JP2004141698A - レジストパターンの形成方法とそれを用いた太陽電池の製造方法、ならびに、レジストパターン形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】できるだけ基板を傷つけることなく、汎用性に優れたレジストパターンを上記基板上に形成することができるレジストパターンの形成方法およびレジストパターン形成装置を提供する。また、歩留まりよく、安定して太陽電池を製造することができる太陽電池の製造方法を提供する。
【解決手段】基板１にレジスト液を塗布することで、基板１上にレジストパターン２を形成するレジストパターンの形成方法であって、（ｉ）基板１をほぼ垂直に保持する工程と、（ｉｉ）基板１にレジスト液を塗布するためのノズルをほぼ水平に保持し、ノズルの先端を基板１に接触させながらノズルの先端からレジスト液を吐出するとともに、基板１およびノズルから選ばれる少なくとも一方を移動させて、基板１上に所定のレジストパターン２を形成する工程とを含めばよい。
【選択図】 図１
【解決手段】基板１にレジスト液を塗布することで、基板１上にレジストパターン２を形成するレジストパターンの形成方法であって、（ｉ）基板１をほぼ垂直に保持する工程と、（ｉｉ）基板１にレジスト液を塗布するためのノズルをほぼ水平に保持し、ノズルの先端を基板１に接触させながらノズルの先端からレジスト液を吐出するとともに、基板１およびノズルから選ばれる少なくとも一方を移動させて、基板１上に所定のレジストパターン２を形成する工程とを含めばよい。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レジストパターンの形成方法とそれを用いた太陽電池の製造方法、ならびに、レジストパターン形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基板などの上にレジストパターンを形成する方法として、フォトリソグラフィ法などが用いられている。
【０００３】
また、太陽電池の製造方法において、電極層をストライプ状に加工し分割することで、基板上に複数のユニットセルを直列接続した集積型太陽電池を実現する方法がある（例えば、特許文献１参照）。この場合、上記電極層の加工、分割は、上記フォトリソグラフィ法によってストライプ状のレジストパターンを形成し、エッチング法と組み合わせることにより行うこともできる。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５７−１２５６８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記フォトリソグラフィ法には、（１）多くのプロセスを必要とする、（２）基本的にバッチ処理であるため連続的なレジストパターン形成に適していない、（３）基板の大きさや形状に制約があり、例えば、大面積の基板や帯状の基板に対するレジストパターンの形成が難しい、などの課題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のレジストパターンの形成方法は、基板にレジスト液を塗布することで、前記基板上にレジストパターンを形成するレジストパターンの形成方法であって、
（ｉ）前記基板をほぼ垂直に保持する工程と、
（ｉｉ）前記基板に前記レジスト液を塗布するためのノズルをほぼ水平に保持し、前記ノズルの先端を前記基板に接触させながら前記ノズルの先端から前記レジスト液を吐出するとともに、前記基板および前記ノズルから選ばれる少なくとも一方を移動させて、前記基板上に所定のレジストパターンを形成する工程とを含んでいる。
【０００７】
上記形成方法の前記（ｉｉ）の工程において、前記レジスト液に圧力を加えることにより、前記レジスト液を前記ノズルの先端から吐出させてもよい。
【０００８】
また、上記形成方法の前記（ｉｉ）の工程において、前記ノズルと前記基板との接触圧をほぼ一定に保ちながら、前記レジスト液を前記ノズルの先端から吐出させてもよい。
【０００９】
本発明のレジストパターン形成装置は、基板にレジスト液を塗布することで、前記基板上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成装置であって、
前記基板をほぼ垂直に保持する基板保持手段と、
前記基板および前記基板に前記レジスト液を塗布するノズルから選ばれる少なくとも一方を移動させる手段と、
前記基板に前記レジスト液を塗布するレジスト液塗布手段とを備え、
前記レジスト液塗布手段が、
前記ノズルと、
前記ノズルをほぼ水平に保持し、前記ノズルの先端を前記基板に接触させることができるノズル保持手段と、
前記ノズルの先端から前記レジスト液を吐出するレジスト液吐出手段とを備えている。
【００１０】
上記形成装置において、前記ノズル保持手段が、前記ノズルを弾性的に支持する支持部を備え、前記支持部は、前記ノズルと前記基板との角度を調整する手段をさらに備えていてもよい。また、上記形成装置において、前記ノズル保持手段が、前記ノズルと前記基板との接触圧を感知するセンサーと、前記接触圧に合わせて前記ノズルと前記基板との角度を調整する手段とをさらに備えていてもよい。
【００１１】
上記形成装置において、前記レジスト液吐出手段が、前記レジスト液を加圧する手段をさらに備えていてもよい。また、上記形成装置において、前記レジスト液吐出手段が、圧縮ガス源と、前記圧縮ガス源から供給される圧縮ガスの圧力を調整するレギュレータと、前記調整された圧縮ガスによって加圧されたレジスト液の圧力を測定する圧力センサーと、前記圧力センサーによって測定した前記レジスト液の圧力に応じて前記レギュレータを制御する手段とを備えていてもよい。
【００１２】
本発明の太陽電池の製造方法は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成され、かつ、互いに直列接続された複数のユニットセルとを備えた太陽電池の製造方法であって、
（Ｉ）前記絶縁性基板上に第１の電極膜を形成する工程と、
（ＩＩ）前記第１の電極膜の一部をストライプ状に除去することによって前記第１の電極膜を分割する工程と、
（ＩＩＩ）前記第１の電極膜上にｐｎ接合を含む半導体膜を形成する工程と、
（ＩＶ）前記半導体膜の一部をストライプ状に除去することによって前記半導体膜を分割する工程と、
（Ｖ）前記半導体膜上および前記半導体膜が除去されて露出した前記第１の電極膜上に第２の電極膜を形成する工程と、
（ＶＩ）前記第２の電極膜の一部をストライプ状に除去することによって前記第２の電極膜を分割する工程とを含み、
前記第１の電極膜および前記第２の電極膜から選ばれる少なくとも１つの電極膜は、
（Ａ）レジスト液を塗布してストライプ状のレジストパターンを形成する工程と、
（Ｂ）前記レジストパターンを覆うように前記少なくとも１つの電極膜を形成する工程と、
（Ｃ）前記レジストパターンおよび前記レジストパターン上に形成された前記少なくとも１つの電極膜を共に除去する工程とを含む工程によって分割され、
前記（Ａ）の工程が、上記本発明のレジストパターンの形成方法を含んでいる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態において、同一の部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【００１４】
（実施の形態１）
まず、本発明におけるレジストパターン形成装置の例について説明する。
【００１５】
図１は、本発明におけるレジストパターン形成装置の例を示す模式図である。図１に示す例は、基板１にレジスト液を塗布することで、基板１上にレジストパターン２を形成するレジストパターン形成装置であり、基板１をほぼ垂直に保持する基板保持手段３と、基板１上にレジスト液を塗布するレジスト液塗布手段４とを備えている。レジスト液塗布手段４は、基板１にレジスト液を塗布するためのノズルを備えたディスペンサ４１と、ディスペンサ４１を（即ち、ディスペンサ４１が備えているノズルを）ほぼ水平に支持し、上記ノズルの先端を基板１に接触させることができる支持部４２と、上記ノズルにレジスト液を供給する容器部４３とを備えている。ディスペンサ４１は、ノズル保持手段の一部、かつ、レジスト液吐出手段の一部となっている。支持部４２は、ノズル保持手段の一部、容器４３は、レジスト液吐出手段の一部である。また、基板保持手段３は、基板１を上下方向（図１に示すＺ軸方向）に移動させ、任意の位置で固定することができるステージ３１を備えている。また、ステージ３１は、基板１を図１に示すＸ軸方向に自由に移動させることができ、基板１にレジスト液を塗布する際に基板１を移動させる手段にもなる。また、図１に示す例では、基板保持手段３およびレジスト液塗布手段４を制御する制御部５を備えている。
【００１６】
図１に示す例では、ノズルから基板１上にレジスト液を塗布することによってレジストパターン２を形成しているため、基板１の大きさ、形状などに関する制約を最小限にすることができる。また、ステージ３１によって基板１がほぼ垂直に保持され、支持部４２によってレジスト液を吐出するノズルがほぼ水平に保持されているため、上記ノズルや吐出するレジスト液などによる重量の影響が最小限の状態で上記ノズルを基板１に接触させ、そのままレジスト液の吐出を行うことができる。この場合、レジスト液の吐出の際に基板１と上記ノズルとが接触しているため、基板１と上記ノズルとが接触していない場合にみられるような、両者の距離（クリアランス）が変化することによるレジストパターンの乱れ（パターンが断続する、パターン幅が不安定になるなど）の発生が抑制され、均一なレジストパターンを形成することができる。さらに、上記重量の影響が最小限の状態で上記ノズルを基板１に接触させることができるため、レジスト液吐出時に基板１の表面に傷をつけにくく、レジストパターンを安定して形成することができる。
【００１７】
なお、本明細書における「ほぼ垂直」および「ほぼ水平」とは、上記重量の影響が最小限になる角度であればよい。例えば、「ほぼ垂直」が、鉛直方向からのずれが±５°以内の領域、「ほぼ水平」が、鉛直方向に直角な平面からのずれが±５°以内の領域である。
【００１８】
基板保持手段３としては、基板１をほぼ垂直に保持することができ、基板１を図１に示すＸ軸およびＺ軸方向に自由に移動および固定できる構造であれば特に限定されない。図１に示す例では、ステージ３１によって基板１を上記移動および固定することができる。また、さらに、基板１をＹ軸方向に自由に移動および固定できるものであってもよい。
【００１９】
支持部４２は、レジスト液を吐出するノズルをほぼ水平に保持できる構造であれば特に限定されない。図１に示す例では、上記ノズルはディスペンサ４１が備えているため、支持部４２はディスペンサ４１をほぼ水平に支持していることになる。ディスペンサ４１については後述する。
【００２０】
図２は、図１に示す例を上方（Ｚ軸方向）から示した模式図である。図を分かりやすくするために、制御部５、容器部４３などが省略されている。図２に示すように、基板１上にレジストパターン２を形成する際に、支持部４２やディスペンサ４１の重量による影響を最小限にした状態で、ディスペンサ４１の先端にあるノズルを基板１に接触させることができる。また、上記重量による影響が最小限であるため、レジストパターン２形成時における、基板１とディスペンサ４１との（即ち、基板１とノズルの中心軸との）角度θを自由に設定することができる。
【００２１】
上記角度θは特に限定されない。例えば、０°〜６０°の範囲で設定できればよく、好ましくは５°〜４５°の範囲である。
【００２２】
支持部４２が、ディスペンサ４１を（即ち、上記ノズルを）弾性的に支持する支持部であってもよく、支持部４２が、上記角度θを調整する手段をさらに備えていてもよい。基板や、レジスト液、ノズルの種類などにより、レジストパターンの形成をより最適化することができる。また、基板が撓んだ場合でも、上記ノズルが基板から離れることを抑制することができる。ディスペンサ４１を弾性的に支持するためには、例えば、支持部４２がバネやエアシリンダなどを備えていればよい。また、上記角度θを調整する手段としては、例えば、支持部４２が、回転ステージを備えていればよい。
【００２３】
また、支持部４２が、上記ノズルと基板１との接触圧を感知するセンサーと、感知した上記接触圧に応じて、上記角度θを調整する手段をさらに備えていてもよい。上記ノズルからレジスト液を吐出する際に、基板１に上記ノズルをより最適に接触させることができ、レジストパターンの形成をより最適化することができる。なお、上記センサーは、支持部４２ではなく、他のノズル保持手段が備えていてもよい。
【００２４】
図３は、図１および図２に示すディスペンサ４１付近を拡大した模式図である。図３に示すディスペンサ４１は、支持部４２によってほぼ水平に保持されており、また、その先端にノズル４１２を備えている。図３に示す例において、ノズル４１２は、ディスペンサ４１と同様、ほぼ水平に保持されていることになる。なお、図１〜図３の例に示すようにディスペンサ４１自体が必ずしもほぼ水平に保持されている必要はなく、ノズル４１２がほぼ水平に保持される構造であればよい。
【００２５】
また、ディスペンサ４１は、バルブ部４１１を備えており、バルブ４１１を制御することによって外部から供給されるレジスト液をノズル４１２から吐出することができる。また、ノズル４１２としては、例えば、２００μｍ幅のレジストパターンを形成する際には、その外径が２００μｍ以下であればよい。
【００２６】
ノズル４１２からレジスト液を吐出するために、レジスト液吐出手段が、上記レジスト液を加圧する手段をさらに備えていてもよい。この場合、図３に示すバルブ部４１１に、圧力変動により開閉がなされるバルブを用いれば、レジスト液に加える圧力を変化させることにより、ノズル４１２からのレジスト液の吐出量を制御することができる。上記加圧する手段としては、例えば、レジスト液を圧縮ガスによって加圧するなどの手段を用いればよい。例えば、図１に示す容器部４３が、上記加圧する手段を備えていてもよい。また、上記レジスト液を圧縮ガスによって加圧する手段を用いる場合、例えば、レジスト液吐出手段が圧縮ガス源を備え、その圧縮ガス源から供給される圧縮ガスによって前記レジスト液を加圧すればよい。なお、上記圧縮ガスのガスとしては、例えば、空気、窒素などを用いればよい。
【００２７】
また、レジスト液吐出手段が、吐出したレジスト液の量を測定できる手段をさらに備えていてもよい。
【００２８】
また、レジスト液吐出手段が、圧縮ガス源と、上記圧縮ガス源から供給される圧縮ガスの圧力を調整するレギュレータと、上記調整された圧縮ガスによって加圧されたレジスト液の圧力を測定する圧力センサーと、上記圧力センサーによって測定した上記レジスト液の圧力に応じて上記レギュレータを制御する手段とを備えていてもよい。圧力センサーは、レジスト液吐出手段における上記レギュレータよりも下流側の任意の場所に設置すればよい。
【００２９】
上記圧力センサーの測定値に対応した上記レギュレータの制御や、基板とノズルとの接触圧の測定値に対応した上記角度θの制御などレジスト液吐出手段の制御には、図１に示す制御部５を用いればよい。
【００３０】
なお、本実施の形態において、基板としては、例えば、各種ガラス、ステンレス薄板、ポリイミドなどの樹脂基板などを用いればよい。レジスト液としては、例えば、熱硬化型あるいは紫外線（ＵＶ）硬化型のエッチングレジストや印刷インクなどを用いればよい。また、図１に示す例のように、基板１へレジスト液を塗布する際に基板１を移動させる手段（図１の例におけるステージ３１）を備える代わりに、ディスペンサ４１を（即ち、ディスペンサ４１が備えるノズルを）移動させる手段を備えていてもよい。上記双方の手段を備えていてもよい。例えば、支持部４２に、上記ディスペンサ４１を移動させる手段としての役割を与えればよい。
【００３１】
（実施の形態２）
次に、本発明におけるレジストパターンの形成方法の例について図１〜図３に示すレジストパターン形成装置の例を用いて説明する。
【００３２】
まず、レジストパターンを形成する基板１を、図１に示すようにステージ３１にセットし、ほぼ垂直に保持させる。次に、支持部４２によってほぼ水平に保持されているノズルの先端を図２および図３に示すように基板１に接触させる。このとき、基板１と上記ノズル（図３におけるノズル４１２）の中心軸との角度θは、例えば、０°〜６０°の範囲であり、５°〜４５°の範囲が好ましい。
【００３３】
次に、図３に示すように、基板１とノズル４１２とを上記接触させたまま、ノズル４１２の先端からレジスト液を吐出し、基板１を、例えば、矢印の方向に移動させればよい。基板１の移動に応じたレジストパターンを形成することができる。上記基板１の移動は、例えば、図２に示すようにステージ３１を矢印の方向に移動させればよい。また、基板１を上記のように移動させる代わりに、ノズル４１２を移動させながら基板１にレジスト液を塗布してもよいし、基板１の移動とノズル４１２の移動とを同時に行いながら基板１にレジスト液を塗布してもよい。
【００３４】
また、基板１の移動方向は、必要なレジストパターンの形状に応じて自由に設定すればよい。例えば、図２および図３に示したように基板１を移動させて直線状のレジストパターンを形成し、一度レジスト液の吐出を停止した後に基板１をＺ軸方向に移動させ、再び上記のように基板１を移動させて直線状のレジストパターンを形成すれば、図１に示すようなストライプ状のレジストパターン２を形成することができる。
【００３５】
上記レジスト液の吐出は、上記レジスト液に圧力を加えることによって行ってもよい。例えば、図１に示す容器部４３内部に圧力を加えればよい。上記圧力を加える手段としては、例えば、容器部４３に圧縮ガスを導入したりすればよい。
【００３６】
また、上記レジスト液の吐出を、圧縮ガス源と、上記圧縮ガス源から供給される圧縮ガスの圧力を調整するレギュレータと、上記調整された圧縮ガスによって加圧されたレジスト液の圧力を測定する圧力センサーと、上記圧力センサーによって測定した上記レジスト液の圧力に応じて上記レギュレータを制御する手段とを用いて行ってもよい。
【００３７】
上記のようにして加圧されたレジスト液の圧力は、例えば、基板としてステンレス薄板を、レジスト液としてグラビア用印刷インクを、ノズルとして孔径１００μｍのノズルを用いた場合、１０ｋＰａ〜５００ｋＰａの範囲であり、５０ｋＰａ〜４００ｋＰａの範囲が好ましい。
【００３８】
また、図３に示すノズル４１２と基板１との接触圧をほぼ一定に保ちながら、上記レジスト液の吐出を行ってもよい。感知した上記接触圧に応じて、図３に示すノズル４１２と基板１との角度θを調整する手段をさらに備えていてもよい。ノズル４１２からレジスト液を吐出する際に、基板１にノズル４１２をより最適に接触させることができ、レジストパターンの形成をより最適化することができる。なお、上記接触圧の測定は、ノズル保持手段、例えば、支持部４２が、基板１とノズル４１２との接触圧を感知するセンサーを備えればよい。
【００３９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明におけるレジストパターンの形成方法およびレジストパターン形成装置のまた別の例について説明する。
【００４０】
図４に示すレジストパターン形成装置の例では、図１に示した例とは異なり、連続して供給される基板１１上にレジストパターンが形成されている。基板１１が連続的に供給されている以外は、図１に示した例と同様にレジストパターンが形成されている。即ち、レジスト液が塗布される位置における基板１１は、ロール３２およびロール３３によってほぼ垂直な状態に保持されており、基板１１にレジスト液を塗布するためのノズルを備えたディスペンサ４１が（即ち、上記ノズルが）支持部４２によってほぼ水平に保持されており、上記ノズルと基板１１とが接触しながら上記ノズルの先端からレジスト液が吐出されている。
【００４１】
このようなレジストパターン形成装置では、図１に示した例と同様に、上記ノズルや吐出するレジスト液などによる重量の影響が最小限の状態で上記ノズルを基板１１に接触させ、そのままレジスト液の吐出を行うことができる。よって、図１に示した例と同様に、レジストパターンの乱れの発生が抑制され、均一なレジストパターンを形成することができる。また、さらに、レジスト液吐出時に基板１１の表面に傷をつけにくく、レジストパターンを安定して形成することができる。
【００４２】
また、図４に示す例では、図１に示す例とは異なり、基板１１を連続して供給するため、レジストパターンの形成を連続して行うことができる。
【００４３】
図４（ａ）に示す例では、基板５１の進行方向に対して垂直方向にレジストパターンを形成している（ステッピング・ロール方式）。まず、基板１１を固定したまま、図２および図３に示した例と同様に、基板１１をＸ軸方向にスライドさせレジストパターンを形成する。上記レジストパターンを形成後、基板１１を図４（ａ）に示す矢印方向に所定の長さだけ進める。その後、基板１１を固定し、再び基板１１をＸ軸方向にスライドさせてレジストパターンを形成する。これを繰り返すことで、ストライプ状のレジストパターンを連続して形成することができる。なお、レジスト液を基板１１上に塗布する際には、基板１１をＸ軸方向にスライドさせるのではなく、ディスペンサ４１を（即ち、ディスペンサ４１が備えるノズルを）Ｘ軸方向にスライドさせてもよい。
【００４４】
図４（ｂ）に示す例では、基板５１の進行方向に対して平行にレジストパターンを形成している（ロール・トゥ・ロール方式）。レジスト液吐出手段の一部であるディスペンサ４１を複数平行に並べ、基板１１を連続的に移送することで、ストライプ状のレジストパターンを連続して形成することができる。
【００４５】
なお、基板１１としては、例えば、ステンレス薄板やポリイミドなどの可撓性の基板を用いればよい。
【００４６】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明における太陽電池の製造方法の例について説明する。
【００４７】
図５は、集積型太陽電池の一例を示す断面図である。図５に示す太陽電池は、絶縁性基板６１上に、第１の電極膜６２、半導体膜６３および第２の電極膜６４が積層されている。第１の電極膜６２、半導体膜６３および第２の電極膜６４は、それぞれ領域Ａ６５、領域Ｂ６６および領域Ｃ６７において分割されている。図５に示す太陽電池は、複数のユニットセルが直列接続されている。このような太陽電池は、例えば、以下のようにして製造することができる。なお、絶縁性基板６１としては、表面が絶縁処理された基板を用いてもよい。
【００４８】
まず、絶縁性基板６１上に第１の電極膜６２を形成し、第１の電極膜６２の一部をストライプ状に除去することにより（上記除去された部分は、領域Ａ６５に相当する）、第１の電極膜６２を分割する。次に、第１の電極膜６２上にｐｎ接合を含む半導体膜６３を形成し（このとき領域Ａ６５にも半導体膜６３が形成される）、半導体膜６３の一部をストライプ状に除去することにより（上記除去された部分は、領域Ｂ６６に相当する）、半導体膜６３は分割される。続けて、半導体膜６３上および半導体膜６３の一部がストライプ状に除去されることによる露出した第１の電極膜６２上（領域Ｂ６６に相当する）に第２の電極膜を形成する。次に、上記形成した第２の電極膜の一部をストライプ状に除去することにより（上記除去された部分は、領域Ｃ６７に相当する）、図５に示す太陽電池を製造することができる。
【００４９】
本発明における太陽電池の製造方法では、上述した、第１の電極膜６２、半導体膜６３および第２の電極膜６４から選ばれる少なくとも１つの電極膜の一部をストライプ状に除去し、分割する工程を、例えば、実施の形態２および３に記載したレジストパターンの形成方法を含む工程を用いて行えばよい。上記工程の一例を、図６を用いて説明する。
【００５０】
まず、図６（ａ）に示すように、絶縁性基板６１上に、ノズル７２からレジスト液を塗布し、ストライプ状のレジストパターン７１を形成する。上記塗布されたレジストパターン７１の幅は、例えば、５０μｍ〜２００μｍの範囲であり、レジストパターン７１同士の間隔（ピッチ）は、例えば、３ｍｍ〜８ｍｍの範囲である。レジストパターン同士は、例えば、等間隔で配置すればよい。
【００５１】
このとき、絶縁性基板６１上へのレジストパターン７１の形成は、絶縁性基板６１をほぼ垂直に保持し、かつ、レジスト液を吐出するノズル７２をほぼ水平に保持し、絶縁性基板６１とノズル７２とが接触した状態で行えばよい。例えば、実施の形態２または実施の形態３で説明した方法を用いればよい。また、上記レジストパターンの形成は、例えば、実施形態１または実施の形態３で説明したレジストパターン形成装置を用いればよい。
【００５２】
また、レジストパターン７１の形成は、レジスト液に圧力を加えることによりレジスト液を吐出させて行ってもよい。上記圧力は、吐出するレジスト液の粘度によっても異なるが、例えば、レジスト液としてグラビア用印刷インクを用いた場合は、１０ｋＰａ〜５００ｋＰａ（０．１ｋｇｆ／ｃｍ２〜５ｋｇｆ／ｃｍ２）の範囲である。また、この場合、幅が２００μｍのレジストパターンを形成するには、外径が２００μｍ以下のノズルを用いればよい。
【００５３】
次に、図６（ｂ）に示すように、絶縁性基板６１およびレジストパターン７１を覆うように、第１の電極膜６２を形成する。このとき、レジストパターン７１上に形成された第１の電極膜６２は、レジストパターン７１の厚さ分だけ浮いた形で形成される。
【００５４】
次に、図６（ｃ）に示すように、レジストパターン７１およびレジストパターン７１上に形成された第１の電極膜６２を除去する。レジストパターン７１上に形成された第１の電極膜６２は、レジストパターン７１を除去することによって同時に除去することができる。上記のようにして、第１の電極膜６２の一部をストライプ状に除去し、第１の電極膜６２を分割することができる。
【００５５】
レジスト液が水溶性の化合物（水溶性の樹脂など）を含む場合や、レジスト液が水溶性インクである場合には、水を含む液体（例えば、水）を用いることによってレジストパターン７１を除去してもよい。また、レジスト液７１が有機溶媒に可溶な高分子化合物を含む場合には、有機溶媒を用いることによってレジストパターン７１を除去してもよい。
【００５６】
また、レジストパターン７１を除去する方法の１つとして、液体中で超音波洗浄を行う方法などが挙げられる。レジスト液の粘性が高い場合は、ブラシを用いて洗浄を行うなどの機械的な手段を用いた洗浄方法であってもよい。また、洗浄の前に、レジストパターン７１の大部分を予め研削などではく離させ、その後、液体を用いた洗浄でレジストパターン７１の残留部を除去してもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレジストパターン形成装置およびレジストパターンの形成方法によれば、できるだけ基板を傷つけることなく、汎用性に優れたレジストパターンを上記基板上に形成することができる。また、本発明の太陽電池の製造方法によれば、できるだけ基板を傷つけることなく、歩留まりよく、安定して太陽電池を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるレジストパターン形成装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明におけるレジストパターン形成装置の一例を示す模式図である。
【図３】本発明におけるレジストパターン形成装置の一例を示す模式図である。
【図４】本発明におけるレジストパターン形成装置の別の例を示す模式図である。
【図５】本発明の太陽電池の製造方法によって製造される太陽電池の一例を示す断面図である。
【図６】本発明における太陽電池の製造方法の一例を示す工程図である。
【符号の説明】
１、１１ 基板
２、７１ レジストパターン
３ 基板保持手段
３１ ステージ
３２、３３ ロール
４ レジスト液塗布手段
４１ ディスペンサ
４１１ バルブ部
４１２、７２ ノズル
４２ 支持部
４３ 容器部
５ 制御部
６１ 絶縁性基板
６２ 第１の電極膜
６３ 半導体膜
６４ 第２の電極膜
６５ 領域Ａ
６６ 領域Ｂ
６７ 領域Ｃ
【発明の属する技術分野】
本発明は、レジストパターンの形成方法とそれを用いた太陽電池の製造方法、ならびに、レジストパターン形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基板などの上にレジストパターンを形成する方法として、フォトリソグラフィ法などが用いられている。
【０００３】
また、太陽電池の製造方法において、電極層をストライプ状に加工し分割することで、基板上に複数のユニットセルを直列接続した集積型太陽電池を実現する方法がある（例えば、特許文献１参照）。この場合、上記電極層の加工、分割は、上記フォトリソグラフィ法によってストライプ状のレジストパターンを形成し、エッチング法と組み合わせることにより行うこともできる。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５７−１２５６８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記フォトリソグラフィ法には、（１）多くのプロセスを必要とする、（２）基本的にバッチ処理であるため連続的なレジストパターン形成に適していない、（３）基板の大きさや形状に制約があり、例えば、大面積の基板や帯状の基板に対するレジストパターンの形成が難しい、などの課題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のレジストパターンの形成方法は、基板にレジスト液を塗布することで、前記基板上にレジストパターンを形成するレジストパターンの形成方法であって、
（ｉ）前記基板をほぼ垂直に保持する工程と、
（ｉｉ）前記基板に前記レジスト液を塗布するためのノズルをほぼ水平に保持し、前記ノズルの先端を前記基板に接触させながら前記ノズルの先端から前記レジスト液を吐出するとともに、前記基板および前記ノズルから選ばれる少なくとも一方を移動させて、前記基板上に所定のレジストパターンを形成する工程とを含んでいる。
【０００７】
上記形成方法の前記（ｉｉ）の工程において、前記レジスト液に圧力を加えることにより、前記レジスト液を前記ノズルの先端から吐出させてもよい。
【０００８】
また、上記形成方法の前記（ｉｉ）の工程において、前記ノズルと前記基板との接触圧をほぼ一定に保ちながら、前記レジスト液を前記ノズルの先端から吐出させてもよい。
【０００９】
本発明のレジストパターン形成装置は、基板にレジスト液を塗布することで、前記基板上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成装置であって、
前記基板をほぼ垂直に保持する基板保持手段と、
前記基板および前記基板に前記レジスト液を塗布するノズルから選ばれる少なくとも一方を移動させる手段と、
前記基板に前記レジスト液を塗布するレジスト液塗布手段とを備え、
前記レジスト液塗布手段が、
前記ノズルと、
前記ノズルをほぼ水平に保持し、前記ノズルの先端を前記基板に接触させることができるノズル保持手段と、
前記ノズルの先端から前記レジスト液を吐出するレジスト液吐出手段とを備えている。
【００１０】
上記形成装置において、前記ノズル保持手段が、前記ノズルを弾性的に支持する支持部を備え、前記支持部は、前記ノズルと前記基板との角度を調整する手段をさらに備えていてもよい。また、上記形成装置において、前記ノズル保持手段が、前記ノズルと前記基板との接触圧を感知するセンサーと、前記接触圧に合わせて前記ノズルと前記基板との角度を調整する手段とをさらに備えていてもよい。
【００１１】
上記形成装置において、前記レジスト液吐出手段が、前記レジスト液を加圧する手段をさらに備えていてもよい。また、上記形成装置において、前記レジスト液吐出手段が、圧縮ガス源と、前記圧縮ガス源から供給される圧縮ガスの圧力を調整するレギュレータと、前記調整された圧縮ガスによって加圧されたレジスト液の圧力を測定する圧力センサーと、前記圧力センサーによって測定した前記レジスト液の圧力に応じて前記レギュレータを制御する手段とを備えていてもよい。
【００１２】
本発明の太陽電池の製造方法は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成され、かつ、互いに直列接続された複数のユニットセルとを備えた太陽電池の製造方法であって、
（Ｉ）前記絶縁性基板上に第１の電極膜を形成する工程と、
（ＩＩ）前記第１の電極膜の一部をストライプ状に除去することによって前記第１の電極膜を分割する工程と、
（ＩＩＩ）前記第１の電極膜上にｐｎ接合を含む半導体膜を形成する工程と、
（ＩＶ）前記半導体膜の一部をストライプ状に除去することによって前記半導体膜を分割する工程と、
（Ｖ）前記半導体膜上および前記半導体膜が除去されて露出した前記第１の電極膜上に第２の電極膜を形成する工程と、
（ＶＩ）前記第２の電極膜の一部をストライプ状に除去することによって前記第２の電極膜を分割する工程とを含み、
前記第１の電極膜および前記第２の電極膜から選ばれる少なくとも１つの電極膜は、
（Ａ）レジスト液を塗布してストライプ状のレジストパターンを形成する工程と、
（Ｂ）前記レジストパターンを覆うように前記少なくとも１つの電極膜を形成する工程と、
（Ｃ）前記レジストパターンおよび前記レジストパターン上に形成された前記少なくとも１つの電極膜を共に除去する工程とを含む工程によって分割され、
前記（Ａ）の工程が、上記本発明のレジストパターンの形成方法を含んでいる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態において、同一の部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【００１４】
（実施の形態１）
まず、本発明におけるレジストパターン形成装置の例について説明する。
【００１５】
図１は、本発明におけるレジストパターン形成装置の例を示す模式図である。図１に示す例は、基板１にレジスト液を塗布することで、基板１上にレジストパターン２を形成するレジストパターン形成装置であり、基板１をほぼ垂直に保持する基板保持手段３と、基板１上にレジスト液を塗布するレジスト液塗布手段４とを備えている。レジスト液塗布手段４は、基板１にレジスト液を塗布するためのノズルを備えたディスペンサ４１と、ディスペンサ４１を（即ち、ディスペンサ４１が備えているノズルを）ほぼ水平に支持し、上記ノズルの先端を基板１に接触させることができる支持部４２と、上記ノズルにレジスト液を供給する容器部４３とを備えている。ディスペンサ４１は、ノズル保持手段の一部、かつ、レジスト液吐出手段の一部となっている。支持部４２は、ノズル保持手段の一部、容器４３は、レジスト液吐出手段の一部である。また、基板保持手段３は、基板１を上下方向（図１に示すＺ軸方向）に移動させ、任意の位置で固定することができるステージ３１を備えている。また、ステージ３１は、基板１を図１に示すＸ軸方向に自由に移動させることができ、基板１にレジスト液を塗布する際に基板１を移動させる手段にもなる。また、図１に示す例では、基板保持手段３およびレジスト液塗布手段４を制御する制御部５を備えている。
【００１６】
図１に示す例では、ノズルから基板１上にレジスト液を塗布することによってレジストパターン２を形成しているため、基板１の大きさ、形状などに関する制約を最小限にすることができる。また、ステージ３１によって基板１がほぼ垂直に保持され、支持部４２によってレジスト液を吐出するノズルがほぼ水平に保持されているため、上記ノズルや吐出するレジスト液などによる重量の影響が最小限の状態で上記ノズルを基板１に接触させ、そのままレジスト液の吐出を行うことができる。この場合、レジスト液の吐出の際に基板１と上記ノズルとが接触しているため、基板１と上記ノズルとが接触していない場合にみられるような、両者の距離（クリアランス）が変化することによるレジストパターンの乱れ（パターンが断続する、パターン幅が不安定になるなど）の発生が抑制され、均一なレジストパターンを形成することができる。さらに、上記重量の影響が最小限の状態で上記ノズルを基板１に接触させることができるため、レジスト液吐出時に基板１の表面に傷をつけにくく、レジストパターンを安定して形成することができる。
【００１７】
なお、本明細書における「ほぼ垂直」および「ほぼ水平」とは、上記重量の影響が最小限になる角度であればよい。例えば、「ほぼ垂直」が、鉛直方向からのずれが±５°以内の領域、「ほぼ水平」が、鉛直方向に直角な平面からのずれが±５°以内の領域である。
【００１８】
基板保持手段３としては、基板１をほぼ垂直に保持することができ、基板１を図１に示すＸ軸およびＺ軸方向に自由に移動および固定できる構造であれば特に限定されない。図１に示す例では、ステージ３１によって基板１を上記移動および固定することができる。また、さらに、基板１をＹ軸方向に自由に移動および固定できるものであってもよい。
【００１９】
支持部４２は、レジスト液を吐出するノズルをほぼ水平に保持できる構造であれば特に限定されない。図１に示す例では、上記ノズルはディスペンサ４１が備えているため、支持部４２はディスペンサ４１をほぼ水平に支持していることになる。ディスペンサ４１については後述する。
【００２０】
図２は、図１に示す例を上方（Ｚ軸方向）から示した模式図である。図を分かりやすくするために、制御部５、容器部４３などが省略されている。図２に示すように、基板１上にレジストパターン２を形成する際に、支持部４２やディスペンサ４１の重量による影響を最小限にした状態で、ディスペンサ４１の先端にあるノズルを基板１に接触させることができる。また、上記重量による影響が最小限であるため、レジストパターン２形成時における、基板１とディスペンサ４１との（即ち、基板１とノズルの中心軸との）角度θを自由に設定することができる。
【００２１】
上記角度θは特に限定されない。例えば、０°〜６０°の範囲で設定できればよく、好ましくは５°〜４５°の範囲である。
【００２２】
支持部４２が、ディスペンサ４１を（即ち、上記ノズルを）弾性的に支持する支持部であってもよく、支持部４２が、上記角度θを調整する手段をさらに備えていてもよい。基板や、レジスト液、ノズルの種類などにより、レジストパターンの形成をより最適化することができる。また、基板が撓んだ場合でも、上記ノズルが基板から離れることを抑制することができる。ディスペンサ４１を弾性的に支持するためには、例えば、支持部４２がバネやエアシリンダなどを備えていればよい。また、上記角度θを調整する手段としては、例えば、支持部４２が、回転ステージを備えていればよい。
【００２３】
また、支持部４２が、上記ノズルと基板１との接触圧を感知するセンサーと、感知した上記接触圧に応じて、上記角度θを調整する手段をさらに備えていてもよい。上記ノズルからレジスト液を吐出する際に、基板１に上記ノズルをより最適に接触させることができ、レジストパターンの形成をより最適化することができる。なお、上記センサーは、支持部４２ではなく、他のノズル保持手段が備えていてもよい。
【００２４】
図３は、図１および図２に示すディスペンサ４１付近を拡大した模式図である。図３に示すディスペンサ４１は、支持部４２によってほぼ水平に保持されており、また、その先端にノズル４１２を備えている。図３に示す例において、ノズル４１２は、ディスペンサ４１と同様、ほぼ水平に保持されていることになる。なお、図１〜図３の例に示すようにディスペンサ４１自体が必ずしもほぼ水平に保持されている必要はなく、ノズル４１２がほぼ水平に保持される構造であればよい。
【００２５】
また、ディスペンサ４１は、バルブ部４１１を備えており、バルブ４１１を制御することによって外部から供給されるレジスト液をノズル４１２から吐出することができる。また、ノズル４１２としては、例えば、２００μｍ幅のレジストパターンを形成する際には、その外径が２００μｍ以下であればよい。
【００２６】
ノズル４１２からレジスト液を吐出するために、レジスト液吐出手段が、上記レジスト液を加圧する手段をさらに備えていてもよい。この場合、図３に示すバルブ部４１１に、圧力変動により開閉がなされるバルブを用いれば、レジスト液に加える圧力を変化させることにより、ノズル４１２からのレジスト液の吐出量を制御することができる。上記加圧する手段としては、例えば、レジスト液を圧縮ガスによって加圧するなどの手段を用いればよい。例えば、図１に示す容器部４３が、上記加圧する手段を備えていてもよい。また、上記レジスト液を圧縮ガスによって加圧する手段を用いる場合、例えば、レジスト液吐出手段が圧縮ガス源を備え、その圧縮ガス源から供給される圧縮ガスによって前記レジスト液を加圧すればよい。なお、上記圧縮ガスのガスとしては、例えば、空気、窒素などを用いればよい。
【００２７】
また、レジスト液吐出手段が、吐出したレジスト液の量を測定できる手段をさらに備えていてもよい。
【００２８】
また、レジスト液吐出手段が、圧縮ガス源と、上記圧縮ガス源から供給される圧縮ガスの圧力を調整するレギュレータと、上記調整された圧縮ガスによって加圧されたレジスト液の圧力を測定する圧力センサーと、上記圧力センサーによって測定した上記レジスト液の圧力に応じて上記レギュレータを制御する手段とを備えていてもよい。圧力センサーは、レジスト液吐出手段における上記レギュレータよりも下流側の任意の場所に設置すればよい。
【００２９】
上記圧力センサーの測定値に対応した上記レギュレータの制御や、基板とノズルとの接触圧の測定値に対応した上記角度θの制御などレジスト液吐出手段の制御には、図１に示す制御部５を用いればよい。
【００３０】
なお、本実施の形態において、基板としては、例えば、各種ガラス、ステンレス薄板、ポリイミドなどの樹脂基板などを用いればよい。レジスト液としては、例えば、熱硬化型あるいは紫外線（ＵＶ）硬化型のエッチングレジストや印刷インクなどを用いればよい。また、図１に示す例のように、基板１へレジスト液を塗布する際に基板１を移動させる手段（図１の例におけるステージ３１）を備える代わりに、ディスペンサ４１を（即ち、ディスペンサ４１が備えるノズルを）移動させる手段を備えていてもよい。上記双方の手段を備えていてもよい。例えば、支持部４２に、上記ディスペンサ４１を移動させる手段としての役割を与えればよい。
【００３１】
（実施の形態２）
次に、本発明におけるレジストパターンの形成方法の例について図１〜図３に示すレジストパターン形成装置の例を用いて説明する。
【００３２】
まず、レジストパターンを形成する基板１を、図１に示すようにステージ３１にセットし、ほぼ垂直に保持させる。次に、支持部４２によってほぼ水平に保持されているノズルの先端を図２および図３に示すように基板１に接触させる。このとき、基板１と上記ノズル（図３におけるノズル４１２）の中心軸との角度θは、例えば、０°〜６０°の範囲であり、５°〜４５°の範囲が好ましい。
【００３３】
次に、図３に示すように、基板１とノズル４１２とを上記接触させたまま、ノズル４１２の先端からレジスト液を吐出し、基板１を、例えば、矢印の方向に移動させればよい。基板１の移動に応じたレジストパターンを形成することができる。上記基板１の移動は、例えば、図２に示すようにステージ３１を矢印の方向に移動させればよい。また、基板１を上記のように移動させる代わりに、ノズル４１２を移動させながら基板１にレジスト液を塗布してもよいし、基板１の移動とノズル４１２の移動とを同時に行いながら基板１にレジスト液を塗布してもよい。
【００３４】
また、基板１の移動方向は、必要なレジストパターンの形状に応じて自由に設定すればよい。例えば、図２および図３に示したように基板１を移動させて直線状のレジストパターンを形成し、一度レジスト液の吐出を停止した後に基板１をＺ軸方向に移動させ、再び上記のように基板１を移動させて直線状のレジストパターンを形成すれば、図１に示すようなストライプ状のレジストパターン２を形成することができる。
【００３５】
上記レジスト液の吐出は、上記レジスト液に圧力を加えることによって行ってもよい。例えば、図１に示す容器部４３内部に圧力を加えればよい。上記圧力を加える手段としては、例えば、容器部４３に圧縮ガスを導入したりすればよい。
【００３６】
また、上記レジスト液の吐出を、圧縮ガス源と、上記圧縮ガス源から供給される圧縮ガスの圧力を調整するレギュレータと、上記調整された圧縮ガスによって加圧されたレジスト液の圧力を測定する圧力センサーと、上記圧力センサーによって測定した上記レジスト液の圧力に応じて上記レギュレータを制御する手段とを用いて行ってもよい。
【００３７】
上記のようにして加圧されたレジスト液の圧力は、例えば、基板としてステンレス薄板を、レジスト液としてグラビア用印刷インクを、ノズルとして孔径１００μｍのノズルを用いた場合、１０ｋＰａ〜５００ｋＰａの範囲であり、５０ｋＰａ〜４００ｋＰａの範囲が好ましい。
【００３８】
また、図３に示すノズル４１２と基板１との接触圧をほぼ一定に保ちながら、上記レジスト液の吐出を行ってもよい。感知した上記接触圧に応じて、図３に示すノズル４１２と基板１との角度θを調整する手段をさらに備えていてもよい。ノズル４１２からレジスト液を吐出する際に、基板１にノズル４１２をより最適に接触させることができ、レジストパターンの形成をより最適化することができる。なお、上記接触圧の測定は、ノズル保持手段、例えば、支持部４２が、基板１とノズル４１２との接触圧を感知するセンサーを備えればよい。
【００３９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明におけるレジストパターンの形成方法およびレジストパターン形成装置のまた別の例について説明する。
【００４０】
図４に示すレジストパターン形成装置の例では、図１に示した例とは異なり、連続して供給される基板１１上にレジストパターンが形成されている。基板１１が連続的に供給されている以外は、図１に示した例と同様にレジストパターンが形成されている。即ち、レジスト液が塗布される位置における基板１１は、ロール３２およびロール３３によってほぼ垂直な状態に保持されており、基板１１にレジスト液を塗布するためのノズルを備えたディスペンサ４１が（即ち、上記ノズルが）支持部４２によってほぼ水平に保持されており、上記ノズルと基板１１とが接触しながら上記ノズルの先端からレジスト液が吐出されている。
【００４１】
このようなレジストパターン形成装置では、図１に示した例と同様に、上記ノズルや吐出するレジスト液などによる重量の影響が最小限の状態で上記ノズルを基板１１に接触させ、そのままレジスト液の吐出を行うことができる。よって、図１に示した例と同様に、レジストパターンの乱れの発生が抑制され、均一なレジストパターンを形成することができる。また、さらに、レジスト液吐出時に基板１１の表面に傷をつけにくく、レジストパターンを安定して形成することができる。
【００４２】
また、図４に示す例では、図１に示す例とは異なり、基板１１を連続して供給するため、レジストパターンの形成を連続して行うことができる。
【００４３】
図４（ａ）に示す例では、基板５１の進行方向に対して垂直方向にレジストパターンを形成している（ステッピング・ロール方式）。まず、基板１１を固定したまま、図２および図３に示した例と同様に、基板１１をＸ軸方向にスライドさせレジストパターンを形成する。上記レジストパターンを形成後、基板１１を図４（ａ）に示す矢印方向に所定の長さだけ進める。その後、基板１１を固定し、再び基板１１をＸ軸方向にスライドさせてレジストパターンを形成する。これを繰り返すことで、ストライプ状のレジストパターンを連続して形成することができる。なお、レジスト液を基板１１上に塗布する際には、基板１１をＸ軸方向にスライドさせるのではなく、ディスペンサ４１を（即ち、ディスペンサ４１が備えるノズルを）Ｘ軸方向にスライドさせてもよい。
【００４４】
図４（ｂ）に示す例では、基板５１の進行方向に対して平行にレジストパターンを形成している（ロール・トゥ・ロール方式）。レジスト液吐出手段の一部であるディスペンサ４１を複数平行に並べ、基板１１を連続的に移送することで、ストライプ状のレジストパターンを連続して形成することができる。
【００４５】
なお、基板１１としては、例えば、ステンレス薄板やポリイミドなどの可撓性の基板を用いればよい。
【００４６】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明における太陽電池の製造方法の例について説明する。
【００４７】
図５は、集積型太陽電池の一例を示す断面図である。図５に示す太陽電池は、絶縁性基板６１上に、第１の電極膜６２、半導体膜６３および第２の電極膜６４が積層されている。第１の電極膜６２、半導体膜６３および第２の電極膜６４は、それぞれ領域Ａ６５、領域Ｂ６６および領域Ｃ６７において分割されている。図５に示す太陽電池は、複数のユニットセルが直列接続されている。このような太陽電池は、例えば、以下のようにして製造することができる。なお、絶縁性基板６１としては、表面が絶縁処理された基板を用いてもよい。
【００４８】
まず、絶縁性基板６１上に第１の電極膜６２を形成し、第１の電極膜６２の一部をストライプ状に除去することにより（上記除去された部分は、領域Ａ６５に相当する）、第１の電極膜６２を分割する。次に、第１の電極膜６２上にｐｎ接合を含む半導体膜６３を形成し（このとき領域Ａ６５にも半導体膜６３が形成される）、半導体膜６３の一部をストライプ状に除去することにより（上記除去された部分は、領域Ｂ６６に相当する）、半導体膜６３は分割される。続けて、半導体膜６３上および半導体膜６３の一部がストライプ状に除去されることによる露出した第１の電極膜６２上（領域Ｂ６６に相当する）に第２の電極膜を形成する。次に、上記形成した第２の電極膜の一部をストライプ状に除去することにより（上記除去された部分は、領域Ｃ６７に相当する）、図５に示す太陽電池を製造することができる。
【００４９】
本発明における太陽電池の製造方法では、上述した、第１の電極膜６２、半導体膜６３および第２の電極膜６４から選ばれる少なくとも１つの電極膜の一部をストライプ状に除去し、分割する工程を、例えば、実施の形態２および３に記載したレジストパターンの形成方法を含む工程を用いて行えばよい。上記工程の一例を、図６を用いて説明する。
【００５０】
まず、図６（ａ）に示すように、絶縁性基板６１上に、ノズル７２からレジスト液を塗布し、ストライプ状のレジストパターン７１を形成する。上記塗布されたレジストパターン７１の幅は、例えば、５０μｍ〜２００μｍの範囲であり、レジストパターン７１同士の間隔（ピッチ）は、例えば、３ｍｍ〜８ｍｍの範囲である。レジストパターン同士は、例えば、等間隔で配置すればよい。
【００５１】
このとき、絶縁性基板６１上へのレジストパターン７１の形成は、絶縁性基板６１をほぼ垂直に保持し、かつ、レジスト液を吐出するノズル７２をほぼ水平に保持し、絶縁性基板６１とノズル７２とが接触した状態で行えばよい。例えば、実施の形態２または実施の形態３で説明した方法を用いればよい。また、上記レジストパターンの形成は、例えば、実施形態１または実施の形態３で説明したレジストパターン形成装置を用いればよい。
【００５２】
また、レジストパターン７１の形成は、レジスト液に圧力を加えることによりレジスト液を吐出させて行ってもよい。上記圧力は、吐出するレジスト液の粘度によっても異なるが、例えば、レジスト液としてグラビア用印刷インクを用いた場合は、１０ｋＰａ〜５００ｋＰａ（０．１ｋｇｆ／ｃｍ２〜５ｋｇｆ／ｃｍ２）の範囲である。また、この場合、幅が２００μｍのレジストパターンを形成するには、外径が２００μｍ以下のノズルを用いればよい。
【００５３】
次に、図６（ｂ）に示すように、絶縁性基板６１およびレジストパターン７１を覆うように、第１の電極膜６２を形成する。このとき、レジストパターン７１上に形成された第１の電極膜６２は、レジストパターン７１の厚さ分だけ浮いた形で形成される。
【００５４】
次に、図６（ｃ）に示すように、レジストパターン７１およびレジストパターン７１上に形成された第１の電極膜６２を除去する。レジストパターン７１上に形成された第１の電極膜６２は、レジストパターン７１を除去することによって同時に除去することができる。上記のようにして、第１の電極膜６２の一部をストライプ状に除去し、第１の電極膜６２を分割することができる。
【００５５】
レジスト液が水溶性の化合物（水溶性の樹脂など）を含む場合や、レジスト液が水溶性インクである場合には、水を含む液体（例えば、水）を用いることによってレジストパターン７１を除去してもよい。また、レジスト液７１が有機溶媒に可溶な高分子化合物を含む場合には、有機溶媒を用いることによってレジストパターン７１を除去してもよい。
【００５６】
また、レジストパターン７１を除去する方法の１つとして、液体中で超音波洗浄を行う方法などが挙げられる。レジスト液の粘性が高い場合は、ブラシを用いて洗浄を行うなどの機械的な手段を用いた洗浄方法であってもよい。また、洗浄の前に、レジストパターン７１の大部分を予め研削などではく離させ、その後、液体を用いた洗浄でレジストパターン７１の残留部を除去してもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレジストパターン形成装置およびレジストパターンの形成方法によれば、できるだけ基板を傷つけることなく、汎用性に優れたレジストパターンを上記基板上に形成することができる。また、本発明の太陽電池の製造方法によれば、できるだけ基板を傷つけることなく、歩留まりよく、安定して太陽電池を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるレジストパターン形成装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明におけるレジストパターン形成装置の一例を示す模式図である。
【図３】本発明におけるレジストパターン形成装置の一例を示す模式図である。
【図４】本発明におけるレジストパターン形成装置の別の例を示す模式図である。
【図５】本発明の太陽電池の製造方法によって製造される太陽電池の一例を示す断面図である。
【図６】本発明における太陽電池の製造方法の一例を示す工程図である。
【符号の説明】
１、１１ 基板
２、７１ レジストパターン
３ 基板保持手段
３１ ステージ
３２、３３ ロール
４ レジスト液塗布手段
４１ ディスペンサ
４１１ バルブ部
４１２、７２ ノズル
４２ 支持部
４３ 容器部
５ 制御部
６１ 絶縁性基板
６２ 第１の電極膜
６３ 半導体膜
６４ 第２の電極膜
６５ 領域Ａ
６６ 領域Ｂ
６７ 領域Ｃ
Claims (9)
- 基板にレジスト液を塗布することで、前記基板上にレジストパターンを形成するレジストパターンの形成方法であって、
（ｉ）前記基板をほぼ垂直に保持する工程と、
（ｉｉ）前記基板に前記レジスト液を塗布するためのノズルをほぼ水平に保持し、前記ノズルの先端を前記基板に接触させながら前記ノズルの先端から前記レジスト液を吐出するとともに、前記基板および前記ノズルから選ばれる少なくとも一方を移動させて、前記基板上に所定のレジストパターンを形成する工程とを含むレジストパターンの形成方法。 - 前記（ｉｉ）の工程において、前記レジスト液に圧力を加えることにより、前記レジスト液を前記ノズルの先端から吐出させる請求項１に記載のレジストパターンの形成方法。
- 前記（ｉｉ）の工程において、前記ノズルと前記基板との接触圧をほぼ一定に保ちながら、前記レジスト液を前記ノズルの先端から吐出させる請求項１に記載のレジストパターンの形成方法。
- 基板にレジスト液を塗布することで、前記基板上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成装置であって、
前記基板をほぼ垂直に保持する基板保持手段と、
前記基板および前記基板に前記レジスト液を塗布するノズルから選ばれる少なくとも一方を移動させる手段と、
前記基板に前記レジスト液を塗布するレジスト液塗布手段とを備え、
前記レジスト液塗布手段が、
前記ノズルと、
前記ノズルをほぼ水平に保持し、前記ノズルの先端を前記基板に接触させることができるノズル保持手段と、
前記ノズルの先端から前記レジスト液を吐出するレジスト液吐出手段とを備えるレジストパターン形成装置。 - 前記ノズル保持手段が、前記ノズルを弾性的に支持する支持部を備え、
前記支持部は、前記ノズルと前記基板との角度を調整する手段をさらに備える請求項４に記載のレジストパターン形成装置。 - 前記ノズル保持手段が、
前記ノズルと前記基板との接触圧を感知するセンサーと、
前記接触圧に合わせて前記ノズルと前記基板との角度を調整する手段とをさらに備える請求項５に記載のレジストパターン形成装置。 - 前記レジスト液吐出手段が、前記レジスト液を加圧する手段をさらに備える請求項４に記載のレジストパターン形成装置。
- 前記レジスト液吐出手段が、
圧縮ガス源と、
前記圧縮ガス源から供給される圧縮ガスの圧力を調整するレギュレータと、
前記調整された圧縮ガスによって加圧されたレジスト液の圧力を測定する圧力センサーと、
前記圧力センサーによって測定した前記レジスト液の圧力に応じて前記レギュレータを制御する手段とを備えた請求項７に記載のレジストパターン形成装置。 - 絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成され、かつ、互いに直列接続された複数のユニットセルとを備えた太陽電池の製造方法であって、
（Ｉ）前記絶縁性基板上に第１の電極膜を形成する工程と、
（ＩＩ）前記第１の電極膜の一部をストライプ状に除去することによって前記第１の電極膜を分割する工程と、
（ＩＩＩ）前記第１の電極膜上にｐｎ接合を含む半導体膜を形成する工程と、
（ＩＶ）前記半導体膜の一部をストライプ状に除去することによって前記半導体膜を分割する工程と、
（Ｖ）前記半導体膜上および前記半導体膜が除去されて露出した前記第１の電極膜上に第２の電極膜を形成する工程と、
（ＶＩ）前記第２の電極膜の一部をストライプ状に除去することによって前記第２の電極膜を分割する工程とを含み、
前記第１の電極膜および前記第２の電極膜から選ばれる少なくとも１つの電極膜は、
（Ａ）レジスト液を塗布してストライプ状のレジストパターンを形成する工程と、
（Ｂ）前記レジストパターンを覆うように前記少なくとも１つの電極膜を形成する工程と、
（Ｃ）前記レジストパターンおよび前記レジストパターン上に形成された前記少なくとも１つの電極膜を共に除去する工程とを含む工程によって分割され、
前記（Ａ）の工程が、請求項１〜３のいずれか一項に記載のレジストパターンの形成方法を含む太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002306345A JP2004141698A (ja) | 2002-10-21 | 2002-10-21 | レジストパターンの形成方法とそれを用いた太陽電池の製造方法、ならびに、レジストパターン形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2002306345A JP2004141698A (ja) | 2002-10-21 | 2002-10-21 | レジストパターンの形成方法とそれを用いた太陽電池の製造方法、ならびに、レジストパターン形成装置 |
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| JP2002306345A Withdrawn JP2004141698A (ja) | 2002-10-21 | 2002-10-21 | レジストパターンの形成方法とそれを用いた太陽電池の製造方法、ならびに、レジストパターン形成装置 |
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| JP (1) | JP2004141698A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015226900A (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-17 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 物質を表面上に散布するためのシステム及び方法 |
| JP2021007150A (ja) * | 2016-12-29 | 2021-01-21 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | フォトレジスト層におけるフィールド誘導型酸プロファイル制御のための装置 |
-
2002
- 2002-10-21 JP JP2002306345A patent/JP2004141698A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10967396B2 (en) | 2014-05-30 | 2021-04-06 | The Boeing Company | Systems for dispensing a substance on a surface |
| JP2021007150A (ja) * | 2016-12-29 | 2021-01-21 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | フォトレジスト層におけるフィールド誘導型酸プロファイル制御のための装置 |
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