专利摘要:

公开号:WO1984004205A1
申请号:PCT/JP1984/000198
申请日:1984-04-18
公开日:1984-10-25
发明作者:Shunpei Yamazaki
申请人:Semiconductor Energy Lab;
IPC主号:H01L31-00
专利说明:
[0001] - - 明 細 書
[0002] 光電変換装置の製法
[0003] 技術分野
[0004] 本発明は、 基体上に 、 多数の半導体素子が照次並置 し て形成さ れ、 そ し てそれ ら半導体素子が電気的に直 列に接続されている 、 という構成を有する光電変換装 置の製法に 関する。
[0005] 背景技術
[0006] 上述 し た構成を有する光電変換装置の製法において 、 従来は 、 その多数の半導体素子を次の ( a ) 〜 ( G ) の工程を含んで形成するのが普通である 。
[0007] ( a ) 基体上に 、 爾後、 多数の半導体素子の第 1 の電極になる第 1 の導電性層を形成 し 、 次に 、 その第 1 の導電性層上に 、 所要のパタ ー.ンを有 する第 1 のマ ス ク を形成 し ( 通常は印刷法に よ つ て ) 、 次に 、 その第 1 のマ ス ク をマ スク と す る第 1 の導電性層に対するエ ッ チング処理に よ つ て多数の半導体素子の第 1 の電極を形成する 程。
[0008] ( ) 基体上に 、 爾後多数の半導体素子の 、 内部 に P .N 接合ま た は P 〖 N 接合を有する半導体積 層休になる半導体積層体を、 上述 した第 1 の電 極を形成 する工程で形成さ れた多数の半導体素 子の第 1 の電極を埋設する よ う に形成 し 、 次に 、 その半導体積層体上に所要のパタ ー ンを有する 第 2 のマ ス ク を形成し、 次に 、 その第 2 のマ ス ク をマスク とする半導体積層体に対するエ ッ チ ング処理に よ っ て多数の半導体素子の半導体積 層体を形成する工程。
[0009] ( 0 ) 基体上に、 爾後、 多数の半導体素子の第 2
[0010] の電極になる第 2 の導電性層を、 上述し た半導 体積層体を形成する工程で形成された多数の半 導体積層体を埋設するよ う に形成し 、 次に 、 そ の第 2 の導電性層上に所要のパ タ ー ンを有する 第 3 のマ スク を形成 し 、 次に 、 その第 3 のマ ス ク をマ スク とする第 2 の導電性層に対するエツ チング処理に よ っ て多数の半導体素子の第 2 の 電種を形成する工程。
[0011] 上述 し た ( a ) 〜 ( c ) の工程を含んで多数の半導 体素子を形成する従来の光電変換装置の製法の場合、 多数の半導体素子を形成するのに 、 第 の電極を形成 するための第 1 のマスクを形成 し 、 その第 1 のマスク を用いて エ ッ チング処理を行う 工程と、 半導体積層体 を形成するための第 2 のマ ス ク を形成 し 、 その第 2 の マスクを用 いて エ ッ チング処理を行う 工程と 、 第 2 の 電極を形成するための第 3 のマ ス クを形成し 、 その第
[0012] 3 のマスクを用 いてのエ ッ チング処理を行う 工程との マスクを用いてエツ チング迅理を行う 3 つの工程を必 要と する。 このため、 光電変換装置を製造するの に 、 多く の工程を必要とする 、 という欠点を有 していた 。
[0013] OMPI ま た 、 多数の半導体素子を上述 し た 工程を含んで形 成 す る従来の光電変換装置の製法 の 場合 、 上述 し た ェ ツ チ ング処理を行 う と き に 用 いるマ ス ク を 、 正確に 位 證決め し て 形成 し なけ ればな ら ないが 、 そ の位置決め に は多 く の困難を伴な う 。 こ の た め 、 光電変換装置を 容易 に 製造する こ と が で きない 、 と い う 欠点を有 し て い た 。
[0014] さ ら に 、 多数の半導体素子を上述 し た 工程を 含んで 形成 す る従来の光電変換装置の 製法 の場合 、 上述 し た エ ッ チ ング処理を行う と き に 用 い るマ ス ク を 、 所要の パ タ ー ン に 、 微細 、 高精度 に 形成 す る の に 一定 の 限度 を有する 。 こ の た め 、 基体の単位面積当 り の半導体素 子の数が大であ る光電変換装置を製造す る の に 一 定 の 限度を有 じ 、 従 っ て 、 基体の 単位面積当 り の光起電力 の高い光電変換装置を製造 す る の に 一定の限度を有す る 、 と い う 欠点を有 し て い た 。
[0015] ま た 、 基体上に 、 多数の半導体素子が照次並置 し て 形成さ れ、 そ し てそ れ ら半導体素子が電気的に 直列 に 接続さ れて い る と い う 構成の光電変換装置の製法 に お い て 、 従来 は 、 多数の半導体素子が電気的 に 直列 に 接 続さ れて い る構成を 、 多数の半導体素子の第 1 及び第 2 の電極 と は別 の導電性層 ま た は導線で なる電気的接 続手段を用 い て 形成 す る の が 普通で あ る 。
[0016] こ の た め 、 多数の半導体素子を上述 し た 電気的接続 手段を甩い て 電気的 に 直列 に 接続す る従来の光電変換 装置の製法の場合、 光電変換装置を簡易に製造するこ とがでぎない、 という欠点を有 していた 。
[0017] ま た 、 電気的接続手段が、 基体に、 半導体素子が基 体に 占める面積に対して無視 し得ない比率の広い面積 を占めるので、 基体の単位面積当 り の半導体素子の数 が大である光電変換装置を製造するのに一定の限度を 有 し、 従 つ て 、 基体の単位面積当 り の光起電力の髙ぃ 光電変換装置を製造するのに一定の限度を有する 、 と いう欠点を有し ていた
[0018] 発明の開示
[0019] よ っ て 、 本発明の 1 つ の 目 的は 、 基体上に多数の半 導体素子が照次並置 して形成され、 そ し てそれら半導 体素子が電気的に直列 に接続さ れている、 とい う 構成 を有する光電変換装置を、 上述 し た欠点な し に製造で き 新規な製法を提案せん とするものである。
[0020] 本発明に よる光電変換装置の製法に よれば、 多数の 半導体素子を、 次の ( a ) 〜 ( c ) の工程を含んで形 成する。
[0021] ( a ) 基体上に、 爾後、 多数の半導体素子の第 1 の電極に なる第 1 の導電性層を形成 し 、 次に 、 その第 1 の導電性層に対する複数の レーザビー 厶を周時的に用いた第 1 の走査処理に よ っ て 、 数の半導体素子の第 1 の電極を形成する工程
[0022] ( b ) 基体上に 、 爾後、 多数の半導体素子の、 内 部に P N 接合ま たは P I N 接合を有する非単結 - - 晶半導体積層体となる非単結晶半導体積層体を 上述 し た工程 ( a ) で形成さ れた多数の半導体 素子の第 1 の電棰を埋設するよ う に形成 し 、 次 に 、 その非単結晶半導体積層体に対する複数の レ ーザビー ムを同時的に用いた第 2 の走査処理 に よ っ て 、 多数の半導体素子の非単結晶半導体 積層体を形成する工程。
[0023] ( c 〉 基体上に 、 爾後、 多数の半導体素子の第 2
[0024] の電極に なる第 2 の導電性層を形成 し 、 次に 、 その第 2 の導電性層に対す る複数の レ ー ザビ ー ムを同時的に用いた走査処理に よ っ て 、 多数の 半導体素子の第 2 の電極を形成する工程。
[0025] 上述 し た ( a ) 〜 ( c ) の I程を含んで多数の半導 体素子を形成する本発明に よ る光電変換装置の製法の 場合、 多数の半導体素子を、 複数の レ ーザ ビームを同 時的に用いた走査処理に よ っ て形成す るこ と ができる ので、 マ ス ク を用いたエ ッ チング処理に よ っ て多数の 半導体素子を形成する上述 し た従来の光電変換装置の 製法の場合に比 し 、 少ない 工程数で且つ短い時間で 、 光電変換装置を、 容易に 、 製造するこ と ができる 、 と いう特徴を有する 。
[0026] ま た 、 本発明に よる光電変換装置の製法に よれば、 複数の レ ーザビームを周時的に用いた走査処理を 、 コ ン ピ ュ ー タ を用いて 、 高精度に 、 位置制御 し て行う こ とができるので、 多数の半導体素子を、 所要のパ タ ー
[0027] O PI ンに 、 微翱、 高精度に、 短い時簡で形成するこ とがで きる。 このため、 マスクを甩いたエ ッ チング処理に よ つ て多数の半導体素子を形成する上述 した従采の光電 変換装置の製法の場合に比し、 光電変換装置を、 短い 時間で、 容易に製造するこ とができる。 ま た、 基体の 単位面積当 り の半導体素子の数が、 マスクを用いたェ ツ チング処理に よ っ て多数の半導体素子を形成する上 述し た従来の光電変換装置の製法の場合に比 し 、 多い という光電変換装置を、 短い時間で、 容易に製造する こ とができ、 従っ て 、 基体の単位面積当 り の光起電力 が上述 し た従来の光電変換装置の製法の場合に比し髙 い とい う光電変換装置を、 短い時間で、 容易に製造す る こ とができる、 という特徴を有する 。
[0028] また、 本発明による光電変換装置の製法に よれば、 上述 した多数の半導体素子を形成する工程における第 2 の電極を形成する ときに 、 そ れと同時に 、 多数の半 導体素子が電気的に直列に接続されている構成が得ら れる。 このため、 多数の半導体素子の第 1 及び第 2 の 電極をそれら とは別の導電性層ま たは導鎳でなる電気 的接続手段を用いる従来の光電変換装置の製法に比 し 光電変換装置を容易に製造するこ とができる。 ま た 、 上述 し た多数の半導体素子が電気的に直列に接続され ている構成が、 基体に 、 半導体素子が基体に 占める面 積に対 して 、 多数の半導体素子の第 1 及び第 2 の電極 をそれら と は別の導電性層 または導鎳でなる電気的接 続手段を用いる従来の光電変換装置の製法に比 し 、 狭 い面積 し か占めないので、 基体の単位面積当 り の半導 体素子の数が、 多数の半導体素子の第 1 及び第 2 の電 極をそれら と は別の導電性層ま た は導線でなる電気的 接続手段を用いる従来の光電変換装置の製法に比 し多 い、 と い う 光電変換装置を、 容易 に製造する こ と がで き、 従 っ て 、 基体の単位面積当 り の光起電力 が 、 上述 し た従来の光電変換装置の製法の場合に比 し髙い と い う光電変換装置を、 容易 に製造する こ と ができる 、 と い う特徴を有 する 。
[0029] その他、 本発明の目 的、 利益、 特徴は 、 以下'図面を 伴な つ て 詳述する と こ ろから 明 ら か と なるであろ う 。
[0030] 図面の簡単な説明
[0031] 第 1 図は、 本発明に よる光電変換装置の製法に よ つ て 製造さ れる 、 光電変換装置の実施例を示す輅線的平 面図である。
[0032] 第 2 図は、 第 1 図の Π — Π 線上の略線的断面図であ 。
[0033] 第 3 図 A 〜 D は 、 第 1 図及び第 2 図 に示す光電変換 装置の実施例の一部の拡大詳細断面図である。
[0034] 第 4 図 A及び B は第 1 図 に示す光電変換装置の第 1 の実施例の他部の拡大詳細新面図である。
[0035] 第 5 図 A 〜 G は 、 第 1 及び第 2 図 に示す光電変換装 置を製造 す る た めの、 本発明に よ る光電変換装置の製 法の第 1 の実施例を示す、 顒次の 工程に おける略線的 断面図である。
[0036] 第 6 図 A〜 D 、 第 7 図 A〜 D及び第 8 図は、 本発明 に よる光電変換装置の製法の他の実施例を示す、 第 3 図 と周様の一部拡大断面図である。
[0037] 第 9 図は、 本発明に よる光電変換装置の製法に よ つ て製造される、 光電変換装置の他の実施例を示す略線- 的平面図である。
[0038] 第 1 0 図は、 第 9 図の X— X線上の断面図である。 第 1 1 ·図は、 第 9 図及び第 1 0 図に示す光電変換装 置の実施倒の一部拡大断面図である。
[0039] 第' 1 2 図は、 第 9 図及び第 1 0 図に示す光電変換装 置を製造するための、 本発明に よる光電変換装置の製 法の他の実施例の製法を示す、 履次の工程における格 線的断面図である。
[0040] 第 1 3 図は、 本発明に よる光電変換装置の製法の実 施例の説明に供する略線図である。
[0041] 発明を実施するための最良の形態
[0042] 先ず、 本発明の理解を容易なら しめるため、 第 1 〜 第 4 図を伴ない、 本発明に よる光電変換装置の製法に よ っ て製造される、 光電変換装置の実施例を述べよう 第 1 図〜第 4 図に示す光電変換装置の実施例は、 基 体 1 上に 、 複数 π 個 ( π は 2 以上の整数 ) の半導体素 子 U Λ , U 2 U N が順次並置し て形成されてい る構成を有する。
[0043] 基体 1 は、 絶縁性表面 2 を有する。 . - - こ の基板 1 と し て は 、 ガラ ス 、 有機樹脂な どでなる 透光性基板、 有機樹脂でなる透光性可撓性シ ー 卜 を用 い得る 。
[0044] 勿論 、 基板 1 と し て 、 セ ラ ミ ッ ク 、 有機樹脂な どで なる非透光性基板、 表面が絶縁化さ れて い る非透光性 金属基板、 可曲性金属 シ ー 卜 の表面上 に絶縁性 フ ィ ル 厶 を形成 し て い る構成を有す る 可曲性金属シ ー 卜 状体 を用 いる こ と おでき る 。
[0045] 基体 1 は 、 一例 と し て 、 長方形を有 し 、 そ し て そ の 幅が例え ば 2 0 cm、 長さ が例えば 6 0 cmであ る 。
[0046] 基体 1 が上述 し た 可曲性金属 シ ー 卜 状体で あ る場合 、 それは例え ば アル ミ ニ ウ ム ま た は ア ル ミ ニ ウムを主成 分 と し て い る合金で な り 、 例 え ば 1 0 〜 2 0 0 ra 望 ま し く は 5 0 〜 T 5 0 m の厚さ を 有 する 。
[0047] ま た 、 可 曲性金属シ ー 卜 状体の表面 に 形成さ れて い る絶縁膜は 、 例え ば可曲性金属シ ー ト 状体の表面の酸 化 に よ っ て 形成さ れて い る 酸化物膜で な る 。 こ の酸化 物膜は 、 可曲性金属 シ ー 卜 状体が ア ル ミ ニ ウ ム ま た は アル ミ ニ ウ ム を主成分 と し て い る合金で な る場合 、 酸 化 アル ミ ニ ウ ム ( ア ル ミ ナ A I 2 0 3 ) ま た は酸化 ァ ル ミ 二 ゥ ム を主成分 と し て い る絶緣材で な る 。 こ の 酸 化物膜 は 、 可曲性金属シ ー 卜 状体の 可 曲性を ほ と ん ど 低下さ せない の に 十分な薄い厚さ を有 し 、 例 え ば 0 . 1 〜 2 m 望 ま し く は 0 . 3 〜 1 ^ m の厚 さ を有する 。 こ の よ う な酸化物膜 は 、 アル ミ ニ ウ ム ま た は アル ミ 二 ゥムを主成分と している合金でなる可曲性金属シー 卜 状体に対する アルマイ 卜処理に よ っ て形成し得る。
[0048] 基体 1 上に形成されている半導体素子 U i ( i = 1
[0049] 2 n ) は、 基体 1 上に形成された電極 E i と 、 その電極 E i 上に形成された非単結晶半導体積層体 Q i と 、 その非単結一一晶半導体積屬体 Q i 上に電極 E ! と 対向 し て形成された電極 F i とを有する。
[0050] 電極 E は、 例えば、 2 長方形を有し 、 その幅が 5 〜 4 0 、 望ま し く は 1 5 ram、 長さが基体 1 の輻ょ り も 僅かに短い。
[0051] ¾ IS t «着* ··· ( n — 1 ) ) と 、 電極 匚 M と は、 基体 1 の幅方向 ( 第 1 図でみて縱方向 ) に延長 している溝 G j に よ っ て隔てられている。 この 溝(3 j は、 例えば 4 ひ ra の幅を有する。
[0052] ^極 E i は、 第 3 図 A に示すよ う に車層 し得る 。
[0053] ますこ、 電極 E i は、 第 3 図 C及び D に示す よ う に 、 基体 1 に接 し ている層 4 と 、 層 4 上に形成され且つ非 単結晶半導体積層体 Q i と接している層 5 との 2 層構 造と し得る。 ま た 、 図示 しないが、 層 4 及び 5 間に 、 他の層を介挿させた 3 雇構造とするこ ともできる。
[0054] 電極 E i は、 電棰 Ε ί が透光性を有する場合、 反射 性電極 と し得る。
[0055] ^ ¾ E ί が反射性電棰である場合、 非単結晶半導体 積屢体 Q i 内に基体 1 側 とは反対側から入射 する光は 非単結晶半導体積屢休 Q i 内を通通 し 、 次で、 電極 E
[0056] O PI - - i の表面で反射 し て反射光 と して非単結晶半導体積層 体 Q i 内 に再入射 し 、 そ して その反射光が非単結晶半 導体積層体 Q i 内を通過する 。 その反射光の非単結晶 半導体積靨体 内での光路長が長ければ長い程、 半 導体素子 U i に よ る光の利用効率が よ り 向上する 。 こ の よ う な観点から 、 電極 の非単結晶半導体積層体
[0057] Q i 側の面は、 非単結晶半導体積層体 Q i とその間の 界面で乱反射面 6 を形成する基体 1 の表面 と垂直な面 に対 し て傾斜 し ている微細面の集合面であるのを可 と t o する 。
[0058] ま た 、 電極 E i が反射性で電極で ある場合、 その反 射状電極は、 反射性導電性層の 1 層構成であ っ て も よ い。 この場合、 その層は、 アルミ ニ ウム ま た は銀で形 成さ れ、 ま た はそれを主成分か ら なるもの と し得る 。
[0059] 電極 E i が反射性電極であ り 、 層 4 及び 5 の 2 層構 造を有する場合、 高い伝導度 と高い反射率と を周時に 満足させ、 且つ 、 非単結晶半導体層 Q i を形成する と きに 、 その電極 E i 側の非単結晶半導体層の材料 ま た はそれに含ま れている不純物 と 、 反射状電極の材料 と が反応 し て 、 電極 E i と非単結晶半導体層 Q i と の鬮 の界面に接触抵抗を高める層が形成された り するのを 回避さ せる観点か ら 、 層 4 を反射性導電材層 と し 、 ま た 、 層 5 を透光性金属酸化物層 と するのを可 と する。
[0060] 電極 E i の層 4 が、 反射性導電材層であるの場合、 その反射性導電材層は、 金属でなるのを可 と し 、 その
[0061] O PI 金属 と しては、 ステン レ ス とするこ とができるが、 高 い伝導度と 、 髙ぃ反射率とを周時に満足する観点から ァルミニゥム ( A I ) ; 銀 ( A g ) ; アルミ ニウム ( A Ί ) に例えば珪素が 0 . 1 〜 2 容量 96添加さ れて いるよ う なァルミ ニゥムを主成分 とする金属 : または 銀 ( A g ) を主成分と し て いる金属とするのを可と す る o
[0062] ま た E i の層 5 が透光性金属酸化物層である ¾9 口 、 その透光性金属酸化物層は、 高い伝導度 と、 髙 い光透過率とを有するこ と と 、 非単結晶半導体積層体 Q r を形成する ときに 、 その電極 E i 側の非単 fe晶 " 導体曆の材料ま た はそれに含まれている不純物 と反応 し て、 上述し た接触抵抗を高める層が形成さ れた り す るを回避する こ と との観点か ら、 非単 晶十導体層 Q « の電極 E i 側の非単結晶 半導体層が P型である場合 酸化錫 ( S n 0 2 、 S T1 0 ) ま た は酸化錫を主成分 と し ている金属酸化物例えば酸化ア ン チモンを 1 〜 "! 0 重量%含んでいるまた は八 ロゲンを含んでいる酸化錫 とするのを可 と し 、 ま た、 非単結晶半導体積層体 Q i の電極 E i 側の層が N型である場合、 酸化ィ ンジゥム ( I Π 0 ) ま たは酸化ィ ン ジゥ ムを主成分 と して いる 金属酸化物例えば酸化鍚を ト 1 0重量%を含んでい る酸化ィ ンジゥ厶 とするのを可とする。 この 口 、 ¾ 5 は、 3 0 0 〜 6 0 0 A の厚さ を有する。
[0063] ^極 E i が、 層 4 と 、 層 5 との 2層構造を有する反 射性電極である場合において 、 電極 Ε ; と非単結晶半 導体積屬体 Q i と の間の界面に上述 し た乱反射面 6 を 形成する とき、 その乱反射面 6 は 、 層 5 の非単結晶半 導体積層体 Q i 側の表面に ^成さ れて いる 。
[0064] 電極 E i が、 層 4 及び 5 とから な り 、 それら層がそ れぞれ反射性導電性層及び透光性導電性層であ っ て 、 反射性電極である場合、 層 4 の表面を、 図示 しないが 層 5 との圜の界面で乱反射面を形成する面 と するこ と もできる 。
[0065] 電極 E i は、 基体 1 が透光性を有する場合、 透光性 電極 と する 。 .
[0066] 電極 Ε ·, が透光性電棰である場合、 その透光性電棰 は、 金属酸化物層 と し得る 。
[0067] 電極 E が単層の透光性電棰である場合、 その電極 E i は、 非単結晶半薯体積層体 Q i の電極 E i 側が非 単結晶半導体積層が P型のである場合、 前述 し た と同 様の理由で、 酸化錫ま た はそれを主成分 と し て いる金 属酸化物層でなるを可 とする。 ま た非単結晶半導体積 層体 Q i の電極 E i 側の非単結晶半導体積層が N 型で ある場合、 酸化イ ンジウムま た はそれを主成分と して いる金属酸化物層でなるを可 と する。
[0068] 電極 Ε ', が層 4 及び 5 の 2 層構成を有 して 、 透光性 電極である場合、 非単結晶半導体積層体 Q i の電極 E i 側の非単結晶半導体積層が P型のである場合、 層 5 を酸化錫ま た はそれを主成分 と し て いる金属酸化物層 _丄 ― と し 、 ま た層 4 を截化イ ンジゥムま た はそれを主成分 と している金属酸化物雇 とするのを可 と す ¾> 。■
[0069] ^ ¾ c ί は、 電極 E i が透光性を有 している場合、 必ず し ち反射性電極でな ぐ て ¾よい。 この場合、 電極
[0070] E i が単層の場合、 ク ロ ムまた はそれを主成分と して いる層 と し喬る d た 、 屬 4 及び 5 の 2層構成の場合 層 4 を上述 した金属酸化物層 と し 、 雇 5 を ク ロ ムまた はク ロ ムを主成分と して いる層 と し得る。
[0071] 基体 1 上に形成されている半導体素子 U i において その上述 し †こ電極 E J 上に形成されている非単結晶 半導体積層 Q j +t は、 ^ ¾ E j +1 の電極 E J 側 とは 反対側の側縁位置から、 上述し すこ 極 t j と電極 E j +t とを隔てている溝 G j 内を通 り 、 電棰 E i の電棰 E j +1 側の側縁位置まで延長し 、 非単結晶半導体積層体
[0072] Q j と連接 レている 。
[0073] ^ is c 1 上に形成されている非単結晶半導体積屬体
[0074] Q J は、 第 4 図 A に示すよう に電極 E , の電極 E 2 側 と は反対側の側面上を通 っ て基体 1 上まで延長してい る 。
[0075] ま た 、 非単結晶半導体積層体 Q n が非単結晶半導体 稹層体 Q o と して、 電極 E π の電極 Ε η 側 と は反対 側の側面を通 っ て基体 1 上まで延長している。
[0076] 上述 し た非単結晶半導体積曆体 Q i は、 縱方向に、 電極 E ; を覆う 長さ に延長 し ている 。 非単結晶半導体 積層体 Q ; に は、 第 1 図でみて縦方向に延長して いる
[0077] OMPI 溝 O i が形成されている 。 この溝 O i は、 非単結晶半 導体積層体 O i の延長方向でみた両端面の近傍位置ま で しか延長 し ていない。 従 っ て 、 非単結晶半導体積層 休 Q』 と非単結晶半導体積層体 Q』 +t と は、 それ等の 幅方向の両端部を除いた部において 、 溝 Q J に よ っ て 互に 隔て ら れて いるが、 それ等の幅方向の両端部に お いて 、 豆に連接 し ている。 ま た 、 非単結晶半導体積層 体 Q j +, ( = Q n ) と非単結晶半導体積層体 Q n と は それ等の幅方向の両端部を除いた部に おいて 、 溝 Q TI に よ っ て互に 隔て ら れて いるが、 そ れ等の幅方向の両 端部に おいて互に連接 し ている 。
[0078] 電極 E i 上に形成さ れている非単結晶半導体積層体 Q i は、 P型ま た は N 型の非単結晶半導体層 と 、 それ と は反対の導電 を有する非単結晶半導体層 との 2 翳 構造の 1 つがら なる構成、 ま た はこ の よ う な 2 層構造 の複数が頫次積重ね ら れて いる構成と し得、 従 っ て 、 内部に少な く と も 1 つ の P N 接合を有する構成と し得 る。
[0079] しか しなが ら 、 非単結晶半導体積層体 Q i は、 第 3 図に示す よ う に 、 P型ま た は N 型の非単結晶半導体層 8 と 、 I 型の非単結晶半導体層 9 と 、 非単結晶半導体 層 8 と は反対の導電型を有する非単結晶半導体層 1 0 と がそれら の順に順次積層さ れている 3 層構造の 1 つ からなる構成、 ま た は こ のよ う な 3 層構造の複数が照 次積重ね られている構成 と するを可 と し 、 従 っ て 、 内 部に少なく とも 1 つの P I Ν接合を有する構成である のを可 と す
[0080] 非単結晶半導体積層体 Q i の電棰 E i 側の非単結晶 半導体層は、 電極 の非単結晶半導体積屬体 Q f に 接している層が、 第 3 図を伴な つ て上述 した よ う に、 上述 した酸化鍚ま た は酸化錫を主成分と し て いる金属 酸化物でなる場合、 P型でなる 。 ま た 、 非単結晶半導 体積層体 Q i の電極 E i 側の非単結晶半導体層は、 電 極 Ε ; の非単結晶半導体積層体 Q ί が、 上述し た酸化 イ ンジウム ま た は酸化イ ンジウムを主成分と している 金属接化物でなる場合、 Ν型でなる。
[0081] 従っ て 、 非単結晶半導体積層体 が、 第 3 図に示 すよ う に、 非単結晶半導体層 8、 9及び 1 0 の 3 層構 造から なる構成を有 し 、 ま た、 電極 E ; の非単結晶半 導体積層体 Q ·, 側の層が、 上述 したよ う に酸化錫ま た は酸化錫を主成分 と している金属酸化錫でなる場合、 非単結晶半導体層 8 及び 1 0 は、 それぞれ P型及び N 型である。 ま す:、 電極 E i の透光性導電性層 5 が酸化 イ ンジウムま た は酸化イ ンジウムを主成分と している 金属酸化物でなる場合、 非単結晶半導体層 8 及び 1 0 は、 上述の場合 とは逆に、 それぞれ N 型及び P型であ る α
[0082] 非単結晶半導体積層体 Q i を構成 している非単結晶 半導体層は、 シ リ コ ン ( S i 〉 ま た はシ リ コ ンを主成 分としている半導体でなるを可 とする。 しか しなが ら 1 他の半導体であ っ ても よい。
[0083] 非単結晶半導体積層体 Q i が非単結晶半導体層 8、 9及び 1 0の 3層構造からなる構成を有する場合、 そ の非単結晶半導体層 8は、 例えばシ リ コ ン ( S i ) で な り得、 その厚さ は、 例えば 5〜 300 A代表的に は 70〜 1 3 0 A と し得る。 非単結晶半導体屬 8が P-型 である場合、 非単結晶半導体層 8は、 P型不純物を含 み、 その P型不純物 と し て は.、 例えばポ ロ ン ( B ) と し得る。
[0084] 非単結晶半導体層 9は、 非単結晶半導体層 8と同様 に 、 例えばシ リ コ ン ( S i ) でな り 得、 しか し なが ら 非単結晶半導体層 8に比 し厚い、 例えば 0 * 4〜 0. 7 m の厚さ を有す るのを可 と する。 非単結晶半導体 層 9は、 P型不純物が僅かに導入されているか、 P型 不純物の何れも実質的に導入さ れて いないか、 導入さ れている と し て もその濂度は無視 し得る程度に十分低 い o
[0085] 非単結晶半導体層 1 0は、 非単結晶半導体層 8と同 様に例えばシ リ コ ンでな り 得るが、 光電変換さ れる べ き光の入射側であるので、 非単結晶半導体層 8に比 し 広い エネルギバ ン ドギ ャ ッ プを有するのを可 と し 、 例 えばシ リ コ ンを主成分 と する例えば S i X C 1 - X ( 0 < X < 1 ) で表わさ れる炭化珪素の よ う な半導体 でなるのを可 と する 。 この場合、 非単結晶半導体屬 1 0は、 5〜 300 A、 代表的に は 70〜 1 3 0 Aの厚 さ と し得 a
[0086] 基体 1 上に形成された半導体素子 U i において 、 そ の上述 した非単結晶半導体積層体 Q i 上に形成さ れて ( る %棰 F i は、 非単結晶半導体積層体 Q ί 上 电極
[0087] と対向 し て形成さ れている。
[0088] しの場 A. 雷
[0089] 口 、 ¾極 厂 j +1 、 非単結晶半導体積層体 Q j H の非単結晶半導体積層体 Q <i 側 と は反対側を一部 残した位置か ら 、 非単結晶半導体積層体 Q i の非単結 晶半導体積層体 Q j +ι 側の部上まで延長し て いる。
[0090] 極 F 1 は、 非単結晶半導体積闥体 Q 1 の非単結晶 半導体積層体 Q 2 側の一部を残 した位置から 、 電極 F 2 側 と は反対側に、 非単結晶半導体積雇体 Q 1 の、 電 極 E 1 の側面上に延長し ている部上を通つ て 、 基体 1 上の側縁位置 まで延長している o
[0091] ま 上述 し た非単結晶半導体積層体 Q π 上に 、 単結晶半導体積層体 Q D 側の部か ら 、 非単結晶半導体
[0092] 体 Q 0 の側面上を通 つ て 、 基体 1 の側縁位置まで 延長 している電棰 F n と周様の電極 F 0 が形成されて いる
[0093] 電極 F j と電種 F j +, と は、 絶縁分離部 Η ·ι に よ つ て隔て ら れている 。 ま た電極 F j M と電極 F a と は、
[0094] 分離部 Η τι に よ っ て隔て られている 。
[0095] 極 Ε ί は、 第 3 図 Α及び C に示すよ う に単層構造 と し得、 ま た、 第 3 図 B及び D 、 及び第 7 図に示すよ う に非単桔晶半導体積層体 Q t と接し ている層 2 1 と
[0096] OMPI 曆 2 上に形成さ れた層 2 2との 2層構造と し得、
[0097] さ ら に 、 第 8図に示すよ う に 、 層 2 1 及び 2 2と 、
[0098] 層 2 2上の層 23との 3靨構造と し得る。
[0099] 電極 F i は、 透光性を導電性 と し得る。
[0100] 電極 F i が透光性を有 し且つ単層構造である場合
[0101] その電極 F i は金属酸化物でなるのを可 と する。 そ
[0102] の金属酸化物 と し て は、 髙ぃ導電度 と 、 髙ぃ光透過
[0103] 率とを有する こ と と 、 電極 F i を形成する ときに 、
[0104] 非単結晶半導体積層体 Q i の電極 F i 側の非単結晶
[0105] 半導体層を構成 し ている非単結晶半導体ま た はそれ
[0106] に含ま れている不耗物 と反応 し て 、 非単結晶半導体
[0107] 積層体 Q i と電棰 F i との簡の接蝕抵抗を高める層
[0108] が形成された り 、 光透過率の悪い層が形成された り
[0109] するのを回避するこ との観点か ら 、 菲単結晶半導体
[0110] 積屬体 Q i の電極 E i 側の非単結晶半導体層が P型
[0111] である場合、 酸化錫ま た は酸化錫を主成分 と し てい
[0112] る金属酸化物例えば酸化ア ンチモ ンを 1 〜 1 0重量
[0113] %含んでいる ま た はハ ロゲンを含んでいる酸化錫と
[0114] するのを可 と する。 ま た 、 周様の観点から 、 非単結
[0115] 晶半導体積層体 Q i の電極 E i 側の非単結晶半導体
[0116] 層が N型である場合、 酸化イ ンジウム ま た は酸化ィ
[0117] ンジゥ厶を主成分 と し ている金属酸化物、 例えぱ酸
[0118] 化錫を 1 〜 1 0重量%含んでいる酸化イ ンジウム と
[0119] するを可 と する。 こ の場合、 電極 F i は、 倒えば 3
[0120] ひ 0〜 600 Aの厚さ と し得る。
[0121] '
[0122] ΟΜΡΣ
[0123] J 電棰 F i が透光性を有 し且つ層 2 1 及び 2 2の 2 雇構造を有する場合、 非単結晶半導体積層体 Q i 側 に これと接 している層 2 1 は、 非単結晶半導体積雇 体 Q i の層 2 1 に接し ている非単結晶半導体雇が P 型であるか N型であるかに応じて、 上述 したよ う に 酸化錫また はそれを主成分と している層、 ま た は酸 化イ ンジウムま た はそれを主成分と している靨でな るを可とする。 この場合、 層 2 2は、 層 2 1 が酸化 鍚また はそれを主成分と している層である場合、 酸 化イ ンジウム ま たはそれを主成分 と し ている層でな るを可と し 、 また 、 酸化イ ンジウム また はそれを主 成分と し ている層である場合、 酸化鍚ま た はそれを 主成分と している層でなるを可とする。
[0124] 電棰 F i は、 基体 1 及び電極 E i が透光性であ.る 場合、 反射性電極と し得る。 電極 F i が反射性電極 である場合、 その電極 F i は、 上述 したよう に 、 単 層構造と し得る外、 層 2 1 及び 2 2の 2層構造、 閽 2 1 、 2 2及び 2 3の 3層構造、 それ以上の多層構 造と し得る。
[0125] 電極 F: が、 層 2 1 及び 2 2の 2層構造である場 合、 層 2 1 が、 上述 したよ う に 、 非単結晶半導体積 層体 Q i の層 2 1 と接している非単結晶半導体層が P型であるか N型であるかに応じ て 、 上述 し たよ う に、 酸化錫またはそれを主成分と している雇、 ま た は酸化イ ンジウム ま た はそれを主成分と し ている層 でな り 、 層 2 2が、 銀ま た はアルミ ニウムでなるを 可 と する反射性導電材層でなるのを可 と する。
[0126] 電極 が層 2 1 、 2 2及び 2 3の 3層構造であ る場合、 靨 2 1 及び 2 2を上述 し た と周様の層 と し 層 2 3を、 ニ ッ ケル層 と するのを可 と する。
[0127] 電極 F i は、 基体 1 及び電極 E i が透光性であ つ ても、 必ず し も反射性電極である必要はない。 この 場合、 電極 F i が層 2 1 及び 2 2の 2層構造の場合 層 2 1 を上述 し た と周様の層 と し 、 層 2 2をク ロ ム ま た はそれを主成分でなるを可 とする昇華性導電材 層.と するのを可 とする 。
[0128] 上述 し た非単結晶半導体積層体 Q fl 上に延長 し て いる電極 F D は、 上述 し た電極 F i と周様の構成を 有する。
[0129] 半導体素子 U j +, ( j 1 , 2 , 3 «·· ♦«拳 》♦» ( n 一
[0130] 1 ) ) の電捶 F j +, は、 連絡部 K j を介 し て 、 半導 体素子 の電極 E j に連結 し ている。
[0131] この場合、 連絡部 Κ』 は、 電極 F j t1 の電極 E j に対向 し ている位置から 、 溝 Oj 内を通 っ て 、 電棰 E J の電極 F J ti と対向 し ている領域に達する ま で 延長 し ている。 このよ う な連絡部 K J は、 電捶 F J +, と周時に形成さ れた電棰 F j « の延長部でなる。
[0132] 半導体素子 E t の電極 F i は、 上述 し たよ う に 、 基体 1 上の左側縁位置ま で延長 し 、 その延長部は、 外部接続端子 1 1 を形成 し ている 。 また、 上述した非単結晶半導体積靨体 Q o 上に延 長 している電棰 F a は、 半導体素子 U ri の電極 E n に 、 連絡部 Κπ を介 して連結されている。
[0133] この場合、 連結部 Κ π は、 電極 F a の電棰 Ε π と 対向 している位置から 、 電極 E n の電極 F o と対向 し ている領域に達する ま で溝 O n を通っ て延長 して いる。 このよ う な連結部 Κ π は、 電極 F a と周時に 形成さ れた、 電棰 F a の延長部でなる。
[0134] 上述した電極 F n は、 電極 F π 側 と は反対側に 、 非単結晶半導体積層体 Q a の側面上を通 っ て 、 基体 1 上の右側縁位置まで延長 し 、 その延長部は、 外部 接続端子 1 2を形成 し ている。
[0135] 上述 した絶縁分錐部 H j は、 それに よ つ て 、 非単 結晶半導体積層休 Q j に 、 電極 F j + 1 下の領域 1 3 が形成されるよ う に 、 非単結晶半導体積層体 内 に延長 して、 第 1 図でみて縱方向に延長 している ま た、 上述 した絶縁分離部 H π は、 それに よ つ て 非単結晶半導体積靨体 Q n に 、 電棰 F o 下の領域 1 3が形成されるよ う に、 非単結晶半導体積層体 Qn 内に延長 し 、 第 1 図でみて 、 親方向に延長し ている ま た 、 上述 した溝 0 j は、 電極 E ··' の電極 E «ι +1 と対向 し ている部を厚さ方向に横切 っ て延長し、 従 つ て電極 E «I は、 電極 E J « 側の領域 1 4を有して いる構成を有する。 ま た 、 溝 Ο π は、 電極 Ε π の電 捶 F u と対向 している部を厚さ方向に横切 っ て延長 し 、 従 っ て 、 電極 E n は、 電極 E n 側 と は反対側
[0136] の領域 1 4 を有 し ている構成を有する。
[0137] 基体 1 上に は、 上述 し た半導体素子 U ! 〜 U n を
[0138] 埋置するよ う に 、 透光性を有する反射防止兼保護用
[0139] 膜 1 5 が形成さ れている。 こ の反射防止兼保護用膜
[0140] 1 5 は、 上述 し た外部接続端子 1 1 及び 1 2 をそれ
[0141] ぞれ形成 している電極 F ! 及び F n の延長部上に は
[0142] 延長 し ていない。
[0143] 以上が、 本発明に よ る光電変換装置の製法に よ つ
[0144] て製造される、 光電変換装置の実施例の構成である
[0145] 次に 、 このよ う な構成を有する光電変換装置を製
[0146] 造するための、 本発明に よ る光電変換装置の製法の
[0147] 実施例を、 第 5 図 A 〜 Gを伴な つ て述べよ う 。
[0148] 第 5 図 A 〜 G において 、 第 1 図及び第 2 図 と の対
[0149] 応部分に は、 同一符号を付 し て詳細説明を省略する
[0150] 第 5 図 A 〜 G に示す本発明に よる光電変換装置の
[0151] 製法の一例は、 次に述べる とお り である 。
[0152] すなわち 、 第 5 図 A に示すよ う に 、 第 1 図及び第
[0153] 2 図で上述 した基体 1 を予め用意する。
[0154] しか し て 、 上述 し た基休 1 上に 、 第 5 図 B に示す
[0155] よ う に 、 爾後、 第 1 図及び第 2 図で上述 し た電極 E
[0156] t 〜 E n になる導電性層 4 1 をそれ自体は公知の種
[0157] 々の方法に よ っ て形成する 。 この場合、 電極 〜
[0158] E n を、 第 3 図を伴な つ て上述 し た よ う に 2 つの層
[0159] 4 及び 5 と の 2層構造と する場合、 導電性層 4 1 は
[0160] OMPI 図示詳翱説明は省略するが 爾後、 層 4 になる雇を それ自体は公知の倒えば蒸着法によ っ て形成し、 次 に 、 その層上に、 爾後、 層 5 になる層を、 周様にそ れ自体は公知の例えば蒸着法に よ っ て形成する。
[0161] 次に、 導電性層 4 に対する 3 0 7 0 a 代表 的に は 4 0 II のスポッ 卜径を有する複数の レーザ ビーム ( 図示せず ) を同時的に用いた走査処理に よ つ て、 第 5 図 Cに示すよう に 、 導電性層 4 1 に順次 配列された第 1 図及び第 2 図で上述 した ( n 一 1 ) 個の溝 G 1 , G 2 G π - 1 を形成 し 、 これに よ っ て、 導電性層 4 1 から 、 それら溝 G 1 , G I ,
[0162] G Π -1 に よ つ て順次隔て ら れて屜次配列され ている π 個の ^ fe E ··· ··· ··· n を形成する の場合の複数の レ ザビームを周時的に用 た 導電性層 4 1 に対する走査処理は 例 と して 第 3 図を伴 つ て 次に述ベるよ に し て行う o すなわち 、 レーザ発振器 5 1 からの例えば 7 K H Zの周波数で断続 し ている レーザビー ム B 0 をコ リ メ タ 5 2 及び反射 - 5 3 を介 して ビーム分割 器 5 4 に供給し、 その ビーム分割器 5 4 から
[0163] G Π -1 の数 ( n 一 1 ) と等しいか ( n 一 1 ) よ り も大なる数 ( これを P と する とぎ、 例えば、 P = 8 または P 1 6 、 た し、 図においては 簡単のた め P = である場合が示されている。 ) の ビー厶 B
[0164] B B P を周時的に これら複数の ビーム B ! 〜 B P の相隣る間隔は、 癀 G ! 〜 Gn -1 の相膦る溝の藺隔に応じ て予め決め ら れている。
[0165] これ ら複数の ビーム B ! 〜 B P をそれら に共通の 反射ミ ラ ー 5 5及びプ リ ズム 5 6を介 し て 、 相対向 して配された 2枚の基板 1 の一方 ( こ れを第 1 の基 板 1 と称す ) 上に形成されている導電性層 4 1 ( た だ し 、 図においては、 簡単のため導電性層 4 1 は示 されていない ) に 、 例えば 5 0 ^ mの直径を有する スポ ッ ト寸法で照射させる 。 この場合、 プリ ズム 5 6を、 コ ン ピュ ー タ 5 7に 制御された駆動機構 5 8 に よ っ て、 第 1 の基板 1 の幅方向に移動させる こ と に よ っ て 、 複数の レーザ B t 〜 B P に よ っ て第 1 の 基板 1 上の導電性層 4 1 をその幅方向に走査させる このよ う に して第 1 の基板 1 に形成された導電性曆 4 1 に溝 G! 〜 G P を形成する。
[0166] この場合、 レ ーザビーム B t 〜 B P の数 Pが溝 G 1 Gri の数と等 しい場合、 溝 G i Gn -t の全 てが同時的に形成される。
[0167] レーザビームの B ! 〜 B P の数 P が溝 〜 Gn の数 ( n — 1 ) よ り も小である場合、 第 1 3図に 示すよ う に 、 複数の レーザビーム B ! 〜 B P に よ つ て導電性層 4 を幅方向に走査させ て P本の溝 〜 GP を形成 して後、 ビーム分割器 5 4を、 コ ン ビ ユ ー タ 5 7 に よ っ て制御さ れた駆動機構 5 9 に よ つ て 、 基板 1 上の レーザビー ム B i 〜 B P でみて 、 そ れらが基板 1 の長さ方向に移動するよ う に 、 移動さ せ、 次に複数の レーザビー ム Β ι 〜 B P に よ っ て導 電性層 4 1 を再度走査して P本の溝 GP * 1 〜G2
[0168] P を形成する。 以下、 周様のこ とを順次操返させる 実際上、 ビーム分割器 5 4を上述した よ う に移動さ せる と き、 レーザ発振器 5 1 は、 それから レ ーザビ ーム B B が得られないよ う に 、 従 っ て複数の レーザ ビーム B i 〜 B P が得ら れないよ う に、 コ ンビユ一 タ 5 7に よ っ て制御される。
[0169] 以上のよ う に し て 、 第 1 の基板 1 上に形成された 導電性雇 4 1 に 、 溝 G 1 〜Gn -t の全てを形成する 次に 、 プ 1 ズム 5 6をコ ン ピュ ー タ 5 7 に よ っ て 制御された駆動機構 5 8に よ つ て、 9 0度だけ回転 させて 、 2枚の基板 1 の他方 ( これを第 2の基板 1 と称す ) の導電性層 4 1 に 、 第 1 の基板 1 に形成さ れている導電性雇 4 1 に溝 G 1 〜 G Π -1 のを形成す る上述 した方法と周様の方法に よ っ て、 溝 G G n -1 の全てを形成する。
[0170] 上述 した よう に して基板 1 に形成されている導電 性層 4 1 に? ft G 1 〜 G Π -1 を形成するために用いる 複数の レ一ザビ一ム B 1 〜 B P と して は、 レーザ発 振器 5 1 と して Y A Gレーザ発振器を用いるこ と に よ っ て 、 波長 1 . 0 6 mまた は 0. 5 3 mの レ 一ザビー厶を用いるのを可と する。 ま た、 レーザ発 -2.7- 振器 5 1 と して アルゴン レーザ発振器を用いるこ と によ っ て 、 波長 0. 4 8 8 jw mま た は 0. 5 1 2 ί mの レーザビームを用いるこ ともできる。
[0171] 上述 し た複数の レーザビームを周時的に用いた導 電性層 4 1 に対する走査処理は、 大気中で行い得る。
[0172] ま た 、 上述 し た複数の レ ーザビー ムを周時的に用 いた導電性層 4 1 に対する走査処理は、 導電性層 4 ■1 を構成 し ている導電性材料を、 こ れと 高温で反応 して 、 基体 1 上か ら飛散させる気体の雰囲気中で行 う こ と もできる。 こ の場合の気休 と し て は、 弗化水 素 ( H F ) 、 塩化水素 ( H C I.〉 、 フ レオ ンガス
[0173] ( C F « , C H F 3 , C C I F 3 ま た はそれら と類 似のガス ) を用い得る。
[0174] 上述 し た複数の レ ーザビ ームを周時的に用い 導 電性層 4 1 に対する走査処理を、 大気中で行なう場 合、 溝 G j の上縁外周に上方に膨出 し ている 「 ゾ リ J が生 じ易いので、 複数の レーザビー ムを用いた走査 処理を行な っ て後、 上述 し た気体ま た は弗酸 ( H F ) 、 塩酸 ( H C I ) ま た はフ レオ ン液 ( C 2 F 2 C I
[0175] ♦ 、 C 2 F I C I 3 ま た はそれら と類似の液体 ) な どの液体を可 と するエ ッ チ ヤ ン 卜 を用いたエ ツ チン グ処理を行なう のが望ま しい。
[0176] ま た 、 上述 した導電性層 4 1 に対する複数の レ ー ザビームを周時的に用いた走査処理は、 第 1 3図を 伴な つ て上述 した よ う に コ ン ピュ ー タ の助けを借り るこ と によ っ て、 微細、 高精度に 、 容易に 、 短い時 藺で行う こ とができる。
[0177] 次に 、 基体 1 上に 、 第 5図 Dに示すよ う に 、 上述 し た溝 G t G n - 及び電極 E t 〜 Ε Π を埋設し て いる非単結晶半導体層 4 2を、 その非単結晶半導体 層 4 2の電極 E t 〜 Ε π 上の領域をそれぞれ第 1 図 及び第 2図で上述 した非単結晶半導体積層体 〜 Q n とするよ う に、 それ自体は公知の例えば減圧〇 V D法に よ っ て形成する。 非単結晶半導体積層体 〜 Q n を 、 上述 し た よ う に非単結晶半導体雇 8, 9及び 1 0からなる 3雇 構造とする場合、 非単結晶半導体積層体 4 2 は、 図 示説明は省略するが、 まず、 爾後、 非単結晶半導体 層 8 になる非単結晶半導体屬を、 倒えば潁圧 C V D 法に よ っ て形成し 、 次に 、 その非単結晶半導体雇上 に、 爾後、 非単結晶半導体積屬体 9 に なる非単結晶 半導体層を、 周様に、 倒えば減圧 C V D法に よ っ て 形成 し 、 次に 、 その非単結晶半導体層上に、 爾後、 非単結晶半導体積雇体 1 0になる非単結晶半導体層 を、 同様に 、 倒えば弒圧 C V D法に よ つ て形成する 次に 、 非単結晶半導体積層体 4 2に対する、 前述 した導電性雇 4 1 に対する複数の レーザビームを周 時的に用いた走査処理の場合と周様の、 複数の レー ザビー ムを周時的に用いた走査処理に よ っ て 、 第 5 図 E に示すよ う に 、 非単結晶半導体積層体 , Q 2 Q n に 、 第 1 図及び第 2 図で上述 し た n 個 の溝 0 i , 0 2 O n を形成する。
[0178] この場合、 溝 0 i ( j = 1 , 2 n ) を、 図 示のよ う に 、 電棰 E i の厚さ を横切 っ て 、 基体 1 の 絶縁膜 2 に達する深さ に形成 し得る。 このよ う な溝 0 i の場合、 その溝 O i に よ っ て、 電棰 E i の頜域 1 4 が形成さ れる。
[0179] 非単結晶半導体積層体 4 2 に対する複数の レ ーザ ビー ムを同時的に用いた走査処理は、 上述 した導電 性層 4 1 に対する複数の レ ーザビームを.周時的に用 いた走査処理の場合 と周様に 、 大気中で行ない得る ま た 、 非単結晶半導体積層体 4 2 に対する複数の レ ーザビ ー ムを周時的に用 いた走査処理は、 それに よ っ て溝 0 i を電極 E i の厚さ を横切 っ て延長 して いる深さ に形成する場合、 非単結晶半導体積層体 4 2 を構成 している非単結晶半導体及び電極 E E n を構成 し ている導電性材を 、 それ ら と髙温で反応 し て 、 基体 1 上から飛散させる気体の雰囲気中で行 な う こ と ちでさる。 この場合の気体と し て は、 上述 した導電性層 4 1 に対する複数の レーザビ一ムを同 時的に用いた走査処理の場合 と同様に、 弗化水素、 塩化水素、 フ レオンガスを用い得る
[0180] 上述 し た非単結晶半導体積曆体 4 2 に対する複数 -3&- の レーザビームを周時的に用いた走査処理を、 大気 中で行なう 場合、 前述 し た導電性層 4 に対する複 数の レ一ザビームを同時的に用いた走査処理の場合 と周様に 、 複数の レーザビー ムを周時的に用いた走 査処理後、 上述した気体、 または上述 した液体を可 と するエ ッ チヤ ン 卜 を用いたエ ッ チング処理を行な う のが望ま しい。
[0181] ま た 、 上述 した非単結晶半導体積層体 4 2 に対す る複数の レーザビー ムを周時的に用いた走査処理は それに よ っ て形成される溝 O j ( j = 1 , 2 *·· ··· ( n 一 1 ) ) が、 導電性層 4 1 に対する複数の レー ザビームを周時的に用いた走査処理によ っ て形成さ れている溝 G j を基準と し て、 それから横方向の決 め られた方向に ( 図において は左方向 ) に 、 予定長 さ をと つ た位置に形成されるよ う に 、 行なわれる。 この場合の予定長さ は、 非単結晶半導体積層体 4 2 の厚さ に比 し長い値を有する。 しか しなが ら 、 その 長さ は、 溝 0 j がよ り溝 G j に近接するよう な値に 選ばれているのを可とする。 このよ う な予定長さを と っ た位置に 、 溝 O j を形成するのに 、 第 1 3 図で 上述し たよ う に 、 コ ン ピュ ー タ 5 1 の助けを借り て ビーム分割器 5 4 の位置を駆動機構 5 9 を介して移 動させれぱ、 その溝 O j を、 溝 G j に よ り近接 し た 位置に 、 髙精度に 、 容易に形成するこ とがでぎる。 従っ て、 電極 E』 の領域 1 4 の基体 1 上に 占める面 積を小にするこ と ができる。 溝 On は 、 溝 G n -1 を 基準と し て 、 電極 E n の領域 1 4が基体 1 上に 占め
[0182] る面積がよ り小になるよ う な、 電極 E n の電極 E n
[0183] -, 側 と は反対側の側縁に よ り近接 し た位置に形成さ
[0184] れるのが望ま しい。
[0185] さ ら に 、 上述 し た非単結晶半導体積層体 4 2 に対
[0186] する複数の レ ーザビームを周時的に用 いた走査処理
[0187] は、 それに よ つ て形成される溝 0 t 〜 On が、 第 1
[0188] 図及び第 2図に示すよう に 、 非単結晶半導体積層体
[0189] 10 4 2の幅方向の両側面ま で延長 し 、 従っ て 、 非単結
[0190] 晶半導体積靨体 O i 及び O i tl が溝 O i に よ っ て全
[0191] く 分離されていないもの と し て形成されるよ う に行
[0192] つ てもよいが、 図示 しないが、 非単結晶半導体積層
[0193] 体 4 2の幅方向の両側面近傍まで しか延長 し てお ら
[0194] ず、 従 っ て 、 非単結晶半導体積層体 0 ,· 及び O i H
[0195] がそれら両側部に おいて連接 して いるもの と し て形
[0196] 成さ れるよ う に行う のを可 と する。
[0197] 次に 、 基体 1 上に 、 上述 し た非単結晶半導体積層
[0198] 体 Q i 〜 Q n 上、 及び上述 し た溝 0 ! 〜 Ο π 内に連
[0199] 0 続 して延長 し 、 それ ら溝 〜 ο π を通 じ て電極 Ε
[0200] 1 〜 E n -, に連絡し ている連絡部 K t 〜 Κ Π を有す
[0201] る、 爾後、 第 1 図及び第 2図で上述 し た電極 F t 〜
[0202] F n 及び F e になる導電性層 4 3を、 それ自体は公
[0203] 知の倒えば蒸着法に よ っ て形成する。
[0204] 5 この場合、 導電性層 4 3を、 基体 1 の縱方向 ( 幅
[0205] u" υ
[0206] WIPO 、' 方向 ) の両俩部上を残 して延長させるを可と し 、 し
[0207] か しなが ら 、 爾後、 第 1 図及び第 2 図で上述し た外
[0208] 部接続端子 1 1 及び 1 2 が形成されるよう に 、 基体
[0209] 1 の横方向 ( 長さ方向 ) の両側緣上ま で延長してい
[0210] るよう に形成するのを可とする。
[0211] 次に 、 導電性層 4 3 に対する複数の レーザビーム
[0212] を周時的に用いた走査処理を、 前述 した導電性層 4
[0213] 1 に対する複数の レーザビームを同時的に用いた走
[0214] 査処理の場合と周様に行う こ とに よ っ て、 導電性層
[0215] 4 3 に、 順次配列された n 艢の絶縁分離部 H t , H
[0216] 2 ··· ··· "· Η η を形成する と ともに 、 導電性層 4 3 か
[0217] ら 、 絶縁分離部 Η, , Η 2 Η η によ っ て履
[0218] 次隔て られた、 上述 した電極 ··· ··* »«鲁
[0219] Π
[0220] に上述 した非単結晶半導体積層体 Q r , Q ··· ··· ···
[0221] Q n を介 してそれぞれ対向 している、 順次配列され
[0222] た n 個の電極 F ! , F 2 * F π と 、 絶縁分離部
[0223] Η η に よ っ て上述 した電棰 Ε π から隔て られた 、 非
[0224] 単結晶半導体積層体 Q n を介 し て電極 E n と対向 し
[0225] ている電棰 F a とを形成する。 この場合の複数の レ
[0226] 一ザビームを周時的に用いた走査処理は、 電極 F j
[0227] +1 が、 上述 した連結部 Κ』 を介して電極 Ε』 に連桔
[0228] し ているよ う に、 行なわれ、 また、 電極 F a が上述
[0229] した連結部 K n を介 して電極 E n に連結しているよ
[0230] う に、 行なわれる。
[0231] 上述 した導電性層 4 3 に対する複数の レーザビー
[0232] OMPI
[0233] " - 3i - ムを同時的に用いた走査処理は、 絶縁分觼部 H i
[0234] ( i = , 2 η ) が、 非単結晶半導体積層体
[0235] Q i 内に延長するよ う に形成 し得る。
[0236] 上述 し た導電性層 4 3 に対する複数の レーザビー
[0237] 厶を同時的に用いた走査処理は、 前述 した導電性層
[0238] 4 1 に対する複数の レーザビー ムを同時的に用いた
[0239] 走査処理の場合と周様に 、 大気中で行ない得る。
[0240] ま た 、 導電性層 4 3 に対する複数の レ ーザビ ー 厶
[0241] を周時的に用いた走査処理は、 導電性層 4 3 を構成
[0242] し ている導電性材 と非単結晶半導体積層体 Q t 〜 Q
[0243] π を構成 し ている非単結晶半導体とを、 それ ら と髙
[0244] 温で反応 し て 、 基体 1 上か ら飛散さ せる気体の雰囲
[0245] 気中で行ない得る 。 この場合の気体と し て は、 前述
[0246] し た導電性層 4/1 に対する複数の レ ーザビ ームを周
[0247] 時的に用いた走査処理の場合と同様に 、 弗化水素、
[0248] 塩化水素、 フ レオ ンガスを用い得る 。
[0249] 上述 し た導電性層 4 3 に対する複数の レーザビー
[0250] 厶を周時的に用いた走査処理を 、 大気中で行な う 場
[0251] 合、 前述 し た導電性層 4 1 に対する複数の レ ーザ ビ
[0252] 一厶を周時的に用いた走査処理の場合 と周様に 、 複
[0253] 数の レーザビームを周時的に用いた走査処理後、 上
[0254] 述 し た気体ま た は上述 し た弗酸、 塩酸、 フ レオ ン液
[0255] などの液体を可 と するエ ッ チヤ ン 卜 を用いたエ ッ チ
[0256] ング処理を行な う のが望ま しい。
[0257] 上述 し た導電性層 4 3 に対する複数の レーザビー
[0258] ΟΜΡΙ 一 W ムを周時的に用いた走査処理によれば、 絶縁分離部
[0259] H i を、 図示のよ う に溝と し て形成するこ とができ る。
[0260] さ ら に 、 上述 した導電性雇 4 3に対する複数の レ 一ザビームを周時的に用いた走査処理は、 それに よ つ て形成される絶縁分離部 Η,· が、 非単結晶半導体 積雇体 4 2 に対する レーザビームを用いた走査処理 によ っ て形成されている溝 O i から横方向の決め ら れた方向 (図においては左方向 ) に 、 予定の長さを と っ た位置に形成されるよう に行なわれる。 この場 合の予定の長さ は '、 非単結晶半導体層 Q i の厚さ に 比し長い。 しか しながら 、 絶縁分離部 H i が、 よ り 溝 O i に近接し ているよ う な値に、 選ばれているの を可とする。 このよう な予定長さをと つ た位置に絶 縁分離部 Η ϋ 及び Η η を形成するのに 、 第 1 3図で 上述 した コ ン ビュ一タ 5 1 の助けを借り て ビーム分 割器 5 4の位置を移動させれば、 その絶緣分離部 Η
[0261] I を、 髙精度に、 短い時間で形成するこ とができる 従 っ て、 非単結晶半導体積屬体 Q i が有する領域 1 3の基体 1 上に占める面積を小にするこ とができる 次に 、 基体 1 上に 、 電棰 F ! 〜 F N 及び Fe を埋 設し 、 且つ絶縁分離部 H i 上にも延長 している透光 性反射防止兼保護膜 1 5をそれ自体は公知の方法に よ っ て形成する。
[0262] 以上のよ う に して、 第 1 図及び第 2図に示す光電 変換装置を製造する。
[0263] 以上で、 本発明に よ っ て製造 し得る光電変換装置
[0264] の実施倒及びその製法の実施例が明 らかとな っ た 。
[0265] 本発明に よる製法に よ っ て製造さ れる第 1 図及び
[0266] 第 2図に示す光電変換装置に よれば、 基体 1 の上方
[0267] 側か ら光 ( 図示せず ) が入射されるこ と に よ っ て 、
[0268] 半導体素子 U ! 〜 U n が、 光電変換作用を行ない、
[0269] 各半導体素子 U i ( 1 = 1 . 2 n ) の電極 E
[0270] i 及び F i 間に光起電力が発生する。
[0271] 半導体素子 u j ,ι ( j = 1 . 2 ( n - 1 ) )
[0272] の電棰 F «i + は、 連結部 K j を介し て 、 半導体素子
[0273] U j の電極 に連結され、 半導体素子 U t の電棰
[0274] F 1 は外部接続端子 1 1 に導出さ れ、 半導体素子 U
[0275] n の電棰 E h は連結部 Κ π 及び電極 F <j を介 し て外
[0276] 部接続端子 1 2 に導出されている。 従 っ て 、 半導体
[0277] 素子 U t , U 2 U Π は、 連結部 Κ , , K 2 ··♦
[0278] ··· ··· Κ Π -1 を介 し て願次直列に接続されて 、 外部接
[0279] 続端子 1 1 及び 1 2 に導出さ れている。 こ のため、
[0280] 上述 し た光の入射に よ っ て、 外部接続端子 1 1 及び
[0281] 1 2間に 、 半導体素子 〜 U n の電圧の和の電圧
[0282] を有する光起電力が発生する。
[0283] 第 5図に示す本発明に よ る製法に よれば、 上述 し
[0284] た光起電力を発生する光電変換装置が次の工程を含
[0285] んで形成さ れる 。
[0286] ( a ) 基体 1 上に 、 第 1 の導電性層 4 1 を形成す
[0287] ΟΜΡΙ
[0288] 」 る第 1 の工程 (第 5図 B ) 。
[0289] ( 》 第 .1 の導電性屢 4 1 に対する複数のレーザ ビームを周時的に用いた第 1 の走査処理に よ つ て、 第 1 の導電性屬 4 に頫次配列された 第 1 の溝 G ! 〜 Gn を形成する と ともに 、 第 1 の導電性層 4 1 から第 1 の溝 . G 2
[0290] G π -1 に よ っ て順次隔て られた第 1 の 電極 E i , E 2 E n を形成する第 2の 工程 ( 第 5図 C ) 。
[0291] ( c ) 基体 1 上に 、 第 1 の溝 G t 〜 G n 及ぴ電 極 E ! 〜 E ri を埋設'している非単結晶半導体 積層体 4 2を形成する第 3の工程 ( 第 5図 D )
[0292] ( d ) 非単培晶半導体積層体 4 2に対する複数の レーザビ一厶を周時的に用いた第 2の走査迅 理によ つ て 、 非単結晶半導体積層体 4 2に、 照次配列された第 1 の電 E 1 〜 E π をそれ ぞれ外部に醮ませる第 2の溝 0 1 〜 0 n を形 成する と と ち に 、 非単桔晶半導体積層体 4 2 から上記第 2の溝 01 , 0 ·«亀 ·《«
[0293] 2 ··· 0 Π に よ っ て区画された 、 煩次 K列されている n 個 の非単結晶半導体積層体 Q 1 〜 Q n を形成す る第 4の工程 (第 5図 E ) o
[0294] ( e ) 基体 1 上に 、 非 晶半導体積雇体 Q 1 〜 Q n 上及び溝 O t 〜 0 Π -1 内に連結し て延長 し 、 溝 0 ! , 0 2 ·*· ··· ··· 0 Π -1 を通 じて 、 第
[0295] 1 の電極 Ε ! , Ε E Π -1 に連結 し て いる連結部 Κ t , K Κ Π -1 を有する 第 2 の 導電性靨 4 3 を形成する第 5 の工程
[0296] ( 第 5 図 F 〉
[0297] ( f ) 第 2 の導電性層 4 3 に対する複数の レ ーザ
[0298] ビームを周時的に用いた走査処理に よ っ て 、 第 2 の導電性屬 4 3 に 、 照次配列さ れた n 個
[0299] の絶縁分離部 H H n -1 を形成する と とも
[0300] に 、 第 2 の導電性層 4 3 か ら 、 上記艳縁分離
[0301] 部 H , H 2 ··* ··# ·«« H n -1 に よ っ て順次隔て
[0302] ら れ且つ電極 E t E 2 E n に非単桔
[0303] 晶半導体積層体 Q , Q ··· ··· ··· Q π を介 し
[0304] て対向 し て いる、 順次配列さ れた n 個の第 2
[0305] の電極 F 1 , F 2 F π を、 第 2 の電極
[0306] F i , F 3 F n が、 連結部 , K I
[0307] K n -1 をそれぞれ介 し て第 1 の電極 E
[0308] , , E 2 E π -, に連結 し て いる よ う に
[0309] 形成する第 6 の工程 ( 第 5 図 G )
[0310] 従 っ て、 第 5 図に示す本発明に よ る光電変換装置
[0311] の製法は、 上述 し た光起電力を発生する光電変換装
[0312] 置を、 容易に 、 短い時藺で製造する こ とができる。
[0313] ま た 、 第 4 図に示す本発明に よる光電変換装置の
[0314] 製法に よれば、 第 2 の溝 O j ( j = 1 . 2
[0315] ( n - 1 ) ) を、 第 1 の溝 から予定の距離を と
[0316] OMFI つ た 、 第 1 の溝 G』 に近接した位置に設けるこ と と 絶縁分離部 Η」 を上記第 1 の溝 G』 から予定の距離 を と つ た 、 溝 0 «1 に近接 した位置に設けるこ とが、 容易にできるので、 半導体素子 U t 〜 U n を基体 1 上に高密度に配列形成するこ とができ、 よ っ て、 髙 い、 基体 1 の単位面積当 り の光起電力を発生するこ とができる光電変換装置を容易に製造するこ とがで きる。
[0317] さ ら に -、 第 5 図に示す本発明による光電変換装置 の製法に よれば、 第 2 の溝 O j を、 第 1 の電極 E j - を厚さ方向に延長して 、 容易に形成す'るこ とができ 従っ て、 連結部 K j を、 第 1 の電極 の第 2 の溝 0 «1 に臨む側面に連結させて、 容易に形成するこ と できるので、 連結部 K j と第 1 の電極 E j との間の 良好な連結を得るこ とができ、 よ っ て、 内部損失の 少ぃ光電変換装置を容易に製造するこ とができる。
[0318] また 、 第 5 図に示す本発明による光電変換装置の 製法によれば、 複数の レーザビームを周時的に用い た第 1 の導電性層 4 に対する第 1 の走査迅理を空 気中 ま た は酸素雰囲気中で行う こ と に よ っ て、 また は、 第 1 の導電性層 4 1 を構成 している導電性材料 を、 これと髙温で反応し て基体 1 上から飛散させる 気体ま た は液体の雰囲気中で行う こ と に よ っ て、 第 1 の電極 E t 〜 E rt を容易に形成する こ とができる ので、 上述 し た特徴を有する光電変換装置を容易に -3 一 製造するこ とができる。
[0319] さ ら に 、 第 5図に示す本発明に よ る光電変換装置 に よれば、 複数の レーザビームを同時的に用いた第 2の導電性層 4 3 に対する第 3の走査処理を、 絶縁 分離部 Ηϋ が、 非単結晶半導体層 Qj 内に延長する よ う に 、 容易に行う こ とができるので、 非単結晶半 導体層 〜 Qn を、 非単結晶半導体層 Qj 及び Q
[0320] J t1 間に漏洩が実質的に ないもの と し て容易 に形成 し得、 よ っ て、 高い光起電力を有する半導体素子 U
[0321] 10 1 〜 U n を容易に形成するこ とができる、 などの特 徴を有する。
[0322] 次に、 本発明に よる光電変換装置の製法の他の実 施例を述べよ う 。
[0323] 第 5図に示す本発明に よ る光電変換装置の製法の 第 1 の実施例におい て は、 複数の レ ー ザビ ームを周 時的に用いた導電性靨 4 3 に対する走査処理を、 半 導体素子 U j 及び U j H の電棰 F j 及び F』 t1 が 、 溝でなる絶縁分離部 H j に よ っ て隔て ら れ、 ま た 、 その絶縁分離部 H i が非単結晶半導体積屬休 Q i 内 0 の途中ま で延長 し 、 非単結晶半導体積層体 Q i が頜 域 1 3を有する構成に なるよ う に 、 行 っ ている。
[0324] このよ う な絶縁分離部 H ! 〜 H n は、 第 5図を伴 な っ て上述し た導電性層 4 3 に対する複数の レーザ ビームを同時的に用いた走査処理を、 それ ら複数の 5 レー ザビ ームの走査速度、 パワ ーなどを調整 し て行 う こ と に よ っ て、 容易に形成するこ とができる。 しか しなが ら 、 本発明に よる光電変換装置の製法 の他の実施倒において は、 複数の レーザビームを同 時的に用いた導電性層 4 3に対する走査迅理を、 絶 縁分離部 Η·ι が、 第 3図に対応している第 7図 Gに 示すよ う に、 電極 F j 及び F j を隔て ている溝 1 6と 、 非単結晶半導体積層体 Q i の上半部内に形成 された 、 非単結晶半導体積層体 Q f を構成 し ている 非単锫晶半導体の酸化 ¾ 1 7 とでなる構成になるよ う に、 行う こ とを除いて 、 第 5図に示す本発明に よ る光電変換装匮の製法の実施倒 と周様である。
[0325] このよ う な艳縁分離部 〜 Η Π は、 第 5図を伴 なっ て上述 した導電性層 4 3 に対する複数の レーザ ビームを周時旳に用いた走査処理を醭素雰囲気中で 行う こと に よ っ て、 容易に形成するこ とができる。
[0326] さ ら に 、 本発明に よる光電変換装置の製法の他の 実施例においては、 導電性層 4 3に対する複数の レ 一ザビームを周時的に用いた走査処理を、 絶縁分離 部 H j が、 第 7図に示すよう に、 電極 Fj 及び F J « を隔てている、 電棰 F j 及び F j « を構成し てい る導電性材の酸化物 1 8でなる構成になるよ う に、 行う こ とを除いて、 第 5図に示す本発明に よる光電 変換装置の実施 と周様である。
[0327] このよう な絶縁分離部 H t 〜 H n は、 第 5図を伴 な ゥ て上述 した導電性層 4 3 に対する複数の レーザ ビームを周時的に用いた走査処理を、 上述 し た本発 明の第 3 の実施例の場合と周様に 、 酸素雰囲気中で 行う こ と に よ っ て 、 容易に形成する こ とができる。
[0328] 第 6 図〜第 8 図に示す絶縁分離部 H i 〜 Η Π を有 する光電変換装置を製造する本発明の他の実施例の 何れであ っ ても、 詳細説明 は省略するが、 第 5 図に 示す本発明に よる光電変換装置の場合と周様の僅れ た特徴を有する こ と は明 ら かである。
[0329] 次に 、 本発明に よる光電変換装置の製法の他の実 施例を述べよ う 。
[0330] 第 5 図に示す本発明に よる光電変換装置の製法の 第 :! の実施例に おい て は、 非単結晶半導体層 4 2 に 対する レ一ザビー ムを用いた走査処理を、 半導体素 子 U 及び U . H の非単結晶半導体積雇体 Q』 及び Q j +1 を区画 し 、 且つ半導体素子 U j +ι の電極 F J +1 を半導体素子 U j の電極 Ε ΰ に連結する連結部 K j を延長させて いる溝 O j が、 電極 E j の全厚さを 横切 っ て延長 し て いる構成を有 し ているよ う に 、 行 つ ている。
[0331] しか しなが ら 、 本発明 に よる光電変換装置の製法 の他の実施倒に おいて は、 非単結晶半導体屬 4 2 に 対する レーザビームを用いた走査処理を、 溝 O J が 上述 し た第 3 図に対応 し ている第 6 図 A に示すよ う に 、 電極 の全厚さを横切るこ とな く 、 電極 E j 内に実質的に延長 し ていない構成になるよ う に 、 行 う こ とを除いて、 第 5 図に示す本発明に よる光電変
[0332] 換装置の製法の実施倒の場合と周様である。
[0333] このよ う な本発明に よる光電変換装置の製法の他
[0334] の実施 に よれば、 電極 が非単結晶半導体積層
[0335] 体 Q i と異なる材質を有するので、 溝 Q j を容易に
[0336] ^成するこ とができる。
[0337] 次に 、 本発明に よる光電変換装置の製法の更に他
[0338] の実施例を述べよ う 。
[0339] 第 5 図に示す本発明による光電変換装置の製法の
[0340] 実施偶は、 それに よ つ て 、 基体 1 上に 、 頫次直列に
[0341] 接続され fe n 個の半導体素子 〜 U n の光電変換
[0342] 装置の 1 つが、 形成され、 ま た 、 その光電 換装置
[0343] における半導体素子 U t 〜 U n の直列回路の一端が
[0344] 基体 1 上に延 § し ている半導体素子 U t の電棰
[0345] の延長部でなる外部接続端子 1 1 に導出され、 他端
[0346] が周様に基体 1 上に延長し ている、 電棰 Ε π に連結
[0347] 部 Κ π を介 して連結 している電極 F n の延長部でな
[0348] る外部接続端子 1 1 に導出されている構成を有 して
[0349] いる、 という光電変換装置を製造する。
[0350] しか しなが ら 、 本発明に よる光電変換装置の製法
[0351] の他の実施傍においては、 それに よ つ て、 上述した
[0352] 第 1 図及び第 2 図に対応 し ている第 9 図及び第 1 0
[0353] 図に示すよ う に、 第 1 図及び第 2 図に示す光電変換
[0354] 装置における n 個の半導体素子 〜 U n が順次直
[0355] 列に接続されている構成の光電変換装置の複数 a X 一 OMPI WIPO , が、 横 a 列、 縱 b 列にマ 卜 リ クス状に形成されて
[0356] いる、 とい う構成の光電変換装置を製造する。
[0357] なお、 第 9図及び第 1 0図において 、 M r s ( r
[0358] = 1 , 2 ··· a ; s = , 2 b ) は、 横列
[0359] 及び縱列の交叉位置に配された 、 n 個の半導体素子
[0360] U 1 〜 U n が順次直列に接続さ れている構成の光電
[0361] 変換装置を示 し ている。
[0362] これら複数 a X b 個の光電変換装置 M « 〜 M t ι,
[0363] 2 1 〜 M 2 b ··· * ·· ···' M a i 〜 M a b は溝 2 6 に
[0364] よ っ て互に隔て ら れて いる。
[0365] ま た 、 本発明に よる光電変換装置の製法の他の実
[0366] 施例は、 それに よ つ て製造さ れる光電変換装置 M r
[0367] s が、 第 T図及び第 2 図に示す光電変換装置に おい
[0368] て 、 次の事項を除いて 、 第 1 図及び第 2 図 に示す光
[0369] 電変換装置 と周様の構成を有するもの と し て製造さ
[0370] れる。
[0371] すなわち 、 基体 1 上に 、 半導体素子 U ! の電極 E
[0372] 1 の電極 E n 側 と は反対側に 、 電極 E t 〜 Ε と周
[0373] 様の電棰 E n が、 溝 G t 〜 G n -i と周様の溝 G o に
[0374] よ っ て電棰 E t と 隔てて形成さ れている。
[0375] ま た 、 半導体素子 U ! の非単結晶半導体積層体 Q
[0376] t が電極 t 上から基体 1 上ま で延長 し て るの に代え
[0377] 第 1 1 図 A に示すよ う に 、 電棰 E , 上から溝 G o 内
[0378] を通っ て電棰 E a 上にその側端縁ま で延長 し て いる
[0379] これに応じて 、 半導体素子 の電極 F , が非単
[0380] OMPI
[0381] wipo 結晶半導体積雇体 Q t 上から基体 1 上まで延長 して いるのに代え、 非単結晶半導体積層体 Q t の側端縁 まで延長 している。 また、 外部接続端子 1 1 が、 電 棰 1 の非単結晶半導体積層体 上における電極 F 2 倒 と は反対側の部で形成されている。
[0382] さ ら に 、 半導体素子 U n の半導体素子 U n -, 側 と は反対側における非単結晶半導体積層体 Q D が、 半 導体素子 U n の電極 E n 上から基体 1 上ま で延長 し ているに代え、 第 1 1図 Bに示すよ う に 、 電極 E n の側端縁ま で延長 し ている。
[0383] これに応じて、 電極 F D が非単結晶半導体積層体 Q 0 上から基体 1 上まで延長し ているに代え、 非単 結晶半導体積層体 Q D の側端縁まで延長している。 また、 外部接続端子 1 2が、 電極 F D の非単結晶半 導体積層体 Q a 上における電棰 Fn 側 と は反対側の 部で形成さ れている。
[0384] 以上が本発明に よる光電変換装置の製法の第 6の 実施倒の概要である。
[0385] 本発明に よる光電変換装置の製法の他の実施倒は 第 5図で上述 した本発明に よる光電変換装置の製法 の実施倒に準じている。
[0386] すなわち 、 詳細説明は省略するが、 第 5図 A〜 G に対応する第 1 2囡 A〜 Gに示すよう に 、 第 5図 A 〜 Gに示すと周様の工程を と り 、 基体 1 上に、 a X b ffiの光電変換装置 〜 ^ b 、 M 2 1 〜M2 i, ««« ··· «" a i 〜 M を形成する た だ し の場 合、 光電変換装置 M « の半導体素子 U n の非単結晶 半導体積層体 Q D と光電変換装置 M 12 の半導体素子 U 1 の非単結晶半導体積層体 とが、 光電変換装 置 M 12 の半導体素子 U n の非単結晶半導体積層休 Q 0 と光電変換装置 M の半導体素子 Lh の非単結晶 半導体積層体 Q とが、 光電変換装置 N/ b
[0387] -i の半導体素子 U n の非単結晶半導体積層休 Q e と 光電変換装置 b の半導体素子 の非単結晶半 導体積層体 Q , と は互に分離 し て いない。 ま た 、 光 電変換装置 Μ " 〜! 1 の半導体素子 I : 光電変 換装置 M « 〜 M a t の半導体素子 U I : 光電 変換装置 M ! b 〜! i a b の半導体素子 I の電棰 E 0 , E 1 〜 Ε π , 非単結晶半導体積層体 Q ! 〜 Q n 電極 F ! 〜 F n は、 それぞれ互に分離 し ていない。
[0388] 次に 、 第 1 2 図 H に示すよ う に 、 第 4 図で上述 し た レーザビームを用いた走査処理と同様の レーザビ ームを用いた走査処理を行う こ と に よ っ て 、 溝 2 6 を形成する。
[0389] 次に 、 透光性反射防止兼保護膜 1 5 を形成する 。 以上のよ う に し て第 9 図及び第 1 0 図で上述 した 光電変換装置を製造する。
[0390] 以上で、 本発明に よる光電変換装置の製法の他の 実施併が明らかとな っ た 。
[0391] 第 1 2 図 示す本発明に よ る光電変換装置の製法 - - によれば、 それが、 上述した事項を除いて、 第 5 図 で上述 した本発明に よる光電変換装置の製法の実施 倒の場合と周様であるので、 詳細説明は省略するが 光電変換装置 M r s ( r = 1 , 2 , ··· ··· a , s = 1
[0392] 2 , ··· -"… D ) を、 第 5 図で上述 した本発明に よる 光電変換装置の製法で得ら れる と周様の優れた光電 変換装置と して製造するこ とができる特徴を有する なお、 第 1 2 図に示す本発明による光電変換装置 の製法の実施例に 、 第 5 図に示す本発明に よる光電 変換装置の第 1 の実施例の変型、 変更と して第 6〜 第 8 図を伴な つ て述べた本発明による光電変換装置 の製法の他の実施例の場合と周様の変型、 変更を与 え、 それらの変型、 変更の与え られた光電変換装置 の製法を、 本発明に よる光電変換装置の製法の他の 実施傍とするこ ともできる。
[0393] その他、 本発明の精神を脱するこ とな し に 、 種々 の変型、 変更をな し得るであろう 。
[0394] 実際上の利用可能性
[0395] 本発明に よる光電変換装置の製法に よ れば、 半導 体素子の数が十分大でなる光電変換装置を、 短い時 間で、 容易に、 小型密実に製造するこ とができるの で、 民生用電子基板の直潦電源のよラ な低電圧、 小 容量の直 電源と し てばかりでな く 、 髙電圧大容量 の業務電源を、 廉価に、 提供するこ とができる。
权利要求:
Claims
請求の範囲
. 平らな絶縁表面を有する基体上に 、 第 1 の導電性 靨を形成する第 1 の 工程と 、
上記第 1 の導電性層に対する複数の レ ーザビー ム を周時的に用いた第 1 の走査処理に よ っ て 、 上記第 1 の導電性層に順次配列された ( n — 1 ) 個 ( 但 し n は 2以上の整数 ) の第 1 の溝 G! , G 2 ···…… G n - ! を形成する と とも に 、 上記第 1 の導電性層か ら 、 上記第 1 の溝 G ! , G 1 G π に よ っ て 順次隔て られた 、 頫次配列されている η 個の第 1 の 電極 , E 2 Ε π を形成する第 2の工 程 と 上記基体上に 、 上記第 1 の溝 〜 G n - 1 及び 電極 ΕΎ 〜 Ε Π を埋設 している非単結晶半導体積屬 体を形成する ^ 3の工程と 、
上記非単結晶半導体積層体に対する複数の レ ー ザ ビームを周時的に用いた第 2の走査処理に よ っ て 、 上記非単結晶半導体積層体に 、 照次配列さ れた 、 上 記第 1 の電極 Ε! , Ε 2 Ε π をそれぞれ外 部に 臨 ま せる ( η — 1 ) 個の第 2の溝 O t , 02 … …… O n - 1 を形成する と とちに 、 上記非単結晶半 導体積層体か ら 、 上記第 2 の溝 0 ! , 02 0 n - 1 に よ っ て頭次区画された 、 照次配列されて い る n 個の非単結晶半導体積層体 Q t , Q a
Q n を形成する第 4 の工程と 、
上記基体上に 、 非単結晶半導体積層体 〜 Q n 上及び上記溝 0 ! 0 n - 1 内 に連続 し て延長 し且 つ上記溝 0 t , 0 2 «·· ··· 0 η - 1 を通じ て上記第 1 の電極 E i E 2 t n -1 に ¾結 している連 結部 K t , K 2 …… K n -1 を有する第 2 の導電性 層を形成する第 5 の工程と 、
上記第 2 の導電性層に対する複数の レ ザビ ーム を同時的に用いた第 3 の走査処理に よ つ て 、 上記第 2 の導電性雇に 順次配列さ れた ( n - 1 ) 個の絶 縁分離部 H! , H 2 H n - 1 を形成する と と もに 、 上記第 2 の導電性層から 、 上 sd絶縁分離部 H
1 , H H n - 1 に よ つ て賬次隔て られ且つ 上記第 1 の電極 E t ••• Ε π に上記非単結 晶半導体積層体 Q j , Q Q it を介 してそれ ぞれ対向している、 順次配列された n 個の第 2 の電
15 Γ 1 ··· ·** F n を、 上記第 2 の r i
·· · F n が、 上記連結部 K t , K 2 ··* ··. ··· K n -, をそれぞれ介 して上記第 1 の電極 E
· ·· I ~ n -1 に 3s結'しているよ う に形成する第 6 のェ 程とを含むことを特徴と する光電変換装置の製法。
の範囲第 1 項記載の光電変換装置の製法にお いて 、
上記第 2 の溝 0 j を、 上記第 1 の溝 G j から予定 の距離を と つ た、 第 1 の溝 に近接し fc位置に形 成 し 、
上記絶縁分離部 を、 上記第 1 の溝 ま た は 普 上記第 2 の溝 O j から予定の距離を と つ た 、 上記第 2 の溝 0」 に近接 し た位置に形成するこ と を特徴 と する光電変換装置の製法。
. 請求の範囲第 1 項記載の光電変換装置の製法に お いて 、
上記第 2 の溝 0』 を、 上記第 1 の電極 E j を厚さ 方向に横切 っ て延長させ、 よ っ て 、 上記連結部 Κ j を、 上記第 1 の電極 E ·ί の上記溝 0 j に臨む側面 に連結させて形成する こ とを特徴と する光電変換裝 置の製法。
. 請求の範囲第 1 項記載の光電変換装置の製法に お いて 、
上記複数の レーザビー ムを同時的に用いた上記第 の導電性層に対する第 1 の走査処理を、 空気中で 行う こ と を特徴 と する光電変換装置。
. 請求の範囲第 4 項記載の光電変換装置に おいて 、 上記複数の レーザビー ムを同時的に用いた上記第 1 の導電性層に対する第 1 の走査処理後、 エ ツ チン グ用ガ ス ま た はエ ッ チング用液を用いたエ ッ チング 処理を行う こ とを特徴と する光電変換装置の製法。 . 請求の範囲第 1 項記載の光電変換装置の製法にお いて 、
上記複数の レ ーザビ ー ムを同時的に用いた上記第 1 の導電性層 に対する第 1 の走査処理を、 上記第 1 の導電性層を構成 している導電性材料を、 これ と高
o 5 温で反応 して 、 上記基体上から飛散させる気体また は液体の雰囲気中で行う こ とを特徴とする光電変換 装置の製法 o
7 . 請求の籍囲第 1 項記載の光電変換装置の製法にお いて 、
上記複数の レーザビームを同時的に用いた上記非 単結晶半導体積層体に対する第 2 の走査処理を'、 空 気中で行う こ とを特徴とする光電変換装置の製法。
8 . 請求の範囲第 7 項記載の光電変換装置の製法に お0 いて 、
上記複数の レーザビー ムを同時的に用いた上記非 単結晶半導体積層体に対する第 2 の走査処理後、 ェ ッ チング用 ガ スま た はエッ チング用液を用いたエツ チング処理を行う こ と を特徴と する光電変換装置の
5 製法。
9 . 請求の範囲第 1 項記載の光電変換装置の製法にお いて 、
上記複数の レーザビー ムを周時的に用いた上記非 単結晶半導体積層体に対する上記第 2 の走査処理を 上記非単結晶半導体積層体を構成 し ている非単結晶 半導体を、 こ れと髙温で反応 して 、 上記基体上か ら 飛散させる気体または液体の雰囲気中で行う こ とを 特徴と する光電変換装置の製法。
1 0 . 請求の範囲第 1 項記載の光電変換装置の製法に おいて 、 lO
o
上記複数の レ ー if ビ ー ムを周 時的 に用 い た上記第 2 の導電性層 に 対す る第 3 の走査処理を 、 空気中で 行う こ と を特徴 と する光電変換装置の製法。
1 , 請求の範囲第 1 0 項記載の光電変換装置の製法 に おい て 、
上記複数の レ ー ザ ビ ー ム を同 時的 に 用 い た上記第 2 の導電性層 に 対す る第 3 の走査処理後、 エ ツ チン グ甩ガ ス ま た はエ ッ チ ング用 液を用 い た エ ッ チ ン グ 処理を行 う こ と を特徴 と する光電変換装置の製法 。0 1 2 . 請求の 範囲第 1 項記載の光電変換装置の製法 に お い て 、
上記複数の レ ー ザ ビ ー ム を同 時的 に 用 い た上記第 2 の導電性層 に 対 す る第 3 の走査処理を 、 気体 ま た は液体雰囲気 Φで行 う こ と を特徴 と す る光電変換装5 置の製法。
1 3 . 請求の 範囲第 1 項記載の光電変換装置の製法 に おい て 、
上記複数の レ ー ザ ビ ー ム を同 時 的 に 用 いた上記第 2 の導電性層 に 対する走査処理を 、 酸素雰囲気中で 行 う こ と を特徴 と する光電変換装置の製法 。
1 4 . 請求の範囲第 1 項記載の光電変換装置の製法 に おい て 、
上記複数の レ ー ザ ビ ー ムを同 時的 に 用 い た上記第 2 の導電性層 に対す る第 2 の走査処理を 、 上記絶縁5 分離部 H ϋ ( j = 1 , 2 ( n — 1 ) ) が 、 上 記非単結晶半導体層 Q j 内に延長するよう に行う こ とを特徴とする光電変換装置の製法。
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引用文献:
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法律状态:
1984-10-25| AK| Designated states|Designated state(s): US |
1984-10-25| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB |
优先权:
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