JP2011031302A

JP2011031302A - Laser beam machining method and device therefor

Info

Publication number: JP2011031302A
Application number: JP2010108329A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Yura; 信介由良; Taishi Morita; 大嗣森田; Tatsuki Okamoto; 達樹岡本; Tomotake Katsura; 智毅桂
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2010-05-10
Publication date: 2011-02-17

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam machining method which can perform the positional control of a scribe with high precision without decreasing the machining speed and without depending on the scanning direction of a machining head even if there is a change in the shape of a substrate, warpage of the substrate or the like due to a temperature change, and a device therefor. SOLUTION: In the laser beam machining device, a control section beforehand detects the position of a first scribe groove 201 as a standard by means of a sensor 151. A memory is made to store information on the control position of a second scribe groove 202 which is calculated from the positional information on the first scribe groove 201. At the time of machining, the position of the machining head 100 is controlled on the basis of the information on the control position of the second scribe groove 202 which is read out from the memory. COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、薄膜太陽電池、液晶、有機エレクトロルミネッセンス、プラズマディスプレイ等のフラットパネル機器における基板上の薄膜を、レーザを用いて加工するレーザ加工方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a laser processing method and apparatus for processing a thin film on a substrate in a flat panel device such as a thin film solar cell, liquid crystal, organic electroluminescence, and plasma display using a laser.

一般的に、薄膜シリコン太陽電池の製造においては、抵抗の高い透明電極層を流れることによる電流のロスを抑えるため、１枚の基板を複数のセルに分割し、各セルを直列接続させる。このセルを分割する際に、基板上の薄膜を分断（以下、スクライブと称す）する加工が行われる。 In general, in the manufacture of a thin-film silicon solar cell, one substrate is divided into a plurality of cells and the cells are connected in series in order to suppress current loss caused by flowing through a transparent electrode layer having high resistance. When the cell is divided, a process of dividing the thin film on the substrate (hereinafter referred to as scribe) is performed.

図１２は薄膜太陽電池におけるセルの断面を示す拡大図である。１１は厚さ１〜４ｍｍのガラス板からなる透光性の絶縁基板、１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、・・）は透光性導電酸化膜等の透明電極層、１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、・・）はＰＮ接合を有する例えばアモルファスシリコンの半導体層からなる発電層、１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、・・）は、例えば、アルミ、銀等の裏面電極層、１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、・・）は発電領域である。 FIG. 12 is an enlarged view showing a cross section of a cell in the thin film solar cell. 11 is a translucent insulating substrate made of a glass plate having a thickness of 1 to 4 mm, 12 (12a, 12b, 12c,...) Is a transparent electrode layer such as a translucent conductive oxide film, and 13 (13a, 13b, 13c). ..) Is a power generation layer made of, for example, an amorphous silicon semiconductor layer having a PN junction, 14 (14a, 14b, 14c,...) Is a back electrode layer made of, for example, aluminum or silver, 15 (15a, 15b,. 15c, ..) is a power generation area.

各発電領域１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、・・）の発電層１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、・・）において、絶縁基板１１側から入射される太陽光の光エネルギーは、電気エネルギーに変換される。添え字ａ、ｂ、ｃは、発電領域の区別を表している。 In the power generation layer 13 (13a, 13b, 13c,...) Of each power generation region 15 (15a, 15b, 15c,...), The light energy of sunlight incident from the insulating substrate 11 side is converted into electrical energy. The Subscripts a, b, and c represent the distinction between power generation regions.

薄膜太陽電池のセルでは、１枚の基板内で直列接続するために、まず絶縁基板上に成膜された透明電極層１２を分離する第一のスクライブ溝２１（２１ａ、２１ｂ、・・）が形成されている。透明電極層１２ｂ、１２ｃ上には、成膜された発電層１３をスクライブした第二のスクライブ溝２２（２２ａ、２２ｂ、・・）が形成されている。 In the thin film solar cell, first scribe grooves 21 (21a, 21b,...) For separating the transparent electrode layer 12 formed on the insulating substrate are connected in series in one substrate. Is formed. On the transparent electrode layers 12b and 12c, second scribe grooves 22 (22a, 22b,...) Are formed by scribing the formed power generation layer 13.

第二のスクライブ溝２２（２２ａ、２２ｂ、・・）はそれぞれ、第一のスクライブ溝２１（２１ａ、２１ｂ、・・）から数１００μｍずれた位置に形成する必要がある。また、第二のスクライブ溝２２（２２ａ、２２ｂ、・・）はそれぞれ、第一のスクライブ溝２１（２１ａ、２１ｂ、・・）と紙面に垂直な方向で交差させないようにする。 Each of the second scribe grooves 22 (22a, 22b,...) Needs to be formed at a position displaced by several 100 μm from the first scribe grooves 21 (21a, 21b,...). The second scribe grooves 22 (22a, 22b,...) Are not allowed to intersect the first scribe grooves 21 (21a, 21b,...) In a direction perpendicular to the paper surface.

さらに、発電層１３ａ、１３ｂ、１３ｃ上には、成膜された裏面電極層１４をスクライブした第三のスクライブ溝２３（２３ａ、２３ｂ、・・）が形成されている。第三のスクライブ溝２３（２３ａ、２３ｂ、・・）は、裏面電極層１４のみでなく発電層１３も同時に除去されている。 Further, on the power generation layers 13a, 13b, and 13c, third scribe grooves 23 (23a, 23b,...) Are formed by scribing the formed back electrode layer. In the third scribe groove 23 (23a, 23b,...), Not only the back electrode layer 14 but also the power generation layer 13 is removed at the same time.

第三のスクライブ溝２３（２３ａ、２３ｂ、・・）もそれぞれ、上記と同様に、第二のスクライブ溝２２（２２ａ、２２ｂ、・・）から数１００μｍずらした位置に形成する必要がある。ずらす方向は、第一のスクライブ溝２１（２１ａ、２１ｂ、・・）に対してそれぞれ第二のスクライブ溝２２（２２ａ、２２ｂ、・・）をずらした方向と同じにする。 Similarly, the third scribe grooves 23 (23a, 23b,...) Need to be formed at positions shifted from the second scribe grooves 22 (22a, 22b,...) By several hundred μm. The direction of shifting is the same as the direction of shifting the second scribe groove 22 (22a, 22b,...) With respect to the first scribe groove 21 (21a, 21b,...).

第三のスクライブ溝２３（２３ａ、２３ｂ、・・）はそれぞれ、第一のスクライブ溝２１（２１ａ、２１ｂ、・・）および第二のスクライブ溝２２（２２ａ、２２ｂ、・・）と紙面に垂直な方向で交差することのないように形成する必要がある。 The third scribe grooves 23 (23a, 23b,...) And the first scribe grooves 21 (21a, 21b,...) And the second scribe grooves 22 (22a, 22b,. It is necessary to form so as not to cross in any direction.

第一のスクライブ溝２１（２１ａ、２１ｂ、・・）、第三のスクライブ溝２３（２３ａ、２３ｂ、・・）に短絡が発生すると、太陽電池として機能しなくなる。そのため薄膜太陽電池の直列接続形成において、基板に形成された透明電極層１２、発電層１３、裏面電極層１４などの薄膜をスクライブする技術は非常に重要とされる。 If a short circuit occurs in the first scribe groove 21 (21a, 21b,...) And the third scribe groove 23 (23a, 23b,...), The solar cell does not function. Therefore, in the serial connection formation of thin film solar cells, a technique for scribing thin films such as the transparent electrode layer 12, the power generation layer 13, and the back electrode layer 14 formed on the substrate is very important.

一般に、薄膜シリコン太陽電池においてスクライブする際には、フォトエッチングと比較して工程数を減らすことができるなどの理由から、レーザ加工が用いられている。 In general, when scribing in a thin film silicon solar cell, laser processing is used because the number of steps can be reduced as compared with photoetching.

従来のレーザを用いた薄膜シリコン太陽電池のスクライブ（以下、レーザスクライブ法と称す）では、薄膜の光吸収波長に合わせたレーザを用いて、薄膜を加熱、あるいは、薄膜に含まれる一部の成分の気化を利用して、レーザ照射部の薄膜を取り除いている。（例えば、特許文献１参照）。 In the scribing of a thin film silicon solar cell using a conventional laser (hereinafter referred to as a laser scribing method), the thin film is heated using a laser that matches the light absorption wavelength of the thin film, or some components contained in the thin film The thin film of the laser irradiation part is removed using the vaporization of (For example, refer to Patent Document 1).

しかし、近年では、コスト削減の点から基板は大面積化する傾向にあり、温度変化による基板の形状変化、ステージ上での基板の反りなどの問題が無視できなくなってきている。 However, in recent years, the substrate tends to increase in area from the viewpoint of cost reduction, and problems such as a change in the shape of the substrate due to a temperature change and a warp of the substrate on the stage cannot be ignored.

また、基板の大面積化に伴いスクライブの本数も増えてきており、従来のレーザスクライブ法では、スクライブ溝同士の交差を防ぐための位置精度の確保が困難になっている。そのため現状では、上述のように第一のスクライブ溝２１、第二のスクライブ溝２２、及び第三のスクライブ溝２３の間隔をそれぞれ数１００μｍまで拡げている。 In addition, the number of scribes is increasing with the increase in the area of the substrate, and it is difficult to ensure the positional accuracy for preventing the scribe grooves from crossing with the conventional laser scribe method. Therefore, at present, as described above, the intervals of the first scribe groove 21, the second scribe groove 22, and the third scribe groove 23 are each increased to several hundred μm.

スクライブの位置精度を向上させ、スクライブ溝間の間隔を狭めるための手法に関しては、基板上に複数の層が積層してなる堆積膜に対して、下部層のスクライブ溝を基準として上部層のスクライブ位置を決定しながらスクライブを行う手法がある（例えば、特許文献１参照）。 With regard to the technique for improving the scribe position accuracy and narrowing the interval between the scribe grooves, the upper layer scribe is used with reference to the lower scribe groove for the deposited film formed by laminating a plurality of layers on the substrate. There is a technique of performing scribing while determining the position (see, for example, Patent Document 1).

特開２００１−１６８０６８号公報（００３２〜００３６段、図３）JP 2001-168068 A (steps 0032 to 0036, FIG. 3)

しかしながら、従来のレーザ加工方法では、下部層のスクライブ溝を検出し、それを基準としながら上部層のスクライブ位置を制御するという手法のため、加工速度を速めるのが困難であるという問題があった。 However, the conventional laser processing method has a problem that it is difficult to increase the processing speed due to the technique of detecting the scribe groove of the lower layer and controlling the scribe position of the upper layer based on the detected scribe groove. .

また、上部層をスクライブする加工ヘッドに対して、下部層のスクライブ溝を検出するためのセンサを常に先行させている必要があるため、加工ヘッドを往復させてスクライブする場合に位置制御を行うには、加工ヘッドの前後に検出センサを２台以上配置するなどの工夫が必要となり、高コストになってしまうという問題があった。 In addition, since it is necessary to always precede the processing head for scribing the upper layer with a sensor for detecting the scribe groove in the lower layer, position control is performed when scribing by reciprocating the processing head. However, it is necessary to devise such as arranging two or more detection sensors before and after the machining head, resulting in a high cost.

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、レーザスクライブ法において、温度変化による基板形状の変化、基板の反りなどが存在する場合においても、加工速度を落とすことなく、また加工ヘッドの走査方向に依存せず、スクライブを高精度に位置制御することを可能とするレーザ加工方法および装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and in the laser scribing method, even when there is a change in the substrate shape due to a temperature change, a warp of the substrate, etc., without reducing the processing speed. Another object of the present invention is to provide a laser processing method and apparatus capable of controlling the position of a scribe with high accuracy without depending on the scanning direction of the processing head.

本発明に係るレーザ加工方法は、透明基板に積層される透明な第一の層にレーザ光を照射して第一のスクライブ溝を形成し、第一の層に第二の層を積層した後、第一のスクライブ溝の位置情報を透明基板側から取得する工程と、第二の層に形成する第二のスクライブ溝の位置情報を、第一のスクライブ溝の位置情報に基づいて算出し、記憶する工程と、第二のスクライブ溝の位置情報に応じて第二の層にレーザ光を照射して第二のスクライブ溝を形成する工程を備えるものである。 In the laser processing method according to the present invention, a transparent first layer laminated on a transparent substrate is irradiated with laser light to form a first scribe groove, and a second layer is laminated on the first layer. The step of acquiring the position information of the first scribe groove from the transparent substrate side, the position information of the second scribe groove formed in the second layer is calculated based on the position information of the first scribe groove, A step of storing and a step of forming a second scribe groove by irradiating the second layer with laser light in accordance with the position information of the second scribe groove are provided.

また、本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ光を照射してスクライブ加工するレーザ照射部と、透明基板に積層される透明な第一の層にレーザ照射部により形成された第一のスクライブ溝の位置情報を、透明基板側から取得する検出センサと、レーザ照射部と検出センサとを摺動可能に設け、摺動方向と垂直な方向に走査する駆動部と、第一のスクライブ溝の位置情報に対応する第一の層に積層した第二の層に形成する第二のスクライブ溝の位置情報を記憶する記憶部と、駆動部により検出センサを走査させて取得した第一のスクライブ溝の位置情報に基づいて第二のスクライブ溝の位置情報を算出し、算出した第二のスクライブ溝の位置情報を記憶部に記憶させ、第二のスクライブ溝をレーザ照射部によりスクライブ加工する際に、記憶部に記憶する第二のスクライブ溝の位置情報に応じて、レーザ照射部を摺動させて位置を制御する制御部とを備えるものである。 The laser processing apparatus according to the present invention includes a laser irradiation unit that performs scribing by irradiating laser light, and a first scribe groove formed by the laser irradiation unit on a transparent first layer that is laminated on a transparent substrate. The position of the first scribe groove, the detection sensor for acquiring the position information from the transparent substrate side, the laser irradiation unit and the detection sensor are slidably provided, and the drive unit scans in a direction perpendicular to the sliding direction. A storage unit for storing position information of a second scribe groove formed in the second layer laminated on the first layer corresponding to the information, and a first scribe groove obtained by scanning the detection sensor with the drive unit When calculating the position information of the second scribe groove based on the position information, storing the calculated position information of the second scribe groove in the storage unit, and scribing the second scribe groove by the laser irradiation unit, Memory Depending on the position information of the second scribe grooves to be stored in, in which a control unit for controlling the position by sliding the laser irradiation unit.

また、レーザ光を照射してスクライブ加工するレーザ照射部と、レーザ照射部の加工方向前方または後方に、レーザ照射部側に傾斜して配設され、透明基板に積層される透明な第一の層にレーザ照射部により形成された第一のスクライブ溝に検出光を照射する照射ヘッドと、加工方向においてレーザ照射部の照射ヘッドと反対の位置にレーザ照射部側に傾斜して配設され、第一のスクライブ溝で反射する検出光を第一のスクライブ溝の位置情報として検出する検出センサと、レーザ照射部及び照射ヘッドと検出センサを加工方向と垂直な方向に摺動可能に設け、透明基板を加工方向に移動して走査する駆動部と、第一のスクライブ溝の位置情報に対応する第一の層に積層した第二の層に形成する第二のスクライブ溝の位置情報を記憶する記憶部と、駆動部により検出センサを走査させて取得した第一のスクライブ溝の位置情報に基づいて第二のスクライブ溝の位置情報を算出し、算出した第二のスクライブ溝の位置情報を記憶部に記憶させ、第二のスクライブ溝をレーザ照射部によりスクライブ加工する際に、記憶部に記憶する第二のスクライブ溝の位置情報に応じて、レーザ照射部を摺動させて位置を制御する制御部とを備えるものである。 In addition, a laser irradiation unit that irradiates a laser beam and performs scribing, and a transparent first laminated on a transparent substrate that is disposed in front of or behind the processing direction of the laser irradiation unit and inclined toward the laser irradiation unit side. An irradiation head for irradiating the first scribe groove formed in the layer with the laser irradiation unit with the detection light, and an inclination to the laser irradiation unit side at a position opposite to the irradiation head of the laser irradiation unit in the processing direction; A detection sensor that detects detection light reflected by the first scribe groove as position information of the first scribe groove, and a laser irradiation unit, an irradiation head, and a detection sensor are provided so as to be slidable in a direction perpendicular to the processing direction, and transparent A drive unit that moves and scans the substrate in the processing direction and a position information of the second scribe groove formed in the second layer stacked on the first layer corresponding to the position information of the first scribe groove are stored. Memory And calculating the position information of the second scribe groove based on the position information of the first scribe groove obtained by scanning the detection sensor with the drive unit, and storing the calculated position information of the second scribe groove in the storage unit Control unit for controlling the position by sliding the laser irradiation unit according to the positional information of the second scribe groove stored in the storage unit when the second scribe groove is scribed by the laser irradiation unit. Are provided.

本発明によれば、基準とする第一のスクライブ溝の位置を検出し、第一のスクライブ溝の位置情報から算出した第二のスクライブ溝の位置情報を記憶しておき、記憶している第二のスクライブ溝の位置情報に基づいて第二のスクライブ溝を形成することで、加工速度を落とすことなく、また走査方向に依存せず、多層膜でのスクライブ加工の位置精度を向上させることができる。 According to the present invention, the position of the first scribe groove as a reference is detected, and the position information of the second scribe groove calculated from the position information of the first scribe groove is stored and stored. By forming the second scribe groove based on the position information of the second scribe groove, the position accuracy of the scribe process in the multilayer film can be improved without reducing the processing speed and depending on the scanning direction. it can.

本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態１における構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure in Embodiment 1 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態１における構成を示す斜視概略図である。1 is a schematic perspective view showing a configuration of a laser processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態１における位置情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the positional information in Embodiment 1 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態１のレーザ加工方法により加工した薄膜太陽電池でのセルの製造工程を示す断面拡大図である。It is a cross-sectional enlarged view which shows the manufacturing process of the cell in the thin film solar cell processed with the laser processing method of Embodiment 1 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態１のレーザ加工方法により加工した薄膜太陽電池でのセルの全体構造を示す上面図である。It is a top view which shows the whole structure of the cell in the thin film solar cell processed with the laser processing method of Embodiment 1 of the laser processing apparatus concerning this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態１における動作手順を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the operation | movement procedure in Embodiment 1 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態１のレーザ加工方法により加工している状態を示す上面図である。It is a top view which shows the state currently processed with the laser processing method of Embodiment 1 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態２における構成を示す斜視概略図である。It is a perspective schematic diagram which shows the structure in Embodiment 2 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態２のレーザ加工方法により加工している状態を示す上面図である。It is a top view which shows the state currently processed with the laser processing method of Embodiment 2 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態３における構成を示す斜視概略図である。It is a perspective schematic diagram which shows the structure in Embodiment 3 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態３のレーザ加工方法により加工している状態を示す上面図である。It is a top view which shows the state currently processed with the laser processing method of Embodiment 3 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 薄膜太陽電池でのセルの構造を示す断面拡大図である。It is a cross-sectional enlarged view which shows the structure of the cell in a thin film solar cell. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態４の動作原理を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement principle of Embodiment 4 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態４の動作原理を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement principle of Embodiment 4 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態４の動作原理を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement principle of Embodiment 4 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態４の動作原理を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement principle of Embodiment 4 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態４の動作原理を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement principle of Embodiment 4 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態４の動作原理を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement principle of Embodiment 4 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態５における構成を示す側面概略図である。It is the side surface schematic diagram which shows the structure in Embodiment 5 of the laser processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態５における構成を示す上面概略図である。It is the upper surface schematic diagram which shows the structure in Embodiment 5 of the laser processing apparatus which concerns on this invention.

実施の形態１．
実施の形態１について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る実施の形態１におけるレーザ加工方法を用いるレーザ加工装置５０１の構成を示すブロック図である。 Embodiment 1 FIG.
The first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a laser processing apparatus 501 that uses the laser processing method according to Embodiment 1 of the present invention.

図１において、本実施の形態１におけるレーザ加工装置５０１は、検出センサ１５１、レーザ照射部としての加工ヘッド１００、駆動部としてのレール３００、制御部１２０、記憶部としてのメモリ１３０から構成されている。 In FIG. 1, a laser processing apparatus 501 according to the first embodiment includes a detection sensor 151, a processing head 100 as a laser irradiation unit, a rail 300 as a driving unit, a control unit 120, and a memory 130 as a storage unit. Yes.

図２は、レーザ加工装置５０１におけるレール３００に取り付けられた検出センサ１５１及び加工ヘッド１００の一例を示す斜視概略図である。検出センサ１５１及び加工ヘッド１００はそれぞれ、Ａ方向またはＢ方向に摺動可能にレール３００に設けられている。 FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of the detection sensor 151 and the processing head 100 attached to the rail 300 in the laser processing apparatus 501. Each of the detection sensor 151 and the machining head 100 is provided on the rail 300 so as to be slidable in the A direction or the B direction.

レール３００は、Ｃ方向に摺動可能にレーザ加工装置５０１に設けられている。往復でレーザ加工を行う場合には、レール３００は、Ｃ方向と逆の方向にも摺動可能に構成してもよい。 The rail 300 is provided in the laser processing apparatus 501 so as to be slidable in the C direction. When performing laser processing in a reciprocating manner, the rail 300 may be configured to be slidable in the direction opposite to the C direction.

検出センサ１５１は、制御用光線としての観測光線１５２を、基準とするスクライブ溝に照射し、得られる画像情報から位置情報を検出する。図２のように第二の層としての発電層１３を形成する場合には、第一の層としての透明電極層１２に先に形成されている第一のスクライブ溝２０１の基準とする部位、例えば第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１Ｌに照射し、得られる画像情報から位置情報を検出する。 The detection sensor 151 irradiates a reference scribe groove with an observation light beam 152 as a control light beam, and detects position information from the obtained image information. In the case of forming the power generation layer 13 as the second layer as shown in FIG. 2, the reference portion of the first scribe groove 201 previously formed on the transparent electrode layer 12 as the first layer, For example, one end 201L of the first scribe groove 201 is irradiated and position information is detected from the obtained image information.

また、検出センサ１５１は、レール３００をＣ方向に摺動することで、照射する観測光線１５２をＣ方向に走査可能とし、基準とする第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１Ｌの位置情報を所定走査距離毎に検出する。検出センサ１５１には、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）等の１次元カメラが用いられる。観測光１５２により、第一のスクライブ溝２０１は拡大観測される。 Further, the detection sensor 151 can scan the irradiated observation light beam 152 in the C direction by sliding the rail 300 in the C direction, and the position information of the one end 201L of the first scribe groove 201 as a reference is predetermined. Detect for each scanning distance. As the detection sensor 151, a one-dimensional camera such as a CCD (Charge Coupled Device) is used. The first scribe groove 201 is enlarged and observed by the observation light 152.

加工ヘッド１００は、加工用光線としてのレーザ光１０１を、透明基板としてのガラス板等からなる絶縁基板１１側から基準となる第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１ＬからＢ方向で所定距離Ｄ１の位置に照射し、基準となる第一のスクライブ溝２０１が形成されている透明電極層１２の下層となる発電層１３をレーザアブレーションにより除去する。 The processing head 100 emits a laser beam 101 as a processing light beam at a predetermined distance D1 in the B direction from one end 201L of the first scribe groove 201 serving as a reference from the insulating substrate 11 side made of a glass plate or the like as a transparent substrate. The power generation layer 13 which is the lower layer of the transparent electrode layer 12 where the first scribe groove 201 serving as a reference is formed is removed by laser ablation.

また、加工ヘッド１００は、レール３００をＣ方向に摺動することで、照射するレーザ光１０１をＣ方向に走査可能とし、基準とする第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１Ｌから所定距離Ｄ１の位置を保って、基準となるスクライブ溝が形成されている透明電極層１２の下層となる発電層１３に第二のスクライブ溝２０２を形成する。 Further, the machining head 100 can scan the irradiated laser beam 101 in the C direction by sliding the rail 300 in the C direction, and is a predetermined distance D1 from the one end 201L of the first scribe groove 201 as a reference. The second scribe groove 202 is formed in the power generation layer 13 which is the lower layer of the transparent electrode layer 12 where the reference scribe groove is formed while maintaining the position.

レーザ光１０１は、図２において上方より下方に向けて進行している。レーザ光１０１は、加工点１１０に向け、集光あるいは結像されることにより、発電層１３に所望の形状で照射され、発電層１３でレーザ光１０１が吸収される。レーザ光１０１を吸収した発電層１３は、熱の発生によりアブレーションされ、透明電極層１２から剥離される。 The laser beam 101 travels from the upper side to the lower side in FIG. The laser beam 101 is focused or imaged toward the processing point 110 to irradiate the power generation layer 13 with a desired shape, and the laser beam 101 is absorbed by the power generation layer 13. The power generation layer 13 that has absorbed the laser beam 101 is ablated by the generation of heat and is peeled off from the transparent electrode layer 12.

また、レーザ光１０１は、スクライブ加工の対象となる層の光吸収特性により選択される。例えば、薄膜太陽電池では、ＹＡＧ等の固体レーザ、ファイバレーザの基本波（波長１μｍ程度）、第二高調波（波長０．５μｍ程度）、第三高調波（波長０．３〜０．４μｍ程度）が用いられる。 The laser beam 101 is selected according to the light absorption characteristics of the layer to be scribed. For example, in a thin film solar cell, a solid laser such as YAG, a fundamental wave of a fiber laser (wavelength of about 1 μm), a second harmonic (wavelength of about 0.5 μm), and a third harmonic (wavelength of about 0.3 to 0.4 μm). ) Is used.

また、レーザ光１０１は、スクライブ加工の対象となる層のアブレーション特性により、マイクロ秒、ナノ秒、ピコ秒のパルスレーザあるいは連続発振のレーザが用いられる。 As the laser light 101, a microsecond, nanosecond, or picosecond pulse laser or a continuous wave laser is used depending on the ablation characteristic of a layer to be scribed.

メモリ１３０は、検出センサ１５１で検出した基準とする第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１Ｌの位置情報を記憶する。また、メモリ１３０は、記憶した基準とする第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１Ｌの位置情報に対応する発電層１３の第二のスクライブ溝２０２の位置情報を記憶する。 The memory 130 stores position information of the one end 201L of the first scribe groove 201 as a reference detected by the detection sensor 151. Further, the memory 130 stores position information of the second scribe groove 202 of the power generation layer 13 corresponding to the position information of the one end portion 201L of the first scribe groove 201 as the stored reference.

図３は、メモリ１３０に記憶する位置情報の一例を示す。図３において、３０１は発電層１３の一端部１３Ｌからの順番Ｎ、３０２は発電層１３のもう一方の端部１３Ｆからの走査距離Ｓを示し、Ｎ番目の発電層１３の走査距離Ｓにおいて検知した基準とする第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１Ｌの位置情報として、第一のスクライブ溝２０１の測定位置３０３を座標（ｘ、ｙ）で記憶する。 FIG. 3 shows an example of position information stored in the memory 130. In FIG. 3, 301 indicates the order N from one end portion 13 L of the power generation layer 13, 302 indicates the scanning distance S from the other end portion 13 F of the power generation layer 13, and is detected at the scanning distance S of the Nth power generation layer 13. The measurement position 303 of the first scribe groove 201 is stored in coordinates (x, y) as the position information of the one end portion 201L of the first scribe groove 201 as the reference.

また、基準とする第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１Ｌの位置情報に対応する第二のスクライブ溝２０２の位置情報として、第二のスクライブ溝２０２の制御位置３０４を座標（Ｘ、Ｙ）で記憶する。 Further, the control position 304 of the second scribe groove 202 is expressed by coordinates (X, Y) as the position information of the second scribe groove 202 corresponding to the position information of the one end portion 201L of the first scribe groove 201 as a reference. Remember.

制御部１２０は、検出センサ１５１からの画像情報により、レール３００を駆動して検出センサ１５１の位置を制御してＡ方向またはＢ方向に摺動させ、検出された透明電極層１２の第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１Ｌの位置情報を取得する。 Based on the image information from the detection sensor 151, the control unit 120 drives the rail 300 to control the position of the detection sensor 151 to slide in the A direction or the B direction, and the detected first electrode of the transparent electrode layer 12 is detected. The position information of the one end 201L of the scribe groove 201 is acquired.

また、制御部１２０は、取得した基準とする第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１Ｌの位置情報をメモリ１３０に記憶させる。さらに、制御部１２０は、基準とする第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１Ｌの位置情報を取得すると同時に、または第二のスクライブ溝２０２を形成するまでの間に、第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１Ｌの位置情報に基づき第二のスクライブ溝２０２の制御位置３０４を計算し、メモリ１３０に記憶させる。 Further, the control unit 120 causes the memory 130 to store the positional information of the one end portion 201L of the first scribe groove 201 that is the acquired reference. Furthermore, the control unit 120 acquires the position information of the one end 201L of the first scribe groove 201 as a reference, or at the same time until the second scribe groove 202 is formed, Based on the position information of the one end 201L, the control position 304 of the second scribe groove 202 is calculated and stored in the memory 130.

また、制御部１２０は、メモリ１３０に記憶する第二のスクライブ溝２０２の制御位置３０４に基づき、レール３００を駆動して加工ヘッド１００の位置を制御してＡ方向またはＢ方向に摺動させ、レール３００をＣ方向に走査させることで、発電層１３の所定の位置に第二のスクライブ溝２０２を形成する。 Further, the control unit 120 drives the rail 300 based on the control position 304 of the second scribe groove 202 stored in the memory 130 to control the position of the machining head 100 to slide in the A direction or the B direction. By scanning the rail 300 in the C direction, the second scribe groove 202 is formed at a predetermined position of the power generation layer 13.

次に、本実施の形態１におけるレーザ加工方法を用いるレーザ加工装置５０１により薄膜太陽電池を製造する場合について説明する。図４は、図１のレーザ加工装置５０１を用いて加工する薄膜太陽電池におけるセルの製造工程を示す断面拡大図であり、図５は全体構成を示す上面図である。薄膜太陽電池の構成については、従来技術と同様であり、相当部分には図１２と同一符号を付して説明を省略する。 Next, the case where a thin film solar cell is manufactured with the laser processing apparatus 501 using the laser processing method in this Embodiment 1 is demonstrated. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a manufacturing process of a cell in a thin film solar cell processed using the laser processing apparatus 501 of FIG. 1, and FIG. 5 is a top view showing the entire configuration. About the structure of a thin film solar cell, it is the same as that of a prior art, and attaches | subjects the same code | symbol as FIG.

まず、絶縁基板１１（図４（ａ））の上面に、透明電極層１２が均一に形成され（図４（ｂ））、透明電極層１２は、本実施の形態１のレーザ加工装置５０１により透明電極層１２が吸収する波長のレーザ光を用いて、透明電極層１２の一部を線状に剥離することで第一のスクライブ溝２０１−１、２０１−２、・・が形成され、発電領域１５−１、１５−２、１５−３、・・（図４（ｇ））に対応する領域で透明電極層１２−１、１２−２、１２−３、・・に分割される（図４（ｃ））。 First, the transparent electrode layer 12 is uniformly formed on the upper surface of the insulating substrate 11 (FIG. 4A) (FIG. 4B), and the transparent electrode layer 12 is formed by the laser processing apparatus 501 of the first embodiment. The first scribe grooves 201-1, 201-2,... Are formed by linearly peeling a part of the transparent electrode layer 12 using a laser beam having a wavelength that is absorbed by the transparent electrode layer 12. Divided into transparent electrode layers 12-1, 12-2, 12-3,... In regions corresponding to the regions 15-1, 15-2, 15-3,. 4 (c)).

続いて、発電領域１５−１、１５−２、１５−３、・・に対応する透明電極層１２の領域１２−１、１２−２、１２−３、・・を形成した絶縁基板１１の上に発電層１３をプラズマＣＶＤ等で蒸着した後（図４（ｄ））、発電層１３は、レーザ加工装置５０１により発電層１３のみが吸収する波長のレーザ光を用いて、透明電極層１２を残した状態で、発電層１３の一部のみを線状に剥離することで第二のスクライブ溝２０２−１、２０２−２、・・が形成され、発電領域１５−１、１５−２、１５−３、・・に対応する領域１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、・・に分割される（図４（ｅ））。 Subsequently, on the insulating substrate 11 on which the regions 12-1, 12-2, 12-3,... Of the transparent electrode layer 12 corresponding to the power generation regions 15-1, 15-2, 15-3,. After the power generation layer 13 is vapor-deposited by plasma CVD or the like (FIG. 4D), the power generation layer 13 uses the laser beam having a wavelength that is absorbed only by the power generation layer 13 by the laser processing device 501. In a state of being left, only a part of the power generation layer 13 is linearly peeled to form second scribe grooves 202-1, 202-2,..., And power generation regions 15-1, 15-2, 15 -3,... Are divided into regions 13A, 13B, 13C,... (FIG. 4E).

次いで、発電領域１５−１、１５−２、１５−３、・・に対応する発電層１３の領域１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、・・を形成した絶縁基板１１の上に裏面電極１４を蒸着した後（図４（ｆ））、裏面電極１４は、レーザ加工装置５０１により、裏面電極１４及び発電層１３の領域１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、・・の一部を線状に剥離することで第三のスクライブ溝２０３−１、２０３−２、・・が形成され、発電領域１５−１、１５−２、１５−３、・・に対応する領域１４−１、１４−２、１４−３、・・及び領域１３−１、１３−２、１３−３、・・に分割される（図４（ｇ））。 Next, after the back electrode 14 is deposited on the insulating substrate 11 on which the regions 13A, 13B, 13C,... Of the power generation layer 13 corresponding to the power generation regions 15-1, 15-2, 15-3,. (FIG. 4 (f)), the back surface electrode 14 is formed by removing a part of the back surface electrode 14 and the regions 13A, 13B, 13C,... Scribe grooves 203-1, 203-2,... Are formed, and regions 14-1, 14-2, 14-3 corresponding to the power generation regions 15-1, 15-2, 15-3,. And divided into regions 13-1, 13-2, 13-3,... (FIG. 4G).

透明電極１２を残した状態で、発電領域１５に対応する裏面電極１４の領域１４−１、１４−２、１４−３、・・及び発電層１３の領域１３−１、１３−２、１３−３、・・に分割することで、各発電領域１５−１、１５−２、１５−３、・・の直列接続が成される。 With the transparent electrode 12 left, the regions 14-1, 14-2, 14-3 of the back electrode 14 corresponding to the power generation region 15 and the regions 13-1, 13-2, 13- of the power generation layer 13 By dividing into three,..., Each power generation region 15-1, 15-2, 15-3,.

以上のように形成された薄膜太陽電池のセルにおいては、図５に示すように、例えば、１ｍ角の絶縁基板１１上に複数の発電領域１５が、第一のスクライブ溝２０１、第二のスクライブ溝２０２、第三のスクライブ溝２０３からなるスクライブライン１６で分割され、直列接続されている。 In the thin-film solar cell formed as described above, as shown in FIG. 5, for example, a plurality of power generation regions 15 are formed on a 1 m square insulating substrate 11 with a first scribe groove 201 and a second scribe. It is divided by a scribe line 16 comprising a groove 202 and a third scribe groove 203 and connected in series.

なお、裏面電極１４及び発電層１３領域１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、・・を発電領域１５−１、１５−２、１５−３、・・に対応する領域１４−１、１４−２、１４−３、・・及び領域１３−１、１３−２、１３−３、・・に分割する際には、裏面電極１４及び発電層１３が共に吸収する波長のレーザ光を用いて、裏面電極１４及び発電層１３の一部を線状に剥離する。 The back electrode 14 and the power generation layer 13 regions 13A, 13B, 13C,... Are regions 14-1, 14-2, 14-3 corresponding to the power generation regions 15-1, 15-2, 15-3,. When dividing into regions 13-1, 13-2, 13-3,..., The back electrode 14 and power generation are performed using laser light having a wavelength that both the back electrode 14 and the power generation layer 13 absorb. A part of the layer 13 is peeled off linearly.

また、裏面電極１４及び発電層１３の領域１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、・・の一部を上記のように両方が吸収する波長のレーザ光を用いる代わりに、裏面電極１４の発電層１３の領域１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、・・の一部にレーザ光を吸収させ、その発電層１３の領域１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、・・のアブレーションと同時に裏面電極１４を剥離する方法により剥離してもよい。また、発電層１３の領域１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、・・からの伝熱により裏面電極１４をアブレーションする方法により剥離してもよい。これらの場合、裏面電極１４の種類の選択、もしくはレーザ光の種類の選択等の幅が広がる。 Further, instead of using the laser beam having a wavelength that both of the regions 13A, 13B, 13C,... Of the back electrode 14 and the power generation layer 13 absorb as described above, the region 13A of the power generation layer 13 of the back electrode 14 is used. , 13B, 13C,... May be removed by a method in which laser light is absorbed in a part and the back electrode 14 is peeled off simultaneously with the ablation of the regions 13A, 13B, 13C,. Alternatively, the back electrode 14 may be peeled off by heat transfer from the regions 13A, 13B, 13C,. In these cases, the range of selection of the type of the back surface electrode 14 or selection of the type of laser light is expanded.

次に、図６のフローチャート図に従い、本実施の形態１におけるレーザ加工装置５０１の動作について、第一のスクライブ溝２０１を基準として第二のスクライブ溝２０２を形成する場合で説明する。 Next, according to the flowchart of FIG. 6, the operation of the laser processing apparatus 501 according to the first embodiment will be described in the case where the second scribe groove 202 is formed on the basis of the first scribe groove 201.

図６においては、発電層１３の一端部１３ＬからＮ番目の第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１Ｌの位置を、基準とする第一のスクライブ溝２０１−ｎとし、第一のスクライブ溝２０１−ｎの位置を検出と同時に、第二のスクライブ溝２０２−（ｎ−ｍ）を形成する場合について示す。なお、ｎは整数、ｍは定数（ｍ≧1）である。 In FIG. 6, the position of one end 201L of the Nth first scribe groove 201 from one end 13L of the power generation layer 13 is defined as a first scribe groove 201-n as a reference, and the first scribe groove 201- The case where the second scribe groove 202- (nm) is formed simultaneously with the detection of the position of n will be described. Here, n is an integer and m is a constant (m ≧ 1).

まず最初に、レーザ加工装置５０１の制御部１２０は、レール３００を駆動して、検出センサ１５１を１番目の発電層１３の位置に移動させ（Ｓ６０１）、検出センサ１５１により透明電極層１２の第一のスクライブ溝２０１−１の位置を検出させる（Ｓ６０２）。 First, the control unit 120 of the laser processing apparatus 501 drives the rail 300 to move the detection sensor 151 to the position of the first power generation layer 13 (S601), and the detection sensor 151 causes the first electrode of the transparent electrode layer 12 to be moved. The position of one scribe groove 201-1 is detected (S602).

続いて、制御部１２０は、メモリ１３０に、検出した第一のスクライブ溝２０１−１の位置を位置情報として記憶させる（Ｓ６０３）。例えば、図３に示すように、第一のスクライブ溝２０１−１の走査距離ｓ１、ｓ２、ｓ３、・・、ｓｐにおける各第一のスクライブ溝２０１−１の位置を座標（ｘ１１、ｙ１１）、（ｘ１２、ｙ１２）、（ｘ１３、ｙ１３）、・・、（ｘ１ｐ、ｙ１ｐ）で記憶させる。ここで、ｐは走査における検出ポイント数である。検出ポイント数ｐの値が大きいほどスクライブ加工時の位置制御の精度が向上する。 Subsequently, the control unit 120 causes the memory 130 to store the detected position of the first scribe groove 201-1 as position information (S603). For example, as shown in FIG. 3, the position of each first scribe groove 201-1 at the scanning distances s1, s2, s3,..., Sp of the first scribe groove 201-1 is represented by coordinates (x11, y11), (X12, y12), (x13, y13), ..., (x1p, y1p). Here, p is the number of detection points in scanning. The larger the value of the number of detection points p, the higher the accuracy of position control during scribe processing.

次いで、制御部１２０は、基準とする第一のスクライブ溝２０１−１の位置情報を取得すると同時に、または発電層１３の第二のスクライブ溝２０２−１を形成するまでの間に、第一のスクライブ溝２０１−１の位置情報に基づいて、第二のスクライブ溝２０２−１の制御位置を算出し、位置情報としてメモリ１３０に記憶させる（Ｓ６０４）。 Next, the control unit 120 acquires the position information of the first scribe groove 201-1 as a reference, or at the same time until the second scribe groove 202-1 of the power generation layer 13 is formed. Based on the position information of the scribe groove 201-1, the control position of the second scribe groove 202-1 is calculated and stored in the memory 130 as position information (S604).

例えば、図３に示すように、第一のスクライブ溝２０１−１の走査距離ｓ１、ｓ２、ｓ３、・・、ｓｐにおけるスクライブ溝２０２−１の各制御位置を座標（（ｘ１１−Ｄ１）、ｙ１１）、（（ｘ１２−Ｄ１）、ｙ１２）、（（ｘ１３−Ｄ１）、ｙ１３）、・・、（（ｘ１ｐ−Ｄ１）、ｙ１ｐ）で記憶させる。ここで、Ｄ１は、基準とする第一のスクライブ溝２０１−１から第二のスクライブ溝２０２−１の制御位置までの距離を示す（図４（ｅ））。 For example, as shown in FIG. 3, each control position of the scribe groove 202-1 at the scanning distances s1, s2, s3,..., Sp of the first scribe groove 201-1 is represented by coordinates ((x11-D1), y11. ), ((X12-D1), y12), ((x13-D1), y13), ..., ((x1p-D1), y1p). Here, D1 indicates the distance from the first scribe groove 201-1 as a reference to the control position of the second scribe groove 202-1 (FIG. 4 (e)).

続いて、制御部１２０は、ｎ＞ｍであるか否かを判断し（Ｓ６０５）、ｎ≦ｍと判断した場合はｎ＞ｍとなるまでＳ６０２乃至Ｓ６０５を繰り返す（Ｓ６０６）。ｎ＞ｍであると判断すると、制御部１２０は、メモリ１３０から第一のスクライブ溝２０１−（ｎ−ｍ）の位置情報に基づく第二のスクライブ溝２０２−（ｎ−ｍ）の位置情報を読み出す（Ｓ６０７）。 Subsequently, the control unit 120 determines whether or not n> m (S605), and when it is determined that n ≦ m, repeats S602 to S605 until n> m is satisfied (S606). When determining that n> m, the control unit 120 obtains the position information of the second scribe groove 202- (nm) based on the position information of the first scribe groove 201- (nm) from the memory 130. Read (S607).

次いで、制御部１２０は、読み出した第二のスクライブ溝２０２−（ｎ−ｍ）の位置情報に基づき、レール３００を駆動して加工ヘッド１００を所定の位置に制御し（Ｓ６０８）、走査しながら、加工ヘッド１００からレーザ光１０１を照射し、発電層１３に第二のスクライブ溝２０２−（ｎ−ｍ）を形成する（Ｓ６０９）。このとき同時に、制御部１２０は、検出センサ１５１により第一のスクライブ溝２０１−ｎの位置を検出する。 Next, the control unit 120 drives the rail 300 based on the read position information of the second scribe groove 202- (nm) to control the machining head 100 to a predetermined position (S608), while scanning. Then, the laser beam 101 is irradiated from the processing head 100 to form the second scribe groove 202- (nm) in the power generation layer 13 (S609). At the same time, the control unit 120 detects the position of the first scribe groove 201-n by the detection sensor 151.

図７は、検出センサ１５１により第一のスクライブ溝２０１−ｎの位置を検出しながら、読み出した第二のスクライブ溝２０２−（ｎ−ｍ）の位置情報に基づき、加工ヘッド１００により第二のスクライブ溝２０２−（ｎ−ｍ）を形成している状態を示す上面図である。 FIG. 7 shows that the position of the first scribe groove 201-n is detected by the detection sensor 151 and the processing head 100 uses the second scribe groove 202- (nm) to detect the position of the second scribe groove 201-n. It is a top view which shows the state which forms scribe groove | channel 202- (nm).

続いて、制御部１２０は、第二のスクライブ溝２０２をすべて形成したか否かを判断し（Ｓ６１０）、すべて形成していないと判断した場合は、第二のスクライブ溝２０２をすべて形成するまでＳ６０７乃至Ｓ６１０を繰り返す。第二のスクライブ溝２０２をすべて形成すると、制御部１２０は、動作を終了する。 Subsequently, the control unit 120 determines whether or not all of the second scribe grooves 202 have been formed (S610). If it is determined that all of the second scribe grooves 202 have not been formed, until the second scribe grooves 202 are all formed. S607 to S610 are repeated. When all the second scribe grooves 202 are formed, the control unit 120 ends the operation.

このように、基準とする第一のスクライブ溝２０１の位置を検出し、第一のスクライブ溝２０１の位置情報から算出した第二のスクライブ溝２０２の制御位置情報を記憶しておき、記憶している第二のスクライブ溝２０２の制御位置情報に基づいて第二のスクライブ溝２０２を形成することで、加工速度を落とすことなく、多層膜でのスクライブ加工の位置精度を向上させることができる。 Thus, the position of the first scribe groove 201 as a reference is detected, and the control position information of the second scribe groove 202 calculated from the position information of the first scribe groove 201 is stored and stored. By forming the second scribe groove 202 based on the control position information of the second scribe groove 202, it is possible to improve the position accuracy of the scribe process in the multilayer film without reducing the process speed.

また、発電に寄与しないスクライブ加工領域Ｌを狭くできる（図４（ｇ））。スクライブ加工領域Ｌでは、透明電極層１２と裏面電極層１３が接触しているため電位差が生じないため発電に寄与しない。 In addition, the scribe region L that does not contribute to power generation can be narrowed (FIG. 4G). In the scribing region L, since the transparent electrode layer 12 and the back electrode layer 13 are in contact with each other, a potential difference does not occur and thus does not contribute to power generation.

裏面電極層１４の第三のスクライブ溝２０３を形成する場合も、上記第二のスクライブ溝２０２を形成する場合と同様に、予め記憶する第三のスクライブ溝２０３の制御位置情報に基づいて第三のスクライブ溝２０３を形成することができる。 When the third scribe groove 203 of the back electrode layer 14 is formed, the third scribe groove 203 is formed based on the control position information of the third scribe groove 203 stored in advance as in the case of forming the second scribe groove 202. The scribe groove 203 can be formed.

この場合、基準とする位置は、第一のスクライブ溝２０１の位置を基準としてもよいし、第二のスクライブ溝２０２の位置を基準としてもよい。第一のスクライブ溝２０１の位置を基準とする場合、図４（ｇ）に示すように、制御位置までの距離はＤ２であり、第二のスクライブ溝２０２の位置を基準とする場合は、制御位置までの距離はＤ３である。 In this case, the reference position may be based on the position of the first scribe groove 201 or the position of the second scribe groove 202. When the position of the first scribe groove 201 is used as a reference, as shown in FIG. 4G, the distance to the control position is D2, and when the position of the second scribe groove 202 is used as a reference, control is performed. The distance to the position is D3.

以上のように、本実施の形態１では、レーザ加工装置５０１において制御部１２０は、検出センサ１５１により基準とする第一のスクライブ溝２０１の位置を予め検出し、第一のスクライブ溝２０１の位置情報から算出した第二のスクライブ溝２０２の制御位置情報をメモリ１３０に記憶させ、加工時にメモリ１３０から読み出した第二のスクライブ溝２０２の制御位置情報に基づいて加工ヘッド１００の位置を制御するようにしたので、加工速度を落とすことなく、また走査方向に依存せず、多層膜でのスクライブ加工の位置を高精度に制御することができる。 As described above, in the first embodiment, in the laser processing apparatus 501, the control unit 120 detects in advance the position of the first scribe groove 201 as a reference by the detection sensor 151, and the position of the first scribe groove 201. The control position information of the second scribe groove 202 calculated from the information is stored in the memory 130, and the position of the processing head 100 is controlled based on the control position information of the second scribe groove 202 read from the memory 130 at the time of processing. Therefore, the position of scribing in the multilayer film can be controlled with high accuracy without reducing the processing speed and without depending on the scanning direction.

また、発電に寄与しないスクライブ加工領域を狭くでき、発電に寄与する発電層の拡大により発電効率の向上を図ることができる。 Moreover, the scribe processing region that does not contribute to power generation can be narrowed, and the power generation efficiency can be improved by expanding the power generation layer that contributes to power generation.

なお、検出センサ１５１として、１次元カメラを用いた場合について説明したが、２次元の位置情報を取得するセンサであってもよい。この場合、スクライブ溝の位置情報を２次元で得ることができるため、スクライブ不良や異物が付着していたとしてもスクライブ溝を検出することができ、信頼性を向上させることができる。 Although the case where a one-dimensional camera is used as the detection sensor 151 has been described, a sensor that acquires two-dimensional position information may be used. In this case, since the position information of the scribe groove can be obtained two-dimensionally, the scribe groove can be detected even if a scribe defect or a foreign matter adheres, and the reliability can be improved.

また、検出センサ１５１として、ＣＣＤカメラ等を用いた場合について説明したが、検出センサの受光素子にＰＳＤ（ＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｓｉｔｉｖｅＤｅｔｅｃｔｏｒ）等の明点の位置情報を検出するセンサを用いてもよい。 Further, although a case where a CCD camera or the like is used as the detection sensor 151 has been described, a sensor that detects position information of a bright point such as a PSD (Position Sensitive Detector) may be used as a light receiving element of the detection sensor.

また、絶縁基板１１としてガラス板を例示したが、フレキシブルな透明樹脂フィルムでもよい。 Moreover, although the glass plate was illustrated as the insulating substrate 11, a flexible transparent resin film may be sufficient.

実施の形態２．
図８は、本発明に係る実施の形態２におけるレーザ加工装置でのレール３０１に取り付けられた検出センサ１５１及び加工ヘッド１００の一例を示す斜視概略図である。実施の形態２においては、検出センサ１５１及び加工ヘッド１００はそれぞれ、並列してＡ方向またはＢ方向に摺動可能にレール３０１に設けられている。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is a schematic perspective view showing an example of the detection sensor 151 and the processing head 100 attached to the rail 301 in the laser processing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the second embodiment, each of the detection sensor 151 and the machining head 100 is provided on the rail 301 so as to be slidable in the A direction or the B direction in parallel.

図９は、検出センサ１５１により第一のスクライブ溝２０１−ｎの位置を検出しながら、読み出した第二のスクライブ溝２０２−（ｎ−ｍ）の位置情報に基づき、加工ヘッド１００により第二のスクライブ溝２０２−（ｎ−ｍ）を形成している状態を示す上面図である。 FIG. 9 shows that the processing head 100 detects the position of the first scribe groove 201-n and detects the position of the first scribe groove 201-n based on the read position information of the second scribe groove 202- (nm). It is a top view which shows the state which forms scribe groove | channel 202- (nm).

加工ヘッド１００は、図９に示すように、ｍ＝１の場合のような装置の形状によっては検出センサ１５１と重なる領域においても位置を制御することができ、第一のスクライブライン２０１−ｎの位置を検出しながら第二のスクライブ溝２０２−（ｎ−ｍ）を加工することができる。 As shown in FIG. 9, the processing head 100 can control the position even in the region overlapping the detection sensor 151 depending on the shape of the apparatus as in the case of m = 1, and the first scribe line 201-n can be controlled. The second scribe groove 202- (nm) can be processed while detecting the position.

その他の構成及び動作に関しては、実施の形態１と同様であり、相当部分には図２と同一符号を付して説明を省略する。 Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, and the corresponding parts are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

以上のように、本実施の形態２では、検出センサ１５１及び加工ヘッド１００をそれぞれ、並列して摺動するようにレール３０１に設けたので、加工ヘッドおよび検出センサの大きさに依存することなく、また、互いに摺動領域を制限することなく、位置制御できる。 As described above, in the second embodiment, the detection sensor 151 and the machining head 100 are provided on the rail 301 so as to slide in parallel with each other, so that it does not depend on the size of the machining head and the detection sensor. In addition, the position can be controlled without restricting the sliding area.

実施の形態３．
図１０は、本発明に係る実施の形態３におけるレーザ加工装置でのレール３００に取り付けられた検出センサ１５１及び加工ヘッド１００の一例を示す斜視概略図である。実施の形態３においては、検出センサ１５１及び加工ヘッド１００は基台１８０に固定され、基台１８０がＡ方向またはＢ方向に摺動可能にレール３００に設けられている。検出センサ１５１及び加工ヘッド１００は、走査方向に対して横に並んで設けられている。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 10 is a schematic perspective view showing an example of the detection sensor 151 and the processing head 100 attached to the rail 300 in the laser processing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment, the detection sensor 151 and the machining head 100 are fixed to a base 180, and the base 180 is provided on the rail 300 so as to be slidable in the A direction or the B direction. The detection sensor 151 and the processing head 100 are provided side by side with respect to the scanning direction.

その他の構成に関しては、実施の形態１と同様であり、相当部分には図２と同一符号を付して説明を省略する。 Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same reference numerals as those in FIG.

図１１は、検出センサ１５１により第一のスクライブ溝２０１−ｎの位置を検出しながら、加工ヘッド１００により第二のスクライブ溝２０２−（ｎ−ｍ）を形成している状態を示す上面図である。 FIG. 11 is a top view showing a state in which the second scribe groove 202- (nm) is formed by the machining head 100 while the position of the first scribe groove 201-n is detected by the detection sensor 151. is there.

加工ヘッド１００は、図１１に示すように、基台１８０により検出センサ１５１と所定の間隔を保った状態で、一体となって位置制御されることで、第一のスクライブ溝２０１−ｎの位置を検出しながら、追従して加工ヘッド１００により第一のスクライブ溝２０１−ｎの位置に応じた位置に、第二のスクライブ溝２０２−（ｎ−ｍ）を形成する。 As shown in FIG. 11, the processing head 100 is position-controlled by the base 180 with a predetermined distance from the detection sensor 151 so that the position of the first scribe groove 201-n is obtained. The second scribe groove 202- (n−m) is formed at a position corresponding to the position of the first scribe groove 201-n by the processing head 100 following the detection.

以上のように、本実施の形態３では、検出センサ１５１及び加工ヘッド１００を一体としてレール３００に摺動するように設けたので、検出センサの制御位置に応じて加工ヘッドの位置が制御され、簡単な装置で走査方向に依存せず、多層膜でのスクライブ加工の位置を高精度に制御することができる。また、検出センサを複数設置する必要がなく、低コスト化を図ることができる。 As described above, in the third embodiment, since the detection sensor 151 and the processing head 100 are provided so as to slide integrally with the rail 300, the position of the processing head is controlled according to the control position of the detection sensor. The position of the scribe process in the multilayer film can be controlled with high accuracy without depending on the scanning direction with a simple apparatus. Further, it is not necessary to install a plurality of detection sensors, and the cost can be reduced.

実施の形態４．
実施の形態２では、図９に示したように検出センサ１５１の検出位置と加工ヘッド１００の加工位置とはＹ方向にずれた構成になっている。この様な構成では、レール３０１がＣ方向に摺動する際にレール３０１がＸ方向に無視できない振幅のうねりを生じる場合、これがスクライブ溝２０２の第１のスクライブ溝への位置あわせの系統誤差として加わる。 Embodiment 4 FIG.
In the second embodiment, as shown in FIG. 9, the detection position of the detection sensor 151 and the processing position of the processing head 100 are shifted in the Y direction. In such a configuration, when the rail 301 slides in the C direction and the rail 301 generates a wave with an amplitude that cannot be ignored in the X direction, this is a systematic error in the alignment of the scribe groove 202 to the first scribe groove. Join.

実施の形態４においては、メモリ１３０は、レール３０１の摺動の際に生じるＸ方向の位置ずれを、位置情報として予め記憶しておき、制御部１２０は、この位置ずれの位置情報と第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１Ｌの位置情報とに基づき、図３に示される第二のスクライブ溝２０２の制御位置（Ｘ、Ｙ）３０４の計算する。 In the fourth embodiment, the memory 130 stores in advance the positional deviation in the X direction that occurs when the rail 301 slides as positional information, and the control unit 120 uses the positional information of the positional deviation and the first information. The control position (X, Y) 304 of the second scribe groove 202 shown in FIG. 3 is calculated based on the position information of the one end portion 201L of the scribe groove 201.

この構成により、レール３０１のＸ方向の位置ずれに対して、第二のスクライブ溝２０２の制御位置（Ｘ、Ｙ）３０４の計算の際に、所定の値（オフセット値）を加えることで、この系統誤差をなくすことが可能である。 With this configuration, by adding a predetermined value (offset value) when calculating the control position (X, Y) 304 of the second scribe groove 202 with respect to the positional deviation of the rail 301 in the X direction, It is possible to eliminate systematic errors.

次に、本実施の形態４におけるレーザ加工装置の動作について説明する。メモリ１３０は、例えば、位置ずれの位置情報として所定の値ｘ０１１〜ｘ０１ｐ、ｘ０２１〜ｘ０２ｐ、・・・を予め記憶しておく。 Next, the operation of the laser processing apparatus in the fourth embodiment will be described. For example, the memory 130 stores in advance predetermined values x011 to x01p, x021 to x02p,.

図６のフローチャート図において、Ｓ６０４で、制御部１２０は、基準とする第一のスクライブ溝２０１−１の位置情報を取得すると同時に、または発電層１３の第二のスクライブ溝２０２−１を形成するまでの間に、上記位置ずれの位置情報と第一のスクライブ溝２０１−１の位置情報に基づいて、第二のスクライブ溝２０２−１の制御位置を算出し、位置情報としてメモリ１３０に記憶させる。 In the flowchart of FIG. 6, in step S 604, the control unit 120 forms the second scribe groove 202-1 of the power generation layer 13 at the same time as acquiring the position information of the first scribe groove 201-1 as a reference. In the meantime, the control position of the second scribe groove 202-1 is calculated based on the position information of the positional deviation and the position information of the first scribe groove 201-1 and stored in the memory 130 as position information. .

この場合、図３に示される第二のスクライブ溝２０２の制御位置（Ｘ、Ｙ）３０４は、上から（（ｘ１１−ｘ０１１−Ｄ）、ｙ１１）〜（ｘ１ｐ−ｘ０１ｐ−Ｄ）、ｙ１ｐ）、（ｘ１１−ｘ０１１−Ｄ）、ｙ１１）〜（ｘ１ｐ−ｘ０１ｐ−Ｄ）、ｙ１ｐ）、・・・となる。 In this case, the control position (X, Y) 304 of the second scribe groove 202 shown in FIG. 3 is ((x11-x011-D), y11) to (x1p-x01p-D), y1p) from above. (X11-x011-D), y11) to (x1p-x01p-D), y1p),.

その他の構成及び動作に関しては、実施の形態１及び実施の形態２と同様であり、その説明を省略する。 Other configurations and operations are the same as those in the first and second embodiments, and a description thereof will be omitted.

次に、この位置ずれの位置情報である所定の値ｘ０１１〜ｘ０１ｐ、ｘ０２１〜ｘ０２ｐ、・・・を求める方法を以下に説明する。なお、レール３０１のＸ方向への位置ずれを測定する方法はこれに限るものではない。 Next, a method for obtaining predetermined values x011 to x01p, x021 to x02p,. Note that the method of measuring the positional deviation of the rail 301 in the X direction is not limited to this.

まず、加工する基板と同等の計測用の基板を用意し、これに、本実施の形態４のレーザ加工装置を用いて、第二のスクライブ溝２０２を形成する。その位置は第一のスクライブ溝２０１への位置あわせをせず、実際に加工する位置の近傍に加工ヘッド１００を設定し、検出センサからの位置情報を無視して加工する。このときの加工ヘッド１００のｘ座標値をｘ０とする。 First, a measurement substrate equivalent to the substrate to be processed is prepared, and the second scribe groove 202 is formed thereon using the laser processing apparatus of the fourth embodiment. The position is not aligned with the first scribe groove 201, the machining head 100 is set in the vicinity of the actual machining position, and the machining is performed while ignoring the position information from the detection sensor. The x coordinate value of the machining head 100 at this time is assumed to be x0.

続いて、検出センサ１５１を用いて、形成したスクライブ溝２０２の位置計測を行なう。計測はスクライブ溝２０１の計測と同じ要領で、計測点も同じｙ座標で行なう。こうして、図３の３０３と同様に（ｘｓ１１、ｙ１１）〜（ｘｓ１ｐ、ｙ１ｐ）、（ｘｓ２１、ｙ２１）〜（ｘｓ２ｐ、ｙ２ｐ）、・・・のデータを取得する。 Subsequently, the position of the formed scribe groove 202 is measured using the detection sensor 151. The measurement is performed in the same manner as the measurement of the scribe groove 201, and the measurement point is also performed with the same y coordinate. Thus, the data (xs11, y11) to (xs1p, y1p), (xs21, y21) to (xs2p, y2p),.

次いで、このデータを用いてｘ０１１＝ｘｓ１１−ｘ０、ｘ０１２＝ｘｓ１２−ｘ０、・・・の計算により、位置ずれの位置情報としての所定の値ｘ０１１〜ｘ０１ｐ、ｘ０２１〜ｘ０２ｐ、・・・を求める。 Next, by using this data, x011 = xs11−x0, x012 = xs12−x0,..., Predetermined values x011 to x01p, x021 to x02p,.

この様にして求めた位置ずれの位置情報としての所定の値を用いることにより、実施の形態４では、レール３０１がＣ方向に摺動する際、Ｘ方向のうねりが生じたとしても、スクライブ溝２０１の位置あわせを誤差無く行うことができる。 By using the predetermined value as the positional information of the positional deviation obtained in this way, in the fourth embodiment, when the rail 301 slides in the C direction, even if the undulation in the X direction occurs, the scribe groove The alignment of 201 can be performed without error.

次に、図１３乃至図１８を用いて、位置ずれの位置情報で誤差をなくす動作原理について説明する。図８において、レール３０１がＣ方向に摺動する際のＸ方向のうねりを、図１３のグラフに示すような波形であるとする。 Next, the principle of operation for eliminating an error with positional information on positional deviation will be described with reference to FIGS. In FIG. 8, it is assumed that the undulation in the X direction when the rail 301 slides in the C direction has a waveform as shown in the graph of FIG.

図１３において、座標点１３１は、検出センサ１５１の検出位置が基板１１のエッジ１３Ｆにあるときのレール３０１のｙ座標であり、座標点１３２は、加工位置１１０が基板１１のエッジ１３Ｆにあるときのｙ座標である。 In FIG. 13, a coordinate point 131 is the y coordinate of the rail 301 when the detection position of the detection sensor 151 is at the edge 13F of the substrate 11, and a coordinate point 132 is when the processing position 110 is at the edge 13F of the substrate 11. Y coordinate.

また、座標点１３３は、検出センサ１５１の検出位置が基板１１の反対側のエッジに到達したときのｙ座標であり、座標点１３４は、加工位置１１０が反対側のエッジに到達したときのｙ座標である。グラフの上下の中央は加工ヘッドのｘ座標の設定値ｘ０である。 The coordinate point 133 is the y coordinate when the detection position of the detection sensor 151 reaches the opposite edge of the substrate 11, and the coordinate point 134 is the y when the processing position 110 reaches the opposite edge. Coordinates. The center at the top and bottom of the graph is the set value x0 of the x coordinate of the machining head.

これに対し、基板１１上にあるスクライブ溝２０１のｘ位置が、図１４のグラフの波形であるとする。図１４において、座標点１３６は基板１１のエッジ１３Ｆの位置、座標点１３７は基板１１の反対側のエッジの位置に相当する。この基板を用いてそのまま、実施の形態１及び実施の形態２の方法で加工位置を制御して、スクライブ溝２０２を形成する。 On the other hand, it is assumed that the x position of the scribe groove 201 on the substrate 11 is the waveform of the graph of FIG. In FIG. 14, the coordinate point 136 corresponds to the position of the edge 13 F of the substrate 11, and the coordinate point 137 corresponds to the position of the opposite edge of the substrate 11. Using this substrate as it is, the processing position is controlled by the method of Embodiment 1 and Embodiment 2 to form the scribe groove 202.

このとき、検出センサ１５１で計測されたデータは、図１３の座標点１３１〜１３３のｘがｘ０に対して逆位相で重畳されるため、図１５の様になる。更にこのデータで加工ヘッド１００を制御して、スクライブ溝２０２を加工すると、図１５のデータに図１３の座標点１３２〜１３４が今度はｘ０に対して同位相で重畳されるため、図１６の様になる。 At this time, the data measured by the detection sensor 151 is as shown in FIG. 15 because x at the coordinate points 131 to 133 in FIG. 13 is superimposed on x0 in an opposite phase. Further, when the machining head 100 is controlled with this data and the scribe groove 202 is machined, the coordinate points 132 to 134 of FIG. 13 are superimposed on the data of FIG. It becomes like.

他方、位置制御せずにスクライブ溝２０２を加工すると、その波形は図１３の座標点１３２〜１３６がｘ０に対して同位相で現れるため、図１７の様になり、これをこのまま位置センサで計測すると、今度は図１３の座標点１３１〜１３３がｘ０に対して逆位相で重畳されるため、図１８の様になる。 On the other hand, if the scribe groove 202 is machined without position control, the waveform becomes as shown in FIG. 17 because the coordinate points 132 to 136 in FIG. 13 appear in phase with respect to x0, and this is measured by the position sensor as it is. Then, since the coordinate points 131 to 133 in FIG. 13 are superimposed on x0 in the opposite phase, the result is as shown in FIG.

この図１８の波形をｘ０に対して逆位相で図１６に重畳すれば、図１４のもとのスクライブ溝２０１の形状に戻すことができる。従って、この図１８の波形に相当する位置ずれの位置情報としての所定の値を計測値から減じ、加工ヘッド１００のＸ方向の制御データとすれば、レール３０１がＣ方向に摺動する際のＸ方向のうねりの影響を除くことができる。 If the waveform of FIG. 18 is superimposed on FIG. 16 in the opposite phase to x0, the original shape of the scribe groove 201 of FIG. 14 can be restored. Therefore, if a predetermined value as positional information of the positional deviation corresponding to the waveform of FIG. 18 is subtracted from the measured value and used as control data in the X direction of the machining head 100, the rail 301 is slid in the C direction. The influence of the undulation in the X direction can be eliminated.

以上のように、本実施の形態４では、制御部１２０は、メモリ１３０にレール３０１の摺動の際に生じるＸ方向の位置ずれを位置情報として予め記憶させ、この位置ずれの位置情報と第一のスクライブ溝２０１の一端部２０１Ｌの位置情報とに基づき、第二のスクライブ溝２０２の制御位置（Ｘ、Ｙ）３０４の計算するようにしたので、レールがＣ方向に摺動する際のＸ方向のうねりの影響を除くことができ、スクライブ溝の位置あわせを誤差無く行うことができる。 As described above, in the fourth embodiment, the control unit 120 causes the memory 130 to store in advance the positional deviation in the X direction that occurs when the rail 301 slides as positional information. Since the control position (X, Y) 304 of the second scribe groove 202 is calculated based on the position information of the one end portion 201L of one scribe groove 201, the X when the rail slides in the C direction is calculated. The influence of the undulation of the direction can be eliminated, and the scribe groove can be aligned without error.

実施の形態５．
図１９は、本発明に係る実施の形態５におけるレーザ加工装置でのレール３０２に取り付けられた検出センサ１６１及び加工ヘッド１００のＸ軸方向からみた側面図を示す。図２０は、これをＺ軸方向から見た上面図である。 Embodiment 5 FIG.
FIG. 19 shows a side view of the detection sensor 161 attached to the rail 302 and the machining head 100 as seen from the X-axis direction in the laser machining apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. FIG. 20 is a top view of this viewed from the Z-axis direction.

図１９及び図２０に示すように、加工ヘッド１００及び、検出センサ１６１、照射ヘッド１６３を搭載したステージ１８１は、Ａ方向またはＢ方向に摺動可能に駆動部としてのレール３０２に設けられている。 As shown in FIGS. 19 and 20, the stage 181 on which the processing head 100, the detection sensor 161, and the irradiation head 163 are mounted is provided on a rail 302 as a drive unit so as to be slidable in the A direction or the B direction. .

本実施の形態５においては、第二のスクライブ溝２０２を加工する際は、レール３０２はＣ方向には摺動せず、絶縁基板１１をＣ方向と逆方向に移動する。また、検出センサ１６１は２次元ＣＣＤカメラであり、検出のための光を照射する照射ヘッド１６３が別に設けられており、検出センサ１６１は検出光１６２２を垂直に対して加工方向前方から角度θ１で傾斜して受ける構成になっている。例えば、本実施の形態５の図１９では、角度θ１＝１４度に設定している。 In the fifth embodiment, when the second scribe groove 202 is processed, the rail 302 does not slide in the C direction but moves the insulating substrate 11 in the direction opposite to the C direction. Further, the detection sensor 161 is a two-dimensional CCD camera, and an irradiation head 163 that irradiates light for detection is separately provided. The detection sensor 161 emits the detection light 1622 at an angle θ1 from the front in the processing direction with respect to the vertical. It is configured to receive at an angle. For example, in FIG. 19 of the fifth embodiment, the angle θ1 is set to 14 degrees.

これに対応して、照射ヘッド１６３も正しい反射光が検出ヘッド１６１に向かうように傾けられ、照射光１６２３が垂直に対して加工方向後方から角度θ２で傾斜して計測スポットに当るように構成されている。例えば、本実施の形態５の図１９では、角度θ２＝１４度に設定している。 Correspondingly, the irradiation head 163 is also tilted so that the correct reflected light is directed toward the detection head 161, and the irradiation light 1623 is tilted at an angle θ2 from the rear in the processing direction with respect to the vertical and hits the measurement spot. ing. For example, in FIG. 19 of the fifth embodiment, the angle θ2 is set to 14 degrees.

検出センサ１６１及び照射ヘッド１６３は、図１９に示すように、それぞれ第一ステージ１６５、１６７に固定され、第一ステージ１６５、１６７は、検出位置を予め調整するための機能として、レーザ光１０１と略平行となるＤ方向またはＥ方向に摺動可能に第二ステージ１６４、１６６に設けられている。 As shown in FIG. 19, the detection sensor 161 and the irradiation head 163 are fixed to the first stages 165 and 167, respectively. The first stages 165 and 167 have the function of adjusting the detection position in advance with the laser beam 101. The second stages 164 and 166 are slidable in the D direction or E direction which are substantially parallel.

第二ステージ１６４、１６６は、図２０に示すように、それぞれ第一ステージ１６５、１６７を固定すると共に、検出位置を予め調整するための機能として、Ｃ方向に略平行となるＦ方向またはＧ方向に摺動可能に第三ステージ１８１に設けられている。 As shown in FIG. 20, the second stages 164 and 166 fix the first stages 165 and 167, respectively, and as a function for adjusting the detection position in advance, the F direction or the G direction substantially parallel to the C direction. Is slidably provided on the third stage 181.

また、第二ステージ１６４、１６６は、検出位置を予め調整するための機能として、Ｃ方向に垂直、かつ絶縁基板１１の面に略平行となるＡ方向またはＢ方向に摺動可能に、さらにはそれぞれステージ１８１に垂直となるＪ軸、Ｋ軸を中心に回動可能に、第三ステージ１８１に設けられている。 The second stages 164 and 166 are slidable in the A direction or B direction perpendicular to the C direction and substantially parallel to the surface of the insulating substrate 11 as a function for adjusting the detection position in advance. The third stage 181 is provided so as to be rotatable about a J-axis and a K-axis that are respectively perpendicular to the stage 181.

実施の形態１及び実施の形態３では加工ヘッド１００と検出センサ１６１はそれぞれ、第二のスクライブ溝２０２、第一のスクライブ溝２０１の直上に存在するため、加工ヘッド１００と検出センサ１６１の大きさによる制限から、位置情報を取得する第一のスクライブ溝２０１と加工する第二のスクライブ溝２０２の間隔は、ある程度以上、例えば数十ｍｍ程度の距離が必要であった。 In the first and third embodiments, the machining head 100 and the detection sensor 161 are directly above the second scribe groove 202 and the first scribe groove 201, respectively. Because of this limitation, the distance between the first scribe groove 201 for acquiring position information and the second scribe groove 202 to be processed needs to be a certain distance, for example, a distance of about several tens of millimeters.

本実施の形態５では、検出センサ１６１を傾けて配置させるため、その距離を前記の制限以下に近づけることが可能である。本実施の形態５では、検出光１６２２の傾斜角度θ１及び照射光１６２３の傾斜角度θ２を１４度に設定したが、これに限るものではなく、この角度は加工ヘッド１００と検出センサ１６１の干渉を避けるように設定すればよい。 In the fifth embodiment, since the detection sensor 161 is inclined and arranged, the distance can be made closer to the above limit. In the fifth embodiment, the inclination angle θ1 of the detection light 1622 and the inclination angle θ2 of the irradiation light 1623 are set to 14 degrees, but the present invention is not limited to this, and this angle causes interference between the machining head 100 and the detection sensor 161. It should be set to avoid.

実施の形態１で説明した薄膜太陽電池の製造方法では、加工のはじめにスクライブ溝の位置情報を取得するため、ｍ回だけ加工せずにレール３００をスキャンする必要がある。このため、加工したいスクライブ溝の数に加えてｍ回スキャン回数が増えるため、加工時間が長くなる問題があった。 In the method for manufacturing a thin-film solar cell described in the first embodiment, it is necessary to scan the rail 300 without processing only m times in order to acquire the position information of the scribe groove at the beginning of processing. For this reason, in addition to the number of scribe grooves to be processed, the number of scans m times increases, and there is a problem that the processing time becomes long.

本実施の形態５では、検出センサ１６１を傾けて配置させることで、実施の形態１及び実施の形態３の場合よりも加工ヘッド１００と検出センサ１６１の距離を近づけることにより、この余分なスキャン回数を減らすことができ、加工時間を短くし生産性を上げることができる利点がある。 In the fifth embodiment, by arranging the detection sensor 161 to be inclined, the extra number of scans can be obtained by making the distance between the processing head 100 and the detection sensor 161 closer than in the case of the first and third embodiments. There is an advantage that the processing time can be shortened and the productivity can be increased.

一方、検出光１６２２の方向は上面からみて、第一のスクライブ溝２０１に平行である必要がある。絶縁基板１１は基板のそりなどの影響で、Ｃ方向の移動時にＺ方向に１ｍｍ程度上下する可能性があるが、検出光１６２２が上面からみて、第一のスクライブ溝２０１と角度を成すと、その上下の際に検出位置のＸ方向のずれが生じ、これが位置検出の誤差になるためである。 On the other hand, the direction of the detection light 1622 needs to be parallel to the first scribe groove 201 as viewed from above. The insulating substrate 11 may move up and down by about 1 mm in the Z direction when moved in the C direction due to the influence of the warp of the substrate, but when the detection light 1622 forms an angle with the first scribe groove 201 when viewed from the upper surface, This is because a deviation of the detection position in the X direction occurs at the upper and lower positions, which becomes a position detection error.

このため、検出センサ１６１は、図２０に示すように、第三ステージ１８１に垂直となるＪ軸を中心に回動可能に設けられた第二ステージ１６４に搭載され、検出光１６２２の方向と第一のスクライブ溝２０１との成す角の角度調整が可能な様に構成されている。 For this reason, as shown in FIG. 20, the detection sensor 161 is mounted on the second stage 164 provided so as to be rotatable about the J axis perpendicular to the third stage 181, and the direction of the detection light 1622 The angle formed with the one scribe groove 201 can be adjusted.

予め行う検出位置の調整では、絶縁基板１１をＺ軸方向に動かす代わりに、検出センサ１６１の位置をＤ方向またはＥ方向に摺動可能な第一ステージ１６５を用いて絶縁基板１１のＺ方向へのずれと同じ距離だけ動かし、検出光１６２２の方向と第一のスクライブ溝２０１との成す角の角度を、検出位置が変化しないようにステージ１６４を用いて調整することができる。 In the detection position adjustment performed in advance, instead of moving the insulating substrate 11 in the Z-axis direction, the position of the detection sensor 161 is moved in the Z direction of the insulating substrate 11 using the first stage 165 that can slide in the D direction or the E direction. The angle between the direction of the detection light 1622 and the first scribe groove 201 can be adjusted using the stage 164 so that the detection position does not change.

前記検出位置を調整する際には、第二ステージ１６４をＦ方向またはＧ方向に、またはＡ方向またはＢ方向に、移動させることでも検出位置を調整できる。同様に、照射ヘッド１６３を搭載する第一ステージ１６７及び第二ステージ１６６を動かすことで、照射光１６２３の向き及び照射位置を調整することができ、検出センサ１６１の感度が高くなる様に調整することができる。 When adjusting the detection position, the detection position can also be adjusted by moving the second stage 164 in the F direction or G direction, or in the A direction or B direction. Similarly, by moving the first stage 167 and the second stage 166 on which the irradiation head 163 is mounted, the direction and irradiation position of the irradiation light 1623 can be adjusted, and the sensitivity of the detection sensor 161 is adjusted to be high. be able to.

なお、本実施の形態５では検出センサ１６１は２次元ＣＣＤカメラとしたが、検出光１６２２と垂直方向の１次元センサを用いてもよい。 Although the detection sensor 161 is a two-dimensional CCD camera in the fifth embodiment, a one-dimensional sensor perpendicular to the detection light 1622 may be used.

以上のように、本実施の形態５では、検出センサ１６１は照射ヘッド１６３を別に設け、それぞれ加工方向の前方、後方に傾斜して加工ヘッド１００と検出センサ１６１の距離を近づけるようにしたので、位置情報を取得するスクライブ溝と加工するスクライブ溝との距離を近づけることができ、この余分なスキャン回数を減らすことで加工時間を短くし生産性を上げることができる利点がある。 As described above, in the fifth embodiment, the detection sensor 161 is provided with the irradiation head 163 separately, and is inclined forward and backward in the processing direction so that the distance between the processing head 100 and the detection sensor 161 is reduced. There is an advantage that the distance between the scribe groove for acquiring the position information and the scribe groove to be processed can be made closer, and the processing time can be shortened and the productivity can be increased by reducing the number of extra scans.

また、検出センサ１６１及び照射ヘッド１６３の位置をそれぞれ移動させて検出位置を調整できるようにしたので、検出センサ１６１の感度が高くなる様に調整することができ、位置検出の誤差を低減できる。 In addition, since the detection position can be adjusted by moving the positions of the detection sensor 161 and the irradiation head 163, respectively, the detection sensor 161 can be adjusted to have higher sensitivity, and the position detection error can be reduced.

１１絶縁基板
１２透明電極層
１３発電層
１００加工ヘッド
１０１レーザ光
１２０制御部
１３０メモリ
２０１第一のスクライブ溝
２０２第二のスクライブ溝
１５１、１６１検出センサ
１６３照射ヘッド
３００、３０１、３０２レール
５０１レーザ加工装置 11 Insulating substrate 12 Transparent electrode layer 13 Power generation layer 100 Processing head 101 Laser light 120 Control unit 130 Memory 201 First scribe groove 202 Second scribe groove 151, 161 Detection sensor 163 Irradiation head 300, 301, 302 Rail 501 Laser processing apparatus

Claims

A first scribe groove is formed by irradiating a transparent first layer laminated on the transparent substrate with a laser beam, and after the second layer is laminated on the first layer, the first scribe groove Obtaining position information from the transparent substrate side;
Calculating and storing the position information of the second scribe groove to be formed in the second layer based on the position information of the first scribe groove; and
A laser processing method comprising: forming the second scribe groove by irradiating the second layer with laser light according to positional information of the second scribe groove.

The laser processing method according to claim 1, wherein the position information is one-dimensional information.

The laser processing method according to claim 1, wherein the position information is two-dimensional information.

The positional deviation is stored in advance as positional information, and the positional information of the second scribe groove is calculated based on the positional information of the first scribe groove and the positional deviation information, and is stored. The laser processing method according to any one of claims 1 to 3.

A laser irradiator for scribe processing by irradiating laser light;
A detection sensor that obtains position information of the first scribe groove formed by the laser irradiation unit on the transparent first layer laminated on the transparent substrate from the transparent substrate side;
A drive unit that slidably provides the laser irradiation unit and the detection sensor, and that scans in a direction perpendicular to the sliding direction;
A storage unit for storing position information of a second scribe groove formed in the second layer stacked on the first layer corresponding to the position information of the first scribe groove;
The position information of the second scribe groove is calculated based on the position information of the first scribe groove obtained by scanning the detection sensor by the drive unit, and the calculated position information of the second scribe groove is obtained. When the second scribe groove is scribe-processed by the laser irradiation unit, the laser irradiation unit is slid according to the position information of the second scribe groove stored in the storage unit. A laser processing apparatus comprising: a control unit that moves and controls the position.

The laser processing apparatus according to claim 5, wherein the drive unit is provided with a laser irradiation unit and a detection sensor so as to be slidable in series.

The laser processing apparatus according to claim 5, wherein the drive unit is provided with a laser irradiation unit and a detection sensor so as to be slidable in parallel.

A laser irradiator for scribe processing by irradiating laser light;
A first layer formed by the laser irradiation unit on a transparent first layer disposed on the transparent substrate in front of or behind the laser irradiation unit in the processing direction and inclined to the laser irradiation unit side. An irradiation head for irradiating the scribe groove with detection light;
The detection light reflected by the first scribe groove is disposed at a position opposite to the irradiation head of the laser irradiation section in the processing direction and is inclined toward the laser irradiation section. A detection sensor for detecting position information;
The laser irradiation unit, the irradiation head, and a detection sensor are provided so as to be slidable in a direction perpendicular to the processing direction, and a driving unit that moves and scans the transparent substrate in the processing direction;
A storage unit for storing position information of a second scribe groove formed in the second layer stacked on the first layer corresponding to the position information of the first scribe groove;
The position information of the second scribe groove is calculated based on the position information of the first scribe groove obtained by scanning the detection sensor by the drive unit, and the calculated position information of the second scribe groove is obtained. When the second scribe groove is scribe-processed by the laser irradiation unit, the laser irradiation unit is slid according to the position information of the second scribe groove stored in the storage unit. A laser processing apparatus comprising: a control unit that moves and controls the position.

The laser processing apparatus according to claim 5, wherein the detection sensor is a one-dimensional camera.

The laser processing apparatus according to claim 5, wherein the detection sensor is a two-dimensional camera.

The storage unit stores the positional deviation as positional information in advance, and the control unit calculates the positional information of the second scribe groove based on the positional information of the first scribe groove and the positional deviation information. The laser processing apparatus according to any one of claims 5 to 10, wherein the laser processing apparatus is characterized.