JPS6257252B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6257252B2 JPS6257252B2 JP57206805A JP20680582A JPS6257252B2 JP S6257252 B2 JPS6257252 B2 JP S6257252B2 JP 57206805 A JP57206805 A JP 57206805A JP 20680582 A JP20680582 A JP 20680582A JP S6257252 B2 JPS6257252 B2 JP S6257252B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- trimming
- semiconductor
- laser
- photoelectric conversion
- 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
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Classifications
-
- 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
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
- H10F71/10—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、PIN接合を少なくとも１つ有する光
電変換装置において、短絡（シヨート）またはリ
ークをする箇所または領域をレーザトリミングに
て除去することにより、光電変換装置（PVCと
いう）としての効率の向上を計ることを目的とす
る。
電変換装置において、短絡（シヨート）またはリ
ークをする箇所または領域をレーザトリミングに
て除去することにより、光電変換装置（PVCと
いう）としての効率の向上を計ることを目的とす
る。
本発明は、かかるレーザトリミングをPVCの
内部に設けるとともに、このトリミングで生じた
半導体表面を介して再びリークが発生しないよう
に、この半導体表面上に窒化珪素膜または酸化珪
素膜またはこれらの上面の有機樹脂とによりパツ
シベーシヨン膜を形成させることを目的としてい
る。
内部に設けるとともに、このトリミングで生じた
半導体表面を介して再びリークが発生しないよう
に、この半導体表面上に窒化珪素膜または酸化珪
素膜またはこれらの上面の有機樹脂とによりパツ
シベーシヨン膜を形成させることを目的としてい
る。
この発明は、不良箇所（シヨートまたはリーク
をしている箇所または領域を以下単に不良箇所と
いう）を検出用に、可視光例えばHe―Neレーザ
光の照射を行ない、この不良箇所がその表面の凹
凸または異物により散乱しやすいことを利用して
この散乱光を照射光より斜方向に複数個つけられ
た光フアイバー検出子によりフオトセンサに導き
検出するシステムを採用している。さらにこの散
乱光の多い不良箇所をマイクロコンピユータによ
り記憶し、一方は光フアイバーよりの散乱信号検
出用のフオトセンサ（0.8μ以上の波長の赤外光
に対するフイルターを設けている）をオフとし、
さらにトリミング用レーザ（例えばYAGレー
ザ）に信号を与えて、20〜100μ〓一般には40〜
60μ〓の円形のパルス光（波長約１μ）を照射し
て、上面の第２の電極またはこの第２の電極とそ
の下側の半導体の一部を気化除去することによ
り、上下の第２、第１の電極間でのシヨートまた
はリークの存在を除去してしまうことを目的とす
る。
をしている箇所または領域を以下単に不良箇所と
いう）を検出用に、可視光例えばHe―Neレーザ
光の照射を行ない、この不良箇所がその表面の凹
凸または異物により散乱しやすいことを利用して
この散乱光を照射光より斜方向に複数個つけられ
た光フアイバー検出子によりフオトセンサに導き
検出するシステムを採用している。さらにこの散
乱光の多い不良箇所をマイクロコンピユータによ
り記憶し、一方は光フアイバーよりの散乱信号検
出用のフオトセンサ（0.8μ以上の波長の赤外光
に対するフイルターを設けている）をオフとし、
さらにトリミング用レーザ（例えばYAGレー
ザ）に信号を与えて、20〜100μ〓一般には40〜
60μ〓の円形のパルス光（波長約１μ）を照射し
て、上面の第２の電極またはこの第２の電極とそ
の下側の半導体の一部を気化除去することによ
り、上下の第２、第１の電極間でのシヨートまた
はリークの存在を除去してしまうことを目的とす
る。
従来光電変換装置とはその真性効率用面積が
0.1〜５％／cm2であつたこともあり、その製造歩
留りにはあまり大きな進歩がみられていなかつ
た。しかし本発明人は、このPVCの１つのパネ
ルが20×40cm2または20×60cm2と大きくすると、こ
の面積中に小さなピンホールが４ケ以上、大きな
ピンホールが１ケ以上あると、その部分でPVC
の開放電圧の低下、さらにまたは短絡電流がリー
クにより所定の値を有さず、特にFF（曲線因
子）が一般の0.6〜0.73から0.2〜0.4になつてしま
うことに気がついた。このように、かかるPVC
を調べた結果、ゴミ、突起等の汚物または異物の
付着により、上下の電極が互いに電気的にシヨー
トしてしまつていることがわかつた。またこのよ
うな不良箇所があると前記した如くの特性の劣化
が生じ、PVCパネルとしての所定の特性を得る
ことができず、さらに前記した20cm□以上のパネ
ルにあつては、その製造歩留りが20〜40％しかな
く90％以上を有さなければならない製造ラインを
全く満たしていない。結果として製品のコストア
ツプまた信頼性の低下をもたらしてしまつた。
0.1〜５％／cm2であつたこともあり、その製造歩
留りにはあまり大きな進歩がみられていなかつ
た。しかし本発明人は、このPVCの１つのパネ
ルが20×40cm2または20×60cm2と大きくすると、こ
の面積中に小さなピンホールが４ケ以上、大きな
ピンホールが１ケ以上あると、その部分でPVC
の開放電圧の低下、さらにまたは短絡電流がリー
クにより所定の値を有さず、特にFF（曲線因
子）が一般の0.6〜0.73から0.2〜0.4になつてしま
うことに気がついた。このように、かかるPVC
を調べた結果、ゴミ、突起等の汚物または異物の
付着により、上下の電極が互いに電気的にシヨー
トしてしまつていることがわかつた。またこのよ
うな不良箇所があると前記した如くの特性の劣化
が生じ、PVCパネルとしての所定の特性を得る
ことができず、さらに前記した20cm□以上のパネ
ルにあつては、その製造歩留りが20〜40％しかな
く90％以上を有さなければならない製造ラインを
全く満たしていない。結果として製品のコストア
ツプまた信頼性の低下をもたらしてしまつた。
本発明はかかる欠点を除去するため、不良箇所
に可視光を照射して検出し、同軸光のトリミング
パルス光を照射してその箇所の電極、電極と半導
体または上下の電極とその間の半導体を瞬時にし
て消去してしまうレーザトリミングを行なうこと
により、結果として製造歩留りを向上させ、さら
にその信頼性を向上せしめることを目的としてい
る。
に可視光を照射して検出し、同軸光のトリミング
パルス光を照射してその箇所の電極、電極と半導
体または上下の電極とその間の半導体を瞬時にし
て消去してしまうレーザトリミングを行なうこと
により、結果として製造歩留りを向上させ、さら
にその信頼性を向上せしめることを目的としてい
る。
以下にその実施例を図面に従つて説明する。
第１図は本発明に用いたレーザトリミング系の
概要を示す。
概要を示す。
第１図においてレーザトリミングをされる半導
体１は基板２、第１の電極３、PIN接合を少なく
とも１つ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４例えばＰ型SixC1-x（Ｏ＜
ｘ＜１）―Ｉ型Si―Ｎ型（μＣ―Si）よりなる半
導体で0.4〜0.6μの厚さを有せしめている。さら
にこの上面に第２の電極５即ちAg（500〜2000
Å）＋Ａ（0.5μ）またはITO（700〜1400Å）＋
Ag（500〜2000Å）＋Ni（1000〜4000Å）を設け
たものである。この被膜作製において、He―Ne
レーザ光８を照射すると、この光電変換装置にお
ける0.1〜10μの大きさの異物がプロセス中また
はプロセス前についていると、この部分に半導体
層または電極が形成されなくなつてしまう。即ち
凹部を形成してしまう。またこれらの異物が残存
すると凸部を作り、いずれも可視光に対し散乱中
心になつてしまうことが判明した。このためこの
散乱光をスポツトの周辺に光フアイバーを用いて
散乱箇所検出器を配置し、このこの散乱光をフオ
トセンサで検出し、信号があつた場合第１のマイ
クロコンピユータ１３にてフオトセンサ７をオフ
とし、さらに第２のマイクロコンピユータ１４に
て制御した後、信号をYAGレーザ９に与え、こ
のレーザよりトリミング光（１〜10W例えば5W
の出力）を与えてハーフミラー１０を介しミラー
１１をへてトリミングレーザ１２により30〜50μ
〓の照射光により不良箇所を除去する。
体１は基板２、第１の電極３、PIN接合を少なく
とも１つ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４例えばＰ型SixC1-x（Ｏ＜
ｘ＜１）―Ｉ型Si―Ｎ型（μＣ―Si）よりなる半
導体で0.4〜0.6μの厚さを有せしめている。さら
にこの上面に第２の電極５即ちAg（500〜2000
Å）＋Ａ（0.5μ）またはITO（700〜1400Å）＋
Ag（500〜2000Å）＋Ni（1000〜4000Å）を設け
たものである。この被膜作製において、He―Ne
レーザ光８を照射すると、この光電変換装置にお
ける0.1〜10μの大きさの異物がプロセス中また
はプロセス前についていると、この部分に半導体
層または電極が形成されなくなつてしまう。即ち
凹部を形成してしまう。またこれらの異物が残存
すると凸部を作り、いずれも可視光に対し散乱中
心になつてしまうことが判明した。このためこの
散乱光をスポツトの周辺に光フアイバーを用いて
散乱箇所検出器を配置し、このこの散乱光をフオ
トセンサで検出し、信号があつた場合第１のマイ
クロコンピユータ１３にてフオトセンサ７をオフ
とし、さらに第２のマイクロコンピユータ１４に
て制御した後、信号をYAGレーザ９に与え、こ
のレーザよりトリミング光（１〜10W例えば5W
の出力）を与えてハーフミラー１０を介しミラー
１１をへてトリミングレーザ１２により30〜50μ
〓の照射光により不良箇所を除去する。
不良箇所の検出用には30〜100μの可視光例え
ばHe―NeレーザまたはArレーザ８により照射を
する。
ばHe―NeレーザまたはArレーザ８により照射を
する。
かくして不良箇所のレーザトリミングを行なつ
た。
た。
第２図は第１図の工程をそのたて断面図をもつ
て示したものである。
て示したものである。
図面Ａにおいて、基板２は透光性のガラスを用
い、レーザ光１２を走査して不良箇所１４，１５
を検出した。PVC１は基板２上に透光性の第１
の電極３、非単結晶半導体４、第２の電極（例え
ば半導体上にCTFさらにその上にAgを薄く形成
したものを用いた。外部電極との接触用にその上
にNiまたはＡ＋Niの多層膜を0.5〜1.5μ形成し
てもよい）５を設けている。
い、レーザ光１２を走査して不良箇所１４，１５
を検出した。PVC１は基板２上に透光性の第１
の電極３、非単結晶半導体４、第２の電極（例え
ば半導体上にCTFさらにその上にAgを薄く形成
したものを用いた。外部電極との接触用にその上
にNiまたはＡ＋Niの多層膜を0.5〜1.5μ形成し
てもよい）５を設けている。
図面Ａでは異物１６により第１、第２の電極
３，５がリーク電流を流してしまう原因となり、
また散乱中心になつている。
３，５がリーク電流を流してしまう原因となり、
また散乱中心になつている。
かかる不良簡所を可視光を走査し、その出力を
検出し、出力（電圧または0.5〜0.6Vの電流値）
が所定の値に比べて30〜60％以上劣化している箇
所を検出した。さらにここにYAGレーザスポツ
ト（50μｍ）を照射し、第２図Ｂに示す如く半導
体および上部の電極を蒸発せしめ除去した。
検出し、出力（電圧または0.5〜0.6Vの電流値）
が所定の値に比べて30〜60％以上劣化している箇
所を検出した。さらにここにYAGレーザスポツ
ト（50μｍ）を照射し、第２図Ｂに示す如く半導
体および上部の電極を蒸発せしめ除去した。
かくして半導体４はその側面または表面２０が
露出する。
露出する。
この後この第２図ＢのPVC１をこの全面にわ
たつて窒化珪素絶縁物２１を500〜2000Åの厚さ
にコーテイングをしてパツシベーシヨン膜を作つ
た。これはプラズマ気相法により200〜350℃代表
的には280℃で形成させた。さらにこの上面にポ
リイミド樹脂を１〜３μの厚さにコーテイングを
して、性湿性の向上およびこのトリミング部での
PN間でのＩ層側面でのリーク電流を防止した。
たつて窒化珪素絶縁物２１を500〜2000Åの厚さ
にコーテイングをしてパツシベーシヨン膜を作つ
た。これはプラズマ気相法により200〜350℃代表
的には280℃で形成させた。さらにこの上面にポ
リイミド樹脂を１〜３μの厚さにコーテイングを
して、性湿性の向上およびこのトリミング部での
PN間でのＩ層側面でのリーク電流を防止した。
第２図において、レーザ光は１２の上側より行
なつた。この半導体がステンレス基板上に形成さ
れており、この基板を第１の電極とし、その上面
に非単結晶半導体を形成し、さらにその上面に第
２の電極を設けた場合は本発明を適用することが
できる。
なつた。この半導体がステンレス基板上に形成さ
れており、この基板を第１の電極とし、その上面
に非単結晶半導体を形成し、さらにその上面に第
２の電極を設けた場合は本発明を適用することが
できる。
第３図はトリミング部での除去される領域を示
したものである。
したものである。
第３図Ａは半導体４は異物に対し第２の電極５
のみを選択的に除去したものである。このため
PVC１の不良箇所２２に関し、半導体４を一部
露呈させても、第２の電極５のみを選択的に除去
している。さらにこの上面にパツシベーシヨン膜
２１を設けて、リークの発生、信頼性の低下を防
いでいる。
のみを選択的に除去したものである。このため
PVC１の不良箇所２２に関し、半導体４を一部
露呈させても、第２の電極５のみを選択的に除去
している。さらにこの上面にパツシベーシヨン膜
２１を設けて、リークの発生、信頼性の低下を防
いでいる。
第３図Ｂは第１、第２の電極３，５が互いにシ
ヨートしている時、そのシヨート簡所の第２の電
極および半導体４をレーザトリミングをして除去
したものである。
ヨートしている時、そのシヨート簡所の第２の電
極および半導体４をレーザトリミングをして除去
したものである。
第３図Ｃは不良箇所２２に対し半導体１の第
１、第２の電極３，５およびその間の半導体４の
すべてを除去している。この場合レーザ光により
その上面よりみると第３図Ｄの如く概略円形２２
（20〜80μ〓一般には50μ〓）を有している。も
ちろんトリミングのスポツトが２またはそれ以上
となつた場合はその形状が複合化することにより
だ円形、ひようたん状等があり得ることはいうま
でもない。
１、第２の電極３，５およびその間の半導体４の
すべてを除去している。この場合レーザ光により
その上面よりみると第３図Ｄの如く概略円形２２
（20〜80μ〓一般には50μ〓）を有している。も
ちろんトリミングのスポツトが２またはそれ以上
となつた場合はその形状が複合化することにより
だ円形、ひようたん状等があり得ることはいうま
でもない。
以上の如くにして本発明のPVCにおいては、
その内部においてスポツト状に少なくとも基板と
は反対側の電極を除去し、２つの相対する電極間
のリーク、シヨートの不良箇所を除去することに
より、従来の30〜40％しかその製造歩留りがなか
つたのが、この不良修正を行なうことにより、そ
の製造歩留りを80％以上にすることができた。
その内部においてスポツト状に少なくとも基板と
は反対側の電極を除去し、２つの相対する電極間
のリーク、シヨートの不良箇所を除去することに
より、従来の30〜40％しかその製造歩留りがなか
つたのが、この不良修正を行なうことにより、そ
の製造歩留りを80％以上にすることができた。
その結果、NEDO規定の40cm×120cmの光電変
換装置用のボードを作ろうとする際、即ち20×40
cmを６枚組合わせる、または20×60cmを４枚組合
わせる等の実用化を計る際それぞれのパネルの歩
留りを２倍以上にできたこと、このボードの製造
価格を〜500円／Ｗで得ることができ、またその
変換効率もこれまで10〜１％ Ｘ＝４％であつた
ものを10〜４％ Ｘ＝６％とすることができ、効
率の向上においてもきわめてすぐれたものであつ
た。
換装置用のボードを作ろうとする際、即ち20×40
cmを６枚組合わせる、または20×60cmを４枚組合
わせる等の実用化を計る際それぞれのパネルの歩
留りを２倍以上にできたこと、このボードの製造
価格を〜500円／Ｗで得ることができ、またその
変換効率もこれまで10〜１％ Ｘ＝４％であつた
ものを10〜４％ Ｘ＝６％とすることができ、効
率の向上においてもきわめてすぐれたものであつ
た。
第１図は本発明のレーザトリミング装置の概略
を示す。第２図は本発明のレーザトリミングをさ
れた光電変換装置を示す。第３図は本発明のトリ
ミングがされたたて断面図を示す。
を示す。第２図は本発明のレーザトリミングをさ
れた光電変換装置を示す。第３図は本発明のトリ
ミングがされたたて断面図を示す。
Claims (1)
- １ 可視光とトリミング用パルス光とを同軸光で
照射できるレーザートリミング装置により導電性
基板または透光性基板上の透光性導電膜よりなる
第１の電極と、該電極上に少なくとも１つのPIN
接合を有する非単結晶半導体層と、該半導体層上
の導電性の第２の電極とを有する光電変換装置の
トリミングする作製方法において、前記第１およ
び第２の電極間が局部的に短絡またはリーク箇所
または領域を、前記可視光を前記光電変換装置に
照射することにより発生する反射散乱光が前記箇
所または領域が相対的に大きいことを光センサに
より検出することにより、確定し、かかる確定さ
れた前記短絡またはリーク箇所または領域の第２
の電極または該電極と該電極下の半導体、該電極
と該電極下の半導体および第１の電極を除去する
ことによりトリミングすることを特徴とする光電
変換装置の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57206805A JPS5994884A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 光電変換装置の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57206805A JPS5994884A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 光電変換装置の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994884A JPS5994884A (ja) | 1984-05-31 |
| JPS6257252B2 true JPS6257252B2 (ja) | 1987-11-30 |
Family
ID=16529379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57206805A Granted JPS5994884A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 光電変換装置の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994884A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6196774A (ja) * | 1984-10-17 | 1986-05-15 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜光電変換素子製造装置 |
| JPS6265480A (ja) * | 1985-09-18 | 1987-03-24 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 薄膜太陽電池装置 |
| JPH084108B2 (ja) * | 1987-03-30 | 1996-01-17 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2000353814A (ja) * | 1999-06-10 | 2000-12-19 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜太陽電池の製造方法及び同薄膜の成膜状態監視装置 |
-
1982
- 1982-11-24 JP JP57206805A patent/JPS5994884A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5994884A (ja) | 1984-05-31 |
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