[发明专利]多层堆栈结构的半导体元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件制作方法，尤其涉及一种多层堆栈结构的半导体元件。

背景技术

现今，半导体元件(举薄膜太阳能电池为例)的制造方法是在基板上沉积多个膜层，以形成薄膜光电元件。该薄膜光电元件包含第一导电层、多层可吸收光能并转化为电能的半导体材料薄膜以及第二导电层，并且经受多次激光刻划，以形成多个电池串联的模块。欲使半导体元件有效运作面积所产生的功率最大化，重要的是使激光刻划所造成对于产生功率没帮助的面积减至最小。所以，当进行激光刻划时，必须让每条划线尽可能地彼此接近。但是，划线与划线间也须保留适当的误差距离，以避免划线重叠或产生漏电流的问题。

中国台湾专利证书号167815“部分透明的光伏打模块”，其揭示了使用激光除去至少部分太阳能电池的背电极而使得太阳能电池为部分透明的方法，其中每条划线的宽度为大约0.01至0.5mm，且划线与划线间的距离大约0.5至5mm。

中国专利公开号CN101567303“激光刻膜设备和划线方法及用其制造的非晶硅薄膜光伏板”，其揭示了藉由采用该发明的特定激光刻膜设备和划线方法所制造的非晶硅薄膜太阳能光电板，而使激光刻划所造成对于产生功率没帮助的面积减至最小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多层堆栈结构的半导体元件：其一，缩小划线中的孔洞尺寸以及扩大划线中的任二相邻孔洞之间的距离，以改善制造成本与时间；其二，缩小任二划线之间的距离，以增加半导体元件的有效运作面积，其同时也保留适当的误差距离。

为了实现上述目的，本发明揭示一种多层堆栈结构的半导体元件，其有效运作面积增加，该半导体元件包含：基板；第一导电层，其形成在基板上，该第一导电层经受激光刻划且刻划至第一导电层的底面并露出部分基板，以形成多个第一划线，每一个第一划线是由多个第一孔洞所组成，每一个第一孔洞是与相邻第一孔洞部分重叠；第一组半导体材料层以及第二组半导体材料层，该第一组半导体材料层是由至少一半导体材料层所组成且形成在第一导电层上，而该第二组半导体材料层是由至少一半导体材料层所组成且形成在第一组半导体材料层上，该第一组半导体材料层和该第二组半导体材料层同时经受激光刻划且刻划至第一组半导体材料层的底面并露出部分第一导电层，以形成多个第二划线，每一个第二划线是由多个第二孔洞所组成；第二导电层，其形成在第二组半导体材料层上，该第二导电层经受激光刻划且刻划至第一组半导体材料层的底面并露出部分第一导电层，以形成多个第三划线，每一个第三划线是由多个第三孔洞所组成，每一个第三孔洞是与相邻第三孔洞部分重叠，其中第二孔洞经缩小，以缩小第一划线和邻近的第二划线之间的距离及/或第二划线和邻近的第三划线之间的距离，藉此增加半导体元件有效运作面积。

根据本发明的具体实施例，半导体元件还进一步地包含：中间层，其位于第一组半导体材料层和第二组半导体材料层之间，其中该中间层是与该第一组半导体材料层和第二组半导体材料层同时经受激光刻划。

根据本发明的具体实施例，每一个第二孔洞是与相邻第二孔洞部分重叠。

根据本发明的具体实施例，每一个第二孔洞是与相邻第二孔洞分隔一段距离。

根据本发明的具体实施例，每一个第二孔洞的中心点和相邻第二孔洞的中心点的最短距离为至少20μm。

根据本发明的具体实施例，第二孔洞的中心点至该孔洞的边际界线的最短距离是小于20μm。

根据本发明的具体实施例，第一孔洞的中心点至该孔洞的边际界线的最短距离是5至20μm。

根据本发明的具体实施例，第三孔洞的中心点至该孔洞的边际界线的最短距离是15至40μm。

根据本发明的具体实施例，第一划线和邻近的第二划线之间的距离及/或第二划线和邻近的第三划线之间的距离是小于80μm。

根据本发明的具体实施例，藉由第二孔洞所形成的电路通道的导电度必须为至少50S，该电路通道让第一导电层与第二导电层接触。