[發明專利]晶片和用于制造帶表面結構的晶片的方法

有效

• 申請號: 201380046611.3
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN104685606B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: L.利希滕斯泰格;A.阿雅吉;J.里希特
• 申請（專利權）人: 西爾特克特拉有限責任公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/304
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐予紅;劉春元

描述一種晶片，該晶片具有帶較小延展性的原料作為原材料(4)，原材料具有至少一個暴露的表面，其中具有可自由選擇的材料特性的至少一個預制的涂裝層(1)在形成合成結構期間涂裝在原材料(4)的暴露的表面上，其中合成結構以正在方式施加以內部和/或外部應力場，使得原材料(4)沿著內部平面在形成晶片期間分裂，其中晶片具有帶可通過原材料的特性改變的基本上可預定的圖樣的得出的分裂面上的類似浮雕的表面結構。

技術領域

本發明涉及晶片和用于制造帶表面結構的晶片的方法，尤其是用于借助于溫度誘發的機械應力通過使用預制的聚合物薄片由較小延展性的原料制造薄晶片的方法。

背景技術

在許多技術領域中(例如微電子或光電技術)例如硅，鍺或藍寶石的材料經常以薄圓片和板(所謂晶片)的形式利用。標準地這種晶片現在批量地通過鋸由鑄塊制造，其中產生相對大的材料損耗(“鋸縫損耗”)。因為使用的原材料通常非常貴，存在很大期望，以較小材料花費并因此更高效并且低成本地制造這種晶片。

例如以當前一般的方法僅在制造太陽能電池的硅晶片時使用的材料的幾乎50%作為“鋸縫損耗”損失。全球來看這對應于每年超過20億歐元的損失。因為晶片的成本構成成品太陽能電池的成本的最大部分(超過40%)，可以通過晶片制造的相應改善大大降低太陽能電池的成本。

對于無鋸縫損耗的這種晶片制造(“無鋸縫晶片制成”)顯示特別吸引的是可以放棄慣用的鋸并且例如通過使用溫度誘發的應力直接將薄晶片從較厚工件解離的方法。尤其是這包括該方法，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層用于產生這個應力。

這個聚合物層根據當前現有技術以流動的形式在鑄造方法中涂抹到要加工的工件上并且然后在那時效硬化。在此在涂抹的情況下正好涂裝這么多的物質，使得表面應力將聚合物薄膜保持在工件上。這個方法導致工件和聚合物層的不是充分可定義的邊緣閉合。尤其是在聚合物層的邊緣上不可取得正好垂直于工件的表面放置的邊沿。因此在聚合物層的邊緣上可發生，一方面層局部太薄以及由于表面幾何形狀力施加在產生溫度誘發的應力的情況下相對不明確地發生。兩個問題導致在生產的晶片的邊緣區域中的不受控制的粗糙表面。

此外在以前的鑄造方法中需要相對多的時間以及工件要加工的表面的始終準確水平的對準，以便于確保聚合物通過融化均勻的分布。此外必須把在流動的聚合物中存在的氣泡個別地排除，這是相對費時的。

最后在以前的方法中限制聚合物薄膜的厚度，因為從確定的層厚度起表面應力不再足夠以將薄膜保持在工件上并且因此聚合物通過工件的邊緣跑出去。用本發明–涂裝預先制作的聚合物薄片–消除了所有這些問題和限制。在此優選使用較厚晶片作為工件，然后從該晶片通過使用所述方法剝離一個或多個較薄晶片。

此外存在產生具有表面結構的晶片的需求，以便晶片關于期望的應用情況設置有相應的表面。

因此本發明的任務為提出一種晶片和用于制造具有表面結構的晶片的對應方法，其中一方面可減少制造成本并且另一方面可對晶片關于期望的應用情況設置有相應的表面。

發明內容

這個任務通過權利要求1所述的特征解決。在對合成結構如此施加以內部和/或外部應力場，使得原材料(4)沿著內部平面在形成晶片期間分裂時這是尤其有利的，其中晶片具有得出的分裂面上的類似浮雕的3維表面結構，其通過原材料的特性可預定并且由此可制造具有根據需求適配的表面的晶片。

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，以便于提高例如預定太陽能電池的有效面積。此外具有期望或者可預定的表面構造的晶片根據晶片的應用情況產生。