DE112014004401T5

DE112014004401T5 - Verbesserte Porosierung

Info

Publication number: DE112014004401T5
Application number: DE112014004401.6T
Authority: DE
Inventors: Joseph Behnke; Seung Bum Rim
Original assignee: SunPower Corp
Current assignee: Maxeon Solar Pte Ltd
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2014-09-18
Publication date: 2016-07-14
Also published as: MY174757A; TW201521209A; WO2015047879A1; KR20160061338A; US20150090606A1; KR102333502B1; CN105518871B; CN105518871A; JP2016533647A; TWI646694B; US9217206B2

Abstract

Bilden einer porösen Schicht auf einem Siliziumsubstrat. Das Bilden der porösen Schicht kann das Platzieren eines ersten Siliziumsubstrats in einer Lösung einschließen, wobei eine erste Elektrode innerhalb einer Distanzschwelle von einer Kante des Siliziumsubstrats liegt. Das Verfahren kann ferner das Leiten eines ersten elektrischen Stroms durch das Siliziumsubstrat einschließen, wobei die erste Elektrode relativ zur Kante positioniert sein kann, wodurch eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Kante des ersten Siliziumsubstrats ermöglicht wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Ausführungsformen des hierin beschriebenen Gegenstands beziehen sich im Allgemeinen auf Halbleiter, Siliziumsubstrate und Solarzellen. Insbesondere beziehen sich die Ausführungsformen des Gegenstands auf Halbleiter, Solarzellen und Herstellungsprozesse.
HINTERGRUND
Halbleiter und siliziumbasierte Substrate sind bereits bekannte Einrichtungen, die in der Halbleiter- und Elektronikindustrie für verschiedene Anwendungen und Einrichtungen stark verbreitet sind. Beispielsweise sind Solarzellen, ein Typ einer Einrichtung des Halbleitertyps, bereits bekannte Geräte zur Umwandlung von Sonnenstrahlung in Elektroenergie. Sie können auf einem Halbleiterwafer unter Anwendung von Halbleiterbearbeitungstechnologie hergestellt werden. Eine Photovoltaikzelle oder eine Solarzelle enthält p-leitende und n-leitende Diffusionsbereiche. Die auf die Solarzelle auftreffende Sonnenstrahlung erzeugt Elektronen und Löcher, die in die Diffusionsbereiche wandern und dadurch Spannungsunterschiede zwischen den Diffusionsbereichen hervorrufen. Bei einer Solarzelle mit Rückseitenkontakt befinden sich sowohl die Diffusionsbereiche als auch die hiermit gekoppelten Kontaktfinger aus Metall auf der Rückseite der Solarzelle. Die Kontaktregionen und Kontaktfinger machen es möglich, einen externen Stromkreis mit der Solarzelle zu koppeln und durch die Solarzelle zu versorgen. Eine oder mehrere Ausführungsform(en) beziehen sich auf Photovoltaikzellen oder Solarzellen und Photovoltaik-Herstellungsprozesse. Derartige Prozesse können die Bearbeitung von Siliziumsubstraten für anschließende Solarzellenprozesse entsprechend der Beschreibung weiter unten einschließen.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Es wird ein Verfahren zum Bilden einer porösen Schicht auf einem Siliziumsubstrat offenbart. Das Verfahren kann das Platzieren eines ersten Siliziumsubstrats in einer Lösung einschließen, wobei eine erste Elektrode innerhalb einer Distanzschwelle von einer ersten Kante des ersten Siliziumsubstrats liegt. Das Verfahren kann weiter das Leiten eines ersten elektrischen Stroms durch das erste Siliziumsubstrat einschließen, wobei das Platzieren der ersten Elektrode innerhalb der Distanzschwelle von der ersten Kante eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der ersten Kante des ersten Siliziumsubstrats ermöglicht. Das Verfahren kann auch das Platzieren der ersten Elektrode innerhalb einer Distanzschwelle (gleich oder unterschiedlich) von einer zweiten Kante des ersten Siliziumsubstrats einschließen, um eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der zweiten Kante des ersten Siliziumsubstrats zu ermöglichen.
Ein weiteres Verfahren zum Bilden einer porösen Schicht auf einem Siliziumsubstrat wird offenbart. Das Verfahren kann das Platzieren eines ersten Siliziumsubstrats in einer Lösung einschließen, wobei das erste Siliziumsubstrat zwischen einer zweiten und einer dritten Elektrode positioniert wird, wobei eine erste Elektrode innerhalb einer ersten Umfangskante des ersten Siliziumsubstrats liegt. Das Verfahren kann ferner das Leiten eines ersten elektrischen Stroms von der zweiten Elektrode zur dritten Elektrode durch das erste Siliziumsubstrat einschließen, wobei das Platzieren der ersten Elektrode relativ zur (z. B. innerhalb einer Distanzschwelle von der) ersten Umfangskante eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der ersten Umfangskante des ersten Siliziumsubstrats ermöglicht. Das Verfahren kann das Platzieren der ersten Elektrode relativ zur (z. B. innerhalb einer Distanzschwelle von der) zweiten Umfangskante des ersten Siliziumsubstrats einschließen, sodass eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der zweiten Umfangskante des ersten Siliziumsubstrats ermöglicht wird.
Noch ein weiteres Verfahren zum Bilden einer porösen Schicht auf einem Siliziumsubstrat wird offenbart. Das Verfahren kann das Platzieren eines ersten Siliziumsubstrats in einer Lösung einschließen, wobei das erste Siliziumsubstrat zwischen einer zweiten und einer dritten Elektrode positioniert wird, wobei eine erste Elektrode Umfangskanten des ersten Siliziumsubstrats umgibt. Das Verfahren kann ferner das Leiten eines ersten elektrischen Stroms von der zweiten Elektrode zur dritten Elektrode durch das erste Siliziumsubstrat einschließen, wobei das Platzieren der ersten Elektrode relativ zu den (z. B. innerhalb einer Distanzschwelle von den) Umfangskanten eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Umfangskanten des ersten Siliziumsubstrats ermöglicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Der behandelte Gegenstand kann noch umfassender verstanden werden, indem die detaillierte Beschreibung und die Ansprüche hinzugezogen und in Zusammenhang mit den folgenden Figuren betrachtet werden, wobei gleichartige Elemente in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
1 ist eine Flussdiagramm-Darstellung eines beispielhaften Verfahrens zur Bildung einer porösen Schicht auf einem Siliziumsubstrat gemäß einigen Ausführungsformen;
2 stellt einen Querschnitt der Bildung einer porösen Schicht auf einem ersten Siliziumsubstrat gemäß einer bestimmten Ausführungsform dar;
3 stellt einen Querschnitt der Bildung einer porösen Schicht auf ersten und zweiten Siliziumsubstraten gemäß einer bestimmten Ausführungsform dar;
die 4–6 sind schematische Draufsichten auf eine erste Elektrode und ein erstes Siliziumsubstrat gemäß einigen Ausführungsformen;
7 stellt einen Querschnitt der Bildung einer porösen Schicht auf einem ersten und zweiten Siliziumsubstrat gemäß einer bestimmten Ausführungsform dar;
8 stellt einen Querschnitt der Bildung einer porösen Schicht auf einem ersten Siliziumsubstrat gemäß einer bestimmten Ausführungsform dar;
9 stellt einen Querschnitt eines Porosierungsaufbaus gemäß einem Verfahren zur Bildung einer porösen Schicht auf einem ersten Siliziumsubstrat gemäß einer bestimmten Ausführungsform dar;
10 stellt einen Querschnitt eines weiteren Porosierungsaufbaus gemäß einem Verfahren zur Bildung einer porösen Schicht auf einem ersten Siliziumsubstrat gemäß einer Ausführungsform dar;
11 stellt einen Querschnitt einer beispielhaften Solarzelle dar, die gemäß den offenbarten Techniken zur Porosierung hergestellt wurde; und
12 stellt einen Querschnitt einer weiteren beispielhaften Solarzelle dar, die gemäß den offenbarten Techniken zur Porosierung hergestellt wurde.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende detaillierte Beschreibung dient lediglich der Veranschaulichung und soll nicht die Ausführungsformen des behandelten Gegenstands oder die Anwendung und Verwendung solcher Ausführungsformen eingrenzen. Im hier verwendeten Sinne hat das Wort „beispielhaft” die Bedeutung von „als Beispiel, Modell oder zur Veranschaulichung dienend”. Alle hierin als beispielhaft beschriebenen Implementierungen sind nicht notwendigerweise als gegenüber anderen Implementierungen bevorzugt oder vorteilhaft zu deuten. Des Weiteren ist nicht beabsichtigt, sich durch eine in den vorstehenden Abschnitten über das technische Gebiet, den Hintergrund, in der kurzen Beschreibung oder in der folgenden detaillierten Beschreibung ausdrücklich genannte oder stillschweigend eingeschlossene Theorie einschränken zu lassen.
Diese Spezifikation enthält Verweise auf „eine bestimmte Ausführungsform” oder „eine Ausführungsform.” Das Auftreten der Formulierungen „in einer bestimmten Ausführungsform” oder „in einer Ausführungsform” bezieht sich nicht notwendigerweise auf die gleiche Ausführungsform. Insbesondere Merkmale, Strukturen oder Charakteristika können auf jegliche passende Art kombiniert werden, die mit dieser Offenbarung im Einklang steht.
Terminologie. Die folgenden Absätze stellen Definitionen und/oder den Kontext für Begriffe bereit, die in dieser Offenbarung zu finden sind (einschließlich der beigefügten Ansprüche):
„Umfassend”. Dieser Begriff ist erweiterbar. In dem in den beigefügten Ansprüchen verwendeten Sinne schließt dieser Begriff eine zusätzliche Struktur oder zusätzliche Schritte nicht aus.
„So konfiguriert, dass”. Verschiedene Einheiten oder Komponenten können so beschrieben oder beansprucht sein, dass sie „so konfiguriert sind, dass” sie eine Aufgabe oder Aufgaben erfüllen. In einem solchen Kontext wird „so konfiguriert, dass” bzw. „konfiguriert, um zu” verwendet, um eine Struktur zu benennen, indem angegeben wird, dass die Einheiten/Komponenten eine Struktur beinhalten, die diese Aufgabe oder Aufgaben während des Betriebs durchführt. Von der Einheit/Komponente als solcher kann gesagt werden, dass sie konfiguriert ist, um die Aufgabe auszuführen, auch wenn die spezifische Einheit/Komponente momentan nicht betriebsbereit (d. h. nicht eingeschaltet/aktiv) ist. Das Zitat, dass eine Einheit/ein Schaltkreis/eine Komponente „konfiguriert ist, um” eine oder mehrere Aufgaben auszuführen, ist ausdrücklich dazu bestimmt, sich nicht auf 35 U.S.C. § 112 Absatz 6, in Bezug auf diese Einheit/diese Komponente zu berufen.
Die hierin verwendeten Ausdrücke „erste”, „zweite” usw. werden als Bezeichnung für Substantive, denen sie vorangehen, genutzt und implizieren keine wie auch immer geartete Art einer Ordnung (z. B. räumlich, zeitlich, logisch usw.). Zum Beispiel impliziert der Bezug auf eine „erste” Solarzelle nicht notwendigerweise, dass diese Solarzelle die erste Solarzelle in einer Folge ist; stattdessen wird der Ausdruck „erste” eingesetzt, um diese Solarzelle von einer anderen Solarzelle zu unterscheiden (z. B. von einer „zweiten” Solarzelle).
„Gekoppelt” – Die nachfolgende Beschreibung betrifft Elemente oder Knotenpunkte oder Merkmale, die miteinander „gekoppelt” sind. Wie hierin verwendet, bedeutet „gekoppelt” – solange nicht ausdrücklich anderweitig angegeben -, dass ein Element/Knoten/Bestandteil direkt oder indirekt mit einem anderen Element/Knoten/Bestandteil verbunden ist (oder direkt oder indirekt mit einem anderen Element/Knoten/Bestandteil kommuniziert), und zwar nicht notwendigerweise mechanisch.
Weiterhin können bestimmte Begriffe in der folgenden Beschreibung auch lediglich als Referenz verwendet werden, die deshalb keine Einschränkung darstellen sollen. Zum Beispiel beziehen sich Begriffe wie beispielsweise „obere”, „untere”, „oberhalb” und „unterhalb” auf Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Begriffe wie „vorne”, „hinten”, „seitlich”, „extern” und „intern” geben die Ausrichtung und/oder den Sitz von Teilen der Komponente in einem durchgängigen, jedoch beliebigen Referenzrahmen an, die durch Bezug auf den Text verdeutlicht wird, wobei die dazu gehörigen Zeichnungen die besprochene Komponente beschreiben. Solche Begriffe können die oben spezifisch aufgeführten Worte, Ableitungen hiervon und Begriffe mit ähnlicher Bedeutung umfassen.
Obwohl ein großer Teil der Offenbarung zum besseren Verständnis anhand von Siliciumsubstraten und Halbleitereinrichtungen beschrieben ist, gelten die offengelegten Verfahren und Strukturen ebenfalls für andere Halbleiterstrukturen wie z. B. für Siliciumwafer und deren Anwendungen, z. B. in Fotovoltaikzellen oder Solarzellen. Obwohl ein großer Teil der Offenbarung zum besseren Verständnis anhand von Siliziumsubstraten und Halbleitereinrichtungen beschrieben wird, gelten die offengelegten Techniken und Strukturen ebenfalls für andere Halbleiterstrukturen, wie zum Beispiel Siliziumwafer, und ihre Anwendungen, wie zum Beispiel Photovoltaikzellen oder Solarzellen.
Ein häufiges Problem, das bei Porosierungsprozessen für Siliziumsubstrate auftritt, schließt die Bildung gleichmäßig poröser Schichten entlang der Kanten ein. Bei einem Beispiel können einige Porosierungstechniken verglichen mit dem Inneren von Siliziumsubstraten oder deren Oberfläche zu höherer Porosierung entlang der Kanten führen. Bei einem anderen Beispiel können einige Porosierungstechniken verglichen mit dem Inneren von Siliziumsubstraten oder deren Oberfläche zu höherer Porosierung an den Kanten führen. Einige Verfahren können die Verwendung kreisförmiger Siliziumsubstrate und das Entfernen überschüssiger Kanten zum Bilden der gewünschten Form und Größe eines Siliziumwafers einschließen. Einige Verfahren können kostspielig sein und zusätzliche Schritte zum Bildungsprozess der Siliziumwafer hinzufügen. Um die aufgeführten Schwierigkeiten anzugehen, werden verschiedene Techniken vorgestellt, um eine im Wesentlichen gleichmäßige poröse Schicht auf einem Siliziumsubstrat zu bilden.
1 stellt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines beispielhaften Verfahrens zur Bildung einer porösen Schicht auf einem Siliziumsubstrat dar. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren aus 1 zusätzliche (oder weniger) Blöcke als dargestellt umfassen.
Entsprechend der Darstellung bei 160 kann ein Siliziumsubstrat in einer Lösung platziert sein, wobei eine Elektrode in der Nähe und/oder innerhalb einer Distanzschwelle von einer ersten Kante des Siliziumsubstrats sein kann. Bein einem Beispiel kann eine Kante als Umfangskante bezeichnet werden, wobei sich Kanten auf Umfangskanten beziehen können. Bei einigen Ausführungsformen kann das Siliziumsubstrat ein nicht kreisförmiges Siliziumsubstrat sein. Bei anderen Ausführungsformen können die Siliziumsubstrate quadratisch, rechteckig, dreieckig, trapezförmig oder in einer beliebigen polygonartigen Form sein. Bei einem Beispiel kann das Siliziumsubstrat eine Dicke ungefähr im Bereich von 100 μm–1 mm haben.
Bei einer Ausführungsform kann das Siliziumsubstrat in einer Porosierungslösung platziert sein. Bei einigen Ausführungsformen kann das Siliziumsubstrat in einer Lösung platziert sein, die aus einer Chemikalie zusammengesetzt ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Flusssäure (HF), Isopropylalkohol (IPA) und Ethanol. Bei einer Ausführungsform kann die Lösung eine Kombination aus Flusssäure (HF) und Isopropylalkohol (IPA) oder Flusssäure (HF) und Ethanol einschließen.
Bei einer Ausführungsform kann eine Elektrode (z. B. eine erste Elektrode) relativ zu einer Kante des Siliziumsubstrats positioniert sein. Man beachte, dass das Substrat und seine Kante(n) auf ähnliche Weise relativ zu der Elektrode positioniert sein können (z. B., falls die Elektrode fest platziert ist). Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die Elektrode innerhalb einer Distanzschwelle, z. B. 0,5 mm bis 5 mm, von einer Kante, oder einer ersten Kante, des Siliziumsubstrats positioniert sein. Bei einer Ausführungsform kann die Elektrode relativ zu einer anderen Kante, oder einer zweiten Kante, des Siliziumsubstrats positioniert sein. Beispielsweise kann die Elektrode innerhalb des gleichen Distanzschwellenbereichs von der zweiten Kante wie von der ersten Kante liegen. Bei einer anderen Ausführungsform kann für die zweite Kante eine unterschiedliche Distanzschwelle gelten. Beispielsweise könnte eine erste Schwelle 0,5 mm bis 2 mm sein und die zweite Schwelle könnte 1 mm bis 5 mm sein. Falls die erste und zweite Kante des Siliziumsubstrats in 1 mm bzw. 3 mm Abstand von der Elektrode positioniert sind, befinden sich beide Kanten innerhalb ihrer jeweiligen Distanzschwellen von der Elektrode.
Bei einer Ausführungsform kann das Siliziumsubstrat zwischen zwei Elektroden positioniert sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann ein zweites Siliziumsubstrat in der Lösung platziert sein. Das zweite Siliziumsubstrat kann im Wesentlichen parallel und nicht-plan zum ersten Siliziumsubstrat sein. Das zweite Siliziumsubstrat kann zwischen dem ersten Siliziumsubstrat und einer der Elektroden platziert sein.
Bei einem Beispiel können das erste und das zweite Siliziumsubstrat durch eine Waferkassette in einer Reihe gehalten werden. Bei einem bestimmten Beispiel können mehrere Siliziumsubstrate durch eine Waferkassette in einer Reihe gehalten werden.
Bei 162 kann ein erster elektrischer Strom durch das Siliziumsubstrat geleitet werden, wobei das Platzieren der ersten Elektrode oder des Substrats (z. B. mit Kanten des Substrats innerhalb einer Distanzschwelle von der Elektrode) eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Kante des ersten Siliziumsubstrats ermöglicht. Bei einer Ausführungsform kann die Stromdichte für die Porosierung im Bereich von 0,1–50 mA/cm² liegen. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung als homogene Porosierung entlang der Kanten und auf der Oberfläche des Siliziumsubstrats definiert sein. Die Oberfläche des Siliziumsubstrats kann eine flache obere oder untere, von Umfangskanten umgebene Fläche sein.
Bei einer Ausführungsform kann die erste Elektrode Strom von mindestens einer Kante des Siliziumsubstrats abziehen. Bei einer Ausführungsform kann die erste Elektrode einen zweiten Strom entlang der ersten Kante des ersten Siliziumsubstrats leiten. Der zweite Vorgang 162 kann auch einschließen, dass die erste Elektrode die Umfangskanten des ersten Siliziumsubstrats umgibt. Man beachte, dass „umgeben” nicht notwendigerweise das vollständige Umschließen jeder Umfangskante einschließt (z. B. entsprechend der Darstellung in 4). Weiter kann bei einigen Ausführungsformen (z. B. entsprechend der Darstellung in 3) die zweite Elektrode 130 eine Anode sein, und die erste und die dritte Elektrode 133, 132 können Kathoden sein.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen kann das Platzieren der ersten Elektrode relativ zu den der/den Kante(n) eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Kanten des Siliciumsubstrats ermöglichen. Bei den obigen Ausführungsformen kann die Platzierung der ersten Elektrode relativ zu der (den) Kante(n) eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Kanten des Siliziumwafers ermöglichen.
Mit Bezug auf 2 ist das Leiten eines ersten Stroms durch ein erstes Siliziumsubstrat gezeigt. Das Leiten eines ersten Stroms kann das Leiten eines ersten Stroms 134 durch das erste Siliziumsubstrat 100 einschließen. Entsprechend der Darstellung in der gezeigten Ausführungsform ist das erste Siliziumsubstrat 100 zwischen einer zweiten Elektrode 130 und einer dritten Elektrode 132 positioniert. Das Platzieren der ersten Elektrode 133 relativ zu den (z. B. innerhalb einer Distanzschwelle von den) Umfangskanten 114, 116 des ersten Siliziumsubstrats 100 kann eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Umfangskanten 114, 116 ermöglichen, wodurch eine poröse Schicht 110 entsteht. Bei einer Ausführungsform kann das Leiten des ersten Stroms 134 dazu führen, dass die erste Elektrode 133 Strom von der ersten Kante 114, 116 des ersten Siliziumsubstrats 100 abzieht.
3 setzt das Beispiel aus 2 fort. Entsprechend der Darstellung kann ein zweites Siliziumsubstrat 101 zwischen dem ersten Siliziumsubstrat 100 und der dritten Elektrode 132 platziert sein. Das zweite Siliziumsubstrat 101 kann im Wesentlichen parallel und nicht-plan zum ersten Siliziumsubstrat 100 sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann der erste Strom durch das erste und das zweite Siliziumsubstrat geleitet werden. Weiter ermöglicht das Platzieren der ersten Elektrode 133 eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der ersten Kante 114, 116 sowohl des ersten Siliziumsubstrats 100 als auch des zweiten Siliziumsubstrats 101, wodurch gleichmäßige poröse Schichten 110, 101 sowohl für das erste als auch für das zweite Siliziumsubstrat 100, 101 entstehen. Die Konfiguration aus 3 kann das Platzieren mehrerer Siliziumsubstrate zwischen der zweiten Elektrode 130 und der dritten Elektrode 132 ermöglichen. Die erste Elektrode 133, die auch als Thief-Elektrode bezeichnet werden kann, kann es dem zweiten Strom 136 ermöglichen, vom ersten Siliziumsubstrat 100 kommend gleichmäßig zu sein. Somit ermöglichen das beschriebene Verfahren und die Konfiguration die Ausführung des Porosierungsprozesses auf mehreren Siliziumsubstraten.
Mit Bezug auf die 4–6 sind ein erstes Siliziumsubstrat und verschiedene Platzierungskonfigurationen für eine erste Elektrode dargestellt. 4 zeigt eine Konfiguration der ersten Elektrode 133a, bei der die Elektrode mehrere Kanten 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 des ersten Siliziumsubstrats 100 umgeben kann. Das Platzieren der ersten Elektrode 133a (oder Thief-Elektrode) innerhalb einer Distanzschwelle von den Umfangskanten kann eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Umfangskanten 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 des ersten Siliziumsubstrats ermöglichen, die zu einer gleichmäßigen porösen Schicht um die Umfangskanten führt, wenn ein Strom durch das erste Siliziumsubstrat 100 geleitet wird.
In 5 kann die erste Elektrode 133b innerhalb einer Distanzschwelle von einer ersten Kante 120 des ersten Siliziumsubstrats 100 liegen. Dementsprechend kann das Platzieren der ersten Elektrode 133b innerhalb der Distanzschwelle von der ersten Kante 120 eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der ersten Kante 120 des ersten Siliziumsubstrats 100 ermöglichen, wenn ein Strom durch das erste Siliziumsubstrat 100 geleitet wird. Bei einer Ausführungsform kann das Platzieren der ersten Elektrode 133b innerhalb einer Distanzschwelle von einer zweiten Kante 121 des ersten Siliziumsubstrats 100 (gleiche oder unterschiedliche Distanzschwelle, die für die erste Kante verwendet wird) ferner das Ermöglichen einer im Wesentlichen gleichmäßigen Porosierung entlang der zweiten Kante 121 des ersten Siliziumsubstrats 100 einschließen, wenn ein Strom durch das erste Siliziumsubstrat 100 geleitet wird.
6 zeigt eine andere Konfiguration, wobei etwa die Hälfte der umgebenden Umfangskanten 120, 121, 122, 123 und 124 des ersten Siliziumsubstrats 100 innerhalb einer Distanzschwelle von der ersten Elektrode 133c angeordnet sind. Mehrere Platzierungen und Konfigurationen können vorliegen, und das Verfahren und die Vorrichtung sind nicht auf die beschriebenen Formen beschränkt.
7 zeigt eine andere Ausführungsform für das Leiten eines ersten Stroms durch das erste und zweite Siliziumsubstrat. Ähnlich der Beschreibung zu 3 kann vor dem Leiten eines ersten Stroms 134 ein zweites Siliziumsubstrat 101 zwischen dem ersten Siliziumsubstrat 100 und der dritten Elektrode 132 platziert werden. Das zweite Siliziumsubstrat 101 kann im Wesentlichen parallel und nicht-plan zum ersten Siliziumsubstrat 100 sein. Der erste Strom 134 durch das erste und das zweite Siliziumsubstrat geleitet werden. Bei einigen Ausführungsformen ist der zweite Strom gleich dem ersten Strom (gleich oder etwa gleich ausgedrückt in Ampere, gleiche oder etwa gleiche Richtung usw.). Bei anderen Ausführungsformen ist der zweite Strom unterschiedlich vom ersten Strom (z. B. unterschiedlicher Ampere-Wert, unterschiedliche Richtung usw.). Im Gegensatz zu 3 zeigt das Beispiel aus 7 das Platzieren der ersten Elektrode 133 innerhalb einer Distanzschwelle von den Umfangskanten 114, 116 des ersten sowie des zweiten Siliziumsubstrats 100 bzw. 101. Beispielsweise kann die erste Elektrode 133 (oder Thief-Elektrode) über die Kanten 114, 116 oder die Umfangskanten sowohl des ersten als auch des zweiten Siliziumsubstrats 100 bzw. 101 verlaufen. Bei einer anderen Ausführungsform können mehrere Thief-Elektroden verwendet werden, sodass eine oder mehrere der Thief-Elektroden neben den Kanten 114, 116 des ersten und zweiten Siliziumsubstrats 100, 101 liegen. Auf ähnliche Weise kann die erste Elektrode 133 aus 7 so ausgedehnt werden, dass sie neben mehreren Kanten für mehrere Siliziumsubstrate verläuft.
Mit Bezug auf 8 ist noch eine weitere Ausführungsform für das Leiten eines ersten Stroms durch das erste Siliziumsubstrat gezeigt. Ähnlich wie vorstehend beschrieben, kann das Leiten eines ersten elektrischen Stroms 134 das Leiten eines ersten elektrischen Stroms 134 durch das erste Siliziumsubstrat 100 einschließen, wobei das erste Siliziumsubstrat 100 zwischen einer zweiten 130 und dritten Elektrode 132 positioniert ist, wobei das Platzieren der ersten Elektrode 133 relativ zu den Umfangskanten 114, 116 des ersten Siliziumsubstrats 100 eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der ersten Kante 114, 116 des ersten Siliziumsubstrats 100 ermöglicht. Entsprechend der Darstellung kann die erste Elektrode 133 einen dritten Strom 135 entlang der ersten Kante 114, 116 des ersten Siliziumsubstrats 100 leiten. Bei einer Ausführungsform kann der Strom innerhalb von +/–10% Toleranz des zwischen der zweiten und dritten Elektrode angelegten Stroms liegen. Der dritte Strom kann eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der ersten Kante 114, 116 des ersten Siliziumsubstrats 100 ermöglichen. Auf ähnliche Weise kann das Platzieren der ersten Elektrode 133 relativ zur (z. B. innerhalb einer Distanzschwelle von der) zweiten Kante des ersten Siliziumsubstrats 100 weiterhin einschließen, dass eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der zweiten Kante des ersten Siliziumsubstrats 100 ermöglicht wird, wodurch eine gleichmäßige poröse Schicht 110 entsteht. Weiter können bei einigen Ausführungsformen die erste und zweite Elektrode 133, 130 Anoden sein, und die dritte Elektrode 132 kann eine Kathode sein.
Bei einigen Ausführungsformen kann ein zweites Siliziumsubstrat 101 zwischen dem ersten Siliziumsubstrat 100 und der dritten Elektrode 132 platziert sein. Ähnlich der Beschreibung zu 3 kann das zweite Siliziumsubstrat 101 im Wesentlichen parallel und nicht-plan zum ersten Siliziumsubstrat 100 sein. Der erste Strom 134 und ein zweiter Strom 136 (der gleich dem ersten Strom sein kann) durch das erste bzw. das zweite Siliziumsubstrat geleitet werden. Die Konfiguration und das Verfahren aus 8 ermöglichen das Platzieren mehrerer Siliziumsubstrate zwischen dem ersten Siliziumsubstrat 100 und der dritten Elektrode 132. Die erste Elektrode 133 ermöglicht es, dass der zweite Strom 136 gleichmäßig durch das erste Siliziumsubstrat 100 zu den nächsten Siliziumsubstraten fließt, wie z. B. zum in 3 dargestellten zweiten Siliziumsubstrat. Somit ermöglichen das beschriebene Verfahren und die Konfiguration die Ausführung des Porosierungsprozesses auf mehreren Siliziumsubstraten.
9 zeigt einen weiteren Porosierungsaufbau. Der Porosierungsaufbau 140 schließt eine Lösung 142 ein (z. B. eine Porosierungslösung). Die Lösung kann eine Chemikalie sein, wie z. B. unter anderem Flusssäure (HF), Isopropylalkohol (IPA) oder Ethanol. Ein erster Anschluss 138 kann die erste Elektrode 133 in Position halten und auch als Leitung für den Stromfluss fungieren. Ein zweiter Anschluss 137 kann die zweite Elektrode 130 in Position halten, wobei ebenfalls Strom vom zweiten Anschluss 137 zur zweiten Elektrode 130 fließen kann. Auf ähnliche Weise kann ein dritter Anschluss 139 die dritte Elektrode 132 in Position halten, wobei der dritte Anschluss 139 ebenfalls als Leitung für den Stromfluss fungieren kann. Ein erstes Siliziumsubstrat 100 kann zwischen der zweiten 130 und dritten Elektrode 132 positioniert sein, wobei das Platzieren der ersten Elektrode 133 relativ zu (z. B. innerhalb einer Distanzschwelle von) einer ersten Kante 114, 116 des ersten Siliziumsubstrats 100 entsprechend der Beschreibung zu den vorstehenden Verfahren eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der ersten Kante 114, 116 des ersten Siliziumsubstrats 100 ermöglicht. Ein Porosierungstank 144 kann den Porosierungsaufbau umschließen und aufnehmen.
Bei einer Ausführungsform können mehrere Siliziumsubstrate in einem Porosierungstank platziert sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann ein Spannfutter oder ein Plan-Spannfutter verwendet werden, um mehrere Siliziumsubstrate innerhalb der gleichen geometrischen Ebene zusammenzuhalten. Bei einer Ausführungsform können die Siliziumsubstrate durch ein Plan-Spannfutter zusammengehalten werden. Bei einem bestimmten Beispiel kann jedes Siliziumsubstrat im Plan-Spannfutter im Wesentlichen parallel und plan sein. Bei einem Beispiel können mehrere Elektroden, wie z. B. die erste Elektrode, innerhalb einer Distanzschwelle oder von Abständen von den Kanten von Siliziumsubstraten im Plan-Spannfutter liegen. Beim Prozess des Leitens eines ersten Stroms durch die vom Plan-Spannfutter gehaltenen Siliziumsubstrate ermöglichen die Elektroden eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Kanten der Siliziumsubstrate. Bei einer weiteren Ausführungsform können mehrere Siliziumsubstrate z. B. in einer Kassette in einer Reihe gehalten werden. Bei einem bestimmten Beispiel ist jedes Siliziumsubstrat in der Kassette im Wesentlichen parallel und nichtplan. Bei einem Beispiel kann eine erste Elektrode innerhalb einer Distanzschwelle von den Kanten des ersten Siliziumsubstrats liegen. Beim Leiten eines ersten Stroms durch die Siliziumsubstrate in der Kassette kann die erste Elektrode eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Kanten der Siliziumsubstrate ermöglichen. Verschiedene Kombinationen einer Chargenbearbeitung für mehrere Siliziumsubstrate können eingesetzt werden, wobei die erwähnten Anwendungen nicht als einschränkend ausgelegt werden sollen und wobei andere Techniken zur Bearbeitung mehrerer Siliziumsubstrate ebenfalls angewandt werden können.
Mit Bezug auf 10 ist ein weiterer Porosierungsaufbau gezeigt. Der Porosierungsaufbau 141 schließt ebenfalls eine Lösung 142 oder eine Porosierungslösung ähnlich der bei 9 erörterten ein. Ein erster Anschluss 138 kann die erste Elektrode 133 in Position halten und auch als Leitung für den Stromfluss fungieren. Ein zweiter Anschluss 137 kann die zweite Elektrode 130 in Position halten, wobei Strom vom zweiten Anschluss 137 zur zweiten Elektrode 130 fließen kann. Auf ähnliche Weise kann ein dritter Anschluss 139 die dritte Elektrode 132 in Position halten, wobei der dritte Anschluss 139 ebenfalls als Leitung für den Stromfluss fungieren kann. Ein erstes Siliziumsubstrat 100 kann zwischen einer zweiten 130 und dritten Elektrode 132 positioniert sein, wobei das Platzieren der ersten Elektrode 133 relativ zu einer ersten Kante 114, 116 des ersten Siliziumsubstrats 100 entsprechend der Beschreibung zu den vorstehenden Verfahren eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der ersten Kante 114, 116 des ersten Siliziumsubstrats 100 ermöglicht. Ein Porosierungstank 144 kann den Porosierungsaufbau umschließen und aufnehmen. Anders als bei 9 kann eine kationische Membran 148 die dritte Elektrode 132 vom ersten Siliziumsubstrats 100, der ersten Elektrode 133 und der zweiten Elektrode 130 trennen. Die kationische Membran 148 kann eine physische Trennung zwischen separaten Regionen des Porosierungstanks 144 bereitstellen. Der zweite Strom 136, der gleich dem ersten Strom 134 sein kann, kann durch die kationische Membran 148 immer noch durch die dritte Elektrode 132 fließen. Bei einer anderen Ausführungsform kann die kationische Membran zwischen der zweiten Elektrode 130 und dem ersten Siliziumsubstrat 100 platziert sein. Bei noch einer weitere Ausführungsform kann die kationische Membran die erste Elektrode 133 von der Porosierungslösung 142 trennen, die die erste Elektrode 133 umgibt, während weiterhin Strom zur ersten Elektrode 133 abgezogen oder durch diese geleitet werden kann. Bei einer wiederum anderen Ausführungsform können mehrere kationische Membranen eingesetzt werden, um mehrere Siliziumsubstrate zu trennen, die im Porosierungsaufbau 141 verwendet werden. Ähnlich wie
11 zeigt eine beispielhafte Solarzelle, die unter Verwendung der offenbarten porösen Schicht auf einem weiter oben beschriebenen Siliziumsubstrat hergestellt wird. Nach der Bildung der porösen Schicht kann über der porösen Schicht eine Epi-Siliziumschicht gebildet werden. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die poröse Schicht im Bereich von 1–10 μm liegen. Bei einer Ausführungsform kann die Epi-Siliziumschicht im Bereich von 10–150 μm liegen. Nach der Bildung der Epi-Siliziumschicht kann die Epi-Siliziumschicht von der porösen Schicht und dem Siliziumsubstrat entfernt werden, sodass sich ein Siliziumwafer 102 ergibt. Der Siliziumwafer 102 kann zur Vorbereitung auf den darauf folgenden Herstellungsprozess, wie z. B. den Solarzellen-Herstellungsprozess, gereinigt und geätzt werden.
Beispielsweise können für die beispielhafte Solarzelle aus 11 durch einen thermischen Prozess auf dem Siliziumwafer 102 eine erste dotierte Region 190 und eine zweite dotierte Region 192 gebildet werden. In einer weiteren Ausführungsform umfassen die erste und die zweite dotierte Region 190, 192 jeweils ein Dotiermaterial, wie beispielsweise ein positives Dotiermittel wie Bor oder ein negatives Dotiermittel wie Phosphor, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein. Eine erste dielektrische Schicht 194 kann auf der ersten und der zweiten dotierten Region 190, 192 gebildet werden. Bei einer Ausführungsform besteht die erste dielektrische Schicht 194 aus Siliziumnitrid (SiN). Eine zweite dielektrische Schicht 196 kann über dem Siliziumwafer 102 vor der Bildung der ersten und der zweiten dotierten Region 190, 192 gebildet werden. Bei einer Ausführungsform besteht die zweite dielektrische Schicht 196 aus einem Tunneloxid. Bei einer anderen Ausführungsform schließen sowohl die erste als auch die zweite dotierte Region 190, 192 Diffusionsregionen mit einem ineinandergreifenden Muster ein. Bei einer Ausführungsform sind die erste und die zweite dotierte Region stattdessen eine erste und eine zweite dotierte Polysiliziumregion.
Bei einer bestimmten Ausführungsform kann eine Grabenregion 198 gebildet werden, um die erste und die zweite dotierter Region 190, 192 zu trennen, wodurch die Rekombination an der Grenzfläche verringert werden kann. Bei einer Ausführungsform schließt die Grabenregion 198 eine texturierte Fläche zur zusätzlichen Sammlung von Licht von der Rückseite der Solarzelle 104a ein. Eine Mehrzahl von Kontaktbohrungen kann durch die erste dielektrische Schicht 194 und auf der ersten und zweiten dotierten Region 190, 192 ausgebildet sein. Kontaktbohrungen können durch eine chemische Ätzung, Ablation oder einen lithografischen Prozess nach industriellem Standard gebildet werden. Ein galvanischer Prozess kann ausgeführt werden, um eine erste und zweite Mehrzahl von ineinandergreifenden Metall-Kontaktfingern 180, 182 zu bilden, wobei die erste und die zweite Mehrzahl von ineinandergreifenden Metall-Kontaktfingern 180, 182 elektrisch durch die erste dielektrische Schicht 194 auf der ersten bzw. zweiten dotierten Region Bereich 190, 192 mit den Kontaktbohrungen gekoppelt sind. Bei einer Ausführungsform kann eine texturierte Region auf der Vorderseite der Solarzelle 104a zum vermehrten Auffangen von Sonnenstrahlung ausgebildet sein. Eine texturierte Region ist eine Region mit einer regelmäßig oder unregelmäßig geformten Oberfläche zum Streuen des einfallenden Lichts, wodurch weniger Licht von der Oberfläche der Solarzelle 104a reflektiert wird. Bei einer weiteren Ausführungsform kann eine dritte dielektrische Schicht auf der texturierten Region auf der Vorderseite der Solarzelle 104a ausgebildet sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform besteht die dritte dielektrische Schicht aus Siliziumnitrid (SiN). Bei einigen Ausführungsformen sind die erste (194) und die dritte dielektrische Schicht Antireflexschichten.
Nun Bezug nehmend auf 12 ist eine beispielhafte Solarzelle dargestellt, die unter Verwendung der offenbarten porösen Schicht auf einem beschriebenen Siliziumsubstrat hergestellt wird. Ähnlich der Beschreibung zu 11 kann über der porösen Schicht eine Epi-Siliziumschicht gebildet werden. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die poröse Schicht im Bereich von 1–10 μm liegen. Bei einer Ausführungsform kann die Epi-Siliziumschicht im Bereich von 10–150 μm liegen. Nach der Bildung der Epi-Siliziumschicht kann die Epi-Siliziumschicht von der porösen Schicht und dem Siliziumsubstrat entfernt werden, sodass sich ein Siliziumwafer 102 ergibt. Der Siliziumwafer 102 kann zur Vorbereitung auf den darauf folgenden Herstellungsprozess, wie z. B. den Solarzellen-Herstellungsprozess, gereinigt und geätzt werden.
Bei einem beispielhaften Solarzellen-Herstellungsprozess können durch einen thermischen Prozess auf dem Siliziumwafer 102 eine erste dotierte Region 190 und eine zweite dotierte Region 192 gebildet werden. In einer weiteren Ausführungsform umfassen die erste und die zweite dotierte Region 190, 192 jeweils ein Dotiermaterial, wie beispielsweise ein positives Dotiermittel wie Bor oder ein negatives Dotiermittel wie Phosphor, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein. Eine erste dielektrische Schicht 194 kann auf der ersten und der zweiten dotierten Region 190, 192 gebildet werden. Bei einer Ausführungsform besteht die erste dielektrische Schicht 194 aus Siliziumnitrid (SiN). Eine zweite dielektrische Schicht kann über dem Siliziumwafer 102 vor der Bildung der ersten und der zweiten dotierten Region 190, 192 gebildet werden. Bei einer Ausführungsform besteht die zweite dielektrische Schicht aus einem Tunneloxid. Bei einer anderen Ausführungsform schließen sowohl die erste als auch die zweite dotierte Region 190, 192 Diffusionsregionen mit einem ineinandergreifenden Muster ein. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann eine Mehrzahl von Kontaktbohrungen durch die erste dielektrische Schicht 194 und auf der ersten und zweiten dotierten Region 190, 192 ausgebildet sein. Kontaktbohrungen können durch eine chemische Ätzung, Ablation oder einen lithografischen Prozess nach industriellem Standard gebildet werden. Ein galvanischer Prozess kann ausgeführt werden, um eine erste und zweite Mehrzahl von ineinandergreifenden Metall-Kontaktfingern 180, 182 zu bilden, wobei die erste und die zweite Mehrzahl von ineinandergreifenden Metall-Kontaktfingern 180, 182 elektrisch durch die erste dielektrische Schicht 194 auf der ersten bzw. zweiten dotierten Region 190, 192 mit den Kontaktbohrungen gekoppelt sind. Bei einer Ausführungsform kann eine texturierte Region auf der Vorderseite der Solarzelle 104b zum vermehrten Auffangen von Sonnenstrahlung ausgebildet sein. Eine texturierte Region ist eine Region mit einer regelmäßig oder unregelmäßig geformten Oberfläche zum Streuen des einfallenden Lichts, wodurch weniger Licht von der Oberfläche der Solarzelle 104b reflektiert wird. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann eine dritte dielektrische Schicht auf der texturierten Region auf der Vorderseite der Solarzelle 104b ausgebildet sein. Bei einer Ausführungsform besteht die dritte dielektrische Schicht aus Siliziumnitrid (SiN). Bei noch einer anderen Ausführungsform sind die erste 194 und die dritte dielektrische Schicht Antireflexschichten.
Es versteht sich, dass die verschiedenen in Zusammenhang mit der Bildung einer porösen Schicht auf einem Siliziumsubstrat und dem anschließenden Prozess der Solarzellenfertigung ausgeführten Aufgaben eine beliebige Anzahl zusätzlicher oder alternativer Aufgaben einschließen können. Die in den 1–12 gezeigten Aufgaben brauchen nicht in der dargestellten Reihenfolge ausgeführt zu werden, und zusätzliche Schritte können in einen umfassenderen Ablauf oder Prozess eingebettet sein, der über einen weiteren Funktionsumfang verfügt, der hier nicht detailliert beschrieben ist.
Obwohl vorstehend spezifische Ausführungsformen beschrieben worden sind, sollen diese Ausführungsformen nicht den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung einschränken, und zwar auch, wenn nur eine einzelne Ausführungsform in Bezug auf ein bestimmtes Merkmal beschrieben ist. Beispiele von Merkmalen, die in dieser Offenbarung bereitgestellt werden, sollen der Veranschaulichung dienen und nicht einschränkend sein, sofern nichts anderes angegeben ist. Die oben stehende Beschreibung ist dazu bestimmt, solche Alternativen, Modifizierungen und Entsprechungen abzudecken, wie sie für einen Fachmann, der den Nutzen aus dieser Offenbarung hat, offensichtlich sind.
Der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung beinhaltet jedes Merkmal oder jede Kombination von Merkmalen, die hier offenbart werden (sowohl implizit als auch explizit), und jede Verallgemeinerung hieraus, unabhängig davon, ob sie nun eines oder alle Probleme löst, die hierin angesprochen werden, oder nicht. Entsprechend können neue Patentansprüche während der Verfolgung dieser Anmeldung (oder einer Anmeldung, die diesbezüglich Priorität beansprucht) und beliebige derartige Kombinationen von Merkmalen formuliert werden. Insbesondere mit Bezug auf die beigefügten Ansprüche können Merkmale von abhängigen Ansprüchen mit jenen der unabhängigen Ansprüche kombiniert werden, und Merkmale von entsprechenden unabhängigen Ansprüchen können in jeder angemessenen Weise und nicht lediglich in den spezifischen Kombinationen, die in den beigefügten Ansprüchen aufgezählt sind, kombiniert werden.
Bei einer Ausführungsform, einem Verfahren zum Bilden einer porösen Schicht auf einem Siliziumsubstrat, umfasst das Verfahren das Platzieren eines ersten Siliziumsubstrats in einer Lösung, wobei eine erste Elektrode innerhalb einer Distanzschwelle von einer ersten Kante des ersten Siliziumsubstrats liegt. Das Verfahren umfasst auch das Leiten eines ersten elektrischen Stroms durch das erste Siliziumsubstrat, wobei die Position der ersten Elektrode innerhalb der Distanzschwelle von der ersten Kante eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der ersten Kante des ersten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Bei einer bestimmten Ausführungsform ermöglicht die Position der ersten Elektrode innerhalb einer zweiten Distanzschwelle von einer zweiten Kante des ersten Siliziumsubstrats eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der zweiten Kante des ersten Siliziumsubstrats.
Bei einer bestimmten Ausführungsform kann dieses Leiten dazu führen, dass die erste Elektrode Strom von der ersten Kante des ersten Siliziumsubstrats abzieht.
Bei einer bestimmten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner, dass die erste Elektrode einen zweiten Strom entlang der ersten Kante des ersten Siliziumsubstrats leitet.
Bei einer bestimmten Ausführungsform umgibt die erste Elektrode zumindest teilweise Umfangskanten des ersten Siliziumsubstrats, wobei die Position der ersten Elektrode relativ zu den Umfangskanten eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Umfangskanten ermöglicht.
Bei einer bestimmten Ausführungsform umfasst das Platzieren eines ersten Siliziumsubstrats in der Lösung das Platzieren eines nicht kreisförmigen Siliziumsubstrats in der Lösung.
Bei einer bestimmten Ausführungsform umfasst das Platzieren des ersten Siliziumsubstrats in der Lösung das Platzieren des ersten Siliziumsubstrats in einer Porosierungslösung.
Bei einer bestimmten Ausführungsform umfasst das Platzieren des ersten Siliziumsubstrats in einer Lösung das Platzieren des ersten Siliziumsubstrats in einer Lösung, umfassend eine Chemikalie, die aus der Gruppe bestehend aus Flusssäure (HF), Isopropylalkohol (IPA) und Ethanol ausgewählt wurde.
Bei einer bestimmten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Platzieren eines zweiten Siliziumsubstrats in der Lösung, wobei das zweite Siliziumsubstrat im Wesentlichen parallel und nicht-plan zum ersten Siliziumsubstrat ist, wobei das Leiten des ersten Stroms das Leiten des ersten Stroms durch das erste und zweite Siliziumsubstrat einschließt, wobei das Platzieren der ersten Elektrode eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der ersten Kante des ersten und zweiten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Bei einer bestimmten Ausführungsform ermöglicht das Platzieren der ersten Elektrode eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang einer zweiten Kante sowohl des ersten als auch des zweiten Siliziumsubstrats.
Bei einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Bildung einer porösen Schicht auf einem Siliziumsubstrat das Platzieren eines ersten Siliziumsubstrats in einer Lösung, wobei das erste Siliziumsubstrat zwischen einer zweiten und einer dritten Elektrode positioniert ist, wobei eine erste Elektrode entlang einer ersten Umfangskante des ersten Siliziumsubstrats positioniert ist. Das Verfahren umfasst auch das Leiten eines ersten elektrischen Stroms von der zweiten Elektrode zur dritten Elektrode durch das erste Siliziumsubstrat, wobei das Platzieren der ersten Elektrode relativ zur ersten Umfangskante eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der ersten Umfangskante des ersten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Bei einer bestimmten Ausführungsform ermöglicht die Platzierung der ersten Elektrode relativ zu einer zweiten Umfangskante des ersten Siliziumsubstrats eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der zweiten Umfangskante des ersten Siliziumsubstrats.
Bei einer bestimmten Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter das Platzieren eines zweiten Siliziumsubstrats zwischen dem ersten Siliziumsubstrat und der dritten Elektrode, wobei das zweite Siliziumsubstrat im Wesentlichen parallel und nicht-plan zum ersten Siliziumsubstrat ist, wobei das Leiten des ersten Stroms das Leiten des ersten Stroms durch das erste und zweite Siliziumsubstrat einschließt, wobei das Platzieren der ersten Elektrode eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der dazugehörigen ersten Umfangskante sowohl des ersten als auch des zweiten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Bei einer bestimmten Ausführungsform erfolgt die Platzierung der ersten Elektrode innerhalb der ersten und zweiten Distanzschwelle relativ zu den jeweiligen ersten Umfangskanten des ersten bzw. des zweiten Siliziumsubstrats, wodurch eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der beiden ersten Umfangskanten des ersten und zweiten Siliziumsubstrats ermöglicht wird.
Bei einer bestimmten Ausführungsform ist die erste Distanzschwelle unterschiedlich von der zweiten Distanzschwelle.
Bei einer bestimmten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner, dass die erste Elektrode einen zweiten Strom entlang der ersten Umfangskante des ersten Siliziumsubstrats leitet.
Bei einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Bildung einer porösen Schicht auf einem Siliziumsubstrat das Platzieren eines ersten Siliziumsubstrats in einer Lösung, wobei das erste Siliziumsubstrat zwischen einer zweiten und einer dritten Elektrode positioniert ist, wobei eine erste Elektrode durch eine kationische Membran physisch von der Lösung getrennt ist und zumindest teilweise Umfangskanten des ersten Siliziumsubstrats umgibt. Das Verfahren umfasst auch das Leiten eines ersten elektrischen Stroms von der zweiten Elektrode zur dritten Elektrode durch das erste Siliziumsubstrat, wobei das Platzieren der ersten Elektrode relativ zu den Umfangskanten eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Umfangskanten des ersten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Bei einer bestimmten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Platzieren eines zweiten Siliziumsubstrats zwischen dem ersten Siliziumsubstrat und der dritten Elektrode, wobei das zweite Siliziumsubstrat im Wesentlichen parallel und nicht-plan zum ersten Siliziumsubstrat ist, wobei die kationische Membran das erste Siliziumsubstrat physisch vom zweiten Siliziumsubstrat trennt, sowie das Leiten eines ersten Stroms von der zweiten Elektrode zur dritten Elektrode durch das erste und zweite Siliziumsubstrat, wobei das Platzieren der ersten Elektrode relativ zu den Umfangskanten des ersten Siliziumsubstrats eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Umfangskanten des ersten und zweiten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Bei einer bestimmten Ausführungsform führt dieses Leiten dazu, dass die erste Elektrode Strom von den Umfangskanten des Siliziumsubstrats abzieht.
Bei einer bestimmten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner, dass die erste Elektrode einen zweiten Strom entlang der Umfangskanten des ersten Siliziumsubstrats leitet.

Claims

Verfahren zum Bilden einer porösen Schicht auf einem Siliziumsubstrat, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Platzieren eines ersten Siliziumsubstrats in einer Lösung, wobei eine erste Elektrode innerhalb einer Distanzschwelle von einer ersten Kante des ersten Siliziumsubstrats liegt; und Leiten eines ersten elektrischen Stroms durch das erste Siliziumsubstrat, wobei die Position der ersten Elektrode innerhalb der Distanzschwelle von der ersten Kante eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der ersten Kante des ersten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Position der ersten Elektrode innerhalb einer zweiten Distanzschwelle von einer zweiten Kante des ersten Siliziumsubstrats eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der zweiten Kante des ersten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Leiten dazu führt, dass die erste Elektrode Strom von der ersten Kante des ersten Siliziumsubstrats abzieht.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Leiten eines zweiten Stroms durch die erste Elektrode entlang der ersten Kante des ersten Siliziumsubstrats.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrode zumindest teilweise Umfangskanten des ersten Siliziumsubstrats umgibt, wobei die Position der ersten Elektrode relativ zu den Umfangskanten eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Umfangskanten ermöglicht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Platzieren eines ersten Siliziumsubstrats in der Lösung das Platzieren eines nicht kreisförmigen Siliziumsubstrats in der Lösung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Platzieren des ersten Siliziumsubstrats in der Lösung das Platzieren des ersten Siliziumsubstrats in einer Porosierungslösung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Platzieren des ersten Siliziumsubstrats in einer Lösung das Platzieren des ersten Siliziumsubstrats in einer Lösung umfasst, welche eine Chemikalie ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Flusssäure (HF), Isopropylalkohol (IPA) und Ethanol umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Platzieren eines zweiten Siliziumsubstrats in der Lösung, wobei das zweite Siliziumsubstrat im Wesentlichen parallel und nicht-plan zum ersten Siliziumsubstrat ist; und wobei das Leiten des ersten Stroms das Leiten des ersten Stroms durch das erste und zweite Siliziumsubstrat einschließt, wobei das Platzieren der ersten Elektrode eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der ersten Kante sowohl des ersten als auch des zweiten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Platzieren der ersten Elektrode eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang einer zweiten Kante sowohl des ersten als auch des zweiten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Verfahren zum Bilden einer porösen Schicht auf einem Siliziumsubstrat, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Platzieren eines ersten Siliziumsubstrats in einer Lösung, wobei das erste Siliziumsubstrat zwischen einer zweiten und einer dritten Elektrode positioniert ist, wobei eine erste Elektrode entlang einer ersten Umfangskante des ersten Siliziumsubstrats positioniert ist; und Leiten eines ersten elektrischen Stroms von der zweiten Elektrode zur dritten Elektrode durch das erste Siliziumsubstrat, wobei das Platzieren der ersten Elektrode relativ zur ersten Umfangskante eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der ersten Umfangskante des ersten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Platzieren der ersten Elektrode relativ zu einer zweiten Umfangskante des ersten Siliziumsubstrats eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der zweiten Umfangskante des ersten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner Folgendes umfasst: Platzieren eines zweiten Siliziumsubstrats zwischen dem ersten Siliziumsubstrat und der dritten Elektrode, wobei das zweite Siliziumsubstrat im Wesentlichen parallel und nicht-plan zum ersten Siliziumsubstrat ist; und wobei das Leiten des ersten Stroms das Leiten des ersten Stroms durch das erste und zweite Siliziumsubstrat einschließt, wobei das Platzieren der ersten Elektrode eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der jeweiligen ersten Umfangskante sowohl des ersten als auch des zweiten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Platzieren der ersten Elektrode innerhalb der ersten und zweiten Distanzschwelle relativ zu den jeweiligen ersten Umfangskanten des ersten bzw. des zweiten Siliziumsubstrats erfolgt, wodurch eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der beiden ersten Umfangskanten des ersten und zweiten Siliziumsubstrats ermöglicht wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die erste Distanzschwelle unterschiedlich von der zweiten Distanzschwelle ist.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend das Leiten eines zweiten Stroms durch die erste Elektrode entlang der ersten Umfangskante des ersten Siliziumsubstrats.
Verfahren zum Bilden einer porösen Schicht auf einem Siliziumsubstrat, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Platzieren eines ersten Siliziumsubstrats in einer Lösung, wobei das erste Siliziumsubstrat zwischen einer zweiten und einer dritten Elektrode positioniert ist, wobei eine erste Elektrode durch eine kationische Membran physisch von der Lösung getrennt ist und zumindest teilweise Umfangskanten des ersten Siliziumsubstrats umgibt; und Leiten eines ersten elektrischen Stroms von der zweiten Elektrode zur dritten Elektrode durch das erste Siliziumsubstrat, wobei das Platzieren der ersten Elektrode relativ zu den Umfangskanten eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Umfangskanten des ersten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Verfahren nach Anspruch 17, das ferner Folgendes umfasst: Platzieren eines zweiten Siliziumsubstrats zwischen dem ersten Siliziumsubstrat und der dritten Elektrode, wobei das zweite Siliziumsubstrat im Wesentlichen parallel und nicht-plan zum ersten Siliziumsubstrat ist, wobei die kationische Membran das erste Siliziumsubstrat physisch vom zweiten Siliziumsubstrat trennt; und Leiten eines ersten elektrischen Stroms von der zweiten Elektrode zur dritten Elektrode durch das erste und das zweite Siliziumsubstrat, wobei das Platzieren der ersten Elektrode relativ zu den Umfangskanten des ersten Siliziumsubstrats eine im Wesentlichen gleichmäßige Porosierung entlang der Umfangskanten des ersten und zweiten Siliziumsubstrats ermöglicht.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Leiten dazu führt, dass die erste Elektrode Strom von den Umfangskanten des Siliziumsubstrats abzieht.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend das Leiten eines zweiten Stroms durch die erste Elektrode entlang der Umfangskanten des ersten Siliziumsubstrats.