晶片／带状晶体方法和装置制造方法及图纸

一种加工带状晶体的方法提供了一种线带状晶体，并且去除了所述线带状晶体的至少一个边缘。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及带状晶体，更具体来讲，本专利技术涉及由带状晶体形成的晶片的晶界。
技术介绍
诸如在美国专利No.4，689,109 ( 1987年出版并且唯一专利技术者为Emanuel M. Sachs)中所讨论的线带状晶体(string ribbon crystal)可以形成各种电子器件的基础。例如，马萨诸塞州的马尔堡(Marlborough,Massachusetts)的Evergreen Solar公司利用常规的线带状晶体来形成太阳能电池。如在所述专利中更详细讨论的，传统工艺通过使两个或更多线穿过熔融的硅来形成线带状晶体。由于工艺的本性，线带状晶体通常生长有不规则的宽度。因此，晶体的长边缘通常形成不规则的形状，而没有形成平滑的大体平的形状。因此，当被加工成太阳能电池时，与边缘基本上平滑和平的情况相比，它们的间距通常与相邻的晶片相距更远，由此降低了每单位面积内的太阳能电池所产生的总能量。这种结果与使太阳能电池的每单位面积产生的电力最大化的目标相悖。另外，同样因为这种不均匀生长，晶体中靠近边缘的部分通常形6成高密度的晶粒，因此形成高密度的晶界。如本领域的技术人员所公 知的，晶界一般通过起到"电子陷阱"的作用降低了晶片的电效率。 此外，本领域的一些技术人员认为小晶粒和不规则边缘从审美观点来 看是不合意的。当用于形成太阳能电池时，晶片通常具有用于发射电子的背面电 极。然而，由于边缘的形状波动并且相对未知，导致本领域的技术人 员通常没有在晶片的大量面积上形成背面电极。相反地，本领域的技 术人员通常在晶片的较小面积内形成背面电极；即，与晶片的边缘相 隔相对大的距离。因此，这种实践进一步减小了晶片的整个电效率。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例， 一种加工带状晶体的方法提供了一种 线带状晶体，并且去除了所述线带状晶体的至少一个边缘。所述方法还可以去除具有边缘的线，或者去除所述线和所述边缘 之间的部分。另外，去除所述边缘可以在晶体上形成基本上平的边缘 或者不平的边缘。所述方法还可以去除线带状晶体的两个或更多边缘。除了去除至少一个边缘之外，所述方法可以在去除了至少一个边 缘之后将带状晶体分离成多个单个晶片。在形成晶片之后，所述方法 可以在至少一个晶片上形成背表面接触。可供选择的，该方法可以首 先在去除线带状晶体的至少一个边缘之前在线带状晶体上形成背表面 接触，然后将带状晶体分离成多个单个晶片。在任一种情况下，去除 初始的边缘形成了新边缘，并且背表面接触可以基本上延伸到新的边 缘。然而，在其它实施例中，背表面接触与新边缘分隔开。在其它的方式之中，还可以通过由熔融的硅(例如，多晶硅)生 长带状晶体来提供带状晶体。当在生长时提供晶体时，去除边缘可以 包括随着带状晶体生长去除至少一个边缘，或者在带状晶体完成生长7之后去除边缘。所述方法优选地在改进最终器件性能方面去除带状晶体的边缘。 例如，如果带状晶体具有晶界，则所述方法可以去除至少一部分晶界。各种实施例由此形成具有包括较大晶粒的主体的线带状晶片。主 体还可以在至少一侧上没有线，并且具有基本上平的边缘，或者在一 些实施例中具有不规则的图案并且没有线。根据本专利技术的另一个实施例， 一种加工带状晶体的方法提供了一 种线带状晶体，然后将晶体分离成多个晶片。在分离了晶体之后，所 述方法去除多个晶片中的至少一个晶片的至少一个边缘。根据本专利技术的另一个实施例， 一种线带状晶片具有主体，所述主 体具有包括多个大晶粒和多个小晶粒的多个晶粒。多个大晶粒具有大于晶片内载流子扩散长度的约2倍的最小外部尺寸。多个晶粒中的大 部分是大晶粒并且主体基本上没有线。附图说明从下面参照紧随其后总结的附图所讨论的"具体实施方式"中， 本领域的技术人员应该更全面地理解本专利技术的各种实施例的优点。图1示意性示出本专利技术的示例性实施例的实施中可以使用的硅带 状晶体生长炉的局部剖视图。图2示意性示出边缘没有被去除的线带状晶体的实例。图3示意性示出边缘被去除的图2中的线带状晶体的实例。 图4示出根据本专利技术的示例性实施例的形成晶片的方法。具体实施例方式在示例性实施例中，晶片制造方法去除线带状晶体的边缘，或者8去除从线带状晶体切割的晶片的边缘，以基本上减轻上述问题。具体 来讲，在其他情况中，该方法还可以通常将晶体/晶片边缘平坦化，并 且去除起到电子陷阱作用的较小晶粒中的至少一部分。因此，所得的 晶片1)具有改进的电子特性，2)可以更靠近相邻的晶片放置，并且 3)最大化背表面接触的面积。另外，对于一些观察者来说，去除较小 的晶粒应该改进了美学外观。以下讨论示例性实施例的细节。图1示意性示出可以实施本专利技术的示例性实施例的硅带状晶体生长炉10的局部剖视图。炉IO除了其它的之外具有壳体12，壳体12形 成基本上无氧(防止燃烧)的密封内部空间。替代氧的是，内部空间 具有某一浓度的另外气体，例如氩，或者气体的组合。壳体内部空间 除了其它的之外包括坩埚14和用于基本上同时生长四种硅带状晶体16 的其它组件。带状晶体16可以是多种晶体类型中的任意一种，例如多 晶、单晶、聚晶、微晶或半晶。壳体12中的进料口 18提供了用于将 硅原料导向内部坩埚14的装置，而可选的窗16允许观察内部组件。应该注意的是，对于硅带状晶体16的讨论是示例性的，并不意在 限制本专利技术的所有实施例。例如，晶体16可以由除了硅之外的材料形 成，或者由硅和某个其它材料的组合形成。壳体20内的内部平台20支撑坩埚14。坩埚14的该实施例具有伸 长的形状，并且具有用于沿着其长度方向以并排布置的方式生长硅带 状晶体16的区域。在示例性实施例中，坩埚14由石墨形成，并且被 以电阻方式加热至某一温度，从而能够使硅保持在其熔点之上。为了 改进结果，坩埚14的长度比其宽度大得多。例如，坩埚14的长度可 以是其宽度的三倍或四倍。当然，在一些实施例中，坩埚14没有采用 这种方式伸长。例如，坩埚14可以具有略方的形状或者异形的形状。 穿过坩埚14的线孔(未示出)使得这些线能够通过熔融的硅，由此形 成晶体16。9图2示意性示出由图1中所示的炉IO生成的线带状晶体16的实例。该带状晶体16仍然具有其初始的边缘24，随着晶体16在坩埚14 中从熔融的硅缓慢拉出而形成该边缘24。如图所示，未按比例绘制的 带状晶体16的边缘24的形状不规则。然而，在一些实施例中，初始 的边缘24的形状不是不规则的。相反地，在这类实施例中，边缘24 大体是平的并且大体与带状晶体16的线26 (其后讨论)平行。图2还示出了一对线26，该对线26通常被硅包封。虽然附图示出 了线26和它们各自边缘24之间存在大的区域，但是预期的是，线26 将非常接近它们各自的边缘24，因此有效地形成了边缘24。图2还示 出了标识最终要产生的晶片28的边界的虚线。常规方法是沿着虚线进 行切割，以形成每个晶片28。每个晶片28还具有背表面接触30。如 其命名所暗示的，背表面接触30形成在带状晶体16的一侧上，而这 一侧最终将成为晶片28的背表面(即，如果用作太阳能电池的话)。专利技术人发现，现有技术的带状晶体的边缘24减少了最终由带状晶 体16形成的晶片28内的载流子的迁移率。结果，当用于需要载流子 迁移率的各种应用，例如，太阳能电池时，与不具有这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工带状晶体的方法，所述方法包括：　提供线带状晶体；以及　去除所述线带状晶体的至少一个边缘。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁加博尔，
申请(专利权)人：长青太阳能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]