(57)【要約】【課題】半導体薄膜の中心部に穴を空けずに半導体基板から半導体薄膜を分離し、短時間かつ容易に薄膜太陽電池を製造することができる製造方法を提供する。【解決手段】本発明の薄型太陽電池セルの製造方法は、半導体基板上に、犠牲層、半導体薄膜、および裏面電極をこの順に形成するステップと、裏面電極に支持材層を付着させるステップと、犠牲層の側面から犠牲層を除去しながら支持材層の反りを利用することにより、半導体薄膜と半導体基板とを分離するステップと、半導体薄膜の表裏のうち裏面電極が形成された面とは反対側の面に表面電極を形成するステップと、裏面電極から支持材層を分離するステップとをこの順に含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に、犠牲層、半導体薄膜、および裏面電極をこの順に形成するステップと、
前記裏面電極に支持材層を付着させるステップと、
前記犠牲層の側面から前記犠牲層を除去しながら前記支持材層の反りを利用することにより、前記半導体薄膜と前記半導体基板とを分離するステップと、
前記半導体薄膜の表裏のうち前記裏面電極が形成された面とは反対側の面に表面電極を形成するステップと、
前記裏面電極から前記支持材層を分離するステップとをこの順に含む、薄型太陽電池セルの製造方法。
【請求項２】
半導体基板上に、犠牲層、半導体薄膜、および表面電極をこの順に形成するステップと、
前記表面電極に支持材層を付着させるステップと、
前記犠牲層の側面から前記犠牲層を除去しながら前記支持材層の反りを利用することにより、前記半導体薄膜と前記半導体基板とを分離するステップと、
前記半導体薄膜の表裏のうち前記表面電極が形成された面とは反対側の面に裏面電極を形成するステップと、
前記表面電極から前記支持材層を分離するステップとをこの順に含む、薄型太陽電池セルの製造方法。
【請求項３】
前記半導体薄膜と前記半導体基板とを分離するステップは、エピタキシャルリフトオフ法により行なう、請求項１または２に記載の薄型太陽電池セルの製造方法。
【請求項４】
前記半導体薄膜と前記半導体基板とを分離するステップは、エピタキシャルリフトオフ法で用いるエッチャントの温度を、前記支持材層を付着させるときの温度よりも高くすることにより行なう、請求項３に記載の薄型太陽電池セルの製造方法。
【請求項５】
前記半導体薄膜と前記半導体基板とを分離するステップは、前記支持材層に電流を印加して前記支持材層の温度を上昇させることにより行なう、請求項１または２に記載の薄型太陽電池セルの製造方法。
【請求項６】
前記半導体薄膜と前記半導体基板とを分離するステップは、前記支持材層の温度を９５℃以上１００℃以下にすることにより行なう、請求項１〜５のいずれかに記載の薄型太陽電池セルの製造方法。
【請求項７】
前記支持材層は、形状記憶合金である、請求項１〜６のいずれかに記載の薄型太陽電池セルの製造方法。
【請求項８】
前記支持材層は、Ｔｉ−Ｎｉ型の形状記憶合金である、請求項１〜７のいずれかに記載の薄型太陽電池セルの製造方法。
【請求項９】
前記形状記憶合金は、９５℃以上１００℃以下の形状回復温度である、請求項７または８に記載の薄型太陽電池セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型太陽電池セルの製造方法に関し、特にエピタキシャルリフトオフ方式を用いて作製する半導体薄膜を含む薄型太陽電池セルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、結晶系半導体基板と半導体薄膜とを組み合わせて構成されるヘテロ接合を有する太陽電池セルの研究開発が盛んに実施されている。この太陽電池セルは、結晶系半導体基板としてＧａＡｓ基板やＧｅ基板を用いる。この結晶系半導体基板上に、ＭＯＣＶＤ等を利用してＧａＡｓ系やＧａＰ系などの半導体薄膜を幾重にも堆積する。
【０００３】
特に、大規模発電用途として開発された集光用太陽電池セルや、宇宙空間で大きな電力を発生させる目的で開発された人工衛星用太陽電池セルなどは、入射した太陽光を高効率に電気エネルギに変換するために、ヘテロ接合を介して直列に半導体薄膜を堆積して多接合太陽電池セルを形成する。
【０００４】
また、太陽電池以外にも、半導体薄膜の利便性を活用した多くの半導体デバイスが提案されており、その製造方法も様々な提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０５８５６２号公報
【特許文献２】特開２００６−０３２７８４号公報
【特許文献３】特開平６−１５１９４６号公報
【特許文献４】特開平６−１５１７２０号公報
【特許文献５】特開平９−１８６２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体基板上に積層した半導体薄膜を半導体基板から分離する方法としては、エピタキシャルリフトオフ法（以下、「ＥＬＯ法」と記す）が一般的である。ＥＬＯ法は、半導体基板と半導体薄膜の間に、ＡｌＡｓ等からなる犠牲層を形成し、該犠牲層をフッ酸水溶液に浸漬して溶解させることにより、半導体基板と半導体薄膜とを分離する方法である。
【０００７】
図５を参照して、ＥＬＯ法を利用した半導体デバイスの製造方法を説明する。図５は、従来のＥＬＯ法を用いた太陽電池セルの製造方法を示す工程別の断面図である。図５（ａ）に示すように、まず、半導体基板２０３上に、ＭＢＥやＭＯＣＶＤ等のエピタキシャル成長装置を利用して、ＡｌＡｓからなる犠牲層２０２を形成する。次に、犠牲層２０２上に半導体薄膜２０１を形成する。以上のようにして、図５（ａ）に示す半導体基板２０３、犠牲層２０２、半導体薄膜２０１をこの順に形成したエピウエハを作製する。なお、図５（ａ）における半導体薄膜２０１は、便宜的に一層のみを示しているが、実質的には複数の層を積層したものである。
【０００８】
次に、半導体薄膜２０１上にワックス剤を塗布することにより、ワックス膜２０５を形成する。上記のワックス剤としては、たとえばアピエゾンダブリュー：Ａｐｉｅｚｏｎ  Ｗを、トリクロロエチレン（trichloroethylene）等の有機溶剤で希釈して得たものを用いる。
【０００９】
そして、図５（ｂ）に示すように、上記のウエハ全体をフッ酸水溶液などのエッチャント２２０に浸漬させることにより、ウエハ外周の端面から犠牲層２０２を溶解させる。この状態のまま放置することにより、犠牲層２０２が徐々に溶解されて（図５（ｃ））、最終的には、半導体基板２０３と半導体薄膜２０１とを分離する（図５（ｄ））。
【００１０】
続いて、エッチャント２２０からウエハを引き上げてワックス膜２０５を有機洗浄（トリクロロエチレン：trichloroethylene）を用いて除去する。そして、図５（ｅ）に示すように、受光面側に櫛形状の表面電極２３０を形成し、図５（ｆ）に示すように、裏面側の全面に裏面電極２１０を形成する。以上のようにして、太陽電池セルを作製する。上記では表面電極２３０を形成した後に、裏面電極２１０を形成したが、裏面電極２１０を形成してから表面電極２３０を形成することもある。
【００１１】
しかしながら、ＥＬＯにより分離したウエハサイズの半導体薄膜はおおよそ１０μｍ程度の極薄膜であるため、仮に極薄の半導体薄膜を作製することができたとしても、極薄膜の半導体薄膜に対し、電極形成プロセスを行なうことは困難であった。
【００１２】
また、犠牲層２０２が溶解して形成される隙間は、厚さ１０μｍ以下程度である。このため、犠牲層２０２の内部にはエッチャント２２０が入りにくく、また仮に犠牲層２０２の内部にエッチャント２２０が入ったとしても、そのエッチャント２２０が流動しにくい。このため、犠牲層２０２を効率的に溶解させることができず、溶解処理にかなりの時間を要する。
【００１３】
上記の溶解処理時間の短縮を図る技術の一例として、たとえば特開２０００−５８５６２号公報（特許文献１）、特開２００６−３２７８４号公報（特許文献２）では、図６に示される手順でＥＬＯを行なっている。図６（ａ）および（ｂ）は、上述の図５（ａ）および図５（ｂ）と同様にして行なう。図６（ｃ）の状態のときに図示していないが、半導体基板２０３の重みによりワックス膜２０５と半導体薄膜２０１とが若干反る。このため、半導体薄膜２０１と半導体基板２０３との間に若干の隙間が生じ、エッチャント２２０がウエハ内部に入りやすくなる。このようにして犠牲層の溶解処理時間を短縮できる。
【００１４】
しかしながら、犠牲層２０２の面積が小さくなったときに、半導体基板２０３の重量を支えきれずに、図６（ｄ）に示すように半導体基板２０３とともに半導体薄膜２０１の一部が脱落し、半導体薄膜２０１の中心部近傍に穴が空いてしまうことがあった。
【００１５】
特開平６−１５１９４６号公報（特許文献３）および特開平６−１５１７２０号公報（特許文献４）には、上記の従来技術を応用した技術が紹介されている。これらの特許文献は、１枚のウエハから複数の小サイズのデバイスを分離する。つまり、ウエハ中央部分のデバイスが形成されていない部分に、フッ酸水溶液を浸透させることにより、半導体基板２０３と半導体薄膜２０１とを分離する。
【００１６】
しかし、太陽電池セルはデバイスサイズが大きいため、１枚のウエハから１つの半導体薄膜を分離する必要がある。このため、特許文献３および４の技術を太陽電池セルの作製に応用することはできない。
【００１７】
また、特開平９−１８６２４０号公報（特許文献５）には、半導体薄膜を他の支持基板に貼り付ける方式が記載されている。しかし、半導体薄膜の成長温度よりも半導体薄膜を高温にさらすと、太陽電池としての特性が損なわれるため、半導体薄膜を他の支持基板に貼り付ける方式を実施することは困難であった。
【００１８】
本発明は、上記のような現状に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、半導体薄膜の中心部に穴を空けずに半導体基板から半導体薄膜を分離し、短時間かつ容易に薄膜太陽電池を製造することができる製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の薄型太陽電池セルの製造方法は、半導体基板上に、犠牲層、半導体薄膜、および裏面電極をこの順に形成するステップと、裏面電極に支持材層を付着させるステップと、犠牲層の側面から犠牲層を除去しながら支持材層の反りを利用することにより、半導体薄膜と半導体基板とを分離するステップと、半導体薄膜の表裏のうち裏面電極が形成された面とは反対側の面に表面電極を形成するステップと、裏面電極から支持材層を分離するステップとをこの順に含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明の薄型太陽電池セルの製造方法は、半導体基板上に、犠牲層、半導体薄膜、および表面電極をこの順に形成するステップと、表面電極に支持材層を付着させるステップと、犠牲層の側面から犠牲層を除去しながら支持材層の反りを利用することにより、半導体薄膜と半導体基板とを分離するステップと、半導体薄膜の表裏のうち表面電極が形成された面とは反対側の面に裏面電極を形成するステップと、表面電極から支持材層を分離するステップとをこの順に含むことを特徴とする。
【００２１】
半導体薄膜と半導体基板とを分離するステップは、エピタキシャルリフトオフ法により行なうことが好ましい。半導体薄膜と半導体基板とを分離するステップは、エピタキシャルリフトオフ法で用いるエッチャントの温度を、支持材層を付着させるときの温度よりも高くすることにより行なうことが好ましい。
【００２２】
半導体薄膜と半導体基板とを分離するステップは、支持材層に電流を印加して支持材層の温度を上昇させることにより行なうことが好ましい。半導体薄膜と半導体基板とを分離するステップは、支持材層の温度を９５℃以上１００℃以下にすることにより行なうことが好ましい。支持材層は、形状記憶合金であることが好ましい。
【００２３】
支持材層は、Ｔｉ−Ｎｉ型の形状記憶合金であることが好ましい。形状記憶合金は、９５℃以上１００℃以下の形状回復温度であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、上記のような構成を有することにより、半導体薄膜の中心部に穴を空けずに半導体基板から半導体薄膜を分離し、短時間かつ容易に薄膜太陽電池セルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の薄型太陽電池セルの製造方法の工程の順序の一例を示す模式的な断面図である。
【図２】支持材層に用いる形状記憶合金の変形の前後を示す模式的な図である。
【図３】本発明の薄型太陽電池セルの製造方法の工程の順序の一例を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の薄型太陽電池セルの製造方法の工程の順序の一例を示す模式的な断面図である。
【図５】従来の薄型太陽電池セルの製造方法の工程の順序の一例を示す模式的な断面図である。
【図６】従来の薄型太陽電池セルの製造方法の工程の順序の一例を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態１〜３の薄膜化合物太陽電池の製造方法を図面を用いて説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜に変更されており、実際の寸法関係を表わすものではない。
【００２７】
＜実施形態１＞
本実施形態では、図１（ａ）〜図１（ｈ）の順のステップを行なうことにより、薄型太陽電池セルを作製する。本実施形態の薄型太陽電池セルの製造方法は、半導体基板１０３上に、犠牲層１０２、半導体薄膜１０１、および裏面電極１１０をこの順に形成するステップと（図１（ａ））、該裏面電極１１０に支持材層１０５を付着させるステップと（図１（ｂ））、犠牲層１０２の側面から犠牲層１０２を除去しながら支持材層１０５の反りを利用することにより、半導体薄膜１０１と半導体基板１０３とを分離するステップと（図１（ｃ）〜（ｆ））、半導体薄膜１０１の表裏のうち裏面電極１１０が形成された面とは反対側の面に表面電極１３０を形成するステップと（図１（ｇ））、裏面電極１１０から支持材層１０５を分離するステップと（図１（ｈ））を含むことを特徴とする。
【００２８】
上記のような各ステップを用いて薄膜太陽電池セルを作製することにより、犠牲層１０２のエッチングを効率的に行なうことができる。すなわち、裏面電極１１０に貼り付ける支持材層１０５がカールすることにより、これに追随して半導体薄膜１０１がカールする。このような状態で犠牲層１０２をエッチングすることにより、犠牲層１０２の界面が広がる方向に力が作用し、犠牲層１０２の側面に新たなエッチャントが導入されやすくなる。これによりエッチングが進みやすくなり、犠牲層１０２を除去する時間を短縮することができる。
【００２９】
以下においては、本実施形態の薄型太陽電池セルの製造方法を構成する各ステップを説明する。
【００３０】
（犠牲層、半導体薄膜、および裏面電極をこの順に形成するステップ）
まず、半導体基板１０３上に、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ：Molecular  Beam  Epitaxy）や有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ：Metal  Organic  Chemical  Vapor  Deposition）等のエピ層成長装置を利用して、犠牲層１０２、半導体薄膜１０１をこの順に形成することによりエピウエハを準備する。次に、図１（ａ）に示すように、半導体薄膜１０１上に裏面電極１１０を形成する。半導体基板１０３が存在することにより、容易に裏面電極１１０を形成することができる。上記の半導体薄膜１０１に含まれるＰＮ接合の個数などは示していないが、ＰＮ接合の個数が１であろうと、２以上であろうと本発明の範囲を逸脱するものではない。
【００３１】
本発明における犠牲層１０２は、エッチングなどで除去することにより、半導体薄膜１０１と半導体基板１０３を分割するために設けられるものである。このような犠牲層１０２に用いる半導体としては、アルミニウム、ガリウム、およびヒ素からなる群より選択される１種以上からなるものであり、たとえばＡｌＡｓを挙げることができる。
【００３２】
（裏面電極に支持材層を付着させるステップ）
次に、図１（ｂ）に示すように、裏面電極１１０上に両面熱発泡シート１０４、支持材層１０５、および耐酸性フィルム１０６をこの順に形成する。両面熱発泡シート１０４は、表裏の一方の面が熱発泡面で、もう一方の面が接着面である。この両面熱発泡シート１０４の粘着面に支持材層１０５を貼り付け、両面熱発泡シート１０４の発泡面を裏面電極１１０に貼り付ける。半導体基板１０３が土台として機能するため、裏面電極１１０に両面熱発泡シート１０４を貼り付けやすい。
【００３３】
支持材層１０５は、極薄の半導体薄膜１０１の表面に表面電極１３０を形成するときの土台として利用されるものでもある。上記の支持材層１０５としては、形状記憶合金を用いることができる。
【００３４】
本実施形態で用いる形状記憶合金は、半球状に曲げて保持し、４００℃で１時間熱処理をした後に、急冷することにより形状記憶処理を行なったものを用いることが好ましい。図２は、本実施形態で用いる形状記憶合金の一例を示す模式的な図である。図２では、複数の扇型を組み合わせて円形になる形状記憶合金を一例として図示したが、形状記憶合金を構成する個々のパーツは、扇型以外の形状でもよいし、扇型にした場合に組み合わせるパーツの個数も特に限定されない。個々のパーツを複数組み合わせる場合は、組み合わせた後の形状が、ウエハよりも大きな円形状となることが好ましい。
【００３５】
形状記憶合金の形状回復温度は、たとえば９５℃以上１００℃以下に設定されたＴｉ−Ｎｉ形状記憶合金を用いることが好ましい。なお、Ｔｉ−Ｎｉ形状記憶合金に限られるものではなく、他の形状記憶合金を用いても差し支えない。上記の回復温度は、ＥＬＯのプロセスでウエハに加えられる温度よりも高い温度であるが、この範囲の温度であることにより、ＥＬＯ後の各ステップを安定して作業することができる。
【００３６】
また、後述の半導体薄膜と半導体基板とを分離するステップで、エッチャントにウエハを浸漬させるときに支持材層１０５が腐食または劣化するのを抑制するために、図１（ｂ）に示すように、支持材層１０５の両面熱発泡シート１０４と接する側とは反対側には耐酸性フィルム１０６を貼り付けることが好ましい。
【００３７】
（半導体薄膜と半導体基板とを分離するステップ）
次に、図１（ｃ）〜（ｆ）に示されるように、エピタキシャルリフトオフ法により犠牲層１０２を溶解して除去することにより、半導体薄膜１０１と半導体基板１０３とを分離する。具体的には、図１（ｃ）に示すように、上記ウエハ全体を酸性またはアルカリ性のエッチャント１２０に浸漬させる。ここでのエッチャント１２０は、ウエハの犠牲層１０２を溶解するものである必要があり、ＡｌＡｓからなる犠牲層１０２を用いる場合、フッ酸（ＨＦ）水溶液を用いるのが一般的である。これによりウエハ外周の端面側から犠牲層１０２が溶解し始める。
【００３８】
次に、エッチャント１２０の温度を徐々に上昇させて、９５℃以上１００℃に保持することにより、図１（ｄ）に示すように支持材層１０５を記憶された形状に戻す。このようにして形状記憶合金を反らせることにより、支持材層１０５に貼り合わされた半導体薄膜１０１、裏面電極１１０、両面熱発泡シート１０４、耐酸性フィルム１０６も同時に反る。
【００３９】
この状態のまま放置すると、図１（ｅ）に示すように犠牲層１０２の溶解が進むに連れて、支持材層１０５の反りは大きくなり、さらに犠牲層１０２が溶解しやすくなる。そして、最終的には犠牲層１０２が全て溶解し、図１（ｆ）に示すように半導体薄膜１０１と半導体基板１０３とが分離する。
【００４０】
このように支持材層１０５の形状回復能力を利用して半導体薄膜１０１を反らすことにより、犠牲層１０２を溶解させるための隙間が拡がる。このため、図５（ｃ）に示す状態に比して、ウエハ内部にエッチャントが流動しやすくなり、エッチングしている犠牲層１０２の端面にフレッシュなエッチャントを供給することができ、犠牲層１０２の溶解処理の時間を短縮することができる。また、ＥＬＯ作業時には、ウエハを容器底面に設置してもよいため、エッチング時に半導体基板の重量が犠牲層１０２に加わらず、半導体薄膜１０１の中心部分に穴が空くことも起こりにくい。
【００４１】
（表面電極を形成するステップ）
次に、図１（ｇ）に示すように、ウエハをエッチャント１２０から引き上げる。そして、半導体薄膜１０１上に、太陽電池から出力電力を取り出すための櫛形状の表面電極１３０を形成する。従来の製造方法では、図５（ｆ）に示すように、半導体薄膜２０１のみに表面電極２３０を形成していた。一方、本実施形態では、半導体薄膜１０１の下面に支持材層１０５が存在するため、あたかも半導体基板があるかのように表面電極１３０を簡便に形成することができる。
【００４２】
（支持材層を分離するステップ）
次に、両面熱発泡シート１０４の発泡開始温度よりも高い温度にウエハを保持すること（たとえば１２０℃の温度に１０分程度保持すること）により、図１（ｈ）に示すように両面熱発泡シート１０４の粘着部を発泡させることができる。しかも、支持材層１０５の形状回復能力による反りの力も相俟って、裏面電極１１０から両面熱発泡シート１０４を剥離する。これにより裏面電極１１０から支持材層１０５も同時に分離されることになる。以上のようにして本実施形態の薄型太陽電池セルを作製する。
【００４３】
＜実施形態２＞
本実施形態の薄型太陽電池セルの製造方法は、半導体薄膜の表面に表面電極を形成してから裏面電極を形成するものである。すなわち、実施形態１とは、表面電極および裏面電極を形成する順序が逆転したことが異なる他は、実施形態１の薄型太陽電池セルの製造方法と同一の製造方法である。図３（ａ）〜（ｈ）は、本実施形態の薄型太陽電池セルの製造方法の各ステップを示す模式的な断面図である。本実施形態では、図３（ａ）〜図３（ｈ）の順のステップを行なうことにより、薄型太陽電池セルを作製する。
【００４４】
本実施形態の薄型太陽電池セルの製造方法は、半導体基板１０３上に、犠牲層１０２、半導体薄膜１０１、および表面電極１３０をこの順に形成するステップと（図３（ａ））、表面電極１３０に支持材層１０５を付着させるステップと（図３（ｂ））、犠牲層１０２の側面から犠牲層１０２を除去しながら支持材層１０５の反りを利用することにより、半導体薄膜１０１と半導体基板１０３とを分離するステップと（図３（ｃ）〜図３（ｆ））、半導体薄膜１０１の表裏のうち表面電極１３０が形成された面とは反対側の面に裏面電極１１０を形成するステップと（図３（ｇ））、表面電極１３０から支持材層１０５を分離するステップと（図３（ｈ））を含むことを特徴とする。
【００４５】
以下においては、本実施形態の薄型太陽電池セルの製造方法を構成する各ステップを説明する。
【００４６】
（犠牲層、半導体薄膜、および表面電極をこの順に形成するステップ）
まず、半導体基板１０３上に、ＭＢＥやＭＯＣＶＤ等のエピ層成長装置を利用して、犠牲層１０２、半導体薄膜１０１をこの順に形成することによりエピウエハを準備する。そして、図３（ａ）に示すように、半導体薄膜１０１上に表面電極１３０を形成する。半導体基板１０３が土台としての役割を果たすことにより、容易に表面電極１３０を形成することができる。
【００４７】
（表面電極に支持材層を付着させるステップ）
次に、図３（ｂ）に示すように、表面電極１３０上に両面熱発泡シート１０４、支持材層１０５、および耐酸性フィルム１０６をこの順に形成する。本ステップは、実施形態１と同様方法により行なうことができる。
【００４８】
（半導体薄膜と半導体基板とを分離するステップ）
次に、図３（ｃ）〜（ｆ）に示されるように、上記で作製したウエハのうちの犠牲層１０２を除去することにより、半導体薄膜１０１と半導体基板１０３とを分離する。本ステップは、実施形態１と同様方法により行なうことができる。
【００４９】
（裏面電極を形成するステップ）
次に、図３（ｇ）に示すように、ウエハをエッチャント１２０から引き上げる。そして、半導体薄膜１０１の表面電極１３０を形成していない側の面上に、太陽電池の出力電力を取り出すための裏面電極１１０を形成する。従来の製造方法では、図５（ｆ）に示すように、半導体薄膜２０１を支える基板や土台がなかったため、半導体薄膜２０１上に表面電極２３０を形成することが作業上困難であった。一方、本実施形態では、半導体薄膜１０１の下面に支持材層１０５が存在するため、支えとなる土台がある状態で裏面電極１１０を形成することができ、以降のプロセスを簡便に処理することができる。
【００５０】
（支持材層を分離するステップ）
次に、両面熱発泡シート１０４の発泡開始温度よりも高い温度にウエハを保持することにより、図３（ｈ）に示すように表面電極１３０から両面熱発泡シート１０４を剥離する。本ステップは、実施形態１と同様方法により行なうことができる。このようにして本実施形態の薄型太陽電池セルを作製する。
【００５１】
＜実施形態３＞
本実施形態の薄型太陽電池セルの製造方法は、実施形態１および実施形態２の薄型太陽電池セルの製造方法に対し、支持材層１０５として用いる形状記憶合金に配線を施すことが異なる他は同一の製造方法である。図４（ａ）〜（ｈ）は、本実施形態の薄型太陽電池セルの製造方法の各ステップを示す模式的な断面図である。本実施形態では、図４（ａ）〜（ｈ）の順のステップを行なうことにより、薄型太陽電池セルを作製する。本実施形態においては、形状記憶合金に設けた配線により、支持材層に電流を印加して支持材層の温度を上昇させて、形状記憶合金の形状を回復させる。このような支持材層１０５の昇温方法を用いることにより、半導体薄膜１０１と半導体基板１０３との分離を簡便に行なうことができるとともに、支持材層１０５の分離も簡便に行なうことができる。以下においては、半導体薄膜と半導体基板とを分離するステップを説明する。
【００５２】
（半導体薄膜と半導体基板とを分離するステップ）
図４（ｃ）に示すように、上記ウエハ全体を酸性またはアルカリ性のエッチャント１２０に浸漬させる。これによりウエハ外周の端面側から犠牲層１０２が溶解し始める。続いて、支持材層１０５に接続されている配線に通電を開始する。一例として、支持材層１０５として１００μｍの厚みの形状記憶合金を用いる場合、形状記憶合金に０．３Ａ程度の電流を流すことにより、支持材層１０５を９５℃以上１００℃以下に昇温させる。これにより支持材層１０５の反りは大きくなり、さらに犠牲層１０２が溶解しやすくなる。そして、最終的には犠牲層１０２が全て溶解し、半導体薄膜１０１と半導体基板１０３とが分離する。
【００５３】
また、実施形態２の支持材層を分離するステップにおいて、形状記憶合金に０．３Ａ程度の電流を流すことにより、支持材層１０５を昇温させることができる。このようにして両面熱発泡シート１０４の発泡開始温度よりも高い温度にウエハを保持する（たとえば１２０℃の温度に１０分程度保持する）ことにより、裏面電極１１０から両面熱発泡シート１０４を剥離することができる。このようにして本実施形態の薄型太陽電池セルを作製する。
【００５４】
以上の各ステップからなる本発明の薄膜太陽電池セルの製造方法は、従来の製造方法よりも、犠牲層を短時間でエッチングでき、かつ半導体薄膜が割れにくく、大量生産に適していた。
【００５５】
以上のように本発明の実施形態について説明を行なったが、上述の各実施形態の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
【００５６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５７】
１０１，２０１  半導体薄膜、１０２，２０２  犠牲層、１０３，２０３  半導体基板、１０４  両面熱発泡シート、１０５  支持材層、１０６  耐酸性フィルム、１１０，２１０  裏面電極、１２０，２２０  エッチャント、１３０，２３０  表面電極、２０５  ワックス膜。
【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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