[发明专利]用于形成电池元件的方法、电池元件和电池

权利要求书

1.一种用于形成电池元件的方法，所述方法包括：

蚀刻沟槽到衬底内；

执行所述沟槽的取决于晶体取向的蚀刻，以调适由蚀刻沟槽到衬底内引起的沟槽的几何结构，使得能够制造沟槽的有角度的几何结构；以及

在所述沟槽内形成固态电池结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述取决于晶体取向的蚀刻包括湿法化学蚀刻工艺。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述取决于晶体取向的蚀刻包括利用氢氧化钾或氢氧化铵的蚀刻。

4.根据权利要求1所述的方法，其中蚀刻所述沟槽到所述衬底内包括执行干法化学蚀刻工艺。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述沟槽包括基本上矩形的横向形状或基本上方形的横向形状。

6.根据权利要求1所述的方法，其中根据六角形图案或方形图案在所述衬底上方分布所述沟槽。

7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述沟槽内形成所述固态电池结构包括在第一电极层和第二电极层之间形成固态电解质层。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述固态电解质层包括锂磷氮氧化物。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一电极层包括阳极层，所述阳极层包括碳或硅。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述第二电极层包括阴极层和集电极层，所述阴极层包括锂钴氧化物，所述集电极层包括氮化钛。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述沟槽延伸到所述衬底内到大于500μm的深度。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述沟槽包括大于10的长宽比。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述沟槽包括小于300μm的最大宽度。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述沟槽中的相邻沟槽间隔开在2μm和300nm之间的距离。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述沟槽包括大于最大横向尺寸的最大深度。

16.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底是整个晶片。

17.一种包括衬底的电池元件，所述衬底具有从所述衬底的表面延伸到所述衬底内的多个沟槽，其中所述多个沟槽中的每个沟槽的至少一部分被填充有固态电池结构并且其中所述多个沟槽中的每个沟槽在所述衬底的表面处包括基本上矩形形状或基本上方形形状，其中执行所述沟槽的取决于晶体取向的蚀刻，以调适由蚀刻沟槽到衬底内引起的沟槽的几何结构，使得能够制造沟槽的有角度的几何结构。

18.根据权利要求17所述的电池元件，还包括电连接到所述多个沟槽内的所述固态电池结构的第一电极的第一电池元件电极和电连接到所述多个沟槽内的所述固态电池结构的第二电极的第二电池元件电极。

19.根据权利要求17所述的电池元件，其中所述衬底是晶片的至少一半以上。

20.一种电池，包括以堆叠方式布置的多个晶片，其中每个晶片包括电池结构，其中所述电池结构被布置在到达相应晶片内的沟槽内，其中执行所述沟槽的取决于晶体取向的蚀刻，以调适由蚀刻沟槽到晶片内引起的沟槽的几何结构，使得能够制造沟槽的有角度的几何结构。

21.根据权利要求20所述的电池，其中所述电池结构是固态电池结构。