JP2011243970A - Photoelectric conversion device and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
光電変換装置及びその作製方法に関する。 The present invention relates to a photoelectric conversion device and a manufacturing method thereof.
近年、地球温暖化対策として、発電時に二酸化炭素の排出の無い発電手段である光電変換装置が注目されている。その代表例としては、住宅用等の電力供給用太陽電池が知られており、主に単結晶シリコンや多結晶シリコンなどの結晶性シリコン太陽電池が用いられている。該太陽電池は、太陽光のような高照度の光が照射されたときには効率良く発電できるが、曇天や雨天の場合、または屋内の蛍光灯下などでは極端に発電能力が落ちてしまう特徴を有している。 In recent years, photoelectric conversion devices, which are power generation means that do not emit carbon dioxide during power generation, have attracted attention as a measure against global warming. As a typical example, solar cells for power supply such as residential use are known, and crystalline silicon solar cells such as single crystal silicon and polycrystalline silicon are mainly used. The solar cell can efficiently generate power when irradiated with light of high illuminance such as sunlight, but has a characteristic that the power generation capacity is extremely reduced in cloudy or rainy weather or under indoor fluorescent lamps. is doing.
一方で、屋内の低照度下においても必要量の電力を効率良く発電できる太陽電池が知られている。代表的には、蛍光灯の波長領域に高い吸収特性を有する非晶質シリコン太陽電池があり、電卓や腕時計など低消費電力の機器を動作させるために用いられている。 On the other hand, solar cells that can efficiently generate a necessary amount of power even under low illuminance indoors are known. Typically, there are amorphous silicon solar cells having high absorption characteristics in the wavelength region of fluorescent lamps, and they are used to operate low power consumption devices such as calculators and watches.
非晶質シリコン太陽電池は、薄膜型の太陽電池であり、低コストで製造できるなどの利点を有する。一方で、薄膜型は構造的に微小な欠陥に弱く、ピンホールや傷などの構造欠陥が電気特性を劣化させる要因となる。該構造欠陥は、それ自身の影響、またはその他の工程に影響して太陽電池の電極間の並列抵抗を低下させてしまう。 Amorphous silicon solar cells are thin-film solar cells and have the advantage that they can be manufactured at low cost. On the other hand, the thin film type is structurally vulnerable to minute defects, and structural defects such as pinholes and scratches cause deterioration of electrical characteristics. The structural defect affects its own influence or other processes and reduces the parallel resistance between the electrodes of the solar cell.
この並列抵抗の低下は、比較的大きい電流が発生する高照度下では大きな問題にはならないが、発生する電流の小さい低照度下においては、太陽電池の電気特性を著しく悪化させてしまう。従って、安価に市場に流通させることのできる低照度用の太陽電池は、歩留まりの高い小面積の製品に限られ、大面積の製品は普及されていない。 This reduction in parallel resistance is not a big problem under high illuminance where a relatively large current is generated, but it significantly deteriorates the electrical characteristics of the solar cell under low illuminance where the generated current is small. Therefore, solar cells for low illuminance that can be distributed in the market at low cost are limited to small area products with a high yield, and large area products are not widely used.
この問題を解決する手段として、構造欠陥を含む半導体膜上にフォトレジストを塗布及びプリベークしてフォトレジストを構造欠陥に固定化し、半導体膜上の不要なフォトレジストは紫外光照射により非固定化して現像工程によって取り除き、上下の電極間のショートを防止する方法が特許文献1に開示されている。 As a means to solve this problem, a photoresist is applied and prebaked on a semiconductor film including a structural defect to fix the photoresist to the structural defect, and unnecessary photoresist on the semiconductor film is unfixed by ultraviolet light irradiation. Patent Document 1 discloses a method of removing a developing process and preventing a short circuit between upper and lower electrodes.
上記フォトレジストをピンホール等の構造欠陥に固定化する方法は、フォトリソグラフィプロセスを応用したウエットプロセスであり、基体にガラス基板などを用いる場合は対応に問題は無いが、樹脂フィルムや薄型のステンレス基板などを用いるRoll−to−Rollプロセスでは対応が困難であった。 The method of fixing the photoresist to a structural defect such as a pinhole is a wet process using a photolithography process, and there is no problem when using a glass substrate or the like for the substrate. The roll-to-roll process using a substrate or the like has been difficult to cope with.
また、半導体膜の面積全体に対する構造欠陥の面積の割合は非常に小さいものであり、高価なフォトレジストの使用効率が極めて悪い問題も有していた。 In addition, the ratio of the area of structural defects to the entire area of the semiconductor film is very small, and the use efficiency of expensive photoresists is extremely poor.
また、フォトレジストの塗布時に構造欠陥にフォトレジストが充填されない場合や、余分なフォトレジストを取り除く際に、一度構造欠陥に充填されたフォトレジストも同時に取り除かれてしまう場合があった。 Further, when the photoresist is applied, the structural defect may not be filled with the photoresist, or when the excess photoresist is removed, the photoresist once filled with the structural defect may be removed at the same time.
従って、本発明の一態様は、Roll−to−Rollプロセスに対応する半導体膜の構造欠陥の修復方法を提供することを目的の一つとする。また、半導体膜の構造欠陥の修復に用いる材料の使用効率を向上することを目的の一つとする。また、半導体膜の構造欠陥の修復の歩留まりを向上させることを目的の一つとする。 Therefore, an object of one embodiment of the present invention is to provide a method for repairing a structural defect in a semiconductor film corresponding to a roll-to-roll process. Another object is to improve the use efficiency of materials used for repairing structural defects in a semiconductor film. Another object is to improve the yield of repair of structural defects in the semiconductor film.
本発明の一態様は、半導体膜に不本意に形成されたピンホールや傷などの構造欠陥に対して、その位置を検出するとともに、その位置に対して絶縁樹脂を選択的に形成し、ショートやリークなどの不良を極力抑えることのできる光電変換装置及びその作製方法に関する。 One embodiment of the present invention is to detect the position of a structural defect such as a pinhole or a flaw that is unintentionally formed in a semiconductor film, and to selectively form an insulating resin at the position, thereby The present invention relates to a photoelectric conversion device that can suppress defects such as leakage and leakage as much as possible and a manufacturing method thereof.
本明細書で開示する本発明の一態様は、基板上に第1の電極を形成する工程と、第1の電極上に一導電型を有する第1の不純物半導体層を形成する工程と、第1の不純物半導体層上に真性半導体層を形成する工程と、真性半導体層上に第1の不純物半導体層とは逆の導電型を有する第2の不純物半導体層を形成する工程と、構造欠陥を検出する手段を用いて、第1の不純物半導体層、真性半導体層、及び第2の不純物半導体層を含む領域、またはその領域の一部に存在する構造欠陥の位置を特定する工程と、液体を吐出する手段を用いて、構造欠陥及びその周辺に対して液状の絶縁樹脂材料を吐出して、液状の絶縁樹脂材料を構造欠陥の内部に充填するとともに、構造欠陥を覆う様に形成する工程と、液状の絶縁樹脂材料を硬化する手段を用いて、構造欠陥内部に充填及び構造欠陥を覆う様に形成された液状の絶縁樹脂材料を硬化する工程と、第2の不純物半導体層及び硬化した絶縁樹脂上に第2の電極を形成する工程と、を有することを特徴とする光電変換装置の作製方法である。 One embodiment of the present invention disclosed in this specification includes a step of forming a first electrode over a substrate, a step of forming a first impurity semiconductor layer having one conductivity type over the first electrode, A step of forming an intrinsic semiconductor layer over one impurity semiconductor layer, a step of forming a second impurity semiconductor layer having a conductivity type opposite to that of the first impurity semiconductor layer over the intrinsic semiconductor layer, and structural defects. Identifying a position of a structural defect existing in a region including the first impurity semiconductor layer, the intrinsic semiconductor layer, and the second impurity semiconductor layer, or a part of the region using a detecting means, and a liquid A step of discharging the liquid insulating resin material to the structural defect and its surroundings by using a discharging means, filling the liquid insulating resin material into the inside of the structural defect, and forming the structure so as to cover the structural defect; , Means to cure liquid insulating resin material A step of curing the liquid insulating resin material formed so as to fill and cover the structure defect, and a step of forming the second electrode on the second impurity semiconductor layer and the cured insulating resin. And a method for manufacturing a photoelectric conversion device.
本明細書において「第1」、「第2」等の数詞の付く用語は、要素を区別するために便宜的に付与しているものであり、数的に限定するものではなく、また配置及び段階の順序を限定するものでもない。 In the present specification, the terms with numerals such as “first” and “second” are given for the sake of convenience in order to distinguish the elements, and are not limited numerically. It does not limit the order of the steps.
上記構造欠陥の位置を特定する工程と、液状の絶縁樹脂材料を構造欠陥の内部に充填するとともに、構造欠陥を覆う様に形成する工程と、液状の絶縁樹脂材料を硬化する工程と、を並行して行うことによって、処理時間を短縮させることができる。 The step of identifying the position of the structural defect, the step of filling the liquid defect resin material into the structure defect and forming the cover of the structure defect, and the step of curing the liquid dielectric resin material are performed in parallel. By doing so, the processing time can be shortened.
なお、本明細書において「構造欠陥」とは、成膜途中で形成されたピンホールや、物理的な手段で形成された傷などの欠損部を有する欠陥のことを言い、結晶構造の乱れなどの結晶欠陥を意味するものではない。 In this specification, the “structural defect” means a defect having a defect such as a pinhole formed during film formation or a scratch formed by physical means, such as disorder of crystal structure. It does not mean the crystal defect of.
上記構造欠陥を検出する手段には、画像解析方法、またはレーザ光の反射光を解析する方法などがある。具体的に前者は、高倍率の撮像手段と画像を解析するソフトウエアなどを用いた方法、後者はレーザ変位計などを用いる方法を利用することができる。 As means for detecting the structural defect, there are an image analysis method, a method of analyzing reflected light of a laser beam, and the like. Specifically, the former can use a method using a high-magnification imaging means and software for analyzing an image, and the latter can use a method using a laser displacement meter or the like.
また、液体を吐出する手段にはインクジェット法、またはディスペンス法を用いることが好ましい。特定されたピンホールの位置に対して局部的に樹脂材料を吐出することができ、樹脂材料を無駄無く使用することができる。 In addition, it is preferable to use an ink jet method or a dispense method as a means for discharging the liquid. The resin material can be locally ejected to the specified pinhole position, and the resin material can be used without waste.
また、絶縁樹脂材料には、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、または熱併用型紫外線硬化性樹脂を用いることができる。例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などを用いることができる。 Further, as the insulating resin material, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or a heat combined type ultraviolet curable resin can be used. For example, an epoxy resin, a phenol resin, a silicone resin, an acrylic resin, a polyimide resin, or the like can be used.
また、絶縁樹脂材料を硬化する手段は、加熱、紫外線、またはそれらの組み合わせであり、構造欠陥を覆う絶縁樹脂材料に対して局所的に加熱、または紫外線照射を行うことでスループットを向上させることができる。 Further, the means for curing the insulating resin material is heating, ultraviolet rays, or a combination thereof, and the throughput can be improved by locally heating or irradiating the insulating resin material covering the structural defect. it can.
また、本明細書で開示する本発明の他の一態様は、基板上に形成された第1の電極と、第1の電極上に形成された第1の不純物半導体層を有する第1の不純物半導体層と、第1の不純物半導体層上に形成された真性半導体層と、真性半導体層上に形成された一導電型とは逆の導電型を有する第2不純物半導体層と、第2の不純物半導体層上に形成された第2の電極と、を有し、第1の不純物半導体層、真性半導体層、及び第2の不純物半導体層を含む領域、またはその領域の一部には構造欠陥が存在しており、構造欠陥には絶縁樹脂が充填され、構造欠陥の上側には絶縁樹脂が構造欠陥を覆うように形成されていることを特徴とする光電変換装置である。 Another embodiment of the present invention disclosed in this specification is a first impurity including a first electrode formed over a substrate and a first impurity semiconductor layer formed over the first electrode. A semiconductor layer; an intrinsic semiconductor layer formed on the first impurity semiconductor layer; a second impurity semiconductor layer having a conductivity type opposite to the one conductivity type formed on the intrinsic semiconductor layer; and a second impurity A second electrode formed on the semiconductor layer, and the first impurity semiconductor layer, the intrinsic semiconductor layer, and the region including the second impurity semiconductor layer, or a part of the region has a structural defect The photoelectric conversion device is characterized in that the structural defect is filled with an insulating resin, and the insulating resin is formed on the upper side of the structural defect so as to cover the structural defect.
ここで、構造欠陥を覆うように形成された絶縁樹脂の径または短軸径は、1mm以下であることが好ましい。絶縁樹脂の径または短軸径を1mm以下にすることで、電流を損失することなく取り出すことができる。 Here, the diameter or short axis diameter of the insulating resin formed so as to cover the structural defect is preferably 1 mm or less. By making the diameter or short axis diameter of the insulating resin 1 mm or less, the current can be taken out without loss.
本発明の一態様における光電変換装置の作製方法では、半導体膜に不本意に形成されたピンホールや傷などの構造欠陥に対して、絶縁樹脂を選択的に充填することができ、絶縁樹脂の使用量を抑えることができる。また、絶縁樹脂を取り除く工程が無いため、構造欠陥内の充填物が偶発的に取り除かれることも無い。更に、フォトリソグラフィのようなウエットプロセスを必要としないため、Roll−to−Rollプロセスなどの連続工程の途中に用いることもできる。従って、従来よりも低コスト、高歩留まりの光電変換装置及びその作製方法を提供することができる。 In the method for manufacturing a photoelectric conversion device according to one embodiment of the present invention, an insulating resin can be selectively filled with respect to structural defects such as pinholes and scratches formed unintentionally in a semiconductor film. The amount used can be reduced. Further, since there is no step of removing the insulating resin, the filling in the structural defect is not accidentally removed. Furthermore, since a wet process such as photolithography is not required, it can be used in the middle of a continuous process such as a roll-to-roll process. Therefore, it is possible to provide a photoelectric conversion device with a lower cost and higher yield than the conventional one and a manufacturing method thereof.
以下では、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。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、その形態およ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。また、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、実施の形態を説明するための全図において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it will be easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed. In addition, the present invention is not construed as being limited to the description of the embodiments below. Note that in all the drawings for describing the embodiments, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof is omitted.
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様である光電変換装置の構造、及びその作製方法について説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, a structure of a photoelectric conversion device which is one embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof will be described.
図1は、本発明の一態様における光電変換装置の断面図である。本実施の形態における光電変換装置は、基板100、第1の電極120、第1の不純物半導体層140、真性半導体層150、第2の不純物半導体層160、第2の電極180、及び絶縁樹脂220を含んで構成される。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a photoelectric conversion device according to one embodiment of the present invention. The photoelectric conversion device in this embodiment includes the
ここで、第1の不純物半導体層140、真性半導体層150、及び第2の不純物半導体層160を含む領域には、構造欠陥の1つであるピンホール200が形成されており、それを充填し、かつ覆う様に絶縁樹脂220が形成されている。この絶縁樹脂220が形成されていることにより、上下の電極層間のショートを防ぐことができる。
Here, in a region including the first
なお、本実施の形態においては、光電変換装置の積層構造の一部について説明を行うため、第1の電極と接続される取り出し電極等の図示及び説明は省いている。 Note that in this embodiment, in order to describe a part of the stacked structure of the photoelectric conversion device, illustration and description of an extraction electrode and the like connected to the first electrode are omitted.
基板100には、ガラス基板やポリエチレンテレフタレート(PET)またはポリエチレンナフタレート(PEN)等の透光性絶縁基板を用いることができる。また、ステンレス等の金属基板等に絶縁膜を形成した基板を用いても良い。本実施の形態ではガラス基板を用いる。
As the
第1の電極120、及び第2の電極180には、酸化インジウム−酸化錫合金(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化錫(SnO2)等の透光性導電膜、またはアルミニウム、チタン、ニッケル、銀、ステンレス等の金属膜を用いることができる。金属膜は単層に限らず、異なる膜の積層でも良い。例えば、アルミニウムとステンレスの積層などを用いることができる。また、カーボンペースト、ニッケルペースト、銀ペースト、モリブデンペースト等の導電ペーストを用いることもできる。
The
本実施の形態では、基板100側を光入射側とするため、第1の電極120には透光性導電膜である酸化インジウム−酸化錫合金、第2の電極180にはアルミニウムとステンレスの積層を用いる構成とする。光入射側を基板100側とは逆の面とした場合は、それぞれの電極に用いる材料を逆にすれば良い。なお、光入射側の電極には透光性導電膜を用いるが、対向する電極の種類は問われず、実施者が適宜選択することができる。
In this embodiment mode, since the
第1の不純物半導体層140には、一導電型を有する半導体膜を用いることができ、第2の不純物半導体層160には、第1の不純物半導体層140とは逆の導電型を有する半導体膜を用いることができる。本実施の形態では、第1の不純物半導体層140には、p型のシリコン半導体膜を用い、第2の不純物半導体層160には、n型のシリコン半導体膜を用いるが、それぞれ逆の導電型を用いても良い。なお、上記シリコン半導体膜には非晶質シリコン膜を用いることもできるが、より低抵抗の微結晶シリコン膜または多結晶シリコン膜を用いることが好ましい。
A semiconductor film having one conductivity type can be used for the first
真性半導体層150には、非晶質シリコン半導体膜を用いる。なお、本明細書において、真性半導体とは、フェルミ準位がバンドギャップの中央に位置する所謂真性半導体の他、半導体に含まれるp型若しくはn型を付与する不純物が1×1020cm−3以下の濃度であり、暗伝導度に対して光伝導度が100倍以上である半導体を指す。この真性半導体には、周期表第13族または第15族の不純物元素が含まれるものを含む。また、真性半導体をi型の導電型を有する半導体ということもできる。
As the
第1の不純物半導体層140、真性半導体層150、及び第2の不純物半導体層160を開口するピンホール200を充填し、かつピンホール200を覆うように形成されている絶縁樹脂220には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、またはアクリル樹脂等を用いることが好ましい。また、これらの樹脂を2つ以上混合したものでも良い。また、樹脂の色は限られないが、可視光に対して透光性を有する樹脂であることが好ましい。
The insulating
ここで、ピンホール200は、該半導体層を形成する過程において、パーティクル等によって不本意に形成されたものである。なお、図1では、第1の不純物半導体層140、真性半導体層150、及び第2の不純物半導体層160の3層の半導体層を開口する形でピンホール200を図示しているが、ピンホール形成過程は様々な現象によるものであり、これに限らない。例えば、真性半導体層150より上にピンホールが形成される場合や、第1の電極120を含んだ形でピンホールが形成される場合などがある。いずれにしても、ピンホールは、本来形成されるべき層が欠損している領域であり、別の層がその領域に入り込む可能性が高い。従って、ショートやリークなどの電気特性を悪化させる要因となってしまう。
Here, the
なお、膜面に形成された傷も構造欠陥の1つであり、ピンホールと同様に不具合の原因となる。膜面の傷は、主に他の物体との接触が原因となるが、Roll−to−Rollプロセスでは、基体が巻き取られる際に混入したパーティクルが原因となる場合がある。この場合、パーティクルが膜面を擦るような状況が起こり、膜面に引っ掻き傷が発生する。また、基体に樹脂基板などの柔らかい材質を用いている場合は、パーティクルが膜面を陥没させるような傷が発生することもある。 Note that a flaw formed on the film surface is one of the structural defects, and causes defects as in the case of pinholes. The scratches on the film surface are mainly caused by contact with other objects, but in the Roll-to-Roll process, particles mixed in when the substrate is wound may be caused. In this case, a situation occurs in which the particles rub against the film surface, and scratches are generated on the film surface. Further, when a soft material such as a resin substrate is used for the base, scratches may occur that cause the particles to sink the film surface.
本発明の一態様は、構造欠陥がある領域を検出する手段を用いて構造欠陥の位置を特定し、その領域に対して局所的に絶縁樹脂材料を吐出し、その後硬化させることによって、構造欠陥を介したショートやリークを抑制するものである。以降、構造欠陥の1つであるピンホールを例として、その形成過程、及びピンホールに樹脂を充填する工程の一例を説明する。なお、上述の傷に対する対処も同様に行うことができる。 According to one embodiment of the present invention, the position of a structural defect is determined using a unit that detects a region having a structural defect, the insulating resin material is locally ejected to the region, and then the structural defect is cured. It is intended to suppress short circuit and leak through the. Hereinafter, an example of a formation process and a process of filling a resin into the pinhole will be described by taking a pinhole that is one of the structural defects as an example. Note that the above-mentioned scratch can be dealt with in the same manner.
まず、ガラス基板等の基板100上に第1の電極120を形成する。ここでは、スパッタ法を用い、酸化インジウム−酸化錫合金を100nmの厚さに形成する。
First, the
以降、この第1の電極120が形成された後に、パーティクル240が偶発的に第1の電極120上に付着する例として説明する(図2(A)参照)。パーティクル240は、一例として球状のものを図示したが、サイズ、形状、材料を問わず、様々な形態がある。例えば、膜や基板の欠片、成膜中に気相中で形成された原料ガスの構成元素を主成分とする塊状物などがある。従って、形成されるピンホールのサイズ、形状も様々である。なお、本発明の一態様に適応する構造欠陥のサイズは、径または短軸径が1mm未満とする。
Hereinafter, an example will be described in which after the
パーティクル240が第1の電極120上に付着した後に、第1の不純物半導体層140として、膜厚50nmのp型の微結晶シリコン膜を成膜する。本実施の形態では、プラズマCVD法を用い、p型を付与する不純物を含むドーピングガスを原料ガスに混合してp型の微結晶シリコン膜を形成する。p型を付与する不純物としては、代表的には周期表第13族元素であるホウ素またはアルミニウムなどが挙げられる。例えば、ジボラン等のドーピングガスをシラン等の原料ガスに混合してp型の微結晶シリコン膜を形成することができる。
After the
ここで、パーティクル240が妨げとなって第1の電極120上の第1の不純物半導体層140にはピンホールが形成され始める(図2(B)参照)。
Here, the
続いて、プラズマCVD法を用いて、真性半導体層150として膜厚600nmのi型の非晶質シリコン膜を成膜する。原料ガスには、シランまたはジシランを用いることができ、水素を添加しても良い。このとき、膜中に含まれる大気成分がドナーとなる場合があるため、導電型がよりi型に近づくように0.001at.%以上0.1at.%以下程度のホウ素(B)を添加しても良い。
Subsequently, an i-type amorphous silicon film having a thickness of 600 nm is formed as the
更に、プラズマCVD法を用い、第2の不純物半導体層160として膜厚100nmのn型の微結晶シリコン膜を成膜する。n型の微結晶シリコン膜は、n型を付与する不純物を含むドーピングガスを原料ガスに混合して形成する。n型を付与する不純物としては、代表的には周期表第15族元素であるリン、ヒ素、またはアンチモンなどが挙げられる。例えば、ホスフィンなどのドーピングガスをシラン等の原料ガスに混合することで、n型の微結晶シリコン膜を形成することができる。
Further, an n-type microcrystalline silicon film with a thickness of 100 nm is formed as the second
ここで、パーティクル240が移動しない限り、ピンホールは拡大する(図2(C)参照)。
Here, as long as the
パーティクル240は、不安定な状態で第1の電極120に付着しているため、僅かな振動や気流などによって移動することがある。また、洗浄工程などを経て意図的に取り除かれることもある。このような状態が、図3(A)に相当する。
Since the
ここで、ピンホールの存在に気付かずに第2の電極を形成してしまうと、第1の電極120と第2の電極がショートしてしまう。また、パーティクル240が移動するタイミングによっては、第2の不純物半導体層160と第1の不純物半導体層140がショートする場合などもある。
Here, if the second electrode is formed without noticing the presence of the pinhole, the
従って、次にピンホールを検出する工程を行う。ピンホールを検出する手段としては、画像を取得して解析する手段や、レーザ光の反射光を解析する手段などを用いることができる。また、これらは、ピンホールだけでなく、傷や異物を検出する手段としても有効である。もちろん、これらにはピンホール等の位置を特定する手段も含まれる。 Therefore, the process of detecting a pinhole is performed next. As a means for detecting a pinhole, a means for acquiring and analyzing an image, a means for analyzing reflected light of a laser beam, or the like can be used. These are effective not only as pinholes but also as means for detecting scratches and foreign matters. Of course, these include means for specifying the position of a pinhole or the like.
例えば、画像を解析する手段では、高倍率のカメラ等の撮像手段を用いて半導体膜表面の画像を取得し、画像解析ソフトによりピンホール、または傷の有無を検出する。また、レーザ光の反射光を解析する手段には、例えば、レーザ変位計を用いることができる。レーザ変位計は、物体にレーザを照射し、その反射光のずれを検出することで物体の位置や形状を見出すことができる機器である。 For example, the image analyzing means acquires an image of the surface of the semiconductor film using an imaging means such as a high-magnification camera, and detects the presence or absence of pinholes or scratches using image analysis software. For example, a laser displacement meter can be used as means for analyzing the reflected light of the laser light. A laser displacement meter is a device that can detect the position and shape of an object by irradiating the object with a laser and detecting the deviation of the reflected light.
本実施の形態では、レーザ変位計を用い、図4に示す構成で基板100上に形成された半導体膜340の表面のピンホールを検出する。レーザ光320が出入するレーザ変位計300は、半導体膜340の表面との距離Yを保って移動するため、半導体膜340のピンホールがある部分にレーザ光320が照射されると、その反射光にずれが生じ、変位が検出される。従って、レーザ変位計300で半導体膜340の表面を2次元的にスキャンし、変位の有無を解析することによってピンホールの有無及びピンホールの位置を検出することができる。
In this embodiment mode, a laser displacement meter is used to detect a pinhole on the surface of the
ここで、レーザ変位計300を2次元的にスキャンする機器には、ピンホールを検出した位置を記録することができるものを用いる。
Here, as a device that scans the
次に、液体を吐出できる手段を用いて、ピンホール200に絶縁樹脂220を充填する工程を行う(図3(B)参照)。上述の様に半導体膜のピンホールを検出した位置は記録されており、その記録に従った位置に対して液状の絶縁樹脂材料を吐出すれば良い。
Next, a step of filling the
液体を吐出できる手段には、インクジェット法やディスペンス法を用いることができる。インクジェット法は、液滴を小さくできるため、吐出量を調整しやすい。また、ディスペンス法は、比較的粘度の高い液体でも吐出することができるため、樹脂材料を選びやすいなどの利点がある。 An ink jet method or a dispense method can be used as a means for discharging the liquid. The ink jet method can easily adjust the discharge amount because the droplet can be made small. In addition, the dispensing method has an advantage that it is easy to select a resin material because even a liquid having a relatively high viscosity can be discharged.
液状の絶縁樹脂材料には、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、または熱併用型の紫外線硬化性樹脂を用いることが好ましい。これらの具体的な材料としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等がある。これらのいずれかの樹脂、またはこれらが混合された樹脂をピンホールに対して吐出した後、熱硬化性樹脂は加熱して硬化させ、紫外線硬化性樹脂は紫外線を照射して硬化させる。また、熱併用型の紫外線硬化性樹脂では、紫外線照射後に加熱をして硬化させる。 As the liquid insulating resin material, it is preferable to use a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or a heat combined type ultraviolet curable resin. Specific examples of these materials include epoxy resins, phenol resins, silicone resins, polyimide resins, and acrylic resins. After discharging any one of these resins or a resin in which these are mixed to the pinhole, the thermosetting resin is heated and cured, and the ultraviolet curable resin is cured by irradiation with ultraviolet rays. Further, in the case of a heat combined type ultraviolet curable resin, it is cured by heating after irradiation with ultraviolet rays.
例えば、ディスペンス法を用いて、熱併用型の紫外線硬化性樹脂をピンホールに対して吐出し、10J/cm2の紫外線を照射して、125℃、10分間の加熱を行うことで硬化させる。 For example, by using a dispensing method, an ultraviolet curable resin combined with heat is discharged to a pinhole, irradiated with 10 J / cm 2 of ultraviolet light, and cured by heating at 125 ° C. for 10 minutes.
また、絶縁樹脂材料を硬化させる手段は、基板全体に対して行っても良いが、1つまたは複数のピンホールを覆う絶縁樹脂材料に対して局所的に行っても良い。局所的に処理を行うことでスループットを向上させることできる。 The means for curing the insulating resin material may be performed on the entire substrate, but may be locally performed on the insulating resin material covering one or a plurality of pinholes. By performing processing locally, the throughput can be improved.
また、絶縁樹脂材料としては、熱可塑性樹脂や溶剤揮発性樹脂などを用いることもできる。これらを用いれば、樹脂を硬化する処理を省くことができる。ただし、冷却や加熱など、硬化を助長する処理を行っても良い。 Further, as the insulating resin material, a thermoplastic resin, a solvent volatile resin, or the like can be used. If these are used, the process of curing the resin can be omitted. However, you may perform the process which promotes hardening, such as cooling and a heating.
ここで、絶縁樹脂220は、充填不良を防ぐため、ピンホールを覆う様に形成することが好ましい。絶縁樹脂220で覆われた第2の不純物半導体層160の一部の領域は、後述する第2の電極180と接触しなくなるが、その領域は極小面積であるため、変換効率低下への影響は極めて少ない。例えば、第2の不純物半導体層160の電気伝導度が1×10−1S/cm以上で、膜厚が10nm以上の場合、絶縁樹脂220の径(X1)がφ1mm以下であれば電流を損失することなく取り出すことができる。
Here, the insulating
なお、図3(B)では、ピンホール200と絶縁樹脂220の中心が一致するように充填された状態を図示しているが、これに限らず、ピンホール200に絶縁樹脂220が充填されており、且つ絶縁樹脂220が上述の径(X1)以下で形成されていれば絶縁樹脂220とピンホール200の位置関係は問われない。
3B illustrates a state in which the center of the
例えば、図5(A)の断面図に示すような状態でピンホール200が絶縁樹脂220で充填されていても良い。この場合、上面図は図5(B)となる。なお、図5(A)と図5(B)は同一の縮尺ではない。
For example, the
また、長細い傷などに対しては、図5(C)に示す上面図の様に、傷201を覆う様に絶縁樹脂220を形成する。この場合、絶縁樹脂220の短軸径(X2)が1mm以下であれば良い。なお、曲線状の傷についても同様である。
For long and narrow scratches, an insulating
次に、第2の不純物半導体層160、及びピンホール200に充填した絶縁樹脂220上に第2の電極180を形成する。ここでは、第2の電極として、アルミニウムとステンレスの積層を用いる。なお、第2の不純物半導体層160と接する側をステンレスとする。
Next, the
以上の工程を用いることによって、半導体膜の構造欠陥を検出し、その構造欠陥に対して絶縁樹脂を選択的に充填することにより、絶縁樹脂の無駄を省くことができる。また、これらの工程はウエットプロセスを含まないため、Roll−to−Rollプロセスのような連続工程の途中にも導入することが容易にできる。 By using the above steps, a structural defect of the semiconductor film is detected, and the insulating resin is selectively filled with the structural defect, whereby the waste of the insulating resin can be eliminated. Moreover, since these processes do not include a wet process, they can be easily introduced in the middle of a continuous process such as a Roll-to-Roll process.
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。 This embodiment can be implemented in appropriate combination with the structures described in the other embodiments.
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様である光電変換装置を集積化する方法について説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, a method for integrating a photoelectric conversion device which is one embodiment of the present invention will be described.
本発明の一態様における光電変換装置は、薄膜型であり、所望の電圧を取り出すための集積化を容易に行うことができる。本実施の形態では、実施の形態1で説明した構造欠陥の充填工程を含む集積化光電変換装置の作製方法を説明する。 The photoelectric conversion device according to one embodiment of the present invention is a thin film type and can be easily integrated to extract a desired voltage. In this embodiment mode, a method for manufacturing an integrated photoelectric conversion device including the structural defect filling step described in Embodiment Mode 1 will be described.
なお、本実施の形態では、実施の形態1で説明した例とは異なり、基板側とは逆側を光入射側とする構成を例として説明する。もちろん、実施の形態1と同様の構成にすることも可能である。また、本実施の形態で説明する光電変換装置の構成に用いることのできる材料は、実施の形態1で説明した光電変換装置と同じ材料を用いることができる。また、本実施の形態においても、構造欠陥の一例としてピンホールを用いた説明を行うが、傷に対する対処も同様である。 Note that in this embodiment, unlike the example described in Embodiment 1, a configuration in which the side opposite to the substrate side is the light incident side will be described as an example. Of course, a configuration similar to that of the first embodiment is also possible. As a material that can be used for the structure of the photoelectric conversion device described in this embodiment, the same material as that of the photoelectric conversion device described in Embodiment 1 can be used. Also in this embodiment, a description is given using a pinhole as an example of a structural defect.
まず、基板400上に第1の電極420を形成する。ここでは、基板400に樹脂材料のポリエチレンナフタレート(PEN)基板を用いる。基板400の厚さは特に限定しないが、例えば100μm前後の薄いものを用いれば、Roll−to−Rollプロセスを行うことができる。
First, the
Roll−to−Rollプロセスには、スパッタ法やプラズマCVD法などの成膜工程だけでなく、スクリーン印刷法やレーザ加工法などの工程も含まれる。従って、光電変換装置のほぼ全ての製造工程をRoll−to−Rollプロセスで行うこともできる。また、途中までの工程をRoll−to−Rollプロセスで行い、シート状に分断して、その後の工程をシート単位で行っても良い。例えば、分断したシートをセラミックや金属、またはそれらの複合体等で形成された枠に貼付けることで、ガラス基板等と同様に取り扱うことができる。 The Roll-to-Roll process includes not only film forming processes such as sputtering and plasma CVD, but also processes such as screen printing and laser processing. Therefore, almost all manufacturing steps of the photoelectric conversion device can be performed by a Roll-to-Roll process. Further, the process up to the middle may be performed by a Roll-to-Roll process, divided into sheets, and the subsequent processes may be performed on a sheet basis. For example, the cut sheet can be handled in the same manner as a glass substrate or the like by sticking it to a frame formed of ceramic, metal, or a composite thereof.
第1の電極420はスパッタ法で形成する。ここでは、第1の電極420に、膜厚300nmのアルミニウム、膜厚5nmのステンレスを順に積層した金属膜を用いる。
The
以降、上記第1の電極420が形成された後に、パーティクル540が偶発的に第1の電極420上に付着する例として説明する(図6(A)参照)。パーティクル540は一例として球状のものを図示したが、サイズ、形状、材料を問わず、様々な形態がある。
Hereinafter, an example will be described in which the
次に、第1の不純物半導体層440として、膜厚100nmのn型の微結晶シリコン、真性半導体層450として、膜厚600nmのi型の非晶質シリコン、第2の不純物半導体層460として膜厚50nmのp型の微結晶シリコンを順にプラズマCVD法を用いて成膜する。ここで、パーティクル540が妨げとなってピンホール500が形成される(図6(B)参照)。
Next, the first
パーティクル540は、不安定な状態で第1の電極420に付着しているため、僅かな振動や気流などによって移動することがある。また、洗浄工程などを経て意図的に取り除かれることもある。このような状態が、図6(C)に相当する。
Since the
次に、構造欠陥を検出する手段を用いて、半導体層中のピンホールを検出する工程を行う。構造欠陥を検出する手段には、実施の形態1で説明した手段を用いることができる。 Next, a step of detecting pinholes in the semiconductor layer is performed using means for detecting structural defects. As the means for detecting the structural defect, the means described in the first embodiment can be used.
半導体層中のピンホールを検出した後、ピンホールに第1の絶縁樹脂520を充填し、硬化させる(図7(A)参照)。この手段も実施の形態1で説明した手段を用いることができる。このとき、大面積の処理を行う場合などは、ピンホールの位置を特定する工程と、絶縁樹脂をピンホールに充填するとともにピンホールを覆う様に形成する工程と、絶縁樹脂を硬化させる工程を同一基板上で並行して行うことが好ましい。複数の処理を同時に行うことで処理時間を短縮させることができる。
After detecting the pinhole in the semiconductor layer, the pinhole is filled with the first insulating
次に、光電変換装置を集積化させるための詳細な説明を行う。 Next, a detailed description for integrating the photoelectric conversion devices will be given.
まず、第2の不純物半導体層460上に第2の絶縁樹脂600a、600b、600c、600d、600e、600fを形成する(図7(B)参照)。第2の絶縁樹脂600a、600c、600eは、積層した半導体層及び電極を分断する際に、レーザ光の吸収を助長させる作用があり、第2の絶縁樹脂600b、600d、600fは、第2の電極である透光性導電膜の単層を分断する際のストッパーとして作用する。
First, second insulating
該絶縁樹脂はスクリーン印刷法で形成することが好ましく、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、該樹脂は、上述したレーザ光の吸収を助長させるために黒色であることが好ましい。 The insulating resin is preferably formed by a screen printing method, and a thermosetting resin such as an epoxy resin can be used. The resin is preferably black in order to promote the above-described absorption of laser light.
次に、第2の不純物半導体層460及び該絶縁樹脂上に第2の電極480をスパッタ法を用いて形成する(図7(C)参照)。例えば、第2の電極480には、膜厚100nmの酸化インジウム−酸化錫合金などを用いることができる。
Next, a
次に、素子の分断工程として、レーザ光の照射を行い、分離孔の形成を行う(図8(A)参照)。第1の分離孔620a、620b、620cのそれぞれは、第2の電極480と第2の絶縁樹脂600a、600c、600eとの積層部に対してレーザ光を照射することにより形成され、積層した半導体層及び第1の電極を分断する。なお、ここで該分離孔の一部が基板400に達しても良い。
Next, as a process for dividing the element, laser light is irradiated to form separation holes (see FIG. 8A). Each of the
第2の分離孔640a、640b、640cのそれぞれは、第2の電極480と第2の絶縁樹脂600b、600d、600fとの積層部に対してレーザ光を照射することにより形成され、第2の電極480のみを分断する。なお、ここで第2の絶縁樹脂600b、600d、600fの一部に溝が形成されても良い。
Each of the
ここで、これらのレーザ照射工程に用いられるレーザは、可視光領域または赤外光領域の連続発振またはパルス発振レーザを用いることが好ましい。例えば、Nd−YAGレーザの基本波(波長1064nm)や第二高調波(波長532nm)を用いることができる。 Here, it is preferable to use a continuous wave or pulsed laser in the visible light region or the infrared light region as the laser used in these laser irradiation steps. For example, a fundamental wave (wavelength 1064 nm) or a second harmonic wave (wavelength 532 nm) of an Nd-YAG laser can be used.
次に、第1の分離孔620a、620b、620c、及び第2の分離孔640a、640b、640cを封止する第3の絶縁樹脂660a、660b、660c、660d、660e、660fを形成する(図8(B)参照)。該絶縁樹脂は、第2の絶縁樹脂600a、600b、600c、600d、600e、600fと同様の方法及び材料で形成することができる。
Next, third insulating
次に、第3の電極680a、680b、680cを形成する。第3の電極680aは、第3の絶縁樹脂660aと第3の絶縁樹脂660bの間において、第2の電極480と接する様に形成する。第3の電極680bは、第3の絶縁樹脂660dを端として、第3の絶縁樹脂660c方向に延在させ、隣接するセルの第2の電極480と接する様に形成する。第3の電極680cは、第3の絶縁樹脂660fを端として、第3の絶縁樹脂660e方向に延在させ、隣接するセルの第2の電極480と接するように形成する。
Next,
第3の電極680a、680b、680cは、スクリーン印刷法で形成することができる。材料としては、熱硬化性の導電ペーストを用いることが好ましく、例えば、銀ペースト等を用いることができる。
The
その後、第3の電極680a、680b、680c上からレーザ光を照射し、接続孔700a、700b、700cを形成する(図8(C)参照)。該接続孔は、第3の電極680a、680b、680cのそれぞれと第1の電極420を溶着する領域である。
After that, laser light is irradiated from above the
ここで、第3の電極680aは、第1の電極420を表面側に取り出すための取り出し電極として作用する。また、第3の電極680bは、隣り合うセルを直列に接続する接続電極として作用する。そして、第3の電極680cは、第2の電極480の取り出し電極として作用する。ここで、接続孔700cは形成しなくても取り出し電極として作用するが、第3の電極680cの一部は、第1の電極420と接続することで抵抗を下げることができるため、接続孔700cを形成することが好ましい。なお、本実施の形態では、2つのセルを直列に接続する集積化工程を例として説明しているが、集積化するセルの数はこれに限らず、実施者が適宜決定できる。
Here, the
また、図9に示す様に、第3の電極680b及び第3の電極680cのそれぞれの一部を隣接するセルの方向に向かって延在させたグリッド電極720を形成しても良い。グリッド電極720を形成することで抵抗損失を低減でき、特に高照度下での電気特性を向上させることができる。なお、グリッド電極720は、図面の奥行き方向に間隔を空けて形成するため、受光面の全体を覆うものではない。図9は、グリッド電極720が形成されている領域の断面を図示したものである。
Further, as shown in FIG. 9, a
また、図示はしないが、信頼性を向上させるために封止樹脂として、透光性絶縁樹脂を受光面側に設けても良い。該封止樹脂は、スクリーン印刷法で形成することができ、熱硬化性のエポキシ樹脂やフェノール樹脂などを用いることができる。 Although not shown, a translucent insulating resin may be provided on the light receiving surface side as a sealing resin in order to improve reliability. The sealing resin can be formed by a screen printing method, and a thermosetting epoxy resin, a phenol resin, or the like can be used.
以上の工程をもって、高歩留まりでショートやリークなどの不良を極力抑えることのできる集積型の光電変換装置を作製することができる。 Through the above steps, an integrated photoelectric conversion device that can suppress defects such as short circuits and leaks as much as possible with a high yield can be manufactured.
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。 This embodiment can be implemented in appropriate combination with the structures described in the other embodiments.
(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態2とは異なる光電変換装置の集積化方法について説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment, a method for integrating photoelectric conversion devices, which is different from that in Embodiment 2, will be described.
本実施の形態では、基板側を光入射側とする構成を例として説明する。また、本実施の形態で説明する光電変換装置の構成に用いることのできる材料は、実施の形態1及び実施の形態2で説明した光電変換装置と同じ材料を用いることができる。また、本実施の形態においても、構造欠陥の一例としてピンホールを用いた説明を行うが、傷に対する対処も同様である。 In this embodiment, a configuration in which the substrate side is the light incident side will be described as an example. As a material that can be used for the structure of the photoelectric conversion device described in this embodiment, the same material as that of the photoelectric conversion device described in Embodiments 1 and 2 can be used. Also in this embodiment, a description is given using a pinhole as an example of a structural defect.
本実施の形態において、半導体層の形成工程、及び半導体層にピンホール500が形成される過程は実施の形態2と同様であり、図6(A)、(B)、(C)及びその説明を参照されたい。
In this embodiment mode, a process for forming a semiconductor layer and a process for forming a
ただし、上述した様に、本実施の形態は、基板側を光入射側とする構成例を説明するものである。従って、半導体層にピンホール500が形成されるまでの工程においては、第1の電極420に透光性導電膜を用いる点、第1の不純物半導体層440として、p型の微結晶シリコンを用いる点、及び第2の不純物半導体層460としてn型の微結晶シリコンを用いる点が実施の形態2と異なっている。なお、それぞれの膜厚は、実施の形態2と同様である。
However, as described above, the present embodiment describes a configuration example in which the substrate side is the light incident side. Therefore, in the process until the
また、ピンホール500が形成された半導体膜に対してピンホールを検出する工程、及び検出されたピンホールに液状の絶縁樹脂材料を充填して硬化させ、第1の絶縁樹脂520を形成する工程も実施の形態2と同様であり、図7(A)及びその説明を参照されたい。
In addition, a step of detecting a pinhole in the semiconductor film in which the
次に、光電変換装置を集積化させるための詳細な説明を行う。 Next, a detailed description for integrating the photoelectric conversion devices will be given.
まず、第1の電極420、第1の不純物半導体層440、真性半導体層450、及び第2の不純物半導体層460に対して、第1の分離孔820a、820b、820c、及び第2の分離孔840a、840b、840cを形成する(図10(A)参照)。
First, the
該分離孔の形成は、実施の形態2と同様のレーザ照射工程によって行うことができ、第1の電極420、第1の不純物半導体層440、真性半導体層450、及び第2の不純物半導体層460の全層を分断する。
The separation hole can be formed by a laser irradiation step similar to that in Embodiment 2, and the
次に、第1の分離孔820a、820b、820cを封止する第2の絶縁樹脂860a、860b、860cを形成する(図10(B)参照)。該絶縁樹脂は、実施の形態2で説明した第2の絶縁樹脂600a、600b、600c、600d、600e、600fと同様の方法及び材料で形成することができる。
Next, second insulating
次に、第2の電極880a、880b、880cを形成する。第2の電極880aは、第2の分離孔840aを充填するように形成する。第2の電極880bは、第2の分離孔840bを充填し、第2の絶縁樹脂860b方向に延在させ、隣接するセルの第2の不純物半導体層460と広い面積で接続されるように形成する。第2の電極880cは、第2の分離孔840cを充填し、第2の絶縁樹脂860c方向に延在させ、隣接するセルの第2の不純物半導体層460と広い面積で接続されるように形成する。
Next,
第2の電極880a、880b、880cは、スクリーン印刷法で形成することができる。材料としては、熱硬化性の導電ペーストを用いることが好ましく、例えば、銀ペースト等を用いることができる。
The
ここで、第2の電極880aは、第1の電極420を表面側に取り出すための取り出し電極として作用する。また、第2の電極880bは、第1の電極420に対向する電極であるとともに、隣り合うセルを直列に接続する接続電極として作用する。そして、第2の電極880cは、第1の電極420に対向する電極であるとともに、取り出し電極として作用する。ここで、第2の分離孔840cの形成は必須ではないが、第2の電極880cの一部は、第1の電極420と接続することで抵抗を下げることができるため、第2の分離孔840cを形成することが好ましい。なお、本実施の形態では、2つのセルを直列に接続する集積化工程を例として説明しているが、集積化するセルの数はこれに限らず、実施者が適宜決定できる。
Here, the
また、図示はしないが、信頼性を向上させるために封止樹脂として、絶縁樹脂を第2の電極880a、880b、880cが形成されている面に設けても良い。また、受光面側の基板400の表面(図10では底面側)にも透光性絶縁樹脂を設けても良い。該透光性絶縁樹脂は、基板400表面の傷を充填する他、反射防止膜として作用させることができる。該絶縁樹脂及び該透光性絶縁樹脂は、スクリーン印刷法で形成することができ、熱硬化性のエポキシ樹脂などを用いることができる。
Although not shown, an insulating resin may be provided as a sealing resin on the surface on which the
以上の工程をもって、高歩留まりでショートやリークなどの不良を極力抑えることのできる集積型の光電変換装置を作製することができる。 Through the above steps, an integrated photoelectric conversion device that can suppress defects such as short circuits and leaks as much as possible with a high yield can be manufactured.
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。 This embodiment can be implemented in appropriate combination with the structures described in the other embodiments.
100 基板
120 第1の電極
140 第1の不純物半導体層
150 真性半導体層
160 第2の不純物半導体層
180 第2の電極
200 ピンホール
201 傷
220 絶縁樹脂
240 パーティクル
300 レーザ変位計
320 レーザ光
340 半導体膜
400 基板
420 第1の電極
440 第1の不純物半導体層
450 真性半導体層
460 第2の不純物半導体層
480 第2の電極
500 ピンホール
520 第1の絶縁樹脂
540 パーティクル
720 グリッド電極
600a 第2の絶縁樹脂
600b 第2の絶縁樹脂
600c 第2の絶縁樹脂
600d 第2の絶縁樹脂
600e 第2の絶縁樹脂
600f 第2の絶縁樹脂
620a 第1の分離孔
620b 第1の分離孔
620c 第1の分離孔
640a 第2の分離孔
640b 第2の分離孔
640c 第2の分離孔
660a 第3の絶縁樹脂
660b 第3の絶縁樹脂
660c 第3の絶縁樹脂
660d 第3の絶縁樹脂
660e 第3の絶縁樹脂
660f 第3の絶縁樹脂
680a 第3の電極
680b 第3の電極
680c 第3の電極
700a 接続孔
700b 接続孔
700c 接続孔
820a 第1の分離孔
820b 第1の分離孔
820c 第1の分離孔
840a 第2の分離孔
840b 第2の分離孔
840c 第2の分離孔
860a 第2の絶縁樹脂
860b 第2の絶縁樹脂
860c 第2の絶縁樹脂
880a 第2の電極
880b 第2の電極
880c 第2の電極
100
Claims (12)
前記第1の電極上に一導電型を有する第1の不純物半導体層を形成する工程と、
前記第1の不純物半導体層上に真性半導体層を形成する工程と、
前記真性半導体層上に前記第1の不純物半導体層とは逆の導電型を有する第2の不純物半導体層を形成する工程と、
構造欠陥を検出する手段を用いて、前記第1の不純物半導体層、前記真性半導体層、及び前記第2の不純物半導体層を含む領域、またはその領域の一部に存在する構造欠陥の位置を特定する工程と、
液体を吐出する手段を用いて、前記構造欠陥及びその周辺に対して液状の絶縁樹脂材料を吐出して、前記液状の絶縁樹脂材料を前記構造欠陥の内部に充填するとともに、前記構造欠陥を覆う様に形成する工程と、
前記液状の絶縁樹脂材料を硬化する手段を用いて、前記構造欠陥内部に充填及び前記構造欠陥を覆う様に形成された前記液状の絶縁樹脂材料を硬化する工程と、
前記第2の不純物半導体層及び硬化した絶縁樹脂上に第2の電極を形成する工程と、を有することを特徴とする光電変換装置の作製方法。 Forming a first electrode on a substrate;
Forming a first impurity semiconductor layer having one conductivity type on the first electrode;
Forming an intrinsic semiconductor layer on the first impurity semiconductor layer;
Forming a second impurity semiconductor layer having a conductivity type opposite to that of the first impurity semiconductor layer on the intrinsic semiconductor layer;
Using a means for detecting a structural defect, the position of the structural defect existing in the region including the first impurity semiconductor layer, the intrinsic semiconductor layer, and the second impurity semiconductor layer, or a part of the region is specified. And a process of
Using a means for discharging a liquid, a liquid insulating resin material is discharged to the structural defect and its surroundings to fill the inside of the structural defect and cover the structural defect. The process of forming
Using the means for curing the liquid insulating resin material, curing the liquid insulating resin material formed so as to fill the structural defects and cover the structural defects;
Forming a second electrode over the second impurity semiconductor layer and the cured insulating resin. A method for manufacturing a photoelectric conversion device, comprising:
前記第1の電極上に形成された一導電型を有する第1の不純物半導体層と、
前記第1の不純物半導体層上に形成された真性半導体層と、
前記真性半導体層上に形成された、前記第1の不純物半導体層とは逆の導電型を有する第2不純物半導体層と、
前記第2の不純物半導体層上に形成された第2の電極と、
を有し、
前記第1の不純物半導体層、前記真性半導体層、及び前記第2の不純物半導体層を含む領域、またはその領域の一部には構造欠陥が存在しており、前記構造欠陥には絶縁樹脂が充填され、前記構造欠陥の上側には前記絶縁樹脂が前記構造欠陥を覆うように形成されていることを特徴とする光電変換装置。 A first electrode formed on a substrate;
A first impurity semiconductor layer having one conductivity type formed on the first electrode;
An intrinsic semiconductor layer formed on the first impurity semiconductor layer;
A second impurity semiconductor layer formed on the intrinsic semiconductor layer and having a conductivity type opposite to that of the first impurity semiconductor layer;
A second electrode formed on the second impurity semiconductor layer;
Have
A structural defect exists in a region including the first impurity semiconductor layer, the intrinsic semiconductor layer, and the second impurity semiconductor layer, or a part of the region, and the structural defect is filled with an insulating resin. The photoelectric conversion device is characterized in that the insulating resin is formed on the upper side of the structural defect so as to cover the structural defect.
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