特許
J-GLOBAL ID：200903082588885811
フォトリソグラフィーによるソリッドステートマイクロ電池の製造、シンギュレーション及びパッシベーションの方法及び装置
発明者：
,
,
,
出願人/特許権者：
代理人 (6件)：
青木 篤
, 石田 敬
, 古賀 哲次
, 永坂 友康
, 小林 良博
, 蛯谷 厚志
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願2009-520817
公開番号（公開出願番号）：特表2009-544141
出願日： 2007年07月18日
公開日（公表日）： 2009年12月10日
要約：
薄膜リチウム電池を製造するための方法であって、
a)基材を含む第一のシートを用意すること、及び、
b)該基材に、カソード電流コレクタ、カソード材料、アノード電流コレクタ、及び該カソード材料を該アノード電流コレクタから分離する電解質層を適用すること、
を含み、
該層の少なくとも一つはリチウム化された化合物を含み、且つ、
該リチウム化された化合物を含む層のうちの少なくとも一つのものの外形を、湿式化学処理を含むプロセスによって該リチウム化された化合物を含む層からフォトレジスト材料を除去することを含むフォトリソグラフィー処理によって、少なくとも部分的にパターン化する、
薄膜リチウム電池の製造方法。
フォトリソグラフィー処理によって少なくとも部分的にパターン化しようとする前記リチウム化された化合物を含む層がカソード材料である、請求項1に記載の方法。
前記カソード材料がLiCoO2を含む、請求項2に記載の方法。
前記カソード材料の外形が正方向の傾斜を有する側壁を含む、請求項2に記載の方法。
前記カソード材料の傾斜が垂直から約20乃至約70度はずれている、請求項4に記載の方法。
フォトリソグラフィー処理によって少なくとも部分的にパターン化しようとする前記リチウム化された化合物を含む層が前記電解質である、請求項1に記載の方法。
前記電解質がLiPONを含む、請求項6に記載の方法。
前記湿式化学処理が非水性溶剤を適用することを含む、請求項7に記載の方法。
前記湿式化学処理がプラズマO2化学処理を適用することを更に含む、請求項8に記載の方法。
前記フォトリソグラフィー処理が、
a)前記リチウム化された化合物を含む層のうちの少なくとも一つのものの表面にフォトレジスト材料を適用すること、
b)該フォトレジスト材料を処理してパターン化すること、
c)現像剤を適用して該フォトレジスト材料を部分的に除去し、それにより前記リチウム化された化合物を含む層にマスクされた部分とマスクされない部分を画定すること、
d)前記リチウム化された化合物を含む層のマスクされない部分を除去すること、及び、
e)前記リチウム化された化合物を含む層から残っているフォトレジスト材料を湿式化学処理によって除去すること、
を含む、請求項1に記載の方法。
前記フォトレジスト材料がポジ型フォトレジストである、請求項1に記載の方法。
前記フォトレジスト材料がネガ型フォトレジストである、請求項1に記載の方法。
前記湿式化学処理が有機溶剤を適用することを含む、請求項1に記載の方法。
前記有機溶剤がN-メチルピロリドンを含む、請求項13に記載の方法。
フォトリソグラフィー処理による前記リチウム化された化合物を含む層のパターン化を、該リチウム化された化合物を含む層の最初の形成の約72時間以内に行う、請求項1に記載の方法。
フォトリソグラフィー処理による前記リチウム化された化合物を含む層のパターン化を、該リチウム化された化合物を含む層の最初の形成の約48時間以内に行う、請求項1に記載の方法。
前記カソード材料がLiCoO2を含み、前記電解質がLiPONを含み、前記電解質のカソード上のオーバーレイ/アンダーレイ距離が端面に対して約5乃至約20ミクロンである、請求項1に記載の方法。
前記電解質が完全に前記カソードにかぶさる、請求項17に記載の方法。
前記カソード電流コレクタ、前記カソード材料、前記アノード電流コレクタ、及び前記電解質層を適用する処理工程のうちの少なくとも二つが異なる処理装置で行われ、薄層リチウム電池の製造中に、リチウム化された化合物を含む少なくとも一つの層を処理工程の間で通常の大気条件にさらす、請求項1に記載の方法。
フォトリソグラフィー処理による前記リチウム化された化合物を含む層のパターン化を、該リチウム化された化合物を含む層の最初の形成の約72時間以内に行う、請求項1に記載の方法。
基材、カソード電流コレクタ、カソード材料、アノード電流コレクタ、及び該カソード材料を該アノード電流コレクタから分離する電解質層を含む第一のシートを用意すること、及び、
該カソード電流コレクタ、カソード材料、該アノード電流コレクタ、及び該カソード材料を該アノード電流コレクタから分離する該電解質層を貫いて材料を除去する1以上の材料除去処理を行い、そして該基材の第一の部分を、互いに分離された第一の複数の電池セルを残すが、該第一の複数の電池セルのうちの複数のものが該第一のシートの少なくとも単一の分離していない部分に付属したままであるように、該基材の第二の部分を貫くことなく除去すること、
を含む方法。
前記1以上の材料除去処理がレーザーアブレーション処理を含む、請求項21に記載の方法。
前記1以上の材料除去処理がフォトリソグラフィー処理を含む、請求項21に記載の方法。
前記シートに第二の材料を被着して前記複数のセルを少なくともそれらの側面で被覆することを更に含む、請求項21に記載の方法。
1以上の材料除去処理を行って前記第二の材料のサブ部分を除去して、複数のセルを互いに分離することを更に含む、請求項24に記載の方法。
前記第二の材料が前記セルをパッシベーションするために被着される電気絶縁体である、請求項24に記載の方法。
前記第二の材料がLiPONを含む、請求項24に記載の方法。
前記第二の材料がポリマーを含む、請求項24に記載の方法。
基材、カソード電流コレクタ、カソード材料、アノード電流コレクタ、及び該カソード材料を該アノード電流コレクタから分離する電解質層を含む第一のシートの源、及び、
該カソード電流コレクタ、カソード材料、該アノード電流コレクタ、及び該カソード材料を該アノード電流コレクタから分離する該電解質層を貫いて、且つ該基材の第一の部分を貫き該基材の第二の部分は貫かずに、材料を除去して、互いに分離された複数の電池セルを残すが、但しその複数の電池セルのおのおのは第一のシートの少なくとも単一の部分に付属したままであるようにするための材料除去手段、
を含む装置。
前記材料除去手段がレーザーアブレーション手段を含む、請求項29に記載の装置。
前記材料除去手段がフォトリソグラフィー手段を含む、請求項29に記載の装置。
基材、カソード電流コレクタ、カソード材料、アノード電流コレクタ、及び該カソード材料を該アノード電流コレクタから分離する電解質層を含む第一のシートの源、及び、
該カソード電流コレクタ、カソード材料、該アノード電流コレクタ、及び該カソード材料を該アノード電流コレクタから分離する該電解質層を、互いに分離されている複数の電池セルを残すが、その複数の電池セルのおのおのは該第一のシートの少なくとも単一の部分に付属したままとなるように、該基材の第一の部分を貫き該基材の第二の部分は貫かずに、除去するようにされた第一の材料除去ステーション、
を含む装置。
前記材料除去ステーションがレーザーアブレーションステーションを含む、請求項32に記載の装置。
前記材料除去ステーションがフォトリソグラフィーステーションを含む、請求項32に記載の装置。
前記シートにパッシベーション材料を被着して前記複数のセルを少なくともそれらの側面で被覆する被着ステーション、及び、
第二の材料のサブ部分を除去して複数のセルを互いに分離するようにされた第二の材料除去ステーション、
を更に含む、請求項32に記載の装置。
前記パッシベーション材料が1以上のポリマー層と交互になった1以上の金属層を含む、請求項35に記載の装置。
請求項（抜粋）：
薄膜リチウム電池を製造するための方法であって、
a)基材を含む第一のシートを用意すること、及び、
b)該基材に、カソード電流コレクタ、カソード材料、アノード電流コレクタ、及び該カソード材料を該アノード電流コレクタから分離する電解質層を適用すること、
を含み、
該層の少なくとも一つはリチウム化された化合物を含み、且つ、
該リチウム化された化合物を含む層のうちの少なくとも一つのものの外形を、湿式化学処理を含むプロセスによって該リチウム化された化合物を含む層からフォトレジスト材料を除去することを含むフォトリソグラフィー処理によって、少なくとも部分的にパターン化する、
薄膜リチウム電池の製造方法。
IPC (4件)：
H01M 10/36
, H01M 4/04
, H01M 4/02
, H01M 2/02
H01M10/00 117
, H01M4/02 109
, H01M4/02 102
, H01M10/00 102
, H01M10/00 107
, H01M2/02 K
5H011AA09
, 5H011CC05
, 5H011DD21
, 5H029AJ14
, 5H029AK03
, 5H029AL11
, 5H029AL12
, 5H029AM12
, 5H029BJ04
, 5H029BJ12
, 5H029CJ04
, 5H029CJ11
, 5H029CJ12
, 5H029CJ18
, 5H029CJ24
, 5H029CJ28
, 5H029DJ02
, 5H029DJ04
, 5H029HJ04
, 5H029HJ12
, 5H050AA19
, 5H050BA15
, 5H050CA08
, 5H050CB11
, 5H050CB12
, 5H050FA02
, 5H050FA18
, 5H050GA04
, 5H050GA11
, 5H050GA12
, 5H050GA24
, 5H050HA00
, 5H050HA04
, 5H050HA20
