体的正+电极812和负-电极814之间提供16V和30Ah的堆叠体。
[0091]替换地，可以堆叠四个这样的电池元件800，从而前侧电极与前侧电极接触，并且背侧电极与背侧电极接触，导致在堆叠体的正电极824和负电极822之间提供4V和120Ah的堆叠体。
[0092]例如，可以通过堆叠提出的电池元件来实施具有360-380V的供电电压的用于电动车的电池组。
[0093]图9示出根据一实施例的用于形成电池的方法900的流程图。方法900包括蚀刻910沟槽到衬底内以及在沟槽内形成920固态电池结构。此外，方法900包括形成930被布置在衬底的前侧处并且电连接或可连接到沟槽内的固态电池结构的第一电极层的前侧电池元件电极。附加地，方法900包括形成940被布置在衬底的背侧处并且电连接或可连接到沟槽内的固态电池结构的第二电极层的背侧电池元件电极。
[0094]因为在电池元件的两侧处可容易访问电极，所以可以以低的努力形成具有在衬底的相对侧处的电极(阳极和阴极)的电池元件。
[0095]例如，晶片(衬底)可以是用于结构的载体。在一个表面上的一个电极可以正形成梳状结构到晶片内，在背侧上的另一电极可以正形成在另一侧上的互补梳状结构。在之间，可以定位电池层。
[0096]可选地，方法900可包括在蚀刻沟槽之前在衬底的背侧处沉积辅助层。然后可以蚀刻沟槽穿过衬底直到到达辅助层为止。可以在形成沟槽内的固态电池结构之后去除辅助层以露出在衬底的背侧处的第二电极层。辅助层可提供用于沟槽蚀刻的蚀刻停止和/或可增大在制造期间的机械稳定性。
[0097]图1Oa-C示出用于形成或处理具有在背侧处的辅助层的电池或电池元件的示例。图1Oa示出在衬底510 (例如晶片)的背侧上的辅助层1020 (例如包括或包含氮化硅的停止层)的沉积。以该方式，可提供用于硅Si蚀刻的停止层。之后，可以如图1Ob (还参见图5-6)中所示的在衬底510上(在前侧处)执行电池形成(形成固态电池结构)。然后，在背侧上去除辅助层1020 (例如氮化物)并且如图1Oc所示的形成前侧/背侧(金属)电极520、530。
[0098]换言之，可例如通过衬底(例如如同硅晶片)、在衬底的背侧上的氮化物沉积、电池形成(例如在硅中蚀刻沟槽、底部电极层的沉积、如同固体电解质等的电池层的沉积、顶部电极层的沉积)、去除背侧氮化物和在前侧和背侧上的金属电极的沉积来形成提出的结构。
[0099]替换地，方法900可包括在形成沟槽内的固态电池结构后，从衬底的背侧打薄衬底，直到第二电极层在衬底的背侧处露出。
[0100]图1Oa-C示出通过从背侧打薄衬底来形成或处理电池或电池元件的示例。图1la示出衬底510 (例如晶片)。可以在图1lb (还参见图5-6)所示的衬底510上(在前侧处)形成电池形成(形成固态电池结构)。然后，可执行对(固态电池结构的)底部电极的背侧抛光(例如打薄薄膜技术)并且如图1lc所示形成前侧/背侧(金属)电极520、530。
[0101]换言之，可例如通过衬底(例如如同硅晶片)、电池形成(例如在硅中蚀刻沟槽、底部电极层的沉积、如同固体电解质等的电池层的沉积、顶部电极层的沉积)、晶片打薄直到在底部电极上停止为止和在前侧和背侧上的金属电极的沉积来形成提出的结构。
[0102]每个晶片可包括在一个晶片表面上的可以在厚度方面独立于在电解质中的层选择的顶部电极，和也可以独立地选择的底部电极，并且两者都可以例如在电池所需的沟槽中的层的厚度方面独立地选择。
[0103]可选地，方法900可包括堆叠多个电池元件从而邻近电池元件的电极相互接触。
[0104]包括晶片的电池或电池元件可以被容易地堆叠以形成具有更高电压的电池(+/-、+/-、+/-等)或形成具有更高容量的电池(+/-、_/+、+/_、-/+等)或两者(例如图7-8)。
[0105]方法900可包括对应于结合提出的概念或上面描述的一个或多个实施例(例如图1-8)描述的一个或多个方面(例如沟槽尺寸、固态电池结构、电极、封装、腔)的一个或多个可选附加动作。
[0106]一些实施例涉及电池组。提出的电池设计可使能在低欧姆路径上得到电流输出。这对于功率密度来说可以是重要的，例如以得到小的充电时间并且得到高峰值功率的电池输出。在上面提到的提出的设置中，可以例如在前侧上做出两个接触部以接触两个电极层。底层的厚度可以通过其串联电阻来限制电流。
[0107]根据提出的方面，可以使用晶片背侧处理来从背侧(3-D结构)接触底部电极。这可使能到固态电解质的非常低的欧姆路径。此外，可以使在表面上的电极比在沟槽中的更厚，这可帮助增大导电性，进一步用于更多的功率密度。因为晶片可具有在一个表面上的一个电极和在另一表面上的一个电极，容易堆叠晶片以例如形成更高电流能力或形成具有更高电压的电池。
[0108]根据提出的方面，可以利用晶片形成电池，其中晶片的前侧是一个电极并且背侧是另一电极。用于形成这样的电池的工艺可以使用在Si蚀刻期间的停止层或具有在底部电极上的停止的背侧打薄工艺。很多这些电池(电池元件)组合成具有更高电流或更高电压的一个电池封装可以例如是可能的。
[0109]图12示出根据一实施例的用于形成电池元件的方法1200的流程图。方法1200包括蚀刻1210沟槽到衬底内以及沟槽的取决于晶体取向的蚀刻1220。此外，方法120包括在沟槽内形成1230固态电池结构。
[0110]通过使用取决于晶体取向的蚀刻，沟槽的有角度的几何结构可以是可制造的或可以被制造。具有有角度的几何结构的沟槽可使能沟槽的非常紧密的分布或压缩。以该方式，可增大电池元件和使用这样的电池元件的电池的功率密度。
[0111]例如，使用干法化学蚀刻工艺来用于沟槽到衬底内的蚀刻1210。沟槽的蚀刻1210可包括基本上各向同性的蚀刻行为。可使用掩模来在期望位置处蚀刻沟槽。通过使用干法化学蚀刻工艺，具有高长宽比的沟槽可以是可获得的。
[0112]例如，可使用湿法化学蚀刻工艺来用于取决于晶体取向的蚀刻1220。取决于晶体取向的蚀刻1220可包括基本上各向异性的蚀刻行为。换言之，取决于晶体取向的蚀刻1220可包括沿着衬底的结晶方向的优选蚀刻方向。可选地，可使用氢氧化钾KOH或氢氧化钱NH4OH用于取决于晶体取向的蚀刻(例如用于娃衬底)或适合于取决于晶体取向的衬底材料的蚀刻的另一液体。
[0113]沟槽的蚀刻1210可设定沟槽在衬底上方的基本或大体分布。例如，可以根据六角形图案或方形图案在衬底上方分布沟槽。换言之，可以将沟槽的几何结构的中心布置在例如六角形或方形网格的网格点上。
[0114]取决于晶体取向的蚀刻1220可将由之前蚀刻(例如干法化学)引起的沟槽的几何结构调适到期望几何结构。例如，沟槽可在取决于晶体取向的蚀刻1220之后包括基本上矩形横向形状或方形横向形状。换言之，在取决于晶体取向的蚀刻1220之后沟槽的顶视图可包括基本上矩形形状或方形形状。例如，从矩形形状或方形形状的偏离可小于矩形形状或方形形状的横向长度或侧长度的10% (或小于5%或小于1%)。
[0115]例如，可以使用非常紧密的分布用于沟槽的蚀刻1210，并且可以通过将沟槽的几何结构从在蚀刻1210沟槽之后的基本上圆化的几何结构调适为在取决于晶体取向的蚀刻1220之后的基本上有角度的几何结构来进一步减小在沟槽之间浪费的区域。
[0116]图13a_c示出具有结晶蚀刻工艺的沟槽布置的示例。图13a示出在以方形图案1330的沟槽蚀刻1320之后的衬底1310。可获得~2 π r~6, 2r的电池表面。之后，通过如图13b示出的取决于晶体的蚀刻来调适沟槽的几何结构到基本上方形的几何结构1340。得到的硅Si矩阵在图13c中示出。可以获得~4*2r~8r的电池表面。以该方式，可增大电池元件的功率密度。
[0117]图14a_c示出具有结晶蚀刻工艺的沟槽布置的另一示例。图14a示出在以六角形图案1430的沟槽蚀刻1420之后的衬底1410。之后，通过如图14b示出的取决于晶体的蚀刻来调适沟槽的几何结构到基本上矩形的几何结构1440。得到的硅Si矩阵在图14c中示出。以该方式，可增大电池元件的功率密度。
[0118]结合提出的概念或上面描述的一个或多个实施例(例如图1-11)来描述方法1200的更多细节和可选方面(例如衬底、沟槽尺寸、固态电池结构、电极、封装)。
[0119]例如，在沟槽内形成1230固态电池结构可包括在第一电极层和第二电极层之间形成固态电解质层。固态电解质层可包括锂磷氮氧化物。第一电极层可包括阳极层，阳极层包括碳或硅。第二电极层可包括阴极层和集电极层，阴极层包括锂钴氧化物，集电极层包括氮化钛。
[0120]例如，沟槽到达衬底内比500 μπι更深。沟槽可包括大于10的长宽比。沟槽可包括小于300 μπι的最大宽度。沟槽可包括在2 μπι和300nm之间的到彼此的距离。沟槽可包括比最大横向尺寸更大的最大深度。
[0121]例如，衬底可以是基本上整个晶片。图15示出在用于晶片电池的晶片1500上的沟槽分布的示意性图示，该晶片电池包括根据六角形布置1510或方形布置1520在晶片1500上方分布的沟槽。
[0122]图16a_b示出根据一实施例的电池元件1600的示意性图示。电池元件1600包括具有从衬底1610的表面到达衬底1610内的多个沟槽1620的衬底1610。多个沟槽1620中的每个沟槽1620的至少一部分被填充有固态电池结构1630。多个沟槽1620中的沟槽1620包括在衬底1610的表面处的基本上矩形形状或方形形状。
[0123]通过实施具有矩形形状或方形形状的沟槽，沟槽的非常紧密的分布或压缩可以是可获得的。以该方式，可增大电池元件和使用这样的电池元件的电池的功率密度。
[0124]结合提出的概念或上面描述的一个或多个实施例(例如图1-15)来描述电池元件1600的更多细节和可选方面(例如衬底、沟槽尺寸、固态电池结构、电极、封装、形状、分布图案)。换言之，电池元件1600可包括对应于结合提出的概念或上面描述的一个或多