标记方法技术

一种用于将唯一明确的标识施加到半导体晶片的每个单个太阳能电池堆叠上的标记方法，该方法至少包括以下步骤：提供具有上侧和下侧并且包括构造下侧的Ge衬底的半导体晶片，并且借助第一激光进行激光烧蚀来在半导体晶片的每个太阳能电池堆叠的下侧的表面区域上产生具有唯一明确的形貌的标识，其中，该表面区域分别由Ge衬底或由覆盖Ge衬底的隔离层构造。分别由Ge衬底或由覆盖Ge衬底的隔离层构造。分别由Ge衬底或由覆盖Ge衬底的隔离层构造。

【技术实现步骤摘要】
标记方法


[0001]本专利技术涉及一种用于将唯一明确(eindeutig)的标识(Kennzeichnung)施加到半导体晶片的每个单个太阳能电池堆叠上的标记方法。

技术介绍

[0002]可追溯性是在制造半导体构件时监测和优化工艺的重要工具。为了使太阳能电池堆叠变得可追溯，太阳能电池堆叠设有唯一明确的标识，例如连续的数字。例如，在最终控制之后，借助喷墨标记太阳能电池堆叠。
[0003]从DE 10 2009 009 499 A1中已知用于未经处理的半导体衬底的标记方法，其中，将该标记布置在衬底背侧上。
[0004]从US 2009/050198 A1中已知一种用于太阳能电池的标记方法，其中，该标记布置在太阳能电池的有效区域中(即布置在太阳能电池正侧上)。在通过掺杂剂的扩散和在半导体衬底的正侧上施加印制导线来产生太阳能电池之前，例如借助激光烧蚀将标记施加在半导体衬底的正侧上。
[0005]从US 2019/181289 A1中同样已知标记结构在太阳能电池的正侧上的布置。
[0006]从US 2016/064334 A1中已知一种用于分离之前的芯片(即在晶圆级上)的标记方法，其中，将该标记构造为背侧接通结构的一部分。
[0007]从US 2016/172306 A中已知在分离之前标记在每个芯片的正侧上的布置。

技术实现思路

[0008]在这些背景下，本专利技术的任务在于说明一种扩展现有技术的设备。
[0009]该任务借助具有根据本专利技术的特征的标记方法来解决。本专利技术的有利构型是优选的实施方式。
[0010]根据本专利技术的主题，提供一种用于将唯一明确的标识施加到半导体晶片的每个单个太阳能电池堆叠上的标记方法，该方法至少包括以下步骤：
[0011]提供具有上侧、下侧并且包括Ge衬底的半导体晶片，该Ge衬底构造该下侧；
[0012]借助第一激光进行激光烧蚀来在半导体晶片的每个太阳能电池堆叠的下侧的表面区域上产生具有唯一明确的形貌(Topografie)的标识，其中，该表面区域分别由Ge衬底或由覆盖Ge衬底的隔离层构造。
[0013]可以理解，标识可以构造为例如任意图样，例如条形码或二维码或矩阵码，或者也可以构造为可唯一明确辨识的数字序列和/或字母序列。
[0014]此外可以理解，优选地包括100mm或150mm的直径的Ge半导体晶片具有至少两个太阳能电池堆叠。优选地，两个太阳能电池堆叠在半导体晶片的上侧上借助分离区域彼此分离。
[0015]还应该注意的是，太阳能电池堆叠优选地涉及多结太阳能电池(Mehrfachsolarzelle)。这类多结太阳能电池具有多个p-n结，其中，所述p-n结借助隧道二
极管串联连接。在一种扩展方案中，多结太阳能电池的堆叠构造为单片的。
[0016]借助激光烧蚀在太阳能电池堆叠下侧的表面区域中产生不同深度的沟道/凹部，从而得出唯一明确的形貌，其中，深度分别取决于能量输入。
[0017]借助激光烧蚀可以以简单、快速且可靠的方式产生唯一明确的形貌。
[0018]通过在半导体晶片的复合物中标记各个太阳能电池，即在分离之前或在晶圆级(Wafer-level)上，仅须对半导体晶片的所有太阳能电池堆叠执行唯一的校准步骤。此外，从制造过程中的该早期时刻开始就已经可以在没有其他文献资料的情况下唯一明确地辨识各个太阳能电池堆叠。
[0019]根据第一实施方式，将具有1070nm与315nm之间或1.5μm与10.6μm之间的波长的脉冲激光用于激光烧蚀和/或脉冲持续时间在10fs与100ns之间。根据另一实施方式，使用具有1030nm与1070nm之间的波长和至少500fs且至多30ns的脉冲持续时间的激光。例如在焦距大约为160mm的情况下，焦点的直径例如在20μm与40μm之间。
[0020]由于激光经常已经存在用于其他工艺步骤(例如产生贯通开口和/或分离沟道)，因此很少需要附加的开销用于根据本专利技术的标记方法。
[0021]在另一实施方式中，在产生唯一明确的标识之后，借助第一蚀刻溶液执行蚀刻工艺，用以清洁和加深标识的形貌。
[0022]通过借助蚀刻工艺附加地加深形貌，可以减少激光烧蚀的能量输入和/或处理时间，其中，借助蚀刻工艺实现标识的足够的深度并且因此实现提高标识的对比度。
[0023]此外，可以更可靠地避免由过高的热量输入引起的损坏。此外，接下来的蚀刻工艺确保可靠地去除可能的杂质(Verunreinigung)。
[0024]由于对于进一步的制造方法通常已经存在工艺技术(即相应的蚀刻工艺)，因此该进一步的工艺步骤意味着几乎没有或没有额外开销。
[0025]另一优点是，在构造标记之后，背侧仅具有几微米的小的局部凹部。由此抑制在进一步的工艺步骤期间产生裂纹。
[0026]根据另一扩展方案，在施加唯一明确的标识之后，将由Ge衬底形成的表面区域与Ge衬底的下侧一起金属化。
[0027]由此通过金属层保护标识免受周围环境影响或变化，其中，该标识通过金属层保持可识别。此外，确保用于产生标识的热量输入不会损坏金属化。
[0028]在另一扩展方案中，在施加唯一明确的标识之后，分离半导体晶片的太阳能电池堆叠。
[0029]在另一实施方式中，在生长Ge衬底上的层之前执行标记。因此，不会由于标记过程的热量输入和所产生的烧蚀粉尘而出现损坏。
[0030]在一个扩展方案中，在生长Ge衬底上的层之后才执行标记。优选地，在将隔离层施加到正侧之后执行标记。
[0031]在一种替代的实施方式中，半导体晶片具有多个太阳能电池堆叠，其中，每个太阳能电池堆叠分别按顺序地具有构造下侧的Ge衬底、Ge子电池和至少两个III-V族子电池。在此，子电池理解为太阳能子电池，其中，每个太阳能子电池具有恰好一个p-n结。
附图说明
[0032]下面参照附图进一步阐述本专利技术。在此，以相同的标志标记相同类型的部分。所示出的实施方式是高度示意性的，即，距离以及横向和垂直延伸不按比例，并且除非另有说明，否则彼此之间没有任何可导出的几何关系。附图示出：
[0033]图1示出根据标记方法的第一实施方式所标记的半导体晶片；
[0034]图2示出根据本专利技术的标记方法的实施方式的示意性流程图。
具体实施方式
[0035]图1的图像示出根据标记方法的第一实施方式所标记的半导体晶片10的俯视图。半导体晶片具有上侧10.1和下侧10.2以及多个太阳能电池堆叠12，其中，每个太阳能电池堆叠包括构造下侧10.1的至少一个Ge衬底14。
[0036]下侧10.1在Ge衬底上的每个太阳能电池堆叠12的区域中分别具有逐区域地构造的介电隔离层22。每个太阳能电池堆叠12在下侧10.2上具有带有唯一明确的标识K的表面区域，其中，标识K或表面区域构造在Ge衬底14上。替代地，标识K或表面区域构造在介电隔离层22上(以虚线示出)。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种标记方法，其用于将唯一明确的标识(K)施加到具有至少两个太阳能电池堆叠(12)的半导体晶片(10)的每个单个太阳能电池堆叠(12)上，所述标记方法至少包括以下步骤：提供如下的半导体晶片(10)：所述半导体晶片具有上侧(10.1)、下侧(10.2)并且包括Ge衬底(14)，其中，所述Ge衬底构造所述下侧(10.2)；借助第一激光进行激光烧蚀来在所述半导体晶片(10)的每个太阳能电池堆叠(12)的所述下侧(10.2)的表面区域中产生具有唯一明确的形貌的标识；其中，所述表面区域分别由所述Ge衬底(14)构造或由覆盖所述Ge衬底(14)的隔离层(22)构造。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在产生所述唯一明确的标识(K)之后，借助第一蚀刻溶液执行蚀刻工艺，用以清洁和加深所述标识(K)的形貌。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在施加所...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：阿聚尔斯佩西太阳能有限责任公司，
类型：发明
国别省市：