[發明專利]掩模及使用掩模的成膜方法

有效

• 申請號: 200980133226.6
• 申請日: 2009-10-21
• 公開（公告）號: CN102131949A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 渡井美和;齊藤一也;小松孝;水野雄介;太田淳;黑巖俊二
• 申請（專利權）人: 株式會社愛發科
• 主分類號: C23C14/04
• 分類號: C23C14/04;C23C14/56;H01L31/04
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 陳萬青;王珍仙

技術領域

本發明涉及掩模及使用掩模的成膜方法。

本申請基于2008年10月21日在日本申請的特愿2008-271222號主張優先權，在此援用其內容。

背景技術

近年，從有效地利用能量的觀點來看，太陽能電池正越來越被廣泛普遍利用。作為該太陽能電池，已知有使用單晶硅的硅太陽能電池、使用多晶硅層的多晶硅太陽能電池、使用非晶硅的非晶硅太陽能電池等硅系太陽能電池。硅系太陽能電池由例如層壓有作為表面電極形成在玻璃基板上的由透明導電氧化物(TCO、Transparent?conductive?oxide)等構成的透明電極、形成在表面電極上的由硅構成的半導體層(光電轉換層)、形成為背面電極的Ag薄膜的光電轉換體構成。半導體層具有吸收光時產生電子和空穴的硅膜(i型)被p型和n型的硅膜夾持的稱為pin結的層結構。

因此，在上述太陽能電池中，在基板上層壓表面電極、半導體層和背面電極后，通過使用具有絕緣性的薄片等密封光電轉換體，形成太陽能電池模塊。由于基板的外周部分被用作薄片的粘接區域，所以需要確保太陽能電池與薄片之間的粘接性或密封性，從而優選在基板的外周部分除去光電轉換體。

作為除去基板外周部分的方法，已知例如專利文獻1所示，在基板整面形成光電轉換體后，用掩模保護形成在除了基板外周部分的部分的光電轉換體，并用噴砂材料對形成在外周部分的光電轉換體的薄膜進行研磨、除去的方法。為了防止噴砂材料造成的變形或磨損，該方法中使用的掩模由被覆形成在基板的外周部分以外的區域的光電轉換體的被覆部件和用于提高被覆部件的強度的加強部件構成。此外，已知例如專利文獻2所示，在不希望形成由ZnO膜構成的透明電極(表面電極)的透光性基板的周邊部形成第一掩模，使用第一掩模形成ZnO膜，由此僅在未被第一掩模覆蓋的區域形成ZnO膜的方法。

專利文獻1：日本特開2007-181904號公報

專利文獻2：日本特開2000-133828號公報

然而，在上述專利文獻1中，如果用噴砂材料對附著在基板外周部分的光電轉換體進行研磨，則存在噴砂材料飛散至基板表面或側面，對基板表面或側面造成損傷的問題。此外，噴砂材料飛散至掩模內，存在對形成在除去區域以外的區域的光電轉換體造成損傷的問題。如果光電轉換體受到損傷，除了使用噴砂材料的研磨工序之外，還需要為了修復受到損傷的部位，洗凈受到損傷的部位，對該部位施加偏壓等工序。為此，制造效率顯著降低。

此外，在專利文獻2的技術方案中，在成膜室內飛散的成膜材料的粒子有可能會在成膜時飛散至基板表面或側面。例如，如果構成背面電極的金屬材料附著在基板表面，則太陽光的透過率變差，太陽能電池的性能降低。此外，存在飛散至基板的表面側的成膜材料的粒子附著在成膜室內的壁面的問題。其結果是成膜室的保養工作變得煩雜。

發明內容

因此，本發明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，提供防止成膜材料的粒子附著于基板的一面(被成膜面、第一面)上的非成膜區域，同時防止成膜材料的粒子飛散至基板的另一面(非成膜面、第二面)或側面，由此可提高制造效率的掩模及使用掩模的成膜方法。

為了解決上述問題，本發明第一方式的掩模包括：平板狀的第一部分，具有在相當于基板的成膜區域的位置形成的開口部和側部，以所述平板狀的第一部分與所述基板的被成膜面重疊的方式配置所述基板；和第二部分，沿著所述第一部分的所述側部設置，覆蓋所述基板的側面的至少一部分。在本發明第一方式的掩模中，在多張所述掩模向其側方排列時，彼此鄰接的兩張所述掩模的所述第二部分分別互相重合，從而形成重合部。

根據該技術方案，可在裝配有掩模的狀態下在基板上成膜，成膜室內飛散的成膜材料粒子通過開口部附著于基板的被成膜面。因此，僅可在從基板上的開口部露出的區域、即成膜區域上成膜，所以可防止成膜材料附著于基板的被成膜面上的非成膜區域。

特別是排列有多張掩模時，由于通過彼此鄰接的兩張掩模的第二部分分別互相重合而形成重合部，所以成膜室內飛散的成膜材料粒子不能通過兩張掩模之間的間隙。因此，成膜材料粒子不會通過彼此鄰接的掩模之間的間隙侵入，所以可抑制成膜材料粒子飛散至基板的側面或非成膜面而附著于基板。

因此，無需像以往一樣，用噴砂材料等對向著基板的非成膜區域、基板的側面或非成膜面飛散，附著于基板的成膜材料進行研磨。因此，不會由于噴砂材料飛散引起對基板造成損傷，因而無需進行用于修復基板的洗凈等。因此，可提高制造效率，提高生產能力，從而可提供高性能的太陽能電池。