JPS6114727A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS6114727A
JPS6114727A JP59135825A JP13582584A JPS6114727A JP S6114727 A JPS6114727 A JP S6114727A JP 59135825 A JP59135825 A JP 59135825A JP 13582584 A JP13582584 A JP 13582584A JP S6114727 A JPS6114727 A JP S6114727A
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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】 (イ)産業上の利用分野 本発明はレーザビームの如きエネルギビームを利用した
半導体装置の製造方法に関する。
(ロ) 従来技術 半導体膜を光活性層とする半導体装置として太陽電池や
一次元光センサ等が存在する。
第1図は米国特許第4.281.208号に開示されて
いると共に、既に実用化されている太陽電池の基本構造
を示し、(1)はガラス、耐熱プラスチック等の絶縁性
且つ透光性を有する基板、(2a)(2b)(2c)・
・・は基板〈1〉上に一定間隔で被着された透明電極膜
、(3a)(3b)(3c)・・は各透明電極膜上に重
畳被着きれた非晶質シリコン等の非晶質半導体膜、(4
a)(4b)(4c)・・・は各非晶質半導体膜上に重
畳被着拵れ、かつ各右隣りの透明電極膜(2b)(2c
)・・に部分的に重畳せる裏面電極膜で、断る透明電極
膜(2a)(2b)(2c)−−乃至裏面を極膜(4a
)(4b)(4c)・・・の各積層体により光電変換領
域(5a)(5b)(5c)・・・が構成されている。
各非晶質半導体膜(3a)(3b)(3c)・・・は、
その内部に例えば膜面に平行なPIN接合を含み、従っ
て透光性基板(1)及び透明電極膜(2a)(2b)(
2c)・・・を順次弁して光入射があると、光起電力を
発生ずる。各非晶質半導体膜(3a)(3b)(3c)
・・内で発生した光起電力は裏面電極膜(4a)(4b
)<4c)・・での接続により直列的に相加される。
通常、断る構成の太陽電池にあっては細密加工性に優れ
ている写真蝕刻技術が用いられている。
この技術による場合、基板(1)上全面への透明電極膜
の被着工程と、フォトレジスト及びエツチングによる各
個別の透明電極膜(2a)(2b)(2c)・・の分離
、即ち、各透明電極膜(2aH2b)(2c)・・・の
隣接間隔部分の除去工程と、これら各透明電極膜上を含
む基板(1)上全面への非晶質半導体膜の被着工程と、
フォトレジスト及びエツチングによる各個別の非晶質半
導体膜(3a)(3b)(3c)・・・の分離、即ち、
各非晶質半導体膜<3a)(3b)(3c)・・・の隣
接間隔部分の除去工程とを順次繰ることになる。
然し乍ら、写真蝕刻技術は細密加工の上で優れてはいる
が、蝕刻パターンを規定するフォトレジストのピンホー
ルや周縁での剥れにより非晶質半導体膜に欠陥を生じさ
せやすい。
特開昭57−12568号公報に開示された先行技術は
、レーザビームの照射による膜の焼き切りで上記隣接間
隔を設けるものであり、写真蝕刻技術で必要なフォトレ
ジスト、即ちウェットプロセスを一切使わず細密加工性
に富むその技法は上記の課題を解決する上で極めて有効
である。
然し乍ら、上述の如くウェットプロセスを一切使わない
レーザ加工は細密加工性の点に於いて極めて有効である
反面第2図、第3図に夫々要部を拡大して示す如く、各
光電変換領域(5a)(5b>・・・に連続して被着さ
れた非晶質半導体膜或いは裏面電極膜を各領域(5a)
(5b)・・・毎に分割すべくレーザビームの照射によ
り隣接間隔部(3′)或いはく4′)に位置する半導体
膜或いは裏面電極膜を除去すると、断る隣接間隔部(3
′)或いは(4′)に非晶質半導体膜或いは裏面電極膜
の溶融物等の残留物(6)*いはく7)が除去部分近傍
に残存したり、或いは予め定められたパターンに正確に
除去することができないことである。この未除去による
残留物(6〉(7)は特にレーザビームの走査方向の両
側面に於いて残存する。断る両側面に残存する残留物(
6)(7)は、レーザビームに於けるエネルギ密度の分
布が僅かながらも正規分布するために、隣接間隔部(3
’) <4’)の両側面が低エネルギ分布となり、その
結果発生ずるものと考えられる。何れの原因にしろ除去
すべき隣接間隔部(3’) (4’)に上記残留物(6
)(7)が存在すると、第2図の非晶質半導体の残留物
(6)にあっては分割後該半導体膜(3a)(3b)上
に被着される裏面電極膜(4a)(4b)の接着強度を
低下せしめ、遂には裏面電極膜(4g)(4b)の剥離
事故を招く原因となり、また第3図の裏面電極膜の残留
物(7)にあっは同じ充電変換領域(5b)に於ける透
明電極膜(2b)と裏面電極膜(4b)とが直接接触し
短絡事故となる。
更に、隣接する光電変換領域(5a)(5b)・・・を
直列接続するために、第2図の如く右隣りの非晶質半導
体膜(3b)から露出せしめられる透明電極膜(2b)
の露出長(D)を、光電変換に対する有効面積を可及的
に減少せしめることなく大きくしなければならないこと
である。従来、断る要求を満すべくレーザビームの走査
速度を遅くしたり、或いは走査回数を増やすことにより
対処している。
(ハ)発明の目的 本発明は斯る点に鑑みて為されたものであって、その第
1の目的は、太陽電池にあっては裏面電極膜の剥離事故
の原因となり、また複数のセンサ領域を一次元的に配列
せしめた一次元光センザにあってはパターン精度の低下
を招く残留物の形成を抑圧するにも拘わず、ウェットプ
ロセスを含まないレーザビームの如きエネルギビームの
利用を可能ならしめることにある。
また第2の目的は、太陽電池にあっては、半導体膜を低
出力で以って加工幅を広くとることにある。
(ニ)発明の構成 本発明半導体装置の製造方法は、透光性基板の−主面に
於ける複数の領域に跨って被着された半導体膜の分割す
べき隣接間隔部に対して、上記基板の他方の主面側から
エネルギビームを照射し該隣接間隔部に位置した半導体
膜を除去して、上記半導体膜を複数の領域毎に分割する
構成にある。
更に本発明製造方法の第2の構成は、半導体膜を基板の
他方の主面側からのエネルギビームの照射により複数の
領域毎に分割後、該複数の領域に跨って被着きれた電極
膜についても基板の他方の主面側からエネルギビームを
照射し、複数の領域毎に分割する構成にある。
(ホ〉 実施例 第4図乃至第9図は第1及び第2の本発明方法の実施例
を工程順に示している。第4図の工程では、厚さIII
Ill〜3III11面積10cm X 10cm 〜
30cm X 30cm程度の透明なガラス等の基板(
10)上全面に、厚さ2000人〜5000人の酸化錫
(SnO2)から成る透明電極膜(11〉が被着される
第5図の工程では、隣接間隔部m’)がレーザビームの
照射により除去されて、個別の各透明電極膜(11B>
(llb)(IIC)−=が分離形成される。使用され
るレーザは基板(lO)にほとんど吸収きれることのな
い波長が適当であり、上記ガラスに対しては0.35μ
m〜2.5μmの波長のパルス発振型が好ましい。斯る
好適な実施例は、波長約1.06μm 、?−ネルギ密
度13J/cm’、パルス周波数3KHzのNd:YA
Gレーザであり、隣接間隔部(11’)の間隔(Ll)
は約100μmに設定諮れる。
第6図の工程では、各透明電極膜(lla)(llb)
(llc)・・・の表面を含んで基板(10〉上全面に
光電変換に有効に寄与する厚さ5000人〜7000人
の非晶質シリコン(a−3i)等の非晶質半導体膜(1
2)が被着される。斯る半導体膜(12)はその内部に
膜面に平行なPIN接合を含み、従ってより具体的には
、まずP型の非晶質シリコンカーバイドが被着きれ、次
いで夏型及びN型の非晶質シリコンが順次積層被着され
る。
第7図の工程では、隣接間隔部<12’)が矢印で示す
如き基板(10)の他方の主面側からレーザビームの照
射により除去きれて、個別の各非晶質半導体膜(12a
)(12b)(12c)・・・が分離形成される。使用
されるレーザは非晶質半導体膜(12)に比較的吸収さ
れる波長帯域のものが適当であり、例えば本実施例の如
き非晶質シリコン(a −S i)系の吸収特性は第1
0図の如く紫外領域及び可視光領域に吸収係数(a)が
高く、基板(10)の材料として最適なガラスの透過率
(T)が約0.35μm以上に於いて約90%以上ある
ことから波長約0.35μm以上の紫外及び可視光領域
のパルス発振型レーザが好適であり、例えば上記波長領
域に含まれる波長0.53μmのパルス発振型レーザが
使用される。尚、可視光領域の上限波長は先行技術であ
る上記特開昭57−12568号公報に開示された波長
1.06.amに対し吸収係数が高くその値がlQ4c
m−’を呈する約0.78μm付近であり、またガラス
の透過率(T)は米国コーニング社製型番’7740J
商品名パイレックス(登録商標)の特性である。
上述の如き波長0.53μmのパルス発振型レーザの照
射条件は、パルス繰返し周波数4KHz、エネルギ密度
0.7J/cm’で、除去きれる隣接間隔部(12’)
の距離(L、2)は約300e m −500μmに設
定される。
断るレーザビームの照射に於いて留意すべきはレーザビ
ームの照射方向が除去すべき隣接間隔部<12’)  
・の露出面側、即ち非晶質半導体膜(12)の露出面側
からではなく透明電極膜(lla)(llb)(UC)
・・・との被着界面側である非晶質半導体膜(12)・
・・側からとなるべく基板(10)の他方の主面側から
為きれている点にある。即ち、従来のレーザビームの照
射は露出面側から施され、従って、その厚み方向の除去
も露出面側から序々に蒸発除去きれていたために、レー
ザビームが正規型のエネルギ密度分布を持つと、隣接間
隔部(12’)の除去断面もはy正規型に近い形状とな
り両側面に於いて第2図に示す如く未除去による残留物
が発生していたのに対し、レーザビームを正反対の基板
(10〉の他方の主面側から照射すると、該レーザビー
ムは基板(10)及び透明電極膜(lla>(llb)
(llc)−・を透過して先ず該透明1を極膜(lla
>(llb)(IIC)・・との界面に被着きれた非晶
質半導体膜(12)に到達し、除去すべき隣接間隔部(
12’)の膜をその被着界面から除去しようとする。そ
の際、上記レーザビームの照射により溶融した非晶質半
導体膜(12)は当然のことながら基板(1)、透明電
極膜(2a)(2b)(2c)  ・及び未た溶融に至
っていない非晶質半導体膜(12)に囲まれた隣接間隔
部(12’)に位置している。従って、界面から溶融し
た非晶質半導体膜の溶融状態はL記界面から露出面(表
面)に向って膨張しながら進行し、膜厚が極めて薄くな
った時点で、上記溶融物は上記肉薄となった膜を打破し
、その殆んどは大気中に蒸発する。その結果、残留物は
加工後はとんど存在しない。
第11図は本発明方法を原理的に示す概念図であり、同
図に於いて、(CW)はレーザ装置で、該レーザ装置t
(CW)を出発したし・−ザビーム(LB)は反射鏡(
RM)、対物レンズ(OL)、基板(10)及び透明電
極膜(11)を介して被加工膜である非晶質半導体膜(
12)に到達する。一方、従来方法にあっては第12r
yJのように対物レンズ(OL)によりビーム径が調!
!されたレーザビーム(LB)は基板(1)、透明電極
膜(2)を透過することなく直接被加工膜の非晶質半導
体膜(3)の表面を照射していたのである。
以下に上記レーザビーム(LB)の加工特性の違いを理
論計算と実験結果に基づき説明する。
第13図、第14図及び第15図は本発明方法を実施せ
る基板〈10)の他方の主面側から非晶質シリコン系の
非晶質半導体膜(12)にレーザビーム(LB)を照射
したときの吸収率(A)、反射率(R)、透過率(T)
の各強度を透明電極膜(11)の膜厚をパラメータとし
て光学的に解析し線図化したものであって、横軸は非晶
質半導体膜〈12)の膜厚であり、縦軸は各強度を表わ
している。即ち、第13図の透明電極膜(11)の膜厚
(Ttco)は約2100人であり、第14図、第15
図のそれは各々約2800人、約3300人であって、
上記膜厚は通常の光起電力装置の透明電極膜(11)と
して使用きれる範囲である。断る理論計算の結果、非晶
質半導体膜(12)に於けるレーザビームの吸収特性は
その照射面側に設けられる透明電極膜(11)の膜厚に
よって変動するものの、最低の第14図の吸収率(A)
でも非晶質半導体膜(12)が光活性層として実用に供
せられる約5000人或いは4000Å以上にあっては
約64%あり、また最高の第13図に至っては99%の
吸収特性を呈する。
一方、第16図は、従来方法による非晶質半導体膜(3
)をその露出表面からレーザビーム(LB)を照射した
場合の吸収率(A)、反射率(R)及び透過率(T)の
各強度と透明電極膜〈2〉の膜厚との関係を示している
。即ち、非晶質半導体膜〈3)の膜厚を光活性層として
実用に供せられる5000人としたときの一ヒ記A、R
,Tの何れの強度も下層の透明電極膜(2)の膜厚に依
存しないことが判る。
第17図は、上記第16図から従来方法にあっては非晶
質半導体膜(3)のl・−ザビーム(LB)の照射に於
いて、A、R1及びTの何れの強度も透明電極II(2
>の膜厚に依存しないことが判明した結果、断る透明電
極膜(2)の膜厚(rtco)を2000人と固定した
場合の非晶質半導体膜(3)の膜厚依存性を理論計算し
たものである。
第18図は第17図と同一構成にある基板り10)、透
明電極@(11八非晶質半導体膜(12)の被加工膜、
即ち非晶質半導体膜(12)に対し、第11図の本発明
方法の原理の基づきレーザビーム(LB)を照射したと
きの比較例である。使用されたレーザ及びその他のレー
ザ条件は両者共に同一であり、異なるのはレーザビーム
(LB)の照射方向のみである。
この様に本発明方法にあっては非晶質半導体膜(12)
に於ける吸収率(A)が実用膜厚に於いて90%を越え
ており、従来方法に比して低出力での加工が可能となる
第19図及び第20図は上記第18図及び第17図によ
り求められた吸収率に基づくエネルギ密度を以ってレー
ザビーム(LB)を照射したときの温度分布をシュミレ
ーションしたものである。斯るシュミレーションにあっ
ては、第19図の本発明方法に於けるレーザビームのエ
ネルギ密度はo、asIJ/cm’に設定され、また第
20図の従来方法のそれは0、559 J / cm 
’であり、本発明方法の方が低エネルギ密度であるにも
拘わずレーザビーム(LB)の照射開始から同一時間経
過後の温度上碧は両者共等しくなっている。
以上の理論計算に基づき実際にレーザビーノ、(LB)
を照射した場合、エネルギ密度と、非晶質半導体膜(1
2〉の加]゛幅(除去幅)と、について本発明方法と従
来方法との比較例を第21図及び第22図に示す、即ち
、第21図は膜厚約6000人の非晶質シリコン系の非
晶質半導体膜り12)を、既に形成済みの透明電極膜(
11)に熱的ダメージを与えることなく除去するのに必
要なレーザビームのエネルギ密度と走査速度の関係を示
しており、同図から明らかな如く基板(10)の他方の
主面側からレーザビームを照射する本発明方法の方が約
172のエネルギ密度で済む、また、第22図は非晶質
半導体膜(12)に対し、1回のレーザビーム(LB)
の走査でどれくらいの半導体膜(12)を加工(除去)
できるのかを示しており、同一条件下に於いて本発明方
法にあっては幅広な加工ができることが判る。即ち、断
る幅広な加工は第2図に於いて符号りで示す透明電極膜
(2b)(或いは才発明実施例にあっては(llb))
の露出長を、レーザビーム(LB)の走査速度を遅くす
ることなく、或いは走査回数を2〜3回止りで4−分な
長さのものが得られることを意味し、生産性の向上が図
れる。
尚、断る実験に共通に使用きれたレーザは繰返し周波数
4KHz、波長053μmのパルス発振型レーザである
第23図及び第24図は本発明方法と従来方法に誹り上
述の如く非晶質半導体膜(12)をパルス発振型のレー
ザビーノ、により1回走査いせたときの顕微鏡写真であ
り、両者共に同一方向である非晶質半導体膜(12)の
露出面側から臨んだものである。両図に於いて、使用さ
れたレーザは上述の如く波長0.53μmのパルス発振
型レーザであり、レーザ出力、走査速度等の条件は同二
であって、レーザビーム(LB)の照射方向のみが、本
発明方法による第23図のものが第11図の如く基板(
10)の他方の主面側である点についてのみ相違してい
る。
この様に照射方向を除き同一条件でレーザ加工を施した
にも拘わず、本発明方法にあっては残留物のない鮮明な
加工界面が得られ、また加工(除去)幅も広いものが得
られることが理解できよう。
更に、加工界面に従来では見られた熱影響層の発生も抑
圧されている。
而して、上述の如く非晶質半導体膜(12a)(12b
)(12c)・・・が第7図のように基板(10)の他
の主面側からのレーザビーム(LB)の照射により各個
別に鮮明に分離された後、該非晶質半導体膜(12a)
(12b)(12c)・・・及び透明電極膜<1la)
(llb)(llc)・・・の各露出部分を含んで基板
(10)上全面に4000人〜2μm程度の厚さのアル
ミニウム単層構造、或いは該アルミニウムにチタン又は
チタン銀を二層構造、更には斯る二層構造を二重に積み
重ねた裏面電極膜(13)が被着される(第8図)。
第9図の最終工程では、隣接間隔部(13’)がレーザ
ビーム(LB)の照射により除去されて、個別の各裏面
電極M (13m><13b〉(13c〉−・が形成S
tlる。その結果、各光電変換領域(14a)(14b
)(14c)・・・が電気的に直列接続される。上記レ
ーザビーム(LB)の照射は除去すべき隣接間隔部<1
3’)が透明電極膜(l1g)(llb)(llc)・
・・の露出部分上に位置する場合、上記非晶質半導体膜
(12)の照射方向−16〜 と同しく基板〈10)の他方の主面側から施される。
使用されるレーザは波長1.06μmのパルス発振型レ
ーザであり、その時のエネルギ密度は約31/CTn’
である。断る隣接間隔部(13’)の間隔(L3)1」
例えば約20A1m〜100*mに設定される。
第25図は、厚み5000人のアルミニウム、からなる
裏面電極膜(13)に対し、レーザビーム(LB)の照
射が基板(10)の他方の主面側から行なわれたときの
透明電極膜(11)の膜厚依存性を吸収率(A)、反射
率(R)及び透過率(T)につき光学的に解析した結果
で、透過率(T)は零であったために図中には示きれて
いない、この光学的解析により透明電極膜(11)の膜
厚により裏面M極膜(13)の吸収率(A)は周期的に
変動障るものの、裏面電極膜(13)の露出面側からレ
ーザビーム(LBンを照射した場合の解析結果を示す第
26図に比較して、約16倍〜225倍の増加が見られ
る。即ち、断る吸収率の増加は基板(10)の他方の主
面側からレーザビーノ、(LB)を照射することにより
低出力(こより加工ができ、レーザビームの有効利用が
図れることを意味している。
このレーザビーム(LB)の照射による除去工程に於い
て除去すべき隣接間隔部(13’)に位置している裏面
電極膜り13)の溶融状態は非晶質半導体膜(12)の
除去工程と同じ′くレーザビーム(LB)入射側の透明
電極膜(11)との界面から露出面(表面)に向って膨
張しながら進行し、該裏面電極膜(13)が肉薄となっ
た時点で該膜〈13)を打破して大気中に蒸発するため
に、その加工界面は残留物(7)のない鮮明なものとな
る。従って、第3図の如き裏面電極膜(13)の残留物
(7)を媒体とした1つの充電変換領域(14a)(1
4b)(14c)・・・の短絡事故は発生しない、即ち
、裏面電゛極膜(13)の露出面側から隣接間隔部(1
3’)を除去する場合、該裏面電極膜(13)の下層に
は透明電極膜(11〉が存在しており、高エネルギ密度
のレーザビーム(LB)により裏面電極膜(13)を除
去しようとすれば下層の透明電極膜(11)に熱的ダメ
ージを与えたり、或いは上記露出面側からレーザビーム
(LB)を照射するが故に第3図に示す如く加工界面に
残留物(7)が残存していたのである。
第27図乃至第31図は第1の本発明方法に含まれる実
施例を工程別に示したものであり、第1、第2の本発明
方法の実施例を工程別に示した第5図乃至第9図の工程
に実質的に対応している。
即ち、第27図の工程では既にレーザビーノ、(LB)
の照射により各光電変換領域(14a)(14b)・ 
毎に分割された透明電極膜(lla)< 1lb)・・
の露出予定箇所に5i02 、Si3 N4等の透光性
絶縁断熱層(15)が選択的に形成される。斯る絶縁断
熱層(15)は例えば1982年4月15日発行のAp
pl、 physLett、 40(8)第716頁乃
至第718頁「Laser−inducedchemi
cal vapor deposition ofs 
1o2Jに開示きれた如く、シラン(SiH4)と亜酸
化窒素(N20)とを反応チャンバ内に導入し、波長1
93nmA rFレーザにより光励起されたプラズマが
上記反応ガスを分解し、斯るレーザビーノ、が照射され
た箇所にのみ選択的に形成することができる。
第28図の工程では第6図の工程と同しく透明電極膜(
lla)(llb>・・及び絶縁断熱層(15)を含ん
で19一 基板(10)の全面に非晶質半導体膜(12)が被着さ
れ、続く第29図の工程でレーザビーム(LB)が基板
(lO)の他方の主面側から照射されて、非晶質半導体
膜(12)の隣接間隔部(12’)が除去されて、各充
電変換領域(14a)(14b)  ・毎に分割される
。斯る工程に於い工隣接間隔部(12’)からは左隣り
の光電変換領域(14a)から延出して来る裏面電極膜
(13a)の延長部分と電気的に結合ず・・く非晶質半
導体膜(12b)から下層の透明電極膜(llb)の左
端が露出すると共に、その露出界面は上記絶縁断熱層(
15)により覆われている。
第30図の工程では個別に分割された非晶質半導体膜(
12a)(12b)・・・及び透明電極膜(llb>の
露出部分、更には上記絶縁断熱層(15)を含んで基板
(10)全面にアルミニリム(A!〉等からなる裏面電
極膜(13)が被着される。被着後図中一点鎖線で規定
する隣接間隔部(13’)に対しレーザビーノ、(LB
)が裏面電極膜(13)の露出面(表面)側から照射さ
れる。
第32図は一ト述の如く膜厚5000人のSiO2の絶
縁断熱層(15)を膜厚5000人の5iOz上に配置
せしめた構造に於いて隣接間隔部(13’)のa−8i
系非晶質半導体膜(12b)の存在しない領域(131
)に於ける温度分布を示しており、また第33図は非晶
質半導体膜(12b)の存在する領域(132)に於け
る温度分布を示している。尚、基板(10)はガラスか
らなっている。
一方、第34図は上記領域(131)に於いて絶縁断熱
層(15)のないときの温度分布であり、第35図は上
記領域(132)に於ける絶縁断熱層(15)のないと
きの温度分布である。
使用されるレーザは全て波長1.06μmのパルス発振
型のレーザであり、斯るレーザビームのエネルギ密度I
oは図中に示す如く、除去す・\きアルミニウムの裏面
電極膜(13)の表面温度が融点に到達するに要する出
力とした。
この様に絶縁断熱層(15)を除去すべき隣接間隔部(
13’)の透明電極膜(12b)・・・上に配置するこ
とにより断熱体として作用し、断る透明電極膜(12b
)・・・に熱的ダメージを与えない、また透明電極膜(
12b)・・への熱伝導が遮断される結果、熱の散逸が
抑圧され低出力で以って加工することが可能となる。
第31図は裏面電極膜(13a)(13b)  ・の隣
接間隔部(13’)を除去せしめた状態で、隣接せる光
電変換領域(14aH14b)・・は電気的に直列接続
されている。一方、1つの光電変換領域(14b)に於
いてレーザビーム、(LB)を第30図に示す如く基板
(10)の他方の主面側からではなく裏面電極膜(13
)の露出面く表面)側から照射したために、加工界面に
於いて裏面電極膜(13)の残留物(7)が発生してい
る。この残留物(7〉は第3図に示した従来例にあって
は当該光電変換領域(5b)を短絡せしめる要因となっ
ていたが、図から明らかな如(透明電極膜(llb>・
・・の露出界面(llb’)は絶縁断熱層(15)によ
り覆われているために短絡するに至らない。即ち、上記
絶縁断熱層〈15)はレーザビーム(LB)の照射時は
、下層への熱伝導を遮断し熱的ダメージの回避及び加工
の低出力化に貢献する断熱体として作用し、照射後は、
裏面電極膜(13b)の残留物(7)を媒体とする短絡
事故を防止する絶縁体として作用する。
尚、透明電極膜(11)のレーザビーム(LB)の照射
方向については別設どちらでも良いが、斯るレーザビー
ム(LB)の照射により散逸する飛散物がレーザ装置(
CW)側の対物レンズ<OL)を傷付けない点から基板
(10)の他方の主面側から施されるのが良い。
(へ) 発明の効果 本発明は以」二の説明から明らかな如く、透光性基板の
一主面に複数の領域に跨って被着された半導体膜は、少
なくとも基板の他方の主面側から1ネルギビームを照射
したので、照射きれた隣接間隔部の半導体膜を、太陽電
池にあっては裏面we膜の剥離事故の!17jとなり、
また複数のセンナ領域を一次元的に配列せしめた一次元
光センサにあってはパターン精度の低下を招く残留物の
形成を抑圧するにも拘わず、除去することができ、ウェ
ットプロセスを含まないレーザビームの如きエネルギビ
ームの利用を可能ならしめることができる、また、ただ
単にエネルギビームの照射方向を従来と反転拵せただけ
で半導体膜の加工幅を低出力で以って広くすることがで
き、隣接間隔部に於いて電気的な直列接続を施す太陽電
池の製造に適用した場合、エネルギビームの走査速度を
上昇せしめたり或いは走査回数を減少せしめることがで
きる結果、生産性の向上が図れる。
更に、上記半導体膜の分割後に連続的に被着される電極
膜に一ついても基板の他方の主面側からエネルギビーム
を照射することによって分割すれば、斯る電極膜の加工
界面についても残留物の形成を抑圧することができ、太
陽電池にあっては光電変換領域の短絡事故を回避し得る
【図面の簡単な説明】
第1I50は太陽電池の典型例を示す断面図、第2図及
び第3図は従来方法の欠点を説明するための拡大断面図
、第4図乃至第9図は第1、第2の本発明方法を工程別
に示す断面図、第10図は非晶質シリコン系の半導体膜
の吸収係数及びガラスの透過率と波長との関係を示す曲
線図、第11図は本発明方法の原理を示す概念図、第1
2図は従来方法の原理を示す概念図、である。 第13図乃至第15図は本発明方法に於ける透明電極膜
の膜厚をパラメータとした吸収率(A)、反射率(R)
及び透過率(T>の各強度を光学的に解析した曲線図、
第16図は従来方法に於ける非晶質半導体膜の吸収率(
A)、反射率(R)及び透過率(T)の各強度の透明電
極膜の膜厚に対する依存性を光’7的に解析した曲線図
、第17図及び第18図は同一構成の被加工体に対する
吸収率(A>、反射率(R)乃び透過率(T)とを比較
するための曲線図でおり、第17図は従来あ法の光学的
解析で、第18図は本発明方法の光学的解析である。 第19図は本発明方法による深さ方向の温度分布を示す
曲線図、第20図は従来方法による深さ方向の温度分布
を示す曲線図、第21図は非晶質半導体膜の選択除去の
限界につき本発明方法と従来方法とを比較するための曲
線図、第22図は非晶質半導体膜の加工幅につき本発明
方法と従来方法とを比較するための曲線図、である。 第23図は本発明方法により非晶質半導体膜を除去した
ときの隣接間隔部の顕微鏡写真、第24図は従来方法に
より非晶質半導体膜を除去したときの隣接間隔部の顕微
鏡写真、で同一方向から臨んだものである。 第25区及び第26図は裏面電極膜に対する光学的解析
であり、第25図はレーザビーノ、を基板の他方の主面
から照射したときの曲線図、第26図はその逆の露出面
(表面)側から照射したときの曲線図である。 第27図乃至第31図は第1の本発明方法を工程別に示
す拡大断面図、第32図及び第33図は本発明方法に於
ける温度分布を示す曲線図、第34図及び第35図は従
来方法に於ける温度分布を示す曲線図、である。 主な図番の説明 (10)・=基板、(12)(12a)(12b)(1
2cL−非晶質半導体膜、(13)(13a)(13b
)(13C)=・裏面電極膜、(15)・・・絶縁断熱
層。 兄   n yiX     0 U Cワ N た              浸 −137= ボV!v吋(μ 区      (、jff) ’17:%順7g l#
15−0口 ぼ −〇 Ll                  u”   
              〇         −
区−;     ・ 一  〇 派    喉砺こ 手  続  補  正  書(自発) 1.事件の表示 昭和59年特許願第135825号 2、発明の名称 半導体装置の製造方法 ろ、補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 名体 (188)三洋電機株式会社 4、代 理 人 住所 守口型京阪本通2工目18番地 連絡先:電話(東京)835−1111特許センター駐
在中川6、補正の内容 (1)明細!第5頁第12行、「接着強度」とあるのを
「付着強度」、と補正します。 (2)明細連第6頁第15行乃至同頁第17行をF記の
通り補正します。 記 [また第2の目的は、太陽4池にあっては、半導体膜を
低出力で以って加工幅を広くとり、直列接続部を適度に
大きくすることにある。J(3)  下記する箇所に「
パルス発振型」とあるのを「パルス出力型」、と補正し
ます。 記 0明細擾第8頁第3行 O明細、il第9頁第8行 O明細蓄gJ9頁第10行 O明細書路9頁第17行 O明細劃16頁第4行 O明細4@16頁第7行 O明細1f第16頁$12行 O明細4F第18頁第2行 O明細薯j822頁@12行乃至第13行(4)明細書
第11頁第10行、[蒸発Jとあるのを[散逸]、と補
正します。 (5)明細書第14頁第11行、「求められた吸収率」
とあるのを[求められた反射率及び吸収率」、と補正し
ます。 (6)明細書第14頁第19行、「両者共」の後に[は
ぼ」を挿入します。 (7)明細If第15頁第8行、「レーザビームのエネ
ルギ」とあるのを[レーザビームの閾値エネルギ」、と
補正します。 (8)明細δ第19頁第9行、[蒸発力とあるのを「散
逸」、と補正します。 (9)明細1第22頁第1行、[5iOxJとあるのを
「Snow J、と補正します。 On  第21図を別紙の通り補正します。 第4図 L−プビームifi、4N  (mm/sec)手  
続  補  正  書(方式) 1.事件の表示 昭和59年特許願第135825号 2、発明の名称 半導体装置の製造方法 ろ、補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 名称 (188)三洋電機株式会社 4、代 理 人 住所 守口市京阪本通2丁目18番地 5、補正命令の日付(発送日) 昭和59手10月30日 6、補正の対象 (1)鵬沓の代理人の欄 (2)明細書の発明の詳細な説明の欄 (3)明a4Iの図面の簡単な説明の欄(4)図面 乙 補正の内容 (1)  願書を別紙の通り補正します。 (2)  明細書第16頁第8行及び第9行にある[顕
微鏡写真」を、[顕微鏡写真の模式図」と補正します。 (3)明細I!第27頁第1行乃至同頁第5行を下記の
通り補正します。 記 C第23図は本発明方法により非晶質半導体膜を除去し
たときの隣接間隔部の顕微鏡写真の模式図、第24図は
従来方法により非晶質半導体膜を除去したときの隣接間
隔部の顕微鏡写真の模式図、で同一方向から臨んだもの
である。」 (4)図面の第23図及び第24図を別紙の通り補正し
ます。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)透光性基板の一主面に於ける複数の領域に跨って
    被着された半導体膜の分割すべき隣接間隔部に対して、
    上記基板の他方の主面側からエネルギビームを照射し該
    隣接間隔部に位置した半導体膜を除去して、上記半導体
    膜を複数の領域毎に分割することを特徴とした半導体装
    置の製造方法。
  2. (2)透光性基板の一主面に於ける複数の領域に跨って
    被着された半導体膜の分割すべき隣接間隔部に対して、
    上記基板の他方の主面側からエネルギビームを照射し該
    隣接間隔部に位置した半導体膜を除去して、上記半導体
    膜を複数の領域毎に分割すると共に、該複数の半導体膜
    を含む複数の領域に跨って被着された電極膜の分割すべ
    き隣接間隔部に対しても上記基板の他方の主面側からエ
    ネルギビームを照射し、該隣接間隔部に位置した電極膜
    を除去して上記電極膜を複数の領域毎に分割することを
    特徴とした半導体装置の製造方法。
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