RU2703820C1 - Способ изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке с выводом тыльного контакта на лицевой стороне полупроводниковой структуры - Google Patents
Способ изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке с выводом тыльного контакта на лицевой стороне полупроводниковой структуры Download PDFInfo
- Publication number
- RU2703820C1 RU2703820C1 RU2019106079A RU2019106079A RU2703820C1 RU 2703820 C1 RU2703820 C1 RU 2703820C1 RU 2019106079 A RU2019106079 A RU 2019106079A RU 2019106079 A RU2019106079 A RU 2019106079A RU 2703820 C1 RU2703820 C1 RU 2703820C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photoconverter
- layers
- protective coating
- spraying
- substrate
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims abstract description 26
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 19
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 abstract description 4
- 208000014674 injury Diseases 0.000 abstract description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 abstract 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 9
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000029154 Narrow face Diseases 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 229920006335 epoxy glue Polymers 0.000 description 1
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области конструкции и технологии оптоэлектронных приборов. В способе изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке с выводом тыльного контакта на лицевой стороне полупроводниковой структуры, согласно изобретению включающем: создание на германиевой подложке с выращенными эпитаксиальными слоями фоторезистивной маски с окнами под лицевые контакты фотопреобразователя и диода, вытравливание диодной площадки, напыление слоев лицевой металлизации, удаление фоторезиста, создание фоторезистивной маски с окнами под меза-изоляцию, вытравливание мезы, нанесение защитного покрытия, стравливание подложки, удаление защитного покрытия, напыление слоев тыльной металлизации, отжиг контактов, разделение пластины, вскрытие оптического окна, напыление просветляющего покрытия, выпрямление фотопреобразователя со встроенным диодом путем охлаждения в азоте, создают дополнительно меза-изолированную контактную площадку для вывода тыльного контакта фотопреобразователя, формируют лазером углубления под вышеназванной меза-изолированной контактной площадкой и по периметру фотопреобразователя, наносят защитное покрытие формированием последовательно слоев позитивного и негативного фоторезистов методом центрифугирования и слоя быстросохнущей эмали методом распыления, наклеивают пластину защитным покрытием на выступы диска-носителя, стравливают подложку до эпитаксиальных слоев в углублениях с одновременным разделением пластины на чипы фотопреобразователей, вытравливают эпитаксиальные слои в углублениях, а после напыления слоев тыльной металлизации удаляют защитное покрытие с одновременным откреплением чипов фотопреобразователей от диска-носителя, выпрямляют чипы после отжига контактов и напыления просветляющего покрытия. Технический результат изобретения заключается в повышении выхода годных фотопреобразователей на подложке толщиной менее 50 мкм за счет устранения факторов травмирования края, в упрощении технологии электрического соединения внешних выводов с тыльной металлизацией. 5 ил.
Description
Изобретение относится к области конструкции и технологии оптоэлектронных приборов, в частности, к способам изготовления фотопреобразователей на многокаскадных эпитаксиальных структурах, выращенных на германиевой подложке.
Известен способ получения отверстий в монокристаллических пластинах кремния (см. патент РФ №2569551, опубл. 20.07.2015 г.), принятый за аналог, в котором сквозные отверстия создаются за счет химического газофазного травления по схеме кристалл→жидкая капля→пар, под действием поперечного, направленного от лицевой к тыльной стороне пластины градиента температуры. Полученные отверстия диаметром ∅20÷25 мкм имеют цилиндрическую или конусную форму и проходят через всю толщину пластины.
Способ позволяет создавать отверстия в кремниевых пластинах солнечных элементов с вертикальными р/n переходами, выводить коллекторные контакты с лицевой на тыльную сторону пластины в кремниевых односторонних фотоэлектрических преобразователях.
Недостаток способа, применительно к изготовлению фотопреобразователей на германиевой подложке, заключается в невозможности локального расплавления подложки без повреждения р/n переходов эпитаксиальной структуры.
Признак, общий с предлагаемым способом изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке с выводом тыльного контакта на лицевой стороне полупроводниковой структуры, следующий: создание сквозных отверстий.
Известен способ создания сквозных микро- и субмикронных каналов в кристалле кремния (см. патент РФ №2592732, опубл. 27.07.2016 г.), принятый за аналог, в котором для создания чипов с возможностью охлаждения внутренних слоев, прошивают отверстия в кристалле кремния лазерным методом за счет наведения фокального пятна на поверхность кристалла и многоступенчатого перемещения этого пятна в направлении к входной поверхности, при этом для получения микроканалов с диаметрами микронных и субмикронных размеров в кристалле кремния используют инфракрасный фемтосекундный хром-форстерит лазер с длиной волны из-излучения 1240 нм.
Недостаток способа применительно к технологии изготовления фотопреобразователей на германиевой подложке, заключается в том, что для формирования металлизированных отверстий в полупроводниковой структуре необходимо химическое вытравливание шлакового материала с поверхности углублений.
Известен способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом на германиевой подложке (см. патент РФ №2672760, опубл. 19.11.2018 г.), принятый за аналог, в котором на германиевой подложке с выращенными эпитаксиальными слоями создают фоторезистивную маску с окнами под лицевые контакты фотопреобразователя и диода, вытравливают диодную площадку, напыляют слои лицевой металлизации, удаляют фоторезист, создают фоторезистивую маску под меза-травление, вытравливают мезу. Далее напыляют слои тыльной металлизации, отжигают контакты, выпрямляют металлизированную подложку в парах азота, выполняют разделение эпитаксиальной структуры лазерной резкой по металлизированному тылу подложки на глубину 70÷80 мкм с последующим разделением на чипы путем раскалывания эпитаксиальной структуры по надрезу в металлизированном тыле. Затем вскрывают оптическое окно травлением, напыляют просветляющее покрытие, стравливают дефекты торцевой поверхности фотопреобразователя, выпрямляют фотопреобразователь посредством охлаждения.
Недостаток способа аналога заключается в том, что для вывода тыльного контакта на лицевую поверхность полупроводниковой структуры целесообразно утонение германиевой подложки.
Признаки аналога, общие с предлагаемым способом изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке с выводом тыльного контакта на лицевой стороне полупроводниковой структуры, следующие: создание на германиевой подложке с выращенными эпитаксиальными слоями фоторезистивной маски с окнами под лицевые контакты фотопреобразователя и диода, вытравливание диодной площадки, напыление лицевой металлизации, создание фоторезистивной маски под меза-травление, вытравливание мезы, напыление слоев тыльной металлизации, отжиг контактов, разделение пластины лазерной резкой на чипы фотопреобразователей, вскрытие оптического окна травлением, напыление просветляющего покрытия, выпрямление фотопреобразователя посредством охлаждения.
Известен способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом (см. патент РФ №2515420, опубл. 10.05.2014 г. ), принятый за прототип, в котором создают на германиевой подложке с выращенными эпитаксиальными слоями фоторезистивную маску с окнами под лицевые контакты фотопреобразователя и диода; вытравливают диодную площадку; напыляют слои лицевой металлизации; удаляют фоторезист; создают фоторезистивную маску с окнами под меза-изоляцию; вытравливают мезу; наносят защитное покрытие; стравливают германиевую подложку; удаляют защитное покрытие; напыляют слои тыльной металлизации; отжигают контакты; вскрывают оптическое окно травлением; наносят просветляющее покрытие; вырезают из пластины фотопреобразователь со встроенным диодом; выпрямляют фотопреобразователь путем охлаждения в жидком азоте.
Недостаток способа прототипа заключается в том, что, при изготовлении данным способом фотопреобразователей с утонением германиевой подложки до толщины менее 50 мкм наблюдается интенсивное трещинообразование, обусловленное дефектами края полупроводниковой структуры от механического травмирования, в том числе при удалении защитной пленки хлорвинилового клея. Сварка по тыльной стороне фотопреобразователя на сверхтонкой подложке сопровождается деформацией эпитаксиальных слоев в связи с давлением электрода на узкий лицевой контакт. Для вывода тыльного контакта на лицевую сторону полупроводниковой структуры необходимо формирование сквозных отверстий.
Признаки, предлагаемого способа, общие с признаками способа-прототипа, следующие: создание на германиевой подложке с выращенными эпитаксиальными слоями фоторезистивной маски с окнами под лицевые контакты фотопреобразователя и диода; вытравливание диодной площадки; напыление слоев лицевой металлизации; удаление фоторезиста; создание фоторезистивной маски с окнами под меза-изоляцию; вытравливание мезы; нанесение защитного покрытия; стравливание подложки; удаление защитного покрытия; напыление слоев тыльной металлизации; отжиг контактов; разделение пластины; вскрытие оптического окна; напыление просветляющего покрытия; выпрямление фотопреобразователя со встроенным диодом путем охлаждения в азоте.
Отличительные признаки предлагаемого способа изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке с выводом тыльного контакта на лицевой стороне полупроводниковой структуры, обеспечивающие ему соответствие критерию «новизна», следующие: создание дополнительно меза-изолированной контактной площадки для вывода тыльного контакта фотопреобразователя, формирование лазером углубления под вышеназванной меза-изолированной контактной площадкой и по периметру фотопреобразователя, нанесение защитного покрытия формированием последовательно слоев позитивного и негативного фоторезистов методом центрифугирования и слоя быстросохнущей эмали методом распыления, наклеивание пластины защитным покрытием на выступы диска-носителя, стравливание подложки до эпитаксиальных слоев в углублениях с одновременным разделением пластины на чипы фотопреобразователей, вытравливание эпитаксиальных слоев в углублениях, после напыления слоев тыльной металлизации удаление защитного покрытия с одновременным откреплением чипов фотопреобразователей от диска-носителя, выпрямление чипов после отжига контактов и напыления просветляющего покрытия.
Технический результат, достигаемый в предлагаемом способе изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке с выводом тыльного контакта на лицевой стороне полупроводниковой структуры, заключается: в повышении выхода годных фотопреобразователей на подложке толщиной менее 50 мкм за счет устранения факторов травмирования края путем разделения полупроводниковой структуры на чипы в процессе утонения подложки; в упрощении технологии электрического соединения внешних выводов с тыльной металлизацией за счет выполнения сварки с выводом тыльного контакта по лицевой стороне фотопреобразователя. В случае сварки по тыльной стороне фотопреобразователя, изготавливаемого на сверхтонкой подложке, возрастает вероятность продавливания эпитаксиальной структуры сварочным электродом, так как опорой при этом служат узкие лицевые контакты, что приводит к снижению параметров и трещинообразованию. Кроме того, при сварке по лицевой стороне облегчается коммутация фотопреобразователей в составе солнечной батареи.
Для обоснования соответствия предлагаемого способа изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке с выводом тыльного контакта на лицевой стороне полупроводниковой структуры критерию «изобретательский уровень» был проведен анализ известных технических решений по литературным источникам, в результате которого не обнаружено технических решений, содержащих совокупность известных и отличительных признаков предлагаемого способа, дающих вышеуказанный технический результат. Поэтому, по мнению авторов, предлагаемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень».
Достигается это тем, что создают на германиевой подложке с выращенными эпитаксиальными слоями фоторезистивную маску с окнами под лицевые контакты фотопреобразователя и диода, вытравливают диодную площадку, напыляют слои лицевой металлизации, удаляют фоторезист, создают фоторезистивную маску с окнами под меза-изоляцию фотопреобразователя и диода, вытравливают мезу, наносят защитное покрытие, стравливают подложку, удаляют защитное покрытие, напыляют слои тыльной металлизации, отжигают контакты, разделяют пластину, вскрывают оптическое окно, напыляют просветляющее покрытие, выпрямляют фотопреобразователь со встроенным диодом путем охлаждения в азоте, создают дополнительно меза-изолированную контактную площадку для вывода тыльного контакта фотопреобразователя, формируют лазером углубления под вышеназванной меза-изолированной контактной площадкой и по периметру фотопреобразователя, наносят защитное покрытие формированием последовательно слоев позитивного и негативного фоторезистов методом центрифугирования и слоя быстросохнущей эмали методом распыления, наклеивают пластину защитным покрытием на выступы диска-носителя, стравливают подложку до эпитаксиальных слоев в углублениях с одновременным разделением пластины на чипы фотопреобразователей, вытравливают эпитаксиальные слои в углублениях, а после напыления слоев тыльной металлизации удаляют защитное покрытие с одновременным откреплением чипов фотопреобразователей от диска-носителя, выпрямляют чипы после отжига контактов и напыления просветляющего покрытия.
Предлагаемый способ изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке с выводом тыльного контакта на лицевой стороне полупроводниковой структуры иллюстрирован фотографиями (фиг. 1; 3а,б; 4а,б; 5а,б) и чертежом (фиг. 2). На фиг. 1 представлен вид германиевой подложки с лазерным углублением. На фиг. 2 представлен общий вид полупроводниковой структуры с защитным покрытием. На фиг. 3а,б представлен скол германиевой подложки вдоль лазерного углубления: а) - до травления; б) - после стравливания полупроводникового слоя толщиной ~80 мкм. На фиг. 4а,б представлен вид отверстий в полупроводниковой структуре: а) - после вытравливания; б) - после напыления тыльной металлизации. На фиг. 5а,б представлены: а) - вид поперечного сечения; б) - вольт-амперная характеристика изготовленного фотопреобразователя.
В качестве конкретного примера реализации предлагаемого способа создают на германиевой подложке диаметром ∅100 мм, толщиной 145÷155 мкм с выращенными эпитаксиальными слоями трехкаскадной структуры GaInP/GaInAs/Ge фоторезистивную маску с окнами под лицевые контакты фотопреобразователя, диода и контактную площадку для вывода. тыльного контакта фотопреобразователя. Вытравливают диодную площадку диода. Напыляют слои лицевой металлизации на основе серебра. Удаляют фоторезист с напыленной пленкой металлизации. Создают фоторезистивную маску ФП9120-2 с окнами под меза-изоляцию фотопреобразователя, встроенного диода и контактной площадки для вывода тыльного контакта фотопреобразователя. Вытравливают мезу. Удаляют фоторезист. Формируют лазером углубления в германиевой подложке под контактной площадкой для вывода тыльного контакта и по периметру фотопреобразователя. Для совмещения рисунка углублений с рисунком лицевой металлизации предварительно создают метки в нерабочих областях пластины. Используют лазерную установку ЭМ-250 с длиной волны излучения равной λ=1,06 мкм. Величина углублений, заполненных шлаковым расплавом, составляет ~90 мкм, (см. фиг.1; 3а). В последующем процессе стравливания германиевой подложки происходит очистка лазерных углублений от шлакового материала (см. фиг. 3б). Наносят защитное покрытие, формируя последовательно слои позитивного фоторезиста ФП9120-2 и негативного фоторезиста Aznlof 2070 методом центрифугирования. В силу различия растворителей перемешивание фоторезистивных слоев происходит незначительно. Суммарная толщина фоторезистивных слоев составляет ~12 мкм. Затем наносят слой быстросохнущей эмали «Universal» методом распыления поверх фоторезистивных слоев защитного покрытия (см. фиг. 2). Нанесение слоя эмали предотвращает растрескивание защитного покрытия при соприкосновении с воздухом после стравливания германиевой подложки. Формирование защитного покрытия после выполнения лазерных углублений обусловлено тем, что при термическом воздействии лазера, ухудшается адгезия фоторезиста. Наклеивают пластину защитным покрытием на выступы диска-носителя, выполненного на основе кремниевой полупроводниковой пластины, используя эпоксидный клей «Контакт». Выступы обеспечивают доступ растворителя при последующем удалении защитного покрытия. Фиксацией пластины на диске-носителе устраняется возможность травмирования края полупроводниковой структуры в процессе стравливания подложки. Стравливают германиевую подложку до эпитаксиальных слоев в углублениях химико-динамически в водном растворе плавиковой кислоты и перекиси водорода HF÷Н2О2÷Н2О=1÷1÷4 при этом остаточная толщина подложки составляет ~30 мкм. Одновременно с этим полупроводниковая пластина разделяется на два чипа фотопреобразователя с габаритными размерами 40×80 мм. Вытравливают эпитаксиальные слои в углублениях, используя растворы для травления мезы (см. фиг. 4а). Напыляют электронно-лучевым методом слои тыльной металлизации на основе серебра (см. фиг. 4б). Удаляют защитное покрытие в растворителях с одновременным откреплением чипов фотопреобразователей от диска носителя. Применение диска-носителя на основе кремниевой полупроводниковой пластины обусловлено близостью коэффициентов термического расширения кремния и германия, что необходимо во избежание коробления утоненной полупроводниковой структуры. Отжигают контакты. Выпрямляют чипы фотопреобразователей путем охлаждения в азоте. Вскрывают оптическое окно травлением по маске лицевой металлизации. Напыляют просветляющее покрытие на основе TiO2/Al2O3. Выпрямляют фотопреобразователь со встроенным диодом посредством охлаждения. При отжиге и выпрямлении чипы фотопреобразователей располагают между кремниевыми пластинами для предотвращения деформации и трещинообразования.
Вес изготовленных фотопреобразователей с толщиной германиевой подложки менее 50 мкм составил 0,6÷0,8 г, коэффициент полезного действия КПД более 29%, (см. фиг. 5а,б).
В отверстиях полупроводниковой структуры под меза-изолированной контактной площадкой для вывода тыльного контакта фотопреобразователя осуществлено смыкание слоев лицевой и тыльной металлизации.
Сопротивление вывода тыльного контакта составило менее 0,001 Ом, что позволяет выполнять сварное соединение с внешними выводами по лицевой стороне фотопреобразователя с минимальным риском повреждения эпитаксиальной структуры и упростить коммутацию фотопреобразователей в составе солнечной батареи.
Разделение утоненной полупроводниковой структуры на чипы фотопреобразователей посредством химического травления снижает вероятность трещинообразования, способствует увеличению выхода годных приборов.
Claims (1)
- Способ изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке с выводом тыльного контакта на лицевой стороне полупроводниковой структуры, включающий создание на германиевой подложке с выращенными эпитаксиальными слоями фоторезистивной маски с окнами под лицевые контакты фотопреобразователя и диода; вытравливание диодной площадки; напыление слоев лицевой металлизации; удаление фоторезиста; создание фоторезистивной маски с окнами под меза-изоляцию; вытравливание мезы; нанесение защитного покрытия; стравливание подложки; удаление защитного покрытия; напыление слоев тыльной металлизации; отжиг контактов; разделение пластины; вскрытие оптического окна; напыление просветляющего покрытия; выпрямление фотопреобразователя со встроенным диодом путем охлаждения в азоте, отличающийся тем, что создают дополнительно меза-изолированную контактную площадку для вывода тыльного контакта фотопреобразователя, формируют лазером углубления под вышеназванной меза-изолированной контактной площадкой и по периметру фотопреобразователя, наносят защитное покрытие формированием последовательно слоев позитивного и негативного фоторезистов методом центрифугирования и слоя быстросохнущей эмали методом распыления, наклеивают пластину защитным покрытием на выступы диска-носителя, стравливают подложку до эпитаксиальных слоев в углублениях с одновременным разделением пластины на чипы фотопреобразователей, вытравливают эпитаксиальные слои в углублениях, а после напыления слоев тыльной металлизации удаляют защитное покрытие с одновременным откреплением чипов фотопреобразователей от диска-носителя, выпрямляют чипы после отжига контактов и напыления просветляющего покрытия.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019106079A RU2703820C1 (ru) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Способ изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке с выводом тыльного контакта на лицевой стороне полупроводниковой структуры |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019106079A RU2703820C1 (ru) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Способ изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке с выводом тыльного контакта на лицевой стороне полупроводниковой структуры |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2703820C1 true RU2703820C1 (ru) | 2019-10-22 |
Family
ID=68318381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019106079A RU2703820C1 (ru) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Способ изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке с выводом тыльного контакта на лицевой стороне полупроводниковой структуры |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2703820C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2797659C2 (ru) * | 2020-10-14 | 2023-06-07 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" (АО "НИИПП") | Способ изготовления кремниевого диффузионного диода |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010042981A1 (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-22 | Shaun Joseph Cunningham | Photo-voltaic device |
| US7709287B2 (en) * | 2002-10-31 | 2010-05-04 | Emcore Solar Power, Inc. | Method of forming a multijunction solar cell structure with a GaAs/AIGaAs tunnel diode |
| RU2515420C2 (ru) * | 2012-08-16 | 2014-05-10 | Открытое акционерное общество "Сатурн" | Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом |
| RU2645438C1 (ru) * | 2016-10-18 | 2018-02-21 | Публичное акционерное общество "Сатурн" (ПАО "Сатурн") | Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом |
| RU2672760C1 (ru) * | 2018-01-09 | 2018-11-19 | Публичное акционерное общество "Сатурн" (ПАО "Сатурн") | Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом на германиевой подложке |
-
2019
- 2019-03-04 RU RU2019106079A patent/RU2703820C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7709287B2 (en) * | 2002-10-31 | 2010-05-04 | Emcore Solar Power, Inc. | Method of forming a multijunction solar cell structure with a GaAs/AIGaAs tunnel diode |
| WO2010042981A1 (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-22 | Shaun Joseph Cunningham | Photo-voltaic device |
| RU2515420C2 (ru) * | 2012-08-16 | 2014-05-10 | Открытое акционерное общество "Сатурн" | Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом |
| RU2645438C1 (ru) * | 2016-10-18 | 2018-02-21 | Публичное акционерное общество "Сатурн" (ПАО "Сатурн") | Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом |
| RU2672760C1 (ru) * | 2018-01-09 | 2018-11-19 | Публичное акционерное общество "Сатурн" (ПАО "Сатурн") | Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом на германиевой подложке |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2797659C2 (ru) * | 2020-10-14 | 2023-06-07 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" (АО "НИИПП") | Способ изготовления кремниевого диффузионного диода |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102060024B1 (ko) | 레이저 스크라이빙 및 플라즈마 에칭에 의한 디바이스 싱귤레이션을 위한 인-시튜 증착된 마스크 층 | |
| US8946052B2 (en) | Processes for multi-layer devices utilizing layer transfer | |
| TWI605506B (zh) | 用於極薄晶圓之利用雷射剝離與電漿蝕刻損害移除之基板切割 | |
| US9482863B2 (en) | Production of micro-mechanical devices | |
| TW200301969A (en) | Photovoltaic cell and method of manufacture of photovoltaic cells | |
| ES2874850T3 (es) | Fabricación de dispositivos de células solares multiunión | |
| JP2010525580A (ja) | ハンドル基板からｍｅｍｓデバイスを取り外す方法 | |
| KR20200098733A (ko) | 레이저 및 플라즈마 에칭에 의한 기판 다이싱을 위한 마스크 잔류물 제거 | |
| KR20150097648A (ko) | 얇은-규소 태양 전지의 금속-포일-보조식 제조 | |
| RU2672760C1 (ru) | Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом на германиевой подложке | |
| US20100120232A1 (en) | Method of fabricating thin film device | |
| JP5472420B2 (ja) | 集積型薄膜素子の製造方法 | |
| CN112018216A (zh) | 一种太阳能电池衬底的转移方法 | |
| RU2703820C1 (ru) | Способ изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке с выводом тыльного контакта на лицевой стороне полупроводниковой структуры | |
| US7592201B2 (en) | Adjustments of masks by re-flow | |
| CN111441072B (zh) | 一种先晶粒切割后双面电镀的晶粒生产方法 | |
| RU2703840C1 (ru) | Способ изготовления фотопреобразователя на утоняемой германиевой подложке и устройство для его осуществления | |
| RU2645438C1 (ru) | Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом | |
| RU2685015C2 (ru) | Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом на утоняемой подложке | |
| JP5288149B2 (ja) | 集積型薄膜素子の製造方法 | |
| JP2018018980A (ja) | デバイスウエーハの加工方法 | |
| JP5472419B2 (ja) | 集積型薄膜素子の製造方法 | |
| JP5324821B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| RU2741743C1 (ru) | Способ изготовления фотопреобразователя для космических аппаратов | |
| WO2011097676A1 (en) | Contact composition |