JP2010219141A

JP2010219141A - 半導体装置の製造方法、および膜除去装置

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Publication number: JP2010219141A
Application number: JP2009061523A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shimada; 香志嶋田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2010-09-30

Abstract

【課題】基板上の広い範囲において基板上の膜の除去がより確実に行なわれる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】主面Ｓ上に膜３０が形成された基板２が固定される。第１の焦点位置Ｆａを有する第１の光Ｌａが膜３０のうちの第１の部分ＴＡ１に照射され、かつ厚さ方向において第１の焦点位置Ｆａと異なる第２の焦点位置Ｆｂを有する第２の光Ｌｂが膜３０のうちの第２の部分ＴＢ１に照射される。第１および第２の部分ＴＡ１、ＴＢ１の各々は、互いに重複しない部分を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体装置の製造方法、および膜除去装置に関し、特に、レーザヘッドを用いて基板上の膜を除去する工程を有する半導体装置の製造方法、およびレーザヘッドを用いて基板上の膜を除去する膜除去装置に関するものである。

光電変換装置などの半導体装置の製造において、基板上の膜がレーザを用いて除去されることがある。たとえば特開平１１−３３０５１３号公報（特許文献１）によれば、以下のような光電変換装置の製造方法が開示されている。

まずガラス基板上に透明電極層が形成される。そして、集積されるべき複数の光電変換セルに対応して、複数の透明電極分離溝がレーザビームを用いたレーザスクライブ法によって形成される。そして光電変換ユニット層が形成される。そして光電変換ユニット層を貫通する複数の接続用溝がレーザスクライブ法によって形成される。そして裏面電極層が堆積される。そして透明電極層が切断される場合と同様に、レーザスクライブ法によって裏面電極層が切断され、複数の裏面電極分離溝が形成される。上記のレーザビームはガラス基板側から入射される。

特開平１１−３３０５１３号公報

膜応力による基板の反りなどに起因して膜の平坦性が低い場合、上記従来の技術においては基板上の広い範囲に渡って光の焦点を膜に合わせることが困難である。その結果、基板上における膜の除去にむらが生じるので、膜の除去が一部不完全になるという問題がある。

それゆえ本発明の一の目的は、基板上の広い範囲において基板上の膜の除去がより確実に行なわれる半導体装置の製造方法を提供することである。また本発明の他の目的は、基板上の広い範囲において基板上の膜をより確実に除去することができる膜除去装置を提供することである。

本発明の半導体装置の製造方法は、以下の工程を有する。
主面上に膜が形成された基板が固定される。第１の焦点位置を有する第１の光が膜のうちの第１の部分に照射され、かつ厚さ方向において第１の焦点位置と異なる第２の焦点位置を有する第２の光が膜のうちの第２の部分に照射される。第１および第２の部分の各々は、互いに重複しない部分を有する。

本発明の半導体装置の製造方法によれば、膜のうち第１および第２の部分のそれぞれに、互いに異なる第１および第２の焦点を有する光を照射することができる。よって第１および第２の部分の各々において焦点を最適化することができるので、膜の位置と焦点とのずれが抑制されることで、基板上の膜をより確実に除去することができる。

上記の半導体装置の製造方法において好ましくは、第１および第２の部分は互いに重複する部分を含む。これにより第１および第２の部分の境界において光が照射されない部分が生じることを防止することができる。

上記の半導体装置の製造方法において好ましくは、第１および第２の光の各々の波長は互いに同じである。これにより、第１および第２の光による膜の除去の各々を、同様の特性の光を用いて行なうことができる。

上記の半導体装置の製造方法において好ましくは、基板は、第１および第２の光の各々を透過する性質を有する。これにより膜への第１および第２の光の各々の入射を基板を介して行なうことができる。

上記の半導体装置の製造方法において好ましくは、半導体装置は光電変換装置である。
さらに好ましくは、光電変換装置は、透明電極と、半導体層と、裏面電極とを有する。透明電極は基板上に設けられている。半導体層は透明電極上に設けられている。裏面電極は半導体層上に設けられている。膜は、透明電極、半導体層および裏面電極のいずれかである。

本発明の膜除去装置は、厚さ方向を有する基板の主面上に形成された膜を除去するためのものであって、固定部と、支持部と、第１および第２のレーザヘッドとを有する。固定部は基板を固定するためのものである。支持部は、固定部に対して厚さ方向と交差する方向に相対的に変位可能なものである。第１のレーザヘッドは、第１の焦点位置を有する第１の光を膜のうちの第１の部分に照射するためのものであり、支持部に支持されている。第２のレーザヘッドは、厚さ方向において第１の焦点位置と異なる第２の焦点位置を有する第２の光を膜のうちの第２の部分に照射するためのものであり、支持部に支持されている。第１および第２の部分の各々は、互いに重複しない部分を有する。

本発明の膜除去装置によれば、膜のうち第１および第２の部分のそれぞれに、互いに異なる第１および第２の焦点を有する光を照射することができる。よって第１および第２の部分の各々において焦点を最適化することができるので、膜の位置と焦点とのずれが抑制されることで、基板上の膜をより確実に除去することができる。

上記の膜除去装置において好ましくは、第１および第２の光の各々の波長は互いに同じである。これにより、第１および第２の光による膜の除去の各々を、同様の特性の光を用いて行なうことができる。

上記の膜除去装置において好ましくは、膜除去装置は、第１〜第３の記憶部と、第１および第２のスイッチ部とを有する。第１および第２の記憶部のそれぞれは、膜の第１および第２の領域を記憶するものである。第３の記憶部は、膜の除去される領域を記憶するものである。第１のスイッチ部は、第１および第３の記憶部の各々に記憶された領域の重複部に第１の光が照射されるように第１のレーザヘッドのオン／オフを行なうものである。第２のスイッチ部は、第２および第３の記憶部の各々に記憶された領域の重複部に第２の光が照射されるように第２のレーザヘッドのオン／オフを行なうものである。

以上説明したように、本発明によれば、膜の第１および第２の部分の各々において焦点を最適化することができるので、膜の位置と焦点とのずれが抑制されることで、基板上の膜をより確実に除去することができる。

本発明の実施の形態１における膜除去装置の構成を概略的に示す斜視図である。図１の膜除去装置によって膜の第１の部分が除去される様子を示す概略的な断面図である。図１の膜除去装置によって膜の第２の部分が除去される様子を示す概略的な断面図である。本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法における平面レイアウトを説明する図である。図４の線Ｖ−Ｖに沿う概略断面図である。本発明の実施の形態１における光電変換装置の構成を概略的に示す平面図である。図６の線ＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線に沿う概略断面図（Ａ）、および線ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢに沿う概略断面図（Ｂ）である。本発明の実施の形態１における光電変換装置の製造方法の第１工程を概略的に示す図であり、図６の線ＶＩＩＡ−ＶＩＩＡに沿う位置に対応する断面図（Ａ）、および線ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿う位置に対応する断面図（Ｂ）である。本発明の実施の形態１における光電変換装置の製造方法の第２工程を概略的に示す図であり、図６の線ＶＩＩＡ−ＶＩＩＡに沿う位置に対応する断面図（Ａ）、および線ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿う位置に対応する断面図（Ｂ）である。本発明の実施の形態１における光電変換装置の製造方法の第３工程を概略的に示す図であり、図６の線ＶＩＩＡ−ＶＩＩＡに沿う位置に対応する断面図（Ａ）、および線ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿う位置に対応する断面図（Ｂ）である。本発明の実施の形態１における光電変換装置の製造方法の第４工程を概略的に示す図であり、図６の線ＶＩＩＡ−ＶＩＩＡに沿う位置に対応する断面図（Ａ）、および線ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿う位置に対応する断面図（Ｂ）である。本発明の実施の形態１における光電変換装置の製造方法の第５工程を概略的に示す図であり、図６の線ＶＩＩＡ−ＶＩＩＡに沿う位置に対応する断面図（Ａ）、および線ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿う位置に対応する断面図（Ｂ）である。本発明の実施の形態１における光電変換装置の製造方法の第６工程を概略的に示す図であり、図６の線ＶＩＩＡ−ＶＩＩＡに沿う位置に対応する断面図（Ａ）、および線ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿う位置に対応する断面図（Ｂ）である。本発明の実施の形態１における光電変換装置の製造方法の第７工程を概略的に示す図であり、図６の線ＶＩＩＡ−ＶＩＩＡに沿う位置に対応する断面図（Ａ）、および線ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿う位置に対応する断面図（Ｂ）である。本発明の実施の形態１における光電変換装置の製造方法の第８工程を概略的に示す図であり、図６の線ＶＩＩＡ−ＶＩＩＡに沿う位置に対応する断面図（Ａ）、および線ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿う位置に対応する断面図（Ｂ）である。本発明の実施の形態２における半導体装置の製造方法における平面レイアウトを説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
はじめに本実施の形態の膜除去装置の構成について説明する。

主に図１〜図５を参照して、本実施の形態の膜除去装置６０は、透明基板２（基板）の主面Ｓ上に形成された膜３０のうち除去領域ＴＲを除去するためのものである。膜除去装置６０は、支持ローラ６１（固定部）と、Ｘ−Ｙロボット６５（支持部）と、第１および第２のレーザヘッド６４ａ、６４ｂと、制御部６６と、ＣＣＤカメラ６３とを有する。

支持ローラ６１は、厚さ方向（図中の縦方向）を有する透明基板２を固定するためのものである。透明基板２は、後述する第１および第２の光Ｌａ、Ｌｂの各々を透過する性質を有する。

Ｘ−Ｙロボット６５は、ＸＹＺ直交座標系において透明基板２の厚さ方向をＺ方向として、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能に構成されている。すなわちＸ−Ｙロボット６５は、支持ローラ６１に対して、Ｘ方向およびＹ方向の各々に相対的に変位可能に構成されている。

第１および第２のレーザヘッド６４ａ、６４ｂは、Ｘ−Ｙロボット６５に支持されている。第１および第２のレーザヘッド６４ａ、６４ｂのそれぞれは、第１および第２の焦点位置Ｆａ、Ｆｂを有する。Ｚ方向（図中の縦方向）における第１および第２の焦点位置Ｆａ、Ｆｂは互いに距離Ｄｆだけ異なっている。好ましくは、第１および第２のレーザヘッドの各々の波長は互いに同じである。

制御部６６は、第１〜第３の記憶部９１ａ〜９１ｃと、第１および第２のスイッチ部９２ａ、９２ｂとを有する。

第１および第２の記憶部９１ａ、９１ｂのそれぞれは、膜３０の第１および第２の領域Ａ１、Ｂ１を記憶するものである。第３の記憶部９１ｃは、膜３０の除去される除去領域ＴＲを記憶するものである。

第１のスイッチ部９２ａは、第１のレーザヘッド６４ａのオン／オフを行なうものである。このオン／オフの制御は、第１の部分ＴＡ１に選択的に第１の光Ｌａが照射されるように行なわれる。第１の部分ＴＡ１は、膜３０のうち、第１の記憶部９１ａに記憶された第１の領域Ａ１と、第３の記憶部９１ｃに記憶された除去領域ＴＲとの重複部分である。

第２のスイッチ部９２ｂは、第２のレーザヘッド６４ｂのオン／オフを行なうものである。このオン／オフの制御は、第２の部分ＴＢ１に選択的に第２の光Ｌｂが照射されるように行なわれる。第２の部分ＴＢ１は、膜３０のうち、第２の記憶部９１ｂに記憶された第２の領域Ｂ１と、第３の記憶部９１ｃに記憶された除去領域ＴＲとの重複部分である。

上記のＸ−Ｙロボット６５が支持ローラ６１に対して透明基板２の厚さ方向と交差する方向に相対的に変位する際に、第１のスイッチ部９２ａが第１のレーザヘッド６４ａのオン／オフを制御することによって、第１のレーザヘッド６４ａは、第１の焦点位置Ｆａを有する第１の光Ｌａを膜３０のうちの第１の部分ＴＡ１に選択的に照射することができる。また上記の変位の際に第２のスイッチ部９２ｂが第２のレーザヘッド６４ｂのオン／オフを制御することによって、第２のレーザヘッド６４ｂは、厚さ方向において第１の焦点位置Ｆａと異なる第２の焦点位置Ｆｂを有する第２の光Ｌｂを膜３０のうちの第２の部分ＴＢ１に選択的に照射することができる。

図４および図５を参照して、透明基板２の主面Ｓ上に形成された膜３０のうち除去領域ＴＲを除去する方法について説明する。

まず主面Ｓ上に膜３０が形成された透明基板２が準備される。透明基板２は、たとえば膜３０の膜応力に起因して、反りを有する。この反りのため、膜３０は理想的な平坦性を有していない。すなわち膜３０は、厚さ方向（図５の縦方向）に垂直な平面Ｐを基準として、膜３０が主に平面Ｐの一方側（図５の下側）に位置している第１の領域Ａ１と、膜３０が主に平面Ｐの他方側（図５の上側）に位置している第２の領域Ｂ１とを有する。第１および第２の領域Ａ１、Ｂ１は、境界Ｄによって互いに隔てられている。よって第１および第２の領域Ａ１、Ｂ１は、互いに重複しない部分を有する。

次に膜除去装置６０の初期設定が行なわれる。すなわち第１および第２の領域Ａ１、Ｂ１のそれぞれの情報が、第１および第２の記憶部９１ａ、９１ｂに記憶される。また除去領域ＴＲが第３の記憶部９１ｃに記憶される。また第１および第２の焦点位置Ｆａ、Ｆｂのそれぞれは、第１および第２の領域Ａ１、Ｂ１において焦点位置が最適化されるように設定される。

次に、透明基板２が支持ローラ６１に固定される。次にＸ−Ｙロボット６５が支持ローラ６１に対して透明基板２の厚さ方向と交差する方向Ｍｂに相対的に変位される。この変位の際に、制御部６６は、第１および第２のレーザヘッド６４ａ、６４ｂに対して以下のような制御を行なう。

第１のスイッチ部９２ａは、第１の記憶部９１ａに記憶された第１の領域Ａ１と、第３の記憶部９１ｃに記憶された除去領域ＴＲとの重複部である第１の部分ＴＡ１を算出する。そして第１の部分ＴＡ１内に第１の光Ｌａの照射位置がある場合、第１のレーザヘッド６４ａをオン状態とし、逆に第１の部分ＴＡ１外に第１の光Ｌａの照射位置がある場合、第１のレーザヘッド６４ａをオフ状態とする。これにより第１の光Ｌａは、除去領域ＴＲのうちの第１の部分ＴＡ１に照射される。

第２のスイッチ部９２ｂは、第２の記憶部９１ｂに記憶された第２の領域Ｂ１と、第３の記憶部９１ｃに記憶された除去領域ＴＲとの重複部である第２の部分ＴＢ１を算出する。そして第２の部分ＴＢ１内に第２の光Ｌｂの照射位置がある場合、第２のレーザヘッド６４ｂをオン状態とし、逆に第２の部分ＴＢ１外に第２の光Ｌｂの照射位置がある場合、第２のレーザヘッド６４ｂをオフ状態とする。これにより第２の光Ｌｂは、除去領域ＴＲのうちの第２の部分ＴＢ１に照射される。

上記の第１および第２のレーザヘッド６４ａ、６４ｂに対する制御によって、第１および第２の部分ＴＡ１、ＴＢ１のそれぞれが第１および第２の光Ｌａ、Ｌｂによって照射されることで、除去領域ＴＲ全体の除去が行なわれる。

上記の膜除去方法は、本実施の形態の半導体装置としての光電変換装置の製造方法に適用することができる。以下、この光電変換装置について具体的に説明する。

図６および図７（Ａ）、（Ｂ）を参照して、本実施の形態の半導体装置としての光電変換装置である薄膜太陽電池１は、透明基板２と、透明電極層３と、半導体光電変換層４と、裏面電極層５と、電極１０とを有する。

透明基板２は、第２の光Ｌｂに対して透光性を有する。透明基板２上には、透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５がこの順序で積層されている。

透明電極層３は、導電膜であって、第１分離溝６によって複数の領域に分離されている。第１分離溝６は半導体光電変換層４で埋められている。

裏面電極層５は導電膜である。裏面電極層５および半導体光電変換層４は、第２分離溝８によって複数のセル領域１１に分離されている。

また半導体光電変換層４には、貫通部であるコンタクトライン７が形成されている。コンタクトライン７は、裏面電極層５によって埋められており、隣り合うセル領域１１間を電気的に直列に接続している。このように直列接続された複数のセル領域１１の端子として、電極１０が裏面電極層５上に設けられている。

次に薄膜太陽電池１の製造方法について説明する。
図８（Ａ）および（Ｂ）を参照して、透明電極層３が形成された透明基板２が準備される。透明基板２は、たとえばガラス基板である。また透明電極層３の材料は、たとえば、ＳｎＯ₂（酸化スズ）、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＺｎＯ（酸化亜鉛）を用いることができる。

透明電極層３は、通常、その平坦性に乱れを有する。この原因は、たとえば透明電極層３の膜応力による透明基板２の反り、透明基板２の製造誤差、または透明基板２の固定にともなう変形である。特に光電変換装置に用いられる透明基板２は大型のガラス基板であることが多いので、製造誤差が大きくなりやすく、また変形もしやすい。透明基板２の形状は、たとえば長辺１．４ｍおよび短辺１ｍを有する長方形である。たとえばこの長辺方向に沿って透明基板２は図５に示すような反りを有する。これにより透明基板２の端部および中央の各々の上に位置する透明電極層３の膜厚方向の位置は、たとえば互いに０．２ｍｍ程度だけずれている。

主に図９（Ａ）および（Ｂ）を参照して、矢印ＬＭ１に示すように、透明基板２を介したレーザスクライブによって、透明電極層３の一部が除去される。これにより透明電極層３を複数の領域に分離する第１分離溝６が形成される。

具体的には、上述した膜３０の除去方法（図１〜図５）と同様の方法によって、透明電極層３の部分的な除去が行なわれる。すなわち、まず透明電極層３の平坦性の乱れの平面視における分布に応じて第１および第２の領域Ａ１、Ｂ１が設定され、また平坦性の乱れの大きさに応じて第１および第２の焦点位置Ｆａ、Ｆｂが設定される。第１および第２の焦点位置Ｆａ、Ｆｂの差である距離Ｄｆは、たとえば０．１ｍｍとされる。そして第１分離溝６のうち、第１および第２の領域Ａ１、Ｂ１のそれぞれの中に位置する部分が第１、および第２の光Ｌａ、Ｌｂによって形成される。

また第１および第２の光ＬａおよびＬｂの各々は、透明電極層３の材料が吸収しやすい波長を有する。たとえば第１および第２の光ＬａおよびＬｂの波長は、ともに１０６４ｎｍとされる。またパルス当たりのエネルギー密度は、たとえば６９ｍＪ／ｍｍ²とされる。

なお第１および第２の光Ｌａに関する他のパラメータを例示すると、ビーム形状は６４０μｍの辺と、この辺に直交する４５０μｍの辺とを有する長方形であり、パルス周波数は５．５ｋＨｚであり、ビーム出力は１１０Ｗであり、パルス当たりのエネルギーは２０ｍＪである。

図１０（Ａ）および（Ｂ）を参照して、第１分離溝６を埋めるように透明電極層３を覆う半導体光電変換層４が形成される。半導体光電変換層４は、たとえば、アモルファスシリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層が順次積層された構造を有し、２００ｎｍ以上５μｍ以下の厚さを有する。

図１１（Ａ）および（Ｂ）を参照して、矢印ＬＭ２に示すように、透明基板２を介したレーザスクライブによって、半導体光電変換層４の一部が除去される。これにより半導体光電変換層４を貫通するコンタクトライン７が形成される。

具体的には、上述した膜３０の除去方法（図１〜図５）と同様の方法によって、半導体光電変換層４の部分的な除去が行なわれる。このレーザスクライブの波長は、光の吸収が主に半導体光電変換層４において生じるように選択され、たとえば５３２ｎｍである。

図１２（Ａ）および（Ｂ）を参照して、コンタクトライン７を埋めるように半導体光電変換層４を覆う裏面電極層５が形成される。裏面電極層５は、たとえばＺｎＯ層とＡｇ（銀）層との積層体である。

図１３（Ａ）および（Ｂ）を参照して、矢印ＬＭ３に示すように、透明基板２を介したレーザスクライブによって、半導体光電変換層４および裏面電極層５の各々の一部が除去される。これにより半導体光電変換層４および裏面電極層５を複数の領域に分離する第２分離溝８が形成される。

具体的には、上述した膜３０の除去方法（図１〜図５）と同様の方法によって、半導体光電変換層４および裏面電極層５の各々の部分的な除去が行なわれる。このレーザスクライブの波長は、光の吸収が主に半導体光電変換層４において生じるように選択され、たとえば５３２ｎｍである。

図１４（Ａ）および（Ｂ）を参照して、矢印ＬＭ４に示すように、透明基板２を介したレーザスクライブによって、半導体光電変換層４および裏面電極層５の各々の一部が除去される。これにより第２分離溝８の長手方向の両端（図１４（Ａ）の左右端）の各々の近傍に周縁溝９が形成される。

図１５（Ａ）および（Ｂ）を参照して、矢印ＬＭ５に示すように、透明基板２を介したレーザスクライブによって、周縁溝９のさらに外側（図１５（Ａ）の破線部の外側）の領域と、第２分離溝８の延在方向に沿った外側（図１５（Ｂ）の左右側）の領域とにおいて、透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５が除去される。

具体的には、上述した膜３０の除去方法（図１〜図５）と同様の方法によって、透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５の各々の部分的な除去が行なわれる。このレーザスクライブの波長は、光の吸収が主に透明電極層３において生じるように選択され、たとえば１０６４ｎｍである。

図７（Ａ）および（Ｂ）を参照して、第２分離溝８の延在方向に直交する方向の両端の裏面電極層５の表面上に、第２分離溝８の延在方向と同じ方向に延在する電極１０が形成される。

以上により、本実施の形態の光電変換装置である薄膜太陽電池１が得られる。
本実施の形態によれば、図２および図３に示すように、膜３０のうち第１および第２の部分ＴＡ１、ＴＢ１のそれぞれに、互いに異なる第１および第２の焦点位置Ｆａ、Ｆｂを有する第１および第２の光Ｌａ、Ｌｂを照射することができる。よって第１および第２の部分ＴＡ１、ＴＢ１の各々において焦点を最適化することができるので、膜３０の位置と焦点とのずれが抑制されることで、透明基板２上の膜３０をより確実に除去することができる。

（実施の形態２）
主に図１６を参照して、本実施の形態の半導体装置の製造方法としての膜除去方法について説明する。

膜３０は、厚さ方向（図５の縦方向）に垂直な平面Ｐを基準として、膜３０が主に平面Ｐの一方側（図５の下側）に位置している領域ＡＯと、膜３０が主に平面Ｐの他方側（図５の上側）に位置している領域Ｂ１と、膜３０が主に平面Ｐの近傍に位置している領域ＡＢとを有する。領域ＡＯおよび領域ＡＢが第１の領域Ａ２とされ、また領域ＢＯおよび領域ＡＢが第２の領域Ｂ２とされる。よって第１および第２の領域Ａ２、Ｂ２は、互いに重複する部分である領域ＡＢを含む。すなわち、実施の形態１においては第１および第２の領域Ａ１、Ｂ１（図４）が重複していなかったが、本実施の形態においては第１および第２の領域Ａ２、Ｂ２は、互いに重複する部分を有する。

次に膜除去装置６０の初期設定が行なわれる。すなわち、上記の第１および第２の領域Ａ２、Ｂ２のそれぞれの情報が、第１および第２の記憶部９１ａ、９１ｂに記憶される。また除去領域ＴＲが第３の記憶部９１ｃに記憶される。また第１および第２の焦点位置Ｆａ、Ｆｂのそれぞれが、第１および第２の領域Ａ１、Ｂ１において焦点位置が最適化されるように設定される。

次に透明基板２が支持ローラ６１に固定される。Ｘ−Ｙロボット６５が支持ローラ６１に対して透明基板２の厚さ方向と交差する方向に相対的に変位される。この変位の際に、制御部６６は、第１および第２のレーザヘッド６４ａ、６４ｂに対して以下のような制御を行なう。

第１のスイッチ部９２ａは、第１の記憶部９１ａに記憶された第１の領域Ａ２と、第３の記憶部９１ｃに記憶された除去領域ＴＲとの重複部である第１の部分ＴＡ２を算出する。そして第１の部分ＴＡ２内に第１の光Ｌａの照射位置がある場合、第１のレーザヘッド６４ａをオン状態とし、逆に第１の部分ＴＡ２外に第１の光Ｌａの照射位置がある場合、第１のレーザヘッド６４ａをオフ状態とする。これにより第１の光Ｌａは、除去領域ＴＲのうちの第１の部分ＴＡ２に照射される。

第２のスイッチ部９２ｂは、第２の記憶部９１ｂに記憶された第２の領域Ｂ２と、第３の記憶部９１ｃに記憶された除去領域ＴＲとの重複部である第２の部分ＴＢ２を算出する。そして第２の部分ＴＢ２内に第２の光Ｌｂの照射位置がある場合、第２のレーザヘッド６４ｂをオン状態とし、逆に第２の部分ＴＢ２外に第２の光Ｌｂの照射位置がある場合、第２のレーザヘッド６４ｂをオフ状態とする。これにより第２の光Ｌｂは、除去領域ＴＲのうちの第２の部分ＴＢ２に照射される。

本実施の形態の膜除去方法において、第１の部分ＴＡ２は、第１の光Ｌａのみが照射される部分ＴＡＯと、第１および第２の光Ｌａ、Ｌｂの両方が照射される部分ＴＡＢとを有する。また第２の部分ＴＢ２は、第２の光Ｌｂのみが照射される部分ＴＢＯと、第１および第２の光Ｌａ、Ｌｂの両方が照射される部分ＴＡＢとを有する。部分ＴＡＢは、第１および第２の部分ＴＡ２、ＴＢ２の各々に共有され、第１および第２の光Ｌａ、Ｌｂの両方の照射を受ける。

なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

本実施の形態によれば、第１および第２の部分ＴＡ２、ＴＢ２が互いに重複した部分ＴＡＢを設けることで、第１および第２の部分ＴＡ２、ＴＢ２の境界において光が照射されない部分が生じることを防止することができる。

なお上記の説明においては、膜３０（図２、図３）へ第１および第２の光Ｌａ、Ｌｂが透明基板２を介して入射される場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１および第２の光Ｌａ、Ｌｂが透明基板２を介さずに直接、膜３０に入射されてもよい。この場合、透明基板２の代わりに、第１および第２の光Ｌａ、Ｌｂに対する透光性を有さない基板を用いることができる。

今回開示された実施の形態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特許請求の範囲によって示され、特許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。

本発明は、レーザヘッドを用いて基板上の膜を除去する工程を有する半導体装置の製造方法、およびレーザヘッドを用いて基板上の膜を除去する膜除去装置に特に有利に適用することができる。

Ａ１，Ａ２第１の領域、Ｂ１，Ｂ２第２の領域、Ｆａ第１の焦点位置、Ｆｂ第２の焦点位置、Ｌａ第１の光、Ｌｂ第２の光、Ｓ主面、ＴＡ１，ＴＡ２第１の部分、ＴＢ１，ＴＢ２第２の部分、ＴＲ除去領域、１薄膜太陽電池（光電変換装置）、２透明基板（基板）、３透明電極層、４半導体光電変換層、５裏面電極層、６第１分離溝、７コンタクトライン、８第２分離溝、９周縁溝、１０電極、１１セル領域、３０膜、６０膜除去装置、６１支持ローラ（固定部）、６３ＣＣＤカメラ、６４ａ第１のレーザヘッド、６４ｂ第２のレーザヘッド、６５Ｘ−Ｙロボット（支持部）、９１ａ〜９１ｃ第１〜第３の記憶部、９２ａ第１のスイッチ部、９２ｂ第２のスイッチ部。

Claims

主面上に膜が形成された基板を固定する工程と、
第１の焦点位置を有する第１の光を前記膜のうちの第１の部分に照射し、かつ厚さ方向において前記第１の焦点位置と異なる第２の焦点位置を有する第２の光を前記膜のうちの第２の部分に照射する工程とを備え、
前記第１および第２の部分の各々は、互いに重複しない部分を有する、半導体装置の製造方法。
前記第１および第２の部分は、互いに重複する部分を含む、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
前記第１および第２の光の各々の波長は互いに同じである、請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
前記基板は、第１および第２の光の各々を透過する性質を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
前記半導体装置は光電変換装置である、請求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
前記光電変換装置は、前記基板上に設けられた透明電極と、前記透明電極上に設けられた半導体層と、前記半導体層上に設けられた裏面電極とを有し、
前記膜は、前記透明電極、前記半導体層および前記裏面電極のいずれかである、請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
厚さ方向を有する基板の主面上に形成された膜を除去するための膜除去装置であって、
前記基板を固定するための固定部と、
前記固定部に対して前記厚さ方向と交差する方向に相対的に変位可能な支持部と、
第１の焦点位置を有する第１の光を前記膜のうちの第１の部分に照射するための、前記支持部に支持された第１のレーザヘッドと、
前記厚さ方向において前記第１の焦点位置と異なる第２の焦点位置を有する第２の光を前記膜のうちの第２の部分に照射するための、前記支持部に支持された第２のレーザヘッドとを備え、
前記第１および第２の部分の各々は、互いに重複しない部分を有する、膜除去装置。
前記第１および第２の光の各々の波長は互いに同じである、請求項７に記載の膜除去装置。
前記膜の第１および第２の領域のそれぞれを記憶する第１および第２の記憶部と、
前記膜の除去される領域を記憶する第３の記憶部と、
前記第１および第３の記憶部の各々に記憶された領域の重複部に前記第１の光が照射されるように前記第１のレーザヘッドのオン／オフを行なう第１のスイッチ部と、
前記第２および第３の記憶部の各々に記憶された領域の重複部に前記第２の光が照射されるように前記第２のレーザヘッドのオン／オフを行なう第２のスイッチ部とをさらに備えた、請求項７または８に記載の膜除去装置。