(57)【要約】【課題】少なくとも半導体層側に位置する層がＭｏを含有する電極層を備えた半導体デバイスを歩留まり良く複数の単位セルに分割できる半導体デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】第１電極層１２と第２電極層１４との間に半導体層１３が配置され、第１電極層１２又は第２電極層１３が基板１１側に配置され、第１電極層１２の少なくとも半導体層１３側に位置する層がＭｏを含有する半導体デバイスを、複数の単位セル２０に分割する工程を含む半導体デバイスの製造方法において、第１金属層１２にレーザ光を走査して、第１金属層１２をスクライブ加工する工程と、第２金属層１４側又は半導体層１３側からレーザ光を走査して、第２金属層１４と半導体層１３とを同時にスクライブ加工する工程とを含み、第１金属層１２のスクライブ加工ラインと、第２金属層１４及び半導体層１３のスクライブ加工ラインとを整合させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に積層された、第１電極層と、半導体層と、第２電極層とを有し、前記第１電極層と前記第２電極層との間に前記半導体層が配置され、前記第１電極層又は前記第２電極層が前記基板側に配置されてなり、前記第１電極層の少なくとも前記半導体層側に位置する層がＭｏを含有する半導体デバイスを、スクライブ加工して複数の単位セルに分割する工程を含む半導体デバイスの製造方法において、
前記第１金属層にレーザ光を走査して、前記第１金属層をスクライブ加工する第１金属層スクライブ工程と、
前記第２金属層側又は前記半導体層側からレーザ光を走査して、前記第２金属層と前記半導体層とを同時にスクライブ加工する第２金属層・半導体層スクライブ工程とを含み、
前記第１金属層のスクライブ加工ラインと、前記第２金属層及び前記半導体層のスクライブ加工ラインとが整合するように、前記第１金属層スクライブ工程と、前記第２金属層・半導体層スクライブ工程とを行うことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記半導体デバイスが、前記基板上に、前記第１電極層、前記半導体層、前記第２電極層の順に積層されたものであり、
前記第２電極層にレーザ光を走査して前記第２金属層・半導体層スクライブ工程を行った後、次いで、該第２金属層・半導体層スクライブ工程により露出した前記第１金属層にレーザ光を走査して前記第１金属層スクライブ工程を行う請求項１に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記半導体デバイスが、前記基板上に、前記第２電極層、前記半導体層、前記第１電極層の順に積層されたものであり、
前記第１電極層にレーザ光を走査して前記第１金属層スクライブ工程を行った後、次いで、該第１金属層スクライブ工程により露出した前記半導体層にレーザ光を走査して、前記第２金属層・半導体層スクライブ工程を行う請求項１に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記半導体層が、Ｃｕと、Ｉｎ及び／又はＧａと、Ｓｅ及び／又はＳとを少なくとも含有する半導体、又は、Ｃｕと、Ｚｎと、Ｓｎと、Ｓｅ及び／又はＳとを少なくとも含む半導体で構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記第１金属層スクライブ工程で用いるレーザ光は、スポット径が前記第２金属層・半導体層スクライブ工程で用いるレーザ光と同一で、エネルギー密度又は出力が前記第２金属層・半導体層スクライブ工程で用いるレーザ光よりも低い請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項６】
２本のレーザ光を、各レーザ光のスポット径どうしが重なり合わないようにレーザ光の走査方向に沿って直列に配置し、
各レーザ光を同時かつ同方向に走査して、走査方向前方に配置されたレーザ光により前記第１金属層スクライブ工程及び前記第２金属層・半導体層スクライブ工程のいずれか一方のスクライブ工程を行い、走査方向後方に配置されたレーザ光により、他方のスクライブ工程を行う請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記２本のレーザ光が、１つの発振器から出射された１本のレーザ光を、２本に分割したものである、請求項６に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記２本のレーザ光が、２つの発振器から１本ずつ出射されたものである、請求項６に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項９】
基板と、該基板上に積層された、第１電極層と、半導体層と、第２電極層とを有し、前記第１電極層と前記第２電極層との間に前記半導体層が配置され、前記第１電極層又は前記第２電極層が前記基板側に配置されてなり、前記第１電極層の少なくとも前記半導体層側に位置する層がＭｏを含有する半導体デバイスを、スクライブ加工して複数の単位セルに分割するための半導体デバイスの製造装置において、
２本のレーザ光を、各レーザ光のスポット径どうしが重なり合わないように照射するレーザ光照射装置と、
前記各レーザ光の照射スポットが、前記基板上に設定された同一ラインに沿って移動するように、前記基板及び／又は前記レーザ光照射装置を移動させるレーザ光走査装置と、
前記各レーザ光のエネルギー密度又は出力を調整する出力調整装置とを備え、
前記レーザ光照射装置によって照射される一方のレーザ光によって前記第１金属層をスクライブ加工し、他方のレーザ光によって前記第２金属層及び前記半導体層をスクライブ加工するように構成されていることを特徴とする半導体デバイスの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池、カラーフィルタ、ディスプレイ、光センサ等の、電極層と電極層との間に半導体層が配置された半導体デバイスを、スクライブ加工して複数の単位セルに分割する工程を含む半導体デバイスの製造方法及び半導体デバイスの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜の形成方法として、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等の気相成長法がある。気相成長法により、大面積の薄膜を容易に形成できるので、半導体デバイスの低コスト化が期待できる。
【０００３】
しかしながら、半導体デバイスを大面積にすると、電極層のシート抵抗により、電力ロスが大きくなる問題があった。例えば、太陽電池の場合、光入射側の電極層（以下、透明電極ともいう）は、ＺｎＯなどの透明導電性酸化物で構成されているが、透明導電性酸化物はシート抵抗が高い。このため、太陽電池の一つのセルを大面積にすると、光電変換層で発電した電流が、透明電極を流れる際の電力ロスが大きくなり、発電効率が低下する問題があった。そのため、半導体デバイスを、スクライブ加工して複数の単位セルに分割し、隣接する単位セルどうしを直列又は並列に接続することが従来より行われている。
【０００４】
半導体デバイスを、複数の単位セルに分割するにあたり、特許文献１，２に記載されるように、薄膜の成膜工程と、成膜した薄膜のスクライブ工程とを交互に繰り返し、半導体デバイスの各層を成膜する度にスクライブ加工を行う方法が従来より行われている。
【０００５】
しかしながら、各層を成膜する毎にスクライブ加工を行った場合、半導体デバイスの製造プロセス時間中に占めるスクライブ加工時間が増大する。また、スクライブ加工により生じる加工屑を除去する洗浄処理がスクライブ加工の度に必要となるので、洗浄時間が増大する。このため、半導体デバイスの製造効率が低下する問題があった。
【０００６】
また、薄膜の成膜装置と、薄膜のスクライブ加工装置は、薄膜の積層数に応じた数だけ必要となるので、半導体デバイスの製造装置が、複雑で大型なものになる傾向があった。
【０００７】
また、各層をスクライブ加工する度、スクライブ加工装置に取り付けて行うので、加工精度にばらつきが生じ易かった。そこで、各層の加工精度のズレ量を考慮して、加工幅を広めに取ってスクライブ加工することが考えられるが、加工幅を広く取るほど、半導体デバイスとして機能する面積が減少し、半導体デバイスの特性が低下することになる。
【０００８】
また、特許文献３には、絶縁性基板上に第１電極層、光電変換層、透明な第２電極層を積層して積層体を形成したのち、該積層体に、レーザ光を走査して第２電極層をスクライブ加工し、第２電極層のスクライブ加工で露出した光電変換層に、第２電極層のスクライブ加工に用いるレーザ光よりもスポット径が小さく、エネルギー密度の高いレーザ光を走査して、光電変換層及び第１電極層をスクライブ加工して積層体を分割することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２０６２３５号公報
【特許文献２】特開２００２−３３４９８号公報
【特許文献３】特開平７−２６３７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
半導体デバイスでは、電極と半導体層との密着性や、半導体層の結晶成長性などを考慮して、電極材料を選択する必要がある。例えば、ＣｕＩｎＳｅ２、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２等のカルコパイライト構造の半導体や、Ｃｕ２ＺｎＳｎＳ４等のケステライト構造又はスタナイト構造の半導体を光電変換層に用いた太陽電池は、従来のシリコンを用いた太陽電池に比べて高い発電効率が得られ、近年開発が進められている。上記半導体を光電変換層に用いた太陽電池では、光電変換層に光が入射する側とは反対側の電極（裏面電極）の電極材料に、腐食耐性等の観点から、Ｍｏが使用されている。
【００１１】
ところが、Ｍｏを含む金属層の、半導体層に対する密着性は、他の金属層に比べて低い場合が多かった。Ｍｏで構成された電極層（以下、Ｍｏ電極層ともいう）上に、ＣｕＩｎＳｅ２、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２等のカルコパイライト構造の半導体で構成された光電変換層を形成した場合を例に挙げて説明すると、光電変換層の成膜時に、Ｍｏ電極層と光電変換層との間に、結晶の配向性を示す容易軸の方向がＭｏ電極層の面方向に対して垂直なセレン化モリブデンが生成される。Ｍｏ電極層と光電変換層との間にセレン化モリブデンが存在することにより、両者の密着性が低下しやすかった。
【００１２】
特許文献３では、レーザ光を走査して、透明な第２電極層をスクライブ加工した後、第２電極層のスクライブ加工で露出した光電変換層に、レーザ光を走査して、光電変換層及び第１電極層をスクライブ加工している。しかしながら、第１電極層がＭｏ電極層で構成される場合、上述したように光電変換層とＭｏ電極層との密着性が不十分な場合がある。このため、特許文献２のように、レーザ光走査して光電変換層とＭｏ電極層とを同時にスクライブ加工すると、Ｍｏ電極層にレーザ光が到達する前に、その近傍の加工中の衝撃によって、光電変換層が広範囲にわたってＭｏ電極層から剥がれてしまう恐れがあった。光電変換層がＭｏ電極から過剰に剥がれると、過剰に剥がれた分だけ発電面積が減少するので発電効率の低下につながる。また、光電変換層が過剰に剥がれた部分にレーザ光が照射され、Ｍｏ電極層のみならず、その下の基板まで不必要に加工されることがあり、場合によっては基板に貫通穴が出来てしまうなど、歩留まりが低下する問題があった。
【００１３】
また、特許文献３では、第２電極層のスクライブ加工幅を、光電変換層及び第１電極層のスクライブ加工幅よりも広く取っているので、その分だけ第２電極層の面積が減少し、発電効率の低下につながる。
【００１４】
よって、本発明の目的は、少なくとも半導体層側に位置する層がＭｏを含有する電極層を備えた半導体デバイスを歩留まり良く複数の単位セルに分割できる半導体デバイスの製造方法及び半導体デバイスの製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の半導体デバイスの製造方法は、基板と、該基板上に積層された、第１電極層と、半導体層と、第２電極層とを有し、前記第１電極層と前記第２電極層との間に前記半導体層が配置され、前記第１電極層又は前記第２電極層が前記基板側に配置されてなり、前記第１電極層の少なくとも前記半導体層側に位置する層がＭｏを含有する半導体デバイスを、スクライブ加工して複数の単位セルに分割する工程を含む半導体デバイスの製造方法において、
前記第１金属層にレーザ光を走査して、前記第１金属層をスクライブ加工する第１金属層スクライブ工程と、
前記第２金属層側又は前記半導体層側からレーザ光を走査して、前記第２金属層と前記半導体層とを同時にスクライブ加工する第２金属層・半導体層スクライブ工程とを含み、
前記第１金属層のスクライブ加工ラインと、前記第２金属層及び前記半導体層のスクライブ加工ラインとが整合するように、前記第１金属層スクライブ工程と、前記第２金属層・半導体層スクライブ工程とを行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明の半導体デバイスの製造方法は、前記半導体デバイスが、前記基板上に、前記第１電極層、前記半導体層、前記第２電極層の順に積層されたものであり、前記第２電極層にレーザ光を走査して前記第２金属層・半導体層スクライブ工程を行った後、次いで、該第２金属層・半導体層スクライブ工程により露出した前記第１金属層にレーザ光を走査して前記第１金属層スクライブ工程を行うか、あるいは、前記半導体デバイスが、前記基板上に、前記第２電極層、前記半導体層、前記第１電極層の順に積層されたものであり、前記第１電極層にレーザ光を走査して前記第１金属層スクライブ工程を行った後、次いで、該第１金属層スクライブ工程により露出した前記半導体層にレーザ光を走査して、前記第２金属層・半導体層スクライブ工程を行うことが好ましい。
【００１７】
本発明の半導体デバイスの製造方法は、前記半導体層が、Ｃｕと、Ｉｎ及び／又はＧａと、Ｓｅ及び／又はＳとを少なくとも含有する半導体、又は、Ｃｕと、Ｚｎと、Ｓｎと、Ｓｅ及び／又はＳとを少なくとも含む半導体で構成されていることが好ましい。
【００１８】
本発明の半導体デバイスの製造方法の前記第１金属層スクライブ工程で用いるレーザ光は、スポット径が前記第２金属層・半導体層スクライブ工程で用いるレーザ光と同一で、エネルギー密度又は出力が前記第２金属層・半導体層スクライブ工程で用いるレーザ光よりも低いことが好ましい。
【００１９】
本発明の半導体デバイスの製造方法は、２本のレーザ光を、各レーザ光のスポット径どうしが重なり合わないようにレーザ光の走査方向に沿って直列に配置し、各レーザ光を同時かつ同方向に走査して、走査方向前方に配置されたレーザ光により前記第１金属層スクライブ工程及び前記第２金属層・半導体層スクライブ工程のいずれか一方のスクライブ工程を行い、走査方向後方に配置されたレーザ光により、他方のスクライブ工程を行うことが好ましい。
【００２０】
本発明の半導体デバイスの製造方法は、前記２本のレーザ光が、１つの発振器から出射された１本のレーザ光を、２本に分割したものであるか、あるいは、前記２本のレーザ光が、２つの発振器から１本ずつ出射されたものであることが好ましい。
【００２１】
また、本発明の半導体デバイスの製造装置は、基板と、該基板上に積層された、第１電極層と、半導体層と、第２電極層とを有し、前記第１電極層と前記第２電極層との間に前記半導体層が配置され、前記第１電極層又は前記第２電極層が前記基板側に配置されてなり、前記第１電極層の少なくとも前記半導体層側に位置する層がＭｏを含有する半導体デバイスを、スクライブ加工して複数の単位セルに分割するための半導体デバイスの製造装置において、
２本のレーザ光を、各レーザ光のスポット径どうしが重なり合わないように照射するレーザ光照射装置と、
前記各レーザ光の照射スポットが、前記基板上に設定された同一ラインに沿って移動するように、前記基板及び／又は前記レーザ光照射装置を移動させるレーザ光走査装置と、
前記各レーザ光のエネルギー密度又は出力を調整する出力調整装置とを備え、
前記レーザ光照射装置によって照射される一方のレーザ光によって前記第１金属層をスクライブ加工し、他方のレーザ光によって前記第２金属層及び前記半導体層をスクライブ加工するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、スクライブ加工されるべき層を全て成膜した後、スクライブ加工を行なうため、スクライブ加工時間をより短縮できる。
また、成膜装置とスクライブ加工装置間での被加工物の取り付け及び取り外しを繰り返し行うこともないので、スクライブ加工位置のズレが生じ難い。
また、第１金属層の、半導体層側に位置する層がＭｏを含有する層で構成されている場合、第１金属層と半導体層との密着性が低いことがあるが、本発明では、第１金属層のスクライブ加工と、第２金属層及び半導体層のスクライブ加工とを分けて行うので、第１金属層と半導体層との密着性が低くても、第１金属層のスクライブ加工中に、第１金属層が半導体層上から過剰に剥がれたり、第２金属層及び半導体層が第１電極層上から過剰に剥がれるのを防ぎ、半導体デバイスを必要最小限の加工幅でスクライブ加工できる。
このため、本発明によれば、半導体デバイスを、より狭い加工幅で複数の単位セルに分割できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】半導体デバイスの一実施形態を示す概略図である。
【図２】半導体デバイスの他の実施形態を示す概略図である。
【図３】本発明の半導体デバイスの製造方法の第１の実施形態の作業状態を示す図面であって、（ａ）は概略図であり、（ｂ）は（ａ）の半導体デバイスの平面図である。
【図４】複数の単位セルに分割された半導体デバイスの概略図である。
【図５】制御装置のシステム構成図である。
【図６】図５の制御装置での制御フローである。
【図７】第１の実施形態の変形例における作業状態を示す図面である。
【図８】第１の実施形態の別態様における作業状態を示す図面であって、（ａ）は概略図であり、（ｂ）は（ａ）の半導体デバイスの平面図である。
【図９】本発明の半導体デバイスの製造方法の第２の実施形態の作業状態を示す図面であって、（ａ）は概略図であり、（ｂ）は（ａ）の半導体デバイスの平面図である。
【図１０】同作業状態を示す図面であって、（ａ）は概略図であり、（ｂ）は（ａ）の半導体デバイスの平面図である。
【図１１】制御装置のシステム構成図である。
【図１２】図１１の制御装置での制御フローである。
【図１３】第２の実施形態の変形例における作業状態を示す図面である。
【図１４】本発明の半導体デバイスの製造方法の第３の実施形態の作業状態を示す図面であって、（ａ）は概略図であり、（ｂ）は（ａ）の半導体デバイスの平面図である。
【図１５】第３の実施形態の変形例における作業状態を示す図面である。
【図１６】本発明の半導体デバイスの製造方法の第４の実施形態の第１のプロセスの作業状態を示す図面であって、（ａ）は概略図であり、（ｂ）は（ａ）の半導体デバイスの平面図である。
【図１７】第４の実施形態の第２のプロセスの作業状態を示す図面であって、（ａ）は概略図であり、（ｂ）は（ａ）の半導体デバイスの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の半導体デバイスの製造方法は、基板と、該基板上に積層された、第１電極層と、半導体層と、第２電極層とを有し、第１電極層と第２電極層との間に半導体層が配置され、第１電極層又は第２電極層が基板側に配置された半導体デバイスを、スクライブ加工して複数の単位セルに分割する。
【００２５】
本発明において、半導体デバイスの種類としては、特に限定は無く、太陽電池、カラーフィルタ、ディスプレイ、光センサ等が挙げられる。
【００２６】
まず、スクライブ加工前の半導体デバイスの一実施形態について、図１，２を用いて説明する。図１に示す半導体デバイス１０ａは、基板１１上に、第１電極層１２、半導体層１３、第２電極層１４が積層している。図２に示す半導体デバイス１０ｂは、基板１１上に、第２電極層１４、半導体層１３、第１電極層１２が積層している。
【００２７】
基板１１としては、特に限定は無い。例えば、ポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、アクリルフィルム、アラミドフィルム等の絶縁性プラスチックフィルム基板、ソーダライムガラス基板、無アルカリガラス基板、ステンレス基板、金属基板などが好ましく用いられる。なお、例えば半導体デバイスが太陽電池である場合において、基板１１を光入射側に配置する場合には、基板１１は透明性を有する材料で構成されている必要がある。
【００２８】
第１電極層１２は、少なくとも半導体層１３側に位置する層がＭｏを含有している。これによれば、Ｓｅ等に対する腐食耐性が得られ、第１電極層に隣接して半導体層を形成する際における、第１電極層の腐食劣化を防止できる。
【００２９】
第１電極層１２は、Ｍｏの単層であってもよいし、Ｍｏよりも電気抵抗率が小さい導電材料を含む金属層（以下、低抵抗金属層ともいう）と、Ｍｏ層との積層体で構成されていてもよい。
【００３０】
Ｍｏよりも電気抵抗率が小さい導電材料としては、２０℃における電気抵抗率が５．３×１０−８Ω・ｍ未満の導電材料が好ましい。こうすることで、第１電極層の電気抵抗率を、Ｍｏ単独で構成した場合よりも効果的に小さくできる。Ｍｏよりも電気抵抗率が小さい導電材料の具体例としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｗ及びこれらの合金が挙げられ、これらの１種又は２種以上を好ましく用いることができる。
【００３１】
第１電極層１２は、スパッタ法、蒸着法など従来公知の方法で形成できる。
【００３２】
半導体層１３は、半導体デバイスの種類により異なるので特に限定しない。例えば、半導体デバイスが太陽電池の場合は、Ｃｕと、Ｉｎ及び／又はＧａと、Ｓｅ及び／又はＳとを少なくとも含むカルコパイライト構造の半導体や、Ｃｕと、Ｚｎと、Ｓｎと、Ｓｅ及び／又はＳとを少なくとも含むスタナイト構造又はケステライト構造の半導体等で構成されたものが好ましく用いられる。これらの半導体を用いて、太陽電池の光電変換層を形成することで、従来のシリコン系の光電変換層を用いた太陽電池に比べてより高い発電効率が得られる。
【００３３】
Ｃｕと、Ｉｎ及び／又はＧａと、Ｓｅ及び／又はＳとを少なくとも含むカルコパイライト構造の半導体としては、ＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＧａＳｅ２、ＣｕＧａＳ２、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓ２、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓ，Ｓｅ）２等が挙げられる。この半導体は、セレン化法、多元同時蒸着法等の方法で形成できる。Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２を例に挙げて説明すると、セレン化法では、第１電極層１２上に、スパッタ法、蒸着法等の方法でＣｕ、Ｉｎ、Ｇａを含むプリカーサ膜を形成し、該プリカーサ膜をＨ２Ｓｅガス及び／又はＨ２Ｓガス雰囲気下で熱処理することで形成できる。また、多元同時蒸着法では、第１電極層１２上に、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅを含む原料を、同時蒸着することで形成できる。
【００３４】
Ｃｕと、Ｚｎと、Ｓｎと、Ｓｅ及び／又はＳとを少なくとも含むスタナイト構造又はケステライト構造の半導体としては、Ｃｕ２ＺｎＳｎＳ４、Ｃｕ２ＺｎＳｎＳｅ４、Ｃｕ２ＺｎＳｎ（Ｓ，Ｓｅ）４等が挙げられる。この半導体は、硫化法、多元同時蒸着法等、従来公知の方法で成膜できる。Ｃｕ２ＺｎＳｎＳ４を例に挙げて説明すると、硫化法では、第１電極層１２上に、スパッタ法、蒸着法等の方法でＣｕ、Ｚｎ、Ｓｎを含むプリカーサ膜を形成し、該プリカーサ膜をＨ２Ｓガス雰囲気下で熱処理することで形成できる。また、多元同時蒸着法では、第１電極層１２上に、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓを含む原料を、同時蒸着することで形成できる。
【００３５】
第２電極層１４は、特に限定は無い。半導体デバイスの種類により適宜選択できる。例えば半導体デバイスが太陽電池の場合、第２電極層は、光入射側となるので、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＩＴＯ、ＣｄＯ、Ｃｄ２ＳｎＯ４、ＣｄＳなどの透明性導電材料で構成される。太陽電池以外の場合は、特に透明性は要求されないので、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕなど、半導体デバイスの種類に応じて適宜選択できる。
【００３６】
第２電極層１４は、スパッタ法、蒸着法など従来公知の方法で形成できる。
【００３７】
本発明において、基板１１と、第１電極層１２又は第２電極層１４との間には、ガスバリア層、密着層等の他の層が介在していてもよい。ガスバリア層の材料としては、特に限定は無いが、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｓｉ３Ｎ４，ＴｉＮ，ＣｒＮ，Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２等が挙げられる。密着層の材料としては、特に限定は無いが、Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｗ等が挙げられる。
【００３８】
また、半導体層１３と第２電極層１４との間には、禁止帯幅の広いｎ型の透明導電膜で構成されるバッファー層が介在していてもよい。バッファー層は、ＣＢＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｂａｔｈ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタ法、蒸着法など、従来公知の方法で形成できる。バッファー層の材料としては、ＣｄＳ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、Ｚｎ（ＯＨ）２、ＺｎＩｎＳｅ２、ＺｎＭｇＯ、Ｉｎ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｓ３等が挙げられる。なお、バッファー層は、光電変換層を構成する半導体の種類によっては、省略してもよい場合がある。
【００３９】
次に、図１に示す半導体デバイス１０ａをスクライブ加工する場合を例に挙げ、本発明の半導体デバイスの製造方法の第１の実施形態について説明する。
【００４０】
まず、この実施形態で用いる半導体デバイスの製造装置の一実施形態について、図３（ａ）を用いて説明する。
【００４１】
図３（ａ）に示す半導体デバイスの製造装置は、第１のレーザ光照射装置１０１ａと、第２のレーザ光照射装置１０１ｂとが、同一の可動ステージ１０２上に搭載されている。可動ステージ１０２が、本発明におけるレーザ光走査装置に該当する。
【００４２】
可動ステージ１０２は、各レーザ光照射装置から照射されたレーザ光の照射スポットが、半導体デバイス１０ａ上に設定された同一の加工ラインに沿って移動するように制御されている。
【００４３】
第１のレーザ光照射装置１０１ａ及び第２のレーザ光照射装置１０１ｂには、レーザ発振器１０３から出射されたレーザ光が、光ファイバを伝播して導かれ、各レーザ照射装置の照射ノズルから、レーザ光Ｌ１、Ｌ２がそれぞれ照射される。すなわち、レーザ発振器１０３から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ１０４で２つのレーザ光に分割される。そして、ビームスプリッタ１０４により分割された一方のレーザ光は、光ファイバ１０５ａを伝播して、第１のレーザ光照射装置１０１ａに導かれる。また、ビームスプリッタ１０４により分割された他方のレーザ光は、光ファイバ１０５ｂを伝播し、レーザ光調整装置１０６にてレーザ光のエネルギー密度又は出力が調整されて第２のレーザ光照射装置１０１ｂに導かれる。
【００４４】
第１のレーザ光照射装置１０１ａから照射されるレーザ光Ｌ１のスポット径と、第２のレーザ光照射装置１０１ｂから照射されるレーザ光Ｌ２のスポット径は、各レーザ光のスポット径どうしが重なり合わないように制御されている。レーザ光のスポット径は、図示しないアパーチャ（絞り）を光路内に設け、その絞り量を調節する等の方法で制御できる。
【００４５】
可動ステージ１０２の移動速度、各レーザ光のエネルギー密度又は出力は、一方のレーザ光照射装置から照射されるレーザ光によって第１金属層をスクライブ加工し、他方のレーザ光照射装置によって照射されるレーザ光によって第２金属層及び半導体層をスクライブ加工するように制御されている。この実施形態では、第１のレーザ光照射装置１０１ａによって照射されるレーザ光Ｌ１によって第２金属層１４及び半導体層１３をスクライブ加工し、第２のレーザ光照射装置１０１ｂによって照射されるレーザ光Ｌ２によって第１電極層１２をスクライブ加工するように、可動ステージ１０２の移動速度、各レーザ光のエネルギー密度又は出力が制御されている。
【００４６】
可動ステージ１０２には、レーザ光の走査ライン上にカメラ１０７が設けられている。
【００４７】
制御装置１５０は、図５に示すように、画像認識装置１５１と、レーザ光発振制御装置１５２と、レーザ光出力制御装置１５３と、ステージ駆動制御装置１５４とで主に構成されている。
【００４８】
画像認識装置１５１には、カメラ１０７による画像データが入力され、画像認識処理が行われる。処理結果は、レーザ光発振制御装置１５２及びステージ駆動制御装置１５４に出力する。
【００４９】
レーザ光発振制御装置１５２には、図示しない入力手段により加工条件が入力されると共に、画像認識装置１５１から出力値が入力され、入力結果に基づきＯＮ／ＯＦＦ信号を、レーザ発振器１０３に出力する。
【００５０】
レーザ光出力制御装置１５３には、図示しない入力手段により加工条件が入力され、入力結果に基づき制御信号を、レーザ発振器１０３及びレーザ光調整装置１０６に出力する。
【００５１】
ステージ駆動制御装置１５４には、図示しない入力手段により加工条件が入力されると共に、画像認識装置１５１から出力値が入力され、入力結果に基づき制御信号を可動ステージ１０２に出力する。
【００５２】
図６を用いて、制御装置１５０での制御フローを説明する。
【００５３】
まず、ステップＳ１にて、カメラ１０７による画像データに基づき可動ステージ１０２を所定位置に移動させて原点調整する。
【００５４】
次に、ステップＳ２にて、制御装置１５０に入力された加工条件に基づき、可動ステージ１０２の移動速度、各レーザ光のエネルギー密度又は出力、スポット径を設定する。なお、ステップＳ１とステップＳ２は順序を入れ替えてもよい。
【００５５】
次に、ステップＳ３にて、レーザ発振器１０３にＯＮ信号、可動ステージ１０２に駆動信号を入力し、設定された加工条件でレーザ光Ｌ１，Ｌ２を加工ラインに沿って走査させて、半導体デバイスをスクライブ加工する。
【００５６】
次に、ステップＳ４にて、加工ライン上の所定位置まで走査されたかどうか判断する。レーザ光が所定位置まで走査されていたら、ステップＳ５へと進み、レーザ発振器１０３にＯＦＦ信号を入力する。
【００５７】
次に、ステップＳ６にて、全ての加工ラインのスクライブ加工が終了したか判断する。終了と判断した場合は制御終了となる。
【００５８】
一方、スクライブ加工が終了していない場合は、ステップＳ７へ移行し、可動ステージ１０２を次の加工ラインへと移動させる。
【００５９】
次に、ステップＳ８にて、カメラ１０７による画像データに基づき、各レーザ光照射装置からのレーザ光の照射位置が次の加工ライン上にあるかどうか判断する。レーザ光の照射位置が次の加工ライン上にあれば、ステップＳ３へと進み、レーザ発振器１０３にＯＮ信号を入力して、次の加工ラインをスクライブ加工する。
【００６０】
この実施形態では、図３（ａ）に示されるように、第１のレーザ光照射装置１０１ａから照射されるレーザ光Ｌ１と、第２のレーザ光照射装置１０１ｂから照射されるレーザ光Ｌ２を、半導体デバイス１０ａ上に設定された同一ライン（図中の矢印方向）に沿って移動させて、スクライブ加工を行う。
【００６１】
すなわち、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、まず、走査方向前方に配置された第１のレーザ光照射装置１０１ａから照射されるレーザ光Ｌ１により、第２金属層１４と半導体層１３とを同時にスクライブ加工する。これにより、第２金属層１４及び半導体層１３が除去された線状の溝２１が形成される。レーザ光Ｌ１のエネルギー密度又は出力、可動ステージ１０２の移動速度は、第２金属層１４と半導体層１３とが同時にスクライブ加工されるが、第１金属層１２はスクライブ加工されない条件に設定する。
【００６２】
次に、走査方向後方に配置された第２のレーザ光照射装置１０１ｂから照射されるレーザ光Ｌ２により、レーザ光Ｌ１によるスクライブ加工で露出した第１金属層１２を、スクライブ加工する。これによって、第１金属層１２、半導体層１３、第２金属層１４が除去された線状の溝２２が形成される。レーザ光Ｌ２のエネルギー密度又は出力は、第１金属層１２がスクライブ加工できるように適宜調整すればよく、通常はレーザ光Ｌ１よりも低くする。
【００６３】
それぞれの加工ラインに沿って、上記スクライブ加工を繰り返し行うことで、図４に示されるように、半導体デバイス１０ａを、複数の単位セル２０に分割することができる。
【００６４】
本発明において、レーザ光Ｌ１のスポット径と、レーザ光Ｌ２のスポット径は、同一であることが好ましい。両者のスポット径が同一であれば、半導体デバイスを、より狭い加工幅で複数の単位セルに分割できる。なお、本発明において、レーザ光のスポット径が同一であるとは、いずれか一方のレーザ光のスポット径が、他方のレーザ光のスポット径の±１０％の範囲である場合を含むこととする。レーザ光のスポット径は、ビームプロファイラ等を用いて測定できる。
【００６５】
本発明において、レーザ光の波長は、５５０ｎｍ以下が好ましい。例えばＹＡＧレーザの第２高調波（波長５３２ｎｍ）、第３高調波（波長３５５ｎｍ）が好適である。レーザ光は、波長が短いほど金属表面での反射が少なくなり、レーザ光が金属材料に吸収され易くなる。このため、レーザ光の波長が５５０ｎｍ以下であれば、スクライブ加工のために投入されるエネルギーが少なくて済み、加工部周辺の熱ダメージを抑制できる。
【００６６】
本発明では、スクライブ加工されるべき層を全て成膜した半導体デバイスに対し、スクライブ加工を行なうため、短時間で半導体デバイスを複数の単位セルに分割できる。
【００６７】
また、この実施形態では、レーザ光Ｌ１，Ｌ２を、各レーザ光のスポット径どうしが重なり合わないようにレーザ光の走査方向（図中の矢印方向）に沿って直列に配置し、各レーザ光を同時かつ同方向に走査してスクライブ加工を行うので、スクライブ加工位置のズレが極めて生じ難く、必要最小限の加工幅で、半導体デバイスを単位セルに分割できる。
【００６８】
そして、第１金属層１２のスクライブ加工と、第２金属層１４及び半導体層１３のスクライブ加工とを分けて行うので、第１金属層１２と半導体層１３との密着性が低くても、スクライブ加工中に、第１金属層１２が半導体層１３上から剥がれてしまうことを防止できる。
【００６９】
なお、この実施形態では、可動ステージ１０２により、第１のレーザ光照射装置１０１ａ及び第２のレーザ光照射装置１０１ｂを移動させることで、半導体デバイスの加工ライン上にレーザ光を走査させたが、レーザ光の照射位置を固定し、半導体デバイス側を移動させて、半導体デバイスの加工ライン上にレーザ光を走査させてもよい。
【００７０】
また、この実施形態では、１つのレーザ発振器１０３から出射されたレーザ光を、ビームスプリッタ１０４で２つのレーザ光に分割して、各レーザ光照射装置１０１ｂから照射しているが、図７に示されるように、２つのレーザ発振器１０３ａ、１０３ｂを設け、各レーザ発振器から出射されるレーザ光を、各レーザ光照射装置から照射してもよい。この態様によれば、レーザ光毎に、レーザ光のエネルギー密度又は出力を調整できるので、加工条件をより細かく設定でき、加工精度をより高めることができる。
【００７１】
次に、図８を用いて、本発明の半導体デバイスの製造方法の第１の実施形態の別態様について説明する。図８に示す実施形態では、図２に示す半導体デバイス１０ｂをスクライブ加工している。
【００７２】
図８（ａ）に示す半導体デバイスの製造装置は、図３（ａ）に示す半導体デバイスの製造装置と同一の装置構成をなしているが、走査方向前方に第２のレーザ光照射装置１０１ｂが配置され、走査方向後方に第１のレーザ光照射装置１０１ａが配置されている点で相違している。
【００７３】
この態様では、図８（ａ）、（ｂ）に示されるように、まず、走査方向前方に配置された第２のレーザ光照射装置１０１ｂから照射されるレーザ光Ｌ２により、第１金属層１２のみをスクライブ加工する。これにより、第１金属層１２が除去された線状の溝２１ａが形成される。
【００７４】
次に、走査方向後方に配置された第１のレーザ光照射装置１０１ａから照射されるレーザ光Ｌ２を、レーザ光Ｌ２によるスクライブ加工で露出した半導体層１３に走査して、半導体層１３及び第２金属層１４を同時にスクライブ加工する。これによって、第１金属層１２、半導体層１３、第２金属層１４が除去された線状の溝２２が形成され、半導体デバイス１０ｂを複数の単位セルに分割できる。
【００７５】
次に、図９，１０を用いて、本発明の半導体デバイスの製造方法の第２の実施形態について説明する。
【００７６】
この実施形態では、第１のレーザ光照射装置１０１ａから照射されるレーザ光Ｌ１と、第２のレーザ光照射装置１０１ｂから照射されるレーザ光Ｌ２を、半導体デバイス１０ａ上に設定された異なる加工ライン（図中の矢印方向）に沿って、各レーザ光を平行に走査させて、スクライブ加工を行う。
【００７７】
この実施形態で用いる半導体デバイスの製造装置は、図３（ａ）に示す半導体デバイスの製造装置と基本的に同一の装置構成をなしているが、第１のレーザ光照射装置１０１ａから照射されるレーザ光Ｌ１と、第２のレーザ光照射装置１０１ｂから照射されるレーザ光Ｌ２とが、平行して走査するように駆動が制御された可動ステージ１０２’上に、第１のレーザ光照射装置１０１ａ及び第２のレーザ光照射装置１０１ｂが搭載されている点、各レーザ光照射装置の照射ノズルに、シャッタ１０８ａ，１０８ｂが設けられている点が相違している。
【００７８】
この半導体デバイスの製造装置の制御装置１５０ａは、図１１に示すように、画像認識装置１５１と、レーザ光発振制御装置１５２と、レーザ光出力制御装置１５３と、ステージ駆動制御装置１５４と、シャッタ制御装置１５５とで主に構成されている。
【００７９】
画像認識装置１５１には、カメラ１０７による画像データが入力され、画像認識処理が行われる。処理結果は、レーザ光発振制御装置１５２、ステージ駆動制御装置１５４、シャッタ制御装置１５５に出力する。
【００８０】
レーザ光発振制御装置１５２には、図示しない入力手段により加工条件が入力されると共に、画像認識装置１５１から出力値が入力され、入力結果に基づきＯＮ／ＯＦＦ信号を、レーザ発振器１０３に出力する。
【００８１】
レーザ光出力制御装置１５３には、図示しない入力手段により加工条件が入力され、入力結果に基づき制御信号を、レーザ発振器１０３及びレーザ光調整装置１０６に出力する。
【００８２】
ステージ駆動制御装置１５４には、図示しない入力手段により加工条件が入力されると共に、画像認識装置１５１から出力値が入力され、入力結果に基づき制御信号を可動ステージ１０２’に出力する。
【００８３】
シャッタ制御装置１５５には、画像認識装置１５１から出力値が入力され、入力結果に基づき開／閉信号をシャッタ１０８ａ，１０８ｂに出力する。
【００８４】
図１２を用いて、制御装置１５０ａで行われる制御フローを説明する。
【００８５】
まず、ステップＳ１ａにて、カメラ１０７による画像データに基づき可動ステージ１０２’を所定位置に移動させ、原点調整を行う。
【００８６】
次に、ステップＳ２ａにて、制御装置１５０ａに入力された加工条件に基づき、可動ステージ１０２’の移動速度、各レーザ光のエネルギー密度又は出力、スポット径を設定する。なお、ステップＳ１ａとステップＳ２ａは順序を入れ替えてもよい。
【００８７】
次に、ステップＳ３ａにて、レーザ発振器１０３にＯＮ信号、シャッタ１０８ａに開信号、シャッタ１０８ｂに閉信号を入力し、可動ステージ１０２’に駆動信号を入力して、設定された加工条件でレーザ光Ｌ１を加工ラインに沿って走査させ、第２金属層１４と半導体層１３とを同時にスクライブ加工する。これにより、図９（ａ）、（ｂ）に示されるように、第２金属層１４及び半導体層１３が除去された線状の溝２１が形成される。
【００８８】
次に、ステップＳ４ａにて、レーザ光Ｌ１が、加工ラインの所定位置まで走査されたかどうか判断する。所定位置まで走査されていたら、ステップＳ５ａへと進み、レーザ発振器１０３にＯＦＦ信号、可動ステージ１０２’に停止信号を入力する。
【００８９】
次に、ステップＳ６ａにて、可動ステージ１０２’を次の加工ラインに移動させる。
【００９０】
次に、ステップＳ７ａにて、カメラ１０７による画像データに基づき、レーザ光Ｌ２の照射位置が先のレーザ光Ｌ１の加工ライン上にあるかどうか判断する。レーザ光Ｌ２の照射位置がレーザ光Ｌ１の加工ライン上にあれば、ステップＳ８ａへと進み、レーザ発振器１０３にＯＮ信号、シャッタ１０８ａ，１０８ｂに開信号、可動ステージ１０２’に駆動信号を入力して、先のレーザ光Ｌ１の加工ラインに沿ってレーザ光Ｌ２を走査してスクライブ加工する。こうすることによって、図１０（ａ）、（ｂ）に示されるように、レーザ光Ｌ１によるスクライブ加工で露出した第１金属層１２が、レーザ光Ｌ２でスクライブ加工されて、第１金属層１２、半導体層１３、第２金属層１４が除去された線状の溝２２が形成される。また、レーザ光Ｌ２によるスクライブ加工と同時に、次の加工ライン上の第２金属層１４及び半導体層１３は、レーザ光Ｌ１によってスクライブ加工される。
【００９１】
次に、ステップｓ９ａにて、レーザ光が、加工ラインの所定位置まで走査されたかどうか判断する。所定位置まで走査されていたら、ステップＳ１０ａへと進む。
【００９２】
ステップＳ１０ａでは、レーザ光Ｌ１による全加工ラインのスクライブ加工が終了したか判断する。終了していない場合は、ステップＳ５ａに戻る。
【００９３】
一方、終了と判断した場合は、ステップＳ１１ａに進み、レーザ発振器１０３にＯＦＦ信号、可動ステージ１０２’に停止信号を入力する。
【００９４】
次に、ステップＳ１２ａにて、可動ステージ１０２’を移動させて、レーザ光Ｌ２の照射位置を最後のレーザ光Ｌ１の加工ライン上に位置させる。
【００９５】
次に、ステップＳ１３ａにて、カメラ１０７による画像データに基づき、レーザ光Ｌ２の照射位置が最後のレーザ光Ｌ１の加工ライン上にあるかどうか判断する。レーザ光Ｌ２の照射位置が最後のレーザ光Ｌ１の加工ライン上にあれば、ステップＳ１４ａへと進み、レーザ発振器１０３にＯＮ信号、シャッタ１０８ａに閉信号，シャッタ１０８ｂに開信号、可動ステージ１０２’に駆動信号を入力して、レーザ光Ｌ２によるスクライブ加工を行う。
【００９６】
次に、ステップＳ１５ａにて、レーザ光Ｌ２が、加工ライン上の所定位置まで走査されたかどうか判断する。所定位置まで走査されていたら、ステップＳ１６ａへと進み、レーザ発振器１０３にＯＦＦ信号、可動ステージ１０２’に停止信号を入力し、制御終了とする。
【００９７】
この実施形態においても、図１３に示されるように、２つのレーザ発振器１０３ａ、１０３ｂを設け、各レーザ発振器から出射されるレーザ光を、各レーザ光照射装置から照射してもよい。
【００９８】
次に、図１４を用いて、本発明の半導体デバイスの製造方法の第３の実施形態について説明する。
【００９９】
この実施形態で用いる半導体デバイスの製造装置は、図９（ａ）に示す半導体デバイスの製造装置と基本的に同一の装置構成をなしているが、各レーザ光照射装置が、それぞれ独立に駆動する可動ステージ１０２’ａ、１０２’ｂに搭載されて、各レーザ光が独立して走査するように構成されている点で相違する。
【０１００】
この実施形態では、各可動ステージに、カメラ１０７ａ，１０７ｂが設けられており、各カメラによる画像データにより、各可動ステージの位置調整を独立して行う。
【０１０１】
この実施形態においても、上記第２の実施形態と同様、レーザ光Ｌ１と、第２のレーザ光照射装置１０１ｂから照射されるレーザ光Ｌ２を、半導体デバイス１０ａ上に設定された異なる加工ライン（図中の矢印方向）に沿って、各レーザ光を平行に走査させて、スクライブ加工を行う。
【０１０２】
すなわち、まず、第１のレーザ光照射装置１０１ａから照射されるレーザ光Ｌ１を、加工ラインに沿って走査させ、第２金属層１４と半導体層１３とを同時にスクライブ加工する。これにより、第２金属層１４及び半導体層１３が除去された線状の溝２１が形成される。
【０１０３】
次に、第２のレーザ光照射装置１０１ｂから照射されるレーザ光Ｌ２の走査ラインが、レーザ光Ｌ１によるスクライブ加工で形成された溝２１と重なるように、可動ステージ１０２ｂを移動させ、溝２１内にレーザ光Ｌ２を走査させて、レーザ光Ｌ１によるスクライブ加工で露出した第１金属層１２を、レーザ光Ｌ２でスクライブ加工する。これによって、第１金属層１２、半導体層１３、第２金属層１４が除去された線状の溝２２が形成される。
【０１０４】
また、レーザ光Ｌ２によるスクライブ加工と同時に、次の加工ライン上の第２金属層１４及び半導体層１３が、レーザ光Ｌ１によってスクライブ加工される。
【０１０５】
このようにして、スクライブ加工を繰り返し行うことで、半導体デバイスを、複数の単位セルに分割することができる。
【０１０６】
この実施形態では、レーザ光毎に走査速度を調整できる。
【０１０７】
この実施形態においても、図１５に示されるように、２つのレーザ発振器１０３ａ、１０３ｂを設け、各レーザ発振器から出射されるレーザ光を、各レーザ光照射装置から照射してもよい。
【０１０８】
次に、図１６，１７を用いて、本発明の半導体デバイスの製造方法の第４の実施形態について説明する。
【０１０９】
まず、この実施形態で用いる半導体デバイスの製造装置の一実施形態について、図１６（ａ）を用いて説明する。
【０１１０】
図１６（ａ）に示す半導体デバイスの製造装置は、レーザ光照射装置１０１が、可動ステージ１０２上に搭載されている。
【０１１１】
レーザ光照射装置１０１には、レーザ発振器１０３から出射されたレーザ光が、光ファイバ１０５を伝播して導かれ、レーザ光照射装置１０１の照射ノズルからレーザ光Ｌ３が照射される。
【０１１２】
可動ステージ１０２には、カメラ１０７が設けられており、カメラ１０７による画像データに基づき、レーザ光Ｌ３の走査位置を調整できるように制御されている。
【０１１３】
この実施形態では、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１のプロセスとして、半導体デバイスを単位セルに分離したい箇所に対し、第２電極層１４の面からレーザ光Ｌ３を矢印の方向に走査して、第２電極層１４と半導体層１３とを同時にスクライブ加工し、線状の溝２１を形成する。第１のプロセスにおいて、レーザ光Ｌ３のエネルギー密度又は出力、可動ステージ１０２の移動速度は、第２金属層１４と半導体層１３とが同時にスクライブ加工されるが、第２金属層１４と半導体層１３と第１金属層１２とが同時にスクライブ加工されない条件に設定する。
【０１１４】
次に、第１のプロセスが終了した後、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、第２のプロセスとして、第１のプロセスでのスクライブ加工により形成された線状の溝２１に重なるように、レーザ光Ｌ３を矢印の方向に走査して、第１電極層１２をスクライブ加工する。これによって、第１金属層１２、半導体層１３、第２金属層１４が除去された線状の溝２２が形成される。第２のプロセスでは、第１金属層１２がスクライブ加工される条件に設定する。
【０１１５】
この実施形態では、レーザ光照射装置が１つで済むので装置コストを低減できる。また、第１のプロセスと、第２のプロセスとで、レーザ光の走査速度、エネルギー密度などの加工条件を変えることができる。
【実施例】
【０１１６】
（実施例１）
厚さ３５μｍ、長さ３ｃｍ、幅１０ｃｍのポリイミド製フィルム上に、電極材料としてＭｏを用いて、スパッタ法により、平均膜厚４００ｎｍのＭｏ電極層（第１電極層）を形成した。
次に、Ｍｏ電極層上に、多元蒸着法で、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２で構成される半導体層を、平均膜厚１．５μｍ成膜した。
次に、半導体層上に、ＣＢＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｂａｔｈ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法でＣｄＳ膜（バッファー層）を平均膜厚２５ｎｍ、スパッタ法でＺｎＯ膜（高抵抗バッファー層）を平均膜厚１００ｎｍ成膜した。
そして、高抵抗バッファー層上に、スパッタ法でＡｌが添加されたＺｎＯ膜（第２電極層）を平均膜厚２００ｎｍ成膜し、ＣＩＧＳ系太陽電池を製造した。
得られたＣＩＧＳ系太陽電池を、図１６，１７に示す方法で、加工幅５０μｍのスクライブ加工を行い、フィルム上を２ｃｍ刻みに５個の単位セルに分割した。
【０１１７】
すなわち、まず、図１６に示すように、第１のプロセスとして、波長３５５ｎｍ、パルス幅１２ｎｓｅｃ、繰り返し周波数５０ｋＨｚ、パルスエネルギー密度２．４Ｊ／ｃｍ２、レーザ光の移動速度５００ｍｍ／ｓｅｃの条件で第２金属層上の加工ラインに沿ってレーザ光を走査し、第２金属層と半導体層とを同時にスクライブ加工した。
次に、図１７に示すように、第２のプロセスとして、第１のプロセスで形成された線状の溝に重なるように、波長３５５ｎｍ、パルス幅１２ｎｓｅｃ、繰り返し周波数５０ｋＨｚ、パルスエネルギー密度０．８Ｊ／ｃｍ２、レーザ光の移動速度１０００ｍｍ／ｓｅｃの条件でレーザ光を走査して、第１金属層をスクライブ加工した。
【０１１８】
（実施例２）
第２のプロセスの加工条件を、波長３５５ｎｍ、パルス幅１２ｎｓｅｃ、繰り返し周波数２０ｋＨｚ、パルスエネルギー密度１．４Ｊ／ｃｍ２、レーザ光の移動速度１０００ｍｍ／ｓｅｃとした以外は実施例１と同様にして、ＣＩＧＳ系太陽電池を２ｃｍ刻みに５個の単位セルに分割した。
【０１１９】
（実施例３）
第１のプロセスの加工条件を、波長５３２ｎｍ、パルス幅１２ｎｓｅｃ、繰り返し周波数５０ｋＨｚ、パルスエネルギー密度１．８Ｊ／ｃｍ２、レーザ光の移動速度３５０ｍｍ／ｓｅｃとし、第２のプロセスの加工条件を、波長５３２ｎｍ、パルス幅１２ｎｓｅｃ、繰り返し周波数５０ｋＨｚ、パルスエネルギー密度０．６Ｊ／ｃｍ２、レーザ光の移動速度７００ｍｍ／ｓｅｃとした以外は実施例１と同様にして、ＣＩＧＳ系太陽電池を２ｃｍ刻みに５個の単位セルに分割した。
【０１２０】
（実施例４）
実施例１のＣＩＧＳ系太陽電池を、図３に示す方法で、加工幅５０μｍのスクライブ加工を行い、フィルム上を２ｃｍ刻みに５個の単位セルに分割した。
【０１２１】
すなわち、波長３５５ｎｍ、パルス幅１２ｎｓｅｃ、繰り返し周波数５０ｋＨｚ、パルスエネルギー密度２．４Ｊ／ｃｍ２、レーザ光の移動速度５００ｍｍ／ｓｅｃの条件でレーザ光Ｌ１を第２金属層上の加工ラインに沿って走査し、第２金属層と半導体層とを同時にスクライブ加工した。
次に、レーザ光Ｌ１によるスクライブ加工で形成された線状の溝に重なるように、波長３５５ｎｍ、パルス幅１２ｎｓｅｃ、繰り返し周波数５０ｋＨｚ、パルスエネルギー密度０．８Ｊ／ｃｍ２、レーザ光の移動速度５００ｍｍ／ｓｅｃの条件でレーザ光Ｌ２を走査して、第１金属層をスクライブ加工した。
【０１２２】
（実施例５）
実施例１のＣＩＧＳ系太陽電池を、図９，１０に示す方法で、加工幅５０μｍのスクライブ加工を行い、フィルム上を２ｃｍ刻みに５個の単位セルに分割した。
レーザ光Ｌ１、Ｌ２による加工条件は、実施例４と同様にし、レーザ光Ｌ１で第２金属層と半導体層とを同時にスクライブ加工し、レーザ光Ｌ２で、第１金属層をスクライブ加工した。
【０１２３】
（実施例６）
実施例１のＣＩＧＳ系太陽電池を、図１４に示す方法で、加工幅５０μｍのスクライブ加工を行い、フィルム上を２ｃｍ刻みに５個の単位セルに分割した。
レーザ光Ｌ１、Ｌ２による加工条件は、実施例４と同様にし、レーザ光Ｌ１で第２金属層と半導体層とを同時にスクライブ加工し、レーザ光Ｌ２で、第１金属層をスクライブ加工した。
【０１２４】
（実施例７）
実施例１のＣＩＧＳ系太陽電池を、図７に示す方法で、加工幅５０μｍのスクライブ加工を行い、フィルム上を２ｃｍ刻みに５個の単位セルに分割した。
レーザ光Ｌ１、Ｌ２による加工条件は、実施例４と同様にし、レーザ光Ｌ１で第２金属層と半導体層とを同時にスクライブ加工し、レーザ光Ｌ２で、第１金属層をスクライブ加工した。
【０１２５】
（実施例８）
実施例１のＣＩＧＳ系太陽電池を、図１３に示す方法で、加工幅５０μｍのスクライブ加工を行い、フィルム上を２ｃｍ刻みに５個の単位セルに分割した。
レーザ光Ｌ１、Ｌ２による加工条件は、実施例４と同様にし、レーザ光Ｌ１で第２金属層と半導体層とを同時にスクライブ加工し、レーザ光Ｌ２で、第１金属層をスクライブ加工した。
【０１２６】
（実施例９）
実施例１のＣＩＧＳ系太陽電池を、図１５に示す方法で、加工幅５０μｍのスクライブ加工を行い、フィルム上を２ｃｍ刻みに５個の単位セルに分割した。
レーザ光Ｌ１、Ｌ２による加工条件は、実施例４と同様にし、レーザ光Ｌ１で第２金属層と半導体層とを同時にスクライブ加工し、レーザ光Ｌ２で、第１金属層をスクライブ加工した。
【０１２７】
（比較例１）
実施例１のＣＩＧＳ系太陽電池に、波長３５５ｎｍ、パルス幅１２ｎｓｅｃ、繰り返し周波数５０ｋＨｚ、パルスエネルギー密度２．４Ｊ／ｃｍ２、レーザ光の移動速度２００ｍｍ／ｓｅｃの条件でレーザ光を第２金属層上の加工ラインに沿って走査し、第２金属層と半導体層と第１金属層を同時にスクライブ加工して、加工幅５０μｍのスクライブ加工を行い、フィルム上を２ｃｍ刻みに５個の単位セルに分割した。
【０１２８】
（比較例２）
実施例１のＣＩＧＳ系太陽電池を、以下の条件で加工幅５０μｍのスクライブ加工を行い、フィルム上を２ｃｍ刻みに５個の単位セルに分割した。
まず、波長３５５ｎｍ、パルス幅１２ｎｓｅｃ、繰り返し周波数５０ｋＨｚ、パルスエネルギー密度０．３Ｊ／ｃｍ２、レーザ光の移動速度１０００ｍｍ／ｓｅｃの条件でレーザ光を第２金属層上の加工ラインに沿って走査し、第２金属層のみをスクライブ加工した。次に、このスクライブ加工で形成された線状の溝に重なるように、波長３５５ｎｍ、パルス幅１２ｎｓｅｃ、繰り返し周波数５０ｋＨｚ、パルスエネルギー密度２．４Ｊ／ｃｍ２、レーザ光の移動速度２５０ｍｍ／ｓｅｃの条件でレーザ光を走査して、半導体層と第１金属層を同時にスクライブ加工した。
【０１２９】
ＣＩＧＳ系太陽電池を、単位セルに分割後、以下の評価を行なった。
【０１３０】
・絶縁性：隣り合う単位セル間の電気抵抗を測定し、抵抗値が１．０×１０６Ω未満のものがあれば絶縁不良と判断した。
【０１３１】
・加工性：５個の単位セルのうち、中央のセルを形成する２本のスクライブ加工線について、光学顕微鏡で倍率１０００倍にて、加工線に沿って全長３ｃｍ分全てを観察し、加工線幅（５０μｍ）よりも広く光電変換層と第２電極層が剥がれている部分があれば、その面積を算出した。前記剥がれている部分の面積の合計が３×１０５μｍ２（１辺当たり均等に５μｍ幅で剥がれている状況に相当）以上を、加工幅不良と判断した。
【０１３２】
上記結果を表１に記す。
【０１３３】
【表１】
2014120643.tif 000003
【０１３４】
表１に示すように、第１金属層のスクライブ加工と、第２金属層及び半導体層のスクライブ加工とを分けて行うことで、より狭い加工幅で、ＣＩＧＳ系太陽電池を、複数の単位セルに分割できた。
【符号の説明】
【０１３５】
１０ａ、１０ｂ：半導体デバイス
１１：基板
１２：第１電極層
１３：半導体層
１４：第２電極層
２０：単位セル
１０１，１０１ａ，１０１ｂ：レーザ光照射装置
１０２，１０２ａ，１０２ｂ，１０２’，１０２’ａ，１０２’ｂ，：可動ステージ
１０３，１０３ａ，１０３ｂ：レーザ発振器
１０４：ビームスプリッタ
１０５，１０５ａ，１０５ｂ：光ファイバ
１０６：レーザ光調整装置
１０７，１０７ａ，１０７ｂ：カメラ
１０８ａ，１０８ｂ：シャッタ
１５０，１５０ａ：制御装置
１５１：画像認識装置
１５２：レーザ光発振制御装置
１５３：レーザ光出力制御装置
１５４：ステージ駆動制御装置
１５５：シャッタ制御装置
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３：レーザ光
【図１】
2014120643.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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