JPH01138765A - 光電変換装置の製造方法 - Google Patents

光電変換装置の製造方法

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JPH01138765A
JPH01138765A JP62298183A JP29818387A JPH01138765A JP H01138765 A JPH01138765 A JP H01138765A JP 62298183 A JP62298183 A JP 62298183A JP 29818387 A JP29818387 A JP 29818387A JP H01138765 A JPH01138765 A JP H01138765A
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JP
Japan
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layer
reaction chamber
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photoelectric conversion
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JP62298183A
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English (en)
Inventor
Eiji Togawa
戸川 榮司
Toshio Yanagisawa
柳沢 利夫
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野 〕 本発明は、プラズマCVD法による光電変換装置の製造
方法に関する。
〔vC来の技術〕
近年、非晶質シリコン(a−8i)を初めとする非晶質
半導体を用いた光電変換装置は、可視光に対する光吸収
係数が大である、光伝導度が高い、+A材料費安価であ
る、基板の自由度が大である等の理由がら低価格太陽電
池、イメージセンサ、合膜トランジスタ等に実用化され
てきている。
その主たる製造方法は、真空槽内に所定のガスを導入し
て所定の内圧とし、該真空槽内におけるグロー放電によ
り膜形成を行うプラズマCV D法である。
プラズマCVD装置は、開発当初は反応室力f1室であ
りガスを交換しなからP型、I型、N型の半導体層を形
成していた。  しかし、多量生産および各半導体層に
不必要な不純物の混入防止、信頼性向上、特性向上を目
的として反応室が2室以上ある装置が量産機として用い
られるようになってきた。 (例えば、特公昭62−3
7528を参照)参考例1 第3図は、PIN接合を連続的に形成するたy)の装置
の概略図で3つの反応室からなっている。
第3図の構成は基本的には後述する第1図と反応室の数
を除いておなじである。301は排気および予備加熱を
する取入れ室、302は第1の反応室でP層を、303
は第2の反応室で1層を、304は第3の反応室はN層
をそれぞれ形成する。 305は冷却および大気ヘリー
クする取り出し室である。
各室はゲートバルブと呼ばれる開閉器306によって分
離されている。  上記の例は、反応室を分離すること
によって各半導体層に不必要な不純物の混入を防止する
ものである。  一般的には、PIN各層の厚みが著し
く異なり、生産性は最も堆積時間の長い反応室の時間で
決まるため、量産装置では堆積時間の長い反応室を複数
設けて連続的に生産している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、前述の従来技術では、特性を満足するために反
応室を2室以上にすると生産能力は最も堆積時間の長い
、例えば1層できまるため生産性は高くない。  生産
性を同時に満足させるためにさらに反応室を増やした場
合は生産能力は増加するが大規模て・高価な装置になる
という欠点をイfしていた。 本発明はこのような間顧
点を解決するもので、その目的とするところは、最小の
装置で特性と生産性を同時に達成できる光電変換装、置
の製造方法を提供するところにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の光電変換装置の製造方法は、P型、■型、Nを
の半導体層を有する光電変換装置を、2つ以上の反応室
からなるプラズマCVD装置で形成する製造方法におい
て、第1の反応室でP型とI型の一部を形成し、第2の
反応室以降て何型の残部とN型を形成することあるいは
、第1の反応室でN型と■型の一部を形成し、第2の反
応室以降で■型の残部とP型を形成することを特徴とす
る。
〔実施例〕
以下に本発明の詳細な説明する。  ここではP型半導
体層としてポロンをドープしたa−9i+−xcx:H
,I型半導体層としてa−8i:H。
N型半導体層としてリンをドープしたa−9iドxC:
Hを用いたが他の半導体層についても同様に実施できる
。  なお、Xの値はO<X≦1をとる。
(実施例1) 第1図に本発明方法を実施する製造装置の平面図の概略
図を示す。  以下に図面に従って説明する。
ゲートバルブ105を開いて、取入れ室101に基板を
七ツ)、したホルダー111.111 ′を入れ、ゲー
トバルブ105を閉じて真空ポンプ115で真空に引く
基板は下電極としてITOを形成したものを用いた。
また、基板はホルダー111.111 ′には互いに背
を向けてセットされる。   次に赤外線加熱ヒーター
110で基板を所定の温度に加熱する。   本実施例
の場合は、250°Cに加熱した。 次にゲートバルブ
106を開けて、予め真空に引いてあった第1の反応室
102へ基板ホルダーL11JII−を入オーしゲート
バルブ106を閉じる。 第1の反応室102と第2の
反応室103には、基板を背面から加熱するヒーター1
12があり基板の温度を250°Cに保持している。 
ガス系列116からN2ガスを0.5TORRで5分間
流し熱伝導を良くして反応室内を更に灼熱化した後真空
に引く。  この時、余熱したガスを導入すればより効
果的である。 次にガス系列117からモノシラン(S
iHj)、同118からメタン(CH4) 、同119
からジボラン(B2H6)を1:5.5:0.4の比で
0.5TORR導入し、平行平板型電極113.113
 ′に13.56MHzの高周波電圧を印加し、95W
で90秒プラズマを発生させP層を約500人形成する
。  この時、基板ホルダー111.111 =は対向
電極となる。また、高周波電圧は電極113.113′
について独立に印加することができるため基板ホルダー
111.111 ”にセットされた基板に対してほぼ同
一条件で膜を形成することができる。
次に、反応室102内を真空引きしたのちガス系列12
0からI−I 2ガスを0.67ORRで5分導入して
反応室内をH2で置換し、再び真空引きする。  I■
2ガス置換はP層と1層の界面を活性にするためである
が、特に必要不可欠な工程ではない。
次に、ガス系列117から5iHa 、同118から水
素ガス(H2)を1:4の比で0.9TORR導入し、
95Wで19分ブラズマを発生させ1層を約4500人
形成する。
次に、第1の反応室102を真空に引いた後ゲートバル
ブ107を開けて、予め真空に引いてあった第2の反応
室103へ基板ホルダー111.111 ′を移動して
ゲートバルブ107を閉じる。  ガス系列122から
SiH4、同123からN2を1:4の比で0.9TO
RR導入し、95Wで15分プラズマを発生させ1層の
残り約3500Aを形成する。  1層を形成後、反応
室103内を真空に引いた後ガス系列122から5iH
a、同123からN2、同124からCHa、同125
からホスフィン(PH1)を1:2.1:1.7:0.
5の比で0.5TORR導入し、95Wで5.5分プラ
ズマを発生させN層を約500人形成する。次に、第2
の反応室103を真空引した後ゲートバルブ108を開
けて、予め真空に引いてあった取り出し室104へ基板
ホルダー111.111 ′を移動してゲートバルブ1
08を閉じる。  取り出し室104には、冷却ユニッ
ト114.114 ′、115があり基板および基板ホ
ルダー111゜111′を両側から冷却する。  この
時ガス系列128からN2を導入して真空度を低下させ
て冷却効率をよくする。  次に、リーク系列129が
ら空気を導入し大気圧になったところでゲートバルブ1
09を開けて基板ホルダー111.111 ”を外部に
取り出す。
なお、第2の反応室103のガス系列126は反応室内
を置換するためのN2である。  また、第1の反応室
102のガス系列121と第2の反応室103のガス系
列127は、反応室内の堆積物をエツチングするための
CF4である。
第2図に、本実施例による光電変換装置の製造フローチ
ャー1・を示す。  (a)に示すように透明石英基板
201に透明電極202としてITOを形成し、(b)
に示すように第1の反応室で2層203およびI F’
lの一部204を形成し、(c)で示すように第2の反
応室で1層の残部205および】〕層を形成する。  
本実施例で光電変換層を形成したのち、(d)で示すよ
うに上部電極207としてAl−5iを形成した。
ガス置換、ガス導入、真空引き、搬送時間を含めると、
PINの形成時間はそれぞれ21分、53分、13分で
ある。  従来の方法では、第1の反応室でP層を第2
の反応室で1層およびN層を形成した場合生産能力は第
2の反応室での形成時間66分で決まる。 一方、本実
施例では第1の反応室でP層及び1層の一部を、第2の
反応室で1層の残部とN層を形成し、それぞれの形成時
間は約44分であるため生産能力は50%増加する。
また、本実施例で形成した光7N、変換装置は第1の反
応室で形成した1層に微量のポロンがドープされ、第2
の反応室で形成した1層に微量のリンがドープされるこ
とにより疑似1”N接合が形成されるため、光が入射し
たとき1層で生ずるホールとエレクトロンを外部に取り
出す量子効率が従来の方法より約5%高くなるという効
果も確認された。
(実施例2) 第3図に、本発明方法を実施する別の装置の概略図を示
す。  これは、従来例でP層、■層、N層をそれぞれ
別の反応室で形成した時に用いた装置である。
基本的な製造方法は上述した実施例1と同じである。 
 取入れ室301で真空引き、加熱を行い、第1の反応
室302でP層と1層の一部を、第2の反応室303で
1層の一部を、第3の反応室304で1層の残部とN層
をそれぞれ形成し、取り出し室305で冷月1後基板を
取り出す。
各反応室での堆積条件を以下に示す。
第1反応室 PKf1500人  90秒I層 250
0人9分20秒 1110分50秒第2反応室 1層 
3300人     計12分20秒第3反応室 IP
′fI2200人8分15秒N層 500A 5分30
秒 計13分45抄第4図に本実施例の方法で形成した
光電変換装置の断面構造を示す。 401は基板でここ
では透明石英を用いた。402は下部電極のITO14
03,404はそれそ°れ第1の反応室で形成したP層
および1層、405は第2の反応室で形成した1層、4
06.407はそれそ゛れ第3の反応室で形成した1層
およびN層、408は上部電極のAl−3iである。
従来の方法ではPINをそれぞれ別の反応室で形成して
いたため生産性は最も時間の長いIIで決っており、本
実施例の厚みを同一条件で形成する場合はPINM形成
時間をそれそ゛れ21分、53分、13分とすると約5
3分がサイクルタイムとなる。 本実施例では、1層を
3つの反応室に分けたのでそれそ゛れの反応室での時間
約29分がサイクルタイムであり、従来例に比べて1.
8倍以上の生産性向上をはかることかできた。  また
、実施例1で述べた量子効率についても従来の方法より
約4%向上した。
実施例1および実施例2はともに基板側から順にI” 
I Nの構造であるが、本発明の方法では逆のN T 
P 977造についても同様に形成することができる。
  また、各反応室に導入するガスを余熱することによ
って形成される膜厚、膜質の均一性が向上する。
本発明の方法では、1層を2つ以上の反応室に分離して
形成するが、これによる光電変換装置の特性劣下や信頼
性の低下は全く認められない。
〔発明の効果〕
以上に実施例に従って本発明の製造方法を説明したが、
本発明の効果を以下に述べる。
(1)P層とN層を分離するため、ドープ剤による汚染
がなく、光電変換装置の信頼性が高い。
(2)1層を自由に分割できるため、最も生産性の高い
堆積方法を選択することができる。
(3)第1の反応室は常に1層で終るため、反応室の壁
からの(η染が少なくドープ量の制御が容易である。
(4)P層と1層あるいはN層と1層が同一反応室で形
成されるため、1層の一部がP型またはN型になり量子
効率が上がる。
(5)生産11ヒカが向」ニするため、装置のコストパ
フォーマンスが高い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法を実施するためのプラズマCV
D装置の概略図、第2図(a)・ν(d)は本発明の方
法による光電変換装置の製造工程図、第3図は反応室が
3室のプラズマCVD装置の概略図、第4図は第3図の
装置を用いた時の本発明の方法による光電変換装置の断
面構造図である。 以上 第1図 第30 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  P型、I型、N型の半導体層を有する光電変換装置を
    、2つ以上の反応室からなるプラズマCVD装置で形成
    する光電変換装置の製造方法において、第1の反応室で
    P型とI型の一部を形成し、第2の反応室以降でI型の
    残部とN型を形成することあるいは、第1の反応室でN
    型とI型の一部を形成し、第2の反応室以降でI型の残
    部とP型を形成することを特徴とする光電変換装置の製
    造方法。
JP62298183A 1987-11-26 1987-11-26 光電変換装置の製造方法 Pending JPH01138765A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5378639A (en) * 1992-07-24 1995-01-03 Fuji Electric Co., Ltd. Method for manufacturing a thin-film photovoltaic conversion device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58169980A (ja) * 1982-03-19 1983-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光起電力素子の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58169980A (ja) * 1982-03-19 1983-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光起電力素子の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5378639A (en) * 1992-07-24 1995-01-03 Fuji Electric Co., Ltd. Method for manufacturing a thin-film photovoltaic conversion device

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