JP2007119911A

JP2007119911A - 成膜装置、成膜方法、及び光電変換装置の作製方法

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Publication number: JP2007119911A
Application number: JP2006257478A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Hiura; 吉和樋浦; Hiroki Adachi; 広樹安達; Hironobu Takahashi; 寛暢高橋; Hirosuke Sugawara; 裕輔菅原; Tatsuya Arao; 達也荒尾; Kazuo Nishi; 和夫西; Yasuyuki Arai; 康行荒井
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2007-05-17
Anticipated expiration: 2026-09-22
Also published as: JP5100071B2

Abstract

【課題】基板のカールを抑制し、信頼性の高い光電変換装置を得ることを課題とする。
【解決手段】基板を送り出すローラを有する第１の搬送室と、放電電極を有する成膜室と、前記搬送室と前記成膜室との間、もしくは前記成膜室どうしの間に設置されたバッファ室と、前記バッファ室の前記基板が出入りする部分に設けられたスリットと、前記基板を巻き取るローラを有する第２の搬送室と有し、前記スリットには少なくとも１つのタッチロールが設置されており、前記タッチローラは前記基板の成膜面に接触する成膜装置、及びこのような成膜装置を用いて行う成膜方法並びに光電変換装置の作製方法に関する。このような成膜方法を用いると、素子の受光領域に傷を付けるのを防ぐことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光電変換素子、光電変換装置及びその作製方法に関する。また、光電変換装置を用いた電子機器、及び半導体装置に関する。

近年、光電変換装置の作製において、低コストで生産できる工程が期待されている。製造の低コスト化を図る手段の一つとして、ロール状に巻いた可撓性基板を他方のロールへ巻き取りながら、その過程において成膜、印刷、レーザー加工等の各単位操作を連続的に処理する方法が知られている。この方法をロールトゥロール（Ｒｏｌｌ―ｔｏ−Ｒｏｌｌ）法と呼んでいる（特許文献１参照）。

従来のロールトゥロール（Ｒｏｌｌ―ｔｏ−Ｒｏｌｌ）方式の成膜装置を図２に示す。図２の成膜装置は、複数のチャンバ、例えば成膜室１００１、バッファ室１００２（１００２ａ、１００２ｂ）を有しており、成膜室１００１には放電電極１０１１が設置されている。バッファ室１００２ａ及び１００２ｂにはそれぞれタッチローラ１０１２（１０１２ａ、１０１２ｂ）が設置されている。搬送室１００５とバッファ室１００２ａとの間、バッファ室１００２ａと成膜室１００１との間、成膜室１００１とバッファ室１００２ｂとの間、バッファ室１００２ｂと搬送室１００６との間には、スリット１０１３（１０１３ａ、１０１３ｂ、１０１３ｃ、１０１３ｄ）が形成されている。すなわち、成膜室１００１とバッファ室１００２ａとの間にはスリット１０１３ｂ、成膜室１００１とバッファ室１００２ｂとの間にはスリット１０１３ｃが設置されている。スリットそれぞれにタッチローラ１０１４（１０１４ａ、１０１４ｂ、１０１４ｃ、１０１４ｄ、１０１４ｅ、１０１４ｆ、１０１４ｇ、１０１４ｈ）が設置されている。すなわちスリット１０１３ａにはタッチローラ１０１４ａ及び１０１４ｂが設置され、スリット１０１３ｂにはタッチローラ１０１４ｃ及び１０１４ｄ、スリット１０１３ｃにはタッチローラ１０１４ｅ及び１０１４ｆ、スリット１０１３ｄにはタッチローラ１０１４ｇ及び１０１４ｈが設置される。

基板１０１８はローラ（ボビンともいう）１０１５から送り出され、タッチローラ１０１２及び１０１３のそれぞれを通り、放電電極１０１１を通り、ローラ１０１６により巻き取られる。成膜室１００１に設置された放電電極１０１１の間で基板１０１８上に膜が形成される。

しかし図２の従来の成膜装置では、基板１０１８がタッチローラを通る際にカールしてしまう、すなわち成膜されない面（裏面）の方にめくり上がってしまうという現象が起きる恐れがあった。基板１０１８がカールしてしまうと、製品として用いるのが困難となり歩留まりが低下する恐れがある。

また基板１０１８の裏面にタッチローラにより傷ができてしまうと、受光に悪い影響が出てしまう場合もり、また製品に組み込まれた際に外観品位を落としてしまう場合もある。
特開２００１−２２３３７５号公報

本発明では、成膜中に基板のカールが発生するのを抑制すること、受光領域に傷が発生するのを抑制し、信頼性の高い光電変換装置を得ることを課題とする。

本発明は、基板を送り出すローラを有する第１の搬送室と、放電電極を有する成膜室と、前記搬送室と前記成膜室との間、もしくは前記成膜室どうしの間に設置されたバッファ室と、前記バッファ室の前記基板が出入りする部分に設けられたスリットと、前記基板を巻き取るローラを有する第２の搬送室と有し、前記スリットには少なくとも１つのタッチローラが設置されており、前記タッチローラは前記基板の成膜面に接触することを特徴とする成膜装置に関するものである。

本発明は、第１の搬送室に設けられた、基板を送り出すローラから基板を送り出し、前記基板を成膜室に設けられた放電電極の間を通過させて、前記基板上に膜を形成し、バッファ室に設けられたスリットを通って前記基板を移動させ、前記バッファ室は、前記搬送室と前記成膜室との間、もしくは前記成膜室どうしの間に設置されており、前記膜が形成された基板を、第２の搬送室に設けられた、基板を巻き取るローラによって巻き取り、前記スリットには少なくとも１つのタッチロールが設置されており、前記タッチローラは、前記基板の前記膜が形成された面に接触することを特徴とする成膜方法に関するものである。

本発明において、前記第２の搬送室には、保護シート（「保護フィルム」ともいう）を送り出すローラが設置されており、前記保護シートは前記基板の成膜面に接して送り出され、前記基板と一緒に前記基板を巻き取るローラに巻き取られるものである。

本発明において、前記放電電極は上部電極及び下部電極を有し、前記上部電極は複数に分割されており、前記複数に分割された上部電極のそれぞれの間には、絶縁物が形成されているものである。

本発明において、前記膜は半導体膜であってもよく、前記半導体膜はシリコン膜、ゲルマニウム膜、ゲルマニウムを含んだシリコン膜のいずれか１つであってもよい。

本発明は、第１の搬送室に設けられた、基板を送り出すローラから基板を送り出し、前記基板を、第１の成膜室に設けられた第１の放電電極の間を通過させて、前記基板上に第１の半導体膜を形成し、第１のバッファ室に設けられた第１のスリットを通って、前記第１の半導体膜が形成された基板を移動させ、前記基板を、第２の成膜室に設けられた第２の放電電極の間を通過させて、前記第１の半導体膜上に第２の半導体膜を形成し、第２のバッファ室に設けられた第２のスリットを通って、前記第２の半導体膜が形成された基板を移動させ、前記基板を、第３の成膜室に設けられた第３の放電電極の間を通過させて、前記第２の半導体膜上に、第１の半導体膜と逆の導電型を有する第３の半導体膜を形成し、前記第１の半導体膜乃至前記第３の半導体膜が形成された基板を、第２の搬送室に設けられた、基板を巻き取るローラによって巻き取り、前記第１のスリット及び第２のスリットのそれぞれには、少なくとも１つのタッチロールが設置されており、前記タッチローラは、前記基板の半導体膜が形成された面に接触することを特徴とする光電変換装置の作製方法に関するものである。

本発明において、前記第２の搬送室には、保護シートを送り出すローラが設置されており、前記保護シートは、前記第３の半導体膜が形成された面に接して送り出され、前記基板と一緒に前記基板を巻き取るローラに巻き取られるものである。

本発明において、前記保護シートは紙、金属箔又は有機フィルムのいずれかを用いても良い。

本発明において、前記第２の放電電極は上部電極及び下部電極を有し、前記上部電極は複数に分割されており、前記複数に分割された上部電極のそれぞれの間には、絶縁物が形成されているものである。

本発明において、前記基板はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）フィルムのいずれか１つであってもよい。

本発明において、前記第１の半導体膜乃至前記第３の半導体膜のそれぞれは、シリコン膜、ゲルマニウム膜、ゲルマニウムを含んだシリコン膜のいずれか１つであってもよい。

本発明において、前記光電変換装置は太陽電池であってもよい。

本発明において、前記光電変換装置はフォトセンサであってもよい。

なお本明細書において、光電変換層とは、光エネルギーを電気エネルギーに変換するのに必要な構成を有している層をいう。例えばｐ型、ｉ型、ｎ型と積層された半導体層、ｐｎ接合を有する半導体層等を上げることができる。また、ｐｉｎ構造であるならば、ｉ層が光起電力に寄与するキャリアの発生する領域であり、ｐｎ接合であるならば、ｐｎ接合界面における空乏層が光起電力に寄与するキャリアの発生する領域である。即ち、光電変換層の両端に電極を接続し、光電変換層に光を照射すれば電極から起電力を取り出すことができる。

また本明細書において、光電変換素子とは光電変換層を有する素子であり、光電変換装置は光電変換素子を１つもしくは複数有する装置をいう。

また本明細書において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、半導体層を有する光電変換装置、半導体回路、電気光学装置および電子機器は全て半導体装置である。

本発明において、基板上の受光領域と反対側の表面に膜を成膜し、成膜面にタッチローラを接するようにする。これにより素子の受光領域に傷を付けるのを防ぐことができる。そのため信頼性の高い光電変換装置を得ることが可能となる。

また本発明により、膜が形成される領域と膜が形成されない領域の境界でカールが発生するのを抑制することができる。これによっても素子の受光領域に傷を付けるのを防ぐことができる。

また本発明により、基板がカールするのを抑制できるので、基板の搬送をスムーズに行うことができるので、搬送について安定性の高い成膜装置を得ることが可能となる。

本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。

［実施の形態１］
本実施の形態を、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）、図３、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）、図５（Ａ）〜図５（Ｂ）を用いて説明する。

図１（Ａ）は本実施の形態の成膜装置の全体図であり、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）は、１つのスリット及びタッチローラを拡大した図である。図１（Ａ）の成膜装置は、搬送室１０１及び１０６、バッファ室１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）、成膜室１０３、１０４、１０５を有している。

搬送室１０１には基板１２１を送り出すローラ１１１及びタッチローラ１１２が設置されている。基板１２１は可撓性基板であり、例えばポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）フィルム等を用いてもよい。基板１２１はローラ１１１からバッファ室１０２に送り出される。

バッファ室１０２は、搬送室と成膜室との間、もしくは成膜室どうしの間に設置されている。バッファ室を介して基板を成膜室に移動させることによりそれぞれの膜を独立の成膜室で形成させることができる。

バッファ室１０２の基板１２１が出入りする部分にはスリット１１３が設置されており、それぞれのスリット１１３（１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ、１１３ｅ、１１３ｆ、１１３ｇ）にはタッチローラ１１４（１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄ、１１４ｅ、１１４ｆ、１１４ｇ）が設置されている。すなわちバッファ室１０２ａにはスリット１１３ａ及び１１３ｂが設置されており、スリット１１３ａにはタッチローラ１１４ａが、スリット１１３ｂにはタッチローラ１１４ｂが設置されている。またバッファ室１０２ｂにはスリット１１３ｃ及び１１３ｄが設置されており、スリット１１３ｃにはタッチローラ１１４ｃ、スリット１１３ｄにはタッチローラ１１４ｄが設置されている。バッファ室１０２ｃにはスリット１１３ｅ及び１１３ｆが設置されており、スリット１１３ｅにはタッチローラ１１４ｅ、スリット１１３ｆにはタッチローラ１１４ｆが設置されている。

また成膜室１０５と搬送室１０６との間にはスリット１１３ｇが設置されており、スリット１１３ｇにはタッチローラ１１４ｇが設置されている。

図１（Ｂ）は、バッファ室１０２ｂと成膜室１０４との間に設置されたスリット１１３ｄ及びタッチローラ１１４ｄの拡大図である。他のスリット及びタッチローラも同様の構造をしている。基板１２１はスリット１１３ｄを通る際にタッチローラ１１４ｄと接触するが、基板１２１には、タッチローラ１１４ｄと接触する面に膜が形成される。またタッチローラ１１４ｄは基板１２１の成膜面の端部のみに接触する。素子の受光領域は、主に、基板１２１の成膜面とは逆の表面であるので、成膜面にタッチローラが接触することにより、素子の受光領域に傷を付けるのを防ぐことができる。

なお図１（Ａ）及び図１（Ｂ）においては、スリット１個につきタッチローラ１個が設置されているが、タッチローラの数はスリット１個に付き１個でなくてもよく、必要であれば成膜面を傷つけない範囲で２個以上設置してもよい。例えば図１（Ｃ）に示すようにスリット１１３ｄに２個のタッチローラ１１４ｄ及び１１４ｄ’を設置してもよい。また、スリットによってタッチローラの数を変えてもよい。例えば１つのスリットではタッチローラが１つ設置されるが、別のスリットでは複数、たとえば２つのタッチローラを設けてもよい。

成膜室１０３、１０４、１０５においては、プラズマＣＶＤ法にて半導体膜が成膜してもよい。本実施の形態において、成膜室１０３には放電電極１１５が設置されており、基板１２１が放電電極１１５の間を通る際に、第１の半導体膜、本実施の形態ではｐ型半導体膜が形成される。ｐ型半導体膜としては、１３属の不純物元素、例えばホウ素（Ｂ）を含んだ半導体膜、さらに言えばｐ型アモルファスシリコン膜を形成すればよい。

またシリコンに替えてゲルマニウムや、ゲルマニウムを含んだシリコン（シリコンゲルマニウム）を用いてもよい。またアモルファス半導体膜ではなく、セミアモルファス半導体膜を用いてもよい。

なおセミアモルファス半導体膜とは、非晶質半導体と結晶構造を有する半導体（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造の半導体を含む膜である。このセミアモルファス半導体膜は、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体膜であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質なものであり、その粒径を０．５〜２０ｎｍとして非単結晶半導体膜中に分散させて存在せしめることが可能である。セミアモルファス半導体膜は、そのラマンスペクトルが５２０ｃｍ^−１よりも低波数側にシフトしており、またＸ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。また、未結合手（ダングリングボンド）を終端するために水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。本明細書では便宜上、このような半導体膜をセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）膜と呼ぶ。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なセミアモルファス半導体膜が得られる。なお微結晶半導体膜（マイクロクリスタル半導体膜）もセミアモルファス半導体膜に含まれる。

またＳＡＳ膜は珪素を含む気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的な珪素を含む気体としては、ＳｉＨ_４であり、その他にもＳｉ_２Ｈ_６、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、ＳｉＨＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４、ＳｉＦ_４などを用いることができる。また水素や、水素にヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素を加えたガスで、この珪素を含む気体を希釈して用いることで、ＳＡＳ膜の形成を容易なものとすることができる。希釈率は２倍〜１０００倍の範囲で珪素を含む気体を希釈することが好ましい。またさらに、珪素を含む気体中に、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６などの炭化物気体、ＧｅＨ_４、ＧｅＦ_４などのゲルマニウム化物気体、Ｆ_２などを混入させて、エネルギーバンド幅を１．５〜２．４ｅＶ、若しくは０．９〜１．１ｅＶに調節しても良い。

成膜室１０４には放電電極１１６、１１７及び１１８が設置されている。成膜室１０４では第２の半導体膜であるｉ型半導体膜（「真性半導体膜」ともいう）を成膜するが、膜厚が厚いので放電電極を３つ設置する。面積が３倍の放電電極を設置してもよいが、供給される電力が不安定になったり、生成される電圧が不均一になり、形成された膜の膜質が均一にならない恐れもあるので、電極を分けた方がより質の高い膜を得ることができる。

なお本実施の形態ではｉ型半導体膜を成膜するのに３つの放電電極１１６〜１１８を用いているが、放電電極の数はこれに限定されないのは言うまでもない。放電電極を２つ設置してもよいし、４つ以上設置してもよい。また安定した電力を供給できるのであれば、放電電極は１つでもかまわない。

なおｉ型半導体膜とは、ｉ型アモルファスシリコン膜、ｉ型アモルファスゲルマニウム膜、ｉ型アモルファスシリコンゲルマニウム膜、ｉ型セミアモルファスシリコン膜、ｉ型セミアモルファスゲルマニウム膜、ｉ型セミアモルファスシリコンゲルマニウム膜のいずれかであってもよい。

本明細書においては、ｉ型半導体膜とは、半導体膜に含まれるｐ型もしくはｎ型を付与する不純物が１×１０^２０ｃｍ^−３以下の濃度であり、酸素及び窒素が５×１０^１９ｃｍ^−３以下の濃度であり、暗伝導度に対して光伝導度が１０００倍以上である半導体膜を指す。またｉ型半導体膜には、１３属の元素、例えばホウ素（Ｂ）が１０〜１０００ｐｐｍ添加されていてもよい。

成膜室１０５では放電電極１１９が設置されており、第１の半導体膜と逆の導電型を有する第３の半導体膜、本実施の形態ではｎ型半導体膜が成膜される。ｎ型半導体層膜としては、１５属の不純物元素、例えばリン（Ｐ）を含む半導体膜を形成すればよい。

またｎ型半導体膜はｉ型半導体膜と同様に、ｎ型アモルファスシリコン膜、ｎ型アモルファスゲルマニウム膜、ｎ型アモルファスシリコンゲルマニウム膜、ｎ型セミアモルファスシリコン膜、ｎ型セミアモルファスゲルマニウム膜、ｎ型セミアモルファスシリコンゲルマニウム膜のいずれかであってもよい。

なお本実施の形態では、ｐ型半導体膜、ｉ型半導体膜、ｎ型半導体膜の順で積層したが、ｐ型半導体膜とｎ型半導体膜は逆の順番で積層してもよい。すなわち、ｎ型半導体膜、ｉ型半導体膜及びｐ型半導体膜の順で積層しても構わない。

搬送室１０６には基板を巻き取るローラ１２０と、ローラ１２５が設置されている。ローラ１２５から基板１２１の成膜面に接して保護シート１２２が送り出され、基板１２１と一緒にローラ１２０に巻き取られる。

保護シート１２２は、例えば紙、金属箔、有機フィルム等で形成され、基板１２１がローラ１２０に巻き取られるとき、基板１２１の成膜面と裏面とを接しないように基板１２１を巻き取ることができる。

基板１２１の裏面には、成膜の過程でゴミが付着してしまい、そのままローラ１２０に巻き取ると成膜面が傷ついてしまう。そのため成膜面に接するように保護シート１２２を基板１２１と一緒にローラ１２０に巻き取ることは、成膜面を保護する上で有用である。

なお、バッファ室、成膜室、タッチローラ、スリット、放電電極の数は本実施の形態に限定されるわけではなく、必要に応じてその数を変えればよいのは言うまでもない。

また基板１２１を搬送する過程で自重により撓んでしまうので、図１（Ａ）に示すように、タッチローラ、スリット、放電電極等は、基板の撓みに応じて、装置の床もしくは天井からの高さを変えてもよい。

ここで放電電極１１５〜１１９の詳細な構造を図３、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）、図５（Ａ）〜図５（Ｂ）に示す。

放電電極１１５〜１１９のそれぞれは、上部電極２０１、ロール電極２０３（２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄ、２０３ｅ、２０３ｆ）、下部電極２０２を有している。

ロール電極２０３ａ〜２０３ｆは、基板１２１の撓みに沿うようにして配置されている。

下部電極２０２は中空構造を有し表面にガスの噴出孔２０６が形成されている。本明細書ではこのような電極をシャワー電極と呼ぶ。成膜に必要な原料ガスはこの噴出孔２０６から噴き出し、上部電極２０１及びロール電極２０３と、下部電極２０２との間に発生するプラズマにより分解される。このようにして基板１２１の表面（図３においては下面）に膜が形成される。

また基板１２１と下部電極２０２との間には必要に応じて、プラズマ空間を広げないためのマスク２０４を設置してもよい。

ここでロール電極２０３の長さをｄ_１、下部電極２０２の基板１２１が搬送される方向と垂直な方向の長さ、すなわち下部電極の縦方向の長さをｄ_２、マスク２０４の開口部２０５における基板１２１が搬送される方向と垂直な方向の長さ、すなわちマスク２０４の開口部２０５の縦方向の長さをｄ_３、基板１２１の幅をｄ_４とすると、数１の関係を満たしていることが好ましい。

基板１２１の幅ｄ_４よりマスク２０４の開口部２０５の縦方向の長さｄ_３を小さくしてしまった場合（すなわちｄ_３＜ｄ_４の場合）、基板１２１の端部で膜が形成される領域（膜形成領域）と膜が形成されない領域（膜非形成領域）が存在してしまう。これら膜形成領域と膜非形成領域との境界で、カールが発生してしまい、基板がめくり上がってしまう恐れが出てきてしまう。これにより以降の工程に問題が出てきてしまう可能性があるので、マスク２０４を設置する場合には数１を満たすことが好ましい。

またマスク２０４を設けない場合には、数２の関係を満たしていることが好ましい。

マスク２０４を設けない場合でも、下部電極２０２の縦方向の長さｄ_２が基板１２１の幅ｄ_４より小さい場合（すなわちｄ_２＜ｄ_４の場合）、基板１２１が下部電極２０２からはみ出してしまい、基板１２１の端部で膜が形成される領域と膜が形成されない領域が存在してしまう。そのためマスク２０４を設けた場合と同じくカールを発生するのを防ぐために、マスク２０４を設置しない場合では式２を満たすことが好ましい。

［実施の形態２］
本実施の形態では、図１の成膜室１０４の構成を実施の形態１と異なる構成にした例を図６及び図７を用いて説明する。なお実施の形態１と同じものは同じ符号で表している。

図６には、成膜室に設けられた放電電極の、上部電極３０１（３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ）と下部電極３０２（３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ）との間に、基板１２１が搬送される様子を示す。基板１２１と下部電極３０２との間にはマスク３０４（３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ）が設置されている。すなわち、下部電極３０２ａにはマスク３０４ａが設置され、下部電極３０２ｂにはマスク３０４ｂ、下部電極３０２ｃにはマスク３０４ｃが設置されている。

上部電極３０１は、複数の上部電極に、例えば３つの上部電極３０１ａ、３０１ｂ及び３０１ｃに分割されており、それぞれロール電極３０３を有している。すなわち上部電極３０１ａにはロール電極３０３ａ（３０３ａａ、３０３ａｂ、３０３ａｃ、３０３ａｄ、３０３ａｅ）が形成され、上部電極３０１ｂにはロール電極３０３ｂ（３０３ｂａ、３０３ｂｂ、３０３ｂｃ、３０３ｂｄ）、上部電極３０１ｃにはロール電極３０３ｃ（３０３ｃａ、３０３ｃｂ、３０３ｃｃ、３０３ｃｄ）が形成される。

互いの上部電極３０１の間には絶縁物３１１（３１１ａ、３１１ｂ）が形成されている。すなわち上部電極３０１ａ及び３０１ｂの間には絶縁物３１１ａ、上部電極３０１ｂ及び３０１ｃの間には絶縁物３１１ｂが形成されている。

絶縁物３１１を形成することにより、プラズマ空間を囲い込むことができる。もし絶縁物３１１を形成しないと、上部電極３０１は１つの巨大な電極となり、一度に共有する電力が大きくなってしまうので好ましくない。またプラズマ空間も巨大化してしまい、不安定になる恐れが生じるので、成膜に悪い影響を及ぼす可能性がある。

また各々の上部電極３０１の内部にヒータ３０７を設けてもよい。図７では上部電極３０１ａにヒータを設けた例を示す。ロール電極３０３ａａ〜３０３ａｅの間もしくは隣にヒータ３０７ａａ〜３０７ａｅを設置する。ヒータ３０７を設置することにより、温度を均一化することができ、より安定なプラズマを生成することが可能となる。

なお、上部電極、ロール電極、下部電極、絶縁物、ヒータの数は本実施の形態に限定されるわけではなく、必要に応じてその数を変えればよいのは言うまでもない。

また本実施の形態は、実施の形態１の成膜室１０４、すなわちｉ型半導体膜を成膜する成膜室について述べたが、必要であればｐ型半導体膜を成膜する成膜室、ｎ型半導体膜を成膜する成膜室についても同様の構成にしてもよい。

なお本実施の形態は、必要であれば実施の形態１のいかなる記載と組み合わせることが可能である。

本実施例では、本発明により太陽電池を作製する方法を、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）、図１０、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）、図１２、図１３（Ａ）〜図１３（Ｂ）を用いて説明する。

図８（Ａ）において、基板４０１にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）などの有機樹脂材料を用いる。本実施例では、基板４０１として厚さ６０〜１００μｍのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を用いる。

本実施例で作製する太陽電池は、同一基板上で複数のユニットセルを直列接続する集積型太陽電池である。また本実施例の太陽電池は、基板４０１上の光電変換層が形成される面とは反対側の面で光を受光する構造であり、まず、基板４０１上に透明電極層４０２を作製する。透明電極層４０２は酸化インジウム酸化スズ合金（インジウム錫酸化物ともいう）（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ（ＩＴＯ））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、ＩＴＯ−ＺｎＯ合金などで４０〜２００ｎｍ（好適には５０〜１００ｎｍ）の厚さで形成する。しかし、前述の有機樹脂材料は連続使用可能な最高温度が２００℃以下であるので、透明電極層４０２の作製はスパッタ法や真空蒸着法等を用い、成膜時の基板温度も室温から１５０℃程度にとどめて被膜の形成を行う。詳細な作製条件は実施者が適宣決定すれば良く、上記膜厚において２０〜２００Ω／□のシート抵抗が得られるようにする。

透明電極層４０２の低抵抗化という観点からはＩＴＯ膜が適しているが、この上に半導体層を形成するに当たり、水素を含むプラズマ雰囲気に晒すと還元され失透してしまう。これを防ぐために、ＩＴＯ膜上にＳｎＯ_２膜やＺｎＯ膜を形成すると良い。ガリウム（Ｇａ）を１〜１０ｗｔ％含むＺｎＯ（ＺｎＯ：Ｇａ）膜は透過率が高くＩＴＯ膜上に積層させるには好適な材料である。その組み合わせの一例として、ＩＴＯ膜を５０〜６０ｎｍの厚さに形成し、その上にＺｎＯ：Ｇａ膜を２５ｎｍ形成すると失透を防止することが可能であり、良好な光透過特性を得ることができる。この積層膜においてシート抵抗は１２０〜１５０Ω／□が得られる。

次に透明電極層４０２上に光電変換層４０５を、本発明の成膜装置を用いて非単結晶半導体膜を形成する。本発明の成膜装置の詳細は実施の形態１及び実施の形態２に述べられているのでここでは省略する。代表的には、ＳｉＨ_４ガスを原料として作製される水素化非晶質（アモルファス）シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜であり、その他に水素化非晶質（アモルファス）シリコン・ゲルマニウム（ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ）膜や水素化非晶質（アモルファス）シリコン・炭素（ａ−ＳｉＣ：Ｈ）膜、或いは水素化微結晶（マイクロクリスタル）シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）膜などで形成する。光電変換層４０５は第１の半導体層、第２の半導体層及び第１の半導体層と導電型が逆である第３の半導体層がｐｉｎ接合により構成されるものとするが、価電子制御されたｐ型およびｎ型の層は、ａ−Ｓｉ：Ｈまたはμｃ−Ｓｉ：Ｈにｐ型の不純物（例えばホウ素）やｎ型の不純物（例えばリンやヒ素）などを添加したものを用いれば良い。特に、光吸収損失の低減や、透明電極或いは裏面電極と良好なオーム接触を形成する目的においてはμｃ−Ｓｉ：Ｈが適している。

光電変換層４０５では、第１の半導体層、第２の半導体層及び第３の半導体層を、ｐ型半導体層、真性半導体層（「ｉ型半導体層」ともいう）及びｎ型半導体層の順で積層されていても、ｎ型半導体層、ｉ型半導体層及びｐ型半導体層の順で積層されていてもよい。図８（Ｂ）は、光電変換層４０５が透明電極層４０２側からｐ型半導体層４０５ｐ、ｉ型半導体層４０５ｉ、ｎ型半導体層４０５ｎが積層された状態を示す。それぞれの層の厚さは、ｐ型半導体層４０５ｐで１０〜２０ｎｍ、ｉ型半導体層４０５ｉで２００〜１０００ｎｍ、ｎ型半導体層４０５ｎを２０〜６０ｎｍとする。このような非単結晶シリコン材料でｐｉｎ接合を形成すると０．４〜１Ｖ程度の開放電圧を得ることができ、このｐｉｎ接合を一つの単位として複数個積層させたスタック型の構造とすると開放電圧を高めることもできる。

なお本明細書においては、ｉ型半導体層とは、半導体層に含まれるｐ型もしくはｎ型を付与する不純物が１×１０^２０ｃｍ^−３以下の濃度であり、酸素及び窒素が５×１０^１９ｃｍ^−３以下の濃度であり、暗伝導度に対して光伝導度が１０００倍以上である半導体層を指す。またｉ型半導体層には、ホウ素（Ｂ）が１０〜１０００ｐｐｍ添加されていてもよい。

そして図８（Ｃ）で示すように、同一基板上に複数のユニットセルを形成するために、レーザ加工法（レーザスクライブ）により光電変換層４０５から開孔Ｍ_１〜Ｍ_ｎとＣ_１〜Ｃ_ｎを形成する。開孔Ｃ_１〜Ｃ_ｎは絶縁分離用の開孔でありユニットセルＵ_１〜Ｕ_ｎを形成するために設け、開孔Ｍ_１〜Ｍ_ｎは透明電極層と裏面電極層との接続を形成するための開孔である。なお図８（Ｃ）では、開孔Ｍ_１〜Ｍ_ｎとＣ_１〜Ｃ_ｎは、基板４０１に達する開孔となっているが、開孔Ｍ_１〜Ｍ_ｎは後の工程で、透明電極層Ｔ_１〜Ｔ_ｎ、接続電極層Ｅ_１〜Ｅ_ｎ、裏面電極層Ｄ_１〜Ｄ_ｎ＋１が電気的に接続できるような開孔にすればよい。すなわち、基板４０１に達する開孔でもよいし、透明電極層４０２に達する開孔にしてもよい。また開孔Ｃ_１〜Ｃ_ｎは、後の工程で素子の絶縁分離ができるような開孔であればよい。レーザ加工法で用いるレーザーの種類は限定されるものではないが、Ｎｄ−ＹＡＧレーザやエキシマレーザなどを用いる。いずれにしても、透明電極層４０２と光電変換層４０５が積層された状態でレーザ加工を行うことにより、加工時における透明電極層の基板からの剥離を防ぐことができる。

このようにして、透明電極層４０２をＴ_１〜Ｔ_ｎに、光電変換層４０５をＫ_１〜Ｋ_ｎに分割する。

次いで図９（Ａ）に示すように開孔Ｍ_１〜Ｍ_ｎにインクジェット法又はスクリーン印刷法等にて導電ペーストを充填し、接続電極層Ｅ_１〜Ｅ_ｎを形成する。

導電ペーストとしては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料を含む導電性ペースト、または導電性カーボンペーストを用いることができる。本実施例では、銀（Ａｇ）ペーストを用いて接続電極層Ｅ_１〜Ｅ_ｎを形成する。

次に、開孔Ｃ_１〜Ｃ_ｎに絶縁樹脂層Ｚ_１〜Ｚ_ｎを充填して素子の絶縁分離を行う。絶縁樹脂層Ｚ_１〜Ｚ_ｎはインクジェット法、スクリーン印刷法等によって形成される。

インクジェット法で絶縁樹脂層Ｚ_１〜Ｚ_ｎを形成する場合、絶縁樹脂層の材料としては、感光材を含む組成物を用いればよく、例えば、代表的なポジ型レジストである、ノボラック樹脂と感光材であるナフトキノンジアジド化合物、ネガ型レジストであるベース樹脂、ジフェニルシランジオール及び酸発生材などを、溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。溶媒としては、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶材などを用いる。溶媒の濃度は、レジストの種類などに応じて適宜設定するとよい。

また絶縁樹脂層Ｚ_１〜Ｚ_ｎをスクリーン印刷法により形成する場合は、以下に示す手順によって絶縁樹脂層Ｚ_１〜Ｚ_ｎを形成する。絶縁樹脂層Ｚ_１〜Ｚ_ｎを形成するための絶縁樹脂原料として、フェノキシ樹脂、シクロヘキサン、イソホロン、高抵抗カーボンブラック、アエロジル、分散材、消泡材及びレベリング材を用意する。

先ず上記原料中、フェノキシ樹脂をシクロヘキサノン及びイソホロンの混合溶材に完全に溶解し、カーボンブラック、アエロジル、分散材と共にジルコニア製ボールミルにより４８時間分散する。次いで、消泡材、レベリング材を添加し更に２時間混合する。次に熱架橋反応性樹脂、例えばｎ―ブチル化メラミン樹脂及び硬化促進材、を添加する。

これらを更に混合分散し、パッシベーション膜用絶縁性樹脂組成物を得る。

得られた絶縁樹脂組成物インキを使用し、絶縁膜を、スクリーン印刷法を用いて形成する。塗布後、１６０℃オーブン中にて２０分間熱硬化させ、絶縁樹脂層Ｚ_１〜Ｚ_ｎを得る。

なお本実施例では接続電極層Ｅ_１〜Ｅ_ｎを先に形成したが、接続電極層Ｅ_１〜Ｅ_ｎと絶縁樹脂層Ｚ_１〜Ｚ_ｎはどちらを先に形成しても構わない。

次に、図９（Ｂ）で示すような裏面電極層Ｄ_１〜Ｄ_ｎ＋１を形成する。裏面電極層Ｄ_１〜Ｄ_ｎ＋１としては、スパッタリング、蒸着法、メッキ法、スクリーン印刷法、インクジェット法等によって形成すればよい。

スパッタリング法を用いる場合は、裏面電極層Ｄ_１〜Ｄ_ｎ＋１の材料として、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料、若しくは化合物材料を用いることが可能である。またインクジェット法を用いる場合、裏面電極層Ｄ_１〜Ｄ_ｎ＋１の材料として、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料を含む導電性ペーストを用いることが可能である。

また裏面電極層Ｄ_１〜Ｄ_ｎ＋１をスクリーン印刷法により形成する方法を以下に説明する。まず、使用するインキとして、グラファイト粉末、高導電性ブラック、オレイン酸（分散材）及びイソホロン（溶材）を用意する。

これらをボールミルに投入して粉砕し、より微粒子化する。次にこの中に、飽和ポリエステル樹脂のγ―ブチロラクトンラッカー２０ｗｔ％を投入する。

そして消泡材、レベリング材を添加する。

更にボールミルにて分散混合後得られたペーストを、三本ロールミルで更によく分散し導電性カーボンペーストを得る。

このペーストに、脂肪族多管能イソシアナートであるヘキサメチレンジイソシアナート系ポリイソシアナートのイソシアナート基をアセト酢酸エチルによりブロックし、酢酸セロソルブで、キシレン１対１の溶材で希釈したアセト酢酸エチルブロック体（固形分８０ｗｔ％、ＮＣＯ含有率１０ｗｔ％）コロネート２５１３を添加しデイスパーによりよく混合し十分脱泡して導電性カーボンペーストを得る。

そして得られた導電性カーボンペーストをスクリーン印刷法により所定のパターンに印刷し、レベリング、乾燥後１５０℃で３０分で強固に硬化し、図９（Ｂ）で示すような裏面電極層Ｄ_１〜Ｄ_ｎ＋１を形成する。

それぞれの裏面電極層Ｄ_１〜Ｄ_ｎ＋１は開孔Ｍ_１〜Ｍ_ｎにおいて透明電極層Ｔ_１〜Ｔ_ｎと接続するように形成する。開孔Ｍ_１〜Ｍ_ｎには接続電極層Ｅ_１〜Ｅ_ｎで充填されており、裏面電極層Ｄ_１〜Ｄ_ｎ＋１は接続電極層Ｅ_１〜Ｅ_ｎを介することにより透明電極層Ｔ_１〜Ｔ_ｎとそれぞれ電気的な接続状態が形成される。

次いで封止樹脂層４０６を印刷法で形成する（図９（Ｃ）参照）。本実施例では、封止樹脂原料として、エポキシ樹脂、γ―ブチロラクトン、イソホロン、消泡材及びレベリング材を用意する。

先ず上記原料中、エポキシ樹脂をγ−ブチロラクトン／イソホロンの混合溶材に完全に溶解し、ジルコニア製ボールミルにより分散する。次いで、消泡材、レベリング材を添加し更に混合し、熱架橋反応成分としてブチル化メラミン樹脂を添加する。

これらを更に混合分散し、透明性を有する絶縁性表面保護封止膜用組成物を得る。

得られた絶縁性表面保護封止膜用組成物インキを使用し、封止樹脂層４０６を、スクリーン印刷法を用いて形成し、１５０℃で３０分熱硬化する。封止樹脂層４０６は裏面電極層Ｄ_１とＤ_ｎ＋１上に開孔部を形成し、この部分で外部の回路基板と接続する。

以上のようにして、基板４０１上に透明電極層Ｔ_１〜Ｔ_ｎと光電変換層Ｋ_１〜Ｋ_ｎ、接続電極層Ｅ_１〜Ｅ_ｎ及び裏面電極層Ｄ_１〜Ｄ_ｎ＋１から成るユニットセルＵ_１〜Ｕ_ｎが形成され、隣接する裏面電極層Ｄ_１〜Ｄ_ｎ＋１は透明電極層Ｔ_１〜Ｔ_ｎとを開孔Ｍ_１〜Ｍ_ｎで接続することによりｎ個の直列接続する太陽電池を作製することができる。裏面電極層Ｄ_１は、ユニットセルＵ_１における透明電極層Ｔ_１の取り出し電極となり、裏面電極層Ｄ_ｎ＋１はユニットセルＵ_ｎにおける透明電極層Ｔ_ｎの取り出し電極となる。

次いで上述の太陽電池を腕時計に応用した例を、以下に説明する。

図１０に腕時計に応用した太陽電池を裏面電極側から見た場合の上面図を示す。図１０で示すのは腕時計において、半光透過性の文字盤の下側（腕時計のムーブメントが組み込まれる部分）に配置される太陽電池の一例を示している。基板５０１は厚さ７０μｍの有機樹脂フィルムであり、基板４０１の説明で述べた有機樹脂材料であればいずれも適用可能であるが、代表的にはＰＥＮ基板を用いる。基板５０１の形状は円形に限定されるものではないが、基板５０１の中心には指針軸の挿通口５０７が設けられている。

太陽電池は基板５０１側から透明電極層、光電変換層、裏面電極層、封止樹脂層を積層するもので、図１０では基板５０１上には４つのユニットセルＹＵ_１〜ＹＵ_４が同心円状に配置されているが、太陽電池の直列接続の構造は基本的に図９（Ｃ）と同様である。

図１０では透明電極層と光電変換層に形成される開孔ＹＣ_０により、また開孔ＹＣ_０の内側では開孔ＹＣ_１〜ＹＣ_４によって、ユニットセルＹＵ_１〜ＹＵ_４を形成している。開孔ＹＣ_０〜ＹＣ_４は絶縁樹脂層ＹＺ_０〜ＹＺ_４によって充填されている。

接続電極ＹＥ_１〜ＹＥ_４は金属ペースト、例えば銀（Ａｇ）ペーストを用いてインクジェット法で光電変換層、透明電極層中に形成されている。裏面電極層ＹＤ_１〜ＹＤ_４は、接続電極ＹＥ_１〜ＹＥ_４を介して、開孔ＹＭ_２〜ＹＭ_４で隣接するユニットセルＹＵ_１〜ＹＵ_４の透明電極層ＹＴ_２〜ＹＴ_４とそれぞれ接続している。裏面電極上には封止樹脂層５０４が腕時計の回路基板との接続部５０５及び５０６を除いて全面に形成している。回路基板との接続部５０５は透明電極の出力電極ＹＤ_０が形成され、開孔ＹＭ_１で透明電極と出力電極ＹＤ_０が接続している。また、図１０で示すように裏面電極層ＹＤ_１とは分離して形成されている。一方の接続部５０６である裏面電極層ＹＤ_４は出力電極としても機能する。

図１０において、回路基板との接続部５０５周辺のＡ−Ａ’断面を図１１（Ａ）に示す。基板５０１上に透明電極層、光電変換層、裏面電極層が形成されている。透明電極層と光電変換層にはレーザー加工法で開孔ＹＣ_０及びＹＭ_１が形成され、開孔ＹＣ_０には絶縁層ＹＺ_０が形成され、開孔を充填している。透明電極側の出力電極ＹＤ_０は開孔ＹＭ_１中に形成された接続電極ＹＥ_０を介してユニットセルＹＵ_１の透明電極層ＹＴ_１と接続している。ユニットセルＹＵ_１の裏面電極層ＹＤ_１上には封止樹脂層５０４が形成されている。

同様に、外部回路との接続部５０６周辺のＢ−Ｂ’断面を図１１（Ｂ）に示し、基板５０１上に透明電極層ＹＴ_４、光電変換層ＹＫ_４、裏面電極層ＹＤ_４が形成されている。透明電極層ＹＴ_４は開孔ＹＣ_０によって端部の内側に形成され、絶縁層ＹＺ_０が開孔を充填している。封止樹脂層は裏面電極層ＹＤ_４上に形成されているが、接続部５０６上には形成されていない。

図１０において隣接するユニットセルの接続部のＣ−Ｃ’断面周辺を図１１（Ｃ）に示す。基板５０１上には透明電極層ＹＴ_３、ＹＴ_４が形成され、開孔ＹＣ_３中に形成される絶縁層ＹＺ_３によって絶縁分離されている。同様に光電変換層ＹＫ_３、ＹＫ_４も分離されている。ユニットセルＹＵ_３とＹＵ_４との接続は開孔ＹＭ_４に形成された接続電極層ＹＥ_４を介して、裏面電極ＹＤ_３が透明電極層ＹＴ_４と接続されている。

以上のようにして、ユニットセルＹＵ_１〜ＹＵ_４の４つを直列に接続した太陽電池を形成することができる。電卓や時計をはじめ各種の電気機器に組み込まれる太陽電池は、当該電気機器内の回路との接続において、半田付けや熱硬化型の接着材で接続する他に、直接コイルバネや板バネで接続する方法がとられている。図１２はそのような接続方法の一例を説明する図であり、光電変換装置５１２と回路基板５１６との接続を接続スプリング５１４を介して行う様子を示す。光電変換装置５１２の構成は簡略化して示し、基板５２１上に裏面電極５２２、絶縁樹脂５２３、封止樹脂５２４が形成されている様子を示している。その他、ステンレス構造体５１３や支持体５１１などから成っている。接続スプリング５１４は封止樹脂５２４の開孔部で裏面電極５２２と接触していて、回路基板５１６と端子部５１５を介して電気的な接続が形成されている。このような機械的な力を利用した加圧接触式の接続構造は、半田付けやヒートシールなどの接続方法と比較して太陽電池へのダメージが少なく、製造工程においても歩留まりを低下させる要因とならない。

以上のようにして形成された太陽電池を組み込んだ腕時計を図１３（Ａ）に示す。図１３（Ａ）中、５５１は筐体、５５２は図１０及び図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示される太陽電池、５５３は長針及び短針を含む文字盤、５５４はカバーを示している。

また図１３（Ｂ）は本発明によって作製された太陽電池を組み込んだ電卓である。図１３（Ｂ）中、５６１は筐体、５６２は太陽電池、５６３はボタン、５６４は表示パネルである。太陽電池５６２は図９（Ｃ）に示すようにユニットセルを直列に接続した太陽電池を用いればよい。

なお本実施例は、実施の形態１及び実施の形態２のいかなる記載と組み合わせることも可能である。

本実施例では、フォトセンサを作製する例を図１４（Ａ）〜図１４（Ｂ）、図１５（Ａ）〜図１５（Ｃ）、図１６（Ａ）〜図１６（Ｂ）、図１７（Ａ）〜図１７（Ｂ）、図１８、図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）、図２０、図２４、図２５、図２６を用いて説明する。

まず実施例１に基づいて、図８（Ｂ）に示す光電変換層４０５の形成までの工程を行う（図１４（Ａ）参照）。なお実施例１と同じものは同じ符号で示し、特に記載のないものは実施例１に示す工程、材料等を援用する。

次いでレーザ加工法（レーザスクライブ）により光電変換層４０５から開孔ＸＭ_１〜ＸＭ_ｎ、ＸＣ_１ａ〜ＸＣ_ｎａ及びＸＣ_１ｂ〜ＸＣ_ｎｂを形成する（図１４（Ｂ）参照）。なお図１４（Ｂ）では、開孔ＸＭ_１〜ＸＭ_ｎ、並びに、ＸＣ_１ａ〜ＸＣ_ｎａ及びＸＣ_１ｂ〜ＸＣ_ｎｂは、基板４０１に達する開孔となっているが、開孔ＸＭ_１〜ＸＭ_ｎは後の工程で、透明電極層ＸＴ_１〜ＸＴ_ｎ、接続電極層ＸＥ_１ｂ〜ＸＥ_ｎｂが電気的に接続できるような開孔にすればよい。すなわち、基板４０１に達する開孔でもよいし、透明電極層４０２に達する開孔にしてもよい。また開孔ＸＣ_１ａ〜ＸＣ_ｎａ及びＸＣ_１ｂ〜ＸＣ_ｎｂは、後の工程で素子の絶縁分離ができるような開孔であればよい。

開孔ＸＣ_１ａ〜ＸＣ_ｎａ及びＸＣ_１ｂ〜Ｃ_ｎｂは絶縁分離用の開孔でありユニットセルＸＵ_１〜ＸＵ_ｎを形成するために設ける。ユニットセルＸＵ_ｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）は開孔ＸＣ_ｉａ及びＸＣ_ｉｂを有している。また開孔ＸＭ_１〜ＸＭ_ｎは透明電極層と電極層との接続を形成するための開孔である。

開孔ＸＭ_１〜ＸＭ_ｎ、ＸＣ_１ａ〜ＸＣ_ｎａ及びＸＣ_１ｂ〜ＸＣ_ｎｂを形成することにより、透明電極層４０２はＸＴ_１〜ＸＴ_ｎに分割され、光電変換層４０５はＸＫ_１〜ＸＫ_ｎに分割される。

次いで図１５（Ａ）に示すように開孔ＸＭ_１〜ＸＭ_ｎにインクジェット法又はスクリーン印刷法等にて導電ペーストを充填し、接続電極層ＸＥ_１ｂ〜ＸＥ_ｎｂを形成する。また、光電変換層４０５の最上層、本実施例ではｎ型半導体層４０５ｎ上に、接続電極層ＸＥ_１ａ〜ＸＥ_ｎａを形成する。接続電極層ＸＥ_１ａ〜ＸＥ_ｎａ及びＸＥ_１ｂ〜ＸＥ_ｎｂの材料としては、実施例１で述べた接続電極層Ｅ_１〜Ｅ_ｎと同様の材料を用いればよい。

次に、開孔ＸＣ_１ａ〜ＸＣ_ｎａ及びＸＣ_１ｂ〜ＸＣ_ｎｂに絶縁樹脂層ＸＺ_１ａ〜ＸＺ_ｎａ及びＸＺ_１ｂ〜ＸＺ_ｎｂを充填して素子の絶縁分離を行う（図１５（Ｂ）参照）。絶縁樹脂層ＸＺ_１ａ〜ＸＺ_ｎａ及びＸＺ_１ｂ〜ＸＺ_ｎｂは実施例１で述べた絶縁樹脂層Ｚ_１〜Ｚ_ｎと同様の工程で形成すればよい。

なお本実施例では接続電極層ＸＥ_１ａ〜ＸＥ_ｎａ及びＸＥ_１ｂ〜ＸＥ_ｎｂを先に形成したが、接続電極層ＸＥ_１ａ〜ＸＥ_ｎａ及びＸＥ_１ｂ〜ＸＥ_ｎｂと絶縁樹脂層ＸＺ_１ａ〜ＸＺ_ｎａ及びＸＺ_１ｂ〜ＸＺ_ｎｂはどちらを先に形成しても構わない。

次いで絶縁層６０１を形成する。絶縁層６０１は実施例１の封止樹脂層４０６と同様の工程、材料等で形成すればよい。

次に絶縁層６０１にレーザ加工法（レーザスクライブ）により開孔ＸＨ_１ａ〜ＸＨ_１ｎ及びＸＨ_１ｂ〜ＸＨ_ｎｂを形成する（図１６（Ａ）参照）。開孔ＸＨ_ｉａ（ｉ＝１、２、…、ｎ）は接続電極層ＸＥ_ｉａに達するように形成され、開孔ＸＨ_ｉｂは接続電極層ＸＥ_ｉｂに達するように形成される。

さらに開孔ＸＨ_１ａ〜ＸＨ_１ｎ及びＸＨ_１ｂ〜ＸＨ_ｎｂを充填して、接続電極層ＸＥ_１ａ〜ＸＥ_ｎａ及びＸＥ_１ｂ〜ＸＥ_ｎｂと同様の材料で、電極層ＸＧ_１ａ〜ＸＧ_ｎａ及びＸＧ_１ｂ〜ＸＧ_ｎｂを形成する。電極層ＸＧ_ｉａ（ｉ＝１、２、…、ｎ）は開孔ＸＨ_ｉａを介して接続電極層ＸＥ_ｉａに接続されており、電極層ＸＧ_ｉｂは開孔ＸＨ_ｉｂを介して接続電極層ＸＥ_ｉｂに接続されている。

次いで、レーザスクライブにより、基板４０１、透明電極層ＸＴ_１〜ＸＴ_ｎ、光電変換層ＸＫ_１〜ＸＫ_ｎ、接続電極層ＸＥ_１ａ〜ＸＥ_ｎａ及びＸＥ_１ｂ〜ＸＥ_ｎｂ、絶縁樹脂層ＸＺ_１ａ〜ＸＺ_ｎａ及びＸＺ_１ｂ〜ＸＺ_ｎｂ、絶縁層６０１、電極層ＸＧ_１ａ〜ＸＧ_ｎａ及びＸＧ_１ｂ〜ＸＧ_ｎｂをそれぞれユニットセルＸＵ_１〜ＸＵ_ｎに分断する。ユニットセルＸＵ_１〜ＸＵ_ｎに分断するには、絶縁樹脂層ＸＺ_１ｂ及びＸＺ_２ａとの間の領域〜絶縁樹脂層ＸＺ_{（ｎ−１）ｂ}及びＸＺ_ｎａとの間の領域にレーザビーム６０３を照射して行えばよい（図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）参照）。

以上のようにして作製したフォトセンサのユニットセルＸＵ_ｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）を、増幅回路が設けられている回路基板に接続した様子を図１８に示す。

図１８において、６１０は基板、６１２は下地絶縁膜、６１３はゲート絶縁膜である。受光する光は基板６１０、下地絶縁膜６１２、およびゲート絶縁膜６１３を通過するため、これらの材料は全て透光性の高い材料を用いることが望ましい。

下地絶縁膜６１２上には、増幅回路、例えばカレントミラー回路６０７を構成するトランジスタ６０４及び６０５、例えば薄膜トランジスタ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＴＦＴ））が形成される。ＴＦＴ６０４及び６０５のゲート絶縁膜６１３上には、配線６１４、配線６１５、電極６５０が形成されている。

ゲート絶縁膜６１３、配線６１４、配線６１５、電極６５０上には、層間絶縁膜６１６及び６１７が形成されている。層間絶縁膜６１７上に、配線６１４と接続する配線６８４、配線６１５と接続する電極６８５、電極６５０と接続する電極６８１が形成されている。

さらに層間絶縁膜６１７、ＴＦＴ６０４及び６０５、配線６８４、電極６８５、電極６８１上には封止層６２４が形成されている。また封止層６２４上に、配線６８４に接続する電極６２３、電極６８５と接続する電極６２１、電極６８１と接続する電極６２２が形成されている。

以上のようにして形成されている回路基板とユニットセルＸＵ_ｉは貼り合わされ、導電物６６４、例えば導電ペーストを介して、電極６２３と電極層ＸＧ_ｉａ、及び電極６２１と電極層ＸＧ_ｉｂが電気的に接続される。

導電ペーストとしては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料を含む導電性ペースト、または導電性カーボンペーストを用いることができる。本実施例では、銀（Ａｇ）ペーストを用いて導電物６６４を形成する。

図１８において、光は図中の矢印に示すとおり、基板６１０側及びユニットセルＸＵ_ｉの基板４０１側から光電変換層ＸＫ_ｉに入射する。これにより光電流が発生し、光を検知することが可能となる。

ただし必要であれば、基板６１０側からのみ、もしくは基板４０１側からのみ光を入射させてもよい。基板６１０又は基板４０１の一方から光を入射させるには、他方の基板を光を透過させない材料を用いるか、他方の基板を光を透過させない材料で覆ってしまえばよい。

次いで回路基板の作製工程について、図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）、図２０（Ａ）〜図２０（Ｄ）を用いて以下に説明する。

まず、基板６１０上に素子を形成する。本実施例では基板６１０として、ガラス基板の一つである旭硝子製ＡＮ１００を用いる。

次いで、プラズマＣＶＤ法で下地絶縁膜６１２となる窒素を含む酸化珪素膜（膜厚１００ｎｍ）を形成し、さらに大気にふれることなく、半導体膜例えば水素を含む非晶質珪素膜（膜厚５４ｎｍ）を積層形成する。また、下地絶縁膜６１２は酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜を用いて積層してもよい。例えば、下地絶縁膜６１２として、酸素を含む窒化珪素膜を５０ｎｍ、さらに窒素を含む酸化珪素膜を１００ｎｍ積層した膜を形成してもよい。なお、窒素を含む酸化珪素膜や窒化珪素膜は、ガラス基板からのアルカリ金属などの不純物拡散を防止するブロッキング層として機能する。

次いで、上記非晶質珪素膜を固相成長法、レーザ結晶化方法、触媒金属を用いた結晶化方法などにより結晶化させて、結晶構造を有する半導体膜（結晶性半導体膜）、例えば多結晶珪素膜を形成する。ここでは、触媒元素を用いた結晶化方法を用いて多結晶珪素膜を得る。重量換算で１０ｐｐｍのニッケルを含む溶液をスピナーで添加する。なお、溶液を添加する方法に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜（ここでは多結晶珪素膜）を形成する。ここでは熱処理（５００℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（５５０℃、４時間）を行って多結晶珪素膜を得る。

次いで、多結晶珪素膜表面の酸化膜を希フッ酸等で除去する。その後、結晶化率を高め、結晶粒内に残される欠陥を補修するためのレーザビームの照射を行う。

なお、非晶質珪素膜をレーザ結晶化方法で結晶化して結晶性半導体膜を得る場合、もしくは結晶構造を有する半導体膜を得た後結晶粒内に残される欠陥を補修するためにレーザ照射を行う場合には、以下に述べるレーザ照射方法で行えばよい。

レーザ照射は、連続発振型のレーザビーム（ＣＷレーザビーム）やパルス発振型のレーザビーム（パルスレーザビーム）を行うことができる。ここで用いることができるレーザビームは、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ_４、フォルステライト（Ｍｇ_２ＳｉＯ_４）、ＹＡｌＯ_３、ＧｄＶＯ_４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ_２Ｏ_３、ＹＶＯ_４、ＹＡｌＯ_３、ＧｄＶＯ_４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザビームの基本波、及びこれらの基本波の第２高調波から第４高調波のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ_４レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このときレーザのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ^２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ^２）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。

なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ_４、フォルステライト（Ｍｇ_２ＳｉＯ_４）、ＹＡｌＯ_３、ＧｄＶＯ_４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ_２Ｏ_３、ＹＶＯ_４、ＹＡｌＯ_３、ＧｄＶＯ_４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、Ａｒイオンレーザ、Ｋｒイオンレーザ、またはＴｉ：サファイアレーザは、連続発振をさせることが可能であり、Ｑスイッチ動作やモード同期などを行うことによって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。１０ＭＨｚ以上の発振周波数でレーザビームを発振させると、半導体膜がレーザによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。

媒質としてセラミック（多結晶）を用いると、短時間かつ低コストで自由な形状に媒質を形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数ｍｍ、長さ数十ｍｍの円柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作ることが可能である。

発光に直接寄与する媒質中のＮｄ、Ｙｂなどのドーパントの濃度は、単結晶中でも多結晶中でも大きくは変えられないため、濃度を増加させることによるレーザの出力向上にはある程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさを著しく大きくすることができるため大幅な出力向上が期待できる。

さらに、セラミックの場合では、平行六面体形状や直方体形状の媒質を容易に形成することが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進行させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で発振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザビームは射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整形するのに有利である。このように射出されたレーザビームを、光学系を用いて整形することによって、短辺の長さ１ｍｍ以下、長辺の長さ数ｍｍ〜数ｍの線状ビームを容易に得ることが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長辺方向にエネルギー分布の均一なものとなる。

この線状ビームを半導体膜に照射することによって、半導体膜の全面をより均一にアニールすることが可能になる。線状ビームの両端まで均一なアニールが必要な場合は、その両端にスリットを配置し、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫が必要となる。

なお、レーザ照射を大気中、または酸素雰囲気中で行う場合は、レーザビームの照射により表面に酸化膜が形成される。

次いで、上記レーザビームの照射により形成された酸化膜に加え、オゾン水で表面を１２０秒処理して合計１〜５ｎｍの酸化膜からなるバリア層を形成する。このバリア層は、結晶化させるために添加した触媒元素、例えばニッケル（Ｎｉ）を膜中から除去するために形成する。ここではオゾン水を用いてバリア層を形成したが、酸素雰囲気下の紫外線の照射で結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法や酸素プラズマ処理により結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法やプラズマＣＶＤ法やスパッタ法や蒸着法などで１〜１０ｎｍ程度の酸化膜を堆積してバリア層を形成してもよい。また、バリア層を形成する前にレーザビームの照射により形成された酸化膜を除去してもよい。

次いで、バリア層上にスパッタ法にてゲッタリングサイトとなるアルゴン元素を含む非晶質珪素膜を１０ｎｍ〜４００ｎｍ、ここでは膜厚１００ｎｍで成膜する。ここでは、アルゴン元素を含む非晶質珪素膜は、シリコンターゲットを用いてアルゴンを含む雰囲気下で形成する。プラズマＣＶＤ法を用いてアルゴン元素を含む非晶質珪素膜を形成する場合、成膜条件は、モノシランとアルゴンの流量比（ＳｉＨ_４：Ａｒ）を１：９９とし、成膜圧力を６．６６５Ｐａとし、ＲＦパワー密度を０．０８７Ｗ／ｃｍ^２とし、成膜温度を３５０℃とする。

その後、６５０℃に加熱された炉に入れて３分の熱処理を行い触媒元素を除去（ゲッタリング）する。これにより結晶構造を有する半導体膜中の触媒元素濃度が低減される。炉に代えてランプアニール装置を用いてもよい。

次いで、バリア層をエッチングストッパとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む非晶質珪素膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。

なお、触媒元素を用いて半導体膜の結晶化を行わない場合には、上述したバリア層の形成、ゲッタリングサイトの形成、ゲッタリングのための熱処理、ゲッタリングサイトの除去、バリア層の除去などの工程は不要である。

次いで、得られた結晶構造を有する半導体膜（例えば結晶性珪素膜）の表面にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、第１のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体膜（本明細書では「島状半導体領域」という）６３１及び６３２を形成する（図１９（Ａ）参照）。島状半導体領域を形成した後、レジストからなるマスクを除去する。

次いで、必要があればＴＦＴのしきい値を制御するために微量な不純物元素（ホウ素またはリン）のドーピングを行う。ここでは、ジボラン（Ｂ_２Ｈ_６）を質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用いる。

次いで、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時に島状半導体領域６３１及び６３２の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜６１３となる珪素を主成分とする絶縁膜を形成する。ここでは、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで窒素を含む酸化珪素膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成する。

次いで、ゲート絶縁膜６１３上に金属膜を形成した後、第２のフォトマスクを用いてゲート電極６３４及び６３５、配線６１４及び６１５、電極６５０を形成する（図１９（Ｂ）参照）。この金属膜として、例えば窒化タンタル（ＴａＮ）及びタングステン（Ｗ）をそれぞれ３０ｎｍ、３７０ｎｍ積層した膜を用いる。

また、ゲート電極６３４及び６３５、配線６１４及び６１５、電極６５０として、上記以外にもチタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ネオジウム（Ｎｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜を用いることができる。

また、配線６１４は増幅回路のＴＦＴ６０５のチャネル形成領域上方にも延在してゲート電極６３４にもなっている。

また、配線６１５はＴＦＴ６０４のドレイン電極（ドレイン配線とも呼ぶ）またはソース電極（ソース配線とも呼ぶ）と接続している。

次いで、島状半導体領域６３１及び６３２への一導電型を付与する不純物の導入を行って、ＴＦＴ６０５のソース領域又はドレイン領域６３７、及びＴＦＴ６０４のソース領域又はドレイン領域６３８の形成を行う。本実施例ではｎチャネル型ＴＦＴを形成するので、ｎ型の不純物、例えばリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）を島状半導体領域６３１及び６３２に導入する（図１９（Ｃ）参照）。

次いで、ＣＶＤ法により酸化珪素膜を含む第１の層間絶縁膜（図示しない）を５０ｎｍ形成した後、それぞれの島状半導体領域に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）、或いはＹＡＧレーザまたはエキシマレーザを裏面から照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせた方法によって行う。

次いで、水素及び酸素を含む窒化珪素膜を含む第２の層間絶縁膜６１６を、例えば１０ｎｍの膜厚で形成する。

次いで、第２の層間絶縁膜６１６上に絶縁物材料から成る第３の層間絶縁膜６１７を形成する（図１９（Ｄ）参照）。第３の層間絶縁膜６１７はＣＶＤ法で得られる絶縁膜を用いることができる。本実施例においては密着性を向上させるため、第３の層間絶縁膜６１７として、９００ｎｍの膜厚で形成した窒素を含む酸化珪素膜を形成する。

次に、熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理、例えば窒素雰囲気中４１０℃で１時間）を行い、島状半導体膜を水素化する。この工程は第２の層間絶縁膜６１６に含まれる水素により島状半導体膜のダングリングボンドを終端させるために行うものである。ゲート絶縁膜６１３の存在に関係なく島状半導体膜を水素化することができる。

また第３の層間絶縁膜６１７として、シロキサンを用いた絶縁膜、及びそれらの積層構造を用いることも可能である。

シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造で構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。

第３の層間絶縁膜６１７としてシロキサンを用いた絶縁膜、及びそれらの積層構造を用いた場合は、第２の層間絶縁膜６１６を形成後、島状半導体膜を水素化するための熱処理を行い、次に第３の層間絶縁膜６１７を形成することもできる。

なお、層間絶縁膜６１６及び６１７の材料を全て透光性の高い材料で用いると、基板６１０から光が入射しても層間絶縁膜６１６及び６１７を通過することができるという利点がある。なお、層間絶縁膜６１７は、シロキサンを用いた絶縁膜以外にも、ＣＶＤ法により形成される酸化珪素膜を用いてもよい。層間絶縁膜６１７をＣＶＤ法で形成する酸化珪素膜とすると固着強度が向上する。

次いで、第３のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、第１の層間絶縁膜、第２の層間絶縁膜６１６及び第３の層間絶縁膜６１７またはゲート絶縁膜６１３を選択的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。そして、レジストからなるマスクを除去する。

なお、第３の層間絶縁膜６１７は必要に応じて形成すればよく、第３の層間絶縁膜６１７を形成しない場合は、第２の層間絶縁膜６１６を形成後に第１の層間絶縁膜、第２の層間絶縁膜６１６及びゲート絶縁膜６１３を選択的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。

次いで、スパッタ法で金属積層膜を成膜した後、第４のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、選択的に金属膜をエッチングして、配線６８４、電極６８５、電極６８１、及びＴＦＴ６０４のソース電極又はドレイン電極６８２、及びＴＦＴ６０５のソース電極又はドレイン電極６８３を形成する（図２０（Ａ）参照）。配線６８４、電極６８５、電極６８１、ソース電極又はドレイン電極６８２、ソース電極又はドレイン電極６８３は、単層の導電膜により形成されており、このような導電膜として、チタン膜（Ｔｉ膜）が好ましい。またチタン膜に変えて、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ネオジウム（Ｎｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜を用いることができる。

また、配線６８４、電極６８５、電極６８１、ソース電極又はドレイン電極６８２、ソース電極又はドレイン電極６８３を、高融点金属膜と低抵抗金属膜（アルミニウム合金または純アルミニウムなど）との積層構造により形成する場合は以下のよう行う。

図１９（Ｄ）までを作製した後、スパッタ法で金属積層膜を成膜し、第４のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、選択的に第１の金属膜をエッチングして、配線６１９、電極６２０、電極６５１、ＴＦＴ６０４のソース電極又はドレイン電極６４１、ＴＦＴ６０５のソース電極又はドレイン電極６４２を形成する（図２０（Ｂ）参照）。そして、レジストからなるマスクを除去する。なお、図２０（Ｂ）の金属膜は、膜厚１００ｎｍのＴｉ膜と、膜厚３５０ｎｍのＳｉを微量に含むＡｌ膜と、膜厚１００ｎｍのＴｉ膜との３層を積層したものとする。

次いで、配線６１９、電極６２０、電極６５１、ソース電極又はドレイン電極６４１、ソース電極又はドレイン電極６４２上に、第２の金属膜（チタン（Ｔｉ）またはモリブデン（Ｍｏ）など）を成膜した後、第５のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、選択的に導電性の金属膜をエッチングして配線６１９を覆う保護電極６１８を形成する（図２０（Ｂ）参照）。ここではスパッタ法で得られる膜厚２００ｎｍのＴｉ膜を用いる。なお、同様に電極６２０、電極６５１、ＴＦＴ６０４のソース電極又はドレイン電極６４１、ＴＦＴ６０５のソース電極又はドレイン電極６４２も導電性の金属膜で覆われ、それぞれ保護電極６４５、６４８、６４６、６４７が形成される。従って、導電性の金属膜は、これらの電極における２層目のＡｌ膜が露呈されている側面も覆い、半導体膜へのアルミニウム原子の拡散も防止できる。

次いで、全面に絶縁物材料（例えば珪素を含む無機絶縁膜）からなる封止層６２４を厚さ（１μｍ〜３０μｍ）で形成して図２０（Ｃ）の状態を得る。ここでは絶縁物材料膜としてＣＶＤ法により、膜厚１μｍの窒素を含む酸化珪素膜を形成する。ＣＶＤ法による絶縁膜を用いることによって密着性の向上を図っている。

次いで、封止層６２４をエッチングして開口部を設けた後、スパッタ法により電極６２１、６２２及び６２３を形成する（図２０（Ｄ）参照）。電極６２１〜６２３は、チタン膜（Ｔｉ膜）（１００ｎｍ）と、ニッケル膜（Ｎｉ）膜（３００ｎｍ）と、金膜（Ａｕ膜）（５０ｎｍ）との積層膜とする。こうして得られる電極６２１〜６２３の固着強度は５Ｎを超え、端子電極として十分な固着強度を有している。

以上のようにして回路基板が作製される。また図２４、図２５、図２６を用いて、本実施例のフォトセンサのユニットセルＸＵ_ｉ及び回路基板を組み込まれた半導体装置について説明する。

図２４に示すように、本実施例の半導体装置は、電源（バイアス電源）６７１、フォトセンサのユニットセルＸＵ_ｉ、トランジスタ６０４及び６０５で構成される増幅回路（例えばカレントミラー回路）６０７、出力端子６７７と接続抵抗Ｒ_Ｌを有している。本実施例ではトランジスタと６０４及び６０５としてＴＦＴを用いており、さらに、ＴＦＴ６０４及び６０５はｎチャネル型ＴＦＴで形成されている。光電流は出力端子６７７によって外部に取り出される。

図２４では、カレントミラー回路６０７を構成するＴＦＴ６０４のゲート電極は、カレントミラー回路６０７を構成するもう１つのＴＦＴ６０５のゲート電極、及びフォトセンサのユニットセルＸＵ_ｉの一方の端子に電気的に接続されている。ＴＦＴ６０４のソース領域又はドレイン領域の一方は、フォトセンサのユニットセルＸＵ_ｉの一方の端子、ＴＦＴ６０５のゲート電極に電気的に接続されている。またＴＦＴ６０４のソース領域又はドレイン領域の他方は、ＴＦＴ６０５のソース領域又はドレイン領域の一方、出力端子６７７、接続抵抗Ｒ_Ｌに電気的に接続されている。

ＴＦＴ６０５のゲート電極は、ＴＦＴ６０４のゲート電極、ＴＦＴ６０４のソース領域又はドレイン領域の一方に電気的に接続されている。ＴＦＴ６０５のソース領域又はドレイン領域の一方は、ＴＦＴ６０４のソース領域又はドレイン領域の他方、出力端子６７７、接続抵抗Ｒ_Ｌに電気的に接続されている。またＴＦＴ６０５のソース領域又はドレイン領域の他方は、フォトセンサのユニットセルＸＵ_ｉの一方の端子に電気的に接続されている。ＴＦＴ６０４及び６０５のゲート電極は互いに接続されているので共通の電位が印加される。

フォトセンサのユニットセルＸＵ_ｉの一方の端子はＴＦＴ６０４のソース領域又はドレイン領域の一方、ＴＦＴ６０４のゲート電極、ＴＦＴ６０５のゲート電極に電気的に接続されている。フォトセンサのユニットセルＸＵ_ｉの他方の端子は、電源６７１に接続されている。

また接続抵抗Ｒ_Ｌ及び電源６７１は、それぞれ一方の端子が接地されている。

なお図２４では２個のＴＦＴを図示しているが、出力値をｍ倍とするためにｎチャネル型ＴＦＴ６０４を１個及びｎチャネル型ＴＦＴ６０５をｍ個にすればよい。（図２５参照）。例えば出力値を１００倍にしたければｎチャネルＴＦＴ６０４を１個及びｎチャネル型ＴＦＴ６０５を１００個並べればよい。なお図２５において図２４と同じものは同じ符号で示している。図２４において、ｎチャネル型ＴＦＴ６０５はｍ個のｎチャネル型ＴＦＴ６０５ａ、６０５ｂ、６０５ｃ、６０５ｄ…から構成されている。これによりフォトセンサのユニットセルＸＵ_ｉで発生した光電流がｍ倍に増幅されて出力される。

また、図２４はカレントミラー回路６０７をｎチャネル型ＴＦＴに用いた等価回路図であるが、ｎチャネル型ＴＦＴに代えてｐチャネル型ＴＦＴのみを用いてもよい。

なお増幅回路をｐチャネル型ＴＦＴで形成する場合は図２６に示す等価回路図となる。図２６において、図２４及び図２５と同じものは同じ符号で示している。図２６に示すようにフォトセンサのユニットセルＸＵ_ｉとｐチャネル型ＴＦＴ６９１及び６９２で構成されるカレントミラー回路６９３を接続すればよい。

また図１８、図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）、図２０（Ａ）〜図２０（Ｄ）、図２４、図２５及び図２６においては、ｎチャネル型ＴＦＴ６０４及び６０５、並びにｐチャネル型ＴＦＴ６９１及び６９２はそれぞれ、１つのチャネル形成領域を含む構造（本明細書では「シングルゲート構造」という）のトップゲート型ＴＦＴの例を示しているが、チャネル形成領域が複数ある構造にしてオン電流値のバラツキを低減させてもよい。また、オフ電流値を低減するため、ｎチャネル型ＴＦＴ６０４及び６０５、並びにｐチャネル型ＴＦＴ６９１及び６９２のそれぞれに低濃度ドレイン（ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅｄＤｒａｉｎ（ＬＤＤ））領域を設けてもよい。ＬＤＤ領域とは、チャネル形成領域と、高濃度に不純物元素を添加して形成するソース領域またはドレイン領域との間に低濃度に不純物元素を添加した領域のことであり、ＬＤＤ領域を設けると、ドレイン領域近傍の電界を緩和してホットキャリア注入による劣化を防ぐという効果がある。また、ホットキャリアによるオン電流値の劣化を防ぐため、ｎチャネル型ＴＦＴ６０４及び６０５、並びにｐチャネル型ＴＦＴ６９１及び６９２のそれぞれを、ゲート絶縁膜を介してＬＤＤ領域をゲート電極と重ねて配置させた構造（本明細書では「ＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ−ｄｒａｉｎＯｖｅｒｌａｐｐｅｄＬＤＤ）構造」と呼ぶ）としてもよい。もしくはｎチャネル型ＴＦＴ又はｐチャネル型ＴＦＴのいずれか一方にＬＤＤ領域を設けてもよい。

ＧＯＬＤ構造を用いた場合、ＬＤＤ領域ゲート電極と重ねて形成しなかった場合よりも、さらにドレイン領域近傍の電界を緩和してホットキャリア注入による劣化を防ぐ効果がある。このようなＧＯＬＤ構造とすることで、ドレイン領域近傍の電界強度が緩和されてホットキャリア注入を防ぎ、劣化現象の防止に有効である。

またカレントミラー回路６０７を構成するＴＦＴ６０４及６０５、並びにカレントミラー回路６９３を構成するＴＦＴ６９１及６９２はそれぞれ、トップゲート型ＴＦＴだけでなく、ボトムゲート型ＴＦＴ、例えば逆スタガ型ＴＦＴでもよい。この場合、受光する光を妨げないよう、ゲート電極が光透過性を持つことがさらに好ましい。

本実施例では、実施例２とは別の構造を有するフォトセンサのユニットセル及びその作製方法について図２１（Ａ）〜図２１（Ｃ）、図２２（Ａ）〜図２２（Ｃ）、図２３を用いて説明する。なお本実施例において、実施例１及び実施例２と同じものは同じ符号で用いており、材料や工程等に特に記載のない場合は実施例１及び実施例２を援用する。

まず実施例１に基づいて、図８（Ｂ）に示す光電変換層４０５の形成までの工程を行う。次いで光電変換層４０５上に絶縁層７０１を形成する（図２１（Ａ）参照）。絶縁層７０１は実施例１の封止樹脂層４０６と同様の工程、材料等で形成すればよい。

次いでレーザ加工法（レーザスクライブ）により絶縁層７０１から開孔ＬＭ_１〜ＬＭ_ｎ、ＬＣ_１ａ〜ＬＣ_ｎａ及びＬＣ_１ｂ〜ＬＣ_ｎｂを形成する（図２１（Ｂ）参照）。なお図２１（Ｂ）では、開孔ＬＭ_１〜ＬＭ_ｎ、ＬＣ_１ａ〜ＬＣ_ｎａ及びＬＣ_１ｂ〜ＬＣ_ｎｂは、基板４０１に達する開孔となっているが、開孔ＬＭ_１〜ＬＭ_ｎは後の工程で、透明電極層ＬＴ_１〜ＬＴ_ｎ、接続電極層ＬＥ_１ｂ〜ＬＥ_ｎｂが電気的に接続できるような開孔にすればよい。すなわち、基板４０１に達する開孔でもよいし、透明電極層４０２に達する開孔にしてもよい。また開孔ＬＣ_１ａ〜ＬＣ_ｎａ及びＬＣ_１ｂ〜ＬＣ_ｎｂは、後の工程で素子の絶縁分離ができるような開孔であればよい。

開孔ＬＣ_１ａ〜ＬＣ_ｎａ及びＬＣ_１ｂ〜ＬＣ_ｎｂは絶縁分離用の開孔でありユニットセルＬＵ_１〜ＬＵ_ｎを形成するために設ける。ユニットセルＬＵ_ｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）は開孔ＬＣ_ｉａ及びＬＣ_ｉｂを有している。また開孔ＬＭ_１〜ＬＭ_ｎは透明電極層と電極層との接続を形成するための開孔である。

開孔ＬＭ_１〜ＬＭ_ｎ、ＬＣ_１ａ〜ＬＣ_ｎａ及びＬＣ_１ｂ〜ＬＣ_ｎｂを形成することにより、透明電極層４０２はＬＴ_１〜ＬＴ_ｎに分割され、光電変換層４０５はＬＫ_１〜ＬＫ_ｎに分割される。

次いで図２１（Ｃ）に示すように開孔ＬＭ_１〜ＬＭ_ｎにインクジェット法又はスクリーン印刷法等にて導電ペーストを充填し、電極層ＬＥ_１ｂ〜ＬＥ_ｎｂを形成する。また、光電変換層４０５の最上層、本実施例ではｎ型半導体層４０５ｎ上に、電極層ＬＥ_１ａ〜ＬＥ_ｎａを形成する。電極層ＬＥ_１ａ〜ＬＥ_ｎａ及びＬＥ_１ｂ〜ＬＥ_ｎｂの材料としては、実施例１で述べた接続電極層Ｅ_１〜Ｅ_ｎと同様の材料を用いればよい。

次に、開孔ＬＣ_１ａ〜ＬＣ_ｎａ及びＬＣ_１ｂ〜ＬＣ_ｎｂに絶縁樹脂層ＬＺ_１ａ〜ＬＺ_ｎａ及びＬＺ_１ｂ〜ＬＺ_ｎｂを充填して素子の絶縁分離を行う（図２２（Ａ）参照）。絶縁樹脂層ＬＺ_１ａ〜ＬＺ_ｎａ及びＬＺ_１ｂ〜ＬＺ_ｎｂは実施例１で述べた絶縁樹脂層Ｚ_１〜Ｚ_ｎと同様の工程で形成すればよい。

なお本実施例では電極層ＬＥ_１ａ〜ＬＥ_ｎａ及びＬＥ_１ｂ〜ＬＥ_ｎｂを先に形成したが、電極層ＬＥ_１ａ〜ＬＥ_ｎａ及びＬＥ_１ｂ〜ＬＥ_ｎｂと絶縁樹脂層ＬＺ_１ａ〜ＬＺ_ｎａ及びＬＺ_１ｂ〜ＬＺ_ｎｂはどちらを先に形成しても構わない。

次いで、レーザスクライブにより、基板４０１、透明電極層ＬＴ_１〜ＬＴ_ｎ、光電変換層ＬＫ_１〜ＬＫ_ｎ、電極層ＬＥ_１ａ〜ＬＥ_ｎａ及びＬＥ_１ｂ〜ＬＥ_ｎｂ、絶縁樹脂層ＬＺ_１ａ〜ＬＺ_ｎａ及びＬＺ_１ｂ〜ＬＺ_ｎｂ、絶縁層７０１をそれぞれユニットセルＬＵ_１〜ＬＵ_ｎに分断する。ユニットセルＬＵ_１〜ＬＵ_ｎに分断するには、絶縁樹脂層ＬＺ_１ｂ及びＬＺ_２ａとの間の領域〜絶縁樹脂層ＬＺ_{（ｎ−１）ｂ}及びＬＺ_ｎａとの間の領域にレーザビーム７０３を照射して行えばよい（図２２（Ｂ）及び図２２（Ｃ）参照）。

以上のようにして作製したフォトセンサのユニットセルＬＵ_ｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）を、実施例２に基づいて、増幅回路が設けられている回路基板に接続した様子を図２３に示す。なお図２３において図１８と同じものは同じ符号で示している。また回路基板は実施例２と同様にして作製すればよい。

なお本実施例は、実施の形態１及び実施の形態２、実施例１〜実施例２のいかなる記載と組み合わせることも可能である。

本実施例では、実施例２及び実施例３により得られたフォトセンサを様々な電子機器に組み込んだ例について説明する。本発明が適用される電子機器として、コンピュータ、ディスプレイ、携帯電話、テレビなどが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図２７、図２８（Ａ）〜図２８（Ｂ）、図２９（Ａ）〜図２９（Ｂ）、図３０、図３１（Ａ）〜図３１（Ｂ）に示す。

図２７は携帯電話であり、本体（Ａ）８０１、本体（Ｂ）８０２、筐体８０３、操作キー８０４、音声入力部８０５、音声出力部８０６、回路基板８０７、表示パネル（Ａ）８０８、表示パネル（Ｂ）８０９、蝶番８１０、透光性材料部８１１、フォトセンサ８１２を有している。フォトセンサ８１２は実施例２及び実施例３に基づいて作製すればよい。

フォトセンサ８１２は透光性材料部８１１を透過した光を検知し、検知した外部光の照度に合わせて表示パネル（Ａ）８０８及び表示パネル（Ｂ）８０９の輝度コントロールを行ったり、フォトセンサ８１２で得られる照度に合わせて操作キー８０４の照明制御を行う。これにより携帯電話の消費電流を抑えることができる。

図２８（Ａ）及び図２８（Ｂ）に携帯電話の別の例を示す。図２８（Ａ）及び図２８（Ｂ）において、８２１は本体、８２２は筐体、８２３は表示パネル、８２４は操作キー、８２５は音声出力部、８２６は音声入力部、８２７はフォトセンサである。

図２８（Ａ）に示す携帯電話では、本体８２１に設けられたフォトセンサ８２７により外部の光を検知することにより表示パネル８２３及び操作キー８２４の輝度を制御することが可能である。

また図２８（Ｂ）に示す携帯電話では、図２８（Ａ）の構成に加えて、本体８２１の内部にフォトセンサ８２８を設けている。フォトセンサ８２８により、表示パネル８２３に設けられているバックライトの輝度を検出することも可能となる。

図２９（Ａ）はコンピュータであり、本体８３１、筐体８３２、表示部８３３、キーボード８３４、外部接続ポート８３５、ポインティングマウス８３６等を含む。

また図２９（Ｂ）は表示装置でありテレビ受像器などがこれに当たる。本表示装置は、筐体８４１、支持台８４２、表示部８４３などによって構成されている。

図２９（Ａ）のコンピュータに設けられる表示部８３３、及び図２９（Ｂ）に示す表示装置の表示部８４３として、液晶パネルを用いた場合の詳しい構成を図３０に示す。

図３０に示す液晶パネル８６２は、筐体８６１に内蔵されており、基板８５１ａ及び８５１ｂ、基板８５１ａ及び８５１ｂに挟まれた液晶層８５２、偏光フィルタ８５５ａ及び８５５ｂ、及びバックライト８５３等を有している。また筐体８６１にはフォトセンサを有する光電変換素子形成領域８５４が形成されている。

本発明を用いて作製された光電変換素子形成領域８５４はバックライト８５３からの光量を感知し、その情報がフィードバックされて液晶パネル８６２の輝度が調節される。

図３１（Ａ）及び図３１（Ｂ）は、本発明のフォトセンサをカメラ、例えばデジタルカメラに組み込んだ例を示す図である。図３１（Ａ）は、デジタルカメラの前面方向から見た斜視図、図３１（Ｂ）は、後面方向から見た斜視図である。図３０（Ａ）において、デジタルカメラには、リリースボタン８７１、メインスイッチ８７２、ファインダ窓８７３、フラッシュ８７４、レンズ８７５、鏡胴８７６、筺体８７７が備えられている。

また、図３１（Ｂ）において、ファインダ接眼窓８８１、モニタ８８２、操作ボタン８８３が備えられている。

リリースボタン８７１は、半分の位置まで押下されると、焦点調整機構および露出調整機構が作動し、最下部まで押下されるとシャッターが開く。

メインスイッチ８７２は、押下又は回転によりデジタルカメラの電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。

ファインダ窓８７３は、デジタルカメラの前面のレンズ８７５の上部に配置されており、図３１（Ｂ）に示すファインダ接眼窓８８１から撮影する範囲やピントの位置を確認するための装置である。

フラッシュ８７４は、デジタルカメラの前面上部に配置され、被写体輝度が低いときに、リリースボタン８７１が押下されてシャッターが開くと同時に補助光を照射する。

レンズ８７５は、デジタルカメラの正面に配置されている。レンズは、フォーカシングレンズ、ズームレンズ等により構成され、図示しないシャッター及び絞りと共に撮影光学系を構成する。また、レンズの後方には、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）等の撮像素子が設けられている。

鏡胴８７６は、フォーカシングレンズ、ズームレンズ等のピントを合わせるためにレンズの位置を移動するものであり、撮影時には、鏡胴を繰り出すことにより、レンズ８７５を手前に移動させる。また、携帯時は、レンズ８７５を沈銅させてコンパクトにする。なお、本実施例においては、鏡胴を繰り出すことにより被写体をズーム撮影することができる構造としているが、この構造に限定されるものではなく、筺体８７７内での撮影光学系の構成により鏡胴を繰り出さずともズーム撮影が可能なデジタルカメラでもよい。

ファインダ接眼窓８８１は、デジタルカメラの後面上部に設けられており、撮影する範囲やピントの位置を確認する際に接眼するために設けられた窓である。

操作ボタン８８３は、デジタルカメラの後面に設けられた各種機能ボタンであり、セットアップボタン、メニューボタン、ディスプレイボタン、機能ボタン、選択ボタン等により構成されている。

本発明のフォトセンサを図３１（Ａ）及び図３１（Ｂ）に示すカメラに組み込むと、フォトセンサが光の有無及び強さを感知することができ、これによりカメラの露出調整等を行うことができる。

また本発明の光センサはその他の電子機器、例えばプロジェクションテレビ、ナビゲーションシステム等に応用することが可能である。すなわち光を検出する必要のあるものであればいかなるものにも用いることが可能である。

なお本実施例は、実施の形態１及び実施の形態２、実施例１〜実施例３のいかなる記載と組み合わせることも可能である。

本発明により、成膜する際に受光領域に傷を付けることを抑制し、成膜中に基板がカールするのを抑制できる成膜装置が実現できる。また本発明の成膜装置を用いて成膜することにより、受光領域に傷を付けることを抑制し、基板のカールを抑制することができるので、信頼性の高い光電変換装置を得ることが可能となる。

本発明に係る成膜装置は、本明細書で開示する光電変換装置の他にも、長尺のフィルム基板に薄膜を成膜する用途に適用することができる。例えば、可撓性基板にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜を成膜するときに本発明を適用することができる。また、成膜室の構成をスパッタリングで薄膜を成膜するのに適した構造とすることにより、可撓性基板に透明導電膜を成膜するときに本発明を適用することができる。

本発明の成膜装置を示す図。従来の成膜装置を示す図。本発明の成膜装置を示す図。本発明の成膜装置を示す図。本発明の成膜装置を示す図。本発明の成膜装置を示す図。本発明の成膜装置を示す図。本発明の光電変換装置の作製工程を示す図。本発明の光電変換装置の作製工程を示す図。本発明の光電変換装置の上面図。本発明の光電変換装置の断面図。本発明の光電変換装置の断面図。本発明の光電変換装置を実装した装置を示す図本発明の光電変換装置の作製工程を示す図。本発明の光電変換装置の作製工程を示す図。本発明の光電変換装置の作製工程を示す図。本発明の光電変換装置の作製工程を示す図。本発明の光電変換装置の作製工程を示す図。本発明の光電変換装置の作製工程を示す図。本発明の光電変換装置の作製工程を示す図。本発明の光電変換装置の作製工程を示す図。本発明の光電変換装置の作製工程を示す図。本発明の光電変換装置の作製工程を示す図。本発明の光電変換装置の回路図。本発明の光電変換装置の回路図。本発明の光電変換装置の回路図。本発明の光電変換装置を実装した装置を示す図。本発明の光電変換装置を実装した装置を示す図。本発明の光電変換装置を実装した装置を示す図。本発明の光電変換装置を実装した装置を示す図。本発明の光電変換装置を実装した装置を示す図。

符号の説明

１０１搬送室
１０２バッファ室
１０２ａバッファ室
１０２ｂバッファ室
１０２ｃバッファ室
１０３成膜室
１０４成膜室
１０５成膜室
１０６搬送室
１１１ローラ
１１２タッチローラ
１１３スリット
１１３ａスリット
１１３ｂスリット
１１３ｃスリット
１１３ｄスリット
１１３ｅスリット
１１３ｆスリット
１１３ｇスリット
１１４タッチローラ
１１４ａタッチローラ
１１４ｂタッチローラ
１１４ｃタッチローラ
１１４ｄタッチローラ
１１４ｅタッチローラ
１１４ｆタッチローラ
１１４ｇタッチローラ
１１５放電電極
１１６放電電極
１１７放電電極
１１８放電電極
１１９放電電極
１２０ローラ
１２１基板
１２２保護シート
１２５ローラ
２０１上部電極
２０２下部電極
２０３ロール電極
２０３ａロール電極
２０３ｂロール電極
２０３ｃロール電極
２０３ｄロール電極
２０３ｅロール電極
２０３ｆロール電極
２０４マスク
２０５開口部
２０６噴出孔
３０１上部電極
３０１ａ上部電極
３０１ｂ上部電極
３０１ｃ上部電極
３０２下部電極
３０２ａ下部電極
３０２ｂ下部電極
３０２ｃ下部電極
３０３ロール電極
３０３ａロール電極
３０３ａａロール電極
３０３ａｂロール電極
３０３ａｃロール電極
３０３ａｄロール電極
３０３ａｅロール電極
３０３ｂロール電極
３０３ｂａロール電極
３０３ｂｂロール電極
３０３ｂｃロール電極
３０３ｂｄロール電極
３０３ｃロール電極
３０３ｃａロール電極
３０３ｃｂロール電極
３０３ｃｃロール電極
３０３ｃｄロール電極
３０４マスク
３０４ａマスク
３０４ｂマスク
３０４ｃマスク
３０７ヒータ
３０７ａａヒータ
３０７ａｂヒータ
３０７ａｃヒータ
３０７ａｄヒータ
３０７ａｅヒータ
３１１絶縁物
３１１ａ絶縁物
３１１ｂ絶縁物
４０１基板
４０２透明電極層
４０５光電変換層
４０５ｐｐ型半導体層
４０５ｉｉ型半導体層
４０５ｎｎ型半導体層
４０６封止樹脂層
５０１基板
５０４封止樹脂層
５０５接続部
５０６接続部
５０７挿通口
５１１支持体
５１２光電変換装置
５１３ステンレス構造体
５１４接続スプリング
５１５端子部
５１６回路基板
５２１基板
５２２裏面電極
５２３絶縁樹脂
５２４封止樹脂
５５１筐体
５５２太陽電池
５５３文字盤
５５４カバー
５６１筐体
５６２太陽電池
５６３ボタン
５６４表示パネル
６０１絶縁層
６０３レーザビーム
６０４トランジスタ
６０５トランジスタ
６０７カレントミラー回路
６１０基板
６１２下地絶縁膜
６１３ゲート絶縁膜
６１４配線
６１５配線
６１６層間絶縁膜
６１７層間絶縁膜
６１８保護電極
６１９配線
６２０電極
６２１電極
６２２電極
６２３電極
６２４封止層
６３１島状半導体領域
６３２島状半導体領域
６３４ゲート電極
６３５ゲート電極
６３７ソース領域又はドレイン領域
６３８ソース領域又はドレイン領域
６４１ソース電極又はドレイン電極
６４２ソース電極又はドレイン電極
６４５保護電極
６４６保護電極
６４７保護電極
６４８保護電極
６５０電極
６５１電極
６６４導電物
６７１電源
６７７出力端子
６８１電極
６８２ソース電極又はドレイン電極
６８３ソース電極又はドレイン電極
６８４配線
６８５電極
６９１ｐチャネル型ＴＦＴ
６９２ｐチャネル型ＴＦＴ
６９３カレントミラー回路
７０１絶縁層
７０３レーザビーム
８０１本体（Ａ）
８０２本体（Ｂ）
８０３筐体
８０４操作キー
８０５音声出力部
８０６音声入力部
８０７回路基板
８０８表示パネル（Ａ）
８０９表示パネル（Ｂ）
８１０蝶番
８１１透光性材料部
８１２フォトセンサ
８２１本体
８２２筐体
８２３表示パネル
８２４操作キー
８２５音声出力部
８２６音声入力部
８２７フォトセンサ
８２８フォトセンサ
８３１本体
８３２筐体
８３３表示部
８３４キーボード
８３５外部接続ポート
８３６ポインティングマウス
８４１筐体
８４２支持台
８４３表示部
８５１ａ基板
８５１ｂ基板
８５２液晶層
８５３バックライト
８５４光電変換素子形成領域
８５５ａ偏光フィルタ
８５５ｂ偏光フィルタ
８６１筐体
８６２液晶パネル
８７１リリースボタン
８７２メインスイッチ
８７３ファインダ窓
８７４フラッシュ
８７５レンズ
８７６鏡胴
８７７筺体
８８１ファインダ接眼窓
８８２モニタ
８８３操作ボタン
１００１成膜室
１００２バッファ室
１００２ａバッファ室
１００２ｂバッファ室
１００５搬送室
１００６搬送室
１０１１放電電極
１０１２タッチローラ
１０１２ａタッチローラ
１０１２ｂタッチローラ
１０１３スリット
１０１３ａスリット
１０１３ｂスリット
１０１３ｃスリット
１０１３ｄスリット
１０１４タッチローラ
１０１４ａタッチローラ
１０１４ｂタッチローラ
１０１４ｃタッチローラ
１０１４ｄタッチローラ
１０１４ｅタッチローラ
１０１４ｆタッチローラ
１０１４ｇタッチローラ
１０１４ｈタッチローラ
１０１５ローラ
１０１６ローラ
１０１８基板
Ｃ_１〜Ｃ_ｎ絶縁分離用の開孔
Ｔ_１〜Ｔ_ｎ透明電極層
Ｋ_１〜Ｋ_ｎ光電変換層
Ｅ_１〜Ｅ_ｎ接続電極層
Ｚ_１〜Ｚ_ｎ絶縁樹脂層
Ｄ_１〜Ｄ_ｎ＋１裏面電極層
Ｕ_１〜Ｕ_ｎユニットセル
ＹＵ_１〜ＹＵ_４ユニットセル
ＹＣ_０〜ＹＣ_４開孔
ＹＺ_０〜ＹＺ_４絶縁樹脂層
ＹＥ_０〜ＹＥ_４接続電極層
ＹＤ_０〜ＹＤ_４裏面電極
ＹＭ_１〜ＹＭ_４開孔
ＹＴ_１〜ＹＴ_４透明電極
ＸＭ_１〜ＸＭ_ｎ透明電極層と電極層との接続を形成するための開孔
ＸＣ_１ａ〜ＸＣ_ｎａ及びＸＣ_１ｂ〜ＸＣ_ｎｂ絶縁分離用の開孔
ＸＺ_１ａ〜ＸＺ_ｎａ及びＸＺ_１ｂ〜ＸＺ_ｎｂ絶縁樹脂層
ＸＴ_１〜ＸＴ_ｎ透明電極層
ＸＵ_１〜ＸＵ_ｎユニットセル
ＸＥ_１ａ〜ＸＥ_ｎａ及びＸＥ_１ｂ〜ＸＥ_ｎｂ接続電極層
ＸＨ_１ａ〜ＸＨ_１ｎ及びＸＨ_１ｂ〜ＸＨ_ｎｂ開孔
ＸＧ_１ａ〜ＸＧ_ｎａ及びＸＧ_１ｂ〜ＸＧ_ｎｂ電極層
ＸＫ_１〜ＸＫ_ｎ光電変換層
ＬＭ_１〜ＬＭ_ｎ透明電極層と電極層との接続を形成するための開孔
ＬＣ_１ａ〜ＬＣ_ｎａ及びＬＣ_１ｂ〜ＬＣ_ｎｂ絶縁分離用の開孔
ＬＺ_１ａ〜ＬＺ_ｎａ及びＬＺ_１ｂ〜ＬＺ_ｎｂ絶縁樹脂層
ＬＴ_１〜ＬＴ_ｎ透明電極層
ＬＵ_１〜ＬＵ_ｎユニットセル
ＬＥ_１ａ〜ＬＥ_ｎａ及びＬＥ_１ｂ〜ＬＥ_ｎｂ電極層
ＬＫ_１〜ＬＫ_ｎ光電変換層
Ｒ_Ｌ接続抵抗

Claims

基板を送り出すローラを有する第１の搬送室と、
放電電極を有する成膜室と、
前記搬送室と前記成膜室との間、もしくは前記成膜室どうしの間に設置されたバッファ室と、
前記バッファ室の前記基板が出入りする部分に設けられたスリットと、
前記基板を巻き取るローラを有する第２の搬送室と、
を有し、
前記スリットには少なくとも１つのタッチローラが設置されており、
前記タッチローラは前記基板の成膜面に接触することを特徴とする成膜装置。
請求項１において、
前記第２の搬送室には、保護シートを送り出すローラが設置されており、
前記保護シートは前記基板の成膜面に接して送り出され、前記基板と一緒に前記基板を巻き取るローラに巻き取られることを特徴とする成膜装置。
請求項２において、
前記保護シートは、紙、金属箔又は有機フィルムのいずれかであることを特徴とする成膜装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、
前記放電電極は、上部電極及び下部電極を有し、
前記上部電極は複数に分割されており、
前記複数に分割された上部電極のそれぞれの間には、絶縁物が形成されていることを特徴とする成膜装置。
第１の搬送室に設けられた、基板を送り出すローラから基板を送り出し、
前記基板を、成膜室に設けられた放電電極の間を通過させて、前記基板上に膜を形成し、
バッファ室に設けられたスリットを通って前記基板を移動させ、
前記バッファ室は、前記搬送室と前記成膜室との間、もしくは前記成膜室どうしの間に設置されており、
前記膜が形成された基板を、第２の搬送室に設けられた、基板を巻き取るローラによって巻き取り、
前記スリットには少なくとも１つのタッチローラが設置されており、
前記タッチローラは、前記基板の前記膜が形成された面に接触することを特徴とする成膜方法。
請求項５において、
前記第２の搬送室には、保護シートを送り出すローラが設置されており、
前記保護シートは前記基板の膜が形成された面に接して送り出され、前記基板と一緒に前記基板を巻き取るローラに巻き取られることを特徴とする成膜方法。
請求項６において、
前記保護シートは、紙、金属箔又は有機フィルムのいずれかであることを特徴とする成膜方法。
請求項５乃至請求項７のいずれか１項において、
前記放電電極は、上部電極及び下部電極を有し、
前記上部電極は複数に分割されており、
前記複数に分割された上部電極のそれぞれの間には、絶縁物が形成されていることを特徴とする成膜方法。
請求項５乃至請求項８のいずれか１項において、
前記基板は、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）フィルムのいずれか１つであることを特徴とする成膜方法。
請求項５乃至請求項９のいずれか１項において、
前記膜は、半導体膜であり、
前記半導体膜は、シリコン膜、ゲルマニウム膜、ゲルマニウムを含んだシリコン膜のいずれか１つであることを特徴とする成膜方法。
第１の搬送室に設けられた、基板を送り出すローラから基板を送り出し、
前記基板を、第１の成膜室に設けられた第１の放電電極の間を通過させて、前記基板上に第１の半導体膜を形成し、
第１のバッファ室に設けられた第１のスリットを通って、前記第１の半導体膜が形成された基板を移動させ、
前記基板を、第２の成膜室に設けられた第２の放電電極の間を通過させて、前記第１の半導体膜上に第２の半導体膜を形成し、
第２のバッファ室に設けられた第２のスリットを通って、前記第２の半導体膜が形成された基板を移動させ、
前記基板を、第３の成膜室に設けられた第３の放電電極の間を通過させて、前記第２の半導体膜上に、第１の半導体膜と逆の導電型を有する第３の半導体膜を形成し、
前記第１の半導体膜乃至前記第３の半導体膜が形成された基板を、第２の搬送室に設けられた、基板を巻き取るローラによって巻き取り、
前記第１のスリット及び第２のスリットのそれぞれには、少なくとも１つのタッチローラが設置されており、
前記タッチローラは、前記基板の半導体膜が形成された面に接触することを特徴とする光電変換装置の作製方法。
請求項１１において、
前記第２の搬送室には、保護シートを送り出すローラが設置されており、
前記保護シートは、前記第３の半導体膜が形成された面に接して送り出され、前記基板と一緒に前記基板を巻き取るローラに巻き取られることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
請求項１２において、
前記保護シートは、紙、金属箔又は有機フィルムのいずれかであることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項において、
前記第２の放電電極は上部電極及び下部電極を有し、
前記上部電極は複数に分割されており、
前記複数に分割された上部電極のそれぞれの間には、絶縁物が形成されていることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
請求項１１乃至請求項１４のいずれか１項において、
前記基板は、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）フィルムのいずれか１つであることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
請求項１１乃至請求項１５のいずれか１項において、
前記第１の半導体膜乃至前記第３の半導体膜のそれぞれは、シリコン膜、ゲルマニウム膜、ゲルマニウムを含んだシリコン膜のいずれか１つであることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
請求項１１乃至請求項１６のいずれかにおいて、
前記光電変換装置は、太陽電池であることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
請求項１１乃至請求項１６のいずれかにおいて、
前記光電変換装置は、フォトセンサであることを特徴とする光電変換装置の作製方法。