EP2643850A1 - Substrathalter für die oberflächenbehandlung von substraten und verwendung des substrathalters - Google Patents

Substrathalter für die oberflächenbehandlung von substraten und verwendung des substrathalters

Info

Publication number
EP2643850A1
EP2643850A1 EP11796619.2A EP11796619A EP2643850A1 EP 2643850 A1 EP2643850 A1 EP 2643850A1 EP 11796619 A EP11796619 A EP 11796619A EP 2643850 A1 EP2643850 A1 EP 2643850A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
substrate
substrate holder
holder according
frame
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11796619.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Reinwand
Marc Hofmann
Daniel Trogus
Philip Hartmann
Jan-Frederik Nekarda
Jochen Rentsch
Ralf Preu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP2643850A1 publication Critical patent/EP2643850A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/70—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping
    • H10P72/76—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches
    • H10P72/7602—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade or gripped by a gripper for conveyance
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/10—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof using carriers specially adapted therefor, e.g. front opening unified pods [FOUP]
    • H10P72/18—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof using carriers specially adapted therefor, e.g. front opening unified pods [FOUP] characterised by being specially adapted for supporting a single substrate or by comprising a stack of such individual supports
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/30—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for conveying, e.g. between different workstations
    • H10P72/33—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H10P72/3314—Continuous loading and unloading into and out of a processing chamber, e.g. transporting belts within processing chambers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/70—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping
    • H10P72/76—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches
    • H10P72/7604—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H10P72/7606—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge clamping, e.g. clamping ring
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/70—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping
    • H10P72/76—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches
    • H10P72/7604—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H10P72/7611—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile

Definitions

  • Substrate holder for the surface treatment of sub ⁇ straten and use of the substrate holder The invention relates to a substrate holder for
  • substrates can be maintained, for example, to make a one-sided coating, cleaning or etching back of substrates, for example, of solar cells can.
  • Such processes are usually carried out in continuous systems, such as in vacuum systems, such as plasma-enhanced chemical vapor Deposition (PECVD) - or in Physical Vapor Deposition (PVD) or in Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition (APCVD) plants.
  • PECVD plasma-enhanced chemical vapor Deposition
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • APCVD Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition
  • a problem with such surface treatments of substrates, such as solar cells is, inter alia, that the substrate must be held so that no shading surfaces arise.
  • the substrates are located at individual points on the surface to be coated.
  • Coating of substrates with a metal film can, if the metal film is deposited at undesired locations, lead to short-circuiting of a solar cell.
  • a substrate holder as defined in claim 1 by the feature combination.
  • a substrate holder is thus proposed in frame form, wherein the substrate holder is characterized in that the inner frame ⁇ edge is formed in the form of an oblique edge surface.
  • the substrate to be coated then lies with its substrate edge on this oblique edge surface.
  • the edge of the substrate on the oblique edge surface forms a peripheral support line which exactly defines and defines the surface to be processed. The machining process can thus continue until the
  • Substrate edge are performed without shading occurs, at the same time avoiding the processing of the substrate to undesirable areas is avoided by the circumferential support line of the substrate edge on the oblique edge surface.
  • a frame means a single frame but also the arrangement of several frames next to one another to form a carrier.
  • the oblique edge surfaces are formed in the carrier itself.
  • the invention also includes embodiments in which individual frames are used in a carrier. It has been found that it is preferred if the oblique edge surface is formed so that an angle ⁇ of 25 ° to 70 °, preferably 35 ° to 55 ° is maintained. According to the invention, an angle ⁇ is understood to mean an angle which arises between the first oblique edge surface and an imaginary vertical arranged on the substrate starting from the substrate edge.
  • the substrate holder according to the invention can also be designed so that not only an oblique Kan ⁇ ten Design as described above, but that even a second oblique edge surface which is ge ⁇ communly to the first oblique edge surface latestbil ⁇ det, is provided.
  • a triangular construction is realized in the cross section of the frame.
  • an angle ⁇ of 25 ° to 70 °, preferably from 35 ° to 55 °tienthal ⁇ th is.
  • the determination of the angle ⁇ is carried out as described above, namely in such a way that the angle between the second oblique edge surface and an imaginary vertical arranged on the substrate is taken into account here starting from the apex of the triangle.
  • the substrate holder of the invention also includes embodiments in which additionally a holding plate is provided.
  • a holding plate is provided.
  • Ge ⁇ Mäss of the invention it is preferred in this case if this support plate is positively fitted between the first inclined edge surfaces of the frame.
  • the dimensioning and shaping is chosen so that when the substrate is placed with its opposite surface for processing on the holding plate, the substrate edge in turn has contact with the oblique edge surface.
  • a linear support of the substrate is achieved on the oblique edge surface, so that an exact processing is possible.
  • a substrate holder is used only with a frame or with a frame and a holding plate depends on which processing method is selected.
  • the substrate with the surface to be coated is routinely arranged downwards and coated from below (face down). This can still be achieved that particles do not fall on the surface.
  • the substrate holder according to the invention thus also permits both a face-down and a face-up arrangement to be realized.
  • the invention has no limitations with respect to the frame.
  • the only thing that matters is that the area covered by the frame measurement is adapted to the substrate to be processed.
  • a frame which is polygonal, for example four- or hexagonal.
  • the material of the frame and / or the retaining plate is known in the art. The materials must be selected so that they remain stable under the given process conditions.
  • the substrate holder according to the invention is thus particularly suitable for coating any layers or layer systems as well as for cleaning or etching back substrates.
  • These processing steps are preferably carried out in continuous systems, preferably in vacuum systems such as PECVD, PVD or also APCVD.
  • the invention can advantageously be implemented in coating systems in which a pressure difference is formed between the side to be coated and the side not to be coated, the pressure on the side to be coated being lower than on the side not to be coated.
  • This can, for example, by an appropriate arrangement of pumps or
  • FIG. 1 shows in cross-section the substrate holder according to the invention with an oblique edge surface (FIG
  • FIG. 2 shows in FIG. 2a a substrate holder with two oblique edge surfaces and a holding plate, and in FIG. 2b a substrate holder with an oblique edge surface and a holding plate, again in cross section.
  • FIG. 3 shows in perspective in FIG. 3a
  • FIG. 4 shows a detail of a frame with the oblique edge surface and the substrate in a 3D representation.
  • FIG. 5 shows an SEM image of the edge after metal deposition.
  • Figure 6 shows an exploded view of an embodiment with a carrier.
  • Figure la shows in cross-section an inventive
  • Frame as he e.g. in Figure 3 is shown in a perspective view.
  • the substrate holder with the frame 1 according to the invention has, as shown in
  • the substrate 2 is now arranged with its surface to be machined 4 down in the frame 1 so that the substrate edge 6 rests on the oblique edge surface 5 (see also Figure 4).
  • a linear support results, so that, as can also be seen from the illustration, a processing (illustrated) is by arrows) of the surface 4 to be processed is possible. Due to the oblique edge surface thus processing can be performed up to the substrate edge 6.
  • a shading by any kind of holding elements is not present and by the
  • Overlay on the oblique edge surface 5 is also a grip on areas of the substrate 2, for. on the surface 4 to be machined surface 3 and / or the edges avoided. It can also be seen from FIG. 1a how the angle ⁇ of the oblique edge surface has been determined.
  • the angle ⁇ which is 45 ° in the example, is determined between an imaginary perpendicular to the substrate, starting from the substrate edge 6, and the oblique edge surface 5.
  • FIG. 1b is again a cross-sectional view.
  • the second oblique edge surface which is denoted by 8, is thus formed in opposite directions to the first oblique edge surface 5, so that a triangular profile is produced in cross-section. It is essential that the substrate 2 in turn rests with its substrate edge 6 on the first oblique edge surface 5, so that in turn a line-shaped support of the substrate on the oblique edge surface 5 is formed.
  • the angle ⁇ for the second oblique edge surface is calculated as already described above in FIG.
  • FIGS. 2a and 2b correspond to the embodiments with regard to the frame configuration, as have already been described in detail above in FIGS. 1a and b.
  • a holding plate 10 is additionally inserted in a form-fitting manner between the first oblique edge surfaces 5.
  • the dimensioning and shaping of the holding plate 10 is chosen so that when placing the substrate 2 on the holding plate 10 in turn, a contact of the substrate edge 6 takes place with the oblique edge surface 5.
  • FIG. 2b Face-up procedure to work.
  • the determination of the angle ⁇ and ⁇ takes place as described above in FIG. 1a.
  • the embodiment further described in FIG. 2b corresponds in turn to the embodiment as already described above with reference to FIG. 1, but here again only one substrate plate 10 is inserted in a form-fitting manner.
  • FIG. 3 a substrate holder in the form of a hexagonal frame and in FIG. 3b in the form of a quadrangular frame are shown by way of example in FIG. 3a.
  • the inner frame edge 7 is designed as an oblique edge surface.
  • FIG. 3 b shows a quadrilateral frame, and 7 again denotes the inner frame edge 7.
  • the frame edges 7 both in FIG. 3 a and in FIG. 3 b can, of course, be designed so that only an oblique edge surface or that, as already shown in FIG described, two oblique edge surfaces are present.
  • FIG. 4 illustrates in a 3D representation, in detail, how the substrate 2 is inclined
  • Edge surface 5 of a frame 1 according to the invention of the substrate holder rests.
  • the coating is done in this embodiment, of course, from below, so that no shadowing.
  • FIG. 5 shows an SEM image of the edge after metal deposition.
  • the embodiment of the substrate holder according to the invention achieves optimum metal deposition up to the edge.
  • FIG. 6 now shows an embodiment in which a carrier 30 is provided, which consists of several juxtaposed openings, wherein in the openings 30 then a frame 1 is used.
  • Frame 1 is then formed as already described in the figures 1 to 5. 31, in the example of FIG. 6, denotes a solar cell.
  • the invention also includes embodiments in which a plurality of side by side arranged frame 1 then the carrier 30, as shown in Figure 6, form. In this case, then no separate frame 1 must be used, but the oblique edge surfaces are already formed in the carrier 30. In particular, in industrial implementation, such an embodiment is preferred.

Landscapes

  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Substrathalter für die Oberflächenbeschichtung von Substraten, der in Rahmenform ausgebildet ist. Beim erfindungsgemäßen Substrathalter ist eine schräge Kantenfläche vorgesehen, auf dem das Substrat aufliegt, so dass eine vollständige Beschichtung der Oberfläche ohne Umgriff auf nicht erwünschte Bereiche des Substrates erfolgt. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung eines derartigen Substrathalters.

Description

Substrathalter für die Oberflächenbehandlung von Sub¬ straten und Verwendung des Substrathalters Die Erfindung betrifft einen Substrathalter für die
Oberflächenbeschichtung von Substraten, der in Rahmenform ausgebildet ist. Beim erfindungsgemäßen Substrathalter ist eine schräge Kantenfläche vorgesehen, auf dem das Substrat aufliegt, so dass eine vollstän- dige Beschichtung der Oberfläche ohne Umgriff auf nicht erwünschte Bereiche des Substrates erfolgt. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung eines derartigen Substrathalters. Im Stand der Technik sind bisher schon verschiedene
Konzepte bekannt, wie Substrate gehalten werden können, um z.B. eine einseitige Beschichtung, Reinigung oder Rückätzung von Substraten, z.B. auch von Solarzellen vornehmen zu können. Derartige Prozesse werden üblicherweise in Durchlaufanlagen ausgeführt, so z.B. in Vakuumanlagen, wie Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD)- oder in Physical Vapor Deposition (PVD) oder in Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition (APCVD) -Anlagen . Ein Problem bei derartigen Oberflächenbearbeitungen von Substraten, wie Solarzellen besteht u.a. darin, dass das Substrat so gehalten werden muss, dass keine Abschattungsflächen entstehen. So gibt es z.B. im Stand der Technik verschiedene Ansätze mit unter- schiedlich geformten Stiften. Hierbei liegen die Substrate an einzelnen Punkten auf der zu beschichtenden Fläche auf. Dadurch kann natürlich ein Umgriff bei den Beschichtungen bei dieser Ausführungsform nicht mehr verhindert werden. Zusätzlich entstehen im Be- reich der Auflagepunkte Abschattungsflächen . Dadurch kann es beispielsweise bei der Abscheidung dielektrischer Schichten, welche zur Passivierung kristalliner Siliziumsolarzellen dienen, an den nicht beschichteten Bereichen zu einer unerwünschten Rekombination der Ladungsträger in diesem Bereich kommen. Bei der
Beschichtung von Substraten mit einem Metallfilm kann es dann, wenn der Metallfilm auch an unerwünschten Orten abgeschieden wird, zu einer Kurzschlussbildung einer Solarzelle kommen.
Ausgehend hiervon ist es deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Substrathalter vorzuschlagen, mit dem es möglich wird, die Abschattungsfläche zu reduzieren. Weiterhin soll eine unerwünschte Be- Schichtung von weiteren Bereichen des Substrates vermieden werden.
Die vorstehend beschriebene Aufgabe wird durch einen Substrathalter, wie er in Patentanspruch 1 durch die Merkmalskombination definiert ist, gelöst. Erfindungsgemäß wird somit ein Substrathalter in Rahmenform vorgeschlagen, wobei sich der Substrathalter dadurch auszeichnet, dass die innenliegenden Rahmen¬ kante in Form einer schrägen Kantenfläche ausgebildet ist. Das zu beschichtende Substrat liegt dann mit seiner Substrat kante auf dieser schrägen Kantenfläche auf. Dadurch entsteht durch die Substratkante auf der schrägen Kantenfläche eine umlaufende Auflagelinie , die die zu bearbeitende Oberfläche exakt begrenzt und definiert. Der Bearbeitungsprozess kann damit bis zur
Substratkante durchgeführt werden, ohne dass eine Abschattung eintritt, gleichzeitig wird durch die umlaufende Auflagelinie der Substrat kante auf der schrägen Kantenfläche ein Umgreifen bei der Bearbei- tung des Substrates auf nicht erwünschte Bereiche vermieden .
Der erfindungsgemäße Substrathalter zeichnet sich somit dadurch aus, dass er durch seine konstruktive Ausbildung infolge der schrägen Kantenfläche einen
Umgriff bei der Beschichtung oder bei der Bearbeitung von Substraten auf unerwünschte Stellen vermeidet und dass zugleich jegliche Halteelemente, wie z.B. Stifte vermieden werden, so dass eine vollständige Bearbei- tung der Oberfläche erfolgen kann.
Erfindungsgemäß wird unter einem Rahmen dabei ein einzelner Rahmen aber auch die Anordnung von mehreren Rahmen nebeneinander unter Bildung eines Trägers ver- standen. In diesem Fall sind dann die schrägen Kantenflächen im Träger selbst ausgebildet. Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen, bei denen einzelne Rahmen in einem Träger eingesetzt werden. Es hat sich herausgestellt, dass es bevorzugt ist, wenn die schräge Kantenfläche so ausgebildet ist, dass ein Winkel ξ von 25° bis 70°, bevorzugt von 35° bis 55° eingehalten wird. Erfindungsgemäß wird unter einem Winkel ξ ein Winkel verstanden, der zwischen der ersten schrägen Kantenfläche und einer auf dem Substrat angeordneten gedachten Senkrechten ausgehend von der Substrat kante entsteht.
Der Substrathalter nach der Erfindung kann dabei auch so ausgebildet sein, dass nicht nur eine schräge Kan¬ tenfläche wie vorstehend beschrieben, sondern dass auch noch eine zweite schräge Kantenfläche, die ge¬ genläufig zur ersten schrägen Kantenfläche ausgebil¬ det ist, vorgesehen ist. Dadurch wird im Querschnitt des Rahmens eine Dreieckskonstruktion realisiert. Für die zweite schräge Kantenfläche gilt, wie vorstehend schon bei der ersten schrägen Kantenfläche beschrieben, dass es bevorzugt ist, wenn hier ein Winkel ψ von 25° bis 70°, bevorzugt von 35° bis 55° eingehal¬ ten wird. Die Bestimmung des Winkels ψ erfolgt wie vorstehend beschrieben nämlich in der Weise, dass der Winkel zwischen der zweiten schrägen Kantenfläche und einer auf dem Substrat angeordneten gedachten senkrechten hier ausgehend von der Spitze des Dreiecks berücksichtigt wird.
Für diesen Fall, d.h. für die Ausführungsform mit zwei schrägen Kantenflächen, liegt dann das Substrat mit seiner Substrat kante wiederum auf der ersten schrägen Kantenfläche auf und bildet wiederum einen linienförmigen Auflage, so dass wieder eine exakte Bearbeitung der Oberfläche möglich ist. Der Substrathalter der Erfindung umfasst dabei selbstverständlich auch Ausführungsformen, bei denen noch zusätzlich eine Halteplatte vorgesehen ist. Ge¬ mäß der Erfindung ist es dabei bevorzugt, wenn diese Halteplatte formschlüssig zwischen den ersten schrägen Kantenflächen des Rahmens eingepasst ist. Die Dimensionierung und Formgebung ist dabei so gewählt, dass dann, wenn das Substrat mit seiner zur Bearbeitung gegenüberliegenden Oberfläche auf die Halteplatte aufgelegt wird, die Substrat kante wiederum Kontakt zur schrägen Kantenfläche aufweist. Damit wird wiederum eine linienförmige Auflage des Substrates auf der schrägen Kantenfläche erreicht, so dass eine exakte Bearbeitung möglich ist.
Ob nun erfindungsgemäß ein Substrathalter nur mit einem Rahmen oder mit einem Rahmen und einer Halteplatte verwendet wird, hängt davon ab, welches Bearbeitungsverfahren gewählt wird.
Beispielsweise wird bei PECVD-Anlagen derzeit routinemäßig das Substrat mit der zu beschichtenden Fläche nach unten angeordnet, und von unten beschichtet (Face Down). Dadurch kann noch erreicht werden, dass Partikel nicht auf die Fläche fallen.
Andererseits ist es aber auch möglich, eine sog. Fa- ce-Up-Anordnung der Substrate einzusetzen. Dabei wird die zu beschichtende Fläche nach oben ausgerichtet.
Wie vorstehend dargelegt, erlaubt somit auch der erfindungsgemäße Substrathalter, dass sowohl eine Face- Down- als auch eine Face-Up-Anordnung realisiert werden kann .
Die Erfindung umfasst in Bezug auf den Rahmen keinerlei Einschränkungen. Wesentlich ist nur, dass die durch den Rahmen aufgespannte Fläche in Form und Ab- messung an das zu bearbeitende Substrat angepasst ist. Beispielsweise kann somit ein Rahmen eingesetzt werden, der mehreckig, z.B. vier- oder sechseckig ist .
Das Material des Rahmens und/oder der Halteplatte ist dem Fachmann bekannt. Die Materialien müssen dabei so ausgewählt sein, dass sie unter den gegebenen Prozessbedingungen stabil bleiben.
Wie vorstehend beschrieben, eignet sich somit der erfindungsgemäße Substrathalter insbesondere zur Be- schichtung auch beliebiger Schichten oder Schichtsysteme sowie zur Reinigung oder Rückätzung von Substra- ten. Diese Bearbeitungsschritte werden vorzugsweise in Durchlaufanlagen, vorzugsweise in Vakuumanlagen wie PECVD, PVD oder auch APCVD, durchgeführt.
Weiterhin kann die Erfindung vorteilhaft in Beschich- tungsanlagen umgesetzt werden, in dem zwischen zu beschichtender Seite und nicht zu beschichtender Seite eine Druckdifferenz ausgebildet wird, wobei der Druck auf der zu beschichtenden Seite niedriger ist als auf der nicht zu beschichtenden Seite. Dies kann bspw. durch eine entsprechende Anordnung von Pumpen oder
Gasdüsen auf der zu beschichtenden Seite erfolgen wodurch ein statischer oder dynamischer Unterdruck erzeugt wird. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 6 näher beschrieben.
Figur 1 zeigt im Querschnitt den erfindungsgemäßen Substrathalter mit einer schrägen Kantenfläche (Figur la) und ebenfalls im
Querschnitt einen erfindungsgemäßen Sub- strathalter mit zwei schrägen Kantenflä¬ chen (Figur lb) .
Figur 2 zeigt in Figur 2a einen Substrathalter mit zwei schrägen Kantenflächen und einer Halteplatte und in Figur 2b einen Substrathalter mit einer schrägen Kantenfläche und einer Halteplatte jeweils wiederum im Querschnitt.
Figur 3 zeigt in der Figur 3a in perspektivischer
Sicht einen Rahmen in Sechseckform und in Figur 3b einen Rahmen in Viereckform. Figur 4 zeigt in 3D-Darstellung ausschnittsweise ein Rahmen mit der schrägen Kantenfläche und dem Substrat.
Figur 5 zeigt eine REM-Aufnähme der Kante nach einer Metallabscheidung .
Figur 6 zeigt eine Explosionszeichnung einer Ausführungsform mit einem Träger. Figur la zeigt im Querschnitt einen erfindungsgemäßen
Rahmen, wie er z.B. in Figur 3 in perspektivischer Darstellung gezeigt ist. Der Substrathalter mit dem erfindungsgemäßen Rahmen 1 besitzt, wie aus der
Querschnittsdarstellung hervorgeht, eine schräge Kan- tenflache 5. Das Substrat 2 ist nun mit seiner zu bearbeitenden Oberfläche 4 nach unten so im Rahmen 1 angeordnet, dass die Substratkante 6 auf der schrägen Kantenfläche 5 aufliegt (siehe hierzu auch Figur 4) . Dadurch wird nun erreicht, dass eine linienförmige Auflage resultiert, so dass, wie auch aus der Darstellung zu erkennen ist, eine Bearbeitung (darge- stellt durch Pfeile) der zu bearbeitenden Oberfläche 4 möglich ist. Durch die schräge Kantenfläche kann somit auch eine Bearbeitung bis zur Substrat kante 6 durchgeführt werden. Eine Abschattung durch irgendwie geartete Halteelemente liegt nicht vor und durch die
Auflage auf der schrägen Kantenfläche 5 wird auch ein Umgriff auf Bereiche des Substrates 2 z.B. auf die der zu bearbeitenden Oberfläche 4 gegenüberliegende Oberfläche 3 und/oder der Kanten vermieden. Aus Figur la ist auch zu erkennen, wie der Winkel ξ der schrägen Kantenfläche bestimmt worden ist. Der Winkel ξ, der im Beispielsfall 45° beträgt, wird zwischen einer gedachten Senkrechten auf dem Substrat, ausgehend von der Substrat kante 6, und der schrägen Kantenfläche 5 bestimmt.
In Figur lb ist nun eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rahmens des Substrathalters dargestellt. Figur lb ist wiederum eine Querschnittsdar- Stellung. Die zweite schräge Kantenfläche, die mit 8 bezeichnet ist, ist somit gegenläufig zur ersten schrägen Kantenfläche 5 ausgebildet, so dass im Querschnitt ein Dreiecksprofil entsteht. Wesentlich dabei ist, dass das Substrat 2 wiederum mit seiner Sub- stratkante 6 auf der ersten schrägen Kantenfläche 5 aufliegt, so dass wiederum eine linienförmige Auflage des Substrates auf der schrägen Kantenfläche 5 entsteht. Der Winkel ψ für die zweite schräge Kantenfläche berechnet sich wie vorstehend schon bei Figur la beschrieben, und zwar hier nun ausgehend von einer gedachten Senkrechten auf dem Substrat, ausgehend von der Innenkante 9, zur zweiten schrägen Kantenfläche 8. Diese Ausführungsform hat gegenüber der bei Figur la beschriebenen den Vorteil, dass durch die zweite schräge Kantenfläche 8 das Strömungsverhalten der Metallatome positiv beeinflusst wird. Die in den Figuren 2a und 2b beschriebenen Ausführungsformen entsprechen in Bezug auf die Rahmenausgestaltung der Ausführungsformen, wie sie vorstehend bei Figur la und b bereits detailliert beschrieben worden sind. Bei Figur 2a, bei der ein Rahmen vorliegt, bei dem wiederum zwei schräge Kantenflächen 5 und 8 vorliegen, ist zusätzlich eine Halteplatte 10 formschlüssig zwischen den ersten schrägen Kantenflä- chen 5 eingefügt. Die Dimensionierung und Formgebung der Halteplatte 10 ist dabei so gewählt, dass bei Auflegen des Substrates 2 auf die Halteplatte 10 wiederum ein Kontakt der Substrat kante 6 mit der schrägen Kantenfläche 5 erfolgt. Diese Ausführungsform ist nun dazu geeignet, um in Beschichtungsanlagen im
Face-Up-Verfahren zu arbeiten. Die Bestimmung des Winkels ψ und ξ erfolgt wie vorstehend bei Figur la beschrieben . Die weiter in Figur 2b beschriebene Ausführungsform entspricht nun wiederum der Ausführungsform, wie sie bereits vorstehend bei Figur la beschrieben worden ist, jedoch ist auch hier nur wiederum eine Substratplatte 10 formschlüssig eingefügt.
In Figur 3 sind nun beispielhaft in Figur 3a ein Substrathalter in Form eines sechseckigen Rahmens und in Figur 3b in Form eines viereckigen Rahmens dargestellt. In Figur 3a ist dabei die innenliegende Rah- menkante 7 als schräge Kantenfläche ausgebildet. In
Figur 3b ist ein Viereckrahmen dargestellt, und mit 7 wiederum die innenliegende Rahmenkante 7 bezeichnet. Die Rahmenkanten 7 sowohl in der Figur 3a als auch in der Figur 3b können dabei selbstverständlich so aus- gebildet sein, dass nur eine schräge Kantenfläche oder aber dass, wie vorstehend bereits bei Figur lb beschrieben, zwei schräge Kantenflächen vorhanden sind .
Figur 4 verdeutlicht in einer 3D-Darstellung aus- schnittsweise, wie das Substrat 2 auf der schrägen
Kantenfläche 5 eines erfindungsgemäßen Rahmens 1 des Substrathalters aufliegt. Die Beschichtung erfolgt in dieser Ausführungsform selbstverständlich von unten, so dass keine Abschattungen entstehen.
Figur 5 zeigt eine REM-Aufnähme der Kante nach einer Metallabscheidung . Wie aus Figur 5 hervorgeht, wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Substrathalters eine optimale Metallabscheidung bis zur Kante erreicht.
Figur 6 zeigt nun eine Ausführungsform, bei der ein Träger 30 vorgesehen ist, der aus mehreren nebeneinander angeordneten Öffnungen besteht, wobei in die Öffnungen 30 dann ein Rahmen 1 eingesetzt wird. Der
Rahmen 1 ist dann wie vorstehend bereits bei den Figuren 1 bis 5 beschrieben ausgebildet. Mit 31 ist im Beispielsfall der Figur 6 eine Solarzelle bezeichnet. Die Erfindung umfasst aber auch Ausführungsformen, bei denen mehrere nebeneinander angeordnete Rahmen 1 dann den Träger 30, wie auch in Figur 6 gezeigt, bilden. In diesem Fall muss dann kein separater Rahmen 1 eingesetzt werden, sondern die schrägen Kantenflächen sind bereits im Träger 30 ausgebildet. Insbesondere bei der industriellen Umsetzung ist eine derartige Ausführungsform bevorzugt.

Claims

Patentansprüche
Substrathalter für die Oberflächenbeschichtung von Substraten (2) mit einer ersten zu bearbeitenden Oberfläche (4) und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche (3) ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Substrathalter mindestens durch einen Rahmen (1) gebildet ist, welcher eine innenliegende Rahmenkante (7) mit mindestens einer ersten Abwinkelung aufweist, so dass mindestens ei¬ ne erste schräge Kantenfläche (5) entsteht und wobei das Substrat (2) mit seiner Substrat kante (6) auf der schrägen Kantenfläche (5) aufliegt.
Substrathalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rahmen (1) einen Träger (30) bildend nebeneinander angeordnet sind.
Substrathalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel ξ zwischen der ersten schrägen Kantenfläche (5) und einer auf dem Substrat angeordneten gedachten Senkrechten, ausgehend von der Substratkante (6), von 35° bis 55° eingehalten wird.
Substrathalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innenliegende Rahmenkante (7) eine zweite von einer Innenkante (9) ausgehende Abwinkelung unter Ausbildung einer zweiten schrägen Kantenfläche (8) aufweist, die gegenläufig zur ersten schrägen Kantenfläche (5) ausgebildet ist. Substrathalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel ψ zwischen der zweiten schrägen Kantenfläche (8) und einer auf der zweiten Oberfläche (4) ausgehenden gedachten Senkrechten, ausgehend von der Innenkante (9), von 35° bis 55° eingehalten wird.
Substrathalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vollflächig zwischen den schrägen Kantenflächen (5) formschlüssig eine Halteplatte (10) vorgesehen ist und das Substrat (2) mit seiner zweiten Oberfläche (3) auf der Halteplatte (10) aufliegt und die Substratkante (6) mit der ersten schrägen Kantenfläche (5) in Kontakt steht.
Substrathalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) eine aufgespannte Fläche begrenzt, welche in Form und Abmessung an das zu bearbeitende Substrat (2) angepasst ist.
Substrathalter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) mehreckig, bevorzugt vier- oder sechseckig, ist.
Substrathalter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Rahmens (1) und/oder der Halteplatte (10) so ausgewählt ist, dass sie unter den Prozessbedingungen der Oberflächenbeschichtung stabil bleiben.
10. Substrathalter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine Solarzelle (31) ist.
11. Verwendung des Substrathalters nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Beschichtung, Reinigung oder Rückätzung.
12. Verwendung des Substrathalters nach Anspruch 11 in Durchlaufanlagen .
13. Verwendung des Substrathalters nach Anspruch 11 oder 12 in Beschichtungsanlagen, bevorzugt
PECVD, PVD oder APCVD.
14. Verwendung nach einem der Ansprüche 11-13, wobei in den Beschichtungsanlagen ein Druckgefälle zwischen der zu beschichtenden Seite und der nicht zu beschichtenden Seite herrscht.
EP11796619.2A 2010-11-26 2011-11-25 Substrathalter für die oberflächenbehandlung von substraten und verwendung des substrathalters Withdrawn EP2643850A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010052689A DE102010052689A1 (de) 2010-11-26 2010-11-26 Substrathalter für die Oberflächenbehandlung von Substraten und Verwendung des Substrathalters
PCT/EP2011/005948 WO2012069208A1 (de) 2010-11-26 2011-11-25 Substrathalter für die oberflächenbehandlung von substraten und verwendung des substrathalters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2643850A1 true EP2643850A1 (de) 2013-10-02

Family

ID=45349145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11796619.2A Withdrawn EP2643850A1 (de) 2010-11-26 2011-11-25 Substrathalter für die oberflächenbehandlung von substraten und verwendung des substrathalters

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2643850A1 (de)
DE (1) DE102010052689A1 (de)
WO (1) WO2012069208A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6013824B2 (ja) * 2012-07-27 2016-10-25 株式会社荏原製作所 ワーク搬送装置
WO2014191624A1 (en) * 2013-05-29 2014-12-04 Beneq Oy Substrate holder and arrangement for holding substrates
DE102014116342B4 (de) * 2014-11-10 2016-06-09 Von Ardenne Gmbh Substrathaltevorrichtung und Verfahren zum Prozessieren eines Substrats
DE102015014903A1 (de) * 2015-11-18 2017-05-18 Centrotherm Photovoltaics Ag Waferboot und Plasma-Behandlungsvorrichtung für Wafer
DE102016214445A1 (de) 2016-08-04 2018-02-08 Meyer Burger (Germany) Ag Anpassungsvorrichtung für Substratträger
DE102018111868A1 (de) * 2018-05-17 2019-11-21 Meyer Burger (Germany) Gmbh Substratträger

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5681929A (en) * 1979-12-10 1981-07-04 Hitachi Ltd Plasma processing device
US5304248A (en) * 1990-12-05 1994-04-19 Applied Materials, Inc. Passive shield for CVD wafer processing which provides frontside edge exclusion and prevents backside depositions
US5805408A (en) * 1995-12-22 1998-09-08 Lam Research Corporation Electrostatic clamp with lip seal for clamping substrates
TW344100B (en) * 1996-05-31 1998-11-01 Toshiba Co Ltd Semiconductor liquid phase epitaxial growth method and apparatus
US6026589A (en) * 1998-02-02 2000-02-22 Silicon Valley Group, Thermal Systems Llc Wafer carrier and semiconductor apparatus for processing a semiconductor substrate
KR100292410B1 (ko) * 1998-09-23 2001-06-01 윤종용 불순물 오염이 억제된 반도체 제조용 반응 챔버
US6159299A (en) * 1999-02-09 2000-12-12 Applied Materials, Inc. Wafer pedestal with a purge ring
JP2001230312A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Nec Corp 半導体製造装置
US20050176252A1 (en) * 2004-02-10 2005-08-11 Goodman Matthew G. Two-stage load for processing both sides of a wafer
JP2005340488A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子デバイスの製造装置
US20080314319A1 (en) * 2007-06-19 2008-12-25 Memc Electronic Materials, Inc. Susceptor for improving throughput and reducing wafer damage
DE202009001817U1 (de) * 2009-01-31 2009-06-04 Roth & Rau Ag Substratträger zur Halterung einer Vielzahl von Solarzellenwafern
KR20100115720A (ko) * 2009-04-20 2010-10-28 주식회사 아이피에스 태양전지제조용 박막증착공정모듈, 태양전지제조용 박막증착공정시스템 및 태양전지제조용 박막증착공정모듈의 세정방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2012069208A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010052689A1 (de) 2012-05-31
WO2012069208A9 (de) 2012-07-19
WO2012069208A1 (de) 2012-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012069208A1 (de) Substrathalter für die oberflächenbehandlung von substraten und verwendung des substrathalters
DE102007023970A1 (de) Vorrichtung zum Beschichten einer Vielzahl in dichtester Packung auf einem Suszeptor angeordneter Substrate
DE112009002455T5 (de) Plasma-CVD-Vorrichtung, Verfahren zum Herstellen einer Halbleiterschicht, Verfahren zum Herstellen einer Dünnschichtsolarzelle und Verfahren zum Reinigen einer Plasma-CVD-Vorrichtung
DE112010003248T5 (de) Plasma-CVD-Vorrichtung, Plasma-Elektrode und Verfahren zum Herstellen einerHalbleiterschicht
DE102015014903A1 (de) Waferboot und Plasma-Behandlungsvorrichtung für Wafer
CH692000A5 (de) Beschichtungskammer, Substratträger hierfür, Verfahren zum Vakuumbedampfen sowie Beschichtungsverfahren.
DE102015113529A1 (de) Verfahren, Substrathaltevorrichtung und Prozessieranordnung
DE102016100907B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines reflexionsmindernden Schichtsystems
EP1673488A2 (de) Modulare vorrichtung zur beschichtung von oberflächen
DE112012005736B4 (de) Herstellungsverfahren für elektrisches Bauteil und Elektrodenaufbau
DE102014116342B4 (de) Substrathaltevorrichtung und Verfahren zum Prozessieren eines Substrats
EP0061787B1 (de) Verfahren zum Dotieren von Trägern aus Silicium für die Halbleiterfertigung
EP2576856A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur reaktivgastrennung in in-line-beschichtungsanlagen
EP3319112A1 (de) Vorrichtung zur extraktion von elektrischen ladungsträgern aus einem ladungsträgererzeugungsraum
DE112011105584T5 (de) Plasmaabscheidungsvorrichtung und Plasmaabscheidungsverfahren
WO2020065425A1 (de) Prozessmodul und anlage mit wenigstens einem solchen prozessmodul
EP3194634A1 (de) Haltevorrichtung zur oberflächenbehandlung von stabmessern
DE102020101264A1 (de) Wafer-Tray
WO2009030374A1 (de) Verfahren zur erzeugung eines metallischen rückkontaktes eines halbleiterbauelements, insbesondere einer solarzelle
WO2021209578A1 (de) Cvd-verfahren und cvd-reaktor mit austauschbaren mit dem substrat wärme austauschenden körpern
EP3601643A1 (de) Prozesskammerführung, prozesskammer und verfahren zum führen eines substratträgers in eine prozessposition
DE102014004323B4 (de) Beschichtungseinrichtung zum zumindest teilweisen Beschichten einer Oberfläche
EP2140486B1 (de) Carriersystem und verfahren zum prozessieren einer mehrzahl von substraten, die am carriersystem fixiert sind
DE102010048437B4 (de) Solarzelle mit dielektrischer Rückseitenbeschichtung und Verfahren zu deren Herstellung
EP4732344A1 (de) Verfahren zur beschichtung von trennkanten einer vielzahl getrennter teilsolarzellen und teilsolarzelle

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20130425

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20170601