JPS60261142A - 半導体装置作製方法 - Google Patents

半導体装置作製方法

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JPS60261142A
JPS60261142A JP11754084A JP11754084A JPS60261142A JP S60261142 A JPS60261142 A JP S60261142A JP 11754084 A JP11754084 A JP 11754084A JP 11754084 A JP11754084 A JP 11754084A JP S60261142 A JPS60261142 A JP S60261142A
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less
conductive film
light
semiconductor
semiconductor device
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JP11754084A
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English (en)
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Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • 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
    • H01L21/18Manufacture 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 the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting

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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】 「発明の利用分野j この発明は液晶表示パネル、太陽電池に用いられる電極
用導電膜のレーザ加工方法に関する。
「従来の技術」 従来、レーザ光はYAGレーザ(発光波長1.0677
)を用いたレーザ・アニールまたはLS(レーザスクラ
イブを以下LSという)がよく知られている。
このYAG レーザは赤外光であり、特にレーーザ・ア
ニールをぜんとする時、その基板の深部の単結晶半導体
の上面の浅部の非晶質半導体に対し、これを単結晶化す
るために実施している。このためには光が深部に強く加
えられることが必要であるため、1μまたはそれ以上の
長波長の光が適している。さらにその長波長を吸収させ
るためパルス111(パルス・デユーレイジョン)は7
0〜100n秒と長い時間であった。
また金属加工のLSにおいても、レーザ光が強い程加工
が深くしやすく優れているため、高出力の発光をさせ、
「強引」に除去せんとする思想のYAGレーザ(1,0
6μ)が用いられている。
「発明が解決しようとする問題点j しかしこの1.06μのYAG レーザ光を用いると、
1μまたはそれ以下の、薄膜のLSを行わんとした時、
その下地材料に必ず損傷を与えてしまう。例えば下地材
料としてソーダガラスの場合は「鱗」状のマイクロクラ
ックが0.2〜2μの深さに作られる。
また、下地が0.3〜1μの厚さの水素化非単結晶半導
体においては、この半導体材料も同時にスクライブ除去
してしまった。
r問題を解決しようとする手段」 本発明は、基板上に薄膜状の半導体を形成し、この薄膜
をその下側または上側の1μまたはそれ以下の厚さく薄
さ)の導電膜のレーザスクライブ(LSという)を行う
に際し、その下地(基板)または非単結晶半導体への損
傷を可能な限り加えないようにして加工することを目的
としている。このだめには、深くまで光が吸収されない
長波長光でなく、浅部で光エネルギが十分吸収させるま
ったく逆の思想に基づく。即ち被加工物が照射されたレ
ーザ光を強く吸収し、浅部にて熱に変え、この熱が加え
られている時間を極短時間とし、周辺への熱伝導を防ぎ
、周辺に熱が伝わり被照射熱が伝わり被照射面の温度が
低下する前に被加工物を「昇華」させ被照射部に残存物
が残らないようにすることが重要である。そしてこの昇
華に伴う気化熱により下地材料に熱損傷を与えない。こ
のため本発明はパルス中が50μ秒以下の短いパルス中
(好ましくは10〜40n秒)を有し、600nm (
0,677)以下の短波長を有するパルスレーザ光例え
ばYAG レーザ光の2倍光(530nm、パルス巾4
5n秒)またはエキシマレーザ(パルス中20n 秒)
193nm(八rF) 、 248nm (KrF) 
、 308nm (XeCI) 、 351nm (X
eF)を用いたことを特長としている。
「作用」 かくのごとき短波長パルス光を昇華性を有し、かつ熱伝
導度が小さい材料に対し照射することにより、この被加
工物が1μまたはそれ以下の厚さのCTF代表的には酸
化スズ、酸化インジューム、ITO(酸化インジューム
)、珪化クロム(CrxSiy)さらにクロム、または
クロムの合金(Cu−Cr、 Ag−Cr)さらにCT
Fと昇華性金属との複合体(積層体)に対し、そのパル
ス中が50μ秒以下とし、瞬間的にエネルギを加え、こ
れらの導電材料を昇華させる。
そしてその照射部を孔または溝状に走査することにより
、開溝を作yすることが下地材料に損傷を与えることな
しに初めて可能となった。
以下に本発明方法の実施例である光電変換装置の作製の
場合について、図面に従ってその詳細を示す。
「実施例J 第1図は本発明方法を用いた光電変換装置の製造工程を
示す縦断面図である。
この実施例においては、YAG 2倍光(530nm)
のQスイッチパルス光を用いた。
図面において透光性基板(1)例夫ばガラス板(例えば
厚さ0.3〜2.2mm例えば1.1mm 、長さ〔図
面では左右方向) 60cn+、巾(前後方向) 20
cm)を用いた。
さらにこの上面に全面にわたって透光性導電膜例えばI
TO(300〜1500人)十Snug (200〜4
00人)またはハロゲン元素が添加された酸化スズを主
成分とする透光性導電膜(500〜2000人)(2)
を真空蒸着法、スパッタ法またはプラズマCVD法また
はスプレー法により凹凸表面を有して形成させた。
この後この透光性導電膜に、YAG レーザ(530n
m)により平均出力10〜2.2mm代表的には80m
Wを加え、スポット径3〜30μφ代表的には20μφ
をマイクロコンピュータにより制御して、被膜側よりレ
ーザ光を照射し、かつ走査(走査速度30〜100cm
/分)によりスクライブラインによる開溝(17)を形
成させた。
スクライビングにより形成された開講(17)は巾約2
0μ、長さ20cmとし、各素子(13)、(11)を
構成する11は10〜30mm例えば18mm(1つの
セグメントは18mm X 20cmとする)とした。
この第1の電極(14)、(19)はこの実施例につい
ては透光性導電膜であるため、発光源として光学的Eg
の3〜4eVに対して十分なエネルギを有する400n
m以下(3,1eV以上)波長を有するエキシマレーザ
を用いると、さらにCTFの加工に必要な出力を少なく
することができた。
かくして第1の電極を構成するCTF (2)を切断し
それぞれの領域(14)、(17)を電気的に分離絶縁
して、第1の開溝を形成した。
この後、この上面にプラズマCVD法またはLPCVD
法によりPNまたはPIN接合を有すそ珪素を主成分と
する非単結晶半導体層(3)を0.2〜0.7μ代表的
には0.5 μの厚さに形成させた。
その代表例はP型非晶質半導体(SixC+−x x=
0.8平均厚さ約50〜150人m−1型非晶質または
半非晶質構造のシリコン半導体(0,4〜0.6μ)−
N型の微結晶または5ixC,、−x (x=0.9,
100〜200人)を有する1μ以下好ましくは0.6
μ以下の厚さの半導体よりなる一つのPIN接合を有す
る非単結晶半導体、又はP型非晶質半導体(SixC+
−x)−■型非晶質または半非晶質珪素半導体(Eg 
=1.7〜1 、8 e V )−N型およびP型St
微結晶化半導体−I型多結晶珪素半導体(Eg =1.
4〜1.6eV)−N型非晶質5ixC+−x x =
0.9 )の半導体よりなる2つのPIN接合と1つの
PN接合を有するタンデム型のPINFIN、、、、、
PIN接合の半導体(3)である。
かかる非単結晶半導体層(3)を全面に均一の膜厚で形
成させた。さらに第1図(B)に示されるごとく、第1
の開講(13)の左方向側に第2の開1s(18)を第
2のLSI程により形成させた。
かかる半導体は第1図に示されるごと< 、0.53μ
(530nm)の波長のレーザ光源にて105cm−’
の吸収係数を有し、その波長がl/eになるのに100
0Å以下であり、1 /100にするには1μあればよ
く、このため1μ以下の薄膜のLSにはきわめて好まし
いものであった。そのためこの半導体の下側に3eVの
エネルギバンド巾のCTFがあっても、このCTFに大
きく損傷を与えることなく、第1図(B) (8)に示
されるごとき、100〜500 人の浅さの凹状のザグ
リで半導体に開溝(18)を形成することが可能になっ
た。この結果、第1の電極(14)とのコネクタ(9)
による接触面積が20μ巾と大きいため、第1図(C)
でのコネクタ(9)の接触抵抗を4Ω/口以下にするこ
とが可能となった。
かくして第2の開溝(18)は第1の電極の上面を損傷
させることなく、またはその一部えくって露出(8)さ
せて形成させることができた。
この第2の開a(18)は、第2の素子の第1の電極(
14)の側面(6)より20μ以上左側であれば端部(
6)での加工部のバラツキ、残存物の影響を防くことが
できた。
第1図において、さらにこの水素化非単結晶半導体の上
面に第1図(C)に示されるごとく、第2の電極用の導
電M(4)を形成し、さらに第3のLSでの切断分離用
の第3の開港(20)を得た。
この第2の電極は透光性導電膜を100〜1400人I
TO(酸化インジュームスズ)を形成し、さらにその上
面にクロムまたはクロム合金(銅または銀が1〜10重
量%添加されたクロム)を300〜3000人の厚さに
形成させた。例えばITOを1050人、銅−クロム合
金(銅2.5重量%)を1000人の2層(シート抵抗
1.5Ω/口構造とした。
この上側導電膜としてクロムまたはクロム合金のみの単
層膜を主成分として形成させLSにより電極としてもよ
い。
かくのごとく、裏面に形成される電極用導電層に60O
r+n+以下の波長のレーザ光を上方より照射した場合
を以上においては示している。
この間111 (20)作製を従来より知られたYAG
レーザ(1,06μα=103cm−’)で行う場合は
、レーザ光が導電膜(4)のみならずその下側の非単結
晶半導体の全厚さをきわめて簡単に突き抜けてしまい、
第1図(C)に示す半導体(4)の上面にて停まるので
はなく、その下側の半導体のみならずさらにその下側の
導電膜(2)をも切断してしまいやすく、実用性がまっ
たくなかった。
他方、本発明の非単結晶半導体の光吸収が大きい0.5
3μ (α−105c、m−’)のレーザ光の使用にお
いては、その殆どすべての光エネルギーが導電膜それ自
体またはそれと半導体(2)のごく上層部1000Å以
下で吸収され昇華してしまうため、レーザ光が第2の電
極用導体(4)を切断しても同時にその下のI型半導体
層の損傷が殆どなく、その上部の導体に密接した100
〜300人の厚さの導電性を有するN型半導体を切断ま
たは絶縁化することにとどまった。このことは逆に、2
つの電極(16) (15)間のリークがN型半導体に
より発生することを完全に防ぐことができるという意味
において、2重に優れたものであった。
かくして第1図(C)に示されるごとく、複数の素子(
11)、(13)を連結部(12)で直列接続する光電
変換装置を作ることができた。
第1図(D)はさらに本発明を光電変換装置として完成
させんとしたものである。即ちバンシヘイション膜とし
て外部接続領域(5)を除き、ポリイミド、ポリアミド
、カプトンまたはエポキシ等の有機樹脂(22)を20
〜30μの厚さにコートして耐湿防止をした。
かくして照射光(10)に対し、この実施例のごとき基
板(60cm X 20cm)において、各素子を18
開連結部(12) 100μ、外部引出し電極部の巾1
0mm、周辺部4mmにより、実質的に580mm X
 192mm内に32段を有し、有効面積(192mm
 X18mm’X32段=1106cd即ち92%)を
得ることができた。
その結果セグメントが10.5%の変換効率を有する場
合、パネルにて8.3%(へ旧 (100mW /cJ
) )にて9.IWの出力電力を有せしめることができ
た。
これは従来のマスク合わせ方式で行う場合、有効面積7
5%(32段の場合)に比べて、17%もの実効面積の
向上を有し、究めて著しい変換効率の向上を有していた
本発明における珪素を主成分とした半導体は、水素また
はハロゲン元素が添加された非晶質半導体のみでなく 
、5iXC+−X (0< x <0.5 )+5i3
N4−X(0< x < 2 )、5iOz−x(Q 
< x < 1 )、5ixGe+−x(0<X<0.
5)を含むことばいうまでもない。
この第1図においては、光電変換装置の応用であるが、
その他の非単結晶半導体を用いて、IGFETを用い液
晶画像表示装置とさらに光センサ、圧力センサ等に対し
て用いてもまったく同様に有効である。本発明は薄膜非
単結晶半導体の電極材料の切断に対して有効であり、こ
れを1重以上とすると、このCTF、クロム合金等の金
属での光エネルギーの吸収が大きすぎ、開講の作製の歩
留りが低くなった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を用いた光電変換装置の製造工程を
示す縦断面図である。 特許出願人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基板の絶縁表面上の1u以下の厚さを有する導電膜
    または非単結晶半導体上の1μ以下の厚さを有する導電
    性薄膜に対し、600nm以下の発光波長を有するパル
    スレーザ光を照射することにより開講または分離溝を作
    製することを特徴とする半導体装置作製方法。 2、特許請求の範囲第1項において、導電膜は酸化スズ
    、酸化インジューム、珪化クロムを主成分とする透光性
    導電膜またはクロムまたはクロム台金を主成分とする金
    属またはこれらの複合体よりなることを特徴とする半導
    体装置作製方法。 3、特許請求の範囲第1項において、600nm以下の
    発光波長を有するパルスレーザ光はYAGレーザ光の5
    30nmまたはエキシマレーザよりなることを特徴とす
    る半導体装置作製方法。 4、特許請求の範囲第1項において、パルス中は50n
    秒以下であることを特徴とする半導体装置作製方法。
JP11754084A 1984-06-08 1984-06-08 半導体装置作製方法 Pending JPS60261142A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6031201A (en) * 1993-06-04 2000-02-29 Seiko Epson Corporation Laser machining apparatus with rotatable phase grating

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56105479A (en) * 1980-01-25 1981-08-21 Mitsubishi Electric Corp Pattern formation method
JPS5788733A (en) * 1980-09-22 1982-06-02 Texas Instruments Inc Method of forming pattern by sublimation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56105479A (en) * 1980-01-25 1981-08-21 Mitsubishi Electric Corp Pattern formation method
JPS5788733A (en) * 1980-09-22 1982-06-02 Texas Instruments Inc Method of forming pattern by sublimation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6031201A (en) * 1993-06-04 2000-02-29 Seiko Epson Corporation Laser machining apparatus with rotatable phase grating
US6376799B1 (en) 1993-06-04 2002-04-23 Seiko Epson Corporation Laser machining apparatus with a rotatable phase grating
US6635850B2 (en) 1993-06-04 2003-10-21 Seiko Epson Corporation Laser machining method for precision machining

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