SEPARACIÓN Y ENSAMBLAJE DE TIRAS DE SEMICONDUCTOR.

La presente invención se refiere, en general, al procesamiento de semiconductores y, en particular, al ensamblaje de matrices de tiras de semiconductor. ANTECEDENTES La industria de células solares fotovoltaicas es extremadamente sensible al costo en términos de eficiencia de la tensión producida por la célula solar y al costo de fabricación de la célula solar. Puesto que se utiliza solamente un pequeño porcentaje del grosor total de la célula solar, es cada vez más importante minimizar el grosor de la célula solar y producir más células solares a partir de una pieza de silicio. La publicación internacional (PCT) número WO 02/45143 (PCT/AU01/01 546), publicada el 6 de junio de 2002 y titulada "Semiconductor Wafer Processing to Increase the Usable Planar Surface Area" ("procesamiento de obleas de semiconductor para incrementar el área superficial plana utilizable") describe células solares en "tajadas finas", y un método de fabricación de dichas células solares de tajadas finas para incrementar el área superficial utilizable de una oblea de semiconductor. La oblea tiene una superficie sustancialmente plana y una dimensión de grosor en ángulo recto respecto a la superficie sustancialmente plana, y habitualmente es silicio monocristalino o silicio multicristalino. En el método de la publicación internacional número WO 02/45143, se selecciona el grosor de una tira o tajada fina para la división de la oblea en varias tiras o tajadas finas. A continuación, se selecciona una técnica para cortar la oblea en las tiras, en un ángulo respecto de la superficie sustancialmente plana, en el cual el grosor y la anchura combinados de la tira extraída de la oblea mediante el corte, son menores que el grosor de la oblea. La oblea se corta en tiras utilizando la técnica seleccionada, y las tiras son separadas entre sí. Las caras de las tiras que estaban previamente en un ángulo respecto de la superficie de la oblea, se convierten en las caras de las tiras expuestas como resultado de cortar la oblea y separar las tiras entre sí. La figura 1(a) muestra una oblea de silicio 3 formada mediante técnicas estándar de crecimiento cristalino y formación de obleas. La oblea 3 debe tener por lo menos 0,5 mm de grosor y, habitualmente, aproximadamente 1 mm de grosor y puede ser una oblea monocristalina o multicristalina. En el método de la publicación internacional número WO 02/45143, se forman en la oblea 3 una serie de ranuras o canales paralelos 2. Las ranuras tienen habitualmente una anchura de 0,05 mm, y el espaciado de las ranuras es habitualmente de 0,1mm. De este modo, se forman finas tiras paralelas de silicio, de aproximadamente 0,05 mm de anchura. Gracias a que las ranuras 2 no se extienden del todo hasta los bordes de la oblea 3, un marco 5 de silicio no cortado mantiene las tiras 1 en su posición. El marco 5 es habitualmente de 5 mm de ancho a cada lado. Las ranuras 2 pueden realizarse utilizando cualquiera entre una serie de técnicas, incluidas las mencionadas en la publicación internacional número WO 02/45143. La figura 1(b) es una sección transversal vertical a mayor escala, a través de la oblea 3, a lo largo de la línea A-A, que muestra las tiras 1 y los espacios 2 en una vista en sección transversal. La figura 2 muestra una disposición de tiras o tajadas finas fabricadas como células solares 20, con una conexión en paralelo y una separación entre células. Tal como se muestra, las células 20 están dispuestas sobre un sustrato 21. Pueden formarse pistas eléctricamente conductoras 16, por ejemplo, de manera que todos los contactos 32 con polaridad p están conectados eléctricamente entre sí en un extremo de las células, estando todos los contactos 33 de polaridad n conectados eléctricamente entre sí en el otro extremo de las células. Puesto que las tiras o tajadas finas de semiconductor se comban y se doblan fácilmente pero, al mismo tiempo, son muy quebradizas, de manera desventajosa las tajadas finas pueden resultar fracturadas o dañadas cuando son separadas de la oblea. Además, todas las caras de todas las tajadas finas deben estar configuradas con la misma cara que se muestra en las células 20 de la figura 2, pues de lo contrario pueden producirse diferencias de polaridad. Además, de manera desventajosa las tajadas finas pueden pegarse entre sí. Por lo tanto, existe una necesidad para separar, desde las obleas, tiras o tajadas finas de material semiconductor, y ensamblar dichas tiras o tajadas finas separadas. 2 E04731535 23-11-2011   RESUMEN De acuerdo con un aspecto de la invención, se da conocer un método acorde con la reivindicación 1, de separación de tiras alargadas de semiconductor desde una oblea de material semiconductor. Se proporciona una serie de tiras alargadas de semiconductor formadas en una oblea de manera sustancialmente paralela entre sí. La oblea tiene una superficie sustancialmente plana y una dimensión del grosor en ángulo recto respecto de la superficie sustancialmente plana. La oblea tiene asimismo una o varias partes de marco en extremos opuestos de las tiras de semiconductor, que conecta o conectan las tiras a la oblea. Cada una de las tiras de semiconductor tiene una anchura, por lo menos, sustancialmente igual al grosor de la oblea, y una dimensión del grosor de la tira menor que la anchura. Por lo menos una de las tiras alargadas de semiconductor, forma longitudinalmente un borde de la oblea o está casi adyacente al borde. Se aplica un vacío a la tira alargada de semiconductor que forma el borde o es adyacente al borde. La tira alargada de semiconductor es descendida hacia la fuente de vacío. La oblea es alejada de la fuente de vacío, liberando la tira alargada de semiconductor de la oblea y manteniéndola acoplada con la fuente de vacío. De acuerdo con otro aspecto de la invención, la operación descrita puede llevarse a cabo simultáneamente en múltiples obleas, separando de ese modo múltiples tiras alargadas de semiconductor al mismo tiempo. De acuerdo con otro aspecto de la invención, se da conocer un aparato acorde con la reivindicación 10 para separar tiras de semiconductor alargadas desde una oblea de material semiconductor que tiene una serie de tiras de semiconductor alargadas formadas de manera sustancialmente paralela entre sí en dicha oblea, teniendo dicha oblea una superficie sustancialmente plana y una dimensión del grosor en ángulo recto respecto de la superficie sustancialmente plana, y una parte de marco en extremos opuestos de dichas tiras de semiconductor conectando dichas tiras a dicha oblea, teniendo cada una de dichas tiras de semiconductor una anchura, por lo menos, sustancialmente igual al grosor de la oblea, y una dimensión del grosor de dichas tiras menor que dicha anchura, formando longitudinalmente por lo menos una de las tiras alargadas de semiconductor un borde de dicha oblea o estando casi junto a dicho borde, comprendiendo dicho aparato medios para sujetar dicha oblea y estando además dicho aparato caracterizado por una fuente de vacío adaptada para aplicar vacío a una cara de una tira alargada de semiconductor, y por medios para desplazar entre sí dicha oblea y dicha fuente de dicho vacío a una distancia predeterminada, con objeto de separar de dicha oblea dicha tira alargada de semiconductor a la que se aplica vacío. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se describen realizaciones de la invención, sólo modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos anexos, en los cuales: las figuras 1(a) y 1(b) son un diagrama esquemático que muestra vistas superior y en sección transversal de una oblea de semiconductor, después de la formación de las ranuras; la figura 2 es un diagrama esquemático que muestra la disposición de las tiras o tajadas finas de semiconductor y su interconexión eléctrica; las figuras 3(a) a 3(d) son diagramas esquemáticos que ilustran una oblea de semiconductor con una o varias regiones de tiras o tajadas finas formadas en la oblea; la figura 4 es un diagrama esquemático que muestra una oblea de semiconductor con una región de tiras o tajadas finas que están separadas o combadas de forma desigual en la oblea, debido a la flexibilidad de las tiras o tajadas finas; la figura 5 es un diagrama de bloques de una fuente de vacío con la cual pueden realizarse las realizaciones de la invención; las figuras 6(a) a 6(d) son diagramas esquemáticos que ilustran un proceso de separación de las tiras o tajadas finas respecto de la oblea de semiconductor de la figura 4; la figura 7 es un diagrama esquemático que ilustra una región debilitada de la oblea mostrada en la figura 3(d); la figura 8 es un diagrama esquemático que ilustra una disposición de una fuente de vacío y un primer par de correas almenadas para recibir tajadas finas o tiras, separadas de la oblea por la fuente de vacío; la figura 9 es un diagrama esquemático que muestra un par de correas de la... [Seguir leyendo]

1. Un método (1100) de separación de tiras alargadas (352) de semiconductor desde una oblea (310) de material semiconductor, comprendiendo dicho método: proporcionar (1100) una serie de tiras alargadas (352, 452) de semiconductor formadas en una oblea (310, 460) de manera sustancialmente paralela entre sí, teniendo dicha oblea (310, 460) una superficie sustancialmente plana y una dimensión de grosor en ángulo recto respecto de la superficie sustancialmente plana, y una parte de marco en extremos opuestos de dichas tiras (352, 452) de semiconductor conectando dichas tiras (352, 452) a dicha oblea (310, 460), teniendo cada una de dichas tiras (352, 452) de semiconductor una anchura, por lo menos, sustancialmente igual al grosor de la oblea y una dimensión de grosor de dicha tira (352, 452) menor que dicha anchura, una cara de, por lo menos, una de las tiras alargadas (352, 452) de semiconductor formando longitudinalmente un borde de (390) de dicha oblea (310, 460) o estando casi adyacente a dicho borde (390); estando dicho método caracterizado porque comprende las etapas de: aplicar (1120) vacío a dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor que forma dicho borde (390) o está junto a dicho borde (390); y desplazar (1130) entre sí dicha oblea y una fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío en una distancia predeterminada, para separar dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor sobre la que se aplica el vacío, respecto de dicha oblea (310, 460). 2. El método acorde con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además las etapas de: al menos reducir dicho vacío aplicado a dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor separada; y desplazar (810) dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor separada, respecto de dicha oblea (310) (460) y dicha fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío. 3. El método acorde con la reivindicación 1, en el que la etapa de al menos reducir dicho vacío comprende poner fin a dicho vacío. 4. El método acorde con la reivindicación 1, que comprende además la etapa de: desplazar dicha oblea (310, 460) de manera que dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor está en estrecha proximidad a dicha fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío. 5. El método acorde con la reivindicación 1, que comprende además la etapa de: mover dicha fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío respecto de dicha oblea (310, 460), de manera que dicha fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío está en estrecha proximidad a dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor. 6. El método acorde con la reivindicación 2 ó 3, en el que dichas etapas de aplicar vacío, desplazar entre sí dicha oblea (310, 460) y la fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío, reducir al menos dicho vacío, y desplazar dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor separada, respecto de dicha oblea (310, 460) y dicha fuente (500, 3500, 3600, 4100) de vacío, se llevan cabo repetidamente para separar dos o más de dicha serie de dichas tiras alargadas (352, 452) de semiconductor, respecto de dicha oblea (310, 460). 7. El método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicha fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío tiene un cuerpo con, por lo menos, una cavidad formada en el mismo para proporcionar dicho vacío aplicado, a una cara de dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor, siendo dicha cavidad adyacente a dicha cara de dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor de tamaño menor o sustancialmente igual a una dimensión de una cara de dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor. 8. El método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque comprende además la etapa de: formar puntos débiles en partes de dicha oblea (310, 460) junto a extremos opuestos de dichas tiras alargadas (352, 452) de semiconductor, para facilitar la separación de dichas tiras alargadas (352, 452) de semiconductor respecto de dicha oblea (310, 460). 14 E04731535 23-11-2011   9. El método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicha oblea (310, 460) es silicio monocristalino o silicio multicristalino. 10. Un aparato para separar tiras alargadas (352, 452) de semiconductor respecto de una oblea (310, 460) de material semiconductor que tiene una serie de tiras alargadas (352, 452) de semiconductor formadas de manera sustancialmente paralela entre sí en dicha oblea (310, 460), teniendo dicha oblea (310, 460) una superficie sustancialmente plana y una dimensión de grosor en ángulo recto respecto de la superficie sustancialmente plana, y una parte de marco en extremos opuestos de dichas tiras alargadas (352, 452) de semiconductor, que conecta dichas tiras (352, 452) a dicha oblea (310, 460), teniendo cada una de dichas tiras alargadas (352, 452) de semiconductor una anchura, por lo menos, sustancialmente igual al grosor de la oblea y una dimensión de grosor de dicha tira (352, 452) menor que dicha anchura, formando longitudinalmente por lo menos una de dichas tiras alargadas (352, 452) de semiconductor un borde (390) de dicha oblea (310, 460), o siendo casi adyacente a dicho borde (390), comprendiendo dicho aparato: medios (1300, 1410) para sujetar dicha oblea; estando dicho aparato caracterizado por: una fuente (500, 3500, 3600, 4100) de vacío adaptada para aplicar vacío a una cara de una tira alargada (352, 452) de semiconductor; y medios para desplazar entre sí dicha oblea (310, 460) y dicha fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío, a una distancia predeterminada para separar respecto de dicha oblea (310, 460) dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor que tiene aplicada una fuente de vacío. 11. El aparato acorde con la reivindicación 10, caracterizado porque dicha fuente de vacío aplicada a dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor separada es, por lo menos, reducida, y comprendiendo además medios (810) para desplazar dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor separada, respecto de dicha oblea (310, 460) y dicha fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío. 12. El aparato acorde con la reivindicación 10, en el que reducir al menos dicho vacío comprende cesar dicho vacío. 13. El aparato acorde con la reivindicación 10, que comprende además: medios para desplazar dicha oblea (310, 460) de manera que dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor está en estrecha proximidad a dicha fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío. 14. El aparato acorde con la reivindicación 10, que comprende además: medios para desplazar dicha fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío respecto de dicha oblea (310, 460), de manera que dicha fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío está en estrecha proximidad con dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor. 15. El aparato acorde con la reivindicación 11 ó 12, que comprende además medios para controlar el funcionamiento de, por lo menos, dichos medios de sujeción, dicha fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío, y dichos medios de desplazamiento, en el que las operaciones de aplicar vacío, desplazar entre sí dicha oblea y la fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío, reducir al menos dicho vacío, y desplazar dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor separada, respecto de dicha oblea (310, 460) y dicha fuente (500, 3500, 3600, 4100) de vacío, se llevan a cabo repetidamente para separar respecto de dicha oblea (310, 460) dos o más de dicha serie de dichas tiras alargadas (352, 452) de semiconductor. 16. El aparato acorde con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, en el que dicha fuente (500, 3500, 3600, 4100) de dicho vacío tiene un cuerpo con, por lo menos, una cavidad formada en el mismo para proporcionar dicho vacío aplicado a una cara de dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor, siendo dicha cavidad adyacente a dicha cara de dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor, de tamaño menor o sustancialmente igual a una dimensión de una cara de dicha tira alargada (352, 452) de semiconductor. 17. El aparato acorde con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16, caracterizado porque comprende además: medios para formar puntos débiles en partes de dicha oblea (310, 460) junto a extremos opuestos de dichas tiras alargadas (352, 452) de semiconductor, para facilitar la separación de dichas tiras alargadas (352, 452) de semiconductor respecto de dicha oblea (310, 460). E04731535 23-11-2011   18. El aparato acorde con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 17, en el que dicha oblea (310, 460) es silicio monocristalino o silicio multicristalino. 16 E04731535 23-11-2011   17 E04731535 23-11-2011   18 E04731535 23-11-2011   19 E04731535 23-11-2011   E04731535 23-11-2011   21 E04731535 23-11-2011   22 E04731535 23-11-2011   23 E04731535 23-11-2011   24 E04731535 23-11-2011   E04731535 23-11-2011   26 E04731535 23-11-2011   27 E04731535 23-11-2011   28 E04731535 23-11-2011   29 E04731535 23-11-2011   E04731535 23-11-2011   31 E04731535 23-11-2011   32 E04731535 23-11-2011   33 E04731535 23-11-2011   34 E04731535 23-11-2011   E04731535 23-11-2011   36 E04731535 23-11-2011   37 E04731535 23-11-2011   38 E04731535 23-11-2011   39 E04731535 23-11-2011   E04731535 23-11-2011   41 E04731535 23-11-2011   42 E04731535 23-11-2011   43 E04731535 23-11-2011   44 E04731535 23-11-2011   E04731535 23-11-2011