[发明专利]用于制造光电池和微电子器件的半导体衬底的双面可重复使用的模板

权利要求书

1.一种用于制造一对单晶薄膜硅衬底的方法，所述方法包括：

提供单晶硅晶片；

用具有六角形图案的阻挡层将所述单晶硅晶片的第一表面和第二表面图案化；

蚀刻所述单晶硅晶片，从而在所述第一表面和所述第二表面上制作一组结构性表面形貌特征，所述结构性表面形貌特征包括多个独立的六角形支柱；

将所述阻挡层从所述单晶硅晶片上除去；和

清洗所述单晶硅晶片的第一表面和第二表面，所述单晶硅晶片包括双面可重复使用的模板；

通过阳极蚀刻工艺在所述双面可重复使用的模板的第一表面上制作第一多孔硅层，在其第二表面上制作第二多孔硅层，所述多孔硅层具有与所述双面可重复使用的模板一致的结晶性；

在所述第一多孔硅层上外延沉积第一单晶薄膜硅衬底，在所述第二多孔硅层上外延沉积第二单晶薄膜硅衬底，所述单晶薄膜硅衬底具有与所述多孔硅层一致的结晶性；

将所述第一和第二单晶薄膜硅衬底从所述第一和第二多孔硅层分离。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一多孔硅层包括具有至少两个不同孔隙率的第一多孔硅双层，所述第二多孔硅层包括具有至少两个不同孔隙率的第二多孔硅双层。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一多孔硅层包括第一孔隙率分级层，所述第二多孔硅层包括第二孔隙率分级层。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述单晶薄膜硅衬底包括原位掺杂的单晶薄膜硅衬底。

5.如权利要求4所述的方法，其中，每一个所述原位掺杂的单晶薄膜硅衬底包括用于光伏太阳能电池的前表面场层和基极层。

6.如权利要求4所述的方法，其中，每一个所述原位掺杂的单晶薄膜硅衬底包括用于光伏太阳能电池的前表面场层、基极层和发射极层。

7.如权利要求1所述的方法，进一步包括，在原位制作所述第一和第二多孔硅层后且在所述外延沉积步骤之前，在氢气环境中加热所述双面可重复使用的模板的步骤。

8.一种用于制造一对单晶薄膜硅衬底的方法，所述方法包括：

提供单晶硅晶片；

在所述单晶硅晶片的第一表面和第二表面上制作热生长的硅氧化层；

用包括大正方形和小正方形的阻挡层对所述单晶硅晶片的第一表面和第二表面进行图案化，所述大小正方形被对准到所述单晶硅晶片<110>的方向；

将所述大正方形和小正方形图案转移到所述硅氧化层；

对所述单晶硅晶片进行各向异性蚀刻，从而在所述第一表面和所述第二表面上制作一组结构性表面形貌特征，所述结构性表面形貌特征包括多个正方形金字塔型空腔；

将所述阻挡层从所述单晶硅晶片上除去；和

清洗所述单晶硅晶片的第一表面和第二表面，所述单晶硅晶片包括双面可重复使用的模板；

通过阳极蚀刻工艺在所述双面可重复使用的模板的第一表面上制作第一多孔硅层，在其第二表面上制作第二多孔硅层，所述多孔硅层具有与所述双面可重复使用的模板一致的结晶性；

在所述第一多孔硅层上外延沉积第一单晶薄膜硅衬底，在所述第二多孔硅层上外延沉积第二单晶薄膜硅衬底，所述单晶薄膜硅衬底具有与所述多孔硅层一致的结晶性；

将所述第一和第二单晶薄膜硅衬底从所述第一和第二多孔硅层分离。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述第一多孔硅层包括具有至少两个不同孔隙率的第一多孔硅双层，所述第二多孔硅层包括具有至少两个不同孔隙率的第二多孔硅双层。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述第一多孔硅层包括第一孔隙率分级层，所述第二多孔硅层包括第二孔隙率分等层。

11.如权利要求8所述的方法，其中，所述单晶薄膜硅衬底包括原位掺杂的单晶薄膜硅衬底。

12.如权利要求11所述的方法，其中，每一个所述原位掺杂的单晶薄膜硅衬底包括前表面场层、基极层和发射极层。

13.如权利要求8所述的方法，进一步包括，在制作所述第一和第二多孔硅层后，在氢气环境中加热所述双面可重复使用的模板的步骤。