一种利用衬底进行加工的基板单元、基板结构及其制造方法技术

本发明专利技术提出了一种基板单元、基板结构及其制造方法。所述基板结构包括基板单元阵列，所述阵列包括多个基板单元，每个所述基板单元包括：具有第一掺杂类型的单晶半导体基板，所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面，所述第三表面和第四表面的晶向为｛１１１｝，以及形成于所述半导体基板的第三表面上的具有第二掺杂类型、表面为绒面的第一半导体层；以及多个基片，其中：对于相间隔的基板单元的每一个，其第二表面与其一侧的相邻基板的第二表面共用一个基片，且其第一表面与其另一侧的相邻基板的第一表面共用另一个基片，以使所述基板结构形成长城型结构。本发明专利技术有效地利用了衬底的厚度，提高了晶圆片的可加工的表面积。当用于太阳能电池基板时，所述绒面能够有利地提高陷光效果，增加太阳能电池的进光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及。
技术介绍
近年来，随着半导体产业的迅速发展，半导体器件不断地朝小体积、高电路密集 度、快速、低耗电方向发展，集成电路现已进入亚微米级的技术阶段。因此，为了适应小体 积、高集成度的需要，目前提出了两方面的要求，一方面是要求晶圆片的直径逐渐增大，到 2005年，直径300mm硅片已成为主流产品，预计到2012年，将开始使用直径450mm(18in)硅 片，晶圆片的直径大约以每9年增大1.5倍的速度不断增大，而向大面积发展。另一方面也 提出了一种要求，即希望在不增加现有的晶圆片尺寸的基础上增加表面积利用率，从而提 高其可加工的表面积。特别地，可以利用衬底的厚度来进行衬底的加工，在对单晶晶圆片进 行加工时，晶圆片的晶向能够为衬底的加工提供益处，例如利用各向同性刻蚀能够获得具 有特定晶向的表面。在对多晶晶圆片进行加工时，则可以利用各向异性刻蚀，例如RIE。然 而，不论是单晶衬底还是多晶衬底，利用衬底厚度进行加工都会带来其他的问题，例如，在 太阳能电池基板的加工过程中，为了提高陷光效果，通常希望在进光表面上形成绒面，然而 在单晶衬底中通过各向同性刻蚀而获得的表面上制作绒面将会有很大难度，并且在多晶衬 底中通过各向异性刻蚀而获得的表面上制作绒面也有很严格的要求。目前为止，还没有提 出一种能够基于现有晶圆片的尺寸来增加晶圆片利用率并在特定的表面上形成绒面的方 案。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种利用衬底进行加工的基板单元包括半 导体基板，所述半导体基板为具有第一掺杂类型的单晶基板，所述半导体衬底包括第一表 面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面，所述第三表面和第四表面 的晶向为{111}；形成于所述半导体基板的第三表面上的具有第二掺杂类型、表面为绒面 的第一半导体层。根据本专利技术的第二方面还提供了一种利用衬底进行加工的基板结构，所述结构包 括基板单元阵列，所述基板单元阵列包括按照预定方向排列的多个基板单元，每个所述基 板单元包括具有第一掺杂类型的单晶半导体基板，所述半导体基板包括第一表面和与其 相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面，所述第三表面和第四表面的晶向为 {111}，以及形成于所述半导体基板的第三表面上的具有第二掺杂类型、表面为绒面的第一 半导体层；以及多个基片，所述多个基片分别设置在所述半导体基板的第一表面和第二表 面的外侧，其中对于相间隔的基板单元的每一个，其第二表面与其一侧的相邻基板的第二 表面共用一个基片以形成第一沟槽，且其第一表面与其另一侧的相邻基板的第一表面共用另一个基片以形成第二沟槽，所述第一沟槽与所述第二沟槽开口方向相反，以使所述基板 结构形成长城型结构。根据本专利技术的第三方面，本专利技术还提供了一种用于半导体器件的基板结构的制造 方法，其特征在于，包括如下步骤:A.提供半导体衬底，所述衬底为具有第一掺杂类型的单 晶衬底，所述衬底包括第一表面和与第一表面相对的第二表面；B.对所述衬底的第一表面 和第二表面进行构图；C.从所述第一表面刻蚀半导体衬底以形成至少两个第一沟槽；以及 从所述第二表面刻蚀半导体衬底以形成至少一个第二沟槽，其中每个所述第二沟槽位于 相邻的两个所述第一沟槽之间，所述第一沟槽和第二沟槽所对应的侧壁的晶向为{111}， D.在所述第一沟槽的侧壁形成具有第二类型掺杂的第一半导体层，湿法腐蚀所述第一导体 层以在其表面形成绒面层。此外，本专利技术还提供了另一种用于半导体器件的基板结构的制造方法，所述方法 包括:A、提供半导体衬底，所述半导体衬底具有第一掺杂类型，所述半导体衬底包括第一表 面和与其相对的第二表面；B、对所述衬底的第一表面进行构图，以及对所述衬底的第二表 面进行构图，以及从所述第一表面刻蚀衬底形成至少两个第一沟槽，以及从所述第二表面 刻蚀衬底形成至少一个第二沟槽，以及在所述第一沟槽的内壁形成绒面，其中每个所述第 二沟槽位于相邻的两个所述第一沟槽之间；C、进行后续加工。本专利技术还提供了根据上述方法形成的一种利用衬底进行加工的基板结构，所述结 构包括基板单元阵列，所述基板单元阵列包括按照预定方向排列的多个基板单元，每个基 板单元包括半导体基板，所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三 表面和与其相对的第四表面，其中所述第三表面为绒面；以及多个基片，所述多个基片分别 设置在所述半导体基板的第一表面和第二表面的外侧，其中对于相间隔的基板单元的每 一个，其第二表面与其一侧的相邻基板的第二表面共用一个基片以形成第一沟槽，且其第 一表面与其另一侧的相邻基板的第一表面共用另一个基片以形成第二沟槽，所述第一沟槽 与所述第二沟槽开口方向相反，以使所述基板结构形成长城型结构。此外，本专利技术还提供了一种用于绒面形成的制作方法，所述方法包括:A、单晶半导 体基板，所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的 第四表面；B、通过各向异性湿法腐蚀至少在第三表面上形成第一绒面；C、在所述第一绒面 上形成第二绒面。以及上述方法形成的利用衬底进行绒面加工的基板单元包括具有第一掺杂类 型的单晶半导体基板，所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面 和与其相对的第四表面；形成于所述半导体基板的第三表面上的第一绒面；形成于所述第 一绒面上的第二绒面。根据本专利技术的基板结构有效地利用了衬底的厚度，从而在不增加整个晶圆片尺寸 的前提下，提高了晶圆片的可加工的表面积或表面积利用率。同时，本专利技术还在具有特定晶 向的表面上形成具有绒面的表面，在例如太阳能电池基板的加工过程中，能够提高陷光的 效果，提高太阳能电池的吸光效率。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中图1示出了根据本专利技术的第一实施例的基板单元的示意图；图2-4示出了根据本专利技术的第二实施例的基板结构的示意图；图5示出了根据本专利技术的第二实施例的基板结构的形成方法的示意图；图6-15示出了根据本专利技术的第二实施例的基板结构的制造方法的各个阶段的示 意图；图16-图23示出了根据本专利技术的第四实施例的基板结构的制造方法的各个阶段 的示意图；图24示出了根据本专利技术的第四实施例的基板结构形成方法的示意图。 具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。下文的公 开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开， 下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本 专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和 清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本专利技术提供了 的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用 于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用衬底进行加工的基板单元：包括：具有第一掺杂类型的单晶半导体基板，所述半导体基板包括第一表面和与其相对的第二表面以及第三表面和与其相对的第四表面，所述第三表面和第四表面的晶向为｛１１１｝；形成于所述半导体基板的第三表面上的具有第二掺杂类型、表面为绒面的第一半导体层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱慧珑，骆志炯，尹海洲，
申请(专利权)人：朱慧珑，骆志炯，尹海洲，
类型：发明
国别省市：US[美国]