JPH0550870B2 - - Google Patents
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- JPH0550870B2 JPH0550870B2 JP59181098A JP18109884A JPH0550870B2 JP H0550870 B2 JPH0550870 B2 JP H0550870B2 JP 59181098 A JP59181098 A JP 59181098A JP 18109884 A JP18109884 A JP 18109884A JP H0550870 B2 JPH0550870 B2 JP H0550870B2
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- light
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
- H10F19/30—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising thin-film photovoltaic cells
- H10F19/31—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising thin-film photovoltaic cells having multiple laterally adjacent thin-film photovoltaic cells deposited on the same substrate
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「発明の利用分野」
この発明は、水素またはハロゲン元素が添加さ
れたPIN接合を有するアモルフアス半導体を含む
非単結晶半導体を絶縁表面を有する基板に設けた
光電変換素子（単に素子という）を複数個電気的
に直列接合をした高い電圧の発生の可能な光電変
換装置の作製方法に関する。
れたPIN接合を有するアモルフアス半導体を含む
非単結晶半導体を絶縁表面を有する基板に設けた
光電変換素子（単に素子という）を複数個電気的
に直列接合をした高い電圧の発生の可能な光電変
換装置の作製方法に関する。
「従来の技術」
従来、水素またはハロゲン元素が添加された非
単結晶半導体としてアモルフアス半導体が知られ
ている。しかし、かかる半導体はアモルフアス構
造を有し、結晶性を積極的に用いていないため、
PIN接合におけるＩ型半導体層のキヤリアの空乏
層が0.3μ以上と狭く、またAM1（100ｍＷ／cm2）
での光照射に対し劣化が生じてしまつた。
単結晶半導体としてアモルフアス半導体が知られ
ている。しかし、かかる半導体はアモルフアス構
造を有し、結晶性を積極的に用いていないため、
PIN接合におけるＩ型半導体層のキヤリアの空乏
層が0.3μ以上と狭く、またAM1（100ｍＷ／cm2）
での光照射に対し劣化が生じてしまつた。
「本発明が解決しようとする問題点」
本発明は、かかるアモルフアス半導体を含む非
単結晶半導体に対し、活性半導体領域での結晶化
を助長せしめ、光照射に対する劣化を防ぎ、かつ
PIN接合を有する光電変換装置にあつては、Ｉ型
半導体への空乏層を1μ以上と大きく巾広にする
ことを特徴としている。
単結晶半導体に対し、活性半導体領域での結晶化
を助長せしめ、光照射に対する劣化を防ぎ、かつ
PIN接合を有する光電変換装置にあつては、Ｉ型
半導体への空乏層を1μ以上と大きく巾広にする
ことを特徴としている。
さらに連結部を構成する非活性半導体領域はア
モルフアス半導体の高抵抗とし、この非活性領域
での電極間リークを防ぐものである。
モルフアス半導体の高抵抗とし、この非活性領域
での電極間リークを防ぐものである。
「問題を解決しようとする手段」
本発明は透光性電極側よりこの電極を透過して
内部の非単結晶半導体に対し、500nｍ以上の波
長をバルス状の強光（パルス巾10〜100n秒）を
照射して、Ｉ型半導体層およびそれに近接したＰ
またはＮ型半導体層を水素またはハロゲン元素を
内部に保持しつつ結晶性を促しめるものである。
内部の非単結晶半導体に対し、500nｍ以上の波
長をバルス状の強光（パルス巾10〜100n秒）を
照射して、Ｉ型半導体層およびそれに近接したＰ
またはＮ型半導体層を水素またはハロゲン元素を
内部に保持しつつ結晶性を促しめるものである。
特に本発明は、その光吸収が小さい500nｍ以
上一般には0.5〜2μ例えば0.53μまたは1.06μの
YAGレーザのパルス状の強光を照射し、全体ま
たは内部の十分深い領域までのＩ型半導体の結晶
性を促進させる、いわゆる光アニールを行つた。
このため、光は半導体の光吸収係数の比較的少な
い500nｍ以上の波長を用いた。
上一般には0.5〜2μ例えば0.53μまたは1.06μの
YAGレーザのパルス状の強光を照射し、全体ま
たは内部の十分深い領域までのＩ型半導体の結晶
性を促進させる、いわゆる光アニールを行つた。
このため、光は半導体の光吸収係数の比較的少な
い500nｍ以上の波長を用いた。
本発明は、この光アニールにより、同時に伴う
電気伝導度の増加が集積化構造にあつてアイソレ
イシヨンの妨げになつてはならない。このため本
発明方法においては、この光アニールを活性半導
体領域のみに対して行つた。さらにこの光アニー
ルと同時またはその後、この導電膜およびその下
の非活性領域に連結部を構成するため、非単結晶
半導体をレーザ光（Ｑスイツチ）がかけれらた
YAGレーザ光によりスクライブし、除去したも
のである。
電気伝導度の増加が集積化構造にあつてアイソレ
イシヨンの妨げになつてはならない。このため本
発明方法においては、この光アニールを活性半導
体領域のみに対して行つた。さらにこの光アニー
ルと同時またはその後、この導電膜およびその下
の非活性領域に連結部を構成するため、非単結晶
半導体をレーザ光（Ｑスイツチ）がかけれらた
YAGレーザ光によりスクライブし、除去したも
のである。
「作用」
その結果、レーザアニールにより得られる結晶
化助長領域は、各セル間のアイソレイシヨン領域
には何等行わないため、集積化光電変換装置の製
造に他の余分の工程を伴わずに完了させることが
できるという特長を有する。
化助長領域は、各セル間のアイソレイシヨン領域
には何等行わないため、集積化光電変換装置の製
造に他の余分の工程を伴わずに完了させることが
できるという特長を有する。
本発明の装置における素子の配置、大きい、形
状は設計仕様によつて決められる。しかし本発明
の内容を簡単にするため、以下の詳細は説明にお
いては、第１の素子の下側（基板側）の第１の電
極と、その右隣りに配置した第２の素子の第２の
電極（半導体上即ち基板から離れた側）とを電気
的に直列接続させた場合のパターンを基として記
す。
状は設計仕様によつて決められる。しかし本発明
の内容を簡単にするため、以下の詳細は説明にお
いては、第１の素子の下側（基板側）の第１の電
極と、その右隣りに配置した第２の素子の第２の
電極（半導体上即ち基板から離れた側）とを電気
的に直列接続させた場合のパターンを基として記
す。
そしてこの規定された位置にLS用のレーザ光、
例えば波長1.06μ（光径約50μ）または0.53μ（光径
約25μ）とYAGレーザ（焦点距離40nｍ）を照射
させる。
例えば波長1.06μ（光径約50μ）または0.53μ（光径
約25μ）とYAGレーザ（焦点距離40nｍ）を照射
させる。
さらにそれを0.05〜５ｍ／分例えば30cm／分の
操作速度で移動せしめ、前工程と従属関係の開溝
を作製せしめる。
操作速度で移動せしめ、前工程と従属関係の開溝
を作製せしめる。
本発明は、基板が透光性のガラスである場合、
また、非透光性基板上に半導体を形成し、その上
面の光照射に対し500nｍ以上のレーザ光アニー
ル（エネルギ密度は１×104〜１×106W／cm2であ
りレーザスクライプの際のエネルギ密度の５×
106〜５×107W／cm2より1/10〜1/103である）を
行つたもので、製造工程を増加させることなしに
歩留りを従来の約60％より87％にまで高めること
ができるという画期的な光電変換装置の作製方法
を提供することにある。
また、非透光性基板上に半導体を形成し、その上
面の光照射に対し500nｍ以上のレーザ光アニー
ル（エネルギ密度は１×104〜１×106W／cm2であ
りレーザスクライプの際のエネルギ密度の５×
106〜５×107W／cm2より1/10〜1/103である）を
行つたもので、製造工程を増加させることなしに
歩留りを従来の約60％より87％にまで高めること
ができるという画期的な光電変換装置の作製方法
を提供することにある。
以下に図面に従つて本発明の詳細を示す。
実施例 １
第１図は本発明の製造工程を示す縦断面図であ
る。
る。
図面において、絶縁表面を有する基板例えばガ
ラス基板１であつて、長さ（図面では左右方向）
10cm、巾10cmを用いた。さらにこの上面に、全面
にわたつて第１の導電膜２、透光性導電膜２を
0.1〜0.5μの厚さに形成させた。
ラス基板１であつて、長さ（図面では左右方向）
10cm、巾10cmを用いた。さらにこの上面に、全面
にわたつて第１の導電膜２、透光性導電膜２を
0.1〜0.5μの厚さに形成させた。
この透光性導電膜２として弗素等のハロゲン元
素が添加された酸化スズを主成分とする透光性導
電膜またはITO（酸化スズ・インジユーム）（500
〜5000Å代表的には500〜1500Å）をスパツタ法
またはスプレー法により形成させて、第１の導電
膜とした。
素が添加された酸化スズを主成分とする透光性導
電膜またはITO（酸化スズ・インジユーム）（500
〜5000Å代表的には500〜1500Å）をスパツタ法
またはスプレー法により形成させて、第１の導電
膜とした。
この後、この基板の上側より、YAGレーザ
（波長0.53μ（パルス巾30n秒）加工機（日本電気
製）により平均出力0.3〜3W（焦点距離40mm）を
加え、直径５mmφのレーザ光を集光し、スポツト
径20〜70μφ代表的には40μφをマイクロコンピユ
ータにより制御して、上方よりレーザ光を照射
し、その走査により、スクライブライン用の第１
の開溝１３を形成させ、各活性素子領域３１，１
１に第１の電極１５をレーザスクライブ（LSと
いう）により作製した。
（波長0.53μ（パルス巾30n秒）加工機（日本電気
製）により平均出力0.3〜3W（焦点距離40mm）を
加え、直径５mmφのレーザ光を集光し、スポツト
径20〜70μφ代表的には40μφをマイクロコンピユ
ータにより制御して、上方よりレーザ光を照射
し、その走査により、スクライブライン用の第１
の開溝１３を形成させ、各活性素子領域３１，１
１に第１の電極１５をレーザスクライブ（LSと
いう）により作製した。
LSにより形成された開溝１３は、巾約50μ長さ
10cmであり、深さはそれぞれ第１の電極を構成さ
せるために完全に切断分離した。
10cmであり、深さはそれぞれ第１の電極を構成さ
せるために完全に切断分離した。
かくして第１の素子３１および第２の素子１１
を構成する領域の巾は５〜40mm例えば10mmとして
形成させた。
を構成する領域の巾は５〜40mm例えば10mmとして
形成させた。
この後、この上面にプラズマCVD法、フオト
CVD法またはLPCVD法により、光照射により光
起電力を発生する非単結晶半導体即ちPIN接合を
有する８素またはハロゲン元素が添加された非単
結晶半導体層３をＩ型半導体中の平均酸素濃度を
５×1018cm-3以下とし、かつその厚さを0.3〜3.0μ
代表的には1.5μの厚さに形成させた。
CVD法またはLPCVD法により、光照射により光
起電力を発生する非単結晶半導体即ちPIN接合を
有する８素またはハロゲン元素が添加された非単
結晶半導体層３をＩ型半導体中の平均酸素濃度を
５×1018cm-3以下とし、かつその厚さを0.3〜3.0μ
代表的には1.5μの厚さに形成させた。
その代表例は光照射が起板側からの場合である
ため、Ｐ型（SixC1-X０＜Ｘ＜１）半導体（約
200Å）−Ｉ型アモルフアスまたはセルアモルフア
スのシリコン半導体（約1.5μ）−Ｎ型の微結晶
（約500Å）を有する半導体よりなる１つのPIN接
合を有する非単結晶半導体３を全面にわたつて均
一の膜厚で形成させた。
ため、Ｐ型（SixC1-X０＜Ｘ＜１）半導体（約
200Å）−Ｉ型アモルフアスまたはセルアモルフア
スのシリコン半導体（約1.5μ）−Ｎ型の微結晶
（約500Å）を有する半導体よりなる１つのPIN接
合を有する非単結晶半導体３を全面にわたつて均
一の膜厚で形成させた。
さらに第１図Ｂに示されるごとく、第１の開溝
１３の左方向側（第１の素子側）にわたつて第２
の開溝１４を第２のLS工程により形成させた。
１３の左方向側（第１の素子側）にわたつて第２
の開溝１４を第２のLS工程により形成させた。
この図面では第１および第２の開溝１３，１４
の中心間100μずらしている。
の中心間100μずらしている。
かくして第２の開溝１８は第１の電極の側面
８，９を露出させた。
８，９を露出させた。
さらに本発明は、第１の電極２の透光性導電膜
１５の表面のみを露呈させてもよいが、製造歩留
りの向上のためにはレーザ光が0.1〜1W例えば
0.8Wでは多少強すぎ、この第１の電極１５の深
さ方向のすべてを除去した。しかし、その側面８
（側面のみまたは側面と上面の端部）に第１図Ｃ
で第２の電極３８とのコネクタ３０が密接しても
その接触抵抗が一般に酸化物−酸化物コンタクト
（酸化スズ−ITOコンタクト）となり、この界面
に絶縁物バリアが形成されないため、実用上何等
問題はなかつた。
１５の表面のみを露呈させてもよいが、製造歩留
りの向上のためにはレーザ光が0.1〜1W例えば
0.8Wでは多少強すぎ、この第１の電極１５の深
さ方向のすべてを除去した。しかし、その側面８
（側面のみまたは側面と上面の端部）に第１図Ｃ
で第２の電極３８とのコネクタ３０が密接しても
その接触抵抗が一般に酸化物−酸化物コンタクト
（酸化スズ−ITOコンタクト）となり、この界面
に絶縁物バリアが形成されないため、実用上何等
問題はなかつた。
第１図において、さらにこの上面に第１図Ｃに
示されるごとく、表面の第２の導電膜５およびコ
ネクタ３０を形成した。
示されるごとく、表面の第２の導電膜５およびコ
ネクタ３０を形成した。
さらに本発明方法における500nｍ以上の波長
（一般には500nｍまたは1.06μ）を発光するYAG
パルス光レーザアニール装置の概要およびその方
法を示す。
（一般には500nｍまたは1.06μ）を発光するYAG
パルス光レーザアニール装置の概要およびその方
法を示す。
被照射構造物は第１図ＢまたはＣに示す。
第２の透光性電極５を形成する前または後の構
造物を光アニール工程における対象基体として用
いた。
造物を光アニール工程における対象基体として用
いた。
光源の照射光面積は１mm×９mmのYAGバルス
レーザ光を用いた。特にこの巾は活性領域の巾±
0 1mmとし、１回の走査で活性領域のすべてを光ア
ニールさせた。このため、ここでは９mmとした。
また、スキヤンスピードとの関係でその厚さを１
mmとして、照射エネルギ密度を制御するため、
100μ〜３mmまで可変させてもよい。
レーザ光を用いた。特にこの巾は活性領域の巾±
0 1mmとし、１回の走査で活性領域のすべてを光ア
ニールさせた。このため、ここでは９mmとした。
また、スキヤンスピードとの関係でその厚さを１
mmとして、照射エネルギ密度を制御するため、
100μ〜３mmまで可変させてもよい。
ここではNEC製レーザ発振器を用いた。
さらにこのレーザ光はレンズで長方形に集光
し、パルス光（周波数300Hz〜30KHz）有し
5kw／cm2（巾１mmの場合）となつた。
し、パルス光（周波数300Hz〜30KHz）有し
5kw／cm2（巾１mmの場合）となつた。
この照射光２５を被照射面に一定速度の移動基
体に照射させた。
体に照射させた。
かくすると、非単結晶半導体中でＩ層の全厚さ
（波長1.06μの場合）または0.53μの波長を用いる
場合にその半分程度の3000〜5000Åの深さの領域
の結晶化を助長させることができた。この結晶化
の事実は、この工程の後レーザラマン分光測定を
行うことにより判明した。加えて、この本発明方
法のアニールは光パルスアニールのため、結晶化
の際、既に含有している水素またはハロゲン元素
を外部に脱気することが少なく、また結晶粒界の
不対結合手を中和させ得る。加えて結晶性または
秩序性を光アニールにより促進するため、光劣化
特性が小さくなり、加えてPN間のアモルフアス
半導体におけるＩ層中の空乏層の巾をアモルフア
ス構造のPIN接合における0.3μより結晶性を有せ
しめるため、１〜3μと伸ばすことができるとい
う二重の特長を有していた。このためＩ層の最適
厚さをアモルフアス半導体の0.5μより1.5〜2.0μに
まで厚くさせることができ、光電変換装置として
の電流を増加させ得る。
（波長1.06μの場合）または0.53μの波長を用いる
場合にその半分程度の3000〜5000Åの深さの領域
の結晶化を助長させることができた。この結晶化
の事実は、この工程の後レーザラマン分光測定を
行うことにより判明した。加えて、この本発明方
法のアニールは光パルスアニールのため、結晶化
の際、既に含有している水素またはハロゲン元素
を外部に脱気することが少なく、また結晶粒界の
不対結合手を中和させ得る。加えて結晶性または
秩序性を光アニールにより促進するため、光劣化
特性が小さくなり、加えてPN間のアモルフアス
半導体におけるＩ層中の空乏層の巾をアモルフア
ス構造のPIN接合における0.3μより結晶性を有せ
しめるため、１〜3μと伸ばすことができるとい
う二重の特長を有していた。このためＩ層の最適
厚さをアモルフアス半導体の0.5μより1.5〜2.0μに
まで厚くさせることができ、光電変換装置として
の電流を増加させ得る。
このレーザアニールは、第１図Ｃにおいて、３
３，３４の間、３３′，３４′の間の活性領域３
１，１１に限られる。そして４の非活性領域は高
抵抗型の半導体、特にアモルフアス半導体であ
り、２０の下側の半導体、１３の部分の半導体に
より電極間のリークがないようにせしめた。
３，３４の間、３３′，３４′の間の活性領域３
１，１１に限られる。そして４の非活性領域は高
抵抗型の半導体、特にアモルフアス半導体であ
り、２０の下側の半導体、１３の部分の半導体に
より電極間のリークがないようにせしめた。
さらにこのレーザアニールは素子の巾方向の両
端部より１〜２mm内側とし、両端部に至らないよ
うにした。そのため、アモルフアス半導体が両端
部に残存している。換言すれば、活性領域の外周
辺部は高抵抗度のアモルフアス半導体で取り囲む
構造とした。かくすることにより、活性半導体の
周辺部での上下電極間のリーク即ち等価回路的に
いうならば並列抵抗の低下を防ぐことができた。
端部より１〜２mm内側とし、両端部に至らないよ
うにした。そのため、アモルフアス半導体が両端
部に残存している。換言すれば、活性領域の外周
辺部は高抵抗度のアモルフアス半導体で取り囲む
構造とした。かくすることにより、活性半導体の
周辺部での上下電極間のリーク即ち等価回路的に
いうならば並列抵抗の低下を防ぐことができた。
このレーザアニールの後、第３のLSにより切
断分離して複数の第２の電極３９，３８を第３の
開溝２０を形成してアイソレイシヨンした。
断分離して複数の第２の電極３９，３８を第３の
開溝２０を形成してアイソレイシヨンした。
この第２の導電膜５は金属と透光性導電酸化膜
（CTF）とを用いた。その厚さはそれぞれ300〜
1500Åに形成させた。
（CTF）とを用いた。その厚さはそれぞれ300〜
1500Åに形成させた。
このCTFとしてクロム−珪素化合物等の非酸
化物導電膜よりなる透光性導電膜を用いてもよ
い。
化物導電膜よりなる透光性導電膜を用いてもよ
い。
これらは電子ビーム蒸着法またはスパツタ法、
フオトCVD法、フオト・プラズマCVD法を含む
CVD法を用い、半導体層を劣化させないため、
250℃以下の温度で形成させた。
フオトCVD法、フオト・プラズマCVD法を含む
CVD法を用い、半導体層を劣化させないため、
250℃以下の温度で形成させた。
かくして第１図Ｃに示されるごとく、複数の素
子３１，１１を連結部４で直列接続する光電変換
装置を作ることができた。
子３１，１１を連結部４で直列接続する光電変換
装置を作ることができた。
第１図Ｄはさらに本発明を光電変換装置として
完成させんとしたものである。即ちパツシベイシ
ヨン膜としてプラズマ気相法またはフオト・プラ
ズマ気相法により窒化珪素膜２１を500〜2000Å
の厚さに均一に形成させ、各素子間のリーク電流
の湿気等の吸着による発生をさらに防いだ。
完成させんとしたものである。即ちパツシベイシ
ヨン膜としてプラズマ気相法またはフオト・プラ
ズマ気相法により窒化珪素膜２１を500〜2000Å
の厚さに均一に形成させ、各素子間のリーク電流
の湿気等の吸着による発生をさらに防いだ。
さらに外部引出し端子２２，２２′を周辺部に
設けた。
設けた。
斯くして照射光１０に対し、この実施例のごと
き基板（10cm×10cm）において、各素子を巾10mm
×92mmの短冊上に設け、さらに連結部の巾200μ
ｍ外部引出し電極部の巾３mm、周辺部４mmによ
り、実質的に88mm×92mm内に10段を有せしめた。
き基板（10cm×10cm）において、各素子を巾10mm
×92mmの短冊上に設け、さらに連結部の巾200μ
ｍ外部引出し電極部の巾３mm、周辺部４mmによ
り、実質的に88mm×92mm内に10段を有せしめた。
その結果、セグメントが11.3％（1.05cm2）の変
換能率を有する場合、パネルにて7.6％（理論的
には9.3％になるが、９段直列連結抵抗により実
効変換効率が低下した（AM1〔100ｍＷ／cm2〕））
にて、6.3Wの出力電力を有せしめることができ
た。
換能率を有する場合、パネルにて7.6％（理論的
には9.3％になるが、９段直列連結抵抗により実
効変換効率が低下した（AM1〔100ｍＷ／cm2〕））
にて、6.3Wの出力電力を有せしめることができ
た。
またさらにこのパネルを大きくし、例えば40cm
×60cmを２ケ直列にアルミサツシの固い枠内また
カーボン・ブラツクによる可曲性枠内に組み合わ
せることによりパツケージさせ、120cm×40cmの
NEDO規格の大電力用のパネルを設けることが
可能である。
×60cmを２ケ直列にアルミサツシの固い枠内また
カーボン・ブラツクによる可曲性枠内に組み合わ
せることによりパツケージさせ、120cm×40cmの
NEDO規格の大電力用のパネルを設けることが
可能である。
またこのNEDO規格のパネル用にはシーフレ
ツクスによりガラス基板の裏面（照射面の反対
側）に本発明の光電変換装置の上面をはりあわせ
て、風圧、雨等に対し機械強度の増加を図ること
も有効である。
ツクスによりガラス基板の裏面（照射面の反対
側）に本発明の光電変換装置の上面をはりあわせ
て、風圧、雨等に対し機械強度の増加を図ること
も有効である。
実施例 ２
第１図の図面に従つてこの実施例を示す。
即ち絶縁性被膜を有する金属箔基板として約
100μの厚さのステンレス箔の表面にポリイミド
樹脂をPIQを用い1.5μの厚さにコートした基板１
長さ10cm、巾10cmを用いた。
100μの厚さのステンレス箔の表面にポリイミド
樹脂をPIQを用い1.5μの厚さにコートした基板１
長さ10cm、巾10cmを用いた。
さらに上面にSnO2を1500Åの厚さにスパツタ
法により作製した。
法により作製した。
次にこの後、第１の開溝をスポツト径50μ、出
力0.5WのYAGレーザをマイクロコンピユータに
より制御して0.1〜１ｍ／分（平均0.3ｍ／分）の
走査速度にて作製した。
力0.5WのYAGレーザをマイクロコンピユータに
より制御して0.1〜１ｍ／分（平均0.3ｍ／分）の
走査速度にて作製した。
素子領域３１，１１は10mm巾とした。
この後公知のPCVD法、フオトCVD法または
フオト・プラズムCVD法により第１図に示した
PIN接合を１つ有する非単結晶半導体を作製し
た。
フオト・プラズムCVD法により第１図に示した
PIN接合を１つ有する非単結晶半導体を作製し
た。
光照射が上側の第２の電極側からの場合である
ため、基板側の第１の電極２上にＮ型微結晶珪素
（約300Å）半導体−Ｉ型半導体（1.2μ）−Ｐ型微
結晶化Si半導体（300Å）−Ｐ型SiXC1-X（約50Å
ｘ＝0.2〜0.3）半導体と積層してある。
ため、基板側の第１の電極２上にＮ型微結晶珪素
（約300Å）半導体−Ｉ型半導体（1.2μ）−Ｐ型微
結晶化Si半導体（300Å）−Ｐ型SiXC1-X（約50Å
ｘ＝0.2〜0.3）半導体と積層してある。
その全厚さは約1.3μであつた。
かかる後、第１の開溝をテレビにてモニターし
て、そこより100μ第１の素子３１側にシフトさ
せ、スポツト径50μ、平均出力0.5W、室温、周波
数3KHz、操作スピート60cm／分にてLSにより第
２の開溝１４を作製した。
て、そこより100μ第１の素子３１側にシフトさ
せ、スポツト径50μ、平均出力0.5W、室温、周波
数3KHz、操作スピート60cm／分にてLSにより第
２の開溝１４を作製した。
この後、２mmφYAGレーザ（波長0.5μ）２５の
パルス２５（この場合は第１図に示すと逆向きの
上側からのパルス光となる）により、光アニール
処理を上側のＰ型半導体を通してＩ型半導体層に
行つた。するとこの微結晶化したＰ型半導体層お
よびその下のＩ型半導体層との結晶化または秩序
性を助長せしめ、いわゆる多結晶化領域として構
成せしめることができた。
パルス２５（この場合は第１図に示すと逆向きの
上側からのパルス光となる）により、光アニール
処理を上側のＰ型半導体を通してＩ型半導体層に
行つた。するとこの微結晶化したＰ型半導体層お
よびその下のＩ型半導体層との結晶化または秩序
性を助長せしめ、いわゆる多結晶化領域として構
成せしめることができた。
かくして得られた半導体を1/10HF中に浸漬し
て半導体表面の絶縁酸化物を除去し、さらにこの
全体をCTFであるITOをスパツタ法により平均
膜厚700Åに作製して、第２の導電膜５およびコ
ネクタ３０を構成せしめた。
て半導体表面の絶縁酸化物を除去し、さらにこの
全体をCTFであるITOをスパツタ法により平均
膜厚700Åに作製して、第２の導電膜５およびコ
ネクタ３０を構成せしめた。
さらに第３の開溝２０を同様にLSにより第２
のの開溝１４より100μのわたり深さに第１の素
子３１側にシフトして形成させ第１図Ｃを得た。
のの開溝１４より100μのわたり深さに第１の素
子３１側にシフトして形成させ第１図Ｃを得た。
レーザ光は平均出力0.5Wとし、他は第２の開
溝の作製と同一条件とした。
溝の作製と同一条件とした。
第１図Ｃの工程の後、パネルの端部をレーザ光
出力1Wにて第１の電極、半導体、第２の電極の
すべてをステンレス基板端より４mm内側で長方形
に走査し、パネルの枠との電気的短絡を防止し
た。
出力1Wにて第１の電極、半導体、第２の電極の
すべてをステンレス基板端より４mm内側で長方形
に走査し、パネルの枠との電気的短絡を防止し
た。
この後、パツシベイシヨン膜２１をPCVD法ま
たはフオト・プラズマCVD法により窒化珪素膜
を1000Åの厚さに250℃の温度にて作製した。
たはフオト・プラズマCVD法により窒化珪素膜
を1000Åの厚さに250℃の温度にて作製した。
すると10cm×10cmのパネルに10mm巾の素子を９
段作ることができた。
段作ることができた。
バネルの実効効率としてAM1（100ｍｗ／cm2）
にて8.7％、出力7.8Wを得ることができた。
にて8.7％、出力7.8Wを得ることができた。
有効面積は82.8cm2であり、パネル全体の82.8％
を有効に利用することができた。
を有効に利用することができた。
本発明におけるレーザアニールは0.53μパルス
巾30n秒または1.06μ（パルス巾70n秒）の波長の
YAGレーザを用いた。
巾30n秒または1.06μ（パルス巾70n秒）の波長の
YAGレーザを用いた。
しかしこの500（0.5μ）〜5000nｍ（5μｍ）の波
長光を他のレーザ光またはフラツシユ状のキセノ
ンランプ等を用いて行うことは有効であつた。
長光を他のレーザ光またはフラツシユ状のキセノ
ンランプ等を用いて行うことは有効であつた。
本発明の実施例は半導体装置における特に光電
変換装置に関して記した。しかし同じ構造のPIN
またはNIP構造を有する水素またはハロゲン元素
が添加されたフオトセンサ、イメージセンサに対
して本発明を適用してもよいことはいうまでもな
い。
変換装置に関して記した。しかし同じ構造のPIN
またはNIP構造を有する水素またはハロゲン元素
が添加されたフオトセンサ、イメージセンサに対
して本発明を適用してもよいことはいうまでもな
い。
「効果」
本発明は第２図に示す如く、光照射（AM1
（100ｍｗ／cm2））効果に対してきわめて有効であ
る。そしてその１例として一般的なアモルフアス
PIN型半導体の劣化特性５０に比べて、Ｉ型半導
体の場合は1.3〜2μと厚いにもかかわらず、きわ
めてその劣化が少ない結果５１を本発明では得る
ことができた。５１は実施例１、５２は実施例２
の特性である。
（100ｍｗ／cm2））効果に対してきわめて有効であ
る。そしてその１例として一般的なアモルフアス
PIN型半導体の劣化特性５０に比べて、Ｉ型半導
体の場合は1.3〜2μと厚いにもかかわらず、きわ
めてその劣化が少ない結果５１を本発明では得る
ことができた。５１は実施例１、５２は実施例２
の特性である。
第１図は本発明の光電変換装置の製造工程を示
す縦断面図である。第２図は本発明の光パルスア
ニールを行なわない光電変換装置と、本発明の光
パルスアニールを行つた光電変換装置の光照射特
性である。
す縦断面図である。第２図は本発明の光パルスア
ニールを行なわない光電変換装置と、本発明の光
パルスアニールを行つた光電変換装置の光照射特
性である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 絶縁表面を有する基板上に設けられた第１の
電極と、該電極上に密接して設けられたPIN接合
を有する水素またはハロゲン元素が添加された非
単結晶半導体と、該半導体上に設けられた第２の
電極とを有する光電変換素子を複数個直列に連結
部において連結して設けた半導体装置において、 前記非単結晶半導体における活性領域に対して
強光を照射することにより、前記活性領域の半導
体の結晶性を助長せしめるとともに、前記連結部
における半導体に対して前記強光を照射しないこ
とにより、前記連結部における半導体に高抵抗を
保持せしめたことを特徴とする半導体装置の作製
方法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、強光として
レーザ光を用いることを特徴とする半導体装置の
作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181098A JPS6158278A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 半導体装置の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181098A JPS6158278A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 半導体装置の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6158278A JPS6158278A (ja) | 1986-03-25 |
| JPH0550870B2 true JPH0550870B2 (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=16094796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59181098A Granted JPS6158278A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 半導体装置の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6158278A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5753542A (en) * | 1985-08-02 | 1998-05-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for crystallizing semiconductor material without exposing it to air |
| JPH0682856B2 (ja) * | 1986-11-25 | 1994-10-19 | 株式会社半導体エネルギ−研究所 | 半導体装置作製方法 |
| JP2023070870A (ja) * | 2021-11-10 | 2023-05-22 | 宇部エクシモ株式会社 | 太陽電池用金属張積層板、太陽電池及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-08-29 JP JP59181098A patent/JPS6158278A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6158278A (ja) | 1986-03-25 |
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