JPH065777B2 - 半導体装置およびその製法 - Google Patents
半導体装置およびその製法Info
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- JPH065777B2 JPH065777B2 JP60101126A JP10112685A JPH065777B2 JP H065777 B2 JPH065777 B2 JP H065777B2 JP 60101126 A JP60101126 A JP 60101126A JP 10112685 A JP10112685 A JP 10112685A JP H065777 B2 JPH065777 B2 JP H065777B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、製造時の高生産性を提供するとともに、製造
条件の変動に対しても安定した性能を有し、かつ有効面
積の拡大を可能とする半導体装置およびその製法に関す
る。
条件の変動に対しても安定した性能を有し、かつ有効面
積の拡大を可能とする半導体装置およびその製法に関す
る。
従来より、エネルギー・ビームの照射により電極上に形
成された半導体の一部を除去し、さらにその上に電極を
形成することにより半導体装置が製造されている。
成された半導体の一部を除去し、さらにその上に電極を
形成することにより半導体装置が製造されている。
エネルギー・ビームの照射により半導体の一部を除去す
る際、除去された領域が基板端面から他の端面まで直線
状に連続して形成され、ある間隔で同様にして除去され
た領域が繰り返し形成されるばあいが多い。この半導体
の上に電極を形成し、パターン化することにより直列接
続あるいは直並列接続した太陽電池がえられる。
る際、除去された領域が基板端面から他の端面まで直線
状に連続して形成され、ある間隔で同様にして除去され
た領域が繰り返し形成されるばあいが多い。この半導体
の上に電極を形成し、パターン化することにより直列接
続あるいは直並列接続した太陽電池がえられる。
半導体の一部を除去するのに使用されるエネルギー・ビ
ームは、通常パルス照射され、また基板を、たとえばX-
Yテーブルに設置してこれを所定の速度で移動させ、半
導体を除去せしめている。その際、パルスエネルギー・
ビームが照射され、次のパルスエネルギー・ビームが照
射されるまでの間に、X-Yテーブルはテーブル移動速度
とパルス周波数とで決まるある距離ｄだけ進む。エネル
ギー・ビームの照射面の形状の中心位置から、テーブル
の進行方向に除去された部分の周縁部までの距離をＡと
すると、通常、次のパルスとその前のパルスによるビー
ムはある重なりを持つように、すなわちｄ＜2Aなる関係
になるようにされる。一般的には重なり合う面積は10〜
20％以上である。
ームは、通常パルス照射され、また基板を、たとえばX-
Yテーブルに設置してこれを所定の速度で移動させ、半
導体を除去せしめている。その際、パルスエネルギー・
ビームが照射され、次のパルスエネルギー・ビームが照
射されるまでの間に、X-Yテーブルはテーブル移動速度
とパルス周波数とで決まるある距離ｄだけ進む。エネル
ギー・ビームの照射面の形状の中心位置から、テーブル
の進行方向に除去された部分の周縁部までの距離をＡと
すると、通常、次のパルスとその前のパルスによるビー
ムはある重なりを持つように、すなわちｄ＜2Aなる関係
になるようにされる。一般的には重なり合う面積は10〜
20％以上である。
前記のようにして半導体を除去せしめるには、ｄ＜2Aと
なるようにテーブル移動速度とパルス周波数を定める必
要がある。しかし、パルス周波数を変化させるとエネル
ギー・ビームの性質も変化し、それゆえ適切な周波数の
範囲が存在する。したがって、テーブル移動速度に制約
が生じ、テーブル移動速度を大きくし、生産性を大幅に
向上させることが困難となる。
なるようにテーブル移動速度とパルス周波数を定める必
要がある。しかし、パルス周波数を変化させるとエネル
ギー・ビームの性質も変化し、それゆえ適切な周波数の
範囲が存在する。したがって、テーブル移動速度に制約
が生じ、テーブル移動速度を大きくし、生産性を大幅に
向上させることが困難となる。
また、テーブル移動速度あるいはパルス周波数にわずか
の変動が生じたばあい、半導体の反射率や膜厚などに変
動があったばあい、あるいはエネルギー・ビーム自体に
変動が生じたばあいなどには、半導体の除去のされ方が
異なってくる。
の変動が生じたばあい、半導体の反射率や膜厚などに変
動があったばあい、あるいはエネルギー・ビーム自体に
変動が生じたばあいなどには、半導体の除去のされ方が
異なってくる。
上記のような変動がビームの重なり合う面積が大きくな
るように働いたばあいには、半導体層の下の電極、さら
にはその下の基板にまでダメージが生じたりする。ま
た、ビームの重なり合う面積が小さくなると半導体層の
除去のされ方が不充分となり、極端なばあいには除去で
きなくなる。
るように働いたばあいには、半導体層の下の電極、さら
にはその下の基板にまでダメージが生じたりする。ま
た、ビームの重なり合う面積が小さくなると半導体層の
除去のされ方が不充分となり、極端なばあいには除去で
きなくなる。
本発明は、エネルギー・ビームの照射により半導体層の
一部を除去する際に、テーブル移動速度あるいはビーム
のスキャニング速度が制約され、生産性を上げることが
できないと同時に、上記のような条件の変動により半導
体の除去のされ方が大きく変動し、結果として半導体装
置の性能がばらつき、歩留りが低下するという問題を解
決すると同時に、除去される部分の面積を少なくするこ
とにより半導体装置の有効面積の拡大をも図るためにな
されたものである。
一部を除去する際に、テーブル移動速度あるいはビーム
のスキャニング速度が制約され、生産性を上げることが
できないと同時に、上記のような条件の変動により半導
体の除去のされ方が大きく変動し、結果として半導体装
置の性能がばらつき、歩留りが低下するという問題を解
決すると同時に、除去される部分の面積を少なくするこ
とにより半導体装置の有効面積の拡大をも図るためにな
されたものである。
本発明は、同一基板上に存在する分離された電極、該電
極上に形成された非晶質半導体を含む半導体および半導
体上に形成された電極からなる半導体装置であって、前
記半導体には半導体が除去された領域が破線状に設けら
れてパターン化されており、(1)除去された領域の形状
がほぼ正方形であり、隣接する除去された領域間の最短
距離をｒ、除去された領域の中心から周縁部への径のう
ち最大の径をＤとして、除去された領域の数の70％以上
が０≦ｒ≦13Ｄ（ただしｒ＝Ｄ＝０であることはない）
を満足すること、または、(2)除去された領域の形状が
ほぼ楕円形、長方形または平行四辺形であり、隣接する
除去された領域間の最短距離をｒ、除去された領域の中
心から該領域の周縁部への距離のうち最大の距離をＤと
して、除去された領域の数の70％以上が０≦ｒ≦10Ｄ
（ただしｒ＝Ｄ＝０であることはない）を満足すること
を特徴とする半導体装置、および同一基板上に分離して
存在する電極上に形成された非晶質半導体を含む半導体
をテーブルに設置し、テーブルを移動させながら、ある
いはエネルギー・ビームをスキャニングさせながらエネ
ルギー・ビームを照射し、半導体に除去された領域を破
線状に設けてパターン化し、さらに電極を設け、(1)除
去された領域の形状がほぼ正方形であり、隣接する除去
された領域間の最短距離をｒ、除去された領域の中心か
ら周縁部への径のうち最大の径をＤとして、除去された
領域の数の70％以上が０≦ｒ≦13Ｄ（ただしｒ＝Ｄ＝０
であることはない）を満足すること、または、(2)除去
された領域の形状がほぼ楕円形、長方形または平行四辺
形であり、隣接する除去された領域間の最短距離をｒ、
除去された領域の中心から該領域の周縁部への距離のう
ち最大の距離をＤとして、除去された領域の数の70％以
上が０≦ｒ≦10Ｄ（ただしｒ＝Ｄ＝０であることはな
い）を満足することを特徴とする半導体装置の製法に関
する。
極上に形成された非晶質半導体を含む半導体および半導
体上に形成された電極からなる半導体装置であって、前
記半導体には半導体が除去された領域が破線状に設けら
れてパターン化されており、(1)除去された領域の形状
がほぼ正方形であり、隣接する除去された領域間の最短
距離をｒ、除去された領域の中心から周縁部への径のう
ち最大の径をＤとして、除去された領域の数の70％以上
が０≦ｒ≦13Ｄ（ただしｒ＝Ｄ＝０であることはない）
を満足すること、または、(2)除去された領域の形状が
ほぼ楕円形、長方形または平行四辺形であり、隣接する
除去された領域間の最短距離をｒ、除去された領域の中
心から該領域の周縁部への距離のうち最大の距離をＤと
して、除去された領域の数の70％以上が０≦ｒ≦10Ｄ
（ただしｒ＝Ｄ＝０であることはない）を満足すること
を特徴とする半導体装置、および同一基板上に分離して
存在する電極上に形成された非晶質半導体を含む半導体
をテーブルに設置し、テーブルを移動させながら、ある
いはエネルギー・ビームをスキャニングさせながらエネ
ルギー・ビームを照射し、半導体に除去された領域を破
線状に設けてパターン化し、さらに電極を設け、(1)除
去された領域の形状がほぼ正方形であり、隣接する除去
された領域間の最短距離をｒ、除去された領域の中心か
ら周縁部への径のうち最大の径をＤとして、除去された
領域の数の70％以上が０≦ｒ≦13Ｄ（ただしｒ＝Ｄ＝０
であることはない）を満足すること、または、(2)除去
された領域の形状がほぼ楕円形、長方形または平行四辺
形であり、隣接する除去された領域間の最短距離をｒ、
除去された領域の中心から該領域の周縁部への距離のう
ち最大の距離をＤとして、除去された領域の数の70％以
上が０≦ｒ≦10Ｄ（ただしｒ＝Ｄ＝０であることはな
い）を満足することを特徴とする半導体装置の製法に関
する。
本発明に用いる基板としては、半導体装置の製造に用い
られる一般的な基板、たとえばガラス、セラミック、耐
熱性高分子フィルム、耐熱性樹脂などから成形された基
板などがあげられる。
られる一般的な基板、たとえばガラス、セラミック、耐
熱性高分子フィルム、耐熱性樹脂などから成形された基
板などがあげられる。
前記基板上に電気的に分離されて形成されている電極
は、透明電極であってもよく、一般の金属電極であって
もよい。ただし、基板側を光の入射面とするばあいに
は、透明電極を用いるのが好ましい。その具体例として
は、ITO、SnO2、Cr、Mo、Wなどから形成された膜厚200
Å〜２μｍ程度の一般の半導体装置の製造に用いられる
電極であって、電気的に分離された電極があげられる。
は、透明電極であってもよく、一般の金属電極であって
もよい。ただし、基板側を光の入射面とするばあいに
は、透明電極を用いるのが好ましい。その具体例として
は、ITO、SnO2、Cr、Mo、Wなどから形成された膜厚200
Å〜２μｍ程度の一般の半導体装置の製造に用いられる
電極であって、電気的に分離された電極があげられる。
本発明に用いる非晶質半導体を含む半導体とは、半導体
が単層からなるばあいには、非晶質半導体のみあるいは
非晶質半導体および結晶性半導体の混合物からなる半導
体であることを意味し、半導体が多層からなるばあいに
は、半導体層を形成する層のうちの少なくとも１層が非
晶質半導体のみ、あるいは非晶質半導体および結晶性半
導体の混合物からなる半導体であることを意味する。こ
のような非晶質半導体のみあるいは非晶質半導体および
結晶性半導体の混合物からなる半導体は、結晶性半導体
と比較して一般に電気伝導性が低いという特性を有して
いる。
が単層からなるばあいには、非晶質半導体のみあるいは
非晶質半導体および結晶性半導体の混合物からなる半導
体であることを意味し、半導体が多層からなるばあいに
は、半導体層を形成する層のうちの少なくとも１層が非
晶質半導体のみ、あるいは非晶質半導体および結晶性半
導体の混合物からなる半導体であることを意味する。こ
のような非晶質半導体のみあるいは非晶質半導体および
結晶性半導体の混合物からなる半導体は、結晶性半導体
と比較して一般に電気伝導性が低いという特性を有して
いる。
前記非晶質半導体の具体例としては、たとえば非晶質シ
リコン、非晶質シリコンカーバイド、非晶質シリコンナ
イトライド、非晶質シリコンゲルマンなどがあげられ、
非晶質半導体および結晶性半導体の混合物からなる半導
体の具体例としては、たとえば微結晶シリコン、フッ素
化シリコン（微結晶）などがあげられ、また多層の非晶
質半導体を含む半導体の具体例としては、たとえば結晶
シリコン上に形成された微結晶シリコンを含む非晶質シ
リコン系半導体などがあげられる。
リコン、非晶質シリコンカーバイド、非晶質シリコンナ
イトライド、非晶質シリコンゲルマンなどがあげられ、
非晶質半導体および結晶性半導体の混合物からなる半導
体の具体例としては、たとえば微結晶シリコン、フッ素
化シリコン（微結晶）などがあげられ、また多層の非晶
質半導体を含む半導体の具体例としては、たとえば結晶
シリコン上に形成された微結晶シリコンを含む非晶質シ
リコン系半導体などがあげられる。
なお本明細書にいう結晶性半導体とは、いわゆる微結晶
状半導体、多結晶状半導体あるいは単結晶半導体を含む
概念である。
状半導体、多結晶状半導体あるいは単結晶半導体を含む
概念である。
前記非晶質半導体を含む半導体上に形成される電極とし
ては、基板側から光を入射させるばあいにはAl、Cr、N
i、Mo、W、Ag、Cuなどの金属電極を、当該電極側から光
を入射させるばあいにはITO、SnO2などの透明電極を用
いるのがよい。
ては、基板側から光を入射させるばあいにはAl、Cr、N
i、Mo、W、Ag、Cuなどの金属電極を、当該電極側から光
を入射させるばあいにはITO、SnO2などの透明電極を用
いるのがよい。
本発明においては、非晶質半導体を含む半導体に半導体
が除去された領域が破線状に設けられてパターン化され
ている。
が除去された領域が破線状に設けられてパターン化され
ている。
形状としては、ほぼ正方形、楕円形、長方形、または平
行四辺形であり、除去された領域の深さとしては、同一
基板上に存在する分離された電極まであるいは中心部
（除去された領域の占める面積のうちの80％以内）で
は、電極のほとんどが除去されて基板表面にまで達して
いても構わない。
行四辺形であり、除去された領域の深さとしては、同一
基板上に存在する分離された電極まであるいは中心部
（除去された領域の占める面積のうちの80％以内）で
は、電極のほとんどが除去されて基板表面にまで達して
いても構わない。
本明細書にいう除去された領域が破線状に設けられてい
るとは、除去された領域が点接触しているばあいも含む
概念であり、隣り合う除去された領域の大部分が、接し
ているかまたは不連続な状態で連なっていることをい
い、除去された領域により形成される破線状のものが、
通常、５〜20mm程度の間隔をあけて半導体層上に３〜数
十本設けられている。
るとは、除去された領域が点接触しているばあいも含む
概念であり、隣り合う除去された領域の大部分が、接し
ているかまたは不連続な状態で連なっていることをい
い、除去された領域により形成される破線状のものが、
通常、５〜20mm程度の間隔をあけて半導体層上に３〜数
十本設けられている。
破線状に除去された領域は、同一基板上に分離して存在
する電極上に形成された非晶質半導体を含む半導体を、
たとえばX-Yテーブルのごときテーブルに設置し、テー
ブルを移動させながらエネルギー・ビームを照射するこ
とにより、あるいはエネルギー・ビームをスキャニング
させながら照射することにより形成される。
する電極上に形成された非晶質半導体を含む半導体を、
たとえばX-Yテーブルのごときテーブルに設置し、テー
ブルを移動させながらエネルギー・ビームを照射するこ
とにより、あるいはエネルギー・ビームをスキャニング
させながら照射することにより形成される。
前記エネルギー・ビームとしては、たとえばレーザー光
線、イオンビーム、電子ビームなどがあげられ、これら
のうちでは真空中、大気中のどちらでも使用でき、また
容易にパルス発振ができるという点からレーザー光線が
好ましい。
線、イオンビーム、電子ビームなどがあげられ、これら
のうちでは真空中、大気中のどちらでも使用でき、また
容易にパルス発振ができるという点からレーザー光線が
好ましい。
エネルギー・ビームが照射される半導体上での形状には
とくに限定はないが、円形に近いものが一般的である。
また、エネルギー・ビーム中にスリットを配し、任意の
形状にすることも可能であるが、このばあい、正方形や
長方形または楕円形やひし形のような平行四辺形にする
ばあいが多い。ひとつのパルスにより半導体が除去され
るが、これらの照射面の形状とその強度分布およびテー
ブル移動速度などに応じて除去される領域の形状が定ま
る。
とくに限定はないが、円形に近いものが一般的である。
また、エネルギー・ビーム中にスリットを配し、任意の
形状にすることも可能であるが、このばあい、正方形や
長方形または楕円形やひし形のような平行四辺形にする
ばあいが多い。ひとつのパルスにより半導体が除去され
るが、これらの照射面の形状とその強度分布およびテー
ブル移動速度などに応じて除去される領域の形状が定ま
る。
本発明において、除去された領域の外周端同士を結んだ
包絡線で囲まれた面積のうち、実際に除去された領域の
占める割合が小さいばあいには、電気的に直列あるいは
直並列接続するばあいの抵抗が大きくなり好ましくな
い。したがって第１図および第２図に示すように、半導
体(3)の除去された領域(2)と次のパルスにより除去され
た領域との間の最短距離をｒ、除去された領域の中心か
ら該領域の周縁部への径のうち最大の径をＤとすると、
除去された領域の形状がほぼ円形または正方形であるば
あいには、ｒ＞13Dが除去された領域のうちの30％未満
である。また、除去された領域の形状がほぼ楕円形また
は長方形あるいはひし形のような平行四辺形であるばあ
いには、ｒ＞10Dが30％未満である。なお第３図は第１
図のＡ−Ａ′断面を説明するための図であり、(1)は基
板、(4)は分離された電極である。
包絡線で囲まれた面積のうち、実際に除去された領域の
占める割合が小さいばあいには、電気的に直列あるいは
直並列接続するばあいの抵抗が大きくなり好ましくな
い。したがって第１図および第２図に示すように、半導
体(3)の除去された領域(2)と次のパルスにより除去され
た領域との間の最短距離をｒ、除去された領域の中心か
ら該領域の周縁部への径のうち最大の径をＤとすると、
除去された領域の形状がほぼ円形または正方形であるば
あいには、ｒ＞13Dが除去された領域のうちの30％未満
である。また、除去された領域の形状がほぼ楕円形また
は長方形あるいはひし形のような平行四辺形であるばあ
いには、ｒ＞10Dが30％未満である。なお第３図は第１
図のＡ−Ａ′断面を説明するための図であり、(1)は基
板、(4)は分離された電極である。
本明細書にいう除去された領域の中心とは、除去された
領域の形状に関してその重心位置を意味する。
領域の形状に関してその重心位置を意味する。
一方、各々の形状において、生産性および歩留りの点か
ら、次のパルスによるビームとその前のパルスによるビ
ームとが重なり合い、結局除去された領域に対してｒ＜
０となる部分が多くなるのは好ましくなく、ｒ＜０とな
る部分が除去された領域のうちの30％未満であることが
好ましい。従って、除去された領域の形状がほぼ円形ま
たは正方形であるばあいには除去された領域の数の70％
以上が０≦ｒ≦13D（ただしｒ＝Ｄ＝０であることはな
い）である。また、除去され領域の形状がほぼ楕円形ま
たは長方形あるいは平行四辺形であるばあいは、70％以
上が０≦ｒ≦10D（ただしｒ＝Ｄ＝０であることはな
い）である。
ら、次のパルスによるビームとその前のパルスによるビ
ームとが重なり合い、結局除去された領域に対してｒ＜
０となる部分が多くなるのは好ましくなく、ｒ＜０とな
る部分が除去された領域のうちの30％未満であることが
好ましい。従って、除去された領域の形状がほぼ円形ま
たは正方形であるばあいには除去された領域の数の70％
以上が０≦ｒ≦13D（ただしｒ＝Ｄ＝０であることはな
い）である。また、除去され領域の形状がほぼ楕円形ま
たは長方形あるいは平行四辺形であるばあいは、70％以
上が０≦ｒ≦10D（ただしｒ＝Ｄ＝０であることはな
い）である。
本発明に係わる半導体層の一部を除去するためには、エ
ネルギー・ビームの照射が利用される。
ネルギー・ビームの照射が利用される。
そのための装置としてはＱスイッチYAGレーザー、Ｑス
イッチルビーレーザーなどの固体レーザー、CO2 TEAレ
ーザー、イオンビームを発生するイオンガン、電子ビー
ムを発生する電子銃などがあげられるが、これらに限定
されるものではない。しかし、YAGレーザーやCO2レーザ
ーのようにエネルギー・ビームがレーザー光線であるも
のが好ましく、またＱスイッチレーザーやTEAレーザー
のようにパルス発振によってえられるものが好ましく、
かつ基板をX-Yテーブルのようなテーブルに設置し、移
動させながら、半導体層の一部を除去するのが好まし
い。
イッチルビーレーザーなどの固体レーザー、CO2 TEAレ
ーザー、イオンビームを発生するイオンガン、電子ビー
ムを発生する電子銃などがあげられるが、これらに限定
されるものではない。しかし、YAGレーザーやCO2レーザ
ーのようにエネルギー・ビームがレーザー光線であるも
のが好ましく、またＱスイッチレーザーやTEAレーザー
のようにパルス発振によってえられるものが好ましく、
かつ基板をX-Yテーブルのようなテーブルに設置し、移
動させながら、半導体層の一部を除去するのが好まし
い。
すでに説明したように、エネルギー・ビームを半導体上
で重なり合わせて基板上の半導体層をその一端近傍から
他端近傍まで連続して除去したのち、半導体上に電極を
パターン化して形成することによりえられる従来の半導
体装置においては、装置の性能がばらつき、歩留りが低
下すると同時に、その生産性自体も容易に向上させるこ
とができない。それゆえ、本発明の半導体装置において
は非晶質半導体を含む半導体の一部を除去する際に、除
去するために使用するエネルギー・ビームのパルス周波
数とテーブル移動速度またはスキャニング速度とが、ｄ
≧2Aなる関係を満足するようにし、隣り合う除去された
領域の70％以上が点接触か、または不連続な状態で連な
っているように調整して製造することにより、従来の装
置における低収率、低生産性を大幅に改善することがで
きる。
で重なり合わせて基板上の半導体層をその一端近傍から
他端近傍まで連続して除去したのち、半導体上に電極を
パターン化して形成することによりえられる従来の半導
体装置においては、装置の性能がばらつき、歩留りが低
下すると同時に、その生産性自体も容易に向上させるこ
とができない。それゆえ、本発明の半導体装置において
は非晶質半導体を含む半導体の一部を除去する際に、除
去するために使用するエネルギー・ビームのパルス周波
数とテーブル移動速度またはスキャニング速度とが、ｄ
≧2Aなる関係を満足するようにし、隣り合う除去された
領域の70％以上が点接触か、または不連続な状態で連な
っているように調整して製造することにより、従来の装
置における低収率、低生産性を大幅に改善することがで
きる。
つぎにＱスイッチYAGレーザーを用いて半導体を除去す
るばあいの一実施態様について説明する。
るばあいの一実施態様について説明する。
たとえばガラス基板上にITO、SnO2などの電極を電子ビ
ーム蒸着法などの方法により形成し、パターンエッチン
グにより電極を分離する。その上にグロー放電分解法な
どにより、非晶質半導体を含む半導体を堆積せしめる。
そののち該半導体を上にしてX-Yテーブル上にセット
し、これにＱスイッチYAGレーザーを照射して半導体の
一部を除去する。
ーム蒸着法などの方法により形成し、パターンエッチン
グにより電極を分離する。その上にグロー放電分解法な
どにより、非晶質半導体を含む半導体を堆積せしめる。
そののち該半導体を上にしてX-Yテーブル上にセット
し、これにＱスイッチYAGレーザーを照射して半導体の
一部を除去する。
ＱスイッチYAGレーザーの運転条件としては、たとえば
基本波（1.06μｍ）を使用し、パルス周波数１〜５KH
z、平均出力0.05〜6w、モードTEM00あるいはマルチモー
ド、パルス幅50〜600n sen程度の条件があげられる。
基本波（1.06μｍ）を使用し、パルス周波数１〜５KH
z、平均出力0.05〜6w、モードTEM00あるいはマルチモー
ド、パルス幅50〜600n sen程度の条件があげられる。
X-Yテーブルの移動速度あるいはエネルギー・ビームの
スキャニング速度は30〜800mm/sec、好ましくは100〜60
0mm/sec程度である。
スキャニング速度は30〜800mm/sec、好ましくは100〜60
0mm/sec程度である。
このようにして製造された同一基板上に存在する分離さ
れた電極上に形成された非晶質半導体を含む半導体の一
部を除去したものに、さらに電極が形成され、要すれば
パターン化して形成され、本発明の半導体装置が製造さ
れる。
れた電極上に形成された非晶質半導体を含む半導体の一
部を除去したものに、さらに電極が形成され、要すれば
パターン化して形成され、本発明の半導体装置が製造さ
れる。
このようにして製造された本発明の半導体装置は、一枚
の基板上に直列あるいは直並列に接続された太陽電池と
して好適に使用されうる。
の基板上に直列あるいは直並列に接続された太陽電池と
して好適に使用されうる。
つぎに本発明の半導体装置およびその製法を実施例にも
とづき説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。
とづき説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。
参考例 厚さ1.1mmのガラス上に電子ビーム蒸着法にてITOを800
Å、ITO上にさらにSnO2を200Å堆積させ、パターンエッ
チングにより分離された電極を形成した。そののちグロ
ー放電分解法にて、基板温度200℃、圧力0.5〜1.0TOr
r、RF電力30wなる条件で、ｐ型非晶質SiC:H/i型非晶質S
i:H/n型微結晶質Si:Hなる構成で、各層の厚さがそれぞ
れ150Å、7000Å、300Åのシリコン系半導体層を形成し
た。そののち半導体層を上にしてX-Yテーブル上にセッ
トし、テーブル移動速度600mm/secにて、ＱスイッチYAG
レーザーを用いて半導体層の一部を除去した。
Å、ITO上にさらにSnO2を200Å堆積させ、パターンエッ
チングにより分離された電極を形成した。そののちグロ
ー放電分解法にて、基板温度200℃、圧力0.5〜1.0TOr
r、RF電力30wなる条件で、ｐ型非晶質SiC:H/i型非晶質S
i:H/n型微結晶質Si:Hなる構成で、各層の厚さがそれぞ
れ150Å、7000Å、300Åのシリコン系半導体層を形成し
た。そののち半導体層を上にしてX-Yテーブル上にセッ
トし、テーブル移動速度600mm/secにて、ＱスイッチYAG
レーザーを用いて半導体層の一部を除去した。
なおＱスイッチYAGレーザーの運転条件は、基本波（1.0
6μｍ）を使用し、パルス周波数1KHz、平均出力6w、マ
ルチモード、パルス幅150n secであった。
6μｍ）を使用し、パルス周波数1KHz、平均出力6w、マ
ルチモード、パルス幅150n secであった。
除去された領域の形状は第１図に示すように真円に近
く、10cmの間に設けられた除去された領域の平均でＤ＝
0.04mm、ｒ＝0.52mmであった。したがってｒ＝13Ｄであ
った。
く、10cmの間に設けられた除去された領域の平均でＤ＝
0.04mm、ｒ＝0.52mmであった。したがってｒ＝13Ｄであ
った。
そののちAl電極を5000Åの厚さになるように蒸着し、化
学エッチングによりパターン化した。さらに、ガラスカ
ッターを用いて切断して分離し、同一面内にある４個の
太陽電池を直列に接続した太陽電池を製造した。この太
陽電池の１個の有効面積は約１cm2で、合計の有効面積
は約４cm2であった。
学エッチングによりパターン化した。さらに、ガラスカ
ッターを用いて切断して分離し、同一面内にある４個の
太陽電池を直列に接続した太陽電池を製造した。この太
陽電池の１個の有効面積は約１cm2で、合計の有効面積
は約４cm2であった。
えられた４個の太陽電池を直列に接続した太陽電池を用
いて蛍光燈150ルックスの下で太陽電池特性を測定し
た。えられた太陽電池50個の平均の結果を第１表に示
す。
いて蛍光燈150ルックスの下で太陽電池特性を測定し
た。えられた太陽電池50個の平均の結果を第１表に示
す。
実施例１ レーザー・ビームの光線中に長方形のスリットを配置
し、テーブル速度を250mm/secにした以外は参考例と同
様の条件で半導体層の一部を除去した。
し、テーブル速度を250mm/secにした以外は参考例と同
様の条件で半導体層の一部を除去した。
除去された領域の形状は、第２図に示すような長方形で
あり、10cmの間に設けられた除去された領域の平均でＤ
＝0.035mm、ｒ＝0.025mm、したがってｒ＝0.7Dであっ
た。
あり、10cmの間に設けられた除去された領域の平均でＤ
＝0.035mm、ｒ＝0.025mm、したがってｒ＝0.7Dであっ
た。
そののち参考例と同様にして有効面積約１cm2の太陽電
池を４個直列に接続した太陽電池を製造し、その特性を
参考例と同様の条件で測定した。えられた太陽電池50個
の平均の結果を第１表に示す 比較例１ X-Yテーブルの移動速度を50mm/secにした以外は参考例
と同様にして太陽電池を製造した。このばあいには、あ
るパルスによるビームと次のパルスによるビームとが重
なり合うようにするため、除去された領域は第４図に示
すように連続した直線で、その線幅は0.08mmであった。
参考例と同様にしてその特性を測定した。結果を第１表
に示す。
池を４個直列に接続した太陽電池を製造し、その特性を
参考例と同様の条件で測定した。えられた太陽電池50個
の平均の結果を第１表に示す 比較例１ X-Yテーブルの移動速度を50mm/secにした以外は参考例
と同様にして太陽電池を製造した。このばあいには、あ
るパルスによるビームと次のパルスによるビームとが重
なり合うようにするため、除去された領域は第４図に示
すように連続した直線で、その線幅は0.08mmであった。
参考例と同様にしてその特性を測定した。結果を第１表
に示す。
第１の表の結果から、本発明の装置はテーブル移動速度
の大きな条件で製造でき、したがって生産性の高い製造
条件の下でうることができ、しかも安定して高い性能を
有していることがわかる。また、比較例１のものは、生
産性がわるい上に性能面からの歩留りがわるく、平均値
でも劣った結果となってているとがわかる。
の大きな条件で製造でき、したがって生産性の高い製造
条件の下でうることができ、しかも安定して高い性能を
有していることがわかる。また、比較例１のものは、生
産性がわるい上に性能面からの歩留りがわるく、平均値
でも劣った結果となってているとがわかる。
また、実施例１は、比較例１に比べて有効面積を拡大し
た太陽電池を提供することができる。
た太陽電池を提供することができる。
本発明の半導体装置は安定した性能を有するものであ
る。このような半導体装置は本発明の方法により高い生
産性を有する製造条件の下でえられ、かつ製造条件が変
動したばあいでも製品の歩留りが低下するのを防ぐこと
が可能である。さらに、本発明の半導体装置は、従来の
装置に比べて有効面積を大きくすることができ、性能を
向上させることができる。
る。このような半導体装置は本発明の方法により高い生
産性を有する製造条件の下でえられ、かつ製造条件が変
動したばあいでも製品の歩留りが低下するのを防ぐこと
が可能である。さらに、本発明の半導体装置は、従来の
装置に比べて有効面積を大きくすることができ、性能を
向上させることができる。
第１図は参考例の装置を製造する中間段階に関する説明
図、第２図は本発明の装置を製造する一実施態様の中間
段階に関する説明図、第３図は第１図のＡ−Ａ′断面に
関する説明図、第４図は従来の装置を製造する中間段階
の状態に関する説明図ある。 （図面の主要符号） (1)：基板 (2)：除去された領域 (3)：半導体 (4)：分離された電極
図、第２図は本発明の装置を製造する一実施態様の中間
段階に関する説明図、第３図は第１図のＡ−Ａ′断面に
関する説明図、第４図は従来の装置を製造する中間段階
の状態に関する説明図ある。 （図面の主要符号） (1)：基板 (2)：除去された領域 (3)：半導体 (4)：分離された電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−20586（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−117649（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】同一基板上に存在する分離された電極、該
電極上に形成された非晶質半導体を含む半導体および半
導体上に形成された電極からなる半導体装置であって、
前記半導体には半導体が除去された領域が破線状に設け
られてパターン化されており、除去された領域の形状が
ほぼ正方形であり、隣接する除去された領域間の最短距
離をｒ、除去された領域の中心から周縁部への径のうち
最大の径をＤとして、除去された領域の数の70％以上が
０≦ｒ≦13Ｄ（ただしｒ＝Ｄ＝０であることはない）を
満足することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】同一基板上に存在する分離された電極、該
電極上に形成された非晶質半導体を含む半導体および半
導体上に形成された電極からなる半導体装置であって、
前記半導体には半導体が除去された領域が破線状に設け
られてパターン化されており、除去された領域の形状が
ほぼ楕円形、長方形または平行四辺形であり、隣接する
除去された領域間の最短距離をｒ、除去された領域の中
心から該領域の周縁部への距離のうち最大の距離をＤと
して、除去された領域の数の70％以上が０≦ｒ≦10Ｄ
（ただしｒ＝Ｄ＝０であることはない）を満足すること
を特徴とする半導体装置。 - 【請求項３】同一基板上に分離して存在する電極上に形
成された非晶質半導体を含む半導体をテーブルに設置
し、テーブルを移動させながら、あるいはエネルギー・
ビームをスキャニングさせながらエネルギー・ビームを
照射し、半導体に除去された領域を破線状に設けてパタ
ーン化し、さらに電極を設ける半導体装置の製法であっ
て、除去された領域の形状がほぼ正方形であり、隣接す
る除去された領域間の最短距離をｒ、除去された領域の
中心から周縁部への径のうち最大の径をＤとして、除去
された領域の数の70％以上が０≦ｒ≦13Ｄ（ただしｒ＝
Ｄ＝０であることはない）を満足することを特徴とする
半導体装置の製法。 - 【請求項４】前記エネルギー・ビームがレーザー光線で
あることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の製
法。 - 【請求項５】前記レーザー光線がパルス発振によってえ
られ、基板を設置したテーブルを移動させながら該光線
を半導体に照射することにより半導体の一部が除去され
ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の製法。 - 【請求項６】同一基板上に分離して存在する電極上に形
成された非晶質半導体を含む半導体をテーブルに設置
し、テーブルを移動させながら、あるいはエネルギー・
ビームをスキャニングさせながらエネルギー・ビームを
照射し、半導体に除去された領域を破線状に設けてパタ
ーン化し、さらに電極を設ける半導体装置の製法であっ
て、除去された領域の形状がほぼ楕円形、長方形または
平行四辺形であり、隣接する除去された領域間の最短距
離をｒ、除去された領域の中心から該領域の周縁部への
距離のうち最大の距離をＤとして、除去された領域の数
の70％以上が０≦ｒ≦10Ｄ（ただしｒ＝Ｄ＝０であるこ
とはない）を満足することを特徴とする半導体装置の製
法。 - 【請求項７】前記エネルギー・ビームがレーザー光線で
あることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の製
法。 - 【請求項８】前記レーザー光線がパルス発振によってえ
られ、基板を設置したテーブルを移動させながら該光線
を半導体に照射することにより半導体の一部が除去され
ることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60101126A JPH065777B2 (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | 半導体装置およびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60101126A JPH065777B2 (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | 半導体装置およびその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61259524A JPS61259524A (ja) | 1986-11-17 |
| JPH065777B2 true JPH065777B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=14292381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60101126A Expired - Lifetime JPH065777B2 (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | 半導体装置およびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065777B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100454584C (zh) * | 2003-01-10 | 2009-01-21 | 株式会社钟化 | 透光性薄膜太阳能电池模块及其制造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0620153B2 (ja) * | 1987-12-25 | 1994-03-16 | 鐘淵化学工業株式会社 | 光起電力素子 |
| JP4648105B2 (ja) * | 2005-06-21 | 2011-03-09 | 三菱重工業株式会社 | 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法 |
| WO2021200286A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | 積水化学工業株式会社 | 太陽電池及び太陽電池製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6020586A (ja) * | 1983-07-13 | 1985-02-01 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置の作製方法 |
| GB8330578D0 (en) * | 1983-11-16 | 1983-12-21 | Rca Corp | Inter-connected photovoltaic devices |
-
1985
- 1985-05-13 JP JP60101126A patent/JPH065777B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100454584C (zh) * | 2003-01-10 | 2009-01-21 | 株式会社钟化 | 透光性薄膜太阳能电池模块及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61259524A (ja) | 1986-11-17 |
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|---|---|---|---|
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