JPS61105885A - 光加工方法 - Google Patents
光加工方法Info
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- JPS61105885A JPS61105885A JP59227499A JP22749984A JPS61105885A JP S61105885 A JPS61105885 A JP S61105885A JP 59227499 A JP59227499 A JP 59227499A JP 22749984 A JP22749984 A JP 22749984A JP S61105885 A JPS61105885 A JP S61105885A
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- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31105—Etching inorganic layers
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
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-
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- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
- H01L21/32131—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by physical means only
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
- H05K3/027—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed by irradiation, e.g. by photons, alpha or beta particles
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野J
本発明は太陽電池等に用いられる金属導電膜文法に関す
る。
る。
「従来技術」
してYAGレーザ光(波長1.05μ)が主として用い
られている。
られている。
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。
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。
YAGのQスイッチを用いるレーザ加工方式においては
、パルス光は平均0.5〜1獣光径50μ、焦点距離4
0mm、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3〜10cm
/分で加えて加工しなければならない。その結果、この
レーザ光により金属又は透光性導電膜と金属の加工は行
い得るが、同時にその下側に設けられた基板又は被単結
晶半導体に対してマイクロクラックを発生させてしまっ
た。
、パルス光は平均0.5〜1獣光径50μ、焦点距離4
0mm、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3〜10cm
/分で加えて加工しなければならない。その結果、この
レーザ光により金属又は透光性導電膜と金属の加工は行
い得るが、同時にその下側に設けられた基板又は被単結
晶半導体に対してマイクロクラックを発生させてしまっ
た。
「発明の解決しようとする問題J
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かえるため、下地基板に
発生する微小クラックは、レーザ光の円周と類似の形状
を有し、「鱗」状に作られてしまった。
のビームを繰り返し走査しつつかえるため、下地基板に
発生する微小クラックは、レーザ光の円周と類似の形状
を有し、「鱗」状に作られてしまった。
また、YAG レーザのQスイッチを用いる方式は、そ
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。
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。
更に、1〜5μ巾の微細パターンを多数同一平面に選択
的に形成させることがまったく不可能であった。さらに
照射後、加工部の金属又は透光性導電膜材料が十分に除
去されていないため、これらのエツチング溶液によりエ
ツチングを行わなければならなかった。
的に形成させることがまったく不可能であった。さらに
照射後、加工部の金属又は透光性導電膜材料が十分に除
去されていないため、これらのエツチング溶液によりエ
ツチングを行わなければならなかった。
r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、20〜501!
φのヒームスボソトではなく、10〜20μの巾(例え
ば15μ)、長さ10〜50cm例えば30cmのスリ
ット状に1つのパルスにて同時に瞬間的に加工する。そ
れによって金属導電膜又は透光性導電膜と金属導電膜と
の組合わせ部分での光エネルギの吸収効率をYAGレー
ザ(1,06μ)の100倍以上に高めたものである。
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、20〜501!
φのヒームスボソトではなく、10〜20μの巾(例え
ば15μ)、長さ10〜50cm例えば30cmのスリ
ット状に1つのパルスにて同時に瞬間的に加工する。そ
れによって金属導電膜又は透光性導電膜と金属導電膜と
の組合わせ部分での光エネルギの吸収効率をYAGレー
ザ(1,06μ)の100倍以上に高めたものである。
さらに初期の光が円状のかつ光強度がガウス分布をする
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。このためエク
スパンダで矩形の大面積化または長面積化し、またその
一方のXまたはY方向にそってシリンドリカルレンズに
て1つまたは複数のスリット状にレーザを集光する。そ
の結果、1つまたは複数のスリット例えば2〜20本例
えば4本を同時に1回のパルス光にて照射し、強光を被
加工物に対し照射して開溝を作りえる。
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。このためエク
スパンダで矩形の大面積化または長面積化し、またその
一方のXまたはY方向にそってシリンドリカルレンズに
て1つまたは複数のスリット状にレーザを集光する。そ
の結果、1つまたは複数のスリット例えば2〜20本例
えば4本を同時に1回のパルス光にて照射し、強光を被
加工物に対し照射して開溝を作りえる。
「作用」
1つのパルスで線状の開溝を10〜50cm例えば30
cmの長さにわたって加工し、開溝を作り得る。またQ
スイッチ方式ではなく、パルス光のレーザ光を用いるた
め尖端値の強さを精密に制御し得る。
cmの長さにわたって加工し、開溝を作り得る。またQ
スイッチ方式ではなく、パルス光のレーザ光を用いるた
め尖端値の強さを精密に制御し得る。
結果として下地基板であるガラス基板に対し何等の損傷
を与えることなくして被加工物のみのスリット状開溝の
選択除去が可能となり、さらに減圧下にてパルスレーザ
光を照射するならば、レーザ光源より被加工物の間での
水分等による紫外光の吸収損失を少なくし得る。
を与えることなくして被加工物のみのスリット状開溝の
選択除去が可能となり、さらに減圧下にてパルスレーザ
光を照射するならば、レーザ光源より被加工物の間での
水分等による紫外光の吸収損失を少なくし得る。
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、いわゆるフォトマスクプロセス
に必要なマスク作り、レジストコート、被加工物の蒸着
によるエツチング、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。
、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、いわゆるフォトマスクプロセス
に必要なマスク作り、レジストコート、被加工物の蒸着
によるエツチング、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。
「実施例1」
第1回にエキシマレーザを用いた本発明のレーザ加工方
法を記す。エキシマレーザ(1)(波長248nm、E
g =5.0eV)を用いた。すると、初期のビーム(
20)は16mm X 20mmを有し、効率3χ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150mm X 300mmに拡大した(第2図
(21)) 、この装置に5.6 X 10−3mJ/
mm2をエネルギ密度で得た。
法を記す。エキシマレーザ(1)(波長248nm、E
g =5.0eV)を用いた。すると、初期のビーム(
20)は16mm X 20mmを有し、効率3χ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150mm X 300mmに拡大した(第2図
(21)) 、この装置に5.6 X 10−3mJ/
mm2をエネルギ密度で得た。
さらに石英製のシリンドリカルレンズにて開溝中15μ
で4木に分割し集光した。かくして長さ30cm、巾1
5μのスリット状のビームを複数本(ここでは4本)に
分割し、基板(10)上の被加工物(11)に同時に照
射し、加工を行い、開溝(5)を形成した。
で4木に分割し集光した。かくして長さ30cm、巾1
5μのスリット状のビームを複数本(ここでは4本)に
分割し、基板(10)上の被加工物(11)に同時に照
射し、加工を行い、開溝(5)を形成した。
被加工面として、ガラス基板上に形成された非単結晶半
導体層上にスパッタによりクロムを1500人形成した
ものを用いた。
導体層上にスパッタによりクロムを1500人形成した
ものを用いた。
パルス光はKrFを用いた248nmとした。なぜなら
、その光学的エネルギバンド巾が5.OeVであるため
、被加工物が十分光を吸収する為、容易に加工し得るか
らである。
、その光学的エネルギバンド巾が5.OeVであるため
、被加工物が十分光を吸収する為、容易に加工し得るか
らである。
パルス巾2On秒、繰り返し周波数1〜100 Hz、
例えば10Hz、平均出力1mJ/mm2で加工を行っ
た。
例えば10Hz、平均出力1mJ/mm2で加工を行っ
た。
この被膜に加工を行うと、1回のみの線状のパルス光の
照射でスリット(5)が完全に除去された。
照射でスリット(5)が完全に除去された。
これをアセトン水溶液にての超音波洗浄(周波数29K
Hz)を約1〜10分行い、被加工面を洗浄した。
Hz)を約1〜10分行い、被加工面を洗浄した。
下地のソーダガラス及び非単結晶半導体層はまったく損
傷を受けていなかった。
傷を受けていなかった。
第3図は、基板上にスリット状のパルス光(5−1,5
−2,5−3,5−4)を同時に照射したものである。
−2,5−3,5−4)を同時に照射したものである。
このパルスを1回照射した後、Xテーブル(第1図(2
3))を例えば130μ移動し、次のパルス(6−L6
−2.6−3.6−4)を加える。さらに130μ移動
し、次のパルス(7−1、7−2、7−3、7−4)を
加える。かくして1回のパルス(n−Ln−2,n−3
,n−4)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。
3))を例えば130μ移動し、次のパルス(6−L6
−2.6−3.6−4)を加える。さらに130μ移動
し、次のパルス(7−1、7−2、7−3、7−4)を
加える。かくして1回のパルス(n−Ln−2,n−3
,n−4)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。
かくの如くにすると、第3図に示される如く、1本の場
合の4倍の加ニスピードにて4n本の開溝を作ることが
できる。しかしかかる場合、例えばn−1,5−2との
開溝は5−1 と6−1 との開溝と等間隔にせんとし
てもテーブル(23)の移動精度により必ずしも十分で
ない。この場合の精度を制御するならば、加工用のビー
ムは第1図において1本のみとすることが有効である。
合の4倍の加ニスピードにて4n本の開溝を作ることが
できる。しかしかかる場合、例えばn−1,5−2との
開溝は5−1 と6−1 との開溝と等間隔にせんとし
てもテーブル(23)の移動精度により必ずしも十分で
ない。この場合の精度を制御するならば、加工用のビー
ムは第1図において1本のみとすることが有効である。
かくすると、かかる隣あった群間の精度を論する必要が
なくなる。
なくなる。
「実施例2」
水素または弗素が添加された非単結晶半導体(主成分珪
素)上にITO(酸化スズが5重量%添加された酸化イ
ンジューム)を1000人の厚さに電子ビーム蒸着法に
よって形成し、さらにその上面にスパッタ法によりクロ
ムを1500人の厚さに形成し被加工面とした。
素)上にITO(酸化スズが5重量%添加された酸化イ
ンジューム)を1000人の厚さに電子ビーム蒸着法に
よって形成し、さらにその上面にスパッタ法によりクロ
ムを1500人の厚さに形成し被加工面とした。
さらにこの被加工物を減圧下(真空度1O−5Torr
以下)に保持し、400nm以下の波長のパルス光を加
えた。波長は193nm (ArF)とした。パルス中
Ion秒、平均出力2.3mJ/mm2とした。すると
被加工面のITOとクロムは昇華し、下地の半導体は損
傷することなく、この開港により残った導電膜をkf!
!縁化することができた。
以下)に保持し、400nm以下の波長のパルス光を加
えた。波長は193nm (ArF)とした。パルス中
Ion秒、平均出力2.3mJ/mm2とした。すると
被加工面のITOとクロムは昇華し、下地の半導体は損
傷することなく、この開港により残った導電膜をkf!
!縁化することができた。
本実施例において、金属としてクロムを用いたが、他の
金属、アルミニューム、ニッケル、マグネシュ−ム、ス
テンレスでも同様である。又、透光性導電膜も本実施に
のみ限定されることはない。
金属、アルミニューム、ニッケル、マグネシュ−ム、ス
テンレスでも同様である。又、透光性導電膜も本実施に
のみ限定されることはない。
「効果」
本発明により多数のスリット状開溝を作製する場合、例
えば130μ間隔にて15μの巾を1920木製造する
場合、この時間は4本分割とし、10tlz/パルスと
すると0.8分で可能となった。また1本のみであって
も、3.2分で加工が可能となった。その結果、従来の
マスクライン方式でフォトマスクを用いてパター二井グ
を行う場合に比べて工程数が7エ程より2工程(光照射
、洗浄)となり、かつ作業時間が5分〜10分とするこ
とができ、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るようになった。
えば130μ間隔にて15μの巾を1920木製造する
場合、この時間は4本分割とし、10tlz/パルスと
すると0.8分で可能となった。また1本のみであって
も、3.2分で加工が可能となった。その結果、従来の
マスクライン方式でフォトマスクを用いてパター二井グ
を行う場合に比べて工程数が7エ程より2工程(光照射
、洗浄)となり、かつ作業時間が5分〜10分とするこ
とができ、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るようになった。
本発明で開溝と開溝間の巾(加工せずに残す面積)にお
いて、損失が多い場合を記した。しかし光照射を隣合わ
せて連結化することにより、この逆に残っている面積を
例えば20μ、除去する部分を400 μとすることも
可能である。この場合、集光スリットの巾を15μより
50〜100 μとすると生産性向上に有効である。
いて、損失が多い場合を記した。しかし光照射を隣合わ
せて連結化することにより、この逆に残っている面積を
例えば20μ、除去する部分を400 μとすることも
可能である。この場合、集光スリットの巾を15μより
50〜100 μとすると生産性向上に有効である。
第1図は本発明の光加工方法の概要を示す。
第2閏は光のパターンの変化を示す。
第3図は開溝の基板−トでの作製工程を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、400nm以下の波長のパルスレーザ光をビームエ
キスパンダにて大面積化または長面積化し、1つまたは
複数のシリンドリカルレンズを平行に配設し、1つまた
は複数の線状のパルス光を発光せしめ、被加工面を照射
せしめることにより、1つまたは複数の線状の開溝を同
時に形成せしめることを特徴とする光加工方法。 2、特許請求の範囲第1項において、被加工面は基板上
の金属導電膜又は透光性導電膜と金属導電膜の組合わせ
であることを特徴とする光加工方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59227499A JPH0626207B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 光加工方法 |
US06/791,733 US4680855A (en) | 1984-10-29 | 1985-10-28 | Electronic device manufacturing methods |
CN85108626.8A CN1004245B (zh) | 1984-10-29 | 1985-10-28 | 电子器件的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59227499A JPH0626207B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 光加工方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7127523A Division JP2807809B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 光加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61105885A true JPS61105885A (ja) | 1986-05-23 |
JPH0626207B2 JPH0626207B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=16861845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59227499A Expired - Lifetime JPH0626207B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 光加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0626207B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62142370A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-25 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
JPH04279356A (ja) * | 1991-03-08 | 1992-10-05 | Canon Inc | 記録ヘッドの製造方法および記録ヘッド |
JPH06102410A (ja) * | 1992-09-21 | 1994-04-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パターン形成方法 |
JP2002261315A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-13 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 薄膜光電変換モジュールの製造方法 |
US6642544B1 (en) | 1996-12-11 | 2003-11-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Display apparatus using electroluminscence elements and method of manufacturing the same |
Citations (3)
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JPS5996783A (ja) * | 1983-09-12 | 1984-06-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置 |
JPS6189636A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光加工方法 |
JPH0626207A (ja) * | 1992-07-06 | 1994-02-01 | Itsuo Maeda | 自由止め型 |
-
1984
- 1984-10-29 JP JP59227499A patent/JPH0626207B2/ja not_active Expired - Lifetime
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