JP2001156315A - 太陽電池を含む球状半導体及びそれを用いた球状半導体装置 - Google Patents
太陽電池を含む球状半導体及びそれを用いた球状半導体装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造が容易でかつ、小型化の可能な太陽電池
を提供する。単位面積当りの起電力の向上をはかり、高
効率の太陽電池を提供する。発電機能を具備し、小型で
かつ高効率の半導体装置を提供する。 【解決手段】 少なくとも表面が第１導電型の半導体層
を構成する球状基板表面に、ｐｎ接合を形成するように
形成された第２導電型の半導体層と、前記第2の半導体
層表面に形成された透明導電膜からなる外側電極と、前
記第１導電型の半導体層に接続するとともに、表面にと
り出された内側電極とを具備してなる球状太陽電池部
と、球状半導体表面にインバーター回路を形成してなる
球状半導体集積回路部とを具備し、前記球状太陽電池部
の外側電極および内側電極と、前記球状半導体集積回路
とが、相互接続されていることを特徴とする。
を提供する。単位面積当りの起電力の向上をはかり、高
効率の太陽電池を提供する。発電機能を具備し、小型で
かつ高効率の半導体装置を提供する。 【解決手段】 少なくとも表面が第１導電型の半導体層
を構成する球状基板表面に、ｐｎ接合を形成するように
形成された第２導電型の半導体層と、前記第2の半導体
層表面に形成された透明導電膜からなる外側電極と、前
記第１導電型の半導体層に接続するとともに、表面にと
り出された内側電極とを具備してなる球状太陽電池部
と、球状半導体表面にインバーター回路を形成してなる
球状半導体集積回路部とを具備し、前記球状太陽電池部
の外側電極および内側電極と、前記球状半導体集積回路
とが、相互接続されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池およびこれ
を用いた半導体装置に係り、特に球状半導体を用いた太
陽電池の構造に関する。
を用いた半導体装置に係り、特に球状半導体を用いた太
陽電池の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体のｐｎ接合部分には内部電界が生
じており、これに光を当て、電子正孔対を生成させる
と、生成した電子と正孔は内部電界により分離されて、
電子はｎ側に、正孔はｐ側に集められ、外部に負荷を接
続するとｐ側からｎ側に向けて電流が流れる。この効果
を利用し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する素
子として太陽電池の実用化が進められている。
じており、これに光を当て、電子正孔対を生成させる
と、生成した電子と正孔は内部電界により分離されて、
電子はｎ側に、正孔はｐ側に集められ、外部に負荷を接
続するとｐ側からｎ側に向けて電流が流れる。この効果
を利用し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する素
子として太陽電池の実用化が進められている。
【０００３】近年、単結晶シリコンなどの直径１ｍｍ以
下の球状の半導体（Ball Semiconductor）上に回路パタ
ーンを形成して半導体素子を製造する技術が開発されて
いる。
下の球状の半導体（Ball Semiconductor）上に回路パタ
ーンを形成して半導体素子を製造する技術が開発されて
いる。
【０００４】その１つとして、アルミ箔を用いて多数個
の半導体粒子を接続したソーラーアレーの製造方法が提
案されている（特開平６-１３６３３号）。この方法で
は、図１４に示すように、第1導電型表皮部と第2導電型
内部を有する半導体粒子２０７をアルミ箔の開口にアル
ミ箔２０１の両側から突出するように配置し、片側の表
皮部２０９を除去し、絶縁層２２１を形成する。次に第
2導電型内部１１１の一部およびその上の絶縁層２２１
を除去し、その除去された領域２１７に第2アルミ箔２
１９を結合する。その平坦な領域２１７が導電部として
の第2アルミ箔２１９に対し良好なオーミック接触を提
供するようにしたものである。
の半導体粒子を接続したソーラーアレーの製造方法が提
案されている（特開平６-１３６３３号）。この方法で
は、図１４に示すように、第1導電型表皮部と第2導電型
内部を有する半導体粒子２０７をアルミ箔の開口にアル
ミ箔２０１の両側から突出するように配置し、片側の表
皮部２０９を除去し、絶縁層２２１を形成する。次に第
2導電型内部１１１の一部およびその上の絶縁層２２１
を除去し、その除去された領域２１７に第2アルミ箔２
１９を結合する。その平坦な領域２１７が導電部として
の第2アルミ箔２１９に対し良好なオーミック接触を提
供するようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法では、高密度配置には限界があり、また、アル
ミ箔が面状に存在することになるため、下層への光はこ
のアルミ箔で遮断されることになる。従って、光電変換
部となる半導体粒子は一層しか配列できないことにな
り、単位面積あたりの起電力の向上を阻む問題となって
いた。
うな方法では、高密度配置には限界があり、また、アル
ミ箔が面状に存在することになるため、下層への光はこ
のアルミ箔で遮断されることになる。従って、光電変換
部となる半導体粒子は一層しか配列できないことにな
り、単位面積あたりの起電力の向上を阻む問題となって
いた。
【０００６】また、このような太陽電池には直流を交流
に変換するインバーター回路が必要であるが、このイン
バータ回路は、アルミ箔２１９を介して太陽電池に接続
されるため、配線距離が長く、別の半導体チップとして
用意しなければならないため、装置の小型化を阻む問題
となっていた。
に変換するインバーター回路が必要であるが、このイン
バータ回路は、アルミ箔２１９を介して太陽電池に接続
されるため、配線距離が長く、別の半導体チップとして
用意しなければならないため、装置の小型化を阻む問題
となっていた。
【０００７】さらにまた、論理回路チップとの接続に際
しても、太陽電池からの起電力の取り出し端子から、こ
の起電力で駆動される論理回路チップまでの配線長が大
きくなり、寄生容量の発生など、種々の問題を招いてい
た。
しても、太陽電池からの起電力の取り出し端子から、こ
の起電力で駆動される論理回路チップまでの配線長が大
きくなり、寄生容量の発生など、種々の問題を招いてい
た。
【０００８】本発明は前記実情に鑑みてなされたもの
で、製造が容易でかつ、小型化の可能な太陽電池を提供
することを目的とする。また、本発明は、単位面積当り
の起電力の向上をはかり、高効率の太陽電池を提供する
事を目的とする。さらにまた、本発明は発電機能を具備
し、小型でかつ高効率の半導体装置を提供することを目
的とする。
で、製造が容易でかつ、小型化の可能な太陽電池を提供
することを目的とする。また、本発明は、単位面積当り
の起電力の向上をはかり、高効率の太陽電池を提供する
事を目的とする。さらにまた、本発明は発電機能を具備
し、小型でかつ高効率の半導体装置を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の太陽電池
は、少なくとも表面が第１導電型の半導体層を構成する
球状基板表面に、ｐｎ接合を形成するように形成された
第２導電型の半導体層と、前記第2の半導体層表面に形
成された透明導電膜からなる外側電極と、前記第１導電
型の半導体層に接続するとともに、表面にとり出された
内側電極とを具備してなる球状太陽電池部と、球状半導
体表面にインバーター回路を形成してなる球状半導体集
積回路部とを具備し、前記球状太陽電池部の外側電極お
よび内側電極と、前記球状半導体集積回路とが、相互接
続されていることを特徴とする。
は、少なくとも表面が第１導電型の半導体層を構成する
球状基板表面に、ｐｎ接合を形成するように形成された
第２導電型の半導体層と、前記第2の半導体層表面に形
成された透明導電膜からなる外側電極と、前記第１導電
型の半導体層に接続するとともに、表面にとり出された
内側電極とを具備してなる球状太陽電池部と、球状半導
体表面にインバーター回路を形成してなる球状半導体集
積回路部とを具備し、前記球状太陽電池部の外側電極お
よび内側電極と、前記球状半導体集積回路とが、相互接
続されていることを特徴とする。
【００１０】かかる構成によれば、球状太陽電池部に、
球状半導体表面に形成されたインバータ回路を接続して
いるため、小型で実装面積の小さい太陽電池を提供する
ことが可能となる。
球状半導体表面に形成されたインバータ回路を接続して
いるため、小型で実装面積の小さい太陽電池を提供する
ことが可能となる。
【００１１】本発明の第2によれば、少なくとも表面が
第１導電型の半導体層を構成する球状基板表面に、ｐｎ
接合を形成するように形成された第２導電型の半導体層
と、前記第2の半導体層表面に形成された透明導電膜か
らなる外側電極と、前記第１導電型の半導体層に接続す
るとともに、表面にとり出された内側電極とを具備して
なる球状太陽電池部と、前記球状半導体表面に、前記太
陽電池部と相互接続され、インバーター回路を形成して
なる球状半導体集積回路部とを具備してなることを特徴
とする。
第１導電型の半導体層を構成する球状基板表面に、ｐｎ
接合を形成するように形成された第２導電型の半導体層
と、前記第2の半導体層表面に形成された透明導電膜か
らなる外側電極と、前記第１導電型の半導体層に接続す
るとともに、表面にとり出された内側電極とを具備して
なる球状太陽電池部と、前記球状半導体表面に、前記太
陽電池部と相互接続され、インバーター回路を形成して
なる球状半導体集積回路部とを具備してなることを特徴
とする。
【００１２】かかる構成によれば、同一の球状半導体表
面に太陽電池部とインバータ回路とを具備しているた
め、小型で高効率の電源装置を提供することが可能とな
る。また、1個の球状半導体で光を受け易い表面部は太
陽電池部とし、受光量の小さい裏面部はインバータ回路
を構成するようにすることにより、より高効率の太陽電
池を得ることが可能となる。
面に太陽電池部とインバータ回路とを具備しているた
め、小型で高効率の電源装置を提供することが可能とな
る。また、1個の球状半導体で光を受け易い表面部は太
陽電池部とし、受光量の小さい裏面部はインバータ回路
を構成するようにすることにより、より高効率の太陽電
池を得ることが可能となる。
【００１３】本発明の第3によれば、少なくとも表面が
第１導電型の半導体層を構成する球状基板表面に、ｐｎ
接合を形成するように形成された第２導電型の半導体層
と、前記第2の半導体層表面に形成された透明導電膜か
らなる外側電極と、前記第１導電型の半導体層に接続す
るとともに、表面にとり出された内側電極とを具備して
なる球状太陽電池部と、球状半導体表面にインバーター
回路を形成してなる球状半導体集積回路部と、球状半導
体表面に形成された論理回路部とを具備し、前記球状太
陽電池部の外側電極および内側電極と、前記球状半導体
集積回路および前記論理回路部とが、バンプを介して相
互接続されていることを特徴とする。
第１導電型の半導体層を構成する球状基板表面に、ｐｎ
接合を形成するように形成された第２導電型の半導体層
と、前記第2の半導体層表面に形成された透明導電膜か
らなる外側電極と、前記第１導電型の半導体層に接続す
るとともに、表面にとり出された内側電極とを具備して
なる球状太陽電池部と、球状半導体表面にインバーター
回路を形成してなる球状半導体集積回路部と、球状半導
体表面に形成された論理回路部とを具備し、前記球状太
陽電池部の外側電極および内側電極と、前記球状半導体
集積回路および前記論理回路部とが、バンプを介して相
互接続されていることを特徴とする。
【００１４】かかる構成によれば、太陽電池部で得た起
電力をそのまま論理回路部で直接使用することができる
ため、配線長を小さくすることが可能となる上、実装も
容易であり、実装面積が小さく、高効率の半導体装置を
提供することが可能となる。
電力をそのまま論理回路部で直接使用することができる
ため、配線長を小さくすることが可能となる上、実装も
容易であり、実装面積が小さく、高効率の半導体装置を
提供することが可能となる。
【００１５】本発明の第4によれば、請求項3に記載の半
導体装置において、前記球状太陽電池部、球状半導体集
積回路部、論理回路部は、それぞれ独立した球状基板に
形成されており、実装基板表面に複数層構造をなすよう
に、バンプを介してクラスタ接続せしめられ、前記球状
太陽電池部は表面側に配列されていることを特徴とす
る。
導体装置において、前記球状太陽電池部、球状半導体集
積回路部、論理回路部は、それぞれ独立した球状基板に
形成されており、実装基板表面に複数層構造をなすよう
に、バンプを介してクラスタ接続せしめられ、前記球状
太陽電池部は表面側に配列されていることを特徴とす
る。
【００１６】かかる構成によれば、上記第4による効果
に加え、光を受け易い表面側は太陽電池部とし、受光量
の小さい下層はインバータ回路あるいは論理回路部を構
成するようにしているため、実装面積が小さくより高効
率の半導体装置を得ることが可能となる。
に加え、光を受け易い表面側は太陽電池部とし、受光量
の小さい下層はインバータ回路あるいは論理回路部を構
成するようにしているため、実装面積が小さくより高効
率の半導体装置を得ることが可能となる。
【００１７】本発明の第5によれば、請求項4に記載の半
導体装置において、前記球状太陽電池部と、球状半導体
集積回路部または論理回路部とが、同一球状基板内に形
成されており、前記球状太陽電池部は、表面側の半球に
位置するように配列されていることを特徴とする。
導体装置において、前記球状太陽電池部と、球状半導体
集積回路部または論理回路部とが、同一球状基板内に形
成されており、前記球状太陽電池部は、表面側の半球に
位置するように配列されていることを特徴とする。
【００１８】かかる構成によれば、上記第4による効果
に加え、球状半導体の光を受け易い表面側は太陽電池部
とし、受光量の小さい裏面側はインバータ回路あるいは
論理回路部を構成するようにしているため、小型でより
高効率の半導体装置を得ることが可能となる。
に加え、球状半導体の光を受け易い表面側は太陽電池部
とし、受光量の小さい裏面側はインバータ回路あるいは
論理回路部を構成するようにしているため、小型でより
高効率の半導体装置を得ることが可能となる。
【００１９】本発明の第6によれば、請求項３乃至5のい
ずれかに記載の半導体装置において、前記球状太陽電池
部は、直径を含む水平面を通る球表面の同一直径上の相
対向する表面に、それぞれ外側電極および内側電極に接
続するバンプを具備し、各バンプを介して直列接続され
ていることを特徴とする。
ずれかに記載の半導体装置において、前記球状太陽電池
部は、直径を含む水平面を通る球表面の同一直径上の相
対向する表面に、それぞれ外側電極および内側電極に接
続するバンプを具備し、各バンプを介して直列接続され
ていることを特徴とする。
【００２０】かかる構成によれば、多数個の球状太陽電
池をバンプを介して最も高密度に配列し接続することが
可能となる。また、2層以上に太陽電池部を配設する場
合には、バンプによる球状半導体間の空間を光導入部と
して利用することができる上、位置決めが容易となる。
池をバンプを介して最も高密度に配列し接続することが
可能となる。また、2層以上に太陽電池部を配設する場
合には、バンプによる球状半導体間の空間を光導入部と
して利用することができる上、位置決めが容易となる。
【００２１】本発明の第７によれば、請求項３乃至６の
いずれかに記載の半導体装置において、前記球状基板
は、第1導電型のシリコン球からなり、前記シリコン球
の表面に形成された第2導電型のアモルファスシリコン
層との間にｐｎ接合を形成してなることを特徴とする。
いずれかに記載の半導体装置において、前記球状基板
は、第1導電型のシリコン球からなり、前記シリコン球
の表面に形成された第2導電型のアモルファスシリコン
層との間にｐｎ接合を形成してなることを特徴とする。
【００２２】かかる構成によれば、シリコン球表面に第
２導電型のアモルファスシリコン層を堆積するかまたは
拡散により不純物拡散層を形成するかいずれかの方法に
より、極めて容易に、素子面積の大きい半導体装置を提
供することが可能となる。
２導電型のアモルファスシリコン層を堆積するかまたは
拡散により不純物拡散層を形成するかいずれかの方法に
より、極めて容易に、素子面積の大きい半導体装置を提
供することが可能となる。
【００２３】本発明の第８によれば、請求項３乃至６の
いずれかに記載の半導体装置において、前記球状基板
は、金属製の球状体からなり、前記球状体表面に、第1
導電型のシリコン層と、前記第1導電型のシリコン層表
面に形成された第2導電型のシリコン層を形成しｐｎ接
合を形成してなることを特徴とする。
いずれかに記載の半導体装置において、前記球状基板
は、金属製の球状体からなり、前記球状体表面に、第1
導電型のシリコン層と、前記第1導電型のシリコン層表
面に形成された第2導電型のシリコン層を形成しｐｎ接
合を形成してなることを特徴とする。
【００２４】かかる構成によれば、金属製の球状体を基
体として用いて、表面にｐｎ接合を有する半導体層を形
成しているため、該金属製の球状体が低抵抗の集電体の
役割を果たすため、半導体層に対してオーミック接触性
の良好な金属を用いることにより、極めて高効率で起電
力の取り出しを図ることが可能となる。必要に応じて、
バリア層を介在させるようにしてもよい。
体として用いて、表面にｐｎ接合を有する半導体層を形
成しているため、該金属製の球状体が低抵抗の集電体の
役割を果たすため、半導体層に対してオーミック接触性
の良好な金属を用いることにより、極めて高効率で起電
力の取り出しを図ることが可能となる。必要に応じて、
バリア層を介在させるようにしてもよい。
【００２５】本発明の第９によれば、請求項３乃至６の
いずれかに記載の半導体装置において、前記球状基板
は、絶縁性の球状体からなり、前記球状体表面に、第1
導電型のシリコン層と、前記第1導電型のシリコン層表
面に形成された第2導電型のシリコン層を形成しｐｎ接
合を形成してなることを特徴とする。
いずれかに記載の半導体装置において、前記球状基板
は、絶縁性の球状体からなり、前記球状体表面に、第1
導電型のシリコン層と、前記第1導電型のシリコン層表
面に形成された第2導電型のシリコン層を形成しｐｎ接
合を形成してなることを特徴とする。
【００２６】かかる構成によれば、安価で特性の安定し
た半導体装置を得ることが可能となる。
た半導体装置を得ることが可能となる。
【００２７】本発明の第１０によれば、請求項８に記載
の半導体装置において、前記第1および第2のシリコン層
はアモルファスシリコン層であることを特徴とする。
の半導体装置において、前記第1および第2のシリコン層
はアモルファスシリコン層であることを特徴とする。
【００２８】かかる構成によれば、アモルファスシリコ
ン層は絶縁性基板表面にも高品質の膜として形成するこ
とが可能であり、かつ太陽電池としての特性も良好であ
る。
ン層は絶縁性基板表面にも高品質の膜として形成するこ
とが可能であり、かつ太陽電池としての特性も良好であ
る。
【００２９】本発明の第１１によれば、請求項３乃至６
のいずれかに記載の半導体装置において、前記球状太陽
電池部は、第1導電型の球状シリコンの表面に形成され
た第2導電型の不純物拡散層とのあいだにｐｎ接合を形
成してなるものであることを特徴とする。
のいずれかに記載の半導体装置において、前記球状太陽
電池部は、第1導電型の球状シリコンの表面に形成され
た第2導電型の不純物拡散層とのあいだにｐｎ接合を形
成してなるものであることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。 実施形態１ 本発明の第1の実施形態の太陽電池は、図1に示すよう
に、球状シリコンからなる太陽電池セル１がバンプ2を
介して垂直方向に3個ずつ相互接続せしめられ、最下層
の球状シリコンの、下部にインバータ回路部３を構成す
るダイオードを形成してなるものである。そしてこの太
陽電池は最下層の球状シリコンの下部に形成された実装
用バンプ4を介して実装基板５に接続せしめられてなる
ものである。
て図面を参照しつつ詳細に説明する。 実施形態１ 本発明の第1の実施形態の太陽電池は、図1に示すよう
に、球状シリコンからなる太陽電池セル１がバンプ2を
介して垂直方向に3個ずつ相互接続せしめられ、最下層
の球状シリコンの、下部にインバータ回路部３を構成す
るダイオードを形成してなるものである。そしてこの太
陽電池は最下層の球状シリコンの下部に形成された実装
用バンプ4を介して実装基板５に接続せしめられてなる
ものである。
【００３１】一方、この太陽電池を構成する太陽電池セ
ル１は、図2に拡大断面図を示すように、直径１ｍｍの
ｐ型単結晶シリコン球１１の表面にｎ型多結晶シリコン
層１２を形成し、ｐｎ接合を形成すると共に、さらにこ
の表面を覆うように酸化インジウム錫（ＩＴＯ）からな
る透明導電膜からなる外側電極１３が形成されている。
そして、この一部が研磨によりｐ型単結晶シリコン球１
１に到達するまで外側電極１３およびｎ型多結晶シリコ
ン層１２が除去され、この除去部の表面を酸化シリコン
膜１４で被覆するとともに、ｐ型単結晶シリコン球１１
にコンタクトするように、クロム薄膜からなるなる内側
電極１５を形成するとともに、表面にバンプ２ａが形成
されている。一方、このバンプと球の中心に対して対称
な位置に、外側電極１３にコンタクトするように、バン
プ２ｂが形成されている。
ル１は、図2に拡大断面図を示すように、直径１ｍｍの
ｐ型単結晶シリコン球１１の表面にｎ型多結晶シリコン
層１２を形成し、ｐｎ接合を形成すると共に、さらにこ
の表面を覆うように酸化インジウム錫（ＩＴＯ）からな
る透明導電膜からなる外側電極１３が形成されている。
そして、この一部が研磨によりｐ型単結晶シリコン球１
１に到達するまで外側電極１３およびｎ型多結晶シリコ
ン層１２が除去され、この除去部の表面を酸化シリコン
膜１４で被覆するとともに、ｐ型単結晶シリコン球１１
にコンタクトするように、クロム薄膜からなるなる内側
電極１５を形成するとともに、表面にバンプ２ａが形成
されている。一方、このバンプと球の中心に対して対称
な位置に、外側電極１３にコンタクトするように、バン
プ２ｂが形成されている。
【００３２】次に、この太陽電池セル１の製造方法につ
いて説明する。まず、図３(ａ)に示すように、直径１ｍ
ｍのｐ型単結晶シリコン球１１の表面を鏡面研磨すると
ともに、洗浄し、フォスフィンを含むシランなどの混合
ガスを用いたＣＶＤ法により、ｎ型多結晶シリコン層１
２を形成する。ここでＣＶＤ工程は図４に示すような装
置（後述する）を用いて、所望の反応温度に加熱された
ガス雰囲気中を搬送することにより、薄膜形成を行うこ
とが出来る。
いて説明する。まず、図３(ａ)に示すように、直径１ｍ
ｍのｐ型単結晶シリコン球１１の表面を鏡面研磨すると
ともに、洗浄し、フォスフィンを含むシランなどの混合
ガスを用いたＣＶＤ法により、ｎ型多結晶シリコン層１
２を形成する。ここでＣＶＤ工程は図４に示すような装
置（後述する）を用いて、所望の反応温度に加熱された
ガス雰囲気中を搬送することにより、薄膜形成を行うこ
とが出来る。
【００３３】この後、図３(ｂ)に示すように、スパッタ
リング法により、基板表面全体に膜厚1μｍ程度のＩＴ
Ｏ薄膜１３を形成する。
リング法により、基板表面全体に膜厚1μｍ程度のＩＴ
Ｏ薄膜１３を形成する。
【００３４】そして、図３(ｃ)に示すように、研磨によ
りｐ型単結晶シリコン球１１に到達するまで外側電極１
３およびｎ型多結晶シリコン層１２の一部を除去する。
りｐ型単結晶シリコン球１１に到達するまで外側電極１
３およびｎ型多結晶シリコン層１２の一部を除去する。
【００３５】そしてこの後、図３(ｄ)に示すように、こ
の除去部の表面を酸素雰囲気中で熱処理することによ
り、酸化シリコン膜１４で被覆する。このとき、高濃度
の不純物領域であるｐ型多結晶シリコン層１２上では酸
化速度が大きいため、ｐ型単結晶シリコン球１１表面の
２倍程度の膜厚の酸化シリコン層が形成される。
の除去部の表面を酸素雰囲気中で熱処理することによ
り、酸化シリコン膜１４で被覆する。このとき、高濃度
の不純物領域であるｐ型多結晶シリコン層１２上では酸
化速度が大きいため、ｐ型単結晶シリコン球１１表面の
２倍程度の膜厚の酸化シリコン層が形成される。
【００３６】これをマスクなしでエッチングすることに
より、酸化シリコン層１４の膜厚の薄い領域では、ｐ型
単結晶シリコン球１１が露呈する。そして図３(ｅ)に示
すように、ｐ型単結晶シリコン球１１にコンタクトする
ように、クロム薄膜からなるなる内側電極１５を形成す
る。図３（ｄ）、図３(ｅ)の工程も同様に図４の搬送装
置内でガス種およびガス温度を制御することにより、容
易に形成することが出来る。
より、酸化シリコン層１４の膜厚の薄い領域では、ｐ型
単結晶シリコン球１１が露呈する。そして図３(ｅ)に示
すように、ｐ型単結晶シリコン球１１にコンタクトする
ように、クロム薄膜からなるなる内側電極１５を形成す
る。図３（ｄ）、図３(ｅ)の工程も同様に図４の搬送装
置内でガス種およびガス温度を制御することにより、容
易に形成することが出来る。
【００３７】そして最後に、この内側電極１５の表面に
バンプ２ａを形成するとともに、このバンプと球の中心
に対して対称な位置に、外側電極１３にコンタクトする
ように、バンプ２ｂを形成し、図２に示したような球状
太陽電池セルが完成する。
バンプ２ａを形成するとともに、このバンプと球の中心
に対して対称な位置に、外側電極１３にコンタクトする
ように、バンプ２ｂを形成し、図２に示したような球状
太陽電池セルが完成する。
【００３８】次に、ここで前記図３（ｂ）に示した工程
で用いたｎ型多結晶シリコン層１２を形成するためのCV
D装置について説明する。図４（ａ）乃至（ｃ）に示す
ように、CVD部１００においてヒータ１０１で所望の温
度に制御できるように構成された内管１０２に対しＣＶ
Ｄ用のガス供給源１０４からガス供給管１０３を介して
モノシラン（ＳｉＨ4）と、不純物としてのフォスフィ
ンを添加してなる反応ガス（第1の反応ガスと指称す）
を供給し熱分解により、この内管１０２内を所定の速度
で通過するｐ型単結晶シリコン球１１の表面にｎ型多結
晶シリコン層１２を形成する。そして、渦巻き流形成部
１１０と、渦巻き流とともに第1の反応ガスを吸引する
吸引排出部１２０と、ｐ型単結晶シリコン球１１に不活
性ガスの高圧パルスを印加し、加速しつつ送出する送出
部１３０とから構成された雰囲気変換部でこの第１の反
応ガスを完全にシリコン球表面から排除し、成膜を停止
することにより、高精度に膜厚制御のなされたｎ型多結
晶シリコン層１２を形成することができるものである。
で用いたｎ型多結晶シリコン層１２を形成するためのCV
D装置について説明する。図４（ａ）乃至（ｃ）に示す
ように、CVD部１００においてヒータ１０１で所望の温
度に制御できるように構成された内管１０２に対しＣＶ
Ｄ用のガス供給源１０４からガス供給管１０３を介して
モノシラン（ＳｉＨ4）と、不純物としてのフォスフィ
ンを添加してなる反応ガス（第1の反応ガスと指称す）
を供給し熱分解により、この内管１０２内を所定の速度
で通過するｐ型単結晶シリコン球１１の表面にｎ型多結
晶シリコン層１２を形成する。そして、渦巻き流形成部
１１０と、渦巻き流とともに第1の反応ガスを吸引する
吸引排出部１２０と、ｐ型単結晶シリコン球１１に不活
性ガスの高圧パルスを印加し、加速しつつ送出する送出
部１３０とから構成された雰囲気変換部でこの第１の反
応ガスを完全にシリコン球表面から排除し、成膜を停止
することにより、高精度に膜厚制御のなされたｎ型多結
晶シリコン層１２を形成することができるものである。
【００３９】すなわちこの装置は第１の反応ガスを所望
の温度に保持された内管内でｐ型単結晶シリコン球１１
に接触させ、ｎ型多結晶シリコン層１２を制御性よく成
膜するもので、このｐ型単結晶シリコン球1１から、こ
の第1の反応ガスを除去し、不活性ガスからなる第2のキ
ャリアガスとともに次の処理工程に送出する、雰囲気変
換機能を備えたことを特徴とする装置である。ここで図
４（ｂ）（ｃ）はそれぞれ図４（ａ）のＡ−Ａ断面図お
よびＢ−Ｂ断面図である。
の温度に保持された内管内でｐ型単結晶シリコン球１１
に接触させ、ｎ型多結晶シリコン層１２を制御性よく成
膜するもので、このｐ型単結晶シリコン球1１から、こ
の第1の反応ガスを除去し、不活性ガスからなる第2のキ
ャリアガスとともに次の処理工程に送出する、雰囲気変
換機能を備えたことを特徴とする装置である。ここで図
４（ｂ）（ｃ）はそれぞれ図４（ａ）のＡ−Ａ断面図お
よびＢ−Ｂ断面図である。
【００４０】また渦巻き流形成部１１０は、ＣＶＤ部に
接続された供給口から、単結晶シリコン球を第1の反応
ガスとともに通過せしめるように構成された内径２ｍｍ
程度のテフロンパイプからなる内管１１２と、この内管
１１2を囲むように配設された内径15ｍｍ程度の外管１
１３と、この外管１１３と前記内管１１２との間に形成
される第1の搬送路１１４と、前記第1の搬送路１１４に
連通し、中心軸に対して点対称となるように配設され、
前記外管１１3の外壁に、この外壁を貫通して接線方向
から高圧ガスを供給する2つの高圧ガス供給口１１５
ａ、１１５ｂとから構成されており、高圧ガス供給口１
１５ａ、１１５ｂ から不活性ガスを噴出することによ
り、前記内管１１２の管壁に沿って渦巻き流を形成する
ように構成されている。
接続された供給口から、単結晶シリコン球を第1の反応
ガスとともに通過せしめるように構成された内径２ｍｍ
程度のテフロンパイプからなる内管１１２と、この内管
１１2を囲むように配設された内径15ｍｍ程度の外管１
１３と、この外管１１３と前記内管１１２との間に形成
される第1の搬送路１１４と、前記第1の搬送路１１４に
連通し、中心軸に対して点対称となるように配設され、
前記外管１１3の外壁に、この外壁を貫通して接線方向
から高圧ガスを供給する2つの高圧ガス供給口１１５
ａ、１１５ｂとから構成されており、高圧ガス供給口１
１５ａ、１１５ｂ から不活性ガスを噴出することによ
り、前記内管１１２の管壁に沿って渦巻き流を形成する
ように構成されている。
【００４１】また吸引排出部１２０は、内管１１２の下
端から所定の間隔を隔てて配設され、前記内管よりも径
大の多孔質管からなる回収パイプ１２１と、この回収パ
イプの周りに配設された円筒状の排出室１２２とから構
成される。この、第1の反応ガスを吸引して排出する排
出室１２２内部の空間は下流部の外周に沿って配設され
た複数個の排出孔１２３から配管を介して減圧装置とし
ての回収ポンプ１２４及び所定温度に冷却された回収タ
ンク（図示せず）に連結されている。
端から所定の間隔を隔てて配設され、前記内管よりも径
大の多孔質管からなる回収パイプ１２１と、この回収パ
イプの周りに配設された円筒状の排出室１２２とから構
成される。この、第1の反応ガスを吸引して排出する排
出室１２２内部の空間は下流部の外周に沿って配設され
た複数個の排出孔１２３から配管を介して減圧装置とし
ての回収ポンプ１２４及び所定温度に冷却された回収タ
ンク（図示せず）に連結されている。
【００４２】回収パイプ１２１は前記内管１１２に連通
し、内径が前記内管１１２とほぼ一致しており２ｍｍ程
度であり、外径は４ｍｍ程度である。この回収ポンプ２
４によって排出室２２内部を減圧状態にすることによ
り、排出室内が回収パイプ１２１の内部に対して負圧状
態となり、前記ＣＶＤ装置からその反応性ガスを含むガ
ス（第１の反応ガスと指称す）とともに送出されてきた
単結晶シリコン球は、前記内管１１２の開口端で搬送路
１１４を通って整流された渦巻き流と接触し、径大の回
収パイプ１２１内で、断熱膨張するとともに渦巻き流と
共に外方の排出室１２２に効率よく排出される。
し、内径が前記内管１１２とほぼ一致しており２ｍｍ程
度であり、外径は４ｍｍ程度である。この回収ポンプ２
４によって排出室２２内部を減圧状態にすることによ
り、排出室内が回収パイプ１２１の内部に対して負圧状
態となり、前記ＣＶＤ装置からその反応性ガスを含むガ
ス（第１の反応ガスと指称す）とともに送出されてきた
単結晶シリコン球は、前記内管１１２の開口端で搬送路
１１４を通って整流された渦巻き流と接触し、径大の回
収パイプ１２１内で、断熱膨張するとともに渦巻き流と
共に外方の排出室１２２に効率よく排出される。
【００４３】また、この排出室１２２は回収パイプ１２
１よりも下流側では外方に広がるテーパ面を形成し、回
収パイプ１２１を経て排出されてくる第１の反応ガス
が、テーパ面１２７Ｔに沿って層流をなしながら効率よ
く排出されるように構成されている。
１よりも下流側では外方に広がるテーパ面を形成し、回
収パイプ１２１を経て排出されてくる第１の反応ガス
が、テーパ面１２７Ｔに沿って層流をなしながら効率よ
く排出されるように構成されている。
【００４４】そして図４（ｃ）に示すようにこの排出室
１２２の下流端近傍の外周に沿って所定の間隔で配設さ
れた排出孔１２３を経て回収ポンプ１２４によって図示
しない回収タンクに回収されるようになっている。
１２２の下流端近傍の外周に沿って所定の間隔で配設さ
れた排出孔１２３を経て回収ポンプ１２４によって図示
しない回収タンクに回収されるようになっている。
【００４５】ここでは回収パイプを構成する多孔質材料
は、セラミック、樹脂、金属の粉体を焼結する等の方法
により得られたものが用いられる。該排出室２２内部に
位置する回収パイプ１２１の側壁には多数の貫通孔が設
けられている。
は、セラミック、樹脂、金属の粉体を焼結する等の方法
により得られたものが用いられる。該排出室２２内部に
位置する回収パイプ１２１の側壁には多数の貫通孔が設
けられている。
【００４６】さらにこの回収パイプ１２１の下流端側に
は前記内管とほぼ同一径のテフロンパイプからなる排出
管１２５に接続されており、この排出管１２５は送出部
１３０に接続されてここで高圧パルスとして噴出されて
くる不活性ガスからなる第２のキャリアガスによって加
速され、送出されるようになっている。
は前記内管とほぼ同一径のテフロンパイプからなる排出
管１２５に接続されており、この排出管１２５は送出部
１３０に接続されてここで高圧パルスとして噴出されて
くる不活性ガスからなる第２のキャリアガスによって加
速され、送出されるようになっている。
【００４７】この送出部１３０は、加速管１３１と分岐
管１３２とを具備しており、加速管１３１の上端部はジ
ョイントチューブ１３３を介して排出管１２５と連結さ
れている。ここで、分岐管１３２は、パルス発生器１３
５によって第2のキャリアガスが分岐管１３２内にパル
ス状をなして供給され、加速された不活性ガスが単結晶
シリコン球を加速しつつ所望の速度で送出されるよう
に、分岐角度θが選択されている。この分岐角度θは、
加速し得るのであれば特に限定されるものではないが、
少なくとも４５゜以下であることが好ましく、特に３０
゜以下が好ましい。分岐角度θが４５゜より大きくなる
とジョイントチューブ内に前記第2のキャリアガスが逆
流して単結晶シリコン球の移動を妨げるおそれがあるか
らである。
管１３２とを具備しており、加速管１３１の上端部はジ
ョイントチューブ１３３を介して排出管１２５と連結さ
れている。ここで、分岐管１３２は、パルス発生器１３
５によって第2のキャリアガスが分岐管１３２内にパル
ス状をなして供給され、加速された不活性ガスが単結晶
シリコン球を加速しつつ所望の速度で送出されるよう
に、分岐角度θが選択されている。この分岐角度θは、
加速し得るのであれば特に限定されるものではないが、
少なくとも４５゜以下であることが好ましく、特に３０
゜以下が好ましい。分岐角度θが４５゜より大きくなる
とジョイントチューブ内に前記第2のキャリアガスが逆
流して単結晶シリコン球の移動を妨げるおそれがあるか
らである。
【００４８】このCVD装置は非接触で極めて高精度に効
率よく所望の薄膜形成を行うことができるものである。
率よく所望の薄膜形成を行うことができるものである。
【００４９】尚、必要に応じて電極とバンプあるいは電
極と半導体層との界面に窒化チタン層などからなるバリ
ア層を形成するようにしてもよい。
極と半導体層との界面に窒化チタン層などからなるバリ
ア層を形成するようにしてもよい。
【００５０】一方、インバータ回路部は、フォトリソグ
ラフィ工程により、ダイオードを形成するとともに、回
路パターンを形成し、太陽電池部と接続することによ
り、形成される。
ラフィ工程により、ダイオードを形成するとともに、回
路パターンを形成し、太陽電池部と接続することによ
り、形成される。
【００５１】このようにして形成された球状半導体セル
を実装用基板５上にバンプ４を介して接続することによ
り、図１に示したような太陽電池が完成する。
を実装用基板５上にバンプ４を介して接続することによ
り、図１に示したような太陽電池が完成する。
【００５２】かかる構成によれば、球状太陽電池部に、
球状半導体表面に形成されたインバータ回路を接続して
いるため、小型で実装面積の小さい太陽電池を提供する
ことが可能となる。
球状半導体表面に形成されたインバータ回路を接続して
いるため、小型で実装面積の小さい太陽電池を提供する
ことが可能となる。
【００５３】なお、太陽電池セルは直列接続してもよい
し、並列接続してもよい。直列接続する際には、ｐ層お
よびｎ層を外面側と内面側とで逆にしたセルを交互に配
列し、同様に接続することにより、直列接続体を形成す
ることも可能である。
し、並列接続してもよい。直列接続する際には、ｐ層お
よびｎ層を外面側と内面側とで逆にしたセルを交互に配
列し、同様に接続することにより、直列接続体を形成す
ることも可能である。
【００５４】実施形態２ 次に本発明の第２の実施形態について説明する。この太
陽電池では、図５に示すように、１個の球状シリコン表
面に、素子分離絶縁膜４０を介して太陽電池部と、この
太陽電池部１０に接続されたインバーター回路部３０を
形成してなる球状半導体集積回路部とを具備してなるこ
とを特徴とする。
陽電池では、図５に示すように、１個の球状シリコン表
面に、素子分離絶縁膜４０を介して太陽電池部と、この
太陽電池部１０に接続されたインバーター回路部３０を
形成してなる球状半導体集積回路部とを具備してなるこ
とを特徴とする。
【００５５】このインバータ回路部は素子分離膜４０で
囲まれた素子領域内にｐ型ウェル領域３１を形成すると
ともにこの内部にｎ型拡散層３２を形成してなるもので
ある。そして電極３３を形成し、負荷に接続されるよう
にしたものである。なお、インバータ回路部および太陽
電池部の相互接続は基板表面に形成された図示しない回
路パターンによって接続されている。
囲まれた素子領域内にｐ型ウェル領域３１を形成すると
ともにこの内部にｎ型拡散層３２を形成してなるもので
ある。そして電極３３を形成し、負荷に接続されるよう
にしたものである。なお、インバータ回路部および太陽
電池部の相互接続は基板表面に形成された図示しない回
路パターンによって接続されている。
【００５６】製造に際しては、フォトリソグラフィ工
程、素子分離膜の形成工程、成膜工程など、前記第１の
実施形態に準じて、同様に図４に示した装置内で形成す
ることが出来る。
程、素子分離膜の形成工程、成膜工程など、前記第１の
実施形態に準じて、同様に図４に示した装置内で形成す
ることが出来る。
【００５７】かかる構成によれば、同一の球状半導体表
面に太陽電池部とインバータ回路とを具備しているた
め、小型で高効率の電源装置を提供することが可能とな
る。また、1個の球状半導体で光を受け易い表面部は太
陽電池部とし、受光量の小さい裏面部はインバータ回路
を構成するようにすることにより、より高効率の太陽電
池を得ることが可能となる。
面に太陽電池部とインバータ回路とを具備しているた
め、小型で高効率の電源装置を提供することが可能とな
る。また、1個の球状半導体で光を受け易い表面部は太
陽電池部とし、受光量の小さい裏面部はインバータ回路
を構成するようにすることにより、より高効率の太陽電
池を得ることが可能となる。
【００５８】実施形態３ 次に、本発明の第3の実施形態について説明する。この
装置では、図６に示すように、少なくとも表面が第１導
電型の半導体層を構成する球状基板表面に、ｐｎ接合を
形成するように形成された第２導電型の半導体層と、前
記第2の半導体層表面に形成された透明導電膜からなる
外側電極と、前記第１導電型の半導体層に接続するとと
もに、表面にとり出された内側電極とを具備してなる球
状太陽電池部と、球状半導体表面にインバーター回路を
形成してなる球状半導体集積回路部と、球状半導体表面
に形成された論理回路部とを具備し、前記球状太陽電池
部１の外側電極および内側電極と、前記球状半導体集積
回路３および前記論理回路部６とが、バンプ４を介して
相互接続されている。
装置では、図６に示すように、少なくとも表面が第１導
電型の半導体層を構成する球状基板表面に、ｐｎ接合を
形成するように形成された第２導電型の半導体層と、前
記第2の半導体層表面に形成された透明導電膜からなる
外側電極と、前記第１導電型の半導体層に接続するとと
もに、表面にとり出された内側電極とを具備してなる球
状太陽電池部と、球状半導体表面にインバーター回路を
形成してなる球状半導体集積回路部と、球状半導体表面
に形成された論理回路部とを具備し、前記球状太陽電池
部１の外側電極および内側電極と、前記球状半導体集積
回路３および前記論理回路部６とが、バンプ４を介して
相互接続されている。
【００５９】かかる構成によれば、太陽電池部１で得た
起電力をそのままインバータ回路で交流変換し、これを
論理回路部で直接使用することができるため、配線長を
小さくすることが可能となる上、実装も容易であり、実
装面積が小さく、高効率の半導体装置を提供することが
可能となる。
起電力をそのままインバータ回路で交流変換し、これを
論理回路部で直接使用することができるため、配線長を
小さくすることが可能となる上、実装も容易であり、実
装面積が小さく、高効率の半導体装置を提供することが
可能となる。
【００６０】実施形態４ 尚前記第１の実施形態では、球状体が３層構造をなすよ
うにクラスタ接続された例について説明したが、図７に
示すように、前記球状太陽電池部１、球状半導体集積回
路部３、論理回路部６は、それぞれ独立した球状基板に
形成されており、実装基板５表面に２層構造をなすよう
に、バンプ４，２を介してクラスタ接続し、前記球状太
陽電池部を表面側に配列したことを特徴とする。
うにクラスタ接続された例について説明したが、図７に
示すように、前記球状太陽電池部１、球状半導体集積回
路部３、論理回路部６は、それぞれ独立した球状基板に
形成されており、実装基板５表面に２層構造をなすよう
に、バンプ４，２を介してクラスタ接続し、前記球状太
陽電池部を表面側に配列したことを特徴とする。
【００６１】かかる構成によれば、上記第１の実施形態
による効果に加え、光を受け易い表面側は太陽電池部と
し、受光量の小さい下層はインバータ回路あるいは論理
回路部を構成するようにしているため、実装面積が小さ
くより高効率の半導体装置を得ることが可能となる。
による効果に加え、光を受け易い表面側は太陽電池部と
し、受光量の小さい下層はインバータ回路あるいは論理
回路部を構成するようにしているため、実装面積が小さ
くより高効率の半導体装置を得ることが可能となる。
【００６２】実施形態５ この実施形態では、図８に示すように前記球状太陽電池
部１と、球状半導体集積回路部３、論理回路部６とが、
同一球状基板内に形成されており、前記球状太陽電池部
は、表面側の半球に位置するように配列されていること
を特徴とする。
部１と、球状半導体集積回路部３、論理回路部６とが、
同一球状基板内に形成されており、前記球状太陽電池部
は、表面側の半球に位置するように配列されていること
を特徴とする。
【００６３】かかる構成によれば、球状半導体の光を受
け易い表面側は太陽電池部とし、受光量の小さい裏面側
はインバータ回路あるいは論理回路部を構成するように
しているため、小型でより高効率の半導体装置を得るこ
とが可能となる。
け易い表面側は太陽電池部とし、受光量の小さい裏面側
はインバータ回路あるいは論理回路部を構成するように
しているため、小型でより高効率の半導体装置を得るこ
とが可能となる。
【００６４】実施形態６ この実施形態では、図９に示すように、前記球状太陽電
池部１は、直径を含む水平面を通る球表面の同一直径上
の相対向する表面に、それぞれ外側電極および内側電極
に接続するバンプ２を具備し、各バンプを介して直列接
続されていることを特徴とする。
池部１は、直径を含む水平面を通る球表面の同一直径上
の相対向する表面に、それぞれ外側電極および内側電極
に接続するバンプ２を具備し、各バンプを介して直列接
続されていることを特徴とする。
【００６５】かかる構成によれば、多数個の球状太陽電
池をバンプを介して最も高密度に配列し接続することが
可能となる。また、2層以上に太陽電池部を配設する場
合には、バンプによる球状半導体間の空間を光導入部と
して利用することができる上、位置決めが容易となる。
池をバンプを介して最も高密度に配列し接続することが
可能となる。また、2層以上に太陽電池部を配設する場
合には、バンプによる球状半導体間の空間を光導入部と
して利用することができる上、位置決めが容易となる。
【００６６】実施形態７ この太陽電池を構成する太陽電池セル１は、図１０に拡
大断面図を示すように、直径１ｍｍの銅球５０の表面に
クロムおよびチタンからなるバリア層５０Ｂを介してｎ
型アモルファスシリコン層５１、ｐ型アモルファスシリ
コン層５２を形成し、ｐｎ接合を形成すると共に、さら
にこの表面を覆うように酸化インジウム錫（ＩＴＯ）透
明導電膜からなる外側電極５３が形成されている。そし
て、この一部が研磨によりクロムおよびチタンからなる
バリア層に到達するまで外側電極５３およびｐ型アモル
ファスシリコン層５２、ｎ型アモルファスシリコン層５
１が除去され、この除去部のバリア層にコンタクトする
ように、バンプ５５ａを形成してなるものである。一
方、このバンプ５５ａと球の中心に対して対称な位置
に、外側電極５３にコンタクトするように、バンプ５５
ｂが形成されている。
大断面図を示すように、直径１ｍｍの銅球５０の表面に
クロムおよびチタンからなるバリア層５０Ｂを介してｎ
型アモルファスシリコン層５１、ｐ型アモルファスシリ
コン層５２を形成し、ｐｎ接合を形成すると共に、さら
にこの表面を覆うように酸化インジウム錫（ＩＴＯ）透
明導電膜からなる外側電極５３が形成されている。そし
て、この一部が研磨によりクロムおよびチタンからなる
バリア層に到達するまで外側電極５３およびｐ型アモル
ファスシリコン層５２、ｎ型アモルファスシリコン層５
１が除去され、この除去部のバリア層にコンタクトする
ように、バンプ５５ａを形成してなるものである。一
方、このバンプ５５ａと球の中心に対して対称な位置
に、外側電極５３にコンタクトするように、バンプ５５
ｂが形成されている。
【００６７】次に、この太陽電池セル１の製造方法につ
いて説明する。まず、図１１(ａ)に示すように、直径１
ｍｍの銅球５０を表面研磨するとともに、洗浄し、真空
蒸着法により、クロムおよびチタンからなるバリア層を
順次形成する(図１１(b))。これは前記第１の実施形態
で用いたCVD装置のCVD部のガス供給管を真空蒸着用の蒸
発源を備えた蒸発室に接続し、クロム粒子を含む蒸気お
よびチタン粒子を含む蒸気を銅球５０に接触させること
により蒸着膜の形成が非接触で高精度の膜厚制御を行い
つつ形成可能である。
いて説明する。まず、図１１(ａ)に示すように、直径１
ｍｍの銅球５０を表面研磨するとともに、洗浄し、真空
蒸着法により、クロムおよびチタンからなるバリア層を
順次形成する(図１１(b))。これは前記第１の実施形態
で用いたCVD装置のCVD部のガス供給管を真空蒸着用の蒸
発源を備えた蒸発室に接続し、クロム粒子を含む蒸気お
よびチタン粒子を含む蒸気を銅球５０に接触させること
により蒸着膜の形成が非接触で高精度の膜厚制御を行い
つつ形成可能である。
【００６８】後は、前記第１の実施形態と同様に、フォ
スフィンを含むシランなどの混合ガスを用いた法によ
り、ｎ型アモルファスシリコン層５１およびｐ型アモル
ファスシリコン層５２を形成する。ここでＣＶＤ工程は
図４に示した装置を用いて、所望の反応温度に加熱され
たガス雰囲気中を搬送することにより、薄膜形成を行う
ことが出来る（図１１(ｃ)）。
スフィンを含むシランなどの混合ガスを用いた法によ
り、ｎ型アモルファスシリコン層５１およびｐ型アモル
ファスシリコン層５２を形成する。ここでＣＶＤ工程は
図４に示した装置を用いて、所望の反応温度に加熱され
たガス雰囲気中を搬送することにより、薄膜形成を行う
ことが出来る（図１１(ｃ)）。
【００６９】この後、図１１(ｄ)に示すように、スパッ
タリング法により、基板表面全体に膜厚1μｍ程度のＩ
ＴＯ薄膜５３を形成する。
タリング法により、基板表面全体に膜厚1μｍ程度のＩ
ＴＯ薄膜５３を形成する。
【００７０】そして、図１１(ｅ)に示すように、研磨に
より銅球５０またはバリア層５０Ｂに到達するまで外側
電極５３およびｐ型アモルファスシリコン層５２、ｎ型
アモルファスシリコン層５１の一部を除去する。
より銅球５０またはバリア層５０Ｂに到達するまで外側
電極５３およびｐ型アモルファスシリコン層５２、ｎ型
アモルファスシリコン層５１の一部を除去する。
【００７１】そしてこの後、図１１(ｆ)に示すように、
この除去された部分の銅球５０またはバリア層５０Ｂ表
面にバンプ５５ａを形成する。この場合は銅球５０また
はバリア層５０Ｂに直接バンプ５５ａを形成することが
できる。また外側電極上にもバンプ５５ｂを形成し図１
０に示した太陽電池が完成する。
この除去された部分の銅球５０またはバリア層５０Ｂ表
面にバンプ５５ａを形成する。この場合は銅球５０また
はバリア層５０Ｂに直接バンプ５５ａを形成することが
できる。また外側電極上にもバンプ５５ｂを形成し図１
０に示した太陽電池が完成する。
【００７２】このようにして形成された太陽電池を２個
固着した太陽電池装置を図１２に示す。ここではバンプ
５５ａ、５５ｂを固着し加熱溶融せしめて電気的に結合
した後、バンプの回りを絶縁性接着剤５６で固着し、結
合強度を高めるとともに、周囲の電気的絶縁を図るよう
にすることが可能となる。
固着した太陽電池装置を図１２に示す。ここではバンプ
５５ａ、５５ｂを固着し加熱溶融せしめて電気的に結合
した後、バンプの回りを絶縁性接着剤５６で固着し、結
合強度を高めるとともに、周囲の電気的絶縁を図るよう
にすることが可能となる。
【００７３】実施形態８ この太陽電池を構成する太陽電池セルは、球状基板を、
絶縁性の球状体で構成し、この球状体表面に、ｎ型アモ
ルファスシリコン層と、前記ｎ型のアモルファスシリコ
ン層表面に形成されたｐ型のアモルファスシリコン層を
形成しｐｎ接合を形成してなることを特徴とする。
絶縁性の球状体で構成し、この球状体表面に、ｎ型アモ
ルファスシリコン層と、前記ｎ型のアモルファスシリコ
ン層表面に形成されたｐ型のアモルファスシリコン層を
形成しｐｎ接合を形成してなることを特徴とする。
【００７４】この太陽電池セルは、図１３に拡大断面図
を示すように、直径１ｍｍのガラス６０の表面にクロム
層６０ｃを形成するとともに、この上層にｎ型アモルフ
ァスシリコン層６１、ｐ型アモルファスシリコン層６２
を形成し、ｐｎ接合を形成すると共に、さらにこの表面
を覆うように酸化インジウム錫（ＩＴＯ）透明導電膜か
らなる外側電極６３が形成されている。そして、この一
部が研磨によりクロム層６０ｃに到達するまで外側電極
６３およびｐ型アモルファスシリコン層６２、ｎ型アモ
ルファスシリコン層６１が除去され、この除去部のバリ
ア層にコンタクトするように、バンプ６５ａを形成して
なるものである。一方、このバンプ６５ａと球の中心に
対して対称な位置に、外側電極６３にコンタクトするよ
うに、バンプ６５ｂが形成されている。
を示すように、直径１ｍｍのガラス６０の表面にクロム
層６０ｃを形成するとともに、この上層にｎ型アモルフ
ァスシリコン層６１、ｐ型アモルファスシリコン層６２
を形成し、ｐｎ接合を形成すると共に、さらにこの表面
を覆うように酸化インジウム錫（ＩＴＯ）透明導電膜か
らなる外側電極６３が形成されている。そして、この一
部が研磨によりクロム層６０ｃに到達するまで外側電極
６３およびｐ型アモルファスシリコン層６２、ｎ型アモ
ルファスシリコン層６１が除去され、この除去部のバリ
ア層にコンタクトするように、バンプ６５ａを形成して
なるものである。一方、このバンプ６５ａと球の中心に
対して対称な位置に、外側電極６３にコンタクトするよ
うに、バンプ６５ｂが形成されている。
【００７５】かかる構成によれば、安価で特性の安定し
た半導体装置を得ることが可能となる。
た半導体装置を得ることが可能となる。
【００７６】なお、前記実施の形態ではｐｎ接合を形成
する半導体層として、アモルファスシリコンを用いた
が、これに限定されることなく、多結晶シリコン層ある
いは単結晶シリコン層、さらにはＧａＡｓ，ＧａＰなど
の化合物半導体層にも適用可能である。さらには、ｐｎ
構造のみならず、ｐｉｎ構造にも適用可能である。
する半導体層として、アモルファスシリコンを用いた
が、これに限定されることなく、多結晶シリコン層ある
いは単結晶シリコン層、さらにはＧａＡｓ，ＧａＰなど
の化合物半導体層にも適用可能である。さらには、ｐｎ
構造のみならず、ｐｉｎ構造にも適用可能である。
【００７７】この球状の半導体素子の製造に際し、各処
理工程を連結してライン化することが可能であるため、
生産性が極めて高いという特徴がある。
理工程を連結してライン化することが可能であるため、
生産性が極めて高いという特徴がある。
【００７８】各工程では、活性ガス、不活性ガス等の気
体のみならず、水や各種溶液等の液体をも含む種々の雰
囲気での処理がなされる。このような処理工程を連結す
る場合、被処理物を搬送する雰囲気を前工程から後工程
に持ち込まないようにしなければならないため、工程間
において被処理物から前工程の雰囲気を除去し、そして
後工程に合わせた雰囲気に変換して被処理物を搬送する
といった作業が必要であるが、図４に示したような雰囲
気変換装置を用いることにより搬送しながら各処理工程
が実行でき、極めて高速で作業性よく信頼性の高い半導
体装置を提供することが可能となる。
体のみならず、水や各種溶液等の液体をも含む種々の雰
囲気での処理がなされる。このような処理工程を連結す
る場合、被処理物を搬送する雰囲気を前工程から後工程
に持ち込まないようにしなければならないため、工程間
において被処理物から前工程の雰囲気を除去し、そして
後工程に合わせた雰囲気に変換して被処理物を搬送する
といった作業が必要であるが、図４に示したような雰囲
気変換装置を用いることにより搬送しながら各処理工程
が実行でき、極めて高速で作業性よく信頼性の高い半導
体装置を提供することが可能となる。
【００７９】また、シリコン表面は酸化され易く、表面
に自然酸化膜が形成された場合、その上層に形成される
金属電極層などとの接触性が悪くなるなどの問題もある
が、外気に接触することなく、閉鎖空間内で搬送および
処理を行うことができる。
に自然酸化膜が形成された場合、その上層に形成される
金属電極層などとの接触性が悪くなるなどの問題もある
が、外気に接触することなく、閉鎖空間内で搬送および
処理を行うことができる。
【００８０】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、球状半導体表面に太陽電池部とインバータ回路とを
具備しているため、小型で高効率の電源装置を提供する
ことが可能となる。
ば、球状半導体表面に太陽電池部とインバータ回路とを
具備しているため、小型で高効率の電源装置を提供する
ことが可能となる。
【００８１】また、1個の球状半導体で光を受け易い表
面部は太陽電池部とし、受光量の小さい裏面部はインバ
ータ回路を構成するようにすることにより、より高効率
の太陽電池を得ることが可能となる。
面部は太陽電池部とし、受光量の小さい裏面部はインバ
ータ回路を構成するようにすることにより、より高効率
の太陽電池を得ることが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態の太陽電池を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態の太陽電池を構成する
セルの断面図
セルの断面図
【図３】本発明の第１の実施形態の太陽電池を構成する
セルの製造工程図
セルの製造工程図
【図４】本発明の第１の実施形態の太陽電池を製造する
ための製造装置を示す図
ための製造装置を示す図
【図５】本発明の第２の実施形態の太陽電池を構成する
セルの断面図
セルの断面図
【図６】本発明の第３の実施形態の太陽電池を示す図
【図７】本発明の第４の実施形態の太陽電池を示す図
【図８】本発明の第５の実施形態の太陽電池を示す図
【図９】本発明の第６の実施形態の太陽電池を示す図
【図１０】本発明の第７の実施形態の太陽電池を構成す
るセルの断面図
るセルの断面図
【図１１】本発明の第７の実施形態の太陽電池を構成す
るセルの製造工程図
るセルの製造工程図
【図１２】本発明の第７の実施形態の太陽電池を示す図
【図１３】本発明の第８の実施形態の太陽電池を構成す
るセルの断面図
るセルの断面図
【図１４】従来例の太陽電池を示す図
１ 太陽電池 ２ バンプ ３ インバータ回路部 ４ バンプ ５ 実装基板 ６ 論理回路部 １１ ｐ型単結晶シリコン球 １２ ｎ型多結晶シリコン層 １３ 外側電極 １４ 絶縁膜 １５ 内側電極 ２ａ、２ｂ バンプ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年６月１３日（２０００．６．１
３）
３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 太陽電池を含む球状半導体及びそれを
用いた球状半導体装置
用いた球状半導体装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】本発明の第1の太陽電池を含む球状半導体
は、少なくとも表面が第１導電型の半導体層を構成する
球状基板表面に、ｐｎ接合を形成するように形成された
第２導電型の半導体層と、前記第2導電型の半導体層表
面に形成された透明導電膜からなる外側電極と、前記第
１導電型の半導体層に接続するとともに、表面にとり出
された内側電極とにより球状表面の所定の領域に形成さ
れた球状太陽電池部と、前記球状表面の太陽電池が形成
されていない領域にインバーター回路を形成してなる球
状半導体集積回路部又は論理回路部とを具備し、前記球
状太陽電池部の外側電極および内側電極と、前記球状半
導体集積回路又は論理回路とが、相互接続されているこ
とを特徴としている。
は、少なくとも表面が第１導電型の半導体層を構成する
球状基板表面に、ｐｎ接合を形成するように形成された
第２導電型の半導体層と、前記第2導電型の半導体層表
面に形成された透明導電膜からなる外側電極と、前記第
１導電型の半導体層に接続するとともに、表面にとり出
された内側電極とにより球状表面の所定の領域に形成さ
れた球状太陽電池部と、前記球状表面の太陽電池が形成
されていない領域にインバーター回路を形成してなる球
状半導体集積回路部又は論理回路部とを具備し、前記球
状太陽電池部の外側電極および内側電極と、前記球状半
導体集積回路又は論理回路とが、相互接続されているこ
とを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】かかる構成によれば、１個の球状半導体の
表面に、太陽電池部以外に、インバータ回路を形成して
なる半導体集積回路部又は論理回路部が形成されてい
て、太陽電池部と半導体集積回路部又は論理回路部が相
互接続されているので、太陽電池からの発電電力を直接
半導体集積回路又は論理回路に供給できる小型で、高効
率の球状半導体を得ることができる。
表面に、太陽電池部以外に、インバータ回路を形成して
なる半導体集積回路部又は論理回路部が形成されてい
て、太陽電池部と半導体集積回路部又は論理回路部が相
互接続されているので、太陽電池からの発電電力を直接
半導体集積回路又は論理回路に供給できる小型で、高効
率の球状半導体を得ることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】本発明の第2によれば、少なくとも表面が
第１導電型の半導体層を構成する球状基板表面に、ｐｎ
接合を形成するように形成された第２導電型の半導体層
と、前記第2導電型の半導体層表面に形成された透明導
電膜からなる外側電極と、前記第１導電型の半導体層に
接続するとともに、表面にとり出された内側電極とによ
り球状表面の所定の領域に形成された球状太陽電池部
と、前記球状表面の太陽電池が形成されていない領域に
インバーター回路を形成してなる球状半導体集積回路部
及び論理回路部とを形成し、前記球状太陽電池部の外側
電極および内側電極と、前記球状半導体集積回路および
前記論理回路部とが、相互接続されていることを特徴と
している。
第１導電型の半導体層を構成する球状基板表面に、ｐｎ
接合を形成するように形成された第２導電型の半導体層
と、前記第2導電型の半導体層表面に形成された透明導
電膜からなる外側電極と、前記第１導電型の半導体層に
接続するとともに、表面にとり出された内側電極とによ
り球状表面の所定の領域に形成された球状太陽電池部
と、前記球状表面の太陽電池が形成されていない領域に
インバーター回路を形成してなる球状半導体集積回路部
及び論理回路部とを形成し、前記球状太陽電池部の外側
電極および内側電極と、前記球状半導体集積回路および
前記論理回路部とが、相互接続されていることを特徴と
している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】かかる構成によれば、１個の球状半導体の
表面に、太陽電池部以外に、インバータ回路を形成して
なる半導体集積回路部及び論理回路部が形成されてい
て、太陽電池部と半導体集積回路部及び論理回路部が相
互接続されているので、太陽電池からの発電電力をイン
バータ及び論理回路の両方に直接供給できるので、より
小型で、高効率の球状半導体を得ることができる。
表面に、太陽電池部以外に、インバータ回路を形成して
なる半導体集積回路部及び論理回路部が形成されてい
て、太陽電池部と半導体集積回路部及び論理回路部が相
互接続されているので、太陽電池からの発電電力をイン
バータ及び論理回路の両方に直接供給できるので、より
小型で、高効率の球状半導体を得ることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】本発明の第3によれば、球状太陽電池部が
球状表面の少なくとも上半球に形成されていることを特
徴としている。
球状表面の少なくとも上半球に形成されていることを特
徴としている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】かかる構成によれば、球状半導体の少なく
とも上半球に太陽電池が形成されているので、太陽電池
の受光が効率的になる。
とも上半球に太陽電池が形成されているので、太陽電池
の受光が効率的になる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】本発明の第4によれば、複数個の球状半導
体をバンプを介してクラスタ接続された半導体装置にお
いて、複数の球状半導体装置の内の少なくとも1個の球
状半導体が請求項１又は２記載の太陽電池を含む球状半
導体であることを特徴としている。
体をバンプを介してクラスタ接続された半導体装置にお
いて、複数の球状半導体装置の内の少なくとも1個の球
状半導体が請求項１又は２記載の太陽電池を含む球状半
導体であることを特徴としている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】かかる構成によれば、複数個の球状半導体
をバンプを介してクラスタ接続することによって、複数
個の球状半導体を２次元又は３次元的に構成できるの
で、より高密度に装置を構成できると共に、個々の半導
体が球状であるため、外側の球状半導体のみでなく、内
側の球状半導体でも外側よりは劣るが受光が可能である
ので、より効率的な太陽電池による発電ができる。
をバンプを介してクラスタ接続することによって、複数
個の球状半導体を２次元又は３次元的に構成できるの
で、より高密度に装置を構成できると共に、個々の半導
体が球状であるため、外側の球状半導体のみでなく、内
側の球状半導体でも外側よりは劣るが受光が可能である
ので、より効率的な太陽電池による発電ができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】本発明の第5によれば、複数個の球状半導
体をバンプを介してクラスタ接続された半導体装置にお
いて、クラスタ接続された球状半導体装置の少なくとも
外側には球状表面の全てが太陽電池が形成された球状半
導体が配置されることを特徴としている。
体をバンプを介してクラスタ接続された半導体装置にお
いて、クラスタ接続された球状半導体装置の少なくとも
外側には球状表面の全てが太陽電池が形成された球状半
導体が配置されることを特徴としている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】かかる構成によれば、クラスタ接続された
複数個の球状半導体の外側の球状半導体は球状表面の全
てに太陽電池が形成された球状半導体を配置することに
よって、より効率的な太陽電池による発電が可能にな
る。
複数個の球状半導体の外側の球状半導体は球状表面の全
てに太陽電池が形成された球状半導体を配置することに
よって、より効率的な太陽電池による発電が可能にな
る。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】本発明の第6によれば、複数個の球状半導
体は、直径を含む水平面を通る球表面の同一直径上の相
対向する表面に、それぞれ外側電極および内側電極に接
続するバンプを具備し、各バンプを介して直列接続され
ていることを特徴としている。
体は、直径を含む水平面を通る球表面の同一直径上の相
対向する表面に、それぞれ外側電極および内側電極に接
続するバンプを具備し、各バンプを介して直列接続され
ていることを特徴としている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】本発明の第７によれば、前記球状基板は、
第1導電型のシリコン球からなり、前記シリコン球の表
面に形成された第2導電型のアモルファスシリコン層と
の間にｐｎ接合を形成してなることを特徴としている。
第1導電型のシリコン球からなり、前記シリコン球の表
面に形成された第2導電型のアモルファスシリコン層と
の間にｐｎ接合を形成してなることを特徴としている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】本発明の第８によれば、前記球状基板は、
金属製の球状体からなり、前記球状体表面に、第1導電
型のシリコン層と、前記第1導電型のシリコン層表面に
形成された第2導電型のシリコン層を形成しｐｎ接合を
形成してなることを特徴としている。
金属製の球状体からなり、前記球状体表面に、第1導電
型のシリコン層と、前記第1導電型のシリコン層表面に
形成された第2導電型のシリコン層を形成しｐｎ接合を
形成してなることを特徴としている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】本発明の第９によれば、前記球状基板は、
絶縁性の球状体からなり、前記球状体表面に、第1導電
型のシリコン層と、前記第1導電型のシリコン層表面に
形成された第2導電型のシリコン層を形成しｐｎ接合を
形成してなることを特徴としている。
絶縁性の球状体からなり、前記球状体表面に、第1導電
型のシリコン層と、前記第1導電型のシリコン層表面に
形成された第2導電型のシリコン層を形成しｐｎ接合を
形成してなることを特徴としている。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】本発明の第１０によれば、前記第1および
第2のシリコン層はアモルファスシリコン層であること
を特徴としている。
第2のシリコン層はアモルファスシリコン層であること
を特徴としている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】本発明の第１１によれば、前記球状太陽電
池部は、第1導電型の球状シリコンの表面に形成された
第2導電型の不純物拡散層とのあいだにｐｎ接合を形成
してなるものであることを特徴としている。
池部は、第1導電型の球状シリコンの表面に形成された
第2導電型の不純物拡散層とのあいだにｐｎ接合を形成
してなるものであることを特徴としている。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８０】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、１個の球状半導体表面に太陽電池部とインバータ回
路又は論理回路とを具備しているため、小型で高効率の
電源装置を提供することが可能となる。
ば、１個の球状半導体表面に太陽電池部とインバータ回
路又は論理回路とを具備しているため、小型で高効率の
電源装置を提供することが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入江 淳一 福岡県北九州市八幡西区小嶺二丁目10番１ 号 株式会社三井ハイテック内 Ｆターム(参考） 5F051 AA05 CA15 DA03 EA07 FA04 GA04
Claims (11)
- 【請求項１】 少なくとも表面が第１導電型の半導体層
を構成する球状基板表面に、ｐｎ接合を形成するように
形成された第２導電型の半導体層と、前記第2の半導体
層表面に形成された透明導電膜からなる外側電極と、前
記第１導電型の半導体層に接続するとともに、表面にと
り出された内側電極とを具備してなる球状太陽電池部
と、 球状半導体表面にインバーター回路を形成してなる球状
半導体集積回路部とを具備し、 前記球状太陽電池部の外側電極および内側電極と、前記
球状半導体集積回路とが、相互接続されていることを特
徴とする太陽電池。 - 【請求項２】 少なくとも表面が第１導電型の半導体層
を構成する球状基板表面に、ｐｎ接合を形成するように
形成された第２導電型の半導体層と、前記第2の半導体
層表面に形成された透明導電膜からなる外側電極と、前
記第１導電型の半導体層に接続するとともに、表面にと
り出された内側電極とを具備してなる球状太陽電池部
と、 前記球状半導体表面に、前記太陽電池部と相互接続さ
れ、インバーター回路を形成してなる球状半導体集積回
路部とを具備してなることを特徴とする太陽電池。 - 【請求項３】 少なくとも表面が第１導電型の半導体層
を構成する球状基板表面に、ｐｎ接合を形成するように
形成された第２導電型の半導体層と、前記第2の半導体
層表面に形成された透明導電膜からなる外側電極と、前
記第１導電型の半導体層に接続するとともに、表面にと
り出された内側電極とを具備してなる球状太陽電池部
と、 球状半導体表面にインバーター回路を形成してなる球状
半導体集積回路部と、 球状半導体表面に形成された論理回路部とを具備し、 前記球状太陽電池部の外側電極および内側電極と、前記
球状半導体集積回路および前記論理回路部とが、バンプ
を介して相互接続されていることを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項４】 前記球状太陽電池部、球状半導体集積回
路部、論理回路部は、それぞれ独立した球状基板に形成
されており、 実装基板表面に複数層構造をなすように、バンプを介し
てクラスタ接続せしめられ、 前記球状太陽電池部は表面側に配列されていることを特
徴とする請求項3に記載の半導体装置。 - 【請求項５】 前記球状太陽電池部と、球状半導体集積
回路部または論理回路部とが、同一球状基板内に形成さ
れており、前記球状太陽電池部は、表面側の半球に位置
するように配列されていることを特徴とする請求項4に
記載の半導体装置。 - 【請求項６】 前記球状太陽電池部は、直径を含む水平
面を通る球表面の同一直径上の相対向する表面に、それ
ぞれ外側電極および内側電極に接続するバンプを具備
し、各バンプを介して直列接続されていることを特徴と
する請求項３乃至5のいずれかに記載の半導体装置。 - 【請求項７】 前記球状基板は、第1導電型のシリコン
球からなり、前記シリコン球の表面に形成された第2導
電型のアモルファスシリコン層との間にｐｎ接合を形成
してなることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに
記載の半導体装置。 - 【請求項８】 前記球状基板は、金属製の球状体からな
り、前記球状体表面に、第1導電型のシリコン層と、前
記第1導電型のシリコン層表面に形成された第2導電型の
シリコン層を形成しｐｎ接合を形成してなることを特徴
とする請求項３乃至６のいずれかに記載の半導体装置。 - 【請求項９】 前記球状基板は、絶縁性の球状体からな
り、前記球状体表面に、第1導電型のシリコン層と、前
記第1導電型のシリコン層表面に形成された第2導電型の
シリコン層を形成しｐｎ接合を形成してなることを特徴
とする請求項３乃至６のいずれかに記載の半導体装置。 - 【請求項１０】 前記第1および第2のシリコン層はアモ
ルファスシリコン層であることを特徴とする請求項８に
記載の半導体装置。 - 【請求項１１】 前記球状太陽電池部は、第1導電型の
球状シリコンの表面に形成された第2導電型の不純物拡
散層とのあいだにｐｎ接合を形成してなるものであるこ
とを特徴とする請求項3乃至6のいずれかに記載の半導体
装置。
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