[發(fā)明專利]薄膜電池的無掩模制造

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280029531.2
• 申請(qǐng)日: 2012-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN103636025A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋道英;沖·蔣;秉圣·利奧·郭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號(hào): H01M2/10
• 分類號(hào): H01M2/10;H01M10/36
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

1.一種制造薄膜電池的方法，包括：

在基板上沉積第一堆疊的覆蓋層，所述堆疊包括陰極集電器層、陰極層、電解質(zhì)層、陽極層和陽極集電器層；

激光沖模圖案化所述第一堆疊以形成第二堆疊；

激光圖案化所述第二堆疊以形成裝置堆疊，所述激光圖案化暴露陰極集電器區(qū)域和鄰近于所述陰極集電器區(qū)域的所述電解質(zhì)層的一部分，其中所述第二堆疊的所述激光圖案化包括除去所述電解質(zhì)層的所述部分的一部分厚度以在所述電解質(zhì)層中形成臺(tái)階；和

在所述裝置堆疊上沉積并且圖案化封裝層和粘合墊層。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述沉積所述第一堆疊的覆蓋層是在不破壞真空的情況下完成的。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：在所述沉積所述第一堆疊的覆蓋層之前在所述基板上沉積覆蓋沖模圖案化輔助層，所述第一堆疊的覆蓋層被沉積在所述沖模圖案化輔助層上，其中所述基板對(duì)激光為透明的并且其中所述沖模圖案化輔助層包括材料層，所述材料層用于實(shí)現(xiàn)所述沖模圖案化輔助層與所述基板之間的熱應(yīng)力失配。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述激光沖模圖案化包括：穿過所述基板的激光照射所述沖模圖案化輔助層的一部分和對(duì)所述第一堆疊的相應(yīng)部分的熱應(yīng)力失配引發(fā)的燒蝕。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述激光圖案化所述第二堆疊包括：在所述陰極集電器區(qū)域的表面之上留下一部分厚度的所述陰極層。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述粘合墊層是使用掩模沉積的。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述粘合墊層和所述封裝層被覆蓋沉積在所述裝置堆疊上并且被激光圖案化。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述粘合墊層被圖案化以完全地覆蓋所述封裝層，以便提供對(duì)所述薄膜電池的有源層的環(huán)境的進(jìn)一步保護(hù)。

9.一種用于形成薄膜電池的設(shè)備，包括：

第一系統(tǒng)，所述第一系統(tǒng)用于在基板上沉積第一堆疊的覆蓋層，所述堆疊包括陰極集電器層、陰極層、電解質(zhì)層、陽極層和陽極集電器層；

第二系統(tǒng)，所述第二系統(tǒng)用于激光沖模圖案化所述第一堆疊以形成第二堆疊；和

第三系統(tǒng)，所述第三系統(tǒng)用于激光圖案化所述第二堆疊以形成裝置堆疊，所述激光圖案化暴露陰極集電器區(qū)域和鄰近于所述陰極集電器區(qū)域的所述電解質(zhì)層的一部分，其中所述激光圖案化所述第二堆疊包括除去所述電解質(zhì)層的所述部分的一部分厚度以在所述電解質(zhì)層中形成臺(tái)階。

10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述第二系統(tǒng)和所述第三系統(tǒng)相同。

11.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括第四系統(tǒng)，所述第四系統(tǒng)用于在所述裝置堆疊上沉積并且圖案化封裝層和粘合墊層。

12.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述第一系統(tǒng)進(jìn)一步在所述沉積所述第一堆疊的覆蓋層之前在所述基板上沉積覆蓋沖模圖案化輔助層，所述第一堆疊的覆蓋層被沉積在所述沖模圖案化輔助層上，其中所述基板對(duì)激光為透明的并且其中所述沖模圖案化輔助層包括材料層，所述材料層用于實(shí)現(xiàn)所述沖模圖案化輔助層與所述基板之間的熱應(yīng)力失配，并且其中所述第二系統(tǒng)包括激光，所述激光被配置以穿過所述基板照射所述沖模圖案化輔助層的一部分以引發(fā)所述第一堆疊的相應(yīng)部分的熱應(yīng)力失配燒蝕。

13.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述激光圖案化所述第二堆疊包括在所述陰極集電器區(qū)域的表面之上留下一部分厚度的所述陰極層。

14.一種制造薄膜電池的方法，包括：

在基板上覆蓋沉積并且連續(xù)地有選擇地激光圖案化集電器層、陰極層和電解質(zhì)層以形成第一堆疊；

在所述第一堆疊上形成鋰陽極以形成第二堆疊；

覆蓋沉積并且有選擇地激光圖案化在所述第二堆疊上的粘合墊層以形成第三堆疊；和

激光沖模圖案化所述第三堆疊。

15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述形成所述鋰陽極包括在所述第一堆疊上覆蓋沉積并且有選擇地激光圖案化鋰陽極層。

16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述形成所述鋰陽極包括使用掩模在所述第一堆疊上沉積鋰。