JPS6185871A - 透明電極の製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、薄膜太陽電池等に使用する透明電極の製造法
に関するものである。

従来例の構成とその問題点 薄膜太陽電池に使用される透明電極は、従来電子ヒーム
蒸着法、スパッタリング法、スプレー法等によりガラス
基板に、透明導電膜の形成を行ない、前記透明導電膜の
パターニングによる透明電極の形成は印刷法やフォトエ
ッチ法により行なわれていた。すなわち一度全面に透明
導電膜をつけた後に部分的にこれを除去するという工数
の多い工程により行なっていたので、コストがかかり、
この工程の簡素化と低コスト化が大きな問題点であった
０ また、従来メタルマスクを用いて用いて、薄膜形成と同
時に、パターニングを行なうという技術は、１０　　’
ＴＯｒｒ以上の高真空下における蒸着法において、広く
用いられてきた。しかし、例えばＩＴＯや５ｎ０２等の
透明導電膜の蒸着条件は。

電子ビーム法では１０　　’Ｔｏｒｒ程度であり、スパ
ッタリング法では１０−５〜−２Ｔｏｒｒと低真空であ
るために蒸着物の回り込みによる影響があった。

さらに、基板温度を２００〜３００℃程度まで上げて、
蒸着するだめにメタルマスクの歪、熱的たわみ等により
、メタルマスクとガラス基板の間にすきまが生じ、かつ
蒸着物の回り込みによるパターンのほけや膜厚の不均一
が生じて透明導電膜付けと同時に、パターニングを精度
よく行なうことが困難であった。さらにメタルマスク付
近の基板温度はメタルマスクにより熱吸収が起こり、他
よりも低温になるために、均一な膜質の透明導電膜が得
られないという問題もあった。

以上の如〈従来のメタルマスク法では透明電極を選択的
に形成する製法に多くの問題点があった。

発明の目的 本発明は、従来の透明電極の製法に鑑み１強磁性体から
なるメタルマスクを用い、好ましくはこれに着色し、熱
吸収を増すことと、アルミニウム板に希土類磁石を埋め
込んだ磁性板を使うことで従来よりも簡素化した工程と
、低コストで透明電極を製造することを目的とする。

発明の構成 本発明は、基板に透明電極をメタルマスクを用いて選択
的に形成する方法において、メタルマスクに、強磁性体
を用いるとともに、アルミニウム板に希土類磁石を配置
した磁石板を基板裏面に当接し、基板とメタルマスクと
を、磁力により密着させてメタルマスクと基板とのすき
まをなくした状態で真空蒸着又はスパッタリング法等に
より、透明電極を蒸着するものである。メタルマスクは
好ましくはヒータからの熱を吸収するよう着色すること
により基板上の熱分布は均一になり、熱等によるメタル
マスクのそり等は磁石板からの磁力により無く、ボケの
ない均一な透明電極パターンが得られる。

着色は、例えばスパッタリング法によりＳｉＣをメタル
マスク表面に形成することＫより得られる。

もしくは、簡便なメッキ法により着色しても良い。

磁石板は、メタルマスクに応じて形成する。メタルマス
クパターンの格子点に対して、同じような位置に、アル
ミニウム板の希土類磁石を配置する。磁力は１ＭＩＩ程
度の厚さのガラス板で３０００ガウス程度が必要である
。

その磁石により、基板を介して、メタルマスクの格子点
を磁力吸着し、熱、ひずみ等によるメタルマスクの基板
からの浮きを防止し、蒸着パターンを鮮明にする。磁石
板を基板から離すと、メタルマスクは、自然に基板から
離れ、ここにおいて、透明導電膜形成と、パターニング
が同時にできる。

実施例の説明 次に図を用いて、本発明の詳細な説明する。

第１図に示すガラス基板１１をまず洗浄する。次にこの
ガラス基板１１を、第２図に示すように着色されたメタ
ルマスク２２を表面側に希土類磁石４４をアルミニウム
板に埋め込んだ磁石板３３を裏面側に配して６６のよう
に位置合せを行ない、重ね合せる。

ついで第３図のように蒸着面を蒸着源６６の方向に向け
て、赤外線ヒータ７により加熱して、透明導電膜の蒸着
を行なう。この場合、電子ビーム蒸着法でも、スパッタ
リング法でもよく、その方式は問わない。

メタルマスク２２は、磁石板３３に埋め込まれている希
土類磁石によって吸着され、ガラス基板１１に対して、
密着している。赤外線ヒータ７により、着色されたメタ
ルマスク２２は、加熱されるが、磁石板３３により吸着
されており、着色されたメタルマスク２２は、ガラス基
板１１に密着していることＫは変わりない。メタルマス
ク２２は、ＳｉＣにより黒く着色されており、赤外線ヒ
ータ７の熱を良く吸収して、ガラス基板１１よりも高い
温度に保たれる。そのため第４図のようにガラス基板に
蒸着される透明導電膜８と、メタルマスク２２に接近し
て蒸着される透明導電膜９とは温度的に同等であるから
ほぼ同一の物性を持つ透明導電膜が得られる。

着色されたメタルマスク２２は、磁石板３３で保持でき
る為、それ自体で強度を持たせる必要かないので薄くで
きる。

メタルマスク２２は薄い方がバター二／グ精度を出す上
においては好ましく、透明導電膜の膜厚及び物性の均一
性を出す為には、Ｑ、３１１１以下が必要である。

このようにして蒸着した後、メタルマスク、磁石板を増
りのぞいたガラス基板１１を第５図に示す。基板の表面
に透明電極１ｏがパターニングされており、透明電極基
板として使用できることＫなる。

なお、これら昧、真空プロセス中で行なわれるので、薄
膜太陽電池を形成する工程を後工程とするならば、すべ
て真空中で工程を進°めることができる。

第６図はその薄膜太陽電池の工程の概念を示したもので
ある。工程は１２で示す矢印の方向に進んでいく。トレ
イにセットされたメタルマスク−ガラス基板−磁石板の
一体物１３は、ゲートバルブ１４を通過して、仕込室１
６に進む。その後、電子ビーム蒸着法もしくはスパッタ
リング法により、透明電極蒸着室１６で透明電極を蒸着
される。

次の第１のマスク交換室１７でメタルマスクをＣＶＤ装
置用マスクに交換された後よく知られているプラズマＣ
ＶＤ装ｆｔＫアモルファスシリコン層を形成するために
進む。２層形成室１８，１層形成１１９　、　ｎ層形成
室２０において、アモルファスシリコン層を順次形成す
る。次に第２のマスク交換室２１において、金属電極を
形成する為に、メタルマスクを金属電極形成用マスクに
交換され、金属電極蒸着室２３に入り、金属電極が形成
される。金属電極の形成は、スパッタリング法、ｉ子ビ
ーム法のどちらでもかまわない。そして取り出し室２４
に入り、大気に戻され、薄膜太陽電池素子が完成されて
出て来る。なお、２６はＲＦ電極である。

すべての工程が、真空度数Ｔｏｒｒ　〜１ｏ　’Ｔｏｒ
ｒで行なわれるため、真空度の整合をとることは容易で
あり、生産性は高いことが期待できる。

なお、全工程において、メタルマスクを使用するので、
磁石で保持する方法はパターニング精度を向上するうえ
で有効である。

発明の効果 前記したようＫ、透明電極において、その膜形成とパタ
ーニングが同時に出来、その膜質もメタルマスク付近と
他の場所とが均一であり製法も簡素であり、低コスト化
が期待できる。また後工程において、プラズマＣＶＤ装
置と同じラインを組むことができ、一貫生産が容易に行
える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる洗浄されたガラス基板を示す図
、第２図はメタルマスクとガラス基板と磁石板との位置
関係を示した図、第３図は第２図の三者を重ね合せ、透
明導電膜を蒸着する際の位置関係を示した図、第４図は
透明導電膜のメタルマスクに対する位置関係を示す図、
第６図はメタルマスク、磁石板を取り去って出来上った
透明電極を示す図、第６図は後工程として、プラズマＣ
ＶＤ装置をつけた場合の概略図である。 １１・・・・・・ガラス基板、２２・・・・・・着色さ
れたメタルマスク、３３・・・・・・磁石板、４４・・
・・・・希土類磁石、６５・・・・・重ね合せ位置関係
指示線、６６・・・・・蒸着源方向、７・・・・・・ヒ
ータ、８・・・・・透明導電膜、９・・・・・メタルマ
スクに近い部分の透明導電膜、１０・・・・・・パター
ニングされた透明電極。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板に透明電極をメタルマスクを用いて選択的に
   形成する方法であって、前記メタルマスクを強磁性体で
   形成して基板表面に配置するとともに、アルミニウム板
   および希土類磁石を用いて作った磁石板を基板裏面に当
   接して、基板とメタルマスクを磁力により密着させ、マ
   スク側から電子ビーム蒸着またはスパッタリング等によ
   り透明電極を形成する透明電極の製造法。
2. （２）前記メタルマスクをスパッタリングまたはメッキ
   によって、熱吸収の大きい色に着色した特許請求の範囲
   第１項記載の透明電極の製造法。