JP2001119053A - 半導体素子およびその製造方法 - Google Patents
半導体素子およびその製造方法Info
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
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- H01L31/1896—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof methods involving the use of temporary, removable substrates for thin-film semiconductors
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 作業効率よく、製造することのできる半導体
素子、とくに、太陽電池およびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 基板１上に、半導体層３、４、５を有
し、半導体層の一部に、多孔質化され、半導体層を貫通
する多孔質膜３０が形成されていることを特徴とする半
導体素子。
素子、とくに、太陽電池およびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 基板１上に、半導体層３、４、５を有
し、半導体層の一部に、多孔質化され、半導体層を貫通
する多孔質膜３０が形成されていることを特徴とする半
導体素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子および
その製造方法に関するものであり、さらに詳細には、作
業効率よく、製造することのできる半導体素子およびそ
の製造方法に関し、とくに、作業効率よく、製造するこ
とのできるバックコンタクト型集積太陽電池およびその
製造方法に関するものである。
その製造方法に関するものであり、さらに詳細には、作
業効率よく、製造することのできる半導体素子およびそ
の製造方法に関し、とくに、作業効率よく、製造するこ
とのできるバックコンタクト型集積太陽電池およびその
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコン基板の表面に形成した多孔質シ
リコン層上に、シリコン太陽電池素子を形成し、形成し
たシリコン太陽電池素子をシリコン基板から剥離して、
基板上に転写し、シリコン太陽電池を製造する方法が知
られている（たとえば、特開平８−２１３６４５号公報
など）。
リコン層上に、シリコン太陽電池素子を形成し、形成し
たシリコン太陽電池素子をシリコン基板から剥離して、
基板上に転写し、シリコン太陽電池を製造する方法が知
られている（たとえば、特開平８−２１３６４５号公報
など）。
【０００３】また、光の入射側面に、電極が形成された
従来の太陽電池にあっては、電極の陰に起因する無効電
極面積の低減に限界があり、電流損失の低減にも限界が
あるため、電極が形成された面とは反対側の面から、光
を入射させるように構成されたいわゆるバックコンタク
ト型の太陽電池が提案されている（たとえば、特開平１
１−２１４７２０号公報。）。
従来の太陽電池にあっては、電極の陰に起因する無効電
極面積の低減に限界があり、電流損失の低減にも限界が
あるため、電極が形成された面とは反対側の面から、光
を入射させるように構成されたいわゆるバックコンタク
ト型の太陽電池が提案されている（たとえば、特開平１
１−２１４７２０号公報。）。
【０００４】このように、シリコン基板の表面に形成し
た多孔質シリコン層上に、シリコン太陽電池素子を形成
し、形成したシリコン太陽電池素子をシリコン基板から
剥離して、透明基板上に転写し、電極が形成された面と
は反対側の面から、光を入射させるように構成されたバ
ックコンタクト型シリコン太陽電池において、発電容量
を増大させるために、太陽電池を複数のセルに分割し
て、太陽電池モジュールとして使用する試みがなされて
いる。
た多孔質シリコン層上に、シリコン太陽電池素子を形成
し、形成したシリコン太陽電池素子をシリコン基板から
剥離して、透明基板上に転写し、電極が形成された面と
は反対側の面から、光を入射させるように構成されたバ
ックコンタクト型シリコン太陽電池において、発電容量
を増大させるために、太陽電池を複数のセルに分割し
て、太陽電池モジュールとして使用する試みがなされて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この場合、従来は、レ
ーザを用いて、複数のセルをパターンニングする方法が
用いられているが、レーザによるパターンニングは、半
導体層および単結晶シリコン基板の表面に形成された多
孔質シリコン層を切断することによって、隣接するセル
を電気的に絶縁分離するものであるため、バックコンタ
クト型集積シリコン太陽電池の製造過程で、半導体層お
よび多孔質シリコン層が、シリコン基板の表面から剥離
しやすく、作業性が著しく悪いという問題があった。
ーザを用いて、複数のセルをパターンニングする方法が
用いられているが、レーザによるパターンニングは、半
導体層および単結晶シリコン基板の表面に形成された多
孔質シリコン層を切断することによって、隣接するセル
を電気的に絶縁分離するものであるため、バックコンタ
クト型集積シリコン太陽電池の製造過程で、半導体層お
よび多孔質シリコン層が、シリコン基板の表面から剥離
しやすく、作業性が著しく悪いという問題があった。
【０００６】かかる問題は、太陽電池に限らず、ＭＯＳ
などの他の種類の半導体素子においても、解決すべき問
題である。
などの他の種類の半導体素子においても、解決すべき問
題である。
【０００７】したがって、本発明は、作業効率よく、製
造することのできる半導体素子およびその製造方法を提
供することを目的とするものである。
造することのできる半導体素子およびその製造方法を提
供することを目的とするものである。
【０００８】本発明の別の目的は、作業効率よく、製造
することのできるバックコンタクト型集積太陽電池およ
びその製造方法を提供することにある。
することのできるバックコンタクト型集積太陽電池およ
びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
基板上に、少なくとも１つの半導体層を有し、前記少な
くとも１つの半導体層の一部に、多孔質化され、前記少
なくとも１つの半導体層を貫通する多孔質膜が形成され
ていることを特徴とする半導体素子によって達成され
る。
基板上に、少なくとも１つの半導体層を有し、前記少な
くとも１つの半導体層の一部に、多孔質化され、前記少
なくとも１つの半導体層を貫通する多孔質膜が形成され
ていることを特徴とする半導体素子によって達成され
る。
【００１０】本発明によれば、少なくとも１つの半導体
層を有する隣接する素子は、多孔質層によって、電気的
には、絶縁分離されているものの、物理的には、多孔質
膜を介して、結合されているので、製造中に、基板から
剥離することがなく、作業効率よく、素子が集積された
半導体素子を製造することが可能となる。
層を有する隣接する素子は、多孔質層によって、電気的
には、絶縁分離されているものの、物理的には、多孔質
膜を介して、結合されているので、製造中に、基板から
剥離することがなく、作業効率よく、素子が集積された
半導体素子を製造することが可能となる。
【００１１】本発明の好ましい実施態様においては、前
記多孔質膜が熱酸化されて、絶縁分離膜が形成されてい
る。
記多孔質膜が熱酸化されて、絶縁分離膜が形成されてい
る。
【００１２】本発明の好ましい実施態様によれば、素子
間を確実に絶縁分離することが可能になる。
間を確実に絶縁分離することが可能になる。
【００１３】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基板がシリコン基板によって形成されている。
は、前記基板がシリコン基板によって形成されている。
【００１４】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記シリコン基板が単結晶シリコン基板によって形
成されている。
は、前記シリコン基板が単結晶シリコン基板によって形
成されている。
【００１５】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記単結晶シリコン基板が薄膜単結晶シリコン基板
によって形成されている。
は、前記単結晶シリコン基板が薄膜単結晶シリコン基板
によって形成されている。
【００１６】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記多孔質膜が２以上設けられている。
は、前記多孔質膜が２以上設けられている。
【００１７】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記少なくとも１つの半導体層が、多孔質層を介し
て、前記基板上に形成されている。
は、前記少なくとも１つの半導体層が、多孔質層を介し
て、前記基板上に形成されている。
【００１８】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、多孔質層の部分で、基板を剥離して、半導体層を別
の支持基板により支持させることによって、基板を再利
用することが可能になる。
ば、多孔質層の部分で、基板を剥離して、半導体層を別
の支持基板により支持させることによって、基板を再利
用することが可能になる。
【００１９】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記多孔質層が多孔質シリコン層によって形成され
ている。
は、前記多孔質層が多孔質シリコン層によって形成され
ている。
【００２０】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記少なくとも１つの半導体層が、第１の半導体層
および前記第１の半導体層上に形成された第２の半導体
層を含んでいる。
は、前記少なくとも１つの半導体層が、第１の半導体層
および前記第１の半導体層上に形成された第２の半導体
層を含んでいる。
【００２１】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記第２の半導体層がパターンニングされ、パター
ンニングによって露出された前記第２の半導体層ととも
に、電極を形成している。
は、前記第２の半導体層がパターンニングされ、パター
ンニングによって露出された前記第２の半導体層ととも
に、電極を形成している。
【００２２】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記第１の半導体層がｐ型半導体層によって形成さ
れ、前記第２の半導体層がｎ型半導体層によって形成さ
れている。
は、前記第１の半導体層がｐ型半導体層によって形成さ
れ、前記第２の半導体層がｎ型半導体層によって形成さ
れている。
【００２３】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記第１の半導体層と前記第２の半導体層が光発電
素子を形成している。
は、前記第１の半導体層と前記第２の半導体層が光発電
素子を形成している。
【００２４】本発明の前記目的はまた、支持基板に接着
された少なくとも１つの半導体層と、前記少なくとも１
つの半導体層の前記支持基板と反対側の面に形成された
保護膜と、前記保護膜上に形成された反射防止膜と、前
記反射防止膜に接着された透明基板とを備え、前記少な
くとも１つの半導体層の一部に、多孔質化され、前記少
なくとも１つの半導体層を貫通する多孔質膜が形成され
ていることを特徴とする半導体素子によって達成され
る。
された少なくとも１つの半導体層と、前記少なくとも１
つの半導体層の前記支持基板と反対側の面に形成された
保護膜と、前記保護膜上に形成された反射防止膜と、前
記反射防止膜に接着された透明基板とを備え、前記少な
くとも１つの半導体層の一部に、多孔質化され、前記少
なくとも１つの半導体層を貫通する多孔質膜が形成され
ていることを特徴とする半導体素子によって達成され
る。
【００２５】本発明によれば、少なくとも１つの半導体
層を有する隣接する素子は、多孔質層によって、電気的
には、絶縁分離されているものの、物理的には、多孔質
膜を介して、結合されているので、少なくとも１つの半
導体層を、基板から剥離し、保護膜と反射防止膜を形成
して、透明基板を接着する前に、少なくとも１つの半導
体層が、基板から剥離することがなく、作業効率よく、
素子が集積された半導体素子を製造することが可能とな
る。
層を有する隣接する素子は、多孔質層によって、電気的
には、絶縁分離されているものの、物理的には、多孔質
膜を介して、結合されているので、少なくとも１つの半
導体層を、基板から剥離し、保護膜と反射防止膜を形成
して、透明基板を接着する前に、少なくとも１つの半導
体層が、基板から剥離することがなく、作業効率よく、
素子が集積された半導体素子を製造することが可能とな
る。
【００２６】本発明の好ましい実施態様においては、前
記多孔質膜が熱酸化されて、絶縁分離膜が形成されてい
る。
記多孔質膜が熱酸化されて、絶縁分離膜が形成されてい
る。
【００２７】本発明の好ましい実施態様によれば、素子
間を確実に絶縁分離することが可能になる。
間を確実に絶縁分離することが可能になる。
【００２８】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記少なくとも１つの半導体層が、第１の半導体層
および前記第１の半導体層上に形成された第２の半導体
層を含んでいる。
は、前記少なくとも１つの半導体層が、第１の半導体層
および前記第１の半導体層上に形成された第２の半導体
層を含んでいる。
【００２９】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記第２の半導体層がパターンニングされ、パター
ンニングによって露出された前記第２の半導体層ととも
に、電極を形成している。
は、前記第２の半導体層がパターンニングされ、パター
ンニングによって露出された前記第２の半導体層ととも
に、電極を形成している。
【００３０】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記第１の半導体層がｐ型半導体層によって形成さ
れ、前記第２の半導体層がｎ型半導体層によって形成さ
れている。
は、前記第１の半導体層がｐ型半導体層によって形成さ
れ、前記第２の半導体層がｎ型半導体層によって形成さ
れている。
【００３１】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記第１の半導体層と前記第２の半導体層が光発電
素子を形成している。
は、前記第１の半導体層と前記第２の半導体層が光発電
素子を形成している。
【００３２】本発明の前記目的はまた、基板上に、少な
くとも１つの半導体層を形成し、前記少なくとも１つの
半導体層の一部に、前記少なくとも１つの半導体層を貫
通する多孔質膜を形成することを特徴とする半導体素子
の製造方法によって達成される。
くとも１つの半導体層を形成し、前記少なくとも１つの
半導体層の一部に、前記少なくとも１つの半導体層を貫
通する多孔質膜を形成することを特徴とする半導体素子
の製造方法によって達成される。
【００３３】本発明によれば、少なくとも１つの半導体
層を有する隣接する素子は、多孔質層によって、電気的
には、絶縁分離されているものの、物理的には、多孔質
膜を介して、結合されているので、製造中に、基板から
剥離することがなく、作業効率よく、素子が集積された
半導体素子を製造することが可能となる。
層を有する隣接する素子は、多孔質層によって、電気的
には、絶縁分離されているものの、物理的には、多孔質
膜を介して、結合されているので、製造中に、基板から
剥離することがなく、作業効率よく、素子が集積された
半導体素子を製造することが可能となる。
【００３４】本発明の好ましい実施態様においては、さ
らに、前記多孔質膜を熱酸化して、絶縁分離層を形成す
ることによって、半導体素子が製造される。
らに、前記多孔質膜を熱酸化して、絶縁分離層を形成す
ることによって、半導体素子が製造される。
【００３５】本発明の好ましい実施態様によれば、素子
間を確実に絶縁分離することが可能になる。
間を確実に絶縁分離することが可能になる。
【００３６】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基板がシリコン基板によって形成されている。
は、前記基板がシリコン基板によって形成されている。
【００３７】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記シリコン基板が単結晶シリコン基板によって形
成されている。
は、前記シリコン基板が単結晶シリコン基板によって形
成されている。
【００３８】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記単結晶シリコン基板が薄膜単結晶シリコン基板
によって形成されている。
は、前記単結晶シリコン基板が薄膜単結晶シリコン基板
によって形成されている。
【００３９】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記多孔質膜が２以上設けられている。
は、前記多孔質膜が２以上設けられている。
【００４０】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記少なくとも１つの半導体層が、多孔質層を介し
て、前記基板上に形成されている。
は、前記少なくとも１つの半導体層が、多孔質層を介し
て、前記基板上に形成されている。
【００４１】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、多孔質層の部分で、基板を剥離して、半導体層を別
の支持基板により支持させることによって、基板を再利
用することが可能になる。
ば、多孔質層の部分で、基板を剥離して、半導体層を別
の支持基板により支持させることによって、基板を再利
用することが可能になる。
【００４２】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記多孔質層が多孔質シリコン層によって形成され
ている。
は、前記多孔質層が多孔質シリコン層によって形成され
ている。
【００４３】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記少なくとも１つの半導体層が、第１の半導体層
および前記第１の半導体層上に形成された第２の半導体
層を含んでいる。
は、前記少なくとも１つの半導体層が、第１の半導体層
および前記第１の半導体層上に形成された第２の半導体
層を含んでいる。
【００４４】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、レーザ・アブレーションを用いて、所定のパターン
で、前記第２の半導体層を除去し、前記第１の半導体層
を露出させて、電極パターンを形成することによって、
半導体素子が製造される。
は、レーザ・アブレーションを用いて、所定のパターン
で、前記第２の半導体層を除去し、前記第１の半導体層
を露出させて、電極パターンを形成することによって、
半導体素子が製造される。
【００４５】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、微細なパターンニングが可能なレーザ・アブレーシ
ョンによって、所定のパターンで、第２の半導体層を除
去し、第１の半導体層を露出させているので、フォトレ
ジストなどのマスクを使用することなく、簡易なプロセ
スで、かつ、低コストで、所望の電極パターンが形成さ
れた半導体素子を製造することが可能になる。
ば、微細なパターンニングが可能なレーザ・アブレーシ
ョンによって、所定のパターンで、第２の半導体層を除
去し、第１の半導体層を露出させているので、フォトレ
ジストなどのマスクを使用することなく、簡易なプロセ
スで、かつ、低コストで、所望の電極パターンが形成さ
れた半導体素子を製造することが可能になる。
【００４６】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、さらに、形成された電極パターンにしたがって、前
記第１の半導体層の一部を除去して、電極を形成するこ
とによって、半導体素子が製造される。
は、さらに、形成された電極パターンにしたがって、前
記第１の半導体層の一部を除去して、電極を形成するこ
とによって、半導体素子が製造される。
【００４７】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記第１の半導体層がｐ型半導体層によって形成さ
れ、前記第２の半導体層がｎ型半導体層によって形成さ
れている。
は、前記第１の半導体層がｐ型半導体層によって形成さ
れ、前記第２の半導体層がｎ型半導体層によって形成さ
れている。
【００４８】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記第１の半導体層および前記第２の半導体層をエ
ピタキシャル成長によって形成することによって、半導
体素子が製造される。
は、前記第１の半導体層および前記第２の半導体層をエ
ピタキシャル成長によって形成することによって、半導
体素子が製造される。
【００４９】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記電極の形成後、前記少なくとも１つの半導体層
を支持基板に接着し、前記多孔質層の部分で、前記少な
くとも１つの半導体層から、前記基板を剥離することに
よって、半導体素子が製造される。
は、前記電極の形成後、前記少なくとも１つの半導体層
を支持基板に接着し、前記多孔質層の部分で、前記少な
くとも１つの半導体層から、前記基板を剥離することに
よって、半導体素子が製造される。
【００５０】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基板が剥離された前記少なくとも１つの半導体
層の表面に、保護膜を形成することによって、半導体素
子が製造される。
は、前記基板が剥離された前記少なくとも１つの半導体
層の表面に、保護膜を形成することによって、半導体素
子が製造される。
【００５１】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、半導体層の表面の再結合を低減することができる。
ば、半導体層の表面の再結合を低減することができる。
【００５２】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記保護膜の表面に、反射防止膜を形成することに
よって、半導体素子が製造される。
は、前記保護膜の表面に、反射防止膜を形成することに
よって、半導体素子が製造される。
【００５３】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記反射防止膜の表面に、透明基板を接着すること
によって、半導体素子が製造される。
は、前記反射防止膜の表面に、透明基板を接着すること
によって、半導体素子が製造される。
【００５４】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記支持基板がプラスチックフイルムによって形成
されている。
は、前記支持基板がプラスチックフイルムによって形成
されている。
【００５５】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記透明基板がプラスチックフイルムによって形成
されている。
は、前記透明基板がプラスチックフイルムによって形成
されている。
【００５６】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、超音波エネルギーを用いて、前記多孔質シリコン層
の強度を低下させて、前記多孔質層の部分で、前記基板
を剥離することによって、半導体素子が製造される。
は、超音波エネルギーを用いて、前記多孔質シリコン層
の強度を低下させて、前記多孔質層の部分で、前記基板
を剥離することによって、半導体素子が製造される。
【００５７】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記半導体層の裏面に前記支持基板を接着するのに
先立って、前記半導体層の表面に残存する前記多孔質層
を除去することによって、半導体素子が製造される。
は、前記半導体層の裏面に前記支持基板を接着するのに
先立って、前記半導体層の表面に残存する前記多孔質層
を除去することによって、半導体素子が製造される。
【００５８】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、陽極化成によって、前記多孔質膜が形成される。
は、陽極化成によって、前記多孔質膜が形成される。
【００５９】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、多孔質膜を、容易に、少なくとも１つの半導体層を
貫通するように形成することが可能になる。
ば、多孔質膜を、容易に、少なくとも１つの半導体層を
貫通するように形成することが可能になる。
【００６０】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、直流電源に接続された陽極および陰極を備え、電解
溶液を収容した電解溶液槽内に、前記基板と、前記多孔
質層と、前記少なくとも１つの半導体層とからなる積層
体およびスリット状開口部が形成された絶縁材料よりな
るマスク部材を、前記マスク部材が、前記積層体に対向
し、かつ、前記積層体に対して、前記陰極側に位置する
ように、絶縁材料により形成された支持部材によって、
前記電解溶液槽内に配置し、前記直流電源から電流を供
給することによって、前記多孔質膜を形成することによ
って、半導体素子が製造される。
は、直流電源に接続された陽極および陰極を備え、電解
溶液を収容した電解溶液槽内に、前記基板と、前記多孔
質層と、前記少なくとも１つの半導体層とからなる積層
体およびスリット状開口部が形成された絶縁材料よりな
るマスク部材を、前記マスク部材が、前記積層体に対向
し、かつ、前記積層体に対して、前記陰極側に位置する
ように、絶縁材料により形成された支持部材によって、
前記電解溶液槽内に配置し、前記直流電源から電流を供
給することによって、前記多孔質膜を形成することによ
って、半導体素子が製造される。
【００６１】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、供給する電流と電流の供給時間を制御することによ
って、多孔質膜の深さを容易に制御することができるか
ら、多孔質膜を、容易に、少なくとも１つの半導体層を
貫通するように形成することが可能になり、また、絶縁
材料よりなるマスク部材に形成するスリット状開口部の
形状および位置を適宜選択し、基板と、多孔質層と、少
なくとも１つの半導体層とからなる積層体とマスク部材
の相対的位置関係を適宜選択することによって、任意の
形状の多孔質膜を、積層体の任意の位置に容易に形成す
ることが可能となる。
ば、供給する電流と電流の供給時間を制御することによ
って、多孔質膜の深さを容易に制御することができるか
ら、多孔質膜を、容易に、少なくとも１つの半導体層を
貫通するように形成することが可能になり、また、絶縁
材料よりなるマスク部材に形成するスリット状開口部の
形状および位置を適宜選択し、基板と、多孔質層と、少
なくとも１つの半導体層とからなる積層体とマスク部材
の相対的位置関係を適宜選択することによって、任意の
形状の多孔質膜を、積層体の任意の位置に容易に形成す
ることが可能となる。
【００６２】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記電解溶液が、容積比が３：１ないし１：１の弗
化水素酸とエチルアルコールの溶液により構成されてい
る。
は、前記電解溶液が、容積比が３：１ないし１：１の弗
化水素酸とエチルアルコールの溶液により構成されてい
る。
【００６３】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記マスク部材の前記スリット状開口部が、レーザ
加工によって形成されている。
は、前記マスク部材の前記スリット状開口部が、レーザ
加工によって形成されている。
【００６４】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記マスク部材の前記スリット状開口部の各々が、
レーザ加工によって、前記マスク部材を、その横断面が
略楔状をなすように加工されて、形成されている。
は、前記マスク部材の前記スリット状開口部の各々が、
レーザ加工によって、前記マスク部材を、その横断面が
略楔状をなすように加工されて、形成されている。
【００６５】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記第１の半導体層と前記第２の半導体層が光発電
素子を形成している。
は、前記第１の半導体層と前記第２の半導体層が光発電
素子を形成している。
【００６６】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、複数の素子を備え、裏面から光が入射されるバック
コンタクト型集積太陽電池を、作業効率よく、製造する
ことが可能となる。
ば、複数の素子を備え、裏面から光が入射されるバック
コンタクト型集積太陽電池を、作業効率よく、製造する
ことが可能となる。
【００６７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
【００６８】図１ないし図９は、単一セル型薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【００６９】単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池の
製造にあたっては、図１に示されるように、まず、ホウ
素などのｐ型不純物を添加した０．０１ないし０．０２
Ω・ｃｍの比抵抗を有するｐ型単結晶シリコン基板１の
表面に、たとえば、陽極化成法によって多孔質シリコン
層２が形成される。すなわち、多孔質シリコン層２上
に、結晶性に優れたエピタキシャル層が形成されるよう
に、たとえば、０．５ないし３ｍＡ／平方センチメート
ルの電流密度で、２ないし１０分間、たとえば、８分間
にわたって、第一の陽極化成処理が施されて、多孔率の
小さい第一の多孔質シリコン層（図示せず）が形成さ
れ、次いで、たとえば、３ないし２０ｍＡ／平方センチ
メートルの電流密度で、２ないし１０分間、たとえば、
８分間にわたって、第二の陽極化成処理が施されて、多
孔率が中程度の第二の多孔質シリコン層（図示せず）が
形成された後、たとえば、４０ないし３００ｍＡ／平方
センチメートルの電流密度で、数秒間にわたり、第三の
陽極化成処理が施されて、多孔率が大きい第三の多孔質
シリコン層（図示せず）が形成される。多孔質シリコン
層２の厚みは、２ないし１０μｍ、好ましくは、約８μ
ｍである。ここに、陽極化成法は、シリコン基板１を陽
極として、弗化水素酸溶液中で、通電をおこなう方法で
あり、陽極化成法としては、たとえば、伊東等による
「表面技術Vol.４６、No.５、ｐ８〜１３、１９９５
『多孔質シリコンの陽極化成』」に記載された二重セル
法が知られている。
製造にあたっては、図１に示されるように、まず、ホウ
素などのｐ型不純物を添加した０．０１ないし０．０２
Ω・ｃｍの比抵抗を有するｐ型単結晶シリコン基板１の
表面に、たとえば、陽極化成法によって多孔質シリコン
層２が形成される。すなわち、多孔質シリコン層２上
に、結晶性に優れたエピタキシャル層が形成されるよう
に、たとえば、０．５ないし３ｍＡ／平方センチメート
ルの電流密度で、２ないし１０分間、たとえば、８分間
にわたって、第一の陽極化成処理が施されて、多孔率の
小さい第一の多孔質シリコン層（図示せず）が形成さ
れ、次いで、たとえば、３ないし２０ｍＡ／平方センチ
メートルの電流密度で、２ないし１０分間、たとえば、
８分間にわたって、第二の陽極化成処理が施されて、多
孔率が中程度の第二の多孔質シリコン層（図示せず）が
形成された後、たとえば、４０ないし３００ｍＡ／平方
センチメートルの電流密度で、数秒間にわたり、第三の
陽極化成処理が施されて、多孔率が大きい第三の多孔質
シリコン層（図示せず）が形成される。多孔質シリコン
層２の厚みは、２ないし１０μｍ、好ましくは、約８μ
ｍである。ここに、陽極化成法は、シリコン基板１を陽
極として、弗化水素酸溶液中で、通電をおこなう方法で
あり、陽極化成法としては、たとえば、伊東等による
「表面技術Vol.４６、No.５、ｐ８〜１３、１９９５
『多孔質シリコンの陽極化成』」に記載された二重セル
法が知られている。
【００７０】この方法は、２つの電解溶液槽の間に、多
孔質シリコン層２を形成すべきシリコン基板１を配置
し、２つの電解溶液槽に、直流電源と接続された白金電
極を設け、２つの電解溶液槽に、電解溶液を入れて、シ
リコン基板１を陽極、白金電極を陰極として、直流電圧
を印加し、シリコン基板１の一方の面を浸食させて、多
孔質化するものである。電解溶液としては、たとえば、
弗化水素酸とエチルアルコールの容積比が３：１ないし
１：１の電解溶液が好ましく使用される。
孔質シリコン層２を形成すべきシリコン基板１を配置
し、２つの電解溶液槽に、直流電源と接続された白金電
極を設け、２つの電解溶液槽に、電解溶液を入れて、シ
リコン基板１を陽極、白金電極を陰極として、直流電圧
を印加し、シリコン基板１の一方の面を浸食させて、多
孔質化するものである。電解溶液としては、たとえば、
弗化水素酸とエチルアルコールの容積比が３：１ないし
１：１の電解溶液が好ましく使用される。
【００７１】次いで、図２に示されるように、多孔質シ
リコン層２の表面に、１０５０ないし１２００℃、たと
えば、１１００℃で、５ないし３０分間にわたって、水
素アニール処理が施されて、多孔質シリコン層２の表面
に形成された多数の孔が塞がれた後、ＳｉＨ４、ＳｉＣ
ｌ４、ＳｉＣｌ３、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＨ２Ｃｌ２など
のガスを用いて、１０００ないし１１５０℃、たとえ
ば、１０７０℃で、多孔質シリコン層２の表面上に、ｐ
＋型層３が、０．１ないし１μｍの厚さに、エピタキシ
ャル成長され、次いで、ｐ型層４が、不純物濃度が１０
１４ないし１０１ ８／立方センチメートルとなるよう
に、１ないし５０μｍの厚さに、連続エピタキシャル成
長される。その後、陰極となるｎ＋型層５が、拡散また
はエピタキシャル成長により、０．１ないし１μｍの厚
さに形成される。
リコン層２の表面に、１０５０ないし１２００℃、たと
えば、１１００℃で、５ないし３０分間にわたって、水
素アニール処理が施されて、多孔質シリコン層２の表面
に形成された多数の孔が塞がれた後、ＳｉＨ４、ＳｉＣ
ｌ４、ＳｉＣｌ３、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＨ２Ｃｌ２など
のガスを用いて、１０００ないし１１５０℃、たとえ
ば、１０７０℃で、多孔質シリコン層２の表面上に、ｐ
＋型層３が、０．１ないし１μｍの厚さに、エピタキシ
ャル成長され、次いで、ｐ型層４が、不純物濃度が１０
１４ないし１０１ ８／立方センチメートルとなるよう
に、１ないし５０μｍの厚さに、連続エピタキシャル成
長される。その後、陰極となるｎ＋型層５が、拡散また
はエピタキシャル成長により、０．１ないし１μｍの厚
さに形成される。
【００７２】ここに、水素アニール処理、エピタキシャ
ル成長および拡散過程において、多孔質シリコン層２中
のシリコン原子が移動して、再配列される結果、第三の
多孔質シリコン層は、引張強度が著しく弱くなって、分
離層６に転化する。分離層６は、ｐ＋型層３およびｐ型
層４が、部分的にあるいは全体的に、シリコン基板１か
ら剥離することがない程度の引張強度を有している。
ル成長および拡散過程において、多孔質シリコン層２中
のシリコン原子が移動して、再配列される結果、第三の
多孔質シリコン層は、引張強度が著しく弱くなって、分
離層６に転化する。分離層６は、ｐ＋型層３およびｐ型
層４が、部分的にあるいは全体的に、シリコン基板１か
ら剥離することがない程度の引張強度を有している。
【００７３】さらに、図３に示されるように、エキシマ
レーザなどを用いて、所定のパターンで、ｎ＋型層５
が、レーザ・アブレーションによって除去され、陽極で
あるｐ型層４が露出される。本実施態様においては、陰
極であるｎ＋型層５を、微細なパターンニングが可能な
レーザ・アブレーションによって除去し、陽極であるｐ
型層４を露出させているので、フォトレジストなどのマ
スクを用いることなく、低コストで、所望の電極パター
ンを形成することが可能になる。
レーザなどを用いて、所定のパターンで、ｎ＋型層５
が、レーザ・アブレーションによって除去され、陽極で
あるｐ型層４が露出される。本実施態様においては、陰
極であるｎ＋型層５を、微細なパターンニングが可能な
レーザ・アブレーションによって除去し、陽極であるｐ
型層４を露出させているので、フォトレジストなどのマ
スクを用いることなく、低コストで、所望の電極パター
ンを形成することが可能になる。
【００７４】次いで、図４に示されるように、ｎ＋型層
５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を貫通し、多孔質シリコ
ン層２に達する多孔率の大きい多孔質シリコン膜３０
が、陽極化成によって形成される。多孔質シリコン膜３
０の多孔率としては、たとえば、多孔率が、４０ないし
８０容積％のものが選ばれる。
５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を貫通し、多孔質シリコ
ン層２に達する多孔率の大きい多孔質シリコン膜３０
が、陽極化成によって形成される。多孔質シリコン膜３
０の多孔率としては、たとえば、多孔率が、４０ないし
８０容積％のものが選ばれる。
【００７５】図１０は、多孔質シリコン膜３０を形成す
る陽極化成装置の略断面図である。
る陽極化成装置の略断面図である。
【００７６】図１０に示されるように、たとえば、弗化
水素酸とエチルアルコールの容積比が３：１ないし１：
１の電解溶液４０が収容された電解溶液槽４１内には、
一対の白金電極４２、４３が設けられ、一対の白金電極
４２、４３は直流電源４４に接続されている。また、絶
縁材料により形成された支持部材４５によって、図２に
示されるシリコン基板１、多孔質シリコン層２、ｐ＋型
層３、ｐ型層４およびｎ＋型層５よりなる積層体４６が
支持され、積層体４６の負の白金電極４２側には、塩化
ビニル樹脂によって形成されたマスク４７が支持部材４
５によって支持されている。その結果、支持部材４５、
積層体４６およびマスク４７によって、電解溶液槽４１
は二分されることになる。
水素酸とエチルアルコールの容積比が３：１ないし１：
１の電解溶液４０が収容された電解溶液槽４１内には、
一対の白金電極４２、４３が設けられ、一対の白金電極
４２、４３は直流電源４４に接続されている。また、絶
縁材料により形成された支持部材４５によって、図２に
示されるシリコン基板１、多孔質シリコン層２、ｐ＋型
層３、ｐ型層４およびｎ＋型層５よりなる積層体４６が
支持され、積層体４６の負の白金電極４２側には、塩化
ビニル樹脂によって形成されたマスク４７が支持部材４
５によって支持されている。その結果、支持部材４５、
積層体４６およびマスク４７によって、電解溶液槽４１
は二分されることになる。
【００７７】図１１は、マスク４７の略平面図である。
【００７８】図１１に示されるように、マスク４７に
は、複数の矩形状開口部４８が、たとえば、レーザ加工
によって形成されている。各矩形状開口部４８は、たと
えば、２０μｍの幅のスリット状に形成されている。
は、複数の矩形状開口部４８が、たとえば、レーザ加工
によって形成されている。各矩形状開口部４８は、たと
えば、２０μｍの幅のスリット状に形成されている。
【００７９】図１０に示されるように、各矩形状開口部
４８は、レーザによって、その横断面が略楔状をなすよ
うに加工されたマスク４７の部分に連通するように、形
成されている。
４８は、レーザによって、その横断面が略楔状をなすよ
うに加工されたマスク４７の部分に連通するように、形
成されている。
【００８０】このようにして構成された陽極化成装置に
よって、以下のようにして、多孔質シリコン膜３０が形
成される。
よって、以下のようにして、多孔質シリコン膜３０が形
成される。
【００８１】初めに、シリコン基板１、多孔質シリコン
層２、ｐ＋型層３、ｐ型層４およびｎ＋型層５よりなる
積層体４６と、マスク４７が、マスク４７の複数の矩形
状開口部４８が、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層
３に多孔質シリコン膜３０を形成すべき位置に対応した
位置に位置するように、電解溶液４０中に位置決めされ
る。
層２、ｐ＋型層３、ｐ型層４およびｎ＋型層５よりなる
積層体４６と、マスク４７が、マスク４７の複数の矩形
状開口部４８が、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層
３に多孔質シリコン膜３０を形成すべき位置に対応した
位置に位置するように、電解溶液４０中に位置決めされ
る。
【００８２】次いで、直流電源４４を用いて、正の白金
電極４２と負の白金電極４３との間に、電流を流すと、
支持部材４５は絶縁材料によって形成されているため、
電流は電解溶液４０中のみを流れる。
電極４２と負の白金電極４３との間に、電流を流すと、
支持部材４５は絶縁材料によって形成されているため、
電流は電解溶液４０中のみを流れる。
【００８３】積層体４６の負の白金電極４２側には、塩
化ビニル樹脂によって形成されたマスク４７が、複数の
矩形状開口部４８が、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋
型層３に多孔質シリコン膜３０を形成すべき位置に対応
した位置に位置するように、電解溶液４０中に配置され
ているため、電流は、マスク４７に形成された複数の矩
形状開口部４８に対応する積層体４６の部分を横切って
流れる。
化ビニル樹脂によって形成されたマスク４７が、複数の
矩形状開口部４８が、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋
型層３に多孔質シリコン膜３０を形成すべき位置に対応
した位置に位置するように、電解溶液４０中に配置され
ているため、電流は、マスク４７に形成された複数の矩
形状開口部４８に対応する積層体４６の部分を横切って
流れる。
【００８４】その結果、マスク４７に形成された複数の
矩形状開口部４８に対応する積層体４６の部分に多孔質
シリコン膜３０が形成される。
矩形状開口部４８に対応する積層体４６の部分に多孔質
シリコン膜３０が形成される。
【００８５】電流値および陽極化成処理時間は、多孔質
シリコン膜３０が、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型
層３のすべてを貫通するが、シリコン基板１内には形成
されないように、選択される。これによって、シリコン
基板１を再利用することが可能になる。たとえば、１か
ら１００ｍＡ／平方センチメートル、たとえば、１４ｍ
Ａ／平方センチメートルで、６分間にわたって、陽極化
成処理して、多孔質シリコン膜３０を形成することがで
きる。
シリコン膜３０が、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型
層３のすべてを貫通するが、シリコン基板１内には形成
されないように、選択される。これによって、シリコン
基板１を再利用することが可能になる。たとえば、１か
ら１００ｍＡ／平方センチメートル、たとえば、１４ｍ
Ａ／平方センチメートルで、６分間にわたって、陽極化
成処理して、多孔質シリコン膜３０を形成することがで
きる。
【００８６】こうして、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ
＋型層３を貫通し、多孔質シリコン層２に達する多孔質
シリコン膜３０を陽極化成法によって形成した後、多孔
質シリコン膜３０は、８００ないし１０００℃の温度
で、熱酸化されて、セル間を分離する絶縁分離膜３０に
転化される。図５に示されるように、この熱酸化によっ
て、ｎ＋型層５の表面に、シリコン酸化膜５０が同時に
形成される。
＋型層３を貫通し、多孔質シリコン層２に達する多孔質
シリコン膜３０を陽極化成法によって形成した後、多孔
質シリコン膜３０は、８００ないし１０００℃の温度
で、熱酸化されて、セル間を分離する絶縁分離膜３０に
転化される。図５に示されるように、この熱酸化によっ
て、ｎ＋型層５の表面に、シリコン酸化膜５０が同時に
形成される。
【００８７】本実施態様によれば、隣接するセル間は、
ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を貫通し、多孔
質シリコン層２に達する多孔質シリコン膜３０が転化さ
れた絶縁分離膜３０によって、電気的には、絶縁分離さ
れているが、物理的には、絶縁分離膜３０を介して、結
合されているため、レーザー・アブレーションによっ
て、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を切断し
て、隣接するセル間を絶縁分離する場合のように、太陽
電池素子を形成して、シリコン基板１から剥離する前
に、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３がシリコン
基板１から剥離することを効果的に防止することが可能
となり、作業性を大幅に向上させることができる。
ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を貫通し、多孔
質シリコン層２に達する多孔質シリコン膜３０が転化さ
れた絶縁分離膜３０によって、電気的には、絶縁分離さ
れているが、物理的には、絶縁分離膜３０を介して、結
合されているため、レーザー・アブレーションによっ
て、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を切断し
て、隣接するセル間を絶縁分離する場合のように、太陽
電池素子を形成して、シリコン基板１から剥離する前
に、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３がシリコン
基板１から剥離することを効果的に防止することが可能
となり、作業性を大幅に向上させることができる。
【００８８】次いで、図６に示されるように、エキシマ
レーザなどを用いて、レーザ・アブレーションによっ
て、所望のパターンで、陰極となるｎ＋型層５が除去さ
れ、陽極となるｐ型層４が露出される。本実施態様にお
いては、微細なパターンニングが可能なレーザ・アブレ
ーションにより、所望のパターンで、陰極となるｎ＋型
層５を除去し、陽極となるｐ型層４を露出させているの
で、フォトレジストなどのマスクを用いることなく、所
望の微細な電極パターンを形成することが可能になる。
レーザなどを用いて、レーザ・アブレーションによっ
て、所望のパターンで、陰極となるｎ＋型層５が除去さ
れ、陽極となるｐ型層４が露出される。本実施態様にお
いては、微細なパターンニングが可能なレーザ・アブレ
ーションにより、所望のパターンで、陰極となるｎ＋型
層５を除去し、陽極となるｐ型層４を露出させているの
で、フォトレジストなどのマスクを用いることなく、所
望の微細な電極パターンを形成することが可能になる。
【００８９】次いで、露出されたｐ−ｎ＋結合を保護す
るために、８００ないし１０００℃の温度で、シリコン
酸化膜５０が熱酸化されて、シリコン酸化膜５０の厚み
が増大する。
るために、８００ないし１０００℃の温度で、シリコン
酸化膜５０が熱酸化されて、シリコン酸化膜５０の厚み
が増大する。
【００９０】その後、図７に示されるように、エキシマ
レーザなどを用いて、レーザ・アブレーションによって
電極窓明けがされ、シリコン酸化膜５０に形成された開
口部に、たとえば、金属ペーストがスクリーン印刷され
て、複数の電極９、陽極９ａおよび陰極９ｂが形成され
る。電極９は、絶縁分離膜３０を跨いで、隣接するセル
のｎ＋型層５およびｐ型層４に接続され、ｐ型層４に接
続した陽極９ａおよびｎ＋型層５に接続した陰極９ｂ
は、両端部にのみ形成される。ここに、電極９、陽極９
ａおよび陰極９ｂは、太陽電池の裏面から入射し、太陽
電池を透過した光をできるだけ多く、反射させるように
するため、面積が大きい方が望ましい。
レーザなどを用いて、レーザ・アブレーションによって
電極窓明けがされ、シリコン酸化膜５０に形成された開
口部に、たとえば、金属ペーストがスクリーン印刷され
て、複数の電極９、陽極９ａおよび陰極９ｂが形成され
る。電極９は、絶縁分離膜３０を跨いで、隣接するセル
のｎ＋型層５およびｐ型層４に接続され、ｐ型層４に接
続した陽極９ａおよびｎ＋型層５に接続した陰極９ｂ
は、両端部にのみ形成される。ここに、電極９、陽極９
ａおよび陰極９ｂは、太陽電池の裏面から入射し、太陽
電池を透過した光をできるだけ多く、反射させるように
するため、面積が大きい方が望ましい。
【００９１】次いで、接着剤５１を用いて、不透明なプ
ラスチックフイルム５２が接着された後、シリコン基板
１が、水またはエチルアルコールなどの溶液中に浸さ
れ、たとえば、２５ｋＨｚ、６００Ｗの超音波がシリコ
ン基板１に照射される。その結果、超音波のエネルギー
によって、分離層６の剥離強度が弱められて、分離層６
が破壊され、図８に示されるように、シリコン基板１が
太陽電池素子５３から剥離される。
ラスチックフイルム５２が接着された後、シリコン基板
１が、水またはエチルアルコールなどの溶液中に浸さ
れ、たとえば、２５ｋＨｚ、６００Ｗの超音波がシリコ
ン基板１に照射される。その結果、超音波のエネルギー
によって、分離層６の剥離強度が弱められて、分離層６
が破壊され、図８に示されるように、シリコン基板１が
太陽電池素子５３から剥離される。
【００９２】シリコン基板１が剥離された太陽電池素子
５３の裏面には、多孔質シリコン層２が残っているの
で、弗化水素酸と硝酸の混合液などを用いて、回転シリ
コンエッチング法などによって、太陽電池素子５３の裏
面の多孔質シリコン層２を除去し、ｐ＋型層３が露出さ
れる。さらに、露出されたｐ＋型層３の表面の再結合速
度を低減させるため、シリカを有機溶媒に溶解した溶液
がｐ＋型層３の表面に塗布されて、シリカ含有層（図示
せず）が形成され、ＵＶ照射により発生したオゾンによ
って、シリカ含有層が酸化されて、ｐ＋型層３の表面
に、厚さ１０ｎｍ以下の保護膜５４が形成される。
５３の裏面には、多孔質シリコン層２が残っているの
で、弗化水素酸と硝酸の混合液などを用いて、回転シリ
コンエッチング法などによって、太陽電池素子５３の裏
面の多孔質シリコン層２を除去し、ｐ＋型層３が露出さ
れる。さらに、露出されたｐ＋型層３の表面の再結合速
度を低減させるため、シリカを有機溶媒に溶解した溶液
がｐ＋型層３の表面に塗布されて、シリカ含有層（図示
せず）が形成され、ＵＶ照射により発生したオゾンによ
って、シリカ含有層が酸化されて、ｐ＋型層３の表面
に、厚さ１０ｎｍ以下の保護膜５４が形成される。
【００９３】すなわち、シリカを、アルコールを主成分
とし、エステル、ケトンを含む有機溶媒に溶解したシリ
カ溶液を、ｐ＋型層３の表面に塗布して、シリカ含有層
を形成した後、紫外線が照射される。その結果、オゾン
が発生して、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させ、さ
らに、シリカ含有層中のシリカが酸化されて、酸化シリ
コンの保護膜５４が形成される。たとえば、エキシマ紫
外線ランプを用いて、波長１７２ｎｍの紫外線を、１な
いし１００ｍＷ／平方センチメートルで、１秒ないし３
０分間、好ましくは、５ないし１００ｍＷ／平方センチ
メートルで、１秒ないし２分間にわたって、照射して、
オゾンを発生させ、酸化シリコンの保護膜５４を形成す
ることができる。
とし、エステル、ケトンを含む有機溶媒に溶解したシリ
カ溶液を、ｐ＋型層３の表面に塗布して、シリカ含有層
を形成した後、紫外線が照射される。その結果、オゾン
が発生して、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させ、さ
らに、シリカ含有層中のシリカが酸化されて、酸化シリ
コンの保護膜５４が形成される。たとえば、エキシマ紫
外線ランプを用いて、波長１７２ｎｍの紫外線を、１な
いし１００ｍＷ／平方センチメートルで、１秒ないし３
０分間、好ましくは、５ないし１００ｍＷ／平方センチ
メートルで、１秒ないし２分間にわたって、照射して、
オゾンを発生させ、酸化シリコンの保護膜５４を形成す
ることができる。
【００９４】本実施態様においては、シリカ溶液を塗布
して、シリカ含有層を形成したｐ＋型層３の表面に、紫
外線を照射して、オゾンを発生させ、発生したオゾンに
よって、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させるととも
に、シリカを酸化して、低温で、酸化シリコンの保護膜
５４を形成しているので、耐熱性の低い不透明なプラス
チックフイルム５２を損傷させることも、不透明なプラ
スチックフイルム５２を接着するために用いた接着剤５
１を損傷させることもない。また、スパッタリングや低
温ＣＶＤによって、保護層５４を形成する場合に比し
て、真空設備を設ける必要もなく、装置自体も安価であ
り、低コストで、保護膜５４を形成することができる。
して、シリカ含有層を形成したｐ＋型層３の表面に、紫
外線を照射して、オゾンを発生させ、発生したオゾンに
よって、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させるととも
に、シリカを酸化して、低温で、酸化シリコンの保護膜
５４を形成しているので、耐熱性の低い不透明なプラス
チックフイルム５２を損傷させることも、不透明なプラ
スチックフイルム５２を接着するために用いた接着剤５
１を損傷させることもない。また、スパッタリングや低
温ＣＶＤによって、保護層５４を形成する場合に比し
て、真空設備を設ける必要もなく、装置自体も安価であ
り、低コストで、保護膜５４を形成することができる。
【００９５】こうして、高濃度のｐ＋型層３によって、
太陽電池素子５３の内部から、電子がｐ＋型層３の表面
に拡散することが防止され、ｐ＋型層３の表面と保護膜
５４との表面再結合速度を低減することが可能となる。
太陽電池素子５３の内部から、電子がｐ＋型層３の表面
に拡散することが防止され、ｐ＋型層３の表面と保護膜
５４との表面再結合速度を低減することが可能となる。
【００９６】その後、保護膜５４の表面に、チタン酸化
物（ＴｉＯｘ）を含んだ溶液が塗布され、紫外線が照射
されることによって、塗膜が乾燥されるとともに、チタ
ン酸化物が酸化あるいは還元され、厚さ１０ないし１０
０ｎｍの主として二酸化チタンよりなる酸化チタン反射
防止膜５５が、保護膜５４の表面に形成される。さら
に、酸化チタン反射防止膜５５の表面に、接着剤５６を
用いて、プラスチックフイルム５７が接着され、図９に
示されるように、バックコンタクト型の集積型薄膜単結
晶シリコン太陽電池５８が生成される。
物（ＴｉＯｘ）を含んだ溶液が塗布され、紫外線が照射
されることによって、塗膜が乾燥されるとともに、チタ
ン酸化物が酸化あるいは還元され、厚さ１０ないし１０
０ｎｍの主として二酸化チタンよりなる酸化チタン反射
防止膜５５が、保護膜５４の表面に形成される。さら
に、酸化チタン反射防止膜５５の表面に、接着剤５６を
用いて、プラスチックフイルム５７が接着され、図９に
示されるように、バックコンタクト型の集積型薄膜単結
晶シリコン太陽電池５８が生成される。
【００９７】本実施態様によれば、隣接するセル間は、
ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を貫通し、多孔
質シリコン層２に達する多孔質シリコン膜３０が転化さ
れた絶縁分離膜３０によって、電気的には絶縁分離され
ているが、物理的には、絶縁分離膜３０介して、結合さ
れているため、レーザー・アブレーションによって、ｎ
＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を切断して、隣接
するセル間を絶縁分離する場合のように、太陽電池素子
５３を形成して、シリコン基板１から剥離する前に、ｎ
＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３がシリコン基板１
から剥離することを効果的に防止することが可能とな
り、作業性を大幅に向上させることができる。
ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を貫通し、多孔
質シリコン層２に達する多孔質シリコン膜３０が転化さ
れた絶縁分離膜３０によって、電気的には絶縁分離され
ているが、物理的には、絶縁分離膜３０介して、結合さ
れているため、レーザー・アブレーションによって、ｎ
＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を切断して、隣接
するセル間を絶縁分離する場合のように、太陽電池素子
５３を形成して、シリコン基板１から剥離する前に、ｎ
＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３がシリコン基板１
から剥離することを効果的に防止することが可能とな
り、作業性を大幅に向上させることができる。
【００９８】また、本実施態様によれば、シリカ溶液を
塗布したｐ＋型層３の表面に、紫外線を照射して、オゾ
ンを発生させ、発生したオゾンによって、シリカ含有層
中の有機溶媒を蒸発させるとともに、シリカ含有層中の
シリカを酸化して、低温で、酸化シリコンの保護膜５４
を形成しているので、耐熱性の低い不透明なプラスチッ
クフイルム５２を損傷させることも、不透明なプラスチ
ックフイルム５２を接着するために用いた接着剤５１を
損傷させることも効果的に防止することができる。ま
た、スパッタリングや低温ＣＶＤによって、保護層５４
を形成する場合に比して、真空設備を設ける必要もな
く、装置自体も安価であり、低コストで、保護膜５４を
形成して、表面再結合を低減させることが可能となる。
塗布したｐ＋型層３の表面に、紫外線を照射して、オゾ
ンを発生させ、発生したオゾンによって、シリカ含有層
中の有機溶媒を蒸発させるとともに、シリカ含有層中の
シリカを酸化して、低温で、酸化シリコンの保護膜５４
を形成しているので、耐熱性の低い不透明なプラスチッ
クフイルム５２を損傷させることも、不透明なプラスチ
ックフイルム５２を接着するために用いた接着剤５１を
損傷させることも効果的に防止することができる。ま
た、スパッタリングや低温ＣＶＤによって、保護層５４
を形成する場合に比して、真空設備を設ける必要もな
く、装置自体も安価であり、低コストで、保護膜５４を
形成して、表面再結合を低減させることが可能となる。
【００９９】さらに、本実施態様によって製造されたバ
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
５８にあっては、光はプラスチックフイルム５８に入射
するように構成され、入射面には電極がないため、無効
電極面積を減少させ、変換効率を大幅に向上させること
が可能になる。
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
５８にあっては、光はプラスチックフイルム５８に入射
するように構成され、入射面には電極がないため、無効
電極面積を減少させ、変換効率を大幅に向上させること
が可能になる。
【０１００】また、本実施態様によれば、微細なパター
ンニングが可能なレーザ・アブレーションによって、所
望のパターンで、陰極となるｎ＋型層５を除去し、陽極
となるｐ型層４を露出させているので、フォトレジスト
などのマスクを用いることなく、所望の微細な電極パタ
ーンを形成することが可能になる。
ンニングが可能なレーザ・アブレーションによって、所
望のパターンで、陰極となるｎ＋型層５を除去し、陽極
となるｐ型層４を露出させているので、フォトレジスト
などのマスクを用いることなく、所望の微細な電極パタ
ーンを形成することが可能になる。
【０１０１】本発明は、以上の実施態様に限定されるこ
となく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種
々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含
されるものであることはいうまでもない。
となく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種
々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含
されるものであることはいうまでもない。
【０１０２】たとえば、前記実施態様においては、太陽
電池につき、説明を加えたが、本発明は、太陽電池を製
造する場合に限定されるものではなく、ＭＯＳなどの他
の種類の半導体素子を製造する場合にも、適用可能であ
ることはいうまでもない。
電池につき、説明を加えたが、本発明は、太陽電池を製
造する場合に限定されるものではなく、ＭＯＳなどの他
の種類の半導体素子を製造する場合にも、適用可能であ
ることはいうまでもない。
【０１０３】さらに、前記実施態様においては、陽極９
ａと陰極９ｂは、金属ペーストをスクリーン印刷するこ
とによって形成されているが、スパッタリングなどによ
り、陽極９ａと陰極９ｂを形成することもできる。
ａと陰極９ｂは、金属ペーストをスクリーン印刷するこ
とによって形成されているが、スパッタリングなどによ
り、陽極９ａと陰極９ｂを形成することもできる。
【０１０４】また、前記実施態様においては、接着剤５
１を用いて、不透明なプラスチックフイルム５２が接着
されているが、プラスチックフイルムが透明であるか否
かは問われるものではなく、さらに、プラスチックフイ
ルム５２に代えて、ペーパーシートあるいはＳＵＳなど
の薄膜金属を接着するようにしてもよい。
１を用いて、不透明なプラスチックフイルム５２が接着
されているが、プラスチックフイルムが透明であるか否
かは問われるものではなく、さらに、プラスチックフイ
ルム５２に代えて、ペーパーシートあるいはＳＵＳなど
の薄膜金属を接着するようにしてもよい。
【０１０５】さらに、前記実施態様においては、アルコ
ールを主成分とし、エステル、ケトンを含む有機溶媒
に、シリカを溶解したシリカ溶液を、ｐ＋型層３の表面
に塗布して、シリカ含有層を形成した後、紫外線を照射
して、生成したオゾンにより、シリカ含有層中の有機溶
媒を蒸発させるとともに、シリカ含有層中のシリカを酸
化して、酸化シリコンよりなる保護膜５４を形成してい
るが、シリカ溶液をｐ＋型層３の表面に塗布して、シリ
カ含有層を形成した後、２５ないし１５０℃の温度下
で、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させ、その後に、
紫外線を照射し、生成したオゾンによって、シリカ含有
層中のシリカを酸化して、酸化シリコンよりなる保護膜
５４を形成してもよい。この方法によれば、紫外線の照
射に先立って、あらかじめ、シリカ含有層中の有機溶媒
を蒸発させているので、紫外線の照射によって生成され
たオゾンを用いて、より短時間に、保護膜５４を形成す
ることが可能になる。さらに、ｐ＋型層３の表面に、シ
リカ溶液とチタン酸化物（ＴｉＯｘ）溶液とを連続し
て、ｐ＋型層３の表面に塗布し、紫外線を照射して、シ
リカ溶液の溶媒およびチタン酸化物溶液中の溶媒を蒸発
させるとともに、発生したオゾンによって、シリカを酸
化して、酸化シリコンよりなる保護膜５４を形成し、連
続して、チタン酸化物を酸化あるいは還元して、主とし
て二酸化チタンからなる酸化チタン反射防止膜５５を形
成することもできる。この際、ｐ＋型層３の表面に、シ
リカ溶液を塗布して、シリカ含有層を形成し、シリカ含
有層の乾燥後に、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）溶液を塗布
し、紫外線を照射して、チタン酸化物溶液中の溶媒を蒸
発させるとともに、発生したオゾンによって、シリカを
酸化して、酸化シリコンよりなる保護膜５４を形成し、
連続して、チタン酸化物を酸化あるいは還元して、主と
して二酸化チタンからなる酸化チタン反射防止膜５５を
形成するようにしてもよい。さらに、紫外線の照射によ
って生成されたオゾンを用いて、酸化シリコンよりなる
保護膜５４を形成する代わりに、スパッタリング法ある
いは１５０℃以下の低温ＣＶＤ法によって、酸化シリコ
ンよりなる保護膜５４を形成することもできる。
ールを主成分とし、エステル、ケトンを含む有機溶媒
に、シリカを溶解したシリカ溶液を、ｐ＋型層３の表面
に塗布して、シリカ含有層を形成した後、紫外線を照射
して、生成したオゾンにより、シリカ含有層中の有機溶
媒を蒸発させるとともに、シリカ含有層中のシリカを酸
化して、酸化シリコンよりなる保護膜５４を形成してい
るが、シリカ溶液をｐ＋型層３の表面に塗布して、シリ
カ含有層を形成した後、２５ないし１５０℃の温度下
で、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させ、その後に、
紫外線を照射し、生成したオゾンによって、シリカ含有
層中のシリカを酸化して、酸化シリコンよりなる保護膜
５４を形成してもよい。この方法によれば、紫外線の照
射に先立って、あらかじめ、シリカ含有層中の有機溶媒
を蒸発させているので、紫外線の照射によって生成され
たオゾンを用いて、より短時間に、保護膜５４を形成す
ることが可能になる。さらに、ｐ＋型層３の表面に、シ
リカ溶液とチタン酸化物（ＴｉＯｘ）溶液とを連続し
て、ｐ＋型層３の表面に塗布し、紫外線を照射して、シ
リカ溶液の溶媒およびチタン酸化物溶液中の溶媒を蒸発
させるとともに、発生したオゾンによって、シリカを酸
化して、酸化シリコンよりなる保護膜５４を形成し、連
続して、チタン酸化物を酸化あるいは還元して、主とし
て二酸化チタンからなる酸化チタン反射防止膜５５を形
成することもできる。この際、ｐ＋型層３の表面に、シ
リカ溶液を塗布して、シリカ含有層を形成し、シリカ含
有層の乾燥後に、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）溶液を塗布
し、紫外線を照射して、チタン酸化物溶液中の溶媒を蒸
発させるとともに、発生したオゾンによって、シリカを
酸化して、酸化シリコンよりなる保護膜５４を形成し、
連続して、チタン酸化物を酸化あるいは還元して、主と
して二酸化チタンからなる酸化チタン反射防止膜５５を
形成するようにしてもよい。さらに、紫外線の照射によ
って生成されたオゾンを用いて、酸化シリコンよりなる
保護膜５４を形成する代わりに、スパッタリング法ある
いは１５０℃以下の低温ＣＶＤ法によって、酸化シリコ
ンよりなる保護膜５４を形成することもできる。
【０１０６】また、前記実施態様においては、ｐ＋型層
３が形成されているが、ｐ型層４と保護膜１３、５４と
の界面再結合が小さくできる場合には、ｐ＋型層３を形
成せずに、ｐ＋型層３によるオージェ再結合に起因する
変換効率の低下を防止することができる。
３が形成されているが、ｐ型層４と保護膜１３、５４と
の界面再結合が小さくできる場合には、ｐ＋型層３を形
成せずに、ｐ＋型層３によるオージェ再結合に起因する
変換効率の低下を防止することができる。
【０１０７】さらに、前記実施態様において、ｎ＋型層
５にグレーティングを形成して、光閉じ込めによる変換
効率の向上を図ることもできる。
５にグレーティングを形成して、光閉じ込めによる変換
効率の向上を図ることもできる。
【０１０８】また、前記実施態様においては、ｐ型シリ
コン基板１を用い、ｐ型シリコン基板１上に、ｐ＋型層
３、ｐ型層４およびｎ＋型層５の順に、半導体層を形成
しているが、ｎ型シリコン基板を用いてもよく、ｐ＋型
層またはｐ型層を陰極として、ｎ＋型層またはｎ型層を
陽極として用いるようにしてもよい。
コン基板１を用い、ｐ型シリコン基板１上に、ｐ＋型層
３、ｐ型層４およびｎ＋型層５の順に、半導体層を形成
しているが、ｎ型シリコン基板を用いてもよく、ｐ＋型
層またはｐ型層を陰極として、ｎ＋型層またはｎ型層を
陽極として用いるようにしてもよい。
【０１０９】さらに、前記実施態様においては、多孔質
シリコン膜３０は、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型
層３を貫通し、多孔質シリコン層２に達するように形成
されているが、多孔質シリコン膜３０は、ｎ＋型層５、
ｐ型層４およびｐ＋型層３を貫通していれば足り、多孔
質シリコン層２に達するように形成されていることは必
ずしも必要がなく、多孔質シリコン層２に接するように
形成されてもよい。
シリコン膜３０は、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型
層３を貫通し、多孔質シリコン層２に達するように形成
されているが、多孔質シリコン膜３０は、ｎ＋型層５、
ｐ型層４およびｐ＋型層３を貫通していれば足り、多孔
質シリコン層２に達するように形成されていることは必
ずしも必要がなく、多孔質シリコン層２に接するように
形成されてもよい。
【０１１０】さらに、図１０に示された陽極化成装置に
おいては、白金電極４２、４３が用いられているが、電
極の材料としては、白金に限定されるものではなく、カ
ーボンや炭化珪素など、弗化水素酸に侵されない任意の
電極材料によって、電極を形成することができる。
おいては、白金電極４２、４３が用いられているが、電
極の材料としては、白金に限定されるものではなく、カ
ーボンや炭化珪素など、弗化水素酸に侵されない任意の
電極材料によって、電極を形成することができる。
【０１１１】また、図１０に示された陽極化成装置にお
いては、塩化ビニル樹脂によって形成されたマスク４７
が用いられているが、マスク４７を塩化ビニル樹脂によ
って形成することは必ずしも必要がなく、フッ素樹脂な
ど、弗化水素酸に侵されない任意の絶縁材料によって、
マスク４７を形成することができる。
いては、塩化ビニル樹脂によって形成されたマスク４７
が用いられているが、マスク４７を塩化ビニル樹脂によ
って形成することは必ずしも必要がなく、フッ素樹脂な
ど、弗化水素酸に侵されない任意の絶縁材料によって、
マスク４７を形成することができる。
【０１１２】
【発明の効果】本発明によれば、作業効率よく、製造す
ることのできる半導体素子およびその製造方法を提供す
ることが可能になる。
ることのできる半導体素子およびその製造方法を提供す
ることが可能になる。
【０１１３】また、本発明によれば、作業効率よく、製
造することのできるバックコンタクト型集積太陽電池お
よびその製造方法を提供することが可能になる。
造することのできるバックコンタクト型集積太陽電池お
よびその製造方法を提供することが可能になる。
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかるバ
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
【図２】図２は、本発明の好ましい実施態様にかかるバ
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
【図３】図３は、本発明の好ましい実施態様にかかるバ
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施態様にかかるバ
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
【図５】図５は、本発明の好ましい実施態様にかかるバ
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
【図６】図６は、本発明の好ましい実施態様にかかるバ
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
【図７】図７は、本発明の好ましい実施態様にかかるバ
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
【図８】図８は、本発明の好ましい実施態様にかかるバ
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
【図９】図９は、本発明の好ましい実施態様にかかるバ
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
ックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池
の製造プロセスを示す工程図である。
【図１０】図１０は、陽極化成装置の略断面図である。
【図１１】図１１は、マスクの略平面図である。
１ ｐ型単結晶シリコン基板 ２ 多孔質シリコン層 ３ ｐ＋型層 ４ ｐ型層 ５ ｎ＋型層 ６ 分離層 ９ 電極 ９ａ 陽極 ９ｂ 陰極 ３０ 多孔質シリコン膜（絶縁分離膜） ４０ 電解溶液 ４１ 電解溶液槽 ４２、４３ 白金電極 ４４ 直流電源 ４５ 支持部材 ４６ 積層体 ４７ マスク ４８ 矩形状開口部 ５０ シリコン酸化膜 ５１ 接着剤 ５２ プラスチックフイルム ５３ 太陽電池素子 ５４ 保護膜 ５５ 酸化チタン反射防止膜 ５６ 接着剤 ５７ プラスチックフイルム ５８ バックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン
太陽電池
太陽電池
Claims (44)
- 【請求項１】 基板上に、少なくとも１つの半導体層を
有し、前記少なくとも１つの半導体層の一部に、多孔質
化され、前記少なくとも１つの半導体層を貫通する多孔
質膜が形成されていることを特徴とする半導体素子。 - 【請求項２】 前記多孔質膜が熱酸化されて、絶縁分離
膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
半導体素子。 - 【請求項３】 前記基板がシリコン基板であることを特
徴とする請求項１または２に記載の半導体素子。 - 【請求項４】 前記シリコン基板が単結晶シリコン基板
であることを特徴とする請求項３に記載の半導体素子。 - 【請求項５】 前記単結晶シリコン基板が薄膜単結晶シ
リコン基板であることを特徴とする請求項４に記載の半
導体素子。 - 【請求項６】 前記多孔質膜が２以上設けられているこ
とを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載
の半導体素子。 - 【請求項７】 前記少なくとも１つの半導体層が、多孔
質層を介して、前記基板上に形成されたことを特徴とす
る請求項１ないし６のいずれか１項に記載の半導体素
子。 - 【請求項８】 前記多孔質層が多孔質シリコン層である
ことを特徴とする請求項７に記載の半導体素子。 - 【請求項９】 前記少なくとも１つの半導体層が、第１
の半導体層および前記第１の半導体層上に形成された第
２の半導体層を含むことを特徴とする請求項１ないし８
のいずれか１項に記載の半導体素子。 - 【請求項１０】 前記第２の半導体層がパターンニング
され、パターンニングによって露出された前記第２の半
導体層とともに、電極を形成することを特徴とする請求
項９に記載の半導体素子。 - 【請求項１１】 前記第１の半導体層がｐ型半導体層で
あり、前記第２の半導体層がｎ型半導体層であることを
特徴とする請求項９または１０に記載の半導体素子。 - 【請求項１２】 前記第１の半導体層と前記第２の半導
体層が光発電素子を形成することを特徴とする請求項９
ないし１１のいずれか１項に記載の半導体素子。 - 【請求項１３】 支持基板に接着された少なくとも１つ
の半導体層と、前記少なくとも１つの半導体層の前記支
持基板と反対側の面に形成された保護膜と、前記保護膜
上に形成された反射防止膜と、前記反射防止膜に接着さ
れた透明基板とを備え、前記少なくとも１つの半導体層
の一部に、多孔質化され、前記少なくとも１つの半導体
層を貫通する多孔質膜が形成されていることを特徴とす
る半導体素子。 - 【請求項１４】 前記多孔質膜が熱酸化されて、絶縁分
離膜が形成されていることを特徴とする請求項１３に記
載の半導体素子。 - 【請求項１５】 前記少なくとも１つの半導体層が、第
１の半導体層および前記第１の半導体層上に形成された
第２の半導体層を含むことを特徴とする請求項１３また
は１４に記載の半導体素子。 - 【請求項１６】 前記第２の半導体層がパターンニング
され、パターンニングによって露出された前記第２の半
導体層とともに、電極を形成することを特徴とする請求
項１５に記載の半導体素子。 - 【請求項１７】 前記第１の半導体層がｐ型半導体層で
あり、前記第２の半導体層がｎ型半導体層であることを
特徴とする請求項１５または１６に記載の半導体素子。 - 【請求項１８】 前記第１の半導体層と前記第２の半導
体層が光発電素子を形成することを特徴とする請求項１
３ないし１７のいずれか１項に記載の半導体素子。 - 【請求項１９】 基板上に、少なくとも１つの半導体層
を形成し、前記少なくとも１つの半導体層の一部に、前
記少なくとも１つの半導体層を貫通する多孔質膜を形成
することを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 【請求項２０】 さらに、前記多孔質膜を熱酸化して、
絶縁分離層を形成することを特徴とする請求項１９に記
載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項２１】 前記基板がシリコン基板であることを
特徴とする請求項１９または２０に記載の半導体素子の
製造方法。 - 【請求項２２】 前記シリコン基板が単結晶シリコン基
板であることを特徴とする請求項２０に記載の半導体素
子の製造方法。 - 【請求項２３】 前記単結晶シリコン基板が薄膜単結晶
シリコン基板であることを特徴とする請求項２２に記載
の半導体素子の製造方法。 - 【請求項２４】 前記半導体層を、多孔質層を介して、
前記基板上に形成することを特徴とする請求項１９ない
し２３のいずれか１項に記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項２５】 前記多孔質層が多孔質シリコン層であ
ることを特徴とする請求項２４に記載の半導体素子の製
造方法。 - 【請求項２６】 前記半導体層が、第１の半導体層およ
び前記第１の半導体層上に形成された第２の半導体層を
含むことを特徴とする請求項１９ないし２５のいずれか
１項に記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項２７】 レーザ・アブレーションを用いて、所
定のパターンで、前記第２の半導体層を除去し、前記第
１の半導体層を露出させて、電極パターンを形成するこ
とを特徴とする請求項２６に記載の半導体素子の製造方
法。 - 【請求項２８】 さらに、形成された電極パターンにし
たがって、前記第１の半導体層の一部を除去して、電極
を形成することを特徴とする請求項２６または２７に記
載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項２９】 前記第１の半導体層がｐ型半導体層で
あり、前記第２の半導体層がｎ型半導体層であることを
特徴とする請求項２６ないし２８のいずれか１項に記載
の半導体素子の製造方法。 - 【請求項３０】 前記第１の半導体層および前記第２の
半導体層をエピタキシャル成長によって形成することを
特徴とする請求項２６ないし２９のいずれか１項に記載
の半導体素子の製造方法。 - 【請求項３１】 前記電極の形成後、前記少なくとも１
つの半導体層を支持基板に接着し、前記多孔質層の部分
で、前記少なくとも１つの半導体層から、前記基板を剥
離することを特徴とする請求項２８ないし３０のいずれ
か１項に記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項３２】 前記基板が剥離された前記少なくとも
１つの半導体層の表面に、保護膜を形成することを特徴
とする請求項３１に記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項３３】 前記保護膜の表面に、反射防止膜を形
成することを特徴とする請求項３２に記載の半導体素子
の製造方法。 - 【請求項３４】 前記反射防止膜の表面に、透明基板を
接着することを特徴とする請求項３３に記載の半導体素
子の製造方法。 - 【請求項３５】 前記支持基板がプラスチックフイルム
によって形成されたことを特徴とする請求項３１ないし
３４のいずれか１項に記載のいずれか１項に記載の半導
体素子の製造方法。 - 【請求項３６】 前記透明基板がプラスチックフイルム
によって形成されたことを特徴とする請求項３１または
３５に記載のいずれか１項に記載の半導体素子の製造方
法。 - 【請求項３７】 超音波エネルギーを用いて、前記多孔
質シリコン層の強度を低下させて、前記多孔質層の部分
で、前記基板を剥離することを特徴とする請求項３１な
いし３６のいずれか１項に記載の半導体素子の製造方
法。 - 【請求項３８】 前記半導体層の裏面に前記支持基板を
接着するのに先立って、前記半導体層の表面に残存する
前記多孔質層を除去することを特徴とする請求項３１な
いし３７のいずれか１項に記載の半導体素子の製造方
法。 - 【請求項３９】 陽極化成によって、前記多孔質膜を形
成することを特徴とする請求項１９ないし３８のいずれ
か１項に記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項４０】 さらに、直流電源に接続された陽極お
よび陰極を備え、電解溶液を収容した電解溶液槽内に、
前記基板と、前記多孔質層と、前記少なくとも１つの半
導体層とからなる積層体およびスリット状開口部が形成
された絶縁材料よりなるマスク部材を、前記マスク部材
が、前記積層体に対向し、かつ、前記積層体に対して、
前記陰極側に位置するように、絶縁材料により形成され
た支持部材によって、前記電解溶液槽内に配置し、前記
直流電源から電流を供給することによって、前記多孔質
膜を形成して、半導体素子を製造することを特徴とする
請求項１９ないし３９のいずれか１項に記載の半導体素
子の製造方法。 - 【請求項４１】 前記電解溶液が、容積比が３：１ない
し１：１の弗化水素酸とエチルアルコールの溶液により
構成されたことを特徴とする請求項４０に記載の半導体
素子の製造方法。 - 【請求項４２】 前記マスク部材の前記スリット状開口
部が、レーザ加工によって形成されたことを特徴とする
請求項４０または４１に記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項４３】 前記マスク部材の前記スリット状開口
部の各々が、レーザ加工によって、前記マスク部材を、
その横断面が略楔状をなすように加工されて、形成され
たことを特徴とする請求項４０ないし４２のいずれか１
項に記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項４４】 前記第１の半導体層と前記第２の半導
体層が光発電素子を形成することを特徴とする請求項１
９ないし４３のいずれか１項に記載の半導体素子の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29301499A JP2001119053A (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 半導体素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29301499A JP2001119053A (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 半導体素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001119053A true JP2001119053A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17789372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29301499A Pending JP2001119053A (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 半導体素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001119053A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140015247A (ko) * | 2010-08-05 | 2014-02-06 | 솔렉셀, 인크. | 태양전지용 백플레인 보강 및 상호연결부 |
| WO2020205636A1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | Sunpower Corporation | Solar cells having hybrid architectures including differentiated p-type and n-type regions with offset contacts |
-
1999
- 1999-10-14 JP JP29301499A patent/JP2001119053A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140015247A (ko) * | 2010-08-05 | 2014-02-06 | 솔렉셀, 인크. | 태양전지용 백플레인 보강 및 상호연결부 |
| WO2020205636A1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | Sunpower Corporation | Solar cells having hybrid architectures including differentiated p-type and n-type regions with offset contacts |
| CN113748522A (zh) * | 2019-03-29 | 2021-12-03 | 太阳电力公司 | 具有包括区分开的p型和n型区与偏置触点的混合结构的太阳能电池 |
| US11735678B2 (en) | 2019-03-29 | 2023-08-22 | Maxeon Solar Pte. Ltd. | Solar cells having hybrid architectures including differentiated p-type and n-type regions with offset contacts |
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