PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO DE TRATAMIENTO DE OBLEAS DE SILICIO.

Procedimiento de tratamiento de obleas de silicio (22), caracterizado por el hecho de que en una primera etapa de procedimiento las obleas de silicio (22) son transportadas yacentes a lo largo de una pista de transporte horizontal (12,

32) y que una solución de ataque (21) es aplicada o pulverizada desde arriba sobre las mismas por medio de las toberas (20) o similares para la texturización, mientras que en esta primera etapa de procedimiento una aplicación de la solución de ataque (21) desde debajo sobre las obleas de silicio (22) no tiene lugar o solamente en poca cantidad, por lo cual en una segunda etapa de procedimiento las obleas de silicio (22) con la misma alineación que en la primera etapa de procedimiento son humedecidas desde abajo con la solución de ataque (35) para el ataque químico y pulido, de preferencia exclusivamente desde abajo.

La invención se refiere a un procedimiento de tratamiento de obleas de silicio, particularmente para la texturización y el ataque químico y pulido con una solución de ataque.

Hasta ahora es sabido cauterizar aprox. 5 µm de obleas de silicio con una solución de ataque por ambos lados de las obleas de silicio. De este modo se pueden eliminar por una parte los daños de aserrado. Además puede ser creada una cara superior texturizada, la cual es significante para el rendimiento de la célula solar fabricada a partir de la oblea de silicio. Además, el lado inferior debería ser a ser posible liso o brillante, para que se refleje la luz pasada y se pueda aprovechar su energía durante el retorno.

WO 2005/013342 A describe un procedimiento y un dispositivo para eliminar una capa resistente de la cara superior de un substrato. En este caso, unos tubos portatoberas se encuentran por encima de una pista de transporte horizontal. Estos aplican desde arriba un líquido de tratamiento, pudiendo ser ajustado el ángulo de aplicación.

La patente US 2006/154490 A1 describe un procedimiento y un dispositivo para aplicar una solución de ataque sobre la cara superior de substratos sobre una pista de transporte horizontal.

La patente US 2007/246085 A1 describe de nuevo un otro procedimiento y un dispositivo para eliminar una capa resistente de la cara superior de un substrato. Al mismo tiempo el substrato es transportado sobre una pista de transporte horizontal y desde arriba el líquido de tratamiento es extraído en oblicuo en la dirección contraria de transporte del substrato. Al mismo tiempo se extrae simultáneamente agua caliente desde abajo por medio de otras toberas y se aplica sobre rodillos de transporte que forman la pista de transporte para los substratos.

Objetivo y solución

La invención se basa en crear un procedimiento inicialmente mencionado, con el cual se pueden solucionar los problemas del estado de la técnica y particularmente es posible un perfeccionamiento ventajoso así como un ataque químico mejorado y eficiente de las obleas de silicio.

Este problema se resuelve mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1. Configuraciones ventajosas así como preferidas de la invención son objeto de las reivindicaciones ulteriores y en lo sucesivo se describen más en detalle. El texto de las reivindicaciones hace referencia explícita al contenido de la descripción.

Según la invención está previsto que en una primera etapa del procedimiento las obleas de silicio son transportadas yacentes, es decir a lo largo de una pista de transporte horizontal. Desde arriba la solución de ataque es aplicada o pulverizada para la texturización, para lo cual pueden ser usadas unas toberas, tubos de chorreo o similares, que son conocidos en sí para un propósito de este tipo. Por debajo de las obleas de silicio bien no tiene lugar aplicación alguna de líquido sobre las obleas de silicio o su lado inferior o solamente en una medida escasa en esta etapa del procedimiento. De todos modos, desde el lado inferior no se pulveriza ningún líquido de ataque o similar. Para ello, un dispositivo configurado correspondientemente adecuado puede presentar por encima de la pista de transporte las citadas toberas o tubos de chorreo o similares para la humectación de la cara superior. Por debajo del lado inferior dichas toberas o similares no están previstas de ningún modo.

En una etapa más tardía o segunda del procedimiento, las obleas de silicio yacentes de la misma manera o con la misma alineación que en la primera etapa del procedimiento sobre la pista de transporte son humedecidas desde abajo con una solución de ataque para el ataque químico y pulido. Ventajosamente una aplicación de la solución de ataque en efecto tiene lugar aquí exclusivamente desde abajo y también exclusivamente sobre el lado inferior. Justo cuando se utilizan rodillos de transporte o similares para la pista de transporte, en la primera etapa de procedimiento un poco de la solución de ataque puede alcanzar desde arriba también a estos rodillos de transporte y ser transmitido luego de los rodillos de transporte sobre el lado inferior de las obleas de silicio. Puesto que esta es sin embargo una cantidad dominable, el efecto cáustico en este caso puede mantenerse muy bajo. Este puede ser incluso ventajoso, por ejemplo en preparación de la segunda etapa del procedimiento.

De esta manera puede ser arrancado aproximadamente 4 µm a 6 µm de material, preferiblemente aprox. 5 µm, en una primera etapa del procedimiento para eliminar los daños de aserrado y para texturizar la cara superior. La duración del procedimiento puede ser en este caso aproximadamente 80 a 120 segundos. En este caso las obleas de silicio ventajosamente son movidas de manera continua o trasladadas por medio de un módulo de texturización correspondiente sobre la pista de transporte.

En la primera etapa del procedimiento se arranca o cauteriza aproximadamente 2 µm de material en el lado inferior. De esta manera ya está eliminada aquí también una parte de los daños de aserrado, mientras que todavía no ha tenido lugar bien una texturización indeseada en este caso de la superficie. Tras la etapa dl procedimiento de texturización puede tener lugar un lavado de las obleas de silicio, ventajosamente con agua.

Como solución de ataque para el primera etapa del procedimiento puede ser usada una solución de ataque habitual para la texturización, preferiblemente con una mezcla de HF y HNO3. En la primera etapa del procedimiento o durante su realización en el módulo de texturización la aplicación de la solución de ataque para la texturización puede tener lugar en varias zonas consecutivamente a lo largo de la pista de transporte. Para ello ventajosamente están previstos varios grupos de toberas o similares uno detrás del otro para la pulverización de la solución de ataque, ventajosamente sobre tubos de chorreo o similares que se extienden transversalmente a la pista de transporte. También esto es fundamentalmente conocido.

El módulo de texturización está dotado ventajosamente de una bandeja de recogida por debajo de la pista de transporte, de modo que la solución de ataque saliente puede ser recogida y se puede seguir usando. El lavado mencionado de las obleas de silicio después de humedecerlas con una solución de ataque en la primera etapa del procedimiento en el módulo de texturización se efectúa ventajosamente también en este módulo de texturización y especialmente ventajosamente en su extremo. Una sección del módulo de texturización puede estar formada para el lavado con agua, estando prevista en este caso una bandeja de recogida separada de la bandeja de recogida para la solución de ataque para la separación de los dos líquidos, para que se produzcan menos gastos en limpieza. La intensidad de lavado con agua en las obleas de silicio, es decir la cantidad de agua, puede estar considerablemente por encima de aquella para la humectación con la solución de ataque.

Ventajosamente las obleas de silicio tras la primera etapa del procedimiento o saliendo del módulo de texturización pasan directamente a la próxima o la segunda etapa de procedimiento que tiene lugar en un módulo de ataque químico y pulido. Aquí la solución de ataque es aplicada para el ataque químico y pulido, por lo cual las obleas de silicio en todo caso son transportadas continuamente sobre una pista de transporte por el módulo de ataque químico y pulido. Una humectación de la oblea de silicio se realiza exclusivamente en su lado inferior. Esto puede ocurrir por una parte mediante una ligera pulverización desde abajo. Ventajosamente se usan para ello un procedimiento así como un dispositivo en el módulo de ataque químico y pulido según la patente DE 10 2005 062 528 A1, a los cuales se hace referencia explícita. En este caso, los rodillos de transporte para las obleas de silicio están inmergidas en gran parte en un baño con la solución de ataque para el ataque químico y pulido. Durante la rotación la solución de ataque permanece adherida sobre su cara superior, la cual luego es aplicada sobre los lados inferiores de la oblea de silicio, donde asume el ataque químico y pulido. Así puede ser logrado un arranque de material por ataque químico de 3 µm a 10 µm en el lado inferior, por lo cual es posible un ataque químico y pulido muy bueno con un resultado muy bueno referente a un lado trasero liso y brillante. Esta etapa de procedimiento puede durar en este caso algo más que en la etapa del procedimiento anterior, particularmente puede... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de tratamiento de obleas de silicio (22), caracterizado por el hecho de que en una primera etapa de procedimiento las obleas de silicio (22) son transportadas yacentes a lo largo de una pista de transporte horizontal (12, 32) y que una solución de ataque (21) es aplicada o pulverizada desde arriba sobre las mismas por medio de las toberas (20) o similares para la texturización, mientras que en esta primera etapa de procedimiento una aplicación de la solución de ataque (21) desde debajo sobre las obleas de silicio (22) no tiene lugar o solamente en poca cantidad, por lo cual en una segunda etapa de procedimiento las obleas de silicio (22) con la misma alineación que en la primera etapa de procedimiento son humedecidas desde abajo con la solución de ataque (35) para el ataque químico y pulido, de preferencia exclusivamente desde abajo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que entre la primera etapa del procedimiento de texturización y la segunda etapa de procedimiento de ataque químico y pulido tiene lugar un lavado, en particular un lavado con agua (26).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que en la primera etapa de procedimiento la solución de ataque (21) es encaminada hacia el lado inferior (24) de la oblea de silicio, sobre rodillos de transporte (13), sobre los cuales son transportadas las obleas de silicio (22), siendo preferiblemente esta cantidad llevada hacia el lado inferior (24) de la solución de ataque (21) considerablemente más baja que la cantidad de solución de ataque (21) llevada hacia la cara superior (23).

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que en la primera etapa de procedimiento para la texturización el arranque de material en la cara superior (23) es de aproximadamente 4 µm a 6 µm, preferiblemente de aprox. 5 µm, y en el lado inferior (24) se arranca 1 µm a 3 µm, preferiblemente aprox. 2 µm, con lo cual particularmente de la cara superior (23) se arranca algo más que el doble que del lado inferior (24).

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que la primera etapa de procedimiento dura aprox. 80 segundos a 120 segundos, en el cual preferiblemente las obleas de silicio (22) son transportadas de manera continua.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que en la primera etapa de procedimiento la aplicación de la solución de ataque (21) para la texturización tiene lugar en varias zonas la una detrás de la otra a lo largo de la pista de transporte (12) de las obleas de silicio (22), preferiblemente por medio de varios tubos de chorreo (19), junto a las toberas (20) que discurren transversalmente a la pista de transporte (12).

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que en la segunda etapa de procedimiento la aplicación de la solución de ataque (35) para el ataque químico y pulido tiene lugar durante el pasaje continuo de las obleas de silicio (22), teniendo lugar preferiblemente la humectación con la solución de ataque (35) para el ataque químico y pulido por medio de rodillos de transporte (33) para las obleas de silicio (22) que están inmergidas en gran parte en un baño de solución de ataque (35) y en su superficie llevan la solución de ataque (35) hacia el lado inferior (24) de las obleas de silicio (22).

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que la duración de la segunda etapa del procedimiento para el ataque químico y pulido es de aproximadamente 200 segundos.

9. Procedimiento según la reivindicación 7 o 8, caracterizado por el hecho de que como solución de ataque (35) para el ataque químico y pulido se usa una solución de ataque similar a aquella para la texturización, preferiblemente con una mezcla de HF y HNO3, siendo el porcentaje de HNO3 más grande particularmente en la solución de ataque (35) para el ataque químico y pulido.