JPS5935489A - 光半導体装置の製造方法 - Google Patents
光半導体装置の製造方法Info
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- JPS5935489A JPS5935489A JP57147357A JP14735782A JPS5935489A JP S5935489 A JPS5935489 A JP S5935489A JP 57147357 A JP57147357 A JP 57147357A JP 14735782 A JP14735782 A JP 14735782A JP S5935489 A JPS5935489 A JP S5935489A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は、光起電力装置や光導電装置の如き光半導体装
置の製造方法に関するものである。
置の製造方法に関するものである。
〈背景技術〉
この種の装置において、その光感応層に非晶質シリコン
の様な半導体膜を用いたものは既に知られている。
の様な半導体膜を用いたものは既に知られている。
第１図は、非晶質半導体膜を用いた従来の光半導体装置
を示し、（１）は透明基板、（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）
・・・は基板（１）上に一定間隔で被着された透ＢＡ導
−電膜、（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）＝・は各ｄｉ ”／
４ 導電膜上に重畳被着された非晶質半導体膜、（４ａ
）（４ｂ）（４ｃ）・・・は各非晶質半導体膜上に重畳
被着され、かつ各右隣りの透明導電膜（２ｂ）（２ｃ）
・・・に部分的に重畳せる裏面電極膜である。
を示し、（１）は透明基板、（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）
・・・は基板（１）上に一定間隔で被着された透ＢＡ導
−電膜、（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）＝・は各ｄｉ ”／
４ 導電膜上に重畳被着された非晶質半導体膜、（４ａ
）（４ｂ）（４ｃ）・・・は各非晶質半導体膜上に重畳
被着され、かつ各右隣りの透明導電膜（２ｂ）（２ｃ）
・・・に部分的に重畳せる裏面電極膜である。
各非晶質半導体膜（３ａ）（６ｂ）（３ｃ）・・・は、
その内部に例えば膜面に平行なＰＩＮ接合を含み、従っ
て透明基板＋１３及び透明導電膜（２ａ）（２ｂ）（２
ｃ）・・・を順次介して光入射があると、光起電力を発
生する。各非晶質半導体Ｃ３ａ）Ｃ３ｂ）Ｃ５ｃ）・・
・内で発生した光起電力は裏面電極膜（４ａ）（４ｂ）
（４ｃ）での接続により直列的に相加される。
その内部に例えば膜面に平行なＰＩＮ接合を含み、従っ
て透明基板＋１３及び透明導電膜（２ａ）（２ｂ）（２
ｃ）・・・を順次介して光入射があると、光起電力を発
生する。各非晶質半導体Ｃ３ａ）Ｃ３ｂ）Ｃ５ｃ）・・
・内で発生した光起電力は裏面電極膜（４ａ）（４ｂ）
（４ｃ）での接続により直列的に相加される。
この様な装置において、光利用効率を左右する一つの要
因は、装置全体の受光面積（即ち、基板面積）に対し、
実際に発電に寄与する非晶質半導体膜（３ａ）（Ｓｂ）
（５ｃ）の総面積の占める割合いである。然るに、各非
晶質半導体膜（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）・・・の隣接間
に必然的に存在する非晶質半導体のない領Ｒ（図中符号
ＮＯＮで示すｍ域）は上記面積割合いを低下させる。
因は、装置全体の受光面積（即ち、基板面積）に対し、
実際に発電に寄与する非晶質半導体膜（３ａ）（Ｓｂ）
（５ｃ）の総面積の占める割合いである。然るに、各非
晶質半導体膜（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）・・・の隣接間
に必然的に存在する非晶質半導体のない領Ｒ（図中符号
ＮＯＮで示すｍ域）は上記面積割合いを低下させる。
従って光利用効率を向上するには、まず透明導電膜（２
ａ）（２ｂ）（２ｃ）・・・の隣接間隔を小さくし、そ
して非晶質半導体膜（＋ａ）（３ｂ）（３ｃ）・・・の
隣接間隔を小さくせねばならない。
ａ）（２ｂ）（２ｃ）・・・の隣接間隔を小さくし、そ
して非晶質半導体膜（＋ａ）（３ｂ）（３ｃ）・・・の
隣接間隔を小さくせねばならない。
この様な間隔縮少は６膜の加工精度で決まり、従って、
従来は細密加工性に優れている写真蝕刻技術が用いられ
ている。この技術による場合、基板（１）上全面への透
明導電膜の被着工程と、フォトレジスト及びエツチング
による各個別の透明導電膜（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）−
の分離、即ち、各透明導電＠（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）
・・・の隣接間隔部分の除去工程と、これら各透９１尋
電膜上を含む基板（１）上全面への非晶質半導体膜の被
着工程と、７オトレジスト及びエツチングによる各個別
の非晶質半導体膜（３ａ）（３ｂ）（３ｃ） ・”の分
離、即ち、各非晶質半導体膜（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）
の隣接間隔部分の除去工程とを順次経ることＶＣなるっ しかし乍ら、写真蝕刻技術は細密加工の上で優れてはい
るが、蝕刻パターンを規定するフォトレジストのピンホ
ールや周縁での剥れにより非晶質半導体＋１Ｑに欠陥を
生じさぜやラーい。
従来は細密加工性に優れている写真蝕刻技術が用いられ
ている。この技術による場合、基板（１）上全面への透
明導電膜の被着工程と、フォトレジスト及びエツチング
による各個別の透明導電膜（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）−
の分離、即ち、各透明導電＠（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）
・・・の隣接間隔部分の除去工程と、これら各透９１尋
電膜上を含む基板（１）上全面への非晶質半導体膜の被
着工程と、７オトレジスト及びエツチングによる各個別
の非晶質半導体膜（３ａ）（３ｂ）（３ｃ） ・”の分
離、即ち、各非晶質半導体膜（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）
の隣接間隔部分の除去工程とを順次経ることＶＣなるっ しかし乍ら、写真蝕刻技術は細密加工の上で優れてはい
るが、蝕刻パターンを規定するフォトレジストのピンホ
ールや周縁での剥れにより非晶質半導体＋１Ｑに欠陥を
生じさぜやラーい。
特開昭５７−１２５６８号公報に＋ｙｒ＋示された先行
技術は、レーザ照射による膜の焼き切りで上記隣接間隔
を設けるものであり、写真蝕刻技術で必要なフォトレジ
ストを一切使わないその技法は上記の課題を解決する上
で極めて有効である。又写真蝕刻技術で得られる各非晶
質半導体ＩＩＱ （３ａ ） （３ｂ）（３ｃ）・・・
の隣接間隔は約６００μｍであるが、レーザ使用の場合
、その間隔を更に小さくすることができる。
技術は、レーザ照射による膜の焼き切りで上記隣接間隔
を設けるものであり、写真蝕刻技術で必要なフォトレジ
ストを一切使わないその技法は上記の課題を解決する上
で極めて有効である。又写真蝕刻技術で得られる各非晶
質半導体ＩＩＱ （３ａ ） （３ｂ）（３ｃ）・・・
の隣接間隔は約６００μｍであるが、レーザ使用の場合
、その間隔を更に小さくすることができる。
レーザ使用の際に留意すべきことは、焼き切らんとする
膜部分の下に他の膜が在社しておれば、それに損傷を与
えないことである。さもなければ、目的の膜部分を焼き
切った上、必要とトない下の膜まで焼き切ってしまう。
膜部分の下に他の膜が在社しておれば、それに損傷を与
えないことである。さもなければ、目的の膜部分を焼き
切った上、必要とトない下の膜まで焼き切ってしまう。
上記先行技＃は、この要求を満すために、レーザ出力や
パルス同波数を６膜に対して選択することを提案してい
る。
パルス同波数を６膜に対して選択することを提案してい
る。
しかし乍ら、レーザ出力やパルス同波数の安定化を図る
ことは困難であり、従ってこの種の装置における６膜の
厚みが非常に薄いことを考慮すると、レーザ出力あるい
はパルス同波数のノ鴬沢により他の膜の損傷を防止する
方法は最善のものではない。
ことは困難であり、従ってこの種の装置における６膜の
厚みが非常に薄いことを考慮すると、レーザ出力あるい
はパルス同波数のノ鴬沢により他の膜の損傷を防止する
方法は最善のものではない。
〈発明の開示〉
本発明は、レーザを利用するものであるが、透明導電膜
と半導体膜との重畳体からなる光半導体装置において、
これら６膜の光吸収率特性の差異に着目し、これを利用
している。
と半導体膜との重畳体からなる光半導体装置において、
これら６膜の光吸収率特性の差異に着目し、これを利用
している。
第２図は光波長と膜の吸収率との関係を示しており、図
中実線が非晶質シリコンの吸収率を、又破線が透明導電
膜（酸化錫膜）の吸収率を夫々表。
中実線が非晶質シリコンの吸収率を、又破線が透明導電
膜（酸化錫膜）の吸収率を夫々表。
わしでいる。従って、例えば約０．６μｍの波長のレー
ザ光を非晶質半導体膜に、その部分的除去のために照射
すれば、所るレーザ光に対する吸収率は、非晶質半導体
に対して透ＦｌｌＦ１導電膜の方が極めて低いので、透
明導電膜は上記レーザ照射により損傷を受は難い。
ザ光を非晶質半導体膜に、その部分的除去のために照射
すれば、所るレーザ光に対する吸収率は、非晶質半導体
に対して透ＦｌｌＦ１導電膜の方が極めて低いので、透
明導電膜は上記レーザ照射により損傷を受は難い。
本発明は祈る新規な着想に基いており、その特徴は、要
約すれば、半導体膜の不要部分の少なくとも１部は、透
明導電膜に対する光吸収率が半導体膜に対するそれより
も十分低い波長のレーザ光を照射することにより除去さ
れる点にあるっ本発明を実施する上において、半導体膜
として非晶質シリコン、非晶質グルマニクム、非晶質窒
化シリコン等の非晶質半導体やその他の無定形半導体が
用いられ、又、透明導電膜として酸化錫膜、酸化錫・イ
ンジウム膜等が用いられろう又、本発明方法は、先行技
術に開示されたレーザ出力やパルス同波数による選択性
と共に組合わ実施例 〈実施例〉 第３図Ａ乃至Ｆは本発明実施例方法を工程順に示してい
る。第３図Ａの工程では、厚さ１謔〜６簡の透明なガラ
ス基板ｕＱ上全面に、厚さ２０００Ｘ〜５０００λの酸
化錫からなる透明導電膜Ｕυが被着される。
約すれば、半導体膜の不要部分の少なくとも１部は、透
明導電膜に対する光吸収率が半導体膜に対するそれより
も十分低い波長のレーザ光を照射することにより除去さ
れる点にあるっ本発明を実施する上において、半導体膜
として非晶質シリコン、非晶質グルマニクム、非晶質窒
化シリコン等の非晶質半導体やその他の無定形半導体が
用いられ、又、透明導電膜として酸化錫膜、酸化錫・イ
ンジウム膜等が用いられろう又、本発明方法は、先行技
術に開示されたレーザ出力やパルス同波数による選択性
と共に組合わ実施例 〈実施例〉 第３図Ａ乃至Ｆは本発明実施例方法を工程順に示してい
る。第３図Ａの工程では、厚さ１謔〜６簡の透明なガラ
ス基板ｕＱ上全面に、厚さ２０００Ｘ〜５０００λの酸
化錫からなる透明導電膜Ｕυが被着される。
第６図Ｂの工程では、隣接間隔部（１１５がレーザ光照
射により除去されて、個別の各透明導電膜（１１ａ）（
１１ｂ）（１１ｃ）・・が分離形成される。使用される
レーザは波−要約１．０６μｍ出力１．３ Ｘ １０８
Ｗ／ｄ、パルス周波数３ＫＨｚのＹＡＧレーザが適当で
あり、隣接間隔部ａ１）の間隔（Ｌｌ）は約１ｏ。
射により除去されて、個別の各透明導電膜（１１ａ）（
１１ｂ）（１１ｃ）・・が分離形成される。使用される
レーザは波−要約１．０６μｍ出力１．３ Ｘ １０８
Ｗ／ｄ、パルス周波数３ＫＨｚのＹＡＧレーザが適当で
あり、隣接間隔部ａ１）の間隔（Ｌｌ）は約１ｏ。
μｍＫ設定される。
第３図Ｃの工程では、各透明導電膜（１１ａ）（１１ｈ
） （１１ｃ）・・・の表面を含んで基板（１０１上
全面に厚さ５ｏｏｏＸ〜７０００にの非晶質シリコン膜
＋１２１が被着される。祈るシリコン膜はその内部に膜
面と平行なＰＩＮ接合を含み、従ってより具体的には、
まずＰ型の非晶質シリコン膜が被着され、次いで■型及
びＮ型の非晶質シリコン膜が順次積層被着される。
） （１１ｃ）・・・の表面を含んで基板（１０１上
全面に厚さ５ｏｏｏＸ〜７０００にの非晶質シリコン膜
＋１２１が被着される。祈るシリコン膜はその内部に膜
面と平行なＰＩＮ接合を含み、従ってより具体的には、
まずＰ型の非晶質シリコン膜が被着され、次いで■型及
びＮ型の非晶質シリコン膜が順次積層被着される。
第６図りの工程では、隣接間隔部（ｌ坏がレーザ光照射
により除去されて、個別の各非晶質シリコン膜（１２ａ
バ１２ｂ）（１２ｃ）・・・が分離形成される。
により除去されて、個別の各非晶質シリコン膜（１２ａ
バ１２ｂ）（１２ｃ）・・・が分離形成される。
使用されるレーザは波長０．５１μｍ、出力２×１０５
Ｗ／ｃ＃ｌ、ＣＷのＡｒ レーデが適当であり、隣接
間隔部ａｄの間隔（Ｌ２）は約６ｏｏμｍに設定される
。
Ｗ／ｃ＃ｌ、ＣＷのＡｒ レーデが適当であり、隣接
間隔部ａｄの間隔（Ｌ２）は約６ｏｏμｍに設定される
。
このとき、隣接間隔部（ｌ坏の下に存在する透Ｆ３Ａ導
電膜部分（１１０）にもレーザ光が最終的に到達するが
、注意すべきは、現在の波長の光の吸収率は第２図にて
述べた如く、非晶質シリコン膜に対して透明導電膜の方
が極めて低い。よって非晶質シリコン膜α渇をその膜厚
分だけ除去するにはｙ必要十分な照射時間長をもってレ
ーザ光を走査させると、非晶質シリコン膜の膜厚分だけ
完全に除去されて、その結果一時的にレーザ光が透明導
電膜部分（１１０）を直撃するに致ったとしても、その
部分はほとんど損傷を受けない。
電膜部分（１１０）にもレーザ光が最終的に到達するが
、注意すべきは、現在の波長の光の吸収率は第２図にて
述べた如く、非晶質シリコン膜に対して透明導電膜の方
が極めて低い。よって非晶質シリコン膜α渇をその膜厚
分だけ除去するにはｙ必要十分な照射時間長をもってレ
ーザ光を走査させると、非晶質シリコン膜の膜厚分だけ
完全に除去されて、その結果一時的にレーザ光が透明導
電膜部分（１１０）を直撃するに致ったとしても、その
部分はほとんど損傷を受けない。
第６図Ｅの工程では、透り］導電膜部分（１１０）及び
非晶質シリコン膜（１２ａ）（１２ｂ）（１２ｃ）−の
各表面を含んで基板α〔上全面に２０００＾〜１μｍ厚
さのアルミニウムからなる裏面電極膜ｔ１３が被着され
る。
非晶質シリコン膜（１２ａ）（１２ｂ）（１２ｃ）−の
各表面を含んで基板α〔上全面に２０００＾〜１μｍ厚
さのアルミニウムからなる裏面電極膜ｔ１３が被着され
る。
第３図Ｆの最終工程では、隣接間隔部ｕ場がレーザ光照
射によシ除去されて、個別の各裏面電極膜（ＩＳａ）（
１３ｂ）（１３ｃ）−が形成される。使用されるレーザ
は波長的ｔｏ６μｍ、出力５Ｘ１０’Ｗ／ｄ、パルス周
波数３ＫＨｚのＹＡＧレーザが適当であり、隣接間隔部
（１ｊの間隔（Ｌ５）は約２０μｍに設定される。
射によシ除去されて、個別の各裏面電極膜（ＩＳａ）（
１３ｂ）（１３ｃ）−が形成される。使用されるレーザ
は波長的ｔｏ６μｍ、出力５Ｘ１０’Ｗ／ｄ、パルス周
波数３ＫＨｚのＹＡＧレーザが適当であり、隣接間隔部
（１ｊの間隔（Ｌ５）は約２０μｍに設定される。
裏面電極膜０の材料であるアルミニウムの融点は透明導
電膜ｔｌｌ）に比して非常に低く、従って各透明導電膜
（１１ａ）（１１ｂ）（１１ｃ）の分離に用いたレーザ
出力より十分低い出力値のレーザが用いられていること
に注意すべきである。よって裏面電釦對３）をその膜厚
分だけ除去するにはソ必要十分な照射時間長をもってレ
ーザ光を走査させると、天 裏面電極膜の膜厚分だけ完全に除、されて、その結果一
時的にレーザ光が透明導電膜部分（１１０）を直撃する
に致ったとしても、その部分はほとんど損傷を受けない
。
電膜ｔｌｌ）に比して非常に低く、従って各透明導電膜
（１１ａ）（１１ｂ）（１１ｃ）の分離に用いたレーザ
出力より十分低い出力値のレーザが用いられていること
に注意すべきである。よって裏面電釦對３）をその膜厚
分だけ除去するにはソ必要十分な照射時間長をもってレ
ーザ光を走査させると、天 裏面電極膜の膜厚分だけ完全に除、されて、その結果一
時的にレーザ光が透明導電膜部分（１１０）を直撃する
に致ったとしても、その部分はほとんど損傷を受けない
。
尚、裏面電極膜Ｕ東の祈る部分除去に際し、除去部分の
表面に黒色インク等を塗布してレーザ光の吸収を促進す
るようにすればより確実に裏面電極膜［３）の所望部分
のみを除去することができるっ上記実施例で挙げた各種
の故値は何本的なものであって、適宜変更できることは
もちろんであり、例えば各透ｌ：！Ｉ′１導電膜（１１
ａ）（１１ｂ）（１１ｃ）−の間隔を２０μｍ程度にな
しても良い。
表面に黒色インク等を塗布してレーザ光の吸収を促進す
るようにすればより確実に裏面電極膜［３）の所望部分
のみを除去することができるっ上記実施例で挙げた各種
の故値は何本的なものであって、適宜変更できることは
もちろんであり、例えば各透ｌ：！Ｉ′１導電膜（１１
ａ）（１１ｂ）（１１ｃ）−の間隔を２０μｍ程度にな
しても良い。
〈効 果〉
本発明によれば、透明導電膜と、峰の上に被着された半
導体膜とを備えた光半導体装置を製造する際Ｋ、半導体
膜のレーザによる部分的除去を、他の膜を損傷すること
なく確実になすことができ、レーザによる超微細加工を
有効に利用することができる。
導体膜とを備えた光半導体装置を製造する際Ｋ、半導体
膜のレーザによる部分的除去を、他の膜を損傷すること
なく確実になすことができ、レーザによる超微細加工を
有効に利用することができる。
第１図は典型的な光半導体装置の側面図、第２図は光吸
収特性図、第３図Ａ乃至Ｆは本発明実施例を示す工程別
側面図である。
収特性図、第３図Ａ乃至Ｆは本発明実施例を示す工程別
側面図である。
Claims (1)
- （１）透明導電膜と、該導電膜上に被着され、該膜を透
過せるルに感応する半導体膜とを備えた光半導体装置の
製造に際し、上記半導体膜の不要部分の少なくとも１部
は、上記透明導電膜に対する光吸収率が上記半導体膜に
対するそれよりも十分低い波長のレーザ光を照射するこ
とにより除去されることを特徴とする光半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57147357A JPS5935489A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 光半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57147357A JPS5935489A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 光半導体装置の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3300520A Division JP2648064B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 光半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935489A true JPS5935489A (ja) | 1984-02-27 |
| JPH0447466B2 JPH0447466B2 (ja) | 1992-08-04 |
Family
ID=15428363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57147357A Granted JPS5935489A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 光半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935489A (ja) |
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1982
- 1982-08-24 JP JP57147357A patent/JPS5935489A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0447466B2 (ja) | 1992-08-04 |
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