RU2747424C9 - Способ разъединения полупроводниковой пластины, включающей несколько стопок солнечных элементов - Google Patents

Способ разъединения полупроводниковой пластины, включающей несколько стопок солнечных элементов Download PDF

Info

Publication number
RU2747424C9
RU2747424C9 RU2020128657A RU2020128657A RU2747424C9 RU 2747424 C9 RU2747424 C9 RU 2747424C9 RU 2020128657 A RU2020128657 A RU 2020128657A RU 2020128657 A RU2020128657 A RU 2020128657A RU 2747424 C9 RU2747424 C9 RU 2747424C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
semiconductor wafer
along
adhesive layer
cover glass
layer
Prior art date
Application number
RU2020128657A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2747424C1 (ru
Inventor
Штеффен ЗОММЕР
Вольфганг КЁСТЛЕР
Александер ФРЕЙ
Original Assignee
АЦУР СПЭЙС Золяр Пауер ГмбХ
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 АЦУР СПЭЙС Золяр Пауер ГмбХ filed Critical АЦУР СПЭЙС Золяр Пауер ГмбХ
Application granted granted Critical
Publication of RU2747424C1 publication Critical patent/RU2747424C1/ru
Publication of RU2747424C9 publication Critical patent/RU2747424C9/ru

Links

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
    • H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • 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
    • H01L31/04—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0475—PV cell arrays made by cells in a planar, e.g. repetitive, configuration on a single semiconductor substrate; PV cell microarrays
    • 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
    • H01L31/04—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/0481—Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
    • 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
    • H01L31/04—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L31/068—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
    • H01L31/0687—Multiple junction or tandem solar cells
    • 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
    • H01L31/04—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L31/072—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0725—Multiple junction or tandem solar cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/56—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting

Abstract

Изобретение относится к технологии производства полупроводниковых приборов. Согласно изобретению предложен способ разъединения полупроводниковой пластины, включающей несколько стопок солнечных элементов, вдоль по меньшей мере одной разделительной линии, который включает по меньшей мере следующие стадии: предоставление полупроводниковой пластины с верхней стороной, нижней стороной, слоем адгезива, неразъемно соединенным с верхней стороной, и покровным стеклянным слоем, неразъемно соединенным со слоем адгезива, причем полупроводниковая пластина включает несколько стопок солнечных элементов, каждая из которых имеет германиевую подложку, образующую нижнюю сторону полупроводниковой пластины, германиевый частичный элемент и по меньшей мере два частичных элемента из элементов III-V групп; выполнение посредством лазерной абляции вдоль разделительной линии разделительной канавки, проходящей от нижней стороны полупроводниковой пластины насквозь через полупроводниковую пластину и слой адгезива по меньшей мере до примыкающей к слою адгезива нижней стороны покровного стеклянного слоя, и разделение покровного стеклянного слоя вдоль разделительной канавки. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к области полупроводниковой техники, в частности, к способу разъединения полупроводниковой пластины, включающей несколько стопок солнечных элементов.
Полупроводниковые пластины(платы) обычно разъединяют, используя технологию резки алмазным кругом, то есть механически. Известно также о разъединении полупроводниковых пластин посредством осуществляемой вдоль разделительных швов лазерной абляции.
В качестве альтернативы используют технологию нанесения рисок (так называемого скрайбирования), в соответствии с которой на верхней или нижней стороне полупроводниковой пластины вдоль разделительных линий механически или посредством лазерной абляции выполняют мелкие канавки в качестве заданных мест разлома, а затем разделяют полупроводниковую пластину, разламывая ее вдоль заданных мест разлома.
Кроме того, материал полупроводниковой пластины можно модифицировать на определенной глубине в соответствии с технологией Stealth-Dicing, называемой также скрытым разъединением, в результате чего также образуются заданные места разлома, вдоль которых полупроводниковую пластину можно разъединять посредством разламывания.
При этом каждый из указанных выше способов разъединения полупроводниковой пластины адаптирован к подлежащему разделению материалу, то есть к полупроводниковому материалу.
С учетом вышеизложенного в основу настоящего изобретения была положена задача предложить устройство, превосходящее уровень техники.
Указанная задача согласно изобретению решается с помощью способа разъединения для разъединения полупроводниковой пластины, включающей несколько стопок солнечных элементов, вдоль по меньшей мере одной разделительной линии, который включает по меньшей мере следующие стадии:
- предоставление полупроводниковой пластины (10) с верхней стороной (10.1), нижней стороной (10.2), слоем адгезива (22), неразъемно соединенным с верхней стороной (10.1), и покровным стеклянным слоем (24), неразъемно соединенным со слоем адгезива (22),
- причем полупроводниковая пластина (10) включает несколько стопок солнечных элементов (12), каждая из которых имеет германиевую подложку (14), образующую нижнюю сторону (10.1) полупроводниковой пластины (10), германиевый частичный элемент (16) и по меньшей мере два III-V-частичные элемента (18, 20),
- выполнение посредством лазерной абляции вдоль разделительной линии (L) разделительной канавки (G), проходящей от нижней стороны (10.2) полупроводниковой пластины (10) насквозь через полупроводниковую пластину (10) и слой адгезива (22) по меньшей мере до примыкающей к слою адгезива (22) нижней стороны покровного стеклянного слоя (24), и
- разделение покровного стеклянного слоя (24) вдоль разделительной канавки.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Таким образом, объектом настоящего изобретения является способ разъединения для разъединения полупроводниковой пластины, включающей несколько стопок солнечных элементов, вдоль по меньшей мере одной разделительной линии, который включает по меньшей мере следующие стадии:
- предоставление полупроводниковой пластины с верхней стороной, нижней стороной, слоем адгезива, неразъемно соединенным с верхней стороной, и покровным стеклянным слоем, неразъемно соединенным со слоем адгезива,
- причем полупроводниковая пластина включает несколько стопок солнечных элементов, каждая из которых имеет германиевую подложку, образующую нижнюю сторону полупроводниковой пластины, германиевый частичный элемент и по меньшей мере два III-V-частичные элемента,
- выполнение посредством лазерной абляции вдоль разделительной линии разделительной канавки, проходящей от нижней стороны полупроводниковой пластины насквозь через полупроводниковую пластину и слой адгезива по меньшей мере до примыкающей к слою адгезива нижней стороны покровного стеклянного слоя, и
- разделение покровного стеклянного слоя вдоль разделительной канавки.
Согласно изобретению каждый из отдельных частичных элементов стопки солнечных элементов имеет pn-переход, причем следующие после подложки слои выполнены друг на друге эпитактильно и/или соединены друг с другом с использованием основанной на склеивании технологии Wafer-Bonding (сращивание пластин).
Кроме того, согласно изобретению германиевый частичный элемент содержит германий или состоит из германия, причем состоящий из германия слой помимо германия при необходимости содержит также другие вещества, в частности, легирующие материалы, а также примеси.
То же относится к III-V-частичным элементам, которые содержат один или несколько материалов с элементами III-й и V-й главных групп периодической системы Менделеева или состоят из подобных материалов.
Механическое разделение многослойного материала, состоящего из полупроводниковой пластины, адгезива и покровного стеклянного слоя, не представляется возможным, что обусловлено высокой твердостью стекла и ожидаемым осаждением адгезива на отрезном диске.
Благодаря тому, что разделительную канавку выполняют от нижней стороны полупроводниковой пластины только до нижней стороны покровного стеклянного слоя или до непосредственно примыкающей к последней зоны покровного стеклянного слоя, несмотря на чрезвычайно сильно отличающиеся оптические и термические свойства оказывается возможным выполнение разделительной канавки, в частности, без ненужного повреждения слоя адгезива.
Согласно изобретению разделительная канавка на нижней стороне полупроводниковой пластины должна обладать шириной, достаточной для того, чтобы используемый для лазерной абляции лазерный пучок можно было сфокусировать на достаточной глубине вплоть до покровного стеклянного слоя. С другой стороны, разделительная канавка действует в полупроводниковой пластине подобно диафрагме, уменьшая обратное рассеяние от покровного стеклянного слоя в активныe слои полупроводниковой пластины.
Предлагаемый в изобретении способ разъединения позволяет разъединять многослойный материал, состоящий из полупроводниковой пластины, адгезива и покровного стекла. Таким образом, слой покровного стекла наносят уже на уровне полупроводниковой пластины, причем он должен быть точно выверен единственный раз и лишь сравнительно грубо.
Кроме того, согласно предлагаемому в изобретении способу предусматривается, что покровное стекло перекрывает боковые поверхности полупроводниковой пластины по меньшей мере заподлицо или даже с напуском. Благодаря этому верхняя сторона полупроводниковой пластины оказывается надежно защищена от воздействия окружающей среды.
Согласно первому варианту осуществления изобретения разделительную канавку выполняют до зоны покровного стеклянного слоя, примыкающей к слою адгезива. Лазерная абляция в нижней зоне покровного стеклянного слоя представляет собой процесс, подобный процессу нанесения рисок (так называемому скрайбированию). Благодаря скрайбированию покровного стеклянного слоя, например, облегчается его разламывание вдоль разделительных канавок.
Согласно другому варианту осуществления изобретения разделение покровного стеклянного слоя выполняют посредством разламывания или распиливания.
Согласно другому варианту осуществления изобретения используемый для лазерной абляции лазер перемещают на нижней стороне полупроводниковой пластины вдоль по меньшей мере одной дорожки, проходящей вдоль или параллельно разделительной линии, и посредством фокусированного лазерного пучка осуществляют подвод энергии вдоль дорожки.
Согласно улучшенному варианту осуществления изобретения подвод энергии осуществляют вдоль по меньшей мере 2 дорожек, максимум вдоль 30 дорожек.
Согласно другому улучшенному варианту осуществления изобретения подвод энергии в абляционном рабочем цикле осуществляют вдоль n дорожек, где 1≤n≤30 и абляционный рабочий цикл повторяют по меньшей мере один раз, причем при каждом повторении абляционного рабочего цикла число дорожек n остается одинаковым или уменьшается и причем число дорожек n при по меньшей мере одном повторении абляционного рабочего цикла уменьшается.
Согласно другому варианту осуществления изобретения абляционный рабочий цикл повторяют по меньшей мере один раз, максимум 40 раз.
Согласно другому варианту осуществления изобретения в абляционном рабочем цикле осуществляют подвод энергии с первой удельной мощностью и первой фокальной плоскостью и повторяют по меньшей мере один раз, и причем при по меньшей мере одном повторении изменяют удельную мощность и/или фокальную плоскость.
Согласно другому улучшенному варианту осуществления изобретения перед выполнением разделительной канавки верхнюю сторону покровного стеклянного слоя неразъемно соединяют с пленкой.
Согласно другому улучшенному варианту осуществления изобретения слой адгезива содержит силикон и обладает толщиной по меньшей мере 5 мкм.
Согласно другому варианту осуществления изобретения покровный стеклянный слой обладает толщиной по меньшей мере 50 мкм.
Согласно другому варианту осуществления изобретения подвод энергии осуществляют посредством импульсного лазера, причем длительность импульса составляет от 10 фс до 100 нс и/или длина волны составляет от 315 нм до 1070 нм или от 1,5 мкм до 10,6 мкм.
Настоящее изобретение относится также к любым комбинациям предпочтительных вариантов осуществления при условии, что последние не являются взаимоисключающими.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи. При этом одинаковые детали обозначены идентичными позициями. Представленные на чертежах варианты конструктивного исполнения сильно схематизированы, то есть горизонтальные и вертикальные расстояния указаны без соблюдения масштаба, а также, в отсутствие особых указаний, без соблюдения истинных геометрических пропорций. На чертежах показано:
на фиг.1 схема процесса разъединения полупроводниковой пластины согласно первому варианту осуществления предлагаемого в изобретении способа,
на фиг.2 второй вариант осуществления предлагаемого в изобретении способа разъединения,
на фиг.3 другой вариант осуществления предлагаемого в изобретении способа разъединения,
на фиг.4 дополнительная графическая информация о способе разъединения.
На фиг.1 схематически представлен процесс разъединения полупроводниковой пластины, включающей несколько стопок солнечных элементов, который осуществляют согласно первому варианту предлагаемого в изобретении способа.
Изготавливают полупроводниковую пластину 10, включающую несколько стопок 12 солнечных элементов, которая имеет верхнюю сторону 10.1 и нижнюю сторону 10.2. Полупроводниковая пластина 10 включает слои, расположенные в следующей последовательности: образующая нижнюю сторону 10.1 полупроводниковой пластины 10 германиевая подложка 14, германиевый частичный элемент 16, первый III-V-частичный элемент 18 и образующий верхнюю сторону 10.1 полупроводниковой пластины 10 второй III-V-частичный элемент 20. На верхней стороне 10.1 расположен слой адгезива 22, а на слое адгезива 22 покровный стеклянный слой 24.
Стопки 12 солнечных элементов полупроводниковой пластины 10 разъединяют вдоль разделительной линии L. Для этого посредством лазерной абляции, которую выполняют перемещаемым вдоль разделительной линии L лазером и лазерным лучом LS, падающим на нижнюю сторону 10.2 полупроводниковой пластины 10, выполняют разделительную канавку G, проходящую от нижней стороны 10.2 через слой подложки 14 и частичные элементы 16, 18, 20 полупроводниковой пластины 10, а также через слой адгезива 22 до покровного стеклянного слоя 24. Разделительная канавка G заканчивается в примыкающей к слою адгезива 22 зоне покровного стеклянного слоя 24, причем максимальная толщина этой зоны составляет третью часть от общей толщины покровного стеклянного слоя 24.
Затем покровный стеклянный слой 24 разделяют вдоль разделительной линии L посредством разламывания или распиливания, и стопки солнечных элементов отделяют друг от друга.
На фиг.2 представлен другой вариант осуществления изобретения. Ниже поясняются лишь отличия этого варианта от варианта, показанного на фиг.1.
Для выполнения разделительной канавки G вдоль разделительной линии L лазерную абляцию осуществляют вдоль этой линии, а также вдоль четырех дополнительных дорожек S1, S2, S4, S5, проходящих параллельно разделительной линии.
На фиг.3 представлен другой вариант осуществления изобретения. Ниже поясняются лишь отличия этого варианта от варианта, показанного на фиг.2.
Осуществляют пять рабочих циклов лазерной абляции, причем первый рабочий цикл реализуют вдоль разделительной линии и четырех дополнительных дорожек. Каждый последующий рабочий цикл лазерной абляции осуществляют с более глубокой фокальной плоскостью и вдоль числа дорожек, уменьшенного на единицу.
На фиг.3 показан ход лазерного излучения через полупроводниковую пластину 10, слой адгезива 22 и покровный стеклянный слой 24.
Дифрагированное выходной поверхностью покровного стеклянного слоя 24 лазерное излучение, как показано на данном чертеже, может наталкиваться на верхнюю сторону 10.1 полупроводниковой пластины 10 и может повредить ее.
Надлежащий выбор плотности энергии, соответственно ее интенсивности, и фокусирования лазерного пучка позволяет предотвратить или по меньшей мере уменьшить степень повреждения.
В частности, интенсивность сильно ослабевает, например, если лазерный пучок LS характеризуется большим апертурным углом, то есть после фокальной плоскости быстро расширяется.
Следует отметить, что обработка лазерным пучком с большой релеевской длиной в сочетании с надлежащей шириной разделительной канавки G позволяет надежно предотвратить попадание отраженного лазерного излучения на верхнюю сторону 10.1 полупроводниковой пластины 10.

Claims (16)

1. Способ разъединения для разъединения полупроводниковой пластины, включающей несколько стопок солнечных элементов, вдоль по меньшей мере одной разделительной линии (L), который включает по меньшей мере следующие стадии:
- предоставление полупроводниковой пластины (10) с верхней стороной (10.1), нижней стороной (10.2), слоем адгезива (22), неразъемно соединенным с верхней стороной (10.1), и покровным стеклянным слоем (24), неразъемно соединенным со слоем адгезива (22),
- причем полупроводниковая пластина (10) включает несколько стопок солнечных элементов (12), каждая из которых имеет германиевую подложку (14), образующую нижнюю сторону (10.2) полупроводниковой пластины (10), германиевый частичный элемент (16) и по меньшей мере два частичных элемента (18, 20), выполненных из элементов III-V групп,
- выполнение посредством лазерной абляции вдоль разделительной линии (L) разделительной канавки (G), проходящей от нижней стороны (10.2) полупроводниковой пластины (10) насквозь через полупроводниковую пластину (10) и слой адгезива (22) по меньшей мере до примыкающей к слою адгезива (22) нижней стороны покровного стеклянного слоя (24), и
- разделение покровного стеклянного слоя (24) вдоль разделительной канавки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разделительную канавку выполняют до зоны покровного стеклянного слоя (24), примыкающей к слою адгезива (22).
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разделение покровного стеклянного слоя выполняют посредством разламывания или распиливания.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используемый для лазерной абляции лазер (LA) перемещают на нижней стороне (10.2) полупроводниковой пластины (10) вдоль по меньшей мере одной дорожки (S1, S2, S4, S5), проходящей вдоль или параллельно разделительной линии (L), и посредством фокусированного лазерного пучка (LS) осуществляют подвод энергии вдоль дорожки.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что подвод энергии осуществляют вдоль по меньшей мере 2, максимум вдоль 30 дорожек (S1, S2, S4, S5).
6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что подвод энергии в абляционном рабочем цикле осуществляют вдоль n дорожек (S1, S2, S4, S5), где 1≤n≤30, и абляционный рабочий цикл повторяют по меньшей мере один раз, причем при каждом повторении абляционного рабочего цикла число дорожек n остается одинаковым или уменьшается и причем число дорожек n при по меньшей мере одном повторении абляционного рабочего цикла уменьшается.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что абляционный рабочий цикл повторяют по меньшей мере один раз, максимум 40 раз.
8. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в абляционном рабочем цикле осуществляют подвод энергии с первой удельной мощностью и первой фокальной плоскостью и абляционный рабочий цикл повторяют по меньшей мере один раз, причем при по меньшей мере одном повторении изменяют удельную мощность и/или фокальную плоскость.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед выполнением канавки верхнюю сторону покровного стеклянного слоя неразъемно соединяют с пленкой.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что слой адгезива (22) содержит силикон и обладает толщиной по меньшей мере 5 мкм.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что покровный стеклянный слой (24) обладает толщиной по меньшей мере 50 мкм.
12. Способ по одному из пп. 4-11, отличающийся тем, что подвод энергии осуществляют посредством импульсного лазера (LA), причем длительность импульса составляет от 10 фс до 100 нс и/или длина волны составляет от 315 нм до 1070 нм или от 1,5 мкм до 10,6 мкм.
RU2020128657A 2019-08-29 2020-08-28 Способ разъединения полупроводниковой пластины, включающей несколько стопок солнечных элементов RU2747424C9 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019006095.4 2019-08-29
DE102019006095.4A DE102019006095A1 (de) 2019-08-29 2019-08-29 Vereinzelungsverfahren zur Vereinzelung einer mehrere Solarzellenstapel umfasssenden Halbleiterscheibe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2747424C1 RU2747424C1 (ru) 2021-05-04
RU2747424C9 true RU2747424C9 (ru) 2022-01-17

Family

ID=72147857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020128657A RU2747424C9 (ru) 2019-08-29 2020-08-28 Способ разъединения полупроводниковой пластины, включающей несколько стопок солнечных элементов

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11380814B2 (ru)
EP (1) EP3787044B1 (ru)
CN (1) CN112447883B (ru)
DE (1) DE102019006095A1 (ru)
ES (1) ES2898334T3 (ru)
RU (1) RU2747424C9 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997029509A1 (en) * 1996-02-09 1997-08-14 Philips Electronics N.V. Laser separation of semiconductor elements formed in a wafer of semiconductor material
US6331208B1 (en) * 1998-05-15 2001-12-18 Canon Kabushiki Kaisha Process for producing solar cell, process for producing thin-film semiconductor, process for separating thin-film semiconductor, and process for forming semiconductor
RU2244986C1 (ru) * 2003-05-20 2005-01-20 Открытое акционерное общество "Сатурн" Способ изготовления фотопреобразователя
DE102007059697A1 (de) * 2006-12-15 2008-06-19 Disco Corp. Verfahren zum Trennen eines Wafers
RU2672760C1 (ru) * 2018-01-09 2018-11-19 Публичное акционерное общество "Сатурн" (ПАО "Сатурн") Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом на германиевой подложке
RU2677574C1 (ru) * 2015-06-01 2019-01-17 Эвана Текнолоджис, Уаб Способ лазерного скрайбирования полупроводниковой заготовки с использованием разделенных лазерных лучей

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3516156B2 (ja) 1997-12-16 2004-04-05 シャープ株式会社 太陽電池の製造方法および保護カバー用素材板
JP3657143B2 (ja) * 1999-04-27 2005-06-08 シャープ株式会社 太陽電池及びその製造方法
JP2001015786A (ja) * 1999-07-02 2001-01-19 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 集積型薄膜太陽電池の製造のためのレーザスクライブ法
DE102007060658A1 (de) * 2007-12-15 2009-07-09 Carl Baasel Lasertechnik Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Herstellen von Bauelementen und Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens
GB2459274A (en) * 2008-04-15 2009-10-21 Renewable Energy Corp Asa Wafer based solar panels
DE102008033352A1 (de) * 2008-07-16 2010-01-21 Concentrix Solar Gmbh Solarzellenchips mit neuer Geometrie und Verfahren zu deren Herstellung
EP2337086A1 (en) * 2008-09-22 2011-06-22 Ulvac, Inc. Fabrication method for a solar cell
JP5022341B2 (ja) * 2008-11-19 2012-09-12 三菱重工業株式会社 光電変換装置
DE102010005970A1 (de) * 2010-01-28 2011-08-18 SCHOTT Solar AG, 55122 Verfahren zur Herstellung eines photovoltaischen Dünnschichtmoduls
JP2011198965A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Fuji Electric Co Ltd レーザースクライブ装置
JP5231499B2 (ja) * 2010-09-06 2013-07-10 シャープ株式会社 太陽電池モジュール
WO2012147200A1 (ja) * 2011-04-28 2012-11-01 三菱電機株式会社 レーザ加工装置及び方法
KR101244355B1 (ko) * 2011-06-10 2013-03-18 주성엔지니어링(주) 태양전지의 제조 방법 및 태양전지 생산 장비
DE102013109478A1 (de) * 2013-08-30 2015-03-05 Hanergy Holding Group Ltd. Verfahren zur Herstellung von Sub-Solarmodulen durch elektrisch isolierende Isoliergräben in einem Dünnschichtsolarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichtsolarmoduls mit derartigen Isoliergräben
ES2926948T3 (es) * 2015-07-27 2022-10-31 Sierra Space Corp Sistema de matriz solar y método de fabricación
US9922895B2 (en) 2016-05-05 2018-03-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Package with tilted interface between device die and encapsulating material
US9680035B1 (en) * 2016-05-27 2017-06-13 Solar Junction Corporation Surface mount solar cell with integrated coverglass
CN105895745B (zh) * 2016-06-21 2017-11-21 苏州协鑫集成科技工业应用研究院有限公司 异质结太阳能电池片的切割方法
DE102016224978B4 (de) * 2016-12-14 2022-12-29 Disco Corporation Substratbearbeitungsverfahren
FR3084203A1 (fr) * 2018-07-20 2020-01-24 Sunpartner Technologies Procede industriel d'ablation laser de couches minces en une etape pour la realisation de modules photovoltaïques semi-transparents
KR102224624B1 (ko) * 2019-02-27 2021-03-08 한국과학기술연구원 다중접합 태양전지 및 이의 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997029509A1 (en) * 1996-02-09 1997-08-14 Philips Electronics N.V. Laser separation of semiconductor elements formed in a wafer of semiconductor material
US6331208B1 (en) * 1998-05-15 2001-12-18 Canon Kabushiki Kaisha Process for producing solar cell, process for producing thin-film semiconductor, process for separating thin-film semiconductor, and process for forming semiconductor
RU2244986C1 (ru) * 2003-05-20 2005-01-20 Открытое акционерное общество "Сатурн" Способ изготовления фотопреобразователя
DE102007059697A1 (de) * 2006-12-15 2008-06-19 Disco Corp. Verfahren zum Trennen eines Wafers
RU2677574C1 (ru) * 2015-06-01 2019-01-17 Эвана Текнолоджис, Уаб Способ лазерного скрайбирования полупроводниковой заготовки с использованием разделенных лазерных лучей
RU2672760C1 (ru) * 2018-01-09 2018-11-19 Публичное акционерное общество "Сатурн" (ПАО "Сатурн") Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом на германиевой подложке

Also Published As

Publication number Publication date
ES2898334T3 (es) 2022-03-07
CN112447883A (zh) 2021-03-05
US11380814B2 (en) 2022-07-05
DE102019006095A1 (de) 2021-03-04
CN112447883B (zh) 2023-07-14
EP3787044A1 (de) 2021-03-03
RU2747424C1 (ru) 2021-05-04
US20210066533A1 (en) 2021-03-04
EP3787044B1 (de) 2021-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101369567B1 (ko) 레이저 가공방법 및 반도체 칩
KR101283294B1 (ko) 레이저 가공 방법
KR101282509B1 (ko) 레이저 가공 방법 및 반도체 칩
JP5138219B2 (ja) レーザ加工方法
JP4198123B2 (ja) レーザ加工方法
KR101283228B1 (ko) 레이저 가공 방법 및 가공 대상물
JP4776994B2 (ja) 加工対象物切断方法
JP4829781B2 (ja) レーザ加工方法及び半導体チップ
JP2007142001A (ja) レーザ加工装置およびレーザ加工方法
CN106077965A (zh) 多步骤和非对称塑形的激光束划线
TW200848190A (en) Laser processing method and cutting method, method of dividing a structured body with multiple substrates
JP2006068816A (ja) レーザ加工方法及び半導体装置
WO2006011372A1 (ja) レーザ加工方法
RU2747424C9 (ru) Способ разъединения полупроводниковой пластины, включающей несколько стопок солнечных элементов

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 13-2021 FOR INID CODE(S) D N

TH4A Reissue of patent specification
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 13-2021 FOR INID CODE(S) D N

TH4A Reissue of patent specification