JPS60103683A - 半導体装置用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置用基板およびそれを用いた半導体装
置に関する。

Ｓ［、のグ賞−放電などでえられる非単結晶ｐｉｎ型太
陽電池が使用されている。これらの太Ｉ！　！池におい
ては、光が入射する側に透明電極を用いる必要があり、
Ｉ２１２０３、ＳｎＯ２、工Ｔｏなどの透明電極が使用
されている。しかしながら、透光性基板上の透明電極と
して工Ｔｏを使用すると、フィルファクター（以下、Ｆ
Ｆという）は良好であるが開放電圧（以下、Ｔｏｏとい
う）が低く、５ｒＸＯ２を使用すると、Ｖｏａは゛大き
いがＦＦがよくないという欠点がある。これらの欠点に
加え、前記透明電極上に水素を含む化合物を分解して半
導体層を製膜するばあい、透ＦＩＡ電極である工ｎ、０
３．５ｎ０２、■旬など、とくにＩｎ２Ｏ３が分解によ
って発生する水素によって還元され、透明電極の透光性
が低下したり、還元された金属が半導体層に拡散したり
して、透明電極の透光性の低下や半導体層の電子的性質
の低下がおこるなどの欠点を有している。半導体層の電
子的性質の低下は、硅素を含む半導体層のばあいにとく
に大きい。

前記のような透明電極の還元による太陽電池の性能低下
を改善するため、Ｓ加２電極を工”２０３、工Ｔｏなど
の電極上に設けることにより、改善をはかる試みもなさ
れているが、あ。２電極臼体還元され、透光性を低下さ
せる傾向にあることなどのため、充分満足のできる性能
の太陽電池をつるに至っていない。

本発明者らは上記のごとき実情に鑑み鋭意研究を重ねた
結果、絶縁基板上に透明導電膜を設け、ざらに０％”Ｏ
ｙ　（式中、Ｘは０．５〜２、ｙは２〜４である）膜を
設けることにより、前記諸欠点を解消しうろことを見出
し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明においては、半導体装置用基板の透明導
電膜上にＣ〜’ｎＯｙ膜を設けることにより、えられた
半導体装置用基板上に水素ガス、または水素を含む化合
物を分解して半導体層を形成させたばあいにも、透明電
極が還元されて該電極の透明性が低下したり、還元され
た金属が半導体層に拡散したりして半導体層の電子的性
質が低下することのほとんどない、しがも胃が良好でｖ
ｏｏの高い半導体装置かえられるという顕著な効果がえ
られる。

本発明に用いる絶縁基板としては、ガラス、セラミック
スまたはエポキシ系樹脂、フッ素系樹脂などの有機高分
子材料などからなる透光性絶縁基板があげられる。、 前記絶縁基板がガラス、セラミックスまたは有機高分子
材料からなる透光性絶縁基板のばあいには、これらの絶
縁基板に透明電極を設けて第１電極として半導体装置を
製造する必要がある。

本発明に用いる透明導電膜としては、工ｎ２０３．５ｎ
Ｏａ　、工■、工ＴＯ／ＳｎＯ２複層膜などからなる透
明導電膜があげられる。これらの膜は前記絶縁基板上に
グロー放電法、電子ビーム蒸着法、スパッタ法、スプレ
ー法、ＭＯＯ■などの通常の方法で厚さ６００Ａ〜１０
μｍ１好ましくは５００Ａ〜２μｍ程度に形成される。

該厚さが６００Ａ未満になると抵抗力が大きくなり、１
０μｍをこえると透明性が著しく低下する。また前記透
明導電膜としてＩｎ、０３．５ｎ０２または工ＴＯから
なる膜を用いると、低抵抗の導電膜かえられる。

本発明においては、前記のごとく絶縁基板上に設けられ
た透明導電膜にさらにＣ〜５ｎＯｙｉが設けられる。該
Ｃｄｘ５ｎＯｙ膜は、ターゲットとしてＣ１ｉとＳｎと
の合金またはその酸化物などを用いる通常のスパッタ法
や前記と同じターゲットを用いて酸素雰囲気中で行なう
電子ビーム蒸着法またはＳｎとＣｄとのハロゲン化合物
をスプレーして熱分解したり、これらの有機化合物ヲコ
ーティングしたのち熱分解するなどの方法により形成さ
れる。

前記０ｄｘＳｎｏｙ膜において、Ｘは０．５〜２、ｙは
２〜４であることが好ましい。χが０．５未満になると
シ、ト抵抗がわるくな葛傾向にあり、２をこえると製造
しにくくなる。またｙが４をこえるとシート抵抗がわる
くなる傾向にある。

かさらに好ましい。前記厚さが２０Ａ未満になると、該
基板上に水素を含む化合物を用いて半導体層を形成した
ばあいの透明電極の透明性の低下および形成された牛導
体層の電子的性質の低下を充分防止できなくなるなどの
欠点が生じ、約１０００ＸをこえるとＣｄＸ５ｎＯｙが
着色して透明性が低下するなどの欠点が生ずる。該厚さ
が５０〜５００λのばあいにはとくに透明性が良く、か
つ水素により還元されにくいという効果かえられる。

前記のようにして、絶縁基板に透明導電膜を設け、さら
にＣｄｘ５ｎＯｙ膜を設けた本発明の半導体装置用基板
かえられる。このようにしてえられた本発明の基板は通
常の半導体装置の製造に使用される。

つぎに本発明の半導体装置用基板を用いた半導体装置に
ついて説明する〇 一般に使用される半導体装置の製法、たとえばグロー放
電法、スパッタ法、反応性蒸着法などの方法により、本
発明の半導体装置用基板上に半導体層が形成される０ 前記半導体層の形成において、一般に水素ガスまたは水
素を含む化合物、たとえば水素ガスとＳ：ＬＨ４、Ｓｉ
Ｈ４＋ＯＨ４、ＳｉＨ４＋　ＯＨ，十Ｂ２Ｈ６、ＳｉＨ
，＋　ＯＨ３十ＰＨ５などと？ｒ：混合した化合物など
が、基板を設置した反応装置内で前記のような通常の方
法により分解され、基板上に堆積される。

前記基板としてＣへ５ｒ１０ｙ膜の設けられていない半
導体装置用基板を用いると、半導体層の形成で発生する
水素により透明導電膜が還元され、透明導電膜の透光性
が低下したり、還元により形成された金属が半導体層に
拡散したりして牛導体層の電子的性質、たとえば禁止帯
中、７エルミレベルのシｙト、ｖｉｊＬ伝導度の低下を
生じ、とくに硅素を含む半導体層のばあいに大きく低下
するが、Ｃへ５ｎＯｙ膜の設けられた本発明の基板を用
いると、透明導電膜がほとんど還元されず、したがって
透明導電膜の透光性の低下および牛導体層の電子的性質
の低下がおこらない。またＣｄＸ５ｎＯｙ膜が設けられ
ているため、ＰＩＦが良好でＶｏｃの高い半導体装置か
えられる。

本発明の半導体装置用基板を用いて製造した半導体装置
は、太＠電池、ＴＰＴ　（ｔｈｉｎ　ｆｉ加ｔｒａｎｓ
１ｓｔｏｒ　）、ＯＯＤ　（ｏｈａｒｇｅ　ｃｏｕｐｌ
ｅｄ　ｄｅｔ＋ｉｏｅ　）、イメージセンサ−などに用
いられる半導体装置として使用されうる。

つぎに本発明を実施例にもとづいて説明する。

実施例１〜５ 厚さ１　、１ｍｍの青板ガラス製透明基板上に電子ビー
ム法（Ｉｎ２０３：５ｎＯ２−９０：１０のターゲット
を用いて０２分圧５　Ｘ　’１０−’Ｔｏｒｒで基板温
度・６００°Ｏで蒸着）により工′ｍを１００ＯＡ堆積
させた。ついでスパッタ法（２０ｄ、／Ｓｎターゲット
を用いて計＋０２ガスを導入して基板温度３００°Ｃで
スパッタする）により０ｄｘ８ｎＯｙ膜を第１表に示す
厚さで堆積させた。えられた０％５ｎＯｙ膜のＸは１．
８、ｙは３．５であった。

えられた基板を用いてグロー放電法（Ｐ層ＳｉＨ，＋５
０）Ｉ、＋０．０５％Ｂ２Ｈ６、土層ｓｍ、、ｎ層ｓｔ
ａ、　十０．２％ＰＨ３、基板温度２５００（１）によ
りｐｉｎ　Ｍ半導体電極を形成し、太陽電池を作製した
。

えられた透明導電膜の４０００〜９０００Ａの可視領域
での透過率およびシート抵抗を測定した。それらの結果
を第１表に示す。

またえられた太陽電池のＪａａＳＶ０６、ＦＦおよびｌ
を測定した。それらの結果を第１表に示す。

なお太陽電池の特性はＡＭ　−１，１００ｍＷ／ａｍ２
なる条件で測定した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　絶縁基板上に透明導電膜を設け、ざらにＣｄＸＳｍ
   １ｙ（式中、Ｘは０．５〜２、ｙは２〜４である）膜を
   設けたことを特徴とする半導体装置用基板。 ２　前記Ｃｄｘ５ｒＬＯｙ膜の厚さが２０〜ｌ０ＱＯＡ
   である特許請求の範囲第１項記載の半導体装置用基板。 ３　前記Ｃ−８Ｏｙ膜の厚さが５０〜５ｏｏＸである特
   許請求の範囲第１項記載の半導体装置用基板。 ４　前記０ＱｎＯｙ膜がスパッタ法、電子ビーム蒸着法
   または熱分解法でえられた膜である特許請求の範囲第１
   項、第２項または第６項記載の半導体装置用基板。 ５　前記透明導電膜がＩｎ２Ｏ３，５ｎ０２または工ｎ
   ２０３＋５ｎｏ２（工Ｔｏ）である特許請求の範囲第１
   項記載の牛導体装置用基板。 ６　前記透明導電膜の厚さが６００Ａ〜１０μｍである
   特許請求の範囲第１項または第５項記載の半導体装置用
   基板。 ７　前記絶縁基板がガラス、セラ之ツクスまたは有機高
   分子材料からなる透光性基板である特許請求の範囲第１
   項記載の牛導体装置用基板。 素を含む化合物の分解により形成された半導体層を設け
   たことを特徴とする半導体装置。 ９　前記半導体層がグルー放電法、スパッタ法または反
   応性蒸着法により形成された特許請求の範囲第８項記載
   の半導体装置。