[发明专利]供太阳能电池用的半导体基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体基板，特别是涉及一种供太阳能电池用的半导体基板。

背景技术

太阳能电池因为其将发自一光源(例如，太阳光)的能量转换成电力以供电给例如＝，计算机、电脑、加热器等电子装置，所以太阳能电池已被广泛地使用。

到目前为止，硅晶太阳能电池虽为市场主流，但硅源料短缺的问题却日益严重。因此，为了节省材料及成本，薄型太阳能电池(例如，以薄型硅晶圆为基板的太阳能电池)的发展已成为一种趋势。同时，为因应薄型太阳能电池的发展，薄型硅晶圆已被制造出并应用在太阳能电池上。

太阳能电池的原理是光子进入硅基材并且由该硅基材吸收，以转移光子的能量给原为键结状态(共价键)的电子，并且藉此释放原为键结状态的电子成游离的电子。此种可移动的电子，以及其所遗留下原在共价键处的电洞(此种电洞也是可移动的)可以造成电流从该太阳能电池流出。为了贡献该电流，上述的电子以及电洞不可以重新结合，反而是由与硅基材内的p-n接合相关的电场所分离。

众所周知，于太阳能电池上形成表面钝化层可以使由光产生的载子(即电子与电洞)发生表面重合的机率减低。

请参阅图1A及图1B，传统的表面钝化层(例如，二氧化硅)12可以通过将硅晶圆10置入热氧化制程而形成。然而，薄型硅晶圆14在热氧化制程中会出现因温度过高而发生翘曲的现象，因此不利于后续制程的进行。请参阅图1B，图1B显示了薄型硅晶圆14在形成表面钝化层12的过程中因温度过高而发生翘曲的示意图。

因此，本发明的主要目的在于提供一种供太阳能电池用的半导体基板，以解决上述问题。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种供太阳能电池用的半导体基板及其制造方法。

根据本发明的一具体实施例，该半导体基板包含一基板(substrate)以及一表面钝化层(surface passivation layer)。该基板具有一上表面。该表面钝化层是通过一原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)制程、一等离子增强原子层沉积(plasma-enhanced ALD)制程或一等离子辅助原子层沉积(plasma-assisted ALD)制程形成于该基板的该上表面上，该钝化层还可通过一原子层沉积制程和一等离子增强原子层沉积制程或一原子层沉积制程和一等离子辅助原子层沉积制程的组合制程形成。

根据本发明的另一具体实施例为一种制造供一太阳能电池用的半导体基板的方法。该方法首先制备一基板。之后，该方法通过一原子层沉积制程、一等离子增强原子层沉积制程或一等离子辅助原子层沉积制程或形成一表面钝化层于该基板的一上表面上，该钝化层还可通过一原子层沉积制程和一等离子增强原子层沉积制程或一原子层沉积制程和一等离子辅助原子层沉积制程的组合制程形成。

现比现有技术，根据本发明的半导体基板能够通过原子层沉积制程形成该表面钝化层于该基板上。与现有的热氧化制程相比较，原子层沉积制程能够在较低温的环境中进行，因此基板不会有因温度过高而发生翘曲的现象。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1A显示了热氧化制程形成表面钝化层于硅晶圆上的示意图。

图1B显示了薄型硅晶圆于形成表面钝化层的过程中因温度过高而发生翘曲的示意图。

图2显示了根据本发明的一具体实施例的一半导体基板。

图3A及图3B分别显示了以热氧化制程形成表面钝化层的硅晶圆及根据本发明的半导体基板。

图4A及图4B显示了根据本发明的另一具体实施例的制造一半导体基板的方法的截面视图。

具体实施方式

请参阅图2，图2显示了根据本发明的一具体实施例的一半导体基板2。该半导体基板2可以供太阳能电池之用。

如图2所示，该半导体基板2包含一基板20以及一表面钝化层22。该基板20具有一上表面200。

于一具体实施例中，该基板20可以由硅制成并且该基板20的厚度大致上等于或小于300μm。换句话说，该基板20可以是一薄型基板20。

该表面钝化层22可以通过一原子层沉积制程、一等离子增强原子层沉积制程或一等离子辅助原子层沉积制程形成于该基板20的该上表面200上，该钝化层还可通过一原子层沉积制程和一等离子增强原子层沉积制程或一原子层沉积制程和一等离子辅助原子层沉积制程的组合制程形成。