(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出発体（２０）から支持基板（１４）上に薄い層を形成するための方法であって、該方法は、出発体（２０）の内部に、出発体（２０）のうちの残った残留体（１０）から層（１５，１６，１７）を分離する、埋設された犠牲層（１１）を形成し、その後に前記層（１５，１６，１７）に支持基板（１４）を被着させ、引き続き犠牲層（１１）を除去し、これにより支持基板（１４）に結合された層（１５，１６，１７）が、形成したい薄い層を成す方法であって、出発体（２０）にまず面状に水素衝撃を加え、次いで出発体（２０）の熱処理を行い、該熱処理に続いて、前記層（１５，１５′）に、犠牲層（１１）にまで達する深さの複数のエッチング孔（１２）を形成し、その後に、該エッチング孔（１２）を介してエッチングによって犠牲層（１１）を多孔質化することを特徴とする、支持基板上に薄い層を形成するための方法。
【請求項２】
出発体（２０）のための材料として、シリコン、炭化ケイ素またはゲルマニウム、均質にドーピングされたシリコンまたはゲルマニウムまたは表面にｎ型ドーパントを有する均質にｐ型ドーピングされたシリコンを使用する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
支持基板（１４）として、フレキシブルな基板、ウェーハ、金属、セラミック基板またはガラス基板を使用する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
出発体（２０）に少なくとも十分に単結晶性の材料を使用する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
埋設された犠牲層（１１）を出発体（２０）内に１００ｎｍ〜１０μｍの深さで形成する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
水素の停止深さを水素の運動エネルギにより調節して、水素衝撃を加え、これによって前記層（１５，１５′）の厚さを規定する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
水素の運動エネルギが３０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶの範囲にあり、水素のエネルギ分配が単一エネルギである、請求項６記載の方法。
【請求項８】
出発体の熱処理を５分間〜１５分間にわたって、２５０〜６００℃の温度で実施する、請求項１記載の方法。
【請求項９】
エッチングが、犠牲層を陽極酸化する電気化学的なエッチングである、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
電気化学的なエッチングを、希釈されたフッ化水素酸またはフッ化水素酸含有の電解液を含有する陽極酸化剤を用いて行う、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
陽極酸化剤によって犠牲層（１１）を面状に前記層（１５，１５′）に対して平行に陽極酸化し、このときに犠牲層（１１）を多孔質化する、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
出発体（２０）におけるエッチング孔（１２）の形成を、フォトリソグラフィまたはエッチング法により行う、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
支持基板（１４）を前記層（１５，１６，１７）にボンディングまたは接着によって結合する、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
埋設された犠牲層（１１）の除去を機械的または化学的に行う、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
埋設された犠牲層（１１）の除去を、希釈されたアンモニア溶液または希釈されたＫＯＨ溶液を用いて化学的に行う、請求項１または１４記載の方法。
【請求項１６】
犠牲層（１１）の除去後に、残った残留体（１０）を、引き続き少なくとも１回当該方法をさらに実施するために使用する、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
残った残留体（１０）の再使用の前に、熱回復ステップを行う、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
予めテクスチャ構造化された多孔質の出発体（２０）を使用する、請求項１記載の方法。
【請求項１９】
前記層（１５）をまず低多孔質の層（１６，１７）に変える、請求項１から１８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
低多孔質の層（１６，１７）を、互いに異なる多孔度を有する複数の部分層（１７′，１７′′）および／または互いに異なる型のドーピングを施された複数の部分層（１６′，１６′′）に変える、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
低多孔質の層（１６，１７）を、支持基板（１４）との結合後に、熱処理によって少なくとも十分に、モノ結晶性の結晶構造に変える、請求項１９または２０記載の方法。
【請求項２２】
当該方法を電子構成部品または薄膜ソーラセルを製造するために使用する、請求項１から２１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
形成したい薄い層が、薄膜ソーラセルのアクティブな膜として設けられている、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出発体から支持基板上に薄い層、特に薄膜ソーラセルの薄膜を形成するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
支持基板上に単結晶性の薄いシリコン層を形成することに関しては、シリコンウェーハをまず支持基板に結合し、引き続きウェーハの再研削（Ｒｕｅｃｋｓｃｈｌｅｉｆｅｎ）および研磨によって典型的には５〜５０μｍの薄い層を形成することが知られている。このような層は、たとえばソーラセルもしくは太陽電池として使用されるか、またはガラス、ポリマまたはセラミックス上に電子回路を形成するために使用される。
【０００３】
択一的には、多孔質のシリコンから成る薄い層に、２〜２０μｍの厚さを有する単結晶性のシリコン層をエピタキシャル成長させ、その後にこの成長したシリコン層を支持基板と結合させることが知られている。その後に、多孔質のシリコン層は破壊されるか、またはエピタキシャル成長したシリコン層から剥離されるので、支持基板上には単結晶性の薄いシリコン層が得られる。この方法は「Ψプロセス」と呼ばれる。
【０００４】
さらに、ゲーゼレ（Ｇｏｅｓｅｌｅ）他著の「Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．」、第７０版（１１）、１９９７年、第１３４０頁以降の記載に基づき、シリコンウェーハに大量の水素をウェーハ内の埋設された層の形で注入することも知られている。これにより、水素の凝集（Ｋｏｎｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ）によってＨ２気泡（バブル）が発生し、これらの気泡が、その上に位置するシリコンから成る薄い層を切り離す。
【０００５】
公知の薄膜ソーラセルはさらに、光起電力性のアモルファス性または多結晶性の層系を、格子不整合の支持基板、たとえばガラスまたはセラミックスに付着させる（Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）ことに基づいている。このための公知の技術では、たとえばＣｕＩｎＳｅ、ＣａＴｅ、ａ―シリコンまたはポリシリコン、つまり多結晶シリコンが活性層として使用される。他方では、薄膜ソーラセルは、電子層系または光起電力層系を格子整合された支持基板に付着させることに基づいていてもよい。このために公知の技術では、たとえば既に述べたようにシリコン上でのシリコンエピタキシまたは多孔質シリコン上でのシリコンエピタキシが使用される。
【０００６】
このようなモノ結晶性の薄膜ソーラセルは、最大２０％までの効率を達成することができるが、しかしその製造コストは必要となるエピタキシ付着に基づき比較的高い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、典型的には１００ｎｍ〜１０μｍの厚さの薄い、特に単結晶性の層を、十分に任意の、ただし特に高耐熱性の支持基板上に廉価に形成するための方法を提供することである。さらに、この層は、たとえば薄膜ソーラセルのために使用可能であることが望ましい。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の方法では、出発体の内部に、出発体のうちの残った残留体から層を分離する、埋設された犠牲層を形成し、その後に前記層に支持基板を被着させ、引き続き犠牲層を除去し、これにより支持基板に結合された層が、形成したい薄い層を成すようにした。
【０００９】
【発明の効果】
本発明による方法は、公知先行技術に比べて、薄い層を任意の支持基板上に廉価に形成することができるという利点を有している。特に本発明による方法は、慣用のウェーハ材料または高耐熱性の基板から、単結晶性のシリコン層を形成するために適している。この場合、１つのウェーハから、順次に複数の薄い層を形成することができる。この場合、ウェーハ材料もしくは出発体の内部でその都度１つの薄い犠牲層しか消費されないので、このような製造法は特に極めて廉価に実施され得る。さらに、これによって必要に応じて大面積の層を形成することもできる。
【００１０】
本発明による方法のためには、たとえばソーラセル製造において使用されるような、予めテクスチャ構造化（ｖｏｒｔｅｘｔｕｒｉｅｒｔ．）されたウェーハをも使用することができるので、特に有利である。
【００１１】
薄いシリコン層の形成の他に、本発明による方法は、特に多孔質化可能な多数の材料、たとえばゲルマニウムまたは炭化ケイ素から薄い層を形成するためにも適している。
【００１２】
前記Ψプロセスとは異なり、たとえば、支持基板上に薄い層を形成するための出発材料としてシリコンウェーハが使用される場合、この薄い層は本発明による方法の使用時では、もとのウェーハ材料から成っており、これによってこの薄い層は極めて高い電気的な品質を有している。これにより、本発明による方法は、任意の支持基板、つまりフレキシブルな支持基板上にも、廉価な薄膜シリコンから成る極めて高価な電子装置を形成するためにも適しており、さらにたとえば薄膜ソーラセルのために必要とされるような、高価な単結晶性のｃ―シリコン薄膜をガラス上に形成するためにも適している。
【００１３】
本発明の有利な改良形は請求項２記載に記載されている。
【００１４】
すなわち、支持基板上に形成したい薄い層の厚さは、埋設された犠牲層の深さもしくは出発体の表面からの犠牲層の間隔により、極めて簡単に調節され得る。犠牲層が形成される深さは、たとえば、出発体に注入される水素の運動エネルギにより調節され得る。注入された水素は出発体、たとえばシリコンの内部での水素のエネルギ分布に関連して、鮮明な停止プロファイル（Ｓｔｏｐｐｐｒｏｆｉｌ）を有するので、水素のエネルギおよびエネルギ分布が、形成したい薄い層の層厚さと、埋設された犠牲層の厚さとを規定するわけである。
【００１５】
その後に、形成したい薄い層から犠牲層を剥離させることは、極めて有利には面状のエッチングまたは陽極酸化（Ａｎｏｄｉｓｉｅｒｅｎ）による犠牲層の多孔質化によって行なわれ得る。このような多孔質化の後に、多孔質の犠牲層の機械的または化学的な除去が行われる。このような多孔質化は、出発材料としてシリコンが使用される場合には、埋設された犠牲層を多孔質のシリコンに変えることによって行われると有利である。このような多孔質のシリコンの構造は機械的に不安定であり、このような多孔質のシリコンは化学的に容易に除去され得る。
【００１６】
その後に、必要に応じて、形成された薄い層の品質を改善するための熱回復ステップを行うことができる。この場合、水素注入により生じたビーム損傷が回復される。
【００１７】
犠牲層を除去した後に、出発体のうち残った残留体を、引き続き別の薄い層を形成するために再使用することができる。
【００１８】
さらに、本発明による方法は、コストのかかるエピタキシステップなしに多孔質シリコン技術を用いてソーラセルを実現することを可能にするので極めて有利である。
【００１９】
このためには、形成したい薄い層の内部に種々の方法により、極めて有利には適当なドーピングによってｐｎジャンクションもしくはｐｎ接合部を形成することができる。
【００２０】
規定された、ただし互いに異なる多孔度を有し、ひいては互いに異なる屈折率を有する複数の付加的な層が設けられると、本発明による方法を用いて製造された薄膜ソーラセルの効率を一層向上させることができる。この場合、、これらの付加的な層は、ソーラセルの、光線入射側とは反対の側に広帯域の反射フィルタを形成し、これによってこの層パッケージを通って伝送される光線が、ソーラセルのアクティブな範囲へ、つまりｐｎ接合部を備えた、形成された薄い層、つまり薄膜へ反射させられるようになる。
【００２１】
製造されたソーラセルの効率を高めるための別の有利な手段は、支持基板上に形成された薄い層の、規定されて調節された低い多孔度にある。このことは、形成された薄い層の内部における高められた光線散乱を生ぜしめる。このことは、たとえばソーラセルの透射を減少させ、ひいては光線獲得率の改善および電荷キャリヤ形成の向上をもたらす。
【００２２】
ソーラセルの効率のさらに別の有利な改善は、ソーラセル内部における多重反射によって得られる。このような多重反射は、ソーラセルの個々の層の表面テクスチャ構造化が付加的に行われると得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【００２４】
図１には、層１５と、埋設された犠牲層１１と、残留体１０とを有する出発体２０が示されている。層１５からは、あとで、形成したい薄い層１５′が生じる。出発体２０は、たとえばシリコンから成っていて、特に市販のウェーハまたは予め凹凸構造化された、つまり予めテクスチャ構造化されたウェーハとして提供されている。しかし、本発明による方法は、多種多様の別の材料、たとえば炭化ケイ素またはゲルマニウムを用いても実施可能である。出発体２０は有利には単結晶性であるので、形成したい薄い層１５′は高価な電子的用途およびソーラセルのために使用可能となる。
【００２５】
出発体２０に犠牲層１１を形成するためには、この出発体２０にまず全面にわたって、たとえば水素の衝撃が加えられる。水素はたとえばシリコン内で極めて際立った停止プロファイル（Ｓｔｏｐｐｐｒｏｆｉｌ）を有しているので、水素の運動エネルギもしくは加速エネルギにより、出発体２０内への水素の侵入深さを極めて正確に決定することができる。これにより、水素は、運動エネルギにより決定可能な規定された深さで出発体２０内に打ち込まれるか、もしくは注入される（ｉｍｐｌａｎｔｉｅｒｔ．）。衝撃時の水素のエネルギ分布はさらに、犠牲層１１の幅にも影響を与えるので、埋設された犠牲層１１をできるだけ薄く形成するためには、衝撃がほぼ単一エネルギの水素で行われると有利である。犠牲層１１の典型的な厚さは、約０．５〜２．５μｍである。したがって、出発体２０内で水素注入された層は、埋設された犠牲層１１を規定する。２μｍの深さに、注入された水素を有する埋設された犠牲層１１を形成するためには、たとえば約２２０ｋｅＶの加速エネルギが必要とされる。使用される加速エネルギは、発生された水素のエネルギ分布および発生するばらつきに関連している。適当な加速エネルギは一般に３０〜６００ｋｅＶである。
【００２６】
埋設された犠牲層１１は出発体２０を層１５と残留体１０とに分割している。層１５と残留体１０とは、出発体２０と同じ材料から成っている。埋設された犠牲層１１における水素注入の後に、出発体２０の材料に応じて２５０〜６００℃の温度で、５〜１５分間にわたって出発体２０の熱活性化が行われる。出発体２０がシリコンから成る場合には、３００〜５００℃の温度で数分間にわたり熱活性化が行われると有利であることが判っている。この場合、水素が活性化されて、その後にドーパント（フラットなドナー）として作用する［Ｏｈｍｕｒａ他著のＰｈｙｓ．Ｓｔａｔ．Ｓｏｌ．、１５、（１９７３年）、９３参照］。したがって、埋設された犠牲層１１は、たとえば後続の電気化学的なエッチングの際に有利に陽極酸化される。この場合、次のような事実が利用される。すなわち、たとえばシリコンから成る出発体における多孔質シリコンの形成はドーピング選択的（ｄｏｔｉｅｒｕｎｇｓｓｅｌｅｋｔｉｖ）に行われ、したがって、埋設された犠牲層１１における鮮明な停止プロファイルを有する水素注入と、後続の熱活性化とにより、水素が注入されなかった周辺範囲に比べて有利に陽極酸化される面状の領域が形成される、という事実が利用される。それと同時に、熱活性化により、たとえば水素注入によって発生したビーム損傷も回復される。したがって、出発体２０の結晶構造や、形成したい薄い層１５′の結晶構造が改善される。
【００２７】
次いで、熱活性化の後に、埋設された犠牲層１１のエッチングまたは陽極酸化が行われる。このためには、図２に示したように、まずたとえば層１５に複数のエッチング孔１２が形成される。これらのエッチング孔１２は埋設された犠牲層１１にまで到達しており、これにより埋設された犠牲層１１の電解質接触が可能となる。エッチング孔１２の形成は、自体公知のパターン化方法、たとえばフォトリソグラフィによる乾式化学的または湿式化学的なパターン化により行われる。
【００２８】
引き続き、図３に示したように、埋設された犠牲層１１が、シリコンから成る出発体２０内で、陽極酸化剤としてたとえば１０〜４０％の濃度を有する希釈されたフッ化水素酸を用いるか、またはフッ化水素酸含有の電解液、たとえばフッ化アンモニウム中で、自体公知の方法で面状に陽極酸化されるか、またはエッチングされる。このプロセスは時間臨界的（ｚｅｉｔｋｒｉｔｉｓｃｈ）ではない。なぜならば、単に水素注入された範囲、つまり埋設された犠牲層１１だけが陽極酸化されるか、またはエッチングされるので、エッチングフロントは出発体２０の表面に対して平行に進み、したがって埋設された犠牲層１１全体が多孔質化される、つまり多孔質構造へ変えられるからである。したがって、出発体２０がシリコンから成る場合には、埋設された犠牲層１１の範囲に多孔質シリコンが形成される。この多孔質シリコンは機械的に不安定であって、化学的に容易に除去され得る。
【００２９】
こうして前処理された出発体２０には、引き続き図４に示したように層１５に支持基板１４が取り付けられる。この支持基板１４は、たとえばガラス、金属またはセラミックスから成っていて、ウェーハとして供給される。支持基板１４は相応する使用事例では特にフレキシブルであってもよい。支持基板１４と層１５との結合は、自体公知の形式でボンディングまたは接着を介して行われるか、あるいはシールガラスを用いて行われる。
【００３０】
次いで、犠牲層１１を除去することにより、層１５が、この層１５の上に設けられた支持基板１４と共に出発体２０から分離される。これにより、層１５は支持基板１４と結合されたままとなり、支持基板１４には形成したい薄い層１５′が生じる。したがって、出発体２０のうち残留体１０が残る。
【００３１】
犠牲層１１の除去は、たとえば機械的に裂断または剪断により行われるか、または化学的に行われ得る。機械的な除去を行う場合には、犠牲層１１の多孔質シリコンが目標破断層として役立つ。化学的な除去を行う場合には、たとえば５％のアンモニア水溶液または５％のＫＯＨ水溶液を用いて犠牲層１１を除去することができる。したがって、本発明による方法の終了時には、図５に示したように、特に単結晶性のシリコンから成る、形成したい薄い層１５′が、任意の支持基板１４、たとえばガラスに載設されている。この場合、残った残留体１０は引き続き方法を実施するために利用される。したがって、各プロセス実施毎に、埋設された薄い犠牲層１１しか消費されないので、コスト的に極めて好都合である。しかも、犠牲層１１の厚さは単に、注入された水素の停止プロファイルにしか関連していない。したがって、犠牲層１１の厚さを減少させかつ出発体２０の可能な方法実施回数を増大させるためには、ほぼ単一エネルギのエネルギ分布を有し、ひいては特に精密に規定された停止プロファイルを有する水素を使用することが極めて有利となる。
【００３２】
さらに、本発明による方法は、別の、特に多孔質化可能な材料、たとえば炭化ケイ素またはゲルマニウムにも転用することができる。
【００３３】
本発明による方法の終了時では、使用された支持基板１４に関連して、再び１０００〜１１５０℃の温度で３０秒間〜３０分間にわたり熱回復ステップが行われると有利である。これにより、特に先行して行われた方法ステップ中に形成された、形成したい薄い層１５′における結晶欠陥および／またはビーム損傷が回復される。
【００３４】
図６には、本発明の別の実施例が示されている。この場合、まず単結晶性のシリコンから成る基体もしくは出発体２０、たとえばシリコンウェーハに、低い多孔度しか有しない、つまり「低多孔質の」層１６が形成される。この層１６は、第１実施例において説明した層１５に相当する。層１６は、たとえば１００ｎｍ〜１０μｍの厚さ、有利には約５００ｎｍ〜３μｍの厚さを有している。このためには、たとえば２０％〜有利には３３％のエタノール性フッ化水素酸溶液中で、室温で１分間〜２分間にわたり、１ｍＡ／ｃｍ２〜１０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電気化学的なエッチングを行うことによって、低多孔質の層１６が形成される。
【００３５】
引き続き、上で説明したように、出発体２０に埋設された犠牲層１１が形成される。このためには、埋設された犠牲層１１が、たとえば０．５μｍ〜２．５μｍの厚さを有していて、低多孔質の層１６に比べて高い多孔度を有するように、つまり「高多孔質」に形成されている。
【００３６】
次いで、たとえば既に図３および図４につき説明したように、低多孔質の層１６が支持基板１４、つまり特に高熱安定的なガラス基板、ウェーハ材料またはセラミック基板に結合され、かつ犠牲層１１が除去された後に、引き続き８５０℃よりも高い温度、特に９００〜１１００℃の温度で１分間〜２時間にわたり熱処理ステップが行われる。これにより、低多孔質の層１６は単結晶性のシリコン層に圧縮されるか、もしくは単結晶性のシリコン層に戻される。
【００３７】
本発明において「低多孔質の層」に関する典型的な多孔度値は、開放多孔度に関して１０〜２０％の値である。相応して、「高多孔質の層」とは、３０〜６０％の開放多孔度を有する層を意味している。
【００３８】
この第２実施例を改良した第１の変化形では、低多孔質の層１６に付加的にｐｎジャンクションもしくはｐｎ接合部が形成されるので、この層１６は薄膜ソーラセルのアクティブな膜として使用可能となる。この第１の変化形では、出発体２０、つまりたとえばシリコンウェーハが、まず自体公知の形式で均一にかつ全体的に高度にｐ型ドーピングされ、次いで、あとで形成したいｎ型ドーピングされた部分層１６′により仕切られている表面範囲において高度にｎ型ドーピングされる。このｎ型ドーピングは自体公知の形式で、たとえば拡散プロセスまたはイオン注入によって行うことができる。ｎ型ドーピング部は出発体２０において１００ｎｍ〜２０００ｎｍの深さにまで延びている。
【００３９】
次いで、このドーピングの後に、第２実施例の場合と同様に、まず低多孔質の層１６が、既に前で説明したようにして形成される。この低多孔質の層１６は、１００ｎｍ〜２０００ｎｍの典型的な厚さを有する、表面近傍のｎ型ドーピングされた部分層１６′と、５００ｎｍ〜１０μｍの典型的な厚さを有する、より深い個所に位置するｐ型ドーピングされた部分層１６′′とから成っているので、低多孔質の層１６にはｐｎ接合部が形成されている。
【００４０】
次いで、前で説明した第１実施例または第２実施例の場合と同様にして、埋設された犠牲層１１の形成が行われる。引き続き、ｎ型ドーピングされた部分層１６′と、ｐ型ドーピングされた部分層１６′′とから成る薄い層を形成するために、前で説明した実施例の場合と同様の方法ステップが実施される。支持基板１４としては、ソーラセルを製造する場合には、ガラスまたはセラミックスが使用されると有利である。
【００４１】
念のため付言しておくと、埋設された犠牲層１１が形成された直後に、まず１０００〜１２００℃の温度で１０分間〜１２０分間にわたって出発体２０の熱処理が行われると有利である。この熱処理（アニール）は、ドーピングされた部分層１６′，１６′′の品質を向上させて、これらの部分層を既に少なくとも部分的に圧縮し、多孔度を高めるか、もしくは埋設された犠牲層１１の目標破断個所特性を改善する。
【００４２】
薄膜ソーラセルを製造する場合、薄膜ソーラセルを本発明による方法により製造するためには、場合によってはさらに別の、ただし自体公知の方法ステップが必要となる。これらの方法ステップは主として、形成された薄い層（薄膜）の前側もしくは裏側を接続部に接触接続し、その後にこの接触接続部および／または形成された薄い層を不働態化するために役立つ。しかし、これらの方法ステップはソーラセル技術において周知であって、汎用されている。
【００４３】
図７には、第２実施例を改良した第２変化形が図示されている。この第２変化形では、低多孔質の層１７を形成するために、表面側でまず１００ｎｍ〜２０００ｎｍの厚さと、２０〜４０％の中間多孔度とを有する「中多孔質」の第１の部分層１７′が形成される。この第１の部分層１７′の下には、５００ｎｍ〜１０μｍの厚さを有する第２の部分層１７′′が続いており、この第２の部分層１７′′は「低多孔質」に形成されている。第１の部分層１７′と第２の部分層１７′′との互いに異なる多孔度はこの場合、電気化学的なエッチングの際の電流密度を互いに異ならせることによって得られる。適当な電流密度は２ｍＡ／ｃｍ２〜２０ｍＡ／ｃｍ２である。
【００４４】
出発体２０はさらにまず全体的にかつ均質に自体公知の方法でｐ型ドーピングされている。しかし、第２実施例の第１変化形とは異なり、イオン注入もしくは拡散プロセスによる出発体２０の表面ｎ型ドーピングを不要にすることができる。その代わりに、この表面ｎ型ドーピングは、以下に説明するようにして達成される。
【００４５】
それぞれ互いに異なる多孔度を有する部分層１７′，１７′′を形成した後に、まず、前で説明した第１実施例または第２実施例の場合と同様に、「高多孔質」の埋設された犠牲層１１の形成が行われる。
【００４６】
引き続き、８００〜１２００℃、有利には約１０５０℃の温度で、３０秒間〜３０分間にわたって出発体２０の前熱処理が行われる。この前熱処理は「低多孔質」の第２の部分層１７′′を前圧縮するために役立つので、出発体２０全体の最初のｐ型ドーピングにより同じくｐ型ドーピングされている、圧縮された「低多孔質」の第２の部分層１７′′は、「高多孔質」の埋設された犠牲層１１と、中間多孔度を有する「中多孔質」の第１の部分層１７′との間に封入されている。
【００４７】
次の方法ステップで、中間多孔度を有する第１の部分層１７′のｎ型ドーピングが行われる。このｎ型ドーピングは、たとえば、多孔質シリコンを４００℃よりも高い温度で予めガス除去（Ａｕｓｇａｓｕｎｇ）した後に、真空中での自体公知の適当なガス被覆（Ｇａｓｂｅｌｅｇｕｎｇ）を実施するか、または適当な原子、たとえばリンまたはアンチモンの、第１の部分層１７′内への同じく自体公知の規定された拡散導入を実施することによって行われる。予め行われた熱処理ステップの後に第２の部分層１７′′が低い多孔度を有していることに基づき、この第２の部分層１７′′は、たとえばガス被覆によるｎ型ドーピングに対して保護されているので、少なくともほぼ第１の部分層１７′だけがｎ型ドーピングされる。したがって、全体的に見れば、低多孔質の層１７において第１の部分層１７′と第２の部分層１７′′との間に再びｐｎ接合部が形成される。引き続き薄膜ソーラセルを製造するためには、第２実施例の第１変化形の場合と同様の方法ステップが実施される。
【００４８】
すなわち、たとえばこの場合でも、埋設された犠牲層１１の形成後に、有利にはまず１０００〜１２００℃の温度で２分間〜１２０分間にわたって出発体２０の熱処理が行われる。この熱処理は両部分層１７′，１７′′の品質を促進し、両部分層１７′，１７′′を既に少なくとも部分的に圧縮し、さらに埋設された犠牲層１１の多孔度を増大させるか、もしくは目標破断個所特性を改善する。それと同時に、この熱処理は、注入されたドーパントをさらに打ち込みかつさらに活性化するためにも役立つ。
【００４９】
薄膜ソーラセルを製造するための前記第２実施例は、得られたソーラセルの効率に関して以下の手段によりさらに改善することができる。すなわち、この場合、規定された、ただし互いに異なる多孔度を有する、つまり互いに異なる屈折率を有する付加的な複数の層を設けることによって、ソーラセルの、光線入射側とは反対の側に広帯域の反射フィルタが実現され、これにより、この層パッケージを通って伝送される光線が、ソーラセルのアクティブな範囲へ、つまりｐｎ接合部を有する、形成された薄い層（薄膜）へ反射させられ、ひいてはソーラセルの効率が高められる。同様に、段付けされた多孔度を有するこのような層パッケージを反射防止膜として付加的にまたは択一的に、ソーラセルの、光線入射側に向けられた前側に設けることもできる。
【００５０】
形成されたソーラセルの効率を向上させるための別の可能性は、支持基板１４との結合後の熱処理ステップの間、低多孔質の層１６，１７を不完全にのみ圧縮することにある。これにより、これらの層１６，１７はその後に、部分的に単結晶性の結晶構造しか有しなくなるか、もしくは部分的に単結晶性の結晶構造しか取り戻さない。このことは、層１６，１７の内部における高められた光線散乱を生ぜしめ、このことは、たとえばソーラセルの透過を減少させ、こうして光線捕獲率を改善し、かつ電荷キャリヤ発生を向上させる。
【００５１】
付加的に支持基板１４の表面テクスチャ構造、あるいは層１６，１７に設けられた付加的な不働態化層またはカバー層の表面テクスチャ構造が形成されるか、または層１６；１７自体の表面テクスチャ構造化が行われると、ソーラセル内部での多重反射により効率の一層の改善が得られる。このようなテクスチャ構造化（凹凸形状化）は、たとえばシリコンをＫＯＨでエッチングして、ピラミッド構造を形成することにより得られるか、または公知のドライエッチング法によって得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】出発体から薄い層を形成するための第１の方法ステップにおける層構造を示す断面図である。
【図２】出発体から薄い層を形成するための第２の方法ステップにおける層構造を示す断面図である。
【図３】出発体から薄い層を形成するための第３の方法ステップにおける層構造を示す断面図である。
【図４】出発体から薄い層を形成するための第４の方法ステップにおける層構造を示す断面図である。
【図５】出発体から薄い層を形成するための第５の方法ステップにおける層構造を示す断面図である。
【図６】本発明の別の実施例による層構造を示す断面図である。
【図７】本発明のさらに別の実施例による層構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  残留体、  １１  犠牲層、  １２  エッチング孔、  １４  支持基板、１５  層、  １５′  薄い層、  １６  層、  １６′  ｎ型ドーピングされた部分層、  １６′′  ｐ型ドーピングされた部分層、  １７  層、  １７′  第１の部分層、  １７′′  第２の部分層、  ２０  出発体
【図１】
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【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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