JPH0688149B2 - Light processing method - Google Patents

Light processing method

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JPH0688149B2
JPH0688149B2 JP62049342A JP4934287A JPH0688149B2 JP H0688149 B2 JPH0688149 B2 JP H0688149B2 JP 62049342 A JP62049342 A JP 62049342A JP 4934287 A JP4934287 A JP 4934287A JP H0688149 B2 JPH0688149 B2 JP H0688149B2
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laser
light
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slit
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久人 篠原
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株式会社半導体エネルギ−研究所
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/073Shaping the laser spot
    • B23K26/0732Shaping the laser spot into a rectangular shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/362Laser etching
    • B23K26/364Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove

Description

【発明の詳細な説明】 『産業上の利用分野』 本発明は、太陽電池、ディスプレイ装置等に用いられる
薄膜のフォトレジストを用いることなく線状の紫外光に
よる直接描画を行う選択加工法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a selective processing method for performing direct drawing with linear ultraviolet light without using a thin film photoresist used for solar cells, display devices and the like.

『従来技術』 薄膜のフォトレジストを用いることのない光加工に関
し、レーザ加工技術として、YAGレーザ光(波長1.06μ
m)法が主として用いられている。
"Prior art" YAG laser light (wavelength 1.06μ) is used as a laser processing technology for optical processing without using thin film photoresist.
The m) method is mainly used.

この波長によるレーザ加工方法においては、スポット状
のビームを被加工物に照射するとともに、このビームを
加工方向に走査し、点の連続の鎖状に開溝を形成せんと
するものである。そのため、このビームの走査スピード
と、加工に必要なエネルギ密度とは、被加工物の熱伝導
度、昇華性に加えて、きわめて微妙に相互作用する。そ
のため、工業化に際しての生産性を向上させつつ、最適
品質を保証するマージンが少ないという欠点を有する。
更に、そのレーザ光の光学的エネルギが1.23eV(1.06μ
m)しかない。他方、ガラス基板または半導体上に形成
されている被加工物、例えば透光性導電膜(以下CTFと
いう)は3〜4eVの光学的エネルギバンド巾を有する。
このため、酸化スズ、酸化インジューム(ITOを含
む),酸化亜鉛(ZnO)等のCTFはYAGレーザ光に大して
十分な光吸収性を有していない。また、YAGレーザのQ
スイッチ発振を用いるレーザ加工方式においては、パル
ス光は平均0.5〜1W(光径50μm、焦点距離40mm、パル
ス周波数3KHz、パルス巾60n秒の場合)の強い光エネル
ギを走査スピードが30〜60cm/分で加えて加工しなけれ
ばならない。その結果、このレーザ光によりCTFの加工
は行い得るが、同時にその下側に設けられた基板、例え
ばガラス基板に対して、マイクロクラックを発生させ、
損傷させてしまった。
In the laser processing method using this wavelength, a spot-shaped beam is applied to the workpiece and the beam is scanned in the processing direction to form open grooves in a chain of continuous dots. Therefore, the scanning speed of this beam and the energy density required for processing interact very delicately in addition to the thermal conductivity and sublimability of the workpiece. Therefore, there is a drawback that the margin for ensuring the optimum quality is small while improving the productivity in industrialization.
Furthermore, the optical energy of the laser light is 1.23 eV (1.06 μV
m) only On the other hand, a work piece formed on a glass substrate or a semiconductor, for example, a transparent conductive film (hereinafter referred to as CTF) has an optical energy band width of 3 to 4 eV.
Therefore, CTFs such as tin oxide, indium oxide (including ITO), and zinc oxide (ZnO) do not have sufficient light absorption properties for YAG laser light. Also, the Q of YAG laser
In the laser processing method using switch oscillation, the pulsed light has strong average light energy of 0.5 to 1 W (optical diameter 50 μm, focal length 40 mm, pulse frequency 3 KHz, pulse width 60 nsec) at a scanning speed of 30 to 60 cm / min. Must be added and processed in. As a result, the CTF can be processed by this laser light, but at the same time, a microcrack is generated on the substrate provided below it, for example, the glass substrate,
I have damaged it.

『発明が解決しようとする問題』 このYAGレーザを用いた加工方式では、スポット状のビ
ームを繰り返し走査しつつ加えるため、下地基板に発生
する微小クラックは、レーザ光のビームの外形と類似の
形状を有し、「鱗」状に作られてしまった。
[Problems to be solved by the invention] In this processing method using the YAG laser, spot-shaped beams are applied while being repeatedly scanned, so that minute cracks generated in the base substrate have a shape similar to the outer shape of the laser beam. It has a "scale" shape.

また、YAGレーザのQスイッチ発振を用いる方式はその
レーザビームの尖頭値の出力が長期間使用においてバラ
ツキやすく、使用の度にモニターでのチェックを必要と
した。
In addition, the method using the Q switch oscillation of the YAG laser is likely to cause variations in the peak value output of the laser beam during long-term use, and it is necessary to check with a monitor each time it is used.

更に、10〜50μm巾の微細パターンを多数同一平面に選
択的に形成されることがまったく不可能であった。ま
た、照射後、加工部のCTF材料が十分に絶縁物化してい
ないため、酸溶液(弗化水素系溶液)によりエッチング
を行い完全に絶縁化する必要があった。
Furthermore, it has been completely impossible to selectively form a large number of fine patterns having a width of 10 to 50 μm on the same plane. In addition, after the irradiation, the CTF material in the processed portion was not sufficiently made into an insulator, so it was necessary to perform etching with an acid solution (hydrogen fluoride solution) to completely insulate it.

また、薄膜太陽電池等、複数の材料の異なる薄膜を積層
した物の加工をYAGレーザにて行う場合、積層している
各層毎に加工の選択性を必要とするが、YAGレーザを使
用した場合は、この選択性のマージンが非常に少なく目
的とする被加工物の下層にまでダメージを与えることに
なり特に太陽電池等ではYAGレーザを使用することによ
って素子の特性が悪化するという問題が発生した。
In addition, when processing a thin film solar cell or other laminated thin film of different materials with a YAG laser, processing selectivity is required for each laminated layer, but when using a YAG laser Has a very small margin of selectivity, and damages even the lower layer of the target work piece, and particularly in solar cells and the like, the use of the YAG laser causes a problem that the device characteristics deteriorate. .

『問題を解決するための手段』 本発明は、上記の問題を解決するものであり、その照射
光として、400nm以下(エネルギ的には3.1eV以上)の波
長のパルスレーザを照射し、20〜50μφのビームスポッ
トではなく、20〜200μmの巾(例えば150μm),長さ
10〜60cm例えば30cmの線状のパターンに同一箇所に1つ
または数回のパルスを照射し、線状のパターンに加工す
る。かくの如く、本発明に示される400nm以下の波長の
パルス光(パルス巾50n秒以下)を線状に照射すること
により、CTFでの光エネルギの吸収効率をYAGレーザ(1.
06μm)の100倍以上に高め、結果として加工速度を10
倍以上に速くしたものである。
"Means for Solving Problems" The present invention is to solve the above problems and, as its irradiation light, irradiates a pulse laser having a wavelength of 400 nm or less (energy is 3.1 eV or more), 20-200 μm width (eg 150 μm) and length, not a 50 μφ beam spot
A linear pattern of 10 to 60 cm, for example, 30 cm is irradiated with a pulse once or several times at the same location to form a linear pattern. Thus, by linearly irradiating the pulsed light of the wavelength of 400 nm or less (pulse width of 50 nsec or less) shown in the present invention, the absorption efficiency of the optical energy in the CTF is increased by the YAG laser (1.
06μm) and more than 100 times higher, resulting in a processing speed of 10
It is more than twice as fast.

さらに初期の光として、円状でかつ光強度がガウス分布
を持つYAGレーザではなく、本発明はエキシマレーザ光
を用いる。このため、初期の光の照射面は矩形を有し、
またその強さも照射面内で概略均一である。このため光
の巾を広げるいわゆるビームエキスパンダ等の光学系に
て長方形に大面積化する。その後、その一方のXまたは
Y方向にそって筒上の棒状レンズ即ちシリンドリカルレ
ンズにてスリット状にレーザ光を集光る。しかしこの集
光された光の巾を50μm以下にするにはこのシリンドリ
カルレンズ(棒状集光レンズ)の球面収差が無視できな
くなる。このため、集光された光の周辺部にガウス分布
に従った強度の弱くなる領域が発生し集光された光の線
の端部のきれが明確でなくなる。よって10〜30μm例え
ば20μmの巾の線状の開溝を作ることはさらに不可能に
なる。このため、本発明においてはシリンドリカルレン
ズにレーザ光を入射する前にスリットを通し、シリンド
リカルレンズの球面収差が無視できる巾に入射光をしぼ
った後シリンドリカルレンズにて集光し、10〜30μm巾
でかつ端部のきれの明確なレーザビームを照射できるよ
うにした。
Further, as the initial light, an excimer laser light is used in the present invention, instead of a circular YAG laser having a Gaussian light intensity distribution. Therefore, the initial light irradiation surface has a rectangular shape,
Further, its strength is also substantially uniform on the irradiation surface. For this reason, an optical system such as a so-called beam expander that widens the width of light is used to enlarge the area into a rectangle. After that, the laser beam is condensed in a slit shape by a rod-shaped lens on the cylinder, that is, a cylindrical lens along one of the X or Y directions. However, in order to reduce the width of this condensed light to 50 μm or less, the spherical aberration of this cylindrical lens (rod-shaped condensing lens) cannot be ignored. For this reason, a region where the intensity is weakened according to the Gaussian distribution is generated in the peripheral portion of the condensed light, and the break at the end of the line of the condensed light becomes unclear. Therefore, it becomes further impossible to form a linear groove having a width of 10 to 30 μm, for example, 20 μm. Therefore, in the present invention, before entering the laser light to the cylindrical lens, through the slit, after converging the incident light to a width where the spherical aberration of the cylindrical lens can be ignored, it is condensed by the cylindrical lens, and the width is 10 to 30 μm. Moreover, it is possible to irradiate a laser beam with a sharp edge.

さらに、このような巾の狭いレーザ光を用いて加工を行
う際に被加工面に対して、このレーザ光を複数回照射す
ることにより被加工面の下地層にダメージを全く与えな
い選択加工を行うことを特徴とするものであります。
Furthermore, when processing is performed using such a narrow laser beam, the surface to be processed is irradiated with this laser light a plurality of times to perform selective processing that does not damage the underlying layer of the surface to be processed at all. It is characterized by doing.

『作用』 1回または数回のパルス光を同じ個所に照射することに
より、線状の開溝を10〜60cm例えば30cmの長さにわたっ
て加工し、かつ開溝巾を球面収差の無視できる光学系を
用い10〜30μmの極細の形状に作り得る。またYAGレー
ザ光のQスイッチ方式ではなく、パルス光のレーザを用
いるため尖端値の強さを精密に制御し得る。
[Operation] An optical system in which a linear groove is processed over a length of 10 to 60 cm, for example, 30 cm by irradiating the same position with pulsed light once or several times, and the groove width can be ignored for spherical aberration. Can be used to make an extremely fine shape of 10 to 30 μm. Further, since the pulsed light laser is used instead of the Q switch method of YAG laser light, the intensity of the peak value can be precisely controlled.

結果として下地基板であるガラス基板に対し、損傷を与
えることなくして被加工物例えばCTFのみのスリット状
開溝の選択除去が可能となり、同時にマスクと被加工物
との間を真空、クリーンエアまたは窒素を注入すること
により、被加工物のレーザ光照射により生じる飛翔物を
下方向に積極的に落下せしめ、防ぐことができる。
As a result, it becomes possible to selectively remove the slit open groove of the work piece, for example, CTF, without damaging the glass substrate that is the base substrate, and at the same time, vacuum, clean air, or a space between the mask and the work piece. By injecting nitrogen, it is possible to positively drop flying objects generated by laser light irradiation of the work piece to prevent it.

また開溝を形成した後の被加工部に残る粉状の残差物
は、アルコール、アセトン等の洗浄液による超音波洗浄
で十分除去が可能であり、いわゆるレジストコート、被
加工物のエッチング、レジスト除去等の多くの工程がま
ったく不要となり、かつ公害材料の使用も不要となっ
た。
Further, powdery residuals remaining in the processed portion after forming the open groove can be sufficiently removed by ultrasonic cleaning with a cleaning liquid such as alcohol or acetone, so-called resist coating, etching of the processed material, resist Many processes such as removal have been completely eliminated, and the use of pollution materials has been eliminated.

加えて、スリットはレーザ光を集光する前に光学系に組
み込まれているため、レーザ光によるスリットの損傷が
ほとんどない。また、スリットの間隔に対する機械的加
工精度はそれほどきびしい必要ななく、シリンドリカル
レンズにて集光されることによりビームの形状が決定さ
れるものである。
In addition, since the slit is incorporated in the optical system before focusing the laser light, there is almost no damage to the slit by the laser light. Further, the mechanical processing accuracy with respect to the slit interval need not be so severe, and the shape of the beam is determined by being condensed by the cylindrical lens.

『実施例1』 第1図はエキシマレーザを用いた本発明のレーザ加工の
系統図を記す。エキシマレーザ(1)(波長248nm,Eg=
5.0eV)を用いた。すると、第2図(A)のように、初
期の光ビーム(20)は16mm×20mmを有し、効率3%であ
るため、350mJを有する。さらにこのビームをビームエ
キスパンダ(2)にて長面積化または大面積化した。即
ち、16mm×300mmに拡大した(第2図(21))。この装
置に5.6×10-2mJ/mm2をエネルギ密度で得た。
Example 1 FIG. 1 shows a system diagram of laser processing of the present invention using an excimer laser. Excimer laser (1) (wavelength 248nm, Eg =
5.0 eV) was used. Then, as shown in FIG. 2 (A), the initial light beam (20) has a size of 16 mm × 20 mm, and the efficiency is 3%, so that it has 350 mJ. Further, the beam expander (2) made the beam longer or larger. That is, it was enlarged to 16 mm x 300 mm (Fig. 2 (21)). Energy density of 5.6 × 10 -2 mJ / mm 2 was obtained in this device.

次に2mm×300mmの間隔を有するスリット(3)にレーザ
ビームを透過させて2mm×300mmのレーザビーム(22)を
得る。(第2図(C)) 更に、合成石英製のシリンドリカルレンズ(4)にて加
工面での開溝巾が20μmとなるべく集光した。(第2図
(D))この時使用するスリットの巾は特に決まってい
ないが、シリンドリカルレンズの球面収差が影響しない
程度にレーザビームをしぼる必要がある。また、被加工
物の開溝巾はシリンドリカルレンズの性能により任意に
選択可能である。
Next, the laser beam is transmitted through a slit (3) having a distance of 2 mm × 300 mm to obtain a laser beam (22) of 2 mm × 300 mm. (FIG. 2 (C)) Furthermore, the cylindrical lens (4) made of synthetic quartz was focused so that the groove width on the processed surface was 20 μm. (FIG. 2 (D)) The width of the slit used at this time is not particularly determined, but it is necessary to narrow the laser beam to such an extent that the spherical aberration of the cylindrical lens does not affect it. Further, the groove width of the workpiece can be arbitrarily selected depending on the performance of the cylindrical lens.

第3図に示すように、長さ30cm、巾20μのスリット状の
ビーム(23)を基板(10)上の被加工物(11)に線状に
照射し、加工を行い、開溝(5)を形成した。
As shown in FIG. 3, a slit-shaped beam (23) having a length of 30 cm and a width of 20 μ is linearly irradiated to the workpiece (11) on the substrate (10) to perform processing, and the open groove (5 ) Was formed.

本実施例の場合、被加工面として、ガラス上の透明導電
膜(Eg=3.5eV)を有する基板(10)に対して、エキシ
マレーザ(Questec Inc.製)を用いた。
In the case of this example, an excimer laser (manufactured by Questec Inc.) was used for a substrate (10) having a transparent conductive film on glass (Eg = 3.5 eV) as a surface to be processed.

パルス光はKrFエキシマレーザによる248nmの光とした。
なぜなら、その光の光学的エネルギバンド巾が5.0eVで
あるため、被加工物が十分光を吸収し、透明導電膜のみ
を選択的に加工し得るからである。
The pulsed light was 248 nm light from a KrF excimer laser.
This is because the optical energy band width of the light is 5.0 eV, so that the object to be processed absorbs light sufficiently and only the transparent conductive film can be selectively processed.

パルス巾20n秒、繰り返し周波数1〜100Hz、例えば10H
z、また、被加工物はガラス基板上のCTF(透光性導電
膜)である酸化スズ(SnO2)を用いた。
Pulse width 20nsec, repetition frequency 1-100Hz, eg 10H
z, and tin oxide (SnO 2 ) which is CTF (translucent conductive film) on a glass substrate was used as the work piece.

この被膜に加工を行うと、1回のみの線状のパルス光の
照射で開溝(5つのCTF)が完全に白濁化され微粉末に
なった。これをアセトン水溶液にての超音波洗浄(周波
数29KHz)を約1〜10分行いこのCTFを除去した。下地の
ソーダガラスはまったく損傷を受けていなかった。
When this coating was processed, the open groove (5 CTFs) was completely turbid and turned into fine powder by the irradiation of the linear pulsed light only once. This was subjected to ultrasonic cleaning (frequency: 29 KHz) with an aqueous acetone solution for about 1 to 10 minutes to remove this CTF. The underlying soda glass was not damaged at all.

第2図は第1図におけるレーザビーム光の形状を示した
ものである。即ち、レーザ光より照射された状態は第2
図(A)の矩形(20)となる。これがビームエキスパン
ダにて長さ方向に拡大(21)され第2図(B)を得る。
さらにスリットによりレーザビームの短辺がより狭めら
れる(22)。その後シリンドリカルレンズによりさらに
短辺が集光され、第2図(D)に示すビーム形状(23)
となる。
FIG. 2 shows the shape of the laser beam light in FIG. That is, the state of being irradiated with laser light is the second
It becomes a rectangle (20) in the figure (A). This is expanded (21) in the length direction by a beam expander to obtain FIG. 2 (B).
Furthermore, the slit narrows the shorter side of the laser beam (22). After that, the shorter side is condensed by the cylindrical lens, and the beam shape (23) shown in FIG.
Becomes

第3図は、基板上にスリット状のパルス光を照射し開溝
(5,6,7・・・n)を複数個形成したものである。かく
の如く1回のパルスを照射するのみで1本の開溝を形成
する。その後、Yテーブル(第1図(25))を例えば15
mm移動し、次のパルス(6)を加える。更に15mm移動
し、次のパルス(7)を加える。かくしてn回のパルス
を加えることにより、大面積に複数の開溝をn分割する
ことにより成就した。
FIG. 3 shows that a substrate is irradiated with slit-shaped pulsed light to form a plurality of open grooves (5, 6, 7, ... N). Thus, one open groove is formed only by irradiating the pulse once. After that, change the Y table (Fig. 1 (25)) to, for example, 15
Move mm and add the next pulse (6). Move 15 mm further and add the next pulse (7). Thus, by applying the pulse n times, the plurality of open grooves are divided into n over a large area.

『実施例2』 本実施例においては用いるレーザ光及び光学系は実施例
1と同様のものを用いたが被加工物としては集積化構造
を持つ薄膜太陽電池を用いた。第4図に示すような断面
構造を持つ薄膜太陽電池の第3番目のレーザースクライ
ブ加工に本発明の方法を用いた。即ち第4図に示すよう
に硝子基板(26)上に実施例1の方法によりパターニン
グされた透明電極(27)を設け、さらにその全面を公知
のプラズマCVD法によりPIN型アモルファスシリコン半導
体(28)を形成した後公知のYAGレーザを用いたレーザ
ースクライブ法により第2のLS加工(31)を行う。この
時YAGレーザを用いたレーザー加工法は被加工物である
アモルファスシリコン半導体(28)の下地の透明電極
(27)まで加工てしまうが素子の特性に影響を与えるこ
とは少なかった。
Example 2 In this example, the same laser light and optical system as in Example 1 were used, but a thin film solar cell having an integrated structure was used as the workpiece. The method of the present invention was used for the third laser scribing process of a thin film solar cell having a sectional structure as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 4, a transparent electrode (27) patterned by the method of Example 1 is provided on a glass substrate (26), and the entire surface thereof is further subjected to a known plasma CVD method to form a PIN type amorphous silicon semiconductor (28). After forming, the second LS processing (31) is performed by a laser scribing method using a known YAG laser. At this time, the laser processing method using a YAG laser processed the transparent electrode (27) which is the base of the amorphous silicon semiconductor (28) which is the object to be processed, but had little influence on the characteristics of the element.

次に裏面電極(29)としてアルミニウムを形成し第3の
LS加工(32)を実施例1と同様のレーザ光と光学系を用
い行った。
Next, aluminum is formed as the back surface electrode (29) and the third electrode is formed.
The LS processing (32) was performed using the same laser light and optical system as in Example 1.

この際に加えるレーザ光を1パルスだけでなく複数回好
ましくは2〜5回照射して第3のLS加工(32)を行っ
た。このようにして形成した薄膜太陽電池の光電変換効
率を加えるレーザー光の照射回数に対してプロットした
グラフを第5図に示す。
The third LS processing (32) was carried out by irradiating the laser light applied at this time not only with one pulse but also a plurality of times, preferably 2 to 5 times. FIG. 5 shows a graph plotted against the number of times of laser light irradiation that adds the photoelectric conversion efficiency of the thin film solar cell thus formed.

同図より明らかなようにレーザー光照射を1回より多く
行うと光電変換効率が向上することが分かる。
As is clear from the figure, the photoelectric conversion efficiency is improved when the laser light irradiation is performed more than once.

さらに6回以上加えると再び効率が低下することも分か
る。
It can also be seen that the efficiency is reduced again when it is added more than 6 times.

これらより明らかなように2回以上5回以下のレーザー
光照射時に効率の向上がみられる。
As is clear from these, the efficiency is improved when the laser light is irradiated twice or more and five times or less.

この場合レーザー光が1回照射の場合は裏面電極(29)
が十分に絶縁化されず、もれ電流が多く発生しているた
めの効率の低下が予想され、また6回以上照射した場合
には下地であるアモルファスシリコン半導体(28)の表
面が結晶化されるために同様に、もれ電流が発生し効率
が低下すことが予想される。またレーザー光照射回数を
2回とし加えるレーザー光のエネルギーを変化させた結
果を第6図に示す。
In this case, the back electrode (29) when the laser light is irradiated once
Is not sufficiently insulated, and a decrease in efficiency is expected due to the generation of a large amount of leakage current. Also, when irradiated 6 times or more, the surface of the underlying amorphous silicon semiconductor (28) is crystallized. Therefore, similarly, it is expected that the leakage current is generated and the efficiency is reduced. Further, FIG. 6 shows the results of changing the energy of the laser light applied with the number of times of laser light irradiation being twice.

同図より明らかなように、この場合は0.85〜1.5J/cm2
エネルギー範囲で特性が最も良かった。
As is clear from the figure, in this case, the characteristics were the best in the energy range of 0.85 to 1.5 J / cm 2 .

この範囲より、さらにエネルギー密度を上げることは実
用上むつかしく下げることは可能であるが、その場合は
レーザー光の照射回数をさらに増す必要があった。
From this range, it is possible to raise the energy density even more difficult in practice, but in that case, it was necessary to further increase the number of times of laser light irradiation.

実用的にはこの範囲が加工特性が良かった。Practically, this range had good processing characteristics.

「効果」 本発明により薄膜太陽電池等のレーザー加工において下
地層との選択加工において加工マージンが増し、より容
易に加工できることになった。
[Effect] According to the present invention, in laser processing of a thin film solar cell or the like, a processing margin is increased in selective processing with an underlayer, and processing can be performed more easily.

本発明により多数の線状開溝を作製する場合、例えば15
mm間隔にて20μの巾を製造すると10Hz/パルスならば、
0.8分で可能となった。その結果、従来のマスクアライ
ン方式でフォトレジストを用いてパターニングを行う場
合に比べて、工程数が7工程より2工程(光照射、洗
浄)となり、かつ作業時間を5分〜10分とするとができ
て、多数の直線状開溝を作る場合にきわめて低コスト、
高生産性を図ることができた。
When producing a large number of linear grooves according to the present invention, for example, 15
If you manufacture a width of 20μ at mm intervals, and if it is 10Hz / pulse,
It was possible in 0.8 minutes. As a result, compared to the case of patterning using a photoresist by the conventional mask align method, the number of steps is 7 steps to 2 steps (light irradiation, cleaning), and the working time is 5 minutes to 10 minutes. It is possible and extremely low cost when making a large number of linear grooves,
High productivity was achieved.

本発明で開溝と開溝間の巾(加工せずに残す面積)が多
い場合を記した。しかし光照射を隣合せて連結化するこ
とにより、逆に例えば、残っている面積を20μ、除去す
る部分を400μとすることも可能である。
In the present invention, the case where the width between the open grooves (the area to be left without processing) is large is described. However, by connecting the light irradiations side by side, it is possible to make the remaining area 20 μm and the removed portion 400 μm, for example.

また、本発明の光学系において、ビームエキスパンダと
被加工面との間に光学系をより高精度とするため、イン
テグレータ,コンデンサレンズおよび投影レンズを平行
に挿入してもよい。
Further, in the optical system of the present invention, an integrator, a condenser lens, and a projection lens may be inserted in parallel between the beam expander and the surface to be processed in order to make the optical system more accurate.

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

第1図は本発明の光加工方法の概要を示す。 第2図はレーザー光のビーム形状を示す。 第3図は開溝の基板上での作製工程を示す。 第4図は被加工物の断面図を示す。 第5図、第6図は本発明の方法により形成された太陽電
池の特性を示す。
FIG. 1 shows an outline of the optical processing method of the present invention. FIG. 2 shows the beam shape of the laser light. FIG. 3 shows a manufacturing process of the groove on the substrate. FIG. 4 shows a sectional view of the workpiece. FIG. 5 and FIG. 6 show the characteristics of the solar cell formed by the method of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エキシマレーザビームをビームエキスパン
ダにて面積を広げた後、スリットを通し、さらにその後
シリンドリカルレンズを通すことにより、スリット状ビ
ームに形成し、このスリット状ビームを被加工物に照射
することにより被加工物に開溝を形成することを特徴と
する光加工方法。
1. An excimer laser beam is expanded in area by a beam expander, passed through a slit, and then passed through a cylindrical lens to form a slit-shaped beam, and the slit-shaped beam is applied to a workpiece. An optical processing method, characterized in that an open groove is formed in the workpiece by doing so.
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