DE102020101264A1

DE102020101264A1 - Wafer tray

Info

Publication number: DE102020101264A1
Application number: DE102020101264.0A
Authority: DE
Inventors: Frank Allenstein; Carsten Kiesl; Marcel Leonhardt; Heiko Mehlich; Hermann-Josef Nonnenmacher; Erik Ansorge; Marek Schönfeld
Original assignee: Meyer Burger Germany GmbH
Current assignee: Meyer Burger Germany GmbH
Priority date: 2020-01-21
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2021-07-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wafer-Tray mit einem durch eine Bearbeitungsöffnung weitgehend offenen Substratnest zur Aufnahme eines Wafers, insbesondere eines Solarwafers oder mit mehreren in einer Ebene angeordneten Substratnestern zur Aufnahme mehrerer Wafer, wobei der Wafer-Tray als Zubehör einer Substratbearbeitungsanlage für die Aufnahme von Substraten während einer Substratbearbeitung in der Substratbearbeitungsanlage, insbesondere einer PVD-Beschichtungsanlage, vorgesehen ist. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, geeignete Wafer-Trays zur Herstellung von aus Wafer-Bruchstücken bestehenden Bauelementen aufzuzeigen, wird in durch ein Wafer-Tray gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Wafer-Tray wenigstens einen Maskierungssteg aufweist, wobei der Maskierungssteg als eine Schattenmaske bei der Substratbearbeitung einsetzbar ist, sodass maskierte Flächenbereiche des Wafers nicht oder weniger bearbeitet werden als unmaskierte Flächenbereiche des Wafers.The present invention relates to a wafer tray with a substrate nest, which is largely open through a processing opening, for receiving a wafer, in particular a solar wafer, or with several substrate nests arranged in one plane for receiving several wafers, the wafer tray being an accessory of a substrate processing system for receiving Substrates is provided during a substrate processing in the substrate processing system, in particular a PVD coating system. The object of the present invention to indicate suitable wafer trays for the production of components consisting of wafer fragments is achieved by a wafer tray which is characterized in that the wafer tray has at least one masking web, the masking web as one Shadow mask can be used in substrate processing so that masked surface areas of the wafer are not processed or less processed than unmasked surface areas of the wafer.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wafer-Tray mit einem durch eine Bearbeitungsöffnung weitgehend offenen Substratnest zur Aufnahme eines Wafers, insbesondere eines Solarwafers oder mit mehreren in einer Ebene angeordneten Substratnestern zur Aufnahme mehrerer Wafer, wobei der Wafer-Tray als Zubehör einer Substratbearbeitungsanlage für die Aufnahme von Substraten während einer Substratbearbeitung in der Substratbearbeitungsanlage, insbesondere einer PVD-Beschichtungsanlage, vorgesehen ist. Außerdem betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung von Bauelementen unter Verwendung solcher Wafer-Trays.The present invention relates to a wafer tray with a substrate nest, which is largely open through a processing opening, for receiving a wafer, in particular a solar wafer, or with several substrate nests arranged in one plane for receiving several wafers, the wafer tray being an accessory of a substrate processing system for receiving Substrates is provided during a substrate processing in the substrate processing system, in particular a PVD coating system. In addition, the invention also relates to a method for producing components using such wafer trays.

Wafer sind scheibenförmige Halbleitersubstrate aus denen verschiedenste Produkte hergestellt werden, beispielsweise elektronische Bauelemente oder Sensoren. Teilweise haben die Bauelemente große laterale Abmessungen bis hin zu den gesamten Abmessungen des Wafers, beispielsweise wird aus einem Solarwafer typischerweise nur eine einzige Solarzelle hergestellt. Wafer-Trays kommen insbesondere bei der Herstellung bzw. in der Massenproduktion von großflächigen Bauelementen zum Einsatz, die aus ganzen Wafern oder großen Teilstücken eines Wafers hergestellt werden. Der Begriff Tray bezeichnet Substratträger in Form eines Tabletts mit definierten Positionen für mehrere Substrate auf dem Tray. Durch die schnelle gleichzeitige Bearbeitungen mehrerer Wafer auf dem Wafer-Tray können hohe Anlagendurchsätze (in Wafern pro Stunde) erreicht werden, wie sie z.B. bei der Herstellung von Solarzellen gefordert sind. Weitverbreitet kommen Wafer-Trays in Durchlaufanlagen und Clusteranlagen zum Einsatz, wobei mehrere Wafer auf einem ebenen Wafer-Tray aufgenommen sind und gemeinsam mit dem Tray in einer Durchlaufanlage bearbeitet werden. Bei den Bearbeitungen kann es sich beispielsweise um Beschichtungen, Implantationen, Temperaturbehandlungen oder Ätzungen handeln. Den Wafern sind auf den Wafer-Trays definierte Positionen zugeordnet, nämlich die Substratnester. Die Substratnester können bei horizontal verwendeten Substratträgern beispielsweise Vertiefungen sein, in die die Wafer eingelegt werden. Die Lagen der Wafer auf dem Wafer-Tray können z.B. durch Substratnestkanten definiert sein. Teilweise sind Substratnester auch durch Haken, Anschläge oder andere Lagebegrenzungen realisiert. In Sonderfällen kann der Wafer-Tray auch ein Substratträger für ein einziges großflächiges Substrat sein. Bei Inline-Durchlaufanlagen sind die Substratnester häufig auf einem rechteckigen Tray matrixartig in Zeilen und Spalten angeordnet, wobei regelmäßig möglichst viele Substratnester auf dem Wafer-Tray angeordnet sind, um hohe Anlagendurchsätze bei gegebener Größe der Bearbeitungskammern zu erreichen.Wafers are disk-shaped semiconductor substrates from which a wide variety of products are manufactured, for example electronic components or sensors. In some cases, the components have large lateral dimensions up to the entire dimensions of the wafer; for example, typically only a single solar cell is produced from a solar wafer. Wafer trays are used in particular in the manufacture or in the mass production of large-area components that are made from entire wafers or large sections of a wafer. The term tray refers to a substrate carrier in the form of a tray with defined positions for several substrates on the tray. Due to the fast simultaneous processing of several wafers on the wafer tray, high system throughputs (in wafers per hour) can be achieved, as required e.g. in the production of solar cells. Wafer trays are widely used in continuous systems and cluster systems, with several wafers being held on a flat wafer tray and processed together with the tray in a continuous system. The processing can be, for example, coatings, implantations, temperature treatments or etching. The wafers are assigned defined positions on the wafer trays, namely the substrate nests. In the case of substrate carriers used horizontally, the substrate nests can, for example, be depressions into which the wafers are inserted. The positions of the wafers on the wafer tray can, for example, be defined by substrate nest edges. In some cases, substrate nests are also implemented using hooks, stops or other positional restrictions. In special cases, the wafer tray can also be a substrate carrier for a single large-area substrate. In inline continuous systems, the substrate nests are often arranged on a rectangular tray like a matrix in rows and columns, with as many substrate nests as possible regularly being arranged on the wafer tray in order to achieve high system throughputs for a given size of the processing chambers.

Im Rahmen der nachfolgend vorgestellten Erfindung geht es um Trays mit weitgehend geöffneten Substratnestern, wobei die unter Verwendung des Trays durchgeführten Bearbeitungen zumindest einer Substratseite durch die Bearbeitungsöffnung des Wafer-Trays hindurch erfolgen. Weitgehend offen bedeutet, dass zumindest der größte Teil der bearbeitenden Substratfläche der Bearbeitung zugänglich ist und höchstens ein relativ kleiner Teil des Substrates durch Strukturen des Trays verdeckt sind. Beispielsweise liegt ein 156 mm x 156 mm großer Solarwafer umlaufend auf einem 1 mm breiten Rand auf. Der größte Teil des Solarwafers, nämlich seine 154 mm x 154 mm große Innenfläche ist durch die Bearbeitungsöffnung für eine Bearbeitung zugänglich. In den zurückliegenden Jahren wurden Solarzellen regelmäßig jeweils aus einem ganzem Wafer hergestellt.In the context of the invention presented below, it is a matter of trays with largely open substrate nests, with the processing carried out using the tray on at least one substrate side being carried out through the processing opening of the wafer tray. Largely open means that at least the largest part of the processed substrate surface is accessible for processing and at most a relatively small part of the substrate is covered by structures of the tray. For example, a 156 mm × 156 mm solar wafer rests circumferentially on a 1 mm wide edge. The largest part of the solar wafer, namely its 154 mm x 154 mm inner surface, is accessible for processing through the processing opening. In the past few years, solar cells were regularly made from a whole wafer.

Derzeit verstärkt sich aber der Trend, Solarmodule aus halben Solarwafern zu fertigen, weil mit Halbzellen aus halbierten Solarwafern wegen reduzierten Leistungsverlusten größere Solarmodul-Effizienten erreichbar sind als mit Modulen aus ganzen Solarwafern. Die sogenannten Halbzellen oder auch Halbwafer-Solarzellen werden in der Regel durch nachträgliches Teilen einer zuvor aus einem ganzen Wafer hergestellten Solarzelle gefertigt. Für den Halbierungsschritt in dem Herstellungsverfahren wird beispielsweise ein Laserverfahren eingesetzt. Zumindest in der Nähe der Bruchkanten können die Halbzellen zunächst Qualitätsdefizite haben, weil dort Randisolierungen fehlen. Außerdem wird ein ungleichmäßiges Randaussehen mitunter als ästhetisch nachteilig empfunden. Auch bei der Herstellung anderer flächiger Bauelemente werden Wafer oder entsprechende Substrate, wie z.B. Glasscheiben für Displays, in wenige, beispielsweise 2, 3 oder 4, Teilstücke geteilt, sodass dabei ähnliche technische Aufgaben zu lösen sind, wie bei der Herstellung von Halbwafer-Solarzellen. Das Gebiet der Erfindung bezieht sich jedoch nicht auf die vielfache Teilung von mikroelektronischen Wafern in viele, teilweise tausende Chips.At the moment, however, the trend to manufacture solar modules from half solar wafers is increasing, because with half cells from halved solar wafers, greater solar module efficiencies can be achieved than with modules from whole solar wafers because of reduced power losses. The so-called half-cells or half-wafer solar cells are usually manufactured by subsequently dividing a solar cell previously made from a whole wafer. For example, a laser process is used for the halving step in the manufacturing process. At least in the vicinity of the broken edges, the half-cells can initially have quality deficits because there is no edge insulation there. In addition, an uneven edge appearance is sometimes perceived as being aesthetically disadvantageous. In the manufacture of other flat components, wafers or corresponding substrates, such as glass panes for displays, are divided into a few, for example 2, 3 or 4, pieces, so that similar technical tasks have to be solved as in the manufacture of half-wafer solar cells. However, the field of the invention does not relate to the multiple division of microelectronic wafers into many, sometimes thousands, of chips.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, geeignete Wafer-Trays zur Herstellung von aus Wafer-Bruchstücken bestehenden Bauelementen aufzuzeigen sowie ein Verfahren zur Herstellung von Bauelementen aus Bruchstücken eines Substrates vorzuschlagen, insbesondere zur Herstellung von Halbwafer-Solarzellen, wobei die Defizite der Bruchstück-Bauelemente aus dem Stand der Technik reduziert sind.It is the object of the present invention to show suitable wafer trays for the production of components consisting of wafer fragments and to propose a method for producing components from fragments of a substrate, in particular for the production of half-wafer solar cells, the deficiencies of the fragment components from the prior art are reduced.

Die Aufgabe wird in einem Aspekt durch einen Wafer-Tray gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Wafer-Tray wenigstens einen Maskierungssteg aufweist, wobei der Maskierungssteg als eine Schattenmaske bei der Substratbearbeitung einsetzbar ist, sodass maskierte Flächenbereiche des Wafers nicht oder weniger bearbeitet werden als unmaskierte Flächenbereiche des Wafers.The object is achieved in one aspect by a wafer tray, which is characterized in that the wafer tray has at least one masking web, the masking web acting as a shadow mask during substrate processing can be used so that masked surface areas of the wafer are not or less processed than unmasked surface areas of the wafer.

Der Maskierungssteg erstreckt sich durch die Öffnung des Wafer-Trays, um einen Streifen der Waferoberfläche in der Bearbeitungsöffnung abzudecken und folglich eine Abschattung in wenigstens einem Bearbeitungsschritt eines von dem Tray aufgenommenen Substrates zu bewirken. Der Maskierungssteg kann als eine Schattenmaske dienen. Schattenmasken kommen insbesondere bei physikalischen Beschichtungsverfahren, also Bedampfungs- oder Sputterverfahren, zum Einsatz, weil der gewünschte Abschattungseffekt wegen der großen Richtwirkung dieser Verfahren auch dann eintritt, wenn das Substrat und der Maskierungssteg nicht perfekt aneinander anliegen. Die Vermeidung einer Bearbeitung im Bereich der Substratabdeckung durch den Maskierungssteg kann aber auch bei anderen Bearbeitungsverfahren, z.B. PECVD-Beschichtungen, funktionieren.The masking web extends through the opening of the wafer tray in order to cover a strip of the wafer surface in the processing opening and consequently to effect shading in at least one processing step of a substrate received by the tray. The masking ridge can serve as a shadow mask. Shadow masks are used in particular in physical coating processes, i.e. vapor deposition or sputtering processes, because the desired shadowing effect occurs due to the great directional effect of these processes even when the substrate and the masking web are not in perfect contact with one another. Avoiding processing in the area of the substrate cover by the masking web can also work with other processing methods, e.g. PECVD coatings.

Der erfindungsgemäße Wafer-Tray eröffnet die Möglichkeit, Wafer, die später in Halb-Wafer oder in mehr als zwei Wafer-Bruchteile geteilt werden sollen, speziell so zu bearbeiten, dass die Wafer auf die spätere Teilung vorbereitet werden und letztlich bessere Halb-Wafer oder andere Bruchteil-Wafer hergestellt werden. Dank der Abschattung durch den Maskierungssteg fehlt die Beschichtung auf dem Oberflächenabschnitt, auf dem später die Laserbearbeitung erfolgt. Infolge der fehlenden Beschichtung wird auch eine davon ausgehende parasitäre Beschichtung ausgeschlossen. Bei Solarzellen, auf denen der Maskierungssteg die Abscheidung einer leitfähigen transparenten Schicht neben der späteren Bruchkannte verhindert, besteht der Effekt, dass Ladungsträger schlechter an die Bruchkannte geleitet werden. Folglich ist die Wahrscheinlichkeit reduziert, dass Ladungsträgerpaare an Rekombinationszentren an der Bruchkante rekombinieren. Folglich steigt der Wirkungsgrad der Solarzelle. Dadurch können letztlich Produkte mit verbesserten funktionellen Eigenschaften hergestellt werden. Außerdem bewirkt der Maskierungssteg, dass im Rand-Bereich des Bruchteil-Wafers neben der Bruchkante visuell das gleiche Erscheinungsbild hergestellt wird, wie an den anderen Kanten des Bruchteil-Wafers, sodass auch die aus den Bruchteil-Wafern hergestellten Produkte, z.B. die Solarmodule, ästhetisch hochwertiger sind. Zur Herstellung dieser verbesserten Produkte kann im Wesentlichen die vorhandene Anlagentechnik weiter genutzt werden. Lediglich ein herkömmlicher Wafer-Tray wird durch einen erfindungsgemäßen Wafer-Tray ersetzt. Der erfindungsgemäße Wafer-Tray eröffnet die Möglichkeit, das Verfahren zur Herstellung von Bruchteil-Wafern mit geringem Aufwand zu verbessern.The wafer tray according to the invention opens up the possibility of processing wafers that are later to be divided into half wafers or into more than two wafer fractions in such a way that the wafers are prepared for the later division and ultimately better half wafers or other fraction wafers can be fabricated. Thanks to the shadowing by the masking web, the coating is missing on the surface section on which the laser processing will later take place. As a result of the lack of a coating, a parasitic coating originating therefrom is also excluded. In the case of solar cells on which the masking web prevents the deposition of a conductive transparent layer next to the later break edge, there is the effect that charge carriers are more poorly guided to the break edge. As a result, the probability that charge carrier pairs will recombine at recombination centers at the break edge is reduced. As a result, the efficiency of the solar cell increases. As a result, products with improved functional properties can ultimately be manufactured. In addition, the masking web has the effect that in the edge area of the fractional wafer, next to the fracture edge, the same appearance is visually produced as on the other edges of the fractional wafer, so that the products made from the fractional wafers, e.g. the solar modules, are also aesthetically pleasing are of higher quality. The existing plant technology can essentially continue to be used to manufacture these improved products. Only a conventional wafer tray is replaced by a wafer tray according to the invention. The wafer tray according to the invention opens up the possibility of improving the method for producing fraction wafers with little effort.

Der Maskierungssteg kann fest mit dem Wafer-Tray verbunden sein. Der wenigstens eine Maskierungssteg pro Substratnest oder die insgesamt mehreren Maskierungsstege sind in diesem Falle entweder gemeinsam mit den übrigen Wafer-Tray-Teilen aus einem Stück hergestellt, oder fest damit verbunden. Durch die feste Verbindung ist die Lage der Maskierungsstege genau definiert und es können nachträglich nach der Herstellung des Wafer-Trays keine Toleranzen mehr entstehen.The masking web can be firmly connected to the wafer tray. In this case, the at least one masking web per substrate nest or the total number of masking webs are either made from one piece together with the other wafer tray parts, or are firmly connected to them. Due to the fixed connection, the position of the masking webs is precisely defined and no more tolerances can arise after the manufacture of the wafer tray.

Der Maskierungssteg und der Wafer-Tray können als integrale Einheit hergestellt sein. Sie können also durch subtraktive Herstellungsverfahren, beispielsweise Bohren und Fräsen, aus einem Stück gefertigt sein, sie können aber auch durch direkt formgebende Verfahren, wie Gießen, 3-D Drucken oder ein CFC Herstellungsverfahren, bei dem Kohlenstofffasern in eine später aushärtende Harzmatrix eingelegt werden, hergestellt sein. Die Abkürzung CFC wird auch ausgesprochen als „Kohlenstofffaserverbundwerkstoff“ im Deutschen oder als „carbon fiber compound“ im Englischen.The masking web and the wafer tray can be produced as an integral unit. They can therefore be made from one piece by subtractive manufacturing processes, for example drilling and milling, but they can also be manufactured using direct shaping processes such as casting, 3-D printing or a CFC manufacturing process in which carbon fibers are inserted into a resin matrix that later hardens, be made. The abbreviation CFC is also pronounced as “carbon fiber composite” in German or as “carbon fiber compound” in English.

Der Maskierungssteg in dem Wafer-Tray kann auch durch Einlegen, Einklemmen, Einkleben, Schweißen oder ein anderes Montageverfahren montiert sein. In diesem Fall sind der Wafer-Tray und der Maskierungssteg separat hergestellt und zu einem erfindungsgemäßen Waferträger montiert. Der Maskierungssteg kann auch eingelegt sein und einfach durch die Schwerkraft im Wafer-Tray gehalten sein.The masking web in the wafer tray can also be mounted by inserting, clamping, gluing, welding or another assembly method. In this case, the wafer tray and the masking web are produced separately and assembled to form a wafer carrier according to the invention. The masking web can also be inserted and simply held in the wafer tray by gravity.

Der Wafer-Tray kann aus Edelstahl oder CFC bestehen. Diese Materialien haben sich wegen ihren hohen mechanischen Belastbarkeiten und chemischen Beständigkeiten bewährt. Je nach zu erfüllenden Anforderungen können aber auch andere Materialien, beispielsweise andere Metalle, zur Herstellung der Wafer-Trays verwendet sein.The wafer tray can be made of stainless steel or CFC. These materials have proven themselves due to their high mechanical load-bearing capacity and chemical resistance. However, depending on the requirements to be met, other materials, for example other metals, can also be used to manufacture the wafer trays.

Das Substratnest kann jeweils ein quadratisches oder pseudoquadratisches Substratnest zur Aufnahme eines Solarwafers sein und der Maskierungssteg kann das Substratnest in zwei gleichgroße rechteckige Hälften unterteilen. Solar-Wafer haben regelmäßig eine quadratische oder pseudoquadratische Form, um das verfügbare Rohmaterial zur Wafer-Herstellung gut auszunutzen. Die Teilung von einem ganzen Solar-Wafer in zwei oder mehr als zwei Bruchstücke stellt einen zusätzlichen Aufwand dar, der durch den erreichbaren Nutzen gerechtfertigt sein muss. Derzeit wird ein Nutzen vor allem bei Halbzellen erreicht. Prinzipiell kann der erfindungsgemäße Wafer-Tray aber auch mit mehr als einem Maskierungssteg oder mit einem Gitter von Maskierungsstegen pro Substratnest ausgestattet sein, um 3, 4 oder noch mehr Bruchstück-Wafer aus einem Ausgangs-Wafer herzustellen. Schmale Waferstreifen werden auch als Schindeln bezeichnet, wobei die Schindeln ähnlich wie Dach-Schindeln auf dem Dach eines Gebäudes in einem Schindel-Solarmodul einander überlappend verbaut werden. Infolge fehlender Abstände zwischen einzelnen Solarzellen, wird dabei die Fläche des Solarmoduls gut ausgenutzt.The substrate nest can each be a square or pseudo-square substrate nest for receiving a solar wafer, and the masking web can divide the substrate nest into two equal-sized rectangular halves. Solar wafers regularly have a square or pseudo-square shape in order to make good use of the available raw material for wafer production. The division of a whole solar wafer into two or more than two fragments represents an additional effort that must be justified by the achievable benefit. At present, a benefit is mainly achieved with half-cells. In principle, however, the wafer tray according to the invention can also be equipped with more than one masking web or with a grid of masking webs per substrate nest in order to produce 3, 4 or even more fragment wafers from a starting wafer. Narrow wafer strips become Also referred to as shingles, the shingles being installed in a shingle solar module, similar to roof shingles, overlapping one another on the roof of a building. Due to the lack of gaps between individual solar cells, the area of the solar module is used well.

Der Wafer-Tray kann in Spalten und Zeilen angeordnete Substratnester aufweisen und Zubehör einer Durchlaufanlage sein, wobei die Spalten oder Zeilen entlang einer Durchlaufrichtung in der Durchlaufanlage angeordnet sind, und wobei der Maskierungssteg jeweils parallel oder orthogonal zur Durchlaufrichtung angeordnet ist. Solche rechteckigen Wafer-Trays sind weitverbreitet und konstruktiv jeweils an den Aufbau der einsetzenden Anlagen angepasst. Wenn in anderen speziellen Anlagen spezielle Formen von Wafer-Trays, z.B. in Form eines Kreissegments, eingesetzt werden, dann können auch diese speziellen Trays entsprechend mit Maskierungsstegen ausgestattet sein.The wafer tray can have substrate nests arranged in columns and rows and be an accessory of a continuous system, the columns or rows being arranged along a flow direction in the continuous system, and the masking web being arranged in each case parallel or orthogonally to the flow direction. Such rectangular wafer trays are widespread and structurally adapted to the structure of the systems used. If special forms of wafer trays, e.g. in the form of a segment of a circle, are used in other special systems, then these special trays can also be appropriately equipped with masking bars.

Der Maskierungssteg kann eine Breite zwischen 0,5 mm und 4 mm, insbesondere eine Breite von 2 mm haben und ein Auflagerand der Substrate in dem Substratnest kann 0,25 bis 2 mm, insbesondere 1 mm breit sein. Die Breiten von Auflagen von Solar-Wafern können im Bereich zwischen 0,5 mm und 4 mm liegen. Der Maskierungssteg kann doppelt so breit wie die sonstigen Wafer-Auflagen sein, sodass nach einer Halbierung des Wafers auf dem entstandenen Bruchteil-Wafer umlaufend ein gleichmäßig breiter unbearbeiteter Randbereich vorhanden ist, auch an der Bruchkante. In einem konkreten Ausführungsbeispiel ist der Auflagerand in dem Substratnest 2 mm breit und der Maskierungssteg hat eine Breite von 4 mm, sodass die Halbzellen, die aus dem auf diesem Wafer-Tray prozessierten Solar-Wafer hergestellt sind, umlaufend einen 2 mm breiten, unbearbeiteten Rand haben. In anderen Ausführungsbeispielen sind die Auflage- und Maskierungsbreiten minimiert, um den Solarwafer maximal auszunutzen.The masking web can have a width between 0.5 mm and 4 mm, in particular a width of 2 mm, and a support edge of the substrates in the substrate nest can be 0.25 to 2 mm, in particular 1 mm wide. The widths of the supports of solar wafers can be in the range between 0.5 mm and 4 mm. The masking web can be twice as wide as the other wafer supports, so that after halving the wafer on the resulting fraction wafer, there is a uniformly wide unprocessed edge area all around, also at the break edge. In a specific embodiment, the support edge in the substrate nest is 2 mm wide and the masking web has a width of 4 mm, so that the half-cells made from the solar wafer processed on this wafer tray have a 2 mm wide, unprocessed edge all around to have. In other exemplary embodiments, the support and masking widths are minimized in order to make maximum use of the solar wafer.

Die Auflageränder des erfindungsgemäßen Wafer-Trays können unter Berücksichtigung des Umstandes konstruiert sein, dass der Maskierungssteg auch die Funktion eines Trägers für das Substrat hat. Der Maskierungssteg des Wafer-Trays hat auch den Effekt, eine mechanische Stützstruktur für das darauf liegende Substrat zu sein. Die Abmessungen von Substraten können mit Abweichungen gegenüber ihrer nominellen Größe behaftet sein. Auflagebreiten des Wafer-Trays müssen so breit ausgelegt sein, dass auch die innerhalb gegebener Toleranzen kleinsten zulässigen Substrate sicher aufliegen und die Wahrscheinlichkeit des Durchfallens von Substraten unter einem zulässigen Grenzwert liegt. Da der Maskierungssteg neben seiner Maskierungsfunktion auch eine das Aufliegen des Substrates in dem Substratnest sichernde Trägerfunktion hat, können die Auflageränder schmaler als bei einem Wafer-Tray ohne Maskierungssteg ausgelegt werden, ohne dass das Risikos eines Substratverlustes erhöht wird. Der Effekt der Stützfunktion wird auch schon dann erreicht, wenn der Maskierungssteg nicht durchgehend von einem Substratnestrand zum gegenüberliegenden Substratnestrand ausgebildet ist. Es genügen bereits kurze Haltestege an Rändern des Substratnestes. Solche Haltestege sind vorzugsweise dort angeordnet, wo ihre Vorteile überwiegen, insbesondere dort, wo der Wafer später in Teilwafer geteilt wird.The support edges of the wafer tray according to the invention can be constructed taking into account the fact that the masking web also has the function of a carrier for the substrate. The masking web of the wafer tray also has the effect of being a mechanical support structure for the substrate lying on it. The dimensions of substrates can vary from their nominal size. The support widths of the wafer tray must be designed so wide that even the smallest permissible substrates within the given tolerances rest securely and the probability of substrates falling through is below a permissible limit value. Since, in addition to its masking function, the masking web also has a support function that ensures that the substrate lies in the substrate nest, the support edges can be designed to be narrower than in the case of a wafer tray without a masking web, without increasing the risk of substrate loss. The effect of the support function is already achieved when the masking web is not formed continuously from one substrate base to the opposite substrate base. Short retaining bars on the edges of the substrate nest are sufficient. Such holding webs are preferably arranged where their advantages predominate, in particular where the wafer is later divided into partial wafers.

Ein erfindungsgemäßer Wafer-Tray, dessen Markierungssteg eine erste Waferseite maskiert, kann weiterhin wenigstens eine Substratnest-Abdeckmaske aufweisen, wobei ein Masken-Maskierungssteg der Substratnest-Abdeckmaske eine zweite Waferseite maskiert, und wobei mit dem Maskierungssteg und dem Masken-Maskierungssteg auf dem Wafer einander gegenüberliegende Steifen der Waferoberflächen maskierbar sind. Die in den vorhergehenden Absätzen vorgestellten Wafer-Trays waren insbesondere für einseitig bearbeitende Anlagen vorgesehen. Einseitig, unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Wafer-Trays bearbeitete Wafer können im Anschluss an eine Bearbeitung auf einen anderen erfindungsgemäßen Wafer-Tray umgeladen werden, um darauf auch die andere Seite des Wafers mit einem abgeschatteten Streifen zu bearbeiten. Es gibt aber auch Substratbearbeitungsanlagen, die in einem Bearbeitungsdurchlauf beide Seiten eines Wafers, sowohl die Vorderseite als auch die Rückseite, bearbeiten. Wafer-Trays für solche Anlagen können zusätzlich zu den bereits oben beschriebenen Maskierungsstegen des Wafer-Trays bzw. eines Tray-Unterteiles, die beispielsweise die Rückseiten der eingelegten Wafer abschatten, noch Masken-Maskierungsstege in einer Substratnest-Abdeckmaske aufweisen, wobei die Substratnest-Abdeckmaske, die auch als Tray-Oberteil bezeichnet werden kann, auf der anderen Seite des Wafers, beispielsweise der Vorderseite des Wafers, angeordnet ist. Die Substratnest-Abdeckmasken (bzw. die Tray-Oberteile) weisen ebenso wie die Wafer-Trays (bzw. die Tray-Unterteile) Teilbearbeitungsöffnungen neben den Masken-Maskierungsstegen auf, wobei durch die Teilbearbeitungsöffnungen eine Bearbeitung der Wafer vorgesehen ist. Auf einem Wafer-Tray können mehrere Substratnest-Abdeckmasken, z.B. eine pro Substratnest, vorgesehen sein, oder es können größere Substratnest-Abdeckmasken, die mehrere Substratnester abdecken, zum Einsatz kommen. Zur Definition der Position der Substratnest-Abdeckmasken auf dem Wafer-Tray können Anschläge, Passstücke oder dergleichen Hilfsmittel vorhanden sein. Für die Montage und Demontage der Substratnest-Abdeckmasken auf den Wafer-Trays können passende Automatisierungslösungen als Bestandteile der Substratbearbeitungsanlagen oder als Einzelmaschinen bereitgestellt sein.A wafer tray according to the invention, the marking web of which masks a first wafer side, can furthermore have at least one substrate nest cover mask, wherein a mask masking web of the substrate nest cover mask masks a second wafer side, and wherein the masking web and the mask masking web on the wafer are mutually exclusive opposite stiffeners of the wafer surfaces can be masked. The wafer trays presented in the previous paragraphs were intended in particular for single-sided processing systems. Wafers processed on one side using a wafer tray according to the invention can, following processing, be reloaded onto another wafer tray according to the invention in order to also process the other side of the wafer with a shaded strip thereon. However, there are also substrate processing systems that process both sides of a wafer, both the front side and the rear side, in one processing pass. Wafer trays for such systems can have mask masking bars in a substrate nest cover mask in addition to the masking bars of the wafer tray or a tray lower part already described above, which, for example, shade the back of the inserted wafers, the substrate nest cover mask , which can also be referred to as the tray upper part, is arranged on the other side of the wafer, for example the front side of the wafer. The substrate nest cover masks (or the upper parts of the tray), like the wafer trays (or the lower parts of the tray), have partial processing openings next to the mask masking webs, the partial processing openings providing for processing of the wafers. A plurality of substrate nest cover masks, for example one per substrate nest, can be provided on a wafer tray, or larger substrate nest cover masks which cover a plurality of substrate nests can be used. To define the position of the substrate nest cover masks on the wafer tray, stops, fitting pieces or similar aids can be provided. For the assembly and disassembly of the substrate nest cover masks on the wafer trays, suitable automation solutions can be used as components of the Substrate processing systems or be provided as individual machines.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Verfahren gelöst, wobei zur Herstellung von halbierten oder mehrfach geteilten Teil-Wafer-Solarzellen in wenigstens einem Herstellungsschritt der Teil-Wafer-Solarzellen eine Schicht auf einem erfindungsgemäßen Wafer-Tray wird. Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren bekannt, in denen zunächst ganze Substrate, insbesondere kristalline Siliziumsolarwafer beschichtet und später geteilt werden. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Wafer-Trays können verbesserte Substrate, insbesondere Teil-Solarzellen mit höheren Wirkungsgraden, hergestellt werden. Außerdem kann die Produktivität des Verfahrens verbessert werden, indem unter Ausnutzung des Träger-Effektes des Maskierungssteges das Risiko eines Waferverlustes in der den Wafer-Tray einsetzenden Abscheideanlage reduziert und somit die produktive Verfügbarkeit der Anlage erhöht wird.The object of the invention is also achieved by a method in which, for the production of halved or multiply divided partial wafer solar cells, a layer is formed on a wafer tray according to the invention in at least one production step of the partial wafer solar cells. Various methods are known in the prior art in which entire substrates, in particular crystalline silicon solar wafers, are first coated and later divided. By using the wafer tray according to the invention, improved substrates, in particular partial solar cells with higher efficiencies, can be produced. In addition, the productivity of the method can be improved by using the carrier effect of the masking web to reduce the risk of wafer loss in the deposition system using the wafer tray and thus to increase the productive availability of the system.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Heterojunction-Solarzellen herstellt werden, wobei auf dem erfindungsgemäßen Wafer-Tray eine transparente leitfähige Oxidschicht (TCO) abgeschieden wird. Silizium-Heterojunction-Solarzellen sind zum Zeitpunkt der Patentanmeldung die besten, höchsten Wirkungsgrade aufweisende in der Massenproduktion hergestellten Solarzellen. Zur Herstellung von Heterojunction-Solarzellen werden auf einen kristallinen Solarwafer verschiedene Schichten abgeschieden. Ein für eine Solarzelle essentieller pn-Übergang kann beispielsweise durch die Abscheidung einer entgegengesetzt zum Substrat dotierten amorphen Siliziumschicht (bzw. a-Si-Schicht) hergestellt werden, wobei dieser pn-Übergang wegen der unterschiedlichen Kristallinität von Substratwafer und abgeschiedener Schicht als Heteroübergang bezeichnet wird. Das Herstellungsverfahren kann auch die Abscheidung weiterer intrinsischer und/oder dotierter Schichten umfassen, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Zum elektrischen Anschluss von Heterojunction-Solarzellen können auf einer oder beiden Seiten der Solarzelle transparente leitfähige Oxidschichten (die aus der englischen Übersetzung abgeleitet auch im Deutschen mit TCO abgekürzt werden) abschieden werden. Diese TCO-Abscheidung kann vorteilhaft auf einem erfindungsgemäßen Wafer-Tray stattfinden. Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu besseren Solarzellen mit einem verbesserten Wirkungsgrad ETA (η) der Halbzellen.With the method according to the invention, heterojunction solar cells can be produced, a transparent conductive oxide layer (TCO) being deposited on the wafer tray according to the invention. At the time of the patent application, silicon heterojunction solar cells are the best solar cells with the highest levels of efficiency in mass production. To manufacture heterojunction solar cells, various layers are deposited on a crystalline solar wafer. A pn junction, which is essential for a solar cell, can be produced, for example, by the deposition of an amorphous silicon layer (or a-Si layer) doped opposite to the substrate, this pn junction being referred to as a heterojunction because of the different crystallinity of the substrate wafer and the deposited layer . The production method can also include the deposition of further intrinsic and / or doped layers, as is known from the prior art. For the electrical connection of heterojunction solar cells, transparent conductive oxide layers (which are derived from the English translation and are also abbreviated to TCO in German) can be deposited on one or both sides of the solar cell. This TCO deposition can advantageously take place on a wafer tray according to the invention. The method according to the invention leads to better solar cells with an improved efficiency ETA (η) of the half-cells.

Die vorliegende Erfindung soll im Folgenden anhand von Figuren weiter erläutert werden, wobei

1 einen erfindungsgemäßen Wafer-Tray,
2a ein Substratnest des erfindungsgemäßen Wafer-Trays in Draufsicht,
2b das Substratnest im Querschnitt und
3 einen erfindungsgemäßen Wafer-Tray mit einer Substratnest-Abdeckmaske zeigt.

The present invention is to be explained further below with reference to figures, wherein

1 a wafer tray according to the invention,
2a a substrate nest of the wafer tray according to the invention in plan view,
2 B the substrate nest in cross section and
3 shows a wafer tray according to the invention with a substrate nest cover mask.

1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wafer-Trays 1 in einer perspektivischen Ansicht. Der Wafer-Tray 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein rechteckiger Substratträger mit vierundzwanzig Substratnestern 3, die matrixartig (4 x 6 Matrix) in vier Reihen und sechs Spalten angeordnet sind. Der Wafer-Tray 1 ist Zubehör einer Durchlaufanlage, durch welche er in einer Durchlaufrichtung bzw. einer Transportrichtung T entlang der Spalten durchläuft. Die Spalten des Wafer-Trays 1 entsprechen gleichzeitig Bearbeitungsspuren in der Durchlaufanlage. In die Substratnester 3 ist bei der bestimmungsgemäßen Verwendung des Wafer-Trays 1 jeweils ein quadratischer Wafer, nämlich ein Solar-Wafer, eingelegt. Im konkreten Ausführungsbeispiel haben die Solar-Wafer Abmessungen von 156,75 mm x 156,75 mm. Die Dicken der Solar-Wafer sind mit Werten von 0,2 mm oder darunter deutlich kleiner als deren laterale Abmessungen, sodass die Wafer näherungsweise auch als 2-dimensionale Objekte angesehen werden können, die auf zwei Seiten, die Vorderseite und die Rückseite, reduziert sind. In anderen Ausführungsbeispielen sind die Wafer-Trays 1 zur Aufnahme von Halbleiter-Wafern mit anderen Maßen oder von waferähnlichen Substraten, beispielsweise Glasplatten mit darauf abgeschiedenen Dünnschicht-Solarzellen, ausgebildet. Jedes Substratnest 3 bzw. die Bearbeitungsöffnung des Substratnestes 3 ist durch einen Maskierungssteg 4 unter Ausbildung von zwei Teilbearbeitungsöffnungen 2a, 2b zweigeteilt. Bei der bestimmungsgemäßen Verwendung des Wafer-Trays 1, wird in jedes Substratnest 3 ein Solarwafer mit einer ersten Bearbeitungsseite, beispielsweise der von der Sonne abgewandt vorgesehenen Rückseite, nach unten eingelegt. Anschließend werden in dem Wafer-Tray 1 die Oberflächenbereiche der Rückseite des Wafers bearbeitet, die durch die Teilbearbeitungsöffnungen 2a, 2b einer Bearbeitung zugänglich sind. Die Bearbeitung besteht in dem vorgestellten Ausführungsbeispiel aus einer PVD-TCO-Beschichtung. 1 shows schematically an embodiment of a wafer tray according to the invention 1 in a perspective view. The wafer tray 1 is in this embodiment a rectangular substrate carrier with twenty-four substrate nests 3 , which are arranged like a matrix (4 x 6 matrix) in four rows and six columns. The wafer tray 1 is an accessory of a continuous system, through which it can be moved in one direction of flow or one transport direction T passes along the columns. The columns of the wafer tray 1 at the same time correspond to processing tracks in the continuous system. In the substrate nests 3 is for the intended use of the wafer tray 1 each a square wafer, namely a solar wafer, is inserted. In the specific exemplary embodiment, the solar wafers have dimensions of 156.75 mm × 156.75 mm. With values of 0.2 mm or less, the thicknesses of the solar wafers are significantly smaller than their lateral dimensions, so that the wafers can also be viewed approximately as 2-dimensional objects that are reduced to two sides, the front and the rear . In other exemplary embodiments, the wafer trays 1 designed to accommodate semiconductor wafers with different dimensions or wafer-like substrates, for example glass plates with thin-film solar cells deposited thereon. Every substrate nest 3 or the processing opening of the substrate nest 3 is through a masking web 4th with the formation of two partial machining openings 2a , 2 B divided in two. When using the wafer tray as intended 1 , is in every substrate nest 3 a solar wafer with a first processing side, for example the rear side provided facing away from the sun, is inserted downwards. Then in the wafer tray 1 the surface areas of the back side of the wafer processed through the partial processing openings 2a , 2 B are accessible for editing. In the exemplary embodiment presented, the processing consists of a PVD-TCO coating.

Gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren bezeichnen gleiche oder ähnliche Objekte. Wenn nicht auf besondere Unterschiede hingewiesen wird, gelten die Ausführungen zu einer Figur auch für andere Figuren.The same reference symbols in different figures denote the same or similar objects. Unless special differences are pointed out, the explanations given for one figure also apply to other figures.

Die Figuren 2a und 2b zeigen ein Substratnest 3 vergrößert und somit einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Substratträgers 1 in Skizzen. In diesen Darstellungen ist zu erkennen, dass der unbearbeitete Flächenanteil des Substrates, der durch den Maskierungssteg 4 abschattet wird, viel kleiner ist, als der durch die Teilbearbeitungsöffnungen 2a, 2b bearbeitete Flächenanteil. Konkret hat der Maskierungssteg 4 in dem vorgestellten Ausführungsbeispiel eine Maskierungssteg-Breite B von 2 mm, wobei die Maskierungssteg-Breite B gerade doppelt so breit, wie eine Auflagerand-Breite C von 1 mm ist. Dadurch haben die Halbwafer-Solarzellen, die später durch Teilung des auf dem Wafer-Tray 1 bearbeiteten Solarwafers hergestellt werden, umlaufend einen 1 mm breiten abgeschatteten Bereich ohne eine TCO-Beschichtung. Durch diesen umlaufenden unbeschichteten Rand sind die Halbwafer-Solarzellen technisch und ästhetisch gegenüber herkömmlichen Halbwafer-Solarzellen verbessert.The figures 2a and 2 B show a substrate nest 3 enlarged and thus a section of the substrate carrier according to the invention 1 in sketches. In these representations it can be seen that the unprocessed area of the substrate that is covered by the masking web 4th is shadowed, is much smaller than that through the partial machining openings 2a , 2 B processed area percentage. Specifically has the masking bridge 4th in the exemplary embodiment presented, a masking web width B. of 2 mm, the masking ridge width B. just twice as wide as the width of a support edge C. of 1 mm. This will have the half-wafer solar cells that will later be split on the wafer tray 1 processed solar wafers are produced, all around a 1 mm wide shaded area without a TCO coating. As a result of this circumferential, uncoated edge, the half-wafer solar cells are technically and aesthetically improved compared to conventional half-wafer solar cells.

Einkristalline Silizium-Solarwafer haben in der Regel eine pseudoquadratische Form, das heißt, die Ecken der Substrate sind abgerundet. Entsprechend der vorgegebenen Waferform besitzen auch die Substratnester 3 Substratnest-Eckfüllungen 7, um eine umlaufende Auflage und homogene Beschichtungen nur der zentralen Waferoberfläche, jedoch nicht der Waferränder, zu erreichen. Auch die Ecken der Teilbereichsöffnungen 2a, 2b in Nachbarschaft des Maskierungssteges 4 weisen im dargestellten Ausführungsbeispiel Maskierungssteg-Eckfüllungen 8 auf. Diese allmählichen Strukturübergänge reduzieren das Risiko von Materialüberlastungen, die an scharfen Kanten entstehen könnten, und dienen somit der mechanischen Zuverlässigkeit des Substratträgers 1 einschließlich der Maskierungsstege 4. Die Ecken-Abschattungen verbessern außerdem das visuelle Erscheinungsbild der Halbwafer-Solarzellen.Monocrystalline silicon solar wafers generally have a pseudo-square shape, that is, the corners of the substrates are rounded. The substrate nests also correspond to the specified wafer shape 3 Substrate nest corner fillings 7th in order to achieve a circumferential support and homogeneous coatings only on the central wafer surface, but not on the wafer edges. Also the corners of the partial area openings 2a , 2 B in the vicinity of the masking bridge 4th have masking web corner fillings in the illustrated embodiment 8th on. These gradual structural transitions reduce the risk of material overloads, which could arise at sharp edges, and thus serve the mechanical reliability of the substrate carrier 1 including the masking bars 4th . The shadowing corners also improve the visual appearance of the half-wafer solar cells.

Zur Erreichung einer homogenen Bearbeitung in den Teilbearbeitungsöffnungen 2a, 2b bis heran an die Ränder dieser Bereiche, sind an die Teilbearbeitungsöffnungen 2a, 2b angrenzende Profile mit einem Böschungswinkel kleiner 90°, im Ausführungsbeispiel mit 45° ausgebildet. Durch die entsprechenden Öffnungswinkel von 135° können die mit einer Winkelverteilung eintreffenden Beschichtungsteilchen weitgehen vollständig an die Substratoberfläche gelangen und dort eine homogene Beschichtung erzeugen. Im vorgestellten Ausführungsbeispiel ist der Wafer-Tray 1 aus einer Edelstahlplatte durch subtraktive Bearbeitungsverfahren, insbesondere Fräsen hergestellt. Weitere Bearbeitungsschritte des Herstellungsverfahrens des Wafer-Trays 1, wie z.B. das Befestigen von Laufschienen, sind im Rahmen der vorliegenden Erfindungsbeschreibung irrelevant und deshalb nicht weiter ausgeführt.To achieve homogeneous machining in the partial machining openings 2a , 2 B up to the edges of these areas are at the partial machining openings 2a , 2 B adjoining profiles with an angle of repose of less than 90 °, in the exemplary embodiment with 45 °. Due to the corresponding opening angle of 135 °, the coating particles arriving with an angular distribution can largely reach the substrate surface completely and produce a homogeneous coating there. In the exemplary embodiment presented is the wafer tray 1 made from a stainless steel plate by subtractive machining processes, in particular milling. Further processing steps in the manufacturing process for the wafer tray 1 such as the fastening of running rails are irrelevant in the context of the present description of the invention and are therefore not explained further.

3 skizziert einen erfindungsgemäßen Wafer-Tray 1', der ein Tray-Unterteil 10, das im Wesentlichen dem anhand der 1, 2a, 2b beschriebenen Wafer-Tray 1 entspricht, und ein Tray-Oberteil, nämlich die Substratnest-Abdeckmaske 5, aufweist. Der Wafer-Tray 1' kann auch als ein Wafer-Tray-Käfig bezeichnet werden, weil er die Wafer bei der Bearbeitung beidseitig einsperrt. Dieser Wafer-Tray 1' dient einer Waferhandhabung bei einer zweiseitigen Bearbeitung von Substraten. Dabei bewirken die Maskierungsstege 4 des Tray-Unterteils 10, eine Maskierung eines mittleren Steifens bei der Beschichtung der Waferrückseiten von unten durch die Teilbearbeitungsöffnungen 2a, 2b. Die Substratnest-Abdeckmaske 5 wird in dem vorgestellten Ausführungsbeispiel in einer definierten Position auf dem Tray-Unterteil 10 abgelegt. Masken-Maskierungsstege 6 unterteilen die Bearbeitungsöffnungen in der Substratnest-Abdeckmaske 5 in zwei Teilbearbeitungsöffnungen 2a', 2b', sodass auch auf der zweiten Substratseite, nämlich der Solarwafer-Vorderseite, durch den Masken-Maskierungssteg 6 jeweils auf dem Streifen, in dem später die Substratteilung vorgesehen ist, keine Bearbeitung erfolgt. Im dem vorgestellten Ausführungsbeispiel hat der Masken-Maskierungssteg 6 die gleiche Maskierungssteg-Breite B wie der Maskierungssteg 4 von dem Tray-Unterteil 10. Die Vorderseiten-Ränder der Solarwafer werden nicht abgeschattet, weil hier eine Abschattung der Rückseitenaußenränder genügt. Die hergestellten Halbwafer-Solarzellen sind auf beiden Seiten mit TCO beschichtet. Im vorgestellten Ausführungsbeispiel wird eine einzige Substratnest-Abdeckmaske 5 zur Maskierung aller 24 Substratnester verwendet. Für eine bessere Übersichtlichkeit sind allerdings nur drei Substratnest-Maskierungsbereiche stellvertretend skizziert. Die Substratnest-Abdeckmaske 5 besteht im vorgestellten Ausführungsbeispiel aus CFK. 3 outlines a wafer tray according to the invention 1' holding a tray base 10 , which is essentially based on the 1 , 2a , 2 B described wafer tray 1 corresponds, and a tray upper part, namely the substrate nest cover mask 5 , having. The wafer tray 1' can also be referred to as a wafer tray cage because it locks the wafers in on both sides during processing. This wafer tray 1' is used for wafer handling in the case of two-sided processing of substrates. The masking webs cause this 4th of the lower part of the tray 10 , a masking of a central strip during the coating of the wafer rear sides from below through the partial processing openings 2a , 2 B . The substrate nest mask 5 is in the presented embodiment in a defined position on the tray lower part 10 filed. Mask masking bars 6th subdivide the processing openings in the substrate nest cover mask 5 in two partial machining openings 2a ' , 2b ', so that also on the second substrate side, namely the solar wafer front side, through the mask masking web 6th no processing takes place in each case on the strip in which the substrate division is to be provided later. In the exemplary embodiment presented, the mask has a masking web 6th the same masking web width B. like the masking bridge 4th from the lower part of the tray 10 . The front-side edges of the solar wafers are not shaded because shading the rear-side outer edges is sufficient here. The half-wafer solar cells produced are coated with TCO on both sides. In the exemplary embodiment presented, a single substrate nest cover mask is used 5 used to mask all 24 substrate nests. For a better clarity, however, only three substrate nest masking areas are sketched as representatives. The substrate nest mask 5 consists of CFRP in the exemplary embodiment presented.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1, 1'1, 1 ': Wafer-TrayWafer tray
2a, 2b2a, 2b: Teilbearbeitungsöffnung mit EckfüllungenPartial machining opening with corner fillings
2a',2a ',: 2b' Teilbearbeitungsöffnungen in Substratnest-Abdeckmaske2b 'Partial processing openings in substrate nest cover mask
33: SubstratnestSubstrate nest
44th: MaskierungsstegMasking bridge
55: Substratnest-AbdeckmaskeSubstrate nest cover mask
66th: Masken-MaskierungsstegMask masking bridge
77th: Substratnest-EckfüllungSubstrate nest corner filling
88th: Maskierungssteg-EckfüllungMasking bar corner filling
99: 45°-Böschung45 ° slope
1010: Tray-UnterteilTray lower part
A-AA-A: SchnittlinieCutting line
BB.: Maskierungssteg-BreiteMasking bar width
CC.: Auflagerand-BreiteSupport edge width
TT: Transportrichtung bzw. DurchlaufrichtungDirection of transport or direction of passage

Claims

Wafer tray (1, 1 ') with a substrate nest (3), which is largely open through at least one processing opening, for receiving a wafer or with several substrate nests (3) arranged in one plane for receiving several wafers, the wafer tray (1) as Accessories of a substrate processing system are provided for receiving substrates during substrate processing in the substrate processing system, the wafer tray (1) having at least one masking web (4), the masking web (4) dividing the processing opening into partial area openings (2a, 2b) and can be used as a shadow mask during substrate processing, so that masked surface areas of the wafer are not processed or less processed than unmasked surface areas of the wafer.

Wafer tray (1) Claim 1 , characterized in that the masking web (4) is firmly connected to the wafer tray (1).

Wafer tray (1) Claim 2 , characterized in that the masking web (4) and the wafer tray (1) are produced as an integral unit.

Wafer tray (1) Claim 3 , characterized in that the wafer tray (1) consists of stainless steel or carbon fiber composite.

Wafer tray (1) Claim 2 , characterized in that the masking web (4) is mounted in the wafer tray (1) by inserting, clamping, gluing, welding or another assembly method.

Wafer tray (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the substrate nest (3) is a square or pseudo-square substrate nest (3) for receiving a solar wafer and the masking web (4) divides the substrate nest (3) into two equally sized divided into rectangular or pseudo-rectangular halves.

Wafer tray (1) Claim 6 , characterized in that the wafer tray (1) is a substrate nests (3) arranged in columns and rows having a wafer tray (1) of a continuous system, the columns or lines being arranged along a flow direction (T) in the continuous system, and wherein the masking web (4) is arranged in each case parallel or orthogonal to the direction of passage (T).

Wafer tray (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the masking web (4) has a width between 0.5 mm and 4 mm, in particular a width (B) of 2 mm, and a support edge width ( C) the support edge of the substrates in the substrate nest is 0.25 mm to 2 mm, in particular 1 mm wide.

Wafer tray (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the support edges of the wafer tray are constructed taking into account the fact that the masking web (4) also has the function of a carrier for the substrate.

Wafer tray (1 ') Claim 1 , characterized in that the wafer tray (1 '), the masking web (2) of which masks a first wafer side, furthermore has at least one substrate nest cover mask (5), at least one mask masking web (6) of the substrate nest cover mask (5) ) masks a second wafer side, and with the masking web (2) and the mask masking web (6) on the wafer, mutually opposite strips of the wafer surfaces can be masked.

Method for producing halved or multiply divided partial wafer solar cells, wherein in at least one production step of the partial wafer solar cells a layer on a wafer tray (1, 1 ') according to at least one of the Claims 1 - 10 is deposited.

Procedure according to Claim 11 , characterized in that the method produces heterojunction solar cells, the deposition on the wafer tray (1, 1 ') according to at least one of the Claims 1 - 10 a transparent conductive oxide layer (TCO) is deposited.