[发明专利]工件的薄膜加工方法及薄膜加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及对已在透明玻璃的表面配置了薄膜的工件上的薄膜进行加工的工件的薄膜加工方法及薄膜加工装置。

背景技术

作为在透明玻璃的表面配置有薄膜的产品，已知有譬如太阳能电池。图29是太阳能电池的制造工序的俯视图。在该图中，作为工件101的太阳能电池是在透明的玻璃102上形成多层薄膜层而构成的，当在玻璃102上形成的多层薄膜层在整个面上形成后，周边的薄膜层会被除去。这个被除去的部分称为除去部107。

图30是说明太阳能电池的制造工序的剖视图，其中图(a)表示第1道工序，图(b)表示第2道工序，图(c)表示第3道工序图，图(d)表示末道工序。在太阳能电池的制造工序中，首先如图(a)所示，在透明的玻璃102上配置第1薄膜层(背面电极层)104，然后加工第1直线槽P1，以将薄膜层1041与薄膜层1042绝缘。接着，如图(b)所示，在薄膜层104的上层配置第2薄膜层(吸光层)105，然后加工第2直线槽P2，以将薄膜层1051与薄膜层1052绝缘。接着，如图(c)所示，在薄膜层105的上层配置第3薄膜层(表面电极层)106，然后加工第3直线槽P2，以将薄膜层106的薄膜层1061与薄膜层1062绝缘。第3直线槽P3的深度达到薄膜层104的表面。最后，如图(d)所示，将透明的玻璃102上周边的3层薄膜层104、105、106除去。以下将除去了薄膜层104～106的周边部称为除去部107。除去部107的宽度为10～15mm。另外，在相邻的第1直线槽P1间、第2直线槽P2间、第3直线槽P3间分别设有10～15mm的行间隔，相邻的第1与第2直线槽P1、P2间、以及第2与第3直线槽P2、P3间的间隔分别为100～200μm。即，以100～200μm的间隔配置的第1至第3直线槽P1、P2、P3以10～15mm的间隔形成。

图31是表示以往使用的薄膜加工装置的结构的主要部分立体图。为了避免在工件的加工过程及运输过程中损伤薄膜层，以往的薄膜加工装置是将工件的薄膜层置于上侧，从而从表面一侧对薄膜层进行加工。在该图中，薄膜加工装置具有底座114、X移动机构110以及Y移动机构117。X移动机构110配置在底座114上。X移动机构110具有支承工件的下表面的导向滚柱机构113、以及对工件101的侧面进行保持且受图中未示的驱动装置驱动而沿X方向(与底座114的表面平行且正交的XY平面的一个轴方向)往返移动的导向机构112。导向机构112以工件101的底面为基准而夹住工件101。

在固定于底座114上的支柱115上配置着Y移动机构117。Y移动机构117受图中未示的Y驱动机构驱动而在支柱115上沿所述XY平面上与X方向成直角的另一轴方向、即Y方向作往返移动。在Y移动机构117上配置着加工头118及图中未示的传送光学系统。加工头118受图中未示的Z驱动机构驱动而沿Z方向(与所述XY平面垂直的方向)作往返移动。

在加工所述第1至第3直线槽P1～P3时实施以下工序：

1)利用Y移动机构117将加工头118在Y方向定位。

2)当Y方向的定位结束后，将加工头118在Z方向的高度定位。

3)一边利用移动机构110使工件101沿X方向移动，一边从加工头118照射激光，加工第1至第3直线槽P1～P3。

3-1)对第1薄膜层104照射波长1064nm的激光来进行加工。

3-2)对第2及第3薄膜层105、106照射波长532nm的激光来进行加工。

4)加工了第3直线槽后，用波长1064nm的激光对工件101的周边部进行加工，形成除去部107。

第1至第3直线槽P1～P3以及除去部107分别用专用的加工装置进行加工。为了提高加工效率，直线槽加工装置分别专用化，并排成线状。此时，对第1至第3直线槽P1～P3的加工是使点径D的射束移位一定节距l，并以重叠率〔(D-1)/D〕％来控制加工深度。因而，投入槽底的重叠部的总能量就是重叠数×脉冲能量，在不同场所，投入能量在射束能量的1倍～重叠数倍的范围内作阶段性变化。