[发明专利]光伏电池以及半导体元件的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏电池(photovoltaic cell)，尤其涉及光伏电池以及半导体元件的制作方法。

背景技术

光伏电池(也称为太阳能电池)可将光能转换为电能。光伏电池及其制作方法持续地发展，以提供更高的转换效率(conversion efficiency)。举例来说，已采用埋入式接点太阳能电池(buried contact solar cell，其包括形成在基板的沟槽中的接点)来提供较高的效率。选择性的射极区(emitter region)通常形成在基板的沟槽中以进一步提高转换效率。公知形成埋入式接点(电极)/选择性射极结构(selective emitter structure)的方法包括激光刻划(laser scribing)、机械加工(mechanical machining)、网板印刷(screen printing)、蚀刻、光刻或前述的组合。虽然激光刻划/机械加工可定义出选择性射极/埋入式接点结构的尺寸与位置，但是这种工艺会导致基板表面损坏，以至于影响光电元件的产能(throughput)。此外，激光刻划/机械加工不易控制选择性射极/埋入式接点结构的深度。网板印刷法难以定义较小的图案特征(pattern feature)，有时会有准确度偏低的问题，且容易导致不完全的(或损坏的)埋入式接点线。若是不进行光刻工艺，则蚀刻工艺将难以定义电极线的图案(尺寸/位置)。虽然光刻工艺可以较高的准确性来定义埋入式接点(电极)线且可轻易地控制电极图案的尺寸/位置，然而，光刻工艺相当昂贵且产能(throughput)较低。此外，公知的方法，例如上述的方法，在提供光伏电池的量产能力(mass production capability)上仍有限制。因此，虽然现行的方法已逐渐满足预定的目的，但是仍未完全满足各方面的需求。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明一实施例提供一种光伏电池的制作方法，包括：提供一半导体基板，该半导体基板具有一第一表面与一第二表面，该第二表面相对于该第一表面；在该半导体基板中形成一邻近该第一表面的第一掺杂区；进行一纳米压印工艺与一蚀刻工艺以于该半导体基板中形成一沟槽，该沟槽自该第一表面延伸入该半导体基板中；于该半导体基板中形成一位于该沟槽中的第二掺杂区，该第二掺杂区的掺杂浓度大于该第一掺杂区的掺杂浓度；以及以一导电材料填满该沟槽。

本发明又一实施例提供一种半导体元件的制作方法，包括：提供一半导体基板，该半导体基板具有一纹理结构化表面；提供一模具，该模具具有一可设计的图案特征，该可设计的图案特征定义出一电极线的位置；于该半导体基板上形成一光致抗蚀剂层；将具有该可设计的图案特征的该模具压入该光致抗蚀剂层中；由该光致抗蚀剂层移除该模具，并留下一图案化光致抗蚀剂层，该图案化光致抗蚀剂层具有一开口，该开口暴露出该半导体基板；蚀刻该半导体基板的由该开口所暴露出的部分，以于该半导体基板中形成一沟槽，该沟槽由该纹理结构化表面延伸入该半导体基板中；于该半导体基板中形成一位于该沟槽中的第一掺杂区；以及以一导电材料填满该沟槽，以形成该电极线。

本发明另一实施例提供一种半导体元件的制作方法，包括：提供一半导体基板；于该半导体基板中形成一沟槽，其中形成该沟槽的方法包括进行一纳米压印工艺，以暴露出一部分的半导体基板，并在该半导体基板的暴露部上进行一蚀刻工艺，以于该半导体基板中形成该沟槽；于该半导体基板中形成一位于该沟槽中的选择性射极区；以及以一导电材料填满该沟槽，以形成一埋入式接点。

本发明可高效率且符合成本效益地量产光伏电池。

附图说明

图1示出本发明的各个实施例的光伏元件的制作方法的流程图。

图2至图10示出图1的制作方法的各个制作阶段的光伏元件的侧视图。

其中，附图标记说明如下：

100～光伏元件的制作方法；

102、104、106、108、110～步骤；

200～光伏元件；

210～基板；

215～纹理结构化表面；

216～非纹理结构化表面(平坦的表面)、底面、背面；

217A、217B、217C...217N～开口；

218A、218B～(纹理结构化表面的)部分；

220～掺杂区；

230～材料层；

230A～图案化材料层；

240～模具；

241～凸起结构；