[其他]半導體器件的制造方法

無效

• 申請號: 85106463
• 申請日: 1985-08-28
• 公開（公告）號: CN85106463B
• 公開（公告）日: 1987-07-15
• 發明（設計）人: 木山精一;今井秀記
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 劉暉

本發明涉及到半導體器件的制造方法，更具體地講，本發明涉及到使用能量束例如激光束，制造半導體器件的方法。

人所共知，太陽能電池或線性光敏元件陣列等等是采用光有源層那樣的半導體薄膜的半導體器件。本發明直接涉及到制造具有多個光電轉換區域的半導體器件的方法。

圖1表示太陽能電池基本結構。是本發明運用的，并構成本發明技術背景的基本結構。該結構已在美國專利號4，281，208中予以頒布，并轉讓給了本發明的同一受讓人。這里，在必要的有限范圍內扼要敘述一下如圖1所示的太陽能電池的基本結構，以便更好地理解本發明。

在一個玻璃基片10上形成多個光電轉換區14a，14b，14c……，在與這些光電轉換區相應的預定間隔上，分別形成透明薄膜電極11a，11b，11c……。在其上面再用一層非晶硅等物構成的半導體薄膜部位12a，12b，12c……疊加上去。在半導體薄膜部位12a，12b，12c……上形成延伸到相鄰透明薄膜電極并與之連接的背面薄膜電極13a，13b，13c……。每個半導體薄膜部位12a，12b，12c…都包括一個平行于相應薄膜表面的PIN結。并且當光線通過玻璃基片10和透明薄膜電極11a，11b，11c，……入射時，由于半導體薄膜的PIN結的作用，在各個半導體薄膜部位12a，12b，12c，…上產生光生電勢。因為背面薄膜電極13a，13b，13c，…與相鄰的透明薄膜電極相連，所以各個半導體薄膜部位12a，12b，12c，…產生的光生電勢被逐次算術相加而輸出。通常為了制造這種結構的太陽能電池以達到超高級加工精度，一般使用光刻技術。當使用這種光刻技術時，可參考圖1中的實例說明該過程，首先在玻璃基片10的一個主表面上形成一層透明電極薄膜，并且在相應的透明薄膜電極11a，11b，11c……的面積上形成一層光刻膠薄膜，然后進行光刻，再把光刻膠薄膜去掉，這樣就制成了透明薄膜電極11a，11b，11c，……。此后，在玻璃基片10的一個主表面上全部形成半導體薄膜。在相應于半導體薄膜位12a，12b，12c，……的面積上，先形成一層光刻膠薄膜部分，再對它進行腐蝕，腐蝕后，再去掉光刻膠薄膜部分，用這種方法可以形成半導體薄膜12a，12b，12c，……。雖然這種光刻方法在簡單的工藝過程中是最好的一種，但是由于在光刻膠中存在著的針孔或在光刻膠薄膜周圍出現的脫皮問題，很容易在半導體薄膜上產生缺陷。

為此，曾考慮過不使用光刻技術這個工藝，例如，在1981年9月29日頒布的美國專利序號為4，292，092的專利中，介紹的一種方法是可以考慮使用激光束。這種方法根本不需要使用濕法工藝，而用激光束照射的方法，可以十分有效地在該點上進行精密的加工。

然而，按照慣用的照射激光束的方法，還要解決下面很多問題。當使用激光束時，由于激光束照射到如圖2所示的光電轉換區的相鄰間隔部位12′上，并且在該部位上去掉半導體薄膜，把半導體薄膜分隔成若干個光電轉換區，或者用激光束照射如圖3所示的相鄰間隔部位13′，再去掉其中的背面電極薄膜，就能把背面電極薄膜分隔成若干個光電轉換區。

然而，由于在相鄰的間隔部位12′或13′中，存留下一些半導體薄膜或背面電極薄膜的熔化殘余物12r或13r，不可能獲得精確的圖形。這種殘余物12r或13r一般存留在激光束掃描線軸線的兩側。事實上這是由于激光束的能量密度的分布只有少量處于正態分布狀態所引起的，也就是說這是因為激光束在相鄰間隔部位12′和13′兩端的能量小于它中心部位的能量所引起的。在要去掉的相鄰的間隔部位12′或13′中遺留下來的殘余物12r或13r會引起各種麻煩。當把半導體薄膜分成各個區域后，在圖2的相鄰間隔部位12′中遺留有半導體薄膜的殘余物12r時，在這上面形成的背面電極薄膜的連接強度勢必減小，而且到最后會導致背面電極薄膜出現破裂，這是缺點之一。其次，當背面電極薄膜材料的殘余物13r存留在如圖3所示的相鄰間隔部位13′里時，由于在同一個光電轉換區域中（或同一個電池內）的透明電極薄膜和背面電極薄膜直接接觸，就可能發生短路現象，這是缺點之二。

再者，為了把相鄰的光電轉換區14a，14b，14c，…串聯連接起來，例如，必須在不減小相應光電轉換區有效面積的情況下，盡可能地擴大圖2中從右邊的半導體薄膜部位12b露出的透明薄膜電極11b長度中為D的那部分的長度。為了滿足這個要求，過去曾經這樣處理過，即降低激光束的掃描速度或增加掃描時間，其結果都降低了生產率，增加了制作圖形的成本。

本發明的主要目的是為了提供一種制造半導體器件的方法，當使用能量束時，不存在由于殘余物和類似物引起的任何缺點。