(57)【要約】【課題】  シリコンウェファ上に導体路を形成する、改良された方法を提供すること。【解決手段】  光起電力セルのために設けられたシリコンウェファ（１）上に導体路（２２、３２２、４２２、５２２）を形成する方法が記載される。電気的に導通する転写層（２２）が、刻印箔（２）、特に熱刻印箔から、シリコンウェファ（１）の表面上に完全に、あるいは領域的に転写される。【選択図】図１ａ
2008311665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光起電力セルのために設けられたシリコンウェファ（１）上に導体路（３２２、４２２、５２２）を形成する方法において、
刻印箔（２）、特に熱刻印箔から、少なくとも１つの電気的に導通する転写層（２２）を、全体的に、あるいは部分的に、シリコンウェファ（１）の表面上に転写することを特徴とする、導体路を形成する方法。
【請求項２】
幾何学的に構造化された、電気的に導通する転写層（２２）を有する刻印箔（２）が使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
全面的な、電気的に導通する転写層（２２）を有する刻印箔（２）が使用され、かつ
転写層（２２）が、シリコンウェファ（１）上に転写される際に構造父型（３）によって構造化されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
導体路（３２２、５２２）が、１つより多い刻印ステップにおいて形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
異なる材料からなり、かつ／または異なる電気的導通性を有し、かつ／または異なる幾何学的構造を有し、かつ／または異なる横断面プロフィールを有する転写層を、次々と転写することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
２つまたはそれより多い転写層の転写によって、導通性勾配を、導体路内に形成することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
導体路（３２２、４２２、５２２）の幾何学的構造および／または導通構造を、刻印父型（３）および／または刻印箔（２）の形成によって調節することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
２つまたはそれより多い転写層の転写によって、導体路の付着が局所的に変化されることを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも特性、たとえば厚みおよび／または柔軟性および／または材料の組成、において互いに異なるキャリア層（２０）を有する刻印箔（２）が使用されることを特徴とする請求項４から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
１つまたは複数の転写層（２２）の転写後に、焼結プロセスが実施されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
２つの互いに連続する刻印プロセスの間に、焼結プロセスが実施されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
２つまたはそれより多い焼結プロセスが、異なる温度および／または滞留時間において実施されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
焼結プロセスを、３００℃から８００℃の範囲の焼結温度で調節することを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
焼結温度を、４５０℃から５５０℃の範囲の焼結温度で調節することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
導体路（３２２、４２２、５２２）が、少なくとも１つの保護層によって刻印されることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
転写層が、光学的に変化する素子を有する終端層として設けられることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項に記載の方法を実施するための刻印箔、特に熱刻印箔において、
刻印箔（２）が、構造化された、電気的に導通する転写層（２２）を有していることを特徴とする刻印箔。
【請求項１８】
転写層（２２）が、幾何学的に構造化されていることを特徴とする請求項１７に記載の刻印箔。
【請求項１９】
転写層（２２）が、その横断面において構造化されていることを特徴とする請求項１７または１８に記載の刻印箔。
【請求項２０】
転写層（２２）が、金属層として形成されていることを特徴とする請求項１７から１９のいずれか１項に記載の刻印箔。
【請求項２１】
金属層が、金属粒子から形成されていることを特徴とする請求項２０に記載の刻印箔。
【請求項２２】
転写層が、炭素ナノチューブおよび／または電気的に導通するポリマーから形成されていることを特徴とする請求項１７から１９のいずれか１項に記載の刻印箔。
【請求項２３】
刻印箔（２）が、１つまたは複数の剥離層（２１）を有していることを特徴とする請求項１７から２２のいずれか１項に記載の刻印箔。
【請求項２４】
刻印箔（２）が、１つまたは複数の下塗り層を有していることを特徴とする請求項１７から２３のいずれか１項に記載の刻印箔。
【請求項２５】
剥離層（２１）および／または下塗り層が、全面で形成されていないことを特徴とする請求項２３または２４に記載の刻印箔。
【請求項２６】
シリコンウェファのベース上の光起電力セルであって、その表面上に、特に請求項１７から２５のいずれか１項に記載の、刻印箔の電気的に導通する、構造化された転写層が適用されている、光起電力セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光起電力シリコンウェファ上に導体路を形成する方法および該方法を実施するための刻印箔に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェファのベース上に光起電力セルを形成する場合に、シリコンウェファ上に平面スクリーン印刷を用いて終端を形成する第２の電極を導体路として塗布し、その後焼結することが知られている。
【０００３】
平面スクリーン印刷は、時間のかかる方法であって、連続的な形成や安価な大量生産にはあまり適していない。特に、平面スクリーン印刷においては、印刷画像のエッジが、印刷の間および特にざらざらした媒体を印刷する場合に、欠けてしまうことがある。これは結果として、電極の導体路の印刷画像内の不均一性とそれに伴って電極の不均一な電気的特性をもたらすことがある。
【０００４】
特許文献１には、ベースプレート上に薄いフィルムを印刷および熱接着する方法および装置が記載されている。ベースプレートは、たとえば、シリコン、ガリウム−ヒ化物などからなる電子的な回路基板であることができる。フィルムとベースプレートの間の中空空間を回避するために、真空の印加が行われる。
【特許文献１】独国公報ＤＥ６８９２６３６１Ｔ２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、シリコンウェファ上に導体路を形成する、改良された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、この課題は、請求項１の対象によって解決される。光起電力セルのために設けられたシリコンウェファ上に導体路を形成する方法が提案され、その場合に電気的に導通する転写層が刻印箔、特に熱刻印箔から全体的に、あるいは部分的にシリコンウェファの表面上に転写される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、刻印プロセスにおいて複数のシリコンウェファを連続的に且つ有効に刻印することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に基づく方法においては、導体路の形成は、実質的に前に置かれた形成ステップへ、すなわち刻印箔、特に熱刻印箔の形成へ、移される。熱刻印箔の形成は、導体路の合わせ精度に対する最高の要請を満たし、その場合に導体路は、従来の意味の導体路であっても、電極またはその他の電気的に導通する領域であってもよい。
【０００９】
熱刻印箔は、好ましくはロール−ツー−ロール方法で形成される。その場合に、材料組成、厚み、構造および幾何学配置のような、転写層の重要な機能的パラメータを調節することができ、その場合に得ることのできる許容誤差は、マイクロメートルからナノメートルの領域にある。熱刻印においては、転写される層の変わらない品質を得るために、温度、圧接力および滞留時間（刻印時間、速度）のような、わずかなパラメータのみがコントロールされる。それに対して平面スクリーン印刷は、テクノロジー的にずっと複雑であって、管理しにくい。というのは、すでに述べたように、エッジが崩れ、あるいは印刷プロセス中に印刷媒体から溶剤が逃げ出すことがあるからである。
【００１０】
刻印箔は、好ましくは、キャリア層と転写レイヤーを有しており、その転写レイヤーは少なくとも１つの転写層と好ましくは接着剤層を有しており、その接着剤層が転写レイヤーの、キャリア層とは逆の側に配置されている。転写レイヤーとキャリア層の間に、好ましくは剥離層が配置されている。転写レイヤーは、キャリア層とは逆の側をもって、目的基板上に適用される。その場合に、転写レイヤーの、キャリア層とは逆の表面は、好ましくは熱および／または圧力の作用を受けて、目的基板に付着するように、形成されている。従ってこの表面は、好ましくは、転写層の、キャリア層とは逆の側に塗布された、下塗り層の表面によって形成される。適用する場合に、刻印箔が目的基板に対して圧接され、その場合に、たとえば熱および／または圧力によって、基板に転写レイヤーの付着がもたらされ、その後キャリア層が転写レイヤーから引き外される。
【００１１】
熱刻印箔は、少なくとも１つのキャリア層と転写層を有している。熱刻印の場合に、加熱された刻印父型の隆起した領域が、刻印父型と刻印すべき基板、ここではシリコンウェファ、との間に配置された熱刻印箔と圧接され、その場合にキャリア層は刻印父型に向けられている。転写層の、隆起した領域の下方に配置された領域が、圧力と熱によって基板上に転写され、その場合に転写層内に、隆起した領域のエッジに従う、破断線が形成される。刻印父型が熱刻印箔と接触する領域内で、熱と圧力によって、たとえばキャリア層と転写レイヤーの間に配置された剥離層が軟化され、転写層と刻印すべき基板との間に配置された接着剤層が活性化されることによって、転写レイヤーと刻印すべき基板との間の付着力が、転写レイヤーとキャリア層の間よりも大きくなる。従って刻印父型は、その刻印表面の形成によって、転写される転写層の幾何学的構造を定める。すなわち、刻印父型は、後述するように、構造父型と称することもできる。刻印父型を引き外した後に、刻印父型の加熱された、隆起した領域から転写された、転写層の領域が、刻印された基板上に残る。転写層の加熱されない領域は、キャリア箔上に残り、このキャリア箔と共に引き外される。熱刻印は構造化された転写層を必要としないが、構造化され、あるいは前もって構造化された転写層の転写を設けることもできる。
【００１２】
刻印箔のキャリア層は、好ましくはプラスチック、たとえばポリエステルからなるキャリア箔であって、好ましくは２００μｍより小さい、好ましくは１２μｍから５０μｍの厚みを有している。キャリア層と転写層の間に、好ましくは剥離層が配置されている。剥離層は、好ましくは２μｍより小さい厚みを有しており、かつワックス成分を含んでおり、それが、加熱された場合にその付着力を損ない、それによってキャリア箔からの転写層の分離を容易にする。さらに、転写層上に下塗り層を配置することができ、その下塗り層は刻印の際に一緒に転写されて、たとえば刻印された基板上の転写層の付着を支援する。下塗り層は、たとえば、接着剤層、好ましくは熱により活性化可能な接着剤層として形成することができる。接着剤層は、１０μｍよりも小さい、好ましくは０．５から２μｍの領域の厚みを有することができる。しかしまた、接着剤層は、冷間接着剤から、あるいはＵＶ硬化可能な接着剤から形成することができる。しかしまた、転写層自体が、刻印された基板上の転写層の付着を媒介する成分を有することも、可能である。
【００１３】
他の好ましい形成が、従属請求項に記載されている。
【００１４】
幾何学的に構造化された、電気的に導通する転写層を備える刻印箔を使用することもできる。
【００１５】
しかしまた、電気的に導通する全面の転写層を有する刻印箔が使用され、転写層がシリコンウェファ上に転写される際に構造父型によって構造化されることも、可能である。その場合に構造父型の表面構造が、転写される転写層の輪郭を定める。転写層の必要とされない領域は、刻印後に刻印箔上に残り、廃棄される。
【００１６】
転写層が、ストローク刻印によって転写されることが、可能である。
【００１７】
さらに、転写層が、転動刻印によって転写されることが、可能である。
【００１８】
また、導体路を１つより多い刻印ステップによって形成することも、可能である。従って、導体路を部分ごとに刻印することができる。
【００１９】
異なる材料からなる、および／または異なる電気的導通性および／または厚みおよび／または幾何学的構造および／または異なる横断面プロフィールを有する転写層を次々と転写することができる。このようにして、導体路の特性を、多様に変化させることができる。特に、特性を領域的に変化させること、たとえば電極としての領域と導体路としての領域などを形成することが、可能である。導体路は、たとえば、電極を互いに接続し、それによって個々の光起電力セルの直列回路および／または並列回路を形成することができる。
【００２０】
すなわち、たとえば個々の転写層が異なる導通性を有する場合に、導体路内に２つまたはそれより多い転写層を転写することによって、導通性勾配を形成することが、可能である。
【００２１】
上述したように、刻印父型および／または刻印箔の形成によって、導体路の幾何学的構造および／または導通構造を調節することができる。従って、構造化された転写層を有する刻印箔から導体路領域を転写し、かつ／または構造父型を用いて全面の転写層を有する刻印箔から導体路領域を転写することができる。
【００２２】
２つの方法を互いに組み合わせることが、可能である。たとえば、その転写層が構造化された領域も、構造化されない領域も有する、刻印箔と、さらに領域的に構造父型として形成された、刻印父型を設けることができる。
【００２３】
さらに、２つまたはそれより多い転写層を転写することによって、導体路の付着を局所的に変化させることができる。異なる付着は、転写層の異なる構造化によって、および／または転写層の異なる組成によって、および／または刻印箔の１つまたは複数の層によって、もたらすことができる。たとえば、接着剤層として、あるいは分離層として作用し、焼結プロセスに基づいて異なる付着作用をもたらす層を、設けることができる。
【００２４】
他の好ましい形成において、少なくとも１つの特性、たとえば厚みおよび／または柔軟性および／または材料の組成において、互いに異なる、キャリア層を有する刻印箔を使用することができる。
【００２５】
さらに、剥離層を持たない刻印箔を使用することができる。
【００２６】
また、下塗り層を持たない刻印箔を使用することもできる。
【００２７】
本発明に基づく方法によって、刻印プロセスにおいて複数のシリコンウェファを連続的に刻印することが、可能である。
【００２８】
しかしまた、刻印プロセスにおいて、複数のシリコンウェファを非連続で刻印することも可能である。
【００２９】
好ましくは、転写層として、金属層が使用される。
【００３０】
電極層として設けられている転写層と組み合わせて特別な効果をもたらすことができる、他の転写層を転写することができる。
【００３１】
たとえば、他の層が、エレクトロクロム層および／またはサーモクロム層であり、あるいは入射する光の波長を、より広い光スペクトルが利用できるように、かつ／またはシリコンウェファの熱的な過熱が回避されるように、変換することができる層であることができる。
【００３２】
さらに、１つまたは複数の転写層の転写後に、焼結プロセスが実施されることが、可能である。焼結プロセスによって、たとえば、シリコンウェファ上に転写された転写層の付着を改良することができ、かつ／または転写された転写層から有機成分を追い出すことができる。焼結温度と焼結時間の長さのパラメータによって、たとえば互いに隣接する材料の相互拡散を調節することができるので、境界層が形成され、その中で転写層とシリコンウェファが材料結合で互いに結合されている。
【００３３】
２つの互いに連続する刻印プロセスの間で、焼結プロセスを実施することが可能である。しかしまた、より少ない焼結プロセス、たとえば第１の転写層の刻印後の焼結と終結焼結、を設けることも、可能である。
【００３４】
同じ温度において、２回あるいはそれより多い焼結プロセスを実施することができる。
【００３５】
しかし、また、異なる温度および／または滞留時間において、２回またはそれより多い焼結プロセスを実施することもできる。
【００３６】
焼結温度を、３００℃から８００℃の領域内で調節することができる。
【００３７】
さらに、焼結温度を、４５０℃から５５０℃の領域内で調節することができる。
【００３８】
実験が示しているように、好ましくは、焼結温度は、約５００℃に調節することができる。焼結時間は、約１０分と約３０分の間であって、その場合に約５分の間焼結温度が維持される。
【００３９】
しかし、また、焼結プロセス後、ないしたとえばテンパリングのような、温度処理プロセス後に、冷却ステップを設けることもできる。
【００４０】
さらに、焼結プロセスおよび／または温度処理プロセスを、空気とは異なる雰囲気内で、たとえば窒素またはアルゴンのような、保護ガス雰囲気内で、実施することができる。
【００４１】
１つまたは複数の焼結プロセスおよび／または温度処理プロセスの間に、１つまたは複数のクリーニング段階を設けることもできる。
【００４２】
クリーニング段階において、シリコンウェファにガスおよび／または液体を供給することができる。
【００４３】
最適なクリーニング効果を得るために、１つまたは複数のクリーニング段階内で温度レジュームおよび／または滞留時間レジュームを変化させることができる。
【００４４】
さらに、１つまたは複数の刻印プロセスの後にも、クリーニング段階が遂行されるようにすることができる。
【００４５】
また、１つまたは複数の刻印プロセス後に、たとえば層を部分的または完全に溶着させることができる、化学的プロセスステップを挿入することができ、その場合に、たとえばシリコンウェファと接触される物質の化学的組成、滞留時間、プロセス温度およびプロセス圧力のような、多数のプロセスパラメータを調節することができる。
【００４６】
本発明に基づく方法の他の選択的形成が、転写可能な転写層に向けられている。
【００４７】
次々と、異なる材料を転写することができる。すなわち、無機層、たとえばＩＴＯを転写し、あるいは有機層も転写することが可能であって、その場合に有機層は、機能層として、あるいは化学的な試薬として使用することができる。
【００４８】
他の処理ステップとして、転写層を、シリコンウェファの個別化、たとえばホログラムを有する、終端層として設けることができる。このようにして、たとえば製品偽造を予防し、あるいは製造チャージなどを定めることができる。
【００４９】
また、最後に、熱刻印によって転写された１つまたは複数の電極層を保護するための、１つまたは複数の保護層を刻印することもできる。保護層は、たとえば、カラー層または装飾層および／または機能的な層であることができ、たとえば、中間層付着を改良するために、温度プロセスを接続することができる。
【００５０】
さらに、最後に、熱刻印によって転写された１つないし複数の電極層上に抗付着層を刻印することができる。
【００５１】
上述した最後の層の転写は、他の層と同様に全面で、あるいは部分的に設けることができる。
【００５２】
最後に塗布された層は、全面で、あるいは部分的に着色することができる。着色は、たとえば装飾として、あるいは老化インジケータとして設けることができる。
全面または部分的に、たとえば老化および／または使用可能性に関する情報を与え、かつ色彩効果に基づかないインジケータを有する、終端層を設けることもできる。たとえば、インジケータは、ＲＦＩＤタグとして形成することができる。
【００５３】
たとえば中間層付着特性を改良するために、終端層の塗布後に温度プロセスが実施されず、あるいは、低い温度で１つまたは複数の温度プロセスが実施される。
【００５４】
他の好ましい形態が、刻印箔に向けられている。方法を実施するために、構造化された、電気的に導通する転写層を有する刻印箔、特に熱刻印箔が設けられている。この場合に「構造化」という概念は、極めて広い意味で使用されるので、構造化、たとえば表面構造化、を有する同じ厚さの全面の転写層を形成することもできる。
【００５５】
転写層は、幾何学的に構造化することができる。この種の転写層は、導体路のパターンとして形成することができ、すなわち転写層は、転写層の材料が除去されている、少なくとも１つの領域を含んでいる。
【００５６】
転写層が、印刷プロセスおよび／またはマスクを有する蒸着プロセスとそれに続く構造化プロセス（たとえばエッチング）によって、構造化されることも可能である。
【００５７】
また、刻印箔がセグメント化されていること、すなわちその層および／またはその層順序に関して異なることができるセグメントを有することも、可能である。
【００５８】
好ましくは、転写層は、金属層として形成することができる。金属層は、個々の金属からも、金属合金からも、形成することができる。
【００５９】
金属層が、金属粒子から形成されることも、可能である。金属粒子は、専門文献においてクラスターとも称される、ナノメートル領域の極めて小さい粒子であることができる。この種のクラスターは、大きい粒子の材料特性とは基本的に異なる材料特性を有することができる。
【００６０】
金属粒子が、ほぼ同一の寸法を有することが可能であって、その場合に寸法の分布はたとえばベルカーブに、すなわちガウス分布に従うことができる。従って、たとえば、２つまたはそれより多い金属ないし金属合金の混合が転写された場合に、焼結プロセス後に、電極内に金属の異なる、同じ大きさの領域が存在すると推定することができる。
【００６１】
また、金属粒子が、異なる寸法を有することも、可能である。従ってたとえば、少なくとも２つの金属ないし金属合金の混合物が転写された場合に、焼結プロセス後に、電極内に金属の異なる、異なる大きさの領域が存在すると、推定することができる。
【００６２】
さらに、金属層内の金属粒子の濃度が一定であることが、可能である。
【００６３】
しかし、また、金属層内の金属粒子の濃度が、一定でないことも、可能である。
【００６４】
金属の転写層の使用が好ましいが、「金属」ないし「金属粒子」の代わりに、非金属の導通する材料、たとえば炭素または導通するプラスチックからなる、いわゆる「ナノチューブ」を設けることもできる。そうである場合に、後続のステップの温度およびその他のプロセス条件が、それに応じて適合される。
【００６５】
刻印箔が、複数の剥離層を有することが、可能である。
【００６６】
さらに、刻印箔が、複数の下塗り層を有することができる。
【００６７】
また、剥離層および／または下塗り層が全面で形成されないことも、可能である。このようにして、たとえば、それぞれ刻印条件に応じて転写層の異なる領域を転写することができる。
【００６８】
上述した方法ないし刻印箔の適用において、シリコンウェファのベース上に光起電力セルを設けることができ、その表面上に刻印箔の電気的に導通する、構造化された転写層が設けられている。従って、光起電力セルは、シリコンウェファ上に構築され、かつその一番上の電気的に導通する層が上述した転写層から形成されている、光起電力セルである。
【実施例】
【００６９】
図面を用いて本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００７０】
図１は、後ろ側の第１の電極層１１を備えた、ドーピングされ、かつ処理されたシリコンウェファ１を示しており、それは、知られているようにドーピングによって光起電力セルを構成するのに適している。
【００７１】
熱刻印箔２は、キャリア箔２０、剥離層２１および電気的に導通する転写層２２から形成されており、その場合に熱刻印箔が加熱された刻印父型３上に取り付けられている。
【００７２】
その場合に、キャリア箔２０の後ろ側が、刻印父型３の前側に向けられている。同時に転写層２２の前側を形成する、熱刻印箔２の前側が、シリコンウェファ１の上側に向けられており、刻印プロセスの間この上側と接触される。それによって、図１ｂに示すように、転写層２２がシリコンウェファ１の上側へ転写され、そこで導体路を形成し、その導体路が電極領域および／または接触領域および／またはその他の電気的に導通する領域として利用することができる。
【００７３】
転写層２２の転写後に、刻印父型３が取り除かれ、その場合に剥離層２１が熱刻印箔２からの転写層２２の分離を支援する。
【００７４】
転写層２２は、金属成分を付着させるための接着剤として設けられている有機マトリクス内の、たとえば金、銀、アルミニウム、銅またはこれらの金属の合金からなる、部分金属の層であることができる。転写層は、熱刻印箔２を形成する際に任意に構造化することができるので、たとえば、シリコンウェファ１上に第２の電極層を形成するための、導体路ないし電極領域をかたどることができる。
【００７５】
しかし、また、転写層は、電気的に導通する有機層であることもできる。転写層２２は、既知のように、熱刻印箔上にスパッタリング、蒸着あるいはプリントによって、設けることができる。スパッタリングまたは蒸着が設けられている場合には、その後、シリコンウェファ１上の転写層２２の良好な付着を得るために、下塗り層を塗布することができる。その場合に金属の転写層は、たとえばＥＰ０３８５９９５Ｂ１に記載されているように、処理ステップの１つにおいて電気メッキで補強することができる。
【００７６】
キャリア箔は、たとえば、１９μｍから５０μｍの厚みを有するポリエステルから形成することができる。図１ａ、１ｂに示す実施例において、キャリア箔は、約２３μｍの厚みを有している。剥離層は、この実施例においては転写されない。しかしまた、剥離層を少なくとも部分的に転写して、たとえば後続の焼結プロセスにおいてガス相に変わるようにすることもできる。この実施例においては、接着層として用いられる、下塗り層は設けられていない。しかしまた、同時に少なくとも１つの下塗り層を一部または全面に転写することもできる。
【００７７】
熱刻印箔の形成は、好ましくは、ロール−ツー−ロール方法で行うことができる。その場合に転写層を多様に修正することができる。
【００７８】
図２ａ、２ｂは、第２の実施例を示しており、この実施例において熱刻印箔２の転写層２２は、全面で形成されており（図２ａ）、図１ａ、１ｂに示す実施例の場合と同様に下塗り層は設けられていない。刻印父型３は、転写すべき導通構造に相当する表面構造を有しており、その場合に導体路の間の領域は、凹状に形成されているので、刻印父型３の表面は導体路の領域においてだけ熱刻印箔と接触する。
【００７９】
図２ｂに示すように、刻印の際に転写層２２から、刻印父型３の隆起した領域上に配置されている領域のみが、シリコンウェファ１上に転写される。刻印父型３をシリコンウェファ１から分離する際に、この領域がシリコンウェファ１上に残る。転写層２２の、刻印父型３の凹状の領域の上方に配置された領域２２ｒは、熱刻印箔２上に残って、それと共に剥がされる。
【００８０】
図２ａ、２ｂに示す方法は、実験を実施しかつ小型化するための利点を有しており、好ましくは、刻印父型の製造コストが、構造化された転写層を備えて形成される熱刻印箔の製造コストよりも小さい場合に、常に設けることができる。ずっと上で述べたように、剥離層が少なくとも部分的に転写されて、たとえば後続の焼結プロセスにおいてガス相へ変わるようにすることができる。さらに、ずっと上で述べたように、付加的に１つまたは複数の部分的あるいは全面の下塗りを転写することができる。
【００８１】
上述した実施例において、転写する転写層をシリコンウェファ１と永続的に結合し、かつ良好な電気的接触を形成するために、転写層の転写後に、焼結プロセスを設けることができる。たとえば、約１０から３０分焼結し、その場合に約５分の間約５００℃の温度を維持することができる。その場合に、転写層の有機成分が追い出されて、たとえば金属の電極が形成される。
【００８２】
図３は、第３の実施例を示しており、この実施例において、シリコンウェファ１上に、４つの部分転写層３２２ａから３２２ｄから形成された転写層３２２が転写される。図３に示す実施例において、転写される部分転写層３２２ａから３２２ｄは異なるように構造化されているので、たとえば導体路ないし電極領域内に導通プロフィールを形成することができる。
【００８３】
しかしまた、部分転写層３２２ａから３２２ｄを異なる材料から形成することもできる。たとえば、一番上の、外側に位置する部分転写層３２２ｄは、特に天候に耐えるように形成することができ、一番内側の部分転写層３２２ａは、特にしっかりと付着するように形成することができ、その間に位置する２つの部分転写層３２２ｂと３２２ｃは、高い導通性を提供することができる。この例において、一番内側の部分転写層３２２ａまたは内側の層複合体は、たとえばアルミニウムを含むことができ、外側に位置する部分転写層３２２ｄまたは外側の層複合体は、クロムを有することができる。
【００８４】
各層塗布の後に、焼結プロセスを設けることができ、その場合にさらに、焼結温度と焼結時間を各層塗布について変化させることができる。
【００８５】
図４は、第４の実施例を示しており、この実施例において、転写層４２２の横断面が構造化されている。図４に示す実施例において、転写層４２２の、シリコンウェファ１とは逆の側に、鋸歯状の表面構造が設けられている。この種の構造化は、熱刻印箔の提案される使用において、たとえば熱刻印箔内に内蔵された、ネガティブな表面プロフィールがかたどられた複写層を介して、正確な合わせで可能である。また、ネガティブな表面プロフィールを、キャリア箔２０に直接かたどることもできる。
【００８６】
図５は、本発明に基づく方法の構成可能性の例を示す、第５の実施例を上面図で示している。
【００８７】
シリコンウェファ１上に、導体路５２２を形成する、３つの部分転写層５２２ａから５２２ｃが次々と転写される。部分転写層５２２ａと５２２ｂは、図５に示す実施例において、平面内に位置し、部分転写層５２２ｃの、部分転写層５２２ｂの領域に重ならない領域も、同様である。部分転写層５２２ｂは、たとえば第１の電極層１１と対向する、第２の電極層であることができる。部分転写層５２２ｃは、部分転写層５２２ｂを電気的に互いに接続する、導体路であることができる。部分転写層５２２ｂと５２２ｃは、異なる材料から形成することができるので、材料特性を「電極」と「導通接続」機能に最適に適合させることができる。
【００８８】
部分転写層５２２ａは、付加機能を実現するために、たとえばコンデンサまたはアンテナ配置、たとえばシリコンウェファに内蔵されたＲＦＩＤチップのためのコンデンサまたはアンテナを形成することができる。たとえば、部分転写層５２２ａの材料および／または横断面構造および／または表面構造をこれらの機能のために最適化することができる。多様に区分された表面構造は、たとえば、平坦な表面構造よりもずっと大きい表面積を有し、従って高い周波数のために、良好な電気的導通性を有し、すなわちいわゆるスキン効果の利用に関して最適化することができる。
【００８９】
図６は、他の実施例を示しており、この実施例において、後ろ側の第１の電極層１１を有するシリコンウェファ１上に、前側の電極層６２２が刻印されており、その電極層はパーソナライズされている。パーソナリゼーションは、電極層の転写後に、表面プロフィール、たとえばホログラムを電極層６２２の、シリコンウェファ１とは逆の表面に刻印することによって行われている。パーソナリゼーションは、たとえば、偽造安全の真性証明書を形成するために、設けることができる。
【００９０】
図７ａと７ｂは、多層の第２の電極層を構成するための処理ステップを示している。
【００９１】
図７ａは、刻印父型３によってシリコンウェファ１上にプレスされた、熱刻印箔７を示している。熱刻印箔７は、キャリア箔７０、剥離層７１、第１の電気的に導通する転写層７２ａ、中間層７３、第２の電気的に導通する転写層７２ｂおよび下塗り層７４から形成されている。
【００９２】
熱刻印する際に、図７ｂに示すように、２つの転写層７２ａ、７２ｂが一緒に転写され、その場合に転写後にここでも焼結プロセスが設けられており、それが２つの転写層を互いに対して、かつシリコンウェファ１の表面とも、結合する。
【００９３】
剥離層７１は、熱刻印箔７上にではなく、電極層上に留まるように、調節されている。従って剥離層７１は、焼結ステップにおいて初めて除去される。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１ａ】第１の実施例の製造ステップを図式的に示す断面図である。
【図１ｂ】第１の実施例の製造ステップを図式的に示す断面図である。
【図２ａ】第２の実施例の製造ステップを図式的に示す断面図である。
【図２ｂ】第２の実施例の製造ステップを図式的に示す断面図である。
【図３】第３の実施例を図式的に示す断面図である。
【図４】第４の実施例を図式的に示す断面図である。
【図５】第５の実施例を図式的に示す上面図である。
【図６】第６の実施例を図式的に示す断面図である。
【図７ａ】第７の実施例の製造ステップを図式的に示す断面図である。
【図７ｂ】第７の実施例の製造ステップを図式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  シリコンウェファ
２  刻印箔
３  刻印父型
２０  キャリア層
２１  剥離層
２２  転写層
３２２  導体路
４２２  導体路
５２２  導体路
【図１ａ】
2008311665.tif 000003
【図１ｂ】
2008311665.tif 000004
【図２ａ】
2008311665.tif 000005
【図２ｂ】
2008311665.tif 000006
【図３】
2008311665.tif 000007
【図４】
2008311665.tif 000008
【図５】
2008311665.tif 000009
【図６】
2008311665.tif 000010
【図７ａ】
2008311665.tif 000011
【図７ｂ】
2008311665.tif 000012