JPH065777B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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JPH065777B2
JPH065777B2 JP60101126A JP10112685A JPH065777B2 JP H065777 B2 JPH065777 B2 JP H065777B2 JP 60101126 A JP60101126 A JP 60101126A JP 10112685 A JP10112685 A JP 10112685A JP H065777 B2 JPH065777 B2 JP H065777B2
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semiconductor
region
electrodes
semiconductor device
manufacturing
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善久 太和田
和永 津下
進次 桑村
健二 小林
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、製造時の高生産性を提供するとともに、製造
条件の変動に対しても安定した性能を有し、かつ有効面
積の拡大を可能とする半導体装置およびその製法に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention provides high productivity during manufacturing, has stable performance against variations in manufacturing conditions, and expands the effective area. The present invention relates to a possible semiconductor device and a manufacturing method thereof.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来より、エネルギー・ビームの照射により電極上に形
成された半導体の一部を除去し、さらにその上に電極を
形成することにより半導体装置が製造されている。
BACKGROUND ART Conventionally, a semiconductor device is manufactured by removing a part of a semiconductor formed on an electrode by irradiation with an energy beam and further forming an electrode on the semiconductor.

エネルギー・ビームの照射により半導体の一部を除去す
る際、除去された領域が基板端面から他の端面まで直線
状に連続して形成され、ある間隔で同様にして除去され
た領域が繰り返し形成されるばあいが多い。この半導体
の上に電極を形成し、パターン化することにより直列接
続あるいは直並列接続した太陽電池がえられる。
When a part of the semiconductor is removed by irradiation with the energy beam, the removed region is continuously formed in a straight line from the substrate end face to the other end face, and the similarly removed regions are repeatedly formed at certain intervals. There are many cases. By forming electrodes on this semiconductor and patterning them, solar cells connected in series or in series-parallel can be obtained.

半導体の一部を除去するのに使用されるエネルギー・ビ
ームは、通常パルス照射され、また基板を、たとえばX-
Yテーブルに設置してこれを所定の速度で移動させ、半
導体を除去せしめている。その際、パルスエネルギー・
ビームが照射され、次のパルスエネルギー・ビームが照
射されるまでの間に、X-Yテーブルはテーブル移動速度
とパルス周波数とで決まるある距離dだけ進む。エネル
ギー・ビームの照射面の形状の中心位置から、テーブル
の進行方向に除去された部分の周縁部までの距離をAと
すると、通常、次のパルスとその前のパルスによるビー
ムはある重なりを持つように、すなわちd<2Aなる関係
になるようにされる。一般的には重なり合う面積は10〜
20%以上である。
The energy beam used to remove a portion of the semiconductor is usually pulsed and also the substrate, for example X-
It is installed on a Y table and moved at a predetermined speed to remove the semiconductor. At that time, pulse energy
The XY table advances by a distance d determined by the table moving speed and the pulse frequency between irradiation of the beam and irradiation of the next pulse energy beam. Assuming that the distance from the center position of the shape of the irradiation surface of the energy beam to the peripheral portion of the removed portion in the traveling direction of the table is A, the beam by the next pulse and the beam by the previous pulse usually have some overlap. Thus, that is, d <2A. Generally, the overlapping area is 10 ~
20% or more.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

前記のようにして半導体を除去せしめるには、d<2Aと
なるようにテーブル移動速度とパルス周波数を定める必
要がある。しかし、パルス周波数を変化させるとエネル
ギー・ビームの性質も変化し、それゆえ適切な周波数の
範囲が存在する。したがって、テーブル移動速度に制約
が生じ、テーブル移動速度を大きくし、生産性を大幅に
向上させることが困難となる。
In order to remove the semiconductor as described above, it is necessary to determine the table moving speed and the pulse frequency so that d <2A. However, changing the pulse frequency also changes the nature of the energy beam, and thus there is an appropriate frequency range. Therefore, the table moving speed is restricted, and it becomes difficult to increase the table moving speed and significantly improve the productivity.

また、テーブル移動速度あるいはパルス周波数にわずか
の変動が生じたばあい、半導体の反射率や膜厚などに変
動があったばあい、あるいはエネルギー・ビーム自体に
変動が生じたばあいなどには、半導体の除去のされ方が
異なってくる。
Also, if there is a slight change in the table moving speed or pulse frequency, if there is a change in the semiconductor reflectivity or film thickness, or if there is a change in the energy beam itself, etc. The way semiconductors are removed is different.

上記のような変動がビームの重なり合う面積が大きくな
るように働いたばあいには、半導体層の下の電極、さら
にはその下の基板にまでダメージが生じたりする。ま
た、ビームの重なり合う面積が小さくなると半導体層の
除去のされ方が不充分となり、極端なばあいには除去で
きなくなる。
If the above-mentioned fluctuations act to increase the area where the beams overlap with each other, the electrodes below the semiconductor layer and the substrate below the semiconductor layer may be damaged. In addition, when the area where the beams overlap becomes small, the semiconductor layer is not sufficiently removed, and in extreme cases, the semiconductor layer cannot be removed.

本発明は、エネルギー・ビームの照射により半導体層の
一部を除去する際に、テーブル移動速度あるいはビーム
のスキャニング速度が制約され、生産性を上げることが
できないと同時に、上記のような条件の変動により半導
体の除去のされ方が大きく変動し、結果として半導体装
置の性能がばらつき、歩留りが低下するという問題を解
決すると同時に、除去される部分の面積を少なくするこ
とにより半導体装置の有効面積の拡大をも図るためにな
されたものである。
According to the present invention, when a part of the semiconductor layer is removed by irradiation with an energy beam, the table moving speed or the beam scanning speed is restricted, and the productivity cannot be improved, and at the same time, the fluctuation of the above conditions is caused. This greatly solves the problem of semiconductor removal, resulting in uneven performance of semiconductor devices and reduced yield, while reducing the area of the removed parts to increase the effective area of semiconductor devices. This was done to achieve this.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、同一基板上に存在する分離された電極、該電
極上に形成された非晶質半導体を含む半導体および半導
体上に形成された電極からなる半導体装置であって、前
記半導体には半導体が除去された領域が破線状に設けら
れてパターン化されており、(1)除去された領域の形状
がほぼ正方形であり、隣接する除去された領域間の最短
距離をr、除去された領域の中心から周縁部への径のう
ち最大の径をDとして、除去された領域の数の70%以上
が0≦r≦13D(ただしr=D=0であることはない)
を満足すること、または、(2)除去された領域の形状が
ほぼ楕円形、長方形または平行四辺形であり、隣接する
除去された領域間の最短距離をr、除去された領域の中
心から該領域の周縁部への距離のうち最大の距離をDと
して、除去された領域の数の70%以上が0≦r≦10D
(ただしr=D=0であることはない)を満足すること
を特徴とする半導体装置、および同一基板上に分離して
存在する電極上に形成された非晶質半導体を含む半導体
をテーブルに設置し、テーブルを移動させながら、ある
いはエネルギー・ビームをスキャニングさせながらエネ
ルギー・ビームを照射し、半導体に除去された領域を破
線状に設けてパターン化し、さらに電極を設け、(1)除
去された領域の形状がほぼ正方形であり、隣接する除去
された領域間の最短距離をr、除去された領域の中心か
ら周縁部への径のうち最大の径をDとして、除去された
領域の数の70%以上が0≦r≦13D(ただしr=D=0
であることはない)を満足すること、または、(2)除去
された領域の形状がほぼ楕円形、長方形または平行四辺
形であり、隣接する除去された領域間の最短距離をr、
除去された領域の中心から該領域の周縁部への距離のう
ち最大の距離をDとして、除去された領域の数の70%以
上が0≦r≦10D(ただしr=D=0であることはな
い)を満足することを特徴とする半導体装置の製法に関
する。
The present invention relates to a semiconductor device including separated electrodes existing on the same substrate, a semiconductor including an amorphous semiconductor formed on the electrodes, and an electrode formed on the semiconductor. The removed regions are patterned by being provided in a broken line shape. (1) The removed regions have a substantially square shape, and the shortest distance between adjacent removed regions is r, and the removed region is 70% or more of the number of removed regions is 0 ≦ r ≦ 13D (however, r = D = 0), where D is the maximum diameter from the center to the periphery.
Or (2) the shape of the removed area is substantially elliptical, rectangular or parallelogram, and the shortest distance between adjacent removed areas is r, from the center of the removed area Let D be the maximum distance to the periphery of the area, and 70% or more of the number of removed areas should be 0 ≦ r ≦ 10D.
A semiconductor device characterized by satisfying (however, not r = D = 0) and a semiconductor including an amorphous semiconductor formed on electrodes separately existing on the same substrate are displayed on a table. It was installed and irradiated with the energy beam while moving the table or scanning the energy beam, the removed region was patterned in the semiconductor by providing the removed region in the shape of a broken line, and (1) the electrode was removed. The shape of the region is almost square, and the shortest distance between adjacent removed regions is r, and the maximum diameter of the diameters from the center of the removed region to the peripheral portion is D, and the number of removed regions is 70% or more 0 ≦ r ≦ 13D (where r = D = 0
Or (2) the shape of the removed regions is approximately elliptical, rectangular or parallelogram, and the shortest distance between adjacent removed regions is r,
70% or more of the number of removed regions is 0 ≦ r ≦ 10D (where r = D = 0, where D is the maximum distance from the center of the removed region to the peripheral edge of the region). The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, characterized by satisfying the following.

〔実施例〕〔Example〕

本発明に用いる基板としては、半導体装置の製造に用い
られる一般的な基板、たとえばガラス、セラミック、耐
熱性高分子フィルム、耐熱性樹脂などから成形された基
板などがあげられる。
Examples of the substrate used in the present invention include general substrates used for manufacturing semiconductor devices, such as substrates formed of glass, ceramics, heat-resistant polymer films, heat-resistant resins and the like.

前記基板上に電気的に分離されて形成されている電極
は、透明電極であってもよく、一般の金属電極であって
もよい。ただし、基板側を光の入射面とするばあいに
は、透明電極を用いるのが好ましい。その具体例として
は、ITO、SnO2、Cr、Mo、Wなどから形成された膜厚200
Å〜2μm程度の一般の半導体装置の製造に用いられる
電極であって、電気的に分離された電極があげられる。
The electrodes that are electrically separated from each other on the substrate may be transparent electrodes or general metal electrodes. However, when the substrate side is used as the light incident surface, it is preferable to use a transparent electrode. As a specific example, a film thickness of 200 formed from ITO, SnO 2 , Cr, Mo, W, etc.
An electrode used for manufacturing a general semiconductor device having a thickness of about 1 to 2 μm, which is electrically separated.

本発明に用いる非晶質半導体を含む半導体とは、半導体
が単層からなるばあいには、非晶質半導体のみあるいは
非晶質半導体および結晶性半導体の混合物からなる半導
体であることを意味し、半導体が多層からなるばあいに
は、半導体層を形成する層のうちの少なくとも1層が非
晶質半導体のみ、あるいは非晶質半導体および結晶性半
導体の混合物からなる半導体であることを意味する。こ
のような非晶質半導体のみあるいは非晶質半導体および
結晶性半導体の混合物からなる半導体は、結晶性半導体
と比較して一般に電気伝導性が低いという特性を有して
いる。
The semiconductor containing an amorphous semiconductor used in the present invention means that when the semiconductor is composed of a single layer, it is a semiconductor composed of only an amorphous semiconductor or a mixture of an amorphous semiconductor and a crystalline semiconductor. When the semiconductor is composed of multiple layers, it means that at least one of the layers forming the semiconductor layer is an amorphous semiconductor alone or a semiconductor composed of a mixture of an amorphous semiconductor and a crystalline semiconductor. . Such a semiconductor consisting of only an amorphous semiconductor or a mixture of an amorphous semiconductor and a crystalline semiconductor generally has a property of lower electric conductivity than a crystalline semiconductor.

前記非晶質半導体の具体例としては、たとえば非晶質シ
リコン、非晶質シリコンカーバイド、非晶質シリコンナ
イトライド、非晶質シリコンゲルマンなどがあげられ、
非晶質半導体および結晶性半導体の混合物からなる半導
体の具体例としては、たとえば微結晶シリコン、フッ素
化シリコン(微結晶)などがあげられ、また多層の非晶
質半導体を含む半導体の具体例としては、たとえば結晶
シリコン上に形成された微結晶シリコンを含む非晶質シ
リコン系半導体などがあげられる。
Specific examples of the amorphous semiconductor include amorphous silicon, amorphous silicon carbide, amorphous silicon nitride, and amorphous silicon germane.
Specific examples of semiconductors composed of a mixture of an amorphous semiconductor and a crystalline semiconductor include microcrystalline silicon, fluorinated silicon (microcrystalline), and the like, and specific examples of semiconductors including a multilayer amorphous semiconductor. Examples thereof include an amorphous silicon semiconductor containing microcrystalline silicon formed on crystalline silicon.

なお本明細書にいう結晶性半導体とは、いわゆる微結晶
状半導体、多結晶状半導体あるいは単結晶半導体を含む
概念である。
Note that the crystalline semiconductor in this specification is a concept including a so-called microcrystalline semiconductor, a polycrystalline semiconductor, or a single crystal semiconductor.

前記非晶質半導体を含む半導体上に形成される電極とし
ては、基板側から光を入射させるばあいにはAl、Cr、N
i、Mo、W、Ag、Cuなどの金属電極を、当該電極側から光
を入射させるばあいにはITO、SnO2などの透明電極を用
いるのがよい。
The electrodes formed on the semiconductor including the amorphous semiconductor include Al, Cr, and N when light is incident from the substrate side.
When a metal electrode of i, Mo, W, Ag, Cu or the like is made to enter light from the electrode side, a transparent electrode of ITO, SnO 2 or the like is preferably used.

本発明においては、非晶質半導体を含む半導体に半導体
が除去された領域が破線状に設けられてパターン化され
ている。
In the present invention, a semiconductor-free region is provided in a semiconductor including an amorphous semiconductor in a broken line shape and patterned.

形状としては、ほぼ正方形、楕円形、長方形、または平
行四辺形であり、除去された領域の深さとしては、同一
基板上に存在する分離された電極まであるいは中心部
(除去された領域の占める面積のうちの80%以内)で
は、電極のほとんどが除去されて基板表面にまで達して
いても構わない。
The shape is approximately square, elliptical, rectangular, or parallelogram. The depth of the removed region is as far as the separated electrodes or the central portion (occupied by the removed region) on the same substrate. Within 80% of the area), most of the electrodes may be removed and reach the surface of the substrate.

本明細書にいう除去された領域が破線状に設けられてい
るとは、除去された領域が点接触しているばあいも含む
概念であり、隣り合う除去された領域の大部分が、接し
ているかまたは不連続な状態で連なっていることをい
い、除去された領域により形成される破線状のものが、
通常、5〜20mm程度の間隔をあけて半導体層上に3〜数
十本設けられている。
That the removed region is provided in a broken line shape in this specification includes a case where the removed region is in point contact, and most of the adjacent removed regions are in contact with each other. It is said that it is connected or is continuous in a discontinuous state, the broken line shape formed by the removed region is
Usually, 3 to several tens are provided on the semiconductor layer at intervals of about 5 to 20 mm.

破線状に除去された領域は、同一基板上に分離して存在
する電極上に形成された非晶質半導体を含む半導体を、
たとえばX-Yテーブルのごときテーブルに設置し、テー
ブルを移動させながらエネルギー・ビームを照射するこ
とにより、あるいはエネルギー・ビームをスキャニング
させながら照射することにより形成される。
The region removed in a broken line is a semiconductor including an amorphous semiconductor formed on an electrode that exists separately on the same substrate,
For example, it is formed by being installed on a table such as an XY table and irradiating the energy beam while moving the table, or by irradiating while scanning the energy beam.

前記エネルギー・ビームとしては、たとえばレーザー光
線、イオンビーム、電子ビームなどがあげられ、これら
のうちでは真空中、大気中のどちらでも使用でき、また
容易にパルス発振ができるという点からレーザー光線が
好ましい。
Examples of the energy beam include a laser beam, an ion beam, an electron beam, and the like. Among them, the laser beam is preferable because it can be used in vacuum or in the atmosphere and can easily pulse.

エネルギー・ビームが照射される半導体上での形状には
とくに限定はないが、円形に近いものが一般的である。
また、エネルギー・ビーム中にスリットを配し、任意の
形状にすることも可能であるが、このばあい、正方形や
長方形または楕円形やひし形のような平行四辺形にする
ばあいが多い。ひとつのパルスにより半導体が除去され
るが、これらの照射面の形状とその強度分布およびテー
ブル移動速度などに応じて除去される領域の形状が定ま
る。
The shape on the semiconductor irradiated with the energy beam is not particularly limited, but is generally close to a circle.
It is also possible to dispose slits in the energy beam to have an arbitrary shape, but in this case, it is often the case that the shape is a parallelogram such as a square, a rectangle, an ellipse, or a rhombus. The semiconductor is removed by one pulse, but the shape of the area to be removed is determined according to the shape of these irradiation surfaces and their intensity distribution and table moving speed.

本発明において、除去された領域の外周端同士を結んだ
包絡線で囲まれた面積のうち、実際に除去された領域の
占める割合が小さいばあいには、電気的に直列あるいは
直並列接続するばあいの抵抗が大きくなり好ましくな
い。したがって第1図および第2図に示すように、半導
体(3)の除去された領域(2)と次のパルスにより除去され
た領域との間の最短距離をr、除去された領域の中心か
ら該領域の周縁部への径のうち最大の径をDとすると、
除去された領域の形状がほぼ円形または正方形であるば
あいには、r>13Dが除去された領域のうちの30%未満
である。また、除去された領域の形状がほぼ楕円形また
は長方形あるいはひし形のような平行四辺形であるばあ
いには、r>10Dが30%未満である。なお第3図は第1
図のA−A′断面を説明するための図であり、(1)は基
板、(4)は分離された電極である。
In the present invention, in the area surrounded by the envelope connecting the outer peripheral ends of the removed area, if the proportion of the actually removed area is small, electrically connected in series or series-parallel In that case, the resistance becomes large, which is not preferable. Therefore, as shown in FIGS. 1 and 2, the shortest distance between the removed region (2) of the semiconductor (3) and the region removed by the next pulse is r, from the center of the removed region. If the maximum diameter of the diameter of the peripheral portion of the region is D,
If the shape of the removed regions is approximately circular or square, then r> 13D is less than 30% of the removed regions. Further, when the shape of the removed region is a parallelogram such as an ellipse, a rectangle, or a rhombus, r> 10D is less than 30%. Note that FIG. 3 shows the first
It is a figure for demonstrating the AA 'cross section of a figure, (1) is a board | substrate and (4) is a separated electrode.

本明細書にいう除去された領域の中心とは、除去された
領域の形状に関してその重心位置を意味する。
As used herein, the center of the removed region means the position of its center of gravity with respect to the shape of the removed region.

一方、各々の形状において、生産性および歩留りの点か
ら、次のパルスによるビームとその前のパルスによるビ
ームとが重なり合い、結局除去された領域に対してr<
0となる部分が多くなるのは好ましくなく、r<0とな
る部分が除去された領域のうちの30%未満であることが
好ましい。従って、除去された領域の形状がほぼ円形ま
たは正方形であるばあいには除去された領域の数の70%
以上が0≦r≦13D(ただしr=D=0であることはな
い)である。また、除去され領域の形状がほぼ楕円形ま
たは長方形あるいは平行四辺形であるばあいは、70%以
上が0≦r≦10D(ただしr=D=0であることはな
い)である。
On the other hand, in each shape, from the viewpoint of productivity and yield, the beam by the next pulse and the beam by the previous pulse overlap each other, and r <
It is not preferable that the portion having 0 becomes large, and it is preferable that the portion having r <0 is less than 30% of the removed region. Therefore, if the shape of the removed area is almost circular or square, 70% of the number of removed areas
The above is 0 ≦ r ≦ 13D (however, r = D = 0 is not always true). If the removed region has a substantially elliptical shape, a rectangular shape, or a parallelogram, 70% or more satisfies 0 ≦ r ≦ 10D (however, r = D = 0).

本発明に係わる半導体層の一部を除去するためには、エ
ネルギー・ビームの照射が利用される。
Irradiation with an energy beam is used to remove part of the semiconductor layer according to the invention.

そのための装置としてはQスイッチYAGレーザー、Qス
イッチルビーレーザーなどの固体レーザー、CO2 TEAレ
ーザー、イオンビームを発生するイオンガン、電子ビー
ムを発生する電子銃などがあげられるが、これらに限定
されるものではない。しかし、YAGレーザーやCO2レーザ
ーのようにエネルギー・ビームがレーザー光線であるも
のが好ましく、またQスイッチレーザーやTEAレーザー
のようにパルス発振によってえられるものが好ましく、
かつ基板をX-Yテーブルのようなテーブルに設置し、移
動させながら、半導体層の一部を除去するのが好まし
い。
Equipment for that purpose includes, but is not limited to, solid-state lasers such as Q-switch YAG lasers and Q-switch ruby lasers, CO 2 TEA lasers, ion guns that generate ion beams, and electron guns that generate electron beams. is not. However, it is preferable that the energy beam is a laser beam such as YAG laser or CO 2 laser, and that obtained by pulse oscillation such as Q switch laser or TEA laser is preferable.
Moreover, it is preferable that a part of the semiconductor layer is removed while the substrate is placed on a table such as an XY table and moved.

すでに説明したように、エネルギー・ビームを半導体上
で重なり合わせて基板上の半導体層をその一端近傍から
他端近傍まで連続して除去したのち、半導体上に電極を
パターン化して形成することによりえられる従来の半導
体装置においては、装置の性能がばらつき、歩留りが低
下すると同時に、その生産性自体も容易に向上させるこ
とができない。それゆえ、本発明の半導体装置において
は非晶質半導体を含む半導体の一部を除去する際に、除
去するために使用するエネルギー・ビームのパルス周波
数とテーブル移動速度またはスキャニング速度とが、d
≧2Aなる関係を満足するようにし、隣り合う除去された
領域の70%以上が点接触か、または不連続な状態で連な
っているように調整して製造することにより、従来の装
置における低収率、低生産性を大幅に改善することがで
きる。
As already explained, by overlapping the energy beams on the semiconductor to continuously remove the semiconductor layer on the substrate from its one end to the other end, the electrodes are patterned on the semiconductor. In such a conventional semiconductor device, the performance of the device varies and the yield decreases, and at the same time, the productivity itself cannot be easily improved. Therefore, in the semiconductor device of the present invention, when a part of the semiconductor including the amorphous semiconductor is removed, the pulse frequency of the energy beam used for the removal and the table moving speed or scanning speed are d
By satisfying the relationship of ≧ 2A and adjusting and manufacturing so that 70% or more of the adjacent removed areas are point-contacted or continuous in a discontinuous state, the low yield of conventional equipment can be achieved. Rate, low productivity can be greatly improved.

つぎにQスイッチYAGレーザーを用いて半導体を除去す
るばあいの一実施態様について説明する。
Next, one embodiment for removing a semiconductor using a Q-switch YAG laser will be described.

たとえばガラス基板上にITO、SnO2などの電極を電子ビ
ーム蒸着法などの方法により形成し、パターンエッチン
グにより電極を分離する。その上にグロー放電分解法な
どにより、非晶質半導体を含む半導体を堆積せしめる。
そののち該半導体を上にしてX-Yテーブル上にセット
し、これにQスイッチYAGレーザーを照射して半導体の
一部を除去する。
For example, electrodes such as ITO and SnO 2 are formed on a glass substrate by a method such as electron beam evaporation, and the electrodes are separated by pattern etching. A semiconductor containing an amorphous semiconductor is deposited thereon by a glow discharge decomposition method or the like.
After that, the semiconductor is set up on the XY table, and a Q-switch YAG laser is applied to this to remove a part of the semiconductor.

QスイッチYAGレーザーの運転条件としては、たとえば
基本波(1.06μm)を使用し、パルス周波数1〜5KH
z、平均出力0.05〜6w、モードTEM00あるいはマルチモー
ド、パルス幅50〜600n sen程度の条件があげられる。
As the operating conditions of the Q-switch YAG laser, for example, the fundamental wave (1.06 μm) is used and the pulse frequency is 1 to 5 KH
The conditions are z, average output 0.05 to 6w, mode TEM 00 or multimode, pulse width 50 to 600n sen.

X-Yテーブルの移動速度あるいはエネルギー・ビームの
スキャニング速度は30〜800mm/sec、好ましくは100〜60
0mm/sec程度である。
The moving speed of the XY table or the scanning speed of the energy beam is 30 to 800 mm / sec, preferably 100 to 60
It is about 0 mm / sec.

このようにして製造された同一基板上に存在する分離さ
れた電極上に形成された非晶質半導体を含む半導体の一
部を除去したものに、さらに電極が形成され、要すれば
パターン化して形成され、本発明の半導体装置が製造さ
れる。
A part of the semiconductor including the amorphous semiconductor formed on the separated electrodes existing on the same substrate manufactured in this manner is removed, and further electrodes are formed, and if necessary, patterned. Then, the semiconductor device of the present invention is manufactured.

このようにして製造された本発明の半導体装置は、一枚
の基板上に直列あるいは直並列に接続された太陽電池と
して好適に使用されうる。
The semiconductor device of the present invention manufactured as described above can be suitably used as a solar cell connected in series or series-parallel on a single substrate.

つぎに本発明の半導体装置およびその製法を実施例にも
とづき説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。
Next, the semiconductor device of the present invention and the manufacturing method thereof will be described based on Examples, but the present invention is not limited thereto.

参考例 厚さ1.1mmのガラス上に電子ビーム蒸着法にてITOを800
Å、ITO上にさらにSnO2を200Å堆積させ、パターンエッ
チングにより分離された電極を形成した。そののちグロ
ー放電分解法にて、基板温度200℃、圧力0.5〜1.0TOr
r、RF電力30wなる条件で、p型非晶質SiC:H/i型非晶質S
i:H/n型微結晶質Si:Hなる構成で、各層の厚さがそれぞ
れ150Å、7000Å、300Åのシリコン系半導体層を形成し
た。そののち半導体層を上にしてX-Yテーブル上にセッ
トし、テーブル移動速度600mm/secにて、QスイッチYAG
レーザーを用いて半導体層の一部を除去した。
Reference example ITO on a glass with a thickness of 1.1 mm by electron beam evaporation method 800
Å, 200 Å of SnO 2 was further deposited on ITO and patterned electrodes were formed by pattern etching. Then, by glow discharge decomposition method, substrate temperature 200 ℃, pressure 0.5 ~ 1.0TOr
r, RF power 30w, p-type amorphous SiC: H / i-type amorphous S
Silicon-based semiconductor layers each having a thickness of 150Å, 7000Å, and 300Å were formed with a structure of i: H / n-type microcrystalline Si: H. After that, set the semiconductor layer up on the XY table, and at the table moving speed of 600 mm / sec, Q switch YAG
A part of the semiconductor layer was removed using a laser.

なおQスイッチYAGレーザーの運転条件は、基本波(1.0
6μm)を使用し、パルス周波数1KHz、平均出力6w、マ
ルチモード、パルス幅150n secであった。
The operating conditions of the Q-switch YAG laser are fundamental wave (1.0
6 μm), pulse frequency 1 KHz, average output 6 w, multimode, pulse width 150 nsec.

除去された領域の形状は第1図に示すように真円に近
く、10cmの間に設けられた除去された領域の平均でD=
0.04mm、r=0.52mmであった。したがってr=13Dであ
った。
The shape of the removed region is close to a perfect circle as shown in FIG. 1, and the average of the removed regions provided within 10 cm is D =
It was 0.04 mm and r = 0.52 mm. Therefore, r = 13D.

そののちAl電極を5000Åの厚さになるように蒸着し、化
学エッチングによりパターン化した。さらに、ガラスカ
ッターを用いて切断して分離し、同一面内にある4個の
太陽電池を直列に接続した太陽電池を製造した。この太
陽電池の1個の有効面積は約1cm2で、合計の有効面積
は約4cm2であった。
After that, an Al electrode was vapor-deposited to a thickness of 5000Å and patterned by chemical etching. Furthermore, it cut | disconnected using the glass cutter and isolate | separated, and the solar cell which connected four solar cells in the same plane in series was manufactured. The effective area of one of the solar cells was about 1 cm 2 , and the total effective area was about 4 cm 2 .

えられた4個の太陽電池を直列に接続した太陽電池を用
いて蛍光燈150ルックスの下で太陽電池特性を測定し
た。えられた太陽電池50個の平均の結果を第1表に示
す。
The solar cell characteristics were measured under a fluorescent lamp of 150 lux by using the obtained four solar cells connected in series. Table 1 shows the average results of 50 solar cells obtained.

実施例1 レーザー・ビームの光線中に長方形のスリットを配置
し、テーブル速度を250mm/secにした以外は参考例と同
様の条件で半導体層の一部を除去した。
Example 1 A part of the semiconductor layer was removed under the same conditions as in the reference example except that a rectangular slit was arranged in the light beam of the laser beam and the table speed was 250 mm / sec.

除去された領域の形状は、第2図に示すような長方形で
あり、10cmの間に設けられた除去された領域の平均でD
=0.035mm、r=0.025mm、したがってr=0.7Dであっ
た。
The shape of the removed area is a rectangle as shown in FIG. 2, and the average of the removed areas provided within 10 cm is D
= 0.035 mm, r = 0.025 mm and thus r = 0.7D.

そののち参考例と同様にして有効面積約1cm2の太陽電
池を4個直列に接続した太陽電池を製造し、その特性を
参考例と同様の条件で測定した。えられた太陽電池50個
の平均の結果を第1表に示す 比較例1 X-Yテーブルの移動速度を50mm/secにした以外は参考例
と同様にして太陽電池を製造した。このばあいには、あ
るパルスによるビームと次のパルスによるビームとが重
なり合うようにするため、除去された領域は第4図に示
すように連続した直線で、その線幅は0.08mmであった。
参考例と同様にしてその特性を測定した。結果を第1表
に示す。
After that, a solar cell in which four solar cells each having an effective area of about 1 cm 2 were connected in series was manufactured in the same manner as in the reference example, and the characteristics thereof were measured under the same conditions as in the reference example. The average result of the obtained 50 solar cells is shown in Table 1. Comparative Example 1 A solar cell was manufactured in the same manner as the reference example except that the moving speed of the XY table was set to 50 mm / sec. In this case, in order to make the beam of one pulse and the beam of the next pulse overlap, the removed region was a continuous straight line as shown in FIG. 4, and the line width was 0.08 mm. .
The characteristics were measured in the same manner as in the reference example. The results are shown in Table 1.

第1の表の結果から、本発明の装置はテーブル移動速度
の大きな条件で製造でき、したがって生産性の高い製造
条件の下でうることができ、しかも安定して高い性能を
有していることがわかる。また、比較例1のものは、生
産性がわるい上に性能面からの歩留りがわるく、平均値
でも劣った結果となってているとがわかる。
From the results of the first table, it is possible that the device of the present invention can be manufactured under the condition that the table moving speed is large, and thus can be obtained under the manufacturing condition with high productivity, and that the device has stable and high performance. I understand. Further, it can be seen that in Comparative Example 1, the productivity is poor and the yield in terms of performance is poor, and the average value is inferior.

また、実施例1は、比較例1に比べて有効面積を拡大し
た太陽電池を提供することができる。
In addition, Example 1 can provide a solar cell having an expanded effective area as compared with Comparative Example 1.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の半導体装置は安定した性能を有するものであ
る。このような半導体装置は本発明の方法により高い生
産性を有する製造条件の下でえられ、かつ製造条件が変
動したばあいでも製品の歩留りが低下するのを防ぐこと
が可能である。さらに、本発明の半導体装置は、従来の
装置に比べて有効面積を大きくすることができ、性能を
向上させることができる。
The semiconductor device of the present invention has stable performance. Such a semiconductor device can be obtained under the manufacturing conditions having high productivity by the method of the present invention, and it is possible to prevent the yield of products from decreasing even if the manufacturing conditions change. Further, the semiconductor device of the present invention can have a larger effective area and improved performance as compared with the conventional device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は参考例の装置を製造する中間段階に関する説明
図、第2図は本発明の装置を製造する一実施態様の中間
段階に関する説明図、第3図は第1図のA−A′断面に
関する説明図、第4図は従来の装置を製造する中間段階
の状態に関する説明図ある。 (図面の主要符号) (1):基板 (2):除去された領域 (3):半導体 (4):分離された電極
FIG. 1 is an explanatory view of an intermediate step of manufacturing the device of the reference example, FIG. 2 is an explanatory view of an intermediate step of one embodiment of manufacturing the device of the present invention, and FIG. 3 is an AA ′ of FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram regarding a cross section, and FIG. 4 is an explanatory diagram regarding a state of an intermediate stage of manufacturing a conventional device. (Main symbols in the drawing) (1): Substrate (2): Removed area (3): Semiconductor (4): Separated electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−20586(JP,A) 特開 昭60−117649(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-60-20586 (JP, A) JP-A-60-117649 (JP, A)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】同一基板上に存在する分離された電極、該
電極上に形成された非晶質半導体を含む半導体および半
導体上に形成された電極からなる半導体装置であって、
前記半導体には半導体が除去された領域が破線状に設け
られてパターン化されており、除去された領域の形状が
ほぼ正方形であり、隣接する除去された領域間の最短距
離をr、除去された領域の中心から周縁部への径のうち
最大の径をDとして、除去された領域の数の70%以上が
0≦r≦13D(ただしr=D=0であることはない)を
満足することを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device comprising separated electrodes existing on the same substrate, a semiconductor including an amorphous semiconductor formed on the electrodes, and an electrode formed on the semiconductor.
The semiconductor is patterned by providing a semiconductor-removed region in a dashed line shape, and the removed region has a substantially square shape, and the shortest distance between adjacent removed regions is r. 70% or more of the number of removed regions satisfy 0 ≦ r ≦ 13D (however, r = D = 0), where D is the maximum diameter from the center of the region to the peripheral edge. A semiconductor device comprising:
【請求項2】同一基板上に存在する分離された電極、該
電極上に形成された非晶質半導体を含む半導体および半
導体上に形成された電極からなる半導体装置であって、
前記半導体には半導体が除去された領域が破線状に設け
られてパターン化されており、除去された領域の形状が
ほぼ楕円形、長方形または平行四辺形であり、隣接する
除去された領域間の最短距離をr、除去された領域の中
心から該領域の周縁部への距離のうち最大の距離をDと
して、除去された領域の数の70%以上が0≦r≦10D
(ただしr=D=0であることはない)を満足すること
を特徴とする半導体装置。
2. A semiconductor device comprising separate electrodes existing on the same substrate, a semiconductor containing an amorphous semiconductor formed on the electrodes, and an electrode formed on the semiconductor.
A region from which the semiconductor has been removed is provided in a pattern in the semiconductor, and the removed region has a shape of an ellipse, a rectangle, or a parallelogram. 70% or more of the number of removed regions is 0 ≦ r ≦ 10D, where r is the shortest distance and D is the maximum distance from the center of the removed region to the periphery of the region.
A semiconductor device satisfying (however, r = D = 0 does not hold).
【請求項3】同一基板上に分離して存在する電極上に形
成された非晶質半導体を含む半導体をテーブルに設置
し、テーブルを移動させながら、あるいはエネルギー・
ビームをスキャニングさせながらエネルギー・ビームを
照射し、半導体に除去された領域を破線状に設けてパタ
ーン化し、さらに電極を設ける半導体装置の製法であっ
て、除去された領域の形状がほぼ正方形であり、隣接す
る除去された領域間の最短距離をr、除去された領域の
中心から周縁部への径のうち最大の径をDとして、除去
された領域の数の70%以上が0≦r≦13D(ただしr=
D=0であることはない)を満足することを特徴とする
半導体装置の製法。
3. A semiconductor including an amorphous semiconductor formed on electrodes separately existing on the same substrate is placed on a table, and the table is moved while moving energy or energy.
A method of manufacturing a semiconductor device in which an energy beam is irradiated while scanning a beam, the removed region is provided in a semiconductor in a dotted line pattern, and electrodes are further provided, and the removed region has a substantially square shape. , 70% or more of the number of removed regions is 0 ≦ r ≦, where r is the shortest distance between adjacent removed regions, and D is the maximum diameter from the center of the removed region to the peripheral portion. 13D (however, r =
A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that D is never 0).
【請求項4】前記エネルギー・ビームがレーザー光線で
あることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の製
法。
4. The method according to claim 3, wherein the energy beam is a laser beam.
【請求項5】前記レーザー光線がパルス発振によってえ
られ、基板を設置したテーブルを移動させながら該光線
を半導体に照射することにより半導体の一部が除去され
ることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の製法。
5. The laser beam is obtained by pulse oscillation, and a part of the semiconductor is removed by irradiating the semiconductor with the beam while moving a table on which a substrate is installed. The manufacturing method according to item 4.
【請求項6】同一基板上に分離して存在する電極上に形
成された非晶質半導体を含む半導体をテーブルに設置
し、テーブルを移動させながら、あるいはエネルギー・
ビームをスキャニングさせながらエネルギー・ビームを
照射し、半導体に除去された領域を破線状に設けてパタ
ーン化し、さらに電極を設ける半導体装置の製法であっ
て、除去された領域の形状がほぼ楕円形、長方形または
平行四辺形であり、隣接する除去された領域間の最短距
離をr、除去された領域の中心から該領域の周縁部への
距離のうち最大の距離をDとして、除去された領域の数
の70%以上が0≦r≦10D(ただしr=D=0であるこ
とはない)を満足することを特徴とする半導体装置の製
法。
6. A semiconductor including an amorphous semiconductor formed on electrodes separately existing on the same substrate is placed on a table, and the table is moved while moving the energy.
A method of manufacturing a semiconductor device in which an energy beam is irradiated while scanning a beam, a region removed from a semiconductor is provided in a broken line pattern, and electrodes are further provided, and the shape of the removed region is substantially elliptical, It is a rectangle or a parallelogram, where r is the shortest distance between adjacent removed regions and D is the maximum distance from the center of the removed region to the peripheral portion of the removed region. A manufacturing method of a semiconductor device, wherein 70% or more of the numbers satisfy 0 ≦ r ≦ 10D (however, r = D = 0 is not satisfied).
【請求項7】前記エネルギー・ビームがレーザー光線で
あることを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の製
法。
7. The method according to claim 6, wherein the energy beam is a laser beam.
【請求項8】前記レーザー光線がパルス発振によってえ
られ、基板を設置したテーブルを移動させながら該光線
を半導体に照射することにより半導体の一部が除去され
ることを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の製法。
8. The laser beam is obtained by pulse oscillation, and a part of the semiconductor is removed by irradiating the semiconductor with the beam while moving a table on which a substrate is installed. The manufacturing method according to item 7.
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