[發明專利]激光加工方法、激光加工裝置以及太陽能電池板制造方法

無效

• 申請號: 201010110155.2
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN101811229A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 荒木正樹;下田勇一
• 申請（專利權）人: 株式會社日立高科技
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;H01L31/18
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種使用激光束(laser?beam)來對薄膜等進行加工的激 光加工方法、激光加工裝置以及太陽能電池板(solar?panel)制造方法， 特別涉及一種可將1條激光束分叉為多條來進行加工或可使進行加工時的 各激光束間的間距(pitch)寬度可變的激光加工方法、激光加工裝置以及 太陽能電池板制造方法。

背景技術

以往在太陽能電池板的制造步驟中，在透光性基板(玻璃基板)上 依次形成透明電極層、半導體層、金屬層，并在形成后的各步驟中利用 激光束將各層加工為狹條狀(strip-like?form)，從而完成太陽能電池 板模塊(solar?panel?module)。在以此方式制造太陽能電池板模塊時， 利用激光束在玻璃基板上的薄膜上例如以約10mm的間距形成切割線 (scribe?line)。此切割線是由線寬約為30μm、且線與線的間隔約為 30μm的3條線所構成。在利用激光束來形成切割線時，通常是將激光 束照射至恒速移動的玻璃基板上。由此，可形成深度及線寬穩定的切割 線。關于此類在使用激光束的加工方法中將激光束分叉為多條來進行加 工的情況，已知有日本專利特開2004-141929號公報中所揭示的情況。

在日本專利特開2004-141929號公報所揭示的激光加工方法中，使 用相位光柵(phase?grating)來將激光分叉為多條激光束，并對工件 (work)照射分叉的多條激光束。一般而言，在太陽能電池板制造步驟 中，直接將高斯光束(Gauss?beam)用作激光束，且將光束直徑縮小為 規定的寬度而使基板移動，從而進行切割加工。如果將高斯光束用作激 光束，則加工形狀為研缽狀，從而存在中央部的膜過于懸浮或對玻璃基 板造成損傷(damage)。而且，由于切割加工中是脈沖(pulse)照射激 光束，因此存在切割線的兩側脊線起伏的問題。

而且，使同時照射的多條激光束的分叉方向與激光束的掃描方向所 構成的角度θ增大，使照射區域(area)的范圍減小，從而將多個照射 連結起來，而形成范圍較廣的除去部。但是，在日本專利特開 2004-141929號公報所揭示的激光加工方法中是使用相位光柵將激光束 分叉，因此很難使已分叉的激光束間的間距寬度形成約為10mm左右， 從而難以在太陽能電池板的制造步驟中應用日本專利特開2004-141929 號公報所揭示的技術。

為了解決所述問題，以往是在聚光透鏡(collecting?lens)的正前 方配置相位型衍射光學元件(DOE：Diffractive?Optical?Element)，該 相位型衍射光學元件將高斯光束轉換為頂帽形(Top?Hat)光束，并對基 板照射激光束。DOE是具有對激光束的配光特性進行轉換/整形的功能的 元件，主要用來將激光束的高斯(Gaussian)強度分布轉換為平頂形(flat top)(頂帽形)強度分布，從而提高激光加工等的精度。

然而，由于DOE是價格昂貴的元件，所以存在如下問題：如上所述 在分叉的多條激光束的聚光透鏡的正前方分別設置DOE將會導致價格高 漲，因而不佳。

而且，日本專利特開2004-141929號公報所揭示的激光加工方法的 情況可通過僅使作為單體元件的相位光柵進行旋轉，而簡單地對激光束 的分叉方向與激光束的掃描方向所構成的角度θ進行可變控制。但是， 在太陽能電池板制造步驟中，由于使用多個半反光鏡(half?mirror)以 及反射鏡等，來將從激光產生裝置射出的激光束分叉為間距寬度約10mm 左右的激光束，因而難以對激光束的分叉方向與激光束的掃描方向所構 成的角度θ進行可變控制，從而現狀為尚未實現所述可變控制。

發明內容

本發明的目的之一是鑒于所述問題而完成的，是提供一種無需針對 分叉的多條激光束中的每條激光束來設置DOE便可將所有激光束轉換為 頂帽形光束并照射至基板的激光加工方法、激光加工裝置以及太陽能電 池板制造方法。

本發明的目的之一是鑒于所述方面而完成的，是提供一種可使用半 反光鏡及反射鏡來將激光束分叉為多條激光束，并對該分叉方向與激光 束的掃描方向所構成的角度進行可變控制的激光加工方法、激光加工裝 置以及太陽能電池板制造方法。