JPH0693518B2 - 半導体装置作製方法 - Google Patents
半導体装置作製方法Info
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- JPH0693518B2 JPH0693518B2 JP59068325A JP6832584A JPH0693518B2 JP H0693518 B2 JPH0693518 B2 JP H0693518B2 JP 59068325 A JP59068325 A JP 59068325A JP 6832584 A JP6832584 A JP 6832584A JP H0693518 B2 JPH0693518 B2 JP H0693518B2
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- 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
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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、非単結晶半導体上に金属電極を設け、この金
属電極のみをレーザ照射によって切断するような工程が
必要とされる半導体装置の作製方法に関する。
属電極のみをレーザ照射によって切断するような工程が
必要とされる半導体装置の作製方法に関する。
従来より光電変換装置等を集積化するためにアモルファ
スシリコン半導体上の金属電極や透光性導電膜をレーザ
光を用いて切断加工する方法が知られている。
スシリコン半導体上の金属電極や透光性導電膜をレーザ
光を用いて切断加工する方法が知られている。
一般に1800〜2200℃の高温状態が生じるパルスレーザ光
の照射を半導体上に形成された電極に行なうと、半導体
は照射に伴うエネルギーによって、いわゆるレーザアニ
ールされ、照射された部分が多結晶化し結晶粒の成長が
おきてしまう。
の照射を半導体上に形成された電極に行なうと、半導体
は照射に伴うエネルギーによって、いわゆるレーザアニ
ールされ、照射された部分が多結晶化し結晶粒の成長が
おきてしまう。
さらにレーザの出力が大きい場合は半導体が溶融し、開
溝が形成されてしまう。そしてこの際、この開溝または
その近傍に多結晶化した珪素と大気の酸素とが反応して
形成された低級酸化物の生成物が多量に残存してしま
う。
溝が形成されてしまう。そしてこの際、この開溝または
その近傍に多結晶化した珪素と大気の酸素とが反応して
形成された低級酸化物の生成物が多量に残存してしま
う。
従来より半導体上の電極用の導電膜を昇華性金属である
クロムのみとする構成が知られているが、レーザ光照射
により0.1〜2μmの厚さの半導体自体を損傷または変
質をさせることなく導体材料を分離して開溝を形成し、
2つの領域を絶縁(電気的にアイソレイト)することは
まったく不可能であった。
クロムのみとする構成が知られているが、レーザ光照射
により0.1〜2μmの厚さの半導体自体を損傷または変
質をさせることなく導体材料を分離して開溝を形成し、
2つの領域を絶縁(電気的にアイソレイト)することは
まったく不可能であった。
なおここで、昇華性金属というのは、レーザ光の照射に
よって、直接気化させることがし易い金属をいうもので
ある。
よって、直接気化させることがし易い金属をいうもので
ある。
本発明は、レーザ加工に従う半導体自体の損傷や変質が
起こらないような構成を有する半導体装置の作製方法を
得ることを課題とする。
起こらないような構成を有する半導体装置の作製方法を
得ることを課題とする。
本発明は、半導体上にマグネトロンスパッタ法でクロム
を主成分とする金属膜を形成し、加熱処理を行なうこと
により、前記半導体と前記クロムを主成分とする金属膜
との境界においてクロムシリサイドを形成し、半導体と
金属膜とをオーム接触せしめ、しかる後にパルスレーザ
を照射することによって、この金属膜とクロムシリサイ
ドの積層のみに選択的に開溝または開穴を形成すること
ができることを要旨とするものであります。
を主成分とする金属膜を形成し、加熱処理を行なうこと
により、前記半導体と前記クロムを主成分とする金属膜
との境界においてクロムシリサイドを形成し、半導体と
金属膜とをオーム接触せしめ、しかる後にパルスレーザ
を照射することによって、この金属膜とクロムシリサイ
ドの積層のみに選択的に開溝または開穴を形成すること
ができることを要旨とするものであります。
本発明は、クロムを主成分とする金属膜とクロムシリサ
イドからなる2層膜に対しレーザ光を照射して開溝を形
成する際、下地である非単結晶半導体の変質を防ぎ(そ
の変質層はたとえ存在しても500Å以下の厚さしかな
い)、他の部分ではレーザ光によるダメージを起こさせ
ないという特徴を有する。
イドからなる2層膜に対しレーザ光を照射して開溝を形
成する際、下地である非単結晶半導体の変質を防ぎ(そ
の変質層はたとえ存在しても500Å以下の厚さしかな
い)、他の部分ではレーザ光によるダメージを起こさせ
ないという特徴を有する。
本発明においては、金属化合物であるクロムシリサイド
とその上面のクロムを主成分とする金属膜との2層膜を
構成することによって、半導体を損傷することなくレー
ザ光の照射によって開溝を形成することが可能となるも
のである。
とその上面のクロムを主成分とする金属膜との2層膜を
構成することによって、半導体を損傷することなくレー
ザ光の照射によって開溝を形成することが可能となるも
のである。
現実問題としては、レーザ光が照射されたのみでは、こ
の開溝またはその周辺部にクロム等の残存物が半導体と
反応して密着することなく単に付着した状態で存在して
いるのが観察される。しかし、これら付着物は、被加工
物を洗浄溶液に浸し、超音波洗浄法を行なうことによっ
て剥離して除去することができる。
の開溝またはその周辺部にクロム等の残存物が半導体と
反応して密着することなく単に付着した状態で存在して
いるのが観察される。しかし、これら付着物は、被加工
物を洗浄溶液に浸し、超音波洗浄法を行なうことによっ
て剥離して除去することができる。
この開溝により隔てられる導電膜間においては、103Ω/
cm(50〜100μ巾の開溝で1cmあたり103の意味)以上の
分離抵抗を有せしめることができる。
cm(50〜100μ巾の開溝で1cmあたり103の意味)以上の
分離抵抗を有せしめることができる。
本発明におけるレーザ加工において、その開溝形成の機
構は以下のごとく考えられる。
構は以下のごとく考えられる。
即ち、本発明方法における透光性導電膜は透光性を有す
る昇華性被膜であり、またクロムを主成分とする金属も
昇華性であり、かつ熱伝導度が小さい。従って、1.06μ
mまたは0.53μmの波長光エネルギを十分吸収すること
ができ、その際に周囲に熱を伝導しにくいという性質を
有する。
る昇華性被膜であり、またクロムを主成分とする金属も
昇華性であり、かつ熱伝導度が小さい。従って、1.06μ
mまたは0.53μmの波長光エネルギを十分吸収すること
ができ、その際に周囲に熱を伝導しにくいという性質を
有する。
従って、YAGレーザの照射による昇温ではじけるように
気化するものと推定される。
気化するものと推定される。
さらにこの昇華により気化熱を奪うため、半導体自体は
昇温せず、多結晶化するに必要な温度にまで至らないと
考えることができる。また、半導体自体の損傷または変
質を防ぐとともに、クロムを主成分とする金属膜とクロ
ムシリサイドとがレーザ照射の際の半導体中からの水素
等の離脱を防ぐものと考えられる。
昇温せず、多結晶化するに必要な温度にまで至らないと
考えることができる。また、半導体自体の損傷または変
質を防ぐとともに、クロムを主成分とする金属膜とクロ
ムシリサイドとがレーザ照射の際の半導体中からの水素
等の離脱を防ぐものと考えられる。
従って、半導体にレーザ照射の影響を与えることなく、
クロムシリサイドとクロムを主成分とする金属膜のみを
除去することができると考えられる。
クロムシリサイドとクロムを主成分とする金属膜のみを
除去することができると考えられる。
以下実施例を示し、本発明の構成を実施例に則して説明
する。
する。
〔実施例1〕 第1図に本発明を用いた半導体装置の作製工程を示す。
第1図(A)は、基板(例えばガラス基板、単結晶半導
体、有機樹脂、ステンレス等の金属基板)(1)の上面
に公知のプラズマ気相反応法により水素化アモルファス
珪素等の非単結晶半導体(4)を例えば0.7μmの厚さ
に形成させたものである。
体、有機樹脂、ステンレス等の金属基板)(1)の上面
に公知のプラズマ気相反応法により水素化アモルファス
珪素等の非単結晶半導体(4)を例えば0.7μmの厚さ
に形成させたものである。
この半導体(4)は、N型非単結晶半導体(3′)(30
0Å厚)、I型アモルファス半導体(2)(0.7μm
厚)、P型微結晶化半導体(3)(300Å厚)とにより
構成されている。
0Å厚)、I型アモルファス半導体(2)(0.7μm
厚)、P型微結晶化半導体(3)(300Å厚)とにより
構成されている。
さらにこの上面に昇華性金属であるクロムを主成分とす
る金属導体(6)が300〜3000Åの厚さにスパッタ法特
にマグネトロンDCスパッタ法により作製される。
る金属導体(6)が300〜3000Åの厚さにスパッタ法特
にマグネトロンDCスパッタ法により作製される。
このスパッタによるクロム被膜作製条件を以下に示す。
この基板上の積層体に加熱処理(即ち100〜300℃例えば
200℃、1時間)を施した。するとこのクロムと下地の
P型半導体(3)とが反応し、クロム・シリサイド(ク
ロム 約5%、シリコン約95%)からなる透光性の金属
間化合物(5)を50Åの厚さに形成することができた。
200℃、1時間)を施した。するとこのクロムと下地の
P型半導体(3)とが反応し、クロム・シリサイド(ク
ロム 約5%、シリコン約95%)からなる透光性の金属
間化合物(5)を50Åの厚さに形成することができた。
このクロムシリサイドの金属間化合物(5)がレーザ加
工におけるバリア層として作用する。
工におけるバリア層として作用する。
次に第1図(B)に示すごとく、第1図(A)の被加工
物にパルスレーザであるYAGレーザ(波長1.06μまたは
0.53μ、平均出力0.1〜5W,繰り返し周波数1〜30KHZ,焦
点距離50mm.スキャンスピード10〜300cm/分)を照射し
た。
物にパルスレーザであるYAGレーザ(波長1.06μまたは
0.53μ、平均出力0.1〜5W,繰り返し周波数1〜30KHZ,焦
点距離50mm.スキャンスピード10〜300cm/分)を照射し
た。
すると2層膜(5),(6)に開溝(7)が設けられ、
領域(11)と領域(12)とに導体(6)を分離すること
ができた。
領域(11)と領域(12)とに導体(6)を分離すること
ができた。
この時、開溝(7)には残存物(13)が残存し、さらに
クロムの端部(9),(9′)はそりあがった形状を有
している。そしてこの状態で2つの領域間の抵抗を調べ
ると100Ω/cm程度であった。
クロムの端部(9),(9′)はそりあがった形状を有
している。そしてこの状態で2つの領域間の抵抗を調べ
ると100Ω/cm程度であった。
しかし、レーザ加工により非単結晶半導体(4)にU型
の開溝が形成されることはなく、その表面はレーザ光が
照射されない領域と比較しても変化がなかった。即ち、
第1図(B)に示す状態を得た後に残存物(13)を希弗
化水素酸で溶去し、その表面をタリステップで測定して
も100Å以下の凹部しか存在せず、またレーザラマン分
布法で測定しても領域(7)下は他部と同様に微結晶状
態を呈し、特にレーザアニールがなされた気配は見られ
なかった。
の開溝が形成されることはなく、その表面はレーザ光が
照射されない領域と比較しても変化がなかった。即ち、
第1図(B)に示す状態を得た後に残存物(13)を希弗
化水素酸で溶去し、その表面をタリステップで測定して
も100Å以下の凹部しか存在せず、またレーザラマン分
布法で測定しても領域(7)下は他部と同様に微結晶状
態を呈し、特にレーザアニールがなされた気配は見られ
なかった。
なお、参考までに付記するならば、200℃の熱処理を行
うことなしに、即ちクロムシリサイドを形成することな
しに、レーザ光のスクライブを行うと、レーザ光が照射
された領域下の半導体をも同時に気化し、その溝の深さ
は半導体(1)の上面にまで到達してしまう。このこと
より、金属間化合物であるクロムシリサイドの存在は、
レーザ加工に対し、その厚さが薄いにもかかわらず、有
効であるといえる。
うことなしに、即ちクロムシリサイドを形成することな
しに、レーザ光のスクライブを行うと、レーザ光が照射
された領域下の半導体をも同時に気化し、その溝の深さ
は半導体(1)の上面にまで到達してしまう。このこと
より、金属間化合物であるクロムシリサイドの存在は、
レーザ加工に対し、その厚さが薄いにもかかわらず、有
効であるといえる。
レーザ照射の結果生じた残存物(13)や開溝部のめくれ
あがり(9),(9′)は、洗浄液例えば水、アセト
ン、アルコール、トリクレン、フレオン液体さらには塩
酸液に浸漬し、超音波洗浄を行うことによって取り除く
ことができる。
あがり(9),(9′)は、洗浄液例えば水、アセト
ン、アルコール、トリクレン、フレオン液体さらには塩
酸液に浸漬し、超音波洗浄を行うことによって取り除く
ことができる。
本実施例においては、1/10以下のHF溶液(48%弗酸を水
で10倍に希釈)中にて超音波を加えることにより、残存
物(13)やめくりあがり(9),(9′)は、数秒で溶
去させることができた。
で10倍に希釈)中にて超音波を加えることにより、残存
物(13)やめくりあがり(9),(9′)は、数秒で溶
去させることができた。
第1図(C)は、この超音波洗浄を行った後の形状を模
型的に示したものである。
型的に示したものである。
この超音波洗浄により、2つの領域間の抵抗も1.5KΩ以
上とすることができ、アイソレイション抵抗を10倍も向
上させることができた。
上とすることができ、アイソレイション抵抗を10倍も向
上させることができた。
このため2つの領域間の電気的アイソレイションを行う
ことができ、加えて開溝により露呈した半導体部はレー
ザアニールにより多結晶化したり、またえぐられて凹部
が形成されたりすることがなかった。
ことができ、加えて開溝により露呈した半導体部はレー
ザアニールにより多結晶化したり、またえぐられて凹部
が形成されたりすることがなかった。
このことは半導体自体の光照射を調べても、単結晶、多
結晶に特有の低い吸収をするのではなく水素化アモルフ
ァス半導体特有の強い光照射をしていたことより推定す
ることができた。
結晶に特有の低い吸収をするのではなく水素化アモルフ
ァス半導体特有の強い光照射をしていたことより推定す
ることができた。
さらにこのアイソレイションの抵抗も、1週間を経ても
まったくその値を変化させることなく安定していた。
まったくその値を変化させることなく安定していた。
本発明において用いられる半導体は、アモルファス珪素
のみならず、水素またはハロゲン元素が添加されたSiXC
1-X(0<X<1),Si3N4-X(0<X<4),SiXGe1-X
(0<X<1),SiXSn1-X(0<X<1)を用いること
ができる。
のみならず、水素またはハロゲン元素が添加されたSiXC
1-X(0<X<1),Si3N4-X(0<X<4),SiXGe1-X
(0<X<1),SiXSn1-X(0<X<1)を用いること
ができる。
以上の説明より明らかなごとく、本発明を用いること
で、パルスレーザ光によって半導体上の導電膜のみを選
択的に除去することができるようになった。
で、パルスレーザ光によって半導体上の導電膜のみを選
択的に除去することができるようになった。
そしてこの導電膜が除去された開溝部分での電気的アイ
ソレイションを実用的に行うことができるようになっ
た。
ソレイションを実用的に行うことができるようになっ
た。
本発明におけるクロムを主成分とする被膜として、51%
以上の純度を有するクロム、またはこの中に、マグネシ
ューム、銀、銅、マンガン、モリブデン等の金属をクロ
ウと同様の低い熱伝導率および昇華性を妨げない範囲で
添加することは有効である。さらに、またクロム中にII
I価のホウ素またはV価のリンの不純物を添加して電気
伝導度を向上されるこは有効である。
以上の純度を有するクロム、またはこの中に、マグネシ
ューム、銀、銅、マンガン、モリブデン等の金属をクロ
ウと同様の低い熱伝導率および昇華性を妨げない範囲で
添加することは有効である。さらに、またクロム中にII
I価のホウ素またはV価のリンの不純物を添加して電気
伝導度を向上されるこは有効である。
かかるレーザ加工を行ってしまった後、クロムのみを選
択的に除去し、その下のクロムシリサイドのみを残存さ
せてフォトセンサ等の窓とすることも有効である。
択的に除去し、その下のクロムシリサイドのみを残存さ
せてフォトセンサ等の窓とすることも有効である。
第1図は本実施例の作製工程を示す縦断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】半導体上にクロムを主成分とする金属膜を
形成する工程と、 前記半導体と前記金属膜との境界にクロムシリサイドを
形成し、前記半導体と前記金属膜との間でオーム接触を
行う工程と、 選択的にパルスレーザ光を照射することにより、該パル
スレーザ光が照射された領域の半導体表面の変質層を50
0Å以下の厚さとして、前記クロムシリサイドと前記金
属膜とを除去し開溝または開穴を形成する工程と、 を有することを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項2】半導体上にマグネトロンスパッタ法によっ
てクロムを主成分とする金属膜を形成する工程と、 加熱処理により前記半導体と前記金属膜との境界にクロ
ムシリサイドからなる透光性導電膜を形成する工程と、 選択的にパルスレーザ光を照射し、被照射領域およびそ
の近傍における前記透光性導電膜と前記金属膜とを除去
し、開溝または開穴を形成する工程と、 を有することを特徴とする半導体装置作製方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59068325A JPH0693518B2 (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | 半導体装置作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59068325A JPH0693518B2 (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | 半導体装置作製方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60211879A JPS60211879A (ja) | 1985-10-24 |
JPH0693518B2 true JPH0693518B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=13370556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59068325A Expired - Fee Related JPH0693518B2 (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | 半導体装置作製方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0693518B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101172195B1 (ko) * | 2010-09-16 | 2012-08-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5838935B2 (ja) * | 1975-02-07 | 1983-08-26 | 日本電気株式会社 | ハンドウタイハクヘンノセイゾウホウホウ |
US4292092A (en) * | 1980-06-02 | 1981-09-29 | Rca Corporation | Laser processing technique for fabricating series-connected and tandem junction series-connected solar cells into a solar battery |
US4315096A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-09 | Eastman Kodak Company | Integrated array of photovoltaic cells having minimized shorting losses |
JPS5858777A (ja) * | 1981-10-05 | 1983-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
JPS5957423A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 金属導体層の形成方法 |
-
1984
- 1984-04-05 JP JP59068325A patent/JPH0693518B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60211879A (ja) | 1985-10-24 |
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---|---|---|---|
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