[发明专利]晶片和用于制造带表面结构的晶片的方法

说明书

描述一种晶片，该晶片具有带较小延展性的原料作为原材料(4)，原材料具有至少一个暴露的表面，其中具有可自由选择的材料特性的至少一个预制的涂装层(1)在形成合成结构期间涂装在原材料(4)的暴露的表面上，其中合成结构以正在方式施加以内部和/或外部应力场，使得原材料(4)沿着内部平面在形成晶片期间分裂，其中晶片具有带可通过原材料的特性改变的基本上可预定的图样的得出的分裂面上的类似浮雕的表面结构。

技术领域

本发明涉及晶片和用于制造带表面结构的晶片的方法，尤其是用于借助于温度诱发的机械应力通过使用预制的聚合物薄片由较小延展性的原料制造薄晶片的方法。

背景技术

在许多技术领域中(例如微电子或光电技术)例如硅，锗或蓝宝石的材料经常以薄圆片和板(所谓晶片)的形式利用。标准地这种晶片现在批量地通过锯由铸块制造，其中产生相对大的材料损耗(“锯缝损耗”)。因为使用的原材料通常非常贵，存在很大期望，以较小材料花费并因此更高效并且低成本地制造这种晶片。

例如以当前一般的方法仅在制造太阳能电池的硅晶片时使用的材料的几乎50%作为“锯缝损耗”损失。全球来看这对应于每年超过20亿欧元的损失。因为晶片的成本构成成品太阳能电池的成本的最大部分(超过40%)，可以通过晶片制造的相应改善大大降低太阳能电池的成本。

对于无锯缝损耗的这种晶片制造(“无锯缝晶片制成”)显示特别吸引的是可以放弃惯用的锯并且例如通过使用温度诱发的应力直接将薄晶片从较厚工件解离的方法。尤其是这包括该方法，如其例如在PCT/US2008/012140和PCT/EP2009/067539中所描述，其中使用在工件上涂抹的聚合物层用于产生这个应力。

这个聚合物层根据当前现有技术以流动的形式在铸造方法中涂抹到要加工的工件上并且然后在那时效硬化。在此在涂抹的情况下正好涂装这么多的物质，使得表面应力将聚合物薄膜保持在工件上。这个方法导致工件和聚合物层的不是充分可定义的边缘闭合。尤其是在聚合物层的边缘上不可取得正好垂直于工件的表面放置的边沿。因此在聚合物层的边缘上可发生，一方面层局部太薄以及由于表面几何形状力施加在产生温度诱发的应力的情况下相对不明确地发生。两个问题导致在生产的晶片的边缘区域中的不受控制的粗糙表面。

此外在以前的铸造方法中需要相对多的时间以及工件要加工的表面的始终准确水平的对准，以便于确保聚合物通过融化均匀的分布。此外必须把在流动的聚合物中存在的气泡个别地排除，这是相对费时的。

最后在以前的方法中限制聚合物薄膜的厚度，因为从确定的层厚度起表面应力不再足够以将薄膜保持在工件上并且因此聚合物通过工件的边缘跑出去。用本发明–涂装预先制作的聚合物薄片–消除了所有这些问题和限制。在此优选使用较厚晶片作为工件，然后从该晶片通过使用所述方法剥离一个或多个较薄晶片。

此外存在产生具有表面结构的晶片的需求，以便晶片关于期望的应用情况设置有相应的表面。

因此本发明的任务为提出一种晶片和用于制造具有表面结构的晶片的对应方法，其中一方面可减少制造成本并且另一方面可对晶片关于期望的应用情况设置有相应的表面。

发明内容

这个任务通过权利要求1所述的特征解决。在对合成结构如此施加以内部和/或外部应力场，使得原材料(4)沿着内部平面在形成晶片期间分裂时这是尤其有利的，其中晶片具有得出的分裂面上的类似浮雕的3维表面结构，其通过原材料的特性可预定并且由此可制造具有根据需求适配的表面的晶片。

可以如此以低成本的方式制造具有期望表面尤其是具有放大的表面的晶片，以便于提高例如预定太阳能电池的有效面积。此外具有期望或者可预定的表面构造的晶片根据晶片的应用情况产生。