JP2016213256A - 薄膜太陽電池の加工装置、および、薄膜太陽電池の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スクライブラインの形成に要する時間を短縮することに寄与する薄膜太陽電池の加工装置、および、薄膜太陽電池の加工方法を提供する。
【解決手段】薄膜太陽電池の加工装置は、中間層２３が形成された基板１０が載せられるステージと、中間層２３にスクライブライン３０を形成する刃物と、刃物を中間層２３に押し付けるヘッドと、ヘッドをステージに対して相対的に移動させることにより刃物を走査する走査手段と、ヘッドおよび走査手段の動作を制御する制御装置とを備える。制御装置は、中間層２３に押し付けた刃物を第１の方向に走査することによりスクライブライン３０の一部である第１のスクライブライン３１を形成し、第１のスクライブライン３１が形成された後に刃物を押し付けた状態を維持しながら刃物を第１の方向と反対の方向である第２の方向に走査することによりスクライブライン３０の一部である第２のスクライブライン３２を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は薄膜太陽電池の加工装置、および、薄膜太陽電池の加工方法に関する。

従来の薄膜太陽電池の製造工程は、基板上に形成された半導体または金属の薄膜を複数の領域に分割するためのスクライブラインを形成するスクライブ加工を含む。スクライブ加工方法の１つとしてメカニカルスクライブ法が知られている。メカニカルスクライブ法では、半導体または金属の薄膜に刃物を押し付けながら刃物を走査することにより、薄膜にスクライブラインを形成する。

メカニカルスクライブ法の一例である特許文献１の加工方法では、スクライブラインの加工前に薄膜の下層が露出した部分である開口部を形成し、開口部においてスクライブラインの加工開始点に対応する箇所に刃物を降下させ、その刃物を走査することにより薄膜にスクライブラインを形成する。

メカニカルスクライブ法の別の一例である特許文献２の加工方法では、最初に刃先のエッジ部を薄膜に押し付けて切り込みを形成し、次に刃先を薄膜から離間させ、次に刃先の姿勢を変えて刃先の面取り部を薄膜に押し付け、その状態で刃物を走査することにより薄膜にスクライブラインを形成する。

特許第５４８６０５７号公報 特開２０１３−１４１７０２号公報

薄膜太陽電池の製造に関して、生産性を高めるためにスクライブ加工に要する工程を簡素化し、加工時間を短縮することが望まれる。一方、特許文献１の加工方法によれば、スクライブラインを形成する前に開口部を形成する工程が必要となるため、加工工程が複雑化するおそれ、および、スクライブラインの形成に要する時間が長くなるおそれがある。また、特許文献２の加工方法によれば、薄膜に切り込みを形成する工程とスクライブラインを形成する工程との間に、刃物の昇降および刃物の姿勢の変更が必要となるため、装置の構成が複雑化するおそれ、および、スクライブラインの加工に要する時間が長くなるおそれがある。

なお、薄膜太陽電池の薄膜をスクライブ加工するために用いられる刃物の刃先は、一般に先端の幅が数十μｍ程度であることから、刃物を加工対象物に向けて降下させる速度が速い場合、刃物が加工対象物に接触したときに刃先が損傷するおそれがある。このため、スクライブ加工に要する時間を短縮するために、刃物を降下させる速度を速めるという手法を取りにくい。

本発明の目的は、スクライブラインの形成に要する時間を短縮することに寄与する薄膜太陽電池の加工装置、および、薄膜太陽電池の加工方法を提供することである。

〔１〕本発明に従う薄膜太陽電池の加工装置の一形態は、薄膜が形成された基板が載せられるステージと、前記薄膜にスクライブラインを形成する刃物と、前記刃物を前記薄膜に押し付けるヘッドと、前記ヘッドを前記ステージに対して相対的に移動させることにより前記刃物を走査する走査手段と、前記ヘッドおよび走査手段の動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記薄膜に押し付けた前記刃物を第１の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第１のスクライブラインを前記薄膜に形成し、前記第１のスクライブラインが形成された後に前記刃物を前記薄膜に押し付けた状態を維持しながら前記刃物を前記第１の方向と反対の方向である第２の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第２のスクライブラインを前記薄膜に形成する。

この加工装置によれば、刃物が第１の方向に走査されることにより第１のスクライブラインが形成された後に、刃物が第１の方向とは反対の第２の方向に走査されることにより第２のスクライブラインが形成される。このように第１のスクライブラインが形成される薄膜または積層途中の薄膜の領域において刃物が往復するため、薄膜または積層途中の薄膜が確実に剥離される。また、第２のスクライブラインの加工開始点よりも手前の領域である第１のスクライブラインにおいて薄膜または積層途中の薄膜が確実に剥離されることにより、第２のスクライブラインの加工開始点から薄膜または積層途中の薄膜が確実に除去され、第２のスクライブラインが安定して形成される。また、薄膜または積層途中の薄膜に刃物が押し付けられた状態が維持されながら各スクライブラインが形成されるため、スクライブラインの加工工程の前に開口部が形成される場合、および、スクライブラインを形成する過程において刃物の昇降が実施される場合と比較して、工程の内容および刃物の動作が簡素化される。このため、スクライブラインの形成に要する時間が短縮される。なお、薄膜太陽電池が積層構造を備える薄膜を備える場合、基板に形成される薄膜は、積層が完了した薄膜または積層途中の薄膜を意味する。

〔２〕前記薄膜太陽電池の加工装置の一例によれば、前記制御装置は、前記第１のスクライブラインの形成時における前記刃物の走査速度を前記第２のスクライブラインの形成時における前記刃物の走査速度よりも遅くする。

この加工装置によれば、スクライブラインの形成工程における初期の部分において刃物の走査速度が遅い速度に設定されるため、薄膜または積層途中の薄膜が刃物により確実に除去される。このため、スクライブラインが安定して形成される。

〔３〕前記薄膜太陽電池の加工装置の一例によれば、前記制御装置は、前記第１のスクライブラインの形成時において前記刃物を前記薄膜に押し付ける力である押付力を前記第２のスクライブラインの形成時における前記押付力よりも強くする。

この加工装置によれば、第１のスクライブラインにおいて薄膜または積層途中の薄膜が確実に除去されるため、第２のスクライブラインの加工開始点から薄膜または積層途中の薄膜が一層確実に除去され、各スクライブラインが安定して形成される。

〔４〕前記薄膜太陽電池の加工装置の一例によれば、前記刃物の長手方向に交差する断面における前記刃物の刃先の形状は円形である。
この加工装置によれば、刃先の断面が角を含む場合と比較して、刃先が摩耗した場合における刃先の初期の形状からの変化の度合が小さいため、同一の刃物が長期間にわたって使用される場合においてスクライブラインの仕上がり品質がばらつきにくい。

〔５〕前記薄膜太陽電池の加工装置の一例によれば、前記刃物の長手方向に交差する断面における前記刃物の刃先の形状は長方形である。
この加工装置によれば、刃物の刃先の辺が延びる方向と刃物の走査方向とが一致するように刃物が加工装置に取り付けられる場合、刃物によりシャープな境界を有するスクライブラインが形成されやすい。

〔６〕本発明に従う薄膜太陽電池の製造方法の一形態は、基板に形成された薄膜に刃物を押し付けた状態において前記刃物を走査することにより前記薄膜にスクライブラインを形成する薄膜太陽電池の加工方法であって、前記薄膜に押し付けた前記刃物を第１の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第１のスクライブラインを前記薄膜に形成する第１の工程と、前記第１のスクライブラインが形成された後に前記刃物を前記薄膜に押し付けた状態を維持しながら前記刃物を前記第１の方向と反対の方向である第２の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第２のスクライブラインを前記薄膜に形成する第２の工程とを備える。

この加工方法によれば、刃物が第１の方向に走査されることにより第１のスクライブラインが形成された後に、刃物が第１の方向とは反対の第２の方向に走査されることにより第２のスクライブラインが形成される。このように第１のスクライブラインが形成される薄膜または積層途中の薄膜の領域において刃物が往復するため、薄膜または積層途中の薄膜が確実に剥離される。また、第２のスクライブラインの加工開始点よりも手前の領域である第１のスクライブラインにおいて薄膜または積層途中の薄膜が確実に剥離されることにより、第２のスクライブラインの加工開始点から薄膜または積層途中の薄膜が確実に除去され、第２のスクライブラインが安定して形成される。また、薄膜または積層途中の薄膜に刃物が押し付けられた状態が維持されながら各スクライブラインが形成されるため、スクライブラインの加工工程の前に開口部が形成される場合、および、スクライブラインを形成する過程において刃物の昇降が実施される場合と比較して、工程の内容および刃物の動作が簡素化される。このため、スクライブラインの形成に要する時間が短縮される。

上記薄膜太陽電池の加工装置、および、薄膜太陽電池の加工方法はスクライブラインの形成に要する時間を短縮することに寄与する。

は実施の形態の薄膜太陽電池の加工装置の斜視図である。 は図１の刃物の斜視図である。 は図１の加工装置のブロック図である。 は加工装置による加工完了後の薄膜太陽電池の平面図である。 は図４のＸ−Ｘ断面図である。 は第１の電極形成工程が完了した製造途中の薄膜太陽電池の断面図である。 は中間層形成工程が完了した製造途中の薄膜太陽電池の断面図である。 は第１の工程の第１の段階における薄膜太陽電池の平面図である。 は第１の工程の第２の段階における薄膜太陽電池の平面図である。 は第２の工程における薄膜太陽電池の平面図である。 は変形例の刃物の斜視図である。

（実施の形態）
図１は薄膜太陽電池１を製造する機能を備えた加工装置１００の斜視図である。加工装置１００は各種の構成要素を収容する本体１１０、製造途中の薄膜太陽電池１が載せられるステージ１３０、その薄膜太陽電池１を加工するヘッド１５０、ヘッド１５０をステージ１３０に対して相対的に移動させるヘッドガイド１８０、ステージ１３０の様子を撮影するカメラ１４０、および、ヘッド１５０等の動作を制御する制御装置１２０を備える。

ステージ１３０は本体１１０により支持される。ステージ１３０の上面である載置面１３１は薄膜太陽電池１を支持可能な平面である。ヘッドガイド１８０は、本体１１０の奥行き方向であるＹ方向において本体１１０に対して移動可能な第１のガイド１８１、および、第１のガイド１８１により支持され本体１１０の幅方向であるＸ方向に延びる第２のガイド１８２を備える。第１のガイド１８１および第２のガイド１８２は本体１１０に対して一体的に移動する。

ヘッド１５０は、Ｘ方向に並べられ、ステージ１３０に対して昇降可能な複数の刃物１６０を備え、第２のガイド１８２に沿って移動可能な状態で第２のガイド１８２により支持される。ヘッド１５０は、ステージ１３０に載置された製造途中の薄膜太陽電池１に刃物１６０を押し付ける力である押付力を調節可能であり、薄膜太陽電池１の加工工程等に応じて設定される所定の押付力で刃物１６０を薄膜太陽電池１に押し付ける。ヘッド１５０が備える刃物１６０の本数の一例は２本である。図２に示されるとおり、刃物１６０の刃先１６１は円錐台状を有する。刃物１６０の長手方向に直交する断面における刃先１６１の形状は円形である。

図３は加工装置１００の機能ブロックを示すブロック図である。加工装置１００は、第１のガイド１８１をステージ１３０に対してＹ方向に移動させる第１のアクチュエータ２０１、ヘッド１５０を第２のガイド１８２に対してＸ方向に移動させる第２のアクチュエータ２０２、ならびに、刃物１６０をステージ１３０に接近する方向およびステージ１３０から離間する方向に移動させる第３のアクチュエータ２０３をさらに備える。第１のアクチュエータ２０１は本体１１０内に搭載される。第２のアクチュエータ２０２はヘッドガイド１８０内に搭載される。第３のアクチュエータ２０３はヘッド１５０内に搭載される。なお、第１のアクチュエータ２０１およびヘッドガイド１８０は刃物１６０を走査するための走査手段を構成している。

制御装置１２０は、スクライブライン３０を形成するための制御を含む各種の制御を実行する制御部１２１、および、制御のために必要な情報を記憶するメモリ１２２を備え、第１のアクチュエータ２０１、第２のアクチュエータ２０２、第３のアクチュエータ２０３、および、カメラ１４０と電気的に接続される。制御部１２１の一例はマイクロコンピューターまたはＦＰＧＡ（Field of Programmable Gate Array）である。

図４は加工装置１００による加工完了後の薄膜太陽電池１の平面図である。図５は図４のＸ−Ｘ断面図である。図５に示されるとおり、薄膜太陽電池１は基板１０およびその上に形成された薄膜２０を備える。薄膜２０は積層構造を備える。薄膜２０を構成する複数の層は、基板１０上に形成された第１の電極２１、第１の電極２１と電気的に接続された第２の電極２２、および、第１の電極２１と第２の電極２２との間に形成された中間層２３である。第１の電極２１、ならびに、第１の電極２１および中間層２３により構成される層は、それぞれ積層途中の薄膜である。第２の電極２２の上面の角にはステージ１３０上における薄膜太陽電池１の位置を検出するために用いられるアライメントマーク４０が形成されている。

中間層２３は積層構造を備える。中間層２３を構成する複数の層は、第１の電極２１上に形成された光吸収層２３Ａ、光吸収層２３Ａ上に形成されたバッファ層２３Ｂ、および、バッファ層２３Ｂ上に形成された絶縁層２３Ｃである。

薄膜２０には３種類のスクライブライン３０が形成されている。１種類目のスクライブライン３０は、第１の電極２１を分割するスクライブライン３０Ａである。２種類目のスクライブライン３０は、中間層２３を分割するスクライブライン３０Ｂである。３種類目のスクライブライン３０は、第２の電極２２および中間層２３を分割するスクライブライン３０Ｃである。スクライブライン３０Ａはメカニカルスクライブ法とは別の加工方法、例えばレーザースクライブ法により形成される。スクライブライン３０Ｂおよびスクライブライン３０Ｃは加工装置１００を用いたメカニカルスクライブ法により形成される。

スクライブライン３０Ａは光吸収層２３Ａの一部により埋められている。スクライブライン３０Ｂは第２の電極２２の一部により埋められている。スクライブライン３０Ｃは他の物体により埋められていない。スクライブライン３０Ｂを埋める第２の電極２２の一部が第１の電極２１と接触していることにより、第１の電極２１と第２の電極２２とが電気的に接続される。

スクライブライン３０Ｂおよびスクライブライン３０Ｃは、第１の端部３０Ｙから第２の端部３０Ｚまでにわたり延びる溝であり、その加工工程の点から第１のスクライブライン３１および第２のスクライブライン３２の２種類の領域に区分される。スクライブライン３０Ｂ、３０Ｃは実質的に連続して形成された第１のスクライブライン３１および第２のスクライブライン３２により構成される１本の溝である。

第２のスクライブライン３２は基板１０の辺に平行な長いスクライブラインであり、加工開始点３０Ｘから第２の端部３０Ｚまでにわたり延びる直線である。第１のスクライブライン３１は刃物１６０による第２のスクライブライン３２の加工を補助するために形成され、加工開始点３０Ｘから第１の端部３０Ｙまでにわたり延びる直線である。

なお、図４および図８〜図１０では加工開始点３０Ｘが模式的に点として表示されているが、実際の加工開始点３０Ｘはスクライブライン３０Ｂ、３０Ｃの他の部分と実質的に同じ幅を有し、目視により加工開始点３０Ｘとスクライブライン３０Ｂ、３０Ｃの他の部分との相違を識別することは困難である。

薄膜２０に関する製造工程は大きくは３つの工程、すなわち、第１の電極形成工程、中間層形成工程、および、第２の電極形成工程に区分される。図６は第１の電極形成工程が完了した製造途中の薄膜太陽電池１の断面である。図７は中間層形成工程が完了した製造途中の薄膜太陽電池１の断面である。図５は加工装置１００による加工完了後の薄膜太陽電池１の断面である。

第１の電極形成工程では、最初に基板１０上に第１の電極２１が形成される。基板１０の材質の一例はソーダライムガラスである。第１の電極２１の材質の一例はモリブデンである。次に、第１の電極２１を分割するスクライブライン３０である複数のスクライブライン３０Ａが第１の電極２１に形成される。

中間層形成工程では、最初に第１の電極２１上に光吸収層２３Ａが形成される。次に、光吸収層２３Ａ上にバッファ層２３Ｂが形成される。次に、バッファ層２３Ｂ上に絶縁層２３Ｃが形成される。光吸収層２３Ａの一例は化合物半導体薄膜である。バッファ層２３Ｂの一例はＺｎＳ薄膜である。絶縁層２３Ｃの一例はＺｎＯ薄膜である。

次に、加工装置１００により中間層２３に複数のスクライブライン３０Ｂが形成される。スクライブライン３０Ｂはスクライブライン３０Ａに対してＸ方向の一方に所定の距離だけオフセットした位置に形成される。

第２の電極形成工程では、最初に中間層２３上に第２の電極２２が形成される。第２の電極２２の材質の一例はＺｎＯ：Ａｌ薄膜である。次に、薄膜２０を構成する第２の電極２２および中間層２３を分割するスクライブライン３０である複数のスクライブライン３０Ｃが第２の電極２２および中間層２３に形成される。

図８〜図１０はメカニカルスクライブ法によるスクライブライン３０の具体的な加工工程に関する図である。ここでは、スクライブライン３０を代表してスクライブライン３０Ｂの加工工程を取り上げている。スクライブライン３０Ｃはスクライブライン３０Ｂの加工工程に準じた加工工程を経て形成される。

図８に示される第１の工程の第１の段階では、ステージ１３０の載置面１３１に平行な仮想面である走査面上における基板１０に対する刃物１６０の位置が調節される。一例では、第１の工程における第１の段階は次の具体的な工程を含む。制御装置１２０はカメラ１４０により検出されたアライメントマーク４０の位置に基づいて、走査面上における加工開始点３０Ｘの座標を算出し、刃先１６１の座標が加工開始点３０Ｘの座標と一致するように各アクチュエータ２０１、２０２に指令信号を出力する。その指令信号に基づいて各アクチュエータ２０１、２０２が駆動することにより、刃先１６１の座標が加工開始点３０Ｘの座標と実質的に一致する。

図９に示される第１の工程の第２の段階では、刃先１６１が中間層２３に押し付けられ、中間層２３に第１のスクライブライン３１が形成される。一例では、第１の工程の第２の段階は次の具体的な工程を含む。制御装置１２０は最初に、刃先１６１が第１の押付力で中間層２３に押し付けられるように第３のアクチュエータ２０３に指令信号を出力する。その指令信号に基づいて第３のアクチュエータ２０３が駆動することにより、刃先１６１が下降して第１の押付力で中間層２３に押し付けられ、刃先１６１の先端が中間層２３に食い込む。なお、第１の押付力の一例は２．０Ｎである。

制御装置１２０は次に、刃物１６０が第１の走査速度で第１の方向Ｄ１に移動するように第１のアクチュエータ２０１に指令信号を出力する。その指令信号に基づいて第１のアクチュエータ２０１が駆動することにより、刃先１６１が中間層２３に押し付けられた状態において刃物１６０が第１の方向Ｄ１に移動し、中間層２３が刃先１６１により剥離され、中間層２３に第１のスクライブライン３１が形成される。なお、第１の走査速度の一例は５０ｍｍ／秒である。

制御装置１２０は次に、刃物１６０の位置が第１の端部３０Ｙに到達したことに基づいて、刃物１６０の走査が一旦停止するように第１のアクチュエータ２０１に指令信号を出力する。その指令信号に基づいて第１のアクチュエータ２０１が駆動することにより、刃物１６０が第１の端部３０Ｙで停止し、加工開始点３０Ｘから第１の端部３０Ｙまでの長さを持つ第１のスクライブライン３１が形成される。第１のスクライブライン３１の長さは、刃物１６０の走査により中間層２３を剥離するために必要な最小限の長さであることが好ましい。最小限の長さの一例は１ｍｍである。図９に示される例では、第１のスクライブライン３１の長さは最小限の長さよりも長い。その一例は３ｍｍである。

図１０に示される第２の工程では、中間層２３に第２のスクライブライン３２が形成される。一例では、第２の工程は次の具体的な工程を含む。制御装置１２０は最初に、刃物１６０が第２の押付力で中間層２３に押し付けられ、その刃物１６０が第２の走査速度で第２の方向Ｄ２に移動するように各アクチュエータ２０３、２０１に指令信号を出力する。その指令信号に基づいて各アクチュエータ２０３、２０１が駆動することにより、刃先１６１が中間層２３に押し付けられた状態において刃物１６０が第２の方向Ｄ２に移動する。

刃先１６１が加工開始点３０Ｘに到達するまでの間、刃先１６１がすでに形成されている第１のスクライブライン３１を通過する。刃先１６１が加工開始点３０Ｘに到達した後、刃物１６０が第２の方向Ｄ２に移動することにより中間層２３が除去され、第２のスクライブライン３２が形成される。なお、第２の押付力の一例は第１の押付力よりも弱い１．３Ｎである。第２の走査速度の一例は第１の走査速度よりも速い１０００ｍｍ／秒である。

制御装置１２０は次に、刃物１６０の位置が第２の端部３０Ｚに到達したことに基づいて、刃物１６０の走査が一旦停止するように第１のアクチュエータ２０１に指令信号を出力する。その指令信号に基づいて第１のアクチュエータ２０１が駆動することにより、刃物１６０が第２の端部３０Ｚで停止し、加工開始点３０Ｘから第２の端部３０Ｚまでの長さを持つ第２のスクライブライン３２が形成される。なお、第２のスクライブライン３２の長さは基板１０のサイズに応じて設定され、通常は０．２ｍ程度から１ｍ程度の範囲に含まれる。

加工装置１００によれば、ヘッド１５０に複数本の刃物１６０が取り付けられているため、第１の方向Ｄ１に刃物１６０が１回走査されることにより複数の第１のスクライブライン３１が中間層２３に同時に形成される。また、第２の方向Ｄ２に刃物１６０が１回走査されることにより、複数の第２のスクライブライン３２が中間層２３に同時に形成される。

制御装置１２０は、第１の方向Ｄ１および第２の方向Ｄ２に刃物１６０を１回走査したことによりＹ方向に沿って複数のスクライブライン３０Ｂが中間層２３に形成された後、第１の工程の第１の段階を再び実行し、中間層２３への形成が予定されている次のスクライブライン３０Ｂの加工開始点３０Ｘの座標と刃先１６１の位置とが一致するように各アクチュエータ２０１、２０２に指令信号を出力する。２回目以降の第１の段階では、刃物１６０が第２の方向Ｄ２に規定の距離だけ移動するように第１のアクチュエータ２０１に指令信号が出力され、併せて刃物１６０がＸ方向の一方に規定の距離だけ移動するように第２のアクチュエータ２０２に指令信号が出力される。

制御装置１２０は次に、第１の工程の第２の段階および第２の工程を上述のとおり実行することにより次のスクライブライン３０Ｂを中間層２３に形成する。制御装置１２０はその後、中間層２３への形成が予定されている全てのスクライブライン３０Ｂが中間層２３に形成されるまで、上記と同様に第１の工程および第２の工程を繰り返し実行する。

加工装置１００によれば、例えば以下に示される効果が得られる。
（１）加工装置１００は刃物１６０を薄膜２０または積層途中の薄膜に押し付けた状態を維持しながら第１のスクライブライン３１および第２のスクライブライン３２を形成する。この構成によれば、刃物１６０が第１の方向Ｄ１に走査されることにより第１のスクライブライン３１が形成された後に、刃物１６０が第１の方向Ｄ１とは反対の第２の方向Ｄ２に走査されることにより第２のスクライブライン３２が形成される。このように第１のスクライブライン３１が形成される薄膜２０または積層途中の薄膜の領域において刃物１６０が往復するため、薄膜２０または積層途中の薄膜が確実に剥離される。また、第２のスクライブライン３２の加工開始点よりも手前の領域である第１のスクライブライン３１において薄膜２０または積層途中の薄膜が確実に剥離されることにより、第２のスクライブライン３２の加工開始点から薄膜２０または積層途中の薄膜が確実に除去され、第２のスクライブライン３２が安定して形成される。また、薄膜２０または積層途中の薄膜に刃物１６０が押し付けられた状態が維持されながら各スクライブライン３１、３２が形成されるため、スクライブライン３０の加工工程の前に開口部が形成される場合、および、スクライブライン３０を形成する過程において刃物１６０の昇降が実施される場合と比較して、工程の内容および刃物１６０の動作が簡素化される。このため、スクライブライン３０の形成に要する時間が短縮される。

（２）加工装置１００は第１のスクライブライン３１の形成時における刃物１６０の走査速度を第２のスクライブライン３２の形成時における刃物１６０の走査速度よりも遅くする。この構成によれば、第１のスクライブライン３１の形成工程において刃物１６０の走査速度が遅い速度に設定されるため、薄膜２０または積層途中の薄膜が刃物１６０により確実に除去される。このため、スクライブライン３０が安定して形成される。なお、第１のスクライブライン３１の長さは第２のスクライブライン３２の長さと比較して十分に短い。このため、第１のスクライブライン３１の走査速度が遅い速度に設定された場合において、第１のスクライブライン３１の形成に要する時間がスクライブライン３０の形成に要する時間に及ぼす影響は小さい。

（３）加工装置１００は第１のスクライブライン３１の形成時における押付力を第２のスクライブライン３２の形成時における押付力よりも強くする。この構成によれば、第１のスクライブライン３１において薄膜２０または積層途中の薄膜が確実に除去され、スクライブライン３０が安定して形成される。

（４）刃先１６１の断面の形状が円形である。この構成によれば、刃先１６１の断面が角を含む場合と比較して、刃先１６１が摩耗した場合における初期の形状からの変化の度合が小さいため、同一の刃物１６０が長期間にわたって使用される場合においてスクライブライン３０の品質がばらつきにくい。

（変形例）
上記実施の形態に関する説明は本発明に従う薄膜太陽電池の加工装置、および、薄膜太陽電池の加工方法が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う薄膜太陽電池の加工装置、および、薄膜太陽電池の加工方法は実施の形態以外に例えば以下に示される上記実施の形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。

・第１の押付力と第２の押付力との大小関係は任意に変更可能である。一例では、第１の押付力が第２の押付力よりも弱い。第１の走査速度が第２の走査速度よりも遅い場合には第１のスクライブライン３１の加工が安定するため、上述のとおり第１の押付力が第２の押付力よりも弱い力に設定されても中間層２３が確実に除去される。別の一例では、第１の押付力と第２の押付力とが互いに等しい。

・第１の走査速度と第２の走査速度との大小関係は任意に変更可能である。一例では、第１の走査速度が第２の走査速度よりも速い。別の一例では、第１の走査速度と第２の走査速度とが互いに等しい。

・刃物１６０の形状は任意に変更可能である。一例では、図１１に示される形状を有する刃物１７０がヘッド１５０に取り付けられる。刃物１７０の長手方向に直交する刃先１７１の断面形状は長方形である。この刃先１７１の辺が延びる方向と刃物１７０の走査方向とが一致するように刃物１７０がヘッド１５０に装着される場合、刃物１７０によりシャープな境界を有するスクライブライン３０が形成されやすい。

・第１の電極２１を分割するスクライブライン３０Ａの加工方法はレーザースクライブ法に限られず、加工装置１００を用いたメカニカルスクライブ法に変更可能である。
・上記実施の形態の走査手段は、第１のアクチュエータ２０１およびヘッドガイド１８０により構成され、本体１１０に固定されたステージ１３０に対してヘッド１５０を移動させることにより刃物１６０を走査しているが、走査手段の構成はこれに限られず任意に変更可能である。変形例の走査手段は、例えば本体１１０に対して移動可能なステージ１３０、および、ステージ１３０を本体１１０に対して移動させるアクチュエータを備える。ヘッド１５０は本体１１０に固定される。この走査手段は、ヘッド１５０に対してステージ１３０を移動させることにより刃物１６０を走査する。走査手段に関するさらに別の変形例は、第１のアクチュエータ２０１、第２のアクチュエータ２０２、ヘッドガイド１８０、本体１１０に対して移動可能なステージ１３０、および、ステージ１３０を本体１１０に対して移動させるアクチュエータを備える。この走査手段は、ヘッドガイド１８０をステージ１３０に対して移動させること、および、ステージ１３０をヘッドガイド１８０に対して移動させることができる。

１ ：薄膜太陽電池
１０ ：基板
２０ ：薄膜
３０ ：スクライブライン
３１ ：第１のスクライブライン
３２ ：第２のスクライブライン
１００：加工装置
１２０：制御装置
１３０：ステージ
１６０：刃物
１６１：刃先
１７０：刃物
１７１：刃先
Ｄ１ ：第１の方向
Ｄ２ ：第２の方向

Claims (6)

1. 薄膜が形成された基板が載せられるステージと、
   前記薄膜にスクライブラインを形成する刃物と、
   前記刃物を前記薄膜に押し付けるヘッドと、
   前記ヘッドを前記ステージに対して相対的に移動させることにより前記刃物を走査する走査手段と、
   前記ヘッドおよび走査手段の動作を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記薄膜に押し付けた前記刃物を第１の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第１のスクライブラインを前記薄膜に形成し、前記第１のスクライブラインが形成された後に前記刃物を前記薄膜に押し付けた状態を維持しながら前記刃物を前記第１の方向と反対の方向である第２の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第２のスクライブラインを前記薄膜に形成する
   薄膜太陽電池の加工装置。
2. 前記制御装置は、前記第１のスクライブラインの形成時における前記刃物の走査速度を前記第２のスクライブラインの形成時における前記刃物の走査速度よりも遅くする
   請求項１に記載の薄膜太陽電池の加工装置。
3. 前記制御装置は、前記第１のスクライブラインの形成時において前記刃物を前記薄膜に押し付ける力である押付力を前記第２のスクライブラインの形成時における前記押付力よりも強くする
   請求項１または２に記載の薄膜太陽電池の加工装置。
4. 前記刃物の長手方向に交差する断面における前記刃物の刃先の形状は円形である
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池の加工装置。
5. 前記刃物の長手方向に交差する断面における前記刃物の刃先の形状は長方形である
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池の加工装置。
6. 基板に形成された薄膜に刃物を押し付けた状態において前記刃物を走査することにより前記薄膜にスクライブラインを形成する薄膜太陽電池の加工方法であって、
   前記薄膜に押し付けた前記刃物を第１の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第１のスクライブラインを前記薄膜に形成する第１の工程と、
   前記第１のスクライブラインが形成された後に前記刃物を前記薄膜に押し付けた状態を維持しながら前記刃物を前記第１の方向と反対の方向である第２の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第２のスクライブラインを前記薄膜に形成する第２の工程とを備える
   薄膜太陽電池の加工方法。