JPH053151B2 - - Google Patents
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- JPH053151B2 JPH053151B2 JP59126918A JP12691884A JPH053151B2 JP H053151 B2 JPH053151 B2 JP H053151B2 JP 59126918 A JP59126918 A JP 59126918A JP 12691884 A JP12691884 A JP 12691884A JP H053151 B2 JPH053151 B2 JP H053151B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
- H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
- H01L31/03921—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
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- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明はレーザビームの如きエネルギビームを
利用した集積型光起電力装置の製造方法に関す
る。
利用した集積型光起電力装置の製造方法に関す
る。
(ロ) 従来技術
半導体膜を光活性層とするものとして光起電力
装置がある。
装置がある。
第１図は既に実用化されている光起電力装置の
基本構造を示し、１はガラス、耐熱プラスチツク
等の絶縁性且つ透光性を有する基板、２ａ，２
ｂ，２ｃ……は基板１上に一定間隔で被着された
透明導電膜、３ａ，３ｂ，３ｃ……は各透明導電
膜上に重畳被着された非晶質シリコン等の非晶質
半導体膜、４ａ，４ｂ，４ｃ……は各非晶質半導
体膜上に重畳被着され、かつ各右隣りの透明導電
膜２ｂ，２ｃ……に部分的に重畳せる裏面電極膜
である。
基本構造を示し、１はガラス、耐熱プラスチツク
等の絶縁性且つ透光性を有する基板、２ａ，２
ｂ，２ｃ……は基板１上に一定間隔で被着された
透明導電膜、３ａ，３ｂ，３ｃ……は各透明導電
膜上に重畳被着された非晶質シリコン等の非晶質
半導体膜、４ａ，４ｂ，４ｃ……は各非晶質半導
体膜上に重畳被着され、かつ各右隣りの透明導電
膜２ｂ，２ｃ……に部分的に重畳せる裏面電極膜
である。
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
つて透光性基板１及び透明導電膜２ａ，２ｂ，２
ｃ……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，４
ｂ，４ｃでの接続により直列的に相加される。
の内部に例えば膜面に平行なPIN接合を含み、従
つて透光性基板１及び透明導電膜２ａ，２ｂ，２
ｃ……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，４
ｂ，４ｃでの接続により直列的に相加される。
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いで
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の
ない領域（図中符号のNONで示す領域）は上記
面積割合いを低下させる。
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いで
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の
ない領域（図中符号のNONで示す領域）は上記
面積割合いを低下させる。
従つ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。この様な間
隔縮小は各膜の加工精度で決まり、従つて、従来
は細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、フオトレジスト及び
エツチングによる各個別の透明導電膜２ａ，２
ｂ，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、フオトレジスト及びエ
ツチングによる各個別の非晶質半導体膜３ａ，３
ｂ，３ｃ……の分離、即ち、各非晶質半導体膜３
ａ，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。
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。この様な間
隔縮小は各膜の加工精度で決まり、従つて、従来
は細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、フオトレジスト及び
エツチングによる各個別の透明導電膜２ａ，２
ｂ，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、フオトレジスト及びエ
ツチングによる各個別の非晶質半導体膜３ａ，３
ｂ，３ｃ……の分離、即ち、各非晶質半導体膜３
ａ，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。
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オトレ
ジストのピンホールや周縁での剥れにより非晶質
半導体膜に欠陥を生じさせやすい。
れてはいるが、蝕刻パターンを規定するフオトレ
ジストのピンホールや周縁での剥れにより非晶質
半導体膜に欠陥を生じさせやすい。
特開昭57−12568号公報に開示された先行技術
は、レーザビームの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
必要なフオトレジスト、即ちウエツトプロセスを
一切使わず細密加工性に富む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。
は、レーザビームの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
必要なフオトレジスト、即ちウエツトプロセスを
一切使わず細密加工性に富む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。
一方、第２図に示す如く、各光電変換領域５
ａ，５ｂ……に連続して被着された非晶質半導体
膜３を各領域５ａ，５ｂ……毎に分割するに先立
つて直ちに肉薄な第１裏面電極膜４１を上記半導
体膜３上全面に予め積層被着する工程を含む製造
方法が提案された。即ち、非晶質半導体膜３を分
割せしめる工程後裏面電極膜を被着せしめたので
は両者の接合界面に塵埃や、写真蝕刻時使用した
水分等が介在することがあり、斯る介在物を原因
として発生していた裏面電極膜４ａ，４ｂ……の
剥離や腐蝕事故を抑圧することができる。
ａ，５ｂ……に連続して被着された非晶質半導体
膜３を各領域５ａ，５ｂ……毎に分割するに先立
つて直ちに肉薄な第１裏面電極膜４１を上記半導
体膜３上全面に予め積層被着する工程を含む製造
方法が提案された。即ち、非晶質半導体膜３を分
割せしめる工程後裏面電極膜を被着せしめたので
は両者の接合界面に塵埃や、写真蝕刻時使用した
水分等が介在することがあり、斯る介在物を原因
として発生していた裏面電極膜４ａ，４ｂ……の
剥離や腐蝕事故を抑圧することができる。
然るに、第３図に要部を拡大して示す如く、各
光電変換領域５ａ，５ｂ……に連続して積層被着
された非晶質半導体膜３及び第１裏面電極膜４１
を各領域５ａ，５ｂ……毎に分割すべくレーザビ
ームを照射することにより隣接間隔部６に位置す
る半導体膜３′及び第１裏面電極膜４１′を除去し
ようとすると、斯る隣接間隔部６に非晶質半導体
膜の溶融物等の残留物７，７……が除去部分近傍
に残存したり、或いは予め定められたパターンに
正確に除去することができずこの未除去による残
留物７，７……が特にレーザビームの走査方向の
両側面に於いて残存する危惧を有していた。上記
両側面に残存した残留物７，７……はレーザビー
ムに於けるエネルギ密度の分布が僅かながらも正
規分布するために、隣接間隔部の両側面が低エネ
ルギ分布となり、その結果発生するものと考えら
れる。何れの原因にしろ除去すべき隣接間隔部に
上記残留物７，７……が存在すると、第４図の工
程で被着される第２裏面電極膜４２は斯る残留物
７，７……の影に付着するに至らず、従つて、第
５図の工程で隣接間隔部６′がレーザービームの
照射により除去され、各光電変換領域５ａ，５ｂ
……が直列接続されるはずの上記隣接間隔部に於
ける第２裏面電極膜４２ａ，４２ｂ……と透明導
電膜２ｂ，２ｃ……との間には、上記残留物７，
７……が介在することとなつたり、或いは、間隙
８……を形成したりする結果、両者の接着強度は
低下し、遂には裏面電極膜４ａ，４ｂ……が剥離
する事故を招き製造歩留まりの低下の原因とな
る。
光電変換領域５ａ，５ｂ……に連続して積層被着
された非晶質半導体膜３及び第１裏面電極膜４１
を各領域５ａ，５ｂ……毎に分割すべくレーザビ
ームを照射することにより隣接間隔部６に位置す
る半導体膜３′及び第１裏面電極膜４１′を除去し
ようとすると、斯る隣接間隔部６に非晶質半導体
膜の溶融物等の残留物７，７……が除去部分近傍
に残存したり、或いは予め定められたパターンに
正確に除去することができずこの未除去による残
留物７，７……が特にレーザビームの走査方向の
両側面に於いて残存する危惧を有していた。上記
両側面に残存した残留物７，７……はレーザビー
ムに於けるエネルギ密度の分布が僅かながらも正
規分布するために、隣接間隔部の両側面が低エネ
ルギ分布となり、その結果発生するものと考えら
れる。何れの原因にしろ除去すべき隣接間隔部に
上記残留物７，７……が存在すると、第４図の工
程で被着される第２裏面電極膜４２は斯る残留物
７，７……の影に付着するに至らず、従つて、第
５図の工程で隣接間隔部６′がレーザービームの
照射により除去され、各光電変換領域５ａ，５ｂ
……が直列接続されるはずの上記隣接間隔部に於
ける第２裏面電極膜４２ａ，４２ｂ……と透明導
電膜２ｂ，２ｃ……との間には、上記残留物７，
７……が介在することとなつたり、或いは、間隙
８……を形成したりする結果、両者の接着強度は
低下し、遂には裏面電極膜４ａ，４ｂ……が剥離
する事故を招き製造歩留まりの低下の原因とな
る。
又、たとえばレーザビームによる細密加工を良
好に行えたとしても、第１図の如き素子構造にあ
つては、光電変換に寄与しない無効領域の減少は
図れるものの、斯る無効領域の減少が図られた透
明導電膜２ａ，２ｂ，２ｃ……の分割溝７，７…
…内に左隣りの光電変換素子５ａ，５ｂ……の裏
面電極膜４ａ，４ｂ……が右隣りの光電変換素子
５ｂ，５ｃ……と電気的に結合すべく延在し位置
すると、隣接せる透明導電膜２ａ，２ｂ，２ｂ，
２ｃ、……の絶縁間隔W1は上記裏面電極膜４ａ，
４ｂ……の埋入により、この裏面電極膜４ａ，４
ｂ、……と一方の透明導電膜２ａ，２ｂ、……と
の間隔であるW2を極めて縮小することになる。
斯る絶縁間隔の縮小は両透明導電膜２ａ，２ｂ，
２ｂ，２ｃ、……間にリーク電流が発性する原因
となる。
好に行えたとしても、第１図の如き素子構造にあ
つては、光電変換に寄与しない無効領域の減少は
図れるものの、斯る無効領域の減少が図られた透
明導電膜２ａ，２ｂ，２ｃ……の分割溝７，７…
…内に左隣りの光電変換素子５ａ，５ｂ……の裏
面電極膜４ａ，４ｂ……が右隣りの光電変換素子
５ｂ，５ｃ……と電気的に結合すべく延在し位置
すると、隣接せる透明導電膜２ａ，２ｂ，２ｂ，
２ｃ、……の絶縁間隔W1は上記裏面電極膜４ａ，
４ｂ……の埋入により、この裏面電極膜４ａ，４
ｂ、……と一方の透明導電膜２ａ，２ｂ、……と
の間隔であるW2を極めて縮小することになる。
斯る絶縁間隔の縮小は両透明導電膜２ａ，２ｂ，
２ｂ，２ｃ、……間にリーク電流が発性する原因
となる。
(ハ) 発明の目的
そこで、本発明の目的とするところは、上記非
晶質半導体と裏面電極膜とを連続して被着する工
程を経ることで従来の裏面電極膜の埋込みによる
リーク電流の発生を制御する一方、上記レーザビ
ームやその他電子ビーム等のエネルギビームを用
いるパターニング方法を採用した場合でも残留物
の形成を抑圧でき、且つ透明導電膜上に有効な電
気的接続部を作業性よく得られる集積型光起電力
装置の製造方法を提供することにある。
晶質半導体と裏面電極膜とを連続して被着する工
程を経ることで従来の裏面電極膜の埋込みによる
リーク電流の発生を制御する一方、上記レーザビ
ームやその他電子ビーム等のエネルギビームを用
いるパターニング方法を採用した場合でも残留物
の形成を抑圧でき、且つ透明導電膜上に有効な電
気的接続部を作業性よく得られる集積型光起電力
装置の製造方法を提供することにある。
(ニ) 発明の構成
本発明集積型光起電力装置の製造方法は、透光
性基板の一主面の複数の領域に分割配置された透
明導電膜に、連続して積層被着された半導体膜及
び第１裏面電極膜の、分割すべき隣接間隔部であ
る上記透明導電膜上に於いて、上記基板の他方の
主面からエネルギビームを照射することにより、
上記隣接間隔部に位置した積層構造の上記半導体
膜及び第１裏面電極膜を除去し、上記半導体膜及
び第１裏面電極膜を複数の領域毎に分割し上記透
明導電膜の一部を露出せしめるとともに、上記第
１裏面電極膜と上記透明導電膜の露出部分とが連
なるように形成された第２裏面電極膜を、上記基
板の他方の主面から上記露出部分の少なくとも一
部にエネルギービームを照射し該第２裏面電極膜
を除去することにより、隣接した一方の透明導電
膜上に形成された第１裏面電極膜と他方の透明導
電膜とを電気的に直列接続せしめる構成にある。
性基板の一主面の複数の領域に分割配置された透
明導電膜に、連続して積層被着された半導体膜及
び第１裏面電極膜の、分割すべき隣接間隔部であ
る上記透明導電膜上に於いて、上記基板の他方の
主面からエネルギビームを照射することにより、
上記隣接間隔部に位置した積層構造の上記半導体
膜及び第１裏面電極膜を除去し、上記半導体膜及
び第１裏面電極膜を複数の領域毎に分割し上記透
明導電膜の一部を露出せしめるとともに、上記第
１裏面電極膜と上記透明導電膜の露出部分とが連
なるように形成された第２裏面電極膜を、上記基
板の他方の主面から上記露出部分の少なくとも一
部にエネルギービームを照射し該第２裏面電極膜
を除去することにより、隣接した一方の透明導電
膜上に形成された第１裏面電極膜と他方の透明導
電膜とを電気的に直列接続せしめる構成にある。
(ホ) 実施例
第６図、第１１図及び第１２図は本発明製造方
法により集積型光起電力装置を製造する場合の工
程別要部拡大断面図であつて、第６図の工程以前
にあつては従来と同じ第２図の工程が施される。
即ち、第２図の工程では既に絶縁体且つ透光性を
有する基板１の一主面上に於いて各光電変換領域
５ａ，５ｂ……毎に分割された酸化スズ、酸化イ
ンジウムスズ等の単層或いは積層構造から成る透
明導電膜２ａ，２ｂ……を連続的に覆う如く非晶
質シリコン系の非晶質半導体膜３及び第１裏面電
極膜４１が被着される。より詳しくは非晶質半導
体膜３が水素化非晶質シリコンであつて、光入射
側から膜面に平行なPIN接合を備えている場合、
先ずシリコン化合物雰囲気例えばシラン（SiH4）
ガス雰囲気にＰ型決定不純物を含むジボラン
（B2H6）を添加しグロー放電を生起せしめること
により膜厚50Å〜200Å程度のＰ型層を形成し、
次いで、順次SiH4ガスのみにより膜厚4000Å〜
6000Å程度の真性（Ｉ型）層とSiH4ガスにＮ型
決定不純物を含むホスフイン（PH3）を添加し膜
厚100Å〜500Å程度のＮ型層とが積層被着され
る。斯る非晶質半導体膜３形成後該半導体膜３上
への塵埃付着等を防止すべく2000Å〜1μm程度の
アルミニウム（Al）から成る第１の裏面電極膜
４１が直ちに蒸着される。
法により集積型光起電力装置を製造する場合の工
程別要部拡大断面図であつて、第６図の工程以前
にあつては従来と同じ第２図の工程が施される。
即ち、第２図の工程では既に絶縁体且つ透光性を
有する基板１の一主面上に於いて各光電変換領域
５ａ，５ｂ……毎に分割された酸化スズ、酸化イ
ンジウムスズ等の単層或いは積層構造から成る透
明導電膜２ａ，２ｂ……を連続的に覆う如く非晶
質シリコン系の非晶質半導体膜３及び第１裏面電
極膜４１が被着される。より詳しくは非晶質半導
体膜３が水素化非晶質シリコンであつて、光入射
側から膜面に平行なPIN接合を備えている場合、
先ずシリコン化合物雰囲気例えばシラン（SiH4）
ガス雰囲気にＰ型決定不純物を含むジボラン
（B2H6）を添加しグロー放電を生起せしめること
により膜厚50Å〜200Å程度のＰ型層を形成し、
次いで、順次SiH4ガスのみにより膜厚4000Å〜
6000Å程度の真性（Ｉ型）層とSiH4ガスにＮ型
決定不純物を含むホスフイン（PH3）を添加し膜
厚100Å〜500Å程度のＮ型層とが積層被着され
る。斯る非晶質半導体膜３形成後該半導体膜３上
への塵埃付着等を防止すべく2000Å〜1μm程度の
アルミニウム（Al）から成る第１の裏面電極膜
４１が直ちに蒸着される。
第６図の工程では、隣接間隔部６…の非晶質半
導体膜３′……及び第１裏面電極膜４１′が矢印で
示す如き基板１の他方の主面側からレーザビーム
の照射により除去されて、個別の各非晶質半導体
膜３ａ，３ｂ……及び第１裏面電極膜４１ａ，４
１ｂ……が各光電変換領域５ａ，５ｂ……毎に分
割形成される。使用されるレーザは例えば波長
1.06μm、パルス周波数3KHZのNd：YAGレーザ
であり、そのエネルギ密度は２×107Ｗ／cm2にな
るべくレーザビーム径が調整されている。斯るレ
ーザビームの照射により隣接間隔部６の距離
（L1）は約300μm〜500μmに設定される。
導体膜３′……及び第１裏面電極膜４１′が矢印で
示す如き基板１の他方の主面側からレーザビーム
の照射により除去されて、個別の各非晶質半導体
膜３ａ，３ｂ……及び第１裏面電極膜４１ａ，４
１ｂ……が各光電変換領域５ａ，５ｂ……毎に分
割形成される。使用されるレーザは例えば波長
1.06μm、パルス周波数3KHZのNd：YAGレーザ
であり、そのエネルギ密度は２×107Ｗ／cm2にな
るべくレーザビーム径が調整されている。斯るレ
ーザビームの照射により隣接間隔部６の距離
（L1）は約300μm〜500μmに設定される。
斯るレーザビームの照射に於いて留意すべきは
レーザビームの照射方向が除去すべき隣接間隔部
６……の露出面側、即ち第１裏面電極膜４１′側
からではなく透明導電膜２ａ，２ｂ……との被着
界面側である非晶質半導体膜３′……側からとな
るべく基板１の他方の主面側から為されている点
にある。即ち、従来のレーザビームの照射は露出
面側から施され、従つて、その厚み方向の除去も
露出面側から徐々に蒸発除去されていたために、
レーザビームが正規型のエネルギ密度分布を持つ
と、隣接間隔部６の除去断面もほぼ正規型に近い
形状となり両側面に於いても第３図に示す如く未
除去による残留物７，７……が発生していたのに
対し、レーザビームを正反対の基板１の他方の主
面側から照射すると、該レーザビームは基板１及
び透明導電膜２ａ，２ｂ……を透過して先ず該透
明導電膜２ａ，２ｂ……との界面に被着された非
晶質半導体膜３に到達し、除去すべき隣接間隔部
６の膜をその界面から除去しようとする。その
際、上記レーザビームの照射により溶融した非晶
質半導体膜３は当然のことながら基板１、透明導
電膜２ａ，２ｂ……及び第１裏面電極膜４１に囲
まれた隣接間隔部６に位置している。従つて、界
面から溶融した非晶質半導体膜の溶融状態は上記
界面から第１裏面電極膜４１に向つて膨張しなが
ら進行し、第１裏面電極膜４１の膜厚も含めた総
合膜厚が極めて薄くなつた時点で、上記溶融物は
上記肉薄となつた膜を打破し、その殆んどは大気
中に蒸発する。
レーザビームの照射方向が除去すべき隣接間隔部
６……の露出面側、即ち第１裏面電極膜４１′側
からではなく透明導電膜２ａ，２ｂ……との被着
界面側である非晶質半導体膜３′……側からとな
るべく基板１の他方の主面側から為されている点
にある。即ち、従来のレーザビームの照射は露出
面側から施され、従つて、その厚み方向の除去も
露出面側から徐々に蒸発除去されていたために、
レーザビームが正規型のエネルギ密度分布を持つ
と、隣接間隔部６の除去断面もほぼ正規型に近い
形状となり両側面に於いても第３図に示す如く未
除去による残留物７，７……が発生していたのに
対し、レーザビームを正反対の基板１の他方の主
面側から照射すると、該レーザビームは基板１及
び透明導電膜２ａ，２ｂ……を透過して先ず該透
明導電膜２ａ，２ｂ……との界面に被着された非
晶質半導体膜３に到達し、除去すべき隣接間隔部
６の膜をその界面から除去しようとする。その
際、上記レーザビームの照射により溶融した非晶
質半導体膜３は当然のことながら基板１、透明導
電膜２ａ，２ｂ……及び第１裏面電極膜４１に囲
まれた隣接間隔部６に位置している。従つて、界
面から溶融した非晶質半導体膜の溶融状態は上記
界面から第１裏面電極膜４１に向つて膨張しなが
ら進行し、第１裏面電極膜４１の膜厚も含めた総
合膜厚が極めて薄くなつた時点で、上記溶融物は
上記肉薄となつた膜を打破し、その殆んどは大気
中に蒸発する。
第７図はレーザビームの照射方向と同じ第１裏
面電極膜４１側から隣接間隔部を見た拡大平面図
であり、従来例を示した第３図はこの第７図のＡ
−A′線断面に相当し、パルス的に出力されるレ
ーザビームを１回走査したときの様子である。第
８図は従来例の第７図と対応した拡大平面図であ
つて、斯る第８図に於けるＡ−A′線断面は第６
図に相当し、レーザ出力、走査速度等の条件は同
一であり、レーザビームの照射方向のみが相違し
ている。
面電極膜４１側から隣接間隔部を見た拡大平面図
であり、従来例を示した第３図はこの第７図のＡ
−A′線断面に相当し、パルス的に出力されるレ
ーザビームを１回走査したときの様子である。第
８図は従来例の第７図と対応した拡大平面図であ
つて、斯る第８図に於けるＡ−A′線断面は第６
図に相当し、レーザ出力、走査速度等の条件は同
一であり、レーザビームの照射方向のみが相違し
ている。
第９図及び第１０図は上記第７図及び第８図と
対応した顕微鏡写真を図面化したものであり、両
図とも同一方向である第１裏面電極膜４１側から
臨んだものである。この様に照射方向を除き同一
条件でレーザ加工を施したにも拘らず鮮明な加工
界面が得られ、またレーザ加工（除去）幅も広い
ものが得られることが理解できよう。
対応した顕微鏡写真を図面化したものであり、両
図とも同一方向である第１裏面電極膜４１側から
臨んだものである。この様に照射方向を除き同一
条件でレーザ加工を施したにも拘らず鮮明な加工
界面が得られ、またレーザ加工（除去）幅も広い
ものが得られることが理解できよう。
続く第１１図の工程では基板１の他方の主面側
からのレーザビームの照射により隣接間隔部６が
除去され複数の光電変換領域５ａ，５ｂ……毎に
分割された第１裏面電極膜４１ａ，４１ｂ……上
及び隣接間隔部６に於いて露出状態にある透明導
電膜２ａ，２ｂ……を連続的に覆うべく、膜厚数
1000Å程度のチタン（Ti）或いはチタン銀
（TiAg）と膜厚数1000ÅのAlと、更に膜厚数
1000Å〜5000ÅのTi或いはTiAgの三層構造の第
２裏面電極膜４２が重畳被着される。上記一層
目、三層目のTi或いはTiAgは下層のAlの水分に
よる腐食を防止ちすると共に、次工程に於けるレ
ーザ加工を容易ならしめるものであり、また第２
裏面電極膜４２に於けるAl層は直列抵抗を低減
せしめるものである。
からのレーザビームの照射により隣接間隔部６が
除去され複数の光電変換領域５ａ，５ｂ……毎に
分割された第１裏面電極膜４１ａ，４１ｂ……上
及び隣接間隔部６に於いて露出状態にある透明導
電膜２ａ，２ｂ……を連続的に覆うべく、膜厚数
1000Å程度のチタン（Ti）或いはチタン銀
（TiAg）と膜厚数1000ÅのAlと、更に膜厚数
1000Å〜5000ÅのTi或いはTiAgの三層構造の第
２裏面電極膜４２が重畳被着される。上記一層
目、三層目のTi或いはTiAgは下層のAlの水分に
よる腐食を防止ちすると共に、次工程に於けるレ
ーザ加工を容易ならしめるものであり、また第２
裏面電極膜４２に於けるAl層は直列抵抗を低減
せしめるものである。
第１２図の最終工程では、隣接間隔部６′がレ
ーザビームの照射により除去されて、個別の各第
２裏面電極膜４２ａ，４２ｂ……が形成される。
その結果、各光電変換領域５ａ，５ｂ……が電気
的に直列接続される。上記レーザビームの照射は
除去すべき隣接間隔部６′が透明導電膜２ａ，２
ｂ……上に位置する場合、半導体膜３及び第１裏
面電極膜４１の照射と同じく基板１の他方の主面
側から施される。使用されるレーザはNd：YAG
レーザであり、その時エネルギ密度は約３×107
Ｗ／cm2である。
ーザビームの照射により除去されて、個別の各第
２裏面電極膜４２ａ，４２ｂ……が形成される。
その結果、各光電変換領域５ａ，５ｂ……が電気
的に直列接続される。上記レーザビームの照射は
除去すべき隣接間隔部６′が透明導電膜２ａ，２
ｂ……上に位置する場合、半導体膜３及び第１裏
面電極膜４１の照射と同じく基板１の他方の主面
側から施される。使用されるレーザはNd：YAG
レーザであり、その時エネルギ密度は約３×107
Ｗ／cm2である。
第１３図は本発明に於ける半導体膜３及び第１
裏面電極膜４１を同時にレーザビームの照射によ
り除去する実施例の顕微鏡写真を図面化したもの
であつて、先の実施例の第１０図と対応してい
る。即ち、レーザビームのエネルギ密度、パルス
繰返し周波数、或いは走査速度等が最適数値範囲
から外れた場合、本発明方法であつても第１３図
の如く若干の残留物７が存在する。この残留物７
の主体は第１裏面電極膜の構成材料であり、斯る
残留物７……は第１４図の如く下層の半導体膜３
ａ，３ｂ……は上記レーザビームの照射により除
去されているために宙に浮いた状態にある。従つ
て、残留物７……は加圧空気を空気ノズルから吹
き付けることによつて飛散除去せしめたり、逆に
吸引ノズルにより吸引除去せしめられる。この様
にして残留物７……が除去せしめられた後、第２
裏面電極膜４２が一面に被着され、斯る第２裏面
電極膜４２のパターニングは上記第１２図に示さ
れた方法により施される。
裏面電極膜４１を同時にレーザビームの照射によ
り除去する実施例の顕微鏡写真を図面化したもの
であつて、先の実施例の第１０図と対応してい
る。即ち、レーザビームのエネルギ密度、パルス
繰返し周波数、或いは走査速度等が最適数値範囲
から外れた場合、本発明方法であつても第１３図
の如く若干の残留物７が存在する。この残留物７
の主体は第１裏面電極膜の構成材料であり、斯る
残留物７……は第１４図の如く下層の半導体膜３
ａ，３ｂ……は上記レーザビームの照射により除
去されているために宙に浮いた状態にある。従つ
て、残留物７……は加圧空気を空気ノズルから吹
き付けることによつて飛散除去せしめたり、逆に
吸引ノズルにより吸引除去せしめられる。この様
にして残留物７……が除去せしめられた後、第２
裏面電極膜４２が一面に被着され、斯る第２裏面
電極膜４２のパターニングは上記第１２図に示さ
れた方法により施される。
尚、以上の実施例にあつては、本願発明は集積
型光起電力装置の製造方法に適用したが、本願発
明におけるエネルギービームによる加工は光起電
力装置の分野のみならず、一次元光センサの半導
体膜や電極膜の加工に用いても有益である。
型光起電力装置の製造方法に適用したが、本願発
明におけるエネルギービームによる加工は光起電
力装置の分野のみならず、一次元光センサの半導
体膜や電極膜の加工に用いても有益である。
(ヘ) 発明の効果
本発明集積型光起電力装置の製造方法は以上の
説明から明らかな如く透光性基板の一主面に於い
て連続して積層被着された半導体膜及び第１裏面
電極膜の分割すべき隣接間隔部に対して、上記基
板の他方の主面からエネルギビームを照射せしめ
ることから、残留する残留物の形成を抑圧するこ
とができ、ウエツトプロセスを用いることなく光
起電力装置にあつては裏面電極膜の剥離事故を防
止し得、更には上記エネルギビームの照射により
露出した透明導電膜上に有効な電気的接続部を作
業性よく形成することができると共に、該透明導
電膜上に引き続いて上記基板の他方の主面からエ
ネルギビームを照射することにより第２裏面電極
膜を除去することとなることから、隣接した光電
変換領域を電気的に直列接続せしめることができ
る。
説明から明らかな如く透光性基板の一主面に於い
て連続して積層被着された半導体膜及び第１裏面
電極膜の分割すべき隣接間隔部に対して、上記基
板の他方の主面からエネルギビームを照射せしめ
ることから、残留する残留物の形成を抑圧するこ
とができ、ウエツトプロセスを用いることなく光
起電力装置にあつては裏面電極膜の剥離事故を防
止し得、更には上記エネルギビームの照射により
露出した透明導電膜上に有効な電気的接続部を作
業性よく形成することができると共に、該透明導
電膜上に引き続いて上記基板の他方の主面からエ
ネルギビームを照射することにより第２裏面電極
膜を除去することとなることから、隣接した光電
変換領域を電気的に直列接続せしめることができ
る。
更に、本発明製造方法によれば、隣接する光電
変換素子において、その透明導電膜間に形成され
る分割溝を上記半導体膜を埋めることとなるた
め、斯る透明導電膜間のリーク電流を減少せしめ
ることができる。
変換素子において、その透明導電膜間に形成され
る分割溝を上記半導体膜を埋めることとなるた
め、斯る透明導電膜間のリーク電流を減少せしめ
ることができる。
第１図は集積型光起電力装置の基本構造を示す
断面図、第２図乃至第５図は従来の製造方法を工
程別に示す拡大断面図、第６図、第１１図及び第
１２図は本発明製造方法を工程別に示す拡大断面
図、第７図は第３図の平面図、第８図は第６図の
平面図、第９図は従来の製造方法に於けるレーザ
ビームによる加工面の顕微鏡写真を図面化した平
面図、第１０図は本発明製造方法に於けるレーザ
ビームによる加工面の顕微鏡写真を図面化した平
面図、第１３図は本発明製造方法の他の実施例に
於ける顕微鏡写真を図面化した平面図、第１４図
は本発明製造方法による要部を示す拡大断面図で
ある。 １……基板、３，３ａ，３ｂ……半導体膜、４
１，４１ａ，４１ｂ……第１裏面電極膜、４２，
４２ａ，４２ｂ……第２裏面電極膜、５ａ，５ｂ
……光電変換領域。
断面図、第２図乃至第５図は従来の製造方法を工
程別に示す拡大断面図、第６図、第１１図及び第
１２図は本発明製造方法を工程別に示す拡大断面
図、第７図は第３図の平面図、第８図は第６図の
平面図、第９図は従来の製造方法に於けるレーザ
ビームによる加工面の顕微鏡写真を図面化した平
面図、第１０図は本発明製造方法に於けるレーザ
ビームによる加工面の顕微鏡写真を図面化した平
面図、第１３図は本発明製造方法の他の実施例に
於ける顕微鏡写真を図面化した平面図、第１４図
は本発明製造方法による要部を示す拡大断面図で
ある。 １……基板、３，３ａ，３ｂ……半導体膜、４
１，４１ａ，４１ｂ……第１裏面電極膜、４２，
４２ａ，４２ｂ……第２裏面電極膜、５ａ，５ｂ
……光電変換領域。
Claims (1)
- １ 透光性基板の一主面の複数の領域に分割配置
された透孔導電膜に、連続して積層被着された半
導体膜及び第１裏面電極膜の、分割すべき隣接間
隔部である上記透明導電膜上に於いて、上記基板
の他方の主面からエネルギビームを照射すること
により、上記隣接間隔部に位置した積層構造の上
記半導体膜及び第１裏面電極膜を除去し、上記半
導体膜及び第１裏面電極膜を複数の領域毎に分割
し上記透明導電膜の一部を露出せしめるととも
に、上記第１裏面電極膜と上記透明導電膜の露出
部分とが連なるように形成された第２裏面電極膜
を、上記基板の他方の主面から上記露出部分の少
なくとも一部にエネルギービームを照射し該第２
裏面電極膜を除去することにより、隣接した一方
の透明導電膜上に形成された第１裏面電極膜と他
方の透明導電膜とを電気的に直列接続せしめるこ
とを特徴とした集積型電力装置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59126918A JPS616828A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 集積型光起電力装置の製造方法 |
| US06/745,301 US4650524A (en) | 1984-06-20 | 1985-06-14 | Method for dividing semiconductor film formed on a substrate into plural regions by backside energy beam irradiation |
| FR8509389A FR2566584B1 (fr) | 1984-06-20 | 1985-06-20 | Procede de fabrication d'un dispositif a semi-conducteurs avec subdivision d'une pellicule semi-conductrice dudit dispositif possedant une pluralite de regions de conversion photoelectrique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59126918A JPS616828A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 集積型光起電力装置の製造方法 |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61035595A Division JPS61210682A (ja) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | 集積型光起電力装置 |
| JP61035596A Division JPS61210683A (ja) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | 集積型光起電力装置 |
| JP61035594A Division JPS61210681A (ja) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | 集積型光起電力装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616828A JPS616828A (ja) | 1986-01-13 |
| JPH053151B2 true JPH053151B2 (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=14947119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59126918A Granted JPS616828A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 集積型光起電力装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616828A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8911193B2 (en) | 2004-12-22 | 2014-12-16 | Applied Materials, Inc. | Substrate processing sequence in a cartesian robot cluster tool |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2517226B2 (ja) * | 1986-03-31 | 1996-07-24 | 三洋電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JPS63274183A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 透明基板上の金属膜のパタ−ニング方法 |
| JPH0691269B2 (ja) * | 1987-06-18 | 1994-11-14 | 富士電機株式会社 | 非晶質シリコン太陽電池の製造方法 |
| JPS6454769A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Fuji Electric Res | Manufacture of amorphous silicon solar cell |
| JPH01140766A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-01 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | イメージセンサ |
| JPH11126916A (ja) | 1997-10-24 | 1999-05-11 | Sharp Corp | 集積形薄膜太陽電池及びその製造方法 |
| DE102004050269A1 (de) * | 2004-10-14 | 2006-04-20 | Institut Für Solarenergieforschung Gmbh | Verfahren zur Kontakttrennung elektrisch leitfähiger Schichten auf rückkontaktierten Solarzellen und Solarzelle |
| JP2010114190A (ja) | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光電変換装置の製造方法および光電変換装置 |
| EP2416376A4 (en) * | 2009-03-31 | 2017-07-05 | LG Innotek Co., Ltd. | Solar photovoltaic power generation apparatus and manufacturing method thereof |
| ES2588396T3 (es) | 2010-03-23 | 2016-11-02 | Toray Fine Chemicals Co., Ltd. | Compuesto epoxi de pureza elevada y procedimiento para la producción del mismo |
| JP5485060B2 (ja) * | 2010-07-28 | 2014-05-07 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| JP5334926B2 (ja) * | 2010-08-02 | 2013-11-06 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5750295A (en) * | 1980-09-11 | 1982-03-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Laser working method |
| JPS5935489A (ja) * | 1982-08-24 | 1984-02-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
-
1984
- 1984-06-20 JP JP59126918A patent/JPS616828A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5750295A (en) * | 1980-09-11 | 1982-03-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Laser working method |
| JPS5935489A (ja) * | 1982-08-24 | 1984-02-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8911193B2 (en) | 2004-12-22 | 2014-12-16 | Applied Materials, Inc. | Substrate processing sequence in a cartesian robot cluster tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS616828A (ja) | 1986-01-13 |
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