專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在形成了一對(duì)平坦面的球狀或者圓柱狀半導(dǎo)體上形成了pn結(jié)與一對(duì)電極的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件及其制造方法。該發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件能夠適合于太陽(yáng)能電池面板、發(fā)光器件、半導(dǎo)體光接觸媒體等的種種用途。
背景技術(shù)：
以往，正在研究下述技術(shù)，即在由p型或者n型半導(dǎo)體形成的小直徑的球狀半導(dǎo)體元件的表面部分上，通過(guò)擴(kuò)散層形成pn結(jié)，將上述多個(gè)球狀半導(dǎo)體元件并聯(lián)連接到共通的電極上，并活用到太陽(yáng)能電池以及半導(dǎo)體光接觸媒體中。
在美國(guó)專(zhuān)利第3,998,659號(hào)公報(bào)中揭示了下述示例，即在n型的球狀半導(dǎo)體的表面形成擴(kuò)散層，將多個(gè)球狀半導(dǎo)體的擴(kuò)散層連接在共通的膜狀電極(正極)的同時(shí)，將多個(gè)球狀半導(dǎo)體的n型芯部連接在共通的膜狀電極(負(fù)極)，由此構(gòu)成太陽(yáng)能電池。
在美國(guó)專(zhuān)利第4,021,323號(hào)公報(bào)中揭示了下述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器(半導(dǎo)體元件)，它是將p型的半導(dǎo)體元件以及n型的球狀半導(dǎo)體元件配置成矩陣狀，在將上述半導(dǎo)體連接在共通的膜狀電極的同時(shí)，使得上述半導(dǎo)體元件的擴(kuò)散層與共通的電解液接觸，照射太陽(yáng)光并使得電解液進(jìn)行電解。又，在美國(guó)專(zhuān)利第4,100,051號(hào)公報(bào)以及第4,136,436號(hào)公報(bào)中，揭示與上述幾乎相同的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器。
另一方面，如WO98/15983以及WO99/10935號(hào)國(guó)際公開(kāi)公報(bào)所揭示，本發(fā)明的發(fā)明者提出了在由p型半導(dǎo)體以及n型半導(dǎo)體形成的球狀半導(dǎo)體元件上形成了擴(kuò)散層、pn結(jié)、1對(duì)電極的粒狀發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件，并且提出了能夠適用于將上述多個(gè)半導(dǎo)體器件串聯(lián)連接或者將這些多個(gè)串聯(lián)體并聯(lián)連接而提供給太陽(yáng)能電池、水電解等的光接觸媒體裝置、各種發(fā)光裝置、彩色顯示器等的半導(dǎo)體器件。
使用于該半導(dǎo)體器件中的半導(dǎo)體元件是直徑為1～2mm左右的小粒，夾著球狀半導(dǎo)體的中心的一對(duì)頂部上形成一對(duì)電極。然而，在上述國(guó)際公開(kāi)公報(bào)中所揭示的半導(dǎo)體元件的制造階段中，還存在下述各種問(wèn)題。
在球狀半導(dǎo)體上形成一對(duì)電極(正極與負(fù)極)時(shí)，很難特定電極形成位置，又，球狀的半導(dǎo)體容易滾動(dòng)并且不容易進(jìn)行處理，而很難排列多個(gè)半導(dǎo)體元件。
又，即使在形成一對(duì)電極的情況下，由于不能夠判別哪個(gè)電極為正極、哪個(gè)電極為負(fù)極，故在排列多個(gè)半導(dǎo)體元件并進(jìn)行串聯(lián)連接時(shí)，很難判別正極、負(fù)極，而需要熟練的技術(shù)，生產(chǎn)效率下降，當(dāng)誤判定正極、負(fù)極式，會(huì)產(chǎn)生次品。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有一對(duì)平行的平坦面并且不容易滾動(dòng)的球狀發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件。本發(fā)明的另一目的是提供一種在一對(duì)平行的平坦面上形成一對(duì)電極的球狀或者圓柱狀發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件。本發(fā)明的再一目的是提供一種設(shè)置了一對(duì)能夠識(shí)別的電極的球狀或者圓柱狀發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件。本發(fā)明的再一目的是提供一種上述發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件的特點(diǎn)在于，具備由p型或者n型半導(dǎo)體形成的大致球狀的、在其中心兩側(cè)的兩個(gè)頂部形成平行的第1、第2平坦面的半導(dǎo)體元件；形成于包含所述第1平坦面的半導(dǎo)體元件的表層部分上的擴(kuò)散層以及通過(guò)所述擴(kuò)散層形成的大致球面狀的pn合；分別設(shè)置在所述第1、第2平坦面上并且與所述pn結(jié)兩端連接的第1、第2電極(第1方面)。
這里，最好，所述第1、第2平坦面的平均直徑小于兩平坦面間的距離(第2方面)。最好，所述第1、第2平坦面的直徑不同(第3方面)。最好，所述半導(dǎo)體元件由圓球狀的半導(dǎo)體元件制作成(第4方面)。
本發(fā)明的另一發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件的特點(diǎn)在于，具備半導(dǎo)體元件，所述半導(dǎo)體元件由p型或者n型半導(dǎo)體構(gòu)成的圓柱狀并且在所述半導(dǎo)體元件的兩個(gè)端部上形成與軸心垂直的平行的第1、第2平坦面；形成于包含所述第1平坦面的半導(dǎo)體元件的表層部分上的擴(kuò)散層以及通過(guò)所述擴(kuò)散層形成的pn結(jié)；分別設(shè)置在所述第1、第2平坦面上并且與所述pn結(jié)的兩端連接的第1、第2電極(第5方面)。
這里，最好，所述第1、第2平坦面的直徑小于兩平坦面間的距離(第6方面)。
在第2方面或者第6方面的半導(dǎo)體器件中，最好采用下述構(gòu)造。所述半導(dǎo)體元件由單結(jié)晶半導(dǎo)體構(gòu)成(第7方面)。所述半導(dǎo)體元件由硅半導(dǎo)體構(gòu)成(第8方面)。所述半導(dǎo)體元件由硅與鍺的混晶半導(dǎo)體構(gòu)成(第9方面)。所述半導(dǎo)體元件是由砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)、磷化鎵(GaP)、氮化鎵(GaN)、硒化銦銅(InCuSe)中的任意一種化合物半導(dǎo)體構(gòu)成(第10方面)。所述半導(dǎo)體元件由p型半導(dǎo)體構(gòu)成，所述擴(kuò)散層由n型擴(kuò)散層構(gòu)成，在所述第2平坦面上形成p型擴(kuò)散層，在所述p型擴(kuò)散層的表面上設(shè)置第2電極(第11方面)。所述半導(dǎo)體元件由n型半導(dǎo)體構(gòu)成，所述擴(kuò)散層由p型擴(kuò)散層構(gòu)成，在所述第2平坦面上形成n型擴(kuò)散層，在所述n型擴(kuò)散層的表面上設(shè)置第2電極(第12方面)。
本發(fā)明的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件的制造方法的特點(diǎn)在于，具備制作由p型或者n型半導(dǎo)體形成的球狀半導(dǎo)體元件的第1工序；在所述半導(dǎo)體元件的頂部形成第1平坦面的第2工序；在包含所述第1平坦面的半導(dǎo)體元件的表層部分上形成與半導(dǎo)體元件的導(dǎo)電形態(tài)不同的擴(kuò)散層并且通過(guò)所述擴(kuò)散層形成大致球面狀的pn結(jié)的第3工序；形成所述半導(dǎo)體元件中的第1平坦面以及在相反側(cè)的頂部上形成與所述第1平坦面平行的、去除了擴(kuò)散層的第2平坦面的第4工序；在所述第1、第2平坦面上形成與所述pn結(jié)的兩端分別連接的第1、第2電極的第5工序(第13方面)。
本發(fā)明的另一發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件的制造方法的特點(diǎn)在于，具備制作由p型或者n型半導(dǎo)體形成的球狀半導(dǎo)體元件的第1工序；在所述半導(dǎo)體元件的中心兩側(cè)的兩個(gè)頂部上形成平行的第1、第2平坦面的第2工序；在包含所述第1平坦面的半導(dǎo)體元件的表層部分上形成n型擴(kuò)散層以及通過(guò)所述擴(kuò)散層形成大致球面狀的pn結(jié)的第3工序；在所述第1、第2平坦面上形成與所述pn結(jié)的兩端分別連接的第1、第2電極的第4工序(第14方面)。
這里，最好，在所述第4工序中，使得接觸Al、AuGa、AuB中的任一種小片與在第2平坦面接觸并進(jìn)行加熱熔融，形成貫通擴(kuò)散層的p型再結(jié)晶層以及與所述p型再結(jié)晶層相連的第2電極(第15方面)。
本發(fā)明的另一發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件的制造方法的特點(diǎn)在于，具備制作由p型或者n型半導(dǎo)體形成的圓柱狀半導(dǎo)體元件并且同時(shí)在所述半導(dǎo)體元件的一對(duì)端部上形成與軸心垂直的平行的第1、第2平坦面的第1工序；在所述半導(dǎo)體元件的表層部分上形成與半導(dǎo)體元件不同導(dǎo)電型的擴(kuò)散層，同時(shí)通過(guò)所述擴(kuò)散層形成pn結(jié)的第2工序；在所述第1、第2平坦面上設(shè)置與所述pn結(jié)的兩端分別連接的第1、第2電極的第3工序(第16方面)。這里，最好，在所述第3工序中，使得接觸Al、AuGa、AuB中的任一種小片與在第2平坦面接觸并且進(jìn)行加熱熔融，形成與貫通擴(kuò)散層的p型或者n型再結(jié)晶層以及與該結(jié)晶層相連的第2電極(第17方面)。
附圖簡(jiǎn)述

圖1～圖16表示本發(fā)明的最初的實(shí)施形態(tài)。
圖1是表示球狀半導(dǎo)體元件的剖視圖。
圖2是表示形成了第1平坦面的半導(dǎo)體元件的剖視圖。
圖3是表示形成了擴(kuò)散層與pn結(jié)的半導(dǎo)體元件的剖視圖。
圖4是形成了第2平坦面的半導(dǎo)體元件的剖視圖。
圖5是形成了擴(kuò)散層的半導(dǎo)體元件的剖視圖。
圖6是半導(dǎo)體器件的剖視圖。
圖7是引線(xiàn)框架(lead frame)板的平面圖。
圖8是組合了半導(dǎo)體器件與引線(xiàn)框架板的組合體的縱剖視圖。
圖9是半導(dǎo)體器件與引線(xiàn)框架的擴(kuò)大剖視圖。
圖10是3組半導(dǎo)體組件與引線(xiàn)框架板的平面圖。
圖11是半導(dǎo)體組件與引線(xiàn)框架板的縱剖視圖。
圖12是半導(dǎo)體組件與引線(xiàn)框架板的縱剖視圖。
圖13是半導(dǎo)體組件的平面圖。
圖14是半導(dǎo)體組件的縱剖視圖。
圖15是半導(dǎo)體組件的側(cè)面圖。
圖16是半導(dǎo)體組件的等價(jià)電路圖。
圖17是變化形態(tài)1中的半導(dǎo)體器件的剖視圖。
圖18～圖21表示變化形態(tài)2。
圖18是形成了第1、第2平坦面的半導(dǎo)體元件的剖視圖。
圖19是形成了擴(kuò)散層的半導(dǎo)體元件的剖視圖。
圖20是設(shè)置了負(fù)電極的半導(dǎo)體元件的剖視圖。
圖21是半導(dǎo)體器件的剖視圖。
圖22～圖30表示變化形態(tài)3。
圖22表示圓柱狀半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體元件。
圖23是圖22的XXIII-XXIII線(xiàn)的剖視圖。
圖24是形成了擴(kuò)散層的半導(dǎo)體元件的剖視圖。
圖25除去了第平坦面的剖視圖。
圖26是形成了擴(kuò)散層的半導(dǎo)體元件的剖視圖。
圖27是半導(dǎo)體器件的剖視圖。
圖28是半導(dǎo)體元件的平面圖。
圖29是圖28的XXVIII-XXVIII線(xiàn)的剖視圖。
圖30是半導(dǎo)體器件與引線(xiàn)框架的主要部分的擴(kuò)大剖視圖。
圖31～圖34表示變化形態(tài)4，是半導(dǎo)體組件制造過(guò)程中的組合體的平面圖。
圖32表示上述組合體的主視圖。
圖33表示半導(dǎo)體組件的平面圖。
圖34表示半導(dǎo)體組件的剖視圖。
最佳實(shí)施形態(tài)以下，參照附圖對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
首先，對(duì)于本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。
圖1～圖6表示適用于太陽(yáng)能電池的受光用半導(dǎo)體器件10的制造方法，圖6是該受光用半導(dǎo)體器件10的剖視圖。
如圖6所示，受光用半導(dǎo)體器件器件10例如具備由p型半導(dǎo)體形成的半導(dǎo)體元件1、n型擴(kuò)散層3、pn結(jié)4、1對(duì)電極9a，9b(負(fù)電極9a、正電極9b)、p+型半導(dǎo)體形成的擴(kuò)散層8、防反射膜6a、半導(dǎo)體元件1是由p型的硅單晶體形成，例如由直徑為1.5mm的圓球狀的半導(dǎo)體元件1a(參照?qǐng)D1)制作成。在半導(dǎo)體元件1的中心兩側(cè)的一對(duì)的頂部形成平行的第1、第2平坦面2、7。第1平坦面2例如直徑為0.6mm、第2平坦面7例如直徑為0.8mm。第1、第2平坦面2、7的平均直徑比兩平坦面2、7間的距離小。
在包含第1平坦面2的半導(dǎo)體元件1的表層部分形成擴(kuò)散層3，在第2平坦面7上不形成n型擴(kuò)散層3而形成另一擴(kuò)散層8。該擴(kuò)散層3是使得磷擴(kuò)散后的厚度為0.4～0.5μm的n+型擴(kuò)散層。通過(guò)該擴(kuò)散層3形成幾乎為球面狀的pn結(jié)4(確切地是pn+結(jié))。
在第1平坦面2的擴(kuò)散層3的表面上，設(shè)有將銀膠燒結(jié)后的薄膜狀的第1電極9a，在第2平坦面7的p+型擴(kuò)散層8的表面上設(shè)有將銀膠燒結(jié)后的薄膜狀的第2電極9b。在擴(kuò)散層3的表面上，除了第1、第2平坦面2、7以外，形成由氧化硅膜6形成的防反射膜6a。而且，從以下說(shuō)明的半導(dǎo)體器件10的制造方法的描述中，也能夠進(jìn)一步明確半導(dǎo)體器件10的構(gòu)造。
在該半導(dǎo)體器件10中，幾乎球面狀的pn結(jié)4具有光電變換功能，它接受太陽(yáng)光并進(jìn)行光電變換而產(chǎn)生約0.6伏特的電動(dòng)勢(shì)。由于在第1、第2平面圖2、7上形成薄膜狀的負(fù)電極9a與正電極9b，故半導(dǎo)體器件10不容易旋轉(zhuǎn)，能夠容易地進(jìn)行固定、容易地進(jìn)行處理。而且，由于第1、第2平坦面2、7的大小不同，能夠容易地以傳感器或者目視判別負(fù)電極9a與正電極9b，能夠提高將多個(gè)半導(dǎo)體器件10組裝成半導(dǎo)體組件時(shí)的工作效率。
其次，參照?qǐng)D1～圖6，對(duì)于所述半導(dǎo)體器件10的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，如圖1所示，例如制作直徑為1.5mm、電阻率為1Ωm左右的p型硅單晶體形成的圓球狀的球狀半導(dǎo)體元件1a。能夠通過(guò)本發(fā)明者已經(jīng)在特開(kāi)平10-33969號(hào)公報(bào)以及國(guó)際公開(kāi)公報(bào)WO98/15983號(hào)公報(bào)中所提出的方法來(lái)制造上述的球狀半導(dǎo)體元件1a。在該方法中，采用滴管，使得作為原料的硅粒在滴管的上端側(cè)的內(nèi)部熔融并且使其自由下落，同時(shí)利用表面張力作用維持真球狀并且使其凝固，由此，制作成圓球狀的硅單晶體。然而，也能通過(guò)機(jī)械性的研磨等制作球狀半導(dǎo)體。
其次，如圖2所示，對(duì)于球狀半導(dǎo)體元件1a表面的一部分利用機(jī)械性化學(xué)的研磨法進(jìn)行加工，形成直徑0.6mm左右的第1平坦面2。其次，如圖3所示，根據(jù)已知的方法，在整個(gè)面上使得磷擴(kuò)散，形成n+型的擴(kuò)散層3，形成位于離球狀半導(dǎo)體1的表面起深度為0.4～0.5μm左右的大致球面狀的pn結(jié)4。將在擴(kuò)散磷的工序中生成的表面的氧化硅膜5暫時(shí)通過(guò)蝕刻去除，然后在氧氣中加熱形成氧化硅膜6(防反射膜6a)。
其次，如圖4所示，利用機(jī)械性的化學(xué)研磨方法對(duì)于第1平坦面2的相對(duì)側(cè)進(jìn)行加工，形成直徑0.8mm左右、露出了p型硅單晶體的第2平坦面7。在球的中心兩側(cè)的一對(duì)頂部上形成該第1、第2平坦面2、7。由于使得形成與第1平坦面2的直徑不同的第2平面面7的直徑，在下述的引線(xiàn)框架的連接工序中，能容易地判別負(fù)電極9a與正電極9b。
其次，如圖5所示，在具有第1、第2平坦面2、7的半導(dǎo)體元件1上，在氧化硅膜掩膜后的狀態(tài)下，利用已知的方法在露出于第2平坦面7上的p型硅單晶體的表面上使得硼擴(kuò)散，設(shè)置厚度為0.2～0.3μm的p+型的擴(kuò)散層8。硼在第2平坦面7的p型層上擴(kuò)散，在第2平坦面7的邊緣上與n+型的擴(kuò)散層3相接的p+n+結(jié)8a形成在氧化硅膜6的內(nèi)側(cè)，由氧化硅6保護(hù)p+n+結(jié)8a的表面。
其次，如圖6所示，在第1平坦面2的擴(kuò)散層3的表面以及第2平坦面7的擴(kuò)散層8的表面上分別設(shè)置銀膠，將這些銀膠在氧氣中在600℃～800℃的溫度范圍中加熱燒結(jié)，形成作為連接在pn結(jié)4兩端上并且分別與擴(kuò)散層3、p+型擴(kuò)散層8低阻抗連接的負(fù)電極9a、正電極9b。如此，完成了適用于粒狀太陽(yáng)能電池的受光用半導(dǎo)體器件10。
而且，上述制造方法不過(guò)是一例，形成n+型擴(kuò)散層3、蝕刻、形成電極、防反射膜形成的工序等是從已知的方法中選擇的技術(shù)，使用的材料并不限于上述材料，也可以利用以往使用的其他材料進(jìn)行制造。又，作為防反射膜，也可以采用上述的氧化硅膜以外的氧化鈦膜等已知的防反射膜。
其次，對(duì)于采用上述制作成的作為太陽(yáng)能電極的半導(dǎo)體器件10并且適于大批量生產(chǎn)的價(jià)廉樹(shù)脂模型類(lèi)受光用半導(dǎo)體組件30的構(gòu)造及制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，參照?qǐng)D13～圖16對(duì)于其構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。
該受光用半導(dǎo)體組件20具有例如25個(gè)半導(dǎo)體器件10、與這些25個(gè)半導(dǎo)體器件10電性連接并且由6條引線(xiàn)框架29形成的導(dǎo)電連接機(jī)構(gòu)、透光部件31、正極端33以及負(fù)極端34。
所述25個(gè)粒狀半導(dǎo)體器件10以導(dǎo)電方向一致的狀態(tài)配置成多行多列(在本實(shí)施形態(tài)中為5行5列)，利用導(dǎo)電連接機(jī)構(gòu)將各列的多個(gè)半導(dǎo)體器件10電性串聯(lián)連接，同時(shí)將各行的多個(gè)半導(dǎo)體器件10電性并聯(lián)連接。上述導(dǎo)電連接機(jī)構(gòu)由6條金屬制的引線(xiàn)框架29構(gòu)成，在與各行的半導(dǎo)體器件10鄰接的行的半導(dǎo)體器件10之間裝有引線(xiàn)框架29并且與兩側(cè)的電極9a、9b電性連接，與下端側(cè)的負(fù)極端34成一體的引線(xiàn)框架29將第1行的半導(dǎo)體器件10的電極9a電性并聯(lián)連接，與上端側(cè)的負(fù)極端33成一體的引線(xiàn)框架29將第5行的半導(dǎo)體器件10的電極9b電性并聯(lián)連接。上述25個(gè)半導(dǎo)體器件10以及導(dǎo)電連接機(jī)構(gòu)以被埋入到例如由丙烯樹(shù)脂以及聚碳酸酯等的透明合成樹(shù)脂形成的透光部件31內(nèi)的狀態(tài)而覆蓋，在透光部件31上，形成使得從兩側(cè)使得向各列半導(dǎo)體器件10導(dǎo)入外部光的部分圓筒透鏡部分31a。該部分圓柱透鏡部分31a能夠有效地將外來(lái)光導(dǎo)入各列半導(dǎo)體器件10，與形成在平坦面上的情況相比，具有較寬廣的方向性，并且采光性、聚光性、導(dǎo)光性良好。
與上述說(shuō)明的作為太陽(yáng)能電池面板的受光用半導(dǎo)體組件20等價(jià)的電路如圖16所示。將25個(gè)半導(dǎo)體器件10配置成5行5列的矩陣狀，各列的半導(dǎo)體器件10通過(guò)6個(gè)引線(xiàn)框架29電性串聯(lián)連接，各行的半導(dǎo)體器件10通過(guò)引線(xiàn)框架29電性并聯(lián)連接。
對(duì)于該半導(dǎo)體組件20，即使當(dāng)任一半導(dǎo)體器件10產(chǎn)生故障而停止工作的情況下，由于僅沒(méi)有產(chǎn)生該發(fā)生故障的半導(dǎo)體器件10所引起的光電動(dòng)勢(shì)，其他沒(méi)有發(fā)生故障的半導(dǎo)體器件10正常工作并且產(chǎn)生光電動(dòng)勢(shì)，該光電動(dòng)勢(shì)可靠地輸出到正極性端33與負(fù)極性端34，故能夠獲得可靠性以及耐久性良好的受光用半導(dǎo)體組件20。
其次，參照?qǐng)D7～圖12，對(duì)于制造上述的受光用半導(dǎo)體組件20(太陽(yáng)能電池組件)的方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先，制作所述半導(dǎo)體器件10。然后，如圖7所示，在鎳鐵合金(Fe56％，Ni42％)的薄板(厚度0.3mm左右)的表面上利用模具對(duì)于厚度為3μm左右的鍍銀部分進(jìn)行沖壓，制作成具有4個(gè)開(kāi)口部分27a、27b的引線(xiàn)框板21～26。在這些引線(xiàn)框架板21～26上形成寬度較大(4mm左右)的外框部分28以及相互平行的寬度較小(1.5mm)的3條引線(xiàn)框架29。而且，對(duì)于上下兩側(cè)的2枚引線(xiàn)框架21、26，預(yù)先將兩端部分彎折成直角，平板狀地形成中間的4枚引線(xiàn)框架板22～25。
其次，如圖7～圖9所示，在引線(xiàn)框架板21～25的引線(xiàn)框架29上，分別采用導(dǎo)電性粘接劑30a(例如，銀環(huán)氧樹(shù)脂)，對(duì)于每5個(gè)半導(dǎo)體器件10使得負(fù)電極9a在下方并且以相等間距進(jìn)行粘接著。
其次，在引線(xiàn)框架29上的半導(dǎo)體器件10的正電極9b上涂布導(dǎo)電性粘接劑30b。其次，如圖8所示，在最下段的15個(gè)(5個(gè)×3)的半導(dǎo)體器件10的正極9b上重疊引線(xiàn)框架板22的引線(xiàn)框架29。同樣地，依次重疊引線(xiàn)框架板23～26，排列各組25個(gè)半導(dǎo)體器件10使得在共通的鉛垂面內(nèi)配置成5行5列的正規(guī)的矩陣。其次，為了使得各半導(dǎo)體器件10的正電極9b與負(fù)電極9a在上下的引線(xiàn)框架29上電性連接，在最上側(cè)的引線(xiàn)框架板26上施加規(guī)定大小的重量(沒(méi)有圖示)，在160～180℃左右的溫度進(jìn)行加熱并且使粘接劑硬化。
如此，通過(guò)6枚引線(xiàn)框架板21～26電性連接各組(各組件)的25個(gè)半導(dǎo)體器件10，將3組總共75個(gè)半導(dǎo)體器件10正規(guī)地收納在6枚引線(xiàn)框架板21～26的引線(xiàn)框架29之間，對(duì)于各組25個(gè)半導(dǎo)體器件10，各列的半導(dǎo)體器件10通過(guò)引線(xiàn)框架29電性串聯(lián)連接并且各行的半導(dǎo)體器件10通過(guò)引線(xiàn)框架29電性并聯(lián)連接。圖9是半導(dǎo)體器件10與其上下兩側(cè)的引線(xiàn)框架29的擴(kuò)大剖視圖。
如圖10～圖12所示，將75個(gè)半導(dǎo)體組件10與6枚引線(xiàn)框架板21～26的組合體收納在成形模具(省略圖示)中，采用透明合成樹(shù)脂(例如，丙烯樹(shù)脂以及聚碳酸酯等)而成形，在由所述透明合成樹(shù)脂形成的透光部件31內(nèi)埋入5行5列的半導(dǎo)體器件10以及與其對(duì)應(yīng)的引線(xiàn)框架29并且使得為被透光部件31覆蓋的狀態(tài)。如此，同時(shí)形成作為太陽(yáng)能電池面板的3組受光用半導(dǎo)體組件20。在透光部件31上形成使得外來(lái)光從兩側(cè)會(huì)聚到各列半導(dǎo)體器件10上的部分圓筒透鏡31a。
最后，切離開(kāi)3組受光用半導(dǎo)體組件20。此時(shí)，首先，在中間的引線(xiàn)框架板22～25上，利用成形模具在引線(xiàn)框架20從透光部件31向外部延伸的兩端的切斷部分32上進(jìn)行切斷。對(duì)于上下兩側(cè)的引線(xiàn)框架板21、26，為了使得該引線(xiàn)框架20以原來(lái)的寬度向透光部件31外延伸，切斷切斷部分并且從外框部分28上分離出來(lái)。
其次，對(duì)于部分地改變了所述實(shí)施形態(tài)的各種的變化形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
1)變化形態(tài)1 (參照?qǐng)D17)圖17所示的半導(dǎo)體器件10A是在第2平坦面7上形成焊接鋁球的正電極9c。而且，省略了上述的p+型擴(kuò)散層8。制造該半導(dǎo)體器件10時(shí)，實(shí)行與半導(dǎo)體器件10的制造方法中圖1～圖4相同的步驟，然后，將負(fù)電極9a通過(guò)焊錫11與引線(xiàn)框架29接合，在第2平坦面7的中心部分上，施加超聲波以及熱量的同時(shí)焊接直徑為0.3～0.4mm的鋁球，形成突出的正電極9c。
這里，替代所述鋁球，也可以采用金球。如此，通過(guò)球焊接形成的電極適合于在較窄的空間正確地形成電極的情況，比起擴(kuò)散以及合金化的情況，能夠在更低的溫度下形成低阻抗接觸。由于能夠增大該正電極9c的高度，并且由于能夠增大與引線(xiàn)框架29之間的間隔或者相互串聯(lián)連接半導(dǎo)體器件時(shí)與半導(dǎo)體器件電極之間的間隔，故能夠適合于僅在正電極9c上涂布導(dǎo)電性粘接著。而且，上述半導(dǎo)體器件10也可以適用該正電極9c。又，上述說(shuō)明的半導(dǎo)體器件10A也可以替代所述半導(dǎo)體器件10適用于半導(dǎo)體組件20。
2)變化形態(tài)2 (參照?qǐng)D18～圖21)首先，參照?qǐng)D18～圖21，對(duì)于制造半導(dǎo)體器件10B的方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，如圖18所示，與上述實(shí)施形態(tài)相同地，制作成在由p型硅單晶體(電阻率1Ωm)形成的圓球狀的半導(dǎo)體元件1a(直徑為1.5mm)中心兩側(cè)的1對(duì)頂部上形成平行的第1、第2平坦面2、7b的半導(dǎo)體元件1B。第1、第2平坦面2、7b的直徑分別為0.6mm、0.8mm左右，第1、第2平坦面2、7b的平均直徑小于第1、第2平坦面2、7b之間的距離。其次，如圖19所示，在半導(dǎo)體元件1B的全表層部分作為n型摻雜雜摶使得磷擴(kuò)散，并形成厚度為0.4～0.5μm左右的n+型擴(kuò)散層3，通過(guò)該擴(kuò)散層3形成幾乎球面狀的pn結(jié)4b。
其次，如圖20所示，對(duì)于在使得磷擴(kuò)散時(shí)產(chǎn)生的氧化硅膜進(jìn)行蝕刻處理并去除。其次，如圖21所示，在第1平坦面2的中心部分印刷銀膠并且形成直徑為0.4mm、厚度為0.2mm左右的點(diǎn)狀，在氧化性氣體或者惰性氣體中在600℃～800℃的溫度下加熱燒結(jié)，形成與擴(kuò)散層3低阻抗連接的負(fù)電極9a。其次，在第2平坦面7b的表面上加上直徑為0.4mm、厚度為0.3mm左右的點(diǎn)狀的鋁，在惰性氣體或者真空中，急速加熱到750℃～850℃的溫度并且此后立即進(jìn)行冷卻。結(jié)果，由于鋁與硅共晶反應(yīng)熔融的硅以硅單晶體為晶種，成長(zhǎng)為圖示那樣摻雜有鋁的p+型的再結(jié)晶層8b。這是所謂的合金型pn結(jié)的技術(shù)。
由于所述再結(jié)晶層8b貫通擴(kuò)散層3，殘留在表面的鋁通過(guò)p型硅單晶體部分與p+型的再結(jié)晶層8b，形成低電阻接觸的負(fù)電極9d。而且，pn結(jié)4b與p+n+結(jié)4d連接。此后，在半導(dǎo)體元件1B的表面上形成防反射膜。
對(duì)于該半導(dǎo)體元件1B，不必如所述半導(dǎo)體器件10那樣進(jìn)行硼的擴(kuò)散，能夠同時(shí)形成p+型的再結(jié)晶層8b與正電極9d。由于正電極9d的高度增加，不會(huì)弄臟再結(jié)晶層8b的表面，能夠涂布導(dǎo)電性粘接劑。
這里，替代所述鋁，可采用原子比為金99％、硼1％左右的金(AuB)或者原子比為金99％、鎵1％左右的金(AuGa)而同時(shí)地形成再結(jié)晶層8b與正電極9d。而且，替代上述半導(dǎo)體器件10，該半導(dǎo)體器件10B也能夠適用于半導(dǎo)體組件20。
3)變化形態(tài)3 (參照?qǐng)D22～圖30)如圖27所示，適用作為太陽(yáng)能電池的受光用半導(dǎo)體器件10C具有圓柱狀的半導(dǎo)體元件41、具有第1，第2平坦面42，43、n型擴(kuò)散層44、pn結(jié)45、p+型擴(kuò)散層47、作為反射膜的氧化硅膜46、負(fù)電極49a以及正電極49b。該半導(dǎo)體器件10C形成短圓柱狀，雖然與上述半導(dǎo)體器件器件10的形狀不同，而構(gòu)造相同，故這里簡(jiǎn)單地進(jìn)行說(shuō)明。
半導(dǎo)體元件41是由p型硅單晶體形成的圓柱狀的半導(dǎo)體元件并且在一對(duì)的端部形成與軸心垂直的、相互平行的第1、第2平坦面42、43。擴(kuò)散層44形成在半導(dǎo)體元件41的第1平坦面42與外周面的表層部分，通過(guò)該擴(kuò)散層44在半導(dǎo)體元件41的表層部分上形成pn結(jié)45。利用機(jī)械化學(xué)性的研磨去除第2平坦面42的擴(kuò)散層44，在第2平坦面43上形成p+型擴(kuò)散層47。對(duì)于第1平坦面42，在擴(kuò)散層44的表面上設(shè)置負(fù)電極49a，對(duì)于第2平坦面43，在擴(kuò)散層47的表面上形成正電極49b。而且，擴(kuò)散層44、pn結(jié)45、擴(kuò)散層47、正電極49a以及負(fù)電極49b等與上述半導(dǎo)體器件10的相同。
其次，參照?qǐng)D22～圖27對(duì)于所述圓柱狀的半導(dǎo)體器件10C的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，如圖22、圖23所示，制作電阻率為1Ωm左右的p型硅單晶體形成的直徑1.5mm的細(xì)長(zhǎng)圓柱狀半導(dǎo)體材料40，切斷該圓柱半導(dǎo)體材料40而使得軸心方向的長(zhǎng)度為1.6mm，制作成在兩端具有與軸心垂直并相互平行的第1、第2平坦面42、43的短圓柱狀(即粒狀)的半導(dǎo)體元件41。
而且，由p型硅單晶體形成的所述圓柱狀半導(dǎo)體材料40能夠例如通過(guò)下述這樣進(jìn)行制造，即通過(guò)從開(kāi)在石墨制的坩堝底部的噴嘴狀孔穴起使得<111>方位的晶種與坩堝內(nèi)的硅溶液接觸并且從下方引出而使得單晶體成長(zhǎng)。由于能夠形成細(xì)長(zhǎng)的圓柱狀，加工的損失較小，故比較經(jīng)濟(jì)。又，圓柱狀半導(dǎo)體材料的直徑并沒(méi)有限定在1.5mm，也可以為1～3mm左右。
其次，如圖24所示，在圓柱狀的半導(dǎo)體元件41的全部表面進(jìn)行磷擴(kuò)散并設(shè)置深度為0.4～0.5μm的n+型擴(kuò)散層44，通過(guò)該擴(kuò)散層44在半導(dǎo)體元件41的第1平坦面42與外周面的表層部分上形成pn結(jié)45。
其次，如圖24、25所示，暫時(shí)采用氧化氟水溶液除去磷擴(kuò)散時(shí)形成于表面的氧化硅膜，在氧氣中加熱半導(dǎo)體元件41并且在全部表面上形成氧化硅膜46(防反射膜)。此后，利用機(jī)械性化學(xué)的研磨法對(duì)于第2平坦面43進(jìn)行研磨，除去n+型擴(kuò)散層44，形成露出了硅單晶體的第2平坦面43。
其次，如圖26所示，在除去第2平坦面43的氧化硅膜之后在第2平坦面43上擴(kuò)散硼，并設(shè)置深度為0.1～0.2μm的p+型擴(kuò)散層47。由此，形成p+n+結(jié)48，能夠使其終端位于氧化硅膜46的內(nèi)側(cè)，并與外部截?cái)唷?br> 其次，如圖27所示，在第1、第2平坦面42、43的中心部分印刷直徑為0.5mm、厚度為0.2mm左右銀膠并使其為點(diǎn)狀，與上述的半導(dǎo)體器件10同樣地進(jìn)行燒結(jié)，設(shè)置分別與擴(kuò)散層44、47低阻抗接觸的負(fù)電極49a、正電極49b。如此，形成適合于太陽(yáng)能電池的圓柱半導(dǎo)體狀半導(dǎo)體器件10C。對(duì)于該半導(dǎo)體器件10C，也可以與所述圖18～圖21所示相同地形成負(fù)極與正極。該半導(dǎo)體器件10C比球狀太陽(yáng)能電池更容易進(jìn)行電池的制造，相對(duì)于半導(dǎo)體元件的半徑方向而不是所有方向，具有均勻的方向性，能夠獲得比平面狀電池采光能力更高的光電變化性能。
替代所述半導(dǎo)體組件20中的半導(dǎo)體器件10也可以采用半導(dǎo)體器件10C，如圖28～圖30所示，能夠構(gòu)成與所述半導(dǎo)體組件20幾乎相同的半導(dǎo)體組件20A。該半導(dǎo)體組件20A中的引線(xiàn)框架29A、負(fù)極端34A、正極端35A、透光部件31A等與上述半導(dǎo)體組件20的相同，故這里采用相同符號(hào)并且省略說(shuō)明。
4)變化形態(tài)4 …(參照?qǐng)D31～34)其次，對(duì)于適用了所述半導(dǎo)體器件10的具有受光功能的半導(dǎo)體組件20B的構(gòu)造以及制造方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖33、34所示，該半導(dǎo)體組件20B具備具有受光功能的例如72個(gè)(12個(gè)×6)粒狀半導(dǎo)體器件10、包含金屬制的8個(gè)環(huán)狀引線(xiàn)框架51～57的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)50、透光部件58。72個(gè)半導(dǎo)體器件10以導(dǎo)電方向一致的狀態(tài)區(qū)分成12列并且在圓周方向上間隔相等地配置成環(huán)狀而成12列。
導(dǎo)電連接機(jī)構(gòu)50具有帶有最下段的負(fù)極端51a的環(huán)狀引線(xiàn)框架51、中段環(huán)狀引線(xiàn)框架52～56、帶有最上段的正極端57a的環(huán)狀引線(xiàn)框架57。環(huán)狀引線(xiàn)框架52～56具有與上述實(shí)施形態(tài)的引線(xiàn)框架板(21～26)相同的材料、相同的板厚，形成寬度為1.5mm的環(huán)狀?？驙钜€(xiàn)框架51、57與所述引線(xiàn)框架板(21～26)材料相同并且板厚約為1.0mm。
在環(huán)狀引線(xiàn)框架51、57上分別一體形成4個(gè)負(fù)極端51a、4個(gè)正極端57a。在該導(dǎo)電連接機(jī)構(gòu)各50中，將各列的6個(gè)半導(dǎo)體器件10電性串聯(lián)連接同時(shí)將各環(huán)的12個(gè)半導(dǎo)體器件10電性并聯(lián)連接。
圓筒狀的透光部件58由丙烯、聚碳酸酯等的透明合成樹(shù)脂形成厚壁的圓筒狀。配置成環(huán)狀的12列半導(dǎo)體器件10埋入在透光部件58的周壁58a內(nèi)。在透光部件58的周壁58a的內(nèi)周面上形成使得透過(guò)其周壁58a的光向半導(dǎo)體器件10產(chǎn)生漫反射的漫反射面58b。該漫反射面58b是小形的多個(gè)棱錐面。
對(duì)于制造該半導(dǎo)體組件20B的的方法進(jìn)行說(shuō)明。
如圖31、圖32所示，首先，制作環(huán)狀引線(xiàn)框架51～57、72個(gè)半導(dǎo)體器件10。其次，與制作上述半導(dǎo)體組件20幾乎相同地，在環(huán)狀引線(xiàn)框架51的上面配置12個(gè)半導(dǎo)體器件10而使得負(fù)電極9a在下并以導(dǎo)電性粘接劑粘接。其次，在該12個(gè)半導(dǎo)體器件10的正電極9b上涂布導(dǎo)電性粘接劑，然后在其上接著環(huán)狀引線(xiàn)框架52，如此順次反復(fù)進(jìn)行，如圖32那樣進(jìn)行組裝，此后在環(huán)狀的引線(xiàn)框架57上面施加規(guī)定重量的狀態(tài)下，進(jìn)行加熱使得粘接劑硬化。
即，在多個(gè)環(huán)狀引線(xiàn)框架51、57之間，使得72個(gè)半導(dǎo)體器件10以導(dǎo)電方向一致的狀態(tài)進(jìn)行組裝，區(qū)分成12列，在圓周方向上排列成等間隔配置成環(huán)狀的12列，透過(guò)環(huán)狀引線(xiàn)框架51～57串聯(lián)連接各列的6個(gè)半導(dǎo)體器件10，同時(shí)通過(guò)環(huán)狀引線(xiàn)框架51～57并聯(lián)連接各環(huán)的12個(gè)半導(dǎo)體器件10。結(jié)果，形成圖31、32所示的組合體60。
其次，將該組合體收納在規(guī)定的成形用模具內(nèi)，通過(guò)注入透明合成樹(shù)脂，形成圖33、圖34所示的透明合成樹(shù)脂制的厚壁的圓筒狀的透光部件58，將12列半導(dǎo)體器件10埋入到透明合成樹(shù)脂制的圓筒狀透光部件58的周壁58a內(nèi)。
根據(jù)該半導(dǎo)體組件20B，由于整體上形成圓筒狀，外來(lái)光來(lái)自全周360度中任意方向的情況下，也能夠可靠的受光并進(jìn)行光電變換，在負(fù)極端51a與正極端57a之間產(chǎn)生約為4.2伏特左右的電動(dòng)勢(shì)。由于在透光部件58的內(nèi)周面上形成漫反射面58b，光電變換效率也變大。而且，由于透光部件58的外徑與內(nèi)徑的差，使得導(dǎo)入入射角大的光而圍繞周壁58a內(nèi)并到達(dá)離開(kāi)的半導(dǎo)體器件10。
其次，對(duì)于上述實(shí)施形態(tài)的可能的變化例進(jìn)行說(shuō)明。
(1)作為構(gòu)成所述半導(dǎo)體元件1、41的半導(dǎo)體，替代硅，還可以采用其他半導(dǎo)體，例如，Si與Ge的混晶半導(dǎo)體或者多層構(gòu)造的半導(dǎo)體，也可以采用GaAs、InP、GaP、GaN、InCuSe等的任意之一，而且，還可以采用其他的半導(dǎo)體。
(2)半導(dǎo)體元件1、41的導(dǎo)電形并不限定于p型，也可以是n型，此時(shí)使得形成p型擴(kuò)散層。
(3)采用化學(xué)氣相成長(zhǎng)法(CVD)等其他半導(dǎo)體薄膜生成法，也能夠形成所述擴(kuò)散層3、44與pn結(jié)4、45。
(4)防反射膜6a、46也可以由氧化硅膜以外的氧化鈦等其他絕緣膜構(gòu)成。又，形成電極9a、9b、49a、49b時(shí)，也能夠采用銀膠以外的金屬膠、鋁、金等的電極材料。為了將半導(dǎo)體器件10粘接到引線(xiàn)框架29上，也可以用焊錫替代導(dǎo)電性樹(shù)脂。
(5)替代半導(dǎo)體組件20、20A中的透光部件可采用下述構(gòu)造，即在半導(dǎo)體器件的兩面上安裝強(qiáng)化玻璃，在該強(qiáng)化玻璃之間填充透明的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)樹(shù)脂等，用框架封閉端部。
(6)對(duì)于半導(dǎo)體組件20、20A、20B，替代半導(dǎo)體器件10也可以采用半導(dǎo)體器件10A、10B、10C中的任意之一。
安裝在半導(dǎo)體組件20、20A、20B的半導(dǎo)體器件的數(shù)目以及配置形態(tài)并不限定于上述實(shí)施形態(tài)中的所描述的，能夠自由地進(jìn)行設(shè)定。
(7)對(duì)于上述半導(dǎo)體組件，以具有受光功能的半導(dǎo)體組件為例進(jìn)行了說(shuō)明，而本發(fā)明的半導(dǎo)體器件也可以同樣適用于具有發(fā)光功能的半導(dǎo)體組件。然而，此時(shí)，作為半導(dǎo)體器件必須采用具有發(fā)光功能的半導(dǎo)體器件(球狀的半導(dǎo)體器件、圓柱狀的半導(dǎo)體器件或者粒狀的半導(dǎo)體器件)。
作為具有這樣的發(fā)光功能的半導(dǎo)體器件，例如，也能夠適用在WO98/15983號(hào)公報(bào)以及WO99/10935號(hào)公報(bào)中本發(fā)明的發(fā)明者提出的各種球狀的發(fā)光二極管，也可以適用其他各種構(gòu)造的發(fā)光二極管。具有這樣的發(fā)光功能的半導(dǎo)體組件可以適用于面發(fā)光形的照明裝置、黑白以及彩色的顯示器或者各種顯示裝置等。
(8)另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不離開(kāi)本發(fā)明的精神的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的其他的種種變形。而且，本發(fā)明范圍并不限于上述實(shí)施形態(tài)中所揭示的各種形態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件，其特征在于，具備由p型或者n型半導(dǎo)體形成的大致為球狀的、在其中心兩側(cè)的兩個(gè)頂部形成平行的第1、第2平坦面的半導(dǎo)體元件；形成于包含所述第1平坦面的半導(dǎo)體元件的表層部分上的擴(kuò)散層以及通過(guò)所述擴(kuò)散層形成的大致為球面狀的pn結(jié)；以及分別設(shè)置在所述第1、第2平坦面上并且與所述pn結(jié)兩端連接的第1、第2電極。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第1、第2平坦面的平均直徑小于兩平坦面間的距離。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第1、第2平坦面的直徑不同。
4.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體元件由圓球狀的半導(dǎo)體元件制成。
5.一種發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件，其特征在于，具備半導(dǎo)體元件，所述半導(dǎo)體元件由p型或者n型半導(dǎo)體形成圓柱狀并且在所述半導(dǎo)體元件的兩個(gè)端部上形成與軸心垂直的、相互平行的第1、第2平坦面；形成于包含所述第1平坦面的半導(dǎo)體元件的表層部分上的擴(kuò)散層以及通過(guò)所述擴(kuò)散層形成的pn結(jié)；以及分別設(shè)置在所述第1、第2平坦面上并且與所述pn結(jié)的兩端連接的第1、第2電極。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第1、第2平坦面的直徑小于兩平坦面間的距離。
7.如權(quán)利要求2或者6所述的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體元件由單結(jié)晶半導(dǎo)體構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求2或者6所述的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體元件由硅半導(dǎo)體構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求2或者6所述的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體元件由硅與鍺的混晶半導(dǎo)體構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求2或者6所述的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體元件是由砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)、磷化鎵(GaP)、氮化鎵(GaN)、硒化銦銅(InCuSe)中的任意一種化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求2或者6所述的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體元件由p型半導(dǎo)體構(gòu)成，所述擴(kuò)散層由n型擴(kuò)散層構(gòu)成，在所述第2平坦面上形成p型擴(kuò)散層，在所述p型擴(kuò)散層的表面上設(shè)置第2電極。
12.如權(quán)利要求2或者6所述的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體元件由n型半導(dǎo)體構(gòu)成，所述擴(kuò)散層由p型擴(kuò)散層構(gòu)成，在所述第2平坦面上形成n型擴(kuò)散層，在所述n型擴(kuò)散層的表面上設(shè)置第2電極。
13.一種發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，具備制作由p型或者n型半導(dǎo)體形成的球狀半導(dǎo)體元件的第1工序；在所述半導(dǎo)體元件的頂部形成第1平坦面的第2工序；在包含所述第1平坦面的半導(dǎo)體元件的表層部分上形成與半導(dǎo)體元件的導(dǎo)電型不同的擴(kuò)散層并且通過(guò)所述擴(kuò)散層形成大致球面狀的pn結(jié)的第3工序；形成所述半導(dǎo)體元件中的第1平坦面以及在相反側(cè)的頂部上形成與所述第1平坦面平行的、去除了擴(kuò)散層的第2平坦面的第4工序；在所述第1、第2平坦面上形成與所述pn結(jié)的兩端分別連接的第1、第2電極的第5工序。
14.一種發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，具備制作由p型或者n型半導(dǎo)體形成的球狀半導(dǎo)體元件的第1工序；在所述半導(dǎo)體元件的中心兩側(cè)的兩個(gè)頂部上形成平行的第1、第2平坦面的第2工序；在包含所述第1、第2平坦面的半導(dǎo)體元件的表層部分上形成n型擴(kuò)散層，同時(shí)通過(guò)所述擴(kuò)散層形成大致呈球面狀的pn結(jié)的第3工序；以及在所述第1、第2平坦面上形成與所述pn結(jié)的兩端分別連接的第1、第2電極的第4工序。
15.如權(quán)利要求14所述的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，在所述第4工序中，使Al、AuGa、AuB中的任一種的小片與第2平坦面接觸并且進(jìn)行加熱使其熔融，形成貫通擴(kuò)散層的p型再結(jié)晶層以及與所述p型再結(jié)晶層相連的第2電極。
16.一種發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，具備制作由p型或者n型半導(dǎo)體形成的圓柱狀半導(dǎo)體元件并且同時(shí)在所述半導(dǎo)體元件的兩個(gè)端部上形成與軸心垂直的相互平行的第1、第2平坦面的第1工序；在所述半導(dǎo)體元件的表層部分上形成與半導(dǎo)體元件不同導(dǎo)電型的擴(kuò)散層，同時(shí)通過(guò)所述擴(kuò)散層形成pn結(jié)的第2工序；在所述第1、第2平坦面上設(shè)置與所述pn結(jié)的兩端分別連接的第1、第2電極的第3工序。
17.如權(quán)利要求16所述的發(fā)光或者受光用半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，在所述第3工序中，使Al、AuGa、AuB中的任一種的小片與第2平坦面接觸并且進(jìn)行加熱使其熔融，形成與貫通擴(kuò)散層的p型或者n型再結(jié)晶層相連的第2電極。
全文摘要
具有受光功能的半導(dǎo)體器件(10)例如具備由p型的硅單結(jié)晶形成的半導(dǎo)體元件(1)、第1,第2平坦面(2,7)、n型擴(kuò)散層(3)及其pn結(jié)(4)、再結(jié)晶層(8)、防反射膜(6a)、負(fù)電極(9a)以及正電極(9b)等。替代該半導(dǎo)體元件(1)也能夠采用圓柱狀的半導(dǎo)體元件。
文檔編號(hào)H01L31/0352GK1373907SQ00812460
公開(kāi)日2002年10月9日 申請(qǐng)日期2000年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月20日
發(fā)明者中田仗祐 申請(qǐng)人:中田仗祐