薄 膜シリコン太陽電池でのアプリケーション	FPD でのアプリケーション

レーザーパターニ ング装置の特徴
■マルチﾋﾞｰﾑヘッドによる高い加工処理能力 ■XYθ可動ステージと個別可動ビームヘッドによるコンパクト設計 ■サンプルテストにより最適レーザー波長、最適光学系を提案	■リニアステージによるハイスピードスキャン ■お客様のニーズに合わせた制御システムを提案 ■加工時に発生する粉塵を吸引除去する集塵機構を搭載
インラインレーザパターニング装置

装置お引渡しまで の流れ

プロセスのご提案

サンプルテストによるプロセス検証

システムのご提案

ご要望内容のお打ち合わせ

システムの設計(機械/電気/光学)

システムの製作(社内での一貫製造)

搬入/試運転/調整

お引渡し

参考例としてのプロトタイプ装置仕様

搭 載レーザー発振器 Mounted laser LD励起Nd:YVO4レーザー Diode pumped Nd:YVO4 Laser LD励起ファイバーレーザー Diode pumped Fiber Laser レー ザー波長(テスト時) Laser wavelength YVO4 Laser : 1064nm,355nm,266nm Fiber Laser  : 1060nm ビー ムヘッド Beam head Up to 4 Head ス テージ精度 Stage accuracy <±30μm 走 査速度 Scanning speed Max, 1000mm/s

経済産業省補助事業 「平成17年度 中小企業・ベンチャー挑戦事業のうち実用化研究開発事業」 における試作装置

パターニング実施例
ITO thin film patterning on glass substrate [Width of processing line-30μm Line pitch-250μm]	Al thin film patterning on glass substrate [Width of processing line-60μm Line pitch-250μm]

薄膜レーザー加工アプリケーションのご紹介

薄膜太陽電池でのアプリケーション
シリコン系薄膜太陽電池の各プロセスパターニング 化合物系太陽電池の裏面電極(モリブデン)パターニング 薄膜系太陽電池のエッジデリーション 2次元コードなどのマーキング	モリブデン膜パターニング部のSEM写真

FPDでのアプリケーション
ガラス基板・PET等樹脂基板上のITO薄膜のパターン加工 ガラス基板・PET等樹脂基板上の金属薄膜のパターン加工 2次元コードなどのマーキング PET等樹脂フィルムの切断	加工線幅10umのITO膜ライン加工部の顕微鏡写真

サンプルテスト・実証試験設備のご紹介

レーザーパターニング装置プロ トタイプ

搭載レーザー発振器 Mounted laser	LD励起Nd:YVO4レーザー Diode pumped Nd:YVO4 Laser LD励起ファイバーレーザー Diode pumped Fiber Laser
搭載ワークサイズ Work Size	50mm x 50mm 〜 1000mm x 1000mm
ビームヘッド Beam head	Up to 4 Head
ステージ精度 Stage accuracy	<±30μm
走査速度 Scanning speed	Max, 1000mm/s

社内設備
レー ザー発振器	LD励起ファイバーレーザー LD励起YVO4レーザー	最大出力：20W 波長：λ=1060nm パルス幅：110ns 最大出力：17W 波長：λ=1064nm パルス幅：15ns 最大出力：11W 波長：λ=532nm  パルス幅：13ns 最大出力： 5W 波長：λ=355nm  パルス幅：12ns 最大出力： 2W 波長：λ=266nm  パルス幅：12ns *その他、各発振器メーカの協力によるデモ機組込 みテストも実施
その他各種設備	オプティクス ワーク走査 計測機器等	各種レンズ/ミラー/スプリッタ/成形光学系/マスク等 リニア駆動式スライダー(Max 1500mm/s) CCD式ビームブロファイラ/レーザー測長器/反射・透過式顕微鏡

薄膜レーザーパターニング装置開発への取り組み

フ ラットパネルディスプレイ市場 薄型テレビ、パソコン、携帯電話、カーナビゲー ションシステムの普及に伴い、 高い需要のもとフラットパネルディスプレイ市場は拡大しています。特にブラウン管テレビから薄型テレビへの買い替え需要は高く、今後さらに液晶テレビ、プ ラズマテレビや有機ELディスプレイなどの普及が急速に進むことが予測されています。 その一方で、フラットパネルディスプレイの流通量の増加に伴い、価格競争は激化し、各パネル製造メーカでは、常に低コスト化に向けた取り組みが行われてい ます。 フ ラットパネルディスプレイに使われる薄膜回路 そこで、この流れを受け、2002 年より、当社でも、製造装置の面から製造コストの低減を提案できる新しい技術について検討しました。当社が注目したの は、機能性材料からできたナノスケールの薄い膜でした。フラットパネルディスプレイはその構成部材の多くに機能性材料の薄膜を積層したガラス基板を使って います。その製造プロセスにおいて、ガラス基板上に微細な電気回路を作るため、積層された薄膜に回路パターンを形成する必要があります。 このパターンを形成する一般的な方法としては、写真の現像技術を応用した、 フォトリソグラフィーとエッチング処理と呼ばれる２つの技術を併用したもので、実際には次のような流れで行われます(図1参照)。                          図1 従来の薄膜パターン形成方法(フォトリソグラフィーとエッチング処理) まず、 ガラス基板上に成膜された必要な機能性材料の薄膜に感光材であるフォトレジストを塗布します。そのフォトレジストに目的とする回路のパターン形状の紫外線 を照射します。すると回路と同じパターンでフォトレジストが感光します。次に現像液に浸すと感光していない部分のみレジストが除去されます。すなわち回路 と同じパターンのレジストが薄膜上に残るわけです。基板を薄膜材料が溶ける腐食液に浸すと、レジストが無い部分の薄膜が溶け出し、回路のパターンが形成さ れた薄膜基板が得られます。薄膜上に残ったレジストは不要なため剥離し、さらに残った薬液やレジストの破片を除去するため洗浄 します。このプロセスは多くの製造工場で採用されていますが、大掛かりな設備投資や多大なランニングコストが必要となります。加 えて反応性の高い薬液の使用が、環境面より問題視されています。 レー ザによる新しいプロセス技術の開 発 そこ で、当社では、レーザービームを 基板へ直接照射し、パターン状にスキャンして機能性材料の薄膜を任意の形状に除去する新たなプロセス技術の開発に取り組 むことといたしました。このプロセス技術は、従来よりも大幅に製造工程を簡略化することができるため製造設備への投資を低減することが可能となります。ま た、電力や消耗品が削減できランニングコストの低減も可能となります。特に、使用後の処理が必要となる薬液を使用しないため、環境にも配慮したプロセス技 術であるといえます。   当社では、様々な薄膜材料に対する加工方法の最適化や、アプリケーションに応じたレーザー発振器や光学系の選定に必要となる基本的な研究開発を始め、機械 の 構成や電気的な制御方法、加工の際に発生する粉塵への対策、大型基板への装置対応など実装業を重視した装置化技術の確立にも力を入れております。 特に平成17 年度は、経済産業省の補助事業において、大阪大学、九州大学との共同開発のもと、1000mm×1000mmの大型基板に対応した レーザーパ ターニング装置を試作いたしました。特徴として、複数波長のレーザー光路や12点での同時加工ができるマルチビームヘッド、自由自在な位置決め機構など、 パ ターニング能力を向上する多彩な機能を持っています。 ク リーンなエネルギーの需要に向けて CO2 の削減や石油の高騰により、 現在、クリーンで無尽蔵な太陽光エネルギーに世界の注目が集まっています。特にシリコンの使用量が少ない薄膜太陽電池は、低価格な太陽電池としてヨーロッ パを中心に需要が急増し、世界各地に生産工場が急ピッチで建設されております。 当社が取り組むレーザービームによるパターニング技術は、この薄膜太陽電池の製造工程においても必要なプロセス技術です。そこで急増する薄膜太陽電池向け 設 備のニーズに対しても、各方へ数十台の装置を提供させていただいており、御好評いただいております。