Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE19936569B4 - Herstellung von porösem Silicium - Google Patents

Herstellung von porösem Silicium Download PDF

Info

Publication number
DE19936569B4
DE19936569B4 DE1999136569 DE19936569A DE19936569B4 DE 19936569 B4 DE19936569 B4 DE 19936569B4 DE 1999136569 DE1999136569 DE 1999136569 DE 19936569 A DE19936569 A DE 19936569A DE 19936569 B4 DE19936569 B4 DE 19936569B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
silicon material
electrolyte
silicon
electrode
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1999136569
Other languages
English (en)
Other versions
DE19936569A1 (de
Inventor
Hans Artmann
Wilhelm Dr. Mountain View Frey
Franz Dr. Laermer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE1999136569 priority Critical patent/DE19936569B4/de
Publication of DE19936569A1 publication Critical patent/DE19936569A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19936569B4 publication Critical patent/DE19936569B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/02Etching
    • C25F3/12Etching of semiconducting materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Eine poröse Siliciumoberfläche wird hergestellt durch Hindurchbewegen von platten- oder strangförmigem Siliciummaterial (1) durch ein Bad (5), in dem eine elektrolytische Behandlung abläuft. Das Elektrolytbad (5) kann sich in einer Wanne an der Oberfläche des Siliciummaterials befinden, auf diese aufgestrahlt oder -gewalzt werden, oder das Material wird in das Bad getaucht und hindurchgezogen.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Herstellung von porösem Silicium, zum Beispiel für Dünnschichtsolarzellen, auf großflächigen, insbesondere nicht runden Substraten für die Massenproduktion.
  • Stand der Technik
  • Poröses Silicium kann durch ein elektrochemisches Ätzverfahren aus einkristallinem, polykristallinem oder amorphem Silicium hergestellt werden. Ein hierfür verwendetes Elektrolytbad ist im allgemeinen flußsäurehaltig und zur Verringerung der Oberflächenspannung zum Beispiel mit Ethanol versetzt. Üblicherweise werden kreisrunde, monokristalline Wafer aus der Halbleiterherstellung eingesetzt. Um deren Oberflächen porös zu machen, ist ein Einzelwaferverfahren bekannt, bei dem der Wafer den Elektrolyten in zwei elektrisch getrennte Kammern teilt. Durch Elektroden in den Kammern wird der elektrische Strom bereitgestellt. Wenn die Waferrückseite mit Metall beschichtet ist, kann auch nur eine einzelne Kammer an der Wafervorderseite für den Elektrolyten vorgesehen werden, und an der Rückseite des Wafers wird ein gewöhnlicher Metallkontakt, zum Beispiel ein Federkontakt verwendet.
  • Diese üblichen runden Wafer sind für Anwendungen im Bereich der Photovoltaik unzweckmäßig, denn um eine zur Verfügung stehende Oberfläche möglichst vollständig mit Silicium-Solarzellen zu füllen, müssen diese eine Gestalt haben, die eine vollständige Pflasterung einer Ebene erlaubt. Zwar lassen aus runden Wafern mit mäßigem Flächenverlust sechseckige Elemente schneiden, wenn diese aber zu einem rechteckigen Modul zusammengesetzt werden sollen, bleiben an den Rändern zwangsläufig Flächen ungenutzt. Ein Zuschneiden in eine Rechteckform ist aufgrund der damit verbundenen hohen Flächenverluste wenig wirtschaftlich.
  • Da bei Photovoltaik-Anwendungen keine Einkristallinität des verwendeten Siliciummaterials erforderlich ist, können polykristalline Siliciumplatten verwendet werden, deren Abmessungen wesentlich größer sein können als die von typischen Wafern.
  • Bei der Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen wird zunächst die Oberfläche einer Siliciumplatte porös gemacht, und anschließend auf der durch die Porosität definierten Sollbruchstelle Silicium epitaktisch aufgewachsen oder Poly- oder α-Silicium mit abschließender Rekristallisation deponiert. Die so entstehende Dünnschicht wird anschließend zur Weiterverarbeitung an der Sollbruchschicht abgehoben.
  • Des weiteren können poröse Siliciumschichten als Rückseitenreflektor für Dünnschichtsolarzellen eingesetzt werden. Zu diesem Zweck werden zum Beispiel an der Rückseite einer Solarzelle mehrere Schichten aus porösem Silicium mit unterschiedlichen Brechungsindizes und an das gewünschte Reflexionsverhalten angepaßten Schichtdicken hergestellt.
  • Poröse Siliciumschichten können auch als Gettermaterial zwischen einer Epitaxieschicht und einem Substrat dienen und so bei Verwendung von unsauberen Substraten eine Verunreinigung der Epitaxieschicht verhindern.
  • Wenn poröses Silicium als Reflektor oder Gettermaterial eingesetzt wird, muß es nicht zwangsläufig auch als Sollbruchstelle dienen.
  • In der Literatur werden konkrete Vorrichtungen zum Erzeugen einer porösen Siliciumoberfläche durch elektrolytisches Behandeln einer Siliciumoberfläche mit einem Elektrolyten beschrieben. So wird beispielsweise in der Schrift US 5,458,755 A eine Vorrichtung zur Herstellung von porösem Silicium vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung für die Behandlung von einzelnen, runden Siliciumwafern vorgesehen ist. Dabei werden einzelne Siliciumwafer in einem Halter eingespannt und in den Elektrolyten eingeführt. Dadurch werden die Siliciumwafer während des nun folgenden Elektrolysevorgangs an einer festen Position gehalten. Folglich sind Mittel zum Transport des Siliciums während des Elektrolysevorgangs nicht vorgesehen.
  • Ähnlich ist aus der Schrift US 5,338,416 A ein Verfahren bekannt, bei ein Siliciumwafer an seiner Oberfläche durch einen Elektrolysevorgang bearbeitet wird. Hierzu wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die Dichtungen aufweist, welche zusammen mit der zu behandelnden Oberfläche des Siliciumwafers einen mit dem Elektrolyten gefüllten, wannenförmigen Bereich bilden. Ein Transport des Siliciums während des Elektrolysevorgangs ist auch hier nicht vorgesehen.
  • Hingegen wird in DE 44 17 551 A ein Verfahren vorgestellt, bei dem Leiterplatten in einer Durchlaufanlage elektrolytisch behandelt werden. Die zu behandelnden Leiterplatten werden während des Elektrolysevorgangs über Fördermittel wie Rollen transportiert, um ein kontinuierliches Bearbeiten der Leiterplatten zu ermöglichen. Nicht bekannt ist jedoch die Vorgehensweise, die Rollen als Elektroden auszubilden und die zu bearbeitenden Leiterplatten direkt elektrisch zu kontaktieren.
  • Weitere Literatur zum elektrolytischen Behandeln von Substraten ist aus den Schriften JP 6-285719 A, US 3880744 , US 5 227 033 A , JP 6-291 109 A, JP 59-154135 A, US 5804052 A und JP 5-234983 A bekannt.
  • Vorteile der Erfindung
  • Durch die vorliegende Erfindung werden Verfahren und Vorrichtungen geschaffen, die eine großflächige Herstellung von porösem Silicium in einem kontinuierlichen Prozeß erlauben. Zu diesem Zweck ist es vorgesehen, das zu behandelnde Siliciummaterial, das Platten- oder Strangform haben sollte, kontinuierlich entlang des Elektrolytbades zu fördern. Die zu einem gegebenen Zeitraum in der Behandlung befindliche Oberfläche macht zumeist nur einen geringen Teil der Gesamtoberfläche des Siliciummaterials aus. So können große Flächen in einer kompakten Vorrichtung bearbeitet werden.
  • Grundsätzlich wird erfindungsgemäß eine Bahn aus Siliciummaterial in einem Elektrolysevorgang mit einem Elektrolyten, einer Elektrode und einer Gegenelektrode in einem wannenförmigen, bereichsweise von dem Siliciummaterial gebildeten Kantaktbereich mit dem Elektrolyten in Kontakt gebracht. Weiter sieht die Erfindung vor, dass das Siliciummaterial während des Elektrolysevorgangs mit Hilfe von Rollen transportiert wird, von denen wenigstens eine Rolle die Gegenelektrode bildet und das Siliciummaterial elektrisch kontaktiert, oder dass das Siliciummaterial lokal durchbogen und mit seinem durchbogenem Abschnitt in den Elektrolyten getaucht und transportiert wird.
  • Dabei werden vorzugsweise Wischlippen eingesetzt, um einen Kontaktbereich zwischen dem Siliciummaterial und dem Elektrolytbad zu begrenzen. Diese örtliche Begrenzung entspricht im Zusammenwirken mit der Bewegung des Silciummaterials entlang des Bades einer exakten zeitlichen Begrenzung der Einwirkung des Elektrolytbades auf die Oberfläche und erlaubt es so, das Ausmaß der Porenbildung zu dosieren.
  • Eine erste bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Wischlippen zusammen mit der relativ zu dem Wischlippen bewegten Oberfläche des Siliciummaterials eine Wanne bilden, in der das Elektrolytbad steht. Die Oberfläche des Siliciummaterials bildet hier gleichsam den Boden der Wanne, der im Laufe Behandlung unter dem Elektrolytbad hindurchgezogen wird.
  • Eine zweite bevorzugte Ausgestaltung sieht die Verwendung eines Elektrolytstrahls vor, der durch eine Düse auf die Oberfläche gelenkt wird. Man erzielt so einen kontinuierlichen Austausch des Elektrolyten an der Oberfläche, und die chemischen Bedingungen an der Oberfläche lassen sich auch während eines langandauernden Behandlungsprozesses leicht konstant halten.
  • Der Elektrolytstrahl sollte dabei vorzugsweise einen quer zur Transportrichtung des Siliciummaterials langgestreckten, linienförmigen Querschnitt haben, um eine Behandlung des Siliciummaterials auf seiner gesamten Breite in einem Durchgang zu ermöglichen. Die Düse kann gleichzeitig als Elektrode für den Elektrolyseprozeß dienen.
  • Eine weiter bevorzugte Ausgestaltung sieht die Verwendung einer mit dem Elektrolytbad befeuchtbaren walze vor, die auf dem Siliciummaterial abrollt, so daß der Elektrolyseprozeß im Kontaktbereich zwi schen der Walze und dem Siliciummaterial ablaufen kann. Die Walze erstreckt sich ebenfalls vorzugsweise über die gesamte Breite des Siliciummaterials. Sie kann gleichzeitig als Elektrode dienen. Für einen kontinuierlichen Austausch des Elektrolytbades sind vorzugsweise Mittel zum Besprühen oder Beträufeln der Walze mit dem Elektrolytbad vorgesehen.
  • Eine vierte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Elektrolytbad in einer Wanne enthalten ist, in die ein gebogener Abschnitt des Siliciummaterials eintaucht. Dieser Abschnitt unterteilt das Elektrolytbad in der Wanne in zwei Teilvolumina, die vorzugsweise zusätzlich durch Dichtlippen gegeneinander elektrisch isoliert sind, die das Siliciummaterial an seinen Längsrändern führen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren.
  • Figuren
  • Die beigefügten 1 bis 4 zeigen jeweils Vorrichtungen zum Erzeugen einer porösen Oberfläche auf Siliciummaterial gemäß verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Eine Bahn 1 aus Siliciummaterial wird in einer Ätzvorrichtung über eine Mehrzahl von Rollen 2, 3 geführt, von denen die Rollen 3 jeweils mit einem positiven elektrischen Potential leitend verbunden sind. Um einen guten elektrischen Kontakt zwischen den metallischen Rollen 3 und dem Siliciummaterial 1 zu gewährleisten, wird vorzugsweise hoch dotiertes (p+)-Silicium verwendet, oder die in Kontakt mit den Rollen 3 stehende Rückseite des Siliciummaterials 1 ist hoch dotiert. An der Oberseite des Siliciummaterials 1 sind eine Mehrzahl von Wischlippen 4 quer zur Transportrichtung angeordnet, die zusammen mit nicht dargestellten Begrenzungen an den Seitenrändern des Siliciummaterials flache Wannen begrenzen, die ein Elektrolytbad 5 aufzunehmen vermögen. Die Höhe des Elektrolytbads kann einige wenige Millimeter betragen. In das Elektrolytbad 5 tauchen jeweils Kathoden 6 ein. Während einer Elektrolysebehandlung der Oberfläche des Siliciummaterials kann somit ein Strom von den Rollen 3 durch das Siliciummaterial 1, das Elektrolytbad 5 zu der Kathode 6 fließen.
  • Je nach Leitfähigkeit des Siliciummaterials 1 und des Elektrolytbades 5 können unterschiedliche Formen von Kathoden verwendet werden. Wenn die Leitfähigkeit des Siliciummaterials und des Elektrolytbades gut ist, kann es ausreichen, wenn die Kathode 6 an einem einzigen Punkt in das Bad eintaucht, wie links in 1 gezeigt. Komplementär dazu ist von den das Siliciummaterial im Bereich des Elektrolyt bades unterstützenden Rollen nur eine 3 an das positive Potential angeschlossen.
  • Eine gleichmäßigere Verteilung der Stromdichte über die Breite des Siliciummaterials hinweg läßt sich mit einer stabförmigen, sich im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Zeichnung über die Breite des Siliciummaterials 1 hinweg erstreckenden Kathode 6 erzielen.
  • Wenn die Leitfähigkeit des Elektrolytbades und/oder des Siliciummaterials zu gering ist, um auf diese Weise eine gleichmäßige Intensität der Elektrolysebehandlung auf der behandelten Oberflächen zu erzielen, kann eine an mehreren Stellen eintauchende Kathode 6' verwendet werden, wie in der Mitte von 1 gezeigt, oder es kann eine platten- oder gitterartig ausgebildete Kathode eingesetzt werden, wie rechts in der Figur gezeigt. In beiden Fällen sind jeweils sämtliche das Siliciummaterial 1 im Bereich des Elektrolytbades unterstützenden Rollen 3 an das positive Potential angeschlossen, um eine gleichmäßige Stromdichte auch innerhalb des Siliciums zu gewährleisten.
  • Die Elektrolysebehandlung kann stattfinden, während sich das Siliciummaterial 1 gleichmäßig in der durch den Pfeil 7 bezeichneten Transportrichtung unter dem Elektrolytbad 5 hindurchbewegt, es ist aber auch möglich, das Material 1 während der Zeiten eines Stromflusses zeitweilig zu stoppen und so eine felderweise auf Bereiche in der Größe der Wannen beschränkte Behandlung durchzuführen.
  • Wie in der Figur gezeigt, können mehrere Bäder mit gegebenenfalls unterschiedlichen Elektrolytbädern, in Transportrichtung hintereinander angeordnet sein, um eine stufenweise Behandlung des Siliciums durchzuführen. Durch die Wischlippen 4 wird die Siliciumoberfläche gereinigt, wenn sie den Bereich einer Wanne verläßt, so daß die Elektrolytbäder sich nicht vermischen. Zu diesem Zweck können auch zusätzliche (nicht dargestellte) Spül- und Reinigungseinrichtungen zwischen zwei Wannen vorgesehen sein.
  • Durch stufenweise Behandlung, zum Beispiel mit unterschiedlichen Stromdichten, können die Eigenschaften der bearbeiteten Siliciumoberfläche wie etwa der Porositätsgradient beziehungsweise die Verteilung von Schichten unterschiedlicher Porosität eingestellt werden.
  • 2 zeigt eine zweite Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Erzeugen einer porösen Silicumoberfläche gemäß der Erfindung. Wie im Fall der 1 umfaßt die Vorrichtung eine Mehrzahl von Rollen 2, 3, auf denen das zu bearbeitende Siliciummaterial 1 in Transportrichtung 7 durch die Vorrichtung gefördert wird. Die Rollen 3 sind wiederum an ein positives Potential angeschlossen. Ein Becken 10 mit einem Elektrolytbad 5 darin ist unterhalb der Bahn aus Siliciummaterial angeordnet. An das Becken 10 ist eine Rohrleitung 11 angeschlossen, über die eine nicht dargestellte Pumpe Elektrolytbad 5 absaugt und Düsen 12 zuführt, die oberhalb des Siliciummaterials 1 angeordnet und auf dieses ausgerichtet sind. Die Düsen 12 haben jeweils einen quer zur Transportrichtung 7 langgestreckten Querschnitt und erzeugen einen Strahl 13 aus Elektrolytbad mit einem linienförmigen Querschnitt, der sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Siliciummaterials 1 erstreckt. Der Strahl 13 trifft auf die zu ätzende Siliciumoberfläche zwischen zwei Wischlippen 4, die ein Auseinanderfließen des Elektrolyten auf der Oberfläche in der Transportrichtung 7 begrenzen. Überschüssiges Elektrolytbad läuft von den Seitenrändern des Siliciummaterials 1 zurück in das Becken 10, wie durch Tropfen 14 in der Figur angedeutet.
  • Die Düsen 12 haben wenigstens zum Teil leitfähige, mit dem Elektrolyten in Kontakt stehende Oberflächen, zum Beispiel aus Platin, die an ein negatives Potential angeschlossen sind und somit die Kathode des Elektrolyseprozesses bilden. Die Elektrolyse läuft an der Oberfläche des Siliciummaterials 1 im wesentlichen in einem streifenförmigen Bereich 15 ab, auf den der Strahl 13 auftrifft. Direkt unterhalb dieses Bereichs 15 ist das Siliciummaterial 1 durch eine auf positivem Potential liegende Rolle 3 abgestützt.
  • Wie im Falle der 1 ist eine mehrstufige Behandlung mit Hilfe von mehreren in Transportrichtung hintereinanderliegenden Strahlen 13 möglich.
  • 3 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung aus 2. Die Anordnung von Rollen 2, 3 zum Abstützen und Fördern des Siliciummaterials 1, das Becken 10 mit Elektrolytlösung 5 sowie die Rohrleitung 11 sind die gleichen wie beim Ausführungsbeispiel der 2. Die Düsen 12 sind durch Austrittsöffnungen 20 ersetzt, aus denen Elektrolyt auf Walzen 21 tropft, die mit der zu ätzenden Oberfläche des Siliciummaterials 1 in Kontakt stehen und entsprechend der Fortbewegung des Siliciummaterials 1 in Transportrichtung 7 rotieren. Die Walzen haben einen metallischen Kern 22, der jeweils mit einem negativen Potential verbunden ist und so die Kathode des Elektrolyseprozesses bildet, und eine den Kern 22 umgebende Mantelschicht 23, die ein Speichervermögen für die Elektrolytlösung besitzt und zum Beispiel von schwammiger Konsistenz ist. Der Elektrolyt wird durch die Öffnung 20 von oben auf die Walze 21 gleichmäßig über deren Länge verteilt aufgetropft oder -gesprüht.
  • Die mit dem positiven Potential verbundenen Rollen 3 sind gegenüber den Walzen 21 an der Unterseite des Siliciummaterials 1 plaziert, so daß der Elektrolysestrom auf kürzestem Wege senkrecht durch das Siliciummaterial 1 fließen kann und die Elektrolyse im wesentlichen auf den streifenförmigen Bereich beschränkt ist, wo sich die Walze 21 und das Siliciummaterial 1 berühren. Von der Walze 21 abfließender Elektrolyt, in der Figur als dünne Flüssigkeitsschicht 24 dargestellt, verteilt sich in der Nachbarschaft der Walze 21 zwischen quer zur Transportrichtung orientierten Wischlippen 4, und überschüssiger Elektrolyt 14 tropft in die Wanne 10 zurück.
  • Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Siliciummaterial 1 wenigstens an seiner Unterseite stark p-dotiert, um einen guten Stromfluß zwischen den Rollen 3 und dem Siliciummaterial 1 zu gewährleisten.
  • 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der das Siliciummaterial durch ein mit Elektrolytbad 5 gefülltes Ätzbecken 30 geführt wird. In Transportrichtung 7 vor und hinter dem Ätzbecken 30 ist das Siliciummaterial durch Rollen 2 unterstützt. Im Bereich des Beckens hängt es aufgrund seines Eigengewichts nach unten durch oder wird durch nicht eingezeichnete Rollen nach unten gedrückt und bildet so einen reversibel gebogenen Abschnitt, der in das Elektrolytbad 5 eintaucht. Zwei Gegendruckrollen 31 an der Oberseite des Materials 1 verhindern, daß sich das Material 1 infolge der Durchbiegung stellenweise von den Rollen 2 abhebt. Die Elektroden 32, 33 sind oberhalb und unterhalb des Siliciummaterials 1 im Becken 30 so verteilt, daß ein homogener Stromfluß durch den eingetauchten Abschnitt realisiert wird.
  • Es können auch jeweils Gruppen von Elektroden 32, 33 zusammengefaßt und mit unterschiedlichen Stromstärken beaufschlagt sein, um so im Becken 30 in Transportrichtung 7 Bereiche unterschiedlicher Stromdichte zu realisieren, und so eine stufenweise Behandlung des Siliciummaterials 1 durchzuführen.
  • Die Breite des Beckens 30 senkrecht zur Ebene der Figur entspricht genau der Breite des Siliciummaterials 1, so daß an dessen Rändern allenfalls minimale offene Querschnitte bleiben, über die ein Strom zwischen den Elektroden 32, 33 unter Umgehung des Siliciummaterials 1 fließen kann. Um solche Ne benschlüsse gänzlich zu vermeiden, können Dichtlippen an den Seitenwänden des Beckens 30 der Kontur des Siliciummaterials 1 folgend vorgesehen werden, zwischen denen die Ränder des Siliciummaterials bei seinem Durchlauf durch das Becken 30 dicht gehalten werden.
  • Die mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtungen beziehungsweise Verfahren erhaltenen porösen Siliciumflächen können, wie zu Beginn der Beschreibung dargelegt, verwendet werden, um dünne Siliciumschichten großflächig darauf aufwachsen zu lassen, die für die Herstellung von photovoltaischen Elementen eingesetzt werden können.

Claims (20)

  1. Verfahren zum Erzeugen einer porösen Siliziumoberfläche durch elektrolytisches Behandeln einer Siliziumoberfläche mit einem Elektrolyten, einer Elektrode und einer Gegenelektrode, wobei eine Bahn aus Siliziummaterial (1) in einem wannenförmigen, bereichsweise von dem Siliziummaterial (1) gebildeten Kontaktbereich mit dem Elektrolyten in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Siliziummaterial während des Elektrolysevorgangs mit Hilfe von Rollen transportiert wird, von denen wenigstens eine die Gegenelektrode bildet und das Siliziummaterial (1) elektrisch kontaktiert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt in Form eines Elektrolytbades (5) in den wannenförmigen, von Wischlippen (4) und dem Siliziummaterial (1) gebildeten Kontaktbereich eingebracht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt in Form eines Strahls (13) auf die Oberfläche des Siliziummaterials (1) gelenkt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahl (13) einen quer zu der Bewegungsrichtung (7) des Siliziummaterials (1) linienförmigen Querschnitt aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Siliziummaterial (1) mit einer mit dem Elektrolyten befeuchteten Walze (21) in Kontakt gebracht wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt auf die Walze (21) gesprüht oder geträufelt wird.
  7. Verfahren zum Erzeugen einer porösen Siliziumoberfläche durch elektrolytisches Behandeln einer Siliziumoberfläche mit einem Elektrolyten, einer Elektrode und einer Gegenelektrode, wobei eine Bahn aus Siliziummaterial (1) in einem wannenförmigen, bereichsweise von dem Siliziummaterial (1) gebildeten Kontaktbereich mit dem Elektrolyten in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Siliziummaterial (1) lokal durchgebogen und mit seinem durchgebogenen Abschnitt in den Elektrolyten getaucht und transportiert wird.
  8. Vorrichtung zur Erzeugung einer porösen Oberfläche auf Siliziummaterial (1) mit einem Becken mit einem Elektrolyten, einem Kontaktbereich in dem das Siliziummaterial mit dem Elektrolyten beaufschlagbar ist, einer mit dem Elektrolyten in Kontakt stehenden ersten Elektrode, einer mit dem Siliziummaterial in Kontakt stehenden zweiten Elektrode, und einem Transportmittel, mit dem das Siliziummaterial durch die Vorrichtung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Siliziummaterial (1) während der elektrolytischen Behandlung in dem Kontaktbereich einen Teil einer Wanne bildet, und wobei das Siliziummaterial (1) auf Rollen (2, 3) geführt ist, wobei wenigstens eine der Rollen (3) die zweite Elektrode bildet und das Siliziummaterial (1) elektrisch kontaktiert.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich an der Oberfläche des Siliziummaterials (1) durch Wischlippen (4) lokal eingegrenzt ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wischlippen (4) und die relativ zu den Wischlippen (4) bewegte Oberfläche des Siliziummaterials (1) die Wanne bilden, in der sich ein Elektrolytbad (5) mit dem Elektrolyten befindet.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass Düsen (12) zum Lenken eines Elektrolytstrahls (13) auf die Oberfläche des Siliziummaterials (1) vorgesehen sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (12) einen quer zu der Bewegungsrichtung (7) des Siliziummaterials (1) langgestreckten Querschnitt aufweisen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (12) die erste Elektrode bilden.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine mit dem Elektrolyten befeuchtbare Walze (21) aufweist, die angeordnet ist, um mit dem Siliziummaterial (1) in Kontakt zu kommen.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (20) zum Besprühen oder Beträufeln der Walze (21) mit dem Elektrolyten aufweist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (21) die erste Elektrode bildet.
  17. Vorrichtung zur Erzeugung einer porösen Oberfläche auf Siliziummaterial (1) mit einem Becken mit einem Elektrolytbad (5) und Elektroden (32, 33), einem Kontaktbereich in dem das Siliziummaterial (1) mit dem Elektrolyten beaufschlagbar ist, und einem Transportmittel, mit dem das Siliziummaterial (1) kontinuierlich entlang des Elektrolytbades (5) transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Siliziummaterial (1) einen gebogenen Abschnitt in dem Kontaktbereich aufweist, der einen Teil einer Wanne bildet, in der der Elektrolyt enthalten ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Siliziummaterial (1) gebildete Wanne an ihren Rändern durch Dichtlippen gebildet ist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen der Kontur des Siliziummaterials (1) folgend die Seitenwände der Wanne bilden.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem gebogenen Teil des Siliziummaterials (1) gebildete Wanne derart in ein Elektrolytbad eintaucht, dass das Elektrolytbad in zwei Teilvolumina aufgeteilt ist, wobei die Elektroden (32, 33) jeweils an eines der Teilvolumina angeschlossen sind.
DE1999136569 1999-08-03 1999-08-03 Herstellung von porösem Silicium Expired - Fee Related DE19936569B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999136569 DE19936569B4 (de) 1999-08-03 1999-08-03 Herstellung von porösem Silicium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999136569 DE19936569B4 (de) 1999-08-03 1999-08-03 Herstellung von porösem Silicium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19936569A1 DE19936569A1 (de) 2001-03-01
DE19936569B4 true DE19936569B4 (de) 2006-04-27

Family

ID=7917070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999136569 Expired - Fee Related DE19936569B4 (de) 1999-08-03 1999-08-03 Herstellung von porösem Silicium

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19936569B4 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013221522A1 (de) * 2013-10-01 2015-04-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung poröser Siliciumschichten
DE102013219886A1 (de) * 2013-10-01 2015-04-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung poröser Siliciumschichten
DE102013219839A1 (de) 2013-10-01 2015-04-16 lP RENA GmbH Nasschemische Kontaktierung zur Herstellung von porösem Silizium

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015121636A1 (de) 2015-12-11 2017-06-14 Nexwafe Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum einseitigen Ätzen einer Halbleiterschicht
DE102018111858A1 (de) * 2018-05-17 2019-11-21 Nexwafe Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum einseitigen Ätzen einer Halbleiterschicht eines Werkstücks
DE102019209845B4 (de) 2018-07-30 2024-09-05 Singulus Technologies Ag Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Halbleiterscheiben mit einer porösen Seite

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3880744A (en) * 1972-07-13 1975-04-29 Kalle Ag Apparatus for the electrochemical treatment of metal strip
US5227033A (en) * 1989-06-05 1993-07-13 Stelco Inc. Electrolytic etching of metals to reveal internal quality
US5338416A (en) * 1993-02-05 1994-08-16 Massachusetts Institute Of Technology Electrochemical etching process
JPH06285719A (ja) * 1993-04-06 1994-10-11 Yuken Kogyo Kk 連続電解研磨方法及び連続電解研磨装置
US5458755A (en) * 1992-11-09 1995-10-17 Canon Kabushiki Kaisha Anodization apparatus with supporting device for substrate to be treated
US5804052A (en) * 1994-05-26 1998-09-08 Atotech Deutschland Gmbh Method and device for continuous uniform electrolytic metallizing or etching

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3880744A (en) * 1972-07-13 1975-04-29 Kalle Ag Apparatus for the electrochemical treatment of metal strip
US5227033A (en) * 1989-06-05 1993-07-13 Stelco Inc. Electrolytic etching of metals to reveal internal quality
US5458755A (en) * 1992-11-09 1995-10-17 Canon Kabushiki Kaisha Anodization apparatus with supporting device for substrate to be treated
US5338416A (en) * 1993-02-05 1994-08-16 Massachusetts Institute Of Technology Electrochemical etching process
JPH06285719A (ja) * 1993-04-06 1994-10-11 Yuken Kogyo Kk 連続電解研磨方法及び連続電解研磨装置
US5804052A (en) * 1994-05-26 1998-09-08 Atotech Deutschland Gmbh Method and device for continuous uniform electrolytic metallizing or etching

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 05234983 A. In: Patent Abstracts of Japan *
JP 06291109 A. In: Patent Abstracts of Japan *
JP 5-234983 A. In: Patent Abstracts of Japan
JP 59154135 A. In: Patent Abstracts of Japan *
JP 59-154135 A. In: Patent Abstracts of Japan
JP 6-291109 A. In: Patent Abstracts of Japan

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013221522A1 (de) * 2013-10-01 2015-04-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung poröser Siliciumschichten
DE102013219886A1 (de) * 2013-10-01 2015-04-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung poröser Siliciumschichten
DE102013219839A1 (de) 2013-10-01 2015-04-16 lP RENA GmbH Nasschemische Kontaktierung zur Herstellung von porösem Silizium
DE102013219886A8 (de) * 2013-10-01 2016-04-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung poröser Siliciumschichten
DE102013219839B4 (de) 2013-10-01 2018-08-30 RENA Technologies GmbH Vorrichtung zur Porosifizierung eines Siliziumsubstrates
US10790170B2 (en) 2013-10-01 2020-09-29 Fraunhofer-Gesellscahft zur Foerderung der angewandten Forschung e.V. Device and method for continuous production of porous silicon layers

Also Published As

Publication number Publication date
DE19936569A1 (de) 2001-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1733418B1 (de) Verfahren zur behandlung von substratoberflächen
DE3780386T2 (de) Umwandlungsverfahren zur passivierung von kurzschlusswegen in halbleitervorrichtungen und so hergestellte anordnungen.
DE102007063202A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Silizium-Wafern
EP2152939B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur elektrische kontaktierung von ebenem gut in durchlaufanlagen
WO2015049205A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur kontinuierlichen herstellung poröser siliciumschichten
DE102010042642B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung von Substraten und Solarzellen
EP0741804B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum elektrolytischen metallisieren oder ätzen von behandlungsgut
DE19936569B4 (de) Herstellung von porösem Silicium
DE3230879C2 (de)
EP0224231A2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Dünnschichtssolarzelle
EP3224859B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur unterseitigen behandlung eines substrats
DE2337899B2 (de) Verfahren zur Herstellung einer negativen Kadmiumelektrode für galvanische Elemente
DE19604242C2 (de) Herstellungsverfahren für dreidimensional geformte Metallprofile und Anwendung des Verfahrens zur Herstellung von Metallprofilen für die Mikromechanik
DE3719440C1 (en) Anode cell for electrophoretic metal-coating baths
WO2012113364A1 (de) Verfahren zum behandeln eines objekts, insbesondere eines solarzellensubstrats, und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
WO1994003655A1 (de) Verfahren zum elektrolytischen behandeln von insbesondere flachem behandlungsgut, sowie anordnung, insbesondere zur durchführung dieses verfahrens
WO2002053807A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum elektrochemischen behandeln von bandförmigem gut
DE69211771T2 (de) Verfahren zur Behandlung der gravierten Oberfläche eines Halbleiters oder Halbisolierers, durch ein solches Verfahren hergestellte integrierte Schaltkreise, sowie Apparat zur anodischen Oxidation zur Durchführung eines solchen Verfahrens
DE102009004560B3 (de) Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes, insbesondere einer Solarzelle, auf Basis einer Germaniumdünnschicht
DE10100297A1 (de) Vorrichtung und Verahren zur elektrochemischen Beschichtung
DE10043814C1 (de) Verfahren und Vorrichtungen zum elektrochemischen Behandeln von Gut
AT222453B (de) Verfahren und Vorrichtung zur vorzugsweise kontinuierlichen einseitigen Anodisierung von Metallfolien oder- bändern
DE10043816C1 (de) Vorrichtung zur elektrochemischen Behandlung von Gut
DE1696084C (de) Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen mit Hilfe selektiver elektrolytischer Ätzung
DE1103104B (de) Verfahren und Vorrichtung zur elektrolytischen Formierung eines Bandes aus filmbildendem Metall, insbesondere von Elektrodenfolien fuer Elektrolytkondensatoren

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee