專利名稱：形成穿過(guò)電介質(zhì)的金屬/半導(dǎo)體觸點(diǎn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成穿過(guò)電介質(zhì)的金屬/半導(dǎo)體觸點(diǎn)的方法，尤 其是適合于形成半導(dǎo)體器件的方法。這種方法例如可以用于在同質(zhì) 結(jié)太陽(yáng)能電池的背面上形成金屬/半導(dǎo)體觸點(diǎn)。
背景技術(shù)：
工業(yè)級(jí)太陽(yáng)能電池的制造追求兩個(gè)目標(biāo)，提高太陽(yáng)能電池的效 率以及提高制造這些太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)率。所制造的多數(shù)太陽(yáng)能電 池基于晶體石圭?？梢詫⑻?yáng)能電池分為兩類異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池和 同質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。
傳統(tǒng)的制造晶體硅同質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的方法如下
將摻雜N或P的硅襯底置于擴(kuò)散爐中，從而在該襯底的一個(gè)面 上，當(dāng)硅被摻雜N時(shí)形成摻雜P +的區(qū)，或當(dāng)硅摻雜P時(shí)形成摻雜 N+的區(qū)。襯底的這個(gè)面^皮稱為"發(fā)射4及"。其位于太陽(yáng)能電池的正 面的一側(cè)上。金屬層，例如由鋁制成，沉積在相對(duì)于發(fā)射才及的另一 個(gè)面上。該另一個(gè)面被稱為"基極"。襯底和金屬層被退火，以便 使具有與該襯底相同類型導(dǎo)電性的襯底的基極形成過(guò)摻雜 (surdoper)。當(dāng)石圭被摻雜N時(shí)，在襯底的整個(gè)基才及上形成摻雜N + 的區(qū)，或者當(dāng)石圭^皮摻雜P時(shí)，形成摻雜P +的區(qū)。這種熱處理可以 保證金屬層與村底的基極之間的良好接觸。然后，在半導(dǎo)體襯底的 發(fā)射才及上沉積抗反射層。該抗反射層可以通過(guò)'M孚獲"太陽(yáng)能電池 內(nèi)部的光子來(lái)保證光學(xué)損失最小。該層例如可以以氮化硅或氧化鈦 形成。然后，在抗反射層上形成金屬柵極。該金屬柵極必須保證正 面的遮蔽最小，從而使得被暴露于光的發(fā)射極表面盡可能大。該金 屬柵極被退火，以便使其橫穿抗反射層并與半導(dǎo)體襯底的發(fā)射極接觸。
為了獲得更好的效率，太陽(yáng)能電池的背面不能完全地被由鋁制 成的金屬層接觸。實(shí)際上，為了獲得高效率的電池，Y又在電池的不 同層之間具有良好的接觸是不夠的。還需要將表面，尤其是背面完
全鈍化。良好的表面鈍化意味著少數(shù)載流子，即，通過(guò)由太陽(yáng)能
的表面上重新組合。在工業(yè)級(jí)太陽(yáng)能電池中，背面的鈍化是通過(guò) BSF ( Back Surface Field )效應(yīng)(背場(chǎng)效應(yīng))實(shí)現(xiàn)的。該BSF通過(guò) 位于襯底基極上的鋁金屬層的退火而產(chǎn)生的，其引起在整個(gè)基極表 面上具有與的襯底相同類型導(dǎo)電性的過(guò)摻雜。
然而，這種通過(guò)襯底基極的整個(gè)表面的過(guò)摻雜形成的表面鈍化 不如通過(guò)電介質(zhì)的表面鈍化那樣高效。通過(guò)電介質(zhì)的表面鈍化包括 在待鈍化的表面上沉積一個(gè)電介質(zhì)層。所使用的電介質(zhì)可以是例如 氧化硅或氮化硅電介質(zhì)。
因此，最好的折衷方法是使太陽(yáng)能電池的背面的一部分與金屬 接觸，以便獲得金屬/半導(dǎo)體觸點(diǎn)，以及通過(guò)沉積在表面鈍化方面具 有可能最好的特性的電介質(zhì)來(lái)占據(jù)(occuper)該背面的剩余部分。 這種結(jié)構(gòu)比利用整個(gè)待鈍化表面的過(guò)摻雜結(jié)構(gòu)在實(shí)施起來(lái)時(shí)更加 復(fù)雜。這種結(jié)構(gòu)通常需要使用昂貴的光刻法的步驟。
美國(guó)專利US-A-4626613和US-A-5011565描述了具有穿過(guò)電介 質(zhì)層的金屬/半導(dǎo)體觸點(diǎn)的太陽(yáng)能電池。在這兩個(gè)專利中，首先將電 介質(zhì)沉積在硅襯底的基極上。然后，激光穿過(guò)電介質(zhì)蝕刻(graver)
金屬觸點(diǎn)的位置。最后，將金屬沉積在被蝕刻的位置上。這種方法 具有的缺點(diǎn)是襯底會(huì)被激光損壞，并且在金屬觸點(diǎn)位置上需要另外 的蝕刻步-驟來(lái)實(shí)現(xiàn)良好質(zhì)量的4妻觸。
歐洲專利EP-A1-1319254也描述了具有穿過(guò)電介質(zhì)層的金屬/ 半導(dǎo)體觸點(diǎn)的太陽(yáng)能電池。電介質(zhì)被沉積在硅襯底的一個(gè)面上。然
后通過(guò)陰極濺射或蒸發(fā)將金屬層沉積在電介質(zhì)層上。然后，激光源 通過(guò)局部地加熱金屬層而形成不失見(jiàn)則的觸點(diǎn)。#1激光源熔化的金屬 橫穿電介質(zhì)并且與硅融合，從而形成金屬/半導(dǎo)體觸點(diǎn)。這種方法的 主要缺點(diǎn)在于不能具有良好的生產(chǎn)率。實(shí)際上，激光必須在每塊電 池上形成100至500以上個(gè)熔點(diǎn)，這需要4艮長(zhǎng)的形成時(shí)間。此外， 激光會(huì)損壞金屬表面(造成電池的背面過(guò)厚)，是在若干電池之間 的互連過(guò)程中發(fā)生損壞的原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種形成用于半導(dǎo)體器件的、穿過(guò)電介 質(zhì)的金屬/半導(dǎo)體觸點(diǎn)的方法，該方法沒(méi)有形成穿過(guò)電介質(zhì)的金屬/ 半導(dǎo)體觸點(diǎn)的現(xiàn)有方法的缺點(diǎn)，尤其沒(méi)有現(xiàn)有方法的低生產(chǎn)率以及 其在所形成的器件上損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
為了達(dá)到這些目的，本發(fā)明提出了一種在至少一個(gè)金屬層和至 少 一 個(gè)半導(dǎo)體襯底之間形成穿過(guò)半導(dǎo)體器件中的至少 一 個(gè)電介質(zhì) 層的觸點(diǎn)的方法，其中，該半導(dǎo)體器件在半導(dǎo)體襯底的被稱為"基 極"的至少一個(gè)面上包括電介質(zhì)層，在該電介質(zhì)層上堆疊有金屬層。 使裝配在支撐體上的若干突出元件的加熱端同時(shí)與金屬層發(fā)生接 觸，乂人而在突出元件的加熱端下面形成熔化金屬區(qū)，熔化的金屬才黃 穿電介質(zhì)，并且與處于熔化金屬區(qū)的水平高度上的襯底的半導(dǎo)體融 合，/人而形成觸點(diǎn)。
因此，不是利用激光源穿過(guò)電介質(zhì)層在半導(dǎo)體層和金屬層之間 的半導(dǎo)體器件上形成連續(xù)的不身見(jiàn)則的觸點(diǎn)，而是通過(guò)〗吏用其加熱端
同時(shí)抵靠金屬層設(shè)置的突出元件而使所有的觸點(diǎn) 一次性形成。然 后，在這些加熱端下面，通過(guò)傳導(dǎo)形成熔化金屬區(qū)，該熔化金屬區(qū) 橫穿電介質(zhì)，并與襯底的半導(dǎo)體融合，從而在金屬層和半導(dǎo)體之間 形成觸點(diǎn)。電介質(zhì)層可保證半導(dǎo)體襯底背面的鈍化。
優(yōu)選地突出元件以矩陣方式排列在支撐體上。
可以將突出元件的端部設(shè)計(jì)為加熱到約577。C至1000。C之間的 溫度，以便使金屬層迅速熔化。
優(yōu)選地"t氐靠金屬層的突出元件的加熱端作用時(shí)間為約0.5秒至 10秒之間。
用于約1 m2的半導(dǎo)體^H"底表面積的突出元件的凄t量可以為在 例如約500至35000之間。
突出元件的端部可以具有其直徑可以為約50孩i米至1毫米的 大致圓形形狀，或者具有其各邊長(zhǎng)可為約50微米至1毫米的大致 四邊形形狀。突出元件的端部的形狀與由這些突出元件形成的金屬 /半導(dǎo)體觸點(diǎn)的形狀相同。
優(yōu)選半導(dǎo)體襯底是晶體襯底。
半導(dǎo)體襯底可以是例如單晶硅或多晶硅的形式。
可以將電介質(zhì)層設(shè)計(jì)成氧化硅或氮化硅的形式。
電介質(zhì)層優(yōu)選通過(guò)等離子體增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積^支術(shù)沉積在 半導(dǎo)體襯底上。
金屬層可以例如通過(guò)蒸發(fā)、濺射或絲網(wǎng)印刷而#:沉積在電介質(zhì) 層上。
可以將金屬層的厚度設(shè)計(jì)為約i微米至5微米之間。
金屬層可以基于一種摻雜材料，例如，鋁。
然后，優(yōu)選半導(dǎo)體村底具有第一類型導(dǎo)電性，并且優(yōu)選在形成 觸點(diǎn)的方法過(guò)程中，熔化的金屬在處于金屬/半導(dǎo)體觸點(diǎn)周?chē)陌雽?dǎo) 體襯底中形成第一類型導(dǎo)電性的過(guò)摻雜區(qū)。因此，這些區(qū)可以使金 屬層與半導(dǎo)體襯底之間具有良好的接觸。
本發(fā)明還涉及一種形成包括^4居上述方法形成的觸點(diǎn)的半導(dǎo) 體器件的方法，其中該半導(dǎo)體襯底優(yōu)選具有第一類型導(dǎo)電性。這種
形成半導(dǎo)體器件的方法可以包括以下步驟
a) 半導(dǎo)體襯底的熱處理，在與基極相對(duì)的、被稱為"發(fā)射極"
的另一個(gè)面的下面形成具有與第一類型導(dǎo)電性相反的第二類型導(dǎo) 電性的過(guò)摻雜區(qū)；
b) 在半導(dǎo)體襯底的發(fā)射極上形成抗反射層； c )在抗反射層上沉積金屬柵-才及；
d)使金屬柵極穿過(guò)抗反射層與半導(dǎo)體襯底的發(fā)射極接觸。
該使金屬柵極穿過(guò)抗反射層與半導(dǎo)體襯底的發(fā)射極接觸的步 驟可以通過(guò)金屬柵極的熱處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。
金屬柵極可以例如基于諸如銀的貴金屬。這種金屬柵極是半導(dǎo) 體器件的兩個(gè)電極中的一個(gè)，另一個(gè)是金屬層。
抗反射層可以例如是氮化石圭或氧化鈦的形式。 這種半導(dǎo)體器件可以優(yōu)選為太陽(yáng)能電池。
本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施上述方法的帶有突出元件的裝置。 可以將這種裝置設(shè)計(jì)為包括裝配在一個(gè)共同的支撐體上的突出元 件，該支撐體包括加熱裝置。
這種突出元件的端部可以是尖的。
這種突出元件可以基于石墨或鎢形成。
優(yōu)選加熱裝置是電阻元件或感應(yīng)元件。


在參考附圖、閱讀了對(duì)具體實(shí)施方式
的實(shí)施例的描述后可以更 好地理解本發(fā)明，該實(shí)施例是僅用于說(shuō)明而給出的，并不以任何方
式限制本發(fā)明，其中
圖1示出包括穿過(guò)電介質(zhì)的金屬/半導(dǎo)體觸點(diǎn)的半導(dǎo)體器件的 實(shí)施例的剖面圖，該金屬/半導(dǎo)體觸點(diǎn)#4居本發(fā)明目的的一種形成方 法而形成。圖1還包括在形成穿過(guò)電介質(zhì)的金屬/半導(dǎo)體觸點(diǎn)的方法 過(guò)程中使用的突出元件；
圖2A至圖2C示出形成穿過(guò)電介質(zhì)的金屬/半導(dǎo)體觸點(diǎn)的方法 (即，本發(fā)明目的)的步驟的剖視圖3A示出在同一支撐體上以矩陣排列的突出元件的仰視圖3B示出在同一支撐體上矩陣排列的突出元件的透視圖。
下文描述的不同附圖中的相同的、相似的或等歲文的部件具有相 同的凄史字標(biāo)號(hào)，以1更可實(shí)現(xiàn)/人一個(gè)圖轉(zhuǎn)移至下一個(gè)圖。
為了使附圖更容易理解，圖中所示的不同部件沒(méi)有必要都是相 同比例的。
具體實(shí)施例方式
參考圖1,該圖l為示出#4居本發(fā)明目的的形成方法形成的半 導(dǎo)體器件100的實(shí)施例的剖面圖。該部件包括在半導(dǎo)體襯底1的被 稱為"基4及"的至少一個(gè)面2上的電介質(zhì)層4。在該電介質(zhì)層4上堆 疊金屬層5。該半導(dǎo)體器件100還包括根據(jù)本發(fā)明目的的一種形成 方法形成的、穿過(guò)電介質(zhì)層4的、在金屬層5和半導(dǎo)體襯底1之間 的觸點(diǎn)6.1至6.n。在圖1中，只示出了觸點(diǎn)6.1至6.n的系列中的
四個(gè)觸點(diǎn)6.i-l、 6.i、 6.i+l、 6.i+2。在該實(shí)施例中涉及一種太陽(yáng)能電
池，但其可以是另一種半導(dǎo)體器件。
半導(dǎo)體襯底1可以是晶體襯底，例如是單晶石圭或多晶石圭的形式。 該半導(dǎo)體襯底l還可以是例如薄膜的形式。其具有第 一類型導(dǎo)電性。 在圖1中舉例說(shuō)明的實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底1是P型晶體硅的襯底。 半導(dǎo)體;H"底1的厚度可以在l(H效米至幾百樣i米之間。
半導(dǎo)體襯底1進(jìn)一步包括與基極2相對(duì)的、被稱為"發(fā)射極" 的另一個(gè)面3。該發(fā)射4及3在半導(dǎo)體器件100的正面7的一側(cè)上。 作為圖1的半導(dǎo)體器件100的例子的太陽(yáng)能電池中，正是該正面7 被暴露于光中。
半導(dǎo)體器件100在半導(dǎo)體村底1的發(fā)射極3下面包括具有與第 一類型導(dǎo)電性相反(oppos"的第二類型導(dǎo)電性的過(guò)摻雜區(qū)8。因
此，在圖1的實(shí)施例中是被摻雜N+的區(qū)8。該區(qū)通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體襯 底1進(jìn)^f亍例如在擴(kuò)散爐中的熱處理而形成。
然后，抗反射層11 ^C沉積在半導(dǎo)體襯底1的區(qū)8上。該抗發(fā) 射層11可以通過(guò)"俘獲，，半導(dǎo)體器件100內(nèi)部的光子，以保證光 學(xué)損失最小。該抗反射層11例如可以以氮化硅或以氧化鈦的形式 形成。
然后，在抗反射層11上形成金屬棚4及9。該金屬4冊(cè)極9是半導(dǎo) 體器件100的第二電極。該金屬柵極9例如基于諸如銀的貴金屬形 成。其必須保證正面7的最小遮蔽(ombrage)，從而使得所述正面 7的被暴露于光的表面盡可能大。該金屬柵極9例如通過(guò)絲網(wǎng)印刷 膏的沉積而形成，然后，將該絲網(wǎng)印刷膏退火，從而使其橫穿抗反 射層ll，并與區(qū)8產(chǎn)生接觸。
下面我們將描述形成穿過(guò)電介質(zhì)的金屬/半導(dǎo)體觸點(diǎn)的方法，即 本發(fā)明的目的，其構(gòu)成圖1的半導(dǎo)體器件100的形成方法中的一部 分。在圖2A至圖2C中，"J又示出半導(dǎo)體襯底1和^f立于該半導(dǎo)體襯 底1的基極2—側(cè)上的半導(dǎo)體器件100的元件。實(shí)際上，圖1中示 出的被設(shè)置于半導(dǎo)體襯底1的發(fā)射極3的一側(cè)的元件僅為半導(dǎo)體器 件100的一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施方式
。
如可從圖2A中看到的那樣，首先至少電介質(zhì)層4被沉積在半 導(dǎo)體坤于底1的至少基極2上。該電介質(zhì)層4可以保證半導(dǎo)體4于底1 的基極2的良好鈍化。這意味著通過(guò)光子吸收而產(chǎn)生的少數(shù)載流子 (porteur)將不會(huì)或者幾乎不會(huì)在相關(guān)的表面(即，半導(dǎo)體襯底1 的基才及2)上重^斤結(jié)合(se recombiner)。在圖1至圖2C中示出的 實(shí)施例中，電介質(zhì)層4是氮化硅或氧化硅的形式。該電介質(zhì)層4的 沉積例如可以通過(guò)PECVD (等離子增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積)技術(shù)，
或任何其它的適當(dāng)?shù)募夹g(shù)而實(shí)現(xiàn)。該電介質(zhì)層4的厚度為約5納米 至100納米之間。
然后"吏半導(dǎo)體襯底1和電介質(zhì)層4在約40(TC的溫度下退火， 乂人而^是高電介質(zhì)層4的《屯化性能。
然后，如在圖2B中說(shuō)明的那樣，在該電介質(zhì)層4上堆疊有金 屬層5。該金屬層5是半導(dǎo)體器件100的兩個(gè)電極中的一個(gè)。在該 圖2B的例子中，金屬層5由鋁制成。其通過(guò)蒸發(fā)、濺射或甚至通 過(guò)絲網(wǎng)印刷而被沉積。其厚度為約1微米至5微米之間。
然后，同時(shí)地將突出元件13.1至13.n的若干加熱端4氐靠金屬 層5。在圖2C和圖1中，這些突出元件在同一支撐體12上排列成 矩陣。它們的端部例如是尖的。在這兩個(gè)圖中，在支撐體12上l又 示出四個(gè)突出元件13.i-l、 13.i、 13.i+l、 13.i+2。當(dāng)加熱端靠近金屬 的表面時(shí)，4立于該突出元件13.1至13.n的加熱端下面的金屬層5 由于(熱)輻射而開(kāi)始輕」微熔化。當(dāng)突出元件13.1至13.n的加熱 端與金屬層5接觸時(shí)，位于加熱端下面的金屬通過(guò)熱傳導(dǎo)快速熔化， /人而形成熔化金屬區(qū)14.1至14.n。 一部分的熔化金屬與襯底1的半 導(dǎo)體接觸，然后與其融合，并形成電連接半導(dǎo)體襯底1和金屬層5 的觸點(diǎn)(contact) 6.1至6.n。觸點(diǎn)6.1至6.n的個(gè)數(shù)等于包括支撐 體12的突出元件13.1至13.n的個(gè)數(shù)。突出元件13.1至13.n的加 熱端抵靠金屬層5的作用時(shí)間例如為約0.5秒至10秒之間。這些突 出元件13.1至13.n #1加熱到約577。C至1000。C之間的溫度。在該 作用時(shí)間內(nèi)，當(dāng)如在金屬層5是由鋁制成并且半導(dǎo)體襯底1具有第 一類型導(dǎo)電性的圖2C和圖1的實(shí)施例中那沖羊，金屬層5具有摻雜 性能時(shí)，具有第一類型導(dǎo)電性的過(guò)摻雜區(qū)10.1至10.n形成在觸點(diǎn) 6.1至6.n周?chē)?。這些過(guò)摻雜區(qū)10.1至lO.n可以^f呆i正在半導(dǎo)體^3"底 1和金屬層5之間的更好接觸。
在形成觸點(diǎn)6.1至6.n以后，未與襯底1的半導(dǎo)體融合的熔化 金屬區(qū)14.1至14.n的金屬凝固回復(fù)到與金屬層5的其余金屬相同 的狀態(tài)。
抵靠金屬層5設(shè)置的觸點(diǎn)6.1至6.n的表面具有與突出元件13.1 至13.n的端部相同的形狀。圖3A和圖3B分別示出支撐體12和突 出元件13.1至13.n的例子的仰視圖和透視圖。可以看出，突出元 件13.1至13.n都具有其邊的尺寸為約250纟效米的正方形形狀的端 部。它們排列成矩陣，以等于約2毫米的距離等距隔開(kāi)。 一般說(shuō)來(lái)， 突出元件13.1至13.n的端部可具有其邊長(zhǎng)為約5(M殷米至1毫米的 大致四邊形形狀，或具有其直徑為約50樣￡米至1毫米的大致圓形 形狀。對(duì)于約lm2表面積的半導(dǎo)體襯底可以使用約500至35000個(gè) 的突出元件。突出元件13.1至13.n例如基于石墨或鎢形成。
第一種制造方法包括使用研磨機(jī)，該研磨機(jī)將會(huì)由石墨或鎢的 固體塊直接形成突出元件13.1至13.n。在這種制造方法中，支撐體 12和突出元件13.1至13.n由同一石墨塊或鎢塊形成。第二種制造 方法包括在作為支撐體12的石墨塊或鵠塊中形成孔。這些孔是才艮 據(jù)突出元件13.1至13.n的矩陣圖案而形成的。然后，將由另一石 墨塊或鵠塊形成的這些突出元件13.1至13.n插入預(yù)先形成的孔中。 在這兩種制造方法中，然后將加熱裝置15例如圖3B中的電阻結(jié)合 于支撐體12的內(nèi)部。這些加熱裝置15可以加熱突出元件13.1至 13.n。更通常地，這些加熱裝置例如可以是感應(yīng)元件或電阻元件。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是迅速，因?yàn)榘雽?dǎo)體襯底的處理是以單個(gè)操作 實(shí)施的。》匕外，該方法4艮容易自動(dòng)4匕，并且可以獲4尋才及高的歲文率， 同時(shí)保持4艮好的生產(chǎn)率，可與工業(yè)生產(chǎn)相適合。3—Cj5工升14、-a,M 4、義H力W、J 乂^n—六Y十、六化々工、"^'i J J " 由述，4旦 是應(yīng)當(dāng)理解，在不超出本發(fā)明范圍的情況下可以進(jìn)^亍不同的變化和 修改。
權(quán)利要求
1.一種在至少一個(gè)金屬層(5)和至少一個(gè)半導(dǎo)體襯底(1)之間形成穿過(guò)半導(dǎo)體器件(100)中的至少一個(gè)電介質(zhì)層(4)的觸點(diǎn)(6.1至6.n)的方法，所述半導(dǎo)體器件(100)在所述半導(dǎo)體襯底(1)的被稱為“基極”的至少一個(gè)面(2)上包括所述電介質(zhì)層(4)，在所述電介質(zhì)層(4)上堆疊有所述金屬層(5)，其特征在于，使裝配在支撐體(12)上的若干突出元件(13.1至13.n)的加熱端同時(shí)與所述金屬層(5)接觸，從而在所述突出元件(13.1至13.n)的所述加熱端下面形成熔化金屬區(qū)(14.1至14.n)，所述熔化金屬橫穿所述電介質(zhì)(4)，并且與處于熔化金屬區(qū)(14.1至14.n)的水平高度上的所述襯底(1)的半導(dǎo)體融合，從而形成所述觸點(diǎn)(6.1至6.n)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述突出元件(13.1 至13.n)在所述支撐體(12)上以矩陣排列。
3. 才艮據(jù)前述斥又利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述突 出元件(13.1至13.n)的端部被加熱到約577。C至1000。C之間 的溫度。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述突 出元件(13.1至13.n)的所述加熱端4氐靠所述金屬層(5)的 4卡用時(shí)間為約0.5秒'至10秒、之間。
5. 4艮據(jù)前述4又利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)于約 lm2表面積的半導(dǎo)體襯底(1 )使用約500至35000個(gè)突出元 件(13.1至13.n)。
6. 才艮據(jù)前述^L利要求中4壬一項(xiàng)所述的方法，其特4正在于，所述突 出元件(13.1至13.n)的端部具有其直徑為約50樣t米至1毫 米的大致圓形形狀，或者其邊長(zhǎng)為約50微米至1毫米的大致 四邊形形訝犬。
7. 才艮據(jù)前述4又利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述半 導(dǎo)體襯底(1 )是晶體襯底。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述半 導(dǎo)體襯底(1 )是由單晶硅或多晶硅制成。
9. 才艮據(jù)前述4又利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特4正在于，所述電 介質(zhì)層(4)是由氧化硅或氮化硅制成。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述電 介質(zhì)層(4)通過(guò)等離子增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積才支術(shù)沉積在所述 半導(dǎo)體襯底(1 )上。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述金 屬層(5 )通過(guò)蒸發(fā)、濺射或絲網(wǎng)印刷沉積在所述電介質(zhì)層(4 ) 上。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述金 屬層(5 )具有在約1微米至5微米之間的厚度。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述金 屬層(5)基于諸如鋁的摻雜材料。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述半導(dǎo)體襯底(1 )具 有第一類型導(dǎo)電性，其特征在于，在形成所述觸點(diǎn)(6.1至6.n) 的過(guò)程中，所述金屬層(5)的熔化金屬在所述金屬/半導(dǎo)體觸點(diǎn)(6.1至6.n)周?chē)乃霭雽?dǎo)體襯底(1)中形成所述第一 類型導(dǎo)電性的過(guò)摻雜區(qū)(10.1至10.n)。
15. —種形成半導(dǎo)體器件(100)的方法，包括4艮據(jù)前述權(quán)利要求 中任一項(xiàng)所述的方法形成的觸點(diǎn)(6.1至6.n),其中，所述半 導(dǎo)體襯底(1 )具有第一類型導(dǎo)電性，其特征在于，所述方法 包4舌以下步-驟a)對(duì)所述半導(dǎo)體襯底(1 )進(jìn)行熱處理，在與所述基極(2) 相對(duì)的、被稱為"發(fā)射極"的另一個(gè)面(3)之下形成具有與所 述第一類型導(dǎo)電性相反的第二類型導(dǎo)電性的過(guò)摻雜區(qū)(8);b)在所述半導(dǎo)體襯底(1 )的發(fā)射極(3 )上形成抗反射 層(11);c )在所述抗反射層(11 )上沉積金屬棚4及(9 );d)使所述金屬柵極(9)穿過(guò)所述抗反射層(11 )與所述 半導(dǎo)體襯底(1 )的所述發(fā)射極(3 )接觸。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述使所述金屬 柵極(9 )穿過(guò)所述抗反射層(11 )與所述半導(dǎo)體襯底(1 )的 所述發(fā)射才及(3 )，接觸是通過(guò)所述金屬柵4及(9 )的熱處理實(shí)現(xiàn) 的。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15或16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述金屬柵極(9)基于諸如4艮的貴金屬。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述抗反射層(11 )是由氮化硅或是氧化鈦制成。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述半導(dǎo)體器件(100)是太陽(yáng)能電池。
20. —種帶有突出元件(13.1至13.n)的裝置，用于實(shí)施才艮據(jù)斥又利 要求1至19中4壬一項(xiàng)所述的方法，其特4正在于，所述裝置包 括裝配在共同的支撐體(12)上的突出元件(13.1至13.n)， 所述支撐體(12 )包括加熱裝置(15 )。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述突出元件(13.1 至13.n)的端部是尖的。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20或21的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所 述突出元件(13.1至13.n)基于石墨或鵠形成。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20至22中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所 述加熱裝置(15)是電阻元件或感應(yīng)元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在至少一個(gè)金屬層(5)和至少一個(gè)半導(dǎo)體襯底(1)之間形成穿過(guò)半導(dǎo)體器件(100)中的至少一個(gè)電介質(zhì)層(4)的觸點(diǎn)(6.1至6.n)的方法。該半導(dǎo)體器件(100)在半導(dǎo)體襯底(1)的稱為“基極”的至少一個(gè)面(2)上包括電介質(zhì)層(4)。在該電介質(zhì)層(4)上堆疊有金屬層(5)。使裝配在支撐體(12)上的若干突出元件(13.1至13.n)的加熱端同時(shí)與金屬層(5)接觸，從而在突出元件(13.1至13.n)的加熱端下面形成熔化金屬區(qū)(14.1至14.n)。熔化金屬橫穿電介質(zhì)(4)，并且與熔化金屬區(qū)(14.1至14.n)的水平高度上的襯底(1)的半導(dǎo)體融合，從而形成觸點(diǎn)(6.1至6.n)。
文檔編號(hào)H01L27/142GK101116188SQ200680003965
公開(kāi)日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月8日
發(fā)明者埃馬紐埃爾·羅蘭, 皮埃爾·吉恩·里貝龍 申請(qǐng)人:法國(guó)原子能委員會(huì)