[发明专利]用于半导体部件的接触结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体部件和用于制造这样的半导体部件的方法。 

背景技术

太阳能电池通常具有由丝网印刷的银指(finger)制造的前侧接触。这些银指典型地具有100到120μm的宽度和约10到15μm的厚度。因为不能使用丝网印刷达到比约0.1更大的纵横比，因此在减小指宽度的同时会增加这些指的线电阻。另一方面，前侧接触越宽，前侧的遮盖(shading)造成的损失越大。另一缺点为银接触的高材料成本。 

已经提出了改善用于硅衬底前接触的接触技术的不同方法。 

EP 1182709A1公开了一种制造金属接触的方法，其中，在硅衬底的前侧设置沟槽，该沟槽容纳由镍-铜层系统制成的金属接触。该方法的缺点为需要在镍沉积之后进行回火步骤。 

DE 4333426C1描述了一种光诱导电镀硅衬底接触的方法。其中，硅衬底的后接触用作牺牲阴极。所使用的化学品包含氰化物。 

DE 4311173A1描述了一种在硅表面上直接电镀的方法。其中，首先需要沉积钯籽晶层。在该层上，发生镍涂敷，在其上沉积实际承载电流的接触层。 

DE 102004034435B4描述了一种方法，其中沿着在半导体部件的表面中引入的沟槽的边缘，光诱导沉积金属接触。 

US 4320250公开了一种具有多个电极的硅衬底，该多个电极彼此紧密邻近并由多个连续的层构成，其中首先通过常规真空涂敷技术在硅衬底的接触表面上沉积该多个连续的层，随后在接下来的方法步骤中通过电镀工艺增加该多个连续的层。该方法非常复杂。DE 195 36 019 B4公开了一种制造精细、不连续的金属结构的方法，该金属结构通过在光电(photovoltaically)活性的半导体材料上的光化学辅助金属沉积而产生，然后将其从衬底分离。 

DE 198 31 529 A1涉及一种用于制造电极的方法，其通过在衬底表面上在点状或边缘状凸起上的电沉积(electroform)或静电粉末涂敷而实施。此后，需要一系列化学反应和方法步骤来完成该电极。 

DE 19536019B4公开了一种制造精细、不连续的金属结构的方法，该金属结构通过在光电(photovoltaically)活性的半导体材料上的光化学辅助金属沉积而产生，然后将其从衬底分离。 

这些已知的方法是复杂且昂贵的。 

发明内容

因此，本发明基于以下目的，即，产生一种用于制造具有高纵横比的接触结构和具有这种接触结构的半导体部件的有价格优势的方法。 

通过以下第一和第十方面的特征来实现该目的。本发明的核心在于在半导体衬底与导体层之间设置阻挡层以防止会造成缺陷的离子从导体层扩散到半导体衬底中。这样，可以极大地扩展可用于形成导体层的材料的选择。此外，这样，可以获得具有高纵横比的接触结构，这可以减小由前侧的被接触结构的遮盖导致的损失。本发明的其他方面会带来进一步的优点。 

具体而言，根据本发明的第一方面，一种半导体部件包括： 

a)衬底，其具有第一侧和第二侧；以及 

b)多层接触结构，其设置在所述衬底的至少一侧上， 

c)所述接触结构具有阻挡层，所述阻挡层用于防止离子从所述阻挡层的背离所述衬底的一侧扩散到所述衬底中。 

在根据第一方面的本发明的第二方面的半导体部件中，所述接触结构具有多个导体路径，所述导体路径从所述衬底的所述第一侧以高度H而突出。 

在根据第二方面的本发明的第三方面的半导体部件中，所述导体路径的所述高度H的范围为1μm到50μm，特别地，5μm到15μm。 

在根据以上任一方面的本发明的第四方面的半导体部件中，所述阻挡 层至少部分地由钴和/或镍制成。 

在根据以上任一方面的本发明的第五方面的半导体部件中，所述阻挡层的厚度为0.1μm到5μm，特别地，0.2μm到1μm。 

在根据以上任一方面的本发明的第六方面的半导体部件中，所述接触结构包括设置在所述阻挡层上的导体层。 

在根据第六方面的本发明的第七方面的半导体部件中，所述导体层至少部分地由铜制成。 

在根据以上任一方面的本发明的第八方面的半导体部件中，所述接触结构的纵横比AV_KS至少为0.1，特别地，至少为0.2，特别地，至少为0.4。