JPH0831774A - 金属膜の除去加工方法及び光起電力素子の製造方法 - Google Patents
金属膜の除去加工方法及び光起電力素子の製造方法Info
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- JPH0831774A JPH0831774A JP6160300A JP16030094A JPH0831774A JP H0831774 A JPH0831774 A JP H0831774A JP 6160300 A JP6160300 A JP 6160300A JP 16030094 A JP16030094 A JP 16030094A JP H0831774 A JPH0831774 A JP H0831774A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エネルギービーム照射による金属膜の除去加
工において、除去部周辺の変形部分の変形の程度を低減
する。 【構成】 金属膜２の被加工部に第１のレーザビーム４
を照射して被加工部の領域に金属膜の変質領域２ｃを形
成した後、この変質領域２ｃに第２のレーザビームを照
射して除去部２ｂを形成する。
工において、除去部周辺の変形部分の変形の程度を低減
する。 【構成】 金属膜２の被加工部に第１のレーザビーム４
を照射して被加工部の領域に金属膜の変質領域２ｃを形
成した後、この変質領域２ｃに第２のレーザビームを照
射して除去部２ｂを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エネルギービームを照
射することにより金属膜を除去加工する方法及び該金属
膜の除去加工方法を用いた光起電力素子の製造方法に関
するものである。
射することにより金属膜を除去加工する方法及び該金属
膜の除去加工方法を用いた光起電力素子の製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】光起電力素子などの半導体装置の製造工
程においては、金属膜の一部にレーザビームなどのエネ
ルギービームを照射し微細な領域を除去加工することが
行われている。このようなエネルギービームの照射によ
る除去加工では、スポット状のエネルギービームを走査
したり、あるいはライン形状のエネルギービームを用い
ることにより、金属膜を所定のパターンに除去加工する
ことができる。
程においては、金属膜の一部にレーザビームなどのエネ
ルギービームを照射し微細な領域を除去加工することが
行われている。このようなエネルギービームの照射によ
る除去加工では、スポット状のエネルギービームを走査
したり、あるいはライン形状のエネルギービームを用い
ることにより、金属膜を所定のパターンに除去加工する
ことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図１１は、金属膜の従
来の除去加工方法を示す断面図である。図１１（ａ）を
参照して、ガラスなどからなる基板１上には、ポリイミ
ド樹脂などからなるポリマー薄膜１０が形成されてお
り、このポリマー薄膜１０の上にＡｌなどからなる金属
膜２が形成されている。このような金属膜の積層構造
は、例えば光起電力素子等において採用されているもの
である。金属膜２を除去加工するエネルギービームとし
ては、例えばＸｅＣｌエキシマレーザからのレーザビー
ム９が用いられる。金属膜２にレーザビーム９を照射す
ることにより、金属膜２の一部が除去される。
来の除去加工方法を示す断面図である。図１１（ａ）を
参照して、ガラスなどからなる基板１上には、ポリイミ
ド樹脂などからなるポリマー薄膜１０が形成されてお
り、このポリマー薄膜１０の上にＡｌなどからなる金属
膜２が形成されている。このような金属膜の積層構造
は、例えば光起電力素子等において採用されているもの
である。金属膜２を除去加工するエネルギービームとし
ては、例えばＸｅＣｌエキシマレーザからのレーザビー
ム９が用いられる。金属膜２にレーザビーム９を照射す
ることにより、金属膜２の一部が除去される。
【０００４】図１１（ｂ）を参照して、金属膜２にレー
ザビーム９を照射することにより、除去部２ｂが形成さ
れる。この際、金属膜２の被加工部の周辺領域では、熱
変形などによって、突起部２ａなどの変形部分が生じ
る。このような突起部２ａが存在すると、金属膜２上に
半導体薄膜などを積層する際、半導体薄膜の剥離を生じ
たり、半導体薄膜にピンホール及び電気的なリーク等が
生じるという問題があった。
ザビーム９を照射することにより、除去部２ｂが形成さ
れる。この際、金属膜２の被加工部の周辺領域では、熱
変形などによって、突起部２ａなどの変形部分が生じ
る。このような突起部２ａが存在すると、金属膜２上に
半導体薄膜などを積層する際、半導体薄膜の剥離を生じ
たり、半導体薄膜にピンホール及び電気的なリーク等が
生じるという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、金属膜にエネルギービー
ムを照射して除去加工する際、被加工部の周辺領域に突
起などの変形部分を残すことなく除去加工することがで
きる方法及び該方法を用いた光起電力素子の製造方法を
提供することにある。
ムを照射して除去加工する際、被加工部の周辺領域に突
起などの変形部分を残すことなく除去加工することがで
きる方法及び該方法を用いた光起電力素子の製造方法を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の金属膜
の除去加工方法は、金属膜の被加工部に第１のエネルギ
ービームを照射した後、第１のエネルギービームとは異
なるエネルギー密度を有する第２のエネルギービームを
照射するか、あるいは第１のエネルギービームの照射領
域内のより狭い領域、もしくは第１のエネルギービーム
の照射領域を含むより広い領域に、第２のエネルギービ
ームを照射することを特徴としている。
の除去加工方法は、金属膜の被加工部に第１のエネルギ
ービームを照射した後、第１のエネルギービームとは異
なるエネルギー密度を有する第２のエネルギービームを
照射するか、あるいは第１のエネルギービームの照射領
域内のより狭い領域、もしくは第１のエネルギービーム
の照射領域を含むより広い領域に、第２のエネルギービ
ームを照射することを特徴としている。
【０００７】本発明において、第２のエネルギービーム
の照射領域が第１のエネルギービーム照射領域より狭い
またはより広い場合、第１のエネルギービームと第２の
エネルギービームは同じエネルギー密度であってもよい
し、異なるエネルギー密度であってもい。
の照射領域が第１のエネルギービーム照射領域より狭い
またはより広い場合、第１のエネルギービームと第２の
エネルギービームは同じエネルギー密度であってもよい
し、異なるエネルギー密度であってもい。
【０００８】本発明に従う第１の局面では、金属膜の被
加工部に第１のエネルギービームを照射して被加工部の
領域の金属膜を変質させる工程と、被加工部に第２のエ
ネルギービームを照射して被加工部を除去する工程とを
備えている。
加工部に第１のエネルギービームを照射して被加工部の
領域の金属膜を変質させる工程と、被加工部に第２のエ
ネルギービームを照射して被加工部を除去する工程とを
備えている。
【０００９】第１の局面においては、金属膜の除去を生
じない程度の低いエネルギーの第１のエネルギービーム
が照射される。これによって、アニール、焼き入れ等の
熱処理が行われ、除去加工の際の変形等が発生しにくく
なるように改質される。このように金属膜を改質した
後、より高いエネルギービームが照射され被加工部が除
去加工される。このような除去加工の領域は、第１のエ
ネルギービームの照射領域よりも内側の領域であり、こ
のような領域で第２のエネルギービームが照射され、除
去加工が行われる。除去加工は、すでに改質された金属
膜の領域で行われるので、突起などの変形部分が生じに
くくなる。
じない程度の低いエネルギーの第１のエネルギービーム
が照射される。これによって、アニール、焼き入れ等の
熱処理が行われ、除去加工の際の変形等が発生しにくく
なるように改質される。このように金属膜を改質した
後、より高いエネルギービームが照射され被加工部が除
去加工される。このような除去加工の領域は、第１のエ
ネルギービームの照射領域よりも内側の領域であり、こ
のような領域で第２のエネルギービームが照射され、除
去加工が行われる。除去加工は、すでに改質された金属
膜の領域で行われるので、突起などの変形部分が生じに
くくなる。
【００１０】第１の局面において、第１のエネルギービ
ームのエネルギー密度は、好ましくは、０．０１〜０．
５Ｊ／ｃｍ2 であり、さらに好ましくは、０．０５〜
０．２Ｊ／ｃｍ2 である。また第２のエネルギービーム
のエネルギー密度は、好ましくは、０．２〜１．５Ｊ／
ｃｍ2 であり、さらに好ましくは、０．２〜１Ｊ／ｃｍ
2 である。
ームのエネルギー密度は、好ましくは、０．０１〜０．
５Ｊ／ｃｍ2 であり、さらに好ましくは、０．０５〜
０．２Ｊ／ｃｍ2 である。また第２のエネルギービーム
のエネルギー密度は、好ましくは、０．２〜１．５Ｊ／
ｃｍ2 であり、さらに好ましくは、０．２〜１Ｊ／ｃｍ
2 である。
【００１１】本発明に従う第２の局面では、金属膜の被
加工部に第１のエネルギービームを照射して被加工部を
除去する工程と、被加工部の周辺領域に第２のエネルギ
ービームを照射して該周辺領域の変形部分を平坦化する
工程とを備えている。
加工部に第１のエネルギービームを照射して被加工部を
除去する工程と、被加工部の周辺領域に第２のエネルギ
ービームを照射して該周辺領域の変形部分を平坦化する
工程とを備えている。
【００１２】第２の局面においては、第１のエネルギー
ビームを照射することにより、従来と同様に金属膜を除
去加工する。次に、第１のエネルギービーム照射により
形成された除去部周辺領域の変形部分または第１のエネ
ルギービーム照射領域を含むより広い領域に第２のエネ
ルギービームを照射し、変形部分を溶融することにより
平坦化している。
ビームを照射することにより、従来と同様に金属膜を除
去加工する。次に、第１のエネルギービーム照射により
形成された除去部周辺領域の変形部分または第１のエネ
ルギービーム照射領域を含むより広い領域に第２のエネ
ルギービームを照射し、変形部分を溶融することにより
平坦化している。
【００１３】第２の局面において、第１のエネルギービ
ームのエネルギー密度は、好ましくは、０．２〜１．５
Ｊ／ｃｍ2 であり、さらに好ましくは、０．２〜１Ｊ／
ｃｍ 2 である。また第２のエネルギービームのエネルギ
ー密度は、好ましくは、０．１〜０．９Ｊ／ｃｍ2 であ
り、さらに好ましくは、０．３〜０．６Ｊ／ｃｍ2 であ
る。
ームのエネルギー密度は、好ましくは、０．２〜１．５
Ｊ／ｃｍ2 であり、さらに好ましくは、０．２〜１Ｊ／
ｃｍ 2 である。また第２のエネルギービームのエネルギ
ー密度は、好ましくは、０．１〜０．９Ｊ／ｃｍ2 であ
り、さらに好ましくは、０．３〜０．６Ｊ／ｃｍ2 であ
る。
【００１４】第２の局面において、第２のエネルギービ
ームの照射領域が第１のエネルギービームの照射領域よ
り広い場合、第１のエネルギービームと第２のエネルギ
ービームのエネルギー密度は異なっていてもよいし、実
質的に同じであってもよい。
ームの照射領域が第１のエネルギービームの照射領域よ
り広い場合、第１のエネルギービームと第２のエネルギ
ービームのエネルギー密度は異なっていてもよいし、実
質的に同じであってもよい。
【００１５】本発明の金属膜除去加工方法に従えば、除
去加工後に、突起などの変形部分が除去加工部の周辺領
域に残らないので、金属膜の上に半導体薄膜などを形成
しても、半導体薄膜の剥離やピンホール、あるいは電気
的リークなどの問題を生じることがない。
去加工後に、突起などの変形部分が除去加工部の周辺領
域に残らないので、金属膜の上に半導体薄膜などを形成
しても、半導体薄膜の剥離やピンホール、あるいは電気
的リークなどの問題を生じることがない。
【００１６】本発明の光起電力素子の製造方法は、上記
本発明の金属膜除去加工方法を採用している。すなわ
ち、本発明の光起電力素子の製造方法は、部分的に除去
加工された金属膜及び半導体膜が基板の上方に積層され
た光起電力素子の製造方法であり、基板の上方に金属膜
を形成する工程と、金属膜の被加工部に第１のエネルギ
ービームを照射した後、第１のエネルギービームとは異
なるエネルギー密度を有する第２のエネルギービームを
照射して被加工部を除去するか、あるいは第１のエネル
ギービームの照射領域内のより狭い領域もしくは第１の
エネルギービームの照射領域を含むより広い領域に第２
のエネルギービームを照射して被加工部を除去する工程
と、除去加工された金属膜の上に半導体膜を形成する工
程と、半導体膜の被加工部に第１のエネルギービームを
照射した後、第１のエネルギービームとは異なるエネル
ギー密度を有する第２のエネルギービームを照射して被
加工部を除去する工程とを備えている。
本発明の金属膜除去加工方法を採用している。すなわ
ち、本発明の光起電力素子の製造方法は、部分的に除去
加工された金属膜及び半導体膜が基板の上方に積層され
た光起電力素子の製造方法であり、基板の上方に金属膜
を形成する工程と、金属膜の被加工部に第１のエネルギ
ービームを照射した後、第１のエネルギービームとは異
なるエネルギー密度を有する第２のエネルギービームを
照射して被加工部を除去するか、あるいは第１のエネル
ギービームの照射領域内のより狭い領域もしくは第１の
エネルギービームの照射領域を含むより広い領域に第２
のエネルギービームを照射して被加工部を除去する工程
と、除去加工された金属膜の上に半導体膜を形成する工
程と、半導体膜の被加工部に第１のエネルギービームを
照射した後、第１のエネルギービームとは異なるエネル
ギー密度を有する第２のエネルギービームを照射して被
加工部を除去する工程とを備えている。
【００１７】本発明の製造方法における金属膜除去加工
工程においては、上記本発明の金属膜除去加工方法の第
１の局面及び第２の局面の工程を用いることができる。
工程においては、上記本発明の金属膜除去加工方法の第
１の局面及び第２の局面の工程を用いることができる。
【００１８】また、本発明の製造方法に従う実施態様の
１つにおいては、半導体膜除去加工工程が、半導体膜の
被加工部に第１のエネルギービームを照射し被加工部の
領域に歪みを与える工程と、歪みが与えられた被加工部
に第２のエネルギービームを照射して被加工部を除去す
る工程とを備えている。歪みを与える第１のエネルギー
ビームのエネルギー密度としては、０．０１〜１．０Ｊ
／ｃｍ2 が好ましく、さらに好ましくは、０．０５〜
０．５Ｊ／ｃｍ2 である。また除去加工のための第２の
エネルギービームのエネルギー密度としては、０．１〜
１０Ｊ／ｃｍ2 が好ましく、さらに好ましくは、０．５
〜２Ｊ／ｃｍ2 である。
１つにおいては、半導体膜除去加工工程が、半導体膜の
被加工部に第１のエネルギービームを照射し被加工部の
領域に歪みを与える工程と、歪みが与えられた被加工部
に第２のエネルギービームを照射して被加工部を除去す
る工程とを備えている。歪みを与える第１のエネルギー
ビームのエネルギー密度としては、０．０１〜１．０Ｊ
／ｃｍ2 が好ましく、さらに好ましくは、０．０５〜
０．５Ｊ／ｃｍ2 である。また除去加工のための第２の
エネルギービームのエネルギー密度としては、０．１〜
１０Ｊ／ｃｍ2 が好ましく、さらに好ましくは、０．５
〜２Ｊ／ｃｍ2 である。
【００１９】本発明において照射するエネルギービーム
のエネルギー密度は、対象となる金属膜及び半導体膜の
材質や厚み等を考慮して適宜選択することができる。本
発明の製造方法に従えば、突起などの変形部分を残すこ
となく金属膜を除去することができるので、その上に形
成する半導体膜の剥離や、ピンホール、及び電気的リー
クなどの発生を少なくすることができるとともに、半導
体膜を除去加工する際には、下地層である金属膜に悪影
響を与えることなく、半導体膜のみを除去加工すること
ができる。
のエネルギー密度は、対象となる金属膜及び半導体膜の
材質や厚み等を考慮して適宜選択することができる。本
発明の製造方法に従えば、突起などの変形部分を残すこ
となく金属膜を除去することができるので、その上に形
成する半導体膜の剥離や、ピンホール、及び電気的リー
クなどの発生を少なくすることができるとともに、半導
体膜を除去加工する際には、下地層である金属膜に悪影
響を与えることなく、半導体膜のみを除去加工すること
ができる。
【００２０】
【実施例】図１は、本発明の第１の局面に従う実施例を
示す断面図である。図１（ａ）を参照して、ガラスまた
はＳＵＳステンレスなどからなる基板１上には、ポリイ
ミド樹脂などから形成されたポリマー薄膜１０が形成さ
れている。このポリマー薄膜１０の上に、Ａｌなどから
なる膜厚０．１〜０．３μｍの金属膜が形成されてい
る。本実施例では膜厚は０．２μｍである。この金属膜
２に、エネルギー密度０．１０Ｊ／ｃｍ2 のレーザビー
ム４を照射する。このレーザビーム４は、ＸｅＣｌエキ
シマレーザを用いて照射する。
示す断面図である。図１（ａ）を参照して、ガラスまた
はＳＵＳステンレスなどからなる基板１上には、ポリイ
ミド樹脂などから形成されたポリマー薄膜１０が形成さ
れている。このポリマー薄膜１０の上に、Ａｌなどから
なる膜厚０．１〜０．３μｍの金属膜が形成されてい
る。本実施例では膜厚は０．２μｍである。この金属膜
２に、エネルギー密度０．１０Ｊ／ｃｍ2 のレーザビー
ム４を照射する。このレーザビーム４は、ＸｅＣｌエキ
シマレーザを用いて照射する。
【００２１】図１（ｂ）を参照して、レーザビーム４の
照射により、金属膜２の被照射領域には、改質領域２ｃ
が形成される。本実施例において第１のレーザビーム４
の照射領域の幅、すなわち、改質領域２ｃの幅は１００
μｍであった。この改質領域２ｃは、レーザビーム４に
よるアニールまたは焼き入れなどにより改質された部分
である。次に、この改質領域２ｃの内側の領域にエネル
ギー密度０．９０Ｊ／ｃｍ2 を有するレーザビーム５を
照射する。レーザビーム５も、ＸｅＣｌエキシマレーザ
を用いて照射する。
照射により、金属膜２の被照射領域には、改質領域２ｃ
が形成される。本実施例において第１のレーザビーム４
の照射領域の幅、すなわち、改質領域２ｃの幅は１００
μｍであった。この改質領域２ｃは、レーザビーム４に
よるアニールまたは焼き入れなどにより改質された部分
である。次に、この改質領域２ｃの内側の領域にエネル
ギー密度０．９０Ｊ／ｃｍ2 を有するレーザビーム５を
照射する。レーザビーム５も、ＸｅＣｌエキシマレーザ
を用いて照射する。
【００２２】図１（ｃ）を参照して、レーザビーム５の
照射により、改質領域２ｃ内の金属膜が除去され、除去
部２ｂが形成される。本実施例において、第２のレーザ
ビーム５の照射領域の幅、すなわち除去部２ｂの幅は５
０μｍであった。
照射により、改質領域２ｃ内の金属膜が除去され、除去
部２ｂが形成される。本実施例において、第２のレーザ
ビーム５の照射領域の幅、すなわち除去部２ｂの幅は５
０μｍであった。
【００２３】上記実施例においては、除去部２ｂの周辺
領域に大きな変形は認められず、金属膜２の表面からわ
ずかに０．１０μｍ程度突き出た状態であった。比較と
して、図１１に示すような方法でレーザビームを照射
し、変形部分２ａの高さｈを測定した。レーザビーム９
のエネルギー密度が０．３０Ｊ／ｃｍ2 のとき変形部分
２ａの高さｈは０．９０μｍであった。エネルギー密度
が０．６０Ｊ／ｃｍ2 では０．７５μｍ、０．９０Ｊ／
ｃｍ2 では０．８０μｍ、１．２０Ｊ／ｃｍ2 では０．
７５μｍであった。以上のように、本発明の第１の局面
に従えば、レーザビームの除去後の除去部周辺領域の変
形部分を小さくすることができる。
領域に大きな変形は認められず、金属膜２の表面からわ
ずかに０．１０μｍ程度突き出た状態であった。比較と
して、図１１に示すような方法でレーザビームを照射
し、変形部分２ａの高さｈを測定した。レーザビーム９
のエネルギー密度が０．３０Ｊ／ｃｍ2 のとき変形部分
２ａの高さｈは０．９０μｍであった。エネルギー密度
が０．６０Ｊ／ｃｍ2 では０．７５μｍ、０．９０Ｊ／
ｃｍ2 では０．８０μｍ、１．２０Ｊ／ｃｍ2 では０．
７５μｍであった。以上のように、本発明の第１の局面
に従えば、レーザビームの除去後の除去部周辺領域の変
形部分を小さくすることができる。
【００２４】図２は、本発明の第２の局面に従う実施例
を示す断面図である。図２（ａ）を参照して、図１に示
す実施例と同様に、基板１上にポリマー薄膜１０が形成
され、このポリマー薄膜１０の上に金属膜２が形成され
ている。この金属膜２の除去加工すべき領域に第１のエ
ネルギービームとしてのレーザビーム４を照射する。レ
ーザビーム４としては、ＹＡＧレーザのレーザビームを
用い、エネルギー密度を０．０３〜１Ｊ／ｃｍ2 とし
た。本実施例では０．３Ｊ／ｃｍ2 とした。
を示す断面図である。図２（ａ）を参照して、図１に示
す実施例と同様に、基板１上にポリマー薄膜１０が形成
され、このポリマー薄膜１０の上に金属膜２が形成され
ている。この金属膜２の除去加工すべき領域に第１のエ
ネルギービームとしてのレーザビーム４を照射する。レ
ーザビーム４としては、ＹＡＧレーザのレーザビームを
用い、エネルギー密度を０．０３〜１Ｊ／ｃｍ2 とし
た。本実施例では０．３Ｊ／ｃｍ2 とした。
【００２５】図２（ｂ）を参照して、レーザビーム４の
照射により、金属膜２に除去部２ｂが形成される。また
除去部２ｂの周辺領域では、金属膜２が盛り上がり変形
部分２ａが形成される。本実施例において除去部２ｂの
幅は、３０μｍである。また変形部分２ａの高さｈは、
１．０μｍであった。次に、変形部分２ａを含む、より
広い領域に、ＹＡＧレーザからのレーザビーム５を照射
する。レーザビーム５のエネルギー密度は０．５Ｊ／ｃ
ｍ2 とした。レーザービーム５の照射領域は、除去部２
ｂを含む幅５０μｍの領域とした。
照射により、金属膜２に除去部２ｂが形成される。また
除去部２ｂの周辺領域では、金属膜２が盛り上がり変形
部分２ａが形成される。本実施例において除去部２ｂの
幅は、３０μｍである。また変形部分２ａの高さｈは、
１．０μｍであった。次に、変形部分２ａを含む、より
広い領域に、ＹＡＧレーザからのレーザビーム５を照射
する。レーザビーム５のエネルギー密度は０．５Ｊ／ｃ
ｍ2 とした。レーザービーム５の照射領域は、除去部２
ｂを含む幅５０μｍの領域とした。
【００２６】図２（ｃ）を参照して、レーザビーム５の
照射により除去部２ｂの周辺領域の変形部分が平坦化さ
れ、平坦化領域２ｄが形成される。この平坦化領域２ｄ
は、金属膜２の表面から０．１μｍ程度盛り上がった程
度であった。以上のように本発明の第２局面に従えば、
レーザビーム照射除去後に形成される変形部分の変形の
程度を小さくすることができる。
照射により除去部２ｂの周辺領域の変形部分が平坦化さ
れ、平坦化領域２ｄが形成される。この平坦化領域２ｄ
は、金属膜２の表面から０．１μｍ程度盛り上がった程
度であった。以上のように本発明の第２局面に従えば、
レーザビーム照射除去後に形成される変形部分の変形の
程度を小さくすることができる。
【００２７】本発明の除去加工方法において、金属膜を
ライン状に除去加工する場合、スポット状のエネルギー
ビームをライン状に走査させてもよいし、シート状のエ
ネルギービームを用いてもよい。またエネルギービーム
を走査させる場合、複数のエネルギービームを走査方向
に並べ同時に走査させてもよい。
ライン状に除去加工する場合、スポット状のエネルギー
ビームをライン状に走査させてもよいし、シート状のエ
ネルギービームを用いてもよい。またエネルギービーム
を走査させる場合、複数のエネルギービームを走査方向
に並べ同時に走査させてもよい。
【００２８】図３及び図４は、シート状のエネルギービ
ームを用いて金属膜を除去加工する実施例を示してい
る。図３を参照して、金属膜２の上に、シート状のエネ
ルギービーム２０を照射する。これにより、金属膜２に
ライン状の変質領域２１を形成する。
ームを用いて金属膜を除去加工する実施例を示してい
る。図３を参照して、金属膜２の上に、シート状のエネ
ルギービーム２０を照射する。これにより、金属膜２に
ライン状の変質領域２１を形成する。
【００２９】次に、図４を参照して、ライン状の変質領
域２１より内側の領域にライン状の第２のエネルギービ
ーム３０を照射する。これにより、変質領域２１の内側
の照射領域３１が除去加工され、除去部が形成される。
域２１より内側の領域にライン状の第２のエネルギービ
ーム３０を照射する。これにより、変質領域２１の内側
の照射領域３１が除去加工され、除去部が形成される。
【００３０】次に、本発明に従う光起電力素子の製造方
法の実施例について説明する。図５を参照して、基板１
１上にＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 等の無機材料またはポリイ
ミド、ＰＭＭＡ、アクリル等の有機系材料からなる絶縁
膜１２を形成し、この上にＡｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、Ｗまた
はこれらの組合せなどからなる金属膜１３を形成する。
図６を参照して、金属膜１３に図１に示す実施例と同様
の方法により所定の間隔でライン状に除去加工して除去
部１３ａを形成し、金属膜１３を複数に分割する。ま
た、金属膜１３のライン状の除去加工を、図２に示す実
施例と同様の方法により行ってもよい。
法の実施例について説明する。図５を参照して、基板１
１上にＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 等の無機材料またはポリイ
ミド、ＰＭＭＡ、アクリル等の有機系材料からなる絶縁
膜１２を形成し、この上にＡｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、Ｗまた
はこれらの組合せなどからなる金属膜１３を形成する。
図６を参照して、金属膜１３に図１に示す実施例と同様
の方法により所定の間隔でライン状に除去加工して除去
部１３ａを形成し、金属膜１３を複数に分割する。ま
た、金属膜１３のライン状の除去加工を、図２に示す実
施例と同様の方法により行ってもよい。
【００３１】図７を参照して、除去加工し分割した金属
膜１３の上に、ｐｎ、ｐｉｎ、ｎｐ、またはｎｉｐ接合
を有する非晶質シリコン薄膜１４を形成する。また、ｐ
ｎｐｎｐｎ…、ｐｉｎｐｉｎｐｉｎ…、ｎｐｎｐｎｐ
…、またはｎｉｐ、ｎｉｐ、ｎｉｐ…などのマルチバン
ドギャップ構造でもよい。
膜１３の上に、ｐｎ、ｐｉｎ、ｎｐ、またはｎｉｐ接合
を有する非晶質シリコン薄膜１４を形成する。また、ｐ
ｎｐｎｐｎ…、ｐｉｎｐｉｎｐｉｎ…、ｎｐｎｐｎｐ
…、またはｎｉｐ、ｎｉｐ、ｎｉｐ…などのマルチバン
ドギャップ構造でもよい。
【００３２】図８を参照して、この非晶質シリコン薄膜
１４に対し、ライン状に第１のエネルギービームを照射
する。第１のエネルギービームとしては、例えばＸｅＣ
ｌエキシマレーザのレーザビームを用いる。この第１の
エネルギービーム照射により非晶質シリコン薄膜に歪み
を与える。第１のエネルギービーム照射によって歪みが
与えられることにより、何らかの形態で下地層である金
属膜１３との密着性が低下する。次に、この密着性が低
下した被照射領域に第２のエネルギービームを照射す
る。この第２のエネルギービーム照射により非晶質シリ
コン薄膜１４が除去加工される。このように第１のエネ
ルギービーム照射により歪みを与え金属膜との密着性を
低下させた後非晶質シリコン薄膜を除去しているので、
下地層である金属膜に与える損傷が少なくなる。このよ
うな半導体膜の除去加工工程において用いる第１のエネ
ルギービームのエネルギー密度としては、例えば０．１
〜１．０Ｊ／ｃｍ2 程度が一般的である。また除去加工
のための第２のエネルギービームのエネルギー密度とし
ては、０．１〜１０Ｊ／ｃｍ2 程度が一般的である。本
実施例では、第１のエネルギービームとして、０．２２
８Ｊ／ｃｍ2 のエネルギー密度を有するレーザビームを
用いた。第２のエネルギービームとしては、０．４４６
Ｊ／ｃｍ2 のエネルギー密度を有するレーザビームを用
いた。
１４に対し、ライン状に第１のエネルギービームを照射
する。第１のエネルギービームとしては、例えばＸｅＣ
ｌエキシマレーザのレーザビームを用いる。この第１の
エネルギービーム照射により非晶質シリコン薄膜に歪み
を与える。第１のエネルギービーム照射によって歪みが
与えられることにより、何らかの形態で下地層である金
属膜１３との密着性が低下する。次に、この密着性が低
下した被照射領域に第２のエネルギービームを照射す
る。この第２のエネルギービーム照射により非晶質シリ
コン薄膜１４が除去加工される。このように第１のエネ
ルギービーム照射により歪みを与え金属膜との密着性を
低下させた後非晶質シリコン薄膜を除去しているので、
下地層である金属膜に与える損傷が少なくなる。このよ
うな半導体膜の除去加工工程において用いる第１のエネ
ルギービームのエネルギー密度としては、例えば０．１
〜１．０Ｊ／ｃｍ2 程度が一般的である。また除去加工
のための第２のエネルギービームのエネルギー密度とし
ては、０．１〜１０Ｊ／ｃｍ2 程度が一般的である。本
実施例では、第１のエネルギービームとして、０．２２
８Ｊ／ｃｍ2 のエネルギー密度を有するレーザビームを
用いた。第２のエネルギービームとしては、０．４４６
Ｊ／ｃｍ2 のエネルギー密度を有するレーザビームを用
いた。
【００３３】以上のようにして非晶質シリコン薄膜１４
にライン状の除去部１４ａを形成する。次に、図９を参
照して、ＩＴＯ、ＳｎＯ2 、ＺｎＯなどからなる透光性
導電膜１５を形成する。
にライン状の除去部１４ａを形成する。次に、図９を参
照して、ＩＴＯ、ＳｎＯ2 、ＺｎＯなどからなる透光性
導電膜１５を形成する。
【００３４】次に、図１０を参照して、この透光性導電
膜１５をレーザ照射しライン状に除去加工し分割する。
また、フォトレジストとエッチングにより除去部を形成
しパターン化してもよい。以上のようにして、図１０に
示すような、分割された光起電力素子のユニットが直列
に接続された光起電力素子を得ることができる。
膜１５をレーザ照射しライン状に除去加工し分割する。
また、フォトレジストとエッチングにより除去部を形成
しパターン化してもよい。以上のようにして、図１０に
示すような、分割された光起電力素子のユニットが直列
に接続された光起電力素子を得ることができる。
【００３５】上記実施例の製造方法に従えば、金属膜の
分割除去加工の際に、突起などの変形部分の変形の程度
を小さくすることができ、金属膜上に形成される非晶質
シリコン薄膜の剥離やピンホール発生、及び電気的リー
クの発生を防止することができる。また、非晶質シリコ
ン薄膜の分割除去加工の際、下地層である金属膜に与え
る損傷を少なくすることができる。
分割除去加工の際に、突起などの変形部分の変形の程度
を小さくすることができ、金属膜上に形成される非晶質
シリコン薄膜の剥離やピンホール発生、及び電気的リー
クの発生を防止することができる。また、非晶質シリコ
ン薄膜の分割除去加工の際、下地層である金属膜に与え
る損傷を少なくすることができる。
【００３６】上記各実施例では、金属膜としてＡｌまた
はＡｇ等のものを例に説明したが、本発明はこれらに限
定されるものではない。また半導体膜として非晶質シリ
コン薄膜を例にして示したが、ＧａＡｓ等の化合物半導
体や、微結晶、多結晶または単結晶などの結晶系のシリ
コン薄膜にも適用され得るものである。また半導体膜に
は、ｐｉｎｐｉｎｐｉｎ…及びｎｉｐｎｉｐｎｉｐ…な
どのマルチバンドギャップ構造のものも含まれる。
はＡｇ等のものを例に説明したが、本発明はこれらに限
定されるものではない。また半導体膜として非晶質シリ
コン薄膜を例にして示したが、ＧａＡｓ等の化合物半導
体や、微結晶、多結晶または単結晶などの結晶系のシリ
コン薄膜にも適用され得るものである。また半導体膜に
は、ｐｉｎｐｉｎｐｉｎ…及びｎｉｐｎｉｐｎｉｐ…な
どのマルチバンドギャップ構造のものも含まれる。
【００３７】また、本発明において第１のエネルギービ
ーム照射及び第２のエネルギービーム照射の照射回数は
それぞれ１回に限定されるものではなく、複数回照射し
てもよい。
ーム照射及び第２のエネルギービーム照射の照射回数は
それぞれ１回に限定されるものではなく、複数回照射し
てもよい。
【００３８】
【発明の効果】本発明の除去加工方法に従えば、除去部
周辺領域の変形部分の変形の程度を低減することができ
る。従って、金属膜上に薄膜を積層する際の剥離やピン
ホール、あるいは電気的リーク等の発生を少なくするこ
とができる。
周辺領域の変形部分の変形の程度を低減することができ
る。従って、金属膜上に薄膜を積層する際の剥離やピン
ホール、あるいは電気的リーク等の発生を少なくするこ
とができる。
【図１】本発明の第１の局面に従う除去加工方法の実施
例を示す断面図。
例を示す断面図。
【図２】本発明の第２の局面に従う除去加工方法の実施
例を示す断面図。
例を示す断面図。
【図３】本発明に従い第１のライン状のエネルギービー
ムを照射する状態を示す斜視図。
ムを照射する状態を示す斜視図。
【図４】本発明に従い第２のライン状のエネルギービー
ムを照射する状態を示す斜視図。
ムを照射する状態を示す斜視図。
【図５】本発明に従う光起電力素子の製造工程におい
て、金属膜を形成した後の状態を示す断面図。
て、金属膜を形成した後の状態を示す断面図。
【図６】本発明に従う光起電力素子の製造工程におい
て、本発明に従う除去加工方法により金属膜を除去加工
しパターンを形成した後の状態を示す断面図。
て、本発明に従う除去加工方法により金属膜を除去加工
しパターンを形成した後の状態を示す断面図。
【図７】本発明に従う光起電力素子の製造工程におい
て、非晶質シリコン薄膜を形成した後の状態を示す断面
図。
て、非晶質シリコン薄膜を形成した後の状態を示す断面
図。
【図８】本発明に従う光起電力素子の製造工程におい
て、非晶質シリコン薄膜を除去加工しパターンを形成し
た後の状態を示す断面図。
て、非晶質シリコン薄膜を除去加工しパターンを形成し
た後の状態を示す断面図。
【図９】本発明に従う光起電力素子の製造工程におい
て、透光性導電膜を形成した後の状態を示す断面図。
て、透光性導電膜を形成した後の状態を示す断面図。
【図１０】本発明に従う光起電力素子の製造工程におい
て、透光性導電膜にパターンを形成した後の状態を示す
断面図。
て、透光性導電膜にパターンを形成した後の状態を示す
断面図。
【図１１】従来の金属膜の除去加工方法を示す断面図。
１…基板 ２…金属膜 ２ａ…除去部周辺領域の変形部分 ２ｂ…除去部 ２ｃ…変質領域 ２ｄ…平坦化領域 ４…第１のレーザビーム ５…第２のレーザビーム １１…基板 １２…絶縁膜 １３…金属膜 １４…非晶質シリコン薄膜 １５…透明導電膜
Claims (11)
- 【請求項１】 エネルギービームを照射することにより
金属膜の少なくとも一部を除去加工する方法であって、 前記金属膜の被加工部に第１のエネルギービームを照射
した後、前記第１のエネルギービームとは異なるエネル
ギー密度を有する第２のエネルギービームを照射するこ
とを特徴とする金属膜の除去加工方法。 - 【請求項２】 エネルギービームを照射することにより
金属膜の少なくとも一部を除去加工する方法であって、 前記金属膜の被加工部に第１のエネルギービームを照射
した後、前記第１のエネルギービーム照射領域内のより
狭い領域または前記第１のエネルギービーム照射領域を
含むより広い領域に第２のエネルギービームを照射する
ことを特徴とする金属膜の除去加工方法。 - 【請求項３】 前記第１のエネルギービームと前記第２
のエネルギービームのエネルギー密度が実質的に同じで
ある請求項２に記載の金属膜の除去加工方法。 - 【請求項４】 前記第１のエネルギービームと前記第２
のエネルギービームのエネルギー密度が異なる請求項２
に記載の金属膜の除去加工方法。 - 【請求項５】 エネルギービームを照射することにより
金属膜の少なくとも一部を除去加工する方法であって、 前記金属膜の被加工部に第１のエネルギービームを照射
して被加工部の領域の金属膜を変質させる工程と、 前記被加工部に第２のエネルギービームを照射して被加
工部を除去する工程とを備える金属膜の除去加工方法。 - 【請求項６】 エネルギービームを照射することにより
金属膜の少なくとも一部を除去加工する方法であって、 前記金属膜の被加工部に第１のエネルギービームを照射
して被加工部を除去する工程と、 前記被加工部の周辺領域に第２のエネルギービームを照
射して該周辺領域の変形部分を平坦化する工程とを備え
る金属膜の除去加工方法。 - 【請求項７】 部分的に除去加工された金属膜及び半導
体膜が基板の上方に積層された光起電力素子の製造方法
であって、 前記基板の上方に前記金属膜を形成する工程と、 前記金属膜の被加工部に第１のエネルギービームを照射
した後、前記第１のエネルギービームとは異なるエネル
ギー密度を有する第２のエネルギービームを照射して被
加工部を除去する工程と、 前記除去加工された金属膜の上に前記半導体膜を形成す
る工程と、 前記半導体膜の被加工部に第１のエネルギービームを照
射した後、前記第１のエネルギービームとは異なるエネ
ルギー密度を有する第２のエネルギービームを照射して
被加工部を除去する工程とを備える光起電力素子の製造
方法。 - 【請求項８】 部分的に除去加工された金属膜及び半導
体膜が基板の上方に積層された光起電力素子の製造方法
であって、 前記基板の上方に前記金属膜を形成する工程と、 前記金属膜の被加工部に第１のエネルギービームを照射
した後、前記第１のエネルギービーム照射領域内のより
狭い領域または前記第１のエネルギービーム照射領域を
含むより広い領域に第２のエネルギービームを照射して
被加工部を除去する工程と、 前記除去加工された金属膜の上に前記半導体膜を形成す
る工程と、 前記半導体膜の被加工部に第１のエネルギービームを照
射した後、前記第１のエネルギービームとは異なるエネ
ルギー密度を有する第２のエネルギービームを照射して
被加工部を除去する工程とを備える光起電力素子の製造
方法。 - 【請求項９】 前記金属膜の被加工部を除去する工程
が、 前記金属膜の被加工部に第１のエネルギービームを照射
して被加工部の領域の金属膜を変質させる工程と、 前記被加工部に第２のエネルギービームを照射して被加
工部を除去する工程とを備える請求項７または８に記載
の光起電力素子の製造方法。 - 【請求項１０】 前記金属膜の被加工部を除去する工程
が、 前記金属膜の被加工部に第１のエネルギービームを照射
して被加工部を除去する工程と、 前記加工部の周辺領域の第２のエネルギービームを照射
して該周辺領域の変形部分を平坦化する工程とを備える
請求項７または８に記載の光起電力素子の製造方法。 - 【請求項１１】 前記半導体膜の被加工部を除去する工
程が、 前記半導体膜の被加工部に第１のエネルギービームを照
射して被加工部の領域に歪みを与える工程と、 前記歪みが与えられた被加工部に第２のエネルギービー
ムを照射して被加工部を除去する工程とを備える請求項
７〜１０のいずれか１項に記載の光起電力素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6160300A JPH0831774A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 金属膜の除去加工方法及び光起電力素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6160300A JPH0831774A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 金属膜の除去加工方法及び光起電力素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831774A true JPH0831774A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15711989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6160300A Pending JPH0831774A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 金属膜の除去加工方法及び光起電力素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831774A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003023230A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Ricoh Microelectronics Co Ltd | 基板製造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59209499A (ja) * | 1983-05-11 | 1984-11-28 | Nec Corp | レ−ザビ−ムによる金属配線等の切断方法及びその装置 |
| JPS62193182A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
| JPS6486567A (en) * | 1987-06-18 | 1989-03-31 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacture of amorphous silicon solar cell |
| JPH02263590A (ja) * | 1989-04-04 | 1990-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加工機 |
| JPH0399479A (ja) * | 1989-09-11 | 1991-04-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池の製造方法 |
-
1994
- 1994-07-12 JP JP6160300A patent/JPH0831774A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59209499A (ja) * | 1983-05-11 | 1984-11-28 | Nec Corp | レ−ザビ−ムによる金属配線等の切断方法及びその装置 |
| JPS62193182A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
| JPS6486567A (en) * | 1987-06-18 | 1989-03-31 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacture of amorphous silicon solar cell |
| JPH02263590A (ja) * | 1989-04-04 | 1990-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加工機 |
| JPH0399479A (ja) * | 1989-09-11 | 1991-04-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003023230A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Ricoh Microelectronics Co Ltd | 基板製造方法 |
| JP4759172B2 (ja) * | 2001-07-05 | 2011-08-31 | リコーマイクロエレクトロニクス株式会社 | 基板製造方法 |
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