TWI497738B - 光伏電池以及半導體元件的製作方法 - Google Patents

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Description

光伏電池以及半導體元件的製作方法
本發明關於光伏電池(photovoltaic cell)，且特別是有關於光伏電池的製作方法。
光伏電池(亦稱為太陽能電池)可將光能轉換為電能。光伏電池及其製作方法持續地發展，以提供更高的轉換效率(conversion efficiency)。舉例來說，已採用埋入式接點太陽能電池(buried contact solar cell，其包括形成在基板的溝槽中的接點)來提供較高的效率。選擇性的射極區(emitter region)通常形成在基板的溝槽中以進一步提高轉換效率。習知形成埋入式接點(電極)/選擇性射極結構(selective emitter structure)的方法包括雷射刻劃(laser scribing)、機械加工(mechanical machining)、網板印刷(screen printing)、蝕刻、微影或前述之組合。雖然雷射刻劃/機械加工可定義出選擇性射極/埋入式接點結構的尺寸與位置，但是這種製程會導致基板表面損壞，以致於影響光電元件的產能(throughput)。再者，雷射刻劃/機械加工不易控制選擇性射極/埋入式接點結構的深度。網板印刷法難以定義較小的圖案特徵(pattern feature)，有時會有準確度偏低的問題，且容易導致不完全的(或損壞的)埋入式接點線。若是不進行微影製程，則蝕刻製程將難以定義電極線的圖案(尺寸/位置)。雖然微影製程可以較高的準確性來定義埋入式接點(電極)線且可輕易地控制電極圖案的尺寸/位置，然而，微影製程相當昂貴且產能(throughput)較低。再者，習知的方法，例如上述的方法，在提供光伏電池的量產能力(mass production capability)上仍有限制。因此，雖然現行的方法已逐漸滿足預定的目的，但是仍未完全滿足各方面的需求。
本發明一實施例提供一種光伏電池的製作方法，包括：提供一半導體基板，該半導體基板具有一第一表面與一第二表面，該第二表面相對於該第一表面；在該半導體基板中形成一鄰近該第一表面的第一摻雜區；進行一奈米壓印製程與一蝕刻製程以於該半導體基板中形成一溝槽，該溝槽自該第一表面延伸入該半導體基板中；於該半導體基板中形成一位於該溝槽中的第二摻雜區，該第二摻雜區的摻雜濃度大於該第一摻雜區的摻雜濃度；以及以一導電材料填滿該溝槽。
本發明又一實施例提供一種半導體元件的製作方法，包括：提供一半導體基板，該半導體基板具有一紋理結構化表面；提供一模具，該模具具有一可設計的圖案特徵，該可設計的圖案特徵定義出一電極線的位置；於該半導體基板上形成一光阻層；將具有該可設計的圖案特徵的該模具壓入該光阻層中；由該光阻層移除該模具，並留下一圖案化光阻層，該圖案化光阻層具有一開口，該開口暴露出該半導體基板；蝕刻該半導體基板之由該開口所暴露出的部份，以於該半導體基板中形成一溝槽，該溝槽由該紋理結構化表面延伸入該半導體基板中；於該半導體基板中形成一位於該溝槽中的第一摻雜區；以及以一導電材料填滿該溝槽，以形成該電極線。
本發明另一實施例提供一種半導體元件的製作方法，包括：提供一半導體基板；於該半導體基板中形成一溝槽，其中形成該溝槽的方法包括進行一奈米壓印製程，以暴露出一部分的半導體基板，並在該半導體基板的暴露部上進行一蝕刻製程，以於該半導體基板中形成該溝槽；於該半導體基板中形成一位於該溝槽中的選擇性射極區；以及以一導電材料填滿該溝槽，以形成一埋入式接點。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
可以了解的是，下述內容將提供許多不同的實施例，或是例子，以實施本發明之不同的特徵。為簡潔起見，以下將以特定成分與排列舉例說明。當然，在此僅用以作為範例，並非用以限定本發明。此外，本揭露書在不同實施例中可能使用重複的標號及/或標示。此重複僅為了簡單清楚地敘述本發明，不代表所討論之不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。此外，當以下述及將一結構形成在另一結構上或是使一結構連接至(及/或耦接至)另一結構時，可包括該結構與該另一結構是直接接觸地形成的實施例、以及間隔有其他結構於該結構與該另一結構之間的實施例，如此則該結構可不與該另一結構直接接觸。另外，空間的相對性用語，例如『較低』、『較高』、『水平』、『垂直』、『之上』、『之下』、『向上』、『向下』、『頂部』、『底部』等、以及前述之衍生詞(例如『水平地』、『向下地』、『向上地』等)係用以簡化本揭露書中結構之間的相對關係。空間的相對性用語係涵蓋這些結構的元件的不同方向。
第1圖繪示光伏元件的製作方法100的一實施例的流程圖。如同以下將討論的，利用方法100形成一具有一選擇性射極與埋入式接點結構的光伏電池。在方法100的步驟102中，提供一半導體基板，其具有一第一表面與相對於該第一表面的一第二表面。在步驟104中，一第一摻雜區形成在該半導體基板中並鄰近該第一表面。在步驟106中，利用奈米壓印技術(nanoimprint technology)與蝕刻製程在該基板中形成一溝槽。該溝槽自該第一表面延伸入該基板中。在多個實施例中，奈米壓印技術係利用熱奈米壓印微影技術(包括熱塑性與熱固性奈米壓印)、直接壓印技術(亦稱為浮花壓製法，embossing)、紫外線奈米壓印微影(UV nanoimprinting lithography，UV-NIL)技術(亦可稱為紫外線固化奈米壓印)或前述之組合。或者是，奈米壓印技術係利用其他本領域已知的奈米壓印微影技術，包括未來發展出的奈米壓印微影技術及前述之組合。可在一適合的環境下進行奈米壓印微影製程，例如在真空環境或是大氣環境下。奈米壓印微影製程更利用許多不同的對準技術(alignment technique)。蝕刻製程為乾式蝕刻製程、濕式蝕刻製程、其他適合的蝕刻製程、或前述之組合。在步驟108、110中，在基板中形成一位於溝槽內的第二摻雜區，且以一導電材料填滿該溝槽。在進行製作方法100之前、之時、之後可加入另外的步驟，且在該製作方法的其他實施例中，可取代或是刪除部分的前述步驟。以下將介紹可以第1圖的製作方法100製得的光伏元件的多個實施例。
第2圖至第10圖繪示第1圖的製作方法的各個製作階段的部分或是全部之光伏元件200(亦稱為太陽能電池)的側視圖。光伏元件200為一埋入式接點太陽能電池。為清楚說明起見，已簡化第2圖至第10圖，以更佳地解釋本揭露書的發明概念。可在光伏元件200中加入另外的結構(未繪示)，且在其他光伏元件200的實施例中，可取代或是刪除以下描述的部分結構。
在第2圖中，提供一基板210。基板210為任何適於作為光伏元件的基板。在所繪示的實施例中，基板210為一含矽的半導體基板。矽基板可為單晶矽、多結晶體矽(multi-crystalline silicon)、多晶矽(polycrystalline silicon)或是非晶矽。或者是，基板210可為另一種元素半導體(亦即鍺，germanium)、化合物半導體(亦即碳化矽、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化銦、及/或銻化銦)、合金半導體(亦即SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP、及/或GaInAsP)、或是前述之組合。基板210可具有任何適合的晶體方向(crystallographic orientation)，例如(100)、(110)或(111)晶體方向。在所繪示的實施例中，基板210為一P型摻雜的矽基板。一般的P型摻雜物包括硼、鎵、銦、或前述之組合。因為光伏元件200是一具有P型摻雜基板的光伏元件，因此，下述的摻雜結構應被解讀為與P型摻雜基板一致。光伏元件200可視情況而包括一N型摻雜基板，此時，下述的摻雜結構應被解讀為與N型摻雜基板一致(亦即摻雜結構具有相反的導電性)。
基板210包括一紋理結構化表面215以及一非紋理結構化表面(平坦的表面)216。在所繪示的實施例中，紋理結構化表面215可被稱為基板210的頂面或是第一表面，而不具有特定結構之平坦表面216可被稱為基板210的底面或是第二表面。紋理結構化表面215包括位於基板210的正面中的各種開口217A、217B、217C...217N。第2圖繪示紋理結構化表面215的部分218A、218B，其為頂面的平坦部並大體上平行於基板210的背面216。在所繪示的實施例中，部分218A、218B是基板210的頂面之平坦且連續的(未被開口中斷的)區域，其構成光伏元件200的接觸區域。光伏元件200的接觸區域可形成於不包括平坦部(例如部分218A、218B)之紋理結構化表面215的區域中。可以適合的製程形成紋理結構化表面215，例如奈米壓印微影與蝕刻技術。或者是，可以其他已知的方法形成紋理結構化表面215，例如濕式蝕刻、乾式蝕刻、雷射刻劃、機械加工、或前述之組合。
基板210包括一摻雜區220。在所繪示的實施例中，摻雜區220為一N型摻雜區，其形成於基板210之形成有紋理結構化表面215的部份中。摻雜區220鄰近於基板210之紋理結構化表面215。在所繪示的實施例中，P型摻雜的矽基板210以及N型摻雜區220構成一P-N接面。N型摻雜區220可稱為射極層。N型摻雜區220包括N型摻雜物，例如磷、砷、銻、鋰、其他適合的N型摻雜物、或是前述之組合。可以熱擴散製程、離子佈植製程或是其他適合的製程形成N型摻雜區220。
在此，在基板中定義出選擇性射極與埋入式接點結構的位置與尺寸。舉例來說，於基板中形成一溝槽(亦可稱為紋道、凹槽或是開口)，以定義出選擇性射極/埋入式接點結構(或可稱為電極線)的位置與尺寸。之後，摻雜基板之位於該溝槽中的部分，以形成選擇性射極結構，且將一導電材料填入該溝槽中以形成埋入式接點結構(電極)。一般形成溝槽的方法是利用雷射及/或機械刻劃/加工、網板印刷、蝕刻、微影或前述之組合。雷射或機械刻劃/加工可定義選擇性射極/埋入式接點結構的尺寸與位置，但會傷害基板表面。再者，不易藉由雷射或是機械刻劃/加工來控制溝槽的深度。網板印刷法有時會準確度偏低，且會導致產生不完整的(或是損壞的)溝槽線。難以用網板印刷法定義較小的圖案特徵。就蝕刻製程而言，若是沒有使用微影製程，則將難以定義電極的圖案(尺寸/位置)。雖然微影製程可高準確性地定義電極線且容易控制電極圖案的尺寸/位置，但是微影製程相當昂貴且速度慢。由於上述的問題，這些方法難以量產光伏電池。
因此，請參照第3-10圖，本揭露使用奈米壓印技術以形成光伏元件200的選擇性射極/埋入式接點結構。奈米壓印技術可輕易地以高準確性定義出具有任何特徵尺寸(feature size)的電極線圖案(選擇性射極/埋入式接點結構圖案)的尺寸與位置。利用奈米壓印技術較為便宜，且可提供比前述習知的方法更高的產能，而仍可達到相似於微影製程的特性(例如準確性與深度控制)。因此，高效率且低成本地量產光伏元件是有可能的，特別是對於製作具有選擇性射極/埋入式接點的光伏元件而言。
請參照第3圖，以旋轉塗佈、平刮(flat scrubbing)、或是其他適合的製程於基板210上(特別是在基板210之紋理結構化表面215上)形成一材料層230(亦可稱為中間物或是遮蔽層)。在形成材料層230之前，可進行一清潔製程(例如RCA清潔製程)，以移除基板210之紋理結構化表面215上的汙染物。材料層230為一光阻層(resist layer)。光阻層為一均聚合物光阻(homopolymer resist)，例如聚甲基丙烯酸酯，(polymethylmethacrylate，PMMA)或是聚苯乙烯(polystyrene，PS)；熱塑性光阻；紫外光固化光阻；光阻包括矽氧烷共聚物(siloxane copolymer)，例如聚二甲基矽氧烷((poly(dimethyl siloxane))，PDMS)有機嵌段(organic block)或是接枝共聚物(graft copolymer)；熱固性液態光阻(thermally curable liquid resist)；紫外光固化液態光阻(例如用於室溫下的奈米壓印製程)；其他本領域已知且適合的光阻；未來發展出的光阻；或前述之組合。可藉由將氧化金屬顆粒分散在溶液中的方式形成光阻層。材料層230可包括一多層結構。材料層230具有一適當的厚度，例如，約為幾百埃(angstroms，)至幾微米(μm)。在所繪示的實施例中，材料層230的厚度約為1000埃。
請參照第4-6圖，將一模具240壓入材料層230中，然後移除模具240，從而在材料層230上壓印出一預定的圖案。模具240是由適合的材料製成，例如石英(二氧化矽)、矽、碳化矽、氮化矽、金屬、藍寶石、鑽石、樹脂、其他本領域已知的適合的模具材料、未來發展出的模具材料、或前述之組合。在一實施例中，模具240可為具有圖案化金屬層(例如鉻)的石英，該圖案化金屬層形成該預定的圖案。在另一實施例中，模具240可為具有圖案化矽化鉬層的石英，該圖案化矽化鉬層形成該預定的圖案。模具240包括凸起結構241以及開口242(亦可稱為溝槽或是凹槽)，其形成該預定的圖案。該預定的圖案可為任何適合的設計，因此，可依據需要的特定圖案或是結構而使凸起結構241以及開口242具有各種形狀與設計。在所繪示的實施例中，模具240的預定圖案定義出電極線(或是接觸線)的位置與尺寸。再者，在所繪示的實施例中，模具240的凸起結構241對齊基板210之接觸區域(紋理結構化表面215的部分218A、218B)。如上所述，紋理結構化表面215可能不具有平坦部，例如部分218A、218B。在這個情況下，凸起結構241仍可對齊光伏元件200的接觸區域，其為基板210之預定為接觸區域的區域。
如上所述，在適當的溫度與壓力下，將模具240壓入材料層230(第4圖與第5圖)中，從而在材料層230中產生一厚度差(thickness contrast)。更詳細而言，模具240的預定圖案轉移到材料層230上，因為材料層230之位於凸起結構241下方的部分被移開並被轉移到模具240的溝槽或凹槽242中(第5圖)。可根據模具240與材料層230的特性選擇溫度與壓力，且可在真空或是大氣環境下進行壓印製程。固化並硬化材料層230，以使材料層230硬化並保持其移位過的形狀，以確保材料層230在移除模具240之後不會流回移位所產生的空間中。舉例來說，材料層230為一熱光阻(thermal resist)，可將溫度升到高於其玻璃轉換溫度以將材料層230轉換成液態，以使其移位並轉移到模具240的溝槽或凹槽242中。一旦材料層230符合模具240的圖案，可將溫度降至低於材料層的玻璃轉換溫度以固化材料層230。在另一實施例中，材料層230為一熱固性或是紫外光固化性材料，材料層230可一開始為液態，以便於當將模具240壓入材料層230中時材料層230可符合模具240，然後，以熱固化、紫外光固化、或前述之組合固化材料層230。可使用其他固化與硬化製程。
如第6圖所示，在移除模具240之後，留下一圖案化材料層230A。在所繪示的實施例中，圖案化材料層230A包括一用來形成選擇性射極/埋入式接點結構的圖案。開口243、244暴露出部分基板210，特別是基板210的頂面的部份。暴露的部份定義出選擇性射極/埋入式接點結構(電極線)的位置，特別是光伏元件200的接觸區域218A、218B。圖案化材料層230A在後續的製程(例如蝕刻製程)中遮蔽了基板210的其他部分。材料層230的一層薄殘留層可能會留在基板210之暴露的部份上。
在第7圖中，在基板210上進行一蝕刻製程250。特別是，當圖案化材料層230A保護其他的區域時，蝕刻基板210的暴露部(紋理結構化表面215的部分218A、218B)。蝕刻製程250可為乾式蝕刻製程、濕式蝕刻製程、其他適合的蝕刻製程、或前述之組合。在所繪示的實施例中，蝕刻製程250為乾式蝕刻製程。乾式蝕刻製程例如為電漿蝕刻製程，其利用氟化硫、氟化碳、氯氣或前述之組合。可利用本領域所知的其他乾式蝕刻製程，包括未來發展出的乾式蝕刻製程。或者是，蝕刻製程250為濕式蝕刻製程。濕式蝕刻製程所用的蝕刻溶液例如為氫氟酸(hydrofluoric acid)。可使用本領域所知的其他濕式蝕刻製程，包括未來發展出的濕式蝕刻製程。若是材料層230的一層薄殘留層留在基板210之暴露部上，蝕刻製程250移除該殘留層，或是在進行蝕刻製程250之前利用乾式蝕刻製程(例如反應性離子蝕刻製程)移除殘留層。
蝕刻製程250使圖案化材料層230A中的開口242、244延伸入基板210中，以形成溝槽252、254(亦可稱為紋道、開口或是凹槽)。溝槽252、254自基板210之紋理結構化表面215(特別是基板210的摻雜區220)延伸入基板210中。選擇性射極與埋入式接點形成在構槽252、254中。在所繪示的實施例中，半導體基板210的部份定義出溝槽252、254的底部，半導體基板210與摻雜區220的部份定義出溝槽252、254的側壁。可依照光伏元件200的設計需求而使溝槽252、254具有適合的形狀與尺寸。
在第8圖中，添加摻雜物260以於基板210中形成位於構槽252、254中的摻雜區262、264。摻雜區262、264形成光伏元件200的選擇性射極區。在所繪示的實施例中，摻雜區262、264形成於部分的基板210中，該部分的基板210定義出溝槽252、254的底部。摻雜區262、264可形成於部分的基板中，且該部分的基板定義出溝槽252、254的側壁。在所繪示的實施例中，摻雜區262、264包括與摻雜區220相同類型的摻雜物，因此，摻雜區262、264為N型摻雜區。可藉由添加N型摻雜物至基板210之定義出溝槽252、254的底部的部份中形成N型摻雜區220。N型摻雜物可為磷、砷、銻、鋰、其他適合的N型摻雜物、或是前述之組合。或者是，摻雜區262、264可包括一不同於摻雜區220的摻雜類型的摻雜物，例如P型摻雜物。摻雜區262、264的摻雜濃度大於摻雜區220。舉例來說，摻雜區262、264為N+型摻雜區(或是雙倍N型摻雜區)，且摻雜區220為一N型摻雜區。
在所繪示的實施例中，藉由熱擴散製程添加摻雜物260。或者是，使用離子佈植製程。在又一實施例中，可結合熱擴散製程與離子佈植製程形成摻雜區262、264。當將摻雜物260加至部分基板210中時，圖案化材料層230A可作為一遮蔽物以保護基板210的摻雜區220免於受到摻雜物260的影響。可以注意到，摻雜物260可被添加至作為遮蔽物的圖案化材料層230A中。之後，在第9圖中，以適合的製程移除圖案化遮蔽層230A，例如剝除製程(stripping process)，並留下溝槽252、254。舉例來說，可利用一溶液移除圖案化材料層230A，該溶液包括硫酸以及過氧化氫。或者是，可以本領域所知的其他溶液(包括未來發展的溶液)移除圖案化材料層230A。
在第10圖中，在基板210的溝槽252、254中填入一導電材料以形成埋入式接點272、274(亦可稱為金手指)。導電材料例如包括銅、金、鋁、鈦、鎢、鎳、鉻、鉬、鉛、鈀、銀、錫、鉑、透明導電氧化材料、其他適合的導電材料、前述之金屬合金、前述之金屬矽化物、或前述之組合。埋入式接點272、274可包括一多層結構。在所繪示的實施例中，以本領域所知的網板印刷製程(包括未來發展出的網板印刷製程)形成埋入式接點272、274。或者是，以本領域所知的其他適合的製程形成埋入式接點272、274。可形成額外的結構，例如在基板210的底面(或背面)216上形成一接點。在一實施例中，另一摻雜區形成於基板210中，例如鄰近底面216。亦可於基板210的底面216上形成一電極。電極的材質可為導電材料，例如銅或鋁。電極可沿著底面216形成並鄰近摻雜區。
本發明的光伏電池製程可使光伏電池具有較高的轉換效率，而比以傳統的方法所製作出的光伏電池進步許多。相較於以傳統的方法所製作出的光伏電池的轉換效率只有16%至17%，以本發明的製程製作出的光伏電池可出現大於20%的轉換效率。可以注意到的是，本發明的光伏元件可增加電子電洞對。再者，如上述，本發明的光伏電池製程係使用奈米壓印技術來定義電極線的位置(在所繪示的實施例中，埋入式接點/選擇性射極結構的位置)，以輕易且高準確性地定義出任何特徵尺寸的電極線圖案的尺寸與位置。再者，奈米壓印技術可製作出微影特徵而無需使用微影製程，進而大幅降低製作成本。因此，本發明的光伏電池製程可高效率且符合成本效益地量產光伏電池，特別是對於具有選擇性射極/埋入式接點的光伏元件。可以了解的是，不同的實施例可以具有不同的優點，且沒有特定的優點是每個實施例都需要具備的。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧光伏元件的製作方法
102、104、106、108、110‧‧‧步驟
200‧‧‧光伏元件
210‧‧‧基板
215‧‧‧紋理結構化表面
216‧‧‧非紋理結構化表面(平坦的表面)、底面、背面
217A、217B、217C...217N‧‧‧開口
218A、218B‧‧‧(紋理結構化表面的)部分
220‧‧‧摻雜區
230‧‧‧材料層
230A‧‧‧圖案化材料層
240‧‧‧模具
241‧‧‧凸起結構
242‧‧‧溝槽或凹槽、開口
250‧‧‧蝕刻製程
252、254‧‧‧溝槽
260‧‧‧摻雜物
262、264‧‧‧摻雜區
243、244‧‧‧開口
272、274‧‧‧埋入式接點
第1圖繪示本發明之各個實施例的光伏元件的製作方法的流程圖。
第2圖至第10圖繪示第1圖的製作方法的各個製作階段的光伏元件的側視圖。
200．．．光伏元件
210．．．基板
220．．．摻雜區
230．．．材料層
240．．．模具

Claims (9)

  1. 一種光伏電池的製作方法，包括：提供一半導體基板，該半導體基板具有一第一表面與一第二表面，該第二表面相對於該第一表面，其中該第一表面包括一平坦表面部，該平坦表面部定義出一接觸區域；在該半導體基板中形成一鄰近該第一表面的第一摻雜區；在該半導體基板的該第一表面上形成一遮蔽層；提供一模具，該模具具有包括一凸起結構的一圖案；進行一奈米壓印製程以將該圖案轉移至該遮蔽層，其中該凸起結構與該接觸區域對齊；於該奈米壓印製程之後，進行一蝕刻製程以於該半導體基板中之該接觸區域形成一溝槽，該溝槽自該第一表面延伸入該半導體基板中；於該半導體基板中形成一位於該溝槽中的第二摻雜區，該第二摻雜區的摻雜濃度大於該第一摻雜區的摻雜濃度；以及以一導電材料填滿該溝槽。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光伏電池的製作方法，其中提供具有該第一表面的該半導體基板的方法包括：使該第一表面形成一紋理結構。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光伏電池的製作方法，其中進行該奈米壓印製程的方法包括： 依據該圖案在該遮蔽層中形成一厚度差。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光伏電池的製作方法，其中該蝕刻製程的方法包括：進行一乾式蝕刻製程或是一濕式蝕刻製程，其中進行該乾式蝕刻製程的方法包括使用氟化硫、氟化碳或氯氣電漿，進行該濕式蝕刻製程的方法包括使用氫氟酸溶液。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光伏電池的製作方法，其中形成該第二摻雜區的方法包括：進行一熱擴散製程或一離子佈植製程。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光伏電池的製作方法，其中以該導電材料填滿該溝槽的方法包括：進行一網板印刷製程。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光伏電池的製作方法，其中：該半導體基板為一P型摻雜的基板；該第一摻雜區為一N型摻雜區；以及該第二摻雜區為一N+型摻雜區。
  8. 一種半導體元件的製作方法，包括：提供一半導體基板，該半導體基板具有一紋理結構化表面，其中該基板之該紋理結構化表面包括一平坦表面部，該平坦表面部定義出一接觸區域；提供一模具，該模具具有一可設計的圖案特徵，該可設計的圖案特徵定義出一電極線的位置，且該可設計的圖案特徵包括一凸起結構，該凸起結構定義出該電極 線的位置；於該半導體基板上形成一光阻層；將具有該可設計的圖案特徵的該模具壓入該光阻層中，其中將具有該可設計的圖案特徵的該模具壓入該光阻層的方法包括：使該凸起結構與該接觸區域對齊；由該光阻層移除該模具，並留下一圖案化光阻層，該圖案化光阻層具有一開口，該開口暴露出該半導體基板；蝕刻該半導體基板之由該開口所暴露出的部份，以於該半導體基板中形成一溝槽，該溝槽由該紋理結構化表面延伸入該半導體基板中；於該半導體基板中形成一位於該溝槽中的第一摻雜區；以及以一導電材料填滿該溝槽，以形成該電極線。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之半導體元件的製作方法，更包括：形成一鄰近該紋理結構化表面的第二摻雜區，該第一摻雜區的摻雜濃度大於該第二摻雜區的摻雜濃度。
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