DE102009061071B3 - Method for producing semiconductor component used for laser-fired contact solar cell module, involves producing electrically conductive contact between contact layer made of easily solderable metal, and semiconductor substrate - Google Patents

Method for producing semiconductor component used for laser-fired contact solar cell module, involves producing electrically conductive contact between contact layer made of easily solderable metal, and semiconductor substrate Download PDF

Info

Publication number
DE102009061071B3
DE102009061071B3 DE200910061071 DE102009061071A DE102009061071B3 DE 102009061071 B3 DE102009061071 B3 DE 102009061071B3 DE 200910061071 DE200910061071 DE 200910061071 DE 102009061071 A DE102009061071 A DE 102009061071A DE 102009061071 B3 DE102009061071 B3 DE 102009061071B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contact layer
contact
layer
semiconductor substrate
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE200910061071
Other languages
German (de)
Inventor
Martin KUTZER
Dr. Bitnar Bernd
Dr. Krause Andreas
Dr. Heemeier Michael
Kristian SCHLEGEL
Dr. Neuhaus Holger
Dr. Schneiderlöchner Eric
Torsten Weber
Alexander Fülle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meyer Burger Germany GmbH
Original Assignee
SolarWorld Innovations GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SolarWorld Innovations GmbH filed Critical SolarWorld Innovations GmbH
Priority to DE200910061071 priority Critical patent/DE102009061071B3/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102009061071B3 publication Critical patent/DE102009061071B3/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022408Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/03Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/03Manufacturing methods
    • H01L2224/033Manufacturing methods by local deposition of the material of the bonding area
    • H01L2224/0333Manufacturing methods by local deposition of the material of the bonding area in solid form
    • H01L2224/03334Manufacturing methods by local deposition of the material of the bonding area in solid form using a preform
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/03Manufacturing methods
    • H01L2224/035Manufacturing methods by chemical or physical modification of a pre-existing or pre-deposited material
    • H01L2224/0355Selective modification
    • H01L2224/03552Selective modification using a laser or a focussed ion beam [FIB]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/05001Internal layers
    • H01L2224/05099Material
    • H01L2224/051Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05117Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/05118Zinc [Zn] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/05001Internal layers
    • H01L2224/05099Material
    • H01L2224/051Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/05139Silver [Ag] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/05001Internal layers
    • H01L2224/05099Material
    • H01L2224/051Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/05155Nickel [Ni] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

The method involves forming a dielectric passivation layer (5) on one of the sides of a planar semiconductor substrate (1). The contact layers (6,7) are arranged subsequently on the passivation layer. An electrically conductive contact is produced between the contact layer (7) made of easily solderable metal, and the semiconductor substrate. A diffusion barrier layer made of titanium or titanium compound, is formed above the contact layer (6). An independent claim is included for semiconductor component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Bauelements. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Halbleiter-Bauelement mit einer lötbaren Kontakt-Struktur. Aus der DE 100 46 170 A1 ist eine Solarzelle mit lasergefeuerten Kontakten (LFC-Solarzelle) bekannt. Diese weist auf ihrer Oberfläche eine mehrere Mikrometer dicke Metallschicht aus Aluminium auf, welche lokal mit dem darunterliegenden Halbleiter-Substrat elektrisch leitend verbunden ist. Zur Verschaltung einzelner LFC-Zellen in einem Modul werden diese üblicherweise miteinander verlötet. Bekanntlich ist das Verlöten von Aluminium jedoch sehr problematisch und aufwändig.The invention relates to a method for producing a semiconductor device. The invention further relates to a semiconductor device with a solderable contact structure. From the DE 100 46 170 A1 is a solar cell with laser-fired contacts (LFC solar cell) known. This has on its surface on a several micrometers thick metal layer of aluminum, which is electrically connected locally to the underlying semiconductor substrate. For interconnecting individual LFC cells in a module they are usually soldered together. However, aluminum soldering is known to be very problematic and expensive.

Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Bauelementen sind aus der DE 10 2005 040 871 A1 , der EP 2 031 659 A1 , der US 2009/0050202 A1 , der DE 10 2006 044 936 B4 und der DE 10 2006 046 726 A1 bekannt.Methods for the production of semiconductor devices are known from DE 10 2005 040 871 A1 , of the EP 2 031 659 A1 , of the US 2009/0050202 A1 , of the DE 10 2006 044 936 B4 and the DE 10 2006 046 726 A1 known.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Bauelements mit einer Kontakt-Struktur, welche gut lötbar ist, zu schaffen.The invention is therefore based on the object to provide a method for producing a semiconductor device having a contact structure, which is easy solderable.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren des Anspruchs 1 und das Halbleiterbauelement des Abspruchs 8 gelöst. Der Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche ist aus der DE 10 2005 040 871 A1 bekannt. Kern der Erfindung besteht darin, auf eine erste Kontakt-Schicht mindestens eine weitere Kontakt-Schicht aufzubringen, welche aus einem gut lötbaren Metall ist, und eine Folie umfasst.This object is achieved by the method of claim 1 and the semiconductor device of claim 8. The preamble of the independent claims is known from DE 10 2005 040 871 A1 known. The core of the invention is to apply to a first contact layer at least one further contact layer, which is made of a good solderable metal, and comprises a film.

Zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der gut lötbaren, zweiten Kontakt-Schicht und dem Halbleiter-Substrat ist vorzugsweise ein Laser-Verfahren vorgesehen.To produce an electrically conductive connection between the readily solderable, second contact layer and the semiconductor substrate, a laser method is preferably provided.

Die zweite Kontakt-Schicht kann ganzflächig auf die erste Kontakt-Schicht aufgebracht werden. Hierdurch wird insbesondere die Querleitfähigkeit der Kontakt-Schicht erhöht, sodass die Dicke der ersten Kontakt-Schicht deutlich reduziert werden kann.The second contact layer can be applied over the whole area to the first contact layer. As a result, in particular the transverse conductivity of the contact layer is increased, so that the thickness of the first contact layer can be significantly reduced.

Es ist jedoch ebenso möglich, die zweite Kontakt-Schicht in einem unterbrochenen Muster, das heißt in voneinander getrennten Teilbereichen, auf die erste Kontakt-Schicht aufzubringen. Dies hat den Vorteil, dass Schichtspannungen im Schichtstapel reduziert werden und somit einer Verbiegung des Substrates entgegengewirkt werden kann.However, it is also possible to apply the second contact layer in an interrupted pattern, that is to say in mutually separated partial regions, to the first contact layer. This has the advantage that layer stresses in the layer stack can be reduced and thus a bending of the substrate can be counteracted.

Die zweite Kontakt-Schicht wird erfindungsgemäß in Form einer Folie auf die erste Kontakt-Schicht aufgebracht. Dies ist besonders einfach durchführbar. Die Folie weist vorzugsweise eine Klebschicht, insbesondere aus leitfähigem Klebstoff auf. Hierdurch wird eine besonders gute elektrische Anbindung der Folie an die erste Kontakt-Schicht hergestellt.The second contact layer is applied according to the invention in the form of a film on the first contact layer. This is particularly easy to carry out. The film preferably has an adhesive layer, in particular of conductive adhesive. As a result, a particularly good electrical connection of the film to the first contact layer is produced.

Die Folie umfasst eine Schicht aus einem Metall oder einer Metalllegierung. Als besonders brauchbar haben sich Folien mit einer Bimetall-Schicht erwiesen.The film comprises a layer of a metal or a metal alloy. Particularly useful films have proven with a bimetallic layer.

Das erfindungsgemäße Halbleiter-Bauelement ist besonders wirtschaftlich herstellbar und aufgrund der Eigenschaften der zweiten Kontakt-Struktur auf besonders einfache Weise in einem Solar-Modul verschaltbar.The semiconductor device according to the invention is particularly economical to produce and due to the properties of the second contact structure in a particularly simple manner in a solar module interconnected.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen. Es zeigen:Further advantages and details of the invention will become apparent from the description of several embodiments with reference to the drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch ein Halbleiter-Bauelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a schematic representation of a cross section through a semiconductor device according to a first embodiment of the invention,

2 eine Draufsicht auf ein Halbleiter-Bauelement gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und 2 a plan view of a semiconductor device according to a second embodiment of the invention and

3 eine Draufsicht auf ein Halbleiter-Bauelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 a plan view of a semiconductor device according to another embodiment of the invention.

Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Bauelements 8 mit einer gut lötbaren Kontakt-Struktur beschrieben. „Gut lötbar” meint in diesem Zusammenhang, dass eine Lötung mittels Weichlötverfahren möglich ist. Zunächst wird ein flächig ausgebildetes Halbleiter-Substrat 1 mit einer ersten Seite 2, einer dieser gegenüberliegenden zweiten Seite 3 und einer senkrecht auf dieser stehenden Flächennormalen 4 bereitgestellt. Bei der zweiten Seite 3 handelt es sich insbesondere um die spätere Rückseite, das heißt die Seite, welche beim Betrieb der Solarzelle die sonnenabgewandte Seite bildet.The following is an inventive method for producing a semiconductor device 8th described with a good solderable contact structure. "Good solderable" in this context means that a soldering by means of soldering is possible. First, a flat trained semiconductor substrate 1 with a first page 2 , one of these opposite second page 3 and a perpendicular to this normal surface 4 provided. At the second page 3 in particular, it is the later rear side, that is to say the side which forms the side facing away from the sun during operation of the solar cell.

Als Halbleiter-Substrat 1 dient insbesondere ein Siliziumsubstrat. Als Halbleiter-Substrat 1 kann jedoch ebenso ein anderes Halbleiter-Substrat dienen.As a semiconductor substrate 1 in particular, a silicon substrate is used. As a semiconductor substrate 1 however, it may serve another semiconductor substrate as well.

Auf der zweiten Seite 3 ist eine elektrische Passivierungs-Schicht 5 angeordnet. Die Passivierungs-Schicht ist beispielsweise aus Siliziumdioxid (SiO2) oder Siliziumnitrid. Die Passivierungs-Schicht 5 hat eine Dicke in Richtung der Flächennormalen 4 im Bereich von 80–150 nm, insbesondere 100 nm.On the second page 3 is an electrical passivation layer 5 arranged. The passivation layer is for example made of silicon dioxide (SiO 2 ) or silicon nitride. The passivation layer 5 has a thickness in the direction of the surface normal 4 in the range of 80-150 nm, in particular 100 nm.

Auf der Passivierungs-Schicht 5 ist eine erste Kontakt-Schicht 6 angeordnet. Die erste Kontakt-Schicht 6 ist vorzugsweise aus Aluminium. Sie dient als Reflexionsschicht und als Leiter-Schicht, welche eine Querleitfähigkeit senkrecht zur Flächennormalen 4 bewirkt. Zum Aufbringen der ersten Kontakt-Schicht ist ein Vakuum-Verfahren, insbesondere ein Aufdampf-Verfahren oder ein Sputter-Verfahren vorgesehen. Das Aufbringen der ersten Kontakt-Schicht 6 geschieht hierbei in einer Vakuum-Kammer. Das Aufbringen geschieht insbesondere unter Ausschluss von Sauerstoff.On the passivation layer 5 is a first contact layer 6 arranged. The first contact layer 6 is preferably made of aluminum. It serves as a reflection layer and as a conductor layer, which has a transverse conductivity perpendicular to the surface normal 4 causes. For applying the first contact layer, a vacuum method, in particular a vapor deposition method or a sputtering method is provided. The application of the first contact layer 6 happens here in a vacuum chamber. The application is done in particular with exclusion of oxygen.

Im Vergleich zu üblichen Halbleiter-Bauelementen ist die Dicke der ersten Kontakt-Schicht 6 in Richtung der Flächennormalen 4 reduziert. Sie beträgt höchstens 3 μm, insbesondere höchstens 1 μm, insbesondere höchstens 0,5 μm. Hierdurch wird sowohl Material als auch die zum Aufbringen der ersten Kontakt-Schicht 6 benötigte Prozess-Zeit reduziert.Compared to conventional semiconductor devices, the thickness of the first contact layer 6 in the direction of the surface normals 4 reduced. It is at most 3 .mu.m, in particular at most 1 .mu.m, in particular at most 0.5 microns. As a result, both material and for applying the first contact layer 6 required process time reduced.

Auf das Halbleiter-Substrat 1 mit der Passivierungs-Schicht 5 und der ersten Kontakt-Schicht 6 wird im Folgenden zumindest bereichsweise mindestens eine zweite Kontakt-Schicht 7 aufgebracht. Die zweite Kontakt-Schicht 7 ist aus einem gut lötbaren Metall, insbesondere aus Nickel und/oder Silber und/oder Zinn und/oder einer Verbindung derselben. Für Details sei auf die DE 10 2008 062 591 verwiesen. Die zweite Kontakt-Schicht 7 ist bis zu einer Temperatur von mindestens 300°C, insbesondere mindestens 400°C, thermisch stabil, d. h. es findet keine Vermischung der Kontaktschichten 6, 7 statt. Die Kontakt-Schichten 6, 7 bilden zusammen eine Kontakt-Struktur 9.On the semiconductor substrate 1 with the passivation layer 5 and the first contact layer 6 In the following, at least in certain areas, at least one second contact layer will be used 7 applied. The second contact layer 7 is made of a good solderable metal, in particular of nickel and / or silver and / or tin and / or a compound thereof. For details be on the DE 10 2008 062 591 directed. The second contact layer 7 is thermally stable up to a temperature of at least 300 ° C, in particular at least 400 ° C, ie there is no mixing of the contact layers 6 . 7 instead of. The contact layers 6 . 7 together form a contact structure 9 ,

Die zweite Kontakt-Schicht 7 steht in elektrischem Kontakt mit der ersten Kontakt-Schicht 6. Sie trägt daher zur Querleitfähigkeit letzterer bei. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist die zweite Kontakt-Schicht 7 ganzflächig auf die erste Kontakt-Schicht 6 aufgebracht.The second contact layer 7 is in electrical contact with the first contact layer 6 , It therefore contributes to the lateral conductivity of the latter. According to the first embodiment, the second contact layer 7 over the entire surface of the first contact layer 6 applied.

Nach dem Aufbringen der zweiten Kontakt-Schicht 7 wird eine elektrisch leitende Kontaktierung zwischen der zweiten Kontakt-Schicht 7 und dem Halbleiter-Substrat 1 hergestellt. Hierzu ist erfindungsgemäß ein Laser-Verfahren vorgesehen. Durch das Laser-Verfahren wird die zweite Kontakt-Schicht 7 lokal durch die Passivierungs-Schicht 5 hindurchgefeuert und dadurch ein elektrischer Kontakt zwischen den Kontakt-Schichten 6, 7 und dem Halbleiter-Substrat 1 hergestellt. Dabei kann die zweite Kontakt-Schicht 7 lokal eine Legierung mit der ersten Kontakt-Schicht 6 und/oder dem Halbleiter-Substrat bilden.After application of the second contact layer 7 becomes an electrically conductive contact between the second contact layer 7 and the semiconductor substrate 1 produced. For this purpose, a laser method is provided according to the invention. By the laser process becomes the second contact layer 7 locally through the passivation layer 5 and thereby electrical contact between the contact layers 6 . 7 and the semiconductor substrate 1 produced. In this case, the second contact layer 7 locally an alloy with the first contact layer 6 and / or the semiconductor substrate.

Nach dem Laser-Verfahren zur Herstellung der elektrisch leitenden Kontaktierung zwischen den Kontakt-Schichten 6, 7 und dem Halbleiter-Substrat 1 kann ein Temperschritt zur Verringerung der durch den Laser induzierten Schädigung der Oberfläche des Halbleiter-Bauelements 8 vorgesehen sein.After the laser process for producing the electrically conductive contact between the contact layers 6 . 7 and the semiconductor substrate 1 For example, an annealing step may be used to reduce the laser-induced damage to the surface of the semiconductor device 8th be provided.

Bei diesem Temperschritt wird das Halbleiter-Bauelement 8 mit den Kontakt-Schichten 6, 7 auf eine Temperatur von mindestens 300°C, insbesondere von etwa 400°C oder insbesondere von etwa 500°C erhitzt. Da die Kontakt-Schichten 6, 7 bis zu dieser Temperatur thermisch stabil sind, werden sie hierdurch nicht beschädigt.In this annealing step, the semiconductor device 8th with the contact layers 6 . 7 heated to a temperature of at least 300 ° C, in particular of about 400 ° C or in particular of about 500 ° C. Because the contact layers 6 . 7 are thermally stable up to this temperature, they are not damaged by this.

In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zweite Kontakt-Schicht 7 mehrschichtig ausgebildet. Es kann insbesondere vorteilhaft sein, zunächst eine Diffusions-Sperrschicht, insbesondere aus Titan oder einer Titan-Verbindung, auf die erste Kontakt-Schicht 6 aufzubringen. Diese Diffusions-Sperrschicht verhindert eine Diffusion von Aluminium beispielsweise in Silber. Hierdurch wird die Stabilität der Kontakt-Schichten 6, 7 bei Temperprozessen gewährleistet.In a further, not shown embodiment, the second contact layer 7 multilayered. It may be particularly advantageous, first, a diffusion barrier layer, in particular of titanium or a titanium compound, on the first contact layer 6 applied. This diffusion barrier prevents diffusion of aluminum, for example, into silver. This will increase the stability of the contact layers 6 . 7 guaranteed in annealing processes.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, die zweite Kontakt-Schicht 7 als Folie auszubilden. Die Folie umfasst eine Metall-Schicht aus einem Metall oder einer Metalllegierung. Vorzugsweise umfasst die Metall-Schicht ein Bi-Metall. Durch die Leitfähigkeit der Folie wird eine gute Querleitfähigkeit erreicht. Die Dicke der ersten Kontakt-Schicht 6 in Richtung der Flächennormalen 4 kann somit erheblich reduziert werden.According to the invention, it is provided, the second contact layer 7 form as a film. The film comprises a metal layer of a metal or a metal alloy. Preferably, the metal layer comprises a bi-metal. Due to the conductivity of the film, a good transverse conductivity is achieved. The thickness of the first contact layer 6 in the direction of the surface normals 4 can thus be significantly reduced.

Vorteilhafterweise ist die Folie zumindest einseitig, insbesondere beidseitig beschichtet.Advantageously, the film is coated on at least one side, in particular on both sides.

Vorzugsweise weist die Folie eine Kleb-Schicht auf. Die Folie kann mittels der Klebschicht auf besonders einfache Weise auf der ersten Kontakt-Schicht 6 angeordnet und fixiert werden. Hierbei wird vorzugsweise elektrisch leitfähiger Klebstoff verwendet, um die elektrische Anbindung der Folie an die erste Kontakt-Schicht 6 zu verbessern. Durch einen anschließenden Laser-Prozess wird die elektrische Kontaktierung zwischen der Folie, der ersten Kontakt-Schicht 6 und dem Halbleiter-Substrat 1 hergestellt.Preferably, the film has an adhesive layer. The film can by means of the adhesive layer in a particularly simple manner on the first contact layer 6 be arranged and fixed. In this case, preferably electrically conductive adhesive is used to the electrical connection of the film to the first contact layer 6 to improve. By a subsequent laser process, the electrical contact between the film, the first contact layer 6 and the semiconductor substrate 1 produced.

Gemäß einem weiteren, in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die zweite Kontakt-Schicht 7 in einem unterbrochenen Muster, das heißt in voneinander getrennten Teilbereichen, auf die erste Kontakt-Schicht 6 aufgebracht. Sie ist somit nicht ganzflächig ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass hierdurch Schichtspannungen im Schichtstapel reduziert werden, wodurch einer Verbiegung des Halbleiter-Substrats 1 entgegengewirkt werden kann. Die Aufbringung in einem unterbrochenen Muster kann beispielsweise durch eine Maske erfolgen.According to another, in the 2 and 3 illustrated embodiment of the invention is the second contact layer 7 in an interrupted pattern, that is, in separate portions, on the first contact layer 6 applied. It is thus not formed over the entire surface. This has the advantage that as a result layer voltages are reduced in the layer stack, whereby a bending of the semiconductor substrate 1 can be counteracted. The application in a broken pattern can be done for example by a mask.

Claims (14)

Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Bauelements (8) mit einer gut lötbaren Kontakt-Struktur (9) umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen eines flächig ausgebildeten Halbleiter-Substrats (1) mit – einer ersten Seite (2), – einer zweiten Seite (3), – einer senkrecht auf diesen stehenden Flächennormalen (4), – einer auf mindestens einer der Seiten (2, 3) angeordneten dielektrischen Passivierungs-Schicht (5) und – einer auf der Passivierungs-Schicht (5) angeordneten ersten Kontakt-Schicht (6), – zumindest bereichsweises Aufbringen mindestens einer zweiten Kontakt-Schicht (7) auf die erste Kontakt-Schicht (6), – wobei die mindestens eine zweite Kontakt-Schicht (7) zumindest eine Teilschicht aus einem gut lötbaren Metall, insbesondere aus Nickel und/oder Silber und/oder Zinn und/oder einer Verbindung derselben umfasst, und – Herstellen einer elektrisch leitenden Kontaktierung zwischen der zweiten Kontakt-Schicht (7) und dem Halbleiter-Substrat (1), dadurch gekennzeichnet, dass – die zweite Kontakt-Schicht (7) eine Folie umfasst.Method for producing a semiconductor device ( 8th ) with a good solderable contact structure ( 9 ) comprising the following steps: - providing a planarized semiconductor substrate ( 1 ) with - a first page ( 2 ), - a second page ( 3 ), - a perpendicular to this surface normals ( 4 ), - one on at least one of the pages ( 2 . 3 ) arranged dielectric passivation layer ( 5 ) and - one on the passivation layer ( 5 ) arranged first contact layer ( 6 ), - at least partially applying at least one second contact layer ( 7 ) on the first contact layer ( 6 ), Wherein the at least one second contact layer ( 7 ) comprises at least one sublayer of a readily solderable metal, in particular of nickel and / or silver and / or tin and / or a compound thereof, and - producing an electrically conductive contact between the second contact layer ( 7 ) and the semiconductor substrate ( 1 ), characterized in that - the second contact layer ( 7 ) comprises a film. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der elektrisch leitenden Kontaktierung zwischen der zweiten Kontakt-Schicht (7) und dem Halbleiter-Substrat (1) ein Laser-Verfahren vorgesehen ist.Method according to the preceding claim, characterized in that for producing the electrically conductive contact between the second contact layer ( 7 ) and the semiconductor substrate ( 1 ) A laser method is provided. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zweite Kontakt-Schicht (7) ganzflächig auf die erste Kontakt-Schicht (6) aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one second contact layer ( 7 ) over the entire surface of the first contact layer ( 6 ) is applied. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst eine Diffusions-Sperrschicht, insbesondere aus Titan oder einer Titan-Verbindung, auf die erste Kontakt-Schicht (6) aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that first a diffusion barrier layer, in particular of titanium or a titanium compound, on the first contact layer ( 6 ) is applied. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zweite Kontakt-Schicht (7) in einem unterbrochenen Muster auf die erste Kontakt-Schicht (6) aufgebracht wird.Method according to claims 1 to 4, characterized in that the at least one second contact layer ( 7 ) in an interrupted pattern on the first contact layer ( 6 ) is applied. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie mindestens einseitig beschichtet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the film is coated on at least one side. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie und/oder deren Beschichtung aus einem Metall, insbesondere einem Bi-Metall, oder einer Metalllegierung ist, insbesondere aus Nickel und/oder Silber und/oder Zinn und/oder einer Verbindung derselben.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the film and / or its coating of a metal, in particular a bi-metal, or a metal alloy, in particular of nickel and / or silver and / or tin and / or a compound thereof , Halbleiter-Bauelement (8) umfassend a) Ein flächig ausgebildetes Halbleiter-Substrat (1) mit i. einer ersten Seite (2), ii. einer zweiten Seite (3) und iii. einer senkrecht auf diesen stehenden Flächennormalen (4), b) eine auf mindestens einer der Seiten (2, 3) angeordnete dielektrische Passivierungs-Schicht (5), c) eine auf der Passivierungs-Schicht (5) angeordnete erste Kontakt-Schicht (6) und d) mindestens eine zumindest bereichsweise auf der ersten Kontakt-Schicht (6) angeordnete zweite Kontakt-Schicht (7), e) wobei die mindestens eine zweite Kontakt-Schicht (7) gut lötbar ist, f) dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kontakt-Schicht (7) eine Folie umfasst.Semiconductor device ( 8th ) comprising a) a planarized semiconductor substrate ( 1 ) with i. a first page ( 2 ii. a second page ( 3 ) and iii. a perpendicular to this surface normal ( 4 ), b) one on at least one of the pages ( 2 . 3 ) dielectric passivation layer ( 5 ), c) one on the passivation layer ( 5 ) arranged first contact layer ( 6 ) and d) at least one at least partially on the first contact layer ( 6 ) arranged second contact layer ( 7 ), e) wherein the at least one second contact layer ( 7 ) is good solderable, f) characterized in that the second contact layer ( 7 ) comprises a film. Halbleiter-Bauelement (8) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zweite Kontakt-Schicht (7) bis zu einer Temperatur von mindestens 300°C, insbesondere mindestens 400°C, thermisch stabil ist.Semiconductor device ( 8th ) according to claim 8, characterized in that the at least one second contact layer ( 7 ) is thermally stable up to a temperature of at least 300 ° C, in particular at least 400 ° C. Halbleiter-Bauelement (8) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kontakt-Schicht (7) ganzflächig auf die erste Kontakt-Schicht (6) aufgebracht ist.Semiconductor device ( 8th ) according to claim 8, characterized in that the second contact layer ( 7 ) over the entire surface of the first contact layer ( 6 ) is applied. Halbleiter-Bauelement (8) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Diffusions-Sperrschicht, insbesondere aus Titan oder einer Titan-Verbindung, auf die erste Kontakt-Schicht (6) aufgebracht ist.Semiconductor device ( 8th ) according to claim 8, characterized in that a diffusion barrier layer, in particular of titanium or a titanium compound, on the first contact layer ( 6 ) is applied. Halbleiter-Bauelement (8) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zweite Kontakt-Schicht (7) in einem unterbrochenen Muster auf die erste Kontakt-Schicht (6) aufgebracht ist.Semiconductor device ( 8th ) according to claim 8, characterized in that the at least one second contact layer ( 7 ) in an interrupted pattern on the first contact layer ( 6 ) is applied. Halbleiter-Bauelement (8) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie mindestens einseitig beschichtet ist.Semiconductor device ( 8th ) according to claim 8, characterized in that the film is coated on at least one side. Halbleiter-Bauelement (8) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie und/oder deren Beschichtung aus einem Metall, insbesondere einem Bi-Metall, oder einer Metalllegierung ist, insbesondere aus Nickel und/oder Silber und/oder Zinn und/oder einer Verbindung derselben.Semiconductor device ( 8th ) according to claim 8, characterized in that the film and / or its coating of a metal, in particular a bi-metal, or a metal alloy, in particular of nickel and / or silver and / or tin and / or a compound thereof.
DE200910061071 2009-02-27 2009-02-27 Method for producing semiconductor component used for laser-fired contact solar cell module, involves producing electrically conductive contact between contact layer made of easily solderable metal, and semiconductor substrate Expired - Fee Related DE102009061071B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910061071 DE102009061071B3 (en) 2009-02-27 2009-02-27 Method for producing semiconductor component used for laser-fired contact solar cell module, involves producing electrically conductive contact between contact layer made of easily solderable metal, and semiconductor substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910061071 DE102009061071B3 (en) 2009-02-27 2009-02-27 Method for producing semiconductor component used for laser-fired contact solar cell module, involves producing electrically conductive contact between contact layer made of easily solderable metal, and semiconductor substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009061071B3 true DE102009061071B3 (en) 2013-01-17

Family

ID=47425838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910061071 Expired - Fee Related DE102009061071B3 (en) 2009-02-27 2009-02-27 Method for producing semiconductor component used for laser-fired contact solar cell module, involves producing electrically conductive contact between contact layer made of easily solderable metal, and semiconductor substrate

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009061071B3 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012214253A1 (en) * 2012-08-10 2014-06-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Laser-based method and processing table for metallizing the rear side of a semiconductor device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005040871A1 (en) * 2005-04-16 2006-10-19 Institut Für Solarenergieforschung Gmbh Back contacted solar cell and process for its production
DE102006046726A1 (en) * 2006-10-02 2008-04-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Silicon-based solar cell comprises front-end contacts that are placed on a front-end doped surface layer and a passivation layer with backside contacts that is placed on the backside doped layer
DE102006044936B4 (en) * 2006-09-22 2008-08-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process for the metallization of solar cells and its use
US20090050202A1 (en) * 2007-08-24 2009-02-26 Industrial Technology Research Institute Solar cell and method for forming the same
EP2031659A1 (en) * 2007-08-30 2009-03-04 Applied Materials, Inc. Method for creating a metal backing pin for a semiconductor element, in particular a solar cell

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005040871A1 (en) * 2005-04-16 2006-10-19 Institut Für Solarenergieforschung Gmbh Back contacted solar cell and process for its production
DE102006044936B4 (en) * 2006-09-22 2008-08-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process for the metallization of solar cells and its use
DE102006046726A1 (en) * 2006-10-02 2008-04-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Silicon-based solar cell comprises front-end contacts that are placed on a front-end doped surface layer and a passivation layer with backside contacts that is placed on the backside doped layer
US20090050202A1 (en) * 2007-08-24 2009-02-26 Industrial Technology Research Institute Solar cell and method for forming the same
EP2031659A1 (en) * 2007-08-30 2009-03-04 Applied Materials, Inc. Method for creating a metal backing pin for a semiconductor element, in particular a solar cell

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012214253A1 (en) * 2012-08-10 2014-06-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Laser-based method and processing table for metallizing the rear side of a semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009010816B4 (en) Method for producing a semiconductor device
EP2151869A2 (en) Semiconductor component
EP2507834B1 (en) Method for removing at least sections of a layer of a layer stack
DE112013001641T5 (en) Solar cell and method for producing a solar cell
DE112014004453T5 (en) Made of metal paste solar cell contact structures
WO2010122028A2 (en) Method for producing a semiconductor component, in particular a solar cell, having a locally open dielectric layer and corresponding semiconductor component
DE112008002043T5 (en) A method of providing a contact on the back of a solar cell and a solar cell with contacts provided in accordance with the method
EP2058870A2 (en) Contacts and module switching from thin layer solar cells to polymer carriers
DE102018105472A1 (en) Process for producing a photovoltaic solar cell, photovoltaic solar cell and photovoltaic module
DE102011115581B4 (en) Process for the production of a solar cell
WO2007147790A1 (en) Method for the selective antireflection coating of a semiconductor interface by a particular process implementation
DE112009002356T5 (en) Thin film solar cells series
WO2013067998A1 (en) Semiconductor wafer solar cell which is contacted on both faces and which comprises a surface-passivated rear face
DE102008046480A1 (en) A method for producing a solderable LFC solar cell backside and solar module interconnected from such LFC solar cells
DE102009061071B3 (en) Method for producing semiconductor component used for laser-fired contact solar cell module, involves producing electrically conductive contact between contact layer made of easily solderable metal, and semiconductor substrate
DE102008049220B4 (en) Semiconductor device with contacts of alloyed metal wires
EP2671258B1 (en) Multi-solar cell, and method for producing such a multi-solar cell
DE102015115765B4 (en) Solar cell and solar cell manufacturing process
DE102008029107B4 (en) Method for producing a metal structure on a surface of a semiconductor substrate
WO2014128032A1 (en) Semiconductor component, more particularly solar cell, and method for producing a metallic contact-making structure of a semiconductor component
DE102006057328A1 (en) Solar cell has laminar semiconductor substrate, and dielectric layer with oblong openings, where oblong metallic contacts are arranged transverse to those oblong openings
DE10259292B4 (en) Method for producing a uniform contact and uniform contact made therewith
DE102008033223A1 (en) Contact-structure producing method for solar cell, involves tempering semiconductor-substrate with germination layer for diffusion of dopant from germination layer into semiconductor-substrate
EP1732123A2 (en) Method of fabricating a metal-semiconductor contact in semiconductor devices
DE102012100184B4 (en) Method for producing a semiconductor wafer solar cell and a solar module

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130418

R082 Change of representative
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MEYER BURGER (GERMANY) GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: SOLARWORLD INNOVATIONS GMBH, 09599 FREIBERG, DE

Owner name: SOLARWORLD INDUSTRIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: SOLARWORLD INNOVATIONS GMBH, 09599 FREIBERG, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MEYER BURGER (GERMANY) GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: SOLARWORLD INDUSTRIES GMBH, 53175 BONN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee