一种平滑和/或斜切衬底边缘的方法技术

本发明专利技术涉及一种平滑和/或斜切衬底边缘的方法，本发明专利技术还涉及由根据本发明专利技术的方法制备的衬底，特别是具有经根据本发明专利技术的方法平滑和/或斜切的边缘的衬底。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。本专利技术还涉及通过根据本专利技术的方法制备的衬底，特别涉及具有通过根据本专利技术的方法平滑和/或斜切边缘的衬底。
技术介绍
许多微技术应用和装置需要衬底作为后续处理的基板。在许多情况下，这些衬底面积大并具有尖锐的边缘，该尖锐的边缘是由于衬底制造工艺而产生的。例如，在许多情况下，玻璃衬底被切割，且这种切割工艺使所得衬底形成非常尖锐的边缘。尖锐的边缘使衬底的进一步处理变得相当困难，因为它们可能造成伤害。同样地，且可能更重要的是虽然这些边缘非常尖锐，但是它们会具有小裂纹或裂缝。在衬底的进一步处理和/或其最终应用(例如，太阳能面板)时，这些裂纹或裂缝会进一步从衬底边缘向衬底中传播，这将导致问题恶化并最终导致衬底质量故障或降低。当前用于平滑或斜切边缘的技术主要是机械的，且这些技术用起来太慢、太昂贵或太粗糙，使得另外的裂纹会因此被引入衬底中，特别是易碎衬底。因此，本专利技术的目的是提供一种方法，其使衬底边缘平滑或斜切衬底的边缘。本专利技术的另一目的是提供一种方法，其用于减少衬底边缘的裂纹或裂缝向衬底中传播的问题。 本专利技术的另一目的是提供一种易于执行的平滑和/或斜切衬底边缘的方法。本专利技术的另一目的是提供，且该方法并不昂贵。所有这些目的都通过平滑和/或斜切衬底边缘的方法来实现，该方法包括如下步骤a)提供具有边缘的衬底，b)提供连接到电压源的电极，并将该电极设置在距离所述衬底边缘0. Olmm至 IOcm的距离处，c)沿所述边缘的方向使所述电极和/或所述衬底相对于彼此移动，在借助所述电极将电压施加到所述边缘时，所述电压具有100V至IO7V范围内的幅值且具有IOkHz至 IOGHz范围内的频率，由此使所述电极和所述边缘之间形成电弧并由此加热所述边缘。在一个实施例中，执行步骤c)使得先前经受步骤c)中形成的电弧的所述边缘的材料从衬底上抬起。在一个实施例中，执行步骤C)使得先前经受步骤C)中形成的电弧的所述边缘的材料熔化但未从衬底上抬起。在一个实施例中，所述边缘的材料的抬起或可替选地熔化受一个或多个以下参数的适当选择和控制的影响如果有的话，步骤C)中施加的电压的幅值，步骤C)中施加的电压的频率，连接至电极的电压源的阻抗，衬底边缘和电极之间的距离，电极和衬底之间相对移动的速度以及衬底的接地。在一个实施例中，所述电压源是特斯拉变压器。在一个实施例中，所述衬底由选自诸如玻璃、石英、金刚石、氧化铝、蓝宝石、氮化铝、氧化锆和尖晶石的电绝缘材料、诸如包括掺杂硅和晶体硅的硅、锗的半导电材料、诸如砷化镓和磷化铟的化合物半导体以及诸如金属的导电材料的材料制成。在一个实施例中，所述电极是尖电极，其具有纵轴并在步骤C)中指向所述衬底的所述边缘。本专利技术的目的通过具有由根据本专利技术的方法平滑和/或斜切的边缘的衬底来解决。如在本文中所用，术语“边缘”是指衬底的两个面之间或衬底的两侧之间的边界。 衬底的两侧或衬底的两个面相交的角度不是O度且不是180度。在优选实施例中，由衬底的两侧或衬底的两个面包围的角度在10度至170度范围内，优选40度至140度范围内，更优选70度至110度范围内，甚至更优选80度至100度范围内且最优选90度左右。这有时还被称作“X度的边缘”或“X度角”，值χ表示在该边缘处相交的两侧或两面之间的角度。本文所用术语“斜切”是指斜削工艺且与其同义的处理。根据本专利技术的衬底，在χ和y方向上具有相当大的延展，但是在ζ方向上的延展可以比较小(与X和y方向相比而言)。根据本专利技术的衬底可以是电绝缘的，例如玻璃或石英；半导电的，例如元素硅；化合物半导体，或者它们可以是导电的，例如金属。电极相对于衬底边缘设置的距离在0. Olmm至IOcm的范围内。在一个实施例中， 即使在电极和衬底相对于彼此移动时也保持电极和边缘之间的距离，因此尽管相对于彼此移动其中一者或这两者，但彼此等距离。例如，电极可以沿衬底边缘移动，同时保持电极和衬底之间的距离在0.01mm至IOcm的范围内。根据本专利技术的电极可以采用任意形状，但优选地，其具有纵轴，该纵轴在步骤C) 的执行期间指向衬底。具有相对尖锐的端点/尖端的电极还有助于点燃电弧，因为电场集中在尖端周围，这将有助于周围介质/大气的电离。可以例如通过对气体、液体合成物、压力和温度进行选择，从而对后者进行控制以便实现最佳工艺条件。专利技术人已经令人惊讶地发现通过使用电极并通过利用这种电极将电压施加至衬底的边缘，可以斜切和/或平滑衬底的边缘。在施加电压时形成在电极和边缘之间的电弧据信可以加热边缘。令人惊讶的是，在电弧形成以及电极和衬底相对于彼此移动时，在被加热的范围内的边缘将随后从衬底上抬起(lift)并且在衬底上留下斜切/平滑的痕迹。在不受任何理论限制的情况下，本专利技术人相信在电极和衬底相对于彼此发生相对移动时，在加热和/或后续冷却过程中沿着边缘的热张力将使边缘从衬底上抬起且由此在之后，在边缘上留下平滑/斜切的轨迹。在一个实施例中，所施加的电压具有IO2V至IO7V的幅值，优选5xl02V至IxlO6V,更优选IO3V至105V。此外，在一个实施例中，电压是高频电压，其具有 IOkHz至IOGHz范围内的频率，优选IOOkHz至1GHz，更优选IMHz至100MHz。这种高频例如能够利用特斯拉变压器产生。电极所处位置与边缘的距离取决于衬底材料、所施加的电压幅值以及频率以及电极和衬底相对于彼此移动的速度。在一个实施例中，该距离在0. Olmm 至IOcm的范围内。在一个实施例中，电极和衬底(边缘)相对于彼此移动的速度在0. Imm/ s至100mm/S的范围内。边缘材料从衬底上抬起的深度受一 个或多个下列参数的适当选择和控制的影响如果有的话，步骤c)中所施加的电压幅值、步骤c)中所施加的电压频率、连接至电极的电压源的阻抗、衬底边缘与电极之间的距离、电极和衬底之间相对移动的速度以及衬底的接地。在一个实施例中，执行处理，使得边缘材料没有抬起，而是简单地加热边缘并使其熔化。在该情况下，执行处理，使得张力会在边缘的加热和/或冷却过程中增大， 但其不足以导致边缘材料的消融。而是，这种类型的处理将使边缘平滑。在这两种类型的处理中，电极在根据本专利技术的方法的执行中在施加电压过程中沿着边缘移动，并形成电弧。执行根据本专利技术的方法的结果是使衬底的边缘熔化并被平滑，而不使材料从边缘上移除，或在边缘已经被斜切的情况下，一些材料从边缘上移除。在一个实施例中，两个处理也可以一起进行，即通过从边缘上移除材料而使边缘变得被斜切，且这种斜切的边缘可以随后经受根据本专利技术的方法的步骤c)的进一步处理，这时修改该步骤c)，以避免材料从斜切的边缘上移除，而是简单地熔化斜切的边缘，因此致使斜切的边缘的进一步平滑。因此，根据本专利技术，其中一个实施例包括如下步骤a)提供具有边缘的衬底， b)提供电极，其连接至电压源并将该电极设置在距离所述衬底的边缘0.01mm至 IOcm的距离处，c)在所述边缘的方向上使所述电极和/或所述衬底相对于彼此移动，同时借助所述电极将电压施加至所述边缘，所述电压具有100V至IO7V范围中的幅值并具有IOkHz至 IOGHz范围内的频率，由此使所述电极和所述边缘之间产生电弧，且由此加热所述边缘使得所述边缘从衬底上抬起，d)使由步骤C)得到的衬底经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·施密特，恩里科·斯图拉，米歇尔·林达，
申请(专利权)人：皮可钻机公司，
类型：发明
国别省市：