JP2003229588A

JP2003229588A - 薄膜半導体の製造方法及び太陽電池の製造方法

Info

Publication number: JP2003229588A
Application number: JP2002025347A
Authority: JP
Inventors: Yukiko Iwasaki; 由希子岩崎; Masaki Mizutani; 匡希水谷; Noritaka Ukiyo; 典孝浮世; Makoto Iwagami; 誠岩上; Akiyuki Nishida; 彰志西田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-02-01
Filing date: 2002-02-01
Publication date: 2003-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体基板を陽極化成して多孔質層を形成し
た後、多孔質上に半導体層をエピタキシャル成長法によ
り形成し、多孔質層を介して半導体層を半導体基板から
分離する薄膜半導体の製造方法において、半導体層と剥
離基体との固着方法に着目し、より効率的に良質な薄膜
半導体を得ることも可能となる薄膜半導体の製造方法、
及びそれを用いた太陽電池の製造方法を提供すること。【解決手段】最終的に製品となる半導体層（１０４）
と、これを半導体基板（１０１）から剥離するための基
体である剥離基体（１０６）とは分離層（１０５）で固
着しておき、分離層（１０５）として、前記半導体層上
に酸化物ペーストを塗布して焼成することにより形成さ
れた層、若しくは、所定の接着剤を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池等の半導体
装置等の製造に好ましく適用可能な薄膜半導体の製造方
法に関し、より詳しくは、半導体基板上に多孔質層、半
導体層を形成した後に半導体基板と半導体層とを分離す
る工程を含む薄膜半導体の製造方法、及び太陽電池の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池原料となるシリコン不足の問題
や、ＩＣカードやスタックドＩＣ等の普及、更なる薄膜
化等に伴って、薄型の太陽電池基材や半導体ウエハへの
ニーズが高まり、薄膜状の半導体ウエハ（以下、薄膜半
導体と略）が注目を集めている。

【０００３】この薄膜半導体については、２００μｍ程
度の薄型化はすでにフィールドで実績があるが、さらに
薄型化が望まれる傾向にあり、近年では厚さ５０μｍの
薄膜半導体が普及しはじめ、将来的には厚さ１０μｍの
薄膜半導体の出現も予想されている。

【０００４】ところが、従来の研削による半導体ウエハ
の薄膜化は、装置およびプロセスコストが高く、さらに
薄膜半導体へのダメージや、ケミカルエッチング時にＮ
Ｏｘが発生するという環境問題等を抱えていた。

【０００５】研削に代わる、薄膜半導体を形成する方法
の一つとして、半導体基板上に形成した多孔質層上に薄
膜半導体層を形成した後、多孔質層部分で前記薄膜半導
体層を半導体基板から分離する薄膜半導体及び太陽電池
の製造技術が知られている。分離方法としては、エッチ
ングによる化学的方法、または超音波や引っ張り力等の
力を作用させる物理的方法が用いられている。

【０００６】物理的分離法について、特開平７−３０２
８８９号公報にはシリコンウエハ表面に多孔質層を形成
した後にエピタキシャル成長法により半導体層を形成
し、該半導体層に別のウエハを張り合わせ、多孔質層に
圧力やせん断応力、超音波等を印加して分離するとの記
載がある。また特開平８−２１３６４５号公報にも同様
に、単結晶シリコン基板表面に多孔質層を形成した後、
ｐｎ接合構造をエピタキシャル成長法により形成し、前
記単結晶シリコン基板の裏面を接着剤により治具に固
定、エピタキシャル成長層にもう一つの治具を接着して
両治具を引き離す事により、多孔質層を破断して薄膜エ
ピタキシャル層（太陽電池）を得るとの記載、さらに特
開平１０−１９００３２号公報には、シリコン層と、シ
リコン層に接着したプラスチック基板との収縮率の違い
を利用し、液体窒素の蒸気で冷却して剥離するとの記載
がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術においては、半導体層と剥離基体との固着方法
についての考慮が十分でなく、特に、薄膜半導体を単膜
で得るための製造方法の最適化という点での配慮はなさ
れていなかった。

【０００８】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、半導体層と剥離基体との固着方法に着目し、より
効率的に良質な薄膜半導体を得ることも可能となる薄膜
半導体の製造方法、及びそれを用いた太陽電池の製造方
法を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第１の発明は、半導体基板に多孔質層を形成する工程
と、該多孔質層上に半導体層を形成する工程と、該半導
体層上に分離層を形成する工程と、該分離層に剥離基体
を貼り付ける工程と、前記多孔質層の少なくとも一部を
破壊し、前記半導体基板と前記半導体層とを分離する工
程と、前記分離層の少なくとも一部を破壊し、前記半導
体層と前記剥離基体とを分離する工程と、を少なくとも
有し、前記分離層が、前記半導体層上に酸化物ペースト
を塗布して焼成することにより形成されることを特徴と
する薄膜半導体の製造方法である。

【００１０】本発明は、上記第１の発明において、前記
焼成が、５０〜１５０℃にて行われることをその好まし
い態様として含むものである。

【００１１】上記課題を解決するための第２の発明は、
半導体基板に多孔質層を形成する工程と、該多孔質層上
に半導体層を形成する工程と、該半導体層上に分離層を
形成する工程と、該分離層に剥離基体を貼り付ける工程
と、前記多孔質層の少なくとも一部を破壊し、前記半導
体基板と前記半導体層とを分離する工程と、前記分離層
の少なくとも一部を破壊し、前記半導体層と前記剥離基
体とを分離する工程と、を少なくとも有し、前記分離層
が、所定の接着剤であることを特徴とする薄膜半導体の
製造方法である。

【００１２】本発明は、上記第２の発明において、「前
記半導体層と前記剥離基体とを分離する工程において、
前記接着剤のみを変質させて分離すること」、「前記半
導体層と前記剥離基体とを分離する工程において、前記
剥離基体と前記接着剤との両方を変質させて分離するこ
と」、をその好ましい態様として含むものである。

【００１３】さらに本発明は、上記第１、第２の発明に
おいて、「前記剥離基体を繰り返し利用すること」、
「前記剥離基体が、複数の貫通穴の形成されている板材
であること」、「前記剥離基体が、前記半導体層とは熱
膨張率の異なる材質の板材であること」、「前記剥離基
体がプラスチック樹脂からなること」、「前記多孔質層
の少なくとも一部を破壊し、前記半導体基板と前記半導
体層とを分離する工程において、冷却手段を用いて前記
多孔質層に力を加えることにより前記多孔質層を破壊
し、前記半導体基板と前記半導体層とを分離するこ
と」、「前記冷却手段として−１０℃以下に冷却できる
冷凍装置を用いること」、をその好ましい態様として含
むものである。

【００１４】さらに本発明は、上記第１、第２の発明に
記載の薄膜半導体の製造方法を含むことを特徴とする太
陽電池の製造方法をも含むものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明においては、半導体基板に
多孔質層を形成する工程と、該多孔質層上に半導体層を
形成する工程と、該半導体層上に分離層を形成する工程
と、該分離層に剥離基体を貼り付ける工程と、前記多孔
質層の少なくとも一部を破壊し、前記半導体基板と前記
半導体層とを分離する工程と、前記分離層の少なくとも
一部を破壊し、前記半導体層と前記剥離基体とを分離す
る工程と、を少なくとも有する。これにより、半導体層
の部分を半導体薄膜等の製品とするものである。そし
て、最終的に製品となる半導体層とこれを半導体基板か
ら剥離するための基体である剥離基体とは分離層で固着
する。分離層として、前記半導体層上に酸化物ペースト
を塗布して焼成することにより形成された層、若しく
は、所定の接着剤を用いることにより、（１）分離層を
低温で形成可能である、（２）半導体層から剥離基体を
容易に剥離させることができる、（３）分離層の残渣を
残さず除去することが容易となる等の理由から、より良
好な膜質の半導体薄膜を得ることも可能となるだけでな
く、薄膜半導体の製造に適した半導体基板や剥離基体を
良好な状態で多数回使用可能となる。

【００１６】分離層として酸化物ペーストを用いる場合
には、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂等が好ましく用いられる。これ
を半導体層上にスピンコート法等の周知の塗布法により
塗布後、常温にて乾燥し、焼成することにより分離層が
形成できる。好ましくは、焼成は５０〜１５０℃にて行
うことである。このように通常の焼成よりも低温で焼成
することにより、通常の酸化物ペーストの焼成時のよう
に高温で熱することによるストレスで半導体膜が剥がれ
たり、半導体基板が割れてしまうといったことを防止す
ることができる。

【００１７】分離層として接着剤を用いる場合には、エ
ポキシ系、アクリル系、といった所定の接着剤を用い
る。これらの接着剤は、アセトンやキシレン等の溶剤に
溶解或いは膨潤するため、残渣も残さずに除去すること
ができ、良好な膜質の半導体薄膜を得ることが可能とな
る。

【００１８】剥離基体は、板状のもの、ブロック形状の
もの等、分離層と固着可能な平面を有していれば形態は
特に限定されない。剥離基体を繰り返し使用する場合に
おいて、分離層を化学的湿式エッチングにて破壊する場
合には、ガラスやポリカーボネート等の樹脂等で、エッ
チングにおいて使用するエッチャントと反応しないもの
が好ましく、少なくとも分離層の材料よりもエッチャン
トとの反応速度が遅いものである必要がある。剥離基体
を分離層としての接着剤と共にアセトンやキシレン等の
溶剤等により溶解或いは膨潤等、変質させて廃棄する場
合には、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリ
エステル樹脂、アクリル樹脂等のエチレン系共重合体等
が剥離基体として使用可能である。

【００１９】次に本発明の半導体薄膜の製造方法を、図
１の例を参照して具体的に説明するが、本発明はこの形
態に限定されるものではない。

【００２０】図１は、本発明の半導体薄膜の製造方法の
一例の工程図である。図１において、１０１は半導体基
板、１０２はドープ層、１０３は多孔質層、１０３’は
多孔質残渣、１０４は半導体層、１０５は分離層、１０
６は剥離基体、１０７は接着剤、１０７’は接着剤残
渣、１０８は貫通孔である。

【００２１】例えば単結晶シリコンウエハ等の半導体基
板１０１の表面に不純物を熱拡散、イオン打込み、ある
いはウエハ作製時に混入させることにより導入し、少な
くともウエハ表面にｐ＋（あるいはｎ＋）層等のドープ
層１０２を形成する（図１−（ａ））。

【００２２】次に不純物を導入した側の半導体基板表面
を、例えばＨＦ溶液中で陽極化成することにより該表面
付近は多孔質化し、多孔質層１０３となる（図１−
（ｂ））。

【００２３】この多孔質層１０３に水素アニールを施し
て表面を平滑化した後、液相成長法またはＣＶＤ法等の
気相成長方法により単結晶シリコン半導体からなる半導
体層１０４を成長させる（図１−（ｃ））。この時、作
製するデバイスの必要に応じて接合を作り込んでも良い
し、後に作り込んでも良い。

【００２４】陽極化成における多孔質層化において、化
成電流レベルを、例えば途中で低レベルから高レベルへ
変化させることにより、予め多孔質層の構造に疎密の変
化を設けることが可能で、それによりエピタキシャル成
長後に多孔質層１０３を介して半導体層１０４を半導体
基板１０１から分離し易くすることができる。

【００２５】次に、半導体層１０４上に分離層１０５を
形成する。例えば、多孔質層形成面側に塗布焼成用の酸
化物ペーストをスピナーにて塗布し、常温にて乾燥後５
０〜１５０℃程度で乾燥させて分離層１０５が形成でき
る（図１−（ｄ））。ここで、仕様通りの塗布焼成酸化
膜に仕上げるためには、１０００℃近い高温で焼成する
必要がある。ところが多孔質層強度が弱い場合、焼成中
に熱によるストレスで分離層と半導体膜とが剥がれた
り、半導体基板が割れてしまう危険性がある。本発明の
場合は低温で焼くだけで、分離層として必要な機能を充
分満たすことができる。

【００２６】さらに、分離層１０５を形成した表面に半
導体層１０４とは熱収縮率の異なる剥離基体１０６、例
えばプラスチック基板を、例えばエポキシ系の接着剤１
０７にて接着した後（図１−（ｅ））、剥離基体１０６
の周辺に沿って多孔質層１０３上に成長した半導体層１
０４のみ、またはそれに加えて多孔質層１０３の一部ま
たは全部を除去する（図１−（ｆ））。剥離基体１０６
に複数の貫通穴１０８をあけておくと、後に分離層をエ
ッチング可能なエッチャントに浸漬して剥離基体１０６
を分離する際、エッチャントがこの貫通穴１０８を通っ
て直接分離層１０５をエッチングできるため、短時間で
剥離基体１０６と半導体層１０４を分離する事が可能と
なる。

【００２７】ここで周辺除去について簡単に説明をして
おく。多孔質層に力を作用させて半導体基板と半導体層
とを分離する場合、分離力によって多孔質層が破壊を始
める時の衝撃により、分離したい半導体層の領域の周辺
部に細かいひびや割れが入ってしまうことがある。この
ような周辺部にできたひびや割れをそのままにしておく
と、その後のプロセス中に周辺部に留まらず中心部へ伝
播する恐れがある。その結果、薄膜半導体や太陽電池の
収率は低下してしまう。また、太陽電池においては発電
に寄与しない部分が出来るためモジュール面積当たりの
発電量が減り、さらに外観上も好ましくない。そこで、
この問題を解決するため、予め分離を開始する基板の周
辺に沿って基体の周辺に沿って多孔質層上に成長した半
導体層のみ、またはそれに加えて多孔質層の一部または
全部を除去しておくことにより、ひびや割れが導入され
ず、かつ容易に分離をすることが可能となる。周辺除去
手段には、グラインダ研削、レーザー、エッチング等、
分離したい半導体層への悪影響の少ない方法を選ぶ。ま
た、あらかじめ分離領域周辺部への成長を阻止する工夫
をしておけば、より簡単に工程を進める事が出来る。

【００２８】次に半導体基板１０１ごと剥離基体１０６
を冷却し、熱膨張率の差を利用して多孔質層１０３へ力
を加えて破壊、半導体層１０４と半導体基板１０１とを
分離する（図１−（ｇ））。シリコンの線膨張係数が
２．５Ｅ^-6／ｄｅｇであるのに対し、ほとんどのプラス
チックの線熱膨張係数は、シリコンに比べて一桁から二
桁大きいため、２つの材料を接着した状態で冷却する事
で多孔質を破壊する力が発生し、分離が可能となる。冷
却温度は多孔質強度や剥離基体として用いる材料の熱膨
張率によるが、液体窒素の冷気や冷凍庫等を利用し、−
１０〜−５０℃程度に冷却するとよい。

【００２９】次いで分離層１０５をエッチングして剥離
基体１０６と半導体層１０４を分離する（図１−
（ｈ））。エッチングにはフッ酸系エッチャント等が使
用できる。多孔質残渣１０３’の除去は必要に応じて行
い、他に剥離基体１０６と半導体層１０４が接着してい
るハンドリング容易な状況で行っても良いし、剥離基体
１０６を分離してから行っても良い。

【００３０】従来技術においては、半導体層を多孔質層
から分離する際に利用する金属やプラスチック等の剥離
基体が接着したままの状態でその後の工程に流れるた
め、耐化学薬品性、耐熱性の観点から、剥離基体として
利用可能な材料や分離後に実施可能な工程に大きな制限
あった。さらに前記制限から製品形態にも制約があり、
また接合形成や電極形成等ほとんどの工程を分離前に施
しておくため、分離工程の収率が製造コストに大きく影
響してしまうという問題もあったが、単膜になった半導
体層は、その後薄膜半導体として、また太陽電池へと利
用でき、材質がシリコンのみのため、耐熱性や耐薬品性
については従来のシリコンウエハと同様に扱える。必要
に応じて所望の特性をもった他の基体に接着すればよ
い。また半導体層の成長を制御する事で、膜厚も自由に
設定でき、膜厚に応じて半導体層にフレキシブル性を持
たせることができるので、太陽電池の曲面への応用等も
容易である。

【００３１】分離後の剥離基体１０６は接着剤残渣１０
７’を、エッチング等により除去／処理することにより
（図１−（ｉ））、また分離が終わった後の半導体基板
１０１は、その表面に残っている多孔質層１０３’を除
去し（図１−（ｊ））、再び最初の工程に供せられ、共
に有効に利用することができる。

【００３２】

【実施例】（実施例１）図２は、本発明の太陽電池の製
造方法の一例である本実施例の工程図である。図２にお
いて、２０１は半導体基板、２０２は多孔質層、２０
２’は多孔質残渣、２０３〜２０５はドープ層、２０６
は分離層、２０７は剥離基体、２０８は接着剤、２０
８’は接着剤残渣、２０９は貫通孔、２１０は熱分離層
（パッシベーション膜）、２１１は表面電極、２１２は
裏面電極である。なお、本形態においては２０３〜２０
５の３層のドープ層からなる構造体が半導体層に対応し
ている。

【００３３】厚み６００μｍの５インチφ型ｐ＋型シリ
コン単結晶からなる半導体基板２０１をフッ酸溶液中で
電流を二段階に変化させて陽極化成し、片面に厚さ約１
３μｍの多孔質層２０２を得た（図２−（ａ））。電流
は８ｍＡ／ｃｍ²で１０分間通電したのち、３０ｍＡ／
ｃｍ²で１分間通電した。多孔質層は途中で電流を増化
させることにより、密な構造の多孔質層と疎な構造の多
孔質層の二層構造となった。

【００３４】次に半導体基板２０１を水素雰囲気中で表
面温度１０５０℃にて５分間アニールした後、多孔質層
２０２上にＣＶＤ法にてｐ＋型のドープ層２０３を０．
５μｍ、ｐ−型のドープ層２０４を２０μｍ、ｎ＋型の
ドープ層２０５を０．２μｍを順次堆積し、半導体層を
形成した（図２−（ｂ））。ここで、ｐ＋層とｎ＋層の
堆積する順序が入れ替わっても構わない。

【００３５】次いで上記３層からなる半導体層の上にス
ピナ−を用いて酸化物ペーストを塗布し、常温で乾燥さ
せた後に約８０℃で軽く焼いて分離層２０６を約０．４
μｍの厚みに形成した（図２−（ｃ））。

【００３６】その表面に直径１２ｃｍ、厚さ１ｍｍのポ
リカーボネートからなる剥離基体２０７をエポキシ系接
着剤２０８で常温接着した（図２−（ｄ））。ポリカー
ボネート板である剥離基体２０７には、７ｍｍ間で２ｍ
ｍ角の貫通穴２０９を多数開口しておき、接着時には表
面張力を利用して貫通孔２０９に接着剤が広がらないよ
うにした。

【００３７】接着後、剥離基体２０７の周辺に沿って３
層からなる半導体層および多孔質層２０２の一部をグラ
インダで除去した後（図２−（ｅ））、半導体基板２０
１ごと冷凍庫で−３０度まで冷却し、シリコンとポリカ
ーボネートとの収縮率の差を利用して多孔質層２０２に
せん断力を加えて破壊し、３層からなる半導体層２０３
〜２０５を半導体基板２０１から分離した（図２−
（ｆ））。

【００３８】分離した半導体層（膜）をＨＦ：Ｈ₂Ｏ＝
１：１のエッチャントに浸漬し、貫通孔２０９を通じて
塗布形成分離層２０６をエッチング除去すると同時に、
剥離基体２０７と３層からなる半導体層（膜）を分離し
た（図２−（ｇ））。

【００３９】得られた薄膜半導体は、その後、多孔質残
渣２０２’をＨＦ：Ｈ₂Ｏ₂＝１：１で除去し、熱酸化膜
（パッシベーション膜）２１０を形成し、表面電極２１
１および裏面電極２１２を形成して太陽電池とした（図
２−（ｈ））。

【００４０】剥離基体２０７はＨ₂ＳＯ₄：Ｈ₂Ｏ₂＝４
０：１に浸漬して接着剤残渣２０８’を除去し（図２−
（ｉ））、半導体基板２０１も多孔質残渣２０２’をエ
ッチング除去して（図２−（ｊ））、どちらも再び同様
の工程に繰り返し利用した。

【００４１】（実施例２）図３は、本発明の半導体薄膜
の製造方法の一例である実施例２の工程図である。図３
において、３０１は半導体基板、３０２はドープ層、３
０３は多孔質層、３０３’は多孔質残渣、３０４は半導
体層、３０５は成長防止カバー、３０６は剥離基体、３
０７は分離層、３０７’は接着剤残渣である。

【００４２】厚み５００μｍ、５インチφの、ｐ型シリ
コン単結晶からなる半導体基板３０１の片面の表面にＢ
（ホウ素）を熱拡散により導入してｐ＋のドープ層３０
２を形成した（図３−（ａ））。

【００４３】次に化成液を端面でシールした他は実施例
１と同様にして多孔質層３０３を形成した（図３−
（ｂ））。

【００４４】その後、半導体基板３０１を水素雰囲気中
で表面温度１０５０℃にて１分間アニールし、過飽和状
態となる濃度までシリコンを溶かし込んだ９００℃の金
属インジウム溶液中に浸漬し、徐冷して半導体層３０４
を３０μｍの厚さに形成した。この時、多孔質層３０３
上に、半導体基板３０１より直径７ｍｍ小さい同心円領
域にのみ半導体層３０４が形成されるように成長防止カ
バー３０５を施した（図３−（ｃ））。

【００４５】次に、半導体層３０４の表面に剥離基体３
０６として半導体層３０４と同じ形状で厚さ０．５ｍｍ
のスチロール基板を、エポキシ系接着剤からなる分離層
３０７が剥離基体３０６からはみ出さない様に常温で接
着した（図３−（ｄ））。なお、接着後、スチロール基
板である剥離基体３０６をマスクにして、多孔質層３０
３の一部をドライエッチングにて除去した。

【００４６】続いて、半導体基板３０１全体を液体窒素
の冷気にあてて冷却し、スチロールとシリコンとの熱収
縮率の差を利用して多孔質層３０３にせん断力を加え、
多孔質層３０３を破壊して半導体層３０４を半導体基板
３０１から分離した（図３−（ｅ））。

【００４７】その後、剥離基体３０６の付いたままの半
導体層（膜）３０４をアセトンに浸漬すると、スチロー
ルからなる剥離基体３０６にアセトンが染みて膨潤する
と同時にエポキシ系接着剤からなる分離層３０７も膨潤
し、半導体層（膜）３０４から剥がし取る事が出来た
（図３−（ｆ））。

【００４８】スチロール基板である剥離基体３０６を分
離した後、半導体層（膜）３０４を硫酸過水で洗浄し、
接着剤残渣３０７’を除去し、さらにフッ酸過水に浸漬
して半導体基板３０１との分離面に残る多孔質層残渣３
０３’を除去し、シリコンのみで形成される薄膜半導体
が得られた（図３−（ｇ））。

【００４９】一方の半導体基板３０１は多孔質残渣３０
３’を除去した後、再び同じ工程を施し、繰り返し利用
できる（図３−（ｈ））。

【００５０】（実施例３）図４は、本発明の半導体薄膜
の製造方法の一例である実施例３の工程図である。図４
において、４０１は半導体基板、４０２は多孔質層、４
０２’は多孔質残渣、４０３は半導体層、４０４は剥離
基体、４０５は分離層、４０５’は接着剤残渣、４０６
は貫通孔、４０７はくさびである。

【００５１】厚さ１ｍｍ、１２ｃｍ□のｐ＋型多結晶シ
リコンからなる半導体基板４０１を実施例１と同様にし
て化成液をシールして半導体基板の両面を陽極化成し、
多孔質層４０２を形成した（図４−（ａ））。

【００５２】ついで半導体基板両面の多孔質層４０２上
に、約３０μｍの半導体層４０３を液相成長溶液に浸漬
してエピタキシャル成長した（図４−（ｂ））。

【００５３】それぞれの面に１１．５ｃｍ□、厚さ０．
９ｍｍのガラス基板である剥離基体４０４をエポキシ系
接着剤からなる分離層４０５で常温接着した（図４−
（ｃ））。このとき、ガラス基板４０４には、５ｍｍ間
隔で１．５ｍｍφの貫通穴４０６を開けておいた。

【００５４】次に、剥離基体４０４周辺に沿って、半導
体層４０３と多孔質層４０２の一部をグラインダで除去
した後（図４−（ｄ））、テフロン（登録商標）製のク
サビ４０７を挿入して、多孔質層４０２を介して表裏の
半導体層４０３をそれぞれ半導体基板４０１から分離し
た（図４−（ｅ））。

【００５５】剥離基体４０４が付いたままの半導体層
（膜）４０３をアセトンに浸漬し、剥離基体４０４に形
成しておいた貫通穴４０６を通して分離層４０５を膨潤
させて接着力を弱め、半導体層（膜）４０３を剥離基体
４０４から分離した（図４−（ｆ））後、多孔質残渣４
０２’をエッチングで除去し、薄膜半導体を得た（図４
−（ｇ））。

【００５６】半導体基板４０１はその後、多孔質層残渣
４０２’を除去し（図４−（ｉ））、繰り返し同工程を
５回施し、合計１０枚の薄膜半導体を得ることができ
た。また各工程において、毎回剥離基体４０４も接着剤
残渣４０５’を除去して再利用した（図４−（ｈ））。

【００５７】

【発明の効果】半導体基板を陽極化成して多孔質層を形
成した後、多孔質上に半導体層を形成し、多孔質層を介
して半導体層を半導体基板から分離する薄膜半導体の製
造方法において、最終的に製品となる半導体層とこれを
半導体基板から剥離するための基体である剥離基体とは
分離層で固着しておき、分離層として、前記半導体層上
に酸化物ペーストを塗布して焼成することにより形成さ
れた層、若しくは、所定の接着剤を用いることにより、
（１）分離層を低温で形成可能である、（２）半導体層
から剥離基体を容易に剥離させることができる、（３）
分離層の残渣を残さず除去することが容易となる等の理
由から、より良好な膜質の半導体薄膜を得ることも可能
となるだけでなく、薄膜半導体の製造に適した半導体基
板や剥離基体を良好な状態で多数回使用可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体薄膜の製造方法の一例の工程図
である。

【図２】本発明の太陽電池の製造方法の一例である実施
例１の工程図である。

【図３】本発明の半導体薄膜の製造方法の一例である実
施例２の工程図である。

【図４】本発明の半導体薄膜の製造方法の一例である実
施例３の工程図である。

【符号の説明】

１０１，２０１，３０１，４０１半導体基板１０２，２０３，２０４，２０５，３０２ドープ層１０３，２０２，３０３，４０２多孔質層１０４，３０４，４０３半導体層１０５，２０６，３０７，４０５分離層１０６，２０７，３０６，４０４剥離基体１０７，２０８接着剤１０８，２０９，４０６貫通孔１０３’，２０２’，３０３’，４０２’ 多孔質残渣１０７’，２０８’，３０７’，４０５’ 接着剤残渣２１０熱分離層（パッシベーション膜）２１１表面電極２１２裏面電極３０５成長防止カバー４０７くさび

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浮世典孝東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者岩上誠東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者西田彰志東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 5F051 AA02 CB10 CB12 CB13 CB21 CB30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板に多孔質層を形成する工程
と、該多孔質層上に半導体層を形成する工程と、該半導体層上に分離層を形成する工程と、該分離層に剥離基体を貼り付ける工程と、前記多孔質層の少なくとも一部を破壊し、前記半導体基
板と前記半導体層とを分離する工程と、前記分離層の少なくとも一部を破壊し、前記半導体層と
前記剥離基体とを分離する工程と、を少なくとも有し、前記分離層が、前記半導体層上に酸化物ペーストを塗布
して焼成することにより形成されることを特徴とする薄
膜半導体の製造方法。
【請求項２】前記焼成が、５０〜１５０℃にて行われ
ることを特徴とする請求項１に記載の薄膜半導体の製造
方法。
【請求項３】半導体基板に多孔質層を形成する工程
と、該多孔質層上に半導体層を形成する工程と、該半導体層上に分離層を形成する工程と、該分離層に剥離基体を貼り付ける工程と、前記多孔質層の少なくとも一部を破壊し、前記半導体基
板と前記半導体層とを分離する工程と、前記分離層の少なくとも一部を破壊し、前記半導体層と
前記剥離基体とを分離する工程と、を少なくとも有し、前記分離層が、所定の接着剤であることを特徴とする薄
膜半導体の製造方法。
【請求項４】前記半導体層と前記剥離基体とを分離す
る工程において、前記接着剤のみを変質させて分離する
ことを特徴とする請求項３に記載の薄膜半導体の製造方
法。
【請求項５】前記半導体層と前記剥離基体とを分離す
る工程において、前記剥離基体と前記接着剤との両方を
変質させて分離することを特徴とする請求項３に記載の
薄膜半導体の製造方法。
【請求項６】前記剥離基体を繰り返し利用することを
特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項に記載
の薄膜半導体の製造方法。
【請求項７】前記剥離基体が、複数の貫通穴の形成さ
れている板材であることを特徴とする請求項１から６の
うちのいずれか１項に記載の薄膜半導体の製造方法。
【請求項８】前記剥離基体が、前記半導体層とは熱膨
張率の異なる材質の板材であることを特徴とする請求項
１から７のうちのいずれか１項に記載の薄膜半導体の製
造方法。
【請求項９】前記剥離基体がプラスチック樹脂からな
ることを特徴とする請求項１から８のうちのいずれか１
項に記載の薄膜半導体の製造方法。
【請求項１０】前記多孔質層の少なくとも一部を破壊
し、前記半導体基板と前記半導体層とを分離する工程に
おいて、冷却手段を用いて前記多孔質層に力を加えるこ
とにより前記多孔質層を破壊し、前記半導体基板と前記
半導体層とを分離することを特徴とする請求項１から９
のうちのいずれか１項に記載の薄膜半導体の製造方法。
【請求項１１】前記冷却手段として−１０℃以下に冷
却できる冷凍装置を用いることを特徴とする請求項１０
に記載の薄膜半導体の製造方法。
【請求項１２】請求項１から１１のうちのいずれか１
項に記載の薄膜半導体の製造方法を含むことを特徴とす
る太陽電池の製造方法。