，例如，但不限于，HNO3,或是KOH,或是NaOH和添加剂，移除侧面和前表面上的半导体层。由于掩模层的保护，晶圆的背表面上的半导体层可不受影响。由于链式和槽式湿法设备可自动化相连，因此移除掩模层和移除半导体层的步骤可以高效且方便地完成。
接着，可移除晶圆的侧面和前表面上方的氧化物层。可使用任意合适的工艺或可使用合适的化学试剂移除氧化物层。
接着，可执行表面纹理化(texture)工艺或制绒工艺。可同时对晶圆前表面和晶圆背表面上的开口所暴露的晶圆的区域执行表面纹理化工艺。在执行表面纹理化工艺后，晶圆的前表面和晶圆的背表面未被氧化物层和半导体层覆盖的区域可形成金字塔形貌、碱抛形貌、酸抛形貌、微制绒形貌和倒金字塔形貌中的任意一种。晶圆的前表面所形成的绒面和晶圆的背表面所形成的绒面可相同或不同。执行表面纹理化工艺可修复激光工艺在晶圆的背表面开口造成的损伤。可使化学溶液(例如酸或碱)来执行表面纹理化工艺或制绒工艺。例如，在某些实施例中，可用碱处理得到金字塔状绒面。例如，在其他实施例中，可用酸处理以得到虫孔状绒面。不管是哪种绒面，都可以提高晶圆(硅片)的陷光作用。在其他实施例中，可分别对晶圆的前表面和晶圆的背表面执行表面纹理化工艺，以使得晶圆的前表面和晶圆的背表面可具有不同的制绒形貌。可根据实际需要，首先对晶圆的前表面执行表面纹理化工艺，或首先对晶圆的背表面执行表面纹理化工艺。
接着，可移除晶圆表面上剩余的掩模层。可移除位于晶圆的背表面的掩模层。可使用湿法槽式设备HF酸去除掩模层。
在执行表面纹理化工艺过程中掩模的移除、氧化物层的移除和半导体层的移除的顺序可根据实际需要进行灵活地调整。
接着，可清洗晶圆的表面，为后续沉积提供高质量高清洁度的样品。
参见方框208，可沉积第一钝化层。可将第一钝化层沉积于晶圆的前表面及背表面。可使用ALD、CVD或任意合适的工艺沉积第一钝化层。双面沉积(即，沉积于前表面和背表面)第一钝化层可以克服单面沉积所产生的绕镀问题。所形成的第一钝化层可包覆晶圆的前表面、侧表面、背表面的具有绒面的部分、氧化物层以及半导体层。在本申请其它实施例中，所形成的第一钝化层可包覆晶圆的前表面、背表面的具有绒面的部分、氧化物层以及半导体层。第一钝化层可为AlOx层。第一钝化层可为，例如，但不限于，Al2O3。第一钝化层可为任意合适类型的氧化物层。第一钝化层可为SiOx层。第一钝化层可为SiOx层和Al2O3共同形成的叠层，SiOx可较薄，例如，在约2nm以下。由于金字塔绒面、倒金字塔绒面、酸抛绒面或制绒绒面具有不平整性，保证第一钝化层沉积的均匀性是一项挑战。本申请通过使用ALD沉积工艺沉积钝化层，可保证钝化层的沉积的薄膜均匀性和保型性，以使得可设置各自绒面的电荷存储结构具有良好的质量。
接着，可沉积第二钝化层。可沉积第二钝化层于第一钝化层以覆盖第一钝化层。可使用ALD、CVD、PECVD、PEALD或任意合适的工艺沉积第二钝化层以包覆第一钝化层。第二钝化层可为，例如，但不限于，SiNx层、SiOx层、SiON层，或为SiNx层、SiOx层及SiON层的任意组合层。第二钝化层可为任意合适类型的氮化物层。第二钝化层可为减反射层。第二钝化层可为第一钝化层提供进一步的氢钝化。
接着，参见方框209，移除位于晶圆背表面上的具有绒面的部分上的第一钝化层和第二钝化层的一部分以形成另一开口，该另一开口使晶圆暴露出来，方便后续步骤形成所需的金属触点，为后续金属接触提供高质量的界面。可使用激光工艺，也可使用任何合适的工艺移除钝化层。
参见方框211，可形成极性区域。可在晶圆背表面上的另一开口处形成第一金属触点。可通过常规的丝网印刷工艺或任意合适的工艺设置第一金属触点，使得第一金属触点穿过另一开口。触点可为，例如，但不限于，银浆。触点可为基极触点。在本申请其它实施例中，触点可包含任意合适的材料。
可执行共烧工艺以在邻近第一金属触点接触晶圆的部分处形成第一区域。第一区域可与第一金属触点连接。第一区域可为P+区域。第一区域可为N+区域。第一区域可不包括硼。
可在位于晶圆背表面上的不具有绒面的部分上的第一钝化层和第二钝化层的一部分形成第二金属触点。可通过常规的丝网印刷工艺或任意合适的工艺设置第二金属触点。可执行共烧工艺以使第二金属触点穿过第一钝化层和第二钝化层并连接至半导体层。第二金属触点可为银浆或银铝浆料。银浆或银铝浆料具有腐蚀性，其在共烧工艺过程中可穿过第一钝化层和第二钝化层从而连接至半导体层。因此，无需首先打开第一钝化层和第二钝化层以形成开口，以使得银浆或银铝浆料连接至半导体层。第二金属触点可为发射极触点。在本申请其它实施例中，另一半导体层触点可包含任意合适的材料。
接着可执行电注入或是光注入工艺来进一步提高电池的效率与稳定性。
本申请的电荷存储结构具有更少的制造步骤、更低的能耗、更低的成本及更高的制造效率，且具有更好的质量，且能够满足批量生产的需要，具有广阔的市场前景。并且，本申请的电荷存储结构可以实现晶圆前表面积背表面的不同的绒面，能够兼顾产品要求及制造成本。再者，本申请通过使用ALD沉积工艺沉积钝化层，可保证钝化层的沉积的薄膜均匀性和保型性，以使得可设置各自绒面的电荷存储结构具有良好的质量。
本申请的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本申请的教示及揭示而作种种不背离本申请精神的替换及修饰。因此，本申请的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本申请的替换及修饰，并为本专利申请权利要求书所涵盖。

Claims (23)

1.一种电荷存储结构，其包括：
晶圆，其具有第一表面及与第一表面相对的第二表面，其中，所述第一表面具有第一绒面，所述第二表面包括具有第二绒面的第一部分及与第一部分连接的第二部分；
第一极性区域，其经配置以接触所述第二表面的所述第一部分；
第二极性区域，其与所述第一极性区域间隔开且经配置以邻近于所述第二表面的所述第二部分；
其中，所述第一绒面与所述第二绒面不同。
2.根据权利要求1所述的电荷存储结构，其中所述第一绒面是金字塔绒面及倒金字塔绒面中的任意一者，且第二绒面是碱抛绒面、酸抛绒面、微制绒绒面、所述金字塔绒面及所述倒金字塔绒面中的任意一者。
3.根据权利要求1所述的电荷存储结构，其进一步包括覆盖所述晶圆的所述第二表面的所述第二部分的氧化物层。
4.根据权利要求3所述的电荷存储结构，其进一步包括覆盖所述氧化物层的半导体层。
5.根据权利要求4所述的电荷存储结构，其进一步包括第一钝化层，其覆盖所述第一表面、所述第二表面的所述第一部分、所述晶圆的位于所述第一表面与所述第二表面之间的第三表面、所述氧化物层的侧表面和所述半导体层的侧表面。
6.根据权利要求5所述的电荷存储结构，其进一步包括覆盖所述第一钝化层的第二钝化层。
7.根据权利要求1所述的电荷存储结构，其中所述第一极性区域包括第一金属触点及与所述第一金属触点连接的区域。
8.根据权利要求7所述的电荷存储结构，其中所述区域为N+极性区域或P+极性区域。
9.根据权利要求6所述的电荷存储结构，其中位于所述第二表面的所述第一部分上的所述第一钝化层和所述第二钝化层均具有第一开口，所述第一极性区域的第一金属触点穿过所述第一开口。
10.根据权利要求1所述的电荷存储结构，其中所述第二极性区域包括连接至所述半导体层的第二金属触点，且所述第二金属触点不经过开口而连接至所述半导体层。
11.根据权利要求9所述的电荷存储结构，其中所述第一金属触点是铝。
12.根据权利要求10所述的电荷存储结构，其中所述第二金属触点是银浆或银铝浆料。
13.根据权利要求1所述的电荷存储结构，其中所述晶圆是P型C-Si晶圆。
14.根据权利要求4所述的制造电荷存储结构的方法，其中所述半导体层包含IV族元素。
15.根据权利要求4所述的制造电荷存储结构的方法，其中所述半导体层包含V族元素。
16.根据权利要求4所述的制造电荷存储结构的方法，其中所述半导体层包含磷。
17.根据权利要求1所述的电荷存储结构，其中所述第二表面的所述第二部分是平坦表面。
18.根据权利要求3所述的电荷存储结构，其中所述氧化物层为隧穿氧化物层。
19.根据权利要求2所述的电荷存储结构，其中所述倒金字塔绒面具有2％至15％的反射率。
20.根据权利要求2所述的电荷存储结构，其中所述金字塔绒面具有约5％至％20的反射率。
21.根据权利要求2所述的电荷存储结构，其中所述微制绒绒面具有约12％的反射率。
22.一种电荷存储结构，其包括：
晶圆，其具有第一表面及与第一表面相对的第二表面，其中，所述第一表面具有第一绒面，所述第二表面包括具有第二绒面的第一部分及与第一部分连接的第二部分；
第一极性区域，其经配置以接触所述第二表面的所述第一部分；
第二极性区域，其与所述第一极性区域间隔开且经配置以邻近于所述第二表面的所述第二部分；
其中，所述第一绒面是碱抛绒面、酸抛绒面、微制绒绒面及倒金字塔绒面中的任意一者，且第二绒面是碱抛绒面、酸抛绒面、微制绒绒面及倒金字塔绒面中的任意一者，且所述第一绒面和所述第二绒面相同。
23.根据权利要求19所述的电荷存储结构，其中所述倒金字塔绒面具有约2％至15％的反射率。
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