[发明专利]光电二极管装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电二极管的制造方法，特别是，关于一种可提高光电转换效率、提升工艺可靠度以及降低制作成本的光电二极管制造方法。

背景技术

随着能源短缺的问题日益严重，节约能源及新能源的开发，例如风力、水力、太阳能等皆逐渐为人们所重视。太阳能电池由于具有无污染、使用方便、寿命长等等优点，现今已广被使用于各项产品上。太阳能电池为利用光伏特效应将光能转换为电能的光电二极管，其一般是使用不用半导体材料所形成的P-N结来吸收太阳光。

图1A及1B为制作已知光电二极管的流程剖面图。参考图1A，首先提供包含基板110及外延层120的晶片100，接着在晶片100的底部形成第一导电层130，供后续电连接之用。接着，使用第一掩模，以已知金属沉积、光刻及蚀刻等工艺形成第一图案化导电层140于外延层120之上，其厚度约为5000

接着，参考图1B，以第一图案化导电层140为掩模，蚀刻外延层120以形成多个外延结构125。接着，使用第二掩模，以电镀的方式形成第二图案化导电层150于第一图案化导电层140之上，以增加整体导电层的厚度。一般来说，第二图案化导电层150的厚度约为5μm。最后，可于晶片100之上覆盖一层共形的抗反射层，并使用第三掩模图案化此抗反射层，以暴露出部分的第二图案化导电层150共后续电连接之用。

图2A及2B为制作已知光电二极管的另一种方法的流程剖面图。参考图2A，首先提供包含基板210及外延层220的晶片200，接着在晶片200的底部形成第一导电层230，供后续电连接之用。接着，使用第一掩模，形成图案化光致抗蚀剂层240于外延层220之上。

接着，以图案化光致抗蚀剂层240为掩模，蚀刻外延层220以形成多个外延结构225，如图2B所示。接着，使用第二掩模，以蒸镀的方式形成图案化导电层250，其至少覆盖住多个外延结构225，且厚度约为5μm。最后，可于晶片200之上覆盖一层共形的抗反射层，并使用第三掩模图案化此抗反射层，以暴露出部分的第二图案化导电层250共后续电连接之用。需注意，在图案化导电层250底部两侧附着有厚度为约1000至约3000宽度为约1μm至约2μm的足部结构260。一般来说，已知的蒸镀、蚀刻等工艺将在金属线边缘不可避免地产生足部结构260。由于足部结构260具有相当高的电阻值，因此对金属线的导电性并无帮助。此外，足部结构260将挡住部分的入射光线，进而降低光电转换效率，且可能导致不必要的电子特性而对工艺可靠度有不利的影响。另一方面，上述两种已知的方法均需使用至少三道掩模，成本相对偏高。

因此，有必要提供一种可更进一步改善光电二极管的光电转换效率、且可减低制作成本的制造方法。

发明内容

鉴于先前技术所存在的问题，本发明提供了一种可提高光电转换效率、提升工艺可靠度及降低制作成本的光电二极管制造方法。

本发明的一方面在于提供一种光电二极管装置的制造方法。本发明的方法包含：提供包含基板及外延层的晶片，其中基板包含第一表面及第二表面，且外延层形成于第一表面上；形成第一导电层于基板的第二表面；形成图案化导电层于外延层之上；以及以反应性离子蚀刻工艺并使用氩气(Ar)及氦气(He)做为蚀刻剂而蚀刻图案化导电层，以去除图案化导电层底部两侧的足部结构。

在一实施例中，本发明的方法在蚀刻图案化导电层的步骤之后，更以图案化导电层为掩模而蚀刻外延层，以暴露基板的第一表面。此实施例相较于已知的工艺步骤可减少一道掩模的使用。

在另一实施例中，本发明的方法在形成图案化导电层的步骤之前，先图案化外延层，以形成多个外延结构，其中图案化导电层覆盖至少多个外延结构。

本发明的其它方面，部分将在后续说明中陈述，而部分可由说明中轻易得知，或可由本发明的实施而得知。本发明的各方面将可利用后附的权利要求中所特别指出的元件及组合而理解并达成。需了解，先述的一般说明及下列详细说明均仅作举例之用，并非用以限制本发明。

附图说明

图1A及1B为制作已知光电二极管的流程剖面图；

图2A及2B为制作已知光电二极管的另一种方法的流程剖面图；

图3A至图3F为根据本发明一实施例，而绘示制造光电二极管的流程剖面图；以及

图4A至图4E为根据本发明另一实施例，而绘示制造光电二极管的流程剖面图。

附图标记说明

100、200、300、400    晶片

110、210、310、410    基板

120、220、320、420    外延层