JP2014049205A - Method of manufacturing thin film lithium secondary battery, mask, apparatus of manufacturing thin film lithium secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主に固体電解質のような絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ材料を用いたリチウム二次電池を製造する技術に関し、特に真空中で薄膜によってリチウム二次電池を製造する技術に関する。 The present invention mainly relates to a technique for manufacturing a lithium secondary battery using a material having both insulating properties and lithium ion conductivity, such as a solid electrolyte, and particularly to a technique for manufacturing a lithium secondary battery by a thin film in a vacuum.
従来から、携帯電話やパーソナルコンピュータの電源として、リチウムイオン二次電池が広く知られているが、リチウムイオン二次電池は、液体電解質を用いているため、液漏れや発火等が発生する場合があり、安全性についての課題がある。 Conventionally, lithium ion secondary batteries have been widely known as power sources for mobile phones and personal computers. However, since lithium ion secondary batteries use liquid electrolytes, liquid leakage or ignition may occur. There are safety issues.
そこで、近年、電解質の材料として固体材料を用いた全固体型のリチウム二次電池が提案されており、その開発が進展している(例えば、特許文献1参照)。
特に、固体材料を用いた全固体型のリチウム二次電池として、薄膜からなる全固体型のリチウム二次電池は、カード型の電子部品等の電源用として期待されている。
Therefore, in recent years, an all-solid-state lithium secondary battery using a solid material as an electrolyte material has been proposed, and the development thereof is progressing (for example, see Patent Document 1).
In particular, as an all-solid-state lithium secondary battery using a solid material, an all-solid-type lithium secondary battery including a thin film is expected as a power source for a card-type electronic component or the like.
このような全固体型の薄膜リチウム二次電池は、例えばターゲットとしてLi3PO4を用い、スパッタリングによって、基板上の正極層上にLiPONからなる固体電解質層を形成するものが知られているが、このような従来技術では、マスクを用いてパターン成膜を行う際に、マスクと下地金属層との間にデンドライト状の金属が析出するという問題がある。 Such an all-solid-state thin film lithium secondary battery is known, for example, using Li 3 PO 4 as a target and forming a solid electrolyte layer made of LiPON on the positive electrode layer on the substrate by sputtering. Such a conventional technique has a problem in that a dendrite-like metal is deposited between the mask and the base metal layer when the pattern is formed using the mask.
本発明は、このような従来の技術の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、真空中でマスクを介してスパッタリングによって基板上に主に固体電解質のような絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ材料からなる層を形成する際、マスクと下地金属層間にデンドライト状の金属が析出することを防止する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above. The object of the present invention is to provide an insulating material such as a solid electrolyte and lithium as a main material by sputtering through a mask in a vacuum. An object of the present invention is to provide a technique for preventing dendrite-like metal from being deposited between a mask and an underlying metal layer when a layer made of a material having ion conductivity is formed.
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意努力を重ねた結果、真空中でマスクを介してスパッタリングによって基板上に絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層を形成する際、マスクの成膜側面のパターン形成用開口部に隣接する金属部分が下地金属層に接触しないように隙間を設けることにより、マスクと下地金属層間にデンドライト状の金属が析出することを防止しうることを見出し、本発明を完成するに到った。 As a result of diligent efforts to solve the above-mentioned problems, the inventor formed a layer having both insulating properties and lithium ion conductivity on a substrate by sputtering through a mask in a vacuum. It has been found that by providing a gap so that the metal portion adjacent to the opening for pattern formation does not contact the base metal layer, it is possible to prevent the dendritic metal from being deposited between the mask and the base metal layer. It came to completion.
かかる知見に基づく本発明は、基板上に、正極集電層、正極層、固体電解質層、負極集電層、負極層を有する薄膜リチウム二次電池を製造する方法であって、前記基板上において下地金属層である前記正極集電層又は前記負極集電層上に絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層を形成する工程を有し、真空中でマスクのパターン形成用開口部を介してスパッタリングによって前記基板上に前記絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層を形成する際、前記マスクの成膜側面の前記パターン形成用開口部に隣接する金属部分が前記下地金属層に接触しないように当該金属部分と当該下地金属層との間に隙間を設けて成膜を行う工程を有する薄膜リチウム二次電池製造方法である。
本発明では、前記絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層が、前記正極層、前記固体電解質層、前記負極層からなる群から選択される1又は2以上の層である場合にも効果的である。
本発明では、前記固体電解質層が、リン酸リチウムオキシナイトライドガラス電解質からなる場合にも効果的である。
本発明は、上述したいずれかの薄膜リチウム二次電池製造方法を実施するためのマスクであって、当該マスクの成膜側面の前記パターン形成用開口部に隣接する金属部分に、所定の深さの隙間形成用凹部が設けられているものである。
本発明は、スパッタリング用の真空槽を有し、当該真空槽内において、上述したマスクが基板に対して近接配置するように構成されている薄膜リチウム二次電池製造装置である。
The present invention based on such knowledge is a method for producing a thin film lithium secondary battery having a positive electrode current collecting layer, a positive electrode layer, a solid electrolyte layer, a negative electrode current collecting layer, and a negative electrode layer on a substrate, Sputtering through a mask pattern forming opening in a vacuum having a step of forming a layer having both insulating properties and lithium ion conductivity on the positive electrode current collecting layer or the negative electrode current collecting layer which is a base metal layer When forming a layer having both insulating properties and lithium ion conductivity on the substrate, the metal portion adjacent to the opening for pattern formation on the side surface of the mask forming film is not in contact with the base metal layer. It is a thin film lithium secondary battery manufacturing method including a step of forming a film by providing a gap between a metal portion and the base metal layer.
In the present invention, it is also effective when the layer having both insulating properties and lithium ion conductivity is one or more layers selected from the group consisting of the positive electrode layer, the solid electrolyte layer, and the negative electrode layer. is there.
The present invention is also effective when the solid electrolyte layer is made of a lithium phosphate oxynitride glass electrolyte.
The present invention provides a mask for carrying out any one of the above-described methods for manufacturing a thin film lithium secondary battery, wherein a predetermined depth is formed in a metal portion adjacent to the pattern forming opening on a film formation side surface of the mask. The gap forming recess is provided.
The present invention is a thin-film lithium secondary battery manufacturing apparatus that includes a vacuum chamber for sputtering and is configured so that the above-described mask is disposed close to a substrate in the vacuum chamber.
本発明は、以下の効果を奏するものである。
すなわち、従来技術では、金属部分を有するマスクを用いたスパッタリングによって基板上に固体電解質層や正極層又は負極層のような絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層を形成する際に、下地金属層である正極又は負極集電層上にマスクを装着するとマスクの金属部分が下地金属層に接触して回路的に接続される。
The present invention has the following effects.
That is, in the prior art, when forming a layer having both insulating properties and lithium ion conductivity, such as a solid electrolyte layer, a positive electrode layer, or a negative electrode layer, on a substrate by sputtering using a mask having a metal part, the underlying metal layer When the mask is mounted on the positive electrode or negative electrode current collecting layer, the metal portion of the mask contacts the base metal layer and is connected in a circuit.
そして、下地金属層上に絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層を成膜した場合にマスクと下地金属層と絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層とによって閉回路が形成され、その結果、絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層に発生する電場によりリチウムイオンの偏りが発生し、イオンマイグレーションによりデンドライト状の金属析出が発生する。 When a layer having both insulating properties and lithium ion conductivity is formed on the base metal layer, a closed circuit is formed by the mask, the base metal layer, and the layer having both insulating properties and lithium ion conductivity. An electric field generated in a layer having both insulating properties and lithium ion conductivity causes a bias of lithium ions, and dendritic metal deposition occurs due to ion migration.
これに対し、本発明においては、マスクの成膜側面のパターン形成用開口部に隣接する金属部分が下地金属層である正極又は負極集電層に接触しないように例えば隙間形成用凹部によって隙間を設けることにより、真空中でマスクのパターン形成用開口部を介してスパッタリングによって基板上に固体電解質層や正極層又は負極層のような絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層を形成する際に、マスクの金属部分と下地金属層の接触を阻止することができるので、下地金属層上に絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層を成膜した場合にマスクと下地金属層と絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層とによる閉回路の形成を防止することができる。 On the other hand, in the present invention, the gap is formed by, for example, a gap-forming recess so that the metal portion adjacent to the pattern-forming opening on the film-forming side surface of the mask does not come into contact with the positive electrode or the negative electrode current collecting layer as the base metal layer. By forming a layer having both insulating properties and lithium ion conductivity, such as a solid electrolyte layer and a positive electrode layer or a negative electrode layer, on a substrate by sputtering through a mask pattern formation opening in a vacuum, Since the contact between the metal part of the mask and the underlying metal layer can be prevented, when a layer having both insulating properties and lithium ion conductivity is formed on the underlying metal layer, the mask, the underlying metal layer, the insulating property and the lithium ion It is possible to prevent the formation of a closed circuit due to the layer having conductivity.
これにより、マスクと下地金属層間にデンドライト状の金属が析出することを防止できるので、負極、正極間の短絡が抑えられ、製造工程における歩留まりを向上させることができる。
また、本発明によれば、デンドライト状の金属析出物によって引き起こされる膜質の悪化を防止することができるので、電池の長期信頼性を向上させることができる。
Accordingly, it is possible to prevent the dendritic metal from being deposited between the mask and the base metal layer, so that a short circuit between the negative electrode and the positive electrode can be suppressed, and the yield in the manufacturing process can be improved.
In addition, according to the present invention, deterioration of film quality caused by dendritic metal deposits can be prevented, so that long-term reliability of the battery can be improved.
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施の形態のリチウム二次電池製造装置の内部構成を示す断面図である。
図1に示すように、本実施の形態のリチウム二次電池製造装置1は、例えばターボ分子ポンプ及びドライポンプを有する真空排気系2に接続され接地された真空槽3を有している。この真空槽3は、ガス導入源4を介して窒素ガス等のスパッタガスが導入されるように構成されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the lithium secondary battery manufacturing apparatus of the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the lithium secondary
真空槽3内には、一体的に構成されスパッタリングターゲット5を有するカソード電極6が設けられている。
このカソード電極6は、真空槽3の外部に設けられた高周波電源7に接続され、スパッタリングターゲット5に対して例えば13.56Mhzの高周波電力が印加されるように構成されている。
In the
The
真空槽3内のスパッタリングターゲット5と対向する位置にはステージ8が設けられ、このステージ8上に基板9が配置され、さらに、この基板9上には、後述するマスク10が配置されるようになっている。
なお、本実施の形態の場合、基板9は、フローティング電位となるように配置される。
A
In the case of the present embodiment, the
図2(a)(b)は、本実施の形態のマスクを示す平面図であり、図2(a)はターゲット側面を示すもの、図2(b)は成膜側面を示すものである。
図2(a)(b)に示すように、本実施の形態のマスク10は、金属からなる例えば平板状のマスク本体11を有し、このマスク本体11に、複数のパターン形成用開口部12が設けられている。
2A and 2B are plan views showing the mask of the present embodiment. FIG. 2A shows the target side surface, and FIG. 2B shows the film formation side surface.
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
そして、本実施の形態では、マスク本体11のターゲット側面13と反対側の面である成膜側面14の、各パターン形成用開口部12の近傍に、後述する隙間形成用凹部15が設けられている。
In the present embodiment, a gap forming
図3は、本発明によって作成される薄膜リチウム二次電池の構成例を示す断面図である。
図3に示すように、本発明によって作成される薄膜リチウム二次電池20は、上述した基板9上に、正極集電層21、正極層22、固体電解質層23、負極集電層24、負極層25、封止層26が順次形成されて構成されるものである。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structural example of a thin film lithium secondary battery produced by the present invention.
As shown in FIG. 3, a thin film lithium
基板9は、例えばガラスからなるもので、例えば矩形形状に形成されている。
基板9としてガラス基板を用いると、基板9上に形成される各層に対する反応性が低いことから好ましい。
The
When a glass substrate is used as the
下地金属層である正極集電層21は、例えば白金/チタン(Pt/Ti)合金等の金属によって形成され、接続端子側の端部21aが露出するように構成されている。
この正極集電層21は、例えば白金からなるターゲットと、チタンからなるターゲットとを用い、DCスパッタリングによって形成することができる。
The positive electrode current collecting
The positive electrode
正極層22は、例えばコバルト酸リチウム(LiCoO2)によって形成されている。
この正極層22は、コバルト酸リチウムからなるスパッタリングターゲットを用い、RFスパッタリングによって形成することができる。
The
The
絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層である固体電解質層23は、例えばリン酸リチウムオキシナイトライドガラス電解質(LIPON)によって形成されている。
この固体電解質層23は、リン酸リチウム(Li3PO4)からなるスパッタリングターゲットを用い、RFスパッタリングによって形成することができる。
The
The
下地金属層である負極集電層24は、例えばニッケル/クロム(Ni/Cr)合金等の金属によって形成されている。
この負極集電層24は、例えばニッケルからなるターゲットとクロムからなるターゲットとを用い、DCスパッタリングによって形成することができる。
The negative electrode current collecting
The negative electrode
負極層25は、例えば金属リチウム(Li)によって形成されている。
この負極層25は、蒸発源として金属リチウムを用い、真空蒸着によって形成することができる。
The
The
封止層26は、例えばアルミナ(Al2O3)層27とポリ尿素層28が積層されて形成されている。
ここで、アルミナ層27は、例えば酸素(O2)ガス雰囲気下において、アルミニウム(Al)からなるターゲットを用い、RFスパッタリングによって形成することができる。
The
Here, the
一方、ポリ尿素層28は、例えば蒸着重合法によって形成することができる。
この場合、蒸着重合用の原料モノマーとしては、ジアミンモノマーとして、例えば、1,12−ジアミノドデカン、酸成分モノマーとして、例えば、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサンを好適に用いることができる。
On the other hand, the
In this case, as a raw material monomer for vapor deposition polymerization, for example, 1,12-diaminododecane can be suitably used as a diamine monomer, and for example, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane can be suitably used as an acid component monomer.
図4は、本実施の形態における正極集電層、正極層及び固体電解質層の大小関係を示す平面図である。
図4に示すように、本実施の形態においては、長方形形状の正極集電層21の接続端子側の端部21aと反対側の部分に、正極集電層21より長手方向の長さが小さい正極層22が形成され、さらにこの正極層22を全面的に覆うように固体電解質層23が形成される。
FIG. 4 is a plan view showing the magnitude relationship among the positive electrode current collecting layer, the positive electrode layer, and the solid electrolyte layer in the present embodiment.
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the length in the longitudinal direction is smaller than that of the positive electrode
このような構成においては、上述したマスク10を用いて固体電解質層23を形成する際に、マスク本体11のパターン形成用開口部12の外側の領域、すなわち、正極集電層21の接続端子側の露出領域21bが、マスク10の成膜側面14と対向することになる。
In such a configuration, when the
そして、成膜の際に正極集電層21の露出領域21bがマスク10に接触すると、マスク10と正極集電層21間にデンドライト状の金属が析出する原因となる。
そこで、本実施の形態においては、マスク10に以下のような手段を設けるようにしている。
When the exposed
Therefore, in the present embodiment, the
図5(a)は、本実施の形態のマスクにおけるパターン形成用開口部及び隙間形成用凹部を示す平面図、図5(b)は、図5(a)のA−A線断面図である。
図5(a)(b)に示すように、本実施の形態のマスク10では、上述した正極集電層21の露出領域21bに対応するように、マスク本体11の成膜側面14側でパターン形成用開口部12に隣接する部分、即ち正極集電層21の接続端子側の露出領域21bと対応する部分に、所定の深さの隙間形成用凹部15が設けられている。
FIG. 5A is a plan view showing a pattern forming opening and a gap forming recess in the mask of the present embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5A. .
As shown in FIGS. 5A and 5B, in the
この場合、マスク10に設ける隙間形成用凹部15の深さは特に限定されることはないが、この深さが所定の値より大きくなると、成膜時のスパッタ粒子の回り込みにより正極集電層21が絶縁体膜によって覆われて抵抗値が大きくなってしまう場合がある。
In this case, the depth of the
したがって、本発明の場合、正極集電層21の露出領域21bがマスク10に接触せず、かつ、成膜時のスパッタ粒子の回り込みを防止する観点からは、マスク10の隙間形成用凹部15の深さ(図5(b)に示すマスク10の成膜側面14と隙間形成用凹部15の底面の距離d)は、固体電解質層23の厚さより大きく、かつ、1mm以下となるように構成することがより好ましい。
なお、本発明における固体電解質層23は、1〜10μmの範囲で形成されるものである。
Therefore, in the case of the present invention, from the viewpoint of preventing the exposed
In addition, the
また、本発明の場合、マスク10の隙間形成用凹部15の縁部と正極集電層21の露出領域21bの縁部との距離(図5(a)に示す距離p)は特に限定されることはないが、成膜時のデンドライト状の金属の析出を確実に防止する観点からは、0.1〜30mmに設定することがより好ましい。
In the case of the present invention, the distance between the edge of the
このような構成を有する本実施の形態において、基板9上に固体電解質層23を形成する場合には、図1に示すスパッタリング装置を用い、予め正極集電層21及び正極層22を形成しておいた基板9を真空槽3内のステージ8上に配置し、この基板9に対して上述したマスク10を装着する。
In the present embodiment having such a configuration, when the
そして、真空排気系2を動作させて真空槽3内の圧力を超高真空状態にし、真空槽3内に窒素ガスを導入してマグネトロンスパッタリングを行い(例えば圧力0.3Pa、パワー2kW)、基板9上に絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ固体電解質層23(LiPON膜)を形成する。
その後、固体電解質層23上に、上述した負極集電層24、負極層25、封止層26を形成し、これにより目的とする薄膜リチウム二次電池20を得る。
Then, the
Thereafter, the negative electrode
以上述べた本実施の形態は、以下の効果を奏するものである。
すなわち、従来技術の場合、図6(a)に示すように、金属からなるマスク10を用いスパッタリングによって基板9上に絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ固体電解質層23を形成する際に下地金属層である正極集電層21上にマスク10を装着することにより、マスク10の成膜側面14が正極集電層21の接続端子側の端部21aに接触して回路的に接続される。
The above-described embodiment has the following effects.
That is, in the case of the prior art, as shown in FIG. 6A, when forming the
そして、正極集電層21上に固体電解質層23を成膜した場合にマスク10と正極集電層21と固体電解質層23とによって閉回路が形成され、その結果、固体電解質層23に発生する電場によりリチウムイオンの偏りが発生し、固体電解質層23とマスク10の界面にイオンマイグレーションによりデンドライト状の金属30が析出する。
When the
これに対し、本実施の形態においては、図6(b)に示すように、マスク10の成膜側面14側でパターン形成用開口部12に隣接する部分が下地金属層である正極集電層21に接触しないように隙間形成用凹部15を設けることにより、真空中でマスク10のパターン形成用開口部12を介してスパッタリングによって基板9上に絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ固体電解質層23を形成する際に、マスク10と正極集電層21の接続端子側の端部21aの接触を阻止することができるので、正極集電層21上に固体電解質層23を成膜した場合にマスク10と正極集電層21と固体電解質層23とによる閉回路の形成を防止することができる。
In contrast, in the present embodiment, as shown in FIG. 6B, the positive electrode current collecting layer in which the portion adjacent to the
その結果、マスク10と正極集電層21間にデンドライト状の金属30が析出することを防止できるので、負極、正極間の短絡が抑えられ、製造工程における歩留まりを向上させることができ、また、デンドライト状の金属析出物によって引き起こされる膜質の悪化を防止することができるので、電池の長期信頼性を向上させることができる。
As a result, it is possible to prevent the dendrite-
なお、本発明は上述した実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施の形態では、絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層の材料としてリン酸リチウムオキシナイトライドガラス電解質(LIPON)からなる固体電解質の場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、リチウムを含む全ての固体電解質(例えばLi2O−B2O5+N,Li2S−P2S5,Li2S−SiS等のガラス系固体電解質や、Li2Ti3O7,Li3N,La0.5Li0.5TiO3等の結晶系固体電解質)、また、絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ材料である例えばリン酸鉄リチウム(LiFePO4)からなる正極層やチタン酸リチウム(Li4Ti5O12)からなる負極層を成膜する際に適用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made.
For example, in the above-described embodiment, the case of a solid electrolyte made of lithium phosphate oxynitride glass electrolyte (LIPON) is described as an example of the material of the layer having both insulating properties and lithium ion conductivity. Without limitation, all solid electrolytes containing lithium (for example, Li 2 O—B 2 O 5 + N, Li 2 S—P 2 S 5 , Li 2 S—SiS and other glass-based solid electrolytes, Li 2 Ti 3 O 7 , Li 3 N, La 0.5 Li 0.5 TiO 3, etc., and materials having both insulating properties and lithium ion conductivity, such as a positive electrode layer made of lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) or lithium titanate It can be applied when forming a negative electrode layer made of (Li 4 Ti 5 O 12 ).
また、上記実施の形態では、マスクが金属材料からなる場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、マスクが例えばセラミックスからなり、成膜側面に金属部分を有するマスクにも適用することができる。 In the above-described embodiment, the case where the mask is made of a metal material has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to a mask made of, for example, ceramics and having a metal portion on a film formation side surface. be able to.
すなわち、従来技術では、セラミックスからなるマスクを固定する金属と例えば固体電解質層との間においてデンドライト状の金属析出が発生し、パーティクルが発生したり、膜の応力が増加する等の課題があるが、本発明によれば、このような課題を解決することができる。 That is, in the prior art, there are problems such as dendrite-like metal precipitation between the metal that fixes the mask made of ceramics and, for example, the solid electrolyte layer, generating particles and increasing the stress of the film. According to the present invention, such a problem can be solved.
さらに、上記実施の形態では、マスクの成膜側面に隙間形成用凹部を設けることにより、マスクの成膜側面のパターン形成用開口部に隣接する金属部分が絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層に接触しないように隙間を設けるようにしたが、本発明はこれに限られず、例えばマスクに突起状のスペーサを設けることにより、マスクの成膜側面のパターン形成用開口部に隣接する金属部分が絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層に接触しないように構成することも可能である。 Furthermore, in the above-described embodiment, a gap forming recess is provided on the mask film forming side surface so that the metal portion adjacent to the pattern forming opening on the film forming side surface of the mask has both insulating properties and lithium ion conductivity. However, the present invention is not limited to this. For example, by providing a protrusion-like spacer on the mask, the metal portion adjacent to the pattern forming opening on the side surface of the mask forming film can be provided. It is also possible to configure so as not to contact a layer having both insulating properties and lithium ion conductivity.
1…リチウム二次電池製造装置
3…真空槽
9…基板
10…マスク
11…マスク本体
12…パターン形成用開口部
14…成膜側面
15…隙間形成用凹部
20…薄膜リチウム二次電池
21…正極集電層
22…正極層
23…固体電解質層
24…負極集電層
25…負極層
26…封止層
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記基板上において下地金属層である前記正極集電層又は前記負極集電層上に絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層を形成する工程を有し、
真空中でマスクのパターン形成用開口部を介してスパッタリングによって前記基板上に前記絶縁性とリチウムイオン伝導性を併せ持つ層を形成する際、前記マスクの成膜側面の前記パターン形成用開口部に隣接する金属部分が前記下地金属層に接触しないように当該金属部分と当該下地金属層との間に隙間を設けて成膜を行う工程を有する薄膜リチウム二次電池製造方法。 A method for producing a thin film lithium secondary battery having a positive electrode current collecting layer, a positive electrode layer, a solid electrolyte layer, a negative electrode current collecting layer, and a negative electrode layer on a substrate,
Forming a layer having both insulating properties and lithium ion conductivity on the positive electrode current collecting layer or the negative electrode current collecting layer which is a base metal layer on the substrate;
When forming a layer having both insulation and lithium ion conductivity on the substrate by sputtering through a mask pattern formation opening in a vacuum, adjacent to the pattern formation opening on the side of the film formation of the mask A method for producing a thin film lithium secondary battery, comprising: forming a film by providing a gap between the metal part and the base metal layer so that the metal part to be touched does not contact the base metal layer.
当該マスクの成膜側面の前記パターン形成用開口部に隣接する金属部分に、所定の深さの隙間形成用凹部が設けられているマスク。 A mask for carrying out the method for producing a thin film lithium secondary battery according to claim 1,
A mask in which a gap forming recess having a predetermined depth is provided in a metal portion adjacent to the pattern forming opening on the film forming side surface of the mask.
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