JPS61219182A - 化合物半導体装置の製造方法 - Google Patents
化合物半導体装置の製造方法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
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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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- 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】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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、太陽電池等に応用されうる化合物半導体装置
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
［従来の技術及びその問題点］
ＧａＡｓ等の化合物半導体は、その高速応答性等の優れ
た特性を活かして、高効率太陽電池等の光半導体デバイ
ス及び高速デバイスに利用されつつある。
た特性を活かして、高効率太陽電池等の光半導体デバイ
ス及び高速デバイスに利用されつつある。
ところで、従来、この種デバイスの基板として、化合物
半導体基板が知られているが、該化合物半導体基板は、
シリコン基板（Ｓｉ基板）に比して一般に高価であり、
重く、更に大面積の高品質基板結晶が得られにくい等の
欠点があった。
半導体基板が知られているが、該化合物半導体基板は、
シリコン基板（Ｓｉ基板）に比して一般に高価であり、
重く、更に大面積の高品質基板結晶が得られにくい等の
欠点があった。
そこで、近時、安価で、良質、軽量のＳｉ基板上に化合
物半導体デバイスを構成する試みがなされている。例え
ば、宇宙用高効率太陽電池として、第２図に示す如く、
Ｓｉ基板ｌ上に分子線エピタキシ又は有機金属気相成長
法を用い、直接あるいはＧｅ等の緩衝層（不図示）を介
し、ＧａＡｓ等の化合物半導体層２を形成してなるもの
がある。そして、かかる太陽電池においては、軽量薄型
化のため、化合物半導体層２を形成した後に、Ｓｉ基板
１を裏面側から研摩し、更に研摩したＳｉ基板１にエツ
チングを施すことにより、Ｓｉ基板１を薄くするように
している。
物半導体デバイスを構成する試みがなされている。例え
ば、宇宙用高効率太陽電池として、第２図に示す如く、
Ｓｉ基板ｌ上に分子線エピタキシ又は有機金属気相成長
法を用い、直接あるいはＧｅ等の緩衝層（不図示）を介
し、ＧａＡｓ等の化合物半導体層２を形成してなるもの
がある。そして、かかる太陽電池においては、軽量薄型
化のため、化合物半導体層２を形成した後に、Ｓｉ基板
１を裏面側から研摩し、更に研摩したＳｉ基板１にエツ
チングを施すことにより、Ｓｉ基板１を薄くするように
している。
しかしながら、上記の製法では、Ｓｉ基板１のエツチン
グ速度にばらつきがあるので、第２図に示すように、Ｓ
ｉ基板上の厚みが不均一になるという不具合があった。
グ速度にばらつきがあるので、第２図に示すように、Ｓ
ｉ基板上の厚みが不均一になるという不具合があった。
その場合は、凹凸を有するＳｉ基板Ｉの裏面に、裏面電
極（不図示）が形成されることになるので、インターコ
ネクターの溶接時に太陽電池が割れる等の問題が生じる
。
極（不図示）が形成されることになるので、インターコ
ネクターの溶接時に太陽電池が割れる等の問題が生じる
。
［発明の構成］
上記した問題を解消するため、本発明は、化合物半導体
装置の新規な製造方法を提案するものである。
装置の新規な製造方法を提案するものである。
すなわち、本発明によれば、Ｓｉからなる基板を準備し
、 まず、Ｓｉ基板上に、高濃度不純物含有Ｓｉ層を設け、 次に、該高濃度不純物含有Ｓｔ層上にＳｉ基層を形成し
、 更に該Ｓｉ基層上に、ｐ−ｎ接合を有する化合物半導体
装置を形成し、 その後、上記Ｓｉ基板を該Ｓｉ基板を高濃度不純物含有
Ｓｉ層より速いエツチング速度でエツチングするエツチ
ング液により除去するようにしたものである。
、 まず、Ｓｉ基板上に、高濃度不純物含有Ｓｉ層を設け、 次に、該高濃度不純物含有Ｓｔ層上にＳｉ基層を形成し
、 更に該Ｓｉ基層上に、ｐ−ｎ接合を有する化合物半導体
装置を形成し、 その後、上記Ｓｉ基板を該Ｓｉ基板を高濃度不純物含有
Ｓｉ層より速いエツチング速度でエツチングするエツチ
ング液により除去するようにしたものである。
換言すれば、本発明法は、従来のＳｉ基板に代えて、高
濃度不純物含有Ｓｉ層を、Ｓｉ基板とＳｉ基層とで挟ん
でなるサンドイヅチ構造の基板部材を設け、該基板部材
上に化合物半導体装置を形成した後に、Ｓｉ基板を除去
して基板部材を薄型化するようにしたものである。
濃度不純物含有Ｓｉ層を、Ｓｉ基板とＳｉ基層とで挟ん
でなるサンドイヅチ構造の基板部材を設け、該基板部材
上に化合物半導体装置を形成した後に、Ｓｉ基板を除去
して基板部材を薄型化するようにしたものである。
ここで、Ｓｉ基層は充分薄く形成することが好ましい。
上記化合物半導体装置は、例えばＩＩ［−Ｖ族又は■−
■族の化合物半導体により形成することができる。
■族の化合物半導体により形成することができる。
より具体的には、上記化合物半導体装置は、ＧａＡｓ５
ＧａＡＱＡｓＳＧａＰ、ＩｎＰ、ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａ
Ｐ又はＩｎＧａＡｓＰからなる層を少なくとも１つ含む
ことができる。
ＧａＡＱＡｓＳＧａＰ、ＩｎＰ、ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａ
Ｐ又はＩｎＧａＡｓＰからなる層を少なくとも１つ含む
ことができる。
なお、上記化合物半導体装置は、例えば少なくとも１つ
のｐ−ｎ接合を有する太陽電池として構成することがで
きる。
のｐ−ｎ接合を有する太陽電池として構成することがで
きる。
［発明の作用及び効果コ
上記の如く、本発明は、化合物半導体装置を形成した後
に、上記基板部材を薄型化するに当たり、基板部材中の
Ｓｉ基板をエツチングによって完全に除去するようにし
たものであり、その際、Ｓｉ基板のエツチング中に、エ
ツチング速度のばらつきによって、高濃度不純物含有Ｓ
ｉ層に部分的にエツチングが及ぶようなことがあっても
、該高濃度不純物含有Ｓｉ層のエツチング速度はＳｉ基
板に比して遅いので（高濃度不純物含有Ｓｉ層はＳｉ基
板に比してエツチングされにくいので）、そのエツチン
グ量は僅かであり、従って、Ｓｉ基板がエツチングによ
り完全に除去された時点での高濃度不純物含有Ｓｉ層の
厚みの変動も僅かであるので、厚さの均一な化合物半導
体装置を提供できるようになる。その場合、Ｓｉ基層を
充分薄く形成するようにすれば、化合物半導体装置の厚
みを低減することができる。
に、上記基板部材を薄型化するに当たり、基板部材中の
Ｓｉ基板をエツチングによって完全に除去するようにし
たものであり、その際、Ｓｉ基板のエツチング中に、エ
ツチング速度のばらつきによって、高濃度不純物含有Ｓ
ｉ層に部分的にエツチングが及ぶようなことがあっても
、該高濃度不純物含有Ｓｉ層のエツチング速度はＳｉ基
板に比して遅いので（高濃度不純物含有Ｓｉ層はＳｉ基
板に比してエツチングされにくいので）、そのエツチン
グ量は僅かであり、従って、Ｓｉ基板がエツチングによ
り完全に除去された時点での高濃度不純物含有Ｓｉ層の
厚みの変動も僅かであるので、厚さの均一な化合物半導
体装置を提供できるようになる。その場合、Ｓｉ基層を
充分薄く形成するようにすれば、化合物半導体装置の厚
みを低減することができる。
又、本発明では、化合物半導体装置が堆積される基板部
材の基層をＳｔで形成したので、化合物半導体基板を有
する従来の化合物半導体装置に比して、軽量、安価で高
品質の装置を供給できるようになる。
材の基層をＳｔで形成したので、化合物半導体基板を有
する従来の化合物半導体装置に比して、軽量、安価で高
品質の装置を供給できるようになる。
し実施例」
次に、本発明の詳細な説明する。
第１図（ａ）には、本発明の実施例に係るＧａＡｓ太陽
電池が示されており、該太陽電池は、高濃度不純物含有
５ｉｉｉｌｌと、Ｓｉ基層１２と、Ｇｅ層１３（緩衝層
）と、ｐ−ｎ接合を有するＧａＡｓ層１４とを備え、該
ＧａＡｓ１４１４上には接着層１５によってカバーガラ
ス１６が接着されている。以下、この太陽電池の製造手
順を述べる。
電池が示されており、該太陽電池は、高濃度不純物含有
５ｉｉｉｌｌと、Ｓｉ基層１２と、Ｇｅ層１３（緩衝層
）と、ｐ−ｎ接合を有するＧａＡｓ層１４とを備え、該
ＧａＡｓ１４１４上には接着層１５によってカバーガラ
ス１６が接着されている。以下、この太陽電池の製造手
順を述べる。
（ｉ）第１図（ｂ）に示すように、まず、表面が平滑で
、数十Ωｃｍ以上の比抵抗を有する厚さ４００μｍ程度
のＳｉ単結晶基板Ｉ７を用意し、該基板Ｉ７上に、１０
２０〜１０”モル／ ｃ、３程度の高濃度のｓｂを含有
する高濃度不純物含有Ｓｔ層１１を、熱拡散処理により
形成する。
、数十Ωｃｍ以上の比抵抗を有する厚さ４００μｍ程度
のＳｉ単結晶基板Ｉ７を用意し、該基板Ｉ７上に、１０
２０〜１０”モル／ ｃ、３程度の高濃度のｓｂを含有
する高濃度不純物含有Ｓｔ層１１を、熱拡散処理により
形成する。
（ｉｉ）次に、該高濃度不純物含有Ｓｉ層ｌｌ上に、気
相成長法（ＣＶＤ法）により、Ｓｉ単結晶からなるＳｉ
基層１２（膜厚１０μｍ程度）をエピタキシャル成長さ
せる。
相成長法（ＣＶＤ法）により、Ｓｉ単結晶からなるＳｉ
基層１２（膜厚１０μｍ程度）をエピタキシャル成長さ
せる。
（山）引き続き、Ｌ記Ｓｉ基層１２上に、ｌＸ１Ｏ−５
Ｐａの真空度において、電子ビ・−ム蒸着法（ＥＢ法）
により、Ｇｅ単結晶からなるＧｅＭ１３（膜厚０゜２μ
ｍ程度）を形成する。
Ｐａの真空度において、電子ビ・−ム蒸着法（ＥＢ法）
により、Ｇｅ単結晶からなるＧｅＭ１３（膜厚０゜２μ
ｍ程度）を形成する。
（ｉｖ）次に、Ｇｅ１ｉｌＢ上に、有機金属熱分解法（
ＭＯＣＶＤ法）を用い、７００℃の温度で、ｐ−ｎ接合
を有するＧａＡｓ層１４（膜厚３μｍ程度）をエピタキ
シャル成長させる。
ＭＯＣＶＤ法）を用い、７００℃の温度で、ｐ−ｎ接合
を有するＧａＡｓ層１４（膜厚３μｍ程度）をエピタキ
シャル成長させる。
（ｖ）更に、ＧａＡｓ層１４表面に、電極（不図示）を
形成した後、上記ＧａＡｓ層１４に、絶縁性のポリイミ
ド等の高耐熱性高分子樹脂からなる接着層１５によって
、石英ガラス製等のカバーガラス１６を接着した。
形成した後、上記ＧａＡｓ層１４に、絶縁性のポリイミ
ド等の高耐熱性高分子樹脂からなる接着層１５によって
、石英ガラス製等のカバーガラス１６を接着した。
（ｖｉ）引き続き、上記Ｓｔ基板Ｉ７を、裏面側からラ
ッピング及びポリッシングを施すことにより、１００μ
ｍ程度の厚さまで薄肉化した後、薄肉化されたＳｉ基板
１７にエツチングを施すことにより、高濃度不純物含有
Ｓｉ層１２からＳｉ基板１７を完全に除去する（第１図
（ａ））。その場合、エツチング液としては、Ｓｉ基板
１７を高濃度不純物含有Ｓｔ層１１より速いエツチング
速度でエツチングするもの（例えばＮａＯＨ，ＫＯＨ等
のアルカリ水溶液）を選択する必要がある。エツチング
によって、Ｓｉ基板１７が除去された後、高濃度不純物
含有Ｓｉ層１１の裏面には、裏面電極（不図示）が形成
される。
ッピング及びポリッシングを施すことにより、１００μ
ｍ程度の厚さまで薄肉化した後、薄肉化されたＳｉ基板
１７にエツチングを施すことにより、高濃度不純物含有
Ｓｉ層１２からＳｉ基板１７を完全に除去する（第１図
（ａ））。その場合、エツチング液としては、Ｓｉ基板
１７を高濃度不純物含有Ｓｔ層１１より速いエツチング
速度でエツチングするもの（例えばＮａＯＨ，ＫＯＨ等
のアルカリ水溶液）を選択する必要がある。エツチング
によって、Ｓｉ基板１７が除去された後、高濃度不純物
含有Ｓｉ層１１の裏面には、裏面電極（不図示）が形成
される。
上記実施例のＧａＡｓ太陽電池は、光電変換効率が高く
又、出力／重量比にも優れ、宇宙用の太陽電池として有
望である。
又、出力／重量比にも優れ、宇宙用の太陽電池として有
望である。
なお、上記実施例では、Ｓｉ基層１２とＧａＡｓ１４と
の間に、緩衝用のＧｅ層Ｉ３を設はタカ、Ｇｅ層１３は
必ずしも設けなくて良い。
の間に、緩衝用のＧｅ層Ｉ３を設はタカ、Ｇｅ層１３は
必ずしも設けなくて良い。
第１図（ａ）は本発明法により製造されるＧａＡｓ太陽
電池の垂直断面図、 第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＧａＡｓ太陽電池の製造
途中の姿を示す垂直断面図、 第２図は従来のＧａＡｓ太陽電池の垂直断面図である。 １１・・・高濃度不純物含有５ｉｆｆｉ、１２・・・Ｓ
ｉ基層−Ｉ４・・・ＧａＡｓ層（化合物半導体装置）、
１７・・・８４基板。
電池の垂直断面図、 第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＧａＡｓ太陽電池の製造
途中の姿を示す垂直断面図、 第２図は従来のＧａＡｓ太陽電池の垂直断面図である。 １１・・・高濃度不純物含有５ｉｆｆｉ、１２・・・Ｓ
ｉ基層−Ｉ４・・・ＧａＡｓ層（化合物半導体装置）、
１７・・・８４基板。
Claims (5)
- （１）化合物半導体装置を製造するに当たり、まず、Ｓ
ｉ基板上に、高濃度不純物含有Ｓｉ層を設け、 次に、該高濃度不純物含有Ｓｉ層上にＳｉ基層を形成し
、 更に該Ｓｉ基層上に、ｐ−ｎ接合を有する化合物半導体
装置を形成し、 その後、上記Ｓｉ基板を、該Ｓｉ基板を高濃度不純物含
有Ｓｉ層より速いエッチング速度でエッチングするエッ
チング液により除去するようにしたことを特徴とする化
合物半導体装置の製造方法。 - （２）上記Ｓｉ基層を充分薄く形成するようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の化合物半
導体の製造方法。 - （３）上記化合物半導体装置をIII−Ｖ族又はII−VI族
の化合物半導体により形成することを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の化合物半導体
装置の製造方法。 - （４）上記化合物半導体装置がＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ
、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ又はＩｎＧ
ａＡｓＰからなる層を少なくとも１つ含むことを特徴と
する特許請求の範囲第（３）項記載の化合物半導体装置
の製造方法。 - （５）上記化合物半導体装置が少なくとも１つのｐ−ｎ
接合を有する太陽電池であることを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項から第（４）項のいずれか一に記載の
化合物半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60061098A JPS61219182A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60061098A JPS61219182A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61219182A true JPS61219182A (ja) | 1986-09-29 |
Family
ID=13161265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60061098A Pending JPS61219182A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 化合物半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61219182A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014081048A1 (en) | 2012-11-26 | 2014-05-30 | Ricoh Company, Ltd. | Photovoltaic cell and photovoltaic cell manufacturing method |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP60061098A patent/JPS61219182A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014081048A1 (en) | 2012-11-26 | 2014-05-30 | Ricoh Company, Ltd. | Photovoltaic cell and photovoltaic cell manufacturing method |
| US9450138B2 (en) | 2012-11-26 | 2016-09-20 | Ricoh Company, Ltd. | Photovoltaic cell and photovoltaic cell manufacturing method |
| US10008627B2 (en) | 2012-11-26 | 2018-06-26 | Ricoh Company, Ltd. | Photovoltaic cell and photovoltaic cell manufacturing method |
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