專利名稱：電極、電解腐蝕工藝及裝置和制造光電產(chǎn)生器件的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適于電解腐蝕使用的電極結(jié)構(gòu)，在電解腐蝕中通過電化學(xué)反應(yīng)溶解待腐蝕物(將被腐蝕的物體或物質(zhì))、電解腐蝕工藝和使用該電極的裝置，以及使用電解腐蝕工藝制造光電產(chǎn)生器件的工藝。具體地，本發(fā)明涉及利用電解反應(yīng)導(dǎo)致局部腐蝕或圖形腐蝕的反電極，以及使用該電極的電解腐蝕工藝。
現(xiàn)已知的化學(xué)腐蝕工藝，如用于金屬膜或透明導(dǎo)電膜的腐蝕工藝，在日本專利申請公開(JP-A)55-108779和U.S.專利4,419,530中進(jìn)行了介紹。
在這些工藝中，通過絲網(wǎng)印刷或使用光刻膠，在透明導(dǎo)電膜上形成正性圖形，然后使用如氯化鐵溶液或硝酸(沒有施加電場)的腐蝕劑處理對應(yīng)于暴露部分(負(fù)性部分)的那部分導(dǎo)電膜來進(jìn)行腐蝕。
招致局部腐蝕或構(gòu)圖(形成圖形)的另一工藝是使用電解反應(yīng)，現(xiàn)已提出的工藝是在預(yù)處理后進(jìn)行電解腐蝕，在預(yù)處理中待腐蝕物涂敷光刻膠，并曝光來固化光刻膠，因而形成預(yù)定的圖形。例如，JP-A 62-290900公開了一種工藝，其中將緊密接觸地形成在導(dǎo)電膜上的光刻膠圖形浸在鹽酸溶液中，施加電場溶解其上未形成光刻膠的那部分膜，因而構(gòu)圖，然后從膜上除去光刻膠完成電解腐蝕。使用

圖10中所示的電解腐蝕裝置1000進(jìn)行該工藝，其中裝置1000包括平板型反電極1001、帶有所需圖形(光刻膠圖形)的待腐蝕物1002作為工作電極、電解溶液1003、電解容器1004、外加電源(電源)1005、開關(guān)機(jī)構(gòu)1006和計(jì)時(shí)器1007。電解處理在電解溶液1003中反電極1001和工作電極1002之間進(jìn)行。
此外，對于不進(jìn)行預(yù)處理(在待腐蝕物上形成光刻膠圖形的處理)的工藝，已提出一種電解腐蝕工藝，其中探針電極插在端部具有開口的毛細(xì)管中，在開口面和工作電極(腐蝕將被腐蝕的物體)的表面之間留有小空隙，當(dāng)電解溶液流過開口時(shí)，引起電解，這在JP-A 5-93300中進(jìn)行了介紹。
然而，以上介紹的工藝存在以下困難。
化學(xué)腐蝕工藝(JP-A 55-108779和U.S.專利4,419,530)要求進(jìn)行將光刻膠施加到待腐蝕物的步驟和從待腐蝕物上除去光刻膠的步驟，因而導(dǎo)致工藝復(fù)雜并增加了處理成本。此外，取決于待腐蝕物的種類，在某些情況下，較低的反應(yīng)速度需要較長的處理時(shí)間。而且，總體上化學(xué)腐蝕工藝不能導(dǎo)致非接觸處理(沒有使用和除去光刻膠的處理)，因而降低了生產(chǎn)率。
類似地，雖然在電解期間可能引起非接觸處理，但使用電解反應(yīng)的電解腐蝕工藝(JP-A 62-290900)基本上要求使用光刻膠(預(yù)處理)并除去光刻膠(后處理)，因而總體上不能進(jìn)行完整的非接觸處理。因此，不能減少處理成本，并且要求使用許多步驟因而降低了生產(chǎn)率。
雖然不使用預(yù)處理(和后處理)的電解腐蝕工藝允許非接觸處理，但它仍是一種精確定位的(pinpoint)腐蝕技術(shù)，由于電解溶液在平面方向擴(kuò)散或分布，所以很難進(jìn)行圖形控制。此外，當(dāng)采用該工藝對較寬區(qū)域構(gòu)圖時(shí)，所得的腐蝕圖形具有不均勻的邊緣線并需要更長的處理時(shí)間。
鑒于以上提到的問題，本發(fā)明的目的是提供一種電極結(jié)構(gòu)，可通過不進(jìn)行預(yù)處理的非接觸處理對待腐蝕物構(gòu)圖，從而降低對腐蝕物的機(jī)械損傷。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電極結(jié)構(gòu)，能在短時(shí)間周期內(nèi)通過在電解液中的處理有效地對待腐蝕物進(jìn)行精確的構(gòu)圖。
本發(fā)明的再一目的是提供一種使用電極結(jié)構(gòu)的電解腐蝕工藝和裝置。
本發(fā)明的又一目的是提供一種使用電解腐蝕工藝制造光電產(chǎn)生器件的工藝。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種電極結(jié)構(gòu)，包括第一電極，和形成一對對置部分的至少一個第二電極，相對置的部分之間具有預(yù)定間距，第一電極置于其中。
根據(jù)本發(fā)明，也提供一種電解腐蝕工藝，包括將其間具有空隙的電極結(jié)構(gòu)和待腐蝕物浸在電解溶液中，并且施加電流穿過空隙溶解至少部分待腐蝕物，其中電極結(jié)構(gòu)包括第一電極，和形成一對對置部分的至少一個第二電極，相對置的部分之間具有預(yù)定間距，第一電極置于其中。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種電解腐蝕裝置，包括電極結(jié)構(gòu)包括第一電極，和形成一對對置部分的至少一個第二電極，相對置的部分之間具有預(yù)定間距，第一電極置于其中；待腐蝕物和電極結(jié)構(gòu)浸在電解溶液中，二者之間留有空隙；以及施加電流穿過空隙溶解至少部分待腐蝕物的裝置。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種制造光電產(chǎn)生器件的工藝，包括將其間具有空隙的電極結(jié)構(gòu)和待腐蝕物浸在電解溶液中，腐蝕物包括至少半導(dǎo)體層和導(dǎo)電表面層，并且施加電流穿過空隙溶解至少部分待腐蝕物的導(dǎo)電表面層，以對導(dǎo)電表面層進(jìn)行構(gòu)圖，其中電板結(jié)構(gòu)包括第一電極，和形成一對對置部分的至少一個第二電極，相對置的部分之間具有預(yù)定間距，第一電極置于其中。
下面結(jié)合附圖介紹本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯。
圖1A為根據(jù)本發(fā)明的電極實(shí)施例的剖面示意圖，圖1B-1D分別為該實(shí)施例的透視示意圖。
圖2為本發(fā)明的電解腐蝕裝置的實(shí)施例的示意圖。
圖3為顯示實(shí)施例的腐蝕寬度與第一電極和絕緣部件的整個寬度之間的關(guān)系圖。
圖4A顯示的是本發(fā)明電極的另一實(shí)施例的示意透視圖，圖4B為它的局部放大圖。
圖5A-5C分別為通過腐蝕圖4A中顯示的電極得到的腐蝕圖形的例子。
圖6A顯示的是本發(fā)明電極的另一實(shí)施例的示意透視圖，圖6B-6C分別為它的局部放大圖。
圖7A-7B分別為通過腐蝕圖6A中顯示的電極得到的腐蝕圖形的例子。
圖8A顯示的是本發(fā)明中使用的擦拭裝置的一個實(shí)施例的示意透視圖，圖8B為本發(fā)明中使用的擦拭裝置的另一個實(shí)施例的示意側(cè)(水平)視圖。
圖9為根據(jù)本發(fā)明的光電產(chǎn)生器件的制造工藝制造的太陽能電池的一個實(shí)施例的示意剖面圖。
圖10為常規(guī)電解腐蝕裝置的示意圖。
根據(jù)本發(fā)明的電極適于用做電解腐蝕的電極，但也可以用做如電解拋光和電解凈化等其它目的的電極。
在本發(fā)明中，第一電極和第二電極的尺寸和形狀最好根據(jù)所需的腐蝕圖形(腐蝕區(qū)域)設(shè)計(jì)，因而除簡單的線形圖形化外，使復(fù)雜圖形化成為可能，所述復(fù)雜圖形化包括曲線圖形和線性與曲線圖形的結(jié)合。此時(shí)，第一電極設(shè)計(jì)具有形狀對應(yīng)于計(jì)劃的腐蝕圖形形狀的暴露表面，因而可省略使用用于構(gòu)圖的光刻膠并除去光刻膠的步驟。
第二電極最好用做輔助電極用于調(diào)整腐蝕區(qū)域，因此幫助控制構(gòu)圖。
在本發(fā)明中，第一電極和第二電極最好通過第一和第二電極之間的形成絕緣部件的間距或空隙(空的空間)相互電隔離(絕緣)，因而很容易進(jìn)行構(gòu)圖控制。絕緣部件和空隙的絕緣程度可根據(jù)如所需的構(gòu)圖精度適當(dāng)控制。
第一電極和第二電極最好極性相互不同，從而可控制腐蝕圖形的寬度和深度。
此外，第一和第二電極之間的距離設(shè)定為0.05-2.0mm較理想，因此可構(gòu)圖如細(xì)線的微小區(qū)域。
在本發(fā)明中，腐蝕圖形的寬度和深度最好通過適當(dāng)設(shè)定第一和第二電極部件間的距離和第一電極與待腐蝕物間的距離之間的關(guān)系控制。后者的距離最好至多五倍于前者的距離，因此實(shí)現(xiàn)精確的和復(fù)雜的圖形成為可能。
為了能在長時(shí)間周期內(nèi)穩(wěn)定地進(jìn)行構(gòu)圖，第一電極最好包括如Pt、Au、C或它們的合金等的材料。
在本發(fā)明中，流過電極(反電極)和待腐蝕物(工作電極)之間空隙的電流最好包括直流電流(DC)、脈沖電流或交流電流(AC)。根據(jù)所需腐蝕區(qū)域的形狀和尺寸及所需的構(gòu)圖精度，可適當(dāng)選擇施加的電流種類。
在本發(fā)明中，用做電解腐蝕的電解溶液可適當(dāng)包括路易斯酸、路易斯堿、路易斯酸的溶液或路易斯堿的溶液。通過接受和貢獻(xiàn)電子對，路易斯酸和路易斯堿分別變?yōu)閹щ娸d體，所以不必產(chǎn)生大量的氫離子就可以促進(jìn)電解反應(yīng)，因此在電解腐蝕期間，可最小程度地減少發(fā)生易出問題的氣泡。
為了除去在第一電極的暴露表面或電極的整個表面上產(chǎn)生的這類氣泡，最好提供一種擦拭裝置(擦拭器)或超聲波發(fā)生器，即使在連續(xù)的腐蝕處理中也可避免構(gòu)圖失敗(例如，圖形線的短路或斷開)。
在本發(fā)明中，待腐蝕物最好包括其上形成有透明導(dǎo)電膜或金屬層的襯底。所得的構(gòu)圖的(腐蝕的)襯底可適當(dāng)?shù)赜糜谥圃觳煌钠骷蛡鬏斝突蚍瓷湫脱b置，包括光電產(chǎn)生器件，例如太陽能電池(組件)或傳感器；光敏裝置；自(光)發(fā)射型器件，例如場致發(fā)光(EL)器件；液晶器件；和電致變色器件。在這些器件中，襯底(待腐蝕物)和電極特別適于使用在根據(jù)本發(fā)明的光電產(chǎn)生器件的制造工藝中，因此可制造外觀、特性和可靠性優(yōu)良的光電產(chǎn)生器件。
下面，以用做電解腐蝕的電極為例子更具體地說明本發(fā)明的電極，電解腐蝕裝置和電解腐蝕工藝。<用于電解腐蝕的電極>
圖1A為用于電解腐蝕的本發(fā)明電極結(jié)構(gòu)的實(shí)施例剖面示意圖，圖1B為該電極結(jié)構(gòu)的一個實(shí)例的透視示意圖。
參考附圖，電極結(jié)構(gòu)100包括平板型第一電極101，放置在第一電極101外側(cè)的兩個平板型絕緣部件102，和放置在絕緣部件102外的兩個平板型第二電極103。在本發(fā)明中，絕緣部件102和第二電極103可分別形成一個整個部件，分別環(huán)繞或包圍第一電極101，如圖1C和1D所示，當(dāng)用于以下介紹的電解腐蝕工藝時(shí)，可進(jìn)一步提高腐蝕精度。
此時(shí)，相對于第二電極103，術(shù)語“一對對置的部分”分別指圖1B中的兩個第二電極103，圖1C和1D中的一個第二電極103。
通過絕緣部件102，第一電極101和第二電極103相互電絕緣(隔離)。
在該實(shí)施例中，將第一電極101的暴露表面(圖1A和1B中的下表面)和絕緣部件102及第二電極103的相關(guān)表面設(shè)計(jì)形成平坦(均勻)表面(或基本上平坦的表面)。換句話說，這些部件101、102和103的這些暴露表面(即，圖1A和1B中電極結(jié)構(gòu)100的下表面)基本上放置在共同的或單個平面(平坦表面)上，并相互對準(zhǔn)，因此可增加腐蝕精度。術(shù)語“基本上”是指所得暴露表面允許有輕微不均勻，最好粗糙程度最大為500μm。
第一電極101和第二電極103可以包括如金屬材料的導(dǎo)電材料，這些材料的例子包括鉑(Pt)、金(Au)、碳(C)、不銹鋼、鎳(Ni)、銅(Cu)、鉛(Pb)和這些材料的合金。這其中，Pt、Au和C適于使用在本發(fā)明中，是由于它們化學(xué)性質(zhì)上穩(wěn)定并且容易形成所需的形狀。
絕緣部件102最好包括不吸收電解溶液并且對吸收沒有變形和退化的材料。從耐用性的角度出發(fā)，環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂和硅氧烷樹脂最好在形成預(yù)定形狀(例如板狀(薄片)或管狀)后再使用。
絕緣部件102不必要求具有較高的絕緣特性。對此，可以使用電導(dǎo)率至多為電解溶液(腐蝕劑)的1/10的如半絕緣材料，因此可控制精細(xì)構(gòu)圖條件。(電解腐蝕裝置)圖2為使用圖1A和1B中顯示的電極結(jié)構(gòu)100的本發(fā)明電解腐蝕裝置的實(shí)施例示意圖。
參考圖2，電解腐蝕裝置200包括電解腐蝕容器(電解室)204；電極結(jié)構(gòu)(電解腐蝕電極結(jié)構(gòu))100和放置在容器204內(nèi)的待腐蝕物202；用于調(diào)節(jié)施加到電極結(jié)構(gòu)100和待腐蝕物202上電流的電流調(diào)節(jié)部件(外加電源205、開關(guān)機(jī)構(gòu)206、計(jì)時(shí)器207和電(導(dǎo))線208)；和容器204內(nèi)的電解溶液203。
根據(jù)給定的腐蝕圖形將電解腐蝕電極結(jié)構(gòu)100設(shè)計(jì)成適當(dāng)形狀。用于電解腐蝕這樣設(shè)計(jì)的電極的例子包括分別顯示在圖4A和6B中的電極結(jié)構(gòu)400和600，這將在下面介紹。
電解溶液203為產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，因此顯示出一定的電或離子導(dǎo)電性。電解溶液203的例子包括電解液自身的液體酸或堿和它的酸、堿和鹽的電解液。在本發(fā)明中，路易斯酸、路易斯堿或它們的溶液最好用做電解溶液203。具體地，取決于待腐蝕物202的腐蝕部分(待腐蝕的部分)的材料，合適的電解溶液可適當(dāng)選自不同的液體，包括例如氯化鈉、氯化鉀、氯化鋁、氯化鋅、氯化錫、氯化鐵、氮化鈉，和氮化鉀的水溶液；例如鹽酸、硝酸和硫酸等的酸；和這些酸用水稀釋的溶液。
由于電解溶液203包括例如以上介紹的酸，所以電解腐蝕容器204最好用抗腐蝕的材料制成，這些材料的例子包括氯乙烯樹脂和丙烯酸樹脂，這些樹脂抗腐蝕，不會生銹并且重量輕易成形。
如圖2所示，電解腐蝕電極結(jié)構(gòu)100和待腐蝕物202分別通過電線208與外加電源205連接。外加電源提供到電極結(jié)構(gòu)100和待腐蝕物202的電流，并與開關(guān)機(jī)構(gòu)206和計(jì)時(shí)器207結(jié)合，接通和關(guān)斷來控制電流施加時(shí)間。
在該實(shí)施例中，施加(外加)的電流可適當(dāng)?shù)剡x自直流電流(DC)、脈沖電流和交流電流(AC)，電流量也可適當(dāng)調(diào)節(jié)，因此可控制構(gòu)圖的選擇性和精確度。(通過電解腐蝕構(gòu)圖)在該實(shí)施例中，電極結(jié)構(gòu)100最好包括極性相互不同的第一電極101和第二電極103。設(shè)定的第一電極101的極性也與用做工作電極的待腐蝕物202的極性不同，因此可進(jìn)行電解腐蝕。第二電極103的極性與待腐蝕物202的極性相同，因此功能相當(dāng)于輔助電極，用于調(diào)節(jié)腐蝕區(qū)域。具體地，如圖2所示，第二電極103與待腐蝕物202電連接，以具有相等電位(即，相互電位相同)，電連接第一電極101以便構(gòu)成待腐蝕物202的反電極，因而第二電極103的功能相當(dāng)于作為反電極的第一電極101的輔助電極。此外，根據(jù)需要，通過另一外加電源(未顯示)，可以在第一電極101和第二電極103之間形成電位差。
根據(jù)以上介紹的適當(dāng)?shù)貨Q定每個電極的設(shè)置后，也可以適當(dāng)?shù)乜刂齐娊飧g條件得到所需的腐蝕圖形。
在待腐蝕物202與第二電極103之間等電位條件下進(jìn)行局部腐蝕或構(gòu)圖時(shí)，構(gòu)成電極100的中心圖形“T”的第一電極101和將第一電極101夾于其中的絕緣部件102的整個寬度(厚度)(即，第二電極103之間的距離)與圖3顯示的腐蝕寬度“S”成預(yù)定的線形關(guān)系。圖3所示的數(shù)據(jù)在包括施加電流(DC；0.2A)，施加0.2秒電流，和電解溶液(電導(dǎo)率為65mS/cm的8.0wt.％水合氯化鋁水溶液)的電解條件下得到。因此，如圖1所示，當(dāng)借助以上提到的兩個絕緣部件102，分別將以上提到的兩個第二電極103放置在第一電極101的兩側(cè)(外側(cè))來構(gòu)成電極結(jié)構(gòu)時(shí)，通過適當(dāng)設(shè)定第二電極103間的距離，即，一個絕緣部件102/第一電極101/另一個絕緣部件102(“T”)的整個寬度，可以控制腐蝕寬度(“S”)。
每個絕緣部件102最好具有滿足以下關(guān)系的寬度(厚度)“t”(mm)t≥L，其中“L”(mm)代表電極結(jié)構(gòu)100和待腐蝕物202之間的空隙。即使絕緣部件102的寬度小于電極結(jié)構(gòu)100和待腐蝕物202之間的空隙(即，t＞L)，當(dāng)滿足關(guān)系5t≥L時(shí)，也可以導(dǎo)致電解腐蝕。然而，在該例子中，腐蝕圖形的邊緣部分變得不均勻，形成局部較寬的腐蝕區(qū)域，并且腐蝕寬度隨空隙的增大而增大。為了形成所需的電極100和待腐蝕物202間的空隙，可以使用可移動的電極，因此可精確地控制電極的垂直定位。
當(dāng)用相當(dāng)?shù)捅砻鏄O性(相當(dāng)高的表面粗糙程度)的襯底作為待腐蝕物202時(shí)，最好使用包括如聚四氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酯有效地腐蝕這樣的襯底。例如，放置每個具有某個高度的多個空隙調(diào)節(jié)部件以便包圍(環(huán)繞)腐蝕區(qū)，因此在襯底和電極之間形成某個空隙(距離)。
在本發(fā)明中，第一電極101的寬度取決于每個絕緣部件102的寬度和腐蝕寬度。
從以下的表1中可看出，當(dāng)一個絕緣部件102/第一電極101/另一個絕緣部件102(對應(yīng)于第二電極103間的距離)的整個寬度設(shè)定為某個值時(shí)，即使每個絕緣部件102和第一電極101的寬度分別變化，也可以得到不變的腐蝕寬度。
表1每個絕緣部件第一電極的整個寬度 腐蝕寬度的寬度(mm) 寬度(mm) (mm) (mm)0.1 1.0 1.21.4±0.10.2 0.8 1.21.4±0.10.5 0.2 1.21.4±0.10.2 1.0 1.41.6±0.10.4 0.6 1.41.6±0.10.6 0.2 1.41.6±0.1此時(shí)，整個寬度(一個絕緣部件102/第一電極101/另一個絕緣部件102)最好設(shè)計(jì)得較小，以便形成精細(xì)的腐蝕圖形。為了這個目的，第一電極101和每個第二電極103間的距離(每個絕緣部件102的寬度)最好設(shè)定為較小的值，最好為0.05-2.0mm。
此外，從以下的表2中可看出，使用的某一整個寬度類似于表1中的值，甚至每個第二電極103的寬度變化，也可以得到不變的腐蝕寬度。
表2每個第二電極的 整個寬度腐蝕寬度寬度(mm) (mm)(mm)1 1.2 1.4±0.13 1.2 1.4±0.15 1.2 1.4±0.18 1.2 1.4±0.110 1.2 1.4±0.120 1.2 1.4±0.1顯示在表1和表2中的腐蝕寬度的值是在光學(xué)顯微鏡(放大＝10-100(例如，20))觀察到的測量值的基礎(chǔ)上得到的。此外，顯示在表1和表2中的數(shù)據(jù)是在電極結(jié)構(gòu)100和待腐蝕物202之間的空隙(“L”)設(shè)定為某個值的條件下測量得到的。
如上所述，使用根據(jù)以上提到的實(shí)施例的電極結(jié)構(gòu)的電解腐蝕中，通過適當(dāng)設(shè)計(jì)第一電極101和絕緣部件102(第二電極103間的距離)不變的整個寬度(“T”)基礎(chǔ)上的電極結(jié)構(gòu)100，可以很容易地控制腐蝕寬度。此外，通過適當(dāng)控制電流量和電解腐蝕時(shí)間，可以形成均勻并更鋒利的腐蝕線。例如，使用DC時(shí)，通過確定電流值，在腐蝕寬度和施加電流的時(shí)間之間的關(guān)系適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)上，可以得到所需寬度的腐蝕線。當(dāng)使用脈沖電流時(shí)，通過適當(dāng)控制施加的脈沖數(shù)量可以得到所需的腐蝕線。
下面結(jié)合圖4-7介紹形成更復(fù)雜的腐蝕圖形的一些實(shí)施例。
圖4A顯示的是本發(fā)明電極結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的示意透視圖，圖4B為顯示在圖4A中的電極的一部分的局部放大圖。
參考圖4A，電極結(jié)構(gòu)400包括矩形框架部分(環(huán)繞(surrounding)部分)401和伸長的(elongated)中心部分402，對應(yīng)于以上介紹的電極結(jié)構(gòu)100的修改電極。
參考圖4B，顯示在圖4A中的電極結(jié)構(gòu)400的部分403包括第一電極404a和404b、絕緣部件405和第二電極406。
在該實(shí)施例的電極結(jié)構(gòu)400中，環(huán)繞部分401的第一電極404a和中心部分402的第一電極404b相互電絕緣(隔離)，因此可分別與電線相連。該第一電極404a和404b可同時(shí)通電流。
在該實(shí)施例中，由與電極100(如圖1A所示)有類似結(jié)構(gòu)(由第一電極、兩個絕緣部件和兩個第二電極構(gòu)成)而構(gòu)成的電極結(jié)構(gòu)對應(yīng)于矩形環(huán)繞部分401的一側(cè)或伸長的中心部分402(以后，這種組成的電極結(jié)構(gòu)稱做“復(fù)合的電極結(jié)構(gòu)”)。換句話說，該實(shí)施例的電極結(jié)構(gòu)400由五個復(fù)合的電極結(jié)構(gòu)一起構(gòu)成，所以四個復(fù)合的電極結(jié)構(gòu)的每個形成環(huán)繞部分401的矩形的一側(cè)，剩下的一個復(fù)合的電極結(jié)構(gòu)形成中心部分402，該部分將環(huán)繞部分401的內(nèi)部區(qū)域分成兩個區(qū)域(例如兩個相等的區(qū)域)。
圖5A-5C分別為通過電解腐蝕電極結(jié)構(gòu)400得到的腐蝕圖形的示意平面圖。
當(dāng)(分別為環(huán)繞部分401和中心部分402的)第一電極404a和404b同時(shí)施加電流時(shí)，電極結(jié)構(gòu)400提供了圖5A所示的腐蝕圖形。此外，僅對環(huán)繞部分401的第一電極404a施加電流得到圖5B所示的腐蝕圖形，并且僅對中心部分402的第一電極404b施加電流得到圖5C所示的腐蝕圖形。
為了將環(huán)繞部分401的第一電極404a與中心部分402的第一電極404b電絕緣，需要在圖4B所示的T形連接部分403處，在第一電極404a和404b之間提供絕緣裝置。絕緣裝置的例子包括以上介紹的空隙(空的空間)的絕緣部件。
當(dāng)T形連接部分處的絕緣裝置寬度太大時(shí)(即，第一電極404a和404b之間的距離太大)，即使有電流施加到(分別為環(huán)繞部分401和中心部分402的)第一電極404a和404b，也可能在T形連接部分處發(fā)生腐蝕失敗部分(腐蝕不能進(jìn)行處)(以后，這種現(xiàn)象稱做“腐蝕失敗(或腐蝕線破壞)”)。
在該實(shí)施例中，絕緣裝置的寬度最好設(shè)定為0.1-0.3mm，以防止腐蝕失敗。
圖6A顯示的是本發(fā)明電極結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的示意透視圖，其中電極結(jié)構(gòu)600包括矩形環(huán)繞(框架)部分601和交叉的中心部分602。圖6B為環(huán)繞部分601的一部分603a(T形連接部分)的局部放大圖，圖6C為中心部分602的一部分(交叉部分)603b的局部放大圖。
參考圖6A，電極結(jié)構(gòu)600由形成矩形環(huán)繞部分601的四個復(fù)合的電極結(jié)構(gòu)和形成交叉的中心部分602的兩個復(fù)合的電極結(jié)構(gòu)構(gòu)成，因此通過中心部分602將環(huán)繞部分601的內(nèi)部區(qū)域分成四個區(qū)域(例如，四個相等的區(qū)域)。
顯示在圖6B中的T形連接部分603a具有與顯示在圖4B中的電極結(jié)構(gòu)400的T形連接部分(403)具有相同的結(jié)構(gòu)。部件604a、604b、605和606(圖6B)分別對應(yīng)于部件404a、404b、405和406(圖4B)。
顯示在圖6C中的交叉部分603b包括四個分別電絕緣(隔離)的第一電極604b，并與位于交叉部分603b中心的第一電極604c分開。用以上介紹的圖4A和4B的實(shí)施例相同的方式進(jìn)行電絕緣。
在該實(shí)施例中，透視的第一電極604a、604b和604c相互電隔離，因此可分別或同時(shí)施加電流。
圖7A和7B分別為電解腐蝕電極結(jié)構(gòu)600得到的腐蝕圖形的示意平面圖。具體地，例如，除了兩個在圖6C中的水平方向(右和左)延伸的第一電極604b，同時(shí)對整個第一電極604a、604b和604c施加電流，可得到圖7A所示的腐蝕圖形，除了兩個在圖6C中的垂直方向(上和下)延伸的第一電極604b，同時(shí)對整個第一電極604a、604b和604c施加電流，可得到圖7B所示的腐蝕圖形。
在本發(fā)明中，第一電極可更精細(xì)地劃分，根據(jù)所需的腐蝕圖形，每個(復(fù)合的)電極結(jié)構(gòu)的設(shè)置可制造得復(fù)雜。此外，相對于每個(復(fù)合的)電極結(jié)構(gòu)，用于絕緣部件和/或第二電極的每個部分或部件的形狀和厚度可獨(dú)立地進(jìn)行修改，因此對于不同的腐蝕圖形，可在第一電極上形成對稱或不對稱的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)電解腐蝕中的電解反應(yīng)產(chǎn)生氣體(氣泡)時(shí)，需要控制電解時(shí)間和/或除去氣泡。氣體產(chǎn)生的這些氣泡趨于保持在本發(fā)明的電極結(jié)構(gòu)的表面。在存有氣泡的部分，不能進(jìn)行正常的腐蝕反應(yīng)，因此易于產(chǎn)生腐蝕失敗。
為了除去這些氣泡，可以迫使電極結(jié)構(gòu)和待腐蝕物之間的電解溶液進(jìn)行循環(huán)。
在本發(fā)明中，為了進(jìn)一步確保除去氣泡，為電極結(jié)構(gòu)在預(yù)定的位置提供一個擦拭裝置，不會負(fù)面影響電解反應(yīng)。擦拭裝置可以沿電極結(jié)構(gòu)的表面移動。
圖8A和8B分別為作為擦拭裝置的擦拭器800(或800a)的實(shí)施例。
顯示在圖8A中的擦拭器800包括可接觸到電極結(jié)構(gòu)表面的部件。這種部件可以包括海綿或樹脂的泡沫部件，例如聚氨酯樹脂、硅氧烷樹脂、乙烯丙烯二烯三元共聚物(EPDM)和乙烯丙烯共聚物(EPM)；橡膠部件；和刷毛部件。
顯示在圖8B中的擦拭器800包括相結(jié)合的海綿部件或橡膠部件801和刷毛部件802，因此進(jìn)一步增強(qiáng)了去除氣泡的效果。
用在本發(fā)明中的擦拭裝置可以是超聲波發(fā)生裝置，通過在電解溶液中激發(fā)超聲震動，因此除去氣泡。
下面結(jié)合例子更具體地介紹本發(fā)明。例1通過使用顯示在圖1B(1A)中的電極結(jié)構(gòu)100和顯示在圖2中的電解腐蝕裝置200的電解腐蝕進(jìn)行透明導(dǎo)電膜的構(gòu)圖。
電極結(jié)構(gòu)100包括一個Pt的平板型第一電極101(100×50×0.8mm)、兩個玻璃環(huán)氧樹脂的平板型絕緣部件102(100×45×0.2mm)和兩個不銹鋼(SUS304)平板型第二電極103(100×40×2mm)。
第一電極101夾在上兩個絕緣部件102之間，進(jìn)一步夾在上兩個第二電極103之間來制備電極結(jié)構(gòu)100，然后通過夾緊裝置(未顯示在圖1B和2中)緊固到一起，以便形成(與電解腐蝕裝置中的待腐蝕物202的表面最接近的)暴露的腐蝕表面。拋光腐蝕表面形成平坦(光滑)的表面。
單獨(dú)地，通過在已初步去油污并充分清洗的平板型不銹鋼(SUS304)襯底(150×50×0.5μm)上淀積750埃厚的ITO(氧化銦錫)膜來制備待腐蝕物202。
然后，將這樣制備的電極結(jié)構(gòu)100和待腐蝕物202放置在電解腐蝕裝置200(如圖2所示)中。待腐蝕物202的ITO膜表面和電板結(jié)構(gòu)100的平坦暴露的表面彼此對置放置，使用由聚對苯二甲酸乙酯制成的兩個隔離部件(2×2×0.4μm)在兩者之間形成0.2mm的空隙。
電極結(jié)構(gòu)100的第一電極101電連接直流(DC)電源205，以便構(gòu)成陽極，電極結(jié)構(gòu)100的第二電極103和待腐蝕物202的SUS304襯底與電源205(如圖2所示)電連接，以便構(gòu)成陰極。
作為電解溶液203，使用顯示65mS/cm電導(dǎo)率的8wt.％水合氯化鋁水溶液。
通過施加不變的電流(DC；0.2A)0.2秒進(jìn)行電解腐蝕處理。類似地，對全部100個待腐蝕物202重復(fù)電解腐蝕處理。
處理后，從電解溶液203中取出每個待腐蝕物202并用純水清洗，接著用純水觀察，然后用光學(xué)顯微鏡觀察，得到由平均長度為100±0.2mm和平均寬度為1.4±0.2mm構(gòu)成的腐蝕線(圖形)。此外，除了腐蝕線，沒有觀察到ITO膜表面的剝離和劃傷。對比例1使用形成在待腐蝕物1002上的光刻膠的常規(guī)方式的電解腐蝕和圖10所示的常規(guī)電解腐蝕裝置1001進(jìn)行透明導(dǎo)電膜的構(gòu)圖。
用例1的待腐蝕物1002相同的方式制備100個待腐蝕物1002。
每個待腐蝕物1002都涂有光刻膠層并干燥。在光刻膠層上，重疊放置100mm長和1.4mm寬的光掩模圖形，后接紫外線(UV)照射和化學(xué)處理，形成對應(yīng)的光刻膠圖形。
每個這樣處理的待腐蝕物1002和平板型不銹鋼(SUS304)反電極1001(100×50×1mm)放置在電解腐蝕裝置1000中，在與例1相同的電解條件(包括使用的電解溶液)下進(jìn)行電解腐蝕處理。
處理后，從電解溶液1003中取出每個待腐蝕物1002，并用酒精除去光刻膠層，后接清洗、烘干和和例1中相同的方式用光學(xué)顯微鏡觀察。
顯微鏡觀察的結(jié)果，以上處理的100個待腐蝕物1002包括8個腐蝕圖形局部破壞(腐蝕失敗)的待腐蝕物1002。這是由于在用UV線構(gòu)圖期間沒有完全除去光刻膠層造成的。
此外，發(fā)現(xiàn)10個待腐蝕物1002形成不均勻的腐蝕線(圖形)。這是由于光刻膠層和ITO膜(透明導(dǎo)電膜)之間的粘附特性變得不夠，平板型反電極1001沒有對應(yīng)于腐蝕圖形的圖形，因此不能控制反電極1001和待腐蝕物1002之間產(chǎn)生的電力線，因此產(chǎn)生側(cè)腐蝕和過腐蝕。
此外，在腐蝕線以外的部分上觀察到5個待腐蝕物1002的ITO膜局部剝離。例2除了DC外加電源205施加的電流(DC)改變?yōu)槊}沖電流(由脈沖外加電源205提供)，對100個待腐蝕物202用和例1相同的方式通過電解腐蝕構(gòu)圖透明導(dǎo)電膜。
具體地，重復(fù)施加二十次脈沖電流(0.05A；脈沖寬度＝0.2秒；間隔＝0.1秒)。
用例1中相同的方式用光學(xué)顯微鏡觀察待腐蝕物202時(shí)，待腐蝕物202的平均腐蝕線長度為100mm±0.1mm并且寬度為1.4mm±0.1mm，因此和例1相比，可得到鋒利的腐蝕線。
此外，所有待腐蝕物202沒有ITO膜表面的剝離和劃傷，在該膜上形成有腐蝕線。例3使用顯示在圖4A和4B中的電解腐蝕電極結(jié)構(gòu)和顯示在圖2中的電解腐蝕裝置對透明導(dǎo)電膜腐蝕構(gòu)圖制備圖9所示的具有管腳結(jié)合型三單元結(jié)構(gòu)的無定形太陽能電池。
用丙酮和異丙醇進(jìn)行超聲清洗充分清洗用于襯底901的0.15mm厚的卷型不銹鋼(SUS430BA)薄板(寬度＝360mm)。
在薄板(襯底901)的表面上，在室溫下淀積0.4μm厚的Ag層，然后在350℃(襯底溫度)下淀積0.4μm厚的ZnO層，因此形成兩層下電極902。
從濺射裝置中取出薄板后，在下電極902上依次形成包括底電池913、中間電池923和頂電池933的半導(dǎo)體層，每個電池分別依次形成有n型半導(dǎo)體層、i型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層。
減少淀積室(真空室)的壓力，以便形成預(yù)定的內(nèi)部壓力。在淀積室中，引入SiH4_H2混合氣體，同時(shí)通過加熱器控制襯底溫度，接著用真空泵抽真空。對于p型半導(dǎo)體層，使用BF3氣體做摻雜氣體，對于n型半導(dǎo)體層，使用PF3氣體做摻雜氣體。在該例子中，對于n型和p型半導(dǎo)體層，可分別使用其它摻雜劑氣體。
淀積i型半導(dǎo)體層時(shí)，在淀積室通過波導(dǎo)和鋁制波導(dǎo)窗口，在包括350℃的襯底溫度、1Torr的內(nèi)部壓力、0.01W/cm3的微波功率和2.45GHz的微波頻率的條件下，對微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波進(jìn)行導(dǎo)向。
對于n型和p型半導(dǎo)體層的淀積，在包括200℃的襯底溫度、1Torr的內(nèi)部壓力、0.01W/cm3的RF功率和13.45MHz的頻率的條件下，由高頻外加電源對淀積室施加高頻(無線電頻率)。
這樣制備的底電池913包括250埃厚的n型半導(dǎo)體層、1050埃厚的i型半導(dǎo)體層，和100埃厚的p型半導(dǎo)體層。中間電池923包括600埃厚的n型半導(dǎo)體層、1450埃厚的i型半導(dǎo)體層，和100埃厚的p型半導(dǎo)體層。頂電池933包括100埃厚的n型半導(dǎo)體層、1000埃厚的i型半導(dǎo)體層，和100埃厚的p型半導(dǎo)體層。
在這樣制備的半導(dǎo)體層903上，使用DC磁濺射工藝在170℃下形成具有防反射功能作為透明導(dǎo)電膜904的730埃厚的ITO(氧化銦錫)膜，因此制備了太陽能板。
將太陽能板切成尺寸為360×260mm的板，用做待腐蝕物，使用顯示在圖4A中用于電解腐蝕的電極結(jié)構(gòu)400和顯示在圖2中的電解腐蝕裝置200，用和例1相同的方式對ITO膜904進(jìn)行構(gòu)圖。
一起使用Pt的平板型第一電極404a和404b(100×50×0.8mm)、兩個玻璃環(huán)氧樹脂的平板型絕緣部件405(100×45×0.2mm)和不銹鋼SUS304平板型第二電極406(100×40×2.0mm)制備電極結(jié)構(gòu)400，以便形成外尺寸為350×250mm的電極結(jié)構(gòu)400，對其拋光形成平坦(光滑)表面作為暴露的腐蝕表面。單獨(dú)地電連接用于(電極結(jié)構(gòu)400的)環(huán)繞部分401的第一電極404a和中心部分402的第一電極404b，以便獨(dú)立地引發(fā)電流。
電極結(jié)構(gòu)400電連接DC外加電源，以便第一電極404a和404b構(gòu)成陽極，第二電極406和待腐蝕物(太陽能電池)的ITO膜904構(gòu)成陰極。
使用的電解溶液203與例1(水合氯化鋁；電導(dǎo)率＝65mS/cm)中使用的相同，電極結(jié)構(gòu)400與待腐蝕物(太陽能電池板)的ITO膜904之間的空隙和例1一樣設(shè)定為0.2mm。此外，在空隙部分，電解溶液203循環(huán)。
除了第一電極404a，對電極部件施加不變的電流(DC；22A)0.3秒進(jìn)行電解腐蝕處理(即，相對于第一電極404a和404b，僅對環(huán)繞部分的第一電極404a施加電流)，以便形成圖5B所示的腐蝕圖形，之后用純水清洗。
在這樣處理的太陽能電池板上，用碳膏涂敷導(dǎo)線形成間距為5mm的收集柵電極905，后接200℃熱壓(熱和壓力)粘接1分鐘，制備圖9所示的太陽能電池900。
以同樣的方式，制備(總共)100個太陽能電池900，然后用以下方式評估太陽能電池的初始特性。
首先，在黑暗狀態(tài)下，測量電流-電壓(I-V)特性，從(I-V)曲線的原點(diǎn)附近的斜率得到200kΩ.cm2的平均分流(泄露)電阻，沒有產(chǎn)生分流。
然后，當(dāng)使用在預(yù)定的太陽能光譜(大氣質(zhì)量(AM)＝1.5)下，提供100mV/cm2的光(發(fā)光)強(qiáng)度的太陽模擬器(SPIRE公司制造)測量的數(shù)值確定光電轉(zhuǎn)換效率時(shí)，可得到9.0％±0.2％的光電轉(zhuǎn)換效率。
通過光學(xué)顯微鏡觀察形成在ITO膜904上的腐蝕圖形時(shí)，證實(shí)得到了沒有膜破壞和腐蝕失敗的均勻腐蝕線。
每個這些太陽能電池900用以下方式形成太陽能電池模塊。
在電鍍(galvalume)鋼板上；兩側(cè)涂有乙撐乙烯基乙酸酯(EVA)樹脂層的絕緣膜、無紡(nonwoven)纖維的玻璃層、太陽能電池900、EVA樹脂板，和含氟樹脂膜依次順序堆疊，通過層疊裝置熱壓粘接，因而制備出層疊的太陽能電池模塊。
對這樣制備的太陽能電池模塊進(jìn)行環(huán)境測試法中介紹的溫度和濕度周期測試A-2為基礎(chǔ)的可靠性測試，和根據(jù)JIS(日本工藝標(biāo)準(zhǔn))C8917用于晶體太陽能電池模塊的方法進(jìn)行耐用性測試。
太陽能電池模塊放置在能夠控制溫度和相對濕度的恒定溫度和濕度的裝置中，并在-40℃的低溫和85℃的高溫之間進(jìn)行20次周期測試。
周期測試后，以以上介紹的初始階段中相同的方式測量太陽能電池模塊的光電轉(zhuǎn)換效率，因而初始階段的平均光電轉(zhuǎn)換效率為98％。
如上所述，根據(jù)該例子，可以在電解腐蝕中提高構(gòu)圖精度，并且太陽能電池(模塊)的初始特性和可靠性優(yōu)良。此外，可在短時(shí)間周期內(nèi)進(jìn)行ITO膜的構(gòu)圖，是由于在電解腐蝕處理之前和之后不需要常規(guī)工藝要求的附加步驟(例如光刻膠的使用和除去)。例4除了對包括(用于電極結(jié)構(gòu)400的中心部分402的)第一電極404b的整個電極部件未施加例3中的電流而施加恒定電流(DC；25A)0.3秒進(jìn)行電解腐蝕處理以外，用和例3相同的方式制備無定形太陽能電池，以形成如圖5A所示的腐蝕圖形，其中待腐蝕物的ITO膜區(qū)被分為兩個區(qū)域。
此后，與例1相同的方式在以上兩個區(qū)域的ITO膜上形成收集柵電極905，這樣來制備總共100個太陽能電池900。
用和例3相同的方式評估這些太陽能電池900，提供包括200kΩ.cm2的平均分流電阻、不發(fā)生分流，和9.2％±0.5％光電轉(zhuǎn)換效率的初始特性。相對于以上提到的兩個區(qū)域的ITO膜，初始特性基本上未改變。
每個太陽能電池900用堆疊的太陽能電池模塊形成，并用和例3相同的方式評估，從而得到初始階段為97.9％的光電轉(zhuǎn)換效率。
如上所述，本發(fā)明的電解腐蝕工藝可用于形成復(fù)雜構(gòu)圖的透明導(dǎo)電膜(ITO膜)。此外，根據(jù)本實(shí)例，可以得到與例3相同的有利效果。例5為了確認(rèn)腐蝕操作的長期穩(wěn)定性，相對于全部30,000個樣品，用和例1相同的方式，用10秒周期的浸入-腐蝕-還原進(jìn)行透明導(dǎo)電膜的構(gòu)圖。
在該例子中，為了除去電解腐蝕期間產(chǎn)生的氣泡，分別對各10,000個樣品采用以下(A)、(B)和(C)的方法。方法(A)聚四氟乙烯的擦拭器以100cm/min的速度沿電極結(jié)構(gòu)的暴露腐蝕表面移動。方法(B)在電極結(jié)構(gòu)接觸電解溶液的暴露腐蝕表面處施加超聲震動(50kHz)。方法(C)同時(shí)使用方法(A)和(B)。
用例1中相同的方式用光學(xué)顯微鏡觀察，使用以上方法(A)、(B)和(C)的構(gòu)圖工藝中確認(rèn)30,000個樣品具有良好的腐蝕圖形。此外，10000次的分別構(gòu)圖后，發(fā)現(xiàn)所有腐蝕線的寬度都穩(wěn)定(1.4mm±0.2mm)。例6除了待腐蝕物和電解腐蝕條件改變?nèi)缦峦?，使用顯示在圖1B中的電極結(jié)構(gòu)100和顯示在圖2中的電解腐蝕裝置200，用和例1相同的方式，用電解腐蝕進(jìn)行薄鋁膜的構(gòu)圖。
使用汽相淀積裝置在1mm厚的玻璃襯底(初步去油污并充分清洗)上淀積1μm厚的Al層制備待腐蝕物202。
在磷酸和硝酸的混合溶液的電解溶液203(電導(dǎo)率＝50mS/cm)中，在第一電極101用做陰極，第二電極103和Al膜用做陽極的條件下，施加恒定電流(DC；7A)0.3秒進(jìn)行電解腐蝕。
用例1中相同的方式用光學(xué)顯微鏡觀察，得到良好的腐蝕圖形。例7除了待腐蝕物變?yōu)?.2mm厚的銅板和電解腐蝕條件改變?nèi)缦峦?，使用顯示在圖1B中的電極結(jié)構(gòu)100和顯示在圖2中的電解腐蝕裝置200，用和例1相同的方式，用電解腐蝕進(jìn)行銅板(箔)的構(gòu)圖。
在第一電極101用做陰極，第二電極103和銅板用做陽極的條件下，施加恒定電流(DC；7A)0.3秒進(jìn)行電解腐蝕。
用例1中相同的方式用光學(xué)顯微鏡觀察，所得的腐蝕線(圖形)寬度為0.5mm±0.1mm。此外，當(dāng)使用表面粗糙度儀(“ALPHA-STEP 200”，由TENCOR INSTRUMENTS Co.制造)測量腐蝕線深度時(shí)，發(fā)現(xiàn)腐蝕線形成1.0μm深的線性槽部分。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以顯著地簡化電解腐蝕工藝并可對未進(jìn)行電解腐蝕的區(qū)域和層具有優(yōu)良的選擇性和更少損傷地進(jìn)行待腐蝕物的構(gòu)圖。
此外，也可以提供顯示良好光電特性的光電產(chǎn)生器件，并能解決如分流和表面缺陷等問題。
權(quán)利要求
1.一種電極結(jié)構(gòu)，包括第一電極，和提供有一對對置部分的至少一個第二電極，相對置的部分之間具有預(yù)定間距，第一電極置于其中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，其中將所述至少一個第二電極設(shè)置成環(huán)繞第一電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，其中第一電極和所述至少一個第二電極之間具有預(yù)定距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，其中第一電極和所述至少一個第二電極之間具有電絕緣間距。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的結(jié)構(gòu)，其中所述電絕緣間距包括一個絕緣部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的結(jié)構(gòu)，其中所述絕緣部件包括選自由環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂和硅氧烷樹脂組成的組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，其中第一電極和所述至少一個第二電極之間為空的空間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7的任意一個的結(jié)構(gòu)，其中第一電極和所述至少一個第二電極包括平板型導(dǎo)體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，其中第一電極與所述至少一個第二電極的極性不同。
10.根據(jù)權(quán)利要求3的結(jié)構(gòu)，其中所述預(yù)定的距離為0.05-2.0mm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，其中第一電極的材料包括選自由Pt、Au、C和它們的合金組成的組。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，其中第一電極具有至少一個暴露表面，所述至少一個第二電極具有至少一個暴露表面，所述暴露表面基本上共平面。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的結(jié)構(gòu)，其中第一電極與所述至少一個第二電極之間的間距包括絕緣部件，所述絕緣部件具有基本上在所述共平面內(nèi)的至少一個暴露表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，其中所述電極結(jié)構(gòu)提供為多個電極結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置所述多個電極結(jié)構(gòu)以形成矩形環(huán)繞部分和中心部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述矩形環(huán)繞部分包括四個電極結(jié)構(gòu)，所述中心部分包括將環(huán)繞部分內(nèi)的空間分成兩個區(qū)域的一個電極結(jié)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述矩形環(huán)繞部分包括四個電極結(jié)構(gòu)，所述中心部分包括相互交叉的兩個電極結(jié)構(gòu)，以將環(huán)繞部分內(nèi)的空間分成四個區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的結(jié)構(gòu)，其中所述多個電極結(jié)構(gòu)包括部分相互電隔離的多個第一電極。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的結(jié)構(gòu)，其中所述矩形環(huán)繞部分包括多個電極結(jié)構(gòu)，所述多個電極結(jié)構(gòu)包括與含在中心部分中的第一和第二電極電隔離的多個第一電極。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，其中所述電極結(jié)構(gòu)至少部分浸在電解腐蝕溶液中用于電解腐蝕。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的結(jié)構(gòu)，其中第一電極包括通過化學(xué)反應(yīng)溶解至少部分待腐蝕物的電極，所述至少一個第二電極包括用于調(diào)節(jié)腐蝕區(qū)域的至少一個電極。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的結(jié)構(gòu)，其中第一電極具有暴露表面，所述暴露表面具有對應(yīng)于待腐蝕物上要腐蝕的區(qū)域的圖形。
23.一種電解腐蝕的工藝，包括將其間具有空隙的電極結(jié)構(gòu)和待腐蝕物浸在電解溶液中，并且施加電流穿過空隙溶解至少部分待腐蝕物，其中所述電極結(jié)構(gòu)包括第一電極，和提供有一對對置部分的至少一個第二電極，對置的部分之間具有預(yù)定間距，第一電極置于其中。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的工藝，其中所述電流包括直流電流、脈沖電流或交流電流。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的工藝，其中所述電解溶液包括路易斯酸、路易斯堿、路易斯酸的溶液或路易斯堿的溶液。
26.根據(jù)權(quán)利要求23的工藝，還包括使用擦拭裝置除去所述電極結(jié)構(gòu)表面保留的氣泡的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求23的工藝，還包括使用超聲波除去所述電極結(jié)構(gòu)表面保留的氣泡的步驟。
28.根據(jù)權(quán)利要求23的工藝，其中所述待腐蝕物具有透明導(dǎo)電膜。
29.根據(jù)權(quán)利要求23的工藝，其中所述待腐蝕物包括具有金屬層和/或透明導(dǎo)電膜的光電產(chǎn)生器件。
30.一種電解腐蝕的裝置，包括電極結(jié)構(gòu)，包括第一電極，和提供有一對對置部分的至少一個第二電極，對置的部分之間具有預(yù)定間距，第一電極置于其中；待腐蝕物，和電極結(jié)構(gòu)一起浸在電解溶液中，同時(shí)與所述電極結(jié)構(gòu)留有空隙；以及施加電流穿過空隙溶解至少部分待腐蝕物的裝置。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中所述電極結(jié)構(gòu)包括放置在第一電極和所述至少一個第二電極之間的絕緣部件。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的裝置，其中所述絕緣部件的電導(dǎo)率至多為所述電解溶液電導(dǎo)率的1/10。
33.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中所述每個第一電極和所述至少一個第二電極包括平板型導(dǎo)體。
34.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中將所述至少一個第二電極放置成環(huán)繞第一電極。
35.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中第一電極與所述至少一個第二電極的極性不同。
36.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中第一電極具有至少一個暴露表面，所述至少一個第二電極具有至少一個暴露表面，所述暴露表面基本上共平面。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的裝置，其中第一電極與所述至少一個第二電極之間的間距包括絕緣部件，所述絕緣部件具有基本上在所述共平面內(nèi)的至少一個暴露表面。
38.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中所述電極結(jié)構(gòu)提供為有多個電極結(jié)構(gòu)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的裝置，其中設(shè)置所述多個電極結(jié)構(gòu)以形成矩形環(huán)繞部分和中心部分。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的裝置，其中所述矩形環(huán)繞部分包括四個電極結(jié)構(gòu)，所述中心部分包括將環(huán)繞部分內(nèi)的空間分成兩個區(qū)域的一個電極結(jié)構(gòu)。
41.根據(jù)權(quán)利要求39的裝置，其中所述矩形環(huán)繞部分包括四個電極結(jié)構(gòu)，所述中心部分包括相互交叉的兩個電極結(jié)構(gòu)，以將環(huán)繞部分內(nèi)的空間分成四個區(qū)域。
42.根據(jù)權(quán)利要求38的裝置，其中所述多個電極結(jié)構(gòu)包括局部相互電隔離的多個第一電極。
43.根據(jù)權(quán)利要求39的裝置，其中所述矩形環(huán)繞部分包括多個電極結(jié)構(gòu)，所述多個電極結(jié)構(gòu)包括與含在中心部分中的第一和第二電極電隔離的多個第一電極。
44.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中所述電流包括直流電流、脈沖電流或交流電流。
45.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，還包括除去所述電極結(jié)構(gòu)表面保留的氣泡的擦拭裝置。
46.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，還包括除去所述電極結(jié)構(gòu)表面保留的氣泡的超聲波發(fā)生裝置。
47.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中第一電極包括通過化學(xué)反應(yīng)溶解至少部分待腐蝕物的電極，所述至少一個第二電極包括用于調(diào)節(jié)腐蝕區(qū)域的至少一個電極。
48.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中第一電極具有暴露表面，所述暴露表面具有對應(yīng)于待腐蝕物上要腐蝕的區(qū)域的圖形。
49.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中第一電極與所述至少一個第二電極具有滿足與電極結(jié)構(gòu)和待腐蝕物之間的所述空隙有預(yù)定關(guān)系的距離，以控制腐蝕區(qū)域。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中所述空隙至多五倍于所述距離。
51.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中所述電解溶液包括路易斯酸、路易斯堿、路易斯酸的溶液或路易斯堿的溶液。
52.一種制造光電產(chǎn)生器件的工藝，包括將其間具有空隙的電極結(jié)構(gòu)和待腐蝕物浸在電解溶液中，所述腐蝕物包括至少半導(dǎo)體層和導(dǎo)電表面層，并且施加電流穿過空隙溶解至少部分待腐蝕物的導(dǎo)電表面層，以進(jìn)行導(dǎo)電表面層的構(gòu)圖，其中所述電極結(jié)構(gòu)包括第一電極，和提供有一對對置部分的至少一個第二電極，對置的部分之間具有預(yù)定間距，第一電極置于其中。
全文摘要
一種電極結(jié)構(gòu),包括第一電極,和提供有一對對置部分的至少一個第二電極,對置的部分之間具有預(yù)定間距,第一電極置于其中。電極結(jié)構(gòu)適合用于電解腐蝕,能用效地提供不會損壞待腐蝕物的表面的精確腐蝕圖形。
文檔編號C25F3/14GK1191903SQ9712544
公開日1998年9月2日 申請日期1997年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月6日
發(fā)明者久松雅哉, 長谷部明男, 村上勉, 一之瀨博文, 新倉論, 上野雪繪 申請人:佳能株式會社