[发明专利]用于半导体晶片的通孔的钝化方法

说明书

一种用于半导体晶片的通孔的钝化方法，该方法至少包括以下步骤：提供具有上侧、下侧并且包括多个太阳能电池堆叠的半导体晶片，其中，每个太阳能电池堆叠按顺序地具有构成半导体晶片的下侧的Ge衬底、Ge子电池、至少两个III‑V族子电池，并且具有至少一个贯通开口，所述至少一个贯通开口从半导体晶片的上侧延伸至下侧并且具有连贯的侧壁和椭圆形横截面的外周；借助化学气相沉积将介电的隔离层施加到半导体晶片的上侧、半导体晶片的下侧和贯通开口的侧壁上。

技术领域

本发明涉及一种用于半导体晶片的通孔(Durchgangsloch)的钝化方法。

背景技术

为了减少遮蔽太阳能电池的正侧，可以不仅将正的外接通面、而且将负的外接通面布置在背侧上。在所谓的金属贯穿孔(英语metal wrap through，缩写MWT)太阳能电池中，例如通过从背侧的敷镀贯通开口来接通太阳能电池正侧。

但是至关重要的是，敷镀通孔内的接通金属化层相对于所有子电池可靠地隔离。但是，可靠的封闭的隔离层的前提是在敷镀贯通开口的区域中尽可能光滑且没有底切的侧壁。

由《Via Sidewall Insulation for Through Cell via Contacts》，Mathieu deLafontaine等人，AIP会议录1881，040002(2017)，doi：10.1063/1.5001424已知一种测试方法，以便测试延伸到太阳能电池堆叠中的孔的侧壁上的隔离层的质量。检查SiO₂层，该层是被要么借助等离子体辅助的气相沉积、要么借助等离子体辅助的原子层沉积施加到多个孔的上侧和侧壁上的。所述孔借助干法蚀刻工艺来产生。事实证明，借助气相沉积产生的隔离层中的40％具有缺陷。

发明内容

在这种背景下，本发明的任务在于说明一种扩展现有技术的设备。

通过具有根据本发明的特征的堆叠状的多结太阳能电池来解决该任务。本发明的有利构型是优选的实施方式。

根据本发明的主题，提供一种用于半导体晶片的通孔的钝化方法，该钝化方法至少包括以下步骤：

提供具有上侧、下侧并且包括多个太阳能电池堆叠的半导体晶片，其中，每个太阳能电池堆叠按顺序地(in der genannten Reihenfolge)具有Ge衬底、Ge子电池、至少两个III-V族子电池，并且具有至少一个通孔，其中，所述Ge衬底构成半导体晶片的下侧，所述至少一个通孔从半导体晶片的上侧延伸至半导体晶片的下侧并且具有连贯的侧壁和椭圆形横截面的外周。

借助化学气相沉积将介电的隔离层施加到半导体晶片的上侧、半导体晶片的下侧和贯通开口的侧壁上。

应当理解，太阳能电池的各个子电池分别具有一个pn结，并且所述子电池在跟随衬底的层上彼此外延地产生和/或借助晶圆键合(Wafer-Bond)彼此连接。

此外应当理解，Ge子电池具有锗或由锗组成，其中，由锗组成的层除了锗以外可能还包含其他物质——尤其掺杂剂，但也可能包含杂质。

相应地，也适用于III-V族子电池，其具有一种或多种III主族以及V主族的材料或由这些材料或这些材料组成。

借助气相沉积可以实现共形的(konform)层沉积，使得不仅贯通开口的上侧和下侧、而且贯通开口的侧面的邻接区域都分别被全面地涂覆。

全面的两侧的气相沉积尤其导致贯通开口内的连续且足够厚的隔离层。

因此，该方法的优点在于，通过借助气相沉积的两侧全面的涂覆在贯通开口内产生可靠的隔离层，而没有大的附加的开销。

此外，借助气相沉积也可以以简单的方式相继地施加具有不同材料或不同化学计量的层。