JPH07202229A - 選択的被膜形成方法 - Google Patents
選択的被膜形成方法Info
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- JPH07202229A JPH07202229A JP6177697A JP17769794A JPH07202229A JP H07202229 A JPH07202229 A JP H07202229A JP 6177697 A JP6177697 A JP 6177697A JP 17769794 A JP17769794 A JP 17769794A JP H07202229 A JPH07202229 A JP H07202229A
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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
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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Abstract
(57)【要約】
【目 的】 レ−ザスクライブ法とマスク法との併用に
よって、ショートあるいは断線事故のない集積化に都合
の良い選択的被膜形成方法を提供する。 【構 成】 透光性絶縁基板(10)上には、透光性導電膜
(20)が形成された後、前記透光性導電膜(20)を複数の第
１電極領域に分割するための第１の開溝(1) を形成す
る。次に、前記第１の開溝(1) および第１電極領域上に
PNまたはPIN 接合を少なくとも１つ有する非単結晶半導
体(30)を形成した後、前記非単結晶半導体(30)にマスク
レス・プロセス・レーザスクライブ法によって前記第１
電極を露呈させる第２の開溝(2) を形成する。その後、
前記非単結晶半導体(30)上および前記第２の開溝(2) に
複数の金属導体(40)からなる第２電極を幅が0.1 mmない
し0.4mmとした磁性材であるマスクによって形成する。
よって、ショートあるいは断線事故のない集積化に都合
の良い選択的被膜形成方法を提供する。 【構 成】 透光性絶縁基板(10)上には、透光性導電膜
(20)が形成された後、前記透光性導電膜(20)を複数の第
１電極領域に分割するための第１の開溝(1) を形成す
る。次に、前記第１の開溝(1) および第１電極領域上に
PNまたはPIN 接合を少なくとも１つ有する非単結晶半導
体(30)を形成した後、前記非単結晶半導体(30)にマスク
レス・プロセス・レーザスクライブ法によって前記第１
電極を露呈させる第２の開溝(2) を形成する。その後、
前記非単結晶半導体(30)上および前記第２の開溝(2) に
複数の金属導体(40)からなる第２電極を幅が0.1 mmない
し0.4mmとした磁性材であるマスクによって形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁基板上に多数の光
電変換素子を集積化した選択的被膜形成方法に関するも
のである。
電変換素子を集積化した選択的被膜形成方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光電変換素子は、大面積の透光性
絶縁基板上に多数集積化されて、光電変換半導体装置と
なる。そして、光電変換半導体装置を作製する方法とし
ては、マスク法およびエッチング法等を用いた作製方法
が一般的に知られている。しかし、近年、レ−ザを応用
した技術として、レ−ザスクライブ法によるマスクレス
・プロセスがその生産性およびコストの点等で注目され
始めている。
絶縁基板上に多数集積化されて、光電変換半導体装置と
なる。そして、光電変換半導体装置を作製する方法とし
ては、マスク法およびエッチング法等を用いた作製方法
が一般的に知られている。しかし、近年、レ−ザを応用
した技術として、レ−ザスクライブ法によるマスクレス
・プロセスがその生産性およびコストの点等で注目され
始めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】光電変換半導体装置
は、上記レ−ザスクライブ法を用いてすべての集積化の
工程を行った場合、非単結晶半導体上の導電膜のみを除
去する工程に問題があった。すなわち、上記レーザスク
ライブ法を用いる加工は、一部の導電膜が残存したり、
導電膜だけでなく、その下に存在する非単結晶半導体層
に達し、非単結晶半導体層までも除去される場合があ
る。このような場合、上部の導電膜どうしが電気的に導
通したり、あるいは必要な部分が断線するため、光電変
換半導体装置は、十分な性能が得られなかった。また、
熱を利用するため、熱良導性からなる導電体の加工を正
確に制御することが困難であった。特に、アルミニウム
等のように熱良導性の優れたものの場合は、レーザスク
ライブによる熱の伝導が速く、熱エネルギーを正確に制
御するのがより一層困難であった。
は、上記レ−ザスクライブ法を用いてすべての集積化の
工程を行った場合、非単結晶半導体上の導電膜のみを除
去する工程に問題があった。すなわち、上記レーザスク
ライブ法を用いる加工は、一部の導電膜が残存したり、
導電膜だけでなく、その下に存在する非単結晶半導体層
に達し、非単結晶半導体層までも除去される場合があ
る。このような場合、上部の導電膜どうしが電気的に導
通したり、あるいは必要な部分が断線するため、光電変
換半導体装置は、十分な性能が得られなかった。また、
熱を利用するため、熱良導性からなる導電体の加工を正
確に制御することが困難であった。特に、アルミニウム
等のように熱良導性の優れたものの場合は、レーザスク
ライブによる熱の伝導が速く、熱エネルギーを正確に制
御するのがより一層困難であった。
【０００４】一方、マスク法を用いて集積化構造を持つ
光電変換半導体装置の作製方法は、マスクに開口を設け
る際の限界幅、およびマスクエッジのずれ等を考慮する
必要がある。そのため、マスク法によって得られた光電
変換半導体装置は、レーザスクライブ法によって得られ
たものと比較して、明らかに基板内での有効受光面積が
狭くなってしまうという欠点があった。本発明は、以上
のような課題を解決するためのもので、レ−ザスクライ
ブ法とマスク法との併用によって集積化構造を持つ選択
的被膜形成方法を提供することを目的とする。
光電変換半導体装置の作製方法は、マスクに開口を設け
る際の限界幅、およびマスクエッジのずれ等を考慮する
必要がある。そのため、マスク法によって得られた光電
変換半導体装置は、レーザスクライブ法によって得られ
たものと比較して、明らかに基板内での有効受光面積が
狭くなってしまうという欠点があった。本発明は、以上
のような課題を解決するためのもので、レ−ザスクライ
ブ法とマスク法との併用によって集積化構造を持つ選択
的被膜形成方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の選択的被膜形成方法は、透光性絶縁基板(1
0)上に透光性導電膜(20)を形成する工程と、前記透光性
導電膜(20)を複数の第１電極領域に分割するための第１
の開溝(1) を形成する工程と、前記第１の開溝(1) およ
び第１電極領域上にPNまたはPIN 接合を少なくとも１つ
有する非単結晶半導体(30)を形成する工程と、前記非単
結晶半導体(30)にマスクレス・プロセス・レーザスクラ
イブ法によって前記第１電極を露呈させる第２の開溝
(2) を形成する工程と、前記非単結晶半導体(30)上およ
び前記第２の開溝(2) に複数の金属導体(40)からなる第
２電極を幅が0.1 mmないし0.4 mmとした磁性材であるマ
スクによって形成する工程とから構成される。また、本
発明の選択的被膜形成方法は、前記第２電極として金属
導体(40)を形成する際に用いられるマスクは、透光性絶
縁基板(10)の下部に配置された磁石によって密着してい
ることを特徴とする。
に、本発明の選択的被膜形成方法は、透光性絶縁基板(1
0)上に透光性導電膜(20)を形成する工程と、前記透光性
導電膜(20)を複数の第１電極領域に分割するための第１
の開溝(1) を形成する工程と、前記第１の開溝(1) およ
び第１電極領域上にPNまたはPIN 接合を少なくとも１つ
有する非単結晶半導体(30)を形成する工程と、前記非単
結晶半導体(30)にマスクレス・プロセス・レーザスクラ
イブ法によって前記第１電極を露呈させる第２の開溝
(2) を形成する工程と、前記非単結晶半導体(30)上およ
び前記第２の開溝(2) に複数の金属導体(40)からなる第
２電極を幅が0.1 mmないし0.4 mmとした磁性材であるマ
スクによって形成する工程とから構成される。また、本
発明の選択的被膜形成方法は、前記第２電極として金属
導体(40)を形成する際に用いられるマスクは、透光性絶
縁基板(10)の下部に配置された磁石によって密着してい
ることを特徴とする。
【０００６】
【作 用】本出願人は、選択的被膜形成方法におい
て、非単結晶半導体と、当該非単結晶半導体上に形成さ
れている、たとえばアルミニウムのような金属導体との
熱伝導性に相違があることに着目した。すなわち、非単
結晶半導体は、非単結晶半導体上に形成されているアル
ミニウムと比較して、熱伝導性が悪い。また、本出願人
は、半導体における加工の微細化が進むにしたがい、熱
良導体からなる金属導体をレーザ加工する際に、金属導
体の一部が火花として非単結晶半導体等の内部に飛び散
り、ショートあるいは断線の故障原因となることを発見
した。そこで、本発明は、非単結晶半導体をマスクレス
・プロセス・レーザスクライブ法によって加工した後、
電極となる金属導体をマスク法で加工する点にある。
て、非単結晶半導体と、当該非単結晶半導体上に形成さ
れている、たとえばアルミニウムのような金属導体との
熱伝導性に相違があることに着目した。すなわち、非単
結晶半導体は、非単結晶半導体上に形成されているアル
ミニウムと比較して、熱伝導性が悪い。また、本出願人
は、半導体における加工の微細化が進むにしたがい、熱
良導体からなる金属導体をレーザ加工する際に、金属導
体の一部が火花として非単結晶半導体等の内部に飛び散
り、ショートあるいは断線の故障原因となることを発見
した。そこで、本発明は、非単結晶半導体をマスクレス
・プロセス・レーザスクライブ法によって加工した後、
電極となる金属導体をマスク法で加工する点にある。
【０００７】そして、本発明は、非単結晶半導体の上に
形成されている前記金属導体を、深さ方向の加工が正確
にできるマスクを用いた真空蒸着法によって得た。すな
わち、本発明は、開口を有する金属導体を形成する場
合、マスク法を用い、非単結晶半導体に開口を設ける場
合、レ−ザスクライブ法を用いることを特徴とするもの
である。このような加工法を採ることによって、非単結
晶半導体に形成された第２の開溝は、基板に達しても基
板を除去することがなく、たとえば、光電変換半導体装
置を作製する際に影響を及ぼさない。そして、金属導体
は、マスクを用いる加工であるため、開溝を開ける際に
非単結晶半導体を除去するようなことがない。
形成されている前記金属導体を、深さ方向の加工が正確
にできるマスクを用いた真空蒸着法によって得た。すな
わち、本発明は、開口を有する金属導体を形成する場
合、マスク法を用い、非単結晶半導体に開口を設ける場
合、レ−ザスクライブ法を用いることを特徴とするもの
である。このような加工法を採ることによって、非単結
晶半導体に形成された第２の開溝は、基板に達しても基
板を除去することがなく、たとえば、光電変換半導体装
置を作製する際に影響を及ぼさない。そして、金属導体
は、マスクを用いる加工であるため、開溝を開ける際に
非単結晶半導体を除去するようなことがない。
【０００８】また、使用するマスクの幅を0.1 mmないし
0.4mm と従来のマスクより細くしても、磁性材からなる
マスクは、平板状の磁石によって挟持されるので、たわ
みやずれを無くし、マスクの強度が補われる。
0.4mm と従来のマスクより細くしても、磁性材からなる
マスクは、平板状の磁石によって挟持されるので、たわ
みやずれを無くし、マスクの強度が補われる。
【０００９】
【実 施 例】以下、図１（イ）ないし（ハ）を参照し
つつ本発明における選択的被膜形成方法の一実施例を説
明する。図１（イ）ないし（ハ）は、本発明における選
択的被膜形成方法を工程順に示した図である。透光性絶
縁基板(10)は、たとえば化学強化ガラスからなり、その
厚さ1.1 mm、長さ60cm、幅20cmのものを用いた。透光性
絶縁基板 (10) の上面には、透光性導電膜(20)が形成さ
れる。そして、透光性導電膜(20)は、たとえば公知の真
空蒸着法によりインジウム・スズの酸化物（ITO ）を16
00Åの厚さに、さらにその上に酸化錫を 300Åの厚さに
形成される。
つつ本発明における選択的被膜形成方法の一実施例を説
明する。図１（イ）ないし（ハ）は、本発明における選
択的被膜形成方法を工程順に示した図である。透光性絶
縁基板(10)は、たとえば化学強化ガラスからなり、その
厚さ1.1 mm、長さ60cm、幅20cmのものを用いた。透光性
絶縁基板 (10) の上面には、透光性導電膜(20)が形成さ
れる。そして、透光性導電膜(20)は、たとえば公知の真
空蒸着法によりインジウム・スズの酸化物（ITO ）を16
00Åの厚さに、さらにその上に酸化錫を 300Åの厚さに
形成される。
【００１０】この後、第１の開溝(1) は、スポット径50
μm 、出力1WのYAG レ−ザを3m/ 分の速度で走査するこ
とによって形成された。すなわち、幅50μm の第１の開
溝(1) は、図１（イ）における紙面の前から背面に向か
って長手方向に延びるように形成される。たとえば、複
数の光電変換素子から構成されるユニットの寸法は、12
mm×50mmとし、ユニット内の発電区域(50)の大きさは、
11mm×9mm とし、４段直列の光電変換半導体装置を前記
基板(10)上に130 個形成した。この後、第１の開溝(1)
が形成された透光性導電膜(20)の上面には、公知のPCVD
法によりPIN 接合を１つ有する非単結晶半導体(30)が形
成される。そして、この非単結晶半導体(30)の上面に
は、前記第１の開溝(1) と約100 μm ずらせた位置に図
示されていないレーザスクライブ加工機から、スポット
径70μm φ、出力0.8Wのレ−ザ光を照射して第２の開溝
(2) が形成される。
μm 、出力1WのYAG レ−ザを3m/ 分の速度で走査するこ
とによって形成された。すなわち、幅50μm の第１の開
溝(1) は、図１（イ）における紙面の前から背面に向か
って長手方向に延びるように形成される。たとえば、複
数の光電変換素子から構成されるユニットの寸法は、12
mm×50mmとし、ユニット内の発電区域(50)の大きさは、
11mm×9mm とし、４段直列の光電変換半導体装置を前記
基板(10)上に130 個形成した。この後、第１の開溝(1)
が形成された透光性導電膜(20)の上面には、公知のPCVD
法によりPIN 接合を１つ有する非単結晶半導体(30)が形
成される。そして、この非単結晶半導体(30)の上面に
は、前記第１の開溝(1) と約100 μm ずらせた位置に図
示されていないレーザスクライブ加工機から、スポット
径70μm φ、出力0.8Wのレ−ザ光を照射して第２の開溝
(2) が形成される。
【００１１】さらに、非単結晶半導体(30)の上面には、
図示されていないたとえば、マスク幅0.2mm 、厚さ0.1m
m のステンレス鋼(SUS430 製) からなるマスクを載置
し、反対の透光性絶縁基板 (10) 側に磁石を置いて前記
マスクを非単結晶半導体(30)に密着させた。この状態に
おいて、真空蒸着法で、たとえばアルミニウムのような
金属導電膜(40)は、0.20μm の厚さに形成され、集積型
の光電変換半導体装置を得た。本発明と従来例との比較
を以下に示す。 有効受光面積率 歩留り 本発明 76.2% 98% オ−ルレ−ザスクライブ法 83.5% 80% マスク法 65.3% 99%
図示されていないたとえば、マスク幅0.2mm 、厚さ0.1m
m のステンレス鋼(SUS430 製) からなるマスクを載置
し、反対の透光性絶縁基板 (10) 側に磁石を置いて前記
マスクを非単結晶半導体(30)に密着させた。この状態に
おいて、真空蒸着法で、たとえばアルミニウムのような
金属導電膜(40)は、0.20μm の厚さに形成され、集積型
の光電変換半導体装置を得た。本発明と従来例との比較
を以下に示す。 有効受光面積率 歩留り 本発明 76.2% 98% オ−ルレ−ザスクライブ法 83.5% 80% マスク法 65.3% 99%
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、レーザスクライブ法と
マクス法とを併用したので、従来のマスク法だけによっ
て作製された光電変換半導体装置を例にすると、従来の
ものよりも有効受光面積が大きく、また、全ての膜をレ
−ザスクライブ法によって作製された光電変換半導体装
置よりも歩留りのよい光電変換半導体装置を作製するこ
とが可能となった。また、本発明によれば、金属導体を
レーザスクライブによって加工しないため、金属導体の
一部が微細加工の際に飛散してショートあるいは断線等
の事故が発生しない。また、マスクの材質は、磁性を帯
びるものとし、磁石によりマスクを基板に密着させるよ
うにしたため、マスク幅を極力細くすることができ、か
つマスクのずれもなくすことができるようになった。
マクス法とを併用したので、従来のマスク法だけによっ
て作製された光電変換半導体装置を例にすると、従来の
ものよりも有効受光面積が大きく、また、全ての膜をレ
−ザスクライブ法によって作製された光電変換半導体装
置よりも歩留りのよい光電変換半導体装置を作製するこ
とが可能となった。また、本発明によれば、金属導体を
レーザスクライブによって加工しないため、金属導体の
一部が微細加工の際に飛散してショートあるいは断線等
の事故が発生しない。また、マスクの材質は、磁性を帯
びるものとし、磁石によりマスクを基板に密着させるよ
うにしたため、マスク幅を極力細くすることができ、か
つマスクのずれもなくすことができるようになった。
【図１】（イ）ないし（ハ）は、本発明における選択的
被膜形成方法を工程順に示した図である。
被膜形成方法を工程順に示した図である。
(1) ・・・第１の開溝 (2) ・・・第２の開溝 (10)・・・透光性絶縁基板 (20)・・・透光性導電膜 (30)・・・非単結晶半導体 (40)・・・金属導電膜 (50)・・・発電区域
Claims (2)
- 【請求項１】 透光性絶縁基板上に透光性導電膜を形成
する工程と、 前記透光性導電膜を複数の第１電極領域に分割するため
の第１の開溝を形成する工程と、 前記第１の開溝および第１電極領域上にPNまたはPIN 接
合を少なくとも１つ有する非単結晶半導体を形成する工
程と、 前記非単結晶半導体にマスクレス・プロセス・レーザス
クライブ法によって前記第１電極を露呈させる第２の開
溝を形成する工程と、 前記非単結晶半導体上および前記第２の開溝に複数の金
属導体からなる第２電極を幅が0.1 mmないし0.4 mmとし
た磁性材であるマスクによって形成する工程と、 を有することを特徴とする選択的被膜形成方法。 - 【請求項２】 第２電極として金属導体を形成する際に
用いられるマスクは、透光性絶縁基板の下部に配置され
た磁石によって密着していることを特徴とする請求項１
記載の選択的被膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6177697A JPH07202229A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 選択的被膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6177697A JPH07202229A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 選択的被膜形成方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59238983A Division JPS61116885A (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | 光電変換半導体装置作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202229A true JPH07202229A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=16035529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6177697A Pending JPH07202229A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 選択的被膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07202229A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006107154A1 (en) * | 2005-03-16 | 2006-10-12 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Integrated thin-film solar cells and method of manufacturing thereof and processing method of transparent electrode for integrated thin-film solar cells and structure thereof, and transparent substrate having processed transparent electrode |
| WO2009139389A1 (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | 株式会社アルバック | 薄膜太陽電池モジュールの製造方法及び薄膜太陽電池モジュール |
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