[发明专利]用于分离包括多个太阳能电池堆叠的半导体晶片的分离方法

说明书

一种用于沿着至少一个分离线对包括多个太阳能电池堆叠的半导体晶片进行分离的分离方法，该分离方法至少包括以下步骤：提供半导体晶片，该半导体晶片具有上侧、下侧、与上侧材料锁合地连接的粘合剂层和与粘合剂层材料锁合地连接的盖玻璃层，其中，具有多个太阳能电池堆叠的半导体晶片分别包括构成半导体晶片的下侧的锗衬底层、锗子电池和至少两个III‑V族子电池，沿着分离线借助激光烧蚀产生分离沟道，该分离沟道从半导体晶片的下侧穿过半导体晶片和粘合剂层至少延伸至盖玻璃层的与粘合剂层邻接的下侧，以及沿着分离沟道分开盖玻璃层。

技术领域

本发明涉及一种用于分离包括多个太阳能电池堆叠的半导体晶片的分离方法。

背景技术

通常借助切割工艺将半导体晶圆(Wafer)分离——即机械地分开。也已知借助激光烧蚀沿着分型线(Trennfugen)的分离。

替代地，在刮刻工艺(Ritzprozess)中——即在所谓的划刻工艺(ScribingProzess)中——机械地或借助激光烧蚀沿着上侧或下侧中的分离线产生作为期望断裂部位(Sollbruchstellen)的小的沟道，然后通过沿着期望断裂部位的断裂(Brechen)来分开(teilen)半导体晶片。

也可以借助所谓的隐形切割工艺(Stealth-Dicing Prozess)——也称为隐藏分离——在半导体晶片的确定的深度中对材料进行修改，由此也产生期望断裂部位，可以沿着期望断裂部位通过断裂来进行分离。

在此，分离方法分别匹配于待分开的材料，即半导体材料。

发明内容

在这种背景下，本发明的任务在于说明一种扩展现有技术的设备。

通过具有根据本发明的特征的分离方法来解决该任务。本发明的有利构型是优选的实施方式。

根据本发明的主题，提供一种用于沿着至少一个分离线对包括多个太阳能电池堆叠的半导体晶片进行分离的分离方法，该分离方法至少包括以下步骤：

-提供半导体晶片，该半导体晶片具有上侧、下侧、粘合剂层和盖玻璃层(Deckglassschicht)，其中，该粘合剂层与上侧材料锁合(stoffschlüssig)地连接，该盖玻璃层与该粘合剂层材料锁合地连接，分别具有多个太阳能电池堆叠的半导体晶片包括锗衬底层、锗子电池和至少两个III-V族子电池，所述锗衬底层构成半导体晶片的下侧；

-沿着分离线借助激光烧蚀产生如下的分离沟道(Trenngraben)：所述分离沟道从半导体晶片的下侧穿过半导体晶片和粘合剂层至少延伸至盖玻璃层的与粘合剂层邻接的下侧；

-沿着分离沟道分开盖玻璃层。

应当理解，太阳能电池堆叠的各个子电池分别具有pn结，并且所述子电池在跟随衬底的层上彼此外延地产生和/或借助晶圆键合(Wafer-Bond)彼此连接。

此外应当理解，Ge子电池具有锗或由锗组成，其中，由锗组成的层除了锗以外可能还包含其他物质——尤其掺杂剂，但也可能包含杂质。

相应地，也适用于III-V族子电池，其具有一种或多种III主族以及V主族的材料或由这些材料组成。

由于玻璃的硬度以及粘合剂在分离盘上的待预期的沉积，不能够实现对由半导体晶片、粘合剂和盖玻璃层构成的复合物的机械分离。

由于从半导体晶片的下侧仅到盖玻璃层的下侧或盖玻璃层的与下侧直接邻接的区域产生分离沟道，因此尽管光学和热学的特性差异很大，但仍可以产生分离沟道，尤其不会不必要地损害粘合剂层。

应当理解，在半导体晶片的下侧上的分离沟道必须具有足够的宽度，以便能够将用于激光烧蚀的激光束聚焦到盖玻璃层直至足够的深度。另一方面，半导体晶片中的分离沟道用作光阑(Blende)并减少从盖玻璃层到半导体晶片的有效层中的反向散射。