JPH07321363A - 半導体ウェハの成形加工方法 - Google Patents
半導体ウェハの成形加工方法Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
(57)【要約】
【目的】 結晶シリコンからなる半導体ウェハ及び特に
太陽電池を破損することなく、強く湾曲した表面に施
し、それに所望の形を与える簡単な方法を提供する。 【構成】 薄い半導体ウェハ１を成形加工するために、
半導体ウェハ１に加工前に全面的に機械的保護層２を施
す。
太陽電池を破損することなく、強く湾曲した表面に施
し、それに所望の形を与える簡単な方法を提供する。 【構成】 薄い半導体ウェハ１を成形加工するために、
半導体ウェハ１に加工前に全面的に機械的保護層２を施
す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、結晶シリコンから成る
薄いウェハ及びそれから作られる太陽電池を成形加工す
るための方法に関する。
薄いウェハ及びそれから作られる太陽電池を成形加工す
るための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）から成る太陽
電池は地上での使用に広く普及している。太陽電池に課
せられた環境に対する融和性、大表面の形成可能性、高
効率及び価格の妥当性に対する要件は上記の太陽電池に
より十分満足させられるものである。しかしアモルファ
スシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）、銅−インジウム（ガリウ
ム）−ジセレン化物（ＣＩＳ、ＣＧＳ）及びカドミウム
テルル化合物（ＣｄＴｅ）から成る薄膜太陽電池に比し
て結晶シリコンから成る太陽電池は上記の利点の他に幾
つかの欠点もある。
電池は地上での使用に広く普及している。太陽電池に課
せられた環境に対する融和性、大表面の形成可能性、高
効率及び価格の妥当性に対する要件は上記の太陽電池に
より十分満足させられるものである。しかしアモルファ
スシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）、銅−インジウム（ガリウ
ム）−ジセレン化物（ＣＩＳ、ＣＧＳ）及びカドミウム
テルル化合物（ＣｄＴｅ）から成る薄膜太陽電池に比し
て結晶シリコンから成る太陽電池は上記の利点の他に幾
つかの欠点もある。
【０００３】結晶シリコンは極めて脆性で、そのため破
損し易い。結晶シリコンから成るウェハ又はこの材料か
ら作られた太陽電池は、従来破損の危険性が高いため完
全な加工及び取扱い可能性を保証するには約３００μｍ
の厚さを有していなければならなかった。その破損性の
故にウェハの成形は従来ｃ−Ｓｉの単結晶棒の適切な面
取りにより、即ちウェハを鋸挽する前に行わなければな
らなかった。従って１個のウェハ又は１個の太陽電池に
対して個々に成形することは不可能であるか又は極めて
経費を要するものとなる。
損し易い。結晶シリコンから成るウェハ又はこの材料か
ら作られた太陽電池は、従来破損の危険性が高いため完
全な加工及び取扱い可能性を保証するには約３００μｍ
の厚さを有していなければならなかった。その破損性の
故にウェハの成形は従来ｃ−Ｓｉの単結晶棒の適切な面
取りにより、即ちウェハを鋸挽する前に行わなければな
らなかった。従って１個のウェハ又は１個の太陽電池に
対して個々に成形することは不可能であるか又は極めて
経費を要するものとなる。
【０００４】結晶シリコンから作られた太陽電池を破損
することなく強く湾曲した表面に施すことも従来不可能
であった。確かに欧州特許第０２２１２８７号明細書か
ら結晶シリコンから成る太陽電池を特殊な積層技術によ
り軽く湾曲した支持体と同じように湾曲したガラスウェ
ハとの間に埋込む方法は公知であるが、しかしこの方法
は例えば自動車の屋根のような軽く湾曲した表面に限定
されていた。
することなく強く湾曲した表面に施すことも従来不可能
であった。確かに欧州特許第０２２１２８７号明細書か
ら結晶シリコンから成る太陽電池を特殊な積層技術によ
り軽く湾曲した支持体と同じように湾曲したガラスウェ
ハとの間に埋込む方法は公知であるが、しかしこの方法
は例えば自動車の屋根のような軽く湾曲した表面に限定
されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、上記の欠点を回避し、半導体ウェハ及び特に太陽電
池を湾曲した表面に施し又はそれに所望の形を与える簡
単な方法を可能にする、結晶シリコンから成るウェハを
成形加工するための方法を提供することにある。
は、上記の欠点を回避し、半導体ウェハ及び特に太陽電
池を湾曲した表面に施し又はそれに所望の形を与える簡
単な方法を可能にする、結晶シリコンから成るウェハを
成形加工するための方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によ
り、薄い半導体ウェハに加工前に全面的に機械的保護層
を施すことにより解決される。
り、薄い半導体ウェハに加工前に全面的に機械的保護層
を施すことにより解決される。
【０００７】薄い半導体ウェハが全面的に施された機械
的保護層により微視的損傷から保護されることは確認さ
れている。このようにして半導体ウェハの亀裂形成及び
破損が防止される。その前提条件は、保護層が気密にウ
ェハに載っており、十分よく固着しかつ十分な可撓性を
有することである。その際このような保護層はその破損
危険性を高めることなく、同時に半導体ウェハの厚さを
著しく削減することを可能にする。
的保護層により微視的損傷から保護されることは確認さ
れている。このようにして半導体ウェハの亀裂形成及び
破損が防止される。その前提条件は、保護層が気密にウ
ェハに載っており、十分よく固着しかつ十分な可撓性を
有することである。その際このような保護層はその破損
危険性を高めることなく、同時に半導体ウェハの厚さを
著しく削減することを可能にする。
【０００８】更に本発明による保護層を備えた半導体ウ
ェハは例えば１７０μｍ以下の削減された厚さで新たな
予想外に有利な特性を示す。このような半導体ウェハは
直ちに破損を来すことなく安全に曲げることができる。
その際半導体ウェハの厚さに応じて２０ｃｍ以下の曲率
半径が得られる。それにより初めて半導体ウェハ又はそ
れから作られた太陽電池のようなデバイスを明らかに湾
曲した表面上に施すことが可能となる。従ってこのよう
なデバイスの使用可能性は著しく拡大される。それによ
り太陽電池はこれまでは不可能であった例えば日用品、
自動車又は建物の外面のような一次元的に強く湾曲した
表面上にも簡単に直接施すことができる。別の利点は、
半導体ウェハの厚さを削減することにより１つには平坦
なデバイスの製造の際に半導体材料を節約することにな
り、また１つにはデバイスに対して補足的な物理的利点
をもたらすことができるようになることにある。より薄
い太陽電池では例えば、光起電力により作られた半導体
内部のキャリア対が表側及び裏側にある集電接触部に到
達するまでたどらざるをえない飛程も短縮される。飛程
が短いことにより再結合の確率は低下し、それにより多
くのキャリアを集めることができ、太陽電池はかなりの
高効率を達成することができる。
ェハは例えば１７０μｍ以下の削減された厚さで新たな
予想外に有利な特性を示す。このような半導体ウェハは
直ちに破損を来すことなく安全に曲げることができる。
その際半導体ウェハの厚さに応じて２０ｃｍ以下の曲率
半径が得られる。それにより初めて半導体ウェハ又はそ
れから作られた太陽電池のようなデバイスを明らかに湾
曲した表面上に施すことが可能となる。従ってこのよう
なデバイスの使用可能性は著しく拡大される。それによ
り太陽電池はこれまでは不可能であった例えば日用品、
自動車又は建物の外面のような一次元的に強く湾曲した
表面上にも簡単に直接施すことができる。別の利点は、
半導体ウェハの厚さを削減することにより１つには平坦
なデバイスの製造の際に半導体材料を節約することにな
り、また１つにはデバイスに対して補足的な物理的利点
をもたらすことができるようになることにある。より薄
い太陽電池では例えば、光起電力により作られた半導体
内部のキャリア対が表側及び裏側にある集電接触部に到
達するまでたどらざるをえない飛程も短縮される。飛程
が短いことにより再結合の確率は低下し、それにより多
くのキャリアを集めることができ、太陽電池はかなりの
高効率を達成することができる。
【０００９】本発明方法に使用される機械的保護層は上
述の要件を満たす任意の材料から形成可能である。しか
し保護層を機能層として半導体ウェハ上に又はそれから
形成されたデバイス上に残し、或は簡単な方法で再び除
去できるようにすると特に有利である。
述の要件を満たす任意の材料から形成可能である。しか
し保護層を機能層として半導体ウェハ上に又はそれから
形成されたデバイス上に残し、或は簡単な方法で再び除
去できるようにすると特に有利である。
【００１０】簡単に施すことができるとともに再び簡単
に除去できるようにされた保護層は、例えば液状で施す
ことができ引続き硬化することのできるプラスチックか
ら成る。例えば有機性ポリマーを適当な溶剤に溶かし、
半導体ウェハ上に施し、乾燥場合によっては硬化するこ
とができる。
に除去できるようにされた保護層は、例えば液状で施す
ことができ引続き硬化することのできるプラスチックか
ら成る。例えば有機性ポリマーを適当な溶剤に溶かし、
半導体ウェハ上に施し、乾燥場合によっては硬化するこ
とができる。
【００１１】ポリマーの種類に応じて硬化は、熱的に又
は電磁放射線の作用により又はこの２つの方法を組み合
わせることにより行ってもよい。相応して流動性のポリ
マー又はその短鎖の前駆化合物（プリカーサ又はモノマ
ー）も溶剤なしで施すことができ、また硬化により初め
て固体となり得る。ポリマーは例えば照射により硬化す
る被覆コンパウンド又はフォトレジストであってもよ
い。しかしまた１成分又は２成分の反応樹脂を使用する
ことも可能である。例えばエポキシ樹脂は適当な光開始
剤の使用により純粋に照射により硬化する系として形成
可能である。樹脂及び硬化成分から成る反応樹脂混合物
は半導体ウェハ上に施される直前に混合され、中程度の
温度でも硬化可能である。
は電磁放射線の作用により又はこの２つの方法を組み合
わせることにより行ってもよい。相応して流動性のポリ
マー又はその短鎖の前駆化合物（プリカーサ又はモノマ
ー）も溶剤なしで施すことができ、また硬化により初め
て固体となり得る。ポリマーは例えば照射により硬化す
る被覆コンパウンド又はフォトレジストであってもよ
い。しかしまた１成分又は２成分の反応樹脂を使用する
ことも可能である。例えばエポキシ樹脂は適当な光開始
剤の使用により純粋に照射により硬化する系として形成
可能である。樹脂及び硬化成分から成る反応樹脂混合物
は半導体ウェハ上に施される直前に混合され、中程度の
温度でも硬化可能である。
【００１２】同時に半導体ウェハから形成されるデバイ
スの機能層でもある機械的保護層は例えば導電性層とし
て形成される。従って本発明により施される保護層は金
属層であってもよい。それにはもちろん十分に可撓性の
金属を使用する必要がある。
スの機能層でもある機械的保護層は例えば導電性層とし
て形成される。従って本発明により施される保護層は金
属層であってもよい。それにはもちろん十分に可撓性の
金属を使用する必要がある。
【００１３】もう１つの適した保護層は印刷及び焼付け
可能な導電性ペーストからなっていてもよい。このペー
ストは高分量の金属粒子の他に少なくとももう１つの焼
結可能なセラミック成分及び場合によっては有機性結合
剤を使用特性の調整のために含んでいる。公知の導電性
ペーストは例えば銀、錫又はそれらの合金をガラス粒子
と共に含んでいる。
可能な導電性ペーストからなっていてもよい。このペー
ストは高分量の金属粒子の他に少なくとももう１つの焼
結可能なセラミック成分及び場合によっては有機性結合
剤を使用特性の調整のために含んでいる。公知の導電性
ペーストは例えば銀、錫又はそれらの合金をガラス粒子
と共に含んでいる。
【００１４】導電性ペーストは簡単な方法で半導体ウェ
ハ上に全面的に印刷することができ、焼付け後良好に接
着する機械的に安定な半導体ウェハ用保護層が形成され
る。このようにして形成されるデバイスではペーストは
電流を放出する接触部の役目をする。
ハ上に全面的に印刷することができ、焼付け後良好に接
着する機械的に安定な半導体ウェハ用保護層が形成され
る。このようにして形成されるデバイスではペーストは
電流を放出する接触部の役目をする。
【００１５】本発明の方法にとっては保護層が１０〜２
０μｍの厚さで施されると十分である。保護層の厚さは
半導体ウェハの厚さと共にほぼ完全に保護層の材料特性
により規定されるので、上述の厚さを越える保護層も可
能であり或は必要となる場合もある。本発明方法により
軟質ポリマーから形成された保護層を使用した場合でも
半導体ウェハの改善された加工可能性及び一層高い可撓
性が得られることが判明している。
０μｍの厚さで施されると十分である。保護層の厚さは
半導体ウェハの厚さと共にほぼ完全に保護層の材料特性
により規定されるので、上述の厚さを越える保護層も可
能であり或は必要となる場合もある。本発明方法により
軟質ポリマーから形成された保護層を使用した場合でも
半導体ウェハの改善された加工可能性及び一層高い可撓
性が得られることが判明している。
【００１６】本発明方法は薄い三結晶シリコンウェハで
ある半導体ウェハを加工するのに極めて有利に使用され
る。このような三結晶は「固体現象（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔ
ａｔｅ Ｐｈｅｎｏｍｅｎａ）」第３２〜３３巻（１９
９３）、第２１〜２６頁に記載のマルティネリ（Ｇ．Ｍ
ａｒｔｉｎｅｌｌｉ）による論文から公知である。この
三結晶は３つの互いに傾斜した単結晶領域からなってい
る。それぞれ２つの単結晶領域間の相界は面により構成
される。直線に添って交わる３つのこのような面が存在
する。しかしこれらの面のうち１つも三結晶全体を交差
するものはない。それぞれ２つの単結晶領域間の界面は
シリコン結晶の結晶学的に画定された面により構成さ
れ、［１１１］面を示している。従ってこれらの界面に
より画定された面も結晶学的に所定の角度（理想的には
１０９．４７°から１２５．２６°の値をとる）で交わ
る。
ある半導体ウェハを加工するのに極めて有利に使用され
る。このような三結晶は「固体現象（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔ
ａｔｅ Ｐｈｅｎｏｍｅｎａ）」第３２〜３３巻（１９
９３）、第２１〜２６頁に記載のマルティネリ（Ｇ．Ｍ
ａｒｔｉｎｅｌｌｉ）による論文から公知である。この
三結晶は３つの互いに傾斜した単結晶領域からなってい
る。それぞれ２つの単結晶領域間の相界は面により構成
される。直線に添って交わる３つのこのような面が存在
する。しかしこれらの面のうち１つも三結晶全体を交差
するものはない。それぞれ２つの単結晶領域間の界面は
シリコン結晶の結晶学的に画定された面により構成さ
れ、［１１１］面を示している。従ってこれらの界面に
より画定された面も結晶学的に所定の角度（理想的には
１０９．４７°から１２５．２６°の値をとる）で交わ
る。
【００１７】このような三結晶が結晶を通って斜めに走
る［１１１］面を含んでいないことは利点である。これ
に対して従来の単結晶シリコンは幾つかの［１１１］面
を有している。結晶引上げ法ではこれらの面に平行して
後に結晶から鋸挽されるウェハに優先破断面を示す転位
が起こる。これに対して三結晶の場合このような結晶全
体を切断する転位面は存在しない。
る［１１１］面を含んでいないことは利点である。これ
に対して従来の単結晶シリコンは幾つかの［１１１］面
を有している。結晶引上げ法ではこれらの面に平行して
後に結晶から鋸挽されるウェハに優先破断面を示す転位
が起こる。これに対して三結晶の場合このような結晶全
体を切断する転位面は存在しない。
【００１８】このような三結晶からその僅かな厚さの割
には抜群の耐破損性を示す薄いウェハを鋸挽することが
できる。従って例えば厚さ僅か６０μｍのウェハを例え
ば９５％の高い収量でこの三結晶から鋸挽することがで
きる。
には抜群の耐破損性を示す薄いウェハを鋸挽することが
できる。従って例えば厚さ僅か６０μｍのウェハを例え
ば９５％の高い収量でこの三結晶から鋸挽することがで
きる。
【００１９】三結晶シリコンから鋸挽された薄いウェハ
は本発明方法によりこれまで知られていない優れた特性
を得られるほど安定化される。厚さ３０〜１５０μｍの
三結晶シリコンウェハが厚さ１０〜２０μｍの有機性保
護層を備えている場合、まるで一枚の紙のように破れる
ことなく扱うことができる。本発明により被覆された三
結晶シリコンは並外れた可撓性を示し（破けることな
く）２ｃｍ以下の曲率半径が達成される。
は本発明方法によりこれまで知られていない優れた特性
を得られるほど安定化される。厚さ３０〜１５０μｍの
三結晶シリコンウェハが厚さ１０〜２０μｍの有機性保
護層を備えている場合、まるで一枚の紙のように破れる
ことなく扱うことができる。本発明により被覆された三
結晶シリコンは並外れた可撓性を示し（破けることな
く）２ｃｍ以下の曲率半径が達成される。
【００２０】本発明方法によりこのように被覆された三
結晶シリコンウェハは任意の外形をとることができる。
簡単なスタンピング又は切断によりウェハ又はこれから
形成されたデバイスは（デバイスを損なうことなく）任
意の外形を付与されることができる。ポリマー層はその
後溶剤により除去可能である。その際被覆された三結晶
シリコンウェハは極めて耐久性があり、ウェハの中心か
ら任意の輪郭の“孔”をスタンピングすることさえ可能
である。本発明方法によりこのようなウェハは実際に考
えられる限りのあらゆる外形をとることができ、例えば
太陽電池として形成し、任意に成形された基板又は表面
上に施すことができる。更にこのような表面に隆起部を
設け、太陽電池にこれに相応した孔を予め設けるか又は
形成することもできる。
結晶シリコンウェハは任意の外形をとることができる。
簡単なスタンピング又は切断によりウェハ又はこれから
形成されたデバイスは（デバイスを損なうことなく）任
意の外形を付与されることができる。ポリマー層はその
後溶剤により除去可能である。その際被覆された三結晶
シリコンウェハは極めて耐久性があり、ウェハの中心か
ら任意の輪郭の“孔”をスタンピングすることさえ可能
である。本発明方法によりこのようなウェハは実際に考
えられる限りのあらゆる外形をとることができ、例えば
太陽電池として形成し、任意に成形された基板又は表面
上に施すことができる。更にこのような表面に隆起部を
設け、太陽電池にこれに相応した孔を予め設けるか又は
形成することもできる。
【００２１】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づき以下に詳述す
る。
る。
【００２２】ａ） 有機性ポリマー層の被着 厚さ１７０μｍ以下の結晶シリコンから成る半導体ウェ
ハ１上にまず有機性ポリマーから成る保護層２が施され
る。それにはＵＶ硬化性のネガ形のフォトレジストが使
用される。フォトレジストを溶液として吹き付け、刷毛
で塗り或は半導体製造時に通常行われるように遠心分離
により施す。保護層２を全面的に施した後にこれを乾燥
する。乾燥を促進するため保護層２を加熱及び／又は表
面硬化してもよい。それには１０秒間１５０℃で加熱す
ることで十分である。
ハ１上にまず有機性ポリマーから成る保護層２が施され
る。それにはＵＶ硬化性のネガ形のフォトレジストが使
用される。フォトレジストを溶液として吹き付け、刷毛
で塗り或は半導体製造時に通常行われるように遠心分離
により施す。保護層２を全面的に施した後にこれを乾燥
する。乾燥を促進するため保護層２を加熱及び／又は表
面硬化してもよい。それには１０秒間１５０℃で加熱す
ることで十分である。
【００２３】硬化のため保護層２をＵＶ放射源で照射
し、例えば波長３８０ｎｍの照射に１秒間曝す。硬化さ
れた保護層２は半導体ウェハ１上に良好に接着し、１０
〜２０μｍの厚さを有する。
し、例えば波長３８０ｎｍの照射に１秒間曝す。硬化さ
れた保護層２は半導体ウェハ１上に良好に接着し、１０
〜２０μｍの厚さを有する。
【００２４】ｂ） 導電性ペーストから成る保護層２の
形成 スクリーン印刷法により銀及び二酸化ケイ素粒子含有ペ
ーストを全面的に半導体ウェハ１の表面上に施す。それ
には従来のスクリーン印刷ペーストを使用してもよい。
ペーストを全面的に施した後そこに含まれている有機性
結合剤を焼尽し、その際ペースト層はそこに含まれるＳ
ｉＯ2粒子により半導体基体上に固く焼結される。厚さ
約１０〜２０μｍの一様な金属製の導電性保護層２が得
られる。
形成 スクリーン印刷法により銀及び二酸化ケイ素粒子含有ペ
ーストを全面的に半導体ウェハ１の表面上に施す。それ
には従来のスクリーン印刷ペーストを使用してもよい。
ペーストを全面的に施した後そこに含まれている有機性
結合剤を焼尽し、その際ペースト層はそこに含まれるＳ
ｉＯ2粒子により半導体基体上に固く焼結される。厚さ
約１０〜２０μｍの一様な金属製の導電性保護層２が得
られる。
【００２５】図２には本発明のもう１つの実施例におい
て両面に保護層２を備えている半導体ウェハ１が示され
ている。その際両保護層２或は２′に対して同じか又は
異なる材料を使用することも可能である。例えばまず保
護層２の一方を金属製の導電性層から作り、その後第２
の保護層２′を後に施される有機性ポリマーから作るこ
とも可能である。
て両面に保護層２を備えている半導体ウェハ１が示され
ている。その際両保護層２或は２′に対して同じか又は
異なる材料を使用することも可能である。例えばまず保
護層２の一方を金属製の導電性層から作り、その後第２
の保護層２′を後に施される有機性ポリマーから作るこ
とも可能である。
【００２６】成形加工の実施 少なくとも保護層２を備えている半導体ウェハ１は殆ど
一枚の紙のように取扱うことができ、成形プロセスを行
うことができる。このような成形プロセスは半導体ウェ
ハの一次元的な曲げを含んでいてもよく、例えばこれを
湾曲した表面に張り付け、積層又は何等かの方法で固着
してもよい。１枚又は２枚の保護層２を備えられている
半導体ウェハ１はスタンピング、鋸挽又は切断により所
望の外形を付与するか、或は所望の裁断を行う。
一枚の紙のように取扱うことができ、成形プロセスを行
うことができる。このような成形プロセスは半導体ウェ
ハの一次元的な曲げを含んでいてもよく、例えばこれを
湾曲した表面に張り付け、積層又は何等かの方法で固着
してもよい。１枚又は２枚の保護層２を備えられている
半導体ウェハ１はスタンピング、鋸挽又は切断により所
望の外形を付与するか、或は所望の裁断を行う。
【００２７】図３は湾曲した支持体４上に施された保護
層２を設けられた半導体ウェハ１を示すものである。半
導体ウェハ１は例えば太陽電池であり、その保護層２は
例えばスクリーン印刷及びそれに続けて行われる焼付け
により施された金属製の導電性再接触部である。支持体
４には例えば湾曲したガラス板を使用してもよい。張り
付けは接着層３により行ってもよい。最も簡単な場合接
着層３は太陽電池１とガラス製支持体４との間に配置さ
れている熱可塑性溶融接着箔である。軽く外部から圧迫
しながら装置全体を溶融接着箔の軟化点以上に加熱し、
引続き冷却する。こうすることにより図３に示された固
い結合体（積層）が形成される。
層２を設けられた半導体ウェハ１を示すものである。半
導体ウェハ１は例えば太陽電池であり、その保護層２は
例えばスクリーン印刷及びそれに続けて行われる焼付け
により施された金属製の導電性再接触部である。支持体
４には例えば湾曲したガラス板を使用してもよい。張り
付けは接着層３により行ってもよい。最も簡単な場合接
着層３は太陽電池１とガラス製支持体４との間に配置さ
れている熱可塑性溶融接着箔である。軽く外部から圧迫
しながら装置全体を溶融接着箔の軟化点以上に加熱し、
引続き冷却する。こうすることにより図３に示された固
い結合体（積層）が形成される。
【００２８】保護層としては例えばフォトレジストから
成る有機性ポリマー層を施し、硬化することも可能であ
る。成形加工後、即ち例えば湾曲した支持体上に張り付
けた後保護層は溶剤、例えばアセトンで除去可能であ
る。
成る有機性ポリマー層を施し、硬化することも可能であ
る。成形加工後、即ち例えば湾曲した支持体上に張り付
けた後保護層は溶剤、例えばアセトンで除去可能であ
る。
【００２９】図４は成形加工のもう１つの方法を示すも
のである。外側に湾曲した例えばガラス製支持体４上に
接着層３により保護層２を備えている太陽電池１を張り
付ける。保護層２（図４には記載せず）は太陽電池１の
張り付け後除去される。太陽電池を覆うには別の層５
（別の種類の熱可塑性溶融接着箔であってもよい）或は
このような溶融接着箔を使って施された保護箔を積層し
てもよい。カバー５により積層は完全になり、太陽電池
は完全に覆われる。カバー５は太陽電池１の全面上に積
層プロセスで基板又は支持体４と固く結合した重なりを
有することになる。
のである。外側に湾曲した例えばガラス製支持体４上に
接着層３により保護層２を備えている太陽電池１を張り
付ける。保護層２（図４には記載せず）は太陽電池１の
張り付け後除去される。太陽電池を覆うには別の層５
（別の種類の熱可塑性溶融接着箔であってもよい）或は
このような溶融接着箔を使って施された保護箔を積層し
てもよい。カバー５により積層は完全になり、太陽電池
は完全に覆われる。カバー５は太陽電池１の全面上に積
層プロセスで基板又は支持体４と固く結合した重なりを
有することになる。
【００３０】図５は既に記載した三結晶から鋸挽された
三結晶ウェハ６の平面図である。３つの互いに傾斜した
単結晶領域Ｍ１、Ｍ２及びＭ３は中心で互いに出会い、
従ってどの界面にも三結晶を切断する面を形成すること
はない。単結晶領域間の２つ（の界面）はシリコンの
［１１１］面又はこの結晶学的に画定された面が最大で
±２％前後ずれる面であると有利である。第３の界面に
は比較的大きな角度が得られるため結晶学上の面は成長
しない。ここではそれを二次界面という。
三結晶ウェハ６の平面図である。３つの互いに傾斜した
単結晶領域Ｍ１、Ｍ２及びＭ３は中心で互いに出会い、
従ってどの界面にも三結晶を切断する面を形成すること
はない。単結晶領域間の２つ（の界面）はシリコンの
［１１１］面又はこの結晶学的に画定された面が最大で
±２％前後ずれる面であると有利である。第３の界面に
は比較的大きな角度が得られるため結晶学上の面は成長
しない。ここではそれを二次界面という。
【００３１】このような三結晶シリコンウェハ６から成
る半導体ウェハ１は比較的大きな三結晶のブロックから
約３０μｍからの厚さで切り出され、図１及び図２に記
載されているように片面又は両面に保護層２を備えてい
てもよい。この場合も保護層の厚さは１０〜２０μｍで
ある。保護層２を備えている半導体ウェハ１（三結晶ウ
ェハ）は並外れた可撓性を示し、成形加工に対して耐破
損性である。その際この結合体は破損することなく極め
て強度に湾曲させることができ、２ｃｍ以下の曲率半径
を達成することができる。従って結合体は相応して強度
に湾曲する基板上にも張り付け又は積層により固着可能
である（図３及び図４参照）。
る半導体ウェハ１は比較的大きな三結晶のブロックから
約３０μｍからの厚さで切り出され、図１及び図２に記
載されているように片面又は両面に保護層２を備えてい
てもよい。この場合も保護層の厚さは１０〜２０μｍで
ある。保護層２を備えている半導体ウェハ１（三結晶ウ
ェハ）は並外れた可撓性を示し、成形加工に対して耐破
損性である。その際この結合体は破損することなく極め
て強度に湾曲させることができ、２ｃｍ以下の曲率半径
を達成することができる。従って結合体は相応して強度
に湾曲する基板上にも張り付け又は積層により固着可能
である（図３及び図４参照）。
【００３２】しかしまた保護層２を備えた半導体ウェハ
１にスタンピング又は切断により所望の形を与えること
も可能である。その際図６に示されているように機械的
耐久性を失うことなく任意の形の孔７を半導体ウェハ１
からスタンピングすることもできる。孔７（及び保護層
２）を備えている半導体ウェハ１も更に成形加工するこ
とができ、例えば同様に一次元的に湾曲した表面上に張
り付け又は積層してもよい。
１にスタンピング又は切断により所望の形を与えること
も可能である。その際図６に示されているように機械的
耐久性を失うことなく任意の形の孔７を半導体ウェハ１
からスタンピングすることもできる。孔７（及び保護層
２）を備えている半導体ウェハ１も更に成形加工するこ
とができ、例えば同様に一次元的に湾曲した表面上に張
り付け又は積層してもよい。
【００３３】本発明方法を太陽電池の製造に使用すると
特に有利であり、その際このような三結晶ウェハから製
造される太陽電池は、それが固定される表面に適合させ
て所望の形に裁断することができる。更に本発明方法
は、太陽電池をこれまでの結晶シリコンの太陽電池では
不可能であった湾曲した特に強く湾曲した表面に施すこ
とを可能にする。
特に有利であり、その際このような三結晶ウェハから製
造される太陽電池は、それが固定される表面に適合させ
て所望の形に裁断することができる。更に本発明方法
は、太陽電池をこれまでの結晶シリコンの太陽電池では
不可能であった湾曲した特に強く湾曲した表面に施すこ
とを可能にする。
【００３４】しかしながら一般に本発明方法は、太陽電
池を製造する際の半導体ウェハの種々の加工プロセスで
の破損危険性を回避するのに使用される。半導体ウェハ
の取扱い及び太陽電池の製造時の処理の確実性が高めら
れるだけでなく、太陽電池がこれまでよりも薄く仕上げ
られることから、他の冒頭に記載した太陽電池の特性の
利点と結び付けることが可能となる。
池を製造する際の半導体ウェハの種々の加工プロセスで
の破損危険性を回避するのに使用される。半導体ウェハ
の取扱い及び太陽電池の製造時の処理の確実性が高めら
れるだけでなく、太陽電池がこれまでよりも薄く仕上げ
られることから、他の冒頭に記載した太陽電池の特性の
利点と結び付けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により上面に保護層を備えた半導体ウェ
ハの断面図。
ハの断面図。
【図２】本発明により両面に保護層を備えた半導体ウェ
ハの断面図。
ハの断面図。
【図３】湾曲した支持体上の半導体ウェハの断面図。
【図４】別の湾曲した支持体上の半導体ウェハの断面
図。
図。
【図５】三結晶シリコンウェハの平面図。
【図６】中心に任意に成形された孔を有する三結晶シリ
コンウェハの平面図。
コンウェハの平面図。
１ 半導体ウェハ ２、２′ 保護層 ３ 接着層 ４ 支持体（基板） ５ カバー ６ 三結晶シリコンウェハ ７ 孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/312 Ａ (71)出願人 390041494 シーメンス、ソーラー、ゲゼルシヤフト、 ミツト、ベシユレンクテル、ハフツング ＳＩＥＭＥＮＳ ＳＯＬＡＲ ＧＥＳＥＬ ＬＳＣＨＦＴ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮ ＫＴＥＲ ＨＡＦＴＵＮＧ ドイツ連邦共和国ミユンヘン （番地な し) (72)発明者 アルツール エントレス ドイツ連邦共和国 80337 ミユンヘン ツムブリンガーシユトラーセ 10 (72)発明者 カール‐ハインツ アイゼンリート ドイツ連邦共和国 83727 シユリールゼ ー トリフトシユトラーセ １ (72)発明者 ジユリアーノ マルチネリ イタリア国 100 フエラーラ ヴイア パラデイソ 12
Claims (10)
- 【請求項１】 薄い半導体ウェハ（１）に加工前に全面
的に機械的保護層（２）を施すことを特徴とする半導体
ウェハの成形加工方法。 - 【請求項２】 成形加工後保護層（２）を除去すること
を特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 半導体ウェハ（１）の主面の両面に保護
層（２）を施すことを特徴とする請求項１又は２記載の
方法。 - 【請求項４】 三結晶シリコンウェハ（６）から成る半
導体ウェハ又はそれから形成されるデバイスを成形加工
することを特徴とする請求項１ないし３の１つに記載の
方法。 - 【請求項５】 保護層（２）として厚さ約１０〜５０μ
ｍの有機性ポリマーの層を施すことを特徴とする請求項
１ないし４の１つに記載の方法。 - 【請求項６】 保護層（２）として金属の導電性の印刷
に適したペーストを施すことを特徴とする請求項１ない
し４の１つに記載の方法。 - 【請求項７】 切断、鋸挽及びスタンピングから選択し
て成形加工することを特徴とする請求項１ないし６の１
つに記載の方法。 - 【請求項８】 積層法及び半導体ウェハ（１）の一次元
的曲げを含む加工から選択して成形加工を行うことを特
徴とする請求項１ないし６の１つに記載の方法。 - 【請求項９】 厚さ３０〜１７０μｍの半導体ウェハ
（１）を加工することを特徴とする請求項１ないし８の
１つに記載の方法。 - 【請求項１０】 加工すべき半導体ウェハ（１）が太陽
電池であることを特徴とする請求項１ないし９の１つに
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4415132A DE4415132C2 (de) | 1994-04-29 | 1994-04-29 | Verfahren zur formgebenden Bearbeitung von dünnen Wafern und Solarzellen aus kristallinem Silizium |
| DE4415132.2 | 1994-04-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07321363A true JPH07321363A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=6516870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7123081A Pending JPH07321363A (ja) | 1994-04-29 | 1995-04-24 | 半導体ウェハの成形加工方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5650363A (ja) |
| EP (1) | EP0680100A3 (ja) |
| JP (1) | JPH07321363A (ja) |
| DE (1) | DE4415132C2 (ja) |
| IT (1) | IT1273603B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011108907A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Kyocera Corp | 実装構造体、光電変換装置、並びに光電変換モジュール |
| JP2018098512A (ja) * | 2011-05-06 | 2018-06-21 | イリディウム メディカル テクノロジー カンパニー リミテッドＩｒｉｄｉｕｍ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 非平面デバイスの組立方法 |
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