[发明专利]晶片/带状晶体方法和装置

说明书

优先权

该专利申请要求2007年7月27日提交的发明者为Andrew Gabor 的名为“WAFER/RIBBON CRYSTAL METHOD AND APPARATUS(晶 片/带状晶体方法和装置)”的临时美国专利申请No.60/952,435的优先 权，其内容通过引用并入这里。

技术领域

本发明一般地涉及带状晶体，更具体来讲，本发明涉及由带状晶 体形成的晶片的晶界。

背景技术

诸如在美国专利No.4,689,109(1987年出版并且唯一发明者为 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 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。

发明内容

根据本发明的一个实施例，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 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。

根据本发明的另一个实施例，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。

根据本发明的另一个实施例，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发明的各种实施例的优点。