專利名稱：刻蝕裝置的制作方法
本申請(qǐng)是一ノ瀨博文等人于1996年10月16日遞交的申請(qǐng)?zhí)枮?6119282.8、發(fā)明名稱為“腐蝕方法、用所說(shuō)腐蝕方法生產(chǎn)半導(dǎo)體元件的工藝、和適合用于實(shí)現(xiàn)所說(shuō)腐蝕方法的裝置”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的刻蝕方法，用所說(shuō)刻蝕方法生產(chǎn)半導(dǎo)體元件的工藝、和適合用于實(shí)現(xiàn)所說(shuō)刻蝕方法的刻蝕裝置。特別涉及簡(jiǎn)單且具有良好選擇刻蝕精度、并能在不刻蝕的區(qū)域或?qū)由蠜](méi)有或只有輕微損傷地將物體刻蝕為合乎要求的狀態(tài)的改進(jìn)的刻蝕方法。本發(fā)明還涉及在所說(shuō)刻蝕方法基礎(chǔ)上生產(chǎn)半導(dǎo)體元件的工藝，它包括少量步驟并能通過(guò)短時(shí)間的刻蝕處理以降低的成本有效生產(chǎn)所說(shuō)半導(dǎo)體元件，例如，能合乎要求地將作為半導(dǎo)體元件的光生伏打元件的透明導(dǎo)電薄膜構(gòu)圖，同時(shí)能修復(fù)光生伏打元件的如短路等缺陷。本發(fā)明還涉及適合實(shí)現(xiàn)上述方法和工藝的刻蝕裝置。
最近幾年，刻蝕技術(shù)已廣泛用于生產(chǎn)包括太陽(yáng)能電池、光電二極管等光生伏打元件中使用的各種半導(dǎo)體元件。例如，在光電二極管和IC(集成電路)的生產(chǎn)中，刻蝕技術(shù)已用于構(gòu)圖或去除包括金屬導(dǎo)電薄膜或透明導(dǎo)電薄膜的電極、基本部件(base member)或半導(dǎo)體層。還有，在如太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體元件的生產(chǎn)中，刻蝕技術(shù)已用于構(gòu)圖或去除包括透明導(dǎo)電薄膜或半導(dǎo)體層的電極。除此之外，刻蝕透明導(dǎo)電薄膜的構(gòu)圖技術(shù)已用于如液晶板等顯示器的生產(chǎn)中。
特別是，在非晶硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)中，已知有在透光絕緣基片上形成透明導(dǎo)電薄膜、刻蝕所說(shuō)透明導(dǎo)電薄膜以形成適于太陽(yáng)能電池的要求圖形、在構(gòu)圖的透明導(dǎo)電薄膜上形成非晶硅半導(dǎo)體層作光電轉(zhuǎn)換層、形成背電極的方法。除此之外，還有在金屬基片上形成非晶硅半導(dǎo)體層作光電轉(zhuǎn)換層、在所說(shuō)半導(dǎo)體層上形成透明導(dǎo)電薄膜、將所說(shuō)透明導(dǎo)電薄膜刻蝕成要求圖形、在已構(gòu)圖的透明導(dǎo)電薄膜上形成柵極作收集電極的方法。后一種方法具有下面優(yōu)點(diǎn)，即可容易地把所得到的包括金屬基片的太陽(yáng)能電池制成具有彎曲部分的結(jié)構(gòu)，由于太陽(yáng)能電池基片包括金屬，所以可以容易地進(jìn)行電化學(xué)處理如以便修復(fù)缺陷部分，可以連續(xù)進(jìn)行薄膜形成。
現(xiàn)在，在太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)中，已知有選擇刻蝕形成在基片上的透明導(dǎo)電薄膜的化學(xué)刻蝕方法使其具有要求圖形(見(jiàn)日本特許公開(kāi)108779/1980和美國(guó)專利No.4,419,530)。這里，下面通過(guò)這種化學(xué)刻蝕方法的例子來(lái)作說(shuō)明。
在第一步，通過(guò)如絲網(wǎng)印刷或撓曲圖形(flexographic)印刷或旋涂等印刷技術(shù)將光刻膠(包括印刷漿或樹(shù)脂)形成在基片上的透明導(dǎo)電薄膜上，用要求圖形將光刻膠曝光，然后進(jìn)行顯影，由此形成需要的正光刻膠圖形。在第二步，用含氯化鐵或硝酸的刻蝕溶液刻蝕包括透明導(dǎo)電薄膜曝光部分的負(fù)區(qū)(正膠圖形除外)以去除它，保留正膠圖形下的透明導(dǎo)電薄膜部分。在這種情況下，可以通過(guò)如等離子刻蝕等干法刻蝕去除負(fù)區(qū)，保留正膠圖形下的透明導(dǎo)電薄膜部分。在第三步，用釋放裝置(releaser)沖洗的方法、剝離的方法、通過(guò)等離子砂磨(plasma ashing)裝置進(jìn)行干法處理的方法來(lái)去除保留在透明導(dǎo)電薄膜上的正膠圖形(包括已固化的光刻膠圖形)，由此形成要求的透明導(dǎo)電薄膜圖形。
還有一種刻蝕液晶顯示器或EL元件中透明導(dǎo)電薄膜的已知電化學(xué)刻蝕方法，其中，在基片上形成透明導(dǎo)電薄膜，使光刻膠圖形與透明導(dǎo)電薄膜的表面接觸，將所得物浸入含HCl水溶液的電解液，接著用電流激發(fā)，使暴露的沒(méi)有用光刻膠圖形覆蓋的透明導(dǎo)電表面的部分構(gòu)圖(見(jiàn)未審查的日本特許公開(kāi)290900/1987)。
另外，對(duì)于如非晶硅太陽(yáng)能電池的薄膜太陽(yáng)能電池，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，如在半導(dǎo)體層形成過(guò)程中產(chǎn)生的短路缺陷，會(huì)顯著降低輸出電壓和電流。這些短路缺陷通常出現(xiàn)如在電連接上下電極與半導(dǎo)體層的針孔等缺陷存在的地方。這些如短路缺陷等問(wèn)題隨太陽(yáng)能電池尺寸變大而增加。
考慮這點(diǎn)，在連續(xù)制造大面積太陽(yáng)能電池時(shí)，例如通過(guò)稱為的雙卷盤工藝的方法，半導(dǎo)體層或透明導(dǎo)電薄膜形成后，需要去除可能存在的短路缺陷。
美國(guó)專利4,166,918公開(kāi)了去除在太陽(yáng)能電池制造工藝中產(chǎn)生的短路缺陷的方法。該方法通過(guò)加足夠幅度但比太陽(yáng)能電池?fù)舸╇妷盒〉姆雌妷簛?lái)燒掉太陽(yáng)能電池中的短路缺陷。除此之外，美國(guó)專利4,729,970公開(kāi)了鈍化太陽(yáng)能電池短路缺陷的方法，該方法通過(guò)給在電解溶液中的太陽(yáng)能電池加反偏電壓來(lái)去除短路缺陷周圍的包括ITO等透明導(dǎo)電薄膜，由此鈍化短路電流通路。
通常在制造大尺寸太陽(yáng)能電池時(shí)，經(jīng)常使用通過(guò)將透明導(dǎo)電薄膜進(jìn)行刻蝕處理、去除短路缺陷、形成收集電極來(lái)使透明導(dǎo)電薄膜構(gòu)圖使之有要求尺寸的方法。根據(jù)這種方法，可能制造大面積的高性能薄膜太陽(yáng)能電池。
現(xiàn)在，任何通過(guò)刻蝕處理的常規(guī)構(gòu)圖工藝即用光刻膠形成正光刻膠圖形、曝光、顯影、刻蝕、去除光刻膠等各種步驟都存在的問(wèn)題，下面將說(shuō)明這些問(wèn)題。
常規(guī)化學(xué)刻蝕工藝具有這樣一些問(wèn)題，即因?yàn)榭涛g處理在電解溶液中進(jìn)行，很容易出現(xiàn)膠的擴(kuò)展或去除，由此很難得到精確刻蝕，另外，不僅需要精確控制刻蝕溶液的溫度而且要精確控制刻蝕處理的時(shí)間。
對(duì)常規(guī)干法刻蝕工藝，盡管可以得到高精度的圖形，但具有這樣的問(wèn)題處理速度慢，所用裝置的產(chǎn)量低，因此增加產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，另外，由于使用強(qiáng)氧化劑，需要特別注意所用裝置的維護(hù)和廢液處理。
對(duì)常規(guī)等離子體砂磨工藝，盡管由于不使用溶液而沒(méi)有環(huán)境污染的問(wèn)題，但具有不能使用所有光刻膠的問(wèn)題。
對(duì)常規(guī)電化學(xué)刻蝕工藝，盡管它具有對(duì)刻蝕溶液溫度的控制不必如上述化學(xué)刻蝕工藝那樣精確的優(yōu)點(diǎn)，但它具有這樣的弊端，即為得到要求刻蝕圖形，需要將給定的光刻膠圖形和形成在基片上的透明導(dǎo)電薄膜表面緊密結(jié)合，沒(méi)有光刻膠不可能構(gòu)圖，而形成圖形的步驟又是必需的。
在用常規(guī)化學(xué)或電化學(xué)刻蝕工藝對(duì)形成在疊層體上的透明導(dǎo)電薄膜的構(gòu)圖中，該疊層體包括作為光生伏打元件的半導(dǎo)體層的大量疊層薄膜，具有下面描述的問(wèn)題。即，當(dāng)用刻蝕溶液的處理時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，很容易對(duì)疊層體產(chǎn)生負(fù)影響；當(dāng)刻蝕溶液的溫度控制不充分時(shí)，易于出現(xiàn)不合格刻蝕區(qū)，導(dǎo)致得到的光生伏打元件短路或旁路。在用光刻膠的刻蝕工藝中，具有下面描述的問(wèn)題。即，當(dāng)在刻蝕工藝中出現(xiàn)光刻膠分離時(shí)，通常出現(xiàn)過(guò)刻蝕而將不需刻蝕的區(qū)域刻蝕掉，導(dǎo)致得到的光生伏打元件有外部缺陷，并/或由此使其特性退化；在這種情況下，具有損傷不刻蝕的區(qū)域或?qū)拥内厔?shì)。
在用刻蝕處理制造太陽(yáng)能電池的構(gòu)圖工藝中，利用化學(xué)刻蝕、干法刻蝕、或電化學(xué)刻蝕工藝通過(guò)光刻膠等進(jìn)行構(gòu)圖。在任一情況下，需要進(jìn)行不同步驟，即，使光刻膠圖形與太陽(yáng)能電池基片緊密接觸、刻蝕、去除光刻膠、漂洗、清洗、干燥等。完成這些步驟后，通常還進(jìn)行去除太陽(yáng)能電池基片中可能存在的短路缺陷的步驟。
根據(jù)雙卷盤工藝，可以連續(xù)形成半導(dǎo)體層、透明導(dǎo)電薄膜等。但是，實(shí)際中，很難進(jìn)行刻蝕工藝和短路缺陷去除工藝使其連續(xù)地進(jìn)行。且刻蝕步驟具有上述大量處理步驟。由此，即使用雙卷盤工藝，也具有很難以高產(chǎn)率低成本制造無(wú)缺陷太陽(yáng)能電池的問(wèn)題，此外，由于刻蝕工藝和短路缺陷去除工藝分開(kāi)進(jìn)行，在批量生產(chǎn)太陽(yáng)能電池時(shí)，可能會(huì)新出現(xiàn)如損傷等物理缺陷。
因此，更加需要改進(jìn)制造太陽(yáng)能電池的常規(guī)工藝，使刻蝕工藝和短路缺陷去除工藝能連續(xù)進(jìn)行。
另外，例如按

圖1(a)到圖1(h)的方法，用刻蝕裝置，根據(jù)常規(guī)刻蝕工藝進(jìn)行構(gòu)圖。特別是，首先，在形成于金屬基片201上的透明導(dǎo)電薄膜202上(見(jiàn)圖1(a))，用涂敷裝置203形成光刻膠204(見(jiàn)圖1(b))，接著用干燥機(jī)(未示出)干燥。然后，在光刻膠204上形成掩模圖形205，用濾光片206對(duì)制品曝光(見(jiàn)圖1(c))。接著，在含顯影液的容器207中進(jìn)行顯影(見(jiàn)圖1(d))。顯影處理后，在清洗和漂洗容器208中進(jìn)行清洗(見(jiàn)圖1(e))，接著干燥。再后，在含刻蝕溶液的刻蝕容器209中進(jìn)行刻蝕處理(見(jiàn)圖1(f))，接著在光刻膠去除容器210中去除光刻膠，隨后清洗干燥(見(jiàn)圖1(g))，如圖1(g)所示將金屬基片201上的透明導(dǎo)電薄膜202構(gòu)圖。圖1(h)是表示這樣得到的有要求圖形的產(chǎn)品的斜視圖。
在包括上述大量步驟的光刻方法的構(gòu)圖工藝中，這些步驟極難組合，在進(jìn)行各步驟中所用的相應(yīng)設(shè)備也很難集成。如果能幸運(yùn)地設(shè)計(jì)這些步驟使它們能在同一設(shè)備中進(jìn)行，那么設(shè)備不可避免地要很大。因此，極難實(shí)現(xiàn)能連續(xù)進(jìn)行這大量步驟以在短時(shí)間完成構(gòu)圖工藝的設(shè)備。
這些情況或多或少地同樣也存在于太陽(yáng)能電池的制造中。特別是，制造太陽(yáng)能電池的刻蝕工藝包括與上述相似的大量步驟，不僅這些大量步驟而且各步驟所用相應(yīng)設(shè)備極難組合。因此，不可避免地在每步使用分離的設(shè)備。另外，極難制造能同時(shí)進(jìn)行包括大量步驟的刻蝕工藝和短路缺陷去除工藝的設(shè)備。如果刻蝕工藝和短路缺陷去除工藝能被幸運(yùn)地設(shè)計(jì)為在同一裝置中進(jìn)行，則設(shè)備的尺寸不可避免地很大。因此，極難制造能在短時(shí)間連續(xù)進(jìn)行刻蝕工藝和短路缺陷去除工藝的設(shè)備。
本發(fā)明的一個(gè)主要目的是消除現(xiàn)有技術(shù)中上述問(wèn)題，并提供處理步驟少、簡(jiǎn)單、選擇刻蝕精度好的刻蝕工藝。它能以改進(jìn)了的刻蝕精度通過(guò)刻蝕處理如透明導(dǎo)電薄膜等穩(wěn)定有效地選擇刻蝕要處理的物體。
本發(fā)明的另一目的是提供如包括太陽(yáng)能電池等光生伏打元件且沒(méi)有旁路和外觀缺陷等短路缺陷又沒(méi)有不刻蝕區(qū)域或?qū)拥膿p傷的高可靠半導(dǎo)體元件。
本發(fā)明的又一目的是提供能利用刻蝕處理和短路缺陷去除處理連續(xù)進(jìn)行構(gòu)圖處理的方法，其能以高成品率低成本有效地生產(chǎn)如太陽(yáng)能電池等光伏部件的高可靠性半導(dǎo)體元件。
本發(fā)明的再一目的是提供能通過(guò)改進(jìn)構(gòu)圖精度的刻蝕處理穩(wěn)定地進(jìn)行構(gòu)圖處理的工藝，其能以高成品率低成本有效地生產(chǎn)如太陽(yáng)能電池等光生伏打元件等且沒(méi)有旁路和外觀缺陷等短路缺陷的具有高性能的高可靠性半導(dǎo)體元件。
本發(fā)明的再一目的是提供尺寸小、簡(jiǎn)單廉價(jià)的刻蝕裝置，它能縮短處理時(shí)間，能通過(guò)刻蝕處理如透明導(dǎo)電薄膜等以高精度穩(wěn)定有效地選擇刻蝕將要處理的物體。
本發(fā)明的再一目的是提供尺寸小、簡(jiǎn)單的刻蝕裝置，它能在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)刻蝕處理和短路缺陷去除處理同時(shí)進(jìn)行構(gòu)圖處理，能以高成品率低成本有效地生產(chǎn)如太陽(yáng)能電池等光伏部件的、沒(méi)有包括旁路和外觀缺陷等短路缺陷的、具有高性能的高可靠性半導(dǎo)體元件。
根據(jù)本發(fā)明的刻蝕工藝的典型實(shí)施例是用來(lái)刻蝕具有要刻蝕部分的基片，包括將所說(shuō)基片浸入電解液使所說(shuō)基片作為負(fù)電極的步驟；設(shè)置具有和所說(shuō)電解液中所說(shuō)基片要刻蝕區(qū)域上將要形成的要求圖形相對(duì)應(yīng)的圖形的相對(duì)電極，使所說(shuō)相對(duì)電極與所說(shuō)基片維持預(yù)定間隔的步驟；在所說(shuō)基片和所說(shuō)相對(duì)電極之間加直流電流或脈沖電流，刻蝕所說(shuō)基片上要刻蝕的區(qū)域，使其成為和所說(shuō)相對(duì)電極的所說(shuō)圖形相對(duì)應(yīng)的圖形的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的用來(lái)生產(chǎn)半導(dǎo)體元件的工藝的典型實(shí)施例包括將用來(lái)形成半導(dǎo)體元件的、具有包括要刻蝕薄膜的區(qū)域的基片浸入電解液，使所說(shuō)基片作為負(fù)電極的步驟；設(shè)置具有和所說(shuō)電解液中所說(shuō)基片要刻蝕區(qū)域上將要形成的要求圖形相對(duì)應(yīng)的圖形的相對(duì)電極，使所說(shuō)相對(duì)電極與所說(shuō)基片維持預(yù)定間隔的步驟；在所說(shuō)基片和所說(shuō)相對(duì)電極之間加直流電流或脈沖電流，刻蝕所說(shuō)基片上要刻蝕的區(qū)域，使之成為和所說(shuō)相對(duì)電極的所說(shuō)圖形相對(duì)應(yīng)的圖形的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的刻蝕裝置的典型實(shí)施例包括固定具有要刻蝕區(qū)域的基片的基片固定部件；裝電解液的電解槽，為將固定于基片固定部件上的基片浸入裝于電解槽的電解液中，移動(dòng)基片固定部件的移動(dòng)裝置；固定具有和將要形成于基片要刻蝕區(qū)域的要求刻蝕圖形相對(duì)應(yīng)的圖形的相對(duì)電極，使所述相對(duì)電極位于固定于基片固定部件上的基片對(duì)面。
在本發(fā)明中，在具有要刻蝕區(qū)域的基片一側(cè)沒(méi)有光刻膠。特別是，本發(fā)明的主要特點(diǎn)是在電解液中設(shè)置具有要刻蝕區(qū)域的給定基片和具有要求圖形形狀的相對(duì)電極，使相對(duì)電極位于基片要刻蝕區(qū)域的對(duì)面，較好是前者靠近后者，在它們之間加直流電流或脈沖電流，將基片上要刻蝕的區(qū)域刻蝕為和相對(duì)電極的圖形相對(duì)應(yīng)的圖形。這就可能以高成品率低成本有效地生產(chǎn)如太陽(yáng)能電池等光伏部件等、沒(méi)有包括旁路和外觀缺陷等短路缺陷的、具有高性能的高可靠性半導(dǎo)體元件。
上述刻蝕裝置能按要求地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的工藝。
在本發(fā)明中要刻蝕的區(qū)域可以包括置于基片上的要刻蝕的薄膜和通過(guò)如半導(dǎo)體層、電極等插入物置于基片上的要刻蝕的薄膜。
在根據(jù)本發(fā)明的上述刻蝕裝置中，移動(dòng)基片固定部件的移動(dòng)裝置將要處理的基片浸入且將處理過(guò)的基片取出電解液?？梢詫⒁苿?dòng)裝置設(shè)計(jì)為能上下移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)把要處理的基片浸入且將處理過(guò)的基片取出電解液。
根據(jù)本發(fā)明的上述刻蝕裝置可以這樣改型將基片固定部件做成多個(gè)，使固定在基片固定部件上的基片能通過(guò)移動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)來(lái)連續(xù)地浸入和取出電解液。
還有，在本發(fā)明中，基片固定部件上的基片的維持可以以機(jī)械的方法或通過(guò)由如電磁鐵等磁力發(fā)生裝置產(chǎn)生的磁力的作用來(lái)進(jìn)行。
圖1(a)到1(g)是說(shuō)明用光刻的常規(guī)刻蝕工藝的示意剖面圖。
圖1(h)是具有根據(jù)圖1(a)到1(g)的刻蝕工藝得到的具有刻蝕圖形的產(chǎn)品的斜視圖。
圖2(a)是表示根據(jù)本發(fā)明的刻蝕工藝的一個(gè)例子的示意圖。
圖2(b)是表示用于圖2(a)刻蝕工藝的相對(duì)電極的圖形的一個(gè)例子的斜視圖。
圖2(c)是表示根據(jù)圖2(a)刻蝕工藝得到的已構(gòu)圖產(chǎn)品的一個(gè)例子的斜視圖。
圖3(a)是表示根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的半導(dǎo)體元件的一個(gè)例子的剖面圖。
圖3(b)是圖3(a)所示半導(dǎo)體元件的平面圖。
圖4是表示適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明工藝的裝置的一個(gè)例子的示意圖。
圖5是表示適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明工藝的裝置的另一個(gè)例子的示意圖。
圖6是表示具有短路缺陷的半導(dǎo)體元件的一個(gè)例子的剖面圖。
圖7是表示其中短路缺陷已被去除的修復(fù)的半導(dǎo)體元件的一個(gè)例子的剖面圖。
圖8是表示本發(fā)明中生產(chǎn)半導(dǎo)體元件的工藝的一個(gè)例子的流程圖。
圖9是用光刻生產(chǎn)半導(dǎo)體元件的常規(guī)工藝的一個(gè)例子的流程圖。
圖10是表示適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明工藝的處理裝置的再一個(gè)例子的示意圖。
為了克服利用基于電化學(xué)反應(yīng)的還原和溶解機(jī)理刻蝕要刻蝕薄膜的給定區(qū)域的常規(guī)方法的問(wèn)題，還為了找出一種沒(méi)有現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問(wèn)題且能在要刻蝕薄膜的區(qū)域得到需要的刻蝕圖形的刻蝕方法，本發(fā)明人通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入的研究。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)了能以改進(jìn)的刻蝕精度按要求的圖形連續(xù)刻蝕要刻蝕物體、同時(shí)能在同一裝置中去除存在于物體中的如短路缺陷等缺陷的改進(jìn)的刻蝕方法。
基于該發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的要點(diǎn)是包括下面步驟的改進(jìn)的刻蝕工藝將具有要刻蝕薄膜的區(qū)域的基片浸入電解溶液，使其作為負(fù)極；設(shè)置相對(duì)電極，使相對(duì)電極和基片相對(duì)放置；在基片和相對(duì)電極之間加直流電流和脈沖電流，電解還原選擇刻蝕基片上要刻蝕的區(qū)域，使其成為要求的圖形。
本發(fā)明的生產(chǎn)半導(dǎo)體元件的工藝包括下面步驟(a)提供包括按指定順序形成在基片(包括金屬體)上的半導(dǎo)體層和透明導(dǎo)電薄膜的半導(dǎo)體元件，(b)將半導(dǎo)體元件浸入電解溶液，使半導(dǎo)體元件的基片側(cè)作為負(fù)極，(c)設(shè)置相對(duì)電極，使相對(duì)電極和半導(dǎo)體元件相對(duì)放置，及(d)在半導(dǎo)體元件的基片和相對(duì)電極之間加直流電流和脈沖電流，電解還原選擇刻蝕半導(dǎo)體元件使其成為要求的圖形。如果需要，該工藝還包括另一步驟，即給半導(dǎo)體元件的基片端加正偏，將存在于半導(dǎo)體元件中如短路缺陷等缺陷周圍的透明導(dǎo)電薄膜電解還原，由此去除所說(shuō)缺陷。
根據(jù)本發(fā)明，可以有效得到由透明導(dǎo)電薄膜構(gòu)成的高精度刻蝕圖形。
另外，根據(jù)本發(fā)明，可以連續(xù)以高精度按要求構(gòu)圖和去除短路缺陷。
下面，將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
通常，作為非晶太陽(yáng)能電池等中的透明導(dǎo)電薄膜，有對(duì)可見(jiàn)光透明且導(dǎo)電的薄膜如SnO2薄膜、In2O3薄膜、ITO(In2O3+SnO2)薄膜等?？梢哉婵照舭l(fā)、電離蒸發(fā)、濺射、CVD(化學(xué)汽相淀積)、或噴涂形成透明導(dǎo)電薄膜。
當(dāng)這些透明導(dǎo)電薄膜用于非晶太陽(yáng)能電池時(shí)，需要通過(guò)刻蝕處理，在預(yù)定的選擇區(qū)域構(gòu)圖。但是，這些透明導(dǎo)電薄膜不溶于酸和堿，因此很難刻蝕。具體地，其化學(xué)刻蝕反應(yīng)很慢，因此，為了加快化學(xué)刻蝕反應(yīng)速度，需要在高溫進(jìn)行化學(xué)刻蝕。
在另一方面，在稱為電化學(xué)刻蝕的工藝中，由于可以用各種電解液，刻蝕反應(yīng)在室溫進(jìn)行，不需另外提供熱能。在電化學(xué)刻蝕工藝中，由電解陰極端產(chǎn)生的活潑氫還原透明導(dǎo)電薄膜使它溶于電解液中，由此去除給定區(qū)域的透明導(dǎo)電薄膜。
在本發(fā)明中，用于電解液的電解質(zhì)根據(jù)所用透明導(dǎo)電薄膜的種類而不同。電解質(zhì)的特例是氯化鈉、氯化鉀、氯化鋁、氯化鋅、氯化錫、氯化鐵、一氮化三鈉、硝酸鉀、鹽酸、硝酸和硫酸。
用于本發(fā)明的相對(duì)電極可以由選自包含鉑、碳、金、不銹鋼、鎳、銅和鉛的組中的一種或多種材料構(gòu)成。這些材料中，金、鉑和碳最合適，因?yàn)樗鼈兓瘜W(xué)穩(wěn)定性好且能容易地形成要求的圖形。
在本發(fā)明中，可以在具有要刻蝕區(qū)域(例如，包括透明導(dǎo)電薄膜)的基片和相對(duì)電極之間安裝合適的橋接部件(gapping member)，例如，使相對(duì)電極被橋接部件無(wú)接觸地壓緊，而橋接部件和基片要刻蝕的區(qū)域接觸。在這種情況下，可以使用如圖2(a)和2(b)所示的刻蝕工藝。圖2(a)是表示在電解液中基片和相對(duì)電極通過(guò)橋接部件彼此靠近設(shè)置的情況的側(cè)視圖。圖2(b)是表示從橋接部件端看，相對(duì)電極和橋接部件的設(shè)置的斜視圖。
圖2(c)是表示得到的已使透明導(dǎo)電薄膜構(gòu)圖的一個(gè)例子的斜視圖。
在圖2(a)到2(c)中，標(biāo)號(hào)101表示基片，標(biāo)號(hào)102表示要刻蝕的薄膜(例如，透明導(dǎo)電薄膜)，標(biāo)號(hào)103表示相對(duì)電極，標(biāo)號(hào)104表示橋接部件，標(biāo)號(hào)105表示電解槽，標(biāo)號(hào)106表示電解液，標(biāo)號(hào)107表示電源。
按圖2(a)和2(b)的方法，根據(jù)暴露于電解液中相對(duì)電極的圖形可以得到要求的刻蝕圖形。
在2(a)和2(b)中，四個(gè)相對(duì)電極排列為田形，通過(guò)刻蝕處理進(jìn)行構(gòu)圖。
下面詳細(xì)說(shuō)明圖2(a)到2(c)所示的方法。將具有要刻蝕薄膜102的基片101浸入電解液106，基片101端電連接到電源107的負(fù)電極。設(shè)置相對(duì)電極103，使其通過(guò)橋接部件104和基片保持預(yù)定間隔，這里相對(duì)電極103不和橋接部件104接觸，而和基片101的薄膜102接觸，在基片101的薄膜102與相對(duì)電極103之間總是存在電解液106。但是橋接部件104和基片101的薄膜102的界面一直沒(méi)有電解液106。相對(duì)電極103電連接到電源107的正電極。打開(kāi)電源，在相對(duì)電極103和基片101之間加直流或脈沖電流，僅在與相對(duì)電極103相對(duì)的薄膜102的表面進(jìn)行還原反應(yīng)，由此將薄膜102刻蝕為和相對(duì)電極圖形相對(duì)應(yīng)的圖形。因此，不需要在薄膜102側(cè)形成掩模。通過(guò)適當(dāng)調(diào)整橋接部件104的寬度和厚度，可以根據(jù)電流密度按要求調(diào)整要刻蝕薄膜102的深度。通常，設(shè)計(jì)橋接部件104的寬度和厚度在0.1mm到2mm范圍可調(diào)。當(dāng)相對(duì)電極103和基片101之間的間隔過(guò)大時(shí)，很難形成和相對(duì)電極103圖形相對(duì)應(yīng)的要求刻蝕圖形。
還有，適當(dāng)調(diào)整直流電流所加時(shí)間或/和所加直流電流的大小，或使用脈沖電流，可以按要求控制刻蝕處理構(gòu)圖的選擇性。
希望橋接部件104由耐化學(xué)藥品的軟材料如硅酮橡膠、硅酮海綿等構(gòu)成。
為了和構(gòu)圖一起進(jìn)行刻蝕處理，需要如上所述加直流電流或脈沖電流加快電解反應(yīng)?？梢赃m當(dāng)調(diào)整電解液的濃度控制電解還原反應(yīng)。但是，使用高濃度的電解液常具有會(huì)刻蝕所用裝置的金屬部分的問(wèn)題。
另外，適當(dāng)調(diào)整所加電流的時(shí)間或/和所加電流的大小，即使在用低濃度電解液的情況下，也能形成要求的刻蝕圖形。
保持所加電流為常數(shù)時(shí)能形成均勻線性圖形。
另外，當(dāng)所加電流為脈沖電流時(shí)，以很薄的薄膜形式多步地逐步刻蝕薄膜(例如，包括透明導(dǎo)電薄膜)，由此，可以無(wú)還原薄膜殘余地形成高精度的輪廓清晰的線性圖形。
現(xiàn)在，如透明導(dǎo)電薄膜等要刻蝕薄膜的構(gòu)圖精度對(duì)如光伏部件(包括太陽(yáng)能電池)等的半導(dǎo)體器件(包括光電半導(dǎo)體器件)的性能有重要影響。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行構(gòu)圖制備的半導(dǎo)體器件的一個(gè)例子可以是如圖3(a)和3(b)的非晶太陽(yáng)能電池。
這里，應(yīng)該明白這僅是示意性的，本發(fā)明還適于具有透明基片的非晶太陽(yáng)能電池。還應(yīng)明白，本發(fā)明還適于具有半導(dǎo)體層的其它半導(dǎo)體器件(具體地，光電半導(dǎo)體器件)，如單晶系列太陽(yáng)能電池、多晶系列太陽(yáng)能電池、薄膜多晶系列太陽(yáng)能電池、和微晶系列太陽(yáng)能電池。
圖3(a)是非晶太陽(yáng)能電池的剖面圖。圖3(b)是從入射光端看的非晶太陽(yáng)能電池的平面圖。在圖3(a)和3(b)的非晶太陽(yáng)能電池中，按要求使基片上的結(jié)構(gòu)層構(gòu)圖。
在圖3(a)和3(b)中，標(biāo)號(hào)300表示整個(gè)非晶太陽(yáng)能電池，301表示基片，302表示下電極層，303表示半導(dǎo)體層，304表示具有圖形區(qū)306的透明導(dǎo)電薄膜，305表示收集電極(或柵極)，307表示正電源輸出端，308表示負(fù)電源輸出端。
在非晶太陽(yáng)能電池中，基片301通常由導(dǎo)電材料構(gòu)成，它也作為背電極(或下電極)。下電極層302作為輸出半導(dǎo)體層303產(chǎn)生的電能的兩個(gè)電極中的一個(gè)。
下電極層302還提供和半導(dǎo)體層303的歐姆接觸。和半導(dǎo)體層303接觸的下電極層302的表面可以構(gòu)成來(lái)不規(guī)則地反射光。下電極層302可以由金屬體、金屬合金或透明導(dǎo)電氧化物構(gòu)成。這些材料可以是如Ag、Pt、AlSi、ZnO、In2O3、ITO等。
半導(dǎo)體層303可以包括具有由n型層和p型層疊層構(gòu)成或n型層、i型層、p型層疊層構(gòu)成的pn或pin結(jié)一個(gè)單元的單電池結(jié)構(gòu)；包括疊層兩個(gè)電池單元的疊層體的雙電池結(jié)構(gòu)，每個(gè)電池單元具有由n型層和p型層疊層構(gòu)成或n型層、i型層、p型層疊層構(gòu)成的pn或pin結(jié)；或包括疊層三個(gè)電池單元的疊層體的三單元結(jié)構(gòu)，每個(gè)電池單元具有由n型層和p型層疊層構(gòu)成或n型層、i型層、p型層疊層構(gòu)成的pn或pin結(jié)。
為了得到大量的電能，太陽(yáng)能電池需要很大的面積。但是有隨太陽(yáng)能電池面積增大光電轉(zhuǎn)換效率有降低的趨勢(shì)。主要原因是由于透明導(dǎo)電薄膜的電阻導(dǎo)致的電損耗。因此，通常根據(jù)收集電極305的電流收集效率來(lái)決定太陽(yáng)能電池的有源區(qū)。
但是，通過(guò)精確使透明導(dǎo)電薄膜構(gòu)圖，可以按要求增加太陽(yáng)能電池的有源面積，由此可以得到輸出功率的增加。
在刻蝕處理使透明導(dǎo)電薄膜構(gòu)圖的情況下，當(dāng)沒(méi)按要求充分刻蝕透明導(dǎo)電薄膜使在所得構(gòu)圖區(qū)306有斷裂時(shí)，會(huì)有從有源區(qū)之外的旁路區(qū)產(chǎn)生的漏電導(dǎo)致光電轉(zhuǎn)換效率降低的問(wèn)題。另外，這種在透明導(dǎo)電薄膜的刻蝕中的缺陷對(duì)太陽(yáng)能電池的初始特性有負(fù)影響，這歸因于可靠性測(cè)試中旁路的出現(xiàn)，這種太陽(yáng)能電池不能在室外使用。
因此，應(yīng)在刻蝕處理中整個(gè)去除透明導(dǎo)電薄膜要刻蝕去除的給定區(qū)域。
下面將說(shuō)明適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明刻蝕工藝的選擇刻蝕裝置。
圖4是表示適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明刻蝕工藝的選擇刻蝕裝置的一個(gè)例子的示意圖。
圖5是表示適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明刻蝕工藝的選擇刻蝕裝置的另一個(gè)例子的示意圖。
下面說(shuō)明圖4所示的裝置。
圖4的裝置是這樣一種裝置，即通過(guò)旋轉(zhuǎn)將基片(將進(jìn)行刻蝕處理)浸入電解液中。
在圖4中，標(biāo)號(hào)401表示電解槽，402表示具有要刻蝕區(qū)域(例如，包括薄膜)的基片，403表示電解液，404表示有要求形狀的相對(duì)電極，405表示上下移動(dòng)相對(duì)電極404的提升裝置，406表示橋接部件，407表示基片固定部件，408表示旋轉(zhuǎn)鼓，409表示旋轉(zhuǎn)軸，410表示基片運(yùn)送裝置，411表示去除處理過(guò)的液體的裝置，412表示電源，413表示順序控制器，414表示運(yùn)送帶。
電解槽401由良好耐酸和耐刻蝕材料構(gòu)成，很輕且易處理，如氯乙烯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂等。
圖4所示的旋轉(zhuǎn)鼓408為具有四個(gè)面的四面體形狀，每個(gè)面作為固定基片402的基片固定部件407。但是，旋轉(zhuǎn)鼓408的形狀不限于此。旋轉(zhuǎn)鼓408可以是具有五個(gè)或更多能固定基片402在其上的面的其它合適形狀，如五邊形、六邊形等。
如圖4所示，電源412通過(guò)它的負(fù)極電連接到旋轉(zhuǎn)軸409。旋轉(zhuǎn)軸電連接到固定于旋轉(zhuǎn)鼓408各面背端的電極，使電流流到固定在旋轉(zhuǎn)鼓所說(shuō)面上且浸在電解液403中的基片402，這里基片402作為負(fù)極。希望將電流供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成能開(kāi)能關(guān)。
相對(duì)電極404固定在提升裝置405上。橋接部件406放在固定于提升裝置405上的相對(duì)電極404上。相對(duì)電極404通過(guò)提升裝置405和順序控制器413電連接到電源412的正極。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)鼓408旋轉(zhuǎn)使固定在其上的基片402到達(dá)刻蝕區(qū)，使基片浸入裝于電解槽401的電解液403中時(shí)，相對(duì)電極404位于旋轉(zhuǎn)鼓408的旋轉(zhuǎn)半徑之外。
在刻蝕區(qū)，在電流流過(guò)之前，具有按指定順序疊層其上的相對(duì)電極404和橋接部件406的提升裝置405提升，使橋接部件406和基片402要刻蝕區(qū)域接觸，然后，電流流過(guò)相對(duì)電極404和基片402之間，刻蝕基片上要刻蝕的區(qū)域。在這種情況下，由順序控制器413按要求控制流過(guò)的電流大小和電流流過(guò)的時(shí)間。電流可以是直流或脈沖電流。完成基片402的刻蝕處理后，其上具有相對(duì)電極404和橋接部件406的提升裝置405回到起始位置。
為了利用電磁鐵產(chǎn)生的磁力的作用固緊基片，基片固定部件407裝有電磁鐵(未示出)，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)磁力按要求固定或脫離基片。
圖4的裝置可以裝配包括電磁鐵和固定板的裝置，它工作使電磁鐵從基片的背端靠近固定板以固緊基片402，和使電磁鐵從固定板上撤回以使基片脫離。
為了防止電解液漏到外面，用處理過(guò)的液體去除裝置411在基片刻蝕處理后從基片402表面去除電解溶液403。通過(guò)從空氣出口噴氣或利用刷或刮刀除去電解液。
圖4的裝置具有下面顯著優(yōu)點(diǎn)可以將要處理的基片402連續(xù)地送進(jìn)至少具有四個(gè)面的前面所述旋轉(zhuǎn)鼓408的每個(gè)基片固定部件407所在的位置，接著進(jìn)行刻蝕處理；可以無(wú)時(shí)間損失地連續(xù)進(jìn)行準(zhǔn)備、刻蝕處理、液體去除、和取出產(chǎn)品；可以在極短的時(shí)間內(nèi)完成基片的刻蝕處理。
下面說(shuō)明圖5的裝置。
圖5所示的裝置是這樣一種裝置，即上下移動(dòng)基片將基片(將進(jìn)行刻蝕處理)浸入電解液。
在圖5中，標(biāo)號(hào)501表示電解槽，502表示具有要刻蝕區(qū)域(例如，包括薄膜)的基片，503表示電解液，504表示有要求形狀的相對(duì)電極，505表示橋接部件，506表示在安裝臺(tái)上的基片固定部件，507表示上下移動(dòng)基片固定部件506的提升裝置，508表示去除處理過(guò)的液體的裝置，509表示電源，510表示順序控制器，511表示運(yùn)送帶。
提升裝置507包括空氣缸。聯(lián)合使用軸承和氣缸更有效。
如圖5所示，提升裝置507連接到具有基片固定部件506的安裝臺(tái)，以便可以利用提升裝置短時(shí)間內(nèi)將基片502浸入電解液503及進(jìn)行基片的刻蝕處理和基片的運(yùn)送。
如圖5所示，電源509電連接到固定在基片固定部件506上的基片502，它還通過(guò)順序控制器510電連接到相對(duì)電極504。
在圖5所示的裝置中，典型地按下面方法進(jìn)行基片502的刻蝕處理。即，將其上固定有基片502的基片固定部件506向下移動(dòng)浸入電解液503。然后，在電流流過(guò)之前，使相對(duì)電極504上的橋接部件505和基片502要刻蝕區(qū)域接觸。然后，電流流過(guò)相對(duì)電極504和基片502之間來(lái)刻蝕基片上要刻蝕的區(qū)域。在這種情況下，由順序控制器510按要求控制流過(guò)的電流大小和電流流過(guò)的時(shí)間。電流可以是直流或脈沖電流。
為了借助電磁鐵產(chǎn)生的磁力固緊基片，基片固定部件506裝有電磁鐵(未示出)，可以開(kāi)關(guān)磁力按要求固定或脫離基片。
為了防止電解液漏到外面，用處理過(guò)的液體去除裝置508在基片刻蝕處理后從基片502表面去除電解溶液503。通過(guò)從空氣出口噴氣或利用刷或刮刀除去電解液。
圖5所示的裝置具有下面顯著優(yōu)點(diǎn)按平面方向使基片502進(jìn)入電解槽501，因此，基片刻蝕處理要求的電解液的量少；并且使裝置的規(guī)模最小化。
下面參照?qǐng)D6和圖7說(shuō)明本發(fā)明電解去除短路缺陷的方法。
圖6是表示具有短路缺陷的半導(dǎo)體元件的一個(gè)例子的剖面圖。圖7是其中短路缺陷已去除的修復(fù)的半導(dǎo)體元件的一個(gè)例子的剖面圖。
在圖6中，由于存在缺陷1302(或短路缺陷)，短路電流通路1301從金屬基片1303延伸到透明導(dǎo)電薄膜1304，并穿過(guò)半導(dǎo)體層1305區(qū)域。這里，當(dāng)給電解液中的半導(dǎo)體元件的基片側(cè)加正偏置時(shí)，還原去除透明導(dǎo)電薄膜的涉及區(qū)域直到短路通路1301電絕緣為止。即，去除短路通路1301，使短路區(qū)域的電阻在透明導(dǎo)電薄膜和半導(dǎo)體區(qū)域的界面充分地增加。短路區(qū)域的電阻增加，方能得到基本沒(méi)有短路電流、具有良好性能的修復(fù)的半導(dǎo)體元件。具體地，如圖7所示，可以通過(guò)還原疊層在半導(dǎo)體層1305上的透明導(dǎo)電薄膜1304，去除缺陷1302周圍的區(qū)域，由此去除短路電流通路1301，從而去除短路缺陷或旁路的問(wèn)題。
對(duì)正偏置，希望給每個(gè)半導(dǎo)體元件的基片加2V到10V的偏置。對(duì)所用電解液，可以選擇使用任何電解液，只要它能還原透明導(dǎo)電薄膜，且在刻蝕工藝中通過(guò)電解能很好地去除薄膜即可。
上述短路缺陷去除工藝的優(yōu)點(diǎn)是刻蝕工藝和短路缺陷去除工藝可以使用同一種電解液，因此兩種工藝可以在同一種電解液中進(jìn)行；因此，可以在同一個(gè)電解槽連續(xù)進(jìn)行這兩種工藝；這便可以高成品率批量生產(chǎn)如光生伏打元件(包括太陽(yáng)能電池)等具有可靠性能的半導(dǎo)體元件。
圖8是本發(fā)明生產(chǎn)半導(dǎo)體元件的工藝的一個(gè)例子的流程圖。圖9是用光刻方法生產(chǎn)半導(dǎo)體元件的常規(guī)工藝的一個(gè)例子的流程圖。比較圖8所示本發(fā)明的工藝和圖9所示的常規(guī)工藝，很明顯根據(jù)本發(fā)明的工藝比常規(guī)工藝明顯簡(jiǎn)單。
圖10是表示適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明工藝的裝置的再一個(gè)例子的示意圖，其中連續(xù)地進(jìn)行刻蝕處理和短路缺陷去除處理。
在圖10中，相應(yīng)標(biāo)號(hào)1101表示電解槽，1102表示包括導(dǎo)電基片和至少在所說(shuō)基片上有半導(dǎo)體層和透明導(dǎo)電薄膜的疊層結(jié)構(gòu)(此后稱為元件基片)的光生伏打元件，1103表示電解液，1104表示用于進(jìn)行刻蝕處理的具有要求形狀的第一相對(duì)電極，1105表示上下移動(dòng)第一相對(duì)電極1104的提升裝置(此后稱為第一相對(duì)電極提升裝置)，1106表示用于進(jìn)行短路缺陷去除處理的具有要求形狀的第二相對(duì)電極，1107表示基片固定部件，1108表示具有大量作為基片固定部件1107的面的多面形的旋轉(zhuǎn)鼓，1109表示旋轉(zhuǎn)軸，1110表示基片運(yùn)送裝置，1111表示去除處理過(guò)的液體的裝置，1112表示刻蝕處理的電源(此后稱為刻蝕電源)，1113表示短路缺陷去除處理的電源(此后稱為缺陷去除電源)，1114表示順序控制器，1115表示運(yùn)送帶。
在圖10所示的裝置中，元件基片1102放置并固定在旋轉(zhuǎn)鼓1108的基片固定部件1107上，旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)鼓1108，元件基片1102相繼浸入電解液1103，接著進(jìn)行刻蝕處理和短路缺陷去除處理。
電解槽1101由具有良好耐酸和耐刻蝕性能的材料構(gòu)成，且輕便易于處理，如氯乙烯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂等。
圖10所示的旋轉(zhuǎn)鼓1108為具有五個(gè)面的五面體形狀，每個(gè)面作為固定元件基片1102的基片固定部件1107。但是，旋轉(zhuǎn)鼓1108的形狀不限于此。旋轉(zhuǎn)鼓1108可以是如三邊形等其它合適形狀，此時(shí)基片固定部件1107是個(gè)平面。用圖10所示五邊形旋轉(zhuǎn)鼓1108具有下面明顯優(yōu)點(diǎn)，即可以無(wú)時(shí)間損失地連續(xù)進(jìn)行元件基片的引入、準(zhǔn)備、刻蝕處理、短路缺陷去除處理、液體去除、和取出產(chǎn)品；且可以使旋轉(zhuǎn)鼓1108最小化。
另外，當(dāng)元件基片1102可以彎曲時(shí)，旋轉(zhuǎn)鼓1108可以是圓形，使元件基片可以以給定的曲率固定在上面。在這種情況下，第一相對(duì)電極1104和第二相對(duì)電極1106需要形成為給定的曲率形狀。
希望裝置的電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為這樣，即在進(jìn)行刻蝕處理和進(jìn)行短路缺陷去除處理時(shí)使旋轉(zhuǎn)鼓1108的每個(gè)基片固定部件1107的導(dǎo)電狀態(tài)處于開(kāi)態(tài)，且在不進(jìn)行這些處理時(shí)關(guān)閉。
如圖10所示，刻蝕電源1112通過(guò)其負(fù)極和順序控制器1114電連接到旋轉(zhuǎn)軸1109。類似地，缺陷去除電源1113通過(guò)其負(fù)極和順序控制器1114電連接到旋轉(zhuǎn)軸1109。旋轉(zhuǎn)軸1109電連接到旋轉(zhuǎn)鼓1108各面的背端，使電流流到固定在所說(shuō)面上且浸入電解液1103的元件基片1102，這里元件基片1102作負(fù)極。將電流供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為能開(kāi)能關(guān)。
第一相對(duì)電極1104固定在第一相對(duì)電極提升裝置1105上，且通過(guò)提升裝置1105電連接到刻蝕電源1112的正極。類似地，第二相對(duì)電極1106固定在第二相對(duì)電極提升裝置上，且通過(guò)所說(shuō)提升裝置電連接到缺陷去除電源1113的正極。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)鼓1108旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一相對(duì)電極1104置于旋轉(zhuǎn)鼓1108的旋轉(zhuǎn)半徑之外，在電流流過(guò)之前，第一相對(duì)電極置于元件基片1102附近，然后，電流流過(guò)第一相對(duì)電極1104和元件基片1102之間，以刻蝕元件基片1102上要刻蝕的給定區(qū)域。在這種情況下，由順序控制器1114按要求控制流過(guò)的電流大小和電流流過(guò)的時(shí)間。電流可以是直流或脈沖電流。
第一相對(duì)電極1104為上述要求圖形。在刻蝕處理中，將電流匯集到電極引起電化學(xué)反應(yīng)。希望第一相對(duì)電極一直有能獲得均勻構(gòu)圖線的作用。從這點(diǎn)看，希望第一相對(duì)電極1104由如鉑、金或碳等長(zhǎng)壽命材料構(gòu)成。
在短路缺陷去除處理中，設(shè)置第二相對(duì)電極1106，使它和元件基片1102維持預(yù)定平行間隔，給元件基片1102端加正偏置，由此去除元件基片中的短路缺陷。在這種情況下，和刻蝕處理一樣，由順序控制器1114按要求控制流過(guò)的電流大小和電流流過(guò)的時(shí)間。
可以安裝能調(diào)節(jié)第二相對(duì)電極1106和第二相對(duì)電極1106端上的元件基片1102之間的間隔的裝置。
第二相對(duì)電極1106可以由鉑、碳、金、不銹鋼、鎳、銅或鉛構(gòu)成。在需要第二相對(duì)電極1106具有特別良好的耐溶解性能時(shí)，最好由具有化學(xué)穩(wěn)定性且易于處理成要求圖形的鉑構(gòu)成該電極。
為了借助電磁鐵產(chǎn)生的磁力固緊元件基片1102，基片固定部件1107具有電磁鐵，可以開(kāi)關(guān)電磁力按要求固定或脫離基片。
圖10所示的裝置可以具有包括電磁鐵和固定板的裝置，它工作使電磁鐵從元件基片的背面靠近固定板以固緊基片1102，和使電磁鐵從固定板撤回以使基片脫離。
為了防止電解液漏到外面，用處理過(guò)的液體去除裝置1111在元件基片刻蝕處理和短路缺陷去除處理后從元件基片1102表面去除電解溶液1103。通過(guò)從空氣出口噴氣或通過(guò)刷或刮，除去電解液。
圖10所示的裝置具有下面顯著優(yōu)點(diǎn)可以將要處理的元件基片1102連續(xù)地送進(jìn)旋轉(zhuǎn)鼓1108的每個(gè)基片固定部件1107所在的位置，接著進(jìn)行刻蝕處理，然后進(jìn)行短路缺陷去除處理；可以無(wú)時(shí)間損失地連續(xù)進(jìn)行引入要處理的元件基片、準(zhǔn)備、刻蝕處理、短路缺陷去除處理、液體去除、和取出產(chǎn)品；且可以在極短的時(shí)間完成元件基片的刻蝕處理和短路缺陷去除處理。
下面，參照不限制本發(fā)明范圍的實(shí)施例，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
例1在該例中，按下面的方法，制備具有圖3(a)和3(b)所示結(jié)構(gòu)且用圖4所示刻蝕裝置使透明導(dǎo)電薄膜構(gòu)圖的100個(gè)pin結(jié)單單元型非晶太陽(yáng)能電池。
1.制備光生伏打元件首先用不銹鋼SUS430BA板(商標(biāo)名)作基片301。將不銹鋼板去油，然后很好地清洗。
在作基片301的很好地清洗過(guò)的不銹鋼板上，用常規(guī)濺射形成包括4000埃Ag和4000埃ZnO薄膜的兩層下電極層302。隨后，在下電極層302上，用常規(guī)RF等離子CVD形成包括從基片端按指定順序疊層的250埃n型層/4000埃i型層/100埃p型層的具有pin結(jié)構(gòu)的單電池型光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體層303，其中由SiH4氣、PH3氣和H2的混合氣形成作為n型層的n型a-Si薄膜；由SiH4氣和H2的混合氣形成作為i型層的i型a-Si薄膜；由SiH4氣、BF3氣和H2的混合氣形成作為p型層的p型μc-Si薄膜。然后，在光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體層303上，用常規(guī)電阻加熱蒸發(fā)工藝形成作為透明導(dǎo)電薄膜304(具有防止光反射的功能)的700埃的In2O3薄膜，其中In源在O2氣氛中190℃下蒸發(fā)。這樣得到光生伏打元件。
通過(guò)基片切割所得光生伏打元件得到100個(gè)31cm×31cm大小的光生伏打元件(此后稱這些光生伏打元件為元件基片)。
2.對(duì)光生伏打元件的透明導(dǎo)電薄膜進(jìn)行構(gòu)圖處理(刻蝕處理)用圖4所示的刻蝕裝置進(jìn)行構(gòu)圖處理。
將上述步驟1得到的100個(gè)元件基片中的一個(gè)放置在圖4所示的刻蝕裝置的兩個(gè)運(yùn)送帶414(橡膠構(gòu)成)中的一個(gè)上，使這個(gè)元件基片與運(yùn)送帶414的表面接觸?；\(yùn)送裝置410(具有吸盤)水平移動(dòng)，到達(dá)其上具有元件基片的運(yùn)送帶414，并將元件基片從運(yùn)送帶414取走。然后，具有元件基片的基片運(yùn)送裝置410水平退回并放下元件基片402，將基片置于四邊形旋轉(zhuǎn)鼓408的基片固定部件407上。此后，基片運(yùn)送裝置410回到起始位置。
另外，在從其上取走元件基片402的運(yùn)送帶414上，接著放置元件基片準(zhǔn)備下步處理。
將元件基片402置于四邊形旋轉(zhuǎn)鼓408的基片固定部件407上后，升高電磁鐵(未示出，但前面解釋過(guò))借助電磁鐵產(chǎn)生的磁力將元件基片402固緊在基片固定部件407上。然后，旋轉(zhuǎn)鼓408旋轉(zhuǎn)，使固定在基片固定部件407的元件基片402到達(dá)刻蝕處理區(qū)，將固定在基片固定部件407的元件基片402浸入裝于電解槽401的電解液403。電解液403用包含8wt％六水氯化鋁作溶于其中的電解質(zhì)且具有65.0mS/cm2的電導(dǎo)率的電解液，使它保持在25℃。此時(shí)，旋轉(zhuǎn)鼓408的旋轉(zhuǎn)暫停。
另外，由于旋轉(zhuǎn)鼓408如上述旋轉(zhuǎn)，按和形成元件基片402一樣的方法，基片運(yùn)送裝置工作從運(yùn)送帶414取走下一個(gè)元件基片并放置在下一個(gè)基片固定部件407上，固緊元件基片使它確保固定在基片固定部件上。然后，在從其上取走后一個(gè)元件基片運(yùn)送帶414上，接著放置元件基片準(zhǔn)備下步處理。
當(dāng)元件基片402到達(dá)刻蝕區(qū)并浸入電解液中時(shí)，具有按指定順序疊層于基片上的相對(duì)電極404和包括1mm厚的橡膠部件的橋接部件406的提升裝置405提升，使橋接部件406和固定在基片固定部件407的元件基片402的透明導(dǎo)電薄膜接觸。
這里，相對(duì)電極404使用已構(gòu)圖的包括鉑板的相對(duì)電極，其中，1mm厚的硅酮橡膠連接到鉑板上以覆蓋所說(shuō)鉑板的整個(gè)表面，相對(duì)電極具有通過(guò)硅酮橡膠薄膜形成的大小為30cm×30cm且寬為0.5mm的方形槽，使鉑板暴露于方形槽中，而鉑板的其余背面和側(cè)面被絕緣膜絕緣。
然后，打開(kāi)電源412，在相對(duì)電極404和元件基片402之間加25A直流0.5秒，同時(shí)由順序控制器413進(jìn)行控制。此后，提升裝置405與橋接部件406和相對(duì)電極404一起回到起始位置。
然后，旋轉(zhuǎn)鼓408又旋轉(zhuǎn)，當(dāng)固定在基片固定部件407的元件基片402通過(guò)處理過(guò)的液體去除裝置411時(shí)，處理過(guò)的液體去除裝置工作，對(duì)元件基片402噴空氣去除沉積在元件基片上的電解液。
再后，當(dāng)旋轉(zhuǎn)鼓408的基片固定部件407(其上具有無(wú)電解液的元件基片402)回到起始位置時(shí)，旋轉(zhuǎn)鼓408的旋轉(zhuǎn)暫停，電磁鐵從元件基片撤回。
隨后，基片運(yùn)送裝置410下降到達(dá)旋轉(zhuǎn)鼓408的基片固定部件407上的元件基片402，從旋轉(zhuǎn)鼓408上取走元件基片402，并卸下另一運(yùn)送帶414上的元件基片402。該運(yùn)送帶工作以將元件基片402運(yùn)送到裝置外。這樣。得到具有已構(gòu)圖的透明導(dǎo)電薄膜的光生伏打元件。構(gòu)圖所需的時(shí)間為10秒。
按和上述元件基片402一樣的方法連續(xù)處理每個(gè)固定在基片固定部件407上的連續(xù)的元件基片。
由此，連續(xù)處理上述步驟1得到的100個(gè)光生伏打元件，得到100個(gè)具有已構(gòu)圖的透明導(dǎo)電薄膜的已構(gòu)圖光生伏打元件。
3.制備太陽(yáng)能電池使用上面步驟2得到的100個(gè)已構(gòu)圖的光生伏打元件，按下面方法制備100個(gè)太陽(yáng)能電池。
用純水很好地清洗每個(gè)光生伏打元件，接著干燥。
在這樣清洗過(guò)的光生伏打元件的已構(gòu)圖透明導(dǎo)電薄膜上，通過(guò)絲網(wǎng)印刷施加Ag漿料，接著干燥，由此形成作為收集電極305的柵極。由此，用Ag漿料將作為正電輸出端307的銅管連接到作為收集電極305的柵極，用焊料將作為負(fù)電輸出端308的錫箔連接到基片301的背面。由此得到太陽(yáng)能電池。按這種方法，得到100個(gè)太陽(yáng)能電池。
評(píng)估對(duì)每個(gè)所得太陽(yáng)能電池，進(jìn)行下面評(píng)估。
(1).按下面的方法評(píng)估初始特性。
按常規(guī)V-I特性測(cè)量方法測(cè)量黑暗狀態(tài)下的電壓-電流特性(V-I特性)，根據(jù)所得曲線原點(diǎn)附近的斜率可以得到旁路電阻。計(jì)算100個(gè)太陽(yáng)能電池的旁路電阻的平均值，結(jié)果為80kΩ.cm2。發(fā)現(xiàn)所有太陽(yáng)能電池都沒(méi)有產(chǎn)生旁路。
(2).用具有AM 1.5全太陽(yáng)光譜和能提供100mW/cm2光通量的準(zhǔn)太陽(yáng)光源的太陽(yáng)能電池模擬器(SPIRE公司提供)測(cè)量每個(gè)太陽(yáng)能電池特性，根據(jù)測(cè)量的太陽(yáng)能電池特性得到光電轉(zhuǎn)換效率，按此方法評(píng)估光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果，所有的太陽(yáng)能電池皆具有在7.0±0.2％范圍的滿意的轉(zhuǎn)換效率。
隨后，用顯微鏡檢查每個(gè)太陽(yáng)能電池的經(jīng)過(guò)刻蝕處理的構(gòu)圖區(qū)。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)幾乎100個(gè)太陽(yáng)能電池都沒(méi)有斷開(kāi)或不合格刻蝕區(qū)，且具有均勻的刻蝕線。發(fā)現(xiàn)成品率為95％。
(3).使用100個(gè)太陽(yáng)能電池中的一些，并根據(jù)用常規(guī)熱壓縮層迭處理生產(chǎn)太陽(yáng)能電池組件的常規(guī)工藝，得到多個(gè)太陽(yáng)能電池組件，根據(jù)和對(duì)單晶系列太陽(yáng)能電池組件的環(huán)境壽命測(cè)試有關(guān)的JIS C8917說(shuō)明的溫度和濕度循環(huán)測(cè)試A-2條件對(duì)每個(gè)所得太陽(yáng)能電池組件進(jìn)行可靠性測(cè)試。具體地，將太陽(yáng)能電池組件放置在能選擇控制溫度和濕度的恒溫恒濕槽中，將太陽(yáng)能電池組件交替重復(fù)暴露-40℃氣氛一小時(shí)的周期和暴露85℃/85％RH氣氛一小時(shí)的周期20次。然后，使用前面(2)說(shuō)明的太陽(yáng)能電池模擬器，按和前面(2)一樣的方法測(cè)試其光電轉(zhuǎn)換效率。將測(cè)試的光電轉(zhuǎn)換效率和前面(2)得到的轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行比較，觀測(cè)每個(gè)太陽(yáng)能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率的退化率。計(jì)算所有的太陽(yáng)能電池組件的退化率的平均值，結(jié)果為滿意的2.0％。
從上述評(píng)估結(jié)果，應(yīng)明白下面事實(shí)。即，通過(guò)前面刻蝕處理的構(gòu)圖精度足夠好，通過(guò)前面刻蝕處理的構(gòu)圖方法生產(chǎn)的所有太陽(yáng)能電池有足夠好的初始特性和高的可靠性。另外，應(yīng)明白根據(jù)本發(fā)明的工藝能以改進(jìn)的處理速度和短的刻蝕所需時(shí)間批量生產(chǎn)高可靠性太陽(yáng)能電池，且電解刻蝕處理前后無(wú)需進(jìn)行準(zhǔn)備步驟。
比較例1在該比較例中，制備具有圖3(a)和3(b)所示結(jié)構(gòu)且用光刻和電解刻蝕的常規(guī)構(gòu)圖工藝使透明導(dǎo)電薄膜構(gòu)圖的100個(gè)pin結(jié)單單元型非晶太陽(yáng)能電池。
1.制備光生伏打元件根據(jù)例1步驟1(制備光生伏打元件)的制備光生伏打元件的工藝，制備100個(gè)光生伏打元件。
2.利用光刻和電解刻蝕對(duì)光生伏打元件的透明導(dǎo)電薄膜進(jìn)行構(gòu)圖處理用圖1(a)到1(h)說(shuō)明的常規(guī)構(gòu)圖工藝對(duì)每個(gè)前面步驟1得到的光生伏打元件的透明導(dǎo)電薄膜進(jìn)行構(gòu)圖處理。
即，在每個(gè)光生伏打元件的透明導(dǎo)電薄膜上，施加包括光敏樹(shù)脂的覆蓋成分形成光刻膠，然后干燥。然后，將具有大小為30cm×30cm且寬為0.5mm的方形掩模圖形形成在膠上，接著用紫外光照射。用顯影機(jī)對(duì)制品顯影，接著清洗和沖洗，然后干燥，由此得到已構(gòu)圖的產(chǎn)品(此后稱為元件基片)。在包括相對(duì)電極和由8wt％六水氯化鋁作為溶于其中的電解質(zhì)且具有65.0mS/cm2的導(dǎo)電率的電解液(和例1一樣)的常規(guī)刻蝕容器中，刻蝕處理元件基片，接著清洗和干燥。然后，用乙醇去除元件基片上的殘余掩模，接著清洗干燥。由此得到具有已構(gòu)圖的透明導(dǎo)電薄膜的光生伏打元件。
重復(fù)上面過(guò)程，得到100個(gè)具有已構(gòu)圖透明導(dǎo)電薄膜的光生伏打元件。
3.制備太陽(yáng)能電池使用上面步驟2得到的100個(gè)已構(gòu)圖的光生伏打元件，根據(jù)例1步驟3(制備太陽(yáng)能電池)的工藝制備100個(gè)太陽(yáng)能電池。
評(píng)估以與例1同樣的評(píng)估方法對(duì)100個(gè)所得太陽(yáng)能電池進(jìn)行評(píng)估。
(1).以與例1同樣的評(píng)估方法評(píng)估每個(gè)太陽(yáng)能電池的初始特性，結(jié)果，發(fā)現(xiàn)100個(gè)太陽(yáng)能電池中的10個(gè)具有10kΩ.cm2的旁路電阻。
(2).以例1同樣的評(píng)估方法評(píng)估每個(gè)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)所有的太陽(yáng)能電池具有在5.3±1.8％范圍的光電轉(zhuǎn)換效率。發(fā)現(xiàn)某些太陽(yáng)能電池產(chǎn)生旁路。
用顯微鏡檢查每個(gè)太陽(yáng)能電池的構(gòu)圖區(qū)。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)幾乎所有太陽(yáng)能電池都有斷開(kāi)。認(rèn)為這些斷開(kāi)問(wèn)題可能是由于沒(méi)有充分去除紫外線照射構(gòu)圖的掩模產(chǎn)生的。
對(duì)具有劣等光電轉(zhuǎn)換效率和旁路的太陽(yáng)能電池，發(fā)現(xiàn)它們具有不需要的大寬度的不平的構(gòu)圖線。原因是光刻膠薄膜和透明導(dǎo)電薄膜之間的粘附性不足，且相對(duì)電極側(cè)的透明導(dǎo)電薄膜區(qū)沒(méi)有構(gòu)圖，由此，不能按希望控制電力線，結(jié)果引起側(cè)刻蝕或過(guò)刻蝕。
例2在該例中，按下面的方法，制備具有圖3(a)和3(b)所示結(jié)構(gòu)且用圖4所示刻蝕裝置使透明導(dǎo)電薄膜構(gòu)圖的100個(gè)pin結(jié)三單元型非晶太陽(yáng)能電池。
1.制備光生伏打元件首先用不銹鋼SUS430BA板(商標(biāo)名)作基片301。將不銹鋼板去油，然后清洗。
在作基片301的清洗過(guò)的不銹鋼板上，用常規(guī)濺射工藝形成包括4000埃Ag和4000埃ZnO薄膜的兩層下電極層302。隨后，在下電極層302上，利用常規(guī)微波等離子CVD工藝，形成從基片端起按指定順序疊層有包括250埃n型層/1050埃i型層/100埃p型層的下單元、有包括600埃n型層/1450埃i型層/100埃p型層的中單元、有包括100埃n型層/1000埃i型層/100埃p型層的上單元的具有nip/nip/nip結(jié)構(gòu)的pin結(jié)三單元型光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體層303，其中，由SiH4氣、PH3氣和H2的混合氣形成作為n型層的n型a-Si薄膜；由SiH4氣和H2的混合氣形成作為i型層的i型a-Si薄膜；由SiH4氣、BF3氣和H2的混合氣形成作為p型層的p型μc-Si薄膜。然后，在光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體層303上，用常規(guī)濺射工藝形成作為透明導(dǎo)電薄膜304(具有防止光反射的功能)的730埃的ITO薄膜，其中在O2氣氛中170℃下濺射包含In和Sn的靶。這樣得到光生伏打元件。
通過(guò)基片切割所得光生伏打元件得到100個(gè)31cm×31cm大小的光生伏打元件。
2.對(duì)光生伏打元件的透明導(dǎo)電薄膜進(jìn)行構(gòu)圖處理(刻蝕處理)對(duì)上述步驟1得到的100個(gè)光生伏打元件按例1步驟2一樣的方法進(jìn)行構(gòu)圖處理。
具體地，將上面步驟1得到的100個(gè)光生伏打元件相繼放入圖4所示的刻蝕裝置，按例1步驟2一樣的方法連續(xù)進(jìn)行構(gòu)圖處理，由此得到100個(gè)具有已構(gòu)圖的透明導(dǎo)電薄膜的已構(gòu)圖光生伏打元件。
3.制備太陽(yáng)能電池使用上面步驟2得到的100個(gè)已構(gòu)圖的光生伏打元件，根據(jù)例1步驟3(制備太陽(yáng)能電池)說(shuō)明的工藝制備100個(gè)太陽(yáng)能電池。
評(píng)估以與例1同樣的評(píng)估方法對(duì)100個(gè)所得太陽(yáng)能電池進(jìn)行評(píng)估。
(1).以例1同樣的評(píng)估方法評(píng)估每個(gè)太陽(yáng)能電池的初始特性。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)100個(gè)太陽(yáng)能電池中的平均旁路電阻為90kΩ.cm2。所有的太陽(yáng)能電池都沒(méi)有產(chǎn)生旁路。
(2).以例1同樣的評(píng)估方法評(píng)估每個(gè)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)所有的太陽(yáng)能電池具有在9.0±0.2％范圍的滿意的光電轉(zhuǎn)換效率。
隨后，用顯微鏡測(cè)試每個(gè)太陽(yáng)能電池的刻蝕處理的構(gòu)圖區(qū)。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)幾乎100個(gè)太陽(yáng)能電池都沒(méi)有斷開(kāi)或不合格刻蝕區(qū)，且具有均勻的刻蝕線。發(fā)現(xiàn)成品率為95％。
(3).使用100個(gè)太陽(yáng)能電池中的一些，并根據(jù)用常規(guī)熱壓縮層迭處理生產(chǎn)太陽(yáng)能電池組件的常規(guī)工藝，得到多個(gè)太陽(yáng)能電池組件，對(duì)得到的太陽(yáng)能電池組件，按和例1相同的方法進(jìn)行可靠性測(cè)試。結(jié)果，所有的太陽(yáng)能電池組件的退化率的平均值為滿意的約2.1％。
從上述評(píng)估結(jié)果，應(yīng)明白下面事實(shí)。即，通過(guò)前面刻蝕處理的構(gòu)圖精度足夠好，通過(guò)前面刻蝕處理的構(gòu)圖方法生產(chǎn)的所有太陽(yáng)能電池有足夠好的初始特性和高可靠性。另外，應(yīng)明白根據(jù)本發(fā)明的工藝能以改進(jìn)的處理速度和短的刻蝕要求時(shí)間批量生產(chǎn)高可靠性太陽(yáng)能電池，且電解刻蝕處理前后無(wú)需進(jìn)行準(zhǔn)備步驟。
例3在該例中，按下面的方法，制備具有圖3(a)和3(b所示結(jié)構(gòu)且用圖5所示刻蝕裝置使透明導(dǎo)電薄膜構(gòu)圖的100個(gè)pin結(jié)單單元型非晶太陽(yáng)能電池。
1.制備光生伏打元件根據(jù)例1步驟1(制備光生伏打元件)的制備光生伏打元件的工藝，制備100個(gè)pin結(jié)單電池型光生伏打元件。(這些光生伏打元件此后稱為元件基片)。
2.對(duì)光生伏打元件的透明導(dǎo)電薄膜進(jìn)行構(gòu)圖處理用圖5所示的刻蝕裝置進(jìn)行構(gòu)圖處理。
將上述步驟1得到的100個(gè)元件基片中的一個(gè)放置在圖5刻蝕裝置的兩個(gè)運(yùn)送帶511(橡膠構(gòu)成)中的一個(gè)上，使元件基片的基片與運(yùn)送帶511的表面接觸。具有含基片固定部件506的安裝臺(tái)的提升裝置507水平移動(dòng)，到達(dá)其上具有元件基片的運(yùn)送帶511，并借助激勵(lì)在基片固定部件506上的電磁鐵(未示出)產(chǎn)生的磁力將元件基片從運(yùn)送帶511取走，從而使元件基片502放置在基片固定部件506上。然后，提升裝置507水平退回，并下降將固定元件基片402于其上的基片固定部件506浸入裝于電解槽501的電解液503。電解液503使用包含10wt％六水氯化鉀作為溶于其中的電解質(zhì)且具有50.0mS/cm2的導(dǎo)電率的電解液，使它保持在25℃。隨后，提升裝置507繼續(xù)下降使元件基片502的透明導(dǎo)電薄膜與包括1mm厚的疊置在相對(duì)電極504上的硅酮橡膠的橋接部件505接觸。
這里，相對(duì)電極504使用已構(gòu)圖的包括鉑板的相對(duì)電極，其中，1mm厚的硅酮橡膠連接到鉑板以覆蓋所說(shuō)鉑板的整個(gè)表面，相對(duì)電極具有通過(guò)硅酮橡膠薄膜形成的大小為30cm×30cm且寬為0.5mm的方形槽，這樣使鉑板暴露于方形槽中，而鉑板的其余背面和側(cè)面被絕緣膜絕緣。
然后，打開(kāi)電源509，在相對(duì)電極504和元件基片502之間加30A直流0.4秒，并由順序控制器510進(jìn)行控制。此后，提升裝置507提升，當(dāng)固定在安裝臺(tái)的基片固定部件506上的元件基片502通過(guò)處理過(guò)的液體去除裝置508時(shí)，處理過(guò)的液體去除裝置工作，對(duì)元件基片502噴空氣來(lái)去除淀積在元件基片上的電解液。
提升裝置507提升，直到固定在安裝臺(tái)的基片固定部件506的元件基片502置于電解槽上面后，提升裝置水平移動(dòng)到達(dá)另一運(yùn)送帶511，關(guān)閉電磁鐵，從運(yùn)送帶511上撤回將元件基片固定到安裝臺(tái)的基片固定部件506表面上的電磁力。該運(yùn)送帶工作，將處理過(guò)的元件基片送出裝置外。這樣。得到具有已構(gòu)圖的透明導(dǎo)電薄膜的光生伏打元件。構(gòu)圖處理要求的時(shí)間為10秒。
連續(xù)重復(fù)上述過(guò)程。由此，連續(xù)處理上述步驟1得到的100個(gè)光生伏打元件，得到100個(gè)具有已構(gòu)圖的透明導(dǎo)電薄膜的已構(gòu)圖光生伏打元件。
3.制備太陽(yáng)能電池使用上面步驟2得到的100個(gè)已構(gòu)圖的光生伏打元件，根據(jù)例1步驟3(制備太陽(yáng)能電池)說(shuō)明的工藝制備100個(gè)太陽(yáng)能電池。
評(píng)估以與例1同樣的評(píng)估方法對(duì)100個(gè)所得太陽(yáng)能電池進(jìn)行評(píng)估。
(1).以例1同樣的評(píng)估方法對(duì)每個(gè)太陽(yáng)能電池進(jìn)行初始特性的評(píng)估。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)100個(gè)太陽(yáng)能電池中的平均旁路電阻為85kΩ.cm2。所有的太陽(yáng)能電池都沒(méi)有產(chǎn)生旁路。
(2).以例1同樣的評(píng)估方法對(duì)每個(gè)太陽(yáng)能電池進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換效率的評(píng)估。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)所有的太陽(yáng)能電池具有在7.1±0.3％范圍的滿意的光電轉(zhuǎn)換效率。
隨后，用顯微鏡檢查對(duì)每個(gè)太陽(yáng)能電池的刻蝕處理的構(gòu)圖區(qū)。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)幾乎100個(gè)太陽(yáng)能電池都沒(méi)有斷開(kāi)或不合格刻蝕區(qū)，且具有均勻的刻蝕線。發(fā)現(xiàn)成品率為97％。
(3).使用100個(gè)太陽(yáng)能電池中的一些并根據(jù)用常規(guī)熱壓縮層迭處理生產(chǎn)太陽(yáng)能電池組件的常規(guī)工藝，得到多個(gè)太陽(yáng)能電池組件，對(duì)得到的太陽(yáng)能電池組件，按和例1相同的方法進(jìn)行可靠性測(cè)試。結(jié)果，所有的太陽(yáng)能電池組件的退化率的平均值為滿意的約1.8％。
從上述評(píng)估結(jié)果，應(yīng)明白下面事實(shí)。即，通過(guò)前面刻蝕處理的構(gòu)圖精度足夠好，通過(guò)前面刻蝕處理的構(gòu)圖生產(chǎn)的所有太陽(yáng)能電池有足夠好的初始特性和高可靠性。另外，應(yīng)明白根據(jù)本發(fā)明的工藝能以改進(jìn)的處理速度和短的刻蝕所需時(shí)間批量生產(chǎn)高可靠性太陽(yáng)能電池，且電解刻蝕處理前后無(wú)需進(jìn)行準(zhǔn)備步驟。
例4在該例中，作為刻蝕金屬導(dǎo)電薄膜的一個(gè)例子，對(duì)用于IC的晶片上分布的電路進(jìn)行如下構(gòu)圖。
用常規(guī)濺射工藝在晶片上淀積1000埃厚的Ti-W金屬層，接著用常規(guī)濺射工藝在Ti-W金屬層上淀積1μm厚的金屬鋁層，得到元件體。按這種方法，得到多個(gè)元件體。
除了用改進(jìn)相對(duì)電極404得到的相對(duì)電極代替用于例1中的相對(duì)電極404外，根據(jù)使用圖4所示刻蝕裝置和例1步驟2說(shuō)明的構(gòu)圖工藝對(duì)得到的元件體進(jìn)行構(gòu)圖處理，形成與要求的分布電路圖形相對(duì)應(yīng)的圖形，其中按例1相同的方法連續(xù)對(duì)元件體進(jìn)行刻蝕處理，刻蝕它們的鋁金屬層。由此，得到具有與分布電路圖形相對(duì)應(yīng)的相對(duì)電極圖形的已構(gòu)圖元件體。
用顯微鏡測(cè)試每個(gè)得到的已構(gòu)圖元件體的構(gòu)圖區(qū)。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)所有已構(gòu)圖元件體都沒(méi)有斷開(kāi)或不合格刻蝕區(qū)，對(duì)于每個(gè)得到的構(gòu)圖元件體的分布電路圖形，檢查其電特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有已構(gòu)圖元件體沒(méi)有異常電特性。
基于上述結(jié)果應(yīng)明白，根據(jù)本發(fā)明的刻蝕處理的構(gòu)圖精度足夠好，本發(fā)明可有效地批量生產(chǎn)高可靠性IC分布電路圖形。
例5在該例中，按下面的方法，用圖10所示的能連續(xù)進(jìn)行刻蝕處理和短路缺陷去除工藝的裝置，使透明導(dǎo)電薄膜構(gòu)圖和去除制造非晶太陽(yáng)能電池中可能存在的短路缺陷，由此制備具有圖3(a)和3(b)所示結(jié)構(gòu)的100個(gè)pin結(jié)單單元型非晶太陽(yáng)能電池。
1.制備光生伏打元件根據(jù)例1步驟1(制備光生伏打元件)的制備光生伏打元件的工藝，制備100個(gè)光生伏打元件(此后稱這些光生伏打元件為元件基片)。
2.刻蝕處理和短路缺陷去除處理用圖10所示的裝置連續(xù)進(jìn)行刻蝕處理和短路缺陷去除處理。
將上述步驟1得到的100個(gè)元件基片中的一個(gè)放置在圖10裝置的兩個(gè)運(yùn)送帶1115(橡膠構(gòu)成)中的一個(gè)上，使元件基片的基片與運(yùn)送帶1115的表面接觸?；\(yùn)送裝置1110(具有吸盤)水平移動(dòng)到達(dá)其上具有元件基片的運(yùn)送帶1115，并將元件基片從運(yùn)送帶1115取走。然后，基片運(yùn)送裝置1110水平退回，并放下元件基片1102，使基片置于五邊形旋轉(zhuǎn)鼓1108的基片固定部件1107上。
另外，在從其上取走元件基片1102的運(yùn)送帶1115上，接著放置元件基片，準(zhǔn)備下步處理。
將元件基片1102如上述置于旋轉(zhuǎn)鼓1108的基片固定部件1107上后，基片運(yùn)送裝置1110回到起始位置。再后，電磁鐵(未示出，但前面解釋過(guò))升高，借助電磁鐵產(chǎn)生的磁力將元件基片1102固緊在基片固定部件1107上。然后，旋轉(zhuǎn)鼓1108旋轉(zhuǎn)，使固定在基片固定部件1107的元件基片1102到達(dá)刻蝕處理區(qū)，將固定在基片固定部件1107的元件基片1102浸入裝于電解槽1101的電解液1103。電解液1103使用包含8wt％六水氯化鋁作為溶于其中的電解質(zhì)且具有65.0mS/cm2的導(dǎo)電率的電解液，使它保持在25℃。此時(shí)，旋轉(zhuǎn)鼓408的旋轉(zhuǎn)暫停。
另外，由于旋轉(zhuǎn)鼓1108如上述旋轉(zhuǎn)，按和形成元件基片1102一樣的方法，基片運(yùn)送裝置1110工作，從運(yùn)送帶1115取走下一個(gè)元件基片，并放置在下一個(gè)基片固定部件1107上，固緊元件基片，使它確保固定在基片固定部件上。然后，在從其上取走后一個(gè)元件基片的運(yùn)送帶1115上，接著放置元件基片準(zhǔn)備下步處理。
當(dāng)元件基片1102到達(dá)刻蝕區(qū)并浸入電解液中時(shí)，具有按指定順序疊置于其表面上的相對(duì)電極1104和1mm厚的硅酮橡膠橋接部件(未示出)的提升裝置1105提升，使橋接部件與固定在基片固定部件1107的元件基片1102的透明導(dǎo)電薄膜接觸。
這里，相對(duì)電極1104使用已構(gòu)圖的包括鉑板的相對(duì)電極，其中，1mm厚的硅酮橡膠連接到鉑板以覆蓋所說(shuō)鉑板的整個(gè)表面，相對(duì)電極具有通過(guò)硅酮橡膠薄膜形成的大小為30cm×30cm且寬為0.5mm的方形槽，這樣使鉑板暴露于方形槽中，而鉑板的其余背面和側(cè)面被絕緣膜絕緣。
然后，打開(kāi)電源1112，在相對(duì)電極1104和元件基片1102之間加25A直流0.5秒，同時(shí)由順序控制器1114進(jìn)行控制。
此后，提升裝置1105與橋接部件和相對(duì)電極1104一起回到起始位置。
然后，旋轉(zhuǎn)鼓1108又旋轉(zhuǎn)，到達(dá)進(jìn)行短路缺陷去除處理區(qū)域。旋轉(zhuǎn)鼓1108的旋轉(zhuǎn)暫停。在該區(qū)中，打開(kāi)電源1113，在相對(duì)電極1106和元件基片1102之間加4.5V的D.C.偏置電壓，且由順序控制器114進(jìn)行控制。在這種情況下，相對(duì)電極1106和元件基片1102平行放置，同時(shí)它們之間保持4.0cm的間隔。
隨后，旋轉(zhuǎn)鼓1108旋轉(zhuǎn)，當(dāng)固定在基片固定部件1107的元件基片1102通過(guò)處理過(guò)的液體去除裝置1111時(shí)，處理過(guò)的液體去除裝置工作，對(duì)元件基片1102噴空氣來(lái)除去沉積在元件基片上的電解液。
再后，當(dāng)旋轉(zhuǎn)鼓1108的基片固定部件1107(其上具有無(wú)電解液的元件基片1102)回到起始位置時(shí)，旋轉(zhuǎn)鼓1108的旋轉(zhuǎn)暫停，電磁鐵從元件基片撤回。
隨后，基片運(yùn)送裝置1110下降到達(dá)旋轉(zhuǎn)鼓1108的基片固定部件1107上的元件基片1102，從旋轉(zhuǎn)鼓1108取走元件基片1102。帶有元件基片1102的基片運(yùn)送裝置1110水平移動(dòng)，到達(dá)另一運(yùn)送帶1115，并將元件基片卸到另一運(yùn)送帶。該運(yùn)送帶工作將元件基片1102運(yùn)送到裝置外。這樣，得到具有構(gòu)圖的透明導(dǎo)電薄膜但其中沒(méi)有短路缺陷的光生伏打元件。腐蝕和缺陷去除處理需要的時(shí)間為10秒。
按和上述元件基片1102一樣的方法連續(xù)處理每個(gè)固定在旋轉(zhuǎn)鼓1108的基片固定部件1107上的連續(xù)元件基片。
由此，連續(xù)處理上述步驟1得到的100個(gè)光生伏打元件，得到100個(gè)具有已構(gòu)圖的透明導(dǎo)電薄膜但沒(méi)有短路缺陷的已構(gòu)圖光生伏打元件。
3.制備太陽(yáng)能電池使用上面步驟2得到的100個(gè)已構(gòu)圖但沒(méi)有短路缺陷的光生伏打元件，根據(jù)例1步驟3(制備太陽(yáng)能電池)的過(guò)程制備太陽(yáng)能電池。
評(píng)估以與例1同樣的評(píng)估方法對(duì)100個(gè)所得太陽(yáng)能電池進(jìn)行評(píng)估。
(1).以例1同樣的評(píng)估方法對(duì)每個(gè)太陽(yáng)能電池進(jìn)行初始特性的評(píng)估。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)100個(gè)太陽(yáng)能電池中的平均旁路電阻為280kΩ.cm2。所有的太陽(yáng)能電池都沒(méi)有產(chǎn)生旁路。
(2).以例1同樣的評(píng)估方法對(duì)每個(gè)太陽(yáng)能電池進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換效率的評(píng)估。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)所有的太陽(yáng)能電池具有在7.2±0.2％范圍的滿意的光電轉(zhuǎn)換效率。
隨后，對(duì)每個(gè)太陽(yáng)能電池，用顯微鏡檢查刻蝕處理的構(gòu)圖區(qū)。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)幾乎100個(gè)太陽(yáng)能電池都沒(méi)有斷開(kāi)或不合格刻蝕區(qū)，且具有均勻的刻蝕線。發(fā)現(xiàn)成品率為98％。
(3).使用100個(gè)太陽(yáng)能電池中的一些，并根據(jù)用常規(guī)熱壓縮層迭處理生產(chǎn)太陽(yáng)能電池組件的常規(guī)工藝，得到多個(gè)太陽(yáng)能電池組件。對(duì)得到的太陽(yáng)能電池組件，按和例1相同的方法進(jìn)行可靠性測(cè)試。結(jié)果，所有的太陽(yáng)能電池組件的退化率的平均值為滿意的約2.0％。
從上述評(píng)估結(jié)果，應(yīng)明白下面事實(shí)。即，通過(guò)前面刻蝕和缺陷去除處理可以確保進(jìn)行構(gòu)圖和短路缺陷去除，通過(guò)前面刻蝕和缺陷去除處理生產(chǎn)的所有太陽(yáng)能電池有足夠好的初始特性和高可靠性。另外，應(yīng)明白根據(jù)本發(fā)明的工藝能以改進(jìn)的處理速度和短的刻蝕和缺陷去除處理所需時(shí)間批量生產(chǎn)高可靠性太陽(yáng)能電池，且電解刻蝕處理前后無(wú)需進(jìn)行準(zhǔn)備步驟。
例6在該例中，按下面的方法，用圖10的能連續(xù)進(jìn)行刻蝕處理和短路缺陷去除工藝的裝置，使透明導(dǎo)電薄膜構(gòu)圖和去除制造所說(shuō)非晶太陽(yáng)能電池中可能存在的短路缺陷，由此制備具有圖3(a)和3(b)所示結(jié)構(gòu)的100個(gè)pin結(jié)三單元型非晶太陽(yáng)能電池。
1.制備光生伏打元件根據(jù)例2步驟1(制備光生伏打元件)的制備光生伏打元件的工藝，制備100個(gè)pin結(jié)三單元型光生伏打元件。
2.刻蝕處理和短路缺陷去除處理對(duì)上述步驟1得到的100個(gè)光生伏打元件按例5步驟2一樣的方法連續(xù)進(jìn)行刻蝕處理(構(gòu)圖處理)和短路缺陷去除處理(此后稱這些處理為刻蝕和缺陷去除處理)。
具體地，將上面步驟1得到的100個(gè)光生伏打元件相繼放入圖10所示的裝置，按例5步驟2一樣的方法連續(xù)進(jìn)行刻蝕處理和短路缺陷去除處理，由此得到100個(gè)具有已構(gòu)圖的透明導(dǎo)電薄膜但沒(méi)有短路缺陷的已構(gòu)圖光生伏打元件。
3.制備太陽(yáng)能電池使用上面步驟2得到的100個(gè)已構(gòu)圖的光生伏打元件，根據(jù)例1步驟3(制備太陽(yáng)能電池)說(shuō)明的工藝制備100個(gè)太陽(yáng)能電池。
評(píng)估以與例1同樣的評(píng)估方法對(duì)100個(gè)所得太陽(yáng)能電池進(jìn)行評(píng)估。
(1).以例1同樣的評(píng)估方法對(duì)每個(gè)太陽(yáng)能電池進(jìn)行初始特性的評(píng)估。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)100個(gè)太陽(yáng)能電池中的平均旁路電阻為290kΩ.cm2。所有的太陽(yáng)能電池都沒(méi)有旁路出現(xiàn)。
(2).以例1同樣的評(píng)估方法對(duì)每個(gè)太陽(yáng)能電池進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換效率的評(píng)估。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)所有的太陽(yáng)能電池具有在9.2±0.2％范圍的滿意的光電轉(zhuǎn)換效率。
隨后，用顯微鏡檢查每個(gè)太陽(yáng)能電池的刻蝕處理的構(gòu)圖區(qū)。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)幾乎100個(gè)太陽(yáng)能電池都沒(méi)有斷開(kāi)或不合格刻蝕區(qū)，且具有均勻的刻蝕線。發(fā)現(xiàn)成品率為98％。
(3).使用100個(gè)太陽(yáng)能電池中的一些，并根據(jù)用常規(guī)熱壓縮層迭處理生產(chǎn)太陽(yáng)能電池組件的常規(guī)工藝，得到多個(gè)太陽(yáng)能電池組件。對(duì)得到的太陽(yáng)能電池組件，按和例1相同的方法進(jìn)行可靠性測(cè)試。結(jié)果，所有的太陽(yáng)能電池組件的退化率的平均值為滿意的約2.1％。
從上述評(píng)估結(jié)果，應(yīng)明白下面事實(shí)。即，通過(guò)前面刻蝕處理的構(gòu)圖精度足夠好，通過(guò)前面刻蝕處理的構(gòu)圖生產(chǎn)的所有太陽(yáng)能電池有足夠好的初始特性和高可靠性。另外，應(yīng)明白根據(jù)本發(fā)明的工藝能以改進(jìn)的處理速度和短的刻蝕所需時(shí)間批量生產(chǎn)高可靠性太陽(yáng)能電池，且電解刻蝕處理前后無(wú)需進(jìn)行準(zhǔn)備步驟。
例7除了在相對(duì)電極和元件基片之間加20A脈沖電流五次來(lái)代替刻蝕處理中所加的25A直流電流外，重復(fù)例5過(guò)程，由此得到100個(gè)非晶太陽(yáng)能電池。
評(píng)估以與例1同樣的評(píng)估方法對(duì)100個(gè)所得太陽(yáng)能電池進(jìn)行評(píng)估。
(1).以例1同樣的評(píng)估方法對(duì)每個(gè)太陽(yáng)能電池進(jìn)行初始特性的評(píng)估。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)100個(gè)太陽(yáng)能電池中的平均旁路電阻為300kΩ.cm2。所有的太陽(yáng)能電池都沒(méi)有旁路出現(xiàn)。
(2).以例1同樣的評(píng)估方法對(duì)每個(gè)太陽(yáng)能電池進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換效率的評(píng)估。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)所有的太陽(yáng)能電池具有在7.1±0.2％范圍的滿意的光電轉(zhuǎn)換效率。
隨后，用顯微鏡測(cè)試每個(gè)太陽(yáng)能電池的刻蝕處理的構(gòu)圖區(qū)。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)幾乎100個(gè)太陽(yáng)能電池都沒(méi)有斷開(kāi)或不合格刻蝕區(qū)，且具有均勻的刻蝕線。發(fā)現(xiàn)成品率為98％。
(3).使用100個(gè)太陽(yáng)能電池中的一些，并根據(jù)用常規(guī)熱壓疊層處理生產(chǎn)太陽(yáng)能電池組件的常規(guī)工藝，得到多個(gè)太陽(yáng)能電池組件。對(duì)得到的太陽(yáng)能電池組件，按和例1相同的方法進(jìn)行可靠性測(cè)試。結(jié)果，所有的太陽(yáng)能電池組件的退化率的平均值為滿意的約2.1％。
從上述評(píng)估結(jié)果，應(yīng)明白下面事實(shí)。即，通過(guò)前面刻蝕處理的構(gòu)圖精度足夠好，通過(guò)前面刻蝕處理的構(gòu)圖生產(chǎn)的所有太陽(yáng)能電池有足夠好的初始特性和高可靠性。另外，應(yīng)明白根據(jù)本發(fā)明的工藝能以改進(jìn)的處理速度和短的刻蝕所需時(shí)間批量生產(chǎn)高可靠性太陽(yáng)能電池，且電解刻蝕處理前后無(wú)需進(jìn)行準(zhǔn)備步驟。
例8除了在相對(duì)電極和元件基片之間以脈沖的方法以1秒的間隔間斷地加4.5V電壓五次來(lái)代替刻蝕處理中使用的4.5V D.C.偏壓外，重復(fù)例5過(guò)程，由此得到100個(gè)非晶太陽(yáng)能電池。
評(píng)估以與例1同樣的評(píng)估方法對(duì)100個(gè)所得太陽(yáng)能電池進(jìn)行評(píng)估。
(1).以例1同樣的評(píng)估方法對(duì)每個(gè)太陽(yáng)能電池進(jìn)行初始特性的評(píng)估。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)100個(gè)太陽(yáng)能電池中的平均旁路電阻為410kΩ.cm2。所有的太陽(yáng)能電池都沒(méi)有旁路出現(xiàn)。
(2).以例1同樣的評(píng)估方法對(duì)每個(gè)太陽(yáng)能電池進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換效率的評(píng)估。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)所有的太陽(yáng)能電池具有在7.2±0.1％范圍的滿意的光電轉(zhuǎn)換效率。
隨后，用顯微鏡測(cè)試每個(gè)太陽(yáng)能電池的刻蝕處理的構(gòu)圖區(qū)。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)幾乎100個(gè)太陽(yáng)能電池都沒(méi)有斷開(kāi)或不合格刻蝕區(qū)，且具有均勻的刻蝕線。發(fā)現(xiàn)成品率為98％。
(3).使用100個(gè)太陽(yáng)能電池中的一些，并根據(jù)用常規(guī)熱壓疊層處理生產(chǎn)太陽(yáng)能電池組件的常規(guī)工藝，得到多個(gè)太陽(yáng)能電池組件。對(duì)得到的太陽(yáng)能電池組件，按和例1相同的方法進(jìn)行可靠性測(cè)試。結(jié)果，所有的太陽(yáng)能電池組件的退化率的平均值為滿意的約2.0％。
從上述評(píng)估結(jié)果，應(yīng)明白下面事實(shí)。即，通過(guò)前面刻蝕處理的構(gòu)圖精度足夠好，通過(guò)前面刻蝕處理的構(gòu)圖生產(chǎn)的所有太陽(yáng)能電池有足夠好的初始特性和高可靠性。另外，應(yīng)明白根據(jù)本發(fā)明的工藝能以改進(jìn)的處理速度和短的刻蝕所需時(shí)間批量生產(chǎn)高可靠性太陽(yáng)能電池，且電解刻蝕處理前后無(wú)需進(jìn)行準(zhǔn)備步驟。
權(quán)利要求
1.一種刻蝕裝置，包括(a)固定具有要刻蝕區(qū)域的基片的基片固定部件，(b)裝電解液的電解槽，(c)為了將固定在基片固定部件上的基片浸入裝于電解槽的電解液中，移動(dòng)基片固定部件的移動(dòng)裝置，和(d)固定具有和形成在基片要刻蝕區(qū)域的要求刻蝕圖形相對(duì)應(yīng)的圖形的相對(duì)電極的相對(duì)電極固定部件，使所說(shuō)相對(duì)電極位于固定于基片固定部件(a)上的基片的對(duì)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的刻蝕裝置，其特征為基片固定部件(a)具有磁力產(chǎn)生裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的刻蝕裝置，其特征為磁力產(chǎn)生裝置包括電磁鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的刻蝕裝置，還包括另一能使相對(duì)電極固定部件向基片固定部件移動(dòng)的移動(dòng)裝置(e)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的刻蝕裝置，其特征為移動(dòng)裝置(c)具有每個(gè)都對(duì)應(yīng)于基片固定部件(a)的多個(gè)面的旋轉(zhuǎn)體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的刻蝕裝置，其特征為移動(dòng)裝置(c)具有能上下移動(dòng)的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的刻蝕裝置，還包括去除處理過(guò)的液體的排空裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的刻蝕裝置，其特征為排空裝置具有空氣出口。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的刻蝕裝置，其特征為排空裝置具有刷子或刀片。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的刻蝕裝置，還包括能固定第二相對(duì)電極的第二相對(duì)電極固定部件(f)，使所說(shuō)第二相對(duì)電極位于固定于基片固定部件(a)上的基片的對(duì)面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的刻蝕裝置，其特征為第二相對(duì)電極固定部件(f)是固定的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的刻蝕裝置，其特征為移動(dòng)裝置(c)具有每個(gè)面都對(duì)應(yīng)于基片固定部件(a)的多個(gè)面的旋轉(zhuǎn)體。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的刻蝕裝置，還包括去除處理過(guò)的液體的液體去除裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的刻蝕裝置，其特征為液體去除裝置具有空氣出口。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的刻蝕裝置，其特征為液體去除裝置具有刷子或刀片。
全文摘要
刻蝕物體的方法和刻蝕裝置,該方法包括:將物體浸入電解液作負(fù)電極;設(shè)置具有相應(yīng)圖形的相對(duì)電極,與物體維持預(yù)定間隔;物體和相對(duì)電極之間加直流或脈沖電流,將物體上要刻蝕的區(qū)域刻蝕成相對(duì)應(yīng)的圖形。該刻蝕裝置包括:固定基片的基片固定部件;裝電解液的電解槽;移動(dòng)基片固定部件的移動(dòng)裝置;和固定相對(duì)電極的相對(duì)電極固定部件,使所說(shuō)相對(duì)電極位于固定于基片固定部件上的基片的對(duì)面。
文檔編號(hào)C25F3/12GK1321797SQ0110468
公開(kāi)日2001年11月14日 申請(qǐng)日期2001年2月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月17日
發(fā)明者一瀨博文, 澤山一平, 長(zhǎng)谷部明男, 村上勉, 久松雅哉, 新倉(cāng)諭, 上野雪繪 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社