(57)【要約】  本発明は半導体基板上にパターン材料からなる所定のパターンを形成するための方法であって、以下の工程、半導体基板の表面をマスキング層で部分的に被覆する工程Ａと、マスキング層上ならびに前記マスキング層から除外された領域の半導体基板の表面上にパターン材料からなる膜を形成する工程Ｂと、マスキング層を前記マスキング層上に形成された前記パターン材料と共に除去する工程Ｃとを含む方法に関する。本発明の方法に重要な点は、工程Ｂと工程Ｃの間の工程Ｂ２においてパターン材料からなる膜が部分的に除去されることである。
2010518610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上にパターン材料からなる所定のパターンを形成するためのパターン形成方法であって、以下の工程、
前記半導体基板の表面をマスキング層で部分的に被覆する工程Ａと、
前記マスキング層上ならびに前記マスキング層から除外された領域の前記半導体基板の表面上にパターン材料からなる膜を形成する工程Ｂと、
前記マスキング層を前記マスキング層上に形成された前記パターン材料と共に除去する工程Ｃと
を含んでいる方法であって、
前記工程Ｂと工程Ｃとの間の工程Ｂ２において、パターン材料からなる前記膜が部分的に除去されることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
前記工程Ｂ２において、パターン材料からなる前記膜が、前記マスキング層上に前記膜が形成された領域内で部分的に除去されることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記工程Ｂ２において、パターン材料からなる前記膜が孔あけされ、特に、前記個々の孔あけ箇所は最大５０００μｍ、とりわけ最大でも１０００μｍ、特に多くとも５００μｍの最大間隔を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
パターン材料からなる前記膜が工程Ｂ２において少なくとも１本の所定線に沿って少なくとも孔あけされ、特に、パターン材料からなる前記膜は少なくとも１本の所定線に沿って除去されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記所定線が前記所定のパターンの縁の少なくとも一部の輪郭にほぼ一致しており、その際、前記所定線は前記所定のパターンの前記の縁から所定の実質的に不変の間隔を保っており、特に、前記間隔は０であるか、多くとも１０μｍ〜２０μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項４に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
パターン材料からなる前記膜が前記所定のパターンの少なくとも２つの側でそれぞれ１本の線に沿って孔あけされるか、または完全に除去されることを特徴とする請求項５に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記工程Ｂ２において、パターン材料からなる前記膜が機械式に部分的に除去され、特に、前記膜はフライス切削によって除去されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記工程Ｂ２において、パターン材料からなる前記膜が局所的ビーム作用によって部分的に除去されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
メタライジングパターンがレーザによって除去され、特にＮｄ：ＹＡＧレーザによって除去されることを特徴とする請求項８に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
前記工程Ｂ２において、前記局所ビームが５μＪ以下のパルスエネルギー、特に約２μＪのパルスエネルギーを有するように選択されていることを特徴とする請求項８または９に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
前記マスキング層がフォトレジストからなり、前記工程Ａは以下の工程、
前記半導体基板の表面上に前記フォトレジストを塗布する工程Ａ１と、
前記フォトレジストを部分的に露光する工程Ａ２と、
前記フォトレジストを現像する工程Ａ３と、
前記フォトレジストの露光領域または非露光領域を除去する工程Ａ４と
を含んでいることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
前記工程Ａにおいて、前記マスキング層がスクリーン印刷によるかまたはインクジェット法によって塗布されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
前記工程Ｃにおいて、前記マスキング層が二塩基性エステルによるか、またはアルカリ性溶剤、特に希釈苛性カリ溶液によって除去されることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
【請求項１４】
前記パターンがメタライジングパターンであり、前記工程Ｂにおいて、パターン材料からなる前記膜は金属膜であり、特に、前記金属膜が蒸着またはスパッタリングによって形成されることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
【請求項１５】
以下すなわち
−  半導体基板と、
−  前記半導体基板の表面を部分的に被覆するマスキング層と、
−  前記マスキング層を被覆すると共に、前記マスキング層から除外された領域内の前記半導体基板を被覆するパターン材料からなる膜と
を含んでいる半導体素子構造であって、
パターン材料からなる前記膜が請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法によって作製された除外領域を有することを特徴とする半導体素子構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体基板上にパターン材料からなるパターンを形成するための請求項１記載のパターン形成方法、ならびに請求項１５記載の半導体素子構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
請求項１の上位概念部に記載のパターン形成方法は、半導体技術において半導体基板上に薄膜のメタライジングパターンを形成するために一般的に適用されている。例えば、シリコンウェーハ上に金属パターンを形成することは公知であり、先ずフォトレジストがシリコンウェーハ上に形成され、続いて、フォトレジストは露光マスクを介して露光される。これにより、シリコンウェーハ上の、後で表面に金属が配さるべきフォトレジスト領域が露光される。露光後にレジストは現像され、露光された領域のレジストは除去される。
【０００３】
次の工程において、全面にわたって金属膜が形成されることで、金属膜は一方では残存レジスト上に形成され、他方ではシリコンウェーハ上のレジストが除去された領域で形成される。最後に、溶剤を用いて残存レジストも除去されるため、レジストが残存している領域の金属膜もこの工程で共に除去される。結果として、シリコンウェーハ上には所定の金属パターンが残ることになる。上述の方法は「リフトオフ法」としても知られている。
【０００４】
この方法において重要なのは、レジストを除去するために溶剤は金属膜を通して金属膜の下にあるレジストに達しなければならないことである。そのため、溶剤が小孔を通って金属膜を透過するかまたは複数の領域で側方からレジストを除去し、最終的に除去プロセスがレジストで覆われた領域全体に広まるようにするため、除去プロセスには長い処理時間が必要である。
【０００５】
米国特許第３,９３４,０５７号明細書から、２段階式フォトレジストコーティング法の実施が知られており、この技術では、金属膜はその形成後全面にわたって形成されているのではなく、金属膜がレジスト上に形成されている領域と金属膜が直接シリコンウェーハ上に形成されている領域とは隙間によって互いに切り離される。これによって、溶剤は前記の隙間を通してレジストに達することができる。しかしながら、この方法には、大幅なコストならびに時間を要する少なくとも２段階式のレジストコーティング工程が不可欠であるという短所がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許公報第３,９３４,０５７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、パターン材料からなる所定のパターンを半導体基板上に形成するための公知の方法を改善し、処理時間の短縮と共に、コストの節減を可能にすることである。さらに、本発明による方法により、レジストの除去に使用される溶剤ならびにマスキング層を形成する手段に求められる要件を緩和して、一方でコスト節減を可能にすると共に、他方で処理工程廃棄物による環境負荷の軽減を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は請求項１記載の本発明によるパターン形成方法ならびに請求項１５記載の半導体素子構造によって達成される。本発明によるパターン形成方法の好適な実施態様は請求項２〜１４に記載されている。
【０００９】
本発明によるパターン形成方法は、半導体基板上にパターン材料からなるパターンを形成するのに適している。この方法は上述したように半導体基板上に金属パターンを形成することを含んでいるが、任意のその他のパターン材料からなる、任意のその他のパターンも同じく本発明による方法によって半導体基板上に形成することが可能である。
【００１０】
前記パターンの作製にあたり、先ず工程Ａにおいて、本方法の完了後に前記半導体基板の表面に前記パターン材料が形成されてあるべき領域が除外されるようにして、前記半導体基板の表面が部分的にマスキング層によって被覆される。続いて工程Ｂにおいて、前記パターン材料の膜が形成され、こうして、前記パターン材料は一方で前記マスキング層を被覆し、他方で、前記マスキング層から除外された領域で前記半導体基板の表面を被覆している。
【００１１】
工程Ｃにおいて、上述したように「Ｌｉｆｔ−Ｏｆｆ（リフトオフ）」が実施され、つまり、前記マスキング層は除去されることで、前記マスキング層上に形成されていた前記パターン材料も同じく一緒に除去される。結果として、前記半導体基板の表面の、前記マスキング層から除外されていた所定の領域にパターン材料が残ることになる。
【００１２】
重要な点は、前記工程ＢとＣの間の工程Ｂ２において、パターン材料からなる前記膜が部分的に除去されることである。したがって、前記マスキング層が除去される前に、パターン材料からなる前記膜に孔が作製される。これにより、工程Ｃにおいて前記マスキング層を除去する溶剤が工程Ｂ２で作製された孔を通り、パターン材料からなる前記膜を貫いて前記マスキング層に達することができ、除去プロセスが開始される。
【００１３】
このように、工程Ｂ２で作製された孔を通して直ちに除去プロセスが開始されるため、前記工程Ｃの大幅な促進を達成することができる。また同じく、冒頭に述べたように、マスキング層を改質して緻密な金属膜が生じないようにする複雑かつコスト集約的な方法を放棄することが可能になる。
【００１４】
その結果、コスト節減と同時にプロセスの加速を達成することができる。
【００１５】
本発明による方法の好適な実施形態として、前記工程Ｂ２において、前記パターン材料は前記膜が前記マスキング層上に形成された領域で部分的に除去される。これにより、工程Ｃにおいて、前記溶剤は前記のようにして作製された除去領域を通って前記マスキング層に達して、除去プロセスを開始することができる。
【００１６】
さらに好適な方法として、前記工程Ｂ２において、パターン材料からなる前記膜は孔あけされ、すなわち、複数のほぼ規則的に配置された孔あけ点で穿孔される。その際、前記孔あけは個々の穿孔が、２個の穿孔間の所定の最大間隔を上回らずに配置されるように選択されれば特に有利である。これにより、前記マスキング層の各々の点も最大にて前記所定の最大間隔おきに前記穿孔つまりパターン材料からなる前記膜が除去された孔あけによって除去されて、前記溶剤が前記マスキング層に直接に作用することが保証される。これによって除去プロセスに要される所要時間も限定されることになるが、それは当該除去プロセスが最大にて２個の前記孔あけ点間の所定の最大間隔だけ進行すればよいからである。
【００１７】
本出願人の研究によれば、前記穿孔は最大にて５０００μｍ、とりわけ最大でも１０００μｍ、特に多くとも５００μｍだけ離間しているのが好ましいことが判明した。
【００１８】
本発明のさらに別の好適な実施態様では、パターン材料からなる前記膜は工程Ｂ２において少なくとも１本の所定線に沿って少なくとも孔あけされる。
【００１９】
同じく、パターン材料からなる前記膜を前記所定線に沿って完全に除去することも可能である。前記所定線に沿って前記パターン材料を完全に除去する場合には、前記マスキング層によって除外された領域外において、時として前記半導体基板上に残存している望ましくないパターン材料があっても、前記所定線によって、そのパターン材料と前記除外された領域に残存しているパターン材料との間の分離が作り出されているという利点が得られる。これにより、例えばメタライジングに際して、前記マスキング層から除外された領域に配された金属パターンと、この領域外に残存している望ましくない金属残部との間の電気的接触が生ずることがなく、短絡を防止できる。
【００２０】
前記所定線は、好適には、前記除外された領域にあわせるべく設定され、すなわち、前記所定線は、前記除外された領域の縁の形状および輪郭にほぼ一致することになる。
【００２１】
これにより、前記所定線を前記マスキング層から除外された前記領域の縁の近傍に設定することが可能であり、本方法の完了後に、前記半導体基板の表面に残存すべきパターンに沿って所定の除去プロセスを開始可能となる。
【００２２】
そのため、前記所定のパターンの少なくとも２つの側にそれぞれ１本の所定線を上述したようにして設定し、この所定線に沿ってパターン材料からなる前記膜が孔あけされるか、または完全に除去されれば、特に好適である。完全な除去は、例えば、パルス化されたレーザによって行うことが可能であり、その際除去された領域の橋絡がパルスレーザによって行われる。
【００２３】
さらに好適な形態では、前記所定線は前記所定のパターンから、つまり、前記除外された領域の縁から実質的に不変の間隔を保持する。これには以下のような背景がある。
【００２４】
上述したように、前記マスキング層から除外された前記領域には、前記半導体基板の表面に前記パターン材料が残存している。したがって、一方で前記除外された領域の前記半導体基板の表面のパターン材料はそのまま残り、他方で前記マスキング層上に形成されていたパターン材料は一緒に除去されるため、前記マスキング層の除去に際し、前記除外された領域の縁でパターン材料からなる前記膜は引き剥がされる。
【００２５】
したがって、前記除外された領域に沿って延びる所定線に沿って前記パターン材料を孔あけまたは完全に除去することにより、前記半導体基板の表面上に残存する前記パターン材料に作用する力が減少して、前記除外された領域の前記パターン材料の望ましくない除去が防止され得るようにして、除去プロセスの所定の開始点を設定することができる。
【００２６】
本出願人の研究によれば、前記所定線は前記除外された領域のほぼ縁に位置していること、つまり、前記所定線と前記除外された領域の縁との間隔はほぼ０であれば好都合であることが判明した。これにより、除去プロセスに際し前記半導体基板上に残存している前記パターン材料に作用する力は減少し、前記除外された領域からの前記パターン材料の望ましくない除去を防止することが可能となる。
【００２７】
前記所定線を前記除外された領域の縁にほぼ合うように設定することで、さらに利点が得られる。
【００２８】
パターン材料からなる前記膜の上述した剥がれが生ずるようにするには、前記膜に作用する最低限の力が不可欠である。その際、前記除外された領域の縁で前記膜に作用する力は前記膜の前記溶剤によって除去される領域の大きさにも依存している。つまり、除去される領域が大きければ大きいほど、前記除外された領域の縁で前記膜に作用する力はそれだけ大きい。前記所定線と前記除外された領域の縁との間隔が小さければ、作用する力が小さすぎるために前記膜は剥がれず、それゆえ、前記除外された領域外のパターン材料からなる前記膜の一部が除去されない可能性がある。
【００２９】
工程Ｂ２における前記パターン材料の除去に際に生ずるかもしれない調整不足を考慮するならば、前記間隔が１０μｍ〜２０μｍの範囲内として、調整不足があっても前記除外された領域のパターン材料は除去されないようにするのが好ましい。
【００３０】
パターン材料と前記半導体基板の表面との間に良好な機械的接触、つまりしっかりと付着され、前記所定線が前記除外された領域の縁に対して、相対的に大きな間隔つまり少なくとも所定の間隔を有していれば、工程Ｃにおける除去プロセスをさらに加速することが可能である。なぜなら、その際、前記除去プロセスは前記所定線から出発して前記除外された領域の縁の方向にも、また同じく反対の方向にも開始されるからである。
【００３１】
この種の所定の最小間隔のもう一つの利点は、これにより前記除外された領域の縁でパターン材料からなる前記膜に作用する十分大きな力が生じるために、剥がれが生じ、上述したように作用する力が小さすぎるため前記半導体基板上に残存する望ましくない膜残部の発生が回避されることである。したがって、除去を確実にするため、前記所定線を前記除外された領域の縁にほぼ合わせて設定するか、またはこれらの縁との間の最小間隔を維持するのが好適である。
本出願人の研究によれば、その際、少なくとも１００μｍ、特に約５００μｍの間隔が好適であることが判明した。
加えてさらに、パターン材料からなる前記膜が、前記除外された領域の少なくとも２つの側でそれぞれ１本の線に沿って孔あけされるか、または完全に除去されるのが好適である。
【００３２】
本発明による方法のさらに別の好適な実施態様において、パターン材料からなる前記膜の全体には工程Ｂ２において網目スクリーン状の孔あけが行われる。その際、好ましくは、前記マスキング層によって被覆されていない領域は除外されるため、パターン材料からなる前記膜は前記半導体基板上に前記パターンが形成さるべき領域では穿孔されない。この網目スクリーン状の孔あけは前記マスキング層に対する前記溶剤の多数の作用点を生み出すため、工程Ｃにおいて前記除去プロセスを促進させる最適化が達成される。
【００３３】
工程Ｂ２におけるパターン材料からなる前記膜の部分的除去は、好適には機械式に行うことが可能である。これは例えば、鋭い先端を有するかまたはナイフ状の装置による削ぎ落としによって行うことが可能であるが、フライス切削または回転刃による溝切りも可能である。
【００３４】
また、工程Ｂ２において、パターン材料からなる前記膜が局所的ビーム作用によって部分的に除去されることも、特に好適である。本出願人の実験によれば、レーザによる前記膜の部分的除去が特に好ましいことであることが判明した。前記半導体基板に対するレーザビームの正確なポジショニングと同時に、例えばレーザビームの光路に配置された回転鏡の使用によって前記半導体基板の表面で複数の点間の迅速な移動を可能にする、前記部分的除去に適した装置が知られているからである。これにより、極めて短時間で、パターン材料からなる前記膜に、特にレーザビームによる前記パターン材料の蒸発によって、多数の点で孔あけを行うことが可能である。
レーザの使用により、フライスヘッドの損耗も回転刃の摩耗も生じないため、その保守作業は不要である。
【００３５】
工程Ｂ２におけるパターン材料からなる前記膜の部分的除去に際し、この除去プロセスは、前記半導体基板の損傷が生じないように、特に、前記半導体基板の電気的特性が、例えば前記半導体構造に障害箇所が生じることによって変動、毀損されることがないようにして選択されなければならない。その際、パターン材料からなる前記膜を除去するための照射エネルギーと前記マスキング層の厚さとが所定の最小レベルを有しているのが好都合であり、これによって、前記レーザビームは場合により前記マスキング層の変化をもたらすことはあるが、ただし前記マスキング層の下に位置する前記半導体基板に変化をもたらすことはない。
【００３６】
本出願人の研究によれば、メタライジングパターンの作製にとって、前記マスキング層の厚さは少なくとも１μｍ、特に少なくとも５μｍ、特に多くとも１０μｍ、前記金属膜の孔あけにレーザが使用される場合には、特に２０μｍ〜４０μｍが好ましいことが判明した。
【００３７】
工程Ａにおける前記マスキング層による前記半導体の表面の部分的被覆はそれ自体公知であるフォトリソグラフィー法によって行なうことができる。
そのため、先ず工程Ａ１において、前記半導体基板の表面はフォトレジストで被覆される。
続いて、工程Ａ２において、前記半導体基板の表面の、前記パターン材料で被覆さるべき領域のフォトレジストが露光される。
その後、工程Ａ３においてフォトレジストは現像されるため、露光された領域のフォトレジストのみが前記半導体基板の表面から除去される。
【００３８】
別法として、いわゆる「ネガ型レジスト」、すなわち現像に際して非露光領域が除去されるタイプのレジストの使用も可能である。したがって、その際には、前記パターン材料による被覆が所望される前記半導体基板表面領域は露光されてはならない。
【００３９】
ただし、特に本発明による方法を太陽電池のメタライジングに使用する場合には、前記マスキング層は工程Ａにおいてそれ自体公知であるスクリーン印刷法、またはそれ自体公知であるインクジェット法によって前記半導体基板上、すなわちその際には太陽電池ウェーハ上に塗布されるのが有利である。インクジェット印刷法技術に関する概要は、Ｊ．Ｈｅｉｎｚｌ，  Ｃ．Ｈ．Ｈｅｒｔｚ，  “Ｉｎｋ−Ｊｅｔ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ”，Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，  Ｖｏｌ．６５（１９８５），ｐ．９１〜１１２に見出される。
【００４０】
これらの方法は、パターン材料からなる前記膜の、特にレーザを使用した本発明による部分的除去と組み合わされて太陽電池製造時のさらなるコスト低減に貢献する、特にコスト的に優れた製造方法を提示することになる。
【００４１】
冒頭部に述べたように、公知の方法では、工程Ｃにおいて、前記溶剤によって前記マスキング層を除去するために長い作用時間が不可欠とされることが多い。それゆえ、公知の方法にあっては、作用時間が長くてもパターン材料からなる前記膜、すなわち特に金属膜を損なうことのない高級な、したがってコスト集約的な溶剤に依拠せざるを得ない。
【００４２】
しかしながら、本発明による方法によれば、前記溶剤が前記マスキング層を除去するのに比較的僅かな作用時間しか必要としないために、作用時間が長ければ前記半導体基板または前記金属膜あるいはその両方を損なう可能性がある。従ってこともあると考えられるコスト経済的な溶剤に依拠することも可能であり、加えてさらに、環境に適合した溶剤を使用することが可能である。
【００４３】
特に、アルカリ性溶剤、例えば稀釈された苛性カリ溶液（例えば、３％に稀釈されたＫＯＨ溶液）の使用が好ましい。
【００４４】
さらに、好ましくは、例えばＬＥＭＲＯ，Ｃｈｅｍｉｅｐｒｏｄｕｋｔｅ，Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｍｒｏｚｙｋ  ＫＧ（Ｄ−４１５１５、グレーベンブローホ）により「ＤＢＥ」の名称で提供される二塩基性エステルを使用することが可能である。その際には、金属膜は前記二塩基性エステルによっては攻撃されないというさらなる利点が得られる。
【００４５】
さらに、本発明による方法において、スクリーン印刷法またはインクジェット法によって形成されるマスキング層としての代表的な被覆レジスト、特に、Ｌａｃｋｗｅｒｋｅｎ  Ｐｅｔｅｒｓ  ＧｍｂＨ＋Ｃｏ  ＫＧ（Ｄ−４７９０６）により「ＳＤ  ２１５４Ｅ」の名称で提供される被覆レジストを使用することが可能である。これは上述した「ＤＢＥ」によって溶解可能である。
さらに別な実施可能性は、ＫＯＨ溶液によって溶解可能な上記同一提供者による「ＳＤ  ２０４２ＡＬ」の名称を持ったレジストの使用である。
【００４６】
半導体基板上にメタライジングパターンを作製するための本発明による方法の使用にあたり、工程Ｂにおいて、前記金属が蒸着またはスパッタリングによって形成されると特に好都合である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】太陽電池上にメタライジングパターンを作製するための本発明による方法の概略図である。
【図２】メタライジングパターンを有する太陽電池の平面図であり、図中、点により、本発明の方法による孔あけがどの箇所に行われるかが示されている。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、図面を参照して、本発明によるパターン形成方法の実施形態を詳細に説明する。
既述したように、本発明による方法は太陽電池上にメタライジングパターンを形成するのに特に適している。図１はその種の方法を表す。ここで、図１のａ）には、本実施形態において、ｐｎ接合をつくり出すために適切なドーピングの行われたシリコンウェーハからなる太陽電池１として形成された半導体基板が表されている。図１のａ）は、絶縁層２がすでにマスキング層３によってパターン化された段階を表している。
【００４９】
太陽電池１上には全面にわたって絶縁層２が形成され、この絶縁層上にスクリーン印刷によって、太陽電池のメタライジングが所望される領域を除外して、マスキング層３がプリントされる。マスキング層３は上述のレジスト「ＳＤ  ２１５４  Ｅ」からなっている。すなわち、マスキング層はエッチングレジストをあらわしており、エッチング剤によっては除去されない。したがって、エッチング工程において、マスキング層３によって除外されていた領域の絶縁層２がエッチングによって除去される。マスキング層３は２０μｍ〜４０μｍの範囲の厚さを有している。
【００５０】
図１のｂ）に示したように、続いて全面にわたってパターン材料からなる膜が形成されるが、これは本実施形態において金属膜４として実現されている。金属膜４は公知のように真空蒸着によって形成されたものであり、複数の層からなっている。先ず、アルミニウム層が約３００ｎｍの厚さで蒸着され、続いて約３０ｎｍの厚さでチタン層と、約１００ｎｍの厚さで銀層が蒸着される。これにより、一方で金属パターンと半導体との間の優れた電気的・機械的接触が保証されると共に、他方で金属パターンの低オームの横伝導抵抗が保証される。
したがって、図１のｂ）から明らかなように、金属膜４は一方でマスキング層３を覆い、他方で、マスキング層３から除外された領域で太陽電池１を覆っている。
【００５１】
続いての別の工程において、今やレーザビーム７，７’によって金属膜４の孔あけが実施される。図１のｃ）、参照。結果は図１のｄ）に表されている。
レーザビーム７のエネルギー供給によって、局所的にメタライジング層４が個々の点８，８’で蒸発させられた。その際、マスキング層３の厚さとレーザビーム７，７’の強度とは、一方で、金属膜４が孔あけ箇所８，８’において完全に除去されると共に、他方で、レーザビーム７，７’による太陽電池１または絶縁層２の損傷が生じないように、選択されている。その際、レーザビームによる太陽電池の損傷を回避するため、レーザビームのパルスエネルギーは５μＪ以下に選択された。本出願人の研究によれば、特には２μＪのパルスエネルギーが好都合である。
【００５２】
孔あけは波長３５５ｎｍの周波数３倍化されたＮｄ：ＹＡＧレーザを用いて実施された。レーザはパルスレーザビームで動作し、パルス長は２０ｎｓ〜３０ｎｓの範囲内にある。
【００５３】
続いての別の工程において、今やパターン全体は溶剤浴に浸漬され、こうして、特に図１、部分図ｅ）に矢印で表示した金属膜４の孔８，８’の箇所で、溶剤５，５’はこれらの孔を通って直接にマスキング層３に達して、同層を除去する。
【００５４】
こうしてマスキング層３を速やかに除去することができるため、図１、部分図ｆ）に示したパターンが生ずる。すなわち、所望の除外領域に残存した金属膜４からなるメタライジングパターン１０を有する絶縁層２付きの太陽電池１が生ずる。
【００５５】
図２は、非常に単純化して示した櫛状のメタライジングパターン１０を有した太陽電池の平面図である。太陽電池１は、電荷キャリアがシリコンウェーハからメタライジングパターンを経て（不図示）接触点に達する通路となる櫛状のメタライジングパターン１０を有している。
【００５６】
図２に示した一連の点は所定線（図中にはそのうち、例えば２本の線が符号１１，１１’で表されている）に沿った孔あけを表している。本発明による方法により、これらの線の領域において金属膜４が部分的に除去された。図示した孔あけは、マスキング層によって除外された領域、つまりメタライジングパターン１０から約５００μｍの定間隔を保って配置された線に従っているため、メタライジングパターン１０の縁に沿った金属膜の所定の除去が保証される。
【００５７】
図２に概略的に示した類の代表的な櫛状のメタライジングパターンは、通例、図２において下側に位置する結合領域から出発する、すなわち図２の同所から出発して上方に向かって延びる多数（８０本以上）の「フィンガ」を有しており、これらのフィンガは相互に約１２００μｍの間隔を有すると共に、約１５０μｍの幅を備えている。
【図１ａ）】
2010518610.tif 000003
【図１ｂ）】
2010518610.tif 000004
【図１ｃ）】
2010518610.tif 000005
【図１ｄ）】
2010518610.tif 000006
【図１ｅ）】
2010518610.tif 000007
【図１ｆ）】
2010518610.tif 000008
【図２】
2010518610.tif 000009
【国際調査報告】
2010518610.tif 000010
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