JPH04363071A - 光半導体装置の製造方法 - Google Patents
光半導体装置の製造方法Info
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- JPH04363071A JPH04363071A JP3300520A JP30052091A JPH04363071A JP H04363071 A JPH04363071 A JP H04363071A JP 3300520 A JP3300520 A JP 3300520A JP 30052091 A JP30052091 A JP 30052091A JP H04363071 A JPH04363071 A JP H04363071A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光起電力装置や光導電
装置の如き光半導体装置の製造方法に関するものである
。
装置の如き光半導体装置の製造方法に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置において、その光感応層に
非晶質シリコンのような半導体膜を用いたものは既に知
られている。
非晶質シリコンのような半導体膜を用いたものは既に知
られている。
【０００３】図１は、非晶質半導体膜を用いた従来の光
半導体装置を示し、１は透明基板、２ａ、２ｂ、２ｃ・
・・は基板１上に一定間隔で被着された透明導電膜、３
ａ、３ｂ、３ｃ・・・は各透明導電膜上に重畳被着され
た非晶質半導体膜、４ａ、４ｂ、４ｃ・・・は各非晶質
半導体膜上に重畳被着され、かつ各右隣の透明導電膜２
ｂ、２ｃ・・・に部分的に重畳せる裏面電極膜である。
半導体装置を示し、１は透明基板、２ａ、２ｂ、２ｃ・
・・は基板１上に一定間隔で被着された透明導電膜、３
ａ、３ｂ、３ｃ・・・は各透明導電膜上に重畳被着され
た非晶質半導体膜、４ａ、４ｂ、４ｃ・・・は各非晶質
半導体膜上に重畳被着され、かつ各右隣の透明導電膜２
ｂ、２ｃ・・・に部分的に重畳せる裏面電極膜である。
【０００４】各非晶質半導体膜３ａ、３ｂ、３ｃ・・・
は、その内部に例えば膜面に平行なＰＩＮ接合を含み、
従って、透明基板１及び透明導電膜２ａ、２ｂ、２ｃ・
・・を順次介して光入射があると、光起電力を発生する
。各非晶質半導体膜３ａ、３ｂ、３ｃ・・・内で発生し
た光起電力は、裏面電極膜４ａ、４ｂ、４ｃ・・・での
接続により直列的に相加される。
は、その内部に例えば膜面に平行なＰＩＮ接合を含み、
従って、透明基板１及び透明導電膜２ａ、２ｂ、２ｃ・
・・を順次介して光入射があると、光起電力を発生する
。各非晶質半導体膜３ａ、３ｂ、３ｃ・・・内で発生し
た光起電力は、裏面電極膜４ａ、４ｂ、４ｃ・・・での
接続により直列的に相加される。
【０００５】この様な装置において、光利用効率を左右
する一つの要因は、装置全体の受光面積（即ち、基板面
積）に対し、実際に発電に寄与する非晶質半導体膜３ａ
、３ｂ、３ｃ・・・の総面積の占める割合である。然る
に、各非晶質半導体膜３ａ、３ｂ、３ｃ・・・の隣接間
に必然的に存在する非晶質半導体膜のない領域（図中符
号ＮＯＮで示す領域）は上記面積割合を低下させる。
する一つの要因は、装置全体の受光面積（即ち、基板面
積）に対し、実際に発電に寄与する非晶質半導体膜３ａ
、３ｂ、３ｃ・・・の総面積の占める割合である。然る
に、各非晶質半導体膜３ａ、３ｂ、３ｃ・・・の隣接間
に必然的に存在する非晶質半導体膜のない領域（図中符
号ＮＯＮで示す領域）は上記面積割合を低下させる。
【０００６】従って、光利用効率を向上するには、まず
透明導電膜２ａ、２ｂ、２ｃ・・・の隣接間隔を小さく
し、そして非晶質半導体膜３ａ、３ｂ、３ｃ・・・の隣
接間隔を小さくせねばならない。
透明導電膜２ａ、２ｂ、２ｃ・・・の隣接間隔を小さく
し、そして非晶質半導体膜３ａ、３ｂ、３ｃ・・・の隣
接間隔を小さくせねばならない。
【０００７】この様な間隔縮小は各膜の加工精度で決ま
り、従って、従来は精密加工性に優れている写真蝕刻技
術が用いられている。この技術による場合、基板１上全
面への透明導電膜の被着工程と、フォトレジスト及びエ
ッチングによる各個別の透明導電膜２ａ、２ｂ、２ｃ・
・・の分離、即ち、各透明導電膜２ａ、２ｂ、２ｃ・・
・の隣接間隔部分の除去工程と、これら各透明導電膜上
を含む基板１上全面への非晶質半導体膜の被着工程と、
フォトレジスト及びエッチングによる各個別の非晶質半
導体膜３ａ、３ｂ、３ｃ・・・の分離、即ち、各非晶質
半導体膜３ａ、３ｂ、３ｃ・・・の隣接間隔部分の除去
工程とを順次経ることになる。
り、従って、従来は精密加工性に優れている写真蝕刻技
術が用いられている。この技術による場合、基板１上全
面への透明導電膜の被着工程と、フォトレジスト及びエ
ッチングによる各個別の透明導電膜２ａ、２ｂ、２ｃ・
・・の分離、即ち、各透明導電膜２ａ、２ｂ、２ｃ・・
・の隣接間隔部分の除去工程と、これら各透明導電膜上
を含む基板１上全面への非晶質半導体膜の被着工程と、
フォトレジスト及びエッチングによる各個別の非晶質半
導体膜３ａ、３ｂ、３ｃ・・・の分離、即ち、各非晶質
半導体膜３ａ、３ｂ、３ｃ・・・の隣接間隔部分の除去
工程とを順次経ることになる。
【０００８】しかし乍ら、写真蝕刻技術は細密加工の上
で優れてはいるが、蝕刻パターンを規定するフォトレジ
ストのピンホールや周縁での剥がれにより、非晶質半導
体膜に欠陥を生じさせやすい。
で優れてはいるが、蝕刻パターンを規定するフォトレジ
ストのピンホールや周縁での剥がれにより、非晶質半導
体膜に欠陥を生じさせやすい。
【０００９】特開昭５７−１２５６８号公報に開示され
た先行技術は、レーザ照射による膜の焼き切りで上記隣
接間隔を設けるものであり、写真蝕刻技術で必要なフォ
トレジストを一切使わないその技法は、上記の課題を解
決する上で極めて有効である。また、写真蝕刻技術で得
られる各非晶質半導体膜３ａ、３ｂ、３ｃ・・・の隣接
間隔は約６００μｍであるが、レーザ使用の場合、その
間隔を更に小さくすることができる。
た先行技術は、レーザ照射による膜の焼き切りで上記隣
接間隔を設けるものであり、写真蝕刻技術で必要なフォ
トレジストを一切使わないその技法は、上記の課題を解
決する上で極めて有効である。また、写真蝕刻技術で得
られる各非晶質半導体膜３ａ、３ｂ、３ｃ・・・の隣接
間隔は約６００μｍであるが、レーザ使用の場合、その
間隔を更に小さくすることができる。
【００１０】レーザ使用の際に留意すべきことは、焼き
切らんとする膜部分の下に他の膜が存在しておれば、そ
れに損傷を与えないことである。さもなければ、目的の
膜部分を焼き切った上、必要としない下の膜まで焼き切
ってしまう。上記先行技術は、この要求を満たすために
、レーザ出力やパルス周波数を各膜に対して選択するこ
とを提案している。
切らんとする膜部分の下に他の膜が存在しておれば、そ
れに損傷を与えないことである。さもなければ、目的の
膜部分を焼き切った上、必要としない下の膜まで焼き切
ってしまう。上記先行技術は、この要求を満たすために
、レーザ出力やパルス周波数を各膜に対して選択するこ
とを提案している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、レーザ出
力やパルス周波数の安定化を図ることは困難であり、従
って、この種の装置における各膜の厚みが非常に薄いこ
とを考慮すると、レーザ出力あるいはパルス周波数の選
択により他の膜の損傷を防止する方法は最善のものでは
ない。
力やパルス周波数の安定化を図ることは困難であり、従
って、この種の装置における各膜の厚みが非常に薄いこ
とを考慮すると、レーザ出力あるいはパルス周波数の選
択により他の膜の損傷を防止する方法は最善のものでは
ない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、透明導電膜と
、該導電膜上に被着され、該膜を透過せる光に感応する
半導体膜とを備えた光半導体装置の製造に際し、上記半
導体膜の不要部分の少なくとも一部は、上記透明導電膜
に対する光吸収率が上記半導体膜に対するそれよりも十
分低い波長のレーザ光を照射することにより部分的に除
去され、上記透明導電膜の一部が露出せしめられること
を特徴とする。
、該導電膜上に被着され、該膜を透過せる光に感応する
半導体膜とを備えた光半導体装置の製造に際し、上記半
導体膜の不要部分の少なくとも一部は、上記透明導電膜
に対する光吸収率が上記半導体膜に対するそれよりも十
分低い波長のレーザ光を照射することにより部分的に除
去され、上記透明導電膜の一部が露出せしめられること
を特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明は、レーザを利用するものであるが、透
明導電膜と半導体膜との重畳体からなる光半導体装置に
おいて、これら各膜の光吸収率特性の差異に着目し、こ
れを利用している。
明導電膜と半導体膜との重畳体からなる光半導体装置に
おいて、これら各膜の光吸収率特性の差異に着目し、こ
れを利用している。
【００１４】図２は光波長と膜の吸収率との関係を示し
ており、図中実線が非晶質シリコンの吸収率を、また破
線が透明導電膜（酸化錫膜）の吸収率を夫々表している
。従って、例えば約０．６μｍの波長のレーザ光を非晶
質半導体膜に、その部分的除去のために照射すれば、斯
るレーザ光に対する吸収率は、非晶質半導体膜に対して
透明導電膜のほうが極めて低いので、透明導電膜は上記
レーザ照射により損傷を受け難い。
ており、図中実線が非晶質シリコンの吸収率を、また破
線が透明導電膜（酸化錫膜）の吸収率を夫々表している
。従って、例えば約０．６μｍの波長のレーザ光を非晶
質半導体膜に、その部分的除去のために照射すれば、斯
るレーザ光に対する吸収率は、非晶質半導体膜に対して
透明導電膜のほうが極めて低いので、透明導電膜は上記
レーザ照射により損傷を受け難い。
【００１５】
【実施例】図３Ａ乃至Ｆは本発明の一実施例方法を工程
順に示している。
順に示している。
【００１６】図３Ａの工程では、厚さ１ｍｍ〜３ｍｍの
透明なガラス基板１０上全面に、厚さ２０００Å〜５０
００Åの酸化錫からなる透明導電膜１１が被着される。
透明なガラス基板１０上全面に、厚さ２０００Å〜５０
００Åの酸化錫からなる透明導電膜１１が被着される。
【００１７】図３Ｂの工程では、隣接間隔部１１’がレ
ーザ光照射により除去されて、個別の各透明導電膜１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ・・・が分離形成される。使用され
るレーザは波長１．０６μｍ、出力１．３×１０８Ｗ／
ｃｍ２、パルス周波数３ＫＨｚのＹＡＧレーザが適当で
あり、隣接間隔部１１’の間隔Ｌ１は約１００μｍに設
定される。
ーザ光照射により除去されて、個別の各透明導電膜１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ・・・が分離形成される。使用され
るレーザは波長１．０６μｍ、出力１．３×１０８Ｗ／
ｃｍ２、パルス周波数３ＫＨｚのＹＡＧレーザが適当で
あり、隣接間隔部１１’の間隔Ｌ１は約１００μｍに設
定される。
【００１８】図３Ｃの工程では、各透明導電膜１１ａ、
１１ｂ、１１ｃ・・・の表面を含んで基板１０上全面に
厚さ５０００Å〜７０００Åの非晶質シリコン膜１２が
被着される。斯るシリコン膜はその内部に膜面と平行な
ＰＩＮ接合を含み、従ってより具体的には、まずＰ型の
非晶質シリコン膜が被着され、次いでＩ型及びＮ型の非
晶質シリコン膜が順次積層被着される。
１１ｂ、１１ｃ・・・の表面を含んで基板１０上全面に
厚さ５０００Å〜７０００Åの非晶質シリコン膜１２が
被着される。斯るシリコン膜はその内部に膜面と平行な
ＰＩＮ接合を含み、従ってより具体的には、まずＰ型の
非晶質シリコン膜が被着され、次いでＩ型及びＮ型の非
晶質シリコン膜が順次積層被着される。
【００１９】図３Ｄの工程では、隣接間隔部１２’がレ
ーザ光照射により除去されて、個別の各非晶質シリコン
膜１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・が分離形成される。使
用されるレーザは波長０．５１μｍ、出力２×１０３Ｗ
／ｃｍ２、ＣＷのＡｒレーザが適当であり、隣接間隔部
１２’の間隔Ｌ２は約３００μｍに設定される。
ーザ光照射により除去されて、個別の各非晶質シリコン
膜１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・が分離形成される。使
用されるレーザは波長０．５１μｍ、出力２×１０３Ｗ
／ｃｍ２、ＣＷのＡｒレーザが適当であり、隣接間隔部
１２’の間隔Ｌ２は約３００μｍに設定される。
【００２０】この時、隣接間隔部１２’の下に存在する
透明導電膜部分１１０にもレーザ光が最終的に到達する
が、注意すべきは、現在の波長の光の吸収率は図２にて
述べた如く、非晶質シリコン膜に対して透明導電膜のほ
うが極めて低い。よって、非晶質シリコン膜１２をその
膜厚分だけ除去するにほぼ必要十分な照射時間長をもっ
てレーザ光を走査させると、非晶質シリコン膜の膜厚分
だけ完全に除去されて、その結果、一時的にレーザ光が
透明導電膜部分１１０を直撃するに至ったとしても、そ
の部分はほとんど損傷を受けない。
透明導電膜部分１１０にもレーザ光が最終的に到達する
が、注意すべきは、現在の波長の光の吸収率は図２にて
述べた如く、非晶質シリコン膜に対して透明導電膜のほ
うが極めて低い。よって、非晶質シリコン膜１２をその
膜厚分だけ除去するにほぼ必要十分な照射時間長をもっ
てレーザ光を走査させると、非晶質シリコン膜の膜厚分
だけ完全に除去されて、その結果、一時的にレーザ光が
透明導電膜部分１１０を直撃するに至ったとしても、そ
の部分はほとんど損傷を受けない。
【００２１】図３Ｅの工程では、透明導電膜部分１１０
及び非晶質シリコン膜１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・の
各表面を含んで基板１０上全面に、２０００Å〜１μｍ
厚さのアルミニウムからなる裏面電極膜１３が被着され
る。
及び非晶質シリコン膜１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・の
各表面を含んで基板１０上全面に、２０００Å〜１μｍ
厚さのアルミニウムからなる裏面電極膜１３が被着され
る。
【００２２】図３Ｆの最終工程では、隣接間隔部１３’
がレーザ光照射により除去されて、個別の各裏面電極膜
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ・・・が分離形成される。使用
されるレーザは波長１．０６μｍ、出力５×１０６Ｗ／
ｃｍ２、パルス周波数３ＫＨｚのＹＡＧレーザが適当で
あり、隣接間隔部１３’の間隔Ｌ３は約２０μｍに設定
される。
がレーザ光照射により除去されて、個別の各裏面電極膜
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ・・・が分離形成される。使用
されるレーザは波長１．０６μｍ、出力５×１０６Ｗ／
ｃｍ２、パルス周波数３ＫＨｚのＹＡＧレーザが適当で
あり、隣接間隔部１３’の間隔Ｌ３は約２０μｍに設定
される。
【００２３】裏面電極膜１３の材料であるアルミニウム
の融点は透明導電膜１１に比べて非常に低く、従って、
各透明導電膜１１ａ、１１ｂ、１１ｃ・・・の分離に用
いたレーザ出力より十分に低い出力値のレーザが用いら
れていることに注意すべきである。よって、裏面電極膜
１３をその膜厚部分だけ除去するにほぼ必要十分な照射
時間長をもってレーザ光を走査させると、裏面電極膜の
膜厚分だけ完全に除去されて、その結果、一時的にレー
ザ光が透明導電膜部分１１０を直撃するに至ったとして
も、その部分はほとんど損傷を受けない。
の融点は透明導電膜１１に比べて非常に低く、従って、
各透明導電膜１１ａ、１１ｂ、１１ｃ・・・の分離に用
いたレーザ出力より十分に低い出力値のレーザが用いら
れていることに注意すべきである。よって、裏面電極膜
１３をその膜厚部分だけ除去するにほぼ必要十分な照射
時間長をもってレーザ光を走査させると、裏面電極膜の
膜厚分だけ完全に除去されて、その結果、一時的にレー
ザ光が透明導電膜部分１１０を直撃するに至ったとして
も、その部分はほとんど損傷を受けない。
【００２４】尚、裏面電極膜１３の斯る部分除去に際し
、除去部分の表面に黒色インク等を塗布してレーザ光の
吸収を促進するようにすれば、より確実に裏面電極膜１
３の所望部分のみを除去することができる。
、除去部分の表面に黒色インク等を塗布してレーザ光の
吸収を促進するようにすれば、より確実に裏面電極膜１
３の所望部分のみを除去することができる。
【００２５】上記実施例で挙げた各種の構成及び数値は
例示的なものであり、適宜に変更できることはもちろん
のことである。例えば、半導体膜としては、非晶質ゲル
マニウム、非晶質窒化シリコン等の非晶質半導体やその
他の無定形半導体も用いられ、また、透明導電膜として
は酸化錫・インジウム膜等も用いられる。更に、例えば
各透明導電膜１１ａ、１１ｂ、１１ｃ・・・の間隔を２
０μｍ程度になしても良い。
例示的なものであり、適宜に変更できることはもちろん
のことである。例えば、半導体膜としては、非晶質ゲル
マニウム、非晶質窒化シリコン等の非晶質半導体やその
他の無定形半導体も用いられ、また、透明導電膜として
は酸化錫・インジウム膜等も用いられる。更に、例えば
各透明導電膜１１ａ、１１ｂ、１１ｃ・・・の間隔を２
０μｍ程度になしても良い。
【００２６】
【発明の効果】本発明のよれば、透明導電膜と、その上
に被着された半導体膜とを備えた光半導体装置を製造す
る際に、半導体膜のレーザによる部分的除去を、他の膜
を損傷することなく確実になすことができ、レーザによ
る超微細加工を有効に利用することができる。
に被着された半導体膜とを備えた光半導体装置を製造す
る際に、半導体膜のレーザによる部分的除去を、他の膜
を損傷することなく確実になすことができ、レーザによ
る超微細加工を有効に利用することができる。
【図１】典型的な光半導体装置を示す側面図である。
【図２】透明導電膜と半導体膜との光吸収特性を示す特
性図である。
性図である。
【図３】本発明の一実施例を示す工程別断面図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 透明導電膜と、該導電膜上に被着され
、該膜を透過せる光に感応する半導体膜とを備えた光半
導体装置の製造に際し、上記半導体膜の不要部分の少な
くとも一部は、上記透明導電膜に対する光吸収率が上記
半導体膜に対するそれよりも十分低い波長のレーザ光を
照射することにより部分的に除去され、上記透明導電膜
の一部が露出せしめられることを特徴とする光半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3300520A JP2648064B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 光半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3300520A JP2648064B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 光半導体装置の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57147357A Division JPS5935489A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 光半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04363071A true JPH04363071A (ja) | 1992-12-15 |
| JP2648064B2 JP2648064B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=17885812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3300520A Expired - Lifetime JP2648064B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 光半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2648064B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002528888A (ja) * | 1998-09-17 | 2002-09-03 | シーメンス ソーラー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 透明な電極層をスタラクチャ化するための方法 |
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1991
- 1991-11-15 JP JP3300520A patent/JP2648064B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2648064B2 (ja) | 1997-08-27 |
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