【手続補正書】
【提出日】平成17年1月17日(2005.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】光電変換装置及びその作製方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極を形成し、
前記第１の電極上にＮ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに第１の微結晶半導体膜を形成し、
前記第１の微結晶半導体膜上に、実質的に真性な非晶質半導体膜を形成し、
前記実質的に真性な非晶質半導体膜上に、Ｎ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに第２の微結晶半導体膜を形成し、
前記第２の微結晶半導体膜にＰ型の導電型決定不純物元素を注入し、
前記第１及び第２の微結晶半導体膜と、前記実質的に真性な非晶質半導体膜とに加熱処理を施し、
前記第１の電極、前記第１の微結晶半導体膜、前記実質的に真性な非晶質半導体膜、及び前記第２の微結晶半導体膜を貫通して、隣接する第１及び第２の開孔を複数形成し、
前記複数の第１の開孔にそれぞれ、絶縁樹脂を充填し、
前記第２の微結晶半導体膜及び前記複数の絶縁樹脂を覆って第２の電極を形成して、前記第１の電極及び当該第２の電極とを前記複数の第２の開孔において接続し、
前記第２の電極に、前記複数の第２の開孔にそれぞれ隣接して第３の開孔を形成することを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項２】
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極を形成し、
前記第１の電極上にＮ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに第１の微結晶半導体膜を形成し、
前記第１の微結晶半導体膜上に、実質的に真性な非晶質半導体膜を形成し、
前記実質的に真性な非晶質半導体膜上に、Ｎ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに第２の微結晶半導体膜を形成し、
前記第２の微結晶半導体膜と、当該第２の微結晶半導体膜と前記実質的に真性な非晶質半導体膜との界面近傍とにＰ型の導電型決定不純物元素を注入し、
前記第１及び第２の微結晶半導体膜と、前記実質的に真性な非晶質半導体膜とに加熱処理を施し、
前記第１の電極、前記第１の微結晶半導体膜、前記実質的に真性な非晶質半導体膜、及び前記第２の微結晶半導体膜を貫通して、隣接する第１及び第２の開孔を複数形成し、
前記複数の第１の開孔にそれぞれ、絶縁樹脂を充填し、
前記第２の微結晶半導体膜及び前記複数の絶縁樹脂を覆って第２の電極を形成して、前記第１の電極及び当該第２の電極とを前記複数の第２の開孔において接続し、
前記第２の電極に、前記複数の第２の開孔にそれぞれ隣接して第３の開孔を形成することを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記複数の絶縁樹脂は、アクリル系又はウレタン系の樹脂であることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項４】
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極を形成し、
前記第１の電極に複数の第１の開孔を形成し、
前記第１の電極上及び前記複数の第１の開孔を覆ってＮ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに第１の微結晶半導体膜を形成し、
前記第１の微結晶半導体膜にＰ型の導電型決定不純物元素を注入し、
前記第１の微結晶半導体膜上に、実質的に真性な非晶質半導体膜を形成し、
前記実質的に真性な非晶質半導体膜上に、Ｎ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに第２の微結晶半導体膜を形成し、
前記第１及び第２の微結晶半導体膜と、前記実質的に真性な非晶質半導体膜とに加熱処理を施し、
前記第１の微結晶半導体膜、前記実質的に真性な非晶質半導体膜、及び前記第２の微結晶半導体膜を貫通して、前記複数の第１の開孔に隣接する複数の第２の開孔を形成し、
前記第２の微結晶半導体膜及び前記複数の第２の開孔を覆って第２の電極を形成し、
前記第２の電極に、前記複数の第２の開孔にそれぞれ隣接して第３の開孔を形成することを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、前記複数の第１の開孔、前記複数の第２の開孔、及び前記複数の第３の開孔は、レーザースクライブ法を用いて形成することを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項６】
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、光電変換層と、第２の電極とを積層してなるユニットセルが、複数個接続された光電変換装置の製造方法であって、
Ｎ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに第１の微結晶半導体膜を形成し、
実質的に真性な非晶質半導体膜を形成し、
Ｎ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに第２の微結晶半導体膜を形成し、
Ｐ型の導電型決定不純物元素を、前記第２の微結晶半導体膜に注入し、
前記第１の微結晶半導体膜と、前記第２の微結晶半導体膜に加熱処理を施して前記光電変換層を形成することを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項７】
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、光電変換層と、第２の電極とを積層してなるユニットセルが、複数個接続された光電変換装置の製造方法であって、
Ｎ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに第１の微結晶半導体膜を形成し、
実質的に真性な非晶質半導体膜を形成し、
Ｎ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに第２の微結晶半導体膜を形成し、
Ｐ型の導電型決定不純物元素を、前記第２の微結晶半導体膜と、実質的に真性な非晶質半導体膜の前記第２の微結晶半導体膜との界面近傍と、に注入し、
前記第１の微結晶半導体膜と、前記第２の微結晶半導体膜に加熱処理を施して前記光電変換層を形成することを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項８】
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、光電変換層と、第２の電極とを積層してなるユニットセルが、複数個接続された光電変換装置の製造方法であって、
Ｎ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに第１の微結晶半導体膜を形成し、
実質的に真性な非晶質半導体膜を形成し、
Ｎ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに第２の微結晶半導体膜を形成し、
Ｐ型の導電型決定不純物元素を、前記第２の微結晶半導体膜の表面から注入し、
前記第１の微結晶半導体膜と、前記第２の微結晶半導体膜に加熱処理を施して前記光電変換層を形成することを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項９】
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、光電変換層と、第２の電極とを積層してなるユニットセルが、複数個接続された光電変換装置の製造方法であって、
Ｎ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに第２の微結晶半導体膜を形成し、
Ｐ型の導電型決定不純物元素を、前記第２の微結晶半導体膜に注入し、
実質的に真性な非晶質半導体膜を形成し、
Ｎ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに第１の微結晶半導体膜を形成し、
前記第１及び第２の微結晶半導体膜と、前記実質的に真性な非晶質半導体膜とに加熱処理を施して光電変換層を形成することを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか１項において、
前記第１及び第２の微結晶半導体膜と、前記実質的に真性な非晶質半導体膜は、同一の反応室に設けられた、同一のグロー放電プラズマ発生手段により形成されることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項において、
前記第１及び第２の微結晶半導体膜と、前記実質的に真性な非晶質半導体膜は、同一の反応室に設けられた、同一のグロー放電プラズマ発生手段により、グロー放電プラズマを維持したまま、連続して形成されることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項９のいずれか１項において、
前記第１及び第２の微結晶半導体膜と、前記実質的に真性な非晶質半導体膜とをプラズマＣＶＤ装置により形成することを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
プラズマＣＶＤ装置は、複数の反応室を有し、該複数の反応室のそれぞれで、
前記第１及び第２の微結晶半導体膜と、前記実質的に真性な非晶質半導体膜と、が形成されることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１４】
請求項１２において、
プラズマＣＶＤ装置は、少なくとも一つの基板搬入搬出室と、複数の反応室と、を有し、前記複数の反応室のそれぞれで、
前記第１及び第２の微結晶半導体膜と、前記実質的に真性な非晶質半導体膜と、が形成されることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１５】
請求項１２において、
プラズマＣＶＤ装置は、少なくとも一つの基板搬入搬出室と、トランスファー室と、複数の反応室と、を有し、該複数の反応室のそれぞれで、
前記第１及び第２の微結晶半導体膜と、前記実質的に真性な非晶質半導体膜と、
が形成されることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれか１項において、
前記第１及び第２の微結晶半導体膜が、微結晶シリコン膜であることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項１６のいずれか１項において、
前記実質的に真性な非晶質半導体膜は、非晶質シリコン膜、非晶質シリコンカーバイド膜、非晶質シリコンゲルマニューム膜、非晶質シリコンスズ膜のいずれか一であること
を特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１７のいずれか１項において、
イオンドープ法により、Ｐ型の導電型決定不純物元素を、第２の微結晶半導体膜に注入することを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記Ｐ型の導電型決定不純物元素は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎから選ばれた元素であることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項２０】
請求項１乃至請求項１９のいずれか１項において、
前記Ｎ型の導電型決定不純物元素は、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂから選ばれた元素であることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項２１】
請求項１乃至請求項２０のいずれか１項において、
前記加熱の温度が、１５０℃〜４５０℃であることを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のいずれか１項において、Ｐ型の導電型決定不純物元素を、２×１０13ｃｍ-2以上５×１０15ｃｍ-2以下のドーズ量で前記第２の微結晶半導体膜に注入することを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれか一において、前記Ｎ型及びＰ型の導電型決定不純物元素を添加せずに形成された第１の微結晶半導体膜は、Ｎ型の導電性を示すことを特徴とする光電変換装置の作製方法。
【請求項２４】
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、光電変換層と、第２の電極とを積層してなるユニットセルを複数個接続して構成される光電変換装置であって、
前記光電変換層は、
前記第１の電極上に設けられたＮ型及びＰ型の導電型決定不純物元素が添加されていない第１の微結晶半導体膜と、
前記第１の微結晶半導体膜上に設けられた実質的に真性な非晶質半導体膜と、
前記実質的に真性な非晶質半導体膜上に設けられたＮ型及びＰ型の導電型決定不純物元素が添加されていない第２の微結晶半導体膜を有することを特徴とする光電変換装置。
【請求項２５】
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、光電変換層と、第２の電極とを積層してなるユニットセルを複数個接続して構成される光電変換装置であって、
前記光電変換層は、
前記第１の電極上に設けられたＮ型及びＰ型の導電型決定不純物元素が添加されていない第１の微結晶半導体膜と、
前記第１の微結晶半導体膜上に設けられた実質的に真性な非晶質半導体膜と、
前記実質的に真性な非晶質半導体膜上に設けられたＮ型及びＰ型の導電型決定不純物元素が添加されていない第２の微結晶半導体膜を有し、
前記第２の微結晶半導体膜と、前記実質的に真性な非晶質半導体膜の当該第２の微結晶半導体膜との界面近傍にＰ型の導電型決定不純物元素を含むことを特徴とする光電変換装置。
【請求項２６】
請求項２４又は請求項２５において、前記第１及び第２の微結晶半導体膜は、微結晶シリコン膜であることを特徴とする光電変換装置。
【請求項２７】
請求項２４乃至請求項２６のいずれか１項において、前記実質的に真性な非晶質半導体膜は、非晶質シリコン膜、非晶質シリコンカーバイド膜、非晶質シリコンゲルマニューム膜、非晶質シリコンスズ膜のいずれか一であることを特徴とする光電変換装置。
【請求項２８】
請求項２４乃至請求項２７のいずれか１項において、前記Ｐ型の導電型決定不純物元素は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎから選ばれた元素であることを特徴とする光電変換装置。
【請求項２９】
請求項２４乃至請求項２８のいずれか１項において、前記Ｎ型の導電型決定不純物元素は、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂから選ばれた元素であることを特徴とする光電変換装置。
【請求項３０】
請求項２４乃至２９のいずれか１項において、前記Ｎ型及びＰ型の導電型決定不純物元素が添加されていない第１の微結晶半導体膜は、Ｎ型の導電性を示すことを特徴とする光電変換装置。
【請求項３１】
請求項２４乃至請求項３０のいずれか１項において、前記光電変換装置は、太陽電池、イメージセンサ、フォトセンサのいずれか一であることを特徴とする光電変換装置。