(57)【要約】【課題】製造される薄膜太陽電池の製品性能を高い状態で維持しつつ、生産タクトの低下を防止することができるレーザ加工装置を低コストで提供すること。【解決手段】レーザ加工装置は、被加工基板６０を保持する保持部２０と、被加工基板６０上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置を検知する検知部１０と、検知部１０の検知結果に基づいて、被加工基板６０上で既に加工された加工済み線の位置を算出する算出部５０と、被加工基板６０の薄膜６５に対してレーザ光Ｌを照射するレーザ照射部３０と、算出部５０の算出結果に従って、保持部２０およびレーザ照射部３０のうちの少なくとも一方を、移動可能とする加工移動部３５と、を備えている。算出部５０は、常温における被加工基板６０上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置と、熱膨張した被加工基板６０上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置とを比較することで、熱膨張した被加工基板６０上における加工済み線の位置を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板に配置された薄膜とを有する太陽電池に用いられる被加工基板を加工するレーザ加工装置において、
前記被加工基板を保持する保持部と、
前記被加工基板上の基準点の位置を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果に基づいて、前記被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出する算出部を含む制御部と、
前記被加工基板の前記薄膜に対してレーザ光を照射するレーザ照射部と、
前記算出部の算出結果に従って、制御部により前記保持部および前記レーザ照射部のうちの少なくとも一方を、移動する加工移動部と、を備え、
前記算出部は、常温における前記被加工基板上の基準点の位置と、熱膨張した前記被加工基板上の基準点の位置とを比較することで、熱膨張した該被加工基板上における前記加工済み線の位置を算出することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記検知部は、基準点として、前記被加工基板の一辺に沿った外周基準直線上の三つ以上の点を検知することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記検知部は、基準点として、前記被加工基板の一辺に隣り合う他辺に沿った外周基準直線上の三つ以上の点を検知することを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記検知部は、基準点として、前記被加工基板の四辺に沿った四つの外周基準直線と、被加工基板の中心を通る被加工基板の四辺に平行する二つの中央基準直線との八つの交点および被加工基板の中心点の合計９点のうち、所望の三つ以上の点を検知することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記算出部は、常温において検出部により検出された基準点の位置を用いて、被加工基板における加工済み線の位置を算出することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記算出部は、予め設定された設定値を常温における前記被加工基板上の基準点の位置として、被加工基板上における加工済み線の位置を算出することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
制御部は被加工基板の薄膜に対してレーザ照射部によりレーザ光を照射する直前に、検知部により被加工基板上の基準点の位置を検知し、算出部により検知部の検知結果に基づいて被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
制御部は被加工基板の薄膜に対してレーザ照射部によりレーザ光を照射しながら、検知部により被加工基板上の基準点の位置を検知し、算出部により検知部の検知結果に基づいて被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
制御部は任意の被加工基板の薄膜に対してのみ、検知部により被加工基板上の基準点の位置を検知し、算出部により検知部の検知結果に基づいて被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項１０】
基板と、該基板に配置された薄膜とを有する太陽電池に用いられる被加工基板を加工するレーザ加工方法において、
前記被加工基板上の基準点の位置を検知する工程と、
検知結果に基づいて、前記被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出する工程と、
前記被加工基板の前記薄膜に対してレーザ光を照射する工程であって、算出結果に従って、レーザ光の照射位置を移動させる工程と、を備え、
加工済み線の位置を算出する工程では、常温における前記被加工基板上の基準点の位置と、熱膨張した前記被加工基板上の基準点の位置とが比較されることで、熱膨張した該被加工基板上における前記加工済み線の位置が算出されることを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項１１】
前記被加工基板上の基準点の位置を検知する工程は、前記被加工基板上の三つ以上の点を検知し、
前記加工済み線の位置を算出する工程は、前記三つ以上の点を通過する円弧を算出して、当該円弧を前記加工済み線の位置を算出する際に用いることを特徴とする請求項１０に記載のレーザ加工方法。
【請求項１２】
前記被加工基板の前記薄膜に対してレーザ光を照射する直前に、検知部により被加工基板上の基準点の位置を検知し、算出部により検知部の検知結果に基づいて被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出することを特徴とする請求項１０に記載のレーザ加工方法。
【請求項１３】
前記被加工基板の前記薄膜に対してレーザ光を照射しながら、検知部により被加工基板上の基準点の位置を検知し、算出部により検知部の検知結果に基づいて被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出することを特徴とする請求項１０に記載のレーザ加工方法。
【請求項１４】
任意の被加工基板の前記薄膜に対してのみ、検知部により被加工基板上の基準点の位置を検知し、算出部により検知部の検知結果に基づいて被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出することを特徴とする請求項１０に記載のレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と、基板に配置された薄膜とを有する太陽電池に用いられる被加工基板を加工するレーザ加工装置およびレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薄膜太陽電池の製造工程では、まず、基板上に透明薄膜が形成され、その後、スクライブ加工によってスクライブ線が形成され、透明薄膜が複数の透明電極に形成される。
【０００３】
次に、成膜装置によって光電変換膜が成膜される。この際、基板が高温に熱せられることとなる。次に、基板に形成された基準マークや既に加工されたスクライブ線を画像処理装置によって解析して、基板の位置や傾きを測定し、この測定結果によって補正された位置情報に基づいて、光電変換膜がレーザ光によって加工され、透明薄膜に形成されたスクライブ線（加工済み線）に沿って数十μｍの間隔でスクライブ線が形成される。
【０００４】
次に、成膜装置によってメタル膜が成膜される。この工程でも基板が高温に熱せられることとなる。次に、成膜装置によって光電変換膜が成膜された後の工程と同様に、メタル膜がレーザ光によって加工され、光電変換膜に形成されたスクライブ（加工済み線）線に沿って数十μｍの間隔でスクライブ線が形成される。
【０００５】
上述のように成膜装置によって薄膜が成膜される際に基板が高温になるため、基板を十分に冷却することなく薄膜をレーザ光によってスクライブすると、基準となるスクライブ線が基板の熱膨張により変形するので、結果的に沿わずにずれた位置にスクライブ線が形成されてしまい、スクライブ線の間隔が広がることにより発電領域の減少をまねき、製造される薄膜太陽電池の製品性能が悪くなる。また、スクライブ線が重なってしまうと、発電そのものができなくなってしまう。他方、基板を冷却するための冷却時間を設けると、生産タクトが低下してしまう。
【０００６】
この点、特許文献１のように、加工ライン測定装置により第１層のスクライブ線の位置を順次測定し、この測定された各スクライブ線の位置に基づいて、第１層上に積層される第２層に、当該スクライブ線に対応する新たなスクライブ線を当該スクライブ線に沿う形で形成することも考えられる。しかしながら、当該スクライブ線の全てを測定するには、非常に時間を必要とする。また、当該スクライブ線を測定しながら加工も同時に行うことで、測定だけをしている時間を短くすることも考えられるが、この場合には、非常に高速な処理を可能とする高い性能の測定装置が必要となってしまう。このような加工ライン測定装置を用いることなく、低コストで、高速にスクライブ線に沿った新たなスクライブ線を形成可能なレーザ加工装置が提供されることが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−０４８８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、製造される薄膜太陽電池の製品性能を高い状態で維持しつつ、生産タクトの低下を防止することができるレーザ加工装置を、低コストで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基板と、該基板に配置された薄膜とを有する太陽電池に用いられる被加工基板を加工するレーザ加工装置において、前記被加工基板を保持する保持部と、前記被加工基板上の基準点の位置を検知する検知部と、前記検知部の検知結果に基づいて、前記被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出する算出部を含む制御部と、前記被加工基板の前記薄膜に対してレーザ光を照射するレーザ照射部と、前記算出部の算出結果に従って、制御部により前記保持部および前記レーザ照射部のうちの少なくとも一方を、移動する加工移動部と、を備え、前記算出部は、常温における前記被加工基板上の基準点の位置と、熱膨張した前記被加工基板上の基準点の位置とを比較することで、熱膨張した該被加工基板上における前記加工済み線の位置を算出することを特徴とするレーザ加工装置である。
【００１０】
本発明は、前記検知部は、基準点として、前記被加工基板の一辺に沿った外周基準直線上の三つ以上の点を検知することを特徴とするレーザ加工装置である。
【００１１】
本発明は、前記検知部は、基準点として、前記被加工基板の一辺に隣り合う他辺に沿った外周基準直線上の三つ以上の点を検知することを特徴とするレーザ加工装置である。
【００１２】
本発明は、前記検知部は、基準点として、前記被加工基板の四辺に沿った四つの外周基準直線と、被加工基板の中心を通る被加工基板の四辺に平行する二つの中央基準直線との八つの交点および被加工基板の中心点の合計９点のうち、所望の三つ以上の点を検知することを特徴とするレーザ加工装置である。
【００１３】
本発明は、前記算出部は、常温において検出部により検出された基準点の位置を用いて、被加工基板における加工済み線の位置を算出することを特徴とするレーザ加工装置である。
【００１４】
本発明は、前記算出部は、予め設定された設定値を常温における前記被加工基板上の基準点の位置として、被加工基板上における加工済み線の位置を算出することを特徴とするレーザ加工装置である。
【００１５】
本発明は、制御部は被加工基板の薄膜に対してレーザ照射部によりレーザ光を照射する直前に、検知部により被加工基板上の基準点の位置を検知し、算出部により検知部の検知結果に基づいて被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出することを特徴とするレーザ加工装置である。
【００１６】
本発明は、制御部は被加工基板の薄膜に対してレーザ照射部によりレーザ光を照射しながら、検知部により被加工基板上の基準点の位置を検知し、算出部により検知部の検知結果に基づいて被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出することを特徴とするレーザ加工装置である。
【００１７】
本発明は、制御部は任意の被加工基板の薄膜に対してのみ、検知部により被加工基板上の基準点の位置を検知し、算出部により検知部の検知結果に基づいて被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出することを特徴とするレーザ加工装置である。
【００１８】
本発明は、基板と、該基板に配置された薄膜とを有する太陽電池に用いられる被加工基板を加工するレーザ加工方法において、前記被加工基板上の基準点の位置を検知する工程と、検知結果に基づいて、前記被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出する工程と、前記被加工基板の前記薄膜に対してレーザ光を照射する工程であって、算出結果に従って、レーザ光の照射位置を移動させる工程と、を備え、加工済み線の位置を算出する工程では、常温における前記被加工基板上の基準点の位置と、熱膨張した前記被加工基板上の基準点の位置とが比較されることで、熱膨張した該被加工基板上における前記加工済み線の位置が算出されることを特徴とするレーザ加工方法である。
【００１９】
本発明は、前記被加工基板上の基準点の位置を検知する工程は、前記被加工基板上の三つ以上の点を検知し、前記加工済み線の位置を算出する工程は、前記三つ以上の点を通過する円弧を算出して、当該円弧を前記加工済み線の位置を算出する際に用いることを特徴とするレーザ加工方法である。
【００２０】
本発明は、前記被加工基板の前記薄膜に対してレーザ光を照射する直前に、検知部により被加工基板上の基準点の位置を検知し、算出部により検知部の検知結果に基づいて被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出することを特徴とするレーザ加工方法である。
【００２１】
本発明は、前記被加工基板の前記薄膜に対してレーザ光を照射しながら、検知部により被加工基板上の基準点の位置を検知し、算出部により検知部の検知結果に基づいて被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出することを特徴とするレーザ加工方法である。
【００２２】
本発明は、任意の被加工基板の前記薄膜に対してのみ、検知部により被加工基板上の基準点の位置を検知し、算出部により検知部の検知結果に基づいて被加工基板上で既に加工された加工済み線の位置を算出することを特徴とするレーザ加工方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、常温における被加工基板上の基準点の位置と、熱膨張した被加工基板上の基準点の位置とを比較することで、熱膨張した被加工基板上における加工済み線の位置が算出され、当該算出結果に従って薄膜がレーザ光で加工される。このため、製造される薄膜太陽電池の製品性能を高い状態で維持しつつ、生産タクトの低下を防止することができるレーザ加工装置を、低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるレーザ加工装置の構成を示した側方断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるレーザ加工装置によって加工される被加工基板上の基準点Ｐ１〜Ｐ９を示した上方平面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるレーザ加工装置によって加工される被加工基板の温度の違いによって変化する態様を示した上方平面図。
【図４】本発明の第１の実施の形態における被加工基板の加工態様を示した側方断面図。
【図５】本発明の第１の実施の形態における検知部により検知される基準点の変形例を示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態における検知部により検知される基準点を示す図。
【図７】本発明の第２の実施の形態における検知部により検知される基準点の変形例を示す図。
【図８】本発明の第２の実施の形態における検知部により検知される基準点の変形例を示す図。
【図９】本発明の第２の実施の形態における検知部により検知される基準点の変形例を示す図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における検知部により検知される基準点の変形例を示す図。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における検知部により検知される基準点の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の実施の形態
以下、本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図４は本発明の実施の形態を示す図である。
【００２６】
本実施の形態のレーザ加工装置は、ガラス基板（基板）６１と、ガラス基板６１に配置された薄膜６５とを有する太陽電池に用いられる被加工基板６０を加工するためのものである。このうち、薄膜６５は、ガラス基板６１上に設けられた透明電極膜６２と、この透明電極膜６２上に設けられたＳｉなどを含む光電変換層６３と、この光電変換層６３上に設けられた金属電極膜６４とを有している（図４参照）。
【００２７】
図１に示すように、レーザ加工装置は、被加工基板６０を保持する保持部２０と、被加工基板６０上の基準点Ｐ１〜Ｐ９（図２参照）の位置を検知する検知部１０と、検知部１０の検知結果に基づいて、被加工基板６０上で既に加工されたスクライブ線（加工済み線）の位置を算出する算出部５０を含む制御部５０Ａと、被加工基板６０の薄膜６５に対してレーザ光Ｌを照射するレーザ照射部３０と、算出部５０の算出結果に従って制御部５０Ａによりレーザ照射部３０を加工進行方向に沿って移動させつつ当該加工進行方向に直交する成分を含む方向に移動する加工移動部３５と、を備えている。
【００２８】
このうち、検知部１０は、基準点として、被加工基板６０のガラス基板６１の辺に沿った四つの外周基準直線７１〜７４上の八つの点（ガラス基板６１上の点）Ｐ１〜Ｐ８を検知する（図２参照）。なお、この外周基準直線７１〜７４としては、既に加工されたスクライブ線を用いることもできる。ところで、図１に示すように、検知部１０には、当該検知部１０を移動させる検知移動部１５が設けられている。
【００２９】
より具体的には、検知部１０は、ガラス基板６１の一辺に沿った外周基準直線７１（以下、第一外周基準直線７１とも呼ぶ）、当該一辺に対向する辺に沿った外周基準直線７２（以下、第二外周基準直線７２とも呼ぶ）およびガラス基板６１の一辺に隣り合う二つの他辺に沿った互いに平行な外周基準直線７３，７４（以下、第三外周基準直線７３、第四外周基準直線７４とも呼ぶ）との交点（四つの点）Ｐ１〜Ｐ４と、ガラス基板６１の中心を通過して第一外周基準直線７１に平行な直線（以下、第一中央基準直線８１とも呼ぶ）と第三外周基準直線７３および第四外周基準直線７４との交点（二つの点）Ｐ７，Ｐ８と、ガラス基板６１の中心を通過して第三外周基準直線７３に平行な直線（以下、第二中央基準直線８２とも呼ぶ）とガラス基板６１の第一外周基準直線７１および第二外周基準直線７２との交点（二つの点）Ｐ５，Ｐ６とを、基準点として検知する。
【００３０】
また、検知部１０は、基準点として、ガラス基板６１の中心に位置する中心点（第一中央基準直線８１と第二中央基準直線８２との交点）Ｐ９も検知する（図２参照）。なお、これら第一中央基準直線８１と第二中央基準直線８２としては、既に加工されたスクライブ線を用いることができる。
【００３１】
ところで、本実施の形態では、レーザ照射部３０が移動される態様を用いて説明するが、レーザ照射部３０が被加工基板６０に対して相対的に移動されれば、これに限られることはない。例えば、保持部２０が移動されてもよいし、保持部２０とレーザ照射部３０の両方が移動されてもよいし、一つの移動部が検知移動部の機能と加工移動部の機能を兼ねてもよい。
【００３２】
なお、本実施の形態では、検知部１０が一つの外周基準直線７１〜７４に対して三つの点を検知する態様を用いて説明するが、これに限られることはなく、一つの外周基準直線７１〜７４に対して四つ以上の位置を検知してもよい。
【００３３】
また、算出部５０は、工場内の常温（約２４℃）における被加工基板６０のガラス基板６１上の基準点（九つの点）Ｐ１〜Ｐ９の位置と、熱膨張した被加工基板６０のガラス基板６１上の基準点（九つの点）Ｐ１〜Ｐ９の位置とを比較することで、熱膨張した被加工基板６０におけるＴＣＯスクライブ線６２ＴやＳｉスクライブ線６３Ｓからなるスクライブ線の位置を算出するように構成されている。
【００３４】
より具体的には、算出部５０は、常温における第一外周基準直線７１上の基準点Ｐ１，Ｐ５，Ｐ２（三つの点）に対する、熱膨張した被加工基板６０上の第一外周基準直線７１上の基準点Ｐ１，Ｐ５，Ｐ２（三つの点）の変化量を算出する。続いて、算出部５０は、三つの基準点Ｐ１，Ｐ５，Ｐ２を通過する円弧（以下、第一外周基準円弧７１’とも呼ぶ）も算出する（図３参照）。また、同様に、算出部５０は、第二外周基準直線７２、第三外周基準直線７３および第四外周基準直線７４上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の熱膨張時の変化量から、熱膨張時の基準点Ｐ１〜Ｐ９を通過する円弧（以下、第二外周基準円弧、第三外周基準円弧および第四外周基準円弧とも呼ぶ（いずれも図示せず））も算出する。
【００３５】
そして、算出部５０は、第一中央基準直線８１と第一外周基準円弧７１’から、これら第一中央基準直線８１と第一外周基準円弧７１’との間に位置する薄膜６５の各位置における熱膨張時の位置も算出する（図３参照）。
【００３６】
例えば、所定の点Ａにおいて、第一外周基準直線７１に対する第一外周基準円弧７１’の変化量をΔα０（最大熱膨張量）とし、第一中央基準直線８１と第一外周基準直線７１の距離をＤとした場合に、所定の点Ａから第一中央基準直線８１と直交する方向に延びた直線上の対象点Ｂ（第一中央基準直線８１との距離はｄ）における変化量Δαは、
Δα＝Δα０×ｄ／Ｄ
として得ることができる。なお、この例ではｄ／Ｄが係数となっているが、被加工基板６０の実際の膨張の態様などの性質を加味して、係数を適宜変化させてもよい。また、スクライブ線が概ね均等に形成されることから、距離ｄではなく第一中央基準直線８１からの本数を基準として係数を作ってもよい。ところで、被加工基板６０は中心点から熱膨張するので、中心点を通る第一中央基準直線８１および第二中央基準直線８２は直線のままとなる。
【００３７】
同様に、算出部５０は、第一中央基準直線８１と第二外周基準円弧から、これら第一中央基準直線８１と第二外周基準円弧との間に位置する薄膜６５の各位置における熱膨張時の位置も算出し、第二中央基準直線８２と第三外周基準円弧から、これら第二中央基準直線８２と第三外周基準円弧との間に位置する薄膜６５の各位置における熱膨張時の位置も算出し、第二中央基準直線８２と第四外周基準円弧から、これら第二中央基準直線８２と第四外周基準円弧との間に位置する薄膜６５の各位置における熱膨張時の位置も算出する。
【００３８】
ところで、本実施の形態のレーザ加工装置は、透明電極膜６２上に光電変換層６３を成膜するための成膜装置（図示せず）と、光電変換層６３上に金属電極膜６４を成膜するための成膜装置（図示せず）を有している。なお、このような成膜装置によって薄膜６５が成膜されると、被加工基板６０は約１００℃の高温になる。
【００３９】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００４０】
まず、ガラス基板６１と、当該ガラス基板６１に配置された透明電極膜６２とを有する被加工基板６０が準備される（図４（ａ）参照）。その後、保持部２０によって被加工基板６０が保持される。このとき、本実施の形態では透明電極膜６２がガラス基板６１の下方に位置するようにして、保持部２０によって被加工基板６０が保持される。なお、これに限られることはなく、透明電極膜６２がガラス基板６１の上方に位置するようにして、保持部２０によって被加工基板６０が保持されてもよい。
【００４１】
次に、レーザ照射部３０から被加工基板６０の透明電極膜６２に対してレーザ光Ｌが照射される（図１参照）。このとき、加工移動部３５によって、レーザ照射部３０が加工進行方向に沿って移動され、この結果、透明電極膜６２が加工進行方向に沿って加工され、透明電極膜６２に複数のＴＣＯスクライブ線６２Ｔが形成されることとなる（図４（ｂ）参照）。なお、外周基準直線７１〜７４（外周基準円弧７１’〜７４’）や中央基準直線８１，８２として既に加工されたスクライブ線を用いる場合には、この時に、外周基準直線７１〜７４および中央基準直線８１，８２がスクライブによって形成されることになる。なお、レーザ照射部３０、加工移動部３５、検知部１０および検知移動部１５は、いずれも制御部５０Ａにより制御される。
【００４２】
次に、検知部１０によって、ガラス基板６１上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置が検知され、常温のガラス基板６１上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置が検知される（図２参照）。
【００４３】
次に、成膜装置によって、ガラス基板６１に設けられた透明電極膜６２上にＳｉなどを含む光電変換層６３が成膜される（図４（ｃ）参照）。
【００４４】
次に、検知部１０によって、ガラス基板６１上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置が検知され、熱膨張したガラス基板６１上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置が検知される（図２，図３参照）。
【００４５】
次に、算出部５０によって、検知結果に基づいて、被加工基板６０上で既に加工されたＴＣＯスクライブ線６２Ｔ（加工済み線）の位置が算出される。具体的には、算出部５０によって、常温におけるガラス基板６１上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置と熱膨張したガラス基板６１上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置とが比較されることで、熱膨張した被加工基板６０上における各ＴＣＯスクライブ線（加工済み線）６２Ｔの位置が算出される。
【００４６】
すなわち、算出部５０によって、第一中央基準直線８１と第一外周基準円弧７１’から、これら第一中央基準直線８１と第一外周基準円弧７１’との間であってＴＣＯスクライブ線６２Ｔが形成された箇所の熱膨張時の位置が算出され（図３参照）、第一中央基準直線８１と第二外周基準円弧から、これら第一中央基準直線８１と第二外周基準円弧との間であってＴＣＯスクライブ線６２Ｔが形成された箇所の熱膨張時の位置が算出される。なお、ここでは、ＴＣＯスクライブ線６２Ｔが図３の紙面の上下方向に沿って延在する態様を前提にしているが、ＴＣＯスクライブ線６２Ｔが図３の紙面の左右方向に沿って延在する場合には、第二中央基準直線８２と第三外周基準円弧から、これら第二中央基準直線８２と第三外周基準円弧との間であってＴＣＯスクライブ線６２Ｔが形成された箇所の熱膨張時の位置が算出され、第二中央基準直線８２と第四外周基準円弧から、これら第二中央基準直線８２と第四外周基準円弧との間であってＴＣＯスクライブ線６２Ｔが形成された箇所の熱膨張時の位置が算出される。そして、この結果、熱膨張した被加工基板６０上におけるＴＣＯスクライブ線６２Ｔの位置が算出されることとなる。
【００４７】
次に、レーザ照射部３０から被加工基板６０の光電変換層６３に対してレーザ光Ｌが照射される。このとき、加工移動部３５によって、算出結果に従って、レーザ光Ｌの照射位置が、加工進行方向に沿って移動されつつ当該加工進行方向に直交する成分を含む方向にも移動される（円弧を描くようにして移動される）。この結果、光電変換層６３が加工進行方向に沿って加工され、光電変換層６３にＳｉスクライブ線６３Ｓが形成されることとなる（図４（ｄ）参照）。
【００４８】
ところで、成膜装置によって光電変換層６３が成膜されると被加工基板６０が高温（約１００℃）になるため、被加工基板６０を冷却することなく光電変換層６３をレーザ光Ｌによって切断すると、基準となるＴＣＯスクライブ線６２Ｔに沿わずにずれた位置にＳｉスクライブ線６３Ｓが形成されてしまい、製造される薄膜太陽電池の製品性能が悪くなる。他方、被加工基板６０を冷却するための冷却時間（例えば３０分程度）を設けると、生産タクトが低下してしまう。
【００４９】
この点、本実施の形態によれば、算出結果に従って、レーザ光Ｌの照射位置が、加工進行方向に沿って移動されつつ当該加工進行方向に直交する成分を含む方向にも移動されるので、被加工基板６０を冷却するための冷却時間を設けることなく、ＴＣＯスクライブ線６２Ｔに沿った位置にＳｉスクライブ線６３Ｓが形成することができる。このため、製造される薄膜太陽電池の製品性能を高い状態で維持しつつ、生産タクトの低下を防止することができる。なお、本実施の形態によれば、特許文献１のような加工ライン測定装置を用いることがないので、既に加工されたスクライブ線に沿った新たなスクライブ線を形成することができるレーザ加工装置を低コストで提供することができ、有益である。
【００５０】
以上のようにして光電変換層６３が加工され、光電変換層６３にＳｉスクライブ線６３Ｓが形成されると、次に、成膜装置によって、透明電極膜６２に設けられた光電変換層６３上に金属電極膜６４が成膜される（図４（ｅ）参照）。（なお、以降の工程は、Ｓｉスクライブ線６３Ｓを形成する際と同様であるため、詳細は省略して以下説明する。）
【００５１】
次、検知部１０によって、被加工基板６０上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置が検知される（図２参照）。
【００５２】
次に、算出部５０によって、検知結果に基づいて、被加工基板６０上で既に加工されたＳｉスクライブ線（加工済み線）６３Ｓの位置が算出される。このとき、算出部５０によって、常温におけるガラス基板６１上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置と熱膨張したガラス基板６１上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置とが比較されることで、熱膨張したガラス基板６１上におけるＳｉスクライブ線６３Ｓの位置が算出されることとなる。なおこのとき、本実施の形態のようにＳｉスクライブ線６３Ｓの位置を基準にするのではなく、ＴＣＯスクライブ線６２Ｔの位置を基準としてもよい。
【００５３】
次に、レーザ照射部３０から被加工基板６０の金属電極膜６４に対してレーザ光Ｌが照射される。このとき、加工移動部３５によって、算出結果に従って、レーザ光Ｌの照射位置が、加工進行方向に沿って移動されつつ当該加工進行方向に直交する成分を含む方向にも移動される。この結果、金属電極膜６４が加工進行方向に沿って加工され、金属電極膜６４にメタルスクライブ線６４Ｍが形成されることとなる（図４（ｆ）参照）。
【００５４】
このときもやはり、本実施の形態によれば、被加工基板６０を冷却するための冷却時間を設けることなく、Ｓｉスクライブ線６３Ｓに沿った位置にメタルスクライブ線６４Ｍが形成することができる。このため、製造される薄膜太陽電池の製品性能を高い状態で維持しつつ、生産タクトの低下を防止することができる。
【００５５】
なお、上述した実施の形態では、熱膨張量を算出する際に、常温におけるガラス基板６１上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置を検知する態様を用いて説明した。しかしながら、これに限られることはなく、常温における被加工基板６０上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置として、設計データなどの予め設定された設定値を用いてもよく、本発明には、このような態様も含まれる（この際にも、上述した実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。）。
【００５６】
例えば、上記実施の形態では、予めガラス基板６１上に透明電極膜６２が成膜され、常温状態である被加工基板６０の透明電極膜６２にスクライブ線６２Ｔを加工し、その加工状態で常温のガラス基板６１上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置を検知しているが、透明電極膜６２が成膜された直後で、高温状態である被加工基板６０にスクライブ線を加工する場合は、設計データなどの予め設定された設定値を常温のガラス基板６１上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置とすることができる。
【００５７】
この様に、予め設定された設定値を用いる場合、上記実施の形態のように、必ずしも常温のガラス基板６１上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の位置を検知する必要はない。
【００５８】
以降のスクライブ線の加工における基準点Ｐ１〜Ｐ９の検知および加工済み線の位置の算出は上述の実施の形態と同様に行われる。この算出時に比較される位置が予め設定された設定値となる。
【００５９】
また、熱膨張量の算出する際に、予め基板上に配置された基準マークを用いてもよく、本発明には、このような態様も含まれる。
【００６０】
さらに、上記実施の形態において、既に加工されたスクライブ線を用いる場合に、中央基準直線８１，８２をスクライブによって形成する態様を説明したが、実際にはこの中央基準直線８１，８２を必ずしもを形成しなくてもよい。
【００６１】
この場合も、中央基準直線８１，８２として予め設定された設定値を用いることもできる。この設定値は、基準直線データとして予め設定してもよいし、ガラス基板の角（例えば基準点Ｐ１〜Ｐ４）に関し予め設定された設定値より算出してもよい。
【００６２】
また、必ずしも基板中心点Ｐ９を通る線を想定しなくても、中央部を含む領域を通る線を想定してもよい。例えば、図５のように基板中央付近に存在するスクライブ線を用いることも出来る。
【００６３】
第２の実施の形態
第１の実施の形態では、検知部１０によってガラス基板６１上の基準点Ｐ１〜Ｐ９の９点を検知する態様を説明したが、これに限らず、常温時あるいは予め設定した設定値との比較によって熱膨張状態が算出できる位置情報が得られるのであれば、必ずしも基準点Ｐ１〜Ｐ９の９点を検知する必要はない。
【００６４】
具体的には、図６〜図１１に示すような態様が考えられる。
【００６５】
検知点が少ないほど、検知にかかる時間を削減でき、より生産タクトの低下を抑制できる。
【００６６】
図６〜図１１では、太陽電池のスクライブが短冊状に行われることが多いことから、外周基準直線７１、７２に平行にスクライブ加工されることを示している。
【００６７】
もちろん、外周基準直線７３，７４に平行に短冊状にスクライブされる場合も同様に考えられるし、図２のように外周基準直線７１に平行なスクライブと７３に平行なスクライブとが行われる場合にも適用可能である。
【００６８】
ここでは、外周基準直線７１、７２に平行なスクライブを行う場合について具体的に説明する。
【００６９】
前述のように、保持部２０上に保持され、位置決めピン２０ａにより位置決めされた被加工基板６０は基板中心点（中央部分）から熱膨張し、中心付近はほとんど変形しない。したがって、第１の実施の形態における基準点Ｐ７，Ｐ９，Ｐ８を検知せず、予め設定した設定値を用いることにより、第１の実施の形態同様に、ガラス基板６１上の各位置を確実に算出できる。
【００７０】
具体的には、検知部１０は、基準点として、被加工基板６０のガラス基板６１の辺に沿った四つの外周基準直線７１〜７４上の六つの点（ガラス基板６１上の点）Ｐ１〜Ｐ６を検知する（図６参照）。
【００７１】
算出部５０は、常温における第一外周基準直線７１上の基準点Ｐ１，Ｐ５，Ｐ２（三つの点）に対する、熱膨張した被加工基板６０上の第一外周基準直線７１上の基準点Ｐ１，Ｐ５，Ｐ２（三つの点）の変化量を算出する。続いて、算出部５０は、三つの基準点Ｐ１，Ｐ５，Ｐ２を通過する円弧（以下、第一外周基準円弧７１’とも呼ぶ）を算出する（図３参照）。
【００７２】
また、同様に、算出部５０は、第二外周基準直線７２上の基準点Ｐ３、Ｐ６、Ｐ４の熱膨張時の変化量から、熱膨張時の基準点Ｐ１、Ｐ６、Ｐ４を通過する円弧（以下、第二外周基準円弧）を算出する。
【００７３】
そして、算出部５０は、予め設定した設定値（設計データ）での第一中央基準直線８１と第一外周基準円弧７１’とから、これら第一中央基準直線８１と第一外周基準円弧７１’との間に位置する薄膜６５の各位置における熱膨張時の位置を算出する（図３参照）。
【００７４】
同様にして、算出部５０は第一中央基準直線８１と第２外周基準円弧７２’とから、これら第一中央基準直線８１と第二外周基準円弧７２‘との間に位置する薄膜６５の各位置における熱膨張時の位置を算出する。
【００７５】
以上から、第１の実施形態同様に薄膜６５の各位置を算出することができる。
【００７６】
さらに、基板中心から外周基準直線７１側と７２側は、同様に熱膨張すると考えられるので、外周基準直線７２側については、基準点Ｐ３，Ｐ６，Ｐ４を検知することなく、外周基準直線７１側の結果を用いて逆方向（ミラー反転）に反転することにより算出することも可能である。
【００７７】
この時、第一中央基準直線８１として、予め設定した設定値を使用することなく、基準点Ｐ１、Ｐ３の中点および基準点Ｐ２，Ｐ４の中点を算出して、第一中央基準直線８１を求めてもよい。
【００７８】
図７は検知部１０により、基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ６を検知する場合を示す。
【００７９】
図７において、外周基準直線７１上の基準点Ｐ５の代わりに対向する外周基準直線７２上の基準点Ｐ６を検知する。被加工基板６０は基板中心から対象的に熱膨張するため、基準点Ｐ６の検知結果を用いて基準点Ｐ５を求めることができる。
【００８０】
図８において、検知部１０により図７に加えて外周基準直線７１上の基準点Ｐ５も検知することができる。図７では、基準点Ｐ６の検知結果を基準点Ｐ５の結果としたが、基準点Ｐ５とＰ６の両方を検知し、比較することで、被加工基板６０全体の熱膨張の状態をより正確に算出することができる。
【００８１】
図９、図１０はそれぞれ図６、図８の検知パターンに加えて、基板中央付近の基準点Ｐ９を追加したものである。検知部１０が基板中央付近の実際の基準点Ｐ９を検知することにより、被加工板６０が基板中央に関して対称に熱膨張してない場合でも被加工基板６０の熱膨張の状態を正確に検知することができ、かつ基準点が９点の場合よりは、生産タクトの低下を抑制できる。
【００８２】
さらに、図１１では、検知部１０が基準点としてＰ７，Ｐ８，Ｐ５を検知する場合を示している。
【００８３】
この場合では、第一中央基準直線８１を基準点Ｐ７，Ｐ８から算出し、そこから最外周直線７１上の基準点Ｐ５の位置を検知することで最大熱膨張量を検知することができる。この結果から、薄膜６５上の各位置を算出できる。この時、最外周直線７１上の基準点Ｐ１，Ｐ２は、最大熱膨張量に比例するものとして算出される。
【００８４】
第３の実施の形態
第１、第２の実施の形態において、熱膨張の状態を検知してスクライブすべき位置を算出する実施の例を示したが、熱膨張の状態は時間経過とともに変化する。
【００８５】
比較的短時間でスクライブ加工を行う場合は、レーザ加工装置に熱膨張した被処理基板６０が配置された直後に検知した結果を用いても問題はない。しかしながら、複数の成膜装置と複数のレーザ加工装置が連結されてライン化されている場合や、トラブル、計画的生産停止などによって、成膜からの時間がさまざまに変化する場合、検知のタイミングを自由に設定できることが望ましい。
【００８６】
そこで、制御部５０Ａは熱膨張時の検知のタイミングを以下に示すようにさまざまなモード、例えばモード(1)(2)(3)を設定することができる。
【００８７】
モード(1) スクライブ加工開始前に、検知部１０により検出するすべての点を検知し、
加工位置を算出する。
この場合、補正計算は最初にされるので、処理が簡単となる。
モード(2) スクライブ加工途中で適宜検知を行う。
この場合、加工中の温度下降に伴う膨張変化に追従できる（経過時間によっ
てもよい）。
また、エラー停止時など再開時に検知することで補正精度が確保できる。
モード(3) 任意の被加工基板に対してのみ、基準点の検知を実施する。
この場合、被加工基板６０間において形状のばらつきが少ない場合では、生
産タクトの低下を抑制できる。
【００８８】
さらに、その他のモードとして基準点検知を行った時からの経過時間を計測しておき、予め測定しておいた熱膨張の時間経過変動率を加味して補正値を求めることにより、加工位置を精度良く算出することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１０        検知部
１５        検知移動部
２０        保持部
２０ａ      位置決めピン
３０        レーザ照射部
３５        加工移動部
５０        算出部
５０Ａ      制御部
６０        被加工基板
６１        ガラス基板（基板）
６２        透明電極膜（薄膜）
６２Ｔ      ＴＣＯスクライブ線(加工済み線)
６３        光電変換層（薄膜）
６３Ｓ      Ｓｉスクライブ線(加工済み線)
６４        金属電極膜（薄膜）
６４Ｍ      メタルスクライブ線(加工済み線)
７１        第一外周基準直線
７２        第二外周基準直線
７３        第三外周基準直線
７４        第四外周基準直線
８１        第一中央基準直線
８２        第二中央基準直線
Ｌ          レーザ光
Ｐ１〜Ｐ９  基準点
【図１】
2011224653.tif 000003
【図２】
2011224653.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011224653.tif 000007
【図６】
2011224653.tif 000008
【図７】
2011224653.tif 000009
【図８】
2011224653.tif 000010
【図９】
2011224653.tif 000011
【図１０】
2011224653.tif 000012
【図１１】
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