[发明专利]半导体结构

说明书

技术领域

本发明主要涉及半导体材料领域，并且更具体地，涉及可用于各种领域(如电子学、微电子学、光学、光电子学以及光伏工业)中的半导体结构。

背景技术

在相同发明人的名称为“Matériau semiconducteur obtenu par frittage”的法国专利申请号03/04676中，具体描述了一种通过烧结硅粉制备硅晶片的方法。这种晶片尤其能够形成光伏电池。

在相同发明人的名称为“Fabrication et purification d′un solide semiconducteur”的法国专利申请号08/55149中，具体描述了一种对通过烧结硅粉形成的硅晶片提纯的方法。这种经提纯的晶片尤其能够形成光伏电池。

在某些方面，可以将本发明看作对上述专利申请中所描述的方法或者结构的变型或改进。本发明还有很多目的。具体地，本发明提供了旨在克服现有技术的所有或部分缺点的变型和/或改进。

发明内容

因此，本发明的实施例提供了一种结构，该结构包括通过烧结硅粉形成的第一层以及由单晶硅制成的第二层。

在本发明的实施例中，该结构包括在第一层和第二层之间形成扩散势垒的层。

在本发明的实施例中，该结构包括在第一层和第二层之间形成绝缘体的层。

在本发明的实施例中，形成扩散势垒的层和/或形成绝缘体的层是二氧化硅、四氮化三硅和/或碳化硅层。

在本发明的实施例中，第一层具有大于50微米的厚度和/或第二层具有范围在1微米至50微米之间的厚度。

在本发明的实施例中，形成扩散势垒的层具有小于10纳米的厚度，和/或形成绝缘体的层具有大于10纳米的厚度。

在本发明的实施例中，第一层的多孔沟槽包含掺杂剂或导电物质。

在本发明的实施例中，如果出现孔，该孔就贯通第一层和形成绝缘体的层。

本发明还提供了一种制备半导体结构的方法，其包括以下步骤：

a)形成支撑晶片的硅粉烧结步骤；以及

b)将单晶硅层转移到支撑晶片上的步骤。

根据本发明的实施例，该方法还包括：c)在步骤a)的最后，将形成扩散势垒的层或绝缘层放置在支撑晶片上的步骤，在步骤b)产生的单晶硅层的转移发生在由支撑层和形成扩散势垒的层或绝缘层形成的组件上。

附图说明

在下面的具体实施例的非限制性描述中，将结合附图对本发明的前述和其他目的、特征和优点进行讨论：

图1示出了根据本发明的材料；

图2A、2B、2C和2D示出了根据本发明的方法；

图3示出了根据本发明的材料；

图4示出了根据本发明的材料。

具体实施方式

为了清楚，在不同的附图中，给相同的元件分派相同的附图标记，并且此外，如正常情况一样，在所考虑的领域中，并不按照比例绘制各个附图。

在图1中，结构1包括支撑层2和位于支撑2上的上层4。

支撑2由硅晶片形成，该硅晶片通过烧结硅粉获得。该烧结硅晶片通过压缩和热处理硅粉获得。对于形成这种晶片的细节，可参考背景技术中提及的发明人的专利申请。支撑2优选地由相对小的硅粒形成并且是多孔的。支撑2的厚度可以在宽值范围内变化。优选地，支撑2的厚度大于50微米，例如，范围在200和500微米之间。应该注意，由于烧结硅晶片的成本低，支撑2的厚度可以相当大，例如，从1毫米至几毫米，这提供了结实的板而基本上不会增加成本。在光伏工业其具有显著的优点，因为晶片出于成本原因而非常的薄，导致在制备光伏电池时极易破裂。

层4是单晶硅层。层4的厚度可以变化。在光伏应用中，层4的厚度范围一般从30微米至50微米，并且对于其他应用(如微电子学)一般在大约1微米。层4旨在作为结构1的有源层。可以通过分离之后接合而获得层4，将结合图2A至2D对分离之后接合进行描述。

在图2A中，附图标记10表示厚的单晶硅晶片。晶片10具有例如大约1毫米的厚度，并且旨在提供结构1的层4。缺陷区14位于晶片10的上表面12附近。可以通过例如化学蚀刻获得缺陷区14，上述蚀刻使表面12多孔，同时保持晶片10的单晶结构。

接着，如图2B中所示，形成单晶硅外延层16。层16旨在形成结构1的有源层4，并且其厚度取决于设想的应用。