用于处理基板的下侧的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用处理介质(70)处理平面基板(10)的下侧的方法，其中使基板的下侧(14)防水，随后保护液膜(66)为形成在基板的上侧(15)上，然后使处理介质(70)与基板(10)的下侧(14)接触，并且保护上侧(15)免受处理的影响介质(70)和/或通过保护液膜(66)的放气。本发明专利技术还涉及一种用于执行所述方法的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理基板的下侧的方法和设备本专利技术涉及一种用于处理二维基板的下侧的方法和根据权利要求12的用于实施该方法的设备。在半导体部件的制造领域，有时需要对二维基板进行单侧处理。为此目的，通常要处理基板的下侧。根据应用的不同，可能需要保护基板的上侧免受所使用的处理介质的作用或来自处理介质的气体的作用。例如，半导体器件的上侧可能由于这种作用而被损坏。从WO2011/047894A1已知，通过调压管进行喷雾、喷射、滴落或施加保护液以保护基板的上侧。为了使保护液不到达通常是处理液的处理介质，可以在用处理液润湿基板的下侧之前将保护液施加到上侧。以这种方式，可以减少进入处理液体中的保护液的量。如WO2011/047894A1中已经描述的，不能防止保护液滴入处理介质或处理液中。如果使用水作为保护液体，则会导致处理液体的稀释，从而增加化学品消耗。此外，为了确保恒定的处理条件，例如处理液的恒定组成，从而确保处理的可靠性，需要增加工艺的复杂性。如果使用除处理液之外的材料，处理介质的污染通常会发生且有类似甚至更复杂的后果。此外，在用处理介质进行处理期间，在保护性液滴在基板的边缘从上侧落下并滴落的位置，会形成条纹。这是由于在这些位置处基板的下侧被蚀刻得不那么强烈。当使用蚀刻溶液作为处理介质时，尤其是从基板的下侧进行相当大量的材料去除时，这个问题特别会发生。这种强烈的单面蚀刻在新的硅太阳能电池生产过程中是特别需要的，例如在生产具有钝化发射极和钝化的背导电部的太阳能电池的处理中，即生产所谓的PERC太阳能电池的处理中。由于在蚀刻期间的上述的不均匀性，导致基板的下侧的不均匀的外观，并且除了半导体部件的可能的电缺陷之外，还导致了成品太阳能电池的外观不均匀。此外，在随后的处理步骤中可能会出现问题。例如，随后在不同时间在基板的下侧上进行的蚀刻步骤可导致设置在基板的下侧上的氧化物层的厚度的不均匀。此外，在已知的方法中，存在一种危险，即：作为润湿基板的处理介质的处理液由于浓度差异或由于润湿现象而在基板的边缘上爬行并因此到达基板的上侧。因此，处理介质会局部地或二维地损伤基板的表面，例如象蚀刻作用的结果那样。在此背景下，本专利技术的一个目的是提供一种用于二维基板的下侧的处理的方法，利用该方法可以以成本有效的方式克服上述的缺点中的至少一些。该目的是通过具有权利要求1的特征的方法来实现。此外，本专利技术的一个目的是提供一种能够实施该方法并且能够进一步降低对基板上侧的损坏的风险的设备。该目的通过具有另一独立权利要求的特征的设备来实现。有利的进一步的方案分别在各从属权利要求中限定。在根据本专利技术的方法中，为了用处理介质对二维基板的下侧进行处理，首先将基板的下侧进行疏水化处理。随后，在基板的上侧上形成保护液膜。此后，使处理介质与基板的下侧接触，并且借助保护液膜防止上侧受到处理介质和/或来自其的气体的作用。作为疏水化的结果，在把基板从保护液体移出之后，没有保护液体从上侧流到基板的下侧。因此可以避免上述条纹问题和由此产生的缺点。此外，可以防止处理介质从底侧向上侧的上述爬行。这在无硫酸处理介质的情况下是特别有利的。此外，疏水化可以被用于许多应用中以提供干燥步骤，该干燥步骤在先前已知的方法中在另外的工艺步骤之前是必需的。此外，该过程可以被设计为连续过程，并且可以容易地整合到现有的连续化生产系统中。当保护液体以大于60°的接触角润湿被疏水化的表面时，就提供了本专利技术意义上的疏水作用。借助保护液体，基本上可以防止上侧受到处理介质的作用，该处理介质具体可以以液体或气体或气体混合物的形式存在。如果使用处理液，则优选使用保护液膜作为对到达上侧的处理液的防护，并且作为对到达基板上侧的来自处理液的气体的防护。这样的气体可以例如通过处理液的部分蒸发而产生。水优选地被用作保护液体，更优选是使用去离子水。这在许多应用中已被证明，并通常可以相对简单地进行处理或弃置。有利地，硅基板被处理，并且为了对该硅基板的下侧进行疏水化的目的，从硅基板的下侧去除硅酸盐玻璃层，例如磷或硼硅酸盐玻璃层。这种硅酸盐玻璃层经常用于半导体部件的制造，特别是硅太阳能电池的制造，因此这种去除使得可以进行特别成本有效的工艺控制。此外，已知技术可被用于硅基板的疏水化。在该方法的一个变形实施方案中，为了通过施加设备形成保护液膜，将保护液体施加到基板的上侧。作为一种施加设备，原则上可以使用所有已知的施加设备，例如喷嘴。优选地，至少一个调压管被用作施加设备。在一种替代变形实施例中，为了形成保护液膜，将基板浸没在保护液体中并从其中取出。当基板被从保护液体中取出时，基板被定向成使其在基本上水平延伸的平面中延伸，从而使得所需的保护液膜被保留在基板的顶侧上。当基板从保护液体中被取出时被定向为使得其在基本上水平延伸的平面中延伸这一情况，应被理解为可以在短时间内与水平方向有轻微的偏差。与水平方向的偏离可以有多长时间，且偏离的程度可以有多大，取决于所用材料的性质，特别是保护液的粘度和基板上侧与保护液之间的附着力。在这样的实施例中，不需要复杂的施加设备，如喷嘴、调压管等。此外，不需要计量装置和测量装置来确定基板的位置并确保在适当的时间精确地将保护液体计量施加到基板的顶部以减少从基板顶部落入保护液的液体的量。优选地，在将基板浸入保护液中之前，基板的边缘也被疏水化且优选地完全被疏水化。这有利地在其中基板的下侧被疏水化的同一处理步骤中进行。这意味着基板的下侧和边缘在同一个处理步骤中同时被疏水化。由于被疏水化了的边缘，当处理液与非疏水性边缘部分接触时存在的由于某种原因而存在的处理液爬行到基板上侧的危险性被进一步降低了。基板的下侧可以有利地通过单面的湿化学蚀刻而被疏水化。在此，单面意味着没有用于湿化学蚀刻的蚀刻溶液被施加到顶侧。以这种方式，可以使用已经在不同场合下得到了实用证明的系统。此外，在该方法的变形实施例中，边缘也可以以成本有效的方式在同一处理步骤中被完全或部分地疏水化。为了对基板的下侧进行疏水化，特别优选用蚀刻液从下方对基板进行润湿。这使得能够在包括量产系统的工业规模上进行疏水化。特别地，可以使基板以在蚀刻液体的表面上准漂浮的方式通过蚀刻槽，使得蚀刻液润湿基板的下侧。然而，原则上，蚀刻液体也可以以任何其他方式被施加到基板的下侧，例如通过传送辊，该传送辊携带蚀刻液并将其传到在其上传送的基板。在这些方法的变形方案中，边缘可以有利地也被完全或部分地疏水化。有利地，在为了疏水化目的进行的湿化学蚀刻之后，基板被清洗。在该方法的一种变形方案中，这通过将清洗液体例如通过调压管或其它施加装置施加到基板来进行。施加到基板上的清洗液体的量被适当选择，使得清洗液的至少一半、优选地至少70％、特别优选地至少80％从基板滴下，并且对蚀刻液的剩余残留物进行清洗。最后保留在上侧的清洗液随后被用作保护液膜，从而保护液膜的形成不再需要额外的工艺步骤。在该方法的一种替代变形方案中，将基板浸入用于清洗的清洗液体中，并且该清洗液体同时被用作保护液体。在此从清洗液体中移出基板与从保护液体中移出基板同时进行。当从保护液中移出基板时，基板以上述方式取向，使得其在基本上水平的平面上延伸，从而使保护液膜被保留在基板的上侧。以这种方式，该方法可以特别快速且经济地得到实施。适用于各种应用的液体原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用处理介质(70)处理平坦基板(10)的下侧的方法，其中‑使基板的下侧(14)变得疏水；‑随后在基板(10)的上侧(15)上形成保护液膜(66)；‑随后使处理介质(70)与基板(10)的下侧(14)接触，并使上侧(15)被保护液膜(66)所保护以免受处理介质(70)和/或来自其的气体的作用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.25 DE 102014117276.01.一种用处理介质(70)处理平坦基板(10)的下侧的方法，其中-使基板的下侧(14)变得疏水；-随后在基板(10)的上侧(15)上形成保护液膜(66)；-随后使处理介质(70)与基板(10)的下侧(14)接触，并使上侧(15)被保护液膜(66)所保护以免受处理介质(70)和/或来自其的气体的作用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了使硅基板(10)的下侧(14)疏水化，硅基板(10)的下侧(14)的硅酸盐玻璃层(12)被除去。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：为了形成保护液膜(66)，将基板(10)浸入保护液(60)中并从保护液(60)中移出，当将基板(10)从保护液体(60)移出时基板(10)的取向被调整为使基板(10)在基本上水平的平面中延伸，从而使得保护液膜(66)被保留在基板(10)的上表面(15)上。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：在形成保护液膜(66)之前，优选在一个共同的处理步骤中将基板(10)的下侧(14)疏水化。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：基板(10)的下侧(14)通过单侧湿化学蚀刻而被疏水化。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：为了使基板(10)的下侧(14)疏水化，用蚀刻液(52)从下方润湿基板(10)。7.根据权利要求5至6中任一项所述的方法，其特征在于：-在进行了所述的湿化学蚀刻之后，为了清洗的目的，将清洗液(60)施加到所述基板(10)上，-选择施加到基板上的清洗液的量，使得至少一半的清洗液从基板滴落；-将残留在基板(10)的上侧(15)上的清洗液用作保护液膜(66)。8.如权利要求3、5和6中任一项所述的方法，其特征在于，在为了疏水化而进行了湿化学蚀刻后，将基板(10)浸渍在清洗液(60)中，并将所述清洗液(60)用作保护液(60)，且从清洗液(60)中移出基板(10)也就同时是从保护液(60)中移出基板(10)。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：用水(60)，优选去离子水(60)，作为清洗液(60)。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：蚀刻介质(70)被用作处理介质(70)，并且借助该蚀刻介质(70)蚀刻基板(10)的下侧(14)。11.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡特林·魏泽，贝恩德乌韦·桑德，斯蒂芬·奎塞尔，帕特里克·甘特，斯蒂芬·亚历克西斯·佩狄亚狄塔基斯，
申请(专利权)人：雷纳技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE