JPH08250761A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic System
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- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
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- 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
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直列に接続することができる多くの絶縁され
たセルを、現在ある信頼性の高い製造装置と技術を使用
して容易に生産できる光起電力装置を提供することであ
る。 【解決手段】 光起電力セルがその自身の各絶縁された
タブを有している。間に酸化物層１２を有するとともに
該酸化物層１２により結合されたデバイス層１１とハン
ドルウエハ１２とを有し、絶縁された上記タブはデバイ
ス層１１に形成されている。個々のタブはアイソレーシ
ョン部４０ａないし４０ｅにより相互に絶縁されてい
る。各タブは浅いＰ+拡散部２１を有するＮ-ボデイに形
成されており、接触ストリップ７０が一つのタブのＰ+
拡散部２０を隣接するタブのＮ+接触部２６に接続して
おり、これにより各タブに形成された光起電力セルを直
列に接続する。
たセルを、現在ある信頼性の高い製造装置と技術を使用
して容易に生産できる光起電力装置を提供することであ
る。 【解決手段】 光起電力セルがその自身の各絶縁された
タブを有している。間に酸化物層１２を有するとともに
該酸化物層１２により結合されたデバイス層１１とハン
ドルウエハ１２とを有し、絶縁された上記タブはデバイ
ス層１１に形成されている。個々のタブはアイソレーシ
ョン部４０ａないし４０ｅにより相互に絶縁されてい
る。各タブは浅いＰ+拡散部２１を有するＮ-ボデイに形
成されており、接触ストリップ７０が一つのタブのＰ+
拡散部２０を隣接するタブのＮ+接触部２６に接続して
おり、これにより各タブに形成された光起電力セルを直
列に接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体スイッチン
グデバイスを制御するための制御信号を発生するための
光起電力装置に関し、より詳しくは、シリコン基板に形
成されたプレーナセルのアレイが絶縁されたウエハボン
ディングアッセンブリにて誘電体により互いに絶縁され
ているデバイスのための新規な構造に関連している。
グデバイスを制御するための制御信号を発生するための
光起電力装置に関し、より詳しくは、シリコン基板に形
成されたプレーナセルのアレイが絶縁されたウエハボン
ディングアッセンブリにて誘電体により互いに絶縁され
ているデバイスのための新規な構造に関連している。
【０００２】
【従来の技術】光起電力装置（ＰＶＧ）はよく知られて
おり、一般にソリッドステートリレーのための制御装置
信号を発生するために使用されている。かかるデバイス
では、入力端子に駆動信号が入力され、間隔を有すると
ともに絶縁された光起電力装置の感光面に光を照射する
ＬＥＤを使用している。光起電力装置の出力は、ＭＯＳ
ゲートデバイス、典型的にはパワーＭＯＳＦＥＴのよう
なスイッチングデバイスの入力として使用することがで
き、該スイッチングデバイスは上記ＬＥＤの駆動に応答
してスイッチ「オン」される負荷端子を有している。上
記リレーの入力端子と出力端子は、ＬＥＤと光起電力装
置との間のギャップによってアイソレートされている。
一般に、上記光起電力装置は、上記パワースイッチング
デバイスをターンオンさせるのに十分高い電圧を発生す
るために、多数の直列接続された光起電力セルからなっ
ている。かかるデバイスは周知であり、本発明の譲受人
であるカリフォルニア州、エル・セグンドのインターナ
ショナル・レクチファイヤー・コーポレイションにより
「ＰＶＩ」（光起電力アイソレータ ）という名称で販
売されている。
おり、一般にソリッドステートリレーのための制御装置
信号を発生するために使用されている。かかるデバイス
では、入力端子に駆動信号が入力され、間隔を有すると
ともに絶縁された光起電力装置の感光面に光を照射する
ＬＥＤを使用している。光起電力装置の出力は、ＭＯＳ
ゲートデバイス、典型的にはパワーＭＯＳＦＥＴのよう
なスイッチングデバイスの入力として使用することがで
き、該スイッチングデバイスは上記ＬＥＤの駆動に応答
してスイッチ「オン」される負荷端子を有している。上
記リレーの入力端子と出力端子は、ＬＥＤと光起電力装
置との間のギャップによってアイソレートされている。
一般に、上記光起電力装置は、上記パワースイッチング
デバイスをターンオンさせるのに十分高い電圧を発生す
るために、多数の直列接続された光起電力セルからなっ
ている。かかるデバイスは周知であり、本発明の譲受人
であるカリフォルニア州、エル・セグンドのインターナ
ショナル・レクチファイヤー・コーポレイションにより
「ＰＶＩ」（光起電力アイソレータ ）という名称で販
売されている。
【０００３】複数のセルからなる光起電力装置は、多く
の異なった方法で作ることができる。１つの周知の光起
電力装置は、キンザー（Ｋｉｎｚｅｒ）の米国特許第
４，７５５，６９７号に開示されているように、光起電
力セルの積層体もしくはパイルを採用している。他のデ
バイスは、互いにアイソレートされた接合部であるセル
のプレーナアレイを採用するとともにそれらの表面で直
列に接続されている。米国特許第４，２２７，０９８号
および第４，３９０，７９０号に開示されているよう
に、シリコンチップの表面を覆って配置された個々のセ
ルが互いに接合部で絶縁されているかまたは誘電体によ
り絶縁されてなるさらに他のデバイスが周知である。
の異なった方法で作ることができる。１つの周知の光起
電力装置は、キンザー（Ｋｉｎｚｅｒ）の米国特許第
４，７５５，６９７号に開示されているように、光起電
力セルの積層体もしくはパイルを採用している。他のデ
バイスは、互いにアイソレートされた接合部であるセル
のプレーナアレイを採用するとともにそれらの表面で直
列に接続されている。米国特許第４，２２７，０９８号
および第４，３９０，７９０号に開示されているよう
に、シリコンチップの表面を覆って配置された個々のセ
ルが互いに接合部で絶縁されているかまたは誘電体によ
り絶縁されてなるさらに他のデバイスが周知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来デバイスは生産す
るのに費用がかかり、生産性が低いという問題を有して
いる。パワーＭＯＳゲートデバイスのためのターンオン
信号を発生するために直列に接続することができ、現在
ある信頼性の高い製造装置と技術を使用して容易に生産
でき、非常に多くの絶縁されたセルを生成することがで
きる光起電力装置を製造することが望ましい。
るのに費用がかかり、生産性が低いという問題を有して
いる。パワーＭＯＳゲートデバイスのためのターンオン
信号を発生するために直列に接続することができ、現在
ある信頼性の高い製造装置と技術を使用して容易に生産
でき、非常に多くの絶縁されたセルを生成することがで
きる光起電力装置を製造することが望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、誘電体
によりアイソレートされたプレーナ型の光起電力セルが
平坦で薄い誘電体により結合されたシリコンウエハに形
成され、該ウエハは薄いデバイスウエハに酸化物層によ
り結合されて絶縁されてなる相対的に厚い「ハンドル」
ウエハ（接合部を受ける層）からなる。個々の平坦で間
隔を有するウェルもしくはタブが交差する溝のアレイに
より形成されており、上記溝は薄い上記デバイス層を通
して上記酸化物結合領域に伸びて上記各タブを完全に誘
電体により絶縁する。上記各タブは、Ｎ+の下面とＮ+の
上部接触領域とを有しており、Ｐ+拡散部分は「Ｐ-オン
Ｎ」型の太陽電池の構成を有している。各セルのＮ+の
上部接触部は、予め定められたセル、例えば、１６個の
直列のセルの各々に接続するために隣接するセルのＰ+
接触部に接続されている。
によりアイソレートされたプレーナ型の光起電力セルが
平坦で薄い誘電体により結合されたシリコンウエハに形
成され、該ウエハは薄いデバイスウエハに酸化物層によ
り結合されて絶縁されてなる相対的に厚い「ハンドル」
ウエハ（接合部を受ける層）からなる。個々の平坦で間
隔を有するウェルもしくはタブが交差する溝のアレイに
より形成されており、上記溝は薄い上記デバイス層を通
して上記酸化物結合領域に伸びて上記各タブを完全に誘
電体により絶縁する。上記各タブは、Ｎ+の下面とＮ+の
上部接触領域とを有しており、Ｐ+拡散部分は「Ｐ-オン
Ｎ」型の太陽電池の構成を有している。各セルのＮ+の
上部接触部は、予め定められたセル、例えば、１６個の
直列のセルの各々に接続するために隣接するセルのＰ+
接触部に接続されている。
【０００６】上記デバイスの上面は、各セルから出力電
圧を発生させるために間隔をおいて配置されたＬＥＤに
より光が照射される。直列に接続されたこれらの出力端
子は、ＭＯＳゲートデバイスのスイッチングを制御する
ことができる信号を発生する。
圧を発生させるために間隔をおいて配置されたＬＥＤに
より光が照射される。直列に接続されたこれらの出力端
子は、ＭＯＳゲートデバイスのスイッチングを制御する
ことができる信号を発生する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の他の特徴および利点は添
付の図面を参照して説明する以下の発明の記述から明ら
かになるであろう。
付の図面を参照して説明する以下の発明の記述から明ら
かになるであろう。
【０００８】図１には、Ｎ+ハンドルウエハ１０と酸化
物層１２によって該ハンドルウエハ１０に結合された同
一の広がりを有するＮ-デバイス層１１からなる出発ウ
エハが示されている。ハンドルウエハ１０の厚さと比較
して非常に薄いＮ-デバイス層１１の下部は、上記酸化
層１２に隣接する浅いＮ+拡散層１３を有している。
物層１２によって該ハンドルウエハ１０に結合された同
一の広がりを有するＮ-デバイス層１１からなる出発ウ
エハが示されている。ハンドルウエハ１０の厚さと比較
して非常に薄いＮ-デバイス層１１の下部は、上記酸化
層１２に隣接する浅いＮ+拡散層１３を有している。
【０００９】本発明の１つの好ましい実施の形態では、
ハンドルウエハ１０は約３７５から５２５マイクロメー
タの非臨界的厚みを有するとともに、Ｎ+キャリヤの高
い非臨界的濃度を有していてもよい。金属層１４（図５
参照）が実装目的のためにウエハ１０の底部に配置され
ていてもよい。
ハンドルウエハ１０は約３７５から５２５マイクロメー
タの非臨界的厚みを有するとともに、Ｎ+キャリヤの高
い非臨界的濃度を有していてもよい。金属層１４（図５
参照）が実装目的のためにウエハ１０の底部に配置され
ていてもよい。
【００１０】上記デバイス層もしくはウエハ１１は単結
晶シリコンであり、上記デバイスの各光起電力セルを構
成する拡散層を含んでいる。５から５０マイクロメータ
の範囲の値を取ることができるが、上記層１１は約２０
マイクロメータの厚さを有しており、かつ約２から約１
２オームセンチメートルの抵抗率を有していてもよい。
晶シリコンであり、上記デバイスの各光起電力セルを構
成する拡散層を含んでいる。５から５０マイクロメータ
の範囲の値を取ることができるが、上記層１１は約２０
マイクロメータの厚さを有しており、かつ約２から約１
２オームセンチメートルの抵抗率を有していてもよい。
【００１１】上記誘電体ボンディング層１２は厚みが約
０.４５マイクロメータであり、ウエハ１０と１１とを
電気的に絶縁する。他の酸化物層の厚みを採用すること
もでき、該厚みは後に行われる溝のエッチングをモニタ
して該エッチングが完成できるように選択される。
０.４５マイクロメータであり、ウエハ１０と１１とを
電気的に絶縁する。他の酸化物層の厚みを採用すること
もでき、該厚みは後に行われる溝のエッチングをモニタ
して該エッチングが完成できるように選択される。
【００１２】ウエハ１０とウエハ１１とを結合するため
に所望の周知のプロセスを採用することができる。かか
るプロセスは、例えば、アベ・エト・アル（Ａｂｅ ｅ
ｔａｌ）により刊行物ソリッド・ステート・テクノロジ
ー、１９９０年１１月号第３９頁、第４０頁に、また１
９９０年５月６日から１１日にモントリオールにおいて
開催されたフォース・インターショナル・シンポジュー
ム・オン・シリコン・オン・インシュレータ・テクノロ
ジー・アンド・デバイセズ（４ｔｈ Ｉｎｔｌ． Ｓｙ
ｍｐｏｓｉｕｍ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｏｎ−Ｉｎｓ
ｕｌａｔｏｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｄｅｖｉ
ｃｅｓ）の報告書に、アベ・エト・アル（Ａｂｅ ｅｔ
ａｌ）によるシリコン・ウエハ・ボンディング・エト
セトラ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｗａｆｅｒ Ｂｏｎｄｉｎｇ
ｅｔｃ．）に開示されている。
に所望の周知のプロセスを採用することができる。かか
るプロセスは、例えば、アベ・エト・アル（Ａｂｅ ｅ
ｔａｌ）により刊行物ソリッド・ステート・テクノロジ
ー、１９９０年１１月号第３９頁、第４０頁に、また１
９９０年５月６日から１１日にモントリオールにおいて
開催されたフォース・インターショナル・シンポジュー
ム・オン・シリコン・オン・インシュレータ・テクノロ
ジー・アンド・デバイセズ（４ｔｈ Ｉｎｔｌ． Ｓｙ
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ｕｌａｔｏｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｄｅｖｉ
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セトラ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｗａｆｅｒ Ｂｏｎｄｉｎｇ
ｅｔｃ．）に開示されている。
【００１３】図１の結合アッセンブリを形成した後、上
記ウエハ１１は深い溝のアイソレーション部４０の格子
を形成するために処理され、それらは各Ｎ+コレクタ接
触領域を囲繞およびアイソレートするとともに、Ｎ+埋
設層１３を通して上記誘電体１２に伸びている。上記溝
の部分は部分４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄおよび４
０ｅとして断面で示されている（図３参照）。上記溝は
層１１内で誘電体により絶縁された「タブ」を形成して
おり、典型的には２０ないし２５マイクロメータの溝ギ
ャップを有する約１０ミル×１０ミルの各表面領域を有
している。他の寸法を使用することもできる。
記ウエハ１１は深い溝のアイソレーション部４０の格子
を形成するために処理され、それらは各Ｎ+コレクタ接
触領域を囲繞およびアイソレートするとともに、Ｎ+埋
設層１３を通して上記誘電体１２に伸びている。上記溝
の部分は部分４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄおよび４
０ｅとして断面で示されている（図３参照）。上記溝は
層１１内で誘電体により絶縁された「タブ」を形成して
おり、典型的には２０ないし２５マイクロメータの溝ギ
ャップを有する約１０ミル×１０ミルの各表面領域を有
している。他の寸法を使用することもできる。
【００１４】上記溝アレイ４０を形成した後、酸化層５
０および５１として図２に示したように、薄い酸化膜を
その内部壁上に熱成長させ、それらの間の中心ギャップ
がポリシリコン５２で満たされる。このようにして、誘
電体によりアイソレートされた複数の同様の光起電力セ
ルが層１１内に形成される。上記酸化層（もしくは他の
誘電体）５０および５１の厚みはシリコン層１１との界
面における光の反射率が最適になるように選択される。
（これはデバイスの効率を改善する。）
０および５１として図２に示したように、薄い酸化膜を
その内部壁上に熱成長させ、それらの間の中心ギャップ
がポリシリコン５２で満たされる。このようにして、誘
電体によりアイソレートされた複数の同様の光起電力セ
ルが層１１内に形成される。上記酸化層（もしくは他の
誘電体）５０および５１の厚みはシリコン層１１との界
面における光の反射率が最適になるように選択される。
（これはデバイスの効率を改善する。）
【００１５】図２の誘電体により絶縁されたタブを形成
した後、光起電力セルを形成する拡散部がウエハ１１の
表面に形成される。適切なフォトリソグラフィ技術を使
用して、四角形もしくは他の形状を有する浅いＰ+拡散
部２０ないし２４およびこれらＰ+拡散部２０ないし２
４を囲繞している四角形のリング形状のＮ+接触拡散部
２５ないし２９のアレイがウエハ１１に形成される（図
３参照）。典型的には、直径５インチのウエハに対して
約９，０００個のダイを形成するために、間隔を有する
８８，０００個のＰ+拡散部が上記ウエハを横断して形
成されてもよい。明らかに、すべてのＰ型とＮ型の導電
型を反転することができる。
した後、光起電力セルを形成する拡散部がウエハ１１の
表面に形成される。適切なフォトリソグラフィ技術を使
用して、四角形もしくは他の形状を有する浅いＰ+拡散
部２０ないし２４およびこれらＰ+拡散部２０ないし２
４を囲繞している四角形のリング形状のＮ+接触拡散部
２５ないし２９のアレイがウエハ１１に形成される（図
３参照）。典型的には、直径５インチのウエハに対して
約９，０００個のダイを形成するために、間隔を有する
８８，０００個のＰ+拡散部が上記ウエハを横断して形
成されてもよい。明らかに、すべてのＰ型とＮ型の導電
型を反転することができる。
【００１６】本発明の一つの好ましい実施の形態におい
て、Ｐ+領域２０ないし２４は２マイクロメータの深さ
を有するとともに、９ミル×９ミルの広さを有してい
る。上記Ｐ+領域は、ｃｍ3当たり５×１０18のピーク濃
度でｃｍ2当たり５×１０18のドーズ量でボロン（？）
のイオン打ち込みにより形成してもよい。
て、Ｐ+領域２０ないし２４は２マイクロメータの深さ
を有するとともに、９ミル×９ミルの広さを有してい
る。上記Ｐ+領域は、ｃｍ3当たり５×１０18のピーク濃
度でｃｍ2当たり５×１０18のドーズ量でボロン（？）
のイオン打ち込みにより形成してもよい。
【００１７】Ｎ+リング２５ないし２８は、１マイクロ
メータの深さと０．５ミルの幅と３４ミルの内径を有す
る。リング２５ないし２８は、ｃｍ3当たり４×１０20
のピーク濃度でｃｍ2当たり８×１０15のドーズ量でヒ
素のイオン打ち込みにより形成してもよい。リング２５
に対して図３の（ｂ）に示されている中央Ｎ+コレクト
フィンガ部３０は、各Ｐ+型拡散部の中央部に配置する
ことができる。フィンガ部３０は、０．５ミルの幅と約
７ミルの長さを有していてもよい。
メータの深さと０．５ミルの幅と３４ミルの内径を有す
る。リング２５ないし２８は、ｃｍ3当たり４×１０20
のピーク濃度でｃｍ2当たり８×１０15のドーズ量でヒ
素のイオン打ち込みにより形成してもよい。リング２５
に対して図３の（ｂ）に示されている中央Ｎ+コレクト
フィンガ部３０は、各Ｐ+型拡散部の中央部に配置する
ことができる。フィンガ部３０は、０．５ミルの幅と約
７ミルの長さを有していてもよい。
【００１８】次に図５に示されているように、酸化物層
６０がウエハ１１の表面上に形成される。それから接触
マスクがＮ+領域とＰ+領域に接触開口を形成するために
上記酸化物層に形成される。その後、接触金属層が上記
酸化物層６０の上に形成され、上記金属層が図４および
図５に示された接触ストリップ７０，７１，７２および
７３を形成するためにエッチングされ、一つのセルの上
記Ｐ+拡散部を隣接するセルのＮ+拡散部に接続する。
６０がウエハ１１の表面上に形成される。それから接触
マスクがＮ+領域とＰ+領域に接触開口を形成するために
上記酸化物層に形成される。その後、接触金属層が上記
酸化物層６０の上に形成され、上記金属層が図４および
図５に示された接触ストリップ７０，７１，７２および
７３を形成するためにエッチングされ、一つのセルの上
記Ｐ+拡散部を隣接するセルのＮ+拡散部に接続する。
【００１９】上記デバイスが完成した後、上記ウエハは
保護用の透明なコーティングにより覆うようにしてもよ
い。上記ウエハは、各々がそれぞれＬＥＤにより光が照
射されたときに７ボルト、２．５マイクロアンペアの電
力を発生することができるデバイスを生成するために、
それぞれソルダパッド端子（図示せず）を有する１６個
の直列接続されたセルのユニットに分割される。
保護用の透明なコーティングにより覆うようにしてもよ
い。上記ウエハは、各々がそれぞれＬＥＤにより光が照
射されたときに７ボルト、２．５マイクロアンペアの電
力を発生することができるデバイスを生成するために、
それぞれソルダパッド端子（図示せず）を有する１６個
の直列接続されたセルのユニットに分割される。
【００２０】個々のデバイスは絶縁されているがしかし
上記ウエハもしくはチップの表面を照射する光を発生す
るように配列された（図５の）ＬＥＤ８０とともにモー
ルドされてもよい。ＬＥＤ８０は上記チップの出力端子
と誘電体により絶縁されたその端子８１および８２へ適
当な入力を供給することによりターンオンされる。ＬＥ
Ｄとしては適当などのようなものでも使用することがで
きる。
上記ウエハもしくはチップの表面を照射する光を発生す
るように配列された（図５の）ＬＥＤ８０とともにモー
ルドされてもよい。ＬＥＤ８０は上記チップの出力端子
と誘電体により絶縁されたその端子８１および８２へ適
当な入力を供給することによりターンオンされる。ＬＥ
Ｄとしては適当などのようなものでも使用することがで
きる。
【００２１】所望により、上記したＰＶＧ構造体（ＬＥ
Ｄは除く）は、光起電力構造体により制御されるパワー
ＭＯＳゲートデバイスを含む同じチップ内に集積するこ
とができる。
Ｄは除く）は、光起電力構造体により制御されるパワー
ＭＯＳゲートデバイスを含む同じチップ内に集積するこ
とができる。
【００２２】図６および図７は異なった接触構造を有す
るセル構造の第２の実施の形態を示している。図６と図
７の説明において、図１から図５に付された符号と同じ
符号が付された部分は同じ部分を表している。処理工程
はまた詳細に説明した変更部分を除いてまた同じであ
る。図６および図７のデバイスは、大きな領域のＰ+拡
散領域１００を採用している。さらに、図６および図７
の実施の形態において、上記Ｎ-ウエハ１１は約２７オ
ームセンチメートルよりも大きい濃度を有している。Ｐ
+領域１００は深さおよび濃度が図３ないし図５のもの
と同じである。しかしながら、１マイクロメータの深さ
であるがしかし０．５ミル×０．５ミルにすぎない小さ
いＮ+接触拡散領域のみが用いられている。さらに、溝
４０の内壁は、例えば、約５マイクロメータの深さまで
形成されるとともにｃｍ3当たり約２×１０18の表面濃
度でＰＯＣ１からの拡散により形成された薄いＮ+コー
ティング１０５を受けている。
るセル構造の第２の実施の形態を示している。図６と図
７の説明において、図１から図５に付された符号と同じ
符号が付された部分は同じ部分を表している。処理工程
はまた詳細に説明した変更部分を除いてまた同じであ
る。図６および図７のデバイスは、大きな領域のＰ+拡
散領域１００を採用している。さらに、図６および図７
の実施の形態において、上記Ｎ-ウエハ１１は約２７オ
ームセンチメートルよりも大きい濃度を有している。Ｐ
+領域１００は深さおよび濃度が図３ないし図５のもの
と同じである。しかしながら、１マイクロメータの深さ
であるがしかし０．５ミル×０．５ミルにすぎない小さ
いＮ+接触拡散領域のみが用いられている。さらに、溝
４０の内壁は、例えば、約５マイクロメータの深さまで
形成されるとともにｃｍ3当たり約２×１０18の表面濃
度でＰＯＣ１からの拡散により形成された薄いＮ+コー
ティング１０５を受けている。
【００２３】本発明は、その特定な実施の形態との関係
で説明したが、多くの他の変形や改変および他の使用法
は当業者には明らかであろう。本発明は以上で説明した
開示により限定されるものではなく、添付の特許請求の
範囲によってのみ規定されるものである。
で説明したが、多くの他の変形や改変および他の使用法
は当業者には明らかであろう。本発明は以上で説明した
開示により限定されるものではなく、添付の特許請求の
範囲によってのみ規定されるものである。
【図１】 酸化物結合ハンドルウエハおよびデバイスウ
エハの小部分を示している。
エハの小部分を示している。
【図２】 誘電体により分離されるとともに絶縁された
セルもしくはタブを構成するために絶縁用の溝を形成し
た図１のウエハおよび絶縁用の溝の詳細を示している。
セルもしくはタブを構成するために絶縁用の溝を形成し
た図１のウエハおよび絶縁用の溝の詳細を示している。
【図３】 図３において（ａ）は図２の上記デバイスウ
エハもしくは層における間隔を有する、浅いＰ+領域お
よびＮ+接触部の拡散層を示すとともに、（ｂ）は
（ａ）のウエハの１部の平面図であって、Ｎ+フィンガ
部がＮ+接触リング部から広がっているのを示してい
る。
エハもしくは層における間隔を有する、浅いＰ+領域お
よびＮ+接触部の拡散層を示すとともに、（ｂ）は
（ａ）のウエハの１部の平面図であって、Ｎ+フィンガ
部がＮ+接触リング部から広がっているのを示してい
る。
【図４】 デバイスを直列に接続する接触部を形成した
後の図３のデバイスの一部の平面図を示す。
後の図３のデバイスの一部の平面図を示す。
【図５】 図４の５−５線に沿う断面図である。
【図６】 本発明の第２の実施の形態の１つのセルの断
面図であって、図７の６-６線に沿う断面図である。
面図であって、図７の６-６線に沿う断面図である。
【図７】 図６のセルの平面図である。
１０ ハンドルウエハ １１ Ｎ-デバイス層 １２ 酸化物層（酸化物ボンディング層） １３ 拡散層 ２０〜２４ Ｐ+拡散部 ２５〜２９ 接触拡散部 ３０ フィンガ部 ４０ａ〜４０ｅ アイソレーション部 ５０ 酸化層 ５１ 酸化層 ５２ ポリシリコン ６０ 酸化物層 ７０〜７３ 接触ストリップ ８０ ＬＥＤ
Claims (10)
- 【請求項１】 平坦で相対的に厚い第１ハンドルウエハ
と平坦で相対的に薄い接合部を受けるウエハからなる第
２ウエハとを有する光起電力装置において、上記第１お
よび第２ウエハが薄い誘電体結合層により結合されてお
り、上記第２ウエハは一つの導電型の不純物が軽くドー
プされたウエハであり、上記第２ウエハの外面から上記
薄い誘電体結合層に伸びるメッシュ状の狭い溝が上記ウ
エハを複数の電気的に絶縁されたタブに分割しており、
各タブの平坦な外面がその中に反対の導電型を有する相
対的に浅い拡散部を有していて、該浅い拡散層と上記タ
ブの不純物が軽くドープされた上記ボディとの間の接合
部に達する光が光起電力を発生し、少なくとも複数の上
記タブの上記浅い拡散部分を隣接するタブの軽く不純物
をドープした材料に接続するための接続手段を備えたこ
とを特徴とする光起電力装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光起電力装置におい
て、上記溝の壁が薄い誘電体層により縁取りされている
ことを特徴とする光起電力装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の光起電力装置におい
て、各上記タブの頂部に不純物濃度が高い接触拡散部を
含み、上記他の導電型の上記拡散部に対して横方向に間
隔を有していることを特徴とする光起電力装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の光起電力装置におい
て、上記第１導電型がＮ型であることを特徴とする光起
電力装置。 - 【請求項５】 請求項１から４のいずれか一に記載の光
起電力装置において、上記第２ウエハが上記薄い誘電体
結合層に隣接する上記一つの導電型の薄い高不純物濃度
バッファ層を有していることを特徴とする光起電力装
置。 - 【請求項６】 請求項１から５のいずれか一に記載の光
起電力装置において、上記溝が誘電体材料の上記縁取り
の間にポリシリコン充填材を含んでいることを特徴とす
る光起電力装置。 - 【請求項７】 請求項１から６のいずれか一に記載の光
起電力装置において、上記溝の対向する壁が上記一つの
導電型の浅い不純物拡散部分を含んでいることを特徴と
する光起電力装置。 - 【請求項８】 請求項３に記載の光起電力装置におい
て、各上記タブの上記接触拡散部がリング形状を有し、
上記他の導電型の上記拡散部分の周辺を囲繞するととも
に間隔を有することを特徴とする光起電力装置。 - 【請求項９】 請求項３に記載の光起電力装置におい
て、上記接触拡散部が上記他の導電型の上記拡散部の周
辺と間隔を有する小さい四角形の領域であることを特徴
とする光起電力装置。 - 【請求項１０】 請求項１に記載の光起電力装置におい
て、各上記タブがその上面にて多角形を有していること
を特徴とする光起電力装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US372600 | 1982-04-28 | ||
| US08/372,600 US5549762A (en) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | Photovoltaic generator with dielectric isolation and bonded, insulated wafer layers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08250761A true JPH08250761A (ja) | 1996-09-27 |
| JP3292651B2 JP3292651B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=23468862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00368096A Expired - Lifetime JP3292651B2 (ja) | 1995-01-13 | 1996-01-12 | 光起電力装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5549762A (ja) |
| JP (1) | JP3292651B2 (ja) |
| DE (1) | DE19546418C2 (ja) |
| FR (1) | FR2729504B1 (ja) |
| GB (1) | GB2296993B (ja) |
| IT (1) | IT1281736B1 (ja) |
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| JP2003086827A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-20 | Hamamatsu Photonics Kk | ホトダイオードアレイ、固体撮像装置、及び、放射線検出器 |
| JP2003086826A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-20 | Hamamatsu Photonics Kk | ホトダイオードアレイ、固体撮像装置、及び、放射線検出器 |
| JP2005045125A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Hamamatsu Photonics Kk | 光検出素子の製造方法 |
| JP2009506543A (ja) * | 2005-08-23 | 2009-02-12 | ノーブル ピーク ヴィジョン コーポレーション | 低雑音半導体光検出器 |
| JP2010500766A (ja) * | 2006-08-10 | 2010-01-07 | アイスモス・テクノロジー・リミテッド | ウエハ貫通ビアを備えたフォトダイオードアレイの製造方法 |
| JP2012129349A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Toyo Univ | 半導体装置 |
| JP2018518838A (ja) * | 2015-12-29 | 2018-07-12 | 同方威視技術股▲分▼有限公司 | 同一面電極のフォトダイオードアレイ及びその製造方法 |
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| DE19808514A1 (de) * | 1997-02-28 | 1998-09-10 | Int Rectifier Corp | Halbleiterbauteil sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE19730329C2 (de) * | 1997-07-15 | 2001-02-15 | Siemens Ag | Integriertes Fotozellenarray mit PN-Isolation |
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- 1995-12-27 GB GB9526541A patent/GB2296993B/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-01-12 JP JP00368096A patent/JP3292651B2/ja not_active Expired - Lifetime
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