JPS6159678B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6159678B2 JPS6159678B2 JP55073926A JP7392680A JPS6159678B2 JP S6159678 B2 JPS6159678 B2 JP S6159678B2 JP 55073926 A JP55073926 A JP 55073926A JP 7392680 A JP7392680 A JP 7392680A JP S6159678 B2 JPS6159678 B2 JP S6159678B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- junction
- region
- electrode
- semiconductor device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 40
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 19
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、基板表面近傍にPN接合を形成した
半導体装置において、外部取出用電極形成領域の
PN接合を他の領域のPN接合から分離切断した半
導体装置に関する。
半導体装置において、外部取出用電極形成領域の
PN接合を他の領域のPN接合から分離切断した半
導体装置に関する。
本発明を説明するに先立つてまず従来のシリコ
ン太陽電池の製造工程を説明する。
ン太陽電池の製造工程を説明する。
第１図に於て、１は例えばＰ型に形成されたシ
リコン半導体基板で、該基板１はＮ型不純物雰囲
気に晒されて表面全体に浅くＮ型層２が拡散さ
れ、PN接合３が形成されている。上記PN接合３
が形成された半導体基板には、Ｐ領域及びＮ領域
に電気的接続する電極が形成されるが、電極形成
の前に受光面側Ｎ領域を基板裏面のＮ領域と分離
するためにエツチング処理が行われる。該エツチ
ングは、まずPN分離裏面エツチングのために第
２図に示す如く基板受光面に、耐酸マスク材料や
耐酸テープ４を貼り付けて保護した後、保護され
ずに露出した部分を混酸中で化学的にエツチング
除去する。該エツチング処理で基板側面もまた除
去されるが、上記マスク材４の付着工程で基板側
面にも部分的に付着することがしばしばあり、上
記裏面エツチングだけでは所期の目的を達成し得
ない。そのため完全なPN接合分離を得るため
に、上記エツチングされた裏面全面に電極５が形
成された後、第３図に示す如く該電極面及び基板
表面側が再度テープ６等でマスクされて基板側面
がエツチングされ、PN接合分離が図られてい
る。
リコン半導体基板で、該基板１はＮ型不純物雰囲
気に晒されて表面全体に浅くＮ型層２が拡散さ
れ、PN接合３が形成されている。上記PN接合３
が形成された半導体基板には、Ｐ領域及びＮ領域
に電気的接続する電極が形成されるが、電極形成
の前に受光面側Ｎ領域を基板裏面のＮ領域と分離
するためにエツチング処理が行われる。該エツチ
ングは、まずPN分離裏面エツチングのために第
２図に示す如く基板受光面に、耐酸マスク材料や
耐酸テープ４を貼り付けて保護した後、保護され
ずに露出した部分を混酸中で化学的にエツチング
除去する。該エツチング処理で基板側面もまた除
去されるが、上記マスク材４の付着工程で基板側
面にも部分的に付着することがしばしばあり、上
記裏面エツチングだけでは所期の目的を達成し得
ない。そのため完全なPN接合分離を得るため
に、上記エツチングされた裏面全面に電極５が形
成された後、第３図に示す如く該電極面及び基板
表面側が再度テープ６等でマスクされて基板側面
がエツチングされ、PN接合分離が図られてい
る。
上記従来のPN接合分離方法によれば、テープ
等を利用したマスクの貼り付け、余分なテープの
切断及び貼り付けを完全にするための加熱処理、
更にはエツチング完了後のテープ除去及び洗浄等
の作業が必要であり、マスクとしてワツクスやホ
トレジストを用いる場合でもマスク処理とエツチ
ング後の除去処理が必要となり、人手を要すると
共にテープや洗浄剤を要し、また時間も掛つて能
率が悪いという欠点があつた。
等を利用したマスクの貼り付け、余分なテープの
切断及び貼り付けを完全にするための加熱処理、
更にはエツチング完了後のテープ除去及び洗浄等
の作業が必要であり、マスクとしてワツクスやホ
トレジストを用いる場合でもマスク処理とエツチ
ング後の除去処理が必要となり、人手を要すると
共にテープや洗浄剤を要し、また時間も掛つて能
率が悪いという欠点があつた。
更に上記従来の方法では、エツチング処理後の
PN接合端３ａは基板の表面に達して露出し、動
作中に特性を劣化させる惧れがあつた。またエツ
チングされた基板は、エツチング方法の性質上接
合部が図中７のように鋭角をなして尖つた状態と
なり易く、工程中に損傷して逆方向電流の増大や
開放電圧及び出力電圧の低下といつた特性悪化を
招く惧れがあつた。
PN接合端３ａは基板の表面に達して露出し、動
作中に特性を劣化させる惧れがあつた。またエツ
チングされた基板は、エツチング方法の性質上接
合部が図中７のように鋭角をなして尖つた状態と
なり易く、工程中に損傷して逆方向電流の増大や
開放電圧及び出力電圧の低下といつた特性悪化を
招く惧れがあつた。
本発明は上記従来の半導体装置におけるPN接
合の分離工程に生じる問題点に鑑みてなされたも
ので、次に実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。特に電極を印刷焼成法によつて形成する工程
と組み合せて本発明を一層効果的なものにするこ
とができる太陽電池に適用した場合を挙げて説明
する。
合の分離工程に生じる問題点に鑑みてなされたも
ので、次に実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。特に電極を印刷焼成法によつて形成する工程
と組み合せて本発明を一層効果的なものにするこ
とができる太陽電池に適用した場合を挙げて説明
する。
第４図に於て、１はシリコン半導体基板で、該
基板１には従来と同様に表面近傍に浅くＮ型不純
物が拡散されてPN接合３が形成されている。PN
接合３が形成された基板は、PN接合を分離する
ために例えば基板裏面側（受光面と相対する面）
に、基板電極を形成するための領域を囲んで第５
図の如く分離材８が印刷される。該分離材８は半
導体基板であるシリコンと後述する電極焼成温度
等の比較的作業し易い温度で良く反応し、シリコ
ンを溶かし込むと共にその部分を絶縁性にし、且
つ使用時の室温状態で基板となじみの良好な、即
ち膨張率が基材に近い値になるように成分配合さ
れたガラス粉末が用いられる。この種の材料とし
ては種々のガラスを利用することができ、例えば
酸化鉛や酸化亜鉛系のガラス粉末がシリコン太陽
電池には適している。ガラス粉末は電気泳動法に
より必要部分に選択付着されるが、ホトレジスト
中にガラス粉末を含有させて通常のホトエツチン
グ法により必要部分を残すか、溶融ガラスを吹き
付けたりガラスリングを置いて加熱する方法など
種々の方法を採り得る。
基板１には従来と同様に表面近傍に浅くＮ型不純
物が拡散されてPN接合３が形成されている。PN
接合３が形成された基板は、PN接合を分離する
ために例えば基板裏面側（受光面と相対する面）
に、基板電極を形成するための領域を囲んで第５
図の如く分離材８が印刷される。該分離材８は半
導体基板であるシリコンと後述する電極焼成温度
等の比較的作業し易い温度で良く反応し、シリコ
ンを溶かし込むと共にその部分を絶縁性にし、且
つ使用時の室温状態で基板となじみの良好な、即
ち膨張率が基材に近い値になるように成分配合さ
れたガラス粉末が用いられる。この種の材料とし
ては種々のガラスを利用することができ、例えば
酸化鉛や酸化亜鉛系のガラス粉末がシリコン太陽
電池には適している。ガラス粉末は電気泳動法に
より必要部分に選択付着されるが、ホトレジスト
中にガラス粉末を含有させて通常のホトエツチン
グ法により必要部分を残すか、溶融ガラスを吹き
付けたりガラスリングを置いて加熱する方法など
種々の方法を採り得る。
上記分離材８が印刷されたシリコン基板は続い
て受光面側にシリコンとは反応しにくいがオーミ
ツク性、接着性共に良好なペースト状導電材９
が、また該受光面側電極の形成とは別工程で基板
裏面側の分離材８で囲まれた表面にペースト状導
電材１０が第６図の如く印刷される。該裏面側の
導電材１０は基板のシリコンとある程度反応し、
基板表面の接合を貫通して内部へ拡散される導電
性拡散領域を形成することにより内部と電気的接
続された電極層となるものであり、例えばAlペ
ーストが用いられる。
て受光面側にシリコンとは反応しにくいがオーミ
ツク性、接着性共に良好なペースト状導電材９
が、また該受光面側電極の形成とは別工程で基板
裏面側の分離材８で囲まれた表面にペースト状導
電材１０が第６図の如く印刷される。該裏面側の
導電材１０は基板のシリコンとある程度反応し、
基板表面の接合を貫通して内部へ拡散される導電
性拡散領域を形成することにより内部と電気的接
続された電極層となるものであり、例えばAlペ
ーストが用いられる。
分離材８に続いてＰ，Ｎ両層のための電極９及
び１０が印刷されたシリコン基板は乾燥後500℃
程度の温度に加熱されて上記印刷電極が焼成され
る。該焼成工程によつて第７図の如く導電材９は
受光面側電極として、また導電材１０はPN接合
を突き抜けて基板側電極としてＮ領域及びＰ領域
と夫々電気的接続が行われる。
び１０が印刷されたシリコン基板は乾燥後500℃
程度の温度に加熱されて上記印刷電極が焼成され
る。該焼成工程によつて第７図の如く導電材９は
受光面側電極として、また導電材１０はPN接合
を突き抜けて基板側電極としてＮ領域及びＰ領域
と夫々電気的接続が行われる。
上記加熱工程で分離材８もまたシリコン基板と
反応し、表面、PN接合面及び基板の一部を溶か
し込み、絶縁領域８′を形成して受光面から続い
てきたPN接合を分離切断し、一方の側と他方の
側のPN接合を独立させる。
反応し、表面、PN接合面及び基板の一部を溶か
し込み、絶縁領域８′を形成して受光面から続い
てきたPN接合を分離切断し、一方の側と他方の
側のPN接合を独立させる。
上記構造の半導体装置では、PN接合が完全に
分離されるため、基板側面にPN接合が残留して
も従来装置の如く受光領域と基板側電極を短絡さ
せる惧れがなく、特性の劣化を招く惧れはない。
分離されるため、基板側面にPN接合が残留して
も従来装置の如く受光領域と基板側電極を短絡さ
せる惧れがなく、特性の劣化を招く惧れはない。
上記実施例は裏面側にPN接合分離領域を設け
た場合を挙げたが、分離領域は基板表面のいずれ
の位置でも実施することができ、太陽電池ならば
受光に大きな障害とならない例えば第７図のａ，
ｂ，ｃ等が選ばれる。
た場合を挙げたが、分離領域は基板表面のいずれ
の位置でも実施することができ、太陽電池ならば
受光に大きな障害とならない例えば第７図のａ，
ｂ，ｃ等が選ばれる。
以上本発明によれば、従来装置のようにエツチ
ング等の工程を必要とせず簡単な構成でPN接合
を分離切断することができ、また切断された接合
端は基板内部にあつて表面に露出する惧れがなく
非常に動作の安定した半導体装置を得ることがで
きる。
ング等の工程を必要とせず簡単な構成でPN接合
を分離切断することができ、また切断された接合
端は基板内部にあつて表面に露出する惧れがなく
非常に動作の安定した半導体装置を得ることがで
きる。
更に、基板の電極が印刷によつて形成される場
合には、電極の焼成工程を利用して分離領域を形
成することができ、半導体装置の製造工程を著し
く簡単にすることができる。
合には、電極の焼成工程を利用して分離領域を形
成することができ、半導体装置の製造工程を著し
く簡単にすることができる。
第１図乃至第３図は従来の太陽電池製造工程を
示す断面図、第４図乃至第６図は本発明の実施例
を説明するための半導体基板断面図、第７図は本
発明によるPN接合分離された装置及び分離位置
を示す図である。 １……シリコン基板、２……Ｎ型層、３……
PN接合、８……分離材、８′……分離領域、９…
…受光面側電極、１０……裏面電極。
示す断面図、第４図乃至第６図は本発明の実施例
を説明するための半導体基板断面図、第７図は本
発明によるPN接合分離された装置及び分離位置
を示す図である。 １……シリコン基板、２……Ｎ型層、３……
PN接合、８……分離材、８′……分離領域、９…
…受光面側電極、１０……裏面電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板の表面近傍にPN接合が形成さ
れ、Ｐ領域とＮ領域の各々に外部取出用のＰ側電
極とＮ側電極が電気的接続されて成る半導体装置
において、前記Ｐ側及びＮ側電極の一方は前記半
導体基板の表面層に接触し、他方は前記半導体基
板の表面から前記PN接合を貫通してその内部層
と連結された導電性拡散領域より成り、該導電性
拡散領域の周囲はガラス質系絶縁材と前記半導体
基板の反応により前記ガラス質系絶縁材が混入さ
れた絶縁性領域によつて囲まれかつ該絶縁性領域
によつて前記PN接合が切断分離されていること
を特徴とする半導体装置。 ２ 請求の範囲第１項において、PN接合を形成
した基板表面に一方の電極を設け、上記分離領域
で囲まれた基板表面に、拡散によつて上記PN接
合を短絡させる導電材料からなる他方の電極を設
けてなる半導体装置。 ３ 請求の範囲第２項において、上記一方の電極
が設けられた基板表面が受光面として形成され、
太陽電池であることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7392680A JPS56169378A (en) | 1980-05-30 | 1980-05-30 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7392680A JPS56169378A (en) | 1980-05-30 | 1980-05-30 | Semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56169378A JPS56169378A (en) | 1981-12-26 |
| JPS6159678B2 true JPS6159678B2 (ja) | 1986-12-17 |
Family
ID=13532227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7392680A Granted JPS56169378A (en) | 1980-05-30 | 1980-05-30 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56169378A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02145827A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-05 | Toyama Boseki Kk | 二層構造紡績糸 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5261310B2 (ja) * | 2009-07-30 | 2013-08-14 | 京セラ株式会社 | 太陽電池素子の製造方法 |
| JP2011151192A (ja) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Sharp Corp | 太陽電池セル、インターコネクタ付き太陽電池セルおよびその製造方法 |
-
1980
- 1980-05-30 JP JP7392680A patent/JPS56169378A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02145827A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-05 | Toyama Boseki Kk | 二層構造紡績糸 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56169378A (en) | 1981-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3339274A (en) | Top contact for surface protected semiconductor devices | |
| JP2742416B2 (ja) | Ｐ型のテルル含有▲ｉｉ▼−▲ｖｉ▼半導体の薄いフィルムに対する安定オーミック接点 | |
| JPH0572114B2 (ja) | ||
| JPH05259487A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| US5320685A (en) | Thin solar cell | |
| JPS6159678B2 (ja) | ||
| JP2002198547A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JPH1197726A (ja) | 太陽電池の製法 | |
| JPH04251986A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JPS63150954A (ja) | ブリツジ型半導体装置 | |
| JP2002134766A (ja) | 太陽電池の製造方法および太陽電池 | |
| JPS6311791B2 (ja) | ||
| JPH0233980A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JPS6244533Y2 (ja) | ||
| JPS59125668A (ja) | 光起電力装置 | |
| JPS5817625A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6412105B2 (ja) | ||
| JPS6156617B2 (ja) | ||
| JPH04225575A (ja) | 光起電力装置 | |
| JP2001068700A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| JPS6142144A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6080243A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPS607386B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPS5591132A (en) | Semiconductor device | |
| JPS61274329A (ja) | 半導体素子の製造方法 |