[其他]半导体器件的制造方法

说明书

本发明涉及到半导体器件的制造方法，更具体地讲，本发明涉及到使用能量束例如激光束，制造半导体器件的方法。

人所共知，太阳能电池或线性光敏元件阵列等等是采用光有源层那样的半导体薄膜的半导体器件。本发明直接涉及到制造具有多个光电转换区域的半导体器件的方法。

图1表示太阳能电池基本结构。是本发明运用的，并构成本发明技术背景的基本结构。该结构已在美国专利号4，281，208中予以颁布，并转让给了本发明的同一受让人。这里，在必要的有限范围内扼要叙述一下如图1所示的太阳能电池的基本结构，以便更好地理解本发明。

在一个玻璃基片10上形成多个光电转换区14a，14b，14c……，在与这些光电转换区相应的预定间隔上，分别形成透明薄膜电极11a，11b，11c……。在其上面再用一层非晶硅等物构成的半导体薄膜部位12a，12b，12c……叠加上去。在半导体薄膜部位12a，12b，12c……上形成延伸到相邻透明薄膜电极并与之连接的背面薄膜电极13a，13b，13c……。每个半导体薄膜部位12a，12b，12c…都包括一个平行于相应薄膜表面的PIN结。并且当光线通过玻璃基片10和透明薄膜电极11a，11b，11c，……入射时，由于半导体薄膜的PIN结的作用，在各个半导体薄膜部位12a，12b，12c，…上产生光生电势。因为背面薄膜电极13a，13b，13c，…与相邻的透明薄膜电极相连，所以各个半导体薄膜部位12a，12b，12c，…产生的光生电势被逐次算术相加而输出。通常为了制造这种结构的太阳能电池以达到超高级加工精度，一般使用光刻技术。当使用这种光刻技术时，可参考图1中的实例说明该过程，首先在玻璃基片10的一个主表面上形成一层透明电极薄膜，并且在相应的透明薄膜电极11a，11b，11c……的面积上形成一层光刻胶薄膜，然后进行光刻，再把光刻胶薄膜去掉，这样就制成了透明薄膜电极11a，11b，11c，……。此后，在玻璃基片10的一个主表面上全部形成半导体薄膜。在相应于半导体薄膜位12a，12b，12c，……的面积上，先形成一层光刻胶薄膜部分，再对它进行腐蚀，腐蚀后，再去掉光刻胶薄膜部分，用这种方法可以形成半导体薄膜12a，12b，12c，……。虽然这种光刻方法在简单的工艺过程中是最好的一种，但是由于在光刻胶中存在着的针孔或在光刻胶薄膜周围出现的脱皮问题，很容易在半导体薄膜上产生缺陷。

为此，曾考虑过不使用光刻技术这个工艺，例如，在1981年9月29日颁布的美国专利序号为4，292，092的专利中，介绍的一种方法是可以考虑使用激光束。这种方法根本不需要使用湿法工艺，而用激光束照射的方法，可以十分有效地在该点上进行精密的加工。

然而，按照惯用的照射激光束的方法，还要解决下面很多问题。当使用激光束时，由于激光束照射到如图2所示的光电转换区的相邻间隔部位12′上，并且在该部位上去掉半导体薄膜，把半导体薄膜分隔成若干个光电转换区，或者用激光束照射如图3所示的相邻间隔部位13′，再去掉其中的背面电极薄膜，就能把背面电极薄膜分隔成若干个光电转换区。

然而，由于在相邻的间隔部位12′或13′中，存留下一些半导体薄膜或背面电极薄膜的熔化残余物12r或13r，不可能获得精确的图形。这种残余物12r或13r一般存留在激光束扫描线轴线的两侧。事实上这是由于激光束的能量密度的分布只有少量处于正态分布状态所引起的，也就是说这是因为激光束在相邻间隔部位12′和13′两端的能量小于它中心部位的能量所引起的。在要去掉的相邻的间隔部位12′或13′中遗留下来的残余物12r或13r会引起各种麻烦。当把半导体薄膜分成各个区域后，在图2的相邻间隔部位12′中遗留有半导体薄膜的残余物12r时，在这上面形成的背面电极薄膜的连接强度势必减小，而且到最后会导致背面电极薄膜出现破裂，这是缺点之一。其次，当背面电极薄膜材料的残余物13r存留在如图3所示的相邻间隔部位13′里时，由于在同一个光电转换区域中（或同一个电池内）的透明电极薄膜和背面电极薄膜直接接触，就可能发生短路现象，这是缺点之二。

再者，为了把相邻的光电转换区14a，14b，14c，…串联连接起来，例如，必须在不减小相应光电转换区有效面积的情况下，尽可能地扩大图2中从右边的半导体薄膜部位12b露出的透明薄膜电极11b长度中为D的那部分的长度。为了满足这个要求，过去曾经这样处理过，即降低激光束的扫描速度或增加扫描时间，其结果都降低了生产率，增加了制作图形的成本。

本发明的主要目的是为了提供一种制造半导体器件的方法，当使用能量束时，不存在由于残余物和类似物引起的任何缺点。