WO2009129989A1 - Einrichtung und verfahren zur behandlung von silizium-wafern oder flachen gegenständen - Google Patents

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WO2009129989A1 PCT/EP2009/002881 EP2009002881W WO2009129989A1 WO 2009129989 A1 WO2009129989 A1 WO 2009129989A1 EP 2009002881 W EP2009002881 W EP 2009002881W WO 2009129989 A1 WO2009129989 A1 WO 2009129989A1
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transport
rollers
substrates
individual
transport shaft
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Jörg LAMPPRECHT
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Gebr. Schmid Gmbh & Co.
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    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof

Definitions

  • the invention relates to a device for the treatment of silicon wafers or substrates or flat objects according to the preamble of claim 1 and to a method for the treatment of substrates or silicon wafers.
  • the invention relates to an etching device for substrates.
  • the pass-through path has transport means in the form of transport rollers on which the substrates rest with a lower side.
  • transport rollers On the top of the substrates are movable and resiliently mounted narrow contact rollers for electrical contacting for galvanizing the tops of the substrates.
  • the invention has for its object to provide an aforementioned device and a method by which disadvantages of the prior art can be avoided and in particular a uniform and full-surface texturing of the sides of the substrates is achieved with minimal mechanical stress on the substrates.
  • the means of transport for the transport of the substrates on the passage path through the treatment chamber have lower transport rollers, which thus form, so to speak, the passage path.
  • the substrates lie with their underside on these lower transport rollers and are transported to and from them, so to speak.
  • the transport means also have upper transport rollers, which are arranged above the lower transport rollers. These upper transport rollers lie on top of the substrates. They have individual, separate individual roles, which are arranged or mounted on an upper transport shaft. These individual rollers have a relatively small distance from one another, for example a few millimeters.
  • drive means are provided for each individual roller, so that they not only contribute to the safe and uniform transport of the substrates, but also, above all, do not grind on the upper side of the sensitive substrates or negatively adversely affect them, in particular mechanically. cally.
  • a storage of the individual rollers on the upper transport shaft has a radial clearance in such a way that a single roller relative to the transport shaft is movable, in the radial direction. This radial play makes it possible for each individual roller to bear on the top side of the substrates as well as possible with a rigid upper transport shaft.
  • a major advantage of the invention is that the top side of the substrate is not only additionally extended by the contact with the treatment medium by a single roller, which advantageously should extend over the entire width of a substrate to be treated with a plurality of substrates transported side by side on the passage path is wetted.
  • a treatment medium such as etching liquid or the like in a texturing of silicon wafers for solar cells resulting gas bubbles can be removed or pushed away.
  • the single rollers have no task such as electrical contacting of the substrates, but the uniform distribution of the treatment medium and the removal of gas bubbles at the top of the substrates against which they rest.
  • the radial clearance thus provides above all for a mobility of the single roller relative to the upper transport shaft and thus also relative to the other single rollers in the vertical direction, wherein advantageously the transport shaft - A -
  • a radial movability of a single roller relative to the upper transport shaft can be between 1% and 20% of the diameter of the single roller. It is advantageous about 5% to 10%, because then still a sufficiently good storage of the single role is ensured on the transport shaft.
  • a single-roller may have a longitudinal bore through which the transport shaft extends.
  • the diameter of the longitudinal bore is above the diameter of the transport shaft as formation of the radial clearance, whereby the single roller can be moved just on the transport shaft in the radial direction.
  • the diameter of the longitudinal bore is greater than the diameter of the upper transport shaft in the aforementioned measure. Transport shaft and longitudinal bore are advantageous circular.
  • the individual rollers should have so much distance from one another that they do not interfere with one another or that their respective radial movability is not impaired or impaired by an adjacent single roller.
  • they should be relatively wide to cover the widest possible wide substrates and to squeeze liquid from the surface thereof.
  • a distance of the individual rollers to each other of a maximum of a few millimeters, for example 1 mm to 10 mm or even only up to 5 mm.
  • the individual rollers extend on the upper transport shaft over the entire width of the passage path. Substrates to be treated can then, as it were, be laid in webs one behind the other on the pass-through track and are each covered by a single roller over their entire width. Furthermore, it is advantageous if the zel rollers are slightly wider than the substrates. They may be, for example, 5% to 20% wider or laterally survive.
  • the aforesaid drive means for a single reel also advantageously have play in their engagement with the single reel, both in the radial direction corresponding to the radial play of the bearing and in the circumferential direction.
  • the drive means may have a projecting from the transport shaft projection which engages in a correspondingly larger recess formed on the single-role.
  • a projection on a single roller can engage in a corresponding recess in the transport shaft.
  • a projection is advantageously formed as a separate component, which is attached to the transport shaft or the single-role, preferably permanently or permanently attached.
  • the projections for individual rollers on a transport shaft have a different orientation or orientation to each other, ie, preferably each have in different directions. Then, as the transport shaft rotates, possible jerky motions due to the intermeshing of the drive means are distributed, so that this does not occur simultaneously with several or all single rollers.
  • the projections can be rotated in each case by the same amount against each other, so divided by about 360 ° by the number of individual roles.
  • the surface of a single roll can be made of a hard plastic material in solid or one-piece production.
  • it is soft, for example made of a rubber or rubber-like material.
  • either a hard core of the single roll, in particular with the aforementioned through hole for the transport shaft, can be coated with rubber.
  • a replaceable rubber coating can be applied, for example formed in a tubular form and then pulled up under stretching. So it is possible to replace a used or damaged rubber flooring relatively easily and quickly.
  • FIG. 1 is a view of a treatment device according to the invention in the direction of the continuous path seen with lower transport rollers and upper single rollers,
  • Fig. 2 is an enlarged view from the side illustrating the radial play of a single roller on a transport shaft
  • Fig. 3 is a view similar to Fig. 2 showing the drive means.
  • a treatment device 11 according to the invention is shown, as it can be configured as a whole system, for example, similar to the aforementioned DE 102005038450 A1. It has a plurality of lower transport rollers 13, which extend over the entire width of a passage path formed by them. Furthermore, the transport rollers 13 are driven in a manner not shown. On top of them, there are five silicon wafers 15 next to one another, so that, as it were, five long rows of silicon wafers 15 are transported by the transport rollers 13 on the passage path. For example, a single such silicon wafer 15 may be square or square with an edge length of about 15 cm.
  • the passage path or the silicon wafers 15 are located in an etching bath, not shown, with an etching solution into which they are immersed or which is brought to an underside 16 of the silicon wafer 15 and at the top 17 thereof.
  • an etching solution into which they are immersed or which is brought to an underside 16 of the silicon wafer 15 and at the top 17 thereof.
  • This is known in principle from the initially mentioned DE 102005038450 A1.
  • five individual rollers 22 are arranged on an upper transport shaft 20, which is a continuous driven shaft. These single roles are, as described above, for example, made of plastic and each identical.
  • the individual rollers 22 have a central longitudinal bore 23. Through this, the transport shaft 20 is guided.
  • the diameter of the longitudinal bore 23 is larger by about 20% than the diameter of the transport shaft 20. This results in the invention radial play with the mobility of the single roller 22 relative to the transport shaft 20 and thus, for example, also in the direction perpendicular above.
  • the diameter of the longitudinal bore 23 should not be so above the diameter of the transport shaft 20 therein that a guide of the individual rollers 22 parallel to each other and at right angles to the direction of passage of the silicon wafer 15 is at risk.
  • Fig. 2 it can be seen that in the event that a single roller 22 rests right with its outer side 24 on a top 17 of the silicon wafer 15, the single roller 22 does not depend on the transport shaft 20 so to speak. Rather, the weight of the single roller 22 is supported by the silicon wafer 15. This can also be recognized by the fact that between the top of the transport shaft 20 and the opposite inner side of the longitudinal bore 23 there is a certain distance. This thus causes the single roller 22 rests with its weight on the silicon wafer 15 and thus with a corresponding pressing force, which can be adjusted so to speak about the weight of the single-role. Due to this contact, etching solution, which is located on the upper side 17 of the silicon wafer 15, is well distributed, mixed and refreshed.
  • the leftmost single-role is not on a silicon wafer 15 and therefore depends, so to speak, only on the transport shaft and at the same time on the transport roller 13.
  • the difference in height of the individual roles can be recognized from a comparison of the dashed line to the dot-dash line.
  • the dashed line passes through the center of the transport shafts 20, the dot-dash line through the leftmost single role.
  • each individual roller 22 can be placed on an upper side 17 of the silicon wafer 15 by the movable bearing with its weight force and eliminate gas bubbles or the like there. Furthermore, as can be seen, for example, from FIG. 2 on the left, it is also possible without problems that, for example, in one of the five tracks according to FIG. 1, no silicon wafer 15 is up.
  • the corresponding single roller 20 can then lower to the underlying lower transport roller 13 or be held only by the transport shaft 20. In this respect, it is also generally of some advantage to provide the single roller 22 just above the lower transport rollers 13.
  • the single roll 22 lifts up almost automatically and rolls off on its upper side 17.
  • One of the tasks of the upper transport shaft 20 is thus both an approximate support and positioning of the individual rollers 22 and a drive of the individual rollers, which will be discussed below.
  • FIG. 3 An aforementioned inventive drive of the single rollers 22 on the upper transport shaft 20, by which the rolling of the upper side 17 of the silicon wafer 15 is improved, can be seen in Fig. 3.
  • clamping rings 26 are attached, for example screwed, glued or welded. These clamping rings 26 have on one side an integrally formed protruding projection 27, so that the cross section of a clamping ring 26 is circular with protruding protrusion 27.
  • the clamping ring 26 is attached to an edge region of a single roller 22 on the transport shaft 20, for example, in the individual rollers 22 as shown in FIG. 1 each in the right end.
  • a single roller 22 not only the circular longitudinal bore 23, but a recess 29 which corresponds in shape to the above-described cross section of the clamping ring 26 together with projection 27.
  • a recess 29 in the single roller 22 is a piece larger, for example, each with 2 to 5 mm distance thereto, see Fig. 3.
  • this distance is similar to the difference between the radius of the longitudinal bore 23 and radius of the transport shaft 20th as shown in FIG. 2, possibly something below.
  • This ensures that the drive means with the clamping ring 26 and projection 27, the mobile storage or the radial clearance of the single roller 22 on the transport shaft 20 does not restrict or affect, especially in the vertical direction.
  • this also achieves a certain amount of play in terms of torque transmission, that is to say in terms of torque transmission. This also serves for good free mobility of the single roller 22 on the transport shaft 20th
  • each different orientation of the projections 27 of the clamping rings 26 are detected, as on a single transport shaft 20, the five individual rollers 22 as shown in FIG. 1 similarly rotated projections 27 have.
  • the offset of the projections 27 along a transport shaft for example, each 90 °.
  • the distance between the individual rollers 22 to each other is a few millimeters. He can also be a bit less.
  • a further, basically similar clamping ring may be provided, for example at the respective other end of a single roller. He may also have a projection similar to the projection 27 of FIG. 3 and thus also be used as a drive means, but he does not have this.
  • Another general advantage of this single-roll design is that it does not require separate or additional means to achieve radial play and mobility.
  • the design is therefore both very simple and very robust and easy to manufacture as well as safe and reliable in operation.

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Abstract

Eine Behandlungseinrichtung für eine Textur-Ätzung von Silizium-Wafern weist eine Durchlaufbahn durch eine Behandlungskammer mit einer Ätzlösung auf sowie Transportmittel für den Transport der Substrate. Dabei weisen die Transportmittel untere Transportwalzen entlang der Durchlaufbahn auf, auf denen die Silizium-Wafer mit ihrer Unterseite aufliegen. Die Transportmittel weisen auch obere Transportrollen über den unteren Transportwalzen auf zur Anlage auf der Oberseite der Substrate, wobei die oberen Transportrollen einzelne, voneinander getrennte Einzel-Rollen nebeneinander auf einer oberen Transportwelle und mit sehr geringem Abstand zueinander aufweisen. Eine Lagerung der Einzel-Rollen an der oberen Transportwelle weist ein radiales Spiel auf für eine Bewegbarkeit der Einzel-Rolle in radialer Richtung gegenüber der Transportwelle, also eine Anpassung an unterschiedlich dicke Substrate. Es sind Antriebsmittel für jede Einzel-Rolle vorgesehen.

Description

Beschreibung
Einrichtung und Verfahren zur Behandlung von Silizium-Wafern oder flachen
Gegenständen
Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Behandlung von Silizium-Wafern oder Substraten bzw. flachen Gegenständen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Behandlung von Substraten bzw. Silizium-Wafern. Insbesondere ist betrifft die Erfindung eine Ätzeinrichtung für Substrate.
Aus der DE 102005038450 A1 ist es bekannt, Substrate oder flache Gegenstände auf einer Durchlaufbahn durch eine Behandlungskammer einer Behandlungseinrichtung zu transportieren. Die Durchlaufbahn weist Transportmittel in Form von Transportwalzen auf, auf denen die Substrate mit einer Unterseite aufliegen. Auf der Oberseite der Substrate liegen beweglich und federnd gelagerte schmale Kontaktrollen für eine elektrische Kontaktierung zur Galvanisierung der Oberseiten der Substrate an.
Aus der DE 102007026081 A1 ist es bekannt, bei einer ähnlichen Behandlungseinrichtung Silizium-Wafer für die Solarzellenherstellung mit einer Ätzlösung zu behandeln als sogenannte Texturierung. Dabei werden die Unterseiten und die Oberseiten der Substrate gleichzeitig texturiert, insbesondere um Sägeschäden an den Substraten zu beseitigen. Es ist von Bedeutung, die Seiten der Substrate möglichst vollflächig und gleichmäßig zu texturieren für einen späteren möglichst guten Wirkungsgrad einer aus dem Siliziumwafer hergestellten Solarzelle.
Aufgabe und Lösung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Einrichtung sowie ein Verfahren zu schaffen, mit denen Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere eine möglichst gleichmäßige und vollflächige Texturierung der Seiten der Substrate erreicht wird bei möglichst geringer mechanischer Belastung der Substrate.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Manche der nachfolgend aufgezählten Merkmale werden nur im Zusammenhang mit der Einrichtung oder dem Verfahren beschrieben, sie sollen jedoch unabhängig davon für beide gelten. Des weiteren wird der Wortlaut der Prioritätsanmeldung DE 102008022282.8 vom 24. April 2008 derselben Anmelderin durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Es ist vorgesehen, dass die Transportmittel für den Transport der Substrate auf der Durchlaufbahn durch die Behandlungskammer untere Transportwalzen aufweisen, die also sozusagen die Durchlaufbahn bilden. Die Substrate liegen mit ihrer Unterseite auf diesen unteren Transportwalzen auf und werden sozusagen auf und von ihnen transportiert. Erfindungsgemäß weisen die Transportmittel auch obere Transportrollen auf, die über den unteren Transportwalzen angeordnet sind. Diese oberen Transportrollen liegen auf der Oberseite der Substrate auf. Sie weisen einzelne, voneinander getrennte Einzel-Rollen auf, die auf einer oberen Transportwelle angeordnet bzw. gelagert sind. Diese Einzel-Rollen weisen zueinander einen relativ geringen Abstand auf, beispielsweise einige wenige Millimeter. Des weiteren sind Antriebsmittel für jede Einzel-Rolle vorgesehen, sodass sie nicht nur zum sicheren und gleichmäßigen Transport der Substrate beitragen, sondern vor allem auch nicht an der Oberseite der empfindlichen Substrate schleifen oder diese anders negativ beeinträchtigen können, insbesondere mecha- nisch. Eine Lagerung der Einzel-Rollen an der oberen Transportwelle weist ein radiales Spiel auf dergestalt, dass eine Einzel-Rolle gegenüber der Transportwelle bewegbar ist, und zwar in radialer Richtung. Dieses radiale Spiel ermöglicht es, dass sich bei starrer oberer Transportwelle jede Einzel-Rolle möglichst gut auf die Oberseite der Substrate anlegt. Dies gilt nicht nur bezüglich möglicher Dickenunterschiede von Substraten, sondern vor allem auch für den Fall, dass bei mehreren Substraten nebeneinander auf der Durchlaufbahn das Gewicht einer Rolle, die nicht auf einem Substrat aufliegt, nicht zusätzlich auf ein benachbartes Substrat drückt und dieses mechanisch überlastet, sondern beispielsweise auf einer unteren Transportwalze aufliegt oder von der starren oberen Transportwelle gehalten wird ohne Belastung der anderen Substrate. Des weiteren kann durch das radiale Spiel vorteilhaft vorgesehen sein, dass eine Einzel-Rolle mit der Andruckkraft aufgrund ihrer eigenen Gewichtskraft auf der Oberseite eines Substrats aufliegt. So ist ein gewisser wenn auch geringer Auflagedruck gegeben. Dieser beschränkt sich aber pro Substrat auf das Gewicht einer einzigen Einzel-Rolle.
Ein großer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass durch eine Einzel-Rolle, die sich vorteilhaft über die gesamte Breite eines zu behandelnden Substrats bei mehreren nebeneinander auf der Durchlaufbahn transportierten Substraten erstrecken sollte, die Oberseite des Substrats nicht nur zusätzlich durch den Kontakt mit dem Behandlungsmedium benetzt wird. Beispielsweise können darüber hinaus bei Behandlung mit einem Behandlungsmedium wie Ätzflüssigkeit oder dergleichen bei einem Texturieren von Silizium-Wafern für Solarzellen entstehende Gasblasen entfernt bzw. weggedrückt werden. Insofern haben bei dieser Ausführung der Erfindung die Einzel-Rollen keine Aufgabe wie eine elektrische Kontaktierung der Substrate, sondern die gleichmäßige Verteilung des Behandlungsmediums sowie das Entfernen von Gasblasen an der Oberseite der Substrate, an denen sie anliegen.
Das radiale Spiel sorgt also vor allem für eine Bewegbarkeit der Einzel-Rolle gegenüber der oberen Transportwelle und somit auch gegenüber der anderen Einzel-Rollen in vertikaler Richtung, wobei vorteilhaft die Transportwelle - A -
in ihrer Lagerung nicht radial bewegbar ist. Besonders vorteilhaft ist die radiale Bewegbarkeit der Einzel-Rollen in jeder Richtung gegeben, da dies konstruktiv auch leichter zu lösen ist. Ebenso kann es vorteilhaft eine freie Bewegbarkeit sein, also ohne haltende Federn odgl. an den Einzel-Rollen. So kann die Konstruktion einfach gehalten sein. Eine radiale Bewegbarkeit einer Einzel-Rolle gegenüber der oberen Transportwelle kann dabei zwischen 1% und 20% des Durchmessers der Einzel-Rolle betragen. Vorteilhaft sind es etwa 5% bis 10%, da dann immer noch eine ausreichend gute Lagerung der Einzel-Rolle an der Transportwelle gewährleistet ist.
Zur konstruktiven Ausgestaltung der radialen Bewegbarkeit bzw. des radialen Spiels kann eine Einzel-Rolle eine Längsbohrung aufweisen, durch welche die Transportwelle verläuft. Der Durchmesser der Längsbohrung liegt über dem Durchmesser der Transportwelle als Ausbildung des radialen Spiels, wodurch sich die Einzel-Rolle eben auf der Transportwelle in radialer Richtung bewegen lässt. Der Durchmesser der Längsbohrung ist in dem vorgenannten Maß größer als der Durchmesser der oberen Transportwelle. Vorteilhaft sind Transportwelle und Längsbohrung kreisrund.
Einerseits sollten die Einzel-Rollen soviel Abstand zueinander aufweisen, so- dass sie sich nicht gegenseitig störend beeinflussen bzw. dass ihre jeweilige radiale Bewegbarkeit nicht durch eine benachbarte Einzel-Rolle beeinträchtigt bzw. verschlechtert wird. Andererseits sollten sie relativ breit sein, um möglichste breite Substrate abzudecken und Flüssigkeit von deren Oberfläche abzudrücken bzw. abzuwälzen. Somit empfiehlt sich an einer Transportwelle ein Abstand der Einzel-Rollen zueinander von maximal wenigen Millimetern, beispielsweise 1 mm bis 10 mm oder sogar nur bis 5 mm.
Es ist vorteilhaft, wenn sich die Einzel-Rollen an der oberen Transportwelle über die gesamte Breite der Durchlaufbahn erstrecken. Damit zu behandelnde Substrate können dann sozusagen in Bahnen hintereinander auf die Durchlaufbahn gelegt werden und werden jeweils von einer Einzel-Rolle über ihre gesamte Breite überdeckt. Des weiteren ist es von Vorteil, wenn die Ein- zel-Rollen etwas breiter sind als die Substrate. Dabei können sie beispielsweise 5% bis 20% breiter sein bzw. seitlich überstehen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn sämtliche Einzel-Rollen an einer der oberen Transportwellen identisch ausgebildet sind. Besonders vorteilhaft sind sämtliche Einzel-Rollen an der Einrichtung identisch, sodass der Herstellungsaufwand sinkt.
Vorgenannte Antriebsmittel für eine Einzel-Rolle weisen vorteilhaft ebenfalls ein Spiel in ihrem Eingriff mit der Einzel-Rolle auf, und zwar sowohl in radialer Richtung entsprechend dem radialen Spiel der Lagerung als auch in Um- fangsrichtung. Durch dieses Spiel der Antriebsmittel wird auch bei Antrieb einer Einzel-Rolle sichergestellt, dass das radiale Spiel dieser Einzel-Rolle auf der Transportwelle nicht beeinträchtigt wird. Die Antriebsmittel können einen von der Transportwelle abstehenden Vorsprung aufweisen, der in eine entsprechend größer ausgebildete Ausnehmung an der Einzel-Rolle eingreift. Alternativ kann auch ein Vorsprung an einer Einzel-Rolle in eine entsprechende Ausnehmung in der Transportwelle eingreifen. Ein Vorsprung ist vorteilhaft als separates Bauteil ausgebildet, welches an der Transportwelle oder der Einzel-Rolle befestigt wird, vorzugsweise dauerhaft bzw. unlösbar befestigt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Vorsprünge für Einzel-Rollen an einer Transportwelle eine unterschiedliche Ausrichtung bzw. Orientierung zueinander aufweisen, bevorzugt also jeweils in unterschiedliche Richtungen weisen. Dann werden beim Drehen der Transportwelle mögliche ruckelnde Bewegungen aufgrund des Ineinandergreifens der Antriebsmittel jeweils verteilt, sodass dies nicht bei mehreren oder allen Einzel-Rollen gleichzeitig auftritt. Die Vorsprünge können dabei um jeweils das gleiche Maß gegeneinander verdreht sein, also um etwa 360° geteilt durch die Anzahl der Einzel-Rollen. Die Oberfläche einer Einzel-Rolle kann zwar bei massiver bzw. einstückiger Herstellung aus einem harten Kunststoffmaterial sein. Vorteilhaft wird sie weich ausgebildet, beispielsweise aus einem Gummi oder gummiartigen Material. So können Unebenheiten auf einem Substrat oder unterschiedlich dicke Bereiche eines Substrats ausgeglichen werden, während die Einzel-Rolle gleichzeitig gut auf der Oberseite des Substrats anliegt bzw. aufliegt über dessen gesamte Breite. Durch dieses Aufliegen und Abrollen können eben durch einen Ätzvorgang an der Oberseite des Substrats entstehende Gasblasen oder Verunreinigungen sozusagen ab- oder weggedrückt werden. Es kann ein intensiver Austausch von Behandlungsmedium an der Oberseite des Silizium-Wafers vorgenommen werden, vor allem durch das Abrollen der Einzel-Rolle auf der Oberseite entlang einer im wesentlichen linienförmigen Berührungsstelle über die gesamte Waferbreite. Dadurch wird eine Art vollständiges Abstreifen bzw. Abrollen der Oberseite des Substrats vorgenommen bzw. erreicht und damit auch ein Entfernen der störenden Gasblasen.
Um eine Gummioberfläche an einer Einzel-Rolle zu schaffen, kann entweder ein harter Kern der Einzel-Rolle, insbesondere mit der vorgenannten Durchgangsbohrung für die Transportwelle, mit Gummi beschichtet werden. Alternativ kann ein austauschbarer Gummibelag aufgebracht werden, beispielsweise in Schlauchform ausgebildet und dann unter Dehnung aufgezogen werden. So ist es möglich, einen verbrauchten oder beschädigten Gummibelag relativ leicht und schnell zu tauschen.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit. Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Behandlungseinrichtung in Richtung der Durchlaufbahn gesehen mit unteren Transportwalzen und oberen Einzel-Rollen,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung von der Seite zur Veranschaulichung des radialen Spiels einer Einzel-Rolle auf einer Transportwelle und
Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 mit Darstellung der Antriebsmittel.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Behandlungseinrichtung 11 dargestellt, wie sie als gesamte Anlage beispielsweise ähnlich der genannten DE 102005038450 A1 ausgebildet sein kann. Sie weist eine Vielzahl von unteren Transportwalzen 13 auf, die sich über die gesamte Breite einer von ihnen gebildeten Durchlaufbahn erstrecken. Des weiteren sind die Transportwalzen 13 auf nicht dargestellte Art und Weise angetrieben. Auf ihnen liegen fünf Silizium -Waf er 15 nebeneinander auf, so daß sozusagen fünf lange Reihen von Silizium-Wafern 15 auf der Durchlaufbahn von den Transportwalzen 13 transportiert werden. Ein einzelner solcher Silizium-Wafer 15 kann beispielsweise viereckig bzw. quadratisch sein mit einer Kantenlänge von etwa 15 cm.
Die Durchlaufbahn bzw. die Silizium-Wafer 15 befinden sich in einem nicht dargestellten Ätzbad mit einer Ätzlösung, in welche sie eingetaucht sind bzw. welche an eine Unterseite 16 der Silizium-Wafer 15 und an deren Oberseite 17 gebracht wird. Dies ist aus der eingangs genannten DE 102005038450 A1 grundsätzlich bekannt. Um sowohl den Transport auf der Durchlaufbahn zu verbessern als auch um die Verteilung der Ätzlösung auf der Oberseite 17 der Silizium-Wafer 15 zu verbessern, sind an einer oberen Transportwelle 20, welche eine durchgehende angetriebene Welle ist, fünf Einzel-Rollen 22 angeordnet. Diese Einzel-Rollen sind, wie vorbeschrieben, beispielsweise aus Kunststoff und jeweils identisch ausgebildet. Wie aus der seitlichen Schnittdarstellung in Fig. 2 besser hervorgeht, weisen die Einzel-Rollen 22 eine zentrale Längsbohrung 23 auf. Durch diese ist die Transportwelle 20 geführt. Wie zu erkennen ist, ist der Durchmesser der Längsbohrung 23 um etwa 20 % größer als der Durchmesser der Transportwelle 20. Dadurch ergibt sich das erfindungsgemäße radiale Spiel mit der Bewegbarkeit der Einzel-Rolle 22 gegenüber der Transportwelle 20 und somit beispielsweise auch in Richtung senkrecht nach oben. Der Durchmesser der Längsbohrung 23 sollte nicht derart über dem Durchmesser der Transportwelle 20 darin liegen, daß eine Führung der Einzel-Rollen 22 parallel zueinander und rechtwinklig zur Durchlaufrichtung der Silizium-Wafer 15 gefährdet ist.
Aus der Fig. 2 ist zu erkennen, daß in dem Fall, daß eine Einzel-Rolle 22 rechts mit ihrer Außenseite 24 auf einer Oberseite 17 des Silizium-Wafers 15 aufliegt, die Einzel-Rolle 22 nicht sozusagen an der Transportwelle 20 hängt. Vielmehr wird das Gewicht der Einzel-Rolle 22 von dem Silizium-Wafer 15 getragen. Dies kann auch dadurch erkannt werden, daß zwischen der Oberseite der Transportwelle 20 und der gegenüberliegenden Innenseite der Längsbohrung 23 ein gewisser Abstand besteht. Dies bewirkt also, daß die Einzel-Rolle 22 mit ihrem Gewicht auf dem Silizium-Wafer 15 aufliegt und somit mit einer entsprechenden Andruckkraft, die über das Gewicht der Einzel-Rolle sozusagen eingestellt werden kann. Aufgrund dieses Aufliegens wird Ätzlösung, die sich auf der Oberseite 17 des Silizium-Wafers 15 befindet, zum einen gut verteilt, vermischt und wieder aufgefrischt.
Die ganz linke Einzel-Rolle dagegen liegt nicht auf einem Silizium-Wafer 15 auf und hängt deswegen sozusagen nur an der Transportwelle und gleichzeitig auf der Transportwalze 13. Der Höhenunterschied der Einzel-Rollen kann aus einem Vergleich der gestrichelten Linie zu der strichpunktierten Linie erkannt werden. Die gestrichelte Linie läuft durch den Mittelpunkt der Transportwellen 20, die strichpunktierte Linie durch die ganz linke Einzelrolle.
Des weiteren besteht bei einem aus der eingangs genannten DE 102007026081 A1 bekannten Ätzverfahren das Problem, daß sich Gasblasen direkt am Silizium-Wafer 15 bilden können. An der Unterseite 16 des Silizi- um-Wafers 15 werden diese Gasblasen durch das Aufliegen auf den unteren Transportwalzen 13 entfernt bzw. sozusagen abgewalzt oder abgestreift. Auf ähnliche Weise machen es nun die Einzel-Rollen 22 an der Oberseite 17. Der Vorteil der erfindungsgemäßen beweglichen Lagerung der Einzel-Rolle 22 durch das radiale Spiel liegt nun aber darin, daß bei starrer Anordnung der Einzel-Rolle an der Transportwelle 20 ansonsten eine exakte Einstellung des Abstandes zu den unteren Transportwalzen 13 erfolgen müsste. Dies ist aufgrund möglicher geringer Schwankungen der Dicke der Silizium-Wafer 15 schwierig. Des weiteren könnte unter Umständen ein zu großer Druck auf einen Silizium-Wafer 15 ausgeübt werden, was zu dessen mechanischer Beschädigung bis hin zur Zerstörung führen könnte. Dies sollte auf alle Fälle vermieden werden. Eine ähnliche Gefahr besteht auch dann, wenn bei einer starren Lagerung der Einzel-Rollen an der oberen Transportwelle 20 ein gewisser Dickeausgleich durch flexible Einzel-Rollen erreicht werden soll, beispielsweise mit weichen Außenseiten aus Gummi. Selbst dann besteht nämlich noch die Gefahr, daß zu großer Druck auf einen Silizium-Wafer ausgeübt wird, vor allem an dessen Kanten.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung, nämlich die Aufteilung in mehrere Einzel- Rollen 22 an der oberen Transportwelle 20, ist anhand der Fig. 1 zu erkennen. Sollten Silizium-Wafer 15 unterschiedliche Dicken aufweisen, so kann sich jede Einzel-Rolle 22 durch die bewegbare Lagerung mit ihrer Gewichtskraft auf eine Oberseite 17 der Silizium-Wafer 15 auflegen und dort Gasblasen oder dergleichen beseitigen. Des weiteren ist es, wie beispielsweise aus Fig. 2 links zu ersehen ist, auch problemlos möglich, daß beispielsweise in einer der fünf Spuren gemäß Fig. 1 kein Silizium-Wafer 15 aufgelegt ist. Die entsprechende Einzel-Rolle 20 kann sich dann auf die darunter befindliche untere Transportwalze 13 absenken oder aber nur noch von der Transportwelle 20 gehalten werden. Insofern ist es auch allgemein von gewissem Vorteil, die Einzel-Rolle 22 genau über den unteren Transportwalzen 13 vorzusehen. Läuft hier ein weiteres Silizium-Wafer 15 an, so hebt sich die Einzel-Rolle 22 quasi automatisch an und rollt auf seiner Oberseite 17 ab. Eine der Aufgaben der oberen Transportwelle 20 ist also sowohl eine ungefähre Halterung und Positionierung der Einzel-Rollen 22 als auch ein Antrieb der Einzel-Rollen, auf den nachfolgend noch eingegangen wird.
Ein vorgenannter erfindungsgemäßer Antrieb der Einzel-Rollen 22 an der oberen Transportwelle 20, durch welchen das Abrollen der Oberseite 17 der Silizium-Wafer 15 verbessert wird, ist in Fig. 3 zu ersehen. Auf der Transportwelle 20 werden Klemmringe 26 befestigt, beispielsweise angeschraubt, angeklebt oder angeschweißt. Diese Klemmringe 26 weisen an einer Seite einen integral angeformten abstehenden Vorsprung 27 auf, so daß der Querschnitt eines Klemmrings 26 kreisrund samt abstehendem Vorsprung 27 ist. Der Klemmring 26 ist an einem Randbereich einer Einzel-Rolle 22 an der Transportwelle 20 befestigt, beispielsweise bei den Einzel-Rollen 22 gemäß Fig. 1 jeweils im rechten Endbereich. Hier weist eine Einzel-Rolle 22 nicht nur die kreisrunde Längsbohrung 23 auf, sondern eine Ausnehmung 29, welche von der Form her dem vorbeschriebenen Querschnitt des Klemmrings 26 samt Vorsprung 27 entspricht. Allerdings ist eine solche Ausnehmung 29 in der Einzel-Rolle 22 ein Stück größer, beispielsweise mit jeweils 2 bis 5 mm Abstand dazu, siehe Fig. 3. Vorteilhaft ist dieser Abstand ähnlich groß wie der Unterschied zwischen Radius der Längsbohrung 23 und Radius der Transportwelle 20 gemäß Fig. 2, unter Umständen etwas darunter. Dadurch wird sichergestellt, daß die Antriebsmittel mit dem Klemmring 26 und Vorsprung 27 die bewegliche Lagerung bzw. das radiale Spiel der Einzel-Rolle 22 an der Transportwelle 20 nicht einschränken oder beeinträchtigen, insbesondere in vertikaler Richtung. Des weiteren wird dadurch im Hinblick auf die Drehmomentübertragung ebenso ein gewisses Spiel erreicht, also in Um- fangsrichtung der Transportwelle 20. Und auch dies dient zur guten freien Bewegbarkeit der Einzel-Rolle 22 an der Transportwelle 20.
Des weiteren kann anhand der aus Fig. 3 erkennbaren jeweils unterschiedlichen Orientierung der Vorsprünge 27 der Klemmringe 26 erkannt werden, wie an einer einzigen Transportwelle 20 die fünf Einzel-Rollen 22 gemäß Fig. 1 ähnlich zueinander verdrehte Vorsprünge 27 aufweisen. Der Versatz der Vorsprünge 27 entlang einer Transportwelle kann beispielsweise jeweils 90° betragen.
Aus Fig. 1 ist auch zu entnehmen, daß der Abstand der Einzel-Rollen 22 zueinander einige Millimeter beträgt. Er kann auch ein Stück geringer sein. Zur Verhinderung einer axialen Bewegung der Einzel-Rollen 22 an der Transportwelle 20 kann zusätzlich zu den Klemmringen 26 auf der Transportwelle 20 noch jeweils ein weiterer, grundsätzlich ähnlicher Klemmring vorgesehen sein, beispielsweise am jeweils anderen Ende einer Einzel-Rolle. Er kann ebenfalls einen Vorsprung ähnlich dem Vorsprung 27 nach Fig. 3 aufweisen und somit auch als Antriebsmittel verwendet werden, er muß dies jedoch nicht.
Ein weiterer allgemeiner großer Vorteil dieser Ausbildung der Einzel-Rollen liegt darin, dass sie keine separaten bzw. zusätzlichen Mittel aufweisen müssen, um das radiale Spiel und die Bewegbarkeit zu erreichen. Die Konstruktion ist also sowohl sehr simpel als auch sehr robust und leicht herzustellen sowie sicher und zuverlässig im Betrieb.

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zur Behandlung von Silizium-Wafern oder Substraten, insbesondere Ätzeinrichtung für Silizium-Wafer, auf einer Durchlaufbahn durch eine Behandlungskammer mit einem Behandiungsmedium, insbesondere einer Ätzlösung, mit Transportmitteln für den Transport der Substrate auf der Durchlaufbahn durch die Behandlungskammer, wobei die Transportmittel untere Transportwalzen entlang der Durchlaufbahn aufweisen, wobei die Substrate mit ihrer Unterseite auf den unteren Transportwalzen aufliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportmittel auch obere Transportrollen über den unteren Transportwalzen aufweisen zur Anlage auf der Oberseite der Substrate über die gesamte Breite einer Einzel-Rolle, wobei die oberen Transportrollen einzelne, voneinander getrennte Einzel-Rollen nebeneinander auf einer oberen Transportwelle und mit geringem Abstand zueinander aufweisen, wobei Antriebsmittel für jede Einzel-Rolle vorgesehen sind und wobei eine Lagerung der Einzel-Rollen an der oberen Transportwelle ein radiales Spiel aufweist für eine vorzugsweise freie Bewegbarkeit der Einzel-Rolle in radialer Richtung gegenüber der Transportwelle.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das radiale Spiel ausgebildet ist für eine radiale Bewegbarkeit der Einzel-Rolle gegenüber der oberen Transportwelle zwischen 1 % und 20 % des Radius der Einzel-Rolle beträgt, vorzugsweise 5% bis 10%.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzel-Rolle für das radiale Spiel eine Längsbohrung aufweist, durch welche die Transportwelle verläuft, und der Durchmesser der Längsbohrung über dem Durchmesser der oberen Transportwelle liegt.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand von Einzel-Rollen zueinander an einer Transportwelle maximal wenige mm beträgt, vorzugsweise 1 mm bis 5 mm.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Einzel-Rollen identisch ausgebildet sind an einer oberen Transportwelle, insbesondere an allen oberen Transportwellen der Einrichtung.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel für eine Einzel-Rolle ein Spiel in Umfangsrichtung aufweisen, wobei sie vorzugsweise einen von der Transportwelle abstehenden Vorsprung aufweisen, der in eine entsprechende Ausnehmung an der Einzel-Rolle eingreift, wobei vorzugsweise der Vorsprung an der oberen Transportwelle als separates Bauteil befestigt ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Vorsprünge für Einzel-Rollen an einer oberen Transportwelle eine unterschiedliche Ausrichtung bzw. Orientierung aufweisen, vorzugsweise um jeweils ein gleiches Maß gegeneinander verdreht.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche einer Einzel-Rolle weich ausgebildet ist, insbesondere aus Gummi, um Unebenheiten auf einem Substrat oder unterschiedlich dicke Bereiche eines Substrats auszugleichen bei gleichzeitig gewährleisteter guter Anlage der Einzel-Rolle an der Oberseite des Substrats über die gesamte Breite des Substrats.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Hohlkern der Einzel-Rolle ein Gummibelag aufgebracht ist, vorzugsweise in Schlauchform aufgezogen ist.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einzel-Rollen an der oberen Transportwelle über die gesamte Breite der Durchlaufbahn erstrecken, wobei vorzugsweise sämtliche Einzel-Rollen gleich breit sind.
11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzel-Rollen an die zu transportierenden und zu behandelnden Substrate derart angepasst sind, dass die Einzel- Rollen breiter sind als die Substrate, vorzugsweise 5% bis 20% breiter.
12. Verfahren zur Behandlung von Silizium-Wafern (15) oder Substraten, insbesondere als Substrate für die Herstellung von Solarzellen, wobei die Oberfläche (16, 17) der Silizium-Wafer (15) mit Behandlungsmedium benetzt und dabei texturiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite der Silizium-Wafer Einzel-Rollen mit einer Breite von etwa derjenigen der Silizium-Wafer aufgelegt werden zur Entfernung von Gasblasen, die bei der Texturierung entstehen durch Reaktion des Behandlungsmediums mit dem Silizium-Wafer, wobei die Einzel-Rollen so geführt werden, dass sie gerade immer an der Oberfläche der Silizium- Wafer mit ihrem Eigengewicht aufliegen.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein intensiver Austausch von Behandlungsmedium an der Oberseite (17) des Silizium-Wafers (15) vorgenommen wird, insbesondere durch das Abrollen der Einzel-Rolle auf der Oberseite entlang einer im wesentlichen linienförmigen Berührungsstelle, vorzugsweise über die gesamte Breite der Substrate mit daran anliegenden Einzel-Rollen.
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