JPH10229211A - Photoelectric conversion device and its manufacturing method - Google Patents

Photoelectric conversion device and its manufacturing method

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JPH10229211A
JPH10229211A JP9033565A JP3356597A JPH10229211A JP H10229211 A JPH10229211 A JP H10229211A JP 9033565 A JP9033565 A JP 9033565A JP 3356597 A JP3356597 A JP 3356597A JP H10229211 A JPH10229211 A JP H10229211A
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JP
Japan
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photoelectric conversion
passivation film
substrate
chip
conversion element
Prior art date
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JP9033565A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsuyoshi Uematsu
強志 上松
Shinichi Muramatsu
信一 村松
Mitsunori Ketsusako
光紀 蕨迫
Ken Tsutsui
謙 筒井
Hiroyuki Otsuka
寛之 大塚
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the element area for improving the photoelectric conversion efficiency, by a method wherein the substrate part end of a photoelectric conversion element is covered with a passivation film made of a dielectric in contact with the end. SOLUTION: A first semiconductor layer 2 in the reverse conductivity type to that of a substrate 1 is formed on the substrate 1, and then a second semiconductor layers 3 in the same conductivity type as that of the substrate 1 are formed on the back of the substrate 1. Next, in order to take out exceeding one each of photoelectric conversion element chips, a photoelectric conversion element chip substrate 14 is separated by using a laser cutter, etc., along a separating surface 10 of a unit element region 12. Next, a passivation film 4 made of a dielectric film is formed on an exposed end 7 of the chip substrate 14 of the separated photoelectric conversion element chip so as to arrange a surface electrode 5 and a back electrode 6. Through these procedures, the element area can be decreased, thereby enabling the photoelectric conversion efficiency to be improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は結晶性シリコン光電
変換装置に関する。
The present invention relates to a crystalline silicon photoelectric conversion device.

【0002】[0002]

【従来の技術】光電変換素子の出力電流を高めるために
は、入射光により発生した少数キャリヤを電流収集端子
まで効率よく導く必要がある。なかでも太陽電池のよう
に自己バイアスで動作する光電変換装置や、光電変換素
子のチップサイズが小さく表面や端面の影響が大きい光
電変換装置では、少数キャリヤが電流収集端子に到達す
る前に再結合で消滅することを避けなければならない。
2. Description of the Related Art In order to increase the output current of a photoelectric conversion element, it is necessary to efficiently guide minority carriers generated by incident light to a current collecting terminal. In particular, in a photoelectric conversion device that operates with self-bias such as a solar cell, or a photoelectric conversion device with a small chip size of a photoelectric conversion element and a large influence of the surface or end face, the minority carrier is recombined before reaching the current collection terminal. Must be avoided.

【0003】特に、単結晶シリコンや多結晶シリコンの
基板を用いた結晶性シリコン光電変換装置において、切
り出した光電変換素子チップ端面での少数キャリヤ再結
合損失を抑える工夫が必要である。
In particular, in a crystalline silicon photoelectric conversion device using a single-crystal silicon or polycrystalline silicon substrate, it is necessary to take measures to suppress minority carrier recombination loss at the end face of the cut-out photoelectric conversion element chip.

【0004】図2に示すように、光電変換素子の作製で
は、一導電型結晶性シリコン基板1に接合型光電変換素
子の単位素子領域12を符号2、3の領域に不純物拡散
などを行って形成した後、エッチングやダイシングなど
の方法で、この基板から拡散などによって端部に形成さ
れた不要な低抵抗導電部11を分離したり、単位素子領
域12を分離して少なくとも1つの光電変換素子チップ
にチップ化する。従来は、このチップ化工程後は、その
チップ端面を機械的または化学的な処理により滑らかに
する程度であった。
As shown in FIG. 2, in manufacturing a photoelectric conversion element, a unit element region 12 of a junction type photoelectric conversion element is formed on a crystalline silicon substrate 1 of one conductivity type by diffusing impurities into regions indicated by reference numerals 2 and 3. After the formation, the unnecessary low-resistance conductive portion 11 formed at the end portion is separated from the substrate by diffusion or the like by etching or dicing, or the unit element region 12 is separated to form at least one photoelectric conversion element. Chip into chips. Conventionally, after this chip-forming step, the end face of the chip is smoothed by mechanical or chemical treatment.

【0005】しかし、このような端面では少数キャリヤ
の再結合が大きい。このような端面の影響については、
例えば「プログレス・イン・フォトボルタイックス」、
1996年、第4号、335−336ページに記載され
ているように、光電変換効率が端面の構造に大きく依存
することが実験およびコンピュータ解析により確かめら
れており、その回避方法としてはチップサイズを大きく
して、素子の実質的な光電変換部から素子端を遠ざける
ことにより、端面の影響を低減する方法が述べられてい
る。
However, the recombination of minority carriers is large at such an end face. Regarding the effect of such an end face,
For example, "Progress in Photovoltaics",
As described in 1996, No. 4, pp. 335-336, it has been confirmed by experiment and computer analysis that the photoelectric conversion efficiency greatly depends on the structure of the end face. A method is described in which the influence of the end face is reduced by increasing the size of the element and moving the element end away from a substantial photoelectric conversion portion of the element.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】光電変換素子を単独で
使用する場合は、上記従来技術に記載されているチップ
サイズを大きくする方法を用いることにより、素子端面
でのキャリヤ再結合の影響をある程度抑えることが出来
る。しかし、複数個の光電変換素子をアレイ状に配置し
たモジュールを構成する場合には、素子端面に余分なス
ペースを確保することは困難である。また、素子単体で
使用する場合も、素子面積をなるべく低減することによ
り、光電変換効率の向上やコスト低減を図る必要があ
る。
When the photoelectric conversion element is used alone, the influence of carrier recombination at the element end face can be reduced to some extent by using the method of increasing the chip size described in the above prior art. Can be suppressed. However, when configuring a module in which a plurality of photoelectric conversion elements are arranged in an array, it is difficult to secure an extra space on the element end surface. Also, when using the element alone, it is necessary to improve the photoelectric conversion efficiency and reduce the cost by reducing the element area as much as possible.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】光電変換素子チップの基
板部分の端面を、これに接っする誘電体からなるパッシ
ベーション膜で被覆する。この被覆は、例えば、チップ
化工程後に、チップの基板部分の少なくとも露出端面に
接するようにパッシベーション膜を形成することにより
成される。
An end face of a substrate portion of a photoelectric conversion element chip is covered with a passivation film made of a dielectric material in contact with the end face. This coating is performed, for example, by forming a passivation film so as to be in contact with at least the exposed end face of the substrate portion of the chip after the chip forming step.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図1を用
いて説明する。まず、基板1に拡散工程によって基板1
と反対の導電型を持つ第1の半導体層2を形成し、次に
裏面に基板と同じ導電型を持つ第2の半導体層3を形成
する(図1(a))。この基板1から1個以上の光電変
換素子チップを取り出すために、単位素子領域12の分
離面10に沿ってダイシングソーやレーザーカッターな
どを用いて光電変換素子チップ基板14を分離する(図
1(b))。次に分離した光電変換素子チップの少なく
とも基板部分14の露出端面7に誘電体膜からなる第1
のパッシベーション膜4を形成する(図1(c))。次
に表面電極5と裏面電極6を形成する(図1(d))。
これにより、端面が露出している場合に比べて、漏えい
電流が格段に減少し光電変換素子の出力電流、電圧が共
に向上するため、光電変換素子の光電変換効率の向上が
図れる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, the substrate 1 is diffused into the substrate 1 by a diffusion process.
A first semiconductor layer 2 having the opposite conductivity type to that of the substrate is formed, and then a second semiconductor layer 3 having the same conductivity type as the substrate is formed on the back surface (FIG. 1A). In order to take out one or more photoelectric conversion element chips from the substrate 1, the photoelectric conversion element chip substrate 14 is separated along the separation surface 10 of the unit element region 12 using a dicing saw or a laser cutter (FIG. b)). Next, a first dielectric film is formed on at least the exposed end face 7 of the substrate portion 14 of the separated photoelectric conversion element chip.
Is formed (FIG. 1 (c)). Next, a front surface electrode 5 and a back surface electrode 6 are formed (FIG. 1D).
As a result, compared to the case where the end face is exposed, the leakage current is remarkably reduced and the output current and the voltage of the photoelectric conversion element are both improved, so that the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion element can be improved.

【0009】また、第1のパッシベーション膜4が1×
1012/cm2以上の界面電荷密度を持つようにその材
料や形成条件を選択することにより、露出端面7での少
数キャリヤ密度を低減し、キャリヤ再結合を更に低減す
ることができる。しかし、この場合、ダイシングソーや
レーザーカッターなどの機械的加工法で切断すると、露
出端面7に凹凸面や劈開面などが形成され、これから基
板内面に向かって結晶欠陥が多数形成される。このた
め、露出端面7に第1のパッシベーション膜4を形成す
る前に化学エッチング法により数ミクロン〜数十ミクロ
ンの深さでエッチングを行うことが望ましい。
The first passivation film 4 is 1 ×
By selecting the material and forming conditions so as to have an interface charge density of 10 12 / cm 2 or more, the minority carrier density at the exposed end face 7 can be reduced, and the carrier recombination can be further reduced. However, in this case, when cut by a mechanical processing method such as a dicing saw or a laser cutter, an uneven surface or a cleavage surface is formed on the exposed end face 7, and a number of crystal defects are formed toward the inner surface of the substrate. For this reason, it is desirable to perform etching to a depth of several microns to several tens of microns by a chemical etching method before forming the first passivation film 4 on the exposed end face 7.

【0010】また、図3に示す様に、基板1の端部に電
気導電度が基板1の10倍以上ある不要な低抵抗導電層
11が形成される場合には、低抵抗導電層11による第
1の半導体層2と第2の半導体層3の間でのリーク電流
が増大し、光電変換効率の低下をまねくので、チップ化
工程において低抵抗導電層11を除去しなければならな
い。この場合においても、上記方法と同様の方法で分離
面10に沿って低抵抗導電層11を除去し、これによっ
て形成された露出端面7を第1のパッシベーション膜4
で覆うことにより、端面7でのキャリヤ再結合を抑制し
光電変換効率を向上することが出来る。
As shown in FIG. 3, when an unnecessary low-resistance conductive layer 11 having an electric conductivity of 10 times or more that of the substrate 1 is formed at the end of the substrate 1, the low-resistance conductive layer 11 is used. Since the leakage current between the first semiconductor layer 2 and the second semiconductor layer 3 increases, which leads to a decrease in photoelectric conversion efficiency, the low-resistance conductive layer 11 must be removed in a chip forming step. Also in this case, the low resistance conductive layer 11 is removed along the separation surface 10 by the same method as described above, and the exposed end face 7 formed by this is replaced with the first passivation film 4.
By covering with, carrier recombination at the end face 7 can be suppressed and the photoelectric conversion efficiency can be improved.

【0011】また、パッシベートした構造としては、図
4(a)に示すような、光電変換素子チップの表面、裏
面、および端面全てに第1のパッシベーション膜4を形
成することにより、これらの面をパッシベートした構造
に加え次のようなものがある。すなわち、同図(b)に
示すように、光電変換素子チップの表面および裏面に、
チップ化前にあらかじめ熱酸化法や熱CVD法、さらに
はプラズマCVD法などによりシリコン酸化膜などを形
成することにより、チップの表面および裏面のパッシベ
ーション8、9を行い、更にチップ化工程後に全面をパ
ッシベーション膜でパッシベートした構造、同図(c)
に示すように、光電変換素子チップの表面および裏面
に、チップ化前にあらかじめ熱酸化法や熱CVD法、さ
らにはプラズマCVD法などにより反射防止膜を兼ねた
シリコン酸化膜やチタンナイトライド膜やシリコンナイ
トライド膜やフッ化マグネシュウム膜などの単層または
多層の第3のパッシベーション膜8および第4のパッシ
ベーション膜9を形成することにより、チップ化基板の
表面および裏面のパッシベーションを行い、光電変換素
子チップの端面を、チップ化工程後に第1のパッシベー
ション膜でパッシベートした構造、同図(d)に示すよ
うに、光電変換素子チップの表面および裏面に、チップ
化前にあらかじめ熱酸化法や熱CVD法、さらにはプラ
ズマCVD法などによりシリコン酸化膜やシリコンナイ
トライド膜などを形成することにより、チップ化基板の
表面および裏面のパッシベーション8、9を行い、更に
その表面と端面を、チップ化工程後に第1のパッシベー
ション膜でパッシベートした構造などがあり、これらに
おいても、光電変換素子チップの基板部分14の露出端
面7が第1のパッシベーション膜4でパッシベートされ
ていることにより、チップ端面でのキャリヤ再結合を抑
制し光電変換効率を向上することが出来る。
The passivated structure is such that the first passivation film 4 is formed on all of the front, back and end faces of the photoelectric conversion element chip as shown in FIG. In addition to the passivated structure, there are the following. That is, as shown in FIG.
Before chip formation, a silicon oxide film or the like is formed in advance by a thermal oxidation method, a thermal CVD method, or a plasma CVD method, etc., so that passivation 8 and 9 are performed on the front and back surfaces of the chip. Structure (c) in the same figure, passivated with a passivation film
As shown in FIG. 1, a silicon oxide film or a titanium nitride film which also serves as an anti-reflection film by a thermal oxidation method, a thermal CVD method, or a plasma CVD method before forming the chip on the front and back surfaces of the photoelectric conversion element chip. By forming a single-layer or multi-layer third passivation film 8 and a fourth passivation film 9 such as a silicon nitride film and a magnesium fluoride film, passivation is performed on the front and back surfaces of the chip-formed substrate, and the photoelectric conversion element is formed. A structure in which the end surface of the chip is passivated with a first passivation film after the chip formation step. As shown in FIG. 4D, a thermal oxidation method or a thermal CVD method is applied to the front and back surfaces of the photoelectric conversion element chip before chip formation. Silicon oxide film and silicon nitride film by plasma CVD method. Thus, there is a structure in which passivation 8 and 9 are performed on the front and back surfaces of the chip-formed substrate, and the front surface and the end surface are passivated with a first passivation film after the chip-forming process. Since the exposed end face 7 of the substrate portion 14 of the chip is passivated by the first passivation film 4, carrier recombination at the chip end face can be suppressed, and the photoelectric conversion efficiency can be improved.

【0012】また、第1のパッシベーション膜とチップ
の基板部分14の露出端面7との界面での界面準位密度
が大きい場合には、第1のパッシベーション膜と露出端
面7との界面での固定電荷によるキャリヤ再結合防止効
果が十分に発揮されない。この場合は、第1のパッシベ
ーション膜と露出端面7との間に、露出端面7との界面
での界面準位密度が第1のパッシベーション膜の場合よ
り小さい、第2のパッシベーション膜を挿入することに
より、第1のパッシベーション膜の持つ固定電荷による
キャリヤ再結合防止効果が十分に発揮され、光電変換効
率を向上することが出来る。この場合、第2のパッシベ
ーション膜の厚みは20nm以下に、望ましくは10n
m以下にすることにより、また、更に望ましくは、第2
のパッシベーション膜と露出端面7との界面での界面準
位密度を1×1012/cm2以下とすることにより第1の
パッシベーション膜の固定電荷によるパッシベーション
効果を更に有効に発揮することが出来る。
When the interface state density at the interface between the first passivation film and the exposed end face 7 of the substrate portion 14 of the chip is large, fixing at the interface between the first passivation film and the exposed end face 7 is performed. The effect of preventing carrier recombination due to charges is not sufficiently exhibited. In this case, a second passivation film whose interface state density at the interface with the exposed end face 7 is smaller than that of the first passivation film is inserted between the first passivation film and the exposed end face 7. Thereby, the effect of preventing carrier recombination due to the fixed charges of the first passivation film is sufficiently exhibited, and the photoelectric conversion efficiency can be improved. In this case, the thickness of the second passivation film is 20 nm or less, preferably 10 n
m, and more desirably, the second
By setting the interface state density at the interface between the passivation film and the exposed end face 7 to 1 × 10 12 / cm 2 or less, the passivation effect due to the fixed charges of the first passivation film can be more effectively exerted.

【0013】このような構造としては、図4(e)に示
すように、光電変換素子チップの表面および裏面に、チ
ップ化前にあらかじめ基板1の表面または裏面に熱酸化
法や熱CVD法、さらにはプラズマCVD法などにより
シリコン酸化膜などを形成することにより、チップの表
面および裏面のパッシベーション8、9を行い、これを
チップ化した後に、チップ端面に、第2のパッシベーシ
ョン膜13を形成し、その上から全面に第1のパッシベ
ーション膜4を形成した構造、図4(f)に示すよう
に、チップ化後に、チップの全面に第2のパッシベーシ
ョン膜13を形成し、その上から全面に第1のパッシベ
ーション膜4を形成することによりこれらの面をパッシ
ベートした構造等がある。
As shown in FIG. 4E, a thermal oxidation method or a thermal CVD method is applied to the front or back surface of the substrate 1 before chipping, as shown in FIG. Further, passivation 8 and 9 are performed on the front and back surfaces of the chip by forming a silicon oxide film or the like by a plasma CVD method or the like. After forming the chips into chips, a second passivation film 13 is formed on the end surface of the chip. 4A, a structure in which a first passivation film 4 is formed over the entire surface, as shown in FIG. 4F, after chip formation, a second passivation film 13 is formed over the entire surface of the chip, and over the entire surface. There is a structure in which these surfaces are passivated by forming the first passivation film 4.

【0014】次に、光電変換素子チップの裏面にのみ第
1の半導体層2および第2の半導体層3を有する構造に
ついて説明する。図5(a)に示すような、光電変換素
子チップの全面に第1のパッシベーション膜4を形成す
ることにより、これらの面をパッシベートした構造に加
え、同図(b)に示すように、光電変換素子チップの表
面および裏面に、チップ化前にあらかじめ熱酸化法や熱
CVD法、さらにはプラズマCVD法などによりシリコ
ン酸化膜などを形成することによりパッシベーション
8、9を行い、更にチップ化工程後に全面を第1のパッ
シベーション膜4でパッシベートした構造、同図(c)
に示すように、光電変換素子チップの表面および裏面
に、チップ化前に熱酸化法や熱CVD法、さらにはプラ
ズマCVD法などにより反射防止膜を兼ねたシリコン酸
化膜やチタンナイトライド膜やシリコンナイトライド膜
やフッ化マグネシュウム膜などの単層または多層の第3
のパッシベーション膜8および第4のパッシベーション
膜9を形成することによりパッシベーションを行い、光
電変換素子チップの端面を、チップ化工程後に第1のパ
ッシベーション膜でパッシベートした構造、同図(d)
に示すように、光電変換素子チップの表面および裏面
に、チップ化前にあらかじめ熱酸化法や熱CVD法、さ
らにはプラズマCVD法などによりシリコン酸化膜やシ
リコンナイトライド膜などを形成することによりパッシ
ベーション8、9を行い、更にその表面と端面を、チッ
プ化工程後に第1のパッシベーション膜4でパッシベー
トした構造などにおいても、光電変換素子チップの基板
部分14の露出端面7が第1のパッシベーション膜4で
パッシベートされていることにより、チップ端面でのキ
ャリヤ再結合を抑制し光電変換効率を向上することが出
来る。
Next, a structure having the first semiconductor layer 2 and the second semiconductor layer 3 only on the back surface of the photoelectric conversion element chip will be described. By forming the first passivation film 4 on the entire surface of the photoelectric conversion element chip as shown in FIG. 5A, in addition to a structure in which these surfaces are passivated, as shown in FIG. Passivation 8 and 9 are performed on the front and back surfaces of the conversion element chip by forming a silicon oxide film or the like in advance by a thermal oxidation method, a thermal CVD method, or a plasma CVD method before chipping, and further after the chipping step. FIG. 4C shows a structure in which the entire surface is passivated with a first passivation film 4.
As shown in the figure, a silicon oxide film, a titanium nitride film, and a silicon nitride film which also serve as an anti-reflection film by a thermal oxidation method, a thermal CVD method, and a plasma CVD method on the front and back surfaces of the photoelectric conversion element chip before chipping. Third layer of single layer or multilayer such as nitride film and magnesium fluoride film
(D) in which the passivation is performed by forming the passivation film 8 and the fourth passivation film 9 of FIG. 1 and the end face of the photoelectric conversion element chip is passivated with the first passivation film after the chip formation step.
As shown in the figure, passivation is performed by forming a silicon oxide film or a silicon nitride film on the front and back surfaces of the photoelectric conversion element chip by a thermal oxidation method, a thermal CVD method, or a plasma CVD method before chipping. 8 and 9, and the surface and the end face of which are passivated by the first passivation film 4 after the chip formation step, etc., the exposed end face 7 of the substrate portion 14 of the photoelectric conversion element chip is the first passivation film 4 , Carrier recombination at the chip end face can be suppressed and the photoelectric conversion efficiency can be improved.

【0015】また、第1のパッシベーション膜4とチッ
プの基板部分14の露出端面7との間に、上述の第2の
パッシベーション膜13を挿入した構造としては、図5
(e)に示すように、光電変換素子チップの表面および
裏面に、チップ化前にあらかじめ熱酸化法や熱CVD
法、さらにはプラズマCVD法などによりシリコン酸化
膜などを形成することによりパッシベーション8、9を
行い、これをチップ化した後に、チップ端面に第2のパ
ッシベーション膜13を形成し、その上から全面に第1
のパッシベーション膜4を形成した構造や、図4(f)
に示すように、チップ化後に、光電変換素子のチップ全
面に第2のパッシベーション膜13を形成し、その上か
ら全面に第1のパッシベーション膜4を形成することに
よりこれらの面をパッシベートした構造等がある。
FIG. 5 shows a structure in which the second passivation film 13 is inserted between the first passivation film 4 and the exposed end face 7 of the substrate portion 14 of the chip.
As shown in (e), a thermal oxidation method or a thermal CVD method is applied to the front and back surfaces of the photoelectric conversion element chip before chipping.
8 and 9 are formed by forming a silicon oxide film or the like by a plasma CVD method or the like, and after forming these into chips, a second passivation film 13 is formed on the end surface of the chip, and over the entire surface. First
The structure in which the passivation film 4 of FIG.
As shown in (2), after the chip is formed, a second passivation film 13 is formed on the entire surface of the chip of the photoelectric conversion element, and a first passivation film 4 is formed on the entire surface from above to passivate these surfaces. There is.

【0016】第1のパッシベーション膜4および第2の
パッシベーション膜13の形成工程においては、チップ
化により、露出端面7に凹凸面や劈開面などが形成さ
れ、そこから基板内部に向かって結晶欠陥が多数形成さ
れており、化学エッチング等をおこなっても完全にこの
結晶欠陥層を除去することは難しい。このため、第1の
パッシベーション膜4および第2のパッシベーション膜
13の形成は低温で行うことが望ましい。通常の熱酸化
法や熱CVD法などでは、耐久性が高く、界面準位密度
の低い膜が得やすいものの、膜形成温度が800℃〜1
200℃と高い。これに対し、プラズマCVDでは60
0℃以下の比較的低い温度で膜を形成することができる
ため、チップ化後にこれらの膜を形成しても露出端面7
での結晶欠陥の増加がほとんどなく、光電変換効率の高
い光電変換素子を形成することができる。
In the step of forming the first passivation film 4 and the second passivation film 13, a chip is formed on the exposed end face 7 so that an uneven surface or a cleavage surface is formed, from which crystal defects are formed toward the inside of the substrate. Many are formed, and it is difficult to completely remove the crystal defect layer even by performing chemical etching or the like. Therefore, it is desirable to form the first passivation film 4 and the second passivation film 13 at a low temperature. In a normal thermal oxidation method or a thermal CVD method, a film having high durability and a low interface state density is easily obtained, but the film formation temperature is 800 ° C. to 1 ° C.
High as 200 ° C. On the other hand, in plasma CVD, 60
Since the film can be formed at a relatively low temperature of 0 ° C. or less, even if these films are formed after chipping, the exposed end face 7
Thus, a photoelectric conversion element having high photoelectric conversion efficiency with almost no increase in crystal defects can be formed.

【0017】図4、図5においては、第1の半導体層2
や第2の半導体層3の形状として代表的な構造について
示したが、例えば図4の構造で裏面に形成された第2の
半導体層3を裏面全面に形成した場合や、図4のような
光電変換素子チップの表面に形成された第1の半導体層
2と図5のような裏面に形成された第1の半導体層2お
よび第2の半導体層3を合わせ持つ構造においても同様
の効果が得られる。
In FIGS. 4 and 5, the first semiconductor layer 2
And a typical structure as the shape of the second semiconductor layer 3 has been described, for example, when the second semiconductor layer 3 formed on the back surface in the structure of FIG. 4 is formed on the entire back surface, or as shown in FIG. The same effect can be obtained in a structure having the first semiconductor layer 2 formed on the front surface of the photoelectric conversion element chip and the first semiconductor layer 2 and the second semiconductor layer 3 formed on the back surface as shown in FIG. can get.

【0018】また、基板1のチップ化工程における分離
方法としては、ダイシング、レーザーカット、劈開など
の機械的加工法のほか化学エッチング等の方法でも同様
の結果が得られることは言うまでもない。
As a method of separating the substrate 1 into chips, it is needless to say that similar results can be obtained by a method such as chemical etching as well as a mechanical processing method such as dicing, laser cutting and cleavage.

【0019】なお、特開平5−315628号公報に、
表面パッシベーション膜の形成時に、素子端面にもこの
パッシベーション膜が形成された光電変換素子が記載さ
れている。しかし、この光電変換素子は作製工程でチッ
プ化工程を経ていない為、それの端面には拡散層が存在
しており、素子端面のパッシベーション膜と素子端面の
間に拡散層が介在した構造となっている。つまり、特開
平5−315628号公報に記載された光電変換素子に
は本発明でいう露出端面は存在しない。
Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-315628 discloses that
A description is given of a photoelectric conversion element in which the passivation film is formed on the end face of the element when the surface passivation film is formed. However, since this photoelectric conversion element has not undergone the chipping step in the manufacturing process, there is a diffusion layer on the end face, and a diffusion layer is interposed between the passivation film on the element end face and the element end face. ing. That is, the photoelectric conversion element described in JP-A-5-315628 does not have the exposed end face referred to in the present invention.

【0020】実施例1 図6に本発明の実施例1の光電変換素子の製造工程を示
す。まず同図(a)に示す基板1として比抵抗2Ωcm
のp型シリコン単結晶基板を用い、通常の半導体製造工
程に用いられる方法でリンを拡散しn型の第1の半導体
層2を、また、ボロンを拡散しp型の第2の半導体層3
を形成した。次に同図(b)のように分離面10に沿っ
てダイシングソーで単位素子領域12を切りチップ化し
た。次に、チップの基板部分14の露出端面7を含むチ
ップ全表面に接するように、シリコンナイトライド膜か
らなる第1のパッシベーション膜4をプラズマCVD法
で形成した。成長条件は、真空度0.3トル、NH3ガス
流量30sccm、SiH4ガス流量10sccm、基板温度30
0℃、プラズマパワー30Wである。このシリコンナイ
トライド膜の界面電荷密度は4×1012/cm2であっ
た。つぎに真空蒸着装置により第1の電極5および第2
の電極6を形成した。
Embodiment 1 FIG. 6 shows a manufacturing process of a photoelectric conversion element according to Embodiment 1 of the present invention. First, as a substrate 1 shown in FIG.
Using a p-type silicon single crystal substrate, phosphorus is diffused by the method used in a normal semiconductor manufacturing process to form an n-type first semiconductor layer 2 and boron is diffused to form a p-type second semiconductor layer 3.
Was formed. Next, as shown in FIG. 1B, the unit element region 12 was cut along the separation surface 10 with a dicing saw into chips. Next, a first passivation film 4 made of a silicon nitride film was formed by a plasma CVD method so as to be in contact with the entire surface of the chip including the exposed end face 7 of the substrate portion 14 of the chip. The growth conditions were a vacuum of 0.3 Torr, a NH 3 gas flow rate of 30 sccm, a SiH 4 gas flow rate of 10 sccm, and a substrate temperature of 30 sccm.
0 ° C., plasma power 30 W. The interface charge density of this silicon nitride film was 4 × 10 12 / cm 2 . Next, the first electrode 5 and the second
Was formed.

【0021】この素子の特性を調べたところ、第1のパ
ッシベーション膜4を形成しなかった場合に比べて、シ
ャント抵抗成分が2×105Ωcm2から5×108Ωc
2に、また、端子電圧0.2Vでの順方向電流が5×1
-6A/cm2から2×10-7A/cm2に低減され、光
電変換効率が10%向上した。
When the characteristics of this device were examined, the shunt resistance component was 2 × 10 5 Ωcm 2 to 5 × 10 8 Ωc, as compared with the case where the first passivation film 4 was not formed.
m 2 and the forward current at a terminal voltage of 0.2 V is 5 × 1
It was reduced from 0 -6 A / cm 2 to 2 × 10 -7 A / cm 2 , and the photoelectric conversion efficiency was improved by 10%.

【0022】また、ガス流量比を変化させてシリコンナ
イトライド膜のチッソの組成を増加させることにより、
チッソの組成を10%増加させると、8×1012/cm
2の、20%増加させると4×1013/cm2の高い界面
電荷密度を得ることが出来た。
By changing the gas flow ratio to increase the composition of nitrogen in the silicon nitride film,
When the composition of nitrogen is increased by 10%, 8 × 10 12 / cm
2 , a 20% increase could provide a high interfacial charge density of 4 × 10 13 / cm 2 .

【0023】また、チッソ供給源としてはNH3ガス以
外に単にN2を用いても同様の結果が得られた。
Similar results were obtained by simply using N 2 in addition to NH 3 gas as a nitrogen supply source.

【0024】また、第1のパッシベーション膜4として
CVDシリコン酸化膜を用いた場合も同様の効果を得る
ことができた。この様に、界面に固定電荷を大量に誘起
する膜や基板界面での界面準位密度が低い膜を第1のパ
ッシベーション膜4に用いることにより同様の効果が得
られることは言うまでもない。
The same effect can be obtained when a CVD silicon oxide film is used as the first passivation film 4. As described above, it is needless to say that the same effect can be obtained by using a film that induces a large amount of fixed charges at the interface or a film having a low interface state density at the substrate interface as the first passivation film 4.

【0025】実施例2 図7に本発明の実施例2の光電変換素子の製造工程を示
す。本実施例では、実施例1と同様の方法で基板1に第
1の半導体層2および第2の半導体層3を形成し、この
基板を1000℃の酸素雰囲気中で1時間熱処理するこ
とにより、同図(a)に示す光電変換素子の表面および
裏面に熱酸化膜による第3のパッシベーション膜8およ
び第4のパッシベーション膜9を形成した構造を作製し
た。その後、実施例1に記載した方法で同図(b)〜
(d)の工程を行った。
Embodiment 2 FIG. 7 shows a manufacturing process of a photoelectric conversion element according to Embodiment 2 of the present invention. In this embodiment, the first semiconductor layer 2 and the second semiconductor layer 3 are formed on the substrate 1 in the same manner as in the first embodiment, and this substrate is heat-treated for 1 hour in an oxygen atmosphere at 1000 ° C. A structure in which a third passivation film 8 and a fourth passivation film 9 made of a thermal oxide film were formed on the front and back surfaces of the photoelectric conversion element shown in FIG. After that, the method shown in FIG.
Step (d) was performed.

【0026】この方法では、基板1の表面および裏面の
パッシベーションは主に第3のパッシベーション膜8お
よび第4のパッシベーション膜9によって行っており、
第1のパッシベーション膜4は主に端面7のパッシベー
ションを行っている。
In this method, the passivation of the front surface and the back surface of the substrate 1 is mainly performed by the third passivation film 8 and the fourth passivation film 9.
The first passivation film 4 mainly performs passivation of the end face 7.

【0027】この構造においてパッシベーション特性が
高く、耐久性に富んだ熱酸化膜を形成するには600℃
以上での熱処理が要求される。しかし、分離後の光電変
換素子に600℃以上の熱を加えると端面7に分離時に
発生した欠陥や汚染に起因する結晶欠陥の増大やキャリ
ヤライフタイムの低下をまねく。そこで、第3のパッシ
ベーション膜8および第4のパッシベーション膜9の形
成は600℃以上の高温で行い、その後600℃未満の
低温で第1のパッシベーション膜4を形成することが望
ましく、本実施例では基板温度300℃で第1のパッシ
ベーション膜4を形成した。
In order to form a thermal oxide film having a high passivation characteristic and a high durability in this structure, a temperature of 600 ° C.
The above heat treatment is required. However, when heat of 600 ° C. or more is applied to the separated photoelectric conversion element, crystal defects due to defects or contamination generated at the end face 7 at the time of separation or a decrease in carrier lifetime are caused. Therefore, it is desirable to form the third passivation film 8 and the fourth passivation film 9 at a high temperature of 600 ° C. or more, and then to form the first passivation film 4 at a low temperature of less than 600 ° C. The first passivation film 4 was formed at a substrate temperature of 300 ° C.

【0028】実施例3 図8に本発明の実施例3の光電変換素子の製造工程を示
す。本実施例では、光電変換素子の裏面にのみ第1の半
導体層2および第2の半導体層3が存在する構造を形成
した。まず同図(a)で拡散マスクを介して基板1の裏
面に第1の半導体層2および第2の半導体層3を形成し
た。
Embodiment 3 FIG. 8 shows a manufacturing process of a photoelectric conversion element according to Embodiment 3 of the present invention. In this example, a structure in which the first semiconductor layer 2 and the second semiconductor layer 3 exist only on the back surface of the photoelectric conversion element was formed. First, in FIG. 1A, a first semiconductor layer 2 and a second semiconductor layer 3 were formed on the back surface of a substrate 1 via a diffusion mask.

【0029】本実施例では、パッシベーション膜の構造
が異なる2種類の光電変換素子を作製した。1種類目
は、同図(b1)、(c1)および(d1)の製造工程
で得られる光電変換素子である。2種類目は、同図(b
2)、(b2)、(c2)および(d2)の製造工程で
得られる光電変換素子である。
In this embodiment, two types of photoelectric conversion elements having different structures of the passivation film were manufactured. The first type is a photoelectric conversion element obtained by the manufacturing steps of FIGS. (B1), (c1), and (d1). The second type is shown in FIG.
2), (b2), (c2) and (d2) are photoelectric conversion elements obtained in the manufacturing steps.

【0030】1種類目の光電変換素子は、パッシベーシ
ョン膜の構造が第1のパッシベーション膜のみの1層構
造であり、実施例1と同様の工程で作製した。
The first type of photoelectric conversion element was manufactured in the same process as in Example 1, in which the structure of the passivation film was a single-layer structure including only the first passivation film.

【0031】2種類目の光電変換素子は、パッシベーシ
ョン膜の構造として、第1のパッシベーション膜4の形
成前に第2のパッシベーション膜13を形成する2層構
造であり、工程(b2’)に示すように、10nm厚の
シリコン酸化膜からなる第2のパッシベーション膜13
をケミカル酸化法を用いてチップの全表面に形成した。
この第2のパッシベーション膜13とチップの基板部分
14の露出端面7との界面での界面準位密度は2×10
12/cm2であった。
The second type of photoelectric conversion element has a two-layer structure in which the second passivation film 13 is formed before the formation of the first passivation film 4 as the structure of the passivation film, as shown in step (b2 '). As described above, the second passivation film 13 made of a 10 nm thick silicon oxide film
Was formed on the entire surface of the chip using a chemical oxidation method.
The interface state density at the interface between the second passivation film 13 and the exposed end face 7 of the substrate portion 14 of the chip is 2 × 10
12 / cm 2 .

【0032】この値は、1種類目の光電変換素子のよう
に、プラズマCVD法で形成したシリコンナイトライド
膜を第1のパッシベーション膜として用いる場合におけ
る、第1のパッシベーション膜4とチップの基板部分1
4の露出端面7との界面での界面準位密度の2×1013
/cm2より小さい。したがって、2種類目の光電変換
素子では、第1のパッシベーション膜4の固定電荷によ
る少数キャリヤ再結合の低減効果を更に高めることが出
来た。
This value corresponds to the first passivation film 4 and the substrate portion of the chip when the silicon nitride film formed by the plasma CVD method is used as the first passivation film as in the first type of photoelectric conversion element. 1
4 of the interface state density at the interface with the exposed end face 7 of 2 × 10 13
/ Cm 2 . Therefore, in the second type of photoelectric conversion element, the effect of reducing minority carrier recombination due to the fixed charge of the first passivation film 4 could be further enhanced.

【0033】また、第2のパッシベーション膜13の効
果を十分に発揮するためには、上述の界面準位密度は1
×1012/cm2以下であることが望ましい。その一例
として、第2のパッシベーション膜として、プラズマC
VD法によるシリコン酸化膜を用いると、界面準位密度
を2×1011/cm2低減にすることができ、本実施例
のケミカル酸化膜の場合に比べて光電変換効率が更に5
%増加した。
Further, in order to sufficiently exhibit the effect of the second passivation film 13, the above-mentioned interface state density must be 1%.
It is preferably at most 10 12 / cm 2 . As an example, as a second passivation film, plasma C
When a silicon oxide film formed by the VD method is used, the interface state density can be reduced by 2 × 10 11 / cm 2, and the photoelectric conversion efficiency is further increased by 5 times as compared with the case of the chemical oxide film of this embodiment.
% Increased.

【0034】実施例1〜3のように、チップ化工程の後
に電極形成を行なう場合には、チップサイズが比較的小
さいとき、電極形成工程が煩雑になるという問題があ
る。このような場合には、図9(b)に示すように、チ
ップ化工程の前に電極形成を行なうと良い。その場合さ
らに、端面パッシベーション膜の形成前に電極を形成す
ることになる為、パッシベーション膜へのコンタクトホ
ール形成などの工程を省略でき工程を簡略化できるとい
う利点もある。但し、その場合は、端面パッシベーショ
ン形成工程の温度を500℃以下に、望ましくは400
℃以下に保つ必要がある。これは、500℃より高い温
度では電極が基板と反応してしまう為である。特に、電
極材料としてAlなどの低温で反応しやすい材料を選ん
だ場合には、500℃より高い温度では短時間で反応し
てしまう。また、処理時間が長くなると反応性の低い金
属であっても500℃より高い温度では基板と反応して
しまう。さらに、第1、第2の半導体層の拡散深さが
0.5ミクロン以下と浅い場合には、500℃より低い
温度でもすぐに拡散深さまで電極材料が浸透してしまう
ため、400℃以下に保持することが好ましい。
When the electrodes are formed after the chip forming step as in Examples 1 to 3, when the chip size is relatively small, there is a problem that the electrode forming step becomes complicated. In such a case, as shown in FIG. 9B, it is preferable to form electrodes before the chipping step. In this case, furthermore, since the electrodes are formed before the formation of the end face passivation film, there is also an advantage that steps such as formation of contact holes in the passivation film can be omitted and the steps can be simplified. However, in this case, the temperature of the end face passivation forming step is set to 500 ° C. or less, preferably 400 ° C.
It must be kept below ℃. This is because the electrode reacts with the substrate at a temperature higher than 500 ° C. In particular, when a material which easily reacts at a low temperature, such as Al, is selected as an electrode material, a reaction occurs at a temperature higher than 500 ° C. in a short time. Further, if the processing time is long, even a metal having low reactivity will react with the substrate at a temperature higher than 500 ° C. Further, when the diffusion depth of the first and second semiconductor layers is as shallow as 0.5 μm or less, the electrode material immediately penetrates to the diffusion depth even at a temperature lower than 500 ° C. It is preferable to hold.

【0035】また、実施例1〜3における第1のパッシ
ベーション膜4の形成には、図10に示すプラズマCV
D装置を用いた。第1のパッシベーション膜4の形成時
に光電変換素子チップ108の温度を100〜600℃
の範囲で変化させたところ、第1のパッシベーション膜
4の組成によってそれぞれパッシベーション特性が最大
になる温度が存在した。この場合、通常はチップ108
の下に置かれたヒーター107で加熱する。しかし、こ
の方法ではチップ108とヒーター107の接触が不十
分で真空中では熱伝導が悪く、熱線源112等を用い間
接的にチップ108を加熱するのが好ましい。また、両
者を組み合わせても良い。熱線源112としてはハロゲ
ンランプ等がある。また、レーザーや誘導加熱などでも
同様の間接加熱が可能であることは言うまでもない。
In the first to third embodiments, the first passivation film 4 is formed by the plasma CV shown in FIG.
D apparatus was used. When forming the first passivation film 4, the temperature of the photoelectric conversion element chip 108 is set to 100 to 600 ° C.
When the temperature was changed within the range, there was a temperature at which the passivation characteristics became maximum depending on the composition of the first passivation film 4. In this case, usually the chip 108
Is heated by the heater 107 placed under the heater. However, in this method, the contact between the chip 108 and the heater 107 is insufficient, and the heat conduction is poor in a vacuum. Therefore, it is preferable to indirectly heat the chip 108 using the heat ray source 112 or the like. Further, both may be combined. The heat ray source 112 includes a halogen lamp and the like. It goes without saying that the same indirect heating is possible by laser or induction heating.

【0036】また、チップ108の端面109に効率良
く第1のパッシベーション膜を形成するために、図11
に示すように第1の導入管104から偏心した回転軸1
11を中心にチップ108を回転しながら第1のパッシ
ベーション膜4を形成することにより、短時間でチップ
端面109に所望の厚みの第1のパッシベーション膜を
形成することができる。
In order to efficiently form the first passivation film on the end face 109 of the chip 108, FIG.
The rotary shaft 1 eccentric from the first introduction pipe 104 as shown in FIG.
The first passivation film 4 having a desired thickness can be formed on the chip end face 109 in a short time by forming the first passivation film 4 while rotating the chip 108 about the center 11.

【0037】更に、チップ108の表面110にも端面
109と同程度の厚みの第1のパッシベーション膜を形
成する場合には、図12に示すように回転軸111を導
入管104に対し10度以上から70度未満の範囲で傾
けてチップ108を回転させると良い。また、チップ表
面110に堆積する第1のパッシベーション膜の厚みを
端面109に堆積する厚みより小さくしたい場合には、
回転軸を70度以上から90度の範囲で傾けると良い。
Further, when a first passivation film having the same thickness as the end face 109 is also formed on the surface 110 of the chip 108, as shown in FIG. The tip 108 may be rotated at an angle of less than 70 degrees from the tip 108. If the thickness of the first passivation film deposited on the chip surface 110 is to be smaller than the thickness deposited on the end face 109,
It is preferable to incline the rotation axis in a range from 70 degrees or more to 90 degrees.

【0038】複数個のチップの、主に端面109にのみ
同時に第1のパッシベーション膜を堆積する場合には、
図13に示すように、複数個のチップ108を重ねて、
軸111を中心に回転させて第1のパッシベーション膜
を堆積すると良い。
When simultaneously depositing the first passivation film mainly only on the end face 109 of a plurality of chips,
As shown in FIG. 13, a plurality of chips 108 are stacked,
It is preferable that the first passivation film is deposited by rotating about the axis 111.

【0039】これらの、光電変換素子チップを回転させ
る方法、なかでも複数個のチップを重ねて回転させる方
法においては、チップ108の加熱方法としては熱線源
による間接加熱が有効であった。
In these methods of rotating the photoelectric conversion element chips, in particular, the method of rotating a plurality of chips in an overlapping manner, indirect heating by a heat ray source was effective as a method of heating the chips 108.

【0040】以上の実施例では、光電変換素子単一で光
電変換装置を構成する場合について説明したが、図14
に示すように、複数個の光電変換素子202を用い、こ
れらを互いに電気配線で結線しモジュール筺体201に
配置してモジュール化することができる。
In the above embodiment, the case where the photoelectric conversion device is constituted by a single photoelectric conversion element has been described.
As shown in (2), a plurality of photoelectric conversion elements 202 can be connected to each other by electric wiring and arranged in a module housing 201 to form a module.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明によれば、素子面積を増大させる
ことなくリーク電流成分を飛躍的に低減し、光電変換効
率を向上できる。
According to the present invention, the leak current component can be drastically reduced without increasing the element area, and the photoelectric conversion efficiency can be improved.

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

【図1】本発明の光電変換装置の一作製工程断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating one manufacturing step of a photoelectric conversion device of the present invention.

【図2】従来の光電変換装置の作製工程断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a conventional photoelectric conversion device.

【図3】本発明の光電変換装置の一作製工程断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating one manufacturing step of the photoelectric conversion device of the present invention.

【図4】本発明の光電変換装置の構造例の断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a structural example of the photoelectric conversion device of the present invention.

【図5】本発明の光電変換装置の構造例の断面図であ
る。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a structural example of the photoelectric conversion device of the present invention.

【図6】本発明の実施例1の光電変換装置の作製工程断
面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the photoelectric conversion device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例2の光電変換装置の作製工程断
面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the photoelectric conversion device according to the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例3の光電変換装置の作製工程断
面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the photoelectric conversion device according to the third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一光電変換装置の一作製工程流れ図で
ある。
FIG. 9 is a flowchart of one manufacturing process of one photoelectric conversion device of the present invention.

【図10】本発明の光電変換装置の作製に用いる製造装
置の構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of a manufacturing apparatus used for manufacturing a photoelectric conversion device of the present invention.

【図11】本発明の光電変換装置の一製造方法の説明図
である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of one manufacturing method of the photoelectric conversion device of the present invention.

【図12】本発明の光電変換装置の一製造方法の説明図
である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of one manufacturing method of the photoelectric conversion device of the present invention.

【図13】本発明の光電変換装置の一製造方法の説明図
である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of one manufacturing method of the photoelectric conversion device of the present invention.

【図14】本発明の光電変換装置のモジュール化例の構
成図である。
FIG. 14 is a configuration diagram of a modularized example of the photoelectric conversion device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:基板、2:第1の半導体層、3:第2の半導体層、
4:第1のパッシベーション膜、5:第1の電極、6:
第2の電極、7:露出端面、8:第3のパッシベーショ
ン膜、9:第4のパッシベーション膜、10:分離面、
11:端部の低抵抗導電層、12:単位素子領域、1
3:第2のパッシベーション膜、14:光電変換素子チ
ップの基板部分、15:チップ化時の切り捨て部、10
1:真空容器、102:キャビティ、103:発振器、
104:第1の導入管、105:第2の導入管、10
6:排気管、107:ヒーター、108:光電変換素子
チップ、109:チップ端面、110:チップ表面、1
11:回転軸、112:熱線源、113:傾き角、20
1:モジュール筺体:、202:光電変換素子、20
3:第1の端子、204:第2の端子
1: substrate, 2: first semiconductor layer, 3: second semiconductor layer,
4: first passivation film, 5: first electrode, 6:
Second electrode, 7: exposed end face, 8: third passivation film, 9: fourth passivation film, 10: separation surface,
11: low-resistance conductive layer at the end, 12: unit element region, 1
3: second passivation film, 14: substrate portion of photoelectric conversion element chip, 15: truncated portion at chip formation, 10
1: vacuum container, 102: cavity, 103: oscillator,
104: first inlet pipe, 105: second inlet pipe, 10
6: exhaust pipe, 107: heater, 108: photoelectric conversion element chip, 109: chip end face, 110: chip surface, 1
11: rotation axis, 112: heat ray source, 113: tilt angle, 20
1: module housing :, 202: photoelectric conversion element, 20
3: a first terminal, 204: a second terminal

フロントページの続き (72)発明者 筒井 謙 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 大塚 寛之 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内Continuing on the front page (72) Inventor Ken Tsutsui 1-280 Higashi Koikekubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一導電型の結晶性シリコン基板中に接合型
の光電変換領域が形成されている光電変換素子を有する
光電変換装置において、誘電体からなるパッシベーショ
ン膜が上記一導電型基板の端面に接して形成されている
ことを特徴とする光電変換装置。
1. A photoelectric conversion device having a photoelectric conversion element in which a junction-type photoelectric conversion region is formed in a one-conductivity-type crystalline silicon substrate, wherein a passivation film made of a dielectric is provided at an end surface of the one-conductivity-type substrate. A photoelectric conversion device, which is formed in contact with a substrate.
【請求項2】上記パッシベーション膜を構成する上記誘
電体はシリコンナイトライドであることを特徴とする請
求項1記載の光電変換装置。
2. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein said dielectric constituting said passivation film is silicon nitride.
【請求項3】上記パッシベーション膜の固定電荷密度は
1×1012/cm2以上であることを特徴とする請求項1
記載の光電変換装置。
3. The passivation film according to claim 1, wherein said passivation film has a fixed charge density of 1 × 10 12 / cm 2 or more.
The photoelectric conversion device as described in the above.
【請求項4】上記パッシベーション膜は上記基板から遠
い側に第1のパッシベーション膜、近い側に上記基板に
接した第2のパッシベーション膜が存在する積層構造を
成しており、上記第2のパッシベーション膜と上記基板
との界面準位密度は、上記第1のパッシベーション膜の
構成材料の膜を上記基板の構成材料に接して形成したと
きに生じる界面準位密度より小さいことを特徴とする請
求項1記載の光電変換装置。
4. The second passivation film has a laminated structure in which a first passivation film is present on a side far from the substrate and a second passivation film is in contact with the substrate on a near side. The interface state density between the film and the substrate is smaller than the interface state density generated when a film of the constituent material of the first passivation film is formed in contact with the constituent material of the substrate. 2. The photoelectric conversion device according to 1.
【請求項5】請求項1乃至4のいずれかに記載の光電変
換素子を複数個モジュール化したことを特徴とする光電
変換装置。
5. A photoelectric conversion device, wherein a plurality of the photoelectric conversion elements according to claim 1 are modularized.
【請求項6】一導電型の結晶性シリコン基板中に光電変
換素子の接合型の光電変換領域を形成する工程と、少な
くとも1つの上記光電変換素子にチップ化する工程と、
電極を形成する工程を有する光電変換装置の製造方法に
おいて、上記チップ化工程後に、誘電体からなるパッシ
ベーション膜を上記光電変換素子チップの基板部分の露
出端面に接して形成する工程を有することを特徴とする
光電変換装置の製造方法。
6. A step of forming a junction type photoelectric conversion region of a photoelectric conversion element in a crystalline silicon substrate of one conductivity type; a step of forming a chip into at least one of the photoelectric conversion elements;
In the method for manufacturing a photoelectric conversion device having a step of forming an electrode, a step of forming a passivation film made of a dielectric in contact with an exposed end face of a substrate portion of the photoelectric conversion element chip after the chipping step is provided. A method for manufacturing a photoelectric conversion device.
【請求項7】上記電極形成工程は上記チップ化工程より
前であることを特徴とする請求項6記載の光電変換装置
の製造方法。
7. The method according to claim 6, wherein the electrode forming step is performed before the chip forming step.
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