WO2017209251A1 - Method for manufacturing substrate, method for manufacturing solar cell, substrate, and solar cell - Google Patents

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Abstract

A method for manufacturing a substrate (11), comprising: a step for implanting an atom species (2) into a semiconductor single crystal (1) including at least one atom selected from the group consisting of germanium, gallium, and indium; a step for forming a support substrate (3) on the surface (1a) of the semiconductor single crystal (1) after implantation of the atomic species (2), the support substrate (3) being formed by at least one method selected from the group consisting of deposition, CVD, plating, printing, sputtering, the sol-gel method, and thermal spraying; and a step for performing peeling with the support substrate (3) formed on a part (10) of the semiconductor crystal (1).

Description

基板の製造方法、太陽電池の製造方法、基板および太陽電池Substrate manufacturing method, solar cell manufacturing method, substrate and solar cell
 本発明は、基板の製造方法、太陽電池の製造方法、基板および太陽電池に関する。本出願は、2016年6月1日に出願した日本特許出願である特願2016-110436号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。 The present invention relates to a substrate manufacturing method, a solar cell manufacturing method, a substrate, and a solar cell. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-110436, which is a Japanese patent application filed on June 1, 2016. All the descriptions described in the Japanese patent application are incorporated herein by reference.
 たとえば特許文献1には、スマートカット技術を用いて、Fe(鉄)で補償された半絶縁性InP(リン化インジウム)層を作製する方法が開示されている。特許文献1に記載の方法は、以下のように行なわれる。 For example, Patent Document 1 discloses a method for producing a semi-insulating InP (indium phosphide) layer compensated with Fe (iron) by using a smart cut technique. The method described in Patent Document 1 is performed as follows.
 まず、Si(シリコン)からなる支持体およびInPからなるドナーウェハのそれぞれをフッ化水素酸で処理する(特許文献1の段落[0030])。これは、支持体およびドナーウェハのそれぞれから天然酸化物層を除去するためである(特許文献1の段落[0030])。 First, each of a support made of Si (silicon) and a donor wafer made of InP is treated with hydrofluoric acid (paragraph [0030] of Patent Document 1). This is to remove the native oxide layer from each of the support and the donor wafer (paragraph [0030] of Patent Document 1).
 次に、支持体を熱酸化により酸化して酸化物からなる結合層を形成するとともに、プラズマ蒸着によりドナーウェハに酸化物などからなる結合層を形成する(特許文献1の段落[0030])。 Next, the support is oxidized by thermal oxidation to form a bonding layer made of oxide, and a bonding layer made of oxide or the like is formed on the donor wafer by plasma deposition (paragraph [0030] of Patent Document 1).
 次に、結合層が形成されたドナーウェハの表面に原子種注入を行うことによって脆化ゾーンを形成する(特許文献1の段落[0031])。 Next, an embrittlement zone is formed by implanting atomic species on the surface of the donor wafer on which the bonding layer is formed (paragraph [0031] of Patent Document 1).
 次に、支持体の表面上の結合層の表面、およびドナーウェハの表面上の結合層の表面のそれぞれについて機械化学的研磨を行なう(特許文献1の段落[0034])。これは、支持体の表面上の結合層とドナーウェハの表面上の結合層との結合のためには平坦で滑らかな表面を要するためである(特許文献1の段落[0034])。 Next, each of the surface of the bonding layer on the surface of the support and the surface of the bonding layer on the surface of the donor wafer is subjected to mechanical chemical polishing (paragraph [0034] of Patent Document 1). This is because a flat and smooth surface is required for bonding between the bonding layer on the surface of the support and the bonding layer on the surface of the donor wafer (paragraph [0034] of Patent Document 1).
 次に、支持体およびドナーウェハのアニール処理を施すことによってドナーウェハの脆化ゾーンの脆化面に沿ってドナーウェハからInP膜を破断して除去する(特許文献1の段落[0034])。 Next, the InP film is broken and removed from the donor wafer along the embrittled surface of the embrittlement zone of the donor wafer by annealing the support and the donor wafer (paragraph [0034] of Patent Document 1).
 次に、支持体上のInP膜をエッチングまたは研磨で薄膜化する(特許文献1の段落[0035])。最後に、FeとP(リン)とからなるFeP2ガス雰囲気中でInP膜を900℃で熱処理し、InP膜にFeを拡散させることによって、半絶縁性InP薄膜を形成する(特許文献1の段落[0036])。 Next, the InP film on the support is thinned by etching or polishing (paragraph [0035] of Patent Document 1). Finally, a semi-insulating InP thin film is formed by heat-treating the InP film at 900 ° C. in an FeP 2 gas atmosphere composed of Fe and P (phosphorus) and diffusing Fe into the InP film (see Patent Document 1). Paragraph [0036]).
特開2004-179630号公報JP 2004-179630 A
 特許文献1に記載の方法においては、支持体上の結合層とドナーウェハ上の結合層との結合のために、支持体上の結合層の表面およびドナーウェハ上の結合層の表面を機械化学的研磨技術を用いて磨く必要がある。 In the method described in Patent Document 1, the surface of the bonding layer on the support and the surface of the bonding layer on the donor wafer are mechanically polished for bonding between the bonding layer on the support and the bonding layer on the donor wafer. It is necessary to polish using technology.
 しかしながら、特許文献1に記載の方法の機械化学的研磨技術を用いた処理は非常に高コストであり、このような高コストの処理を支持体上の結合層の表面およびドナーウェハ上の結合層の表面の双方について行なう必要があったため、その改善が要望されていた。 However, the treatment using the mechanochemical polishing technique of the method described in Patent Document 1 is very expensive, and such a high-cost treatment is performed on the surface of the bonding layer on the support and the bonding layer on the donor wafer. Since it was necessary to carry out both of the surfaces, the improvement was desired.
 ここで開示された実施形態は、ゲルマニウム、ガリウムおよびインジウムからなる群から選択された少なくとも1つの原子を含む半導体単結晶に原子種を注入する工程と、半導体単結晶の原子種の注入後の表面上に、蒸着法、CVD(化学気相堆積)法、メッキ法、印刷法、スパッタリング法、ゾルゲル法、および溶射法からなる群から選択された少なくとも1つの方法により支持基板を形成する工程と、半導体単結晶の一部を支持基板に形成した状態で剥離する工程と、を含む、基板の製造方法である。 Embodiments disclosed herein include a step of implanting atomic species into a semiconductor single crystal including at least one atom selected from the group consisting of germanium, gallium, and indium, and a surface after the implantation of the atomic species of the semiconductor single crystal And forming a support substrate by at least one method selected from the group consisting of a vapor deposition method, a CVD (chemical vapor deposition) method, a plating method, a printing method, a sputtering method, a sol-gel method, and a thermal spraying method; And a step of peeling the semiconductor single crystal in a state where a part of the semiconductor single crystal is formed on the supporting substrate.
 ここで開示された実施形態は、上記の基板の製造方法により基板を製造する工程と、基板上に太陽電池構造体を形成する工程と、基板上に第1の電極を形成する工程と、太陽電池構造体上に第2の電極を形成する工程と、を含む、太陽電池の製造方法である。 The embodiment disclosed herein includes a step of manufacturing a substrate by the above-described substrate manufacturing method, a step of forming a solar cell structure on the substrate, a step of forming a first electrode on the substrate, Forming a second electrode on the battery structure.
 ここで開示された実施形態は、上記の基板の製造方法により基板を製造する工程と、基板上に太陽電池構造体を形成する工程と、太陽電池構造体を形成する工程の後に基板を除去する工程と、太陽電池構造体上に第1の電極および第2の電極を形成する工程と、を含む、太陽電池の製造方法である。 Embodiment disclosed here removes a board | substrate after the process of manufacturing a board | substrate with the manufacturing method of said board | substrate, the process of forming a solar cell structure on a board | substrate, and the process of forming a solar cell structure. It is a manufacturing method of a solar cell including a process and the process of forming the 1st electrode and the 2nd electrode on a solar cell structure.
 ここで開示された実施形態は、非単結晶膜と、当該非単結晶膜に接合された単結晶膜と、を備え、単結晶膜は、ゲルマニウム、ガリウムおよびインジウムからなる群から選択された少なくとも1つの原子を含み、当該非単結晶膜は単結晶膜よりも厚く、非単結晶膜は、金属、シリコン、金属シリコン化合物、および金属酸化物からなる群から選択された少なくとも1つを含み、非単結晶膜は、単結晶膜との界面において、結晶粒界または気孔を有する基板である。 An embodiment disclosed herein includes a non-single crystal film and a single crystal film bonded to the non-single crystal film, and the single crystal film is at least selected from the group consisting of germanium, gallium, and indium. Including one atom, the non-single crystal film is thicker than the single crystal film, and the non-single crystal film includes at least one selected from the group consisting of metal, silicon, metal silicon compound, and metal oxide, The non-single crystal film is a substrate having a crystal grain boundary or pores at the interface with the single crystal film.
 ここで開示された実施形態は、上記の基板と、基板上の太陽電池構造体と、を備えた、太陽電池である。 Embodiment disclosed here is a solar cell provided with said board | substrate and the solar cell structure on a board | substrate.
 ここで開示された実施形態によれば、低コストで基板および太陽電池の製造が可能となる。 According to the embodiment disclosed herein, it is possible to manufacture a substrate and a solar cell at low cost.
(a)~(c)は、実施形態1の基板の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。(A)-(c) is typical sectional drawing illustrating the manufacturing process of the manufacturing method of the board | substrate of Embodiment 1. FIG. 実施形態2の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 2. FIG. 実施形態2の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 2. FIG. 実施形態2の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 2. FIG. 実施形態2の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 2. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG. 実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 3. FIG.
 以下、実施形態について説明する。なお、実施形態の説明に用いられる図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。 Hereinafter, embodiments will be described. In the drawings used to describe the embodiments, the same reference numerals represent the same or corresponding parts.
 [実施形態1]
 図1(a)~図1(c)に、本発明の基板の製造方法の一例である実施形態1の基板の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図を示す。以下、図1(a)~図1(c)を参照して、実施形態1の基板の製造方法について説明する。
[Embodiment 1]
FIG. 1A to FIG. 1C are schematic cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a substrate manufacturing method according to Embodiment 1, which is an example of a substrate manufacturing method according to the present invention. Hereinafter, a substrate manufacturing method according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 (a) to 1 (c).
 まず、図1(a)に示すように、半導体単結晶1の表面1aに原子種2を注入する工程を行なう。 First, as shown in FIG. 1A, a step of injecting atomic species 2 into the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 is performed.
 半導体単結晶1の材質は、ゲルマニウム(Ge)、ガリウム(Ga)およびインジウム(In)からなる群から選択された少なくとも1つの原子を含む単結晶とすることができる。 The material of the semiconductor single crystal 1 can be a single crystal containing at least one atom selected from the group consisting of germanium (Ge), gallium (Ga), and indium (In).
 原子種2の注入は、原子および/または分子を加速させ表面により導入することを意味しており、原子および分子はイオン化していてもイオン化していなくてもよい。原子種の注入は、たとえばイオンビームインプランターまたはプラズマ浸漬インプランターなどを用いて行うことができる。同一種類の原子および/または分子を注入してもよく、異なる種類の原子および/または分子を注入してもよい。 The implantation of atomic species 2 means that atoms and / or molecules are accelerated and introduced by the surface, and the atoms and molecules may or may not be ionized. The implantation of atomic species can be performed using, for example, an ion beam implanter or a plasma immersion implanter. The same type of atoms and / or molecules may be injected, or different types of atoms and / or molecules may be injected.
 原子種2の注入深さは、特に限定されないが、たとえば半導体単結晶1の表面1aから30nm以上3000nm以下とすることができる。また、半導体単結晶1の厚さは、原子種2の注入深さよりも厚ければ特に限定されないが、通常の装置が使用可能になって基板の作製が容易になる観点からは2000nm以下であることが好ましい。 The implantation depth of the atomic species 2 is not particularly limited, but can be, for example, 30 nm or more and 3000 nm or less from the surface 1a of the semiconductor single crystal 1. Further, the thickness of the semiconductor single crystal 1 is not particularly limited as long as it is thicker than the implantation depth of the atomic species 2, but it is 2000 nm or less from the viewpoint that a normal apparatus can be used and manufacturing of the substrate is facilitated. It is preferable.
 原子種2の注入量は、特に限定されないが、たとえば1×1016cm-1以上1×1018cm-1以下とすることができる。 The implantation amount of the atomic species 2 is not particularly limited, but can be, for example, 1 × 10 16 cm −1 or more and 1 × 10 18 cm −1 or less.
 原子種2の注入する工程における半導体単結晶1の温度は、特に限定されないが、たとえば室温(25℃)以上150℃以下とすることができる。 The temperature of the semiconductor single crystal 1 in the step of injecting the atomic species 2 is not particularly limited, but may be, for example, room temperature (25 ° C.) or more and 150 ° C. or less.
 原子種2は、たとえば水素イオン(H+)を含んでいてもよく、H+のみであってもよい。半導体単結晶1の表面1aに原子種2としてH+を注入する条件の一例としては、たとえば以下の条件Aおよび条件Bを挙げることができる。 The atomic species 2 may contain, for example, hydrogen ions (H + ) or only H + . Examples of conditions for injecting H + as atomic species 2 into the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 include the following conditions A and B, for example.
 (1)条件A
 半導体単結晶1:直径4インチ、厚さ0.2mmのGe単結晶
 H+打ち込みエネルギ:100keV
 H+注入深さ:700nm
 H+打ち込み量:3×1016cm-2
 半導体単結晶1の温度:室温(25℃)
 (2)条件B
 半導体単結晶1:直径4インチ、厚さ0.4mmのGaAs単結晶
 H+打ち込みエネルギ:100keV
 H+注入深さ:750nm
 H+打ち込み量:5×1016cm-2
 半導体単結晶1の温度:150℃
 次に、図1(b)に示すように、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に、蒸着法、CVD法、メッキ法、印刷法、スパッタリング法、ゾルゲル法、および溶射法からなる群から選択された少なくとも1つの方法により支持基板3を形成する工程を行なう。
(1) Condition A
Semiconductor single crystal 1: Ge single crystal having a diameter of 4 inches and a thickness of 0.2 mm H + implantation energy: 100 keV
H + implantation depth: 700 nm
H + implantation amount: 3 × 10 16 cm −2
Semiconductor single crystal 1 temperature: room temperature (25 ° C.)
(2) Condition B
Semiconductor single crystal 1: GaAs single crystal having a diameter of 4 inches and a thickness of 0.4 mm H + implantation energy: 100 keV
H + implantation depth: 750 nm
H + implantation amount: 5 × 10 16 cm −2
Semiconductor single crystal 1 temperature: 150 ° C.
Next, as shown in FIG. 1B, the vapor deposition method, the CVD method, the plating method, the printing method, the sputtering method, the sol-gel method, and the thermal spraying are performed on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2. The step of forming the support substrate 3 is performed by at least one method selected from the group consisting of methods.
 支持基板3の材質は、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1aに対する処理の必要がなく、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1aに接合する材料を用いることができるが、たとえば、支持基板3の形成により半導体単結晶1に生じる歪みを低減する観点からは、支持基板3の材質として、支持基板3の線熱膨張係数と半導体単結晶1の線熱膨張係数との差の半導体単結晶1の線熱膨張係数に対する割合R1が±30%以内である材質を用いることが好ましい。 As the material of the support substrate 3, it is not necessary to treat the surface 1 a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2, and a material that is bonded to the surface 1 a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 is used. For example, from the viewpoint of reducing the distortion generated in the semiconductor single crystal 1 due to the formation of the support substrate 3, as the material of the support substrate 3, the linear thermal expansion coefficient of the support substrate 3 and the linear thermal expansion coefficient of the semiconductor single crystal 1 can be used. It is preferable to use a material in which the ratio R1 of the difference to the linear thermal expansion coefficient of the semiconductor single crystal 1 is within ± 30%.
 なお、支持基板3の線熱膨張係数と半導体単結晶1の線熱膨張係数との差の半導体単結晶1の線熱膨張係数に対する割合R1は、以下の式(1)により算出することができる。 The ratio R1 of the difference between the linear thermal expansion coefficient of the support substrate 3 and the linear thermal expansion coefficient of the semiconductor single crystal 1 to the linear thermal expansion coefficient of the semiconductor single crystal 1 can be calculated by the following equation (1). .
 R1=100×{(支持基板3の線熱膨張係数)-(半導体単結晶1の線熱膨張係数)}/(半導体単結晶1の線熱膨張係数) …(1)
 また、「R1が±30%以内」とは、上記の式(1)により算出されたR1が、-30%≦R1≦+30%の関係を満たすことを意味する。
R1 = 100 × {(Linear thermal expansion coefficient of support substrate 3) − (Linear thermal expansion coefficient of semiconductor single crystal 1)} / (Linear thermal expansion coefficient of semiconductor single crystal 1) (1)
Further, “R1 is within ± 30%” means that R1 calculated by the above equation (1) satisfies the relationship of −30% ≦ R1 ≦ + 30%.
 支持基板3の材質は、たとえば、金属、シリコン、金属シリコン化合物、および金属酸化物からなる群から選択された少なくとも1つを含むことができる。この場合には、支持基板3のコストを低く抑えることができる傾向にある。金属シリコン化合物は、たとえば、ニッケルシリコンおよびアルミニウムシリコンの少なくとも一方を含むことができる。金属酸化物は、たとえば、酸化アルミニウムおよび酸化シリコンの少なくとも一方を含むことができる。 The material of the support substrate 3 may include at least one selected from the group consisting of metal, silicon, metal silicon compound, and metal oxide, for example. In this case, the cost of the support substrate 3 tends to be kept low. The metal silicon compound can include, for example, at least one of nickel silicon and aluminum silicon. The metal oxide can include, for example, at least one of aluminum oxide and silicon oxide.
 蒸着法により、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を形成する方法は、たとえば以下のように行なうことができる。まず、原子種2の注入後の半導体単結晶1を蒸着装置内に設置するとともに、支持基板3を構成する材料を設置する。次に、蒸着装置の内部を真空に排気し、支持基板3を構成する材料を加熱することにより気化した後に半導体単結晶1の表面1a上に堆積させることによって、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を形成することができる。 The method of forming the support substrate 3 on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 by vapor deposition can be performed, for example, as follows. First, the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 is installed in a vapor deposition apparatus, and a material constituting the support substrate 3 is installed. Next, the inside of the vapor deposition apparatus is evacuated to a vacuum, and the material constituting the support substrate 3 is vaporized by heating, and then deposited on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1, whereby the semiconductor after the implantation of the atomic species 2 is performed. A support substrate 3 can be formed on the surface 1 a of the single crystal 1.
 CVD法により、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を形成する方法は、たとえば以下のように行なうことができる。まず、原子種2の注入後の半導体単結晶1をCVD装置内に設置する。次に、蒸着装置の内部を真空に排気した後に支持基板3を構成する材料を含むガスをCVD装置内に導入し、化学反応を利用して半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を堆積させることによって、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を形成することができる。 The method of forming the support substrate 3 on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 by the CVD method can be performed, for example, as follows. First, the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 is placed in a CVD apparatus. Next, after the inside of the vapor deposition apparatus is evacuated to vacuum, a gas containing a material constituting the support substrate 3 is introduced into the CVD apparatus, and the support substrate 3 is placed on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 using a chemical reaction. By depositing, the support substrate 3 can be formed on the surface 1 a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2.
 メッキ法により、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を形成する方法は、たとえば従来から公知の電解メッキ法および無電解メッキ法の少なくとも一方の方法を用いて原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を堆積させることによって、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を形成することができる。 The method of forming the support substrate 3 on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 by the plating method is, for example, using at least one of a conventionally known electrolytic plating method and electroless plating method. By depositing the support substrate 3 on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2, the support substrate 3 can be formed on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2. .
 印刷法により、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を形成する方法は、たとえば以下のようにして行なうことができる。まず、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を構成する材料を含むペーストを印刷する。次に、当該ペーストを焼成することによって、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を形成することができる。 The method of forming the support substrate 3 on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 by the printing method can be performed as follows, for example. First, a paste containing a material constituting the support substrate 3 is printed on the surface 1 a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2. Next, the support substrate 3 can be formed on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 by baking the paste.
 スパッタリング法により、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を形成する方法は、たとえば以下のように行なうことができる。まず、原子種2の注入後の半導体単結晶1をスパッタリング装置内に設置するとともに、支持基板3を構成する材料をターゲットとして用意してスパッタリング装置内に設置する。次に、スパッタリング装置内を真空引きし、不活性ガスを導入する。その後、高電圧をかけてイオン化した不活性ガスをターゲットに衝突させて、ターゲットから叩き出された材料を半導体単結晶1の表面1a上に堆積させることによって、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を形成することができる。 The method of forming the support substrate 3 on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 by sputtering can be performed, for example, as follows. First, the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 is installed in a sputtering apparatus, and the material constituting the support substrate 3 is prepared as a target and installed in the sputtering apparatus. Next, the inside of the sputtering apparatus is evacuated and an inert gas is introduced. Thereafter, an inert gas ionized by applying a high voltage is made to collide with the target, and a material knocked out of the target is deposited on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1, thereby allowing the semiconductor single body after the implantation of the atomic species 2 to be performed. A support substrate 3 can be formed on the surface 1 a of the crystal 1.
 スパッタリング法により支持基板3を形成する条件の一例としては、たとえば以下の条件Cを挙げることができる。 As an example of conditions for forming the support substrate 3 by the sputtering method, for example, the following condition C can be given.
 (3)条件C
 スパッタリング法:RFマグネトロンスパッタリング法
 ターゲット:アルミニウムシリコン合金
 到達真空度:1×10-6torr
 不活性ガス:アルゴンガス
 不活性ガス圧力:1.5mtorr
 半導体単結晶1の温度:室温(25℃)
 製膜速度:1nm/s(5.5時間)
 膜厚:20μm
 ゾルゲル法により、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を形成する方法は、たとえば以下のように行なうことができる。まず、支持基板3を構成する材料の粉末を用意し、所定のバインダー中に分散させて、所定粘度のゾルを作製する。次に、このようにして作製されたゾルを原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に塗布する。その後、当該ゾルを乾燥等によりゲル化することによって、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を形成することができる。
(3) Condition C
Sputtering method: RF magnetron sputtering method Target: Aluminum silicon alloy Ultimate vacuum: 1 × 10 −6 torr
Inert gas: Argon gas Inert gas pressure: 1.5 mtorr
Semiconductor single crystal 1 temperature: room temperature (25 ° C.)
Film forming speed: 1 nm / s (5.5 hours)
Film thickness: 20 μm
A method of forming the support substrate 3 on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 by the sol-gel method can be performed, for example, as follows. First, a powder of a material constituting the support substrate 3 is prepared and dispersed in a predetermined binder to prepare a sol having a predetermined viscosity. Next, the sol thus produced is applied onto the surface 1 a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2. Then, the support substrate 3 can be formed on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 by gelling the sol by drying or the like.
 ゾルゲル法により支持基板3を形成する条件の一例としては、たとえば以下の条件Dを挙げることができる。 As an example of conditions for forming the support substrate 3 by the sol-gel method, the following condition D can be given, for example.
 (4)条件D
 支持基板3を構成する材料の粉末:酸化アルミニウム粉末(平均粒子径20μm)と酸化シリコン粉末(平均粒子径20μm)との混合粉末(酸化アルミニウム粉末の重量:酸化シリコン粉末との重量=3:2)
 バインダー:液体シリカ(酸化シリコンの液体)
 ゾルの粘度:10kcp
 ゾルの塗布方法:スピンコート
 ゾルの塗布厚さ:100μm
 乾燥温度:200℃
 乾燥時間:2時間
 ゾルの乾燥後のゲルの膜厚:70μm~90μm
 溶射法により、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を形成する方法は、たとえば以下のように行なうことができる。まず、支持基板3を構成する材料の粉末を溶融して液滴化する。次に、液滴化した支持基板3を構成する材料を原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に吹き付けることによって、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に支持基板3を形成することができる。
(4) Condition D
Powder of material constituting support substrate 3: Mixed powder of aluminum oxide powder (average particle diameter 20 μm) and silicon oxide powder (average particle diameter 20 μm) (weight of aluminum oxide powder: weight of silicon oxide powder = 3: 2 )
Binder: Liquid silica (silicon oxide liquid)
Sol viscosity: 10 kcp
Sol coating method: Spin coating Sol coating thickness: 100 μm
Drying temperature: 200 ° C
Drying time: 2 hours Gel film thickness after drying of sol: 70 μm to 90 μm
The method of forming the support substrate 3 on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 by thermal spraying can be performed, for example, as follows. First, the material powder constituting the support substrate 3 is melted to form droplets. Next, the material constituting the supporting substrate 3 in the form of droplets is sprayed onto the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 to thereby form the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 The support substrate 3 can be formed.
 溶射法により支持基板3を形成する条件の一例としては、たとえば以下の条件Eを挙げることができる。 As an example of conditions for forming the support substrate 3 by thermal spraying, the following condition E can be given, for example.
 (5)条件E
 支持基板3を構成する材料:酸化アルミニウム粉末(平均粒子径20μm)と酸化シリコン粉末(平均粒子径20μm)との混合粉末(酸化アルミニウム粉末の重量:酸化シリコン粉末との重量=3:2)
 溶融方法:プラズマ
 溶射膜の膜厚:100μm
 その後、図1(c)に示すように、半導体単結晶1の一部10を支持基板3に形成した状態で剥離する工程を行なう。この剥離する工程は、たとえば、支持基板3の形成後の半導体単結晶1を加熱することにより行なうことができる。
(5) Condition E
Material constituting support substrate 3: Mixed powder of aluminum oxide powder (average particle diameter 20 μm) and silicon oxide powder (average particle diameter 20 μm) (weight of aluminum oxide powder: weight of silicon oxide powder = 3: 2)
Melting method: plasma Sprayed film thickness: 100 μm
Thereafter, as shown in FIG. 1 (c), a step of peeling the semiconductor single crystal 1 in a state where a part 10 of the semiconductor single crystal 1 is formed on the support substrate 3 is performed. This peeling step can be performed, for example, by heating the semiconductor single crystal 1 after the support substrate 3 is formed.
 加熱により半導体単結晶1の一部10を支持基板3に形成した状態で剥離する条件の一例としては、たとえば以下の条件Fおよび条件Gを挙げることができる。 As an example of the conditions for peeling in the state where the part 10 of the semiconductor single crystal 1 is formed on the support substrate 3 by heating, the following conditions F and G can be given, for example.
 (6)条件F
 加熱雰囲気:真空
 加熱温度:300℃
 加熱時間:40分間
 (7)条件G
 加熱雰囲気:不活性ガス中
 加熱温度:500℃
 加熱時間:5分間
 以上により、支持基板3と、支持基板3に接合された半導体単結晶1の一部10とを備えた基板11を製造することができる。実施形態1においては、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に、スパッタリング法、ゾルゲル法、および溶射法からなる群から選択された少なくとも1つの方法により支持基板3を形成している。そのため、特許文献1のように、支持基板3の形成前に、半導体単結晶1の表面1aおよび支持基板3の表面について機械化学的研磨技術を用いた研磨処理をする必要がない。そのため、実施形態1の方法においては、特許文献1に記載の方法と比べて、低コストで基板11の製造が可能となる。
(6) Condition F
Heating atmosphere: Vacuum Heating temperature: 300 ° C
Heating time: 40 minutes (7) Condition G
Heating atmosphere: In inert gas Heating temperature: 500 ° C
Heating time: 5 minutes By the above, the board | substrate 11 provided with the support substrate 3 and the part 10 of the semiconductor single crystal 1 joined to the support substrate 3 can be manufactured. In the first embodiment, the support substrate 3 is formed on the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 by at least one method selected from the group consisting of sputtering, sol-gel, and thermal spraying. ing. Therefore, unlike the patent document 1, it is not necessary to subject the surface 1a of the semiconductor single crystal 1 and the surface of the support substrate 3 to polishing using a mechanical chemical polishing technique before the formation of the support substrate 3. Therefore, in the method of the first embodiment, the substrate 11 can be manufactured at a lower cost than the method described in Patent Document 1.
 また、実施形態1においては、基板11の製造後において、半導体単結晶1の表面に原子種2を注入する工程(図1(a))、原子種2の注入後の半導体単結晶1の表面1a上に、蒸着法、CVD法、メッキ法、印刷法、スパッタリング法、ゾルゲル法、および溶射法からなる群から選択された少なくとも1つの方法により支持基板3を形成する工程(図1(b))、および半導体単結晶1の一部10を支持基板3に形成した状態で剥離する工程(図1(c))をこの順に繰り返すことによって、最表面に半導体単結晶1の一部10を備えた基板11を低コストで複数枚製造することが可能となる。 Further, in the first embodiment, after the substrate 11 is manufactured, the step of injecting the atomic species 2 into the surface of the semiconductor single crystal 1 (FIG. 1A), the surface of the semiconductor single crystal 1 after the implantation of the atomic species 2 A step of forming a support substrate 3 on 1a by at least one method selected from the group consisting of vapor deposition, CVD, plating, printing, sputtering, sol-gel, and thermal spraying (FIG. 1B) ) And a step of peeling the semiconductor single crystal 1 in a state where the part 10 of the semiconductor single crystal 1 is formed on the support substrate 3 (FIG. 1C) is repeated in this order, whereby the part 10 of the semiconductor single crystal 1 is provided on the outermost surface. In addition, a plurality of substrates 11 can be manufactured at low cost.
 以上のように製造された基板11は、たとえば、支持基板3をなす非単結晶膜と、非単結晶膜に接合された半導体単結晶1の一部10をなす単結晶膜とを備え、非単結晶膜の厚さが単結晶膜の厚さよりも厚く、非単結晶膜が、金属、シリコン、金属シリコン化合物、および金属酸化物からなる群から選択された少なくとも1つを含む構成とすることができる。したがって、この場合には、基板11の最表面を単結晶膜の半導体単結晶の一部10から構成することによって、基板11は半導体単結晶の成長用の種基板として用いることができる。ここで、非単結晶膜とは、単結晶ではない膜のことであり、たとえば、多結晶膜、非結晶膜、粒子コンポジット膜、焼結膜または何れかの多孔質膜などを挙げることができる。また、非単結晶膜としては、単結晶膜との界面において、結晶粒界または気孔を有する非単結晶膜を用いることができる。 The substrate 11 manufactured as described above includes, for example, a non-single crystal film forming the support substrate 3 and a single crystal film forming a part 10 of the semiconductor single crystal 1 bonded to the non-single crystal film. The single crystal film is thicker than the single crystal film, and the non-single crystal film includes at least one selected from the group consisting of metal, silicon, metal silicon compound, and metal oxide. Can do. Therefore, in this case, the substrate 11 can be used as a seed substrate for growing a semiconductor single crystal by forming the outermost surface of the substrate 11 from a portion 10 of a single crystal semiconductor single crystal. Here, the non-single crystal film is a film that is not a single crystal, and examples thereof include a polycrystalline film, an amorphous film, a particle composite film, a sintered film, and any porous film. As the non-single crystal film, a non-single crystal film having a crystal grain boundary or pores at the interface with the single crystal film can be used.
 なお、基板11においても、支持基板3をなす多結晶膜の線熱膨張係数と半導体単結晶1の一部10をなす単結晶膜の線熱膨張係数との差の半導体単結晶1の一部10をなす単結晶膜の線熱膨張係数に対する割合R2が±30%以内であることが、半導体単結晶1の一部10をなす単結晶膜に生じる歪みを低減する観点から好ましい。支持基板3をなす非単結晶膜の材料の線熱膨張係数は、たとえば、金属、シリコン、金属シリコン化合物、および金属酸化物からなる群から選択された少なくとも1つの材料の混合比率や気孔率を調整することによって制御することができる。 Note that also in the substrate 11, a part of the semiconductor single crystal 1 is different from the linear thermal expansion coefficient of the polycrystalline film forming the support substrate 3 and the linear thermal expansion coefficient of the single crystal film forming part 10 of the semiconductor single crystal 1. The ratio R2 to the linear thermal expansion coefficient of the single crystal film forming 10 is preferably within ± 30% from the viewpoint of reducing distortion generated in the single crystal film forming part 10 of the semiconductor single crystal 1. The coefficient of linear thermal expansion of the material of the non-single-crystal film forming the support substrate 3 is, for example, the mixing ratio or porosity of at least one material selected from the group consisting of metal, silicon, metal silicon compounds, and metal oxides. It can be controlled by adjusting.
 なお、多結晶膜の材料の線熱膨張係数と単結晶膜の材料の線熱膨張係数との差の単結晶膜の線熱膨張係数に対する割合R2は、以下の式(2)により算出することができる。 The ratio R2 of the difference between the linear thermal expansion coefficient of the material of the polycrystalline film and the linear thermal expansion coefficient of the material of the single crystal film to the linear thermal expansion coefficient of the single crystal film is calculated by the following equation (2). Can do.
 R2=100×{(多結晶膜の材料の線熱膨張係数)-(単結晶膜の材料の線熱膨張係数)}/(単結晶膜の材料の線熱膨張係数) …(2)
 また、「R2が±30%以内」とは、上記の式(2)により算出されたR2が、-30%≦R2≦+30%の関係を満たすことを意味する。
R2 = 100 × {(Linear thermal expansion coefficient of material of polycrystalline film) − (Linear thermal expansion coefficient of material of single crystal film)} / (Linear thermal expansion coefficient of material of single crystal film) (2)
Further, “R2 is within ± 30%” means that R2 calculated by the above formula (2) satisfies the relationship of −30% ≦ R2 ≦ + 30%.
 また、基板11において、半導体単結晶1の一部10をなす単結晶膜がゲルマニウム、ガリウムおよびインジウムからなる群から選択された少なくとも1つの原子を含み、支持基板3をなす非単結晶膜の材料の線熱膨張係数が300K(ケルビン)において4ppm/K以上8ppm/K以下であることが、半導体単結晶1の一部10をなす単結晶膜に生じる歪みを低減する観点から好ましい。 Further, in the substrate 11, the single crystal film forming part 10 of the semiconductor single crystal 1 contains at least one atom selected from the group consisting of germanium, gallium and indium, and the material of the non-single crystal film forming the support substrate 3 The linear thermal expansion coefficient is preferably 4 ppm / K or more and 8 ppm / K or less at 300 K (Kelvin) from the viewpoint of reducing strain generated in the single crystal film forming part 10 of the semiconductor single crystal 1.
 また、基板11において、支持基板3をなす非単結晶膜の厚さは、機械的強度を保持できる厚さとして5μm以上200μm以下であることが好ましい。さらに、ハンドリングが可能で、かつ、材料コストを低減させる観点から、支持基板3をなす非単結晶膜の厚さは、20μm以上50μm以下であることが好ましい。 Further, in the substrate 11, the thickness of the non-single crystal film forming the support substrate 3 is preferably 5 μm or more and 200 μm or less as a thickness capable of maintaining the mechanical strength. Furthermore, from the viewpoint of handling and reducing the material cost, the thickness of the non-single crystal film forming the support substrate 3 is preferably 20 μm or more and 50 μm or less.
 [実施形態2]
 図2~図5に、本発明の太陽電池の製造方法の一例である実施形態2の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図を示す。以下、図2~図5を参照して、実施形態2の太陽電池の製造方法について説明する。実施形態2の太陽電池の製造方法は、実施形態1の基板の製造方法により製造された基板11を種基板として用いて順積みにより化合物半導体太陽電池を製造することを特徴としている。
[Embodiment 2]
2 to 5 are schematic cross-sectional views illustrating manufacturing steps of the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 2, which is an example of the method for manufacturing a solar cell of the present invention. Hereinafter, a method for manufacturing the solar cell of Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. The method for manufacturing a solar cell according to the second embodiment is characterized in that a compound semiconductor solar cell is manufactured by stacking using the substrate 11 manufactured by the substrate manufacturing method of the first embodiment as a seed substrate.
 実施形態2においては、p型Ge基板上に以下に示す化合物半導体単結晶層を順次エピタキシャル成長させることによって、図2に示す太陽電池構造体20を作製する。なお、太陽電池構造体20とは、光が入射することにより電位差が発生する構造を有していればよく、たとえば、p型半導体とn型半導体との接合により構成されたpn接合を含む構造体、およびp型半導体とn型半導体との間にi型半導体がp型半導体およびn型半導体のそれぞれと接合することにより構成されたpin接合を含む構造体等の従来から公知のあらゆる太陽電池の構造体を含む。 In Embodiment 2, a solar cell structure 20 shown in FIG. 2 is manufactured by sequentially epitaxially growing the following compound semiconductor single crystal layers on a p-type Ge substrate. Note that the solar cell structure 20 only needs to have a structure in which a potential difference is generated when light is incident. For example, the solar cell structure 20 includes a structure including a pn junction formed by a junction of a p-type semiconductor and an n-type semiconductor. And any conventionally known solar cell such as a structure including a pin junction formed by joining an i-type semiconductor to each of the p-type semiconductor and the n-type semiconductor between the p-type semiconductor and the n-type semiconductor. Including the structure.
 実施形態2においては、まず、実施形態1の基板の製造方法により、たとえば直径50mmの円板状の導電性の支持基板3上に、Gaをドーピングしたp型Ge単結晶からなる半導体単結晶の一部10が接合された基板11を製造する。次に、半導体単結晶の一部10上にバッファ層としてたとえば厚さ0.5μmのn型GaAs層21をエピタキシャル成長させる。次に、n型GaAs層21中のAsを半導体単結晶10に拡散させて半導体結晶10の表面にたとえば厚さ0.1μmのn型Ge層(図示せず)を形成する。 In the second embodiment, first, a semiconductor single crystal made of a p-type Ge single crystal doped with Ga on a disk-like conductive support substrate 3 having a diameter of 50 mm, for example, by the substrate manufacturing method of the first embodiment. A substrate 11 to which a part 10 is bonded is manufactured. Next, an n-type GaAs layer 21 having a thickness of 0.5 μm, for example, is epitaxially grown as a buffer layer on a part 10 of the semiconductor single crystal. Next, As in the n-type GaAs layer 21 is diffused into the semiconductor single crystal 10 to form an n-type Ge layer (not shown) having a thickness of, for example, 0.1 μm on the surface of the semiconductor crystal 10.
 次に、n型GaAs層21上にたとえば厚さ0.02μmのn型InGaP層22をエピタキシャル成長させ、n型InGaP層22上にたとえば厚さ0.02μmのp型AlGaAs層23をエピタキシャル成長させる。ここで、n型InGaP層22とp型AlGaAs層23とはトンネル接合を構成する。 Next, an n-type InGaP layer 22 having a thickness of, for example, 0.02 μm is epitaxially grown on the n-type GaAs layer 21, and a p-type AlGaAs layer 23 having a thickness of, for example, 0.02 μm is epitaxially grown on the n-type InGaP layer 22. Here, the n-type InGaP layer 22 and the p-type AlGaAs layer 23 form a tunnel junction.
 次に、p型AlGaAs層23上に裏面電界層としてたとえば厚さ0.1μmのp型InGaP層24をエピタキシャル成長させ、p型InGaP層24上にベース層としてたとえば厚さ3μmのp型GaAs層25をエピタキシャル成長させる。そして、p型GaAs層25上にエミッタ層としてたとえば厚さ0.1μmのn型GaAs層26をエピタキシャル成長させ、n型GaAs層26上に窓層としてたとえば厚さ0.03μmのn型AlInP層27をエピタキシャル成長させる。 Next, a p-type InGaP layer 24 having a thickness of, for example, 0.1 μm is epitaxially grown on the p-type AlGaAs layer 23 as a back surface field layer, and a p-type GaAs layer 25 having a thickness of, for example, 3 μm is formed on the p-type InGaP layer 24 as a base layer. Is epitaxially grown. An n-type GaAs layer 26 having a thickness of 0.1 μm, for example, is epitaxially grown on the p-type GaAs layer 25 as an emitter layer, and an n-type AlInP layer 27 having a thickness of 0.03 μm, for example, as a window layer on the n-type GaAs layer 26. Is epitaxially grown.
 次に、n型AlInP層27上にたとえば厚さ0.02μmのn型InGaP層28をエピタキシャル成長させ、n型InGaP層28上にたとえば厚さ0.02μmのp型AlGaAs層29をエピタキシャル成長させる。ここで、n型InGaP層28とp型AlGaAs層29とはトンネル接合を構成する。 Next, an n-type InGaP layer 28 having a thickness of, for example, 0.02 μm is epitaxially grown on the n-type AlInP layer 27, and a p-type AlGaAs layer 29 having a thickness of, for example, 0.02 μm is epitaxially grown on the n-type InGaP layer 28. Here, the n-type InGaP layer 28 and the p-type AlGaAs layer 29 form a tunnel junction.
 次に、p型AlGaAs層29上に裏面電界層としてたとえば厚さ0.03μmのp型AlInP層30をエピタキシャル成長させ、p型AlInP層30上にベース層としてたとえば厚さ0.5μmのp型InGaP層31をエピタキシャル成長させる。そして、p型InGaP層31上にエミッタ層としてたとえば厚さ0.05μmのn型InGaP層32をエピタキシャル成長させ、n型InGaP層32上に窓層としてたとえば厚さ0.03μmのn型AlInP層33をエピタキシャル成長させる。 Next, a p-type AlInP layer 30 having a thickness of, for example, 0.03 μm is epitaxially grown on the p-type AlGaAs layer 29 as a back surface field layer, and a p-type InGaP having a thickness of, for example, 0.5 μm is formed on the p-type AlInP layer 30 as a base layer. Layer 31 is grown epitaxially. Then, an n-type InGaP layer 32 having a thickness of, for example, 0.05 μm is epitaxially grown on the p-type InGaP layer 31 as an emitter layer, and an n-type AlInP layer 33 having a thickness of, for example, 0.03 μm as a window layer on the n-type InGaP layer 32. Is epitaxially grown.
 次に、n型AlInP層33上にキャップ層としてたとえば厚さ0.5μmのn型GaAs層34をエピタキシャル成長させる。これにより、図2に示す太陽電池構造体20を作製することができる。 Next, an n-type GaAs layer 34 having a thickness of 0.5 μm, for example, is epitaxially grown on the n-type AlInP layer 33 as a cap layer. Thereby, the solar cell structure 20 shown in FIG. 2 can be produced.
 なお、上記のエピタキシャル成長の条件として、温度は約700℃とした。また、GaAs層を成長させるための原料としては、たとえば、TMG(トリメチルガリウム)およびAsH3(アルシン)を用いることができる。また、InGaP層を成長させるための原料としては、たとえば、TMI(トリメチルインジウム)、TMGおよびPH3(ホスフィン)を用いることができる。また、AlInP層を成長させるための原料としては、たとえば、TMA(トリメチルアルミニウム)、TMIおよびPH3を用いることができる。また、n型GaAs層、n型InGaP層およびn型AlInP層を形成するためのn型不純物源としては、たとえば、SiH4(モノシラン)を用いることができる。また、p型GaAs層、p型InGaP層およびp型AlInP層を形成するためのp型不純物源としては、たとえば、DEZn(ジエチル亜鉛)を用いることができる。また、AlGaAs層を成長させるための原料としては、たとえば、TMI、TMGおよびAsH3を用いることができ、p型AlGaAs層を形成するためのp型不純物源としては、たとえば、CBr4(四臭化炭素)を用いることができる。 As a condition for the above epitaxial growth, the temperature was about 700.degree. As a raw material for growing the GaAs layer, for example, TMG (trimethylgallium) and AsH 3 (arsine) can be used. Moreover, as a raw material for growing the InGaP layer, for example, TMI (trimethylindium), TMG, and PH 3 (phosphine) can be used. Further, as a raw material for growing the AlInP layer, for example, TMA (trimethylaluminum), TMI, and PH 3 can be used. As an n-type impurity source for forming the n-type GaAs layer, the n-type InGaP layer, and the n-type AlInP layer, for example, SiH 4 (monosilane) can be used. As a p-type impurity source for forming the p-type GaAs layer, the p-type InGaP layer, and the p-type AlInP layer, for example, DEZn (diethyl zinc) can be used. As a raw material for growing the AlGaAs layer, for example, TMI, TMG, and AsH 3 can be used, and as a p-type impurity source for forming the p-type AlGaAs layer, for example, CBr 4 (four odors) is used. Carbon) can be used.
 次に、図3に示すように、n型GaAs層34の一部をたとえばアンモニア系エッチャントにより所定のパターンに除去する。そして、残されたn型GaAs層34の表面上にたとえば厚さ50nmのTi膜、たとえば厚さ20nmのPd膜、たとえば厚さ3000nmのAg膜を順次蒸着した後に熱処理することによって、図4に示すように表面電極35を形成する。 Next, as shown in FIG. 3, a part of the n-type GaAs layer 34 is removed into a predetermined pattern using, for example, an ammonia-based etchant. Then, for example, a Ti film having a thickness of 50 nm, for example, a Pd film having a thickness of 20 nm, for example, an Ag film having a thickness of 3000 nm, is sequentially deposited on the surface of the remaining n-type GaAs layer 34 and then heat-treated. A surface electrode 35 is formed as shown.
 その後、図5に示すように、支持基板3の半導体単結晶の一部10の形成側とは反対側の表面上にたとえば厚さ100nmのAu膜、およびたとえば厚さ5000nmのAg膜を順次蒸着した後に熱処理することによって裏面電極36を形成する。 Thereafter, as shown in FIG. 5, an Au film having a thickness of, for example, 100 nm and an Ag film having a thickness of, for example, 5000 nm are sequentially deposited on the surface of the support substrate 3 opposite to the side on which the part 10 of the semiconductor single crystal is formed. After that, the back electrode 36 is formed by heat treatment.
 以上により、実施形態2の太陽電池の製造方法により化合物半導体太陽電池を製造することができる。実施形態2の太陽電池の製造方法により製造された化合物半導体太陽電池は、機械化学的研磨技術を用いた研磨処理をする必要がなく低コストで製造可能な実施形態1の基板11を種基板として用いて製造することができるため、低コストで製造することが可能となる。 By the above, a compound semiconductor solar cell can be manufactured with the manufacturing method of the solar cell of Embodiment 2. The compound semiconductor solar cell manufactured by the method for manufacturing a solar cell according to the second embodiment does not need to be polished using a mechanical chemical polishing technique, and can be manufactured at a low cost, using the substrate 11 of the first embodiment as a seed substrate. Therefore, it can be manufactured at a low cost.
 [実施形態3]
 図6~図25に、本発明の太陽電池の製造方法の他の一例である実施形態3の太陽電池の製造方法の製造工程を図解する模式的断面図を示す。以下、図6~図25を参照して、実施形態3の太陽電池の製造方法について説明する。実施形態3の太陽電池の製造方法は、実施形態1の基板の製造方法により製造された基板11を種基板として用いて逆積みにより化合物半導体太陽電池素子を製造することを特徴としている。
[Embodiment 3]
FIGS. 6 to 25 are schematic cross-sectional views illustrating manufacturing steps of the solar cell manufacturing method according to Embodiment 3, which is another example of the solar cell manufacturing method of the present invention. Hereinafter, a method for manufacturing the solar cell of Embodiment 3 will be described with reference to FIGS. The solar cell manufacturing method of Embodiment 3 is characterized in that a compound semiconductor solar cell element is manufactured by reverse stacking using the substrate 11 manufactured by the substrate manufacturing method of Embodiment 1 as a seed substrate.
 まず、図6に示すように、基板11のGaAs単結晶からなる半導体単結晶の一部10上に、InGaPからなるエッチングストップ層40、n型AlInPからなるコンタクト層41、n型InGaPからなるエミッタ層42、p型InGaPからなるベース層43、およびp型AlInPからなるバッファ層44をこの順にエピタキシャル成長させる。実施形態3においては、コンタクト層41と、エミッタ層42と、ベース層43と、バッファ層44との積層体により、太陽電池構造体20が構成される。 First, as shown in FIG. 6, an etching stop layer 40 made of InGaP, a contact layer 41 made of n-type AlInP, and an emitter made of n-type InGaP are formed on a portion 10 of a semiconductor single crystal made of GaAs single crystal on the substrate 11. The layer 42, the base layer 43 made of p-type InGaP, and the buffer layer 44 made of p-type AlInP are epitaxially grown in this order. In the third embodiment, the solar cell structure 20 is configured by a stacked body of the contact layer 41, the emitter layer 42, the base layer 43, and the buffer layer 44.
 次に、図7に示すように、バッファ層44上に裏面電極45を形成する。裏面電極45は、たとえば、Ag(銀)等を含む金属ペーストをバッファ層44の表面上に塗布した後にこれを焼成することによって形成することができる。 Next, as shown in FIG. 7, a back electrode 45 is formed on the buffer layer 44. The back electrode 45 can be formed by, for example, applying a metal paste containing Ag (silver) or the like on the surface of the buffer layer 44 and then baking it.
 次に、図8に示すように、裏面電極45上に高耐熱性の裏面フィルム46を形成する。裏面フィルム46としては、たとえばポリイミドを用いることができる。 Next, as shown in FIG. 8, a highly heat-resistant back film 46 is formed on the back electrode 45. As the back film 46, for example, polyimide can be used.
 次に、図9に示すように、裏面フィルム46上に化合物半導体層を補強するための補強材47を貼り付ける。補強材47としては、ポリエステル(PET)フィルム等を用いることができる。 Next, as shown in FIG. 9, a reinforcing material 47 for reinforcing the compound semiconductor layer is pasted on the back film 46. As the reinforcing material 47, a polyester (PET) film or the like can be used.
 次に、図10に示すように、エッチングストップ層40から基板11を除去する。基板11は、たとえば第1のエッチング液を用いて基板11をエッチングすることにより除去することができる。第1のエッチング液としては、たとえば、エッチングストップ層40のエッチングレートよりも基板11のエッチングレートの方が大きいエッチャントを用いることができる。 Next, as shown in FIG. 10, the substrate 11 is removed from the etching stop layer 40. The substrate 11 can be removed, for example, by etching the substrate 11 using a first etching solution. As the first etching solution, for example, an etchant having an etching rate of the substrate 11 higher than that of the etching stop layer 40 can be used.
 次に、図11に示すように、エッチングストップ層40を除去する。エッチングストップ層40は、たとえば第2のエッチング液を用いてエッチングにより除去することができる。第2のエッチング液としては、たとえば、コンタクト層41のエッチングレートよりもエッチングストップ層40のエッチングレートの方が大きいエッチャントを用いることができる。 Next, as shown in FIG. 11, the etching stop layer 40 is removed. The etching stop layer 40 can be removed by etching using, for example, a second etching solution. As the second etching solution, for example, an etchant having an etching rate of the etching stop layer 40 higher than that of the contact layer 41 can be used.
 次に、図12に示すように、コンタクト層41の表面上に保護膜48を形成する。保護膜48としては、たとえば後述するコンタクト層41のパターニング工程においてコンタクト層41のエッチングに用いられる第3のエッチング液に対してエッチング耐性を有するフォトレジスト等を用いることができる。 Next, as shown in FIG. 12, a protective film 48 is formed on the surface of the contact layer 41. As the protective film 48, for example, a photoresist or the like having etching resistance against a third etching solution used for etching the contact layer 41 in a patterning step of the contact layer 41 described later can be used.
 次に、図13に示すように、保護膜48を所定の形状にパターニングする。保護膜48は、後述するコンタクト層41のパターニング工程においてエミッタ層42上に残されるコンタクト層41の形状にパターニングされる。 Next, as shown in FIG. 13, the protective film 48 is patterned into a predetermined shape. The protective film 48 is patterned into the shape of the contact layer 41 remaining on the emitter layer 42 in the patterning step of the contact layer 41 described later.
 次に、図14に示すように、コンタクト層41をパターニングする。コンタクト層41のパターニングは、たとえば上述のようにコンタクト層41のエッチングに用いられる第3のエッチング液によりコンタクト層41の一部を除去すること等により行なうことができる。このとき、保護膜48は、第3のエッチング液に対するエッチングマスクとして機能する。その後、図15に示すように、コンタクト層41から保護膜48を除去する。 Next, as shown in FIG. 14, the contact layer 41 is patterned. The patterning of the contact layer 41 can be performed, for example, by removing a part of the contact layer 41 with a third etching solution used for etching the contact layer 41 as described above. At this time, the protective film 48 functions as an etching mask for the third etching solution. Thereafter, as shown in FIG. 15, the protective film 48 is removed from the contact layer 41.
 次に、図16に示すように、エミッタ層42およびパターニング後のコンタクト層41を覆うように保護膜49を形成する。保護膜49としては、たとえば後述するエミッタ層42およびベース層43のパターニング工程においてエミッタ層42およびベース層43のエッチングに用いられる第4のエッチング液に対してエッチング耐性を有するフォトレジスト等を用いることができる。 Next, as shown in FIG. 16, a protective film 49 is formed so as to cover the emitter layer 42 and the contact layer 41 after patterning. As the protective film 49, for example, a photoresist having etching resistance against a fourth etching solution used for etching the emitter layer 42 and the base layer 43 in a patterning process of the emitter layer 42 and the base layer 43 described later is used. Can do.
 次に、図17に示すように、保護膜49を所定の形状にパターニングする。保護膜49は、後述するエミッタ層42およびベース層43のパターニング工程においてバッファ層44上に残されるエミッタ層42およびベース層43の形状にパターニングされる。 Next, as shown in FIG. 17, the protective film 49 is patterned into a predetermined shape. The protective film 49 is patterned into the shape of the emitter layer 42 and the base layer 43 remaining on the buffer layer 44 in the patterning step of the emitter layer 42 and the base layer 43 described later.
 次に、図18に示すように、エミッタ層42およびベース層43をパターニングする。エミッタ層42およびベース層43のパターニングは、たとえば上述のようにエミッタ層42およびベース層43のエッチングに用いられる第4のエッチング液によりエミッタ層42およびベース層43の一部を除去すること等により行なうことができる。このとき、保護膜49は、第4のエッチング液に対するエッチングマスクとして機能する。その後、図19に示すように、エミッタ層42およびパターニング後のコンタクト層41から保護膜49を除去する。 Next, as shown in FIG. 18, the emitter layer 42 and the base layer 43 are patterned. The emitter layer 42 and the base layer 43 are patterned by, for example, removing a part of the emitter layer 42 and the base layer 43 with the fourth etching solution used for etching the emitter layer 42 and the base layer 43 as described above. Can be done. At this time, the protective film 49 functions as an etching mask for the fourth etching solution. Thereafter, as shown in FIG. 19, the protective film 49 is removed from the emitter layer 42 and the patterned contact layer 41.
 次に、図20に示すように、バッファ層44およびパターニング後のコンタクト層41、エミッタ層42およびベース層43を覆うように保護膜50を形成する。保護膜50としては、たとえば後述する表面電極のリフトオフ工程に用いることができるフォトレジスト等を用いることができる。 Next, as shown in FIG. 20, a protective film 50 is formed so as to cover the buffer layer 44, the contact layer 41 after patterning, the emitter layer 42, and the base layer 43. As the protective film 50, for example, a photoresist that can be used in a surface electrode lift-off process described later can be used.
 次に、図21に示すように、保護膜50を所定の形状にパターニングする。保護膜50は、後述する表面電極の形成箇所に開口52を有するようにパターニングされる。 Next, as shown in FIG. 21, the protective film 50 is patterned into a predetermined shape. The protective film 50 is patterned so as to have an opening 52 at a surface electrode formation location to be described later.
 次に、図22に示すように、開口52を有する保護膜50を被覆するように表面電極51を形成する。次に、図23に示すように、表面電極51が形成された保護膜50をリフトオフにより除去する。これにより、保護膜50の開口52から露出するコンタクト層41の表面上のみに表面電極51が残る。 Next, as shown in FIG. 22, the surface electrode 51 is formed so as to cover the protective film 50 having the opening 52. Next, as shown in FIG. 23, the protective film 50 on which the surface electrode 51 is formed is removed by lift-off. As a result, the surface electrode 51 remains only on the surface of the contact layer 41 exposed from the opening 52 of the protective film 50.
 次に、図24に示すように、裏面フィルム46を補強材47から剥離する。
 次に、図25に示すように、複数の化合物半導体太陽電池素子に分離することによって実施形態3の太陽電池の製造方法により化合物半導体太陽電池素子を製造することができる。実施形態3の太陽電池の製造方法により製造された化合物半導体太陽電池素子も、機械化学的研磨技術を用いた研磨処理をする必要がなく低コストで製造可能な実施形態1の基板11を種基板として用いて製造することができるため、低コストで製造することが可能となる。
Next, as shown in FIG. 24, the back film 46 is peeled from the reinforcing material 47.
Next, as shown in FIG. 25, a compound semiconductor solar cell element can be manufactured by the solar cell manufacturing method of Embodiment 3 by separating into a plurality of compound semiconductor solar cell elements. The compound semiconductor solar cell element manufactured by the method for manufacturing a solar cell according to the third embodiment also does not need to be polished using a mechanical chemical polishing technique, and can be manufactured at a low cost. Therefore, it can be manufactured at low cost.
 (1)イオン注入
 半導体単結晶としては、直径4インチで500μm厚の(100)表面を有するGe単結晶の6°オフ基板を用いた。この半導体単結晶の(100)表面に水素イオン(H+)を150keVの打ち込みエネルギで1×1017cm2の打ち込み量で1.1μmの注入深さで注入した。
(1) Ion implantation As the semiconductor single crystal, a 6 ° off substrate of Ge single crystal having a (100) surface having a diameter of 4 inches and a thickness of 500 μm was used. Hydrogen ions (H +) were implanted into the (100) surface of this semiconductor single crystal at an implantation depth of 1.1 μm with an implantation amount of 1 × 10 17 cm 2 with an implantation energy of 150 keV.
 (2)支持基板の形成
 次に、上記の水素イオン注入後のGe単結晶の表面上に室温で酸化アルミニウム膜をスパッタリング法により100nmの厚さで形成した。次に、スパッタリング法により形成された酸化アルミニウム膜上に酸化アルミニウム粉末と水ガラスとの混合物を塗布した。その後、酸化アルミニウム粉末と水ガラスとの混合物を室温で10時間乾燥させた後に90℃で3時間乾燥させ、その後、150℃で1時間乾燥させることによって、Ge単結晶の表面上に酸化アルミニウム粉末と水ガラスとの混合物から構成される支持基板を形成した。支持基板の厚さは0.2mmよりも厚く、当該支持基板は気孔を有していた。
(2) Formation of Support Substrate Next, an aluminum oxide film having a thickness of 100 nm was formed by sputtering at room temperature on the surface of the Ge single crystal after the above hydrogen ion implantation. Next, a mixture of aluminum oxide powder and water glass was applied onto the aluminum oxide film formed by sputtering. Thereafter, the aluminum oxide powder and water glass mixture were dried at room temperature for 10 hours, then dried at 90 ° C. for 3 hours, and then dried at 150 ° C. for 1 hour, whereby the aluminum oxide powder was formed on the surface of the Ge single crystal. A support substrate composed of a mixture of water and glass was formed. The support substrate was thicker than 0.2 mm, and the support substrate had pores.
 (3)半導体単結晶からの支持基板の剥離
 上記のようにして酸化アルミニウム粉末と水ガラスとの混合物から構成される支持基板が形成されたGe単結晶を520℃の窒素雰囲気中で15分間加熱することによって、半導体単結晶の一部、この場合は、約1.1μmの厚さのGe単結晶膜が支持基板に接合した状態で支持基板を剥離させることができた。
(3) Peeling of the support substrate from the semiconductor single crystal The Ge single crystal on which the support substrate composed of the mixture of aluminum oxide powder and water glass was formed as described above was heated in a nitrogen atmosphere at 520 ° C. for 15 minutes. As a result, the support substrate could be peeled off while a part of the semiconductor single crystal, in this case, a Ge single crystal film having a thickness of about 1.1 μm was bonded to the support substrate.
 (4)支持基板の特性
 上記のようにして支持基板と支持基板に接合した半導体単結晶とからなる基板を特許文献1に記載の方法と比べて低コストで作製することができる。これは、低コストで太陽電池を製造可能とすることにつながる。また、上記Ge単結晶膜の表面粗さRaは10nmよりも大きかった。また、この支持基板の表面をフッ化水素で処理することによって酸化膜を除去し、その後、水素雰囲気中で900℃程度で加熱することによりGe単結晶膜の表面粗さRaを低減することも可能となる。
(4) Characteristics of Support Substrate A substrate composed of the support substrate and the semiconductor single crystal bonded to the support substrate as described above can be manufactured at a lower cost than the method described in Patent Document 1. This leads to the ability to manufacture solar cells at low cost. The surface roughness Ra of the Ge single crystal film was larger than 10 nm. Further, the surface roughness Ra of the Ge single crystal film may be reduced by removing the oxide film by treating the surface of the support substrate with hydrogen fluoride and then heating the substrate at about 900 ° C. in a hydrogen atmosphere. It becomes possible.
 以上のように実施形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。 Although the embodiments and examples have been described above, it is also planned from the beginning to appropriately combine the configurations of the above-described embodiments and examples.
 今回開示された実施形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments and examples disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
 1 半導体単結晶、1a 表面、2 原子種、3 支持基板、10 半導体単結晶の一部、11 基板、20 太陽電池構造体、21 n型GaAs層、22 n型InGaP層、23 p型AlGaAs層、24 p型InGaP層、25 p型GaAs層、26 n型GaAs層、27 n型AlInP層、28 n型InGaP層、29 p型AlGaAs層、30 p型AlInP層、31 p型InGaP層、32 n型InGaP層、33 n型AlInP層、34 n型GaAs層、35 表面電極、36 裏面電極、40 エッチングストップ層、41 コンタクト層、42 エミッタ層、43 ベース層、44 バッファ層、45 裏面電極、46 裏面フィルム、47 補強材、48,49,50 保護膜、51 表面電極、52 開口。 1 semiconductor single crystal, 1a surface, 2 atomic species, 3 support substrate, 10 part of semiconductor single crystal, 11 substrate, 20 solar cell structure, 21 n-type GaAs layer, 22 n-type InGaP layer, 23 p-type AlGaAs layer 24 p-type InGaP layer, 25 p-type GaAs layer, 26 n-type GaAs layer, 27 n-type AlInP layer, 28 n-type InGaP layer, 29 p-type AlGaAs layer, 30 p-type AlInP layer, 31 p-type InGaP layer, 32 n-type InGaP layer, 33 n-type AlInP layer, 34 n-type GaAs layer, 35 surface electrode, 36 back electrode, 40 etching stop layer, 41 contact layer, 42 emitter layer, 43 base layer, 44 buffer layer, 45 back electrode, 46 back film, 47 reinforcing material, 48, 49, 50 protective film, 51 table Electrode, 52 opening.

Claims (10)

  1.  ゲルマニウム、ガリウムおよびインジウムからなる群から選択された少なくとも1つの原子を含む半導体単結晶に原子種を注入する工程と、
     前記半導体単結晶の前記原子種の注入後の表面上に、蒸着法、CVD法、メッキ法、印刷法、スパッタリング法、ゾルゲル法、および溶射法からなる群から選択された少なくとも1つの方法により支持基板を形成する工程と、
     前記半導体単結晶の一部を前記支持基板に形成した状態で剥離する工程と、を含む、基板の製造方法。
    Implanting atomic species into a semiconductor single crystal containing at least one atom selected from the group consisting of germanium, gallium and indium;
    Supported by at least one method selected from the group consisting of a vapor deposition method, a CVD method, a plating method, a printing method, a sputtering method, a sol-gel method, and a thermal spraying method on the surface of the semiconductor single crystal after the implantation of the atomic species. Forming a substrate;
    Separating the semiconductor single crystal in a state of being formed on the support substrate.
  2.  前記原子種は、水素イオンを含む、請求項1に記載の基板の製造方法。 The method for manufacturing a substrate according to claim 1, wherein the atomic species include hydrogen ions.
  3.  前記支持基板は、金属、シリコン、金属シリコン化合物、および金属酸化物からなる群から選択された少なくとも1つを含む、請求項1または請求項2に記載の基板の製造方法。 3. The method of manufacturing a substrate according to claim 1, wherein the support substrate includes at least one selected from the group consisting of metal, silicon, a metal silicon compound, and a metal oxide.
  4.  前記支持基板の線熱膨張係数と前記半導体単結晶の線熱膨張係数との差の前記半導体単結晶の前記線熱膨張係数に対する割合が±30%以内である、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の基板の製造方法。 The ratio of the difference between the linear thermal expansion coefficient of the support substrate and the linear thermal expansion coefficient of the semiconductor single crystal to the linear thermal expansion coefficient of the semiconductor single crystal is within ± 30%. The manufacturing method of the board | substrate of any one of Claims 1.
  5.  請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の基板の製造方法により基板を製造する工程と、
     前記基板上に太陽電池構造体を形成する工程と、
     前記基板上に第1の電極を形成する工程と、
     前記太陽電池構造体上に第2の電極を形成する工程と、を含む、太陽電池の製造方法。
    A step of manufacturing a substrate by the method of manufacturing a substrate according to any one of claims 1 to 4,
    Forming a solar cell structure on the substrate;
    Forming a first electrode on the substrate;
    Forming a second electrode on the solar cell structure.
  6.  請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の基板の製造方法により基板を製造する工程と、
     前記基板上に太陽電池構造体を形成する工程と、
     前記太陽電池構造体を形成する工程の後に前記基板を除去する工程と、
     前記太陽電池構造体上に第1の電極および第2の電極を形成する工程と、を含む、太陽電池の製造方法。
    A step of manufacturing a substrate by the method of manufacturing a substrate according to any one of claims 1 to 4,
    Forming a solar cell structure on the substrate;
    Removing the substrate after the step of forming the solar cell structure;
    Forming a first electrode and a second electrode on the solar cell structure.
  7.  非単結晶膜と、
     前記非単結晶膜に接合された単結晶膜と、を備え、
     前記単結晶膜は、ゲルマニウム、ガリウムおよびインジウムからなる群から選択された少なくとも1つの原子を含み、
     前記非単結晶膜は、前記単結晶膜よりも厚く、
     前記非単結晶膜は、金属、シリコン、金属シリコン化合物、および金属酸化物からなる群から選択された少なくとも1つを含み、
     前記非単結晶膜は、前記単結晶膜との界面において、結晶粒界または気孔を有する、基板。
    A non-single crystal film;
    A single crystal film joined to the non-single crystal film,
    The single crystal film includes at least one atom selected from the group consisting of germanium, gallium, and indium;
    The non-single crystal film is thicker than the single crystal film,
    The non-single crystal film includes at least one selected from the group consisting of metal, silicon, metal silicon compound, and metal oxide,
    The non-single crystal film has a crystal grain boundary or pores at an interface with the single crystal film.
  8.  前記非単結晶膜の線熱膨張係数と前記単結晶膜の線熱膨張係数との差の前記単結晶膜の前記線熱膨張係数に対する割合が±30%以内である、請求項7に記載の基板。 The ratio of the linear thermal expansion coefficient of the non-single crystal film and the linear thermal expansion coefficient of the single crystal film to the linear thermal expansion coefficient of the single crystal film is within ± 30%. substrate.
  9.  前記非単結晶膜の厚さは、5μm以上200μm以下である、請求項7または請求項8に記載の基板。 The substrate according to claim 7 or 8, wherein the non-single crystal film has a thickness of 5 µm to 200 µm.
  10.  請求項7~請求項9のいずれか1項に記載の基板と、
     前記基板上の太陽電池構造体と、を備えた、太陽電池。
    A substrate according to any one of claims 7 to 9,
    And a solar cell structure on the substrate.
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