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JPS61229370A - 光センサ素子の製造方法 - Google Patents

光センサ素子の製造方法

Info

Publication number
JPS61229370A
JPS61229370A JP60069055A JP6905585A JPS61229370A JP S61229370 A JPS61229370 A JP S61229370A JP 60069055 A JP60069055 A JP 60069055A JP 6905585 A JP6905585 A JP 6905585A JP S61229370 A JPS61229370 A JP S61229370A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
upper electrode
conductivity type
photoelectric conversion
type layer
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.)
Pending
Application number
JP60069055A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Yamaguchi
博 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP60069055A priority Critical patent/JPS61229370A/ja
Publication of JPS61229370A publication Critical patent/JPS61229370A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F10/00Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
    • H10F10/10Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
    • H10F10/17Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/548Amorphous silicon PV cells

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Weting (AREA)

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】 (産業上の利用分野) この発明はファクシミリの読取部等に使用されるPIN
構造の光センサ素子の製造方法に関する。
(従来の技術) 従来のこの種の光センサ素子は、特開昭59−8458
7号公報に記載されている。一般に光センサ素子は、透
明基板上に透明の下部電極用導電体層を形成し、この上
に光電変°換部として順次P型a−8i (アモルファ
スシリコン)層、I型(真性)a−8i層及びN型a−
8i層を形成し、この上に所定パターンの上部電極を形
成し、この上部電極をマスクとしてPIN構造の光電変
換部をエツチングして形成している。
またこの光センサ素子の構造では、光電変換部の膜厚は
最大でも1μm程度にすぎず、上部電極と光電変換部と
が平面的に見て同一の大きさであると、この光電変換部
の端面付近の欠陥部を通して上部電極と下部電極用導電
体層との間の漏れ電流が増大してしまうという問題があ
り、この問題に対して、透明基板上に形成された下部電
極用導電体層上に光電変換部を形成パターンニングした
後、この上に平面的に見てこの光電変換部よシ小さい上
部電極をパターン形成する方法もある。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、以上述べたような光センナ素子の製造方法では
、上部電極と下部電極用導電体層との間の漏れ電流をな
くし且つ、光電変換部を形成パターンニングした後、こ
の上に平面的に見てこの光電変換部より小さい上部電極
をパターン形成するという困難な方法を回避することは
できなかった。
そこで本発明の目的は、上部電極と下部電極用導電体層
との間の漏れ電流のない光センサ素子を1回のノJ?タ
ーンニングによる容易な方法を用いて形成する光センサ
素子の製造方法を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) この発明は、一方の基板面側に下部電極用導電体層を積
層し、この下部電極用導電体層上に非晶質半導体の第1
導電型層を積層し、この第1導電型層上に真性非晶質半
導体の中間層を積層し、この中間層上に非晶質半導体の
第2導電型層を積層し、この第2導電型層上に上部電極
用導電体層を積層し、この上部電極用導電体層上に所定
のパターンを有するノ9ターン体を形成し、このパター
ン体をマスクとして前記上部電極用導電体層をサイドエ
ツチングを施して選択的に除去することによシ所定のパ
ターンに形成し、このノJ?ターン体をマスクとして前
記第1導電型層、中間層及び第2導電型層を選択的にエ
ツチング除去し、しかる後、このd’メタ一体を除去す
るようにしたものである。
また、前記パターン体の厚さをA、前記第1導電型層の
厚さをB、前記中間層の厚さをC1前記A’タ一ン体の
前記第1導電型層、中間層及び第2導電型層に対する前
記エツチングのエツチングレートをh、とするとき前記
A?ターン体の厚さAはA≦h (B十C) を満足するように形成したものである。
(作用) 本発明によれば、以上のように、例えばネガ型の7オト
レソストであるパターン体をマスクとして、尼等の上部
電極用導電体層をサイドエツチングを施して選択的に除
去することにより所定のパターンに形成し、且つこのパ
ターン体をマスクとして、例えばP型a−8i層(第1
導電型層)、I型a−8i層(中間層)及びN1ja−
8i層(第2導電型層)を選択的にエツチング除去する
ので、1回の・母ターンニングによって、上部電極用導
電体層と下部電極用導電体層との間の漏れ電流のない、
平面的に見てこれらPIN構造の光電変換部よシ小さい
パターンの上部電極を形成することができる。
また、前記パターン体の厚さをA、前記第1導電型層の
厚さをB、前記中間層の厚さをC1前記パターン体の前
記第1導電型層、中間層及び第2導電型層に対するエツ
チングレートをh、とするとき前記パターン体の厚さA
をA ≦h (B+C) を満足するように形成しているので、上部電極と下部電
極とによってバイアス電圧が印加されない第2導電型層
部分がエツチングされ、光電変換部に発生したすべての
電子中正孔にバイアス電圧が印加される。従って入射光
のオン・オフに対する両電極間電流の応答速度が速く表
る。
(実施例) 第1図(、)〜第1図(d)は本発明の1実施例を説明
するための光センサ素子の断面図であシ、第2図(、)
〜第2図(d)は他の実施例を説明するための光センサ
素子の断面図である。以下図面に沿って説明する。
まず第1図(、)に示すように、ガラスの基板1上にイ
ンジウム錫酸化物の下部電極2を積層する。
次に第1図(b)に示すように、光電変換部としてa−
81層3を積層する。このa−8上層3の積層は、シラ
ンガスを高周波グロー放電で分解することによって、2
00〜300℃という低温で行うことが出来る。この積
層工程において、シランガスに対して500=1000
0 ppmのジブランを混合して第一導電型層であるP
型層3&を100〜2000又の厚さに積層し、次にシ
ランガスに対して0〜100 ppmのジブランを混合
してP型層3a上にI型中間層3bを0.5〜1.5μ
mの厚さに積層する。
さらにシランガスに対して500〜110000ppの
ホスフィンを混合して第二導電型層であるN型層3cを
中間層3b上にlOO〜2000Xの厚さに積層する。
次にとのa−8上層3上にAtの上部電極4を積層する
次に上部電極4上に7オトレヅストを積層し、第1図(
C)に示すようにパターンニングしてフォトレジストの
ツヤターン体5を形成した後、パターン体5をマスクと
して、Ctを含むガスを用いたプラズマエツチング法に
よシ等方的にサイドエツチングを施して上部電極4を選
択的に除去する。
次に第1図(d)に示すように、パターン体5をマスク
としてCF4ガスを用いた異方性のプラズマエ、チング
法によシ光電変換部3を選択的に除去し、ツクターン体
5を除去する。
また第2図(、)に示すように、第1図(、)及び(b
)に示した方法と同様の方法を用いて、ガラスの基板1
上に下部電極2、光電変換部3、上部電極4を順次積層
する。
次に第2図(b)に示すように、ネガ型の7オトレジス
ト10を積層する。ここでP型層3aの厚さをB、I型
中間層3bの厚さをC,フォトシソスト100光電変換
部3に対する工、チングレートをhとするとき、このフ
ォトレジスト10の厚さは、h (B+C)以下にして
積層する。
次に第2図(C)に示すように、フォトレジスト10を
ノeターンニングしてツクターン体15を形成した後、
パターン体15をマスクとして、Ctを含むガスを用い
たグラズマエ、チング法により等方的にサイドエツチン
グを施して上部電極4を選択的に除去する。
次に第1図(d)に示すように、ツヤターン体5をマス
クとしてCF4ガスを用いた異方性のプラズマエ、チン
グ法によシ光電変換部3を選択的に除去する。このとき
光電変換部3と共にt!ターン体15もエツチングされ
るが、パターン体15の厚さはh(B+C)以下にして
形成しているため、パターン体15は光電変換部3のエ
ツチングの途中で除去されてしまう。従って79タ一ン
体15の厚さをh (B+C)以下とすることによシ、
少なくともN型層3cは上部電極4をマスクとしてエツ
チングされ、第2図(d)に示すような、上部電極4と
同等の74ターンと大きさのN型層3Cを有するPIN
構造の光センサ素子が形成される。
尚、本発明の実施例では、基板1の材料としてガラスを
用いたが合成樹脂等を材料とする透明な基板でもよい。
また、下部電極2は光透過性の導電材料であればよい。
また上部電極4はAtを用いたがCr等の金属でもよく
、このとき上部電極4の材料に対応するエツチング条件
で上部電極4はエツチングすればよい。
以上説明したように本発明の実施例では、フォトレジス
トのツクターン体5,15によって、上部電極4をサイ
ドエツチングを施して選択的に除去することにより所定
のノJ?ターンに形成し、且つ、このツヤターン体5,
15をマスクとして光電変換部3を選択的にエツチング
除去するので1回のパターンニングによって、下部電極
2と上部電極4との間の漏れ電流のない光センサ素子が
形成できる。
さらにパターン体5.15の厚さをh (B+C)以下
にして形成しているので、下部電極2と上部電極4とに
よってバイアス電圧が印加されないN型層3cが少なく
ともエツチング除去される。従ってこの実施例で形成し
た光センサ素子では、光電変換部に発生したすべての電
子や正孔にパイプスミ圧が印加されるので入射光のオン
・オフに対する両電極間電流の応答速度が速くなる。
(発明の効果) 本発明によれば、以上のように、例えばネガ型のフォト
レジストであるパターン体をマスクとして、上部電極用
導電体層をサイドエツチングを施して選択的に除去する
ことによシ所定のパターンに形成し、且つこのパターン
体をマスクとして、光電変換部を選択的に工、チング除
去するので、1回のノJ?ターンニングによって、上部
電極用導電体層と下部電極用導電体層との間の漏れ電流
のない、平面的に見て光電変換部よシ小さい、p4ター
ンの上部電極を形成することができる。
また、前記ノJ?ターン体の厚さをA1第1導電型層の
厚さをB、中間層の厚さをC1前記/4’ターン体の前
記第1導電型層、中間層及び第2導電型層に対するエツ
チングレートをh、とするとき前記ノぐターン体の厚さ
Aを A≦h(B+C) を満足するように形成しているので、上部電極と下部電
極とによってバイアス電圧が印加されない第2導電型層
部分が工、チングされ、光電変換部に発生したすべての
電子中正孔にバイアス電圧が印加される。従って入射光
のオン・オフに対する両電極間電流の応答速度が速くな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図(、)〜第1図(d)は本発明の詳細な説明する
ための光センサ素子の断面図であシ、第2図(、)〜第
2図(d)は本発明の他の実施例を説明するための光セ
ンナ素子の断面図である。 1・・・ガラス基板、2・・・下部電極、3・・・a−
St層、4・・・上部電極、5.15−・・ツクターン
体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一方の基板面側に下部電極用導電体層を積層する工
    程と、 該下部電極用導電体層上に非晶質半導体の第1導電型層
    を積層する工程と、 該第1導電型層上に真性非晶質半導体の中間層を積層す
    る工程と、 該中間層上に非晶質半導体の第2導電型層を積層する工
    程と、 該第2導電型層上に上部電極用導電体層を積層する工程
    と、 該上部電極用導電体層上に所定のパターンを有するパタ
    ーン体を形成する工程と、 該パターン体をマスクとして前記上部電極用導電体層を
    サイドエッチングを施して選択的に除去することにより
    所定のパターンに形成する工程と、該パターン体をマス
    クとして前記第1導電型層、中間層及び第2導電型層を
    選択的にエツチング除去する工程と、 しかる後該パターン体を除去する工程と、 を備えてなることを特徴とする光センサ素子の製造方法
    。 2 前記パターン体の厚さをA、前記第1導電型層の厚
    さをB、前記中間層の厚さをC、前記パターン体の前記
    第1導電型層、中間層及び第2導電型層に対する前記エ
    ッチングのエツチングレートをh、とするとき前記パタ
    ーン体の厚さAはA≦h(B+C) を満足してなることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の光センサ素子の製造方法。
JP60069055A 1985-04-03 1985-04-03 光センサ素子の製造方法 Pending JPS61229370A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000007249A1 (fr) * 1998-07-27 2000-02-10 Citizen Watch Co., Ltd. Cellule solaire, procede de production et masque de photolithographie permettant de fabriquer ladite cellule solaire
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