JP3098950B2 - Repair device for detecting leak location of photoelectric conversion element - Google Patents

Repair device for detecting leak location of photoelectric conversion element

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JP3098950B2
JP3098950B2 JP08072816A JP7281696A JP3098950B2 JP 3098950 B2 JP3098950 B2 JP 3098950B2 JP 08072816 A JP08072816 A JP 08072816A JP 7281696 A JP7281696 A JP 7281696A JP 3098950 B2 JP3098950 B2 JP 3098950B2
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photoelectric conversion
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質シリコン太
陽電池などの薄膜光電変換素子の欠陥であるリーク箇所
を検出しリペアする装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting and repairing a leak point which is a defect in a thin film photoelectric conversion element such as an amorphous silicon solar cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】非晶質シリコン太陽電池等の薄膜光電変
換素子の製造においては、薄膜形成の際にピンホールま
たはコンタミネーション等が必然的に発生し、このよう
な欠陥のために電極間における短絡または微細な電流の
リークが生じる。これらの欠陥は出力特性を低下させる
ものであるため、例えばレーザ照射やエッチング等によ
り欠陥箇所の一方の電極を除去することによりリペアが
行われている。
2. Description of the Related Art In the production of a thin-film photoelectric conversion element such as an amorphous silicon solar cell, pinholes or contamination are inevitably generated when a thin film is formed. A short circuit or minute current leakage occurs. Since these defects deteriorate the output characteristics, repair is performed by removing one electrode at the defective portion by, for example, laser irradiation or etching.

【0003】リーク箇所の検出は、全面にわたって顕微
鏡等で観察したり、あるいは光電変換素子に逆バイアス
を印加し、欠陥箇所に発熱を生じさせ、この時の発光を
肉眼で観察するなどの方法により行われている。また発
熱箇所の特定のため、赤外線を検知するいわゆるサーモ
ビュアを用い、逆バイアス印加時の発熱箇所の特定等も
行われている。このようにしてリーク箇所を発見した後
には、手動によりマーキング等を行い、次にリペア用レ
ーザ照射装置を用いて、マーキングした部分に一定の大
きさ及び形状を有するレーザ光を照射しリペアを行って
いる。
[0003] Detection of a leak location is performed by observing the entire surface with a microscope or the like, or applying a reverse bias to the photoelectric conversion element to generate heat at the defective location, and observing light emission at this time with the naked eye. Is being done. Further, in order to specify a heat generating portion, a so-called thermoviewer that detects infrared rays is used to specify a heat generating portion when a reverse bias is applied. After the leak location is found in this way, marking and the like are manually performed, and then the marked portion is irradiated with a laser beam having a certain size and shape using a repair laser irradiation device to perform repair. ing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光電変
換素子の大面積化が進むにつれて、上記のような従来の
リーク箇所の発見及びリペアでは対処することができな
くなってきている。すなわち、光電変換素子が大面積化
するに伴い、リーク箇所の発生する確率が高くなると共
に、1つの光電変換素子において多数のリーク箇所が存
在するようになり、顕微鏡等を用いての肉眼による検出
や、サーモビュアを利用した肉眼による検出では精度の
良い検出及びリペアを行うことができなくなっている。
特に、逆バイアスを印加させて発熱による発光を検知す
る場合に、発光が瞬時になされるため、発光箇所が多く
なると欠陥箇所の検出を精度良く行うことができないと
いう問題があった。
However, as the area of the photoelectric conversion element increases, it is no longer possible to cope with the above-described conventional method of finding and repairing a leak point. That is, as the size of the photoelectric conversion element increases, the probability of occurrence of a leak location increases, and a large number of leak locations exist in one photoelectric conversion element, and detection with the naked eye using a microscope or the like. Also, accurate detection and repair cannot be performed by the naked eye detection using a thermoviewer.
In particular, when light emission due to heat generation is detected by applying a reverse bias, light emission is performed instantaneously. Therefore, when the number of light emitting locations increases, it is not possible to accurately detect a defective location.

【0005】本発明の目的は、大きな面積を有する光電
変換素子のリーク箇所をリペアすることができ、かつ効
率よく精度の高いリペアを実現することにより不良品の
発生を低減することができる光電変換素子のリーク箇所
検出リペア装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a photoelectric conversion device capable of repairing a leak location of a photoelectric conversion element having a large area and reducing the occurrence of defective products by realizing efficient and accurate repair. An object of the present invention is to provide a repair device for detecting a leak location of an element.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の光電変換素子の
リーク箇所検出リペア装置は、光電変換素子に逆バイア
スを印加する逆バイアス印加手段と、逆バイアスを印加
された光電変換素子の被測定面から出射される赤外線を
被測定面の2次元座標で特定して検知する赤外線検知手
段と、赤外線検知手段で検知した2次元座標上の各赤外
線のエネルギ強度を基準値と比較しリーク箇所であるか
否かを判別するリーク箇所判別手段と、リーク箇所判別
手段でリーク箇所であると判別された箇所の2次元座標
情報を記憶する記憶手段と、光電変換素子のリーク箇所
に対してレーザ光を出射するため記憶手段に記憶された
リーク箇所の2次元座標情報に基づき光電変換素子に対
するレーザ光照射位置を制御するレーザ光照射位置制御
手段と、レーザ光照射位置制御手段によって位置決めさ
れた光電変換素子のリーク箇所にレーザ光を照射するレ
ーザ光照射手段とを備え、レーザ光照射位置制御手段
が、光電変換素子の被測定面の2次元座標に対応させて
光透過領域を制御することができる透過領域可変マスク
を有しており、検出したリーク箇所の2次元座標上の位
置に対応して透過領域可変マスクの光透過領域を制御す
ることによりレーザ光照射位置を制御することができ、
透過領域可変マスクが液晶マスクであることを特徴とし
ている。
According to the present invention, there is provided a repair device for detecting a leak point of a photoelectric conversion element, comprising: a reverse bias applying means for applying a reverse bias to the photoelectric conversion element; An infrared detecting means for detecting and detecting infrared rays emitted from the surface in two-dimensional coordinates of the surface to be measured, and comparing an energy intensity of each infrared ray on the two-dimensional coordinates detected by the infrared detecting means with a reference value and detecting a leak point. Leak location determining means for determining whether or not there is a leak location; storage means for storing two-dimensional coordinate information of a location determined to be a leak location by the leak location determining means; Laser light irradiation position control means for controlling a laser light irradiation position on the photoelectric conversion element based on two-dimensional coordinate information of a leak point stored in the storage means for emitting light, and laser light With the leakage portion of the photoelectric conversion element positioned by the position control means morphism and a laser light irradiating means for irradiating laser light, the laser light irradiation position control means
Corresponds to the two-dimensional coordinates of the measured surface of the photoelectric conversion element.
Variable transmission area mask that can control the light transmission area
And the position on the two-dimensional coordinates of the detected leak location.
Control the light transmission area of the transmission area variable mask
By controlling the laser beam irradiation position,
The variable transmission area mask is a liquid crystal mask.
ing.

【0007】本発明において、レーザ光照射位置制御手
段は、好ましくは、少なくとも2次元方向に移動する、
光電変換素子を載せるための駆動テーブルを有してい
る。このような駆動テーブルの駆動を制御することによ
り光電変換素子に対するレーザ光照射位置を制御するこ
とができる。
In the present invention, the laser beam irradiation position control means preferably moves in at least a two-dimensional direction.
It has a drive table for mounting the photoelectric conversion element. By controlling the drive of such a drive table, it is possible to control the laser light irradiation position on the photoelectric conversion element.

【0008】また、本発明においてリーク箇所判別手段
は、例えば、検知した赤外線のエネルギ強度に対応する
絶対温度と、基準値としての室温とを比較することによ
り、リーク箇所であるか否かを判別する。このような温
度による比較では、例えば10K以上の差が室温との間
である場合に、リーク箇所であると判別する。
In the present invention, the leak location determining means determines whether or not the location is a leak location by comparing the absolute temperature corresponding to the detected infrared energy intensity with the room temperature as a reference value. I do. In such a comparison based on temperature, for example, when a difference of 10K or more is between room temperature and room temperature, it is determined to be a leak location.

【0009】本発明においては、透過領域可変マスクと
て、液晶マスクを用いている。このような液晶マスク
では、液晶を挟む電極間に電圧を印加することにより、
液晶分子を配向させ、透過状態または不透過状態を実現
することができる。このような透過領域可変マスクを用
いることにより、検知したリーク箇所の2次元座標上の
位置に対応して透過領域可変マスクの光透過領域を制御
し、これによってレーザ光照射位置を制御することがで
きる。また、このような透過領域可変マスクを用いるこ
とにより、リーク箇所の形状及び寸法に合わせてレーザ
光ビームの寸法及び形状を制御することができ、リペア
に伴う無効面積の増加を抑制することができ、効率の良
いリペアを実現することができる。
[0009] The present invention Contact information, and <br/> with transparently region variable mask, are used liquid crystal mask. In such a liquid crystal mask, by applying a voltage between electrodes sandwiching the liquid crystal,
By aligning the liquid crystal molecules, a transmission state or a non-transmission state can be realized. By using such a transmission area variable mask, it is possible to control the light transmission area of the transmission area variable mask corresponding to the position on the two-dimensional coordinates of the detected leak location, and thereby control the laser beam irradiation position. it can. Further, by using such a transmission region variable mask, the size and shape of the laser beam can be controlled in accordance with the shape and size of the leak location, and the increase in the ineffective area due to repair can be suppressed. Thus, efficient repair can be realized.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は、本発明のリーク箇所検出
リペア装置の基本的構成を示す機能ブロック図である。
本発明に従えば、光電変換素子1の半導体層を挟む電極
間に、逆バイアス印加手段2により逆バイアスが印加さ
れる。これによりリーク箇所で電流が短絡し発熱するこ
とによって、赤外線が出射される。この出射された赤外
線は、赤外線検知手段3により検知される。この際、光
電変換素子1の被測定面における赤外線出射箇所の2次
元座標を特定して赤外線が検知される。赤外線検知手段
3で検知した2次元座標上の各赤外線のエネルギ強度
は、リーク箇所判別手段4により、基準値と比較され、
リーク箇所であるか否かが判別される。上述のように、
例えば、赤外線のエネルギ強度をプランクの熱放射の法
則に従い絶対温度に変換し、この絶対温度と室温との差
を算出することによってリーク箇所であるか否かを判別
することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a functional block diagram showing a basic configuration of a repair device for detecting a leak point according to the present invention.
According to the present invention, a reverse bias is applied by the reverse bias applying means 2 between electrodes sandwiching the semiconductor layer of the photoelectric conversion element 1. As a result, the current is short-circuited at the leak location and heat is generated, so that infrared rays are emitted. The emitted infrared light is detected by the infrared detecting means 3. At this time, the two-dimensional coordinates of the infrared emission point on the surface to be measured of the photoelectric conversion element 1 are specified, and infrared light is detected. The energy intensity of each infrared ray on the two-dimensional coordinates detected by the infrared detecting means 3 is compared with a reference value by the leak location determining means 4,
It is determined whether or not it is a leak location. As mentioned above,
For example, it is possible to determine whether or not there is a leak by converting the energy intensity of infrared rays into an absolute temperature in accordance with Planck's law of heat radiation and calculating the difference between the absolute temperature and the room temperature.

【0011】リーク箇所判別手段4でリーク箇所である
と判別された場合には、このリーク箇所の2次元座標情
報が記憶手段5に記憶される。次に、記憶手段5に記憶
されたリーク箇所の2次元座標情報に基づき、レーザ光
照射位置制御手段6により、レーザ光照射手段7から照
射されるレーザ光がリーク箇所に照射されるように、レ
ーザ光照射位置が位置決めされる。具体的には、例えば
光電変換素子1の位置を移動することにより位置決めし
てもよいし、あるいはレーザ光出射手段7から出射され
るレーザ光の光路を変更させることにより位置決めして
もよい。また、これらの両方の方法を併用して位置決め
してもよい。さらに、上述のように液晶マスクなどの透
過領域可変マスクを用いる場合には、これによりレーザ
光照射手段7からのレーザ光の照射位置、及びレーザ光
のビーム形状及び寸法を制御して位置決めしてもよい。
When the leak location is determined to be a leak location by the leak location determining means 4, two-dimensional coordinate information of the leak location is stored in the storage means 5. Next, based on the two-dimensional coordinate information of the leak location stored in the storage means 5, the laser light irradiation position control means 6 causes the laser light emitted from the laser light irradiation means 7 to be applied to the leak location. The laser beam irradiation position is determined. Specifically, the positioning may be performed by, for example, moving the position of the photoelectric conversion element 1 or by changing the optical path of the laser light emitted from the laser light emitting means 7. In addition, positioning may be performed using both of these methods. Further, when a transmission area variable mask such as a liquid crystal mask is used as described above, the irradiation position of the laser light from the laser light irradiation means 7 and the beam shape and size of the laser light are controlled and positioned. Is also good.

【0012】以上のようにして、光電変換素子1のリー
ク箇所にレーザ光を照射し、例えばリーク箇所の一方の
電極を除去するなどにより、リーク箇所をリペアするこ
とができる。
As described above, the leak portion can be repaired by irradiating the leak portion of the photoelectric conversion element 1 with the laser beam and, for example, removing one electrode of the leak portion.

【0013】図2は、参考例のリーク箇所検出リペア装
置を示す構成図である。図2を参照して、被加工物駆動
テーブル17の上には、光電変換素子10が載せられて
いる。光電変換素子10は、基板上に、第1電極層、半
導体層、及び第2電極層を積層することにより形成され
ている。この光電変換素子10の半導体層には、ピンホ
ール10aが存在しており、このピンホール10aがリ
ーク箇所となる。光電変換素子10の第1電極層と第2
電極層にバイアス印加装置11により逆バイアスを印加
することによりピンホール10aの部分が発熱し、この
部分から赤外線が出射される。逆バイアスは、通常0.
1〜5.0V程度の電圧が印加される。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a leak point detecting and repairing apparatus according to a reference example . Referring to FIG. 2, photoelectric conversion element 10 is mounted on workpiece drive table 17. The photoelectric conversion element 10 is formed by stacking a first electrode layer, a semiconductor layer, and a second electrode layer on a substrate. The semiconductor layer of the photoelectric conversion element 10 has a pinhole 10a, and the pinhole 10a becomes a leak location. The first electrode layer and the second electrode layer of the photoelectric conversion element 10
When a reverse bias is applied to the electrode layer by the bias applying device 11, the portion of the pinhole 10a generates heat, and infrared rays are emitted from this portion. The reverse bias is usually set to 0.
A voltage of about 1 to 5.0 V is applied.

【0014】ピンホール10aから出射された赤外線
は、赤外線センサー12により検知される。赤外線セン
サーは、2次元座標を特定して赤外線のエネルギ強度を
測定できるものであれば特に限定されるものではない。
このような赤外線センサーとしては、走査型赤外線セン
サーまたはIRCCD等の被測定面の2次元座標を特定
可能な赤外線センサーを挙げることができ、さらには熱
電型放射温度計、光電型放射温度計、またはこれらをア
レー状に配置したアレーセンサーなどが挙げられる。
The infrared light emitted from the pinhole 10a is detected by the infrared sensor 12. The infrared sensor is not particularly limited as long as it can specify two-dimensional coordinates and measure infrared energy intensity.
Examples of such an infrared sensor include a scanning infrared sensor or an infrared sensor capable of specifying two-dimensional coordinates of a surface to be measured, such as an IRCDD. Further, a thermoelectric radiation thermometer, a photoelectric radiation thermometer, or An array sensor in which these are arranged in an array shape is exemplified.

【0015】赤外線センサー12により検知された信号
は、制御用コンピュータ13に送られる。本実施形態で
は、バイアス印加装置11も制御用コンピュータ13に
接続されており、制御用コンピュータ13により逆バイ
アスの印加のタイミングが制御されている。赤外線セン
サー12から送られる検知信号は、光電変換素子10の
2次元座標としての検知箇所のX軸座標情報及びY軸座
標情報とともに検知した赤外線のエネルギ強度の情報が
含まれており、これらの情報信号が制御用コンピュータ
13に送られる。制御コンピュータ13では、赤外線の
エネルギ強度からこれに対応する温度を算出し、この温
度と室温との差が所定の値以上の場合にリーク箇所とし
て判別し、リーク箇所の2次元座標情報、すなわちX軸
及びY軸の座標情報が記憶される。これにより、光電変
換素子10のリーク箇所の全ての2次元座標情報が記憶
され、この2次元座標情報に基づいて、リペアが行われ
る。
The signal detected by the infrared sensor 12 is sent to a control computer 13. In the present embodiment, the bias application device 11 is also connected to the control computer 13, and the control computer 13 controls the timing of applying the reverse bias. The detection signal sent from the infrared sensor 12 includes the information of the energy intensity of the detected infrared rays together with the X-axis coordinate information and the Y-axis coordinate information of the detection location as the two-dimensional coordinates of the photoelectric conversion element 10. The signal is sent to the control computer 13. The control computer 13 calculates a temperature corresponding to the energy intensity of the infrared ray from the energy intensity of the infrared ray. If the difference between the temperature and the room temperature is equal to or more than a predetermined value, the control computer 13 determines that the leak location exists. The coordinate information of the axis and the Y axis is stored. Thus, all the two-dimensional coordinate information of the leak location of the photoelectric conversion element 10 is stored, and the repair is performed based on the two-dimensional coordinate information.

【0016】リペアにおいては、まず制御用コンピュー
タ13から被加工物駆動テーブル17に、2次元座標情
報に基づいて駆動テーブルを移動させる信号が送られ
る。これにより、被加工物駆動テーブル17が移動す
る。被加工物駆動テーブル17は、エキシマレーザ14
から金属マスク15を通りミラー16で反射されたレー
ザ光が照射される位置に、リーク箇所であるピンホール
10aが位置する位置まで移動する。移動が完了する
と、制御用コンピュータ13からエキシマレーザ14に
信号が送られ、エキシマレーザ14からレーザ光が照射
される。照射されたレーザ光は金属マスク15を通りミ
ラー16で反射され、ピンホール10a上の第2電極層
の部分に照射される。このレーザ光の照射により、ピン
ホール10aの上方の第2電極層が取り除かれ、リーク
箇所がリペアされる。このようにして、制御用コンピュ
ータ13に蓄えられたリーク箇所の2次元座標情報に基
づき、順次被加工物駆動テーブル17を移動させ、レー
ザ光を照射してリーク箇所をリペアする。
In the repair, first, a signal for moving the drive table based on the two-dimensional coordinate information is sent from the control computer 13 to the workpiece drive table 17. As a result, the workpiece drive table 17 moves. The workpiece drive table 17 includes an excimer laser 14.
To the position where the laser beam reflected by the mirror 16 passes through the metal mask 15 to the position where the pinhole 10a, which is the leak point, is located. When the movement is completed, a signal is sent from the control computer 13 to the excimer laser 14, and the excimer laser 14 emits a laser beam. The irradiated laser beam passes through the metal mask 15 and is reflected by the mirror 16, and is applied to the portion of the second electrode layer on the pinhole 10a. By this laser light irradiation, the second electrode layer above the pinhole 10a is removed, and the leak location is repaired. In this manner, the workpiece drive table 17 is sequentially moved based on the two-dimensional coordinate information of the leak location stored in the control computer 13, and the leak location is repaired by irradiating a laser beam.

【0017】図3は、図2に示す装置の動作を説明する
ためのフローチャートである。図3を参照して、まず光
電変換素子に逆バイアス電圧が印加される(S1)。次
に、逆バイアス電圧の印加により、光電変換素子から赤
外線が放射される。zは全欠陥数を示している(S
2)。光電変換素子から放射された赤外線は、赤外線セ
ンサーにより、光電変換素子の2次元座標情報とともに
そのエネルギ強度が検出される。本実施形態では、この
エネルギ強度に対応する温度として測定される(S
3)。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. Referring to FIG. 3, first, a reverse bias voltage is applied to the photoelectric conversion element (S1). Next, infrared rays are emitted from the photoelectric conversion element by application of a reverse bias voltage. z indicates the total number of defects (S
2). The energy of infrared light emitted from the photoelectric conversion element is detected by the infrared sensor together with the two-dimensional coordinate information of the photoelectric conversion element. In the present embodiment, the temperature is measured as the temperature corresponding to the energy intensity (S
3).

【0018】次に、赤外線センサーにより測定された温
度は、制御用コンピュータにおいて室温との差が10K
以上であるか否かが判定され、10K以上である場合に
は、リーク箇所、すなわち欠陥であるとして欠陥が存在
する座標情報が記録される。次に、赤外線センサーによ
る検知が、光電変換素子の被測定面の全面を走査したか
否かが判断される。全面走査が完了していない場合に
は、再び赤外線センサーによる検知が繰り返される(S
4)。
Next, the difference between the temperature measured by the infrared sensor and the room temperature is 10K on the control computer.
It is determined whether it is the above or not, and if it is 10K or more, the coordinate information on the location of the leak, that is, the defect is determined to be a defect. Next, it is determined whether the detection by the infrared sensor has scanned the entire surface of the measured surface of the photoelectric conversion element. If the full-surface scanning has not been completed, the detection by the infrared sensor is repeated again (S
4).

【0019】光電変換素子の被測定面の全面におけるリ
ーク箇所の2次元座標情報、すなわち欠陥存在座標情報
が記録された後、リーク箇所のリペアが行われる。記録
された欠陥存在座標データに基づき、被加工物駆動テー
ブルがレーザを照射すべき位置状態まで移動する(S
5)。移動が完了すると、レーザ発振器よりレーザ光が
発振され、光電変換素子の欠陥箇所にレーザ光が照射さ
れ、欠陥がリペアされる(S6)。
After recording the two-dimensional coordinate information of the leak location on the entire surface of the measured surface of the photoelectric conversion element, that is, defect coordinate information, repair of the leak location is performed. Based on the recorded defect existence coordinate data, the workpiece drive table moves to the position to be irradiated with the laser (S
5). When the movement is completed, laser light is oscillated by the laser oscillator, the laser light is applied to the defective portion of the photoelectric conversion element, and the defect is repaired (S6).

【0020】制御用コンピュータで全欠陥がリペアされ
たか否かを判断し、全欠陥がリペアされていない場合に
は、被加工物駆動テーブルの移動とレーザ照射によるリ
ペアが繰り返される。全欠陥のリペアを完了することに
より動作が終了する(S7)。
The control computer determines whether all the defects have been repaired. If all the defects have not been repaired, the movement of the workpiece drive table and the repair by laser irradiation are repeated. The operation ends when the repair of all the defects is completed (S7).

【0021】上記フローチャートに示す実施形態では、
赤外線のエネルギ強度から対応する温度を測定している
が、本発明は、これに限定されるものではなく、赤外線
のエネルギ強度を直接エネルギ強度の基準値と比較しリ
ーク箇所か否かを判別してもよい。
In the embodiment shown in the above flowchart,
Although the corresponding temperature is measured from the energy intensity of the infrared ray, the present invention is not limited to this, and the energy intensity of the infrared ray is directly compared with the reference value of the energy intensity to determine whether or not it is a leak location. You may.

【0022】図4は、2次元座標のX軸方向及びY軸方
向のサンプリング間隔について説明するための平面図で
ある。図4に示すように、サンプリング間隔Tがレーザ
スポット31の直径に相当すれば、サンプリング間隔T
内にある欠陥30をレーザスポット31で包括すること
ができる。従って、サンプリング間隔Tはレーザスポッ
トの直径以下であることが好ましい。なお、図4に示す
欠陥30は、引っかき傷によりできた欠陥を示してい
る。
FIG. 4 is a plan view for explaining sampling intervals in the X-axis direction and the Y-axis direction of the two-dimensional coordinates. As shown in FIG. 4, if the sampling interval T corresponds to the diameter of the laser spot 31, the sampling interval T
The defect 30 inside can be covered by the laser spot 31. Therefore, the sampling interval T is preferably equal to or less than the diameter of the laser spot. In addition, the defect 30 shown in FIG. 4 has shown the defect made by the scratch.

【0023】図5は、本発明に従う実施形態のリーク箇
所検出リペア装置を示す構成図である。図5において
は、光電変換素子10の基板が上方に位置し第2電極層
が下方に位置するように、光電変換素子10が被加工物
駆動テーブル17上に載せられている。ここで示す光電
変換素子10においては、半導体層に微結晶化部10b
が存在しており、この部分がリーク箇所となっている。
また本実施形態では、エキシマレーザ18の出射側前方
にビームエキスパンダー19が設けられており、このビ
ームエキスパンダー19からのレーザ光が液晶マスク2
0を通り、ミラー16に反射されて、光電変換素子10
上に照射される。液晶マスク20は光透過領域、すなわ
ち開口部の寸法及び形状を自由に制御できるものであ
り、図5に示すように、該当領域に複数のリーク箇所が
存在する場合には、複数の開口部を形成し、同時に複数
のレーザビームを光電変換素子10上に照射しリペアを
行うことができる。
FIG. 5 is a block diagram showing a leakage portion detecting repair apparatus of the slave power sale implementation form the present invention. In FIG. 5, the photoelectric conversion element 10 is placed on the workpiece drive table 17 such that the substrate of the photoelectric conversion element 10 is located above and the second electrode layer is located below. In the photoelectric conversion element 10 shown here, the microcrystallized portion 10b is formed in the semiconductor layer.
Exists, and this portion is a leak location.
In the present embodiment, a beam expander 19 is provided in front of the exit side of the excimer laser 18, and the laser beam from the beam expander 19 is applied to the liquid crystal mask 2.
0, the light is reflected by the mirror 16 and the photoelectric conversion element 10
Irradiated on top. The liquid crystal mask 20 is capable of freely controlling the size and shape of the light transmitting region, that is, the opening. As shown in FIG. Once formed, a plurality of laser beams can be irradiated on the photoelectric conversion element 10 at the same time to perform repair.

【0024】図6は、液晶マスク20によるレーザ照射
領域の制御を説明するための斜視図である。光電変換素
子に対応する2次元座標40において、リーク箇所、す
なわち欠陥と判定された座標は、ハッチングを付して図
示している。また液晶マスク20の各画素は、それぞれ
の座標に対応して設けられており、ここでは座標40に
おいてハッチングを付した、欠陥として判定された座標
にレーザ光を照射するため、図示するように最下段の右
側の2つを開口状態としてレーザ光を照射している。ハ
ッチングを付した画素は閉状態の画素である。このよう
に、液晶マスク等の光透過領域を制御できるマスクを用
いることにより、欠陥箇所の寸法及び形状等に応じてレ
ーザ光の照射領域を制御することができる。従って、欠
陥がないにもかかわらずレーザ照射により無効となって
しまう領域を低減することができる。液晶マスクの画素
サイズ(ドットサイズ)としては、通常数百μmであ
り、100μm〜1.0mmの範囲のものが一般的であ
る。
FIG. 6 is a perspective view for explaining the control of the laser irradiation area by the liquid crystal mask 20. As shown in FIG. In the two-dimensional coordinates 40 corresponding to the photoelectric conversion elements, the leak locations, that is, the coordinates determined to be defective, are shown with hatching. In addition, each pixel of the liquid crystal mask 20 is provided corresponding to each coordinate. In this case, a laser beam is applied to a coordinate which is hatched at a coordinate 40 and is determined as a defect, and therefore, as shown in FIG. The lower two right-hand sides are irradiated with laser light with the apertures in the open state. The hatched pixels are closed pixels. As described above, by using a mask such as a liquid crystal mask that can control the light transmission region, the irradiation region of the laser beam can be controlled according to the size and shape of the defective portion. Therefore, it is possible to reduce a region that becomes invalid due to laser irradiation even though there is no defect. The pixel size (dot size) of the liquid crystal mask is usually several hundred μm, and is generally in the range of 100 μm to 1.0 mm.

【0025】図6に示す液晶マスク20は、TFT駆動
の液晶素子を用いているが、液晶マスクとしてはこれに
限定されるものではなく、単純マトリクス駆動等の液晶
マスクも使用することができる。さらには、透過領域可
変マスクは液晶マスクに限定されるものではなく、照射
領域を制御できるマスクであれば、その他のマスクを用
いることができる。
The liquid crystal mask 20 shown in FIG. 6 uses a liquid crystal element driven by a TFT. However, the liquid crystal mask is not limited to this, and a liquid crystal mask driven by a simple matrix or the like can be used. Further, the transmission area variable mask is not limited to the liquid crystal mask, and other masks can be used as long as the mask can control the irradiation area.

【0026】5に示す実施形態では、被加工物駆動テ
ーブルを用いて光電変換素子を移動させることによりレ
ーザ光照射位置を制御しているが、本発明はこれに限定
されるものではない。例えば、液晶マスクなどの透過領
域可変マスクにより光電変換素子の全面をカバーするこ
とができれば、このような透過領域可変マスクのみでレ
ーザ光の照射領域を制御することが可能である。
In the embodiment shown in FIG . 5, the laser beam irradiation position is controlled by moving the photoelectric conversion element using the workpiece drive table, but the present invention is not limited to this. For example, as long as the entire surface of the photoelectric conversion element can be covered by a transmission region variable mask such as a liquid crystal mask, the laser beam irradiation region can be controlled only by such a transmission region variable mask.

【0027】上記実施形態では、リーク箇所をリペアす
るためのレーザとしてエキシマレーザを用いたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、リペア箇所の構成
材料に応じてYAGレーザ等その他のレーザも用いるこ
とができる。
In the above embodiment, an excimer laser is used as a laser for repairing a leak location. However, the present invention is not limited to this, and other lasers such as a YAG laser may be used depending on the material of the repair location. Can also be used.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明に従えば、リーク箇所が多数存在
しても、光電変換素子に逆バイアスを印加して発光させ
る僅かな時間内に、全てのリーク箇所を測定することが
でき、また測定後レーザ光を照射してリペアすることが
できる。従って、効率良くかつ精度の高いリペアを実現
することができ、不良品の発生を著しく低減させること
ができる。
According to the present invention, even if a large number of leak locations exist, all the leak locations can be measured within a short period of time when a reverse bias is applied to the photoelectric conversion element to emit light. After the measurement, repair can be performed by irradiating a laser beam. Therefore, efficient and highly accurate repair can be realized, and the occurrence of defective products can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の基本的な構成を示す機能ブロック図。FIG. 1 is a functional block diagram showing a basic configuration of the present invention.

【図2】参考例のリーク箇所検出リペア装置を示す構成
図。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a leak point detection repair device of a reference example .

【図3】図2に示す装置における動作を示すフローチャ
ート図。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the apparatus shown in FIG. 2;

【図4】本発明におけるサンプリング間隔を説明するた
めの平面図。
FIG. 4 is a plan view for explaining sampling intervals in the present invention.

【図5】本発明に従う実施形態のリーク箇所検出リペア
装置を示す構成図。
Configuration diagram illustrating a leakage portion detecting repair apparatus of the slave power sale implementation form the present invention; FIG.

【図6】図5に示す実施形態において用いる液晶マスク
の光透過領域の制御を説明するための斜視図。
FIG. 6 is a perspective view for explaining control of a light transmitting region of a liquid crystal mask used in the embodiment shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光電変換素子 2…逆バイアス印加手段 3…赤外線検知手段 4…リーク箇所判別手段 5…記憶手段 6…レーザ光照射位置制御手段 7…レーザ光照射手段 10…光電変換素子 10a…ピンホール 11…バイアス印加装置 12…赤外線センサー 13…制御用コンピュータ 14…エキシマレーザ 15…金属マスク 16…ミラー 17…被加工物駆動テーブル 18…エキシマレーザ 19…ビームエキスパンダー 20…液晶マスク 30…欠陥 31…レーザビームスポット 40…光電変換素子に対応する2次元座標 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photoelectric conversion element 2 ... Reverse bias application means 3 ... Infrared detection means 4 ... Leak point determination means 5 ... Storage means 6 ... Laser light irradiation position control means 7 ... Laser light irradiation means 10 ... Photoelectric conversion element 10a ... Pinhole 11 ... Bias application device 12 ... Infrared sensor 13 ... Control computer 14 ... Excimer laser 15 ... Metal mask 16 ... Mirror 17 ... Workpiece drive table 18 ... Excimer laser 19 ... Beam expander 20 ... Liquid crystal mask 30 ... Defect 31 ... Laser beam Spot 40: two-dimensional coordinates corresponding to the photoelectric conversion element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 31/04 - 31/078 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 31/04-31/078

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光電変換素子のリーク箇所を検出しリペ
アするための装置であって、 前記光電変換素子に逆バイアスを印加する逆バイアス印
加手段と、 逆バイアスを印加された前記光電変換素子の被測定面か
ら出射される赤外線を前記被測定面の2次元座標で特定
して検知する赤外線検知手段と、 前記赤外線検知手段で検知した2次元座標上の各赤外線
のエネルギ強度を基準値と比較してリーク箇所であるか
否かを判別するリーク箇所判別手段と、 前記リーク箇所判別手段でリーク箇所であると判別され
た箇所の2次元座標情報を記憶する記憶手段と、 前記光電変換素子のリーク箇所に対してレーザ光を照射
するため、前記記憶手段に記憶された前記リーク箇所の
2次元座標情報に基づき前記光電変換素子に対するレー
ザ光照射位置を制御するレーザ光照射位置制御手段と、 前記レーザ光照射位置制御手段によって位置決めされた
前記光電変換素子のリーク箇所にレーザ光を照射するレ
ーザ光照射手段とを備え 前記レーザ光照射位置制御手段が、前記光電変換素子の
被測定面の2次元座標に対応させて光透過領域を制御す
ることができる透過領域可変マスクを有しており、検出
したリーク箇所の2次元座標上の位置に対応して前記透
過領域可変マスクの光透過領域を制御することによりレ
ーザ光照射位置を制御することができ、前記透過領域可
変マスクが液晶マスクであ る光電変換素子のリーク箇所
検出リペア装置。
1. A device for detecting and repairing a leak point of a photoelectric conversion element, comprising: a reverse bias applying means for applying a reverse bias to the photoelectric conversion element; Infrared detecting means for identifying and detecting infrared light emitted from the surface to be measured by the two-dimensional coordinates of the surface to be measured, and comparing the energy intensity of each infrared light on the two-dimensional coordinates detected by the infrared detecting means with a reference value Leak location determining means for determining whether or not the location is a leak location; storage means for storing two-dimensional coordinate information of the location determined to be a leak location by the leak location determination means; In order to irradiate a laser beam to a leak point, a laser beam irradiation position on the photoelectric conversion element is controlled based on two-dimensional coordinate information of the leak point stored in the storage unit. That the laser light irradiation position control means, and a laser beam irradiating means for irradiating a laser beam to leakage portion of the photoelectric conversion element is positioned by the laser light irradiation position control means, said laser beam irradiating position control means, Of the photoelectric conversion element
The light transmission area is controlled according to the two-dimensional coordinates of the surface to be measured.
It has a transparent area variable mask that can
Corresponding to the position on the two-dimensional coordinates of the leak location
By controlling the light transmission area of the over-area variable mask,
Laser light irradiation position can be controlled,
Strange mask leakage portion detecting repair apparatus of the liquid crystal mask der Ru photoelectric conversion element.
【請求項2】 前記レーザ光照射位置制御手段が、少な
くとも2次元方向に移動する、前記光電変換素子を載せ
るための駆動テーブルを有しており、該駆動テーブルの
駆動を制御することにより前記光電変換素子に対するレ
ーザ光照射位置を制御する請求項1に記載の光電変換素
子のリーク箇所検出リペア装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the laser beam irradiation position control means includes a drive table for mounting the photoelectric conversion element, the drive table moving at least two-dimensionally, and controlling the drive of the drive table. The repair device for detecting a leak point of a photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the laser light irradiation position on the conversion element is controlled.
【請求項3】 前記リーク箇所判別手段が、検知した赤
外線のエネルギ強度に対応する絶対温度と基準値として
の室温とを比較し、10K以上の差がある2次元座標上
の箇所をリーク箇所であると判別する請求項1または2
に記載の光電変換素子のリーク箇所検出リペア装置。
3. The leak location determining means compares an absolute temperature corresponding to the detected infrared energy intensity with a room temperature as a reference value, and determines a location on a two-dimensional coordinate having a difference of 10K or more as a leak location. Claim 1 or 2 which determines that there is.
3. A repair device for detecting a leak point of a photoelectric conversion element according to item 1.
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