JPS5935490A - 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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- JPS5935490A JPS5935490A JP57147359A JP14735982A JPS5935490A JP S5935490 A JPS5935490 A JP S5935490A JP 57147359 A JP57147359 A JP 57147359A JP 14735982 A JP14735982 A JP 14735982A JP S5935490 A JPS5935490 A JP S5935490A
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Classifications
-
- 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
- H01L31/208—Particular post-treatment of the devices, e.g. annealing, short-circuit elimination
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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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】
（イ）技術分野
本発明は光照射にエリ光電効果が生じる薄膜状光半導体
層を備えた光半導体装置の製造方法に関する。
層を備えた光半導体装置の製造方法に関する。
（ロ）背景技術
光照射にエフ光起電力が発生する現象や電気伝導度が低
下する現象、所請光電効果を利用した光半導体装置が存
在する。従来此株洸半導体装置は単結晶材料から形成さ
れていたが、近年新材料としてアモルファス半導体等が
製造が容易でコスト的に有利な点からか４１元を浴び盛
んに研究が行なゎ第１．ている。
下する現象、所請光電効果を利用した光半導体装置が存
在する。従来此株洸半導体装置は単結晶材料から形成さ
れていたが、近年新材料としてアモルファス半導体等が
製造が容易でコスト的に有利な点からか４１元を浴び盛
んに研究が行なゎ第１．ている。
本発明者等もＰ工Ｎ接合型アモルファスシリコンから成
る太陽電池並びに７オトセンサ等を開発するに及んでい
る。
る太陽電池並びに７オトセンサ等を開発するに及んでい
る。
第１図は上記ＰＩＮ接合型アモルファスシリコン太陽電
池の基本構造を示し、１１）ニガラス・耐熱プラスチッ
ク等の透光性基板、（２１Ｆま該基板（１）の−工面に
形成された酸化スズ（Ｓｎ０２．）、酸化インジウム（
Ｉｎ２ｏｘ）、酸化インジウム。スズ（１’ｎ、２０ｓ
−ＢｎＯ２）等の透光性ｉ！電極層（３）は例えばシラ
ン（ＥｌｉＨ４）等のシリコン化合物雰囲気中に適尚な
不純物を添加しプラズマ反応を生起せしめて形成された
Ｐ Ｉ Ｎ接合型アモルファスシリコンから成る光半導
体層、（４）は咳元手導体層（３）上にアルミニウム（
Ａｎ）等の金属を蒸着せしめた裏面電極層で、斯る透光
性基板１１）の他方の工面から元が照射せしめられると
王に工層に於いて電子及びホール対が発生しこれ等が透
光性電極層（２）並びに裏面電極層（４）に移動して光
起電力な生ぜしめる。
池の基本構造を示し、１１）ニガラス・耐熱プラスチッ
ク等の透光性基板、（２１Ｆま該基板（１）の−工面に
形成された酸化スズ（Ｓｎ０２．）、酸化インジウム（
Ｉｎ２ｏｘ）、酸化インジウム。スズ（１’ｎ、２０ｓ
−ＢｎＯ２）等の透光性ｉ！電極層（３）は例えばシラ
ン（ＥｌｉＨ４）等のシリコン化合物雰囲気中に適尚な
不純物を添加しプラズマ反応を生起せしめて形成された
Ｐ Ｉ Ｎ接合型アモルファスシリコンから成る光半導
体層、（４）は咳元手導体層（３）上にアルミニウム（
Ａｎ）等の金属を蒸着せしめた裏面電極層で、斯る透光
性基板１１）の他方の工面から元が照射せしめられると
王に工層に於いて電子及びホール対が発生しこれ等が透
光性電極層（２）並びに裏面電極層（４）に移動して光
起電力な生ぜしめる。
然し乍う、アモルファスシリコン等のアモルファス半導
体は上述の如くプラズマ反応等により形成されその膜厚
も通常５０００７Ｆ’〜１μｍ程Ｋ（場合に工っては数
μｍ）の嵩々ミクロンオーダまでの薄膜状を成すために
、特にその製造過程に於いて基板ｆｉ＋及び透光性電極
層（２１の表面の状態や塵埃の付着などにより、透元性
電（ａ）釦２）上にアモルファス半導体材の被着しない
部分が発生し、斯るアモルファス半導体材から成る光半
導体層（３）を貫通してピンホール（５）が形成される
ことがある０そして、ピンホール（５）を有する光半導
体層（３）上に上述の如く裏面電極層（４）を形成する
と、ピンホール（５）を裏面電極材が貫通し、透光性゛
電極層（２）と裏面電極層（４）とが上記裏面電極材に
工り電気的に短絡状態となる欠点を有していた０ （ハ）発明の開示 本発明は斯るピンホールによる短絡事故を回避すべぐな
されたものであって、薄膜状光半導体層の被着形成時に
貫通して生じたピンホール周縁をエネルギビームの輻射
により溶融し該ピンホールを埋設した後、上記薄膜状光
半導体層上に電極１−を積層する工程を含んだ光半導体
装置の製造方法を提供するものである。次項に本発明製
造方法を上記従来例の如＜ＰＩＮ接合型アモルファスシ
リ ′コン太陽電池に適用した実施例につき詳述するが
、本発明はこの実施例とは異なり半導体接合を有さす光
照射にエリ電気伝導度が低下するものであっても良く、
光半導体層もアモルファスシリコンに限定されるもので
ないことは言うに及ばない。
体は上述の如くプラズマ反応等により形成されその膜厚
も通常５０００７Ｆ’〜１μｍ程Ｋ（場合に工っては数
μｍ）の嵩々ミクロンオーダまでの薄膜状を成すために
、特にその製造過程に於いて基板ｆｉ＋及び透光性電極
層（２１の表面の状態や塵埃の付着などにより、透元性
電（ａ）釦２）上にアモルファス半導体材の被着しない
部分が発生し、斯るアモルファス半導体材から成る光半
導体層（３）を貫通してピンホール（５）が形成される
ことがある０そして、ピンホール（５）を有する光半導
体層（３）上に上述の如く裏面電極層（４）を形成する
と、ピンホール（５）を裏面電極材が貫通し、透光性゛
電極層（２）と裏面電極層（４）とが上記裏面電極材に
工り電気的に短絡状態となる欠点を有していた０ （ハ）発明の開示 本発明は斯るピンホールによる短絡事故を回避すべぐな
されたものであって、薄膜状光半導体層の被着形成時に
貫通して生じたピンホール周縁をエネルギビームの輻射
により溶融し該ピンホールを埋設した後、上記薄膜状光
半導体層上に電極１−を積層する工程を含んだ光半導体
装置の製造方法を提供するものである。次項に本発明製
造方法を上記従来例の如＜ＰＩＮ接合型アモルファスシ
リ ′コン太陽電池に適用した実施例につき詳述するが
、本発明はこの実施例とは異なり半導体接合を有さす光
照射にエリ電気伝導度が低下するものであっても良く、
光半導体層もアモルファスシリコンに限定されるもので
ないことは言うに及ばない。
に）発明を実施するための最良の形態
先ず第２図の如くガラス。耐熱プラスチック等の絶縁材
料からなる厚み１〜６閏程度の透光性基板（１１の一主
面に５ｎ０２、工ｎ２０３、Ｉｎ２０ｇ−８ｎ０２等の
透光性電極層（２）を電子ビーム蒸着法により厚み２０
００〜５０口ＯＡ程度蒸着し導電面を形成する。次いで
上記透光性電極層（２）をパターニング後、プラズマ反
応炉内の対同電極間に配置し、Ｅ７１Ｈ４ガスにジボラ
ン８２Ｈ６を添加したシリコン化合物雰囲気中でプラズ
マ反応を生起せしめ上記透光性電極層（２）上にＰ型ア
モルファスシリコンから成るＰ型層（６Ｐ）を被着する
。
料からなる厚み１〜６閏程度の透光性基板（１１の一主
面に５ｎ０２、工ｎ２０３、Ｉｎ２０ｇ−８ｎ０２等の
透光性電極層（２）を電子ビーム蒸着法により厚み２０
００〜５０口ＯＡ程度蒸着し導電面を形成する。次いで
上記透光性電極層（２）をパターニング後、プラズマ反
応炉内の対同電極間に配置し、Ｅ７１Ｈ４ガスにジボラ
ン８２Ｈ６を添加したシリコン化合物雰囲気中でプラズ
マ反応を生起せしめ上記透光性電極層（２）上にＰ型ア
モルファスシリコンから成るＰ型層（６Ｐ）を被着する
。
そして斯るＰ型＃（３Ｆ）上にＳ↓Ｈ４ガスのみでノン
ドープの工型層（６エ）を、更にフォスフインＰＨ５を
添加することによってＮＷＪｍ（５Ｎ）を順次重畳し厚
み５０００〜７００Ｌ］Ａ程度のＰＩＮＷ合型アモルフ
ァスシリコンから成る光半導体層（３）を形成する（第
３図）０このプラズマ反応１ｃよる光半導体層（３）の
形成自体は特公昭５６−６７７１８号公報等に開示され
ており周知である。
ドープの工型層（６エ）を、更にフォスフインＰＨ５を
添加することによってＮＷＪｍ（５Ｎ）を順次重畳し厚
み５０００〜７００Ｌ］Ａ程度のＰＩＮＷ合型アモルフ
ァスシリコンから成る光半導体層（３）を形成する（第
３図）０このプラズマ反応１ｃよる光半導体層（３）の
形成自体は特公昭５６−６７７１８号公報等に開示され
ており周知である。
このようにしてプラズマ反応にニジ形成された薄膜状の
光半導体層（３）にピンホール（５）が形成されたか否
かを、第４図の如く上記光半導体層（３）の裏面方向か
ら極めて低出力のアルゴンガス、レーザから発ぜられる
レーザビーム光（６）を照射した状態で平面走査すると
共に、フォトセンサ（７）を送元性基板ｌｉｔ側に対向
配置し上記レーザビーム光（６）の走査と同期して移動
せしめることに工って検出する。
光半導体層（３）にピンホール（５）が形成されたか否
かを、第４図の如く上記光半導体層（３）の裏面方向か
ら極めて低出力のアルゴンガス、レーザから発ぜられる
レーザビーム光（６）を照射した状態で平面走査すると
共に、フォトセンサ（７）を送元性基板ｌｉｔ側に対向
配置し上記レーザビーム光（６）の走査と同期して移動
せしめることに工って検出する。
ｆｆ１ｌチ、ｌ：’ンホール（５）が無い状態ではシー
６文、ビーム元（６）は光半導体層（３）に吸収される
ことに工ってフォトセンサ（７）に到達せず、逆にピン
ホール（５）の箇所ではレーザビーム元１６１Ｕ貫通し
フォトセンサ（７）を照射することになりピンホール（
５）の位置が検出される。上述の如くピンホール（５）
が光学的に検出されると、レーザビーム光（６）の出力
を例えば発振波長５１４．５ｎｍのアルゴンガスレーザ
を用いた場合約２〜６ Ｗ ／ ｔｙＲ程度に上昇せし
めピンホール（５）周縁の光半導体層（３）を浴融し、
該ピンホール【５１を第５図のように埋設する。このピ
ンホール（５１をＷ設した光半導体層）３）は・一旦Ｖ
−ザビーム光（６１の輻射により溶融状態となりその後
自然冷却さｉするので、アモルファス半導体から多結晶
子導体等に変質し接合形態も崩れ実質的に絶縁体とし−
Ｃｆ乍用することになる０然し乍ら、Ｊ折る変質面積は
１市の元′＃Ｌ変換Ｖｃを与する面積に較べ極めて小面
積であるために、特性的な観点からは無視しても何ら差
し支えない０ 最後に、上述の如くピンホール（５）が埋設さＪ’した
薄膜状うｔ半導体Ｒ１３１，ｐｌｃｉ ｅヲ２０００〜
１００００λ程度直空蒸着ぜしめ裏面１！極層（４）を
積層する（第６図）。
６文、ビーム元（６）は光半導体層（３）に吸収される
ことに工ってフォトセンサ（７）に到達せず、逆にピン
ホール（５）の箇所ではレーザビーム元１６１Ｕ貫通し
フォトセンサ（７）を照射することになりピンホール（
５）の位置が検出される。上述の如くピンホール（５）
が光学的に検出されると、レーザビーム光（６）の出力
を例えば発振波長５１４．５ｎｍのアルゴンガスレーザ
を用いた場合約２〜６ Ｗ ／ ｔｙＲ程度に上昇せし
めピンホール（５）周縁の光半導体層（３）を浴融し、
該ピンホール【５１を第５図のように埋設する。このピ
ンホール（５１をＷ設した光半導体層）３）は・一旦Ｖ
−ザビーム光（６１の輻射により溶融状態となりその後
自然冷却さｉするので、アモルファス半導体から多結晶
子導体等に変質し接合形態も崩れ実質的に絶縁体とし−
Ｃｆ乍用することになる０然し乍ら、Ｊ折る変質面積は
１市の元′＃Ｌ変換Ｖｃを与する面積に較べ極めて小面
積であるために、特性的な観点からは無視しても何ら差
し支えない０ 最後に、上述の如くピンホール（５）が埋設さＪ’した
薄膜状うｔ半導体Ｒ１３１，ｐｌｃｉ ｅヲ２０００〜
１００００λ程度直空蒸着ぜしめ裏面１！極層（４）を
積層する（第６図）。
尚、上記実施例に於ける基板（１）はガラス、耐熱プラ
スチック等の透）′０性絶縁材料から成る場合について
説明したが、ステンレス等の金属材料から形成される際
に該金属材料に直接）”０半導体層（３）が被着形成さ
几、ピンホール（５）はレーザビームの反射量にＬ−り
検出さ第１．る。また光半導体Ｊ釦３）を溶融する手段
は上述の妬くレーザビームに限らず電子ビーム等のエネ
ルギビームであっても艮い。
スチック等の透）′０性絶縁材料から成る場合について
説明したが、ステンレス等の金属材料から形成される際
に該金属材料に直接）”０半導体層（３）が被着形成さ
几、ピンホール（５）はレーザビームの反射量にＬ−り
検出さ第１．る。また光半導体Ｊ釦３）を溶融する手段
は上述の妬くレーザビームに限らず電子ビーム等のエネ
ルギビームであっても艮い。
（Ｊう効 果
本発明は以上の説明から明らかなｇｏ ＜、薄膜状光半
導体層の被着形成時に貫通して生じたピンホー Ａ／
）ＷＪ Ｒｌ：エオ、ルギビームの輻射により溶融し該
ピンホールを埋設した後上記薄膜状元半導体層上に軍、
極Ｗ４を積層ぜしめたので、上記元手導体層のピンホー
ル内への上記電極材の侵入を防止し、光半導体Ｎｊ！を
挾持する導電体の短絡事故を回避することができる０従
って、今まで短絡事故に１９不艮品とさノしていたもの
を良品扱いとすることができ、製造時の歩留ケ力回上が
図２Ｌ、薄膜状光半導体層を用いたことによるコストダ
ウンと相俟ってＬり一層の低廉化が可能となる。
導体層の被着形成時に貫通して生じたピンホー Ａ／
）ＷＪ Ｒｌ：エオ、ルギビームの輻射により溶融し該
ピンホールを埋設した後上記薄膜状元半導体層上に軍、
極Ｗ４を積層ぜしめたので、上記元手導体層のピンホー
ル内への上記電極材の侵入を防止し、光半導体Ｎｊ！を
挾持する導電体の短絡事故を回避することができる０従
って、今まで短絡事故に１９不艮品とさノしていたもの
を良品扱いとすることができ、製造時の歩留ケ力回上が
図２Ｌ、薄膜状光半導体層を用いたことによるコストダ
ウンと相俟ってＬり一層の低廉化が可能となる。
第１図はピンホールを有する従来構造を示し、同図（Ａ
）は正面図、同図［８） ＆よ（〜に於けるＡ −Ａ線
断面図、第２図乃至第６図は本発明製造方法を工程１＠
に示す断面図で、Ｉｌ＋は送元性基板、（３）ｔまう゛
じ半導体層、（４）は表面篭極虐、（５）はピンホール
、（６）はレーザビーム元、を夫々示している０ 第１図 ｔＡ＋
（Ｂン第ｊ’２ｃ’１ と 第３１．ｉ 第４図 第５図
）は正面図、同図［８） ＆よ（〜に於けるＡ −Ａ線
断面図、第２図乃至第６図は本発明製造方法を工程１＠
に示す断面図で、Ｉｌ＋は送元性基板、（３）ｔまう゛
じ半導体層、（４）は表面篭極虐、（５）はピンホール
、（６）はレーザビーム元、を夫々示している０ 第１図 ｔＡ＋
（Ｂン第ｊ’２ｃ’１ と 第３１．ｉ 第４図 第５図
Claims (1)
- ＋１１ 少くとも一王１ｊに導電面を有する基板の該
導電面に薄膜状光半導体層を被着形成する工程と、該薄
膜状光半導体層の被纏形成時Ｖｃｘ通して生じたピンホ
ール周縁乞エネルギビームの輻射にエリ溶融し該ビンホ
ー／Ｉ／を埋設置−る工程と、該ピンホールが埋設され
た後上記薄膜状元半導体層上に電極層を積層する工程と
、から成る光半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57147359A JPS5935490A (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 |
|---|---|---|---|
| JP57147359A JPS5935490A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 光半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935490A true JPS5935490A (ja) | 1984-02-27 |
| JPS6259901B2 JPS6259901B2 (ja) | 1987-12-14 |
Family
ID=15428410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57147359A Granted JPS5935490A (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) | JPS5935490A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4700463A (en) * | 1985-09-09 | 1987-10-20 | Fuji Electric Company Ltd. | Non-crystalline semiconductor solar battery and method of manufacture thereof |
| US4725558A (en) * | 1985-11-06 | 1988-02-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor defects curing method and apparatus |
| US4937651A (en) * | 1985-08-24 | 1990-06-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device free from the current leakage through a semiconductor layer and method for manufacturing same |
-
1982
- 1982-08-24 JP JP57147359A patent/JPS5935490A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4937651A (en) * | 1985-08-24 | 1990-06-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device free from the current leakage through a semiconductor layer and method for manufacturing same |
| US4700463A (en) * | 1985-09-09 | 1987-10-20 | Fuji Electric Company Ltd. | Non-crystalline semiconductor solar battery and method of manufacture thereof |
| US4725558A (en) * | 1985-11-06 | 1988-02-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor defects curing method and apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6259901B2 (ja) | 1987-12-14 |
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