KR101389030B1 - Method and apparatus for reconditioning a carrier wafer for reuse - Google Patents

Method and apparatus for reconditioning a carrier wafer for reuse Download PDF

Info

Publication number
KR101389030B1
KR101389030B1 KR1020137034593A KR20137034593A KR101389030B1 KR 101389030 B1 KR101389030 B1 KR 101389030B1 KR 1020137034593 A KR1020137034593 A KR 1020137034593A KR 20137034593 A KR20137034593 A KR 20137034593A KR 101389030 B1 KR101389030 B1 KR 101389030B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
template
thin film
semiconductor substrate
layer
reusable
Prior art date
Application number
KR1020137034593A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140008534A (en
Inventor
칼 조세프 크레머
메흐다드 엠 모슬레이
제이 애쉬제이
비렌드라 브이 라나
세이치 요코이
라펠 리콜콜
Original Assignee
솔렉셀, 인크.
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
Priority claimed from US13/209,390 external-priority patent/US20120125256A1/en
Priority claimed from US13/341,976 external-priority patent/US20120167819A1/en
Application filed by 솔렉셀, 인크. filed Critical 솔렉셀, 인크.
Publication of KR20140008534A publication Critical patent/KR20140008534A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101389030B1 publication Critical patent/KR101389030B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0216Coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1892Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof methods involving the use of temporary, removable substrates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547Monocrystalline silicon PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

개시 내용은 일반적으로 박막 또는 얇은 호일 재료의 증착에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 고효율 태양 전지의 제조에 사용하기 위한 에피택셜 단결정 또는 의사 단결정 실리콘 막(에피 막)의 증착에 관한 것이다. 동작시, 실리콘과 기타 반도체 태양 전지의 제조 공정에서 사용되는 재사용가능한 기판이나 템플릿의 분할상환 비용을 감소시키고 재사용가능 수명을 연장하는 방법을 개시한다.The disclosure generally relates to the deposition of thin or thin foil materials, and more particularly to the deposition of epitaxial single crystal or pseudo single crystal silicon films (epi films) for use in the manufacture of high efficiency solar cells. In operation, a method of reducing the repayment cost of a reusable substrate or template used in the manufacturing process of silicon and other semiconductor solar cells and extending the reusable lifetime is disclosed.

Description

재사용을 위한 캐리어를 조정하는 방법과 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RECONDITIONING A CARRIER WAFER FOR REUSE}METHOD AND APPARATUS FOR RECONDITIONING A CARRIER WAFER FOR REUSE}

관련 출원에 대한 상호 참조Cross-reference to related application

본 출원은 2011년 5월 26일자로 가출원한 미국 가특허출원번호 제61/490,562호인 우선권을 주장하며, 그 전문은 본 명세서에 참고로 원용된다.This application claims priority to US Provisional Patent Application No. 61 / 490,562, filed May 26, 2011, which is hereby incorporated by reference in its entirety.

본 출원은 또한 2012년 12월 31일자로 출원한 미국 특허출원번호 제13/341,976호의 일부계속출원이고, 2011년 8월 13일자로 출원한 미국 특허출원번호 제13/209,390호의 일부계속출원이며, 이 둘의 전문은 본 명세서에 참고로 원용된다. This application is also a partial continuing application of US Patent Application No. 13 / 341,976, filed December 31, 2012, and a partial continuing application of US Patent Application No. 13 / 209,390, filed August 13, 2011, Both texts are incorporated herein by reference.

본 개시 내용은 일반적으로 태양광 발전 분야에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 반도체 템플릿을 사용하여 박막 태양광 기판을 반복적으로 제조하는 분야에 관한 것이다.FIELD The present disclosure generally relates to the field of photovoltaic power generation, and more particularly to the field of repeatedly manufacturing thin film photovoltaic substrates using semiconductor templates.

(다결정 및 단결정 실리콘을 포함하는) 결정성 실리콘은 상업적 광기전 응용에서 가장 흔한 흡수체 재료이다. 풍부한 재료와 결합되며 대량 생산 결정성 실리콘 태양 전지에 연관된 비교적 고 효율은 지속적인 사용과 향상을 위해 관심을 끌고 있다. 그러나, 결정성 실리콘 재료 자체의 비교적 고 비용으로 인해 이러한 태양광 모듈들을 널리 사용하는 데에는 한계가 있다. 현재, 실리콘을 결정화하고 웨이퍼를 절단하는 "웨이퍼링" 비용은, 최종 태양광 모듈 제조 비용의 약 40% 내지 60%를 차지한다. 웨이퍼들을 제조하는 더욱 직접적인 방법들이 가능하다면, 태양 전지의 비용을 감소시키는 데 큰 전진을 이룰 수 있다.Crystalline silicon (including polycrystalline and monocrystalline silicon) is the most common absorber material in commercial photovoltaic applications. The relatively high efficiency, combined with abundant materials and associated with mass production crystalline silicon solar cells, is of interest for continued use and improvement. However, the relatively high cost of the crystalline silicon material itself limits the widespread use of such solar modules. Currently, the "wafering" cost of crystallizing silicon and cutting the wafer accounts for about 40% to 60% of the final solar module manufacturing cost. If more direct methods of manufacturing wafers are possible, great advances can be made in reducing the cost of solar cells.

실리콘 등의 단결정 또는 의사(quasi) 단결정 반도체를 성장시키고 성장한 웨이퍼를 박리하거나 전달하는 여러 방법이 알려져 있다. 이러한 방법들에 상관없이, 박리(희생 리프트오프 분리)층을 형성하는 대량 생산 가치있는 저 비용 방법에 의해 달성되는 저 비용 에피택셜 실리콘 증착 공정은 실리콘 태양 전지의 더욱 넓은 사용을 위한 필요 조건이다.Various methods are known for growing a single crystal or quasi single crystal semiconductor such as silicon and peeling or transferring the grown wafer. Regardless of these methods, the low cost epitaxial silicon deposition process achieved by the mass production valuable low cost method of forming the exfoliation (sacrificial liftoff separation) layer is a requirement for wider use of silicon solar cells.

다른 필요 조건은, 박리층 형성, 박막 증착, 온-템플릿 처리, 박막층 박리, 템플릿의 회수/조정(reconditioning)의 시퀀스를 반복적으로 수행하도록 재사용가능한 템플릿의 이용가능성이다.Another requirement is the availability of a reusable template to repeatedly perform a sequence of delamination layer formation, thin film deposition, on-template processing, thin film delamination, template recovery / reconditioning.

마이크로일렉트로닉스 산업에서는, 연속적인 새로운 제품 생산마다 웨이퍼당 다이(또는 칩)의 개수를 증가시키고, 웨이퍼 크기를 스케일링하고, 칩 기능(또는 집적 밀도)을 향상시킴으로써 더욱 큰 수율을 통해 스케일의 경제성을 달성한다. 태양광 산업에서, 저 비용 고 생산성 장비로 모듈 제조 공정과 태양 전지의 산업화를 통해 경제성을 달성한다. 추가 경제성은, (또한, 고가의 재료의 소모를 제거하고 이들을 더욱 싼 재료로 교체함으로써) 태양 전지의 와트 출력당 사용되는 재료들의 감소를 통해 원료의 가격 감소를 통해 달성된다.In the microelectronics industry, economies of scale are achieved with greater yields by increasing the number of dies (or chips) per wafer, scaling wafer size, and improving chip functionality (or integration density) per successive new product production. do. In the photovoltaic industry, low cost and high productivity equipment is used to achieve economic feasibility through the module manufacturing process and the industrialization of solar cells. Further economics are achieved through the reduction of the cost of the raw materials through the reduction of the materials used per watt output of the solar cell (also by eliminating the consumption of expensive materials and replacing them with cheaper materials).

태양광 발전 산업에 필요한 경제성을 달성하기 위해, 장비 성능을 식별하고 최적화하는 공정 비용 모델링이 연구되고 있다. 고정 비용(FC), 비경상적 비용(RC), 및 수율 비용(YC) 등의 비용의 여러 카테고리들이 총 비용 상황을 구성한다. FC는 장비 구매 가격, 설치 비용, 로보틱스 또는 자동화 비용 등의 항목들로 이루어진다. RC는 주로 전기, 가스, 화학물, 조작자 봉급, 및 유지보수 기술 지원으로 이루어진다. YC는 생산 동안 손실되는 부품들의 전체 값으로 해석될 수 있다.In order to achieve the economics required for the photovoltaic industry, process cost modeling is being investigated to identify and optimize equipment performance. Several categories of costs, such as fixed costs (FC), unusual costs (RC), and yield costs (YC), make up the total cost situation. FC consists of items such as equipment purchase price, installation cost, robotics or automation cost. RC consists primarily of electricity, gas, chemicals, operator salaries, and maintenance technical support. YC can be interpreted as the total value of parts lost during production.

태양광 분야에 의해 요구되는 감소된 소유 총비용(CoO) 수치를 달성하기 위해, 비용 상황의 모든 양태들을 최적화해야 한다. 저 비용 공정의 특성은 (우선순위에 있어서) 1) 고 생산성, 2) 고 수율, 3) 저 RC, 및 4) 저 FC이다.In order to achieve the reduced total cost of ownership (CoO) figures required by the solar sector, all aspects of the cost situation must be optimized. The characteristics of the low cost process are (in priority) 1) high productivity, 2) high yield, 3) low RC, and 4) low FC.

고 생산성이며 경제적인 방법과 공정 장비를 설계하려면, 공정 요건들을 충분히 이해해야 하며 그러한 요건들을 장비 아키텍처에 반영해야 한다. 고 수율을 위해서는 장비 생산성이 증가함에 따라 강건한 공정 및 신뢰성 있는 장비가 요구되며, 이에 따라 수율 비용도 그러하다. 저 RC도 전체적인 저 CoO를 위해 필요 조건이다. RC는, 예를 들어, 로컬 파워 비용 또는 벌크 화학물의 이용가능성에 기초하는 플랜트 사이트 선택에 영향을 끼칠 수 있다. FC도, 중요하기는 하지만, 장비 생산성에 의해 그 중요성이 희석된다.To design high productivity and economical methods and process equipment, it is necessary to fully understand the process requirements and incorporate those requirements into the equipment architecture. High yield demands robust processes and reliable equipment as equipment productivity increases, and so is yield cost. That RC is also a requirement for the whole that CoO. RC may affect plant site selection based on, for example, local power costs or availability of bulk chemicals. FC, though important, is diluted in importance by equipment productivity.

따라서, 고 생산성이며, 신뢰성 있고, 효율적인 제조 공정 흐름과 장비는 저 비용 태양 전지를 위한 필수 조건이다.Thus, high productivity, reliable and efficient manufacturing process flows and equipment are essential for low cost solar cells.

따라서, 고 생산성 박막 증착 방법과 시스템이 필요하게 되었다. 개시 내용에 따르면, 박막 반도체 기판(thin film semiconductor substrate; TFSS)의 제조에 있어서 상당한 비용 저감을 제공하는 재사용가능한 반도체 템플릿을 재구성하는 방법을 개시하고 있다.Thus, there is a need for a high productivity thin film deposition method and system. In accordance with the disclosure, a method of reconstructing a reusable semiconductor template that provides significant cost savings in the manufacture of a thin film semiconductor substrate (TFSS) is disclosed.

개시 내용은, 일반적으로 박막 또는 얇은 호일 재료의 증착에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 고 효율 태양 전지의 제조시 사용하기 위한 에피택셜 단결정 또는 의사 단결정 실리콘 막(에피 막)의 증착에 관한 것이다. 동작시, 실리콘 태양 전지의 제조 공정에서 사용되는 기판이나 템플릿의 분할상환 비용을 감소시키고 재사용가능 수명을 연장하는 방법을 개시한다. 일 실시예에서, 이 방법은 재사용가능한 템플릿을 그라인딩(grind)하여 증착된 잔여물을 제거하는 단계를 포함한다.The disclosure relates generally to the deposition of thin or thin foil materials, and more particularly to the deposition of epitaxial single crystal or pseudo single crystal silicon films (epi films) for use in the manufacture of high efficiency solar cells. In operation, a method of reducing the repayment cost of a substrate or template used in the manufacturing process of a silicon solar cell and extending the reusable life is disclosed. In one embodiment, the method includes grinding the reusable template to remove deposited residue.

개시 내용의 이러한 장점 및 다른 장점은, 신규한 추가 특징과 함께, 본 명세서에서 제공하는 설명으로부터 명백할 것이다. 이 개요는 개시 내용을 포괄적으로 설명하려는 것이 아니라 개시 내용의 기능 중 일부를 간략히 설명하려는 것이다. 본 명세서에서 제공되는 다른 시스템, 방법, 특징, 및 장점은 다음에 따르는 도면의 간단한 설명과 상세한 설명을 읽는 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서 내에 포함되는 이러한 모든 추가 시스템, 방법, 특징, 및 장점을 청구범위 내에 포함하려는 것이다.These and other advantages of the disclosure, together with novel additional features, will be apparent from the description provided herein. This Summary is not intended to be an exhaustive description of the disclosure, but rather to provide a brief description of some of the functions of the disclosure. Other systems, methods, features, and advantages provided herein will be apparent to those skilled in the art upon reading the following brief description and detailed description of the drawings. It is intended that all such additional systems, methods, features, and advantages be included herein within the scope of the claims.

개시 내용의 특징, 성질, 및 장점은 유사한 참조 번호들이 유사한 특징부를 가리키는 도면과 함께 후술하는 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 재사용가능한 반도체 템플릿 상에 표면 특징부를 형성하는 일 실시예를 도시하는 도.
도 2a는 패터닝된 반도체 템플릿, 다공성 반도체 다층, 및 TFSS를 도시하는 도.
도 2b는 서로 다른 두 개의 다공성을 갖는 희생층과 평평한 템플릿의 전자 마이크로그래프.
도 3a는 육각형으로 패터닝된 반도체 템플릿, 다공성 반도체 다층, 및 TFSS를 도시하는 도.
도 3b는 도 3a의 박리된 육각형 TFSS의 사진.
도 4는 템플릿과 TFSS 간의 계면의 전자 마이크로그래프.
도 5는 템플릿으로부터 박리될 준비가 되어 있는 TFSS를 도시하는 도.
도 6a는 TFSS 과증착(overdeposition)의 서로 다른 양들을 갖는 두 개의 템플릿을 도시하는 도.
도 6b는 템플릿으로부터 박리되는 TFSS를 도시하는 도.
도 6c는 템플릿으로부터 제거되는 과증착된 TFSS를 도시하는 도.
도 6d는 템플릿으로부터 잔여 TFSS 재료를 제거하도록 그라인딩 테이프를 사용하는 도.
도 6e는 템플릿으로부터 잔여 TFSS 재료를 제거하도록 에지 그라인더(edge grinder)를 사용하는 도.
도 6f는 템플릿으로부터 잔여 TFSS 재료를 제거하도록 다양한 입사각으로 레이저를 사용하는 도.
도 6g는 그라인딩에 의해 과도한 정면측 TFSS 재료를 제거하는 도.
도 7a 내지 도 7c는 3차원 구조 템플릿이 개시 내용에 따라 재구성될 때 3차원 구조 템플릿의 주 공정 단계들을 도시하는 도.
도 8a와 도 8b는 결함 영역을 완화시키도록 3차원 구조 템플릿이 재구성될 때 3차원 구조 템플릿의 주 공정 단계들을 도시하는 도.
도 9a 내지 도 9c는 개시 내용에 따라 웨이퍼의 조정의 핵심 제조 단계들을 도시하는 도.
도 10a와 도 10b는 개시 내용에 따라 고 효율 결정성 박막 태양 전지를 제조하기 위한 주요 제조 단계들을 설명하는 두 개의 공정 흐름 실시예.
도 11a와 도 11b는 개시 내용에 따른 템플릿의 단면도.
도 12는 다수의 재사용 사이클 후의 템플릿의 단면도.
도 13은 양극 산화(anodization) 장비에서의 템플릿의 단면도.
도 14와 도 15는 개시 내용에 따른 두 개의 병렬 베벨 그라인딩 실시예.
도 16a, 16b, 16c는 템플릿으로부터 잔여물을 제거하는 디바이스의 도.
도 17a와 도 17b는 강력한 유지력을 갖는 잔여물을 제거하기 위한 디바이스를 도시하는 도.
도 18은 박리층 상에서 정지된 열적 유도 클리브(cleave)를 도시하는 도.
도 19는 태양 전지 박막 반도체 막 에지 트리밍(trim)을 위한 구조의 일 실시예를 도시하는 공정 흐름도.
The features, properties, and advantages of the disclosure will become more apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the drawings, wherein like reference numerals designate like features.
1A-1C illustrate one embodiment of forming surface features on a reusable semiconductor template.
FIG. 2A illustrates a patterned semiconductor template, porous semiconductor multilayer, and TFSS. FIG.
2B is an electron micrograph of a flat template with a sacrificial layer having two different porosities.
3A illustrates a hexagonal patterned semiconductor template, porous semiconductor multilayer, and TFSS.
3B is a photograph of the exfoliated hexagonal TFSS of FIG. 3A.
4 is an electron micrograph of the interface between the template and the TFSS.
5 shows a TFSS ready to be peeled from the template.
6A illustrates two templates with different amounts of TFSS overdeposition.
6B illustrates TFSS peeled off from a template.
6C illustrates the overdeposited TFSS removed from the template.
FIG. 6D illustrates the use of grinding tape to remove residual TFSS material from the template. FIG.
FIG. 6E illustrates the use of an edge grinder to remove residual TFSS material from a template. FIG.
6F illustrates the use of a laser at various angles of incidence to remove residual TFSS material from the template.
6G illustrates removal of excess front side TFSS material by grinding.
7A-7C illustrate the main process steps of a three-dimensional structural template when the three-dimensional structural template is reconstructed in accordance with the disclosure.
8A and 8B illustrate the main process steps of a three-dimensional structural template when the three-dimensional structural template is reconstructed to mitigate defect areas.
9A-9C illustrate key fabrication steps in the adjustment of a wafer in accordance with the disclosure.
10A and 10B illustrate two process flow embodiments illustrating key fabrication steps for fabricating high efficiency crystalline thin film solar cells in accordance with the disclosure.
11A and 11B are cross-sectional views of a template in accordance with the disclosure.
12 is a cross-sectional view of the template after multiple reuse cycles.
13 is a cross-sectional view of a template in anodization equipment.
14 and 15 illustrate two parallel bevel grinding embodiments in accordance with the disclosure.
16A, 16B, 16C illustrate a device for removing residue from a template.
17A and 17B illustrate a device for removing residue with strong holding force.
FIG. 18 illustrates a thermal induced cleave stationary on a release layer. FIG.
19 is a process flow diagram illustrating one embodiment of a structure for solar cell thin film semiconductor film edge trimming.

특정 실시예들을 참조하여 본 개시 내용을 설명하지만, 당업자라면 본 명세서에서 설명하는 원리를 과도한 실험 없이도 다른 영역 및/또는 실시예에 적용할 수 있다.Although the present disclosure is described with reference to specific embodiments, those skilled in the art can apply the principles described herein to other areas and / or embodiments without undue experimentation.

동작시, 구체적으로 광기전 분야에서, 개시 내용은 박막 기판을 제조하는 데 반복적으로 사용될 수 있는 템플릿에 의해 태양 전지 제조에 사용되는 박막 기판의 저가 제조를 가능하게 한다. 본 개시 내용의 분야는, 템플릿을 더 많은 횟수로 재사용할 수 있도록 복구하려는 것을 목표로 하는, 박막 기판을 생성하고 박막 기판을 제조하는 데 사용되는 템플릿을 취급하는 여러 장치들과 방법들을 포함한다.In operation, particularly in the photovoltaic art, the disclosure enables low cost fabrication of thin film substrates used in solar cell manufacturing by templates that can be used repeatedly to make thin film substrates. The field of the present disclosure includes several apparatuses and methods for handling templates used to create thin film substrates and manufacture thin film substrates, with the goal of restoring the template to be reused more times.

박막 또는 얇은 포일 에피택셜 태양 전지를 제조하는 공정은 단결정 실리콘 또는 적절한 결정성 반도체 재료 웨이퍼를 재사용가능한 템플릿으로서 사용하는 것을 포함한다. 본 개시 내용은, 태양 전지로 되도록 후속 처리되는 박막 층들의 제조에 사용되는 템플릿을 반복적으로 사용할 수 있게 하는, 공정 흐름, 방법, 장치, 및 그 변형을 포함한다.The process of manufacturing thin or thin foil epitaxial solar cells involves using single crystal silicon or a suitable crystalline semiconductor material wafer as a reusable template. The present disclosure includes process flows, methods, apparatuses, and variations thereof that allow the repeated use of templates used in the manufacture of thin film layers that are subsequently processed to be solar cells.

본 개시 내용은, 단면에 또는 양면에 다공성 반도체 재료를 형성하기 위한 양극 산화가 가능하도록 정확한 저항성을 갖는 시작 결정성 반도체 웨이퍼(템플릿이라 칭함)를 포함할 수 있다. 사용되는 반도체는 결정성 실리콘을 포함할 수 있고, 특히, 단결정 실리콘을 포함할 수 있다. 템플릿 아웃라인은, (노치나 플랫이 있는 또는 없는) 둥근 형, 정사각형, 또는 둥근 모서리, 트런케이트 모서리, 또는 챔퍼 모서리를 갖는 의사 정사각형을 포함한 임의의 적절한 형상일 수 있고, 템플릿은 또한 평면형, 대략 평면형일 수 있고, 또는 3차원 구조를 가질 수도 있다. 다공성 반도체 재료는 이산 다공성이나 차등 다공성을 갖는 여러 층들로 이루어질 수 있다. 다공성 반도체층 시스템의 적어도 한 부분은, 템플릿으로부터의 TFSS의 분리를 용이하게 하는 지정된 약화 층으로서 기능을 한다.The present disclosure may include a starting crystalline semiconductor wafer (called a template) with accurate resistance to enable anodization to form porous semiconductor material on one or both sides. The semiconductor used may comprise crystalline silicon, and in particular may comprise single crystal silicon. The template outline can be any suitable shape, including rounded, square (with or without notches or flats), or pseudo squares with rounded corners, truncated edges, or chamfered edges, and the template is also planar, approximately It may be planar or may have a three-dimensional structure. The porous semiconductor material may consist of several layers having discrete porosity or differential porosity. At least one portion of the porous semiconductor layer system functions as a designated weakening layer that facilitates separation of the TFSS from the template.

본 개시 내용은 템플릿으로부터 얇은 결정성 태양 전지 기판을 반복적으로 제조하기 위한 재사용가능한 템플릿의 사용을 포함하며, 이러한 기간 동안 태양 전기 기판은 템플릿의 단면에 또는 템플릿의 양면에 제조될 수 있다. 본 개시 내용에서의 도면들은 단면 처리를 구체적으로 다루고 있지만, 본 개시 내용의 모든 실시예들이 본질적으로 태양 전지 기판을 제조하도록 단면 기판 처리뿐만 아니라 템플릿의 양면을 이용하는 양면 기판 처리의 경우에도 적용되는 것을 고려할 수 있다.The present disclosure includes the use of reusable templates to repeatedly make thin crystalline solar cell substrates from a template, during which time the solar electric substrate can be made on one side of the template or on both sides of the template. Although the figures in this disclosure deal specifically with single-sided processing, it is understood that all embodiments of the present disclosure apply in the case of double-sided substrate processing using both sides of the template as well as single-sided substrate processing to essentially manufacture a solar cell substrate. Can be considered

시작 웨이퍼에 관하여, 이하에서 여러 구조적 아키텍처 선택 사항들을 설명하지만, 웨이퍼 및 그 결과에 따른 템플릿은 임의의 형태일 수 있고, 평면형, 텍스처형일 수 있고, 또는 임의의 3차원 구조를 가질 수 있다. 가장 간단한 실시예로서, 템플릿은 본질적으로 평평할 수 있으며, 즉, 표면이, 예를 들어, 절삭 손상(saw damage)이 제거되어 절삭된, 래핑(lap)된 또는 그라운드된, 에칭된, 그라인딩된, 또는 심지어 경면 연마된 것처럼 임의의 선택된 표면 품질로 될 수 있다. 다른 일 실시예에서, 웨이퍼는, 예를 들어, 전술한 다공성 반도체층 시스템의 형성 전에 알칼리 랜덤 텍스처링을 이용하여 텍스처링될 수 있다. 이에 따라, 텍스처링된 표면이 박막 태양 전지 기판 상으로 직접 전사된다. 제3 대안으로, 템플릿은 패터닝된 습식 또는 건식 에칭 등의 처리를 이용하여 생성되는 3차원 구조일 수 있다. 3차원 패턴을 갖는 이러한 템플릿은, 포토리소그래피 및 습식이나 건식 에칭 등의 패터닝 기술을 사용함으로써, 얻어질 수 있지만, 이러한 예로 한정되지는 않는다.With respect to the starting wafer, various structural architecture options are described below, but the wafer and the resulting template may be of any shape, planar, textured, or have any three-dimensional structure. In the simplest embodiment, the template may be essentially flat, ie the surface is cut, wrapped or ground, etched, ground, for example by removing saw damage. Or may even be of any selected surface quality, such as mirror polished. In another embodiment, the wafer may be textured using alkali random texturing, for example, prior to formation of the porous semiconductor layer system described above. Thus, the textured surface is directly transferred onto the thin film solar cell substrate. As a third alternative, the template can be a three-dimensional structure created using a process such as patterned wet or dry etching. Such a template having a three-dimensional pattern can be obtained by using photolithography and patterning techniques such as wet or dry etching, but is not limited to this example.

3차원 템플릿의 형성을 위한 공정의 일례를 도 1a 내지 도 1c에서 설명한다. 도 1a에서는, 시작 웨이퍼(100)를 제공한다. 3차원 구조를 형성하기 위해, 통상적으로, 예를 들어, 열적 산화물 또는 증착된 실리콘 질화물이나 실리콘 이산화물 등의 기타 증착된 에칭 저항층이나 에칭 저항층들을 재료로서 사용하여 하드 마스크를 형성하지만, 이러한 예로 한정되지는 않는다. 하드 마스크 층(SiO2; 102)은 웨이퍼(100)의 표면 상에 형성된 것으로 도시되어 있다. 이어서, 포토레지스트(104)의 소망 패턴을 하드 마스크 층(102) 상으로 리소그래픽 방식으로 패터닝한다. 도 1b에서, 웨이퍼는 홀더/챔버(106) 내에 위치하고 있으며 거의 정면을 보호하도록 O-링(108)으로 밀봉되어 있다. 이어서, 하드 마스크 층(102)을 에칭하여 소망 패턴을 생성하고, 남아 있는 포토레지스트 아래에 있는 하드 마스크를 제외하고는 모든 하드 마스크를 제거한다.An example of a process for forming a three-dimensional template is described with reference to FIGS. 1A-1C. In FIG. 1A, a starting wafer 100 is provided. To form a three-dimensional structure, a hard mask is typically formed using, for example, thermal oxide or other deposited etch resistive layers or etch resistive layers, such as deposited silicon nitride or silicon dioxide, as materials, but such examples It is not limited. A hard mask layer (SiO 2 ) 102 is shown formed on the surface of the wafer 100. The desired pattern of photoresist 104 is then lithographically patterned onto hard mask layer 102. In FIG. 1B, the wafer is located in a holder / chamber 106 and sealed with an O-ring 108 to protect the front almost. The hard mask layer 102 is then etched to produce the desired pattern, removing all hard masks except the hard mask underneath the remaining photoresist.

도 1c에서는, 딥 반응성 이온 에칭(DRIE) 등의 건식 에칭을 통해 또는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 테트라메틸 암모늄 수산화물(TMAH) 또는 기타 등의 화학물을 사용하는 선택 사항인 가열 집중 알칼리 습식 에칭(heated concentrated alkaline wet etch) 등의 습식 에칭을 통해 반도체 에칭 공정을 채용한다. 이는, 리지(113)에 의해 정의되는 큰 반전된 피라미드 구조들(112)과 작은 반전된 피라미드 구조들(110)을 포함하는 도 1c의 예에서 도시한 바와 같이 웨이퍼의 표면 상에 소망 패턴을 생성한다. 마지막으로, 포토레지스트와 하드 마스크를 웨이퍼로부터 스트리핑하고, 웨이퍼를 세척한다. 이에 따라, 텍스처링된 표면 상에 다공성 반도체를 형성할 준비가 된 것이다. 다른 유사한 공정들은 당업자에 의해 도면들로부터 쉽게 도출된다.In FIG. 1C, an optional heated concentrated alkali wet etched through dry etching such as deep reactive ion etching (DRIE) or using chemicals such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, tetramethyl ammonium hydroxide (TMAH) or the like. Semiconductor etching process is employed through wet etching such as concentrated alkaline wet etch. This creates the desired pattern on the surface of the wafer as shown in the example of FIG. 1C which includes the large inverted pyramid structures 112 and the small inverted pyramid structures 110 defined by the ridge 113. do. Finally, the photoresist and hard mask are stripped from the wafer and the wafer is cleaned. Thus, the porous semiconductor is ready to be formed on the textured surface. Other similar processes are readily derived from the figures by those skilled in the art.

3차원 템플릿 패터닝은 본 개시 내용의 대부분의 도면에서 더욱 많은 실시예들을 포함하도록 도시되어 있다. 그러나, 달리 언급하지 않는다면, 본 개시 내용의 도면, 공정 흐름, 방법, 및 장치는 평평하거나 랜덤하게 텍스처링된 템플릿들에 균일하게 적용가능하다.Three-dimensional template patterning is shown to include more embodiments in most of the figures of the present disclosure. However, unless otherwise noted, the drawings, process flows, methods, and apparatus of the present disclosure are uniformly applicable to flat or randomly textured templates.

패터닝된 또는 패터닝되지 않은 템플릿을 사용함에 따라, 후속 공정 단계는, 필요에 따라 린싱과 건조가 뒤따르는 (HF계 화학물에서의 습식 애노드 에칭 등의 양극 산화에 의한) 다공성 반도체 형성이다. 결정성 실리콘 템플릿 상의 다공성 실리콘 등의 다공성 반도체는 템플릿의 적어도 단면에 형성된다. 반도체가 실리콘인 경우에, 다공성 실리콘을 형성하는 공정은, 예를 들어, 미국 특허출원 공개번호 제2011/0030610호 등의 기존의 문헌에 개시되어 있으며, 그 전문은 본 명세서에 참고로 원용된다. 도 2a에 도시한 바와 같이, 다공성 반도체 형성은, 표면에서의 적어도 하나의 저 전류 저 다공성 영역(114) 및 템플릿(120)에 더욱 가까운 적어도 하나의 고 전류 고 다공성 층(116)의 형성을 수반할 수 있다. 중요한 것은, 단일 다공성 층 또는 차등형 다공성 층을 이용할 수도 있다는 점이다.With the use of a patterned or non-patterned template, the subsequent process step is the formation of a porous semiconductor (by anodization, such as wet anode etching in HF-based chemicals), followed by rinsing and drying as needed. Porous semiconductors such as porous silicon on the crystalline silicon template are formed at least in cross section of the template. In the case where the semiconductor is silicon, the process of forming porous silicon is disclosed in the existing literature, for example in US Patent Application Publication No. 2011/0030610, the entirety of which is incorporated herein by reference. As shown in FIG. 2A, porous semiconductor formation involves the formation of at least one low current low porosity region 114 and at least one high current high porosity layer 116 closer to the template 120 at the surface. can do. Importantly, a single porous layer or differential porous layer may be used.

이어서, 형성된 다공성 반도체층들을 갖는 템플릿은, 템플릿의 적어도 단면에 에피택셜 층이 증착되는 에피택셜 증착 반응 장치로 전달될 수 있다. 도 2a는 다공성 반도체층 시스템 상부에 에피택셜 층(118)이 증착되어 있음을 도시한다. 도 2b는 저 다공성 층(124)이 위에 있고 고 다공성 층(126)이 아래에 있는 평평한 템플릿(122) 상의 다공성 반도체 이중층 구조의 사진이다.The template with the formed porous semiconductor layers can then be transferred to an epitaxial deposition reactor in which an epitaxial layer is deposited on at least a cross section of the template. 2A shows an epitaxial layer 118 deposited on top of the porous semiconductor layer system. 2B is a photograph of a porous semiconductor bilayer structure on a flat template 122 with a low porous layer 124 on top and a high porous layer 126 below.

도 3a는 3차원 육각형 템플릿(130) 상에 형성된 다공성 실리콘 층(132) 상의 에피택셜 실리콘 층(134)의 증착을 예시하는 도이다. 도 3b는 육각형 템플릿으로부터 박리된 후의 도 3a의 에피택셜 실리콘 층(134) 등의 박리된 에피택셜 박막 실리콘층의 상면도이다.3A is a diagram illustrating the deposition of an epitaxial silicon layer 134 on a porous silicon layer 132 formed on a three-dimensional hexagonal template 130. 3B is a top view of the exfoliated epitaxial thin film silicon layer, such as the epitaxial silicon layer 134 of FIG. 3A after exfoliation from the hexagonal template.

에피택셜 증착 전에, 램프업 상 동안 또는 별도의 예비 증착(pre-deposition) 시간 동안, 템플릿은 여러 용도로 사용되는 수소 분위기에서 가열되며, 다공성 반도체의 상층이 리플로우되어 반도체의 초박 시드층과 의사 단결정 성장면(QMS)을 다시 형성하게 된다. 또한, 수소 베이킹은 임의의 산화면 반도체를 다시 원소 형태로 환원시키도록 기능을 한다. 또한, 고 다공성 반도체층은 합쳐져, 이후에 성장된 층과 템플릿 간의 박리 경계로서 기능을 할 수 있는 약화층을 형성하게 된다.Prior to epitaxial deposition, during the ramp-up phase, or during a separate pre-deposition time, the template is heated in a hydrogen atmosphere for various uses, and the upper layer of the porous semiconductor is reflowed to simulate the ultrathin seed layer of the semiconductor. The single crystal growth surface QMS is formed again. In addition, hydrogen baking functions to reduce any oxide semiconductor back to elemental form. In addition, the highly porous semiconductor layers are combined to form a weakening layer that can function as a peel boundary between the subsequently grown layer and the template.

반도체가 실리콘이면, 증착의 초기 단계 또는 베이킹 동안, 리플로우는 실란 등의 염소 비함유 종의 소량에 의해 또는 트리클로로실란(TCS) 등의 다른 실리콘 함유 가스의 매우 적은 유량을 사용하여 보조될 수 있다. 이는, 후술하는 불완전한 리플로우 동안 발생할 수 있는 메커니즘 오작동을 안전하게 방지하도록 기능을 하는 공정 성분을 위한 한 가지 선택 사항이다. 리플로우 동안 발생할 수 있는 다른 문제점과 메커니즘 오작동은 2011년 8월 13일자로 출원한 미국 특허출원번호 제13/209,390호에 개시되어 있으며, 그 전문은 본 명세서에 참고로 원용된다.If the semiconductor is silicon, during the initial stage of deposition or baking, reflow can be assisted by small amounts of chlorine-free species such as silanes or using very low flow rates of other silicon containing gases such as trichlorosilane (TCS). have. This is one option for process components that function to safely prevent mechanism malfunctions that may occur during incomplete reflows, described below. Other problems and mechanism malfunctions that may occur during reflow are disclosed in US patent application Ser. No. 13 / 209,390, filed August 13, 2011, which is incorporated herein by reference in its entirety.

리플로우 동안 발생할 수 있는 잠재적인 메커니즘 오작동이 존재한다. 이러한 메커니즘 오작동에 대한 해결책이 본 개시 내용의 일부이며, 템플릿이 예를 들어 에피택셜 반응 장치 등의 반도체 증착 반응 장치 내에서 가열됨에 따라, 템플릿은 복수의 위치에서 서셉터와 접촉하게 된다. 이러한 접촉점들은 전술한 다공성 반도체층의 리플로우의 비이상(non-ideality)에 기여할 수 있다. 이러한 접촉점들은 또한 다공성 반도체층의 국부적 마모에 기여할 수 있다. 그 결과, 다공성 반도체층은 밀폐되지 않은 국부적 영역들을 포함할 수 있다.There is a potential mechanism malfunction that can occur during reflow. A solution to this mechanism malfunction is part of the present disclosure, and as the template is heated in a semiconductor deposition reaction apparatus such as, for example, an epitaxial reaction apparatus, the template comes into contact with the susceptor at multiple locations. These contact points can contribute to the non-ideality of the reflow of the porous semiconductor layer described above. These contact points can also contribute to the local wear of the porous semiconductor layer. As a result, the porous semiconductor layer can include local regions that are not closed.

메커니즘 오작동의 일례는 도 4의 사진에 예시되어 있으며, 템플릿(138), (통상 일부 인트랩 홀들(entrapped holes)을 함유하는) QMS 층(140), 및 증착된 에피택셜층(142)을 도시한다. 증착이 리플로우 후에 시작됨에 따라, 두 가지 현상을 관찰할 수 있으며, 즉, a) QMS(140) 층을 통해 템플릿 베이스 상으로 직접 향하는 재료의 증착이다. 퓨즈 스폿(Fused spot; 144)이 이러한 현상의 일례이다. 이러한 영역들은 약화된 서브층을 갖지 않으며, 이에 따라 (후술하는) 후속 박리 공정에 저항한다. 증착의 개시 직후에 비밀폐적 영역이 밀봉되는 경우에, 증착 가스가 상부 증착층 아래에 트랩핑될 가능성이 있다. 이러한 증착 가스들은 염소 함유 종들 등의 에칭 성분들을 TCS 분자로부터의 실리콘의 증착 반응의 부산물로서 함유할 수 있다. 이러한 부산물은 템플릿 재료의 후속 에칭에 기여할 수 있다. 에칭되고 휘발된 템플릿 재료는 상층 상에 재증착될 수 있고, 이에 따라 염소 함유 종들을 다시 박리할 수 있다. 도 4에서, 일부 재증착된 템플릿 재료(146)가 보일 수 있다. 따라서, 의사 밀봉된 국부 환경에서, 공정은 계속될 수 있으며, 최대 수 마이크로미터에 이르는 심각한 템플릿 에칭을 관찰할 수 있다. 이러한 에칭과 재증착 메커니즘을 피하기 위한 한 가지 선택 사항은, 부산물로서 에칭 종들을 갖지 않는 반응물을 사용하여 증착을 시작하는 것이다. 이러한 반응물의 일례는 실리콘 증착의 경우에 실란이다. 템플릿 상으로 직접 향하는 증착과 템플릿의 국부적 에칭을 피하기 위한 다른 선택 사항은 템플릿이 서셉터와 공유하는 접촉 영역을 적절히 형성하는 것이다. 접촉 영역에서의 적절히 큰 반경과 함께 저 접촉 영역이 바람직하다. 이는, 적절한 가열기 구성과 함께, 템플릿들 내의 그리고 템플릿들 간의 프로파일 및 균일한 열적 램프(ramp)를 가능하게 하는 데 필요하다.An example of a mechanism malfunction is illustrated in the photograph of FIG. 4, showing a template 138, a QMS layer 140 (which typically contains some entrapped holes), and a deposited epitaxial layer 142. do. As deposition begins after reflow, two phenomena can be observed, namely a) deposition of the material directly onto the template base through the QMS 140 layer. Fused spot 144 is an example of this phenomenon. These regions do not have a weakened sublayer and thus resist subsequent peeling processes (described below). In the case where the non-closed area is sealed immediately after the start of the deposition, there is a possibility that the deposition gas is trapped under the upper deposition layer. Such deposition gases may contain etching components such as chlorine containing species as a byproduct of the deposition reaction of silicon from the TCS molecule. Such byproducts may contribute to the subsequent etching of the template material. The etched and volatilized template material may be redeposited on the top layer, thereby peeling off the chlorine containing species again. In FIG. 4, some redeposited template material 146 can be seen. Thus, in a pseudo-sealed local environment, the process can continue and observe severe template etching up to several micrometers. One option to avoid this etching and redeposition mechanism is to start deposition using a reactant that does not have etching species as a byproduct. One example of such a reactant is silane in the case of silicon deposition. Another option to avoid deposition directed directly onto the template and local etching of the template is to properly form the contact area that the template shares with the susceptor. Low contact areas are preferred with moderately large radii in the contact areas. This is necessary to enable a uniform thermal ramp and profile in and between the templates, with a suitable heater configuration.

에피택셜 증착 공정에 대하여, 에피택셜 증착된 TFSS는 반도체 증착 챔버에 인시츄 증착된 인시츄 이미터를 포함할 수 있다. 이미터는 또한 에피택시 챔버의 외부의 엑스시츄 이미터로서 추후에 추가될 수도 있다. 템플릿 상의 구조는 이미터가 위에(증착 동안 이미터가 마지막에) 또는 아래에(증착 동안 이미터가 제일 처음에) 있을 수 있다. 에피택셜 또는 넌에피택셜 증착은, 디바이스를 통한 생성된 캐리어들의 소망하는 흐름을 보조하도록 설계된 적절한 도펀트 구배를 포함할 수 있고 또는 포함하지 않을 수도 있다.For the epitaxial deposition process, the epitaxially deposited TFSS may include an in situ emitter in situ deposited in the semiconductor deposition chamber. The emitter may also be added later as an ex situ emitter external to the epitaxy chamber. The structure on the template may have an emitter above (emitter last during deposition) or below (emitter first during deposition). Epitaxial or non-epitaxial deposition may or may not include an appropriate dopant gradient designed to assist the desired flow of generated carriers through the device.

이렇게 제조된, 고온 가능 템플릿 상에 약화층 상에 증착된 반도체의 층 구조는 매우 가치 있다. 이는 고체 템플릿 상에 박막을 반송할 수 있으며, 다음에 따르는 소위 온템플릿 처리(on-template processing)를 위한 더욱 큰 유연성을 가능하게 한다.The layer structure of the semiconductor thus deposited on the weakening layer on the high temperature capable template is very valuable. This can carry a thin film on a solid template, allowing greater flexibility for the so-called on-template processing that follows.

이러한 온템플릿 처리에 있어서, 템플릿은, 열적 산화 등의 산화 또는 막 증착 등의 열적 공정, 펄스화 나노초(ns), 펄스화 피코초(ps) 또는 스크라이빙, 도핑, 또는 융삭(ablation) 등의 다른 레이저 공정, 리소그래피, 스크린 인쇄, 스텐실 인쇄, 잉크젯 인쇄, 에어로졸 인쇄, 스프레이 코팅이나 에칭, 이온 주입, 함침 또는 단면 세척, 에칭 또는 증착(도금), 라미네이션, 다이 부착 또는 본딩, 박리, 표면의 습식 화학 텍스처링 또는 건식 텍스처링, 표면의 린싱, 세척과 건조 등의 화학적 기상 증착(CVD) 및 물리적 기상 증착(PVD) 공정을 포함하는 여러 온템플릿 처리 단계들에 걸쳐 얇고 부서지기 쉬운 TFSS를 이동시키고 지지하는 캐리어로서 기능을 하지만, 이러한 예들로 한정되지는 않는다. 여기서, 고유한 특징은, 템플릿이 깨끗하며 태양 전지와 호환성을 갖고, 강성이며 단단하며, 고온에 견디고, 재작업 가능하다는 점이다.In this on-template process, the template is a thermal process such as oxidation or film deposition such as thermal oxidation, pulsed nanoseconds (ns), pulsed picoseconds (ps) or scribing, doping, ablation, or the like. Other laser processes, lithography, screen printing, stencil printing, inkjet printing, aerosol printing, spray coating or etching, ion implantation, impregnation or single side cleaning, etching or deposition (plating), lamination, die attach or bonding, peeling, surface Move and support thin, brittle TFSS across several on-template processing steps including chemical vapor deposition (CVD) and physical vapor deposition (PVD) processes such as wet chemical texturing or dry texturing, surface rinsing, cleaning and drying. Function as a carrier, but are not limited to these examples. The unique feature here is that the template is clean, compatible with solar cells, rigid and rigid, resistant to high temperatures, and reworkable.

적절한 온템플릿 처리 후에, TFSS는 템플릿 캐리어로부터 (선택 사항으로는, TFSS에 라미네이트된, 코팅된, 또는 인쇄된, 또는 그외에는 부착된 백플레인 시트로 강화된 후에) 박리될 수 있다. TFSS(154)를 템플릿(150)으로부터 다공성 희생층(152)을 따라 박리하는 개념도가 도 5에 도시되어 있다. 박리는, 에피 박리 전에 에피층에 부착되는 임시 또는 영구 강화판이나 시트를 사용하여 또는 사용하지 않고 실행될 수 있다. 강화판이나 시트는 이때 또는 추후에 유전체 또는 도전성 전지 상호접속 재료 등의 구조를 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 사용된다면, 강화판은 강화판을 통한 또는 강화판 주위로의 TFSS의 전기적 접촉을 가능하게 하는 구멍 또는 그외에는 복수의 도전성 위치를 포함할 수 있으며, 이러한 구멍은 TFSS 박리시 존재할 수 있고 또는 추후에 형성될 수도 있다. 적절한 강화 재료는, 실리콘, 유리, 실리콘-알루미늄 합금, 프리프레그나 기타 유전 부착제 등의 플라스틱이나 폴리머, 알루미늄 등의 금속, 세라믹, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 박리 전 적절한 때에, 박리할 TFSS 영역의 경계 절단이나 형성은, 예를 들어, 레이저를 사용하여 달성될 수 있다. 도 4는 TFSS(154)를 둘러싸는 경계 절단부(156)를 도시한다.After proper on-template treatment, the TFSS may be stripped from the template carrier (optionally after being reinforced with a backplane sheet laminated, coated, printed, or otherwise attached to the TFSS). A conceptual diagram of peeling the TFSS 154 from the template 150 along the porous sacrificial layer 152 is shown in FIG. 5. Peeling can be performed with or without the use of a temporary or permanent reinforcing plate or sheet that is attached to the epi layer prior to epi peeling. The reinforcement plate or sheet may or may not include a structure such as a dielectric or conductive cell interconnect material at this time or later. If used, the reinforcement plate may include holes or other plurality of conductive locations that enable electrical contact of the TFSS through or around the reinforcement plate, which holes may be present during TFSS peeling or may be formed later. have. Suitable reinforcing materials may include plastics such as silicon, glass, silicon-aluminum alloys, prepregs or other dielectric adhesives, metals such as polymers, aluminum, ceramics, or combinations thereof. At appropriate times prior to exfoliation, boundary cutting or formation of the TFSS region to exfoliate can be achieved using, for example, a laser. 4 illustrates boundary cut 156 surrounding TFSS 154.

이 경계 절단은 TFSS의 박리 전에 또는 박리 후에 수행될 수 있다. 강화 공정과 재료에 따라, 박리 전과 박리 후 모두에 있어서 절단을 수행하는 것이 유리할 수 있다. 경계 절단은 또한 얇은 TFSS를 약화시키도록 기능을 하며 이에 따라 더욱 쉬운 박리를 용이하게 한다. 더욱 쉬운 박리를 용이하게 하는 다른 잠재적 방법은 바람직하게 템플릿의 에지에 적용되는 그라인딩 또는 그 외에는 마모 방법을 사용하는 것이다. 이렇게 함으로써, 템플릿의 에지에 있는 TFSS 에피택셜층 영역이 약 지점으로서 기능을 할 수 있고, 이 지점으로부터 박리가 개시될 수 있다. 이러한 예비 박리 그라인딩은 또한 TFSS(154)와 템플릿(150) 사이의 약화된 영역 내로의 공기 흐름을 용이하게 할 수 있고, 이에 따라 압력 균일화를 가능하게 하고 박리 움직임에 대한 압력 차 유도 저항을 제거할 수 있다. 박리 자체는, 박리를 위한 개시 위치로서 기능을 하는 국부적 약 영역들을 이용함으로써 실행될 수 있다.This boundary cutting can be performed before or after exfoliation of the TFSS. Depending on the reinforcement process and the material, it may be advantageous to perform the cutting both before and after peeling. Boundary cuts also function to weaken thin TFSS and thus facilitate easier peeling. Another potential way to facilitate easier peeling is to use grinding or otherwise wear methods that are preferably applied to the edges of the template. By doing so, the TFSS epitaxial layer region at the edge of the template can function as a weak spot, from which point peeling can be initiated. This preliminary delamination grinding can also facilitate air flow into the weakened region between the TFSS 154 and the template 150, thereby enabling pressure equalization and eliminating pressure differential induction resistance to delamination movements. Can be. Peeling itself may be performed by using local weak areas that function as a starting position for peeling.

선택 사항으로, 예를 들어, 템플릿과 기판 샌드위치의 양면에 진공을 펄스화함으로써 펄스력이 인가될 수 있다. 이러한 식으로, 박리 공정은, 템플릿 상의 대기압 유지력 더하기(plus) 전체 영역 결합력을 극복해야하기보다는 (지퍼를 개방하는 것과 다르지 않게) 위치와 시간에 걸쳐 연장될 수 있다. 대안으로, 활성 TFSS 층의 과도한 응력과 잠재적 균열에 기여할 수 있는 작은 곡률 반경을 피하기 위해, 템플릿과 부분적으로 박리된 TFSS를 본질적으로 병렬 유지하는 공정 동안, 박리는 기판의 에지 또는 코너에서 개시된 후 그곳에서부터 진행될 수 있다.Optionally, a pulse force can be applied, for example, by pulsing a vacuum on both sides of the template and the substrate sandwich. In this way, the peeling process can be extended over location and time (not different from opening the zipper) rather than having to overcome the atmospheric holding force plus full area bonding force on the template. Alternatively, during the process of essentially keeping the TFSS partially delaminated with the template, in order to avoid excessive stress and potential cracking of the active TFSS layer, the delamination is initiated at the edge or corner of the substrate and thereafter This can be done from.

활성 TFSS의 박리 후에, 특히, 템플릿이 활성 TFSS에 대하여 다소 오버사이즈인 경우에 활성 영역의 외부에 증착된 박막이 남아 있을 수 있다. 도 6a는 두 가지 가능성을 도시한다. 템플릿(200)은 TFSS(204)의 에지를 넘어 연장되는 다공성 반도체층(202)을 갖는다. 이는 박리에 문제를 야기하지 않는다.After exfoliation of the active TFSS, a thin film deposited outside of the active area may remain, especially if the template is somewhat oversized relative to the active TFSS. 6A shows two possibilities. The template 200 has a porous semiconductor layer 202 extending beyond the edge of the TFSS 204. This does not cause a problem in peeling.

그러나, 통상적인 CVD 증착 공정은, 정면뿐만 아니라, 설계에 따라, 템플릿의 후면과 에지에도 재료를 증착할 수 있다. 막 커버리지의 정도가 템플릿(210)에 예시되어 있다. 베벨 영역에서의 두꺼운 반도체층 증착이 바람직하지 못할 수 있다. 공정에 따라, 후면측 증착은 후속 처리에 유해할 수 있고, 또는 양면 처리의 경우에 후면측 증착이 정면측 증착에 비해 상당한 막을 생성한다면 바람직할 수 있다. 템플릿(210) 대신에 템플릿(200) 등의 템플릿으로 되도록 여러 예방책을 취할 수 있다. 후면측 및 베벨 증착을 피하거나 최소화하기 위한 한 가지 모드는, 수소 등의 중성 가스를 증착 단계 동안 템플릿의 후면과 에지 근처에서의 퍼지 가스로서 사용하는 것이다. 후면측 및 베벨 증착을 피하거나 최소화하기 위한 다른 한 모드는 증착 가스로부터 증착이 불필요한 영역을 가리는 샤도우 마스크를 사용하는 것이다. 후면측 및 베벨 증착을 감소시키기 위한 제3 모드는, 넓은 표면적을 갖는 서셉터 설계 또는 그외에는 가스 상으로부터 재료를 우선적으로 증착하도록 기능을 할 수 있는 최적화된 기하학적 구성을 이용하는 것이며, 이에 따라 증착이 불필요한 영역들에서의 증착 가스를 공핍시키는 것이다. 증착 공정들은 재료가 바람직하지 못한 영역들에 더욱 또는 덜 증착되는 위치와 방향을 선호하였을 수도 있다. 바람직하지 못한 재료의 증착을 동일한 템플릿의 여러 재사용에 걸쳐 균형 잡히게 하는 것이 유리할 수 있다. 이를 위해, 필요시 템플릿 배향을 추적할 수 있고, 배향이나 위치의 특정 변화를 생산 흐름의 일부로서 프로그래밍할 수 있다.However, conventional CVD deposition processes can deposit materials not only on the front but also on the back and edges of the template, depending on the design. The degree of membrane coverage is illustrated in template 210. Thick semiconductor layer deposition in the bevel region may be undesirable. Depending on the process, backside deposition may be detrimental to subsequent processing, or in the case of double sided treatment, it may be desirable if backside deposition produces a significant film compared to frontside deposition. Instead of the template 210, various precautions can be taken to be a template such as the template 200. One mode for avoiding or minimizing backside and bevel deposition is to use a neutral gas such as hydrogen as a purge gas near the backside and edge of the template during the deposition step. Another mode for avoiding or minimizing backside and bevel deposition is to use a shadow mask to mask areas where deposition is unnecessary from the deposition gas. A third mode for reducing backside and bevel deposition is to use a susceptor design with a large surface area or else use an optimized geometry that can function to preferentially deposit material from the gas phase. Depletion of deposition gas in unnecessary areas. Deposition processes may have preferred locations and orientations where the material is deposited more or less in undesirable areas. It may be advantageous to balance deposition of undesirable materials over multiple reuses of the same template. To this end, template orientation can be tracked as needed, and specific changes in orientation or position can be programmed as part of the production flow.

템플릿(210)에서, 다공성 실리콘층(212)은 템플릿의 에지 주위를 부분적으로 감싸지만, TFSS(214)는 더 멀리 감싼다. TFSS가 다공성 반도체의 에지를 벗어나 연장되는 상황에서는, 다른 방법을 채용하여 템플릿에 직접 접촉하는 TFSS의 부분을 제거할 수도 있다.In the template 210, the porous silicon layer 212 partially wraps around the edge of the template, while the TFSS 214 wraps further. In situations where the TFSS extends beyond the edge of the porous semiconductor, other methods may be employed to remove portions of the TFSS that are in direct contact with the template.

도 6b는 템플릿(200)의 경우의 TFSS 박리를 예시한다. TFSS(204)가 박리되어, 에지 잔여물이 없거나 거의 없다. 박리 후에, TFSS(204)는 레이저(206)에 의해 소정의 크기로 절단될 수 있다.6B illustrates TFSS peeling in the case of template 200. TFSS 204 is peeled off, with little or no edge residue. After exfoliation, the TFSS 204 may be cut to a desired size by the laser 206.

도 6c는, TFSS가 다공성 반도체층의 에지를 벗어나 연장되거나 다공성 반도체가 TFSS의 용이한 박리에 적절한 베벨 영역에서의 다공성이나 두께 없이 형성되지 않은 템플릿(210)을 도시한다. TFSS(214)는 레이저(216)에 의해 소정의 크기로 절단된 후 템플릿(210)으로부터 박리된다. 박리 후에, 잔여 막을 후속 제거할 수 있다. 다공성 반도체층에 결합되어 있고 템플릿(210)에 직접 결합되어 있지 않은 부분(218)은, 압축 공기, 고압 수 또는 상승압 수 또는 기타 적절한 유체, 테이핑-디테이핑 공정, 소닉(울트라 또는 메가소닉) 에너지, 또는 템플릿으로부터 떨어지도록 잔여 막을 그라인딩하거나 래핑하는 등의 머시닝 공정을 사용함으로써, 제거될 수 있다. 그라인딩은, 예를 들어, 마모성이며 반도체의 경도에 대하여 적절한 경도를 갖는 그라인딩 재료 또는 과도한 박막 증착물을 전단하는 연성 재료를 사용하여 달성될 수 있다. 후자는, 과도한 재료의 결합력이 더욱 작고 박막과 템플릿 사이의 약화층에 의해 제어된다는 사실을 이용한다. 과도한 박막은 또한 적절한 화학적 에칭에 의해서도 제거될 수 있다. 적절한 화학적 에칭은, 증착된 막과 템플릿 간의 양호한 도펀트 농도 또는 조성 기반 선택성을 생성하도록 선택될 수 있다. 이는 또한 제어되는 국부적 에칭을 이용할 수도 있다.FIG. 6C shows the template 210 in which the TFSS extends beyond the edge of the porous semiconductor layer or the porous semiconductor is not formed without porosity or thickness in the bevel area suitable for easy peeling off of the TFSS. The TFSS 214 is cut to a predetermined size by the laser 216 and then peeled off from the template 210. After exfoliation, the remaining film can be subsequently removed. The portion 218 coupled to the porous semiconductor layer and not directly coupled to the template 210 is compressed air, high pressure water or elevated pressure water or other suitable fluid, taping-detapping process, sonic (ultra or megasonic). It may be removed by using a machining process such as grinding or wrapping the remaining film away from the energy or template. Grinding can be accomplished using, for example, grinding materials or soft materials that shear excessive thin film deposits, which are abrasive and have an appropriate hardness relative to the hardness of the semiconductor. The latter takes advantage of the fact that the excessive binding force of the material is smaller and controlled by the weakening layer between the thin film and the template. Excess thin films can also be removed by appropriate chemical etching. Appropriate chemical etching may be selected to produce good dopant concentration or composition based selectivity between the deposited film and the template. It may also utilize controlled local etching.

증착된 잔여 박막은 단일 웨이퍼 단위로 또는 일괄 모드로 제거될 수 있다. 지금까지 설명한 제거 공정들은, 적어도 활성 영역 밖이며 베벨 에지에서의 템플릿의 베벨 상으로 연장되는 템플릿의 평평한 부분에서의 재료를 제거하도록 설계된 것이다. 다른 방법들을 이용하여, 다공성 반도체층의 국부적 부재 또는 불완전한 품질로 인해 템플릿(210)에 직접 결합되어 있는 TFSS의 나머지(220)를 제거할 수도 있다.The deposited thin film can be removed in a single wafer unit or in batch mode. The removal processes described so far are designed to remove material in the flat portion of the template that extends at least outside the active area and onto the bevel of the template at the bevel edge. Other methods may be used to remove the remainder 220 of the TFSS that is directly bonded to the template 210 due to the local absence or incomplete quality of the porous semiconductor layer.

전술한 예방책과는 독립적으로, 베벨 또는 후면 영역에서의 과도한 증착 재료를 제거하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 과도한 증착 재료의 제거는, 각 재사용 사이클 후에 또는 여러 재사용 사이클 후에 실행될 수 있고, 템플릿의 수명 전체에 걸쳐 반복될 수 있다. 도 6d는 그라인딩 테이프(224)를 사용하여 잔여물(220)과 국부적 불완전물(222)을 제거하는 것을 도시하고, 도 6e는 그라인딩, 연마를 위한 머신 도구 또는 그외에는 융삭 디바이스를 사용하는 것을 도시한다. 이러한 디바이스를 이용함으로써, 베벨 또는 후면 영역에서의 과도한 증착 재료가 감소될 수 있고 또는 완전히 제거될 수 있다. 테이프 기반 그라인더의 경우에, 템플릿은 통상적으로 다이아몬드나 실리콘 탄화물로 임베딩된 테이프가 있는 경우에 회전될 수 있다. 정사각형이나 의사 정사각형 등의 비원형 템플릿 기하학적 형상에 대해서는, 제거 설정이 달라야 하며, 예를 들어, 템플릿은 회전되지 않으며 측면으로 이동하거나, 선회(swivel)되거나, 발진되며, 또는, 테이프 유지/공급 메커니즘이 이동, 선회, 또는 발진될 수 있다. 제거 공정은 재료가 더욱 과도하게 증착된 영역에 있는 재료를 우선적으로 제거하도록 조정될 수 있다. 베벨 또는 후면 영역에서의 서로 다른 지점들에서의 증착된 재료의 제거는, 도구, 테이프, 또는 시트를 템플릿을 향한 서로 다른 각도, 입력, 또는 위치에서 부착함으로써 달성될 수 있다. 증착된 재료에 대한 다른 제거 구현예는 당업자에게 명백할 것이다. 과도한 증착물을 템플릿으로부터 기계적으로 제거하는 이러한 유형을 대체하는 공정은, 템플릿으로부터 과도한 증착물을 제거하고자 국부적으로 가해지는 적절한 화학물을 사용하는 것이다.Independently of the foregoing precautions, it may be advantageous to remove excess deposition material in the bevel or back region. Removal of such excess deposition material may be performed after each reuse cycle or after several reuse cycles and may be repeated throughout the life of the template. FIG. 6D shows the removal of residue 220 and local imperfections 222 using grinding tape 224, and FIG. 6E shows the use of a machine tool for grinding, polishing or else a grinding device. do. By using such a device, excessive deposition material in the bevel or backside region can be reduced or eliminated completely. In the case of tape-based grinders, the template can be rotated in the presence of tape, typically embedded with diamond or silicon carbide. For non-circular template geometries such as squares or pseudo-squares, the removal setting must be different, for example, the template is not rotated and is laterally moved, swiveled, or oscillated, or the tape retention / feed mechanism. It can be moved, swiveled, or oscillated. The removal process may be adjusted to preferentially remove material in areas where the material is more heavily deposited. Removal of the deposited material at different points in the bevel or back region can be accomplished by attaching the tool, tape, or sheet at different angles, inputs, or locations towards the template. Other removal embodiments for the deposited material will be apparent to those skilled in the art. An alternative process of this type of mechanical removal of excess deposits from a template is to use appropriate chemicals applied locally to remove excess deposits from the template.

도 6E에서는, 정밀 그라인딩 휠(226)(또는 연마 휠 또는 슬러리)을 사용하여 템플릿(210)의 에지 주위의 막을 제거한다. 그러나, 이는, 예를 들어 후면 그라인더(230)를 사용하여 제거될 수 있는 잔여물(228)을 후면측에 남길 수 있다. 또한, 베벨 그라인딩 휠의 기능과 에지 후면 그라인딩 휠의 기능을 하나의 도구로 결합하는 것도 고려할 수 있다.In FIG. 6E, a precision grinding wheel 226 (or abrasive wheel or slurry) is used to remove the film around the edge of the template 210. However, this may leave a residue 228 on the rear side that may be removed using, for example, the rear grinder 230. It is also conceivable to combine the functions of the bevel grinding wheel and the edge back grinding wheel into one tool.

테이프, 시트, 또는 정밀 베벨 그라인딩/연마 단계를 대체하는 다른 공정은 직접적 또는 물 분사 유도형 레이저를 사용하여 템플릿의 베벨 및 하측의 과도한 증착물을 제거하고 베벨을 재형상화하는 것이다. 레이저 기반 베벨 재료 제거 공정의 효과가 도 6f에 도시되어 있다. 이 방법은 특히 정밀한 치수의 제어를 가능하게 하는 장점을 가질 수 있다. 전술한 방법들의 조합도 가능하다. 도시한 바와 같이, 템플릿(210)은 도 6f에서 채용한 레이저 에지 융삭에 의해 거의 제거되지 않았고 또는 전혀 제거되지 않았다.Another process to replace tape, sheet, or precision bevel grinding / polishing steps is to remove the bevel and underside of the template and reshape the bevel using a direct or water jet guided laser. The effect of the laser based bevel material removal process is shown in FIG. 6F. This method may have the advantage of enabling particularly precise control of the dimension. Combinations of the above methods are also possible. As shown, the template 210 was rarely removed or not removed at all by the laser edge ablation employed in FIG. 6F.

일부 경우에, 도 6c 내지 도 6e에 함께 전술한 공정들은 여전히 불필요한 추가 TFSS 재료를 템플릿의 후면측과 정면측에 일부 남긴다. 이러한 경우에, 도 6g에 도시한 바와 같이, 그라인더(232)를 사용하여 그 재료를 제거할 수 있다. 이를 행하지 않으면, 남아 있는 정면측 TFSS 재료로 인해 템플릿(210) 상에서 생성되는 다음 TFSS가 그 지점에 "고정"되어, 박리가 더욱 어려워질 수 있다. 템플릿을 재사용하기 전에 과도한 재료를 제거함으로써, 이러한 문제점을 완화시킬 수 있다.In some cases, the processes described above in conjunction with FIGS. 6C-6E still leave some unnecessary extra TFSS material on the back and front sides of the template. In this case, as shown in FIG. 6G, the grinder 232 may be used to remove the material. If this is not done, the next TFSS generated on the template 210 due to the remaining front-side TFSS material "fixes" at that point, making peeling more difficult. This problem can be alleviated by removing excess material before reusing the template.

임의의 방법에 의해 불필요한 TFSS 재료를 제거한 후에, 통상적인 흐름은, 여러 용도로 기능을 하는, 예를 들어, 첫째, 템플릿을 반복 재사용을 견딜 수 있는 재사용가능 상태로 만들고, 둘째, 박리 희생층의 나머지를 제거하고, 다음으로, 동일한 템플릿 상에 증착될 후속 TFSS의 수명에 유해한 금속 오염물을 제거하고, 마지막으로, 유기 잔여물 또는 금속 함유 잔여물 등의 임의의 온템플릿 공정들의 유해 잔여물을 제거하도록 기능을 하는 재사용 세척을 포함할 수 있다. 통상적으로, 재사용 세척 후에, 템플릿은 다시 다공성 반도체 형성 공정을 거치고, 이에 따라 다른 박리 희생층을 형성한다. 이어서, 박리될 박막의 증착이 또 이어진다. 후속 처리가 전술한 바와 같이 계속된다.After removing the unnecessary TFSS material by any method, a conventional flow may, for example, first make the template reusable to withstand repeated reuse, and secondly, to remove the sacrificial sacrificial layer. Removes the remainder, then removes metal contaminants that are detrimental to the lifetime of subsequent TFSSs to be deposited on the same template, and finally removes harmful residues of any on-template processes such as organic or metal containing residues. Reusable washes that function to do so. Typically, after a reuse wash, the template is again subjected to a porous semiconductor forming process, thereby forming another peel off sacrificial layer. Subsequent deposition of the thin film to be exfoliated is then followed. Subsequent processing continues as described above.

템플릿의 후면측으로 연장되는 잔여 증착은, 추가 처리에 유해할 수 있고, 템플릿이 반복적으로 희생층 형성/증착/추가 처리/박리/후 박리 처리 공정을 거침에 따라 축적될 수 있다. 후면측의 잔여 증착은 취급에 유해하고 매끄럽지 못한 템플릿 표면들을 야기할 수 있고 템플릿이 파괴되는 성향을 야기할 수 있다. 따라서, (전술한) 후면측 증착 재료의 회피 또는 제거가 유리할 수 있다. 이는 각 재사용 사이클 후에 또는 여러 재사용 사이클들 후에 실행될 수 있고, 템플릿의 수명에 걸쳐 반복될 수 있다. 이러한 방법들은, 완전한 후면 영역으로부터 재료를 제거함으로써 또는 후면측 에지에 주로 증착된 재료를 웨이퍼 에지에서 국부적으로만 제거함으로써 행해질 수 있다.Residual deposition extending to the backside of the template may be detrimental to further processing and may accumulate as the template repeatedly undergoes sacrificial layer formation / deposition / additional treatment / peel / post peeling treatment. Residual deposition on the back side can cause template surfaces that are detrimental to handling and not smooth and can cause the template to be destroyed. Thus, avoidance or removal of the backside deposition material (described above) may be advantageous. This can be done after each reuse cycle or after several reuse cycles and can be repeated over the life of the template. These methods can be done by removing material from the complete backside area or by only locally removing material at the wafer edge that is deposited primarily on the backside edge.

템플릿은 전체 공정에 있어서 고 가치의 원자재이다. 따라서, 템플릿이 유지할 수 있는 증착 사이클들(템플릿 재사용 사이클들)의 잠재적 개수를 연장하도록 기능을 하는 임의의 공정은 (전지당 템플릿의 분활상환 비용을 감소시킴으로써) 가치 명제에 실질적으로 추가된다. 따라서, TFSS 막의 박리나 제거 또는 템플릿 상의 결함 있는 처리의 경우에, 템플릿은 조정 공정을 거칠 수 있다. 이러한 조정 공정은, 템플릿의 전체 영역의 또는 템플릿의 문제 있는 부분들만의 그라인딩 및/또는 연마로 이루어질 수 있다. 연속 조정 후에, 템플릿은 공정 루프 내에 재진입될 수 있고 재사용을 재개할 수 있다.Templates are high value raw materials for the whole process. Thus, any process that functions to extend the potential number of deposition cycles (template reuse cycles) that a template can maintain is substantially added to the value proposition (by reducing the cost of crediting a template per cell). Thus, in the case of peeling or removing the TFSS film or defective processing on the template, the template may go through an adjustment process. This adjustment process may consist of grinding and / or grinding of the entire area of the template or only the problematic parts of the template. After continuous adjustment, the template can be re-entered into the process loop and resume reuse.

그라인딩 및/또는 연마는 단면 또는 양면 그라인더/연마기를 사용하여 달성될 수 있다. 그라인딩/연마 공정은 표면 마무리의 필요성에 따라 선택된다. 추후에 태양 전지용 기판을 형성하는 전술한 TFSS는 기판의 경면 연마면 마무리에 의존하지 않는다. 따라서, 경면 연마 반도체 표면으로서 시작하지 않아도 되는 템플릿 표면 상에 다공성 반도체 희생층을 형성할 수 있다는 점을 지적하는 것이 중요하다. 어느 단계에서 기판의 불완전한 처리가 발생하는지는 미리 알려져 있지 않고 그리고 두께가 알려져 있다면 HVM-호환성 그라인드/연마 공정이 시작 템플릿으로부터의 재료의 최소량을 모두 사용하므로, 그라인더/연마기에서 다수의 템플릿들을 동시에 동일한 목표 두께로 처리할 수 있도록 박리 공정에 후속하는 한 단계에서 템플릿들을 검사하고 이들을 두께 범위로 분류하는 것이 유리하다. 전술한 증착으로부터의 국부적 잔여물과 두께에 대한 분류는 광학적, 용량성, 또는 가스 백 압력(gas back pressure) 기반 검지 등의 적절한 장비로 동시에 행해질 수 있다.Grinding and / or grinding may be accomplished using single or double side grinders / polishing machines. The grinding / polishing process is chosen according to the needs of the surface finish. The above-described TFSS for forming a substrate for a solar cell later does not depend on the mirror polished surface finish of the substrate. Therefore, it is important to point out that a porous semiconductor sacrificial layer can be formed on a template surface that does not have to start as a mirror polished semiconductor surface. It is not known at what stage the incomplete treatment of the substrate occurs and if the thickness is known, the HVM-compatible grind / polishing process uses the minimum amount of material from the starting template, so that multiple templates at the same time in the grinder / grinder It is advantageous to inspect the templates and classify them into thickness ranges in one step following the peeling process so that they can be processed to the target thickness. Classification of local residues and thicknesses from the foregoing depositions can be done simultaneously with suitable equipment, such as optical, capacitive, or gas back pressure based detection.

템플릿 캐리어로부터 박리되었으며 템플릿 상에서 여러 공정들을 거친 TFSS는 박리 후에 추가로 처리될 수 있다. TFSS 및 TFSS의 충분한 층 두께를 위한 추가 취급을 위한 여러 실시예들이 가능하며, TFSS는 그대로 추가 공정들을 통해 자기 지지될 수 있고 취급될 수 있다. TFSS 재료를 증착하는 데 사용되는 템플릿이 피라미드, 프리즘의 어레이 등의 3차원 구조 또는 다른 기하학적 3차원 형상을 형성하기 위한 구조를 갖추면, TFSS는 증착된 TFSS 재료의 양이 매우 적더라도 자기 지지될 수 있다. 이러한 구조적 특징은 3차원 템플릿과 TFSS의 잠재적인 장점이다. 층 두께가 TFSS가 자기 지지되는 데 충분하지 않으면, TFSS는 적절한 지지판, 시트, 또는 막을 통해 추가 처리 동안 지지될 수 있다.TFSS that has been peeled from the template carrier and has undergone several processes on the template can be further processed after peeling. Various embodiments are available for further handling for sufficient layer thickness of TFSS and TFSS, which can be self-supported and handled through further processes as is. If the template used to deposit the TFSS material has a structure for forming three-dimensional structures such as pyramids, arrays of prisms, or other geometric three-dimensional shapes, the TFSS can self-support even with very small amounts of deposited TFSS material. have. This structural feature is a potential advantage of 3D templates and TFSS. If the layer thickness is not sufficient for the TFSS to self-support, the TFSS may be supported during further processing through a suitable support plate, sheet, or film.

개시한 방법들의 목표는 이러한 템플릿들의 유용한 수명을 연장하고 이러한 템플릿들을 제조하고 사용하는 분할상환 비용을 감소시키는 것이다. 이는, 적절한 도핑 레벨의 에피택셜 증착을 이용하여 양극 산화(또는 애노드 에칭)에 의해 다공성 반도체/실리콘을 이러한 템플릿들 상에 형성하도록, 유사 도핑 또는 적어도 적절한 도핑을 갖는, 본 명세서에서 "조정 재료"라 칭하는 유사 재료를 추가함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 시작 템플릿이 p+ 도핑 실리콘으로 이루어지면, 에피택셜 막은 또한 보론(p+) 등의 p형 도펀트로 인시츄 도핑되고, 추가된 조정 재료는 양극 산화 공정을 이용하여 적절히 도핑(p+ 도핑)되어 다공성 층을 형성한다.The goal of the disclosed methods is to extend the useful life of these templates and to reduce the cost of repayment of making and using these templates. This is referred to herein as " adjustment material " with pseudo doping or at least suitable doping, to form porous semiconductor / silicon on these templates by anodization (or anode etching) using an appropriate doping level of epitaxial deposition. This can be accomplished by adding a similar material called. For example, if the starting template consists of p + doped silicon, the epitaxial film is also in-situ doped with a p-type dopant, such as boron (p +), and the added adjustment material is appropriately doped (p + doping) using an anodic oxidation process. To form a porous layer.

이러한 증착 공정은, 두께와 재료 세기를 추가하기 위해, 각 템플릿 재사용 사이클 또는 바람직하게는 각 다수의 템플릿 재사용 사이클 또는 템플릿 두께가 소망 값보다 작을 때와 같이, 필요할 때마다 또는 유리할 때마다 사용될 수 있다.This deposition process can be used whenever needed or whenever advantageous, such as when each template reuse cycle or preferably each of multiple template reuse cycles or template thicknesses is smaller than a desired value, to add thickness and material strength. .

일반적으로, 이러한 조정 재료는, a) 결함 있거나 매우 얇은 (템플릿 재사용 사이클의 유용 횟수 면에서) 템플릿의 유용한 수명을 연장시킬 수 있고, b) 템플릿이 더욱 긴 유용 수명 사이클을 제공할 수 있게 하고 전지당 분활상환 템플릿 비용을 적게 하는 더욱 두꺼운 템플릿을 제공할 수 있고, c) 시작 웨이퍼의 표면을 개선/평탄화함으로써 후속 처리를 위해 매끄러운 표면을 제공할 수 있고, d) 템플릿의 수명에 걸쳐 더욱 균일한 템플릿 두께 범위를 제공할 수 있고 이에 따라 템플릿의 열적 질량에 관한 변동성 등의 과도하게 다른 템플릿 두께들로 인해 야기될 수 있는 공정 변동성을 최소화할 수 있으며, 이러한 변동성 예로 한정되지는 않는다.In general, such adjustment materials can be used to a) extend the useful life of a template that is defective or very thin (in terms of the number of uses of the template reuse cycle), b) allowing the template to provide a longer useful life cycle and A thicker template can be provided that lowers the cost of sugar repayment template, and c) improves / planarizes the surface of the starting wafer to provide a smooth surface for subsequent processing, and d) is more uniform over the lifetime of the template. Template thickness ranges can be provided, thereby minimizing process variability that can be caused by excessively different template thicknesses, such as variability with respect to the thermal mass of the template, and are not limited to this example of variability.

전술한 바와 같이, TFSS가 템플릿으로부터 박리된 후에, 템플릿은, 이러한 동일한 다공성 실리콘(PS) 형성, TFSS 증착, 선택 사항인 지지 백플레인의 부착이나 접착을 포함한 온템플릿 처리, 제거 공정, 조정 공정을 반복적으로 거칠 수 있도록 표면 에칭/세척 및 기타 공정들을 이용하여 추가 공정 단계들로 처리될 수 있다. 이러한 사이클들 동안, 템플릿은 두께를 유지하지 못하게 된다.As noted above, after the TFSS has been stripped from the template, the template may repeat this on-template treatment, removal process, adjustment process including formation of the same porous silicon (PS), deposition of TFSS, and attachment or adhesion of an optional support backplane. And further processing steps using surface etching / cleaning and other processes to be rough. During these cycles, the template does not maintain thickness.

그러나, 실질적으로는 허용가능한 템플릿 두께 손실에 한계가 있으며 재료 두께 손실 때문에, 템플릿 세기가 감소되며 템플릿의 파괴율이 과도하게 될 수 있어서, 상당한 수율 손실이 발생할 수 있다.However, practically there is a limit to the acceptable template thickness loss and because of the material thickness loss, the template strength can be reduced and the breakage rate of the template can be excessive, resulting in significant yield loss.

이러한 템플릿 두께 손실 단점들을 피하기 위해, 개시하는 방법들은, 템플릿을, 유사한 도핑의, 결정성, 바람직하게는, 에피택셜이나 그 외에는 의사 에피택셜 막으로 두껍게 함으로써 템플릿 수명을 연장한다. 여기서, 의사 에피택셜 막은, 의사 단결정 잉곳으로부터 생성되는 실리콘 웨이퍼로부터의 의사 단결정 템플릿인 템플릿 상에 성장된 막으로서 정의된다. 이 공정은, 예시적인 일 실시예로서 3차원 구조의 템플릿을 도시하는 도 7a 내지 도 7c에 대략적으로 개시되며, 평면형, 대략 평면형, 및 랜덤하게 미리 텍스처링된 템플릿들도 동일한 방법들을 채용할 수 있다. 템플릿(300)이 TFSS 제조 공정들을 거침에 따라, 초기 두께 hA로서 도 7a에 도시한 템플릿의 두께는 도 7b에 도시한 바와 같이 더욱 작은 두께 hB로 감소된다(예시를 위해, 두께 감소가 일정한 비율로 도시되지는 않는다). 도 7a에서, 3차원 구조인 반전된 피라미드들(302)의 리지들은 정면측 템플릿 에지(에지는 템플릿의 비사용 부분임)가 평평한 균일면 상에 있음을 주목한다. 그러나, 도 7b에서, 템플릿이 애노드 에칭 및/또는 습식 에칭으로부터 얇게 된 후에, 3차원 구조의 리지들은, 평평한 템플릿 에지를 갖는 균일한 평면이 아니며, 이 리지들은 더욱 낮아져 있다. 이어서, 템플릿의 두께는, 유사 재료(304)를 템플릿에 에피택셜 증착함으로써 증가될 수 있고, 이는 도 7c에서 hC로 도시한 템플릿 두께를 증가시킨다. 도 7a에 도시한 시작 템플릿으로서 동일한 유형과 도핑 농도로 된 반도체 재료(304)가 예시되어 있다. 또한, 3차원 구조의 리지들이 평평한 템플릿 에지를 갖는 균일한 면 상에 있도록 복구되었다는 점에 주목한다. 따라서, 템플릿 두께와 3차원 구조는 (PS의 형성에 사용되는) 템플릿 상면 상에의 유사 재료의 층의 증착에 의해 복구되었다.To avoid these template thickness loss shortcomings, the disclosed methods extend template life by thickening the template with a similar doping, crystalline, preferably epitaxial or otherwise pseudo epitaxial film. Here, the pseudo epitaxial film is defined as a film grown on a template which is a pseudo single crystal template from a silicon wafer produced from a pseudo single crystal ingot. This process is outlined in FIGS. 7A-7C showing a template of a three-dimensional structure as one exemplary embodiment, and planar, approximately planar, and randomly pre-textured templates can employ the same methods. . As the template 300 goes through TFSS fabrication processes, the thickness of the template shown in FIG. 7A as the initial thickness hA is reduced to a smaller thickness hB as shown in FIG. 7B (for example, the thickness reduction is a constant rate). Not shown). In FIG. 7A, the ridges of the inverted pyramids 302, which are three-dimensional in structure, note that the front side template edge (edge is an unused portion of the template) is on a flat uniform surface. However, in FIG. 7B, after the template is thinned from the anode etch and / or the wet etch, the ridges of the three-dimensional structure are not uniform planes with flat template edges, and these ridges are lower. The thickness of the template may then be increased by epitaxially depositing a similar material 304 on the template, which increases the template thickness shown by hC in FIG. 7C. As the starting template shown in FIG. 7A, a semiconductor material 304 of the same type and doping concentration is illustrated. It is also noted that the ridges of the three-dimensional structure have been restored to be on a uniform face with flat template edges. Thus, the template thickness and three-dimensional structure were recovered by the deposition of a layer of similar material on the template top surface (used to form the PS).

중요한 것은, 제공되는 방법들은, 임의의 3차원 표면 토포그래피, 통상적으로는, 템플릿의 표면 상의 캐비티의 개구부를 형성하는 리지들에 의해 정의된 캐비티를 포함한 3차원 표면 토포그래피를 갖는 템플릿이나 웨이퍼에 적용될 수 있다는 점이다.Importantly, the methods provided may be applied to a template or wafer having any three-dimensional surface topography, typically a three-dimensional surface topography including a cavity defined by ridges that form openings in the cavity on the surface of the template. It can be applied.

후막 공정(thickening process)은 템플릿의 수명 사이클 동안 여러 번 실행될 수 있다. 이에 따라, 특히, 소정의 템플릿 상의 에피택셜 증착 공정이 웨이퍼링 공정에 의해 시작 템플릿을 생산하는 것보다 비용 효과적인 방식으로 행해질 수 있다면, 템플릿을 더욱 가치있게 한다. 예를 들어, 두께가 소정의 임계값 미만으로 감소될 때 또는 재사용의 소정의 횟수 후에 템플릿의 주기적인 또는 그 외에는 규칙적인 후막화는, 생산 라인의 유지에 유리하고, 열적 구동 어닐링, 성장이나 증착, 인쇄 또는 리소그래피 공정들, 라미네이션 등의 공정들, 및 더욱 작은 두께 범위가 유리한 기타 공정들에 대한 엄격한 제어를 유지하는 데 유리하다.The thickening process can be performed several times during the life cycle of the template. This makes the template even more valuable, especially if the epitaxial deposition process on a given template can be done in a more cost effective manner than producing the starting template by the wafering process. For example, periodic thickening of the template when the thickness is reduced below a predetermined threshold or after a predetermined number of reuses is advantageous for the maintenance of the production line, thermal drive annealing, growth or deposition. , Printing or lithography processes, processes such as lamination, and other processes where smaller thickness ranges are advantageous for maintaining tight control.

변형예로서, 라이트하게 도핑된 템플릿으로 시작하여 후막화 층의 에피택셜 증착을 통해 (템플릿의 상면으로서 도면에 도시된) 후속 양극 산화 사이클들을 거치는 영역만을 더욱 헤비하게 도핑할 수 있다. 이는 반도체 웨이퍼의 가격이 통상적으로 도펀트 양에 의해 영향을 받기 때문에 저 비용의 시작 템플릿을 이용할 수 있게 한다. 또한, 잉곳 전체에 걸쳐, 도핑 레벨은 통상적으로 상당한 프로파일을 거치게 된다. 따라서, 잠재적으로 수많은 TFSS의 형성과 템플릿의 수명에 걸친 이러한 도핑 변형이 TFSS의 형성에 끼치는 영향은, 다공성층을 형성하도록 양극 산화되는 템플릿 표면층 상에만 조정 재료를 증착함으로써 감소될 수 있다. 다른 일 실시예는 템플릿에 대하여 더욱 높은 도핑 농도로 시작하여 표면에서의 더욱 낮은 도핑 농도를 증착하는 것을 포함한다. 템플릿 비용에 잠재적으로 추가되지만, 이러한 구성은 다공성 반도체층 또는 다공성 반도체층들을 형성하는 데 사용되는 양극 산화 공정 동안 웨이퍼에 걸친 전계의 매우 효과적인 균일화를 가능하게 한다.As a variant, it is possible to start with a lightly doped template and do more heavy doping only through the epitaxial deposition of the thickening layer through subsequent anodic oxidation cycles (shown in the figure as the top surface of the template). This makes it possible to use low cost starting templates because the price of semiconductor wafers is typically influenced by the amount of dopant. In addition, throughout the ingot, the doping level typically goes through a significant profile. Thus, the potential impact of this doping strain on the formation of TFSS over the formation of numerous TFSSs and the lifetime of the template can be reduced by depositing the conditioning material only on the template surface layer that is anodized to form the porous layer. Another embodiment includes depositing lower doping concentrations at the surface starting with higher doping concentrations for the template. Although potentially added to the template cost, this configuration allows for highly effective homogenization of the electric field across the wafer during the anodic oxidation process used to form the porous semiconductor layer or porous semiconductor layers.

에피택셜 실리콘의 비교적 두꺼운 층을 템플릿 상에 증착하여 템플릿 두께를 두껍게 하는 다른 이점들은 템플릿의 재사용 사이클들의 전체에 걸쳐 발생하는 공정 불완전성을 매끄럽게 하는 것을 포함한다.Other advantages of depositing a relatively thick layer of epitaxial silicon on a template to thicken the template thickness include smoothing process imperfections that occur throughout the reuse cycles of the template.

첫째, 템플릿으로부터의 박막(TFSS) 제거의 일부로서, 예를 들어, 레이저를 이용한 절단 공정을 채용할 수 있지만, 이러한 예로 한정되지는 않는다. 이 절단 공정은 변동으로 인해 템플릿의 표면 상에 절단부와 마크를 의도적으로 또는 우연히 생성할 수 있다. 이러한 절단부는 결정성 성장면을 제공하도록 후속 에칭에 의해 매끄럽게 될 수 있다. 후막화를 위한 두꺼운 에피 증착은, 새로운 시작 표면을 평탄화하는 데 사용되며, 따라서 절단 마크들의 후속하는 부정적 영향을 방지한다.First, as part of the removal of the thin film (TFSS) from the template, for example, a cutting process using a laser may be employed, but is not limited to this example. This cutting process may intentionally or accidentally create cuts and marks on the surface of the template due to variations. Such cuts may be smoothed by subsequent etching to provide a crystalline growth surface. Thick epitaxial deposition for thickening is used to planarize the new starting surface, thus preventing subsequent negative effects of the cutting marks.

둘째, 일반적으로, 취급, 캐리어 또는 서셉터로부터의 접촉력으로 인해, 또는 미립자 오염으로 인해, 템플릿 상에 PS 양극 산화층은 완전하지 않은 면적들/영역들이 존재할 수 있기 때문이다. 이어서, 에피택셜 TFSS 증착 전의 베이킹 공정 동안, 상층은 영향을 받은 영역들에서 완전하게 리플로우하지 않는다. 이는 TFSS의 일부가 템플릿에 고정되어 있기 때문에 TFSS의 완전한 제거가 더 이상 가능하지 않은 템플릿 상의 존들로 이어질 수 있다. 템플릿 에지 영역들에서 이러한 현상이 특히 발생하기 쉽다. TFSS는 일반적으로 후속 PS 형성이 가능하도록 정확한 도핑을 갖지 않기 때문에, 고정된 영역은, 양극 산화 동안 둘러싸는 영역들이 최적의 전류 밀도를 얻지 못하고 고정된 영역들 상에 증착된 실리콘 자체가 둘러싸는 TFSS 재료의 제거에 저항하는 유지력을 제공하므로, 높이와 폭에 있어서 증가할 수 있다.Second, in general, due to contact forces from the handling, carrier or susceptor, or due to particulate contamination, the PS anodization layer may have incomplete areas / areas on the template. Then, during the baking process before epitaxial TFSS deposition, the top layer does not completely reflow in the affected areas. This can lead to zones on the template where the complete removal of the TFSS is no longer possible because part of the TFSS is fixed to the template. This phenomenon is particularly likely to occur in template edge regions. Since the TFSS generally does not have the correct doping to enable subsequent PS formation, the fixed region is surrounded by the silicon itself deposited on the fixed regions without surrounding regions obtaining optimal current density during anodization. It provides a retaining force that resists the removal of material, so it can increase in height and width.

정확한 도핑 농도의 두꺼운 에피택셜 막을 증착하여 PS를 다시 형성함으로써, 이러한 결함이 있는 스폿들/영역들이 다시 박리에 적절하게 될 수 있다. 이 공정은 3차원 구조의 템플릿이 도시되어 있는 도 8a와 도 8b에 도시되어 있지만, 동일한 개념을 대략 평평하거나 랜덤하게 미리 텍스처링된 템플릿에 적용할 수도 있다. 도 8a는 여러 번의 TFSS 제조 및 재사용 사이클 후의 템플릿(310)과 잔여 에피 층(312)을 도시한다. 잔여 에피 층(312)은 PS 형성을 위한 잘못된 도핑 농도를 갖고 있으며, 다공성 반도체 또는 다공성 실리콘이 이 층 상에 형성될 수 없으므로 TFSS 형성 공정에서 영구적 결함으로 된다.By re-depositing the PS by depositing a thick epitaxial film of the correct doping concentration, these defective spots / areas can again be suitable for exfoliation. This process is illustrated in Figures 8A and 8B, where a template of three-dimensional structure is shown, but the same concept may be applied to approximately flat or randomly pre-textured templates. 8A shows template 310 and residual epi layer 312 after several TFSS fabrication and reuse cycles. The remaining epi layer 312 has an incorrect doping concentration for PS formation and becomes a permanent defect in the TFSS formation process since no porous semiconductor or porous silicon can be formed on this layer.

도 8b에서, 에피택셜 성장층(314)은 PS 형성에 사용되는 템플릿 표면의 나머지(상면)뿐만 아니라 잔여 에피 층(312) 위로도 형성되었다. 에피택셜 성장층(314)은 다공성 반도체/실리콘(PS) 형성을 위한 적절한 도핑을 갖고, 전체 템플릿 표면에 걸친 PS의 형성을 가능하게 하고, 이에 따라 결함 있는 잔여 에피 층(312)을 완화시킬 수 있고 템플릿으로부터의 TFSS의 효과적이며 깨끗한 박리를 가능하게 한다.In FIG. 8B, epitaxially grown layer 314 was formed over the remaining epi layer 312 as well as the rest (top) of the template surface used to form the PS. The epitaxial growth layer 314 has the appropriate doping for forming porous semiconductor / silicon (PS), and allows the formation of PS over the entire template surface, thereby mitigating the defective residual epi layer 312. And enable effective and clean peeling of TFSS from the template.

후막화 층의 에피택셜 증착 후에는, 선택 사항으로, 베벨 에지 위의 후막화 층을 제거하도록 템플릿의 베벨 에지에 대한 처리가 이어질 수 있다. 이러한 추가 처리는 에피택셜 성장 특징들의 일부이며 예를 들어 템플릿 세기에 유해할 수 있는 에지에서의 날카로운 사면(facet)을 감소시킬 수 있다.After epitaxial deposition of the thickening layer, optionally, treatment may be followed for the bevel edge of the template to remove the thickening layer over the bevel edge. This further treatment is part of the epitaxial growth features and can reduce sharp facets at the edges, which can be detrimental to template strength, for example.

이러한 에지 처리는, 테이프를 통한 또는 그라인딩/연마 휠을 통한, 또는 레이저 에지 베벨 공정을 통한, 또는 템플릿 에지에 가까운 화학적 에칭을 통한 에지 베벨 그라인딩/연마 등의 다수의 방식으로 실행될 수 있다. 이러한 동일한 방법들은, 영역 그라인딩/연마와 함께, 임의의 템플릿 에지에서의 후면 증착의 영향을 감소시키기 위해, 템플릿의 후면의 에지에서 실행될 수도 있다.Such edge treatment may be performed in a number of ways, such as through edge tape bevel grinding / polishing, through a grinding / polishing wheel, through a laser edge bevel process, or through chemical etching close to the template edge. These same methods may be performed at the edge of the back side of the template to reduce the effect of backside deposition at any template edge, along with area grinding / polishing.

단결정 또는 의사 단결정 반도체 웨이퍼 제조 비용은, 시작 재료 비용, 통상적으로 초크랄스키 성장이나 캐스팅에 의해 수행되는 잉곳 성장 - 후자의 경우에는 잠재적으로 단결정 시드형 의사 단결정 잉곳임 -, 이어서, 웨이퍼의 크로핑(cropping), 및 스퀘어링(squaring), 슬라이싱, 베벨 그라인딩, 래핑, 에칭, 연마 등의 제조 단계들에 연관된 공정들에 의해 종종 제어된다.The cost of producing a single crystal or pseudo single crystal semiconductor wafer is the starting material cost, typically an ingot growth performed by Czochralski growth or casting, in the latter case potentially a single crystal seeded pseudo single crystal ingot, followed by cropping of the wafer. It is often controlled by processes associated with manufacturing steps such as cropping, squaring, slicing, bevel grinding, lapping, etching, polishing, and the like.

이러한 웨이퍼를 반복되는 반도체 재료 증착 및 제거/박리 공정들의 효과적인 비용을 위한 템플릿으로서 사용하기 위해서는, 이러한 템플릿들의 제조 비용을 최소로 유지할 필요가 있다. 래핑, 그라인딩, 및/또는 연마는 상당한 비용을 제시하기 때문에, 이러한 단계들을 모두 함께 피하거나 이러한 단계들을 더욱 값싼 단계들로 대체하는 것이 바람직하다.In order to use such a wafer as a template for the effective cost of repeated semiconductor material deposition and removal / peeling processes, it is necessary to keep the manufacturing costs of these templates at a minimum. Because lapping, grinding, and / or polishing presents a significant cost, it is desirable to avoid all of these steps together or replace these steps with cheaper steps.

또한, 박막 또는 얇은 포일 태양 전지 기판들은, 슬라이싱과 선택 사항인 베벨 그라인딩 후 절삭 손상 제거 에칭을 수용하는 시작 기판을 사용하여 생성될 수 있다. 그러나, 이러한 박막 태양 전지 기판들은 연관된 부표면(sub-surface) 손상이 제거되더라도 절삭 마크로부터 잔여 템플릿 토포그래피를 반송한다. 이러한 잔여 템플릿 토포그래피는 바람직할 수도 있고 바람직하지 않을 수도 있다.Thin film or thin foil solar cell substrates may also be created using a starting substrate that accommodates slicing and optional cutting damage removal etch after bevel grinding. However, these thin film solar cell substrates carry the remaining template topography from the cutting mark even if the associated sub-surface damage is eliminated. Such residual template topography may or may not be desirable.

박막 반도체 태양 전지 기판의 증착 공정의 일부로서, 고 용량 저 비용 에피택셜 반응 장치들이 개발되어 왔다. 이러한 반응 장치들은 저 비용에서의 평탄화 특징에 의해 매끄러운 막들의 증착을 가능하게 한다.As part of the deposition process of thin film semiconductor solar cell substrates, high capacity low cost epitaxial reaction devices have been developed. These reactors allow for the deposition of smooth films by the planarization feature at low cost.

따라서, 비교적 매끄러운 웨이퍼들의 제조 비용을 감소시키기 위해, 슬라이싱된 웨이퍼들이, 선택 사항인 베벨 처리 후에, 절삭 손상 제거 및 세척이 시작 웨이퍼의 레벨에 가깝거나 이 레벨과 동일한 도펀트 레벨로 에피택셜 층 증착을 수용하도록 공정을 실행할 수 있다. 도 9a 내지 도 9c는 이 공정의 주요 제조 단계들 중 일부를 도시한다. 도 9a는 잉곳으로부터 웨이퍼를 슬라이싱함으로써 생성되는 부표면 손상(324)과 슬라이싱 절삭 마크(322)가 있는 웨이퍼(320)를 도시한다. 도 9b는 절삭 손상 제거 에칭을 행하여 부표면 손상(324)을 제거하였지만 슬라이싱 절삭 마크(322)는 제거하지 못한 웨이퍼(320)를 도시한다. 도 9c는 웨이퍼(320)와 유사한 도핑을 갖는 층(326)의 정면/상면 에피 증착 및 절삭 손상 제거 에칭 후의 템플릿(320)을 도시한다. 층(326)의 에피택셜 증착의 평탄화 효과는, 도 9a와 도 9b에 도시한 슬라이싱 절삭 마크들 위로 매끄러운 표면 토포그래피(328)를 제공하며, 추가 템플릿 처리를 가능하게 한다. 이어서, 이러한 증착 후의 웨이퍼 표면을 이용하여 매끄러운 박막 반도체 태양 전지 기판들을 형성 및 박리할 수 있고 또는 그 웨이퍼 표면을 처리하여 텍스처링된 패턴 또는 3차원 표면 특징부를 형성할 수 있다. 에피택셜 층 증착은 웨이퍼의 단면에 행해진 것으로 도시되어 있다. 그러나, 예를 들어, 템플릿 또는 웨이퍼의 양면에 다공성 반도체 박리층들을 형성한 후 나중에 템플릿의 양면으로부터 태양 전지들을 획득할 수 있도록 웨이퍼의 양면에 후속하여 또는 동시에 이러한 증착을 수행하는 것을 고려할 수도 있다.Thus, in order to reduce the manufacturing cost of relatively smooth wafers, the sliced wafers may be subjected to epitaxial layer deposition after the optional bevel treatment, at a dopant level that is close to or equal to the level of the starting wafer removal and cleaning. The process can be run to accommodate. 9A-9C show some of the main manufacturing steps of this process. 9A shows wafer 320 with subsurface damage 324 and slicing cut marks 322 generated by slicing the wafer from the ingot. FIG. 9B shows the wafer 320 where a subcutaneous damage 324 was removed by a cutting damage removal etch but not the slicing cutting mark 322. 9C shows template 320 after front / top epitaxial deposition and cutting damage removal etching of layer 326 having a similar doping as wafer 320. The planarization effect of epitaxial deposition of layer 326 provides a smooth surface topography 328 over the slicing cutting marks shown in FIGS. 9A and 9B and allows for further template processing. The wafer surface after such deposition can then be used to form and peel smooth thin film semiconductor solar cell substrates or to process the wafer surface to form textured patterns or three-dimensional surface features. Epitaxial layer deposition is shown as being done on the cross section of the wafer. However, for example, it may be considered to form porous semiconductor exfoliation layers on both sides of the template or wafer and then perform such deposition subsequent or simultaneously to both sides of the wafer so that solar cells can be obtained later on both sides of the template.

추가 이점으로는, 공정에 있어서 실리콘을 모두 소모하고 웨이퍼를 가늘게 하는 웨이퍼 래핑, 그라인딩 또는 연마와는 달리, 증착된 막을 사용함으로써, 웨이퍼를 사실상 두껍게 하고, 이에 따라 웨이퍼를 많은 수의 재사용 사이클 동안 사용할 수 있다.As an added benefit, in contrast to wafer wrapping, grinding, or polishing, which consumes all silicon and thins the wafer in the process, using a deposited film substantially thickens the wafer, thus making the wafer available for a large number of reuse cycles. Can be.

전술한 개시 내용으로부터, 당업자라면, 미소 전자 기계 구조(MEMS) 등의 다른 분야 및 태양 전지 기판 생산용 템플릿 형성을 위한 적절한 두께와 도핑 유형과 레벨의 에피택셜 층들을 증착하는 다른 장점들을 도출할 수 있다. 전술한 바로 한정되지 않는 다음에 따르는 설명과 대응 도면들은, 본 출원에 개시된 내용에 더욱 직접적으로 관련된 것이다.From the foregoing disclosure, one skilled in the art can derive other advantages, such as microelectromechanical structure (MEMS), and other advantages of depositing epitaxial layers of suitable thickness and doping type and level for forming templates for solar cell substrate production. have. The following description and the corresponding drawings, which are not limited to the foregoing immediately, are more directly related to the contents disclosed in the present application.

이하의 개시 내용은, 전술한 개시 내용과 함께, 본 출원에 더욱 직접적으로 관련되며, 단결정 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼를, 박막들이 여전히 템플릿에 부착되고 이에 따라 템플릿에 의해 지지되고 있는 동안 반도체 박막에 대한 일련의 처리 단계들의 완료 후에 캐리어들로부터 후속 박리되는 (단결정 실리콘 막 등의) 증착된 반도체 박막의 반복 생산을 위한 소위 "템플릿"이라고 하는 재사용가능한 캐리어로서 사용하는 것이다. 이어서, 박리된 반도체 박막을 추가 처리하여 태양 전지 등의 디바이스 또는 기타 반도체 디바이스로 만들 수 있다. 개시된 내용은 또한 반도체 박막과 이를 이용하여 제조된 태양 전지의 향상된 성능과 수율을 가능하게 하는 공정들에 관한 것이다.The following disclosure, in conjunction with the foregoing disclosure, is more directly related to the present application, in which a semiconductor wafer, such as a single crystal silicon wafer, is applied to a semiconductor thin film while the thin films are still attached to the template and thus supported by the template. It is to use as a reusable carrier called a "template" for the repeated production of a deposited semiconductor thin film (such as a single crystal silicon film) which is subsequently peeled off from the carriers after completion of a series of processing steps. The exfoliated semiconductor thin film can then be further processed into devices such as solar cells or other semiconductor devices. The disclosure also relates to processes that enable improved performance and yield of semiconductor thin films and solar cells fabricated using the same.

본 개시 내용은, 잔여물 등의 공정 불완전성과 다수의 반도체 박막 제조 사이클 동안의 캐리어들의 치수와 양 변화에도 불구하고 결정성 반도체 웨이퍼 등의 캐리어 웨이퍼들의 여러 번의 재사용을 가능하게 하는 신규한 구조, 방법, 및 장치를 제공한다. 또한, 이러한 방법과 장치는 소정의 공정 또는 치수 불완전성과 변화를 감소시키거나 피한다.The present disclosure provides a novel structure, method that enables multiple reuse of carrier wafers, such as crystalline semiconductor wafers, in spite of process imperfections such as residues and dimension and quantity changes of carriers during multiple semiconductor thin film fabrication cycles. , And a device. In addition, such methods and apparatus reduce or avoid certain process or dimensional imperfections and variations.

본 개시 내용은, 또한, 증착이 바람직하지 않은 웨이퍼의 후면에서의 영역들 상으로의 과도한 반도체 막의 증착을 피하기 위한 신규한 구조와 방법을 실증한다. 또한, 상기한 템플릿들의 사용가능 수명에 걸쳐 최적화된 템플릿 폼 팩터들과 에지 형상들의 구성을 가능하게 하는 방법을 개시한다. 또한, 태양 전지를 위한 제조 기반으로서 재사용가능한 캐리어 웨이퍼들 상에 반복적으로 증착되고 이러한 웨이퍼들로부터 반복적으로 박리되는 반도체 박막들을 처리하는 태양 전지 제조 공장 내에서의 새로운 실행 계획 개념을 용이하게 하는 방법, 구조, 및 장치를 설명한다. 이러한 방안에서, 적어도 일부 태양 전지 처리 단계들은, 반도체 박막이 캐리어 웨이퍼들 상에서 지지되고 있는 동안 그리고 반도체 박막이 강화판으로 강화되어 캐리어 웨이퍼로부터 박리되기 전에 그 반도체 박막에 대하여 수행된다. 본 개시 내용은, 또한, 효과적인 패시베이션을 달성하고, 고 품질의 패시베이션 코팅을 가능하게 하고, 박막에 걸친 특히 태양 전지의 활성 영역에 걸친 에지 균열 형성과 전파를 방지하기 위해, 후속 처리 동안 상기 반도체 박막의 에지를 적절히 보호하는 방법들을 포함한다. 전체적인 열적 경비를 완화시키도록 정면 수율을 낮게 제공하기 위한 신규한 방법들도 제시한다.The present disclosure also demonstrates a novel structure and method for avoiding the deposition of excess semiconductor film onto regions on the backside of a wafer where deposition is undesirable. Also disclosed is a method that enables the construction of optimized template form factors and edge shapes over the usable life of the templates described above. In addition, a method of facilitating new implementation planning concepts within a solar cell manufacturing plant that processes semiconductor thin films repeatedly deposited on reusable carrier wafers and repeatedly peeled from such wafers as a manufacturing base for solar cells, The structure and apparatus will be described. In this approach, at least some solar cell processing steps are performed on the semiconductor thin film while the semiconductor thin film is being supported on the carrier wafers and before the semiconductor thin film is reinforced with a reinforcement plate and peeled from the carrier wafer. The present disclosure also discloses the semiconductor thin film during subsequent processing to achieve effective passivation, to enable high quality passivation coating, and to prevent edge crack formation and propagation across the thin film, particularly over the active region of the solar cell. Methods for adequately protecting the edges of the? New methods are also proposed to provide low frontal yields to mitigate overall thermal costs.

결정성 실리콘은 현재 광기전 태양 전지를 위한 지배적인 흡수 재료이다. 오늘날의 태양 전지의 제조 비용의 상당 부분은 태양 전지의 제조에 이용되는 실리콘 웨이퍼 제조로부터 발생한다. 이를 위해, 실리콘 박막, 특히, 고 효율 태양 전지의 제조를 위해 수㎛ 내지 수십㎛ 두께 범위의 단결정 실리콘 박막을 사용하는 것이 매우 매력적이다.Crystalline silicon is currently the dominant absorbing material for photovoltaic solar cells. Much of the manufacturing cost of today's solar cells comes from the manufacture of silicon wafers used to make solar cells. To this end, it is very attractive to use silicon thin films, in particular monocrystalline silicon thin films in the thickness range of several micrometers to several tens of micrometers, for the production of high efficiency solar cells.

결정성 실리콘 웨이퍼, 특히, 단결정 실리콘 웨이퍼를 단결정 실리콘 박막 제조 공정에서의 캐리어 웨이퍼로서 사용하는 것이 특히 유리할 수 있다. 일 실시예에서, 박리 희생층(또는 분리층 또는 클리비지층)은 캐리어 웨이퍼의 표면 상에 형성되고 후속하여 (단결정 등의) 얇은 결정성층 또는 실리콘 및/또는 다른 반도체의 층 시스템이 박리 희생층 상에 에피택셜 방식으로 증착된다. 선택 사항으로, 태양 전지 제조 공정 단계들은 얇은 결정성층이 캐리어 웨이퍼 상에서 캐리어 웨이퍼에 의해 지지되고 있는 동안 그 얇은 결정성층에 대하여 수행될 수 있다. 이어서, 얇은 결정성층을, 캐리어 웨이퍼로부터 박리할 수 있고, 선택 사항으로는, 필요하다면 (영구적인 강화판일 수 있는) 후속 캐리어판으로 강화한 후에 박리할 수 있다.It may be particularly advantageous to use crystalline silicon wafers, in particular single crystal silicon wafers, as carrier wafers in monocrystalline silicon thin film manufacturing processes. In one embodiment, a delamination sacrificial layer (or separation layer or cleavage layer) is formed on the surface of the carrier wafer and subsequently a thin crystalline layer (such as single crystal) or a layer system of silicon and / or other semiconductors is placed on the delamination sacrificial layer. It is deposited epitaxially. Optionally, solar cell manufacturing process steps may be performed on the thin crystalline layer while the thin crystalline layer is being supported by the carrier wafer on the carrier wafer. The thin crystalline layer can then be peeled off from the carrier wafer and, optionally, after strengthening with a subsequent carrier plate (which may be a permanent strengthening plate), if desired.

박리 전에, 다양한 처리 단계들 동안, 특히, 예를 들어, 블랭킷 또는 패터닝된 분리 층들의 증착, 인쇄 또는 성장, 층들, 컨택트 개구부의 패터닝, 컨택트 재료 증착, 후속하여 캐리어 웨이퍼로부터의 박리 후에 박막을 지지하는 지지 구조의 부착 등의, 태양 전지를 형성하는 데 필요한 공정들 동안 (단결정 캐리어 웨이퍼 상의 단결정 박막 등의) 반도체 박막을 지지하도록 하지 실리콘 캐리어 웨이퍼(재사용가능한 템플릿)를 사용하는 것이 유리할 수 있다. 여기서는, 전술한 온템플릿 공정들을 허용하는 추가 공정들을 제공한다.Prior to delamination, the thin film is supported during various processing steps, in particular after, for example, deposition, printing or growth of blanket or patterned isolation layers, patterning of layers, contact openings, deposition of contact material, and subsequently delamination from the carrier wafer. It may be advantageous to use a silicon carrier wafer (reusable template) to support a semiconductor thin film (such as a single crystal thin film on a single crystal carrier wafer) during processes required to form a solar cell, such as attaching a support structure. Here, additional processes are provided that allow for the on-template processes described above.

캐리어로부터의 반도체 박막의 박리 후에, 선택 사항으로는, (태양 전지 백플레인 등의 영구적 지지 구조일 수 있는) 지지 구조 상으로의 박리 후에, 태양 전지의 제조를 완료하는 데 추가 처리가 필요할 수 있다. 이러한 후 박리 공정들은, 태양 전지의 태양 면측의 표면 텍스처링과 패시베이션 등의 (선택 사항으로는, 영구적 지지판 상에서 지지되는) 반도체 박막의 박리된 표면에 대하여 수행될 수 있는 공정들을 포함하지만, 본 명세서에서 제공되는 것들로 한정되지는 않는다.After exfoliation of the semiconductor thin film from the carrier, optionally, after exfoliation onto the support structure (which may be a permanent support structure such as a solar cell backplane), further processing may be required to complete the manufacture of the solar cell. These post peel processes include processes that can be performed on the peeled surface of the semiconductor thin film (optionally supported on a permanent support plate), such as surface texturing and passivation on the solar side of the solar cell, but herein It is not limited to those provided.

일반적으로, (단결정 실리콘 등의) 결정성 캐리어 웨이퍼(재사용가능한 템플릿 등)와 (다공성 실리콘 등의) 적절한 박리 희생층 등의 전술한 구조들은 고 효율 태양 전지에 요구되는 고 품질 단결정 재료의 증착을 가능하게 한다. 흔히, 이 공정을 경제적으로 행하기 위해, 캐리어 웨이퍼들(또는 호스트 템플릿)은 시작 캐리어 웨이퍼 비용이 여러 번의 재사용에 걸쳐 분할상환될 수 있도록 여러 번 재사용될 필요가 있다.In general, the above-described structures, such as crystalline carrier wafers (such as single crystal silicon) (such as reusable templates) and appropriate stripping sacrificial layers (such as porous silicon), prevent deposition of the high quality single crystal materials required for high efficiency solar cells. Make it possible. Often, to economically perform this process, the carrier wafers (or host template) need to be reused many times so that the starting carrier wafer cost can be repaid over several reuses.

반도체 박막 제조 공정 동안, 캐리어 웨이퍼를, 재사용 세척, 선택 사항인 에칭, (다공성 실리콘 등의) 박리 희생층 또는 박리 희생층들 형성, 고온 에피택셜 반도체 증착 등의 여러 제조 공정들로 처리한다. 선택 사항으로, 이어서, 캐리어 웨이퍼는, 박막의 박리(여기서, 상기 박리는 백플레인 등의 저가의 강화판을 사용한 얇은 반도체층의 영구적 강화 후에 발생할 수 있음)로 이어지는 여러 공정 단계들을 통해(예를 들어, 후면 접합 후면 접촉 태양 전지의 후면에 대한 공정 단계들의 대부분 또는 모두를 통해) (1㎛ 미만 내지 최대 약 100㎛, 더욱 바람직하게는 50㎛ 미만의 두께 범위의 단결정 실리콘층 등의) 반도체 박막을 지지할 수도 있다. 따라서, 개시 내용은, 전술한 제조 단계들 등의 제조 단계들 동안 하나의 캐리어의 반복 사용을 가능하게 하는 최적화되고 경제적인 공정을 제공한다.During the semiconductor thin film fabrication process, the carrier wafer is subjected to various fabrication processes such as reuse cleaning, optional etching, formation of delamination sacrificial layers or delamination sacrificial layers (such as porous silicon), and high temperature epitaxial semiconductor deposition. Optionally, the carrier wafer is then subjected to several process steps (e.g., followed by delamination of the thin film, where the delamination can occur after permanent reinforcement of a thin semiconductor layer using a low-cost reinforcement plate, such as a backplane). Back Junction Supports a semiconductor thin film (such as a single crystal silicon layer in a thickness range of less than 1 μm to up to about 100 μm, more preferably less than 50 μm) through most or all of the process steps for the backside of the back contact solar cell. You may. Thus, the disclosure provides an optimized and economical process that allows for repeated use of one carrier during manufacturing steps, such as the manufacturing steps described above.

개시 내용은, 일반적으로 박막 또는 얇은 포일 재료의 증착에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는, 고 효율 태양 전지의 제조시 사용하기 위한 에피택셜 단결정 또는 의사 단결정 실리콘 막(에피 막)의 증착에 관한 것이다. 동작시, 재사용가능 수명을 연장하고 실리콘 태양 전지의 제조 공정에서 사용되는 기판이나 템플릿의 분할상환 비용을 감소시키는 방법들을 개시한다. 또한, 저 품질의 시작 표면을 실리콘 웨이퍼의 개선된 품질의 시작 표면으로 변환하는 제공하는 방법들을 개시한다.The disclosure generally relates to the deposition of thin film or thin foil materials, and more particularly to the deposition of epitaxial single crystal or pseudo single crystal silicon films (epi films) for use in the manufacture of high efficiency solar cells. In operation, methods are disclosed that extend the reusable life and reduce the cost of repayment of substrates or templates used in the manufacturing process of silicon solar cells. Also disclosed are methods for providing a conversion of a low quality starting surface to an improved quality starting surface of a silicon wafer.

도 10a와 도 10b는, 얇은 단결정 실리콘 (또는 다른 반도체) 기판을 사용하는 후면 접촉/후면 접합 태양 전지를 포함하는, 개시 내용에 따라 고 효율 결정성 박막 태양 전지를 제조하기 위한 주요 제조 단계들을 설명하는 두 개의 공정 흐름 실시예들이지만, 이러한 예로 한정되지는 않는다. 이러한 두 개의 예시적인 공정 흐름들은, 이 단계들이 반드시 모두 필요하지 않을 수도 있고, 또는 다른 순서로 다양한 재료에 대하여 채용될 수도 있으므로, 설명을 위해 개시된 것일 뿐이다. 다시, 개시 내용은 전술한 공정들과 재료들의 임의의 개수의 변동예에 적용가능하다.10A and 10B illustrate key fabrication steps for fabricating a high efficiency crystalline thin film solar cell in accordance with the disclosure, including a back contact / back junction solar cell using a thin single crystal silicon (or other semiconductor) substrate. Although two process flow embodiments are not limited to this example. These two example process flows are only disclosed for illustration as these steps may not necessarily be all necessary, or may be employed for various materials in a different order. Again, the disclosure is applicable to any number of variations of the processes and materials described above.

각 제조 및 사이클에 대한 시작 템플릿은, 신규한 또는 조정된 템플릿에 상관없이, 원형, 정사각형, 직사각형, 의사 정사각형, 코너 반경이나 다양한 기타 코너 절단(truncation)을 갖는 정사각형 등의 임의의 형상이나 치수의 (결정성 실리콘 웨이퍼 등의) 반도체 웨이퍼일 수 있다. 그러나, 흔한 시작 템플릿 형상들을 이용하는 것이 현실적일 수 있으며, 일부 공정들은, 템플릿 자체의 적절한 베벨 형상과 치수 및/또는 형상에 의해 개선되거나 또는 이러한 치수 및/또는 형상으로부터 큰 이점을 얻는다.The starting template for each manufacturing and cycle may be of any shape or dimension, such as round, square, rectangular, pseudo-square, square with corner radius or various other corner truncations, regardless of new or adjusted template. Semiconductor wafers (such as crystalline silicon wafers). However, it may be practical to use common starting template shapes, and some processes are improved by or benefit from the appropriate bevel shape and dimensions and / or shape of the template itself.

박리층 또는 박리층들의 형성 동안, 단계 1: 다공성 실리콘(또는 일반적으로 다공성 반도체)은, 박리층에 또는 층 시스템의 일부(예를 들어, 적어도 두 개의 서로 다른 다공성을 갖는 다공성 실리콘)로서 사용된 후, 고 생산성 일괄 다공성 실리콘 반응 장치에서 증착을 수행하는 것이 비용 효과적일 수 있다. 다공성 실리콘 형성을 위한 적절한 방법과 장치의 상세한 설명은 위에서 이미 개시하였다. 양극 산화(또는 애노드 에칭) 반응을 위해, 일 실시예에서는, 템플릿들의 적절한 에지 밀봉에 의해 멀티 웨이퍼 배치의 웨이퍼들 사이에 전해질이 밀봉된다. 적절한 에지 밀봉은 정도로 치수 변화와 작은 에지 불완전성을 수용할 정도로 부응해야 한다. 그 결과, 웨이퍼의 에지에서, 밀봉부는 (도 12에 도시한 바와 같이) 웨이퍼의 적어도 작은 부분에 걸쳐 둘러쌀 수 있다. (양면으로부터 태양 전지를 생성하는 양면 템플릿을 위해 양면을 양극 산화할 수 있지만) "정면"측 또는 양극 산화되는 측에서, 이러한 밀봉 둘러쌈에 의해, 템플릿의 바로 에지 근처에서의 국부적 양극 산화를 방지할 수 있다. 그 결과, 에지에 가깝게 형성되는 박리층의 구조/두께가 없거나 불충분하다. 따라서, 박막의 증착 및 템플릿으로부터의 박막의 후속 박리 후에, 적절한 박리층이 없는 템플릿 표면 영역은, (에피택셜 실리콘 증착 등의) 반도체 박막 증착이 웨이퍼 베벨 정점까지 그리고 가능하게는 템플릿의 에지 근처의 후면까지 계속 진행될 수 있으므로, 반도체 박막의 잔여물을 포함할 수 있다.During the formation of the release layer or release layers, step 1: porous silicon (or generally porous semiconductor) is used in the release layer or as part of the layer system (eg, porous silicon having at least two different porosities). Afterwards, it may be cost effective to perform deposition in a high productivity batch porous silicon reaction apparatus. Details of suitable methods and apparatus for forming porous silicon have already been disclosed above. For an anodization (or anode etch) reaction, in one embodiment, the electrolyte is sealed between the wafers in a multi-wafer arrangement by proper edge sealing of the templates. Proper edge sealing must be adequate to accommodate dimensional variations and small edge imperfections. As a result, at the edge of the wafer, the seal may surround over at least a small portion of the wafer (as shown in FIG. 12). On the "front" side or on the side being anodized, such sealing enveloping prevents local anodization near the edge of the template (although it can anodize both sides for a solar cell from both sides). can do. As a result, there is no or insufficient structure / thickness of the release layer formed close to the edge. Thus, after deposition of the thin film and subsequent delamination of the thin film from the template, the template surface area without a suitable delamination layer is such that semiconductor thin film deposition (such as epitaxial silicon deposition) is carried out to the wafer bevel vertex and possibly near the edge of the template. It may continue to the back side, and may include residues of the semiconductor thin film.

이러한 잔여물을 제거하는 방법은, 이 잔여물을 제거해야 한다면, 정밀 그라인딩 휠 또는 테이프 그라인딩/연마 공정(또는 이들의 조합) 등의 마모 방법을 웨이퍼 베벨에서 이용하는 것이다. 대안으로, 템플릿의 에지에 가까운 국부적 에칭을 사용하는 습식 에칭 공정을 채용할 수도 있다. 이러한 습식 에칭 공정은, 적절한 화학 반응을 채용하여, 다공성 반도체 박리층 시스템을 형성하도록 전기 화학적으로 에칭된 템플릿으로부터의 재료 등의 헤비 p-도핑된 재료에 비해, 예를 들어 라이트 n-도핑된 에피택셜층 잔여물으로부터의 라이트 n-도핑된 재료에 대하여 더욱 빠른 에칭이 가능하도록 개선될 수 있다. 예를 들어, 에지에 가까운 국부적 습식 에칭을 위해 KOH 등의 알칼리 에칭액 또는 기타 수소화물, 및 산성 에칭액을 적용할 수 있다.The method of removing these residues is to use wear methods such as precision grinding wheels or tape grinding / polishing processes (or combinations thereof) at the wafer bevel if the residues must be removed. Alternatively, a wet etch process may be employed that uses a local etch close to the edge of the template. Such wet etching processes employ, for example, light n-doped epi, as compared to heavy p-doped materials, such as materials from templates electrochemically etched to form a porous semiconductor release layer system by employing an appropriate chemical reaction. It can be improved to allow faster etching for light n-doped material from the tactile layer residue. For example, alkaline etchant such as KOH or other hydrides, and acid etchant may be applied for local wet etching near the edge.

베벨 그라인딩/연마 방법을 위해 스크래칭 또는 홈 형성이 웨이퍼 베벨로 제한되어야 하므로 불완전하거나 손실된 박리층의 영역을 웨이퍼 베벨로만 제한하는 것이 중요할 수 있다. 영역 그라인딩 방법은, 장비와 마모성 입도 관점에서, 실리콘 웨이퍼의 절단을 피하는 데 상당히 어려울 수 있다.Since scratching or groove formation must be limited to wafer bevels for the bevel grinding / polishing method, it may be important to limit the area of incomplete or lost exfoliation layer to wafer bevels only. The area grinding method can be quite difficult to avoid cutting silicon wafers in terms of equipment and abrasive grain size.

개시한 해결책은, 맞춤형 에지 베벨, 특히, 통상적인 반도체 적용예에서 사용되는 베벨보다 큰 맞춤형 에지 베벨을 갖는 템플릿을 포함한다. 다른 일 실시예에서, 에지 베벨은 (다공성 실리콘 등의) 다공성 반도체 형성을 위해 양극 산화되는 면에서 더욱 크다. 더욱 큰 에지 베벨은, 박리층 양극 산화 공정과 후속하는 베벨 상에 증착된 에피택셜층의 잔여물 형성 동안 에지 밀봉 문제를 다루는 데 유리하다.The disclosed solution includes templates with custom edge bevels, especially custom edge bevels larger than the bevels used in conventional semiconductor applications. In another embodiment, the edge bevel is larger in terms of being anodized to form porous semiconductors (such as porous silicon). Larger edge bevels are advantageous for addressing edge sealing issues during the exfoliation layer anodization process and subsequent formation of the residue of the epitaxial layer deposited on the bevel.

템플릿이 직경이나 기타 X 또는 Y 방향으로 대형 크기를 갖고 후속하여 약간 작은 치수로 조절될 수도 있지만, Z 방향(템플릿 두께)으로 대형 크기를 갖는 템플릿은, 웨이퍼 두께의 마모성 제거가 템플릿의 두께 손실을 가속화하여 템플릿의 재사용 수명을 감소시킬 수 있으므로, 더욱 문제로 된다. 또한, 웨이퍼 두께의 마모성 제거는, 파괴를 증가시키는 경향이 있는 웨이퍼에 대한 모멘텀을 표명하지 않고서는 이루어지기 어렵다.While templates may be large in diameter or other X or Y direction and subsequently scaled to slightly smaller dimensions, for templates with large size in the Z direction (template thickness), wear removal of wafer thickness may reduce the thickness loss of the template. This is more problematic because it can accelerate and reduce the reuse life of the template. In addition, wear removal of the wafer thickness is difficult to achieve without demonstrating momentum to the wafer, which tends to increase fracture.

달성가능한 템플릿 재사용의 궁극적 또는 총 횟수는 재사용당 템플릿 두께 손실에 크게 관련된다. 따라서, 재사용 사이클당 템플릿 두께 손실을 최소화하는 것이 바람직하다. 재사용 사이클당 템플릿 두께는, 일반적으로, 표면 상의 잔여 다공성 실리콘, 템플릿 실리콘, 및 기타 불완전성을 제고하는 에칭 단계들뿐만 아니라 양극 산화 공정(다공성 실리콘층 형성)에 의해서도 손실된다. 또한, 템플릿 두께는, 그라인딩, 래핑 또는 전자 연마 또는 화학적 기계적 연마를 포함한 연마 등의 수단을 통해 완전한 표면 조정을 거치는 템플릿에 대하여 손실된다.The ultimate or total number of template reuse achievable is highly related to template thickness loss per reuse. Therefore, it is desirable to minimize template thickness loss per reuse cycle. Template thickness per reuse cycle is generally lost by anodization processes (porous silicon layer formation) as well as etching steps that enhance residual porous silicon, template silicon, and other imperfections on the surface. In addition, template thickness is lost for the template undergoing complete surface adjustment through means such as grinding, lapping or polishing, including electropolishing or chemical mechanical polishing.

새로워진 또는 신규 웨이퍼는 이상적으로는 적절히 큰(예를 들어, 400>um) 대칭적 또는 비대칭적 에지 베벨로 제조되어야 한다. 그러나, 템플릿 웨이퍼는 재사용마다 두께를 잃고, 조정 공정의 일부로서 양극 산화층이 추후에 박리된 박막층(바람직하게 에피택셜 막에 대한 시드로서 기능을 하는 의사 단결정 상층) 상으로 부분적으로 전사되고 (희석 KOH계 에칭액 등의) 적절한 습식 에칭액으로 부분적으로(그 층의 약한 고 다공성 하위 부분) 후속하여 쉽게 에칭되므로 양극 산화된 면의 더 많은 두께를 잃는다.New or new wafers should ideally be made with moderately large (eg 400> um) symmetrical or asymmetrical edge bevels. However, the template wafer loses thickness upon reuse, and is partially transferred onto a thin film layer (preferably a pseudo single crystal upper layer that functions as a seed for the epitaxial film) as an anodic oxide layer is subsequently peeled off as part of the adjustment process (diluted KOH Easily subsequently etch partially (weakly high porosity lower portion of the layer) with a suitable wet etchant, such as a system etchant, thus losing more thickness of the anodized face.

템플릿 웨이퍼가 재사용 동안 두께를 비대칭적으로 잃게 됨에 따라, 웨이퍼에 대한 베벨 형상을 최적으로 조절할 수도 있다. 예를 들어, 베벨이 웨이퍼 내로(바람직하게는 약 1mm 이상) 크게 잠식하는 것을 일관되게 유지하기 위해, 베벨 각도가 다른(또는 각도 테이프 그라인드/연마가 다른) 다른 베벨 그라인딩 휠을 적용하여 각 사용 동안 베벨을 교정(redress)할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼가 더욱 얇아짐에 따라, 베벨 각도가 웨이퍼 면에 대하여 더욱 예각으로 된다.As the template wafer loses thickness asymmetrically during reuse, the bevel shape for the wafer may be optimally adjusted. For example, to maintain consistent bevel encroachment into the wafer (preferably about 1 mm or more), different bevel grinding wheels with different bevel angles (or different angular tape grind / polishing) may be applied during each use. The bevel can be redressed. For example, as the wafer becomes thinner, the bevel angle becomes more acute with respect to the wafer surface.

도 11a와 도 11b는 개시 내용에 따른 템플릿의 단면도로서, 계속 재사용된 템플릿들에 대한 긴 상면 베벨을 유지하는 개념을 예시한다.11A and 11B are cross-sectional views of templates in accordance with the disclosure, illustrating the concept of maintaining a long top bevel for templates that have been reused over time.

도 12는, 다수의 재사용 사이클 후의 템플릿의 단면도로서, 다공성 반도체층이나 층 구조를 형성하도록 양극 산화 또는 (통상적으로 HF/IPA 혼합물에서의) 습식 애노드 에칭 동안 계속 재사용된 템플릿들에 대한 긴 상면 베벨이 템플릿의 일관된 에지 밀봉을 어떻게 유지하는 지를 예시한다.12 is a cross-sectional view of the template after a number of reuse cycles, showing a long top bevel for templates that are continuously reused during anodization or wet anode etching (typically in a HF / IPA mixture) to form a porous semiconductor layer or layer structure. It illustrates how to maintain a consistent edge seal of this template.

도 13은 양극 산화 장비의 템플릿의 단면도로서, 유연성 있는 밀봉부를 사용한 양극 산화 동안의 템플릿의 일관된 에지 밀봉으로 인해, 퓨즈된 증착 박막의 영역을 베벨 그라인딩 메커니즘을 이용하여 퓨즈된 증착 박막을 제거할 수 있도록 템플릿 상의 베벨 영역으로 어떻게 제한할 수 있는지를 예시한다.FIG. 13 is a cross-sectional view of the template of the anodization equipment, and due to the consistent edge sealing of the template during anodization using a flexible seal, the region of the fused deposited thin film may be removed using a bevel grinding mechanism. Illustrate how you can limit it to the bevel area on the template.

(단결정 실리콘 박막 같은 단결정 반도체 등의) 반도체 박막 태양 기판의 형성을 위한 다공성 박리(과 에피택셜 시드)층 또는 층 구조를 형성하는 데 사용되는 양극 산화 공정을 위해 대략 균일한 전계를 유지하는 것은, 템플릿의 에지에서의 구체적인 도전일 수 있다. 따라서, 템플릿 에지에서의 누출로 인해 도전성 유체 경로가 비균일한 양극 산화를 야기할 수 있으므로 양극 산화 동안 신뢰성 있는 에지 밀봉은 중요하다. 개시한 유연성 있는 밀봉 해결책은, 템플릿을 위한 신뢰성 있고 반복 가능한 에지 밀봉 성능 및 이에 따라 신뢰성 있고 반복 가능한 에지 잔여물 제거 성능을 허용하는 템플릿 에지에 가까운 신뢰성 있고 반복 가능한 양극 산화 성능을 제공한다.Maintaining a substantially uniform electric field for the anodic oxidation process used to form a porous exfoliation (and epitaxial seed) layer or layer structure for forming a semiconductor thin film solar substrate (such as a single crystal semiconductor such as a single crystal silicon thin film), It may be a specific challenge at the edge of the template. Therefore, reliable edge sealing during anodization is important because leakage at the template edge can cause non-uniform anodic oxidation. The disclosed flexible sealing solution provides reliable and repeatable anodic oxidation performance close to the template edge allowing for reliable and repeatable edge sealing performance for the template and thus reliable and repeatable edge residue removal performance.

템플릿 에지에 가까운 균일한 전계와 균일한 양극 산화를 양극 산화 액체 도전성을 제공하는 양극 산화 화학물을 이용할 수도 있다.Anodizing chemistry may be used that provides a uniform electric field close to the template edge and uniform anodization to provide anodizing liquid conductivity.

흔한 양극 산화 화학물은 플루오르화 수소산(HF), 물, 및 통상적으로 알콜의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, HF산은 완전하게 해리되지 않기 때문에, 유체의 도전성은 통상적으로 한정된다. 그러나, 양극 산화 액체의 도전성을 증가시키도록 첨가제를 선택할 수도 있다. 양극 산화 액체의 도전성을 증가시킴으로써, 유연한 밀봉부와 유지 디바이스에 의해 전계의 국부적 혼란이 발생하는 웨이퍼의 에지 근처에서 흔히 발견되는 거칠기나 다른 비기하학적 균일성에 의해 야기되는 비균일성을 포함한 전계 비균일성을 더욱 쉽게 균일화할 수 있다. 이는, 경제적인 목적으로 양극 산화 일괄 크기를 증가시키도록 웨이퍼 간(템플릿 간) 거리가 흔히 작게 선택되는 일괄 양극 산화 시스템에 특히 적용가능하다. 또한, 양극 산화 액체의 도전성을 증가시킴으로써, 일관 애노드 에칭 도구의 전력 소산 및 전력 요건을 감소시킬 수 있다. 적절한 화학물은, 잠재적 잔여물들이 추후에 박리층이나 층 구조 상에 증착되는 박막의 수명에 유해하지 않은 염을 포함할 수 있다. 다른 화학물은, 금속 성분이 없거나 결정성 및/또는 에피택셜 반도체층들에 딥 트랩(deep trap)을 형성하지 않는 것으로 알려져 있는 금속 성분을 갖는 도전성 향상 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 염산은, 중간 농도에서도 양호한 도전성을 야기하는 해리의 큰 부분 및 금속을 다공성층의 표면 상의 도금이나 증착보다는 용액 내에서 유지하는 성향 때문에, 염산(HCl)을 포함할 수 있다. 도전성 향상 첨가제 또는 염을 애노드 에칭 조에 첨가하는 추가 이점은 그 조에서의 오믹 전력 손실로 인해 액체 조 가열을 감소시키는 것이다. 열 감소는 웨이퍼당 전력 소모를 감소시키고, 감소된 조 가열과 온도 변화로 인해 공정 반복가능성 및 제어를 증가시킨다.Common anodic oxidation chemicals may include mixtures of hydrofluoric acid (HF), water, and typically alcohols. For example, since HF acid does not dissociate completely, the conductivity of the fluid is usually limited. However, additives may be selected to increase the conductivity of the anodic oxidation liquid. By increasing the conductivity of the anodic oxidation liquid, field non-uniformity, including non-uniformity caused by roughness or other non- geometrical uniformity commonly found near the edge of the wafer where local disturbances of the electric field are caused by the flexible seal and the holding device The sex can be more easily homogenized. This is particularly applicable to batch anodic oxidation systems where the inter-wafer (inter-template) distance is often chosen small to increase the anodization batch size for economical purposes. In addition, by increasing the conductivity of the anodic oxidation liquid, it is possible to reduce the power dissipation and power requirements of the consistent anode etch tool. Suitable chemicals may include salts whose potential residues are not detrimental to the lifetime of the thin film, which is subsequently deposited on the release layer or layer structure. Other chemicals may include conductivity enhancing materials having a metal component that is known to be free of metal components or that do not form deep traps in crystalline and / or epitaxial semiconductor layers. For example, hydrochloric acid may include hydrochloric acid (HCl) because of the large portion of dissociation that leads to good conductivity even at medium concentrations and because of the propensity to keep the metal in solution rather than plating or depositing on the surface of the porous layer. A further advantage of adding conductivity enhancing additives or salts to the anode etch bath is to reduce liquid bath heating due to ohmic power loss in that bath. Heat reduction reduces power consumption per wafer and increases process repeatability and control due to reduced bath heating and temperature changes.

양극 산화 균일성에 유익할 수 있는 첨가제의 다른 유형은, 양극 산화 반응 동안 웨이퍼 표면으로부터 가스 버블의 제거를 촉진하는 첨가제이며, 이러한 첨가제는 가스 버블이 표면에 가깝게 남아 있는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 애노드 에칭 공정 동안 형성된 수소 버블과 반응하여 수소 버블을 환원시킬 수 있는 액체 산화제인 과산화수소가 그러하다. 과산화수소(H2O2)의 소량을 애노드 에칭 조(예를 들어, HF + IPA + H2O의 혼합물)에 첨가함으로써, 수소 가스 버블들이 효과적으로 환원될 수 있고, 다공성 실리콘 형성 균일성이 더욱 양호해질 수 있다. 그러나, 개시한 해결책은, 애노드 에칭 공정 자체와의 유해한 상호 작용 없이 수소 버블과 효과적으로 반응하여 수소 버블을 환원시킬 수 있는 임의의 첨가제로 연장된다.Another type of additive that may be beneficial for anodization uniformity is an additive that promotes the removal of gas bubbles from the wafer surface during anodization reaction, which may prevent the gas bubbles from remaining close to the surface. For example, hydrogen peroxide is a liquid oxidant that can react with the hydrogen bubbles formed during the anode etch process to reduce the hydrogen bubbles. By adding a small amount of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) to the anode etching bath (eg, a mixture of HF + IPA + H 2 O), hydrogen gas bubbles can be effectively reduced and the porous silicon formation uniformity is better Can be done. However, the disclosed solution extends to any additive that can effectively react with hydrogen bubbles to reduce hydrogen bubbles without deleterious interaction with the anode etch process itself.

개시 내용에 따른 비대칭 베벨의 장점은 베벨의 후면에서의 반경이 작을수록 박막의 후면측 증착 억제에 일조한다는 점이다. 이러한 후면측 증착은 통상적으로 후속 진공 처킹 공정 또는 평평한 웨이퍼 후면이 필요하거나 유리한 가압 라미네이션 또는 기타 등의 다른 임의의 공정에 유리하지 않다. 과도한 후면측 증착에 대한 또 다른 해결책은, 베벨을 교정하는 데 사용되는 동일한 베벨 그라인딩 도구를 사용하여 수행될 수 있는, 후면 베벨에 가깝게 증착된 과도한 막을 그라인딩 제거하는 것이다.An advantage of the asymmetric bevel according to the disclosure is that the smaller radius at the backside of the bevel helps to suppress backside deposition of the thin film. Such backside deposition is typically not advantageous for subsequent vacuum chucking processes or any other process that requires or favors a flat wafer backside or is advantageous. Another solution to excessive backside deposition is to remove the excess film deposited close to the backside bevel, which can be performed using the same bevel grinding tool used to calibrate the bevel.

또한, 존재하는 증착 잔여물에 의해 평평함이 절충되는 영역들에서, 통상적으로, 템플릿 웨이퍼의 후면 에지 근처의 영역들에서 홈이 있는 평평한 처크를 사용함으로써, 과도한 후면 박막 증착 잔여물을 제한할 수 있다. 이러한 체크의 에지 홈들은, 또한, 처킹 동안의 템플릿의 과도한 응력을 방지할 수 있고, 이에 따라 템플릿당 많은 개수의 재사용 사이클이 가능해지도록 유익할 수 있다.Also, in areas where flatness is compromised by the existing deposition residues, it is possible to limit excessive backside thin film deposition residues, typically by using grooved flat chucks in regions near the back edge of the template wafer. . The edge grooves of such a check can also be beneficial to prevent excessive stress of the template during chucking, thereby enabling a large number of reuse cycles per template.

워크피스(템플릿)에 대한 베벨 그라인딩 강건성과 반복 가능성은 에지의 교정 동안 X, Y, 또는 임의의 치수에서의 임의의 과도한 직경의 손실을 감소시킴으로써 개선될 수 있다. 과도한 직경 또는 치수 손실은 다공성 실리콘 양극 산화 공정 동안 에지 밀봉의 어려움을 증가시킨다. 이러한 손실을 제한하기 위해, 베벨과 템플릿 웨이퍼 치수를 유지하는 최적의 성능을 보장하도록 템플릿들을 다음에 따르는 것으로 조절된 두께 및/또는 XY 치수 및 베벨 그라인딩 도구로 미리 분류할 수 있다.Bevel grinding robustness and repeatability to the workpiece (template) can be improved by reducing the loss of any excessive diameter in X, Y, or any dimension during calibration of the edge. Excessive diameter or dimensional loss increases the difficulty of edge sealing during porous silicon anodization processes. To limit this loss, the templates may be presorted with thickness and / or XY dimensions and bevel grinding tools adjusted by following to ensure optimal performance of maintaining bevel and template wafer dimensions.

미리 정렬하는 것보다는, 온더플라이(on-the-fly) 방식으로 또는 적어도 그라인딩 공정 스테이션으로의 템플릿들의 경로에 대하여 두께 측정을 실행할 수도 있다.Rather than pre-align, it is also possible to make thickness measurements on-the-fly or at least on the path of the templates to the grinding process station.

또한, 강건한 센터링 공정을 이용함으로써, 템플릿 웨이퍼를 베벨링 처크 또는 홀더 주위에 신뢰성 있게 센터링된 상태로 유지한다. 이는 광학적으로 또는 적절한 클램핑 스테이션에 의해, 예를 들어, 당업계에 알려져 있는 바와 같이 대칭력/스프링력 인가에 의해 달성될 수 있다.In addition, by using a robust centering process, the template wafer is reliably centered around the beveling chuck or holder. This can be achieved optically or by means of an appropriate clamping station, for example by applying symmetrical / spring forces as known in the art.

다른 실시예들은 기판을 유지하는 처크에 대하여 그라인딩 휠(도구)을 위한 기준점을 사용하는 것을 포함한다. 그라인딩 공정 전에 템플릿의 치수를 측정하고 센터링을 위해 이 정보를, 템플릿의 모든 면보다는 적은 면들로부터의 특히 기계적 기준과 함께 또는 광학적 기준과 함께 사용하는 것을 포함한다. 기판을 유지하는 처크에 대하여 그라인딩 휠에 대한 기계적 또는 비기계적 정지부 또는 기준을 적용한다. 이러한 기계적 및 비기계적 정지부 또는 기준은, 광학 수단 또는 기압을 감지된 기준으로서 또는 센터링을 위해 직접 이용하는 비접촉 정지부일 수 있지만, 이러한 예로 한정되지는 않는다. 대안으로 또는 추가로, 소정의 분류 빈의 템플릿 웨이퍼를 위해 매번 그라인딩될 템플릿 웨이퍼 및/또는 도구의 동일한 궤적을 이용할 수 있다.Other embodiments include using a reference point for the grinding wheel (tool) for the chuck holding the substrate. The dimensioning of the template prior to the grinding process involves the use of this information for centering with in particular mechanical or optical reference from fewer than all sides of the template. A mechanical or non-mechanical stop or reference to the grinding wheel is applied to the chuck holding the substrate. Such mechanical and non-mechanical stops or references may be, but are not limited to, non-contact stops using optical means or air pressure as a sensed reference or directly for centering. Alternatively or additionally, the same trajectory of template wafers and / or tools to be ground each time for template wafers in a given sorting bin may be used.

기 선택(pre-selection)을 이용함으로써 그리고 개시된 내용에 따르면 그리고 템플릿 웨이퍼들의 적절한 비닝(binning)과 배칭에 의해, 웨이퍼들의 베벨 그라인딩이 병렬 처리될 수 있고, 다시 말하면, 웨이퍼들은 일괄 베벨 그라인딩될 수 있다. 베벨 그라인딩의 병렬 처리를 위해, 웨이퍼들은 (선택 사항으로, 이들 사이에 이격 판들을 두고서) 적층되고, (선택 사항으로 모두 동시에) 정렬된 후, (예를 들어, 수직 압력에 의해) 고정된 후, 하나 이상의 휠을 사용하여 동시에 베벨 그라인딩될 수 있다. 이는 웨이퍼의 모든 면에서 한번에 또는 템플릿 웨이퍼 스택이나 도구의 리처킹/재배향에 의해 달성될 수 있다. 템플릿 웨이퍼의 X/Y 치수를 밀접하게 유지하도록, 전술한 바와 같은 그라인딩 치수들도 병렬 처리에 적용가능하다. 병렬 처리의 다른 모드들은, 마모성 머시닝 작동에 사용되는 정밀 기계 도구의 제어 축들 중 적어도 하나 이상을 공유하는 병렬 위치의 사용을 포함할 수 있다. 이러한 제어 축들은 머시닝 도구 스핀들 홀더뿐만 아니라 템플릿 홀더 테이블 또는 팔레트도 포함할 수 있다.By using pre-selection and according to the disclosure and by proper binning and batching of template wafers, the bevel grinding of the wafers can be processed in parallel, that is, the wafers can be batch bevel ground have. For parallel processing of bevel grinding, wafers are stacked (optionally, with spaced plates between them), aligned (optionally all at the same time) and then fixed (e.g., by vertical pressure) Bevel grinding can be performed simultaneously using more than one wheel. This can be accomplished at once on all sides of the wafer or by recharging / reorienting the template wafer stack or tool. In order to keep the X / Y dimensions of the template wafer closely, the grinding dimensions as described above are also applicable to parallel processing. Other modes of parallel processing may include the use of a parallel position that shares at least one or more of the control axes of the precision machine tool used in the abrasive machining operation. Such control axes may comprise a template holder table or pallet as well as a machining tool spindle holder.

병렬 공정에 있어서, 실시예는 각 템플릿을 각자의 공정 스테이션에 대하여 참조할 수 있는 이동가능 센터링 디바이스를 사용할 수 있다. 이러한 센터링 디바이스는, 예를 들어, 공정 스테이션마다 이동될 수 있는 로보틱 디바이스 상에 장착될 수 있다.In a parallel process, an embodiment may use a movable centering device that can reference each template to its own process station. Such a centering device can be mounted, for example, on a robotic device that can be moved per process station.

다른 일 실시예에서는, 현재 템플릿들의 그라인딩 공정과 템플릿들의 다음 세트를 위한 센터링 공정이 병렬로 발생하도록 이동되거나 스와핑될 수 있는 팔레트 상에 위치하는 별도의 정렬 스테이션 위치와 별도의 공정 스테이션을 사용한다.In another embodiment, the grinding process of the current templates and the centering process for the next set of templates use separate process stations and separate alignment station locations located on pallets that can be moved or swapped to occur in parallel.

도 14와 도 15는 개시 내용에 따른 두 개의 병렬 베벨 그라인딩 실시예들의 도이다. 도 14는 병렬 에지 그라인딩을 위한 수직 템플릿 적층 실시예를 도시하고, 도 15는, 하나보다 많은 템플릿을 위해 함께 머시닝 장비의 축들 중 적어도 하나를 이용하는, 옆으로 또는 적어도 별도로 유지되는 병렬 에지 그라인딩 실시예를 도시한다. 당업자라면 추가 병렬 처리 설계를 더 도출할 수도 있다. 일 실시예에서, 처리 전 처리 처크 상에 템플릿의 센터링은 다른 템플릿들이 처리되고 있는 동안 달성된다.14 and 15 are diagrams of two parallel bevel grinding embodiments according to the disclosure. 14 illustrates a vertical template lamination embodiment for parallel edge grinding, and FIG. 15 shows a side by side or at least separately maintained parallel edge grinding embodiment utilizing at least one of the axes of the machining equipment together for more than one template. Shows. Those skilled in the art may further derive additional parallel processing designs. In one embodiment, centering of the template on the processing chuck before processing is achieved while other templates are being processed.

또한, 그라인딩 머신은 특히 에지에 가까운 템플릿 웨이퍼의 상면 상의 (얇은 실리콘 등의) 반도체 박막의 고질적인 잔여물을 제거하는 데 사용될 수도 있다. 이 공정은, 다공성 반도체 또는 실리콘 박리층 구조가 매우 얇아서 또는 완전한 박리는 가능하나 템플릿 표면층 자체에는 마모 액션을 야기하지 않는 마모 휠에 의한 전단에 대하여 여전히 양호한 불충분한 다공성을 갖는 영역들에서의 잔여물을 제거하거나 감소시키는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 이는 에지 그라인딩 휠과는 별도의 휠 또는 동일한 휠 도구의 별도의 부분을 사용하여 실행될 수 있다. 또한, 에지 그라인딩 공정을 위한 동작의 유사한 병렬 모드들을 구현할 수 있다.The grinding machine may also be used to remove intrinsic residues of semiconductor thin films (such as thin silicon), particularly on top of template wafers near the edges. This process removes residues in areas where the porous semiconductor or silicon exfoliation layer structure is very thin or complete exfoliation but still has insufficient porosity for shear by a wear wheel that does not cause abrasion action on the template surface layer itself. Can be used to remove or reduce. For example, this can be done using a separate wheel from the edge grinding wheel or a separate part of the same wheel tool. It is also possible to implement similar parallel modes of operation for the edge grinding process.

도 16a는 마모적 또는 기계적 제거 메커니즘이 잔여물을 다공성층으로 충분히 제거하는 잔여물 중간 유지력을 가하는 디바이스의 도이다. 도 16b는 도 16a의 디바이스의 마모 영향의 확대도를 나타낸다. 도 16c는 잔여물의 더욱 강력한 유지력에 대하여 도 16a에 도시한 것 등의 디바이스의 마모 영향의 확대도를 나타낸다. 잔여물 높이의 마모적 또는 기계적 감소는, 다른 면에선 양극 산화 조에서의 적절한 밀봉을 방지할 수 있는 웨이퍼 에지에서의 거칠기를 감소시킴으로써, 추가 처리에 유리하다.FIG. 16A is a diagram of a device in which an abrasive or mechanical removal mechanism exerts a residue intermediate holding force that sufficiently removes the residue into the porous layer. FIG. FIG. 16B shows an enlarged view of the wear effect of the device of FIG. 16A. FIG. 16C shows an enlarged view of the wear effect of the device, such as shown in FIG. 16A, for a more powerful holding force of the residue. Abrasion or mechanical reduction of the residue height is advantageous for further processing by reducing the roughness at the wafer edge which can otherwise prevent proper sealing in the anodic oxidation bath.

도 17a와 도 17b는, 도 17a에 도시한 바와 같이 정면측 잔여물에 대하여 그리고 도 17b에 도시한 바와 같이 후면측 잔여물에 대하여 강력한 유지력을 갖는 잔여물을 제거하기 위한 디바이스를 도시하는 도이다. 전술한 "키스 그라인드" 제거로는 제거될 수 없는 증착된 박막의 더욱 많은 불완전성으로 인해 강력한 유지력을 갖는 잔여물이 있는 영역들은, 영역 래핑, 그라인딩, 연마, 또는 이들의 조합 등의 상당한 표면 조정을 필요로 한다. 동일한 방식으로, 과도한 후면측 증착 박막을 후면으로부터 마모 공정에 의해 제거할 수 있다.17A and 17B show a device for removing residue having a strong holding force with respect to the front side residue as shown in FIG. 17A and with respect to the backside residue as shown in FIG. 17B. . Areas with strong retaining residues due to more imperfections of the deposited thin film that cannot be eliminated with the aforementioned "kiss grind" removal are subject to significant surface adjustments, such as area wrapping, grinding, polishing, or a combination thereof. need. In the same way, excess backside deposited thin film can be removed from the backside by a wear process.

조정 경로에 대한 처리 필요의 결정은 잔여물의 정도를 결정하는 광학적 또는 용량적 검출 기술을 이용할 수 있다. 템플릿 웨이퍼 상에서 발견되는 잔여물의 성질, 양, 및 위치에 따라, 웨이퍼들은 라이트, 중간, 또는 헤비 잔여물들 등의 서로 다른 조정 루트들로 분류된다. 이어서, 적절한 공정들을 선택하고 채용하여, 완전한 템플릿 표면 또는 (에지 및/또는 코너 영역들 등의) 과도한 잔여물에 의해 영향을 받는 영역들만을 조정한다.The determination of the processing needs for the adjustment path may use optical or capacitive detection techniques to determine the degree of residue. Depending on the nature, amount, and location of the residue found on the template wafer, the wafers are classified into different control routes, such as light, intermediate, or heavy residues. The appropriate processes are then selected and employed to adjust only the areas affected by the complete template surface or excessive residue (such as edge and / or corner areas).

템플릿 재사용 에칭 및 세척 단계들도 여러 도구 구성으로 실행될 수 있다. 이러한 에칭 및 세척 공정들은, 통상적으로, 유기 오염물 제거, 금속 오염물 제거, 입자 잔여물 제거, 추가 재사용에 유해할 수 있는 웨이퍼 상의 영역들의 제거 또는 세척 등의 여러 기능들을 갖는다.Template reuse etching and cleaning steps may also be performed in various tool configurations. Such etching and cleaning processes typically have several functions, such as organic contaminant removal, metal contaminant removal, particle residue removal, removal or cleaning of areas on the wafer that may be harmful to further reuse.

이러한 에칭 및 세척 공정들에 대한 제한은 처리 비용 및 에칭 동안의 과도한 템플릿 두께와 X/Y 치수 감소에 의해 제어된다. 후자는 템플릿을 위한 획득가능한 재사용 사이클들의 양에 악영향을 끼칠 수 있다.The limitations on these etching and cleaning processes are controlled by processing costs and excessive template thickness and X / Y dimension reduction during etching. The latter can adversely affect the amount of obtainable reuse cycles for the template.

유리하다면 또는 필요하다면, 재사용 에칭 및 세척 단계들은 템플릿의 단면에만 수행될 수 있다. 예를 들어, 템플릿의 단면에 대하여, 예를 들어, 템플릿으로의 기계적 절단이나 레이저의 영향을 매끄럽게 하도록 실리콘 에칭을 사용하는 면에 대하여 비교적 딥 실리콘 에칭을 수행한다.If advantageous or necessary, the reuse etch and cleaning steps may be performed only on the cross section of the template. For example, a relatively deep silicon etch is performed on the cross section of the template, for example on a face using silicon etch to smooth out the effects of laser or mechanical cutting into the template.

템플릿 재사용 세척을 위한 화학물은, 금속, 유기 제거와 실리콘 제거 간에 선택적일 수 있다(따라서, 오염물을 제거하면서 실리콘 제거를 최소화할 수 있다). 따라서, 금속 착물들을 세척 및 에칭 화학물에 첨가하여 모든 금속 양이온들을 웨이퍼 표면으로부터 화학 처리 조로 자유롭게 할 수 있다. 예를 들어, Cu, Fe, Zn은 종종 재사용 전의 실리콘 잉곳, 템플릿 웨이퍼링 공정, 및 템플릿 제조로부터의 금속 오염물들이다. 금속 오염은, 표면 원자들을 재사용 세척 화학 반응제에 존재하는 내재 금속 불순물로 교환함으로 인해 발생할 수 있다.Chemicals for template reuse cleaning can be optional between metal, organic removal and silicon removal (thus minimizing silicon removal while removing contaminants). Thus, metal complexes can be added to the cleaning and etching chemicals to free all metal cations from the wafer surface to the chemical treatment bath. For example, Cu, Fe, Zn are often metal contaminants from silicon ingots, template wafering processes, and template fabrication before reuse. Metal contamination can occur due to the exchange of surface atoms with intrinsic metal impurities present in the reuse wash chemical reagent.

실리콘 제거는 통상적으로 템플릿 웨이퍼의 두께를 목표로 하며 그 결과 그 두께를 감소시킨다. 임의의 실리콘 제어 에칭(단면 또는 양면)에 대하여, 실리콘의 대부분은 에지 베벨 그라인딩 전에 제거될 수 있다. 이렇게 함으로써, 베벨의 정점 상의 잔여 박막이 템플릿 웨이퍼의 과도한 X/Y 치수 손실을 방지하도록 기능을 한다.Silicon removal typically targets the thickness of the template wafer and consequently reduces its thickness. For any silicon controlled etch (single or double sided), most of the silicon can be removed before edge bevel grinding. By doing so, the remaining thin film on the top of the bevel functions to prevent excessive X / Y dimensional loss of the template wafer.

베벨 그라인딩 후에, 잠재적인 추가 실리콘 에칭이, 상당히 적은 제거량으로, 세척 에칭을 위해 사용될 수도 있다. 예비 세척은, 베벨 그라인딩 공정 동안 표면 상에 물리적으로 흡수되는 내재적 유기 및 금속 오염물로 인해 웨이퍼 템플릿들의 재사용가능성에 중요하다. 예비 세척 조에 그리고 심지어 린싱 조에도 착화제를 첨가하는 것은, 공정에 있어서 유해한 트레이스 금속 오염원으로 될 수 있는 임의의 금속의 추가 격리에 유리하다.After bevel grinding, a potential additional silicon etch may be used for the wash etch, with significantly less removal. Precleaning is important for the reusability of wafer templates due to the inherent organic and metal contaminants that are physically absorbed on the surface during the bevel grinding process. The addition of complexing agents to the preliminary washing bath and even to the rinsing bath is advantageous for the further sequestration of any metals that can be harmful trace metal contaminants in the process.

실리콘 제거 후에 (또는 동안), 웨이퍼들을 다른 재사용 사이클을 위해 다시 양극 산화 공정을 거치게 하기 전에 금속 오염물을 제거할 수 있다. 예를 들어, 이 공정에서 기체상 분해(VPD) 분석 기술을 이용한 루틴 감시를 수행하여 표면 청정도를 검증할 수 있다. 총 31개의 기본적 불순물들을 분석하고, 범위와 표면 검출 한계를 개선하도록, 유도성 결합된 플라즈마 질량 분광계를 이용하여 표면 금속 농도를 1x109 atoms/cm2만큼 작게 감소시킨다. 웨이퍼 표면에서의 매우 작은 트레이스 금속 농도는 분석 반응 화학물과 착화제에 대하여 반도체 등급을 이용하는 조합으로 인한 것일 수 있다. 세척 화학물의 용액 온도와 농도도 중요한 인자들일 수 있다.After (or during) silicon removal, metal contaminants may be removed before the wafers are subjected to anodization again for another reuse cycle. For example, in this process, routine monitoring using gas phase decomposition (VPD) analysis techniques can be performed to verify surface cleanliness. A total of 31 basic impurities are analyzed and the surface metal concentration is reduced by 1 × 10 9 atoms / cm 2 using an inductively coupled plasma mass spectrometer to improve range and surface detection limits. Very small trace metal concentrations on the wafer surface may be due to the combination using semiconductor grades for analyte reaction chemicals and complexing agents. The solution temperature and concentration of the washing chemical can also be important factors.

템플릿 웨이퍼의 수명 사이클의 임의의 순간에서, (활성 태양 전지 층 등의) 반도체 박막이 증착된 면을 변경하는 것이 필요할 수 있다. 이를 위해, 템플릿 웨이퍼가 다시 재사용 사이클링을 거치기 전에 베벨을 교정하거나 리그라인딩하고 마모 공정으로 표면을 처리하는 것을 권장할 수 있고 권장하지 않을 수도 있으며, 필요할 수 있고 필요하지 않을 수도 있다. 템플릿의 활성면을 변경하는 기준은 레이저 절단 또는 피팅의 과도한 트레이스, 스크래칭, 또는, 한 표면을 다른 표면에 비해 유리하게 하는 불완전성을 포함한다.At any instant of the life cycle of the template wafer, it may be necessary to change the side on which the semiconductor thin film (such as an active solar cell layer) is deposited. To this end, it may or may not be recommended, may or may not be necessary to correct or regrind the bevel and treat the surface with a wear process before the template wafer is subjected to reuse cycling again. Criteria for changing the active surface of the template include excessive traces, scratching, or incompleteness of the laser cut or fitting, or which favors one surface over another.

또한, 템플릿의 양면을 동시에 사용하여, 반도체 박막 형성 면에서 템플릿의 생산성을 두 배로 하고 양면에서의 전체 템플릿 영역에서의 획득을 위해 반도체 박막들과 다공성 반도체의 박리 희생층들을 형성할 수 있다.In addition, both sides of the template may be used simultaneously to double the productivity of the template in terms of semiconductor thin film formation and to form the peeling sacrificial layers of the semiconductor thin films and the porous semiconductor for acquisition in the entire template region on both sides.

흔히, 통상적인 현재의 태양 전지 제조에서는, 표시 공정의 비용 문제로 인해 개별적인 태양 전지들을 식별 번호나 정렬 마크로 표시하지 않으며, 이는 제조 라인에 걸친 웨이퍼들의 추적가능성을 매우 어렵게 한다.Often, in typical current solar cell manufacturing, due to the cost of the marking process, individual solar cells are not labeled with identification numbers or alignment marks, which makes the traceability of wafers across the manufacturing line very difficult.

그러나, 재사용 사이클에서는, 표시 비용이 하나의 템플릿의 많은 재사용에 걸쳐 분할상환되므로 각 템플릿 웨이퍼가 표시될 수 있다. 이러한 표시는 추적가능성을 허용한다. 템플릿은 재사용 사이클 횟수에 대하여 (예를 들어, 생산 라인당 또는 장비당 또는 장비 유형당) 글로벌 또는 로컬 소프트웨어를 통해 표시될 수 있다. 이러한 템플릿들이 온템플릿 처리를 거치는 한 정보와 표시를 또한 그 템플릿들로부터 제조된 태양 전지에 연관지을 수 있다. 또한, 재사용 카운팅은, 재사용 카운트가 (두께 등의) 템플릿 웨이퍼 치수에 연관될 수 있으므로, 후속 공정 단계들을 위한 템플릿 비닝에 사용될 수 있다. 템플릿 두께와 치수 정보는 베벨 또는 영역 그라인딩이나 래핑, 양극 산화, 라미네이션 등의 공정들에 있어서 가치가 있다.However, in the reuse cycle, each template wafer can be displayed because the display cost is amortized over many reuses of one template. This indication allows for traceability. The template can be displayed via global or local software (eg per production line or per equipment or equipment type) for the number of reuse cycles. As long as these templates undergo on-template processing, information and indications may also be associated with solar cells made from the templates. Reuse counting may also be used for template binning for subsequent processing steps since the reuse count may be related to template wafer dimensions (such as thickness). Template thickness and dimensional information is valuable for processes such as bevel or area grinding or lapping, anodization, and lamination.

필요한 경우, 템플릿 표시는, 후속 재사용 공정들이 식별 표시들을 충분히 알아볼 수 있게 하지 않으면 재부착될 수도 있다. 따라서, 실리콘이 주로 템플릿 웨이퍼의 상면으로부터 제거되는 본 명세서에서 설명한 것과 같은 단면 실리콘 제거 에칭은 이러한 템플릿 표시의 유지를 지지할 수 있다.If necessary, the template mark may be reattached if subsequent reuse processes do not allow the identification marks to be fully recognizable. Thus, a single-sided silicon removal etch as described herein where silicon is primarily removed from the top surface of the template wafer may support the retention of such template markings.

특히, 후면 상의 템플릿 표시는, 정렬 또는 배향을 위한 식별에 사용될 수 있다. 따라서, 기준점(fiducial) 등의 템플릿 웨이퍼들을 위한 표시의 다른 유형을 (레이저 처리, 스크린 인쇄 등의) 정렬을 필요로 하는 공정에 사용할 수도 있다. 예를 들어, 템플릿들이 후면 상에 기준점들로 표시되면, 웨이퍼 홀더나 처크의 후면을 통해 카메라 등의 정렬 기능을 둠으로써 도구 처리량을 개선할 수 있다. 이는 또한 (특히 임의의 인쇄 도구, 리소그래피 도구 또는 레이저 도구를 위해) 정렬 목표들이 바로 보이지 않거나 비투명 층들 아래에 매립되어 있는 경우에 실행가능하며 빠른 배향에 일조한다.In particular, template markings on the back side can be used for identification for alignment or orientation. Thus, other types of markings for template wafers, such as fiducials, may be used in processes that require alignment (such as laser processing, screen printing, etc.). For example, if templates are marked with reference points on the back side, tool throughput can be improved by placing an alignment function such as a camera through the back of the wafer holder or chuck. It is also feasible and contributes to rapid orientation when the alignment targets are not immediately visible or embedded below the non-transparent layers (especially for any printing tool, lithography tool or laser tool).

개시한 바와 같이, 템플릿들은 템플릿 두께와 증착된 잔여물에 따른 처리를 위해 분류되고 비닝될 수 있다. 정렬과 비닝이 실행되는 흐름에서의 위치는 웨이퍼 식별 표시의 사용과 정도에 의존할 수 있다. 간단한 구현예로, 웨이퍼들은, 전체 배치에 사용될 적절한 그라인딩 휠 도구의 결정을 허용하는 베벨 그라인딩 전에 치수(X/Y 및/또는 두께)에 따라 배치들로 분류되고 비닝된다.As disclosed, templates can be sorted and binned for processing depending on template thickness and deposited residue. The location in the flow where alignment and binning is performed may depend on the use and extent of the wafer identification mark. In a simple embodiment, wafers are sorted and binned into batches according to dimensions (X / Y and / or thickness) prior to bevel grinding, which allows determination of the appropriate grinding wheel tool to be used for the entire batch.

템플릿 웨이퍼로부터의 제거 후의 처리 동안 박막층들의 에지 엔지니어링과 에지 보호는 또한 캐리어 웨이퍼당 재사용 사이클들의 개수를 개선하고 증가시킬 수 있다. (다공성 실리콘 박리층에서의 분리를 통한 단결정 실리콘 템플릿으로부터의 단결정 실리콘 박막 등의) 반도체 박막을 템플릿 캐리어 웨이퍼로부터 제거할 때, (이미터 접합, 베이스 윈도우, 후면 패시베이션, 이미터 및 베이스 컨택트, 및 후면 접합/후면 접촉태양 전지를 위한 온셀 금속화를 형성하기 위한 모든 주요 공정 단계들의 완료 등의) 노출된 반도체 박막 표면에 대한 주요한 온템플릿 공정 단계들의 완료 후에 그리고 템플릿 웨이퍼로부터의 분리 전에, 반도체 박막에 지지층이나 층 구조(백플레인)를 부착하는 것이 유리하거나 필요할 수 있다.Edge engineering and edge protection of the thin film layers during processing after removal from the template wafer can also improve and increase the number of reuse cycles per carrier wafer. When removing a semiconductor thin film (such as a single crystal silicon thin film from a single crystal silicon template through separation in a porous silicon release layer) from a template carrier wafer, (emitter junction, base window, back passivation, emitter and base contacts, and After completion of the major on-template processing steps for the exposed semiconductor thin film surface and prior to separation from the template wafer, such as completion of all major process steps for forming on-cell metallization for back junction / back contact solar cells. It may be advantageous or necessary to attach a support layer or layer structure (backplane) to the.

라미네이션 전에 또는 박리 전에, 레이저 또는 다른 기계적 마모 도구를 사용하여, 최종 활성 태양 전지 영역보다 크지만 부분 레이저 또는 마모 절단을 수행함으로써 박리될 영역에 가까운 반도체 박막 상의 주변 영역을 아웃라인할 수 있다. 이 절단은, 약 영역을 생성하고, 또한 박리 공정 동안 또는 박리 공정 전에 박막 내에 그러나 활성 영역의 외부에 바람직한 파괴 스폿을 생성한다. 하지 템플릿 내로의 절단의 영향을 감소시키고 이에 따라 감소될 템플릿 상에 레이저 절단의 트레이스들을 남겨두기 위해, 쉘로우 절단부들과 (백플레인 강화된 박리될 막 대 템플릿의 전체에 걸친 차분 가열이나 냉각 등의) 연장된 기계적 또는 열적 힘의 조합을 이용할 수 있고, 또는 레이저 절단 깊이를 증착된 층의 두께로 조정할 수 있고, 이에 따라 상기 증착된 층의 알려져 있는 비균일성으로 인해 박리될 영역의 경계 주위에서의 레이저 스크라이브 동안에도 절단 깊이를 조절할 수 있고 이에 따라 재사용가능한 템플릿으로의 우연한 절단의 영향을 최소화할 수 있고, 또는 열적 레이저 분리의 채용, 즉, 반도체 다이싱을 위해 도입된 공정을 이용할 수 있고, 다시 말하면, 물 분무나 헬륨 등의 국부적 냉각제가 뒤따르는 펄스화 또는 CW IR 또는 CO2 레이저 등의 레이저를 이용하여 클리빙될 영역의 국부 가열을 이용할 수 있다. Zuehlke에 의한 미국 특허번호 제8,110,777호의 실리콘 웨이퍼 다이싱을 위해 개시된 것과 같은 클리빙 기술을 이용할 수 있다.Prior to lamination or prior to delamination, a laser or other mechanical wear tool may be used to outline the peripheral area on the semiconductor thin film that is larger than the final active solar cell area but close to the area to be delaminated by performing a partial laser or wear cut. This cleavage creates weak areas and also creates desirable breakdown spots within the thin film but outside of the active area during or prior to the exfoliation process. In order to reduce the impact of cutting into the lower template and thus leave traces of laser cutting on the template to be reduced, such as shallow heating or cooling throughout the backplane reinforced film to template to be peeled off, etc. A combination of extended mechanical or thermal forces can be used, or the laser cutting depth can be adjusted to the thickness of the deposited layer, thus due to the known nonuniformity of the deposited layer around the boundary of the area to be stripped off. Cutting depth can also be adjusted during laser scribing and thus minimizing the effect of accidental cutting into a reusable template, or employing the introduction of thermal laser separation, i.e. a process introduced for semiconductor dicing, again In other words, pulsed or CW IR or CO 2 levels followed by water spray or local coolant such as helium. Local heating of the area to be cleaved may be used using a laser such as Ezezer. Cleaving techniques such as those disclosed for silicon wafer dicing of U.S. Patent No. 8,110,777 to Zuehlke can be used.

본 출원에서는, 이러한 클리빙 기술을 적용하여, 다공성 실리콘 등의 박리층 또는 층 시스템에 의해 템플릿이라 칭하는 시작 성장 웨이퍼로부터 실리콘이나 반도체 막이 분리되는 웨이퍼 상의 실리콘이나 다른 반도체 막을 통해 클리빙하며, 이러한 다공성 실리콘의 예로 한정되지는 않는다. 본 개시 내용은 클리빙 기술을 박리층에서의 다음의 클리브를 정지시키는 효과와 함께 제공하고, 이는, 클리브의 기계적으로 약한 구조 성질로 인해, 하지 반도체 템플릿 내로의 클리브의 전파를 종단하도록 기능을 할 수 있다. 종단은 또한 열 전도성 배리어로서 기능을 하는 박리층에 의해서도 보조된다. 도 18은 박리층 상에 정지된 열적 유도 클리브를 도시한다.In the present application, such a cleaving technique is applied to cleave through a silicon or other semiconductor film on a wafer where the silicon or semiconductor film is separated from a starting growth wafer called a template by a release layer or layer system such as porous silicon. It is not limited to the example of silicon. The present disclosure provides the cleaving technique with the effect of stopping the next cleave in the release layer, which, due to the mechanically weak structural properties of the cleave, will serve to terminate the propagation of the cleave into the underlying semiconductor template. Can be. Termination is also assisted by a release layer that functions as a thermally conductive barrier. 18 shows the thermal induced cleaves stationary on the release layer.

(백플레인 라미네이트된/강화된 단결정성 박막 실리콘 태양 전지 등의) 백플레인 강화된 반도체 박막의 박리 후에, 반도체 박막의 최종 활성 영역은, 디바이스의 활성 영역을 통한 에지로부터의 균열 전파를 방지하도록 레이저 절단이나 기타 저 손상 영향 절단에 의해 분리될 수 있다. 이는, 예를 들어, (반도체 박막의 전체 두께를 관통하는 트렌치를 빙 돌아서 형성하고 레이저를 이용하여 백플레인 지지부 상에 정지시킴으로써) 펄스화 피코초 또는 펄스화 나노초 레이저 빔을 사용하여 전지의 주요 활성 영역 주위에 좁은 반도체 프레임을 생성함으로써 행해질 수 있다. 레이저 트렌칭은, 백플레인 라미네이트된 반도체 박막의 (결국 후면 접촉/후면 접합 태양 전지의 태양 면으로 되는) 박리된 면에 대하여 프레임 경계 융삭을 수행하는 레이저 융삭 공정(바람직하게는, 반드시 최소 에지 손상과 가열 영향 없는 존을 위한 펄스화 피코초 또는 나노초 레이저 융삭 공정일 필요는 없음)에 의해 형성될 수 있다. 레이저 형성된(또는 기계적 형성된) 트렌치 경계는 태양 전지의 주요 활성 영역을 둘러싸고, 주요 태양 전지 영역을 주변 좁은 폭 반도체 박막으로부터 분리한다. 전지의 태양 면측에 대한 전술한 레이저 트렌칭 공정은, (최종 정면측 패시베이션과 반사방지 코팅층의 증착 전에 또는 후에) 백플레인 라미네이트된 반도체 박막을 템플릿으로부터 박리한 후 즉시 또는 텍스처 에칭 공정의 완료 후에 후속하여 수행될 수 있다. 전술한 내측 경계 절단과 동시에 또는 텍스처링과 세척 등의 추가 공정들 후에 후속하여, 대형 백플레인 강화 구조의 에지를 트리밍할 수 있고, 백플레인의 일부 또는 모두를 통해 그리고 잠재적으로 박막을 통해 절단함으로써 제1 아웃라인 치수를 정의한다.After exfoliation of the backplane reinforced semiconductor thin film (such as backplane laminated / reinforced monocrystalline thin film silicon solar cell), the final active region of the semiconductor thin film is subjected to laser cutting to prevent crack propagation from the edge through the active region of the device. Other low damage effects May be separated by cleavage. This is achieved by using a pulsed picosecond or pulsed nanosecond laser beam (for example, by forming a twirl through the entire thickness of the semiconductor thin film and stopping it on the backplane support using a laser), for example, the main active area of the cell. This can be done by creating a narrow semiconductor frame around it. Laser trenching is a laser ablation process (preferably with minimal edge damage) that performs frame boundary ablation on the exfoliated side of the backplane laminated semiconductor thin film (which eventually becomes the solar side of the back contact / back junction solar cell). It does not need to be a pulsed picosecond or nanosecond laser ablation process for zones without heating influence). The laser formed (or mechanically formed) trench boundary surrounds the main active area of the solar cell and separates the main solar cell area from the surrounding narrow width semiconductor thin film. The laser trenching process described above for the solar side of the cell is followed immediately after peeling the backplane laminated semiconductor thin film from the template (before or after the final front side passivation and antireflective coating layer) or after completion of the texture etching process. Can be performed. Simultaneously with the aforementioned inner boundary cut or after further processes such as texturing and cleaning, the edges of the large backplane reinforced structure can be trimmed, and the first out by cutting through some or all of the backplane and potentially through the thin film. Define the line dimensions.

이 방안에 따르면, 주요 활성 반도체 영역을 둘러싸는 좁은 패시브 반도체 박막 프레임을 갖는 (후면 접촉/후면 접합 태양 전지 등의) 약간 대형인 백플레인 라미네이션된 구조가 발생한다. 예를 들어, 후면 접촉/후면 접합 백플레인 라미네이션된 박막 태양 전지를 위한 대표적 구조는 (예를 들어, 50㎛ 미만의 실리콘 두께를 갖는 얇은 단결정 실리콘 태양 전지를 포함하는) 정사각형 156mm x 156mm 활성 박막 태양 전지 영역을 포함할 수 있고, 이러한 활성 영역은 수㎛ 내지 100㎛를 초과하는 범위의 트렌치의 폭과 반도체 박막의 일부 또는 전체 깊이를 관통하는 정사각형 주변 트렌치에 의해 둘러싸인다(이에 따라, 트렌치 깊이는 반도체 박막 더하기 백플레인의 총 두께보다 얇은 임의의 경우에 백플레인에 의해 지지되는 반도체 박막의 두께보다 상당히 얇거나 동일하다). 레이저 형성 트렌치를 둘러싸는 얇은 패시브 반도체 프레임의 폭은 수십㎛ 내지 수백㎛ 범위에 있을 수 있다. 주변 프레임은 에지로부터 주요 전지 영역으로의 미소 균열의 전파를 방지함으로써 내측 활성 전지 영역을 보호하고, 이에 따라 이러한 전지들의 더욱 강건한 취급, 처리, 및 패키징을 가능하게 한다.This approach results in a slightly larger backplane laminated structure (such as a back contact / back junction solar cell) with a narrow passive semiconductor thin film frame surrounding the main active semiconductor region. For example, a representative structure for a back contact / back junction backplane laminated thin film solar cell is a square 156 mm x 156 mm active thin film solar cell (including, for example, a thin single crystal silicon solar cell having a silicon thickness of less than 50 μm). And an active region, which is surrounded by a square peripheral trench that penetrates some or the entire depth of the semiconductor thin film and the width of the trench in the range of several micrometers to more than 100 micrometers (thus the trench depth Thin film plus the total thickness of the backplane, in any case significantly thinner or equal to the thickness of the semiconductor thin film supported by the backplane). The width of the thin passive semiconductor frame surrounding the laser forming trench may be in the range of several tens of micrometers to several hundred micrometers. The peripheral frame protects the inner active cell area by preventing the propagation of microcracks from the edge to the main cell area, thereby allowing for more robust handling, processing, and packaging of these cells.

이러한 절단은 아래와 같은 적절한 절단 도구를 사용하여 수행될 수 있지만, 이러한 도구 예들로 한정되지는 않는다: a) 백플레인의 서로 다른 재료들/박막 태양 기판 화합물을 가장 잘 다루기 위한 하나의 레이저 또는 여러 레이저. b) 적절한 스탬핑 다이 또는 다이들, c) 하나 이상의 전단 절단 장치, d) 합성 재료들을 통해 다이싱을 행할 수 있는 다이싱 소, e) 전술한 재료들의 임의의 조합. 이러한 합성 재료들을 위한 기계적 방법들의 길게 지속되는 절단 표면들은 실리콘 탄화물 및 다이아몬드 코팅 도구들이다.Such cutting may be performed using suitable cutting tools, such as, but not limited to, such tool examples: a) one laser or several lasers to best handle the different materials / thin film solar substrate compound of the backplane. b) a suitable stamping die or dies, c) one or more shear cutting devices, d) a dicing saw capable of dicing through synthetic materials, e) any combination of the aforementioned materials. Long lasting cutting surfaces of mechanical methods for such synthetic materials are silicon carbide and diamond coating tools.

이러한 제1 아웃라인 치수는, 실리콘 질화물이나 기타 등의 텍스처링, 세척, 패시베이션 및 반사방지 코팅을 포함하는 여러 후 처리 단계들 및 금속화 관련 단계들 등의 추가 백플레인 처리를 통해 강화된 박막이 취급될 수 있도록 최종 태양 전지 제품에 비해 약간 대형으로 되도록 선택될 수 있다.This first outline dimension is intended to handle thin films reinforced through further backplane processing, such as various post-processing steps and metallization related steps, including texturing, cleaning, passivation and antireflective coating of silicon nitride or the like. Can be chosen to be slightly larger than the final solar cell product.

(예를 들어, 시험과 분류 전에) 전지 제조 공정의 종료를 향해, 선택 사항으로, 전지는, 멀티셀 광기전 모듈으로 조립되기 전에, 전술한 제1 외측 절단을 이용하여 행해지지 않으면 자신의 최종 크기로 다시 트리밍될 수 있다(바람직하게, 주요 활성 전지 영역 주위에 좁고 얇은 실리콘 프레임을 남기거나 대안으로 프레임도 제거하게 된다).Towards the end of the battery manufacturing process (eg, prior to testing and sorting), optionally, the battery may be subjected to its own final cut before being assembled using the aforementioned first outer cut before being assembled into a multicell photovoltaic module. It can be trimmed back to size (preferably, leaving a narrow, thin silicon frame around the main active cell area, or alternatively removing the frame).

대형화는 취급 동안 부서지기 쉬운 박막의 에지를 지지하고, 이에 따라 그 에지를 활성 영역으로부터 분리한다. 이는, 또한, 패시베이션 또는 다른 막 증착을 위해 전지를 유지하기 위한 영역으로서 기능을 하여, 반사방지 층 두께에 있어서 광학적으로 방해되는 비균일성을 피한다. 또한, 이는, 박막의 측벽 상과 에지 주위로 패시베이션층의 증착을 계속 가능하게 하고, 이에 따라 표면 영역과 에지에서의 양호한 측벽 패시베이션과 저 재결합 속도를 가능하게 한다.The enlargement supports the edges of the thin film that are brittle during handling, thus separating the edges from the active area. It also functions as an area for holding the cell for passivation or other film deposition, thereby avoiding optically disturbed nonuniformities in antireflective layer thickness. In addition, this allows the deposition of the passivation layer on and around the edges of the thin film, thus allowing good sidewall passivation and low recombination rates in the surface area and edges.

절단의 순서와 각 절단의 필요성은, 유지력, 강화된 박막 층 구조의 내부 응력과 전체 공정 흐름에 의해 결정될 수 있다는 점에 주목한다. 본 개시 내용은 최적의 성능과 비용을 위해 이러한 다양한 임의의 공정들을 구현하려는 것이다.Note that the order of the cuts and the need for each cut can be determined by the holding force, the internal stress of the reinforced thin film layer structure and the overall process flow. The present disclosure is directed to implementing these various arbitrary processes for optimal performance and cost.

도 19는 태양 전지 반도체 박막 에지 트리밍을 위한 구조의 일 실시예를 예시하는 공정 흐름도이다. 당업자라면, 일부 절단이나 트리밍을 생략하거나 절단 단계들의 순서를 변경하는 흐름을 포함하는 추가 공정 흐름을 이러한 개념으로부터 고려할 수도 있지만, 이러한 흐름 예로 한정되지는 않는다.19 is a process flow diagram illustrating one embodiment of a structure for solar cell semiconductor thin film edge trimming. Those skilled in the art may consider additional process flows from this concept, including flows that omit some cuts or trimmings or change the order of the cut steps, but are not limited to these flow examples.

증가된 템플릿 수명과 대면적 박리 기능을 위한 고온 베이킹과 에피택셜 증착 방법들도 제공한다. 다공성 박리층들의 리플로우 동안 그리고 에피택셜층 증착 전에 고온을, 특히, 1020℃를 초과하며 1020℃ 내지 1250℃ 사이의 템플릿 웨이퍼 온도를 가함으로써 (박막 태양 기판 등의) 고 효율 가능 태양 전지 흡수층들을 형성한다. 이는, 수소 캐리어와 환원 가스와 함께 트리클로로실란을 실란 함유 가스로서 사용하는 고온 대기압 에피택셜 증착의 사용과 함께, 전지 제조 및 템플릿 효율을 상당히 개선할 수 있다. 또한, 에피택셜 증착은 1020℃ 내지 1250℃의 템플릿 웨이퍼 온도 범위에서 기능을 할 수 있다. 다공성 층 시스템의 형성을 위해 잘 제어되는 양극 산화 공정과 장비와 함께, 수명이 길고 비용이 적으며 고 증착률의 상당히 균일한 고 품질 에피택셜 실리콘 층들의 고 생산성 형성을 위한 이 방법을 채용할 수 있다. 또한, 개시한 방법은 대면적(적어도 100mm x 100mm의 면적)의 셀 기판들의 박리를 가능하게 하고, 여기서 대면적은 약 100cm2 이상의 크기로 간주된다.Hot baking and epitaxial deposition methods are also provided for increased template life and large area delamination. Highly efficient solar cell absorbing layers (such as thin film solar substrates) can be fabricated by applying a high temperature during reflow of the porous release layers and prior to epitaxial layer deposition, in particular template wafer temperatures above 1020 ° C. and between 1020 ° C. and 1250 ° C. Form. This, together with the use of high temperature atmospheric epitaxial deposition using trichlorosilane as the silane containing gas with hydrogen carrier and reducing gas, can significantly improve cell fabrication and template efficiency. In addition, epitaxial deposition may function in a template wafer temperature range of 1020 ° C to 1250 ° C. Along with the well-controlled anodic oxidation process and equipment for the formation of porous layer systems, this method can be employed for high productivity formation of highly uniform, high quality epitaxial silicon layers with long lifetime, low cost and high deposition rate. have. In addition, the disclosed method enables the peeling of cell substrates of a large area (area of at least 100 mm x 100 mm), where the large area is considered to be about 100 cm 2 or more in size.

이 방법은, 저온에서의 다공성 실리콘 에피택셜 성장과 후속 박리의 조합에 관한 알려져 있는 방법들을 사용하여 문제점들을 해결하며, 여기서, 대면적 박리는, 다공성층을 밀봉하기 위한 불충분한 열적 경비로 인해 대량 생산에 있어서 신뢰성있게 효율적으로 이용될 수 있는 다공성 실리콘과 고온 실리콘 에피택시의 조합을 이용하여 수행되지 않을 수도 있다. 처리량을 이유로, 증착에 채용되는 온도보다 고온에서 다공성 실리콘 박리층을 베이킹하는 것이 유리할 수도 있고, 이에 따라 박리층 표면 재구성을 가속화하여 에피택셜 시드층을 형성할 수 있다. 이러한 공정 흐름에는 빠른 기동 램프 가열 배치 에피택셜 반응 장치가 적합할 수도 있다.This method solves problems using known methods for the combination of porous silicon epitaxial growth and subsequent delamination at low temperature, where large area delamination is largely due to insufficient thermal expense to seal the porous layer. It may not be performed using a combination of porous silicon and high temperature silicon epitaxy that can be reliably and efficiently used in production. For throughput reasons, it may be advantageous to bake the porous silicon release layer at a temperature higher than the temperature employed for deposition, thereby accelerating release layer surface reconstruction to form an epitaxial seed layer. A quick start ramp heating batch epitaxial reaction device may be suitable for this process flow.

유사한 공정 조건을 갖는 하 표면 품질 기판들(재사용가능한 템플릿) 상에서 대면적 고 품질 박리가능 층들도 얻을 수 있고, 이에 따라 경면 연마 시작 기판들이 필요 없을 수 있고, 따라서, 재사용가능한 템플릿들의 분할상환 비용을 감소시킬 수 있다. 표면들의 예로는, 래핑-에칭 순서로부터 또는 심지어 후속하는 융삭 손상 제거 에칭 순서로 융삭된 표면으로부터 얻어지는 것이 있다. 시작 및 조정 표면들은, (KOH 및 기타 수소화물 등의) 알칼리성이거나 선택 사항인 아세트산이나 인산 등의 첨가제와 함께 질산과 플루오르화 수소산의 혼합물 등의 산성인 실리콘 에칭 화학물을 사용하여 얻어질 수 있다. 이러한 산성 에칭 후에 비교적 순한 알칼리성 에칭 표면 세척 단계가 이어질 수 있다. 산성 에칭된 표면들은 깨끗한 결정성 방향을 제공하지 않는 한편, 알칼리성 에칭된 표면들은 이러한 방향을 제공한다. 따라서, 양면에 대한 에피택셜 성장 특징들이 다르다.Large area high quality peelable layers can also be obtained on lower surface quality substrates (reusable templates) with similar process conditions, thus eliminating the need for mirror polishing start substrates, thus reducing the cost of repayment of reusable templates. Can be reduced. Examples of surfaces are those obtained from a lapping-etching sequence or even from a surface that has been crushed in a subsequent ablation damage removal etch sequence. Starting and conditioning surfaces can be obtained using an acidic silicon etching chemical, such as a mixture of nitric acid and hydrofluoric acid, with an alkaline or optional additive such as acetic acid or phosphoric acid (such as KOH and other hydrides). . This acidic etching can be followed by a relatively mild alkaline etch surface cleaning step. Acid etched surfaces do not provide a clean crystalline orientation, while alkaline etched surfaces provide this orientation. Thus, epitaxial growth characteristics for both sides are different.

또한, 본 명세서에서는, 고온 증착을 견딜 수 있는 서셉터들을 제공한다. 최적의 증착을 위해 요구되는 고온을 견딜 수 있는 서셉터로서 사용될 수 있는 재료들의 제한된 선택만이 존재한다. 예를 들어, 이러한 재료들은, 실리콘 탄화물 코팅된 흑연 및 모노리식 실리콘 탄화물을 포함하지만, 이러한 예로 한정되지는 않는다.Also provided herein are susceptors that can withstand high temperature deposition. There is only a limited selection of materials that can be used as susceptors that can withstand the high temperatures required for optimal deposition. For example, such materials include, but are not limited to, silicon carbide coated graphite and monolithic silicon carbide.

그러나, 실리콘으로 대면적 서셉터를 제조하는 가능성을 연 부분적으로 많은 다결정 실리콘 잉곳들의 출현으로 인해 서셉터 대신에 주조된 실리콘을 사용할 수도 있다. 이러한 주조된 실리콘 서셉터들은 증착된 막들의 플레이킹이 문제로 되기 전에 많은 증착을 유지할 수 있다. 주조된 실리콘 서셉터들을 사용하는 다른 장점은, 이를 재주조를 위한 공급 원료로서 사용함으로써 재료의 최종적 재사용 및 직접적인/간략화된 습식 세척 또는 건식 세척이라는 점이다. 서셉터 재료 선택과는 무관하게, HCl, 염소, 또는 다른 적절한 가스만을 사용하는 서셉터 에칭에 포커싱된 저 비용 반응 장치에서 엑스 시츄(HCl 또는 염소 가스)로 또는 HCl(또는 염소 가스)를 사용하는 인시츄로 건식 세척을 달성할 수 있다.However, due to the emergence of many polycrystalline silicon ingots, in part due to the possibility of manufacturing large area susceptors from silicon, cast silicon may be used instead of susceptors. These cast silicon susceptors can sustain many depositions before flaking of the deposited films becomes a problem. Another advantage of using molded silicone susceptors is the final reuse of the material and direct / simplified wet or dry cleaning by using it as a feedstock for recasting. Regardless of the susceptor material selection, the use of HCl (or chlorine gas) or as ex situ (HCl or chlorine gas) in a low cost reaction device focused on susceptor etching using only HCl, chlorine, or other suitable gas. Dry cleaning can be achieved in situ.

본 명세서에서는 정면 필드와 선택 사항인 저 열적 경비 어닐링을 갖는 박막 태양 전지도 제공한다. 태양 전지는, 정면 패시베이션이 개선되고 정면 재결합 속도가 감소된 정면 필드로부터 이점을 얻을 수 있다. 정확하게 선택되면, 이러한 정면 필드는 단락 회로 전류 및 디바이스의 개방 회로 전압을 개선하는 데 일조한다. 전지가 더욱 얇아짐에 따라 정면 품질에 대한 감도가 높아지는 경향이 있다.Also provided herein is a thin film solar cell having a front field and an optional low thermal expense annealing. Solar cells may benefit from frontal fields with improved frontal passivation and reduced frontal recombination rates. If selected correctly, this front field helps to improve the short circuit current and the open circuit voltage of the device. As the battery becomes thinner, the sensitivity to frontal quality tends to increase.

본 명세서에서는 후면 도핑이 더욱 높은 인시츄 정면 필드도 제공한다. 활성 흡수층이 고온 가능 캐리어 상에 증착된 후 박리되는 얇은 전지를 이용하면, 예를 들어, 에피택셜 성장에 의해 흡수층 증착의 일부로서 형성되는 정면 필드를 가질 수 있다. 이러한 정면 필드는, 박리와 텍스처링 등의 후속 처리 후에, 활성 흡수층의 가장 정면 부분(태양 면)이 이미터에 상당히 가까운 다음 층의 도핑보다 높은 도핑을 여전히 유지하기 위한 치수를 가질 수 있다. 또한, 후면에 가깝게 위치하는 컨택트 주위의 공핍 영역 폭들을 감소시키도록 기능을 할 수 있는 더욱 높은 후면 도핑 영역을 갖는 것이 유리할 수 있다.The present disclosure also provides an in-situ front field with higher back doping. Using a thin cell that is stripped after the active absorbent layer is deposited on a high temperature capable carrier, it may have a frontal field formed as part of the absorber layer deposition, for example by epitaxial growth. This frontal field may be dimensioned after subsequent processing such as peeling and texturing, so that the most frontal portion (sun face) of the active absorbing layer still maintains a higher doping than the doping of the next layer which is considerably close to the emitter. It may also be advantageous to have a higher back doped region that can function to reduce depletion region widths around a contact located close to the back surface.

대용량 CVD 또는 에피택셜 CVD 반응 장치에 대하여, 고 가스 활용을 지지하려면, 트리클로로실란, 디클로로실란, 모노클로로실리나, 실리콘 테트라클로라이드, 실란, 또는 디실란 등의 프리커서 실리콘 함유 가스를 공핍시키는 것이 유리할 수 있다. 이 효과는 통상적으로 가스 소스로부터의 증착률 감소와 연관되므로, 공정 내에서 가스 흐름 방향이 역으로 될 수 있고 이에 따라 증착률 감소를 보상할 수 있도록 가스를 전환하는 것이 유리할 수 있다. 그 결과, 각 서셉터 내의 여러 웨이퍼들에 걸쳐 다소 균일한 층 두께를 얻는다. 전지 설계 아키텍처가 도핑이 서로 다른 정면이나 후면에 대하여 전술한 바와 같은 도핑 레벨이 다른 영역들을 필요로 하면, 필요에 따라 가스 방향의 전환을 여러 번 반복할 수 있다.For high volume CVD or epitaxial CVD reaction apparatus, to support high gas utilization, depleting precursor silicon-containing gases such as trichlorosilane, dichlorosilane, monochlorosilina, silicon tetrachloride, silane, or disilane May be advantageous. Since this effect is typically associated with a reduced deposition rate from a gas source, it may be advantageous to divert the gas to reverse the flow direction of the gas in the process and thus compensate for the deposition rate reduction. As a result, a somewhat uniform layer thickness is obtained across the various wafers in each susceptor. If the cell design architecture requires regions with different doping levels as described above for different doping or front sides, the gas direction can be switched as many times as necessary.

3개 영역 아키텍처에서의 이러한 전환의 일 실시예는, 예를 들어, 다음과 같이 설명할 수 있다. 즉, 증착 영역 1이 방향 A로 흐르고, 전환하고, 증착 영역 1과 증착 영역 2가 A의 반대 방향으로 흐르고, 전환하고, 증착 영역 2와 증착 영역 3이 A 방향으로 흐르고, 전환하고, 증착 영역 3이 A의 반대 방향으로 흐른다.One embodiment of such a transition in a three domain architecture may be described, for example, as follows. That is, the deposition region 1 flows in the direction A, switches, and the deposition region 1 and the deposition region 2 flow in the opposite direction of A, switches, and the deposition region 2 and the deposition region 3 flows in the A direction, switches, and the deposition region 3 flows in the opposite direction of A.

엑스 시츄 정면 필드를 엔지니어링하기 위한 선택 사항들도 제공한다. 강화된 얇은 전지에 대하여, 강화 재료는, 기존의 금속 라인이나 부착제 등의 잠재적으로 다른 재료와 함께, 정면 필드 공정에 이용가능한 열적 경비를 상당히 감소시킬 수 있다. 다음에 따르는 개시한 실시예들은 이러한 열적 경비으로 인한 한정 사항을 회피한다.It also provides options for engineering the ex situ front field. For reinforced thin cells, the reinforcement material, along with potentially other materials such as existing metal lines or adhesives, can significantly reduce the thermal costs available for the front field process. The following disclosed embodiments avoid these limitations due to thermal expense.

일 실시예에서, a-Si, SiN, SiOx, SiOxNy, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있는 추가 도펀트는, 바람직하게, 증착 단계에서 도펀트 함유 가스를 첨가함으로써, 패시베이션 층 증착 공정에서 증착된다. 도펀트 함유 가스들은, 예를 들어, n형 정면 필드의 경우엔 PH3 또는 PF5, AsH3 또는 AsF5일 수 있고, p형 정면 필드의 경우엔 B2H6, BF3 또는 BCl3일 수 있다. 다른 일 실시예에서, 추가 도펀트는 패시베이션층의 부착 전에 또는 후에 주입될 수 있다.In one embodiment, the additional dopant, which may be made of a-Si, SiN, SiO x , SiO x N y , or a combination thereof, is preferably deposited in the passivation layer deposition process by adding a dopant containing gas in the deposition step. do. The dopant containing gases can be, for example, PH 3 or PF 5 , AsH 3 or AsF 5 for the n-type front field and B 2 H 6 , BF 3 or BCl 3 for the p-type front field. have. In another embodiment, additional dopants may be implanted before or after attachment of the passivation layer.

엑스 시츄 정면 필드를 어닐링하기 위한 선택 사항들도 제공한다. 소망하는 도펀트를 정면으로 향하게 하기 위한 각 실시예에서, 도펀트를 활성화하기 위한 여러 실시예들이 있고, 첫 번째는 레이저 어닐링이고, 바람직하게는, 표면에 가까운 대부분의 열을 유지하는 데 적절한 파장을 이용한다. 그 예로는, 주파수 이중 또는 삼중 Nd-YAG 레이저, 또는 일반적으로, 녹색 내지 UV 범위의 파장을 갖는 레이저를 포함할 수 있지만, 이러한 예로 한정되지는 않는다.It also provides options for annealing the ex situ front field. In each embodiment for directing the desired dopant, there are several embodiments for activating the dopant, the first being laser annealing, preferably using a wavelength suitable for maintaining most of the heat close to the surface. . Examples may include, but are not limited to, frequency double or triple Nd-YAG lasers, or lasers having wavelengths generally in the green to UV range.

대안으로, 장 파장의 광원에 대해서도 자유 캐리어 흡수를 촉진하고 재료의 표면에 가까운 흡수를 촉진하도록 짧은 파장의 광으로 표면의 전면 노광을 수행할 수도 있다.Alternatively, a full surface exposure may be performed with short wavelengths of light to facilitate free carrier absorption and to promote absorption close to the surface of the material even for long wavelength light sources.

레이저는 표면을 용융해서는 안 되며, 특히, 어닐링 전에 일부 지점에 피라미드형 텍스처가 형성된 경우에 그러하다. 레이저가 표면을 용융하면, 텍스처링된 표면의 광 트랩핑 품질에 악영향을 끼치지 않도록 표면의 상부에서만 그러해야 한다.The laser should not melt the surface, especially if a pyramidal texture is formed at some point prior to annealing. If the laser melts the surface, it should only be at the top of the surface to avoid adversely affecting the light trapping quality of the textured surface.

또한, 마이크로파 캐비티를 이용하여 감소된 온도에서 도펀트를 활성화할 수도 있다. 본 실시예에서, 웨이퍼들은 바람직하게 적절한 배치 마이크로파 캐비티 내에 배치되고, 어닐링은 강화된 구조가 안전하게 견디는 최고온에서 후속 수행된다.Microwave cavities may also be used to activate dopants at reduced temperatures. In this embodiment, the wafers are preferably placed in a suitable batch microwave cavity, and annealing is subsequently performed at the highest temperature at which the reinforced structure safely withstands.

당업자라면, 개시한 실시예들이 전술한 특정한 예들 외에도 다양한 분야들에 관련 있음을 인식할 것이다.Those skilled in the art will recognize that the disclosed embodiments relate to various fields in addition to the specific examples described above.

예시적인 실시예들의 전술한 설명은 당업자가 청구 대상을 제조하고 실시할 수 있도록 제공된 것이다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 수정은 당업자에게 명백할 것이며, 본 명세서에서 정의하는 일반적인 원리는 혁신적인 능력을 사용하지 않고 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 청구 대상은 본 명세서에서 예시한 실시예들로 한정하려는 것이 아니라, 본 명세서에서 개시한 원리와 신규한 특징에 부합하는 가장 넓은 범위에 따른 것이다.The foregoing description of the exemplary embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or practice the claimed subject matter. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without using innovative capabilities. Thus, the claimed subject matter is not intended to be limited to the embodiments illustrated herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

본 명세서 내에 포함되는 이러한 모든 추가 시스템, 방법, 특징, 및 장점을 청구범위 내에 포함하려는 것이다.It is intended that all such additional systems, methods, features, and advantages be included herein within the scope of the claims.

Claims (31)

박막 결정성 반도체 기판을 제조하는 방법으로서,
재사용가능한 도핑된 결정성 반도체 템플릿을 제공하는 단계와,
상기 재사용가능한 도핑된 결정성 반도체 템플릿의 정면에 다공성 반도체 희생 시드 및 박리층을 형성하는 단계와,
상기 희생 시드 및 박리층과 등각을 이루는 박막 반도체 기판을 에피택셜 증착하는 단계와,
상기 다공성 반도체 희생 시드 및 박리층에서의 분리에 의해 상기 박막 반도체 기판을 상기 재사용가능한 반도체 템플릿으로부터 박리하는 단계와,
상기 재사용가능한 반도체 기판의 베벨을 그라인딩하여, 박리된 에피택셜 증착된 박막 반도체 기판의 잔여물을 제거하는 단계를 포함하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.
As a method of manufacturing a thin film crystalline semiconductor substrate,
Providing a reusable doped crystalline semiconductor template,
Forming a porous semiconductor sacrificial seed and an exfoliation layer in front of the reusable doped crystalline semiconductor template;
Epitaxially depositing a thin film semiconductor substrate conforming to the sacrificial seed and release layer;
Exfoliating the thin film semiconductor substrate from the reusable semiconductor template by separation in the porous semiconductor sacrificial seed and exfoliation layer;
Grinding the bevel of the reusable semiconductor substrate to remove residues of the exfoliated epitaxially deposited thin film semiconductor substrate.
제1항에 있어서, 상기 그라인딩 단계는 상기 재사용가능한 도핑된 결정성 반도체 템플릿의 각 재사용 후에 수행되는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the grinding step is performed after each reuse of the reusable doped crystalline semiconductor template. 제1항에 있어서, 상기 그라인딩 단계는 상기 재사용가능한 도핑된 결정성 반도체 템플릿의 복수의 재사용 사이클 후에 한 번만 수행되는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the grinding step is performed only once after a plurality of reuse cycles of the reusable doped crystalline semiconductor template. 제1항에 있어서, 상기 재사용가능한 도핑된 결정성 반도체 템플릿은 100mm x 100mm 내지 약 300mm x 300mm 범위의 면적을 갖는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the reusable doped crystalline semiconductor template has an area in the range of 100 mm x 100 mm to about 300 mm x 300 mm. 제1항에 있어서, 상기 재사용가능한 도핑된 결정성 반도체 템플릿과 상기 에피택셜 증착된 박막 반도체 기판은 동일한 반도체 재료를 포함하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the reusable doped crystalline semiconductor template and the epitaxially deposited thin film semiconductor substrate comprise the same semiconductor material. 제1항에 있어서, 상기 재사용가능한 도핑된 결정성 반도체 템플릿과 상기 에피택셜 증착된 박막 반도체 기판은 서로 다른 반도체 재료를 포함하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the reusable doped crystalline semiconductor template and the epitaxially deposited thin film semiconductor substrate comprise different semiconductor materials. 제1항에 있어서, 상기 박막 반도체 기판을 에피택셜 증착하는 단계 후와 상기 박리 공정 단계 전에 하나 이상의 추가 디바이스 처리 단계들을 수행하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein one or more additional device processing steps are performed after the epitaxial deposition of the thin film semiconductor substrate and before the exfoliation process step. 제1항에 있어서, 상기 박막 반도체 기판을 에피택셜 증착하는 단계 후와 상기 박리 공정 단계 전에 하나 이상의 추가 디바이스 처리 단계를 수행하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein one or more additional device processing steps are performed after the epitaxial deposition of the thin film semiconductor substrate and before the exfoliation process step. 제1항에 있어서, 상기 반도체 재료의 후막화층을 에피택셜 증착하는 단계는, 상기 박막 반도체 기판을 복수 횟수로 에피택셜 증착하는 단계와 후속하는 공정 사이클들의 상기 박막 반도체 기판을 박리하는 단계 후에 한 번만 수행되는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein epitaxially depositing the thick film layer of semiconductor material comprises only one time after epitaxially depositing the thin film semiconductor substrate a plurality of times and peeling the thin film semiconductor substrate in subsequent process cycles. Carried out, a method for producing a thin film crystalline semiconductor substrate. 제1항에 있어서, 상기 박막 결정성 반도체 기판은 태양 전지의 제조에 사용되는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of manufacturing a thin film crystalline semiconductor substrate according to claim 1, wherein the thin film crystalline semiconductor substrate is used for manufacturing a solar cell. 제1항에 있어서, 상기 반도체 기판을 통해 절단을 행하여 상기 반도체 기판의 주변 형상을 형성하도록 상기 박막 반도체 기판을 상기 재사용가능한 반도체 템플릿으로부터 박리하는 단계 전에 레이저 처리를 이용하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The manufacturing of a thin film crystalline semiconductor substrate according to claim 1, wherein a laser treatment is used before the step of peeling the thin film semiconductor substrate from the reusable semiconductor template to cut through the semiconductor substrate to form a peripheral shape of the semiconductor substrate. Way. 제1항에 있어서, 상기 결정성 반도체는 결정성 실리콘을 포함하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the crystalline semiconductor comprises crystalline silicon. 제12항에 있어서, 상기 결정성 실리콘은 단결정 실리콘을 포함하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of manufacturing a thin film crystalline semiconductor substrate according to claim 12, wherein the crystalline silicon comprises single crystal silicon. 제1항에 있어서, 상기 결정성 반도체는 결정성 갈륨 비화물을 포함하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the crystalline semiconductor comprises crystalline gallium arsenide. 제1항에 있어서, 상기 재사용가능한 도핑된 결정성 반도체 템플릿은 맞춤형 에지 베벨을 갖는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the reusable doped crystalline semiconductor template has a custom edge bevel. 제1항에 있어서, 상기 재사용가능한 도핑된 결정성 반도체 템플릿은 비대칭 베벨을 갖는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the reusable doped crystalline semiconductor template has an asymmetric bevel. 제1항에 있어서, 병렬 베벨 그라인팅 처리를 이용하여 복수의 재사용가능한 템플릿에 대하여 베벨 그라인딩을 수행하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein bevel grinding is performed on the plurality of reusable templates using a parallel bevel grinding process. 제1항에 있어서, 베벨 그라인딩에 더하여, 그라인딩, 랩핑, 연마, 또는 국부적 화학적 에칭을 포함한 화학적 에칭 등의 마모면 처리를 재사용가능한 템플릿에 적용하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein wear surface treatment, such as grinding, lapping, polishing, or chemical etching, including local chemical etching, is applied to the reusable template in addition to bevel grinding. 제1항에 있어서, 상기 에피택셜 증착된 박막 반도체 기판은 가스 전환 및 증착 가스에 대한 도펀트 혼합 조절을 이용함으로써 전체적으로 가변적인 도펀트 농도를 함유하도록 맞춰지고, 상기 도펀트 농도는 정면 필드, 후면 필드, 또는 적절한 저 베이스 저항을 갖는 영역들 등의 유익한 층들을 형성하는 데 이용되는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The epitaxially deposited thin film semiconductor substrate of claim 1, wherein the epitaxially deposited thin film semiconductor substrate is adapted to contain a totally variable dopant concentration by using dopant mixing control for gas conversion and deposition gas, the dopant concentration being front field, back field, or A method of manufacturing a thin film crystalline semiconductor substrate, which is used to form beneficial layers such as regions having a suitable low base resistance. 제1항에 있어서, 상기 재사용가능한 템플릿들은 템플릿 재사용 사이클들과 처리 정보를 추적하는 데 사용되는 식별자들로 표시되는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the reusable templates are represented by identifiers used to track template reuse cycles and processing information. 제1항에 있어서, 상기 에피택셜 증착된 후에 박리된 기판은 레이저 처리를 이용하여 형성되는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of manufacturing a thin film crystalline semiconductor substrate according to claim 1, wherein the substrate exfoliated after the epitaxial deposition is formed using a laser treatment. 제21항에 있어서, 상기 레이저 처리는 증착된 층의 외측 영역에 대한 결합을 약화시키도록 박리될 층에 대하여 적어도 부분적으로 절단을 행하는 레이저 융삭 절단 공정을 더 포함하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The fabrication of a thin film crystalline semiconductor substrate according to claim 21, wherein the laser treatment further comprises a laser ablation cutting process that at least partially cuts the layer to be peeled to weaken the bond to the outer region of the deposited layer. Way. 제22항에 있어서, 상기 부분적인 절단은, 다이아몬드 스크라이빙, 물 제트 압력, 또는 이들의 조합 등의 기계적 수단에 의해, 지정된 다공성 반도체 분리층으로 후속 연장되는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 22, wherein the partial cutting is subsequently extended to the designated porous semiconductor separation layer by mechanical means such as diamond scribing, water jet pressure, or a combination thereof. . 제21항에 있어서, 상기 레이저 처리는 증착된 층의 두께 비균일성을 수용하도록 레이저 공정 자체 동안 체계적으로 조절되는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of claim 21, wherein the laser treatment is systematically controlled during the laser process itself to accommodate thickness non-uniformity of the deposited layer. 제21항에 있어서, 상기 레이저 처리는, 박리될 증착된 기판층의 에지의 바로 외부에서의 국부적 레이저 유도 가열 및 이어서 정면 클리브(cleave)를 생성하여 증착된 층의 내측 영역을 상기 증착된 층의 외측 영역으로부터 분리하여 주요 박리 공정 동안 템플릿 상에 남기기 위한 국부적 냉각을 포함하는 열적 레이저 분리 단계로 이루어지는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.22. The method of claim 21, wherein the laser treatment generates local laser induction heating immediately outside an edge of the deposited substrate layer to be exfoliated followed by a front cleave to form an inner region of the deposited layer of the deposited layer. A method of manufacturing a thin film crystalline semiconductor substrate, comprising a thermal laser separation step comprising local cooling to separate from the outer region and remain on the template during the main stripping process. 제25항에 있어서, 상기 정면 클리브는 상기 다공성 반도체 박리층에서 정지되는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.The method of manufacturing a thin film crystalline semiconductor substrate according to claim 25, wherein the front cleave is stopped at the porous semiconductor exfoliation layer. 제1항에 있어서, 도펀트 소스를 가하고 이어서 저 효과적 열적 경비 어닐링 공정을 적용하여 엑스 시츄(ex-situ) 정면 필드를 형성함으로써 박리 전에 상기 에피택셜 증착된 박막 반도체 기판을 도핑하는 단계를 더 포함하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.2. The method of claim 1, further comprising doping the epitaxially deposited thin film semiconductor substrate prior to exfoliation by applying a dopant source and then applying a low effective thermal expense annealing process to form an ex-situ frontal field. And manufacturing method of thin film crystalline semiconductor substrate. 제27항에 있어서, 상기 도펀트 소스는 증착된 막에 의해 가해지는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.28. The method of claim 27, wherein the dopant source is applied by a deposited film. 제27항에 있어서, 상기 도펀트는 이온 주입에 의해 가해지는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.28. The method of claim 27, wherein the dopant is applied by ion implantation. 제27항에 있어서, 상기 어닐링 공정은 레이저 처리를 포함하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.28. The method of claim 27, wherein the annealing process comprises laser treatment. 제27항에 있어서, 상기 어닐링 공정은 마이크로파 어닐링을 포함하는, 박막 결정성 반도체 기판의 제조 방법.29. The method of claim 27, wherein the annealing process comprises microwave annealing.
KR1020137034593A 2011-05-26 2012-05-29 Method and apparatus for reconditioning a carrier wafer for reuse KR101389030B1 (en)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161490562P 2011-05-26 2011-05-26
US61/490,562 2011-05-26
US13/209,390 2011-08-13
US13/209,390 US20120125256A1 (en) 2007-10-06 2011-08-13 Apparatus and method for repeatedly fabricating thin film semiconductor substrates using a template
US13/341,976 2011-12-31
US13/341,976 US20120167819A1 (en) 2007-10-06 2011-12-31 Method for reconstructing a semiconductor template
PCT/US2012/039891 WO2012162704A2 (en) 2011-05-26 2012-05-29 Method and apparatus for reconditioning a carrier wafer for reuse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140008534A KR20140008534A (en) 2014-01-21
KR101389030B1 true KR101389030B1 (en) 2014-04-29

Family

ID=47218135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137034593A KR101389030B1 (en) 2011-05-26 2012-05-29 Method and apparatus for reconditioning a carrier wafer for reuse

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR101389030B1 (en)
MY (1) MY167902A (en)
WO (1) WO2012162704A2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3027733B1 (en) * 2014-10-27 2017-05-05 Commissariat Energie Atomique PROCESS FOR PRODUCING A PHOTOVOLTAIC CELL

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050082526A1 (en) 2003-10-15 2005-04-21 International Business Machines Corporation Techniques for layer transfer processing
US20050170611A1 (en) 2003-01-07 2005-08-04 Bruno Ghyselen Recycling of a wafer comprising a multi-layer structure after taking-off a thin layer
US20110021006A1 (en) 2006-10-09 2011-01-27 Solexel, Inc. Method for releasing a thin semiconductor substrate from a reusable template
US20110030610A1 (en) 2009-05-05 2011-02-10 Solexel, Inc. High-productivity porous semiconductor manufacturing equipment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050170611A1 (en) 2003-01-07 2005-08-04 Bruno Ghyselen Recycling of a wafer comprising a multi-layer structure after taking-off a thin layer
US20050082526A1 (en) 2003-10-15 2005-04-21 International Business Machines Corporation Techniques for layer transfer processing
US20110021006A1 (en) 2006-10-09 2011-01-27 Solexel, Inc. Method for releasing a thin semiconductor substrate from a reusable template
US20110030610A1 (en) 2009-05-05 2011-02-10 Solexel, Inc. High-productivity porous semiconductor manufacturing equipment

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012162704A2 (en) 2012-11-29
WO2012162704A3 (en) 2013-03-28
MY167902A (en) 2018-09-26
KR20140008534A (en) 2014-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20130137244A1 (en) Method and apparatus for reconditioning a carrier wafer for reuse
US20120125256A1 (en) Apparatus and method for repeatedly fabricating thin film semiconductor substrates using a template
US9929054B2 (en) Systems and methods for laser splitting and device layer transfer
CN109804453B (en) Method and apparatus for plasma dicing semiconductor wafers
US20120167819A1 (en) Method for reconstructing a semiconductor template
Marks et al. Ultrathin wafer pre-assembly and assembly process technologies: A review
TWI550700B (en) Method and apparatus for plasma dicing a semi-conductor wafer
KR100448423B1 (en) Method of producing semiconductor member
KR101103415B1 (en) Method for polishing both sides of a semiconductor wafer
EP2466650A2 (en) Method for fabricating silicon wafer solar cell
US8389409B2 (en) Method for producing a semiconductor wafer
KR20100119843A (en) Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof
KR101905811B1 (en) Method for reclaiming peeled-off wafer
KR19990087978A (en) Ultraflat silicon semiconductor wafer and process for the production of semiconductor wafers
WO2017136672A1 (en) Porous silicon structures and laser machining methods for semiconductor wafer processing
KR101389030B1 (en) Method and apparatus for reconditioning a carrier wafer for reuse
CN108350604B (en) Method and device for producing semiconductor layers
KR101289789B1 (en) Apparatus and method for repeatedly fabricating thin film semiconductor substrates using a template
US20190308274A1 (en) Method of Processing a Silicon Carbide Containing Crystalline Substrate, Silicon Carbide Chip, and Processing Chamber
KR20090121527A (en) Recycling method of silicon wafer and its recycled divice
KR101384872B1 (en) Method for reconstructing a semiconductor template
US20190348290A1 (en) Singulation of silicon carbide semiconductor wafers
KR101553241B1 (en) Method for Recycling PSS in Sapphire Epi-wafer
KR20190112542A (en) The method for forming pattern of passivation layer

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170411

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee