WO2008074464A1 - Edge chamfering wafers - Google Patents

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WO2008074464A1
WO2008074464A1 PCT/EP2007/011107 EP2007011107W WO2008074464A1 WO 2008074464 A1 WO2008074464 A1 WO 2008074464A1 EP 2007011107 W EP2007011107 W EP 2007011107W WO 2008074464 A1 WO2008074464 A1 WO 2008074464A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
edge profile
ingot
edge
wafer
impressed
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/011107
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German (de)
French (fr)
Inventor
Werner Bergholz
Original Assignee
Jacobs University Bremen Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jacobs University Bremen Gmbh filed Critical Jacobs University Bremen Gmbh
Publication of WO2008074464A1 publication Critical patent/WO2008074464A1/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor

Definitions

  • the invention relates to a method for rounding the edges of wafers, wherein, prior to the production of the wafers, an ingot, from which the wafer is obtained, an edge profile is impressed. Furthermore, the wafer thus obtained and the ingot are loaded with embossed edge profile.
  • PV photovoltaic
  • non-treated edge areas of a wafer cause disturbances in the material which reduce the energy yield by up to 7%. This follows from the inventor's many years of experience, which reports on mainly mussel-like eruptions at the edges of said wafers. A treatment of these border areas by prior art methods is very costly and therefore not performed.
  • the object of the present invention is to provide a method for rounding wafers, in particular of silicon wafers for photovoltaics, in which the disadvantages are avoided.
  • the object is achieved according to the invention with a method for rounding wafers, in particular of silicon wafers for photovoltaic, characterized in that the ingot an edge profile is impressed.
  • the future partial edge profile of the wafer is already determined before the separation process for obtaining the wafer.
  • the currently practiced procedure of edge processing of the wafer after the separation from the ingot can be circumvented.
  • Wafers are understood to mean a wide variety of types of semiconductor and ceramic materials. Thus, such a wafer can consist of monocrystalline or polycrystalline silicon. Other ceramics that come as a carrier material in question are covered by the term wafer.
  • a wafer of the type described here is not limited to the use of photovoltaic m, but also the m of the semiconductor industry for other purposes, such as chip and component manufacturing used wafers erfmdungsgewait includes.
  • the ingot may have any desired shape, with the monocrystalline silicon preferred being the shape obtained by pulling from a single crystal and the square column shape being preferred for polycrystalline silicon.
  • the edge profile is the shape on the ingot, which is created by the impact process on the ingot. In a preferred embodiment of the method, the edge profile is impressed along at least one cutting edge of the ingot. Where the cut edge includes the location on the ingot where the separation process is to obtain the wafer.
  • various separation means can be used to separate the wafer, the separation means being guided substantially along the edge profile.
  • separation means it is preferable to use legends or also splitting agents as described in JP2003332273 or DE3029828 or also DE1207636. Combinations of splitting and Sagevorgangen are erfmdungsgewait includes.
  • the edge profiling and the subsequent separation process which has taken place before the separation, a substantially predetermined partial edge profile is formed on the edge of the wafer according to the invention.
  • the partial edge profile corresponds to the edge profile. This is the case when the separation process of the wafer is performed by a splitting operation. If the separation process is carried out by means of say, the sub-edge profile deviates essentially by the proportionate contribution of the legend from the edge profile.
  • the edge profile is rubbing or chipping stamped on the ingot, wherein combinations are erfmdungsgehold included. Machining processes are described, for example, in Chao et al. in Journal of Materials Processing Technology (pages 187-190).
  • the imprinting of the edge profile can be carried out by etching, wherein the preferred At fluids are HF + HNO 3 , KOH or HF + HNO 3 + acetic acid.
  • the preferred At fluids are HF + HNO 3 , KOH or HF + HNO 3 + acetic acid.
  • laser beam treatments in the UV and VIS range and ion beam treatments are included.
  • the embossing tool is designed as a grinding or cutting tool with a shape which corresponds to the edge profile as a negative.
  • the edge profile m is preferably imprinted on the ingot by means of an embossing tool in one process step or else in several successive process steps. The imprinting of several edge profiles on the ingot is also true of a process step.
  • the edge profile impressed on the ingot is polished by a polishing tool. This reduces possible particle showers and reduces disturbances in the peripheral areas of the later wafer. Em polishing according to the invention can also be done on the wafer.
  • the forms for the edge profile are included, which after the separation process of the wafer have a partial edge profile on the wafer, which is formed as a circle segment or parabolic segment. Furthermore, the edge profile forms are included, in which after the separation process of the wafer substantially smooth transitions to the disk surface are obtained. Smooth transitions are characterized by small curvatures according to the second mathematical derivation. But even transitions that do not allow a mathematical description of the derivative at the transition from disk edge to disk surface, as they arise in triangular or trapetzformigen Kantenprofllen are embraced according to the invention. PAGE INTENTIONALLY LEFT BLANK
  • Figure 1 representation of various ingots.
  • Figure 3 Example of a shape for edge profiles plus legend and separated wafer.
  • Figure 4 Example of a form for edge profiles plus legend and separated wafer.
  • Figure 5 Example of a form for edge profiles plus legend and separated wafer.
  • FIG. 6 shows an example of a shape for edge profiles plus the legend and separated wafers.
  • FIG. 7 shows an example of a shape for edge profiles relative to saw and separated wafer.
  • FIG. 2 shows a processed monocunted ingot 1. This will be in a further process step
  • the edge profile 4 imprinted an edge profile 4.
  • a wafer 7 is cut off along the edge profile 5.
  • This wafer contains at its edges a partial profile which no longer tends to break and has reduced storage areas.
  • the typical thicknesses of the wafers at 150 microns and the typical thicknesses of the legends used are between 80 and 150 microns, the typical widths and depths of the edge profiles are similarly wide and deep, with the edge profiles regularly wider than the release means used.
  • the depth (m arrow) includes values between 1 and 300 microns, wherein m a special embodiment, the depth values between 10 and 250 microns and has in a very particular embodiment, the depth values between 50 and 150 microns.
  • FIGS. 3 to 7. Corresponding edge and part edge profiles are shown in FIGS. 3 to 7.
  • the identifiers for all figures are uniformly chosen. The identifiers are introduced with reference to FIG.
  • the ingot 1 has a trapetzformiges edge profile 2.
  • This edge profile 2 has a region 3, which is the separating tool - here a legend A, having a sawtooth region 5, with sawtooth effect 6 vertical to Viewing level, where the legend acts in the direction of arrow 7 through the ingot 1 or works - leads.
  • the wafer 8 After the legend has separated a part of the ingot (wafer 8), the wafer 8 has a partial edge profile 9, which is designed as a trap trailing arm.
  • the wafer 8 has a cut surface 10.
  • the wafer 8 contains a defined Operathrefil. 9
  • FIG. 4 shows a further preferred embodiment for the edge profile.
  • the edge profile 2 is formed m triangular shape.
  • the legend 4 separates the wafer 8 from the ingot 1 in step 7, which indicates the effective direction of the legend 4.
  • the wafer 8 has a truncated triangle leg 9 as a partial edge profile.
  • FIG. 5 shows a further preferred embodiment for the edge profile.
  • the edge profile 2 is partially formed m circle shape 2 plus a cutting area 3.
  • the legend 4 separates the wafer 8 from the ingot 1 in step 7, which indicates the effective direction of the legend 4.
  • the wafer 8 has a partial circular profile as a partial edge profile.
  • FIG. 6 shows a further preferred embodiment for the edge profile.
  • the edge profile 2 is formed in trough shape.
  • the legend 4 separates the wafer 8 from the ingot 1 in step 7, which indicates the effective direction of the legend 4.
  • the wafer 8 has, as a partial edge profile, the trough shape around the part (9) reduced by the saw 4.
  • FIG. 7 is analogous to FIG. 6. The only difference is that the trough mold 2 is more pronounced. In this embodiment, too, there is no smooth transition of the partial edge profile 9 to the cutting surface 10, but this embodiment is likewise covered erfmdungsgelois.

Abstract

The invention relates to a tool, an ingot, a wafer, and a method for chamfering wafers, in particular silicon discs for photovoltaic applications, wherein an edge profile is impressed on the ingot. Following the impression of the edge profile, the separation of a wafer from the ingot is carried out. Thus the separated wafer has a defined partial edge profile.

Description

Kantenverrυndung von WafernEdgebanding of wafers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verrunden der Kanten von Wafern, wobei, vor der Erstellung der Wafer, einem Ingot, aus dem der Wafer gewonnen wird, ein Kantenprofil aufgeprägt wird. Des Weiteren wird der so gewonnene Wafer und der Ingot mit aufgeprägtem Kantenprofil beansprucht.The invention relates to a method for rounding the edges of wafers, wherein, prior to the production of the wafers, an ingot, from which the wafer is obtained, an edge profile is impressed. Furthermore, the wafer thus obtained and the ingot are loaded with embossed edge profile.
Die Kosten für die Erzeugung elektrischer Energie mit Hilfe der Photovoltaik (PV) sind nur für spezielle Anwendungen im Vergleich zu anderen Arten der Energieerzeugung konkurrenzfähig, dasThe cost of generating electrical energy by means of photovoltaic (PV) are only competitive for specific applications compared to other types of energy production, the
Hauptentwicklungsziel der Industrie ist die Senkung der Kosten pro installierter KWpeak um mindestens einen Faktor 3. Deswegen sind Kosten treibendeThe main development goal of the industry is to reduce the costs per installed KWpeak by at least a factor of 3. Therefore, costs are driving
Einzelscheibenprozesse nicht akzeptabel bzw. unerwünscht Die Herstellung von Ausgangsmaterial - Silizium Scheiben (ca. 90% Marktanteil in der PV)- und der eigentliche Herstellungsprozess sind entweder Batchprozesse oder continuous flow Prozesse. Ein solcher Einzelscheiben- Prozessschritt, die Kantenverrundung einzelner Siliziumscheiben in einer speziellen Kantenverrundungsanlage, wird bei Scheiben für die Mikroelektronik seit Mitte der 70er Jahre standardmäßig eingesetzt, da er zu einer deutliche Verringerung der Verluste durch Scheibenbruch und Partikel von dem „bröckelnden" Rand- fuhrt. In der PV wurde eine Kantenverrundung auch hier zu geringeren Bruchraten und höheren Ausbeuten und/oder Wirkungsgraden fuhren. Als Emzelscheiben-Prozess ist das Kantenverrunden aber für die PV aber im Vergleich zu der Ersparnis zu teuer und wird deswegen nicht verwendet.Single-wafer processes not acceptable or undesirable The production of starting material - silicon wafers (about 90% market share in PV) - and the actual manufacturing process are either batch processes or continuous flow processes. Such a single-wafer process step, the edge rounding of individual silicon wafers in a special edge rounding line, has been used as standard in microelectronic wafers since the mid-1970s, as it leads to a significant reduction in the number of wafers Losses caused by disk breakage and particles from the "crumbling" edge lead to lower breakage rates and higher yields and / or efficiencies in PV, but as an Emzel disk process edge rounding is more important for PV compared to the Saving too expensive and is therefore not used.
Bisher wurden die Randbereiche von Wafern nach dem Abtrennen vom Ingot behandelt. So wird beispielsweise in der DE 102 21 859 ein Verfahren beschrieben, bei dem ein um den Wafer laufendes Band zur Profllbildung der Randbereiche verwendet wird. In dieser Schrift sind zudem weitere Verweise aufgelistet, auf die der geneigte Leser verwiesen wird. Der Stand der Technik beschreibt Verfahren, die ausschließlich auf den schon vom Ingot abgetrennten Wafer abzielen. Der Nachteil dieser Verfahren liegt darin, dass beim üblichen Trennprozess, hier im Allgemeinen das Sagen, Bruchstucke entstehen, welche die empfindlichen Oberflachen der Wafer verunreinigen können. Die Verunreinigungen, die durch einen solchen Partikelschauer entstehen können, müssen aufwandig entfernt werden. Dies heißt unter anderem, dass der Produktionsprozess angehalten werden muss und dann eine Reinigung erfolgt. In der PV sind diese Partikelschauer ein nachrangiges Problem, da die Energieausbeute dadurch nicht drastisch gesenkt wird. Für die PV entstehen durch die nicht behandelten Randbereiche eines Wafers Störungen im Material, welche die Energieausbeute um bis zu 7% reduzieren. Dies folgt aus den langjährigen Erfahrungen des Erfinders, der über vor allem muschelartige Ausbruche an den Randern gesagter Wafer berichtet. Eine Behandlung dieser Randbereiche durch Verfahren aus dem Stand der Technik ist sehr kostenaufwandig und wird deshalb nicht durchgeführt.So far, the edge portions of wafers have been treated by the ingot after separation. Thus, for example, DE 102 21 859 describes a method in which a band running around the wafer is used for profile formation of the edge regions. This document also lists other references to which the reader is referred. The prior art describes processes which are aimed exclusively at the already separated from the ingot wafer. The disadvantage of these methods is that in the usual separation process, here in general the shots, pieces of debris arise, which can contaminate the sensitive surfaces of the wafer. The impurities that can be caused by such a particle shower must be effortlessly removed. This means, among other things, that the production process must be stopped and then a cleaning takes place. In PV, these particle showers are a secondary problem, since the energy yield is not drastically reduced. For the PV, non-treated edge areas of a wafer cause disturbances in the material which reduce the energy yield by up to 7%. This follows from the inventor's many years of experience, which reports on mainly mussel-like eruptions at the edges of said wafers. A treatment of these border areas by prior art methods is very costly and therefore not performed.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren zum Verrunden von Wafern, insbesondere von Siliziumscheiben für die Photovoltaik, bereitzustellen, bei dem die aufgezeigten Nachteile vermieden werden.The object of the present invention is to provide a method for rounding wafers, in particular of silicon wafers for photovoltaics, in which the disadvantages are avoided.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem Verfahren zum Verrunden von Wafern, insbesondere von Siliziumscheiben für die Photovoltaik, dadurch gelost, dass dem Ingot ein Kantenprofil aufgeprägt wird. Damit wird vor dem Abtrennprozess zur Gewinnung des Wafers bereits das zukunftige Teilkantenprofil des Wafers festgelegt. Damit kann das momentan praktizierte Vorgehen der Kantenbearbeitung des Wafers -nach dem Abtrennen vom Ingot- umgangen werden. Als Wafer werden hier unterschiedlichste Arten von Halbleiter- und Keramikmaterialien verstanden. So kann ein solcher Wafer aus mono- oder polykristallmen Silizium bestehen. Auch andere Keramiken, die als Tragermaterial in Frage kommen sind von dem Begriff Wafer umfasst. Weiterhin ist ein Wafer der hier beschriebenen Art nicht auf die Verwendung m der Photovoltaik beschrankt, sondern auch die m der Halbleiterindustrie für andere Zwecke, wie Chip- und Bauteileherstellung verwendeten Wafer sind erfmdungsgemaß umfasst. Der Ingot kann jede beliebige Form aufweisen, wobei für monokristallmes Silizium die durch Ziehen aus einem einzigen Kristall gewonnene Form und für polykristallmes Silizium die quadratische Saulenform bevorzugt ist. Als Kantenprofil wird die Form auf dem Ingot bezeichnet, die durch den Aufpragvorgang auf dem Ingot entsteht. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform des Verfahrens, wird das Kantenprofil entlang wenigstens einer Schnittkante des Ingots aufgeprägt. Wobei die Schnittkante den Ort auf dem Ingot umfasst, bei dem der Abtrennprozess zum Erhalt des Wafers erfolgt. Für den Abtrennprozess können verschiedene Abtrennmittel zum Abtrennen des Wafers verwendet werden, wobei die Abtrennmittel im Wesentlichen entlang des Kantenprofils gefuhrt werden. Als Abtrennmittel werden bevorzugter Weise Sagen oder auch Spaltmittel, wie sie in JP2003332273 oder DE3029828 oder auch DE1207636 beschrieben sind, verwendet. Auch Kombinationen von Spalt- und Sagevorgangen sind erfmdungsgemaß umfasst.The object is achieved according to the invention with a method for rounding wafers, in particular of silicon wafers for photovoltaic, characterized in that the ingot an edge profile is impressed. Thus, the future partial edge profile of the wafer is already determined before the separation process for obtaining the wafer. Thus, the currently practiced procedure of edge processing of the wafer after the separation from the ingot can be circumvented. Wafers are understood to mean a wide variety of types of semiconductor and ceramic materials. Thus, such a wafer can consist of monocrystalline or polycrystalline silicon. Other ceramics that come as a carrier material in question are covered by the term wafer. Furthermore, a wafer of the type described here is not limited to the use of photovoltaic m, but also the m of the semiconductor industry for other purposes, such as chip and component manufacturing used wafers erfmdungsgemaß includes. The ingot may have any desired shape, with the monocrystalline silicon preferred being the shape obtained by pulling from a single crystal and the square column shape being preferred for polycrystalline silicon. The edge profile is the shape on the ingot, which is created by the impact process on the ingot. In a preferred embodiment of the method, the edge profile is impressed along at least one cutting edge of the ingot. Where the cut edge includes the location on the ingot where the separation process is to obtain the wafer. For the separation process, various separation means can be used to separate the wafer, the separation means being guided substantially along the edge profile. As separation means, it is preferable to use legends or also splitting agents as described in JP2003332273 or DE3029828 or also DE1207636. Combinations of splitting and Sagevorgangen are erfmdungsgemaß includes.
Durch die vor dem Abtrennen erfolgte Kantenprofllaufpragung und dem darauf folgenden Abtrennvorgang bildet sich erfmdungsgemaß ein im Wesentlichen vorbestimmtes Teilkantenprofil am Rand des Wafers aus. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform entspricht das Teilkantenprofil dem Kantenprofil. Dies ist der Fall, wenn der Abtrennvorgang des Wafers durch einen Spaltvorgang erfolgt. Wird der Abtrennvorgang mittels sagen durchgeführt, weicht das Teilkantenprofil im Wesentlichen um den anteiligen Beitrag der Sage vom Kantenprofil ab. Weiterhin wird in einer ganz besonderen Ausfuhrungsform das Kantenprofil schleifend oder spanend dem Ingot aufgeprägt, wobei auch Kombinationen erfmdungsgemaß umfasst sind. Spanende Vorgange werden beispielsweise in Chao et al . in Journal of Materials Processing Technology (Seiten 187-190) beschrieben.As a result of the edge profiling and the subsequent separation process, which has taken place before the separation, a substantially predetermined partial edge profile is formed on the edge of the wafer according to the invention. In a preferred embodiment, the partial edge profile corresponds to the edge profile. This is the case when the separation process of the wafer is performed by a splitting operation. If the separation process is carried out by means of say, the sub-edge profile deviates essentially by the proportionate contribution of the legend from the edge profile. Furthermore, in a very special embodiment, the edge profile is rubbing or chipping stamped on the ingot, wherein combinations are erfmdungsgemaß included. Machining processes are described, for example, in Chao et al. in Journal of Materials Processing Technology (pages 187-190).
Weiterhin kann das Aufprägen des Kantenprofils mittels Atzung erfolgen, wobei die bevorzugten At zflussigkeiten HF+HNO3, KOH oder auch HF+HNO3+Essigsaure sind. Erfindungsgemaß sind Laserstrahlbehandlungen im UV und VIS-Bereich sowie Ionenstrahlbehandlungen umfasst.Furthermore, the imprinting of the edge profile can be carried out by etching, wherein the preferred At fluids are HF + HNO 3 , KOH or HF + HNO 3 + acetic acid. According to the invention laser beam treatments in the UV and VIS range and ion beam treatments are included.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform ist das Aufpragwerkzeug als Schleif- oder Spanwerkzeug mit einer Form ausgestaltet, welche dem Kantenprofil als Negativ entspricht. Zudem wird bevorzugter Weise das Kantenprofil m einem Prozessschritt oder auch m mehreren nach einander erfolgenden Prozessschritten dem Ingot mittels Aufpragwerkzeug aufgeprägt. Auch ist das Aufprägen mehrerer Kantenprofile auf dem Ingot wahren eines Prozessschrittes mit umfasst.In a further preferred embodiment, the embossing tool is designed as a grinding or cutting tool with a shape which corresponds to the edge profile as a negative. In addition, the edge profile m is preferably imprinted on the ingot by means of an embossing tool in one process step or else in several successive process steps. The imprinting of several edge profiles on the ingot is also true of a process step.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausfuhrungsform wird das dem Ingot aufgeprägte Kantenprofil durch ein Polierwerkzeug poliert. Dies reduziert mögliche Partikelschauer und verringert Störungen in den Randbereichen des spateren Wafers. Em Polieren kann erfindungsgemaß auch am Wafer erfolgen.In a very particularly preferred embodiment, the edge profile impressed on the ingot is polished by a polishing tool. This reduces possible particle showers and reduces disturbances in the peripheral areas of the later wafer. Em polishing according to the invention can also be done on the wafer.
Erfindungsgemaß sind insbesondere die Formen für das Kantenprofil umfasst, welche nach dem Abtrennvorgang des Wafers ein Teilkantenprofil am Wafer aufweisen, welches als Kreissegment oder Parabelsegment ausgebildet ist. Weiterhin sind die Kantenprofilformen umfasst, bei denen nach dem Abtrennvorgang des Wafers im Wesentlichen glatte Übergänge zur Scheibenflache erhalten werden. Glatte Übergänge zeichnen sich durch geringe Krümmungen entsprechend der zweiten mathematischen Ableitung aus. Aber auch Übergänge die keine mathematische Beschreibung der Ableitung am Übergang von Scheibenkante zu Scheibenflache erlauben, wie sie bei dreieckigen oder trapetzformigen Kantenprofllen entstehen, sind erfindungsgemaß mit umfasst. PAGE INTENTIONALLY LEFT BLANK According to the invention, in particular the forms for the edge profile are included, which after the separation process of the wafer have a partial edge profile on the wafer, which is formed as a circle segment or parabolic segment. Furthermore, the edge profile forms are included, in which after the separation process of the wafer substantially smooth transitions to the disk surface are obtained. Smooth transitions are characterized by small curvatures according to the second mathematical derivation. But even transitions that do not allow a mathematical description of the derivative at the transition from disk edge to disk surface, as they arise in triangular or trapetzformigen Kantenprofllen are embraced according to the invention. PAGE INTENTIONALLY LEFT BLANK
Figur 1: Darstellung verschiedener Ingots.Figure 1: representation of various ingots.
Figur 2: Darstellung der erflndungsgemaßen Arbeitsschritte am Ingot.Figure 2: Representation Erflndungsgemaßen work steps on ingot.
Figur 3: Beispiel einer Form für Kantenprofile zuzüglich Sage und abgetrennten Wafer.Figure 3: Example of a shape for edge profiles plus legend and separated wafer.
Figur 4 : Beispiel einer Form für Kantenprofile zuzüglich Sage und abgetrennten Wafer.Figure 4: Example of a form for edge profiles plus legend and separated wafer.
Figur 5: Beispiel einer Form für Kantenprofile zuzüglich Sage und abgetrennten Wafer.Figure 5: Example of a form for edge profiles plus legend and separated wafer.
Figur 6: Beispiel einer Form für Kantenprofile zuzüglich Sage und abgetrennten Wafer.FIG. 6 shows an example of a shape for edge profiles plus the legend and separated wafers.
Figur 7: Beispiel einer Form für Kantenprofile zuzuglich Sage und abgetrennten Wafer. FIG. 7 shows an example of a shape for edge profiles relative to saw and separated wafer.
Exne bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigt FigurExne preferred embodiment of the invention will be explained below with reference to the figures. It shows figure
1 schematisch verwendete Ingots. Zum Einen einen gezogenen monokπstallinen Ingot 1, zum Anderen die typische Form eines polykristallmen Ingots 2.1 schematically used ingots. On the one hand a drawn monokπstallinen ingot 1, on the other hand the typical shape of a polycrystalline ingot 2.
In Figur 2 ist ein bearbeiteter monoknstallmer Ingot 1 dargestellt. Diesem wird in einem weiteren ProzessschrittFIG. 2 shows a processed monocunted ingot 1. This will be in a further process step
2 ein Kantenprofil 4 aufgeprägt. Bei dem mit dem aufgeprägten Kantenprofil ausgebildete Ingot 3, wird entlang des Kantenprofils 5 ein Wafer 7 abgetrennt 6. Dieser Wafer enthalt an seinen Kanten ein Teilprofil, welches nicht mehr zum Brechen neigt und verminderte Storstellen aufweist. Da die typischen Dicken der Wafer bei 150 Micrometer und die typischen Dicken der verwendeten Sagen zwischen 80 und 150 Micrometer liegen, sind die typischen Breiten und Tiefen der Kantenprofile ähnlich breit und tief, wobei die Kantenprofile regelmäßig breiter sind als die verwendeten Abtrennmittel. Insbesondere die Tiefe (m Pfeilrichtung) umfasst Werte zwischen 1 und 300 Micrometer, wobei m einer besonderen Ausfuhrungsform die Tiefe Werte zwischen 10 und 250 Micrometer aufweist und in einer ganz besonderen Ausfuhrungsform die Tiefe Werte zwischen 50 und 150 Micrometer aufweist.2 imprinted an edge profile 4. In the case of the ingot 3 formed with the impressed edge profile, a wafer 7 is cut off along the edge profile 5. This wafer contains at its edges a partial profile which no longer tends to break and has reduced storage areas. Since the typical thicknesses of the wafers at 150 microns and the typical thicknesses of the legends used are between 80 and 150 microns, the typical widths and depths of the edge profiles are similarly wide and deep, with the edge profiles regularly wider than the release means used. In particular, the depth (m arrow) includes values between 1 and 300 microns, wherein m a special embodiment, the depth values between 10 and 250 microns and has in a very particular embodiment, the depth values between 50 and 150 microns.
Entsprechende Kanten- und Teilkantenprofile sind in den Figuren 3 bis 7 dargestellt. Dabei sind die Bezeichner für alle Figuren einheitlich gewählt. Die Bezeichner werden anhand Figur 3 eingeführt. In Figur 3 weist der Ingot 1 ein trapetzformiges Kantenprofil 2 auf. Dieses Kantenprofil 2 weist einen Bereich 3 auf, welcher das Abtrennwerkzeug - hier eine Sage A, aufweisend einen Sagezahnbereich 5, mit Sagezahnwirkung 6 vertikal zur Betrachtungsebene, wobei sich die Sage in Pfeilrichtung 7 durch den Ingot 1 wirkt bzw. arbeitet - fuhrt. Nach dem die Sage einen Teil des Ingots (Wafer 8) abgetrennt hat, weist der Wafer 8 ein Teilkantenprofil 9 auf, welcher als Trapetzschenkel ausgebildet ist. Zusätzlich weist der Wafer 8 eine Schnittflache 10 auf. Somit enthalt der Wafer 8 ein definiertes Teilkanntenprofil 9.Corresponding edge and part edge profiles are shown in FIGS. 3 to 7. The identifiers for all figures are uniformly chosen. The identifiers are introduced with reference to FIG. In FIG. 3, the ingot 1 has a trapetzformiges edge profile 2. This edge profile 2 has a region 3, which is the separating tool - here a legend A, having a sawtooth region 5, with sawtooth effect 6 vertical to Viewing level, where the legend acts in the direction of arrow 7 through the ingot 1 or works - leads. After the legend has separated a part of the ingot (wafer 8), the wafer 8 has a partial edge profile 9, which is designed as a trap trailing arm. In addition, the wafer 8 has a cut surface 10. Thus, the wafer 8 contains a defined Teilkannteprofil. 9
In Figur 4 ist eine weitere bevorzugte Ausfuhrungsform für das Kantenprofil dargestellt. Das Kantenprofil 2 ist m Dreiecksform ausgebildet. Wie zuvor trennt die Sage 4 den Wafer 8 vom Ingot 1 im Schritt 7, welcher die Wirkrichtung der Sage 4 angibt, ab. Der Wafer 8 weist als Teilkantenprofil einen verkürzten Dreiecksschenkel 9 auf.FIG. 4 shows a further preferred embodiment for the edge profile. The edge profile 2 is formed m triangular shape. As before, the legend 4 separates the wafer 8 from the ingot 1 in step 7, which indicates the effective direction of the legend 4. The wafer 8 has a truncated triangle leg 9 as a partial edge profile.
In Figur 5 ist eine weitere bevorzugte Ausfuhrungsform für das Kantenprofil dargestellt. Das Kantenprofil 2 ist teilweise m Teilkreisform 2 zuzüglich eines Schnittbereichs 3 ausgebildet. Wie zuvor trennt die Sage 4 den Wafer 8 vom Ingot 1 im Schritt 7, welcher die Wirkrichtung der Sage 4 angibt, ab. Der Wafer 8 weist als Teilkantenprofil eine Teilkreisform auf.FIG. 5 shows a further preferred embodiment for the edge profile. The edge profile 2 is partially formed m circle shape 2 plus a cutting area 3. As before, the legend 4 separates the wafer 8 from the ingot 1 in step 7, which indicates the effective direction of the legend 4. The wafer 8 has a partial circular profile as a partial edge profile.
In Figur 6 ist eine weitere bevorzugte Ausfuhrungsform für das Kantenprofil dargestellt. Das Kantenprofil 2 ist in Trogform ausgebildet. Wie zuvor, trennt die Sage 4 den Wafer 8 vom Ingot 1 im Schritt 7, welcher die Wirkrichtung der Sage 4 angibt, ab. Der Wafer 8 weist als Teilkantenprofil die Trogform, um den durch die Sage 4 verminderten Teil (9), auf. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass m dieser bevorzugten Ausfuhrungsform kein glatter Übergang des Teilkantenprofils 9 zur Schnittflache 10 vorliegt, jedoch diese Ausfuhrung erfmdungsgemaß umfasst ist. Figur 7 ist analog zu Figur 6 zu betrachten. Einziger Unterschied ist, dass die Trogform 2 ausgeprägter ist. Auch in dieser Ausfuhrungsform liegt kein glatter Übergang des Teilkantenprofils 9 zur Schnittflache 10 vor, jedoch ist diese Ausfuhrung ebenfalls erfmdungsgemaß umfasst . FIG. 6 shows a further preferred embodiment for the edge profile. The edge profile 2 is formed in trough shape. As before, the legend 4 separates the wafer 8 from the ingot 1 in step 7, which indicates the effective direction of the legend 4. The wafer 8 has, as a partial edge profile, the trough shape around the part (9) reduced by the saw 4. It should be noted at this point that in this preferred embodiment, there is no smooth transition of the partial edge profile 9 to the cut surface 10, but this embodiment is encompassed according to the invention. FIG. 7 is analogous to FIG. 6. The only difference is that the trough mold 2 is more pronounced. In this embodiment, too, there is no smooth transition of the partial edge profile 9 to the cutting surface 10, but this embodiment is likewise covered erfmdungsgemaß.

Claims

Patentansprüche claims
1.) Verfahren zum Verrunden von Wafern, insbesondere von Siliziumscheiben für die Photovoltaik, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kantenprofil einem Ingot aufgeprägt wird.1.) Method for rounding wafers, in particular silicon wafers for photovoltaics, characterized in that an edge profile is impressed on an ingot.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kantenprofil entlang einer Schnittkante des Ingots aufgeprägt wird.2.) A method according to claim 1, characterized in that the edge profile is impressed along a cutting edge of the ingot.
3.) Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abtrennmittel zum Abtrennen des Wafers entlang des Kantenprofils wirkt.3.) Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a separating means for separating the wafer acts along the edge profile.
4.) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Abtrennen mittels der Abtrennmittel ein im Wesentlichen vorbestimmtes Teilkantenprofil am Wafer ausgebildet ist.4.) Process according to claim 3, characterized in that after separation by means of the separating means, a substantially predetermined partial edge profile is formed on the wafer.
5.) Verfahren nach Anspruch 3 und oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtrennmittel als Sage- und/oder Spaltmittel ausgeprägt ist.5.) The method of claim 3 and or 4, characterized in that the separating means is pronounced as a sawing and / or splitting agent.
6.) Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mittels Aufpragwerkzeug das Aufprägen des Kantenprofils schleifend und/oder spanend und/oder atzend und/oder durch Laser und/oder Ionenstrahl und/oder durch Wasserstrahl bearbeitend erfolgt. 6.) Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that by means of Aufpragwerkzeug the imprinting of the edge profile grinding and / or machining and / or etching and / or by laser and / or ion beam and / or by water jet processing.
7.) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufpragwerkzeug als Negativprofil ausgebildet ist und das Kantenprofil in einem Prozessschritt aufgeprägt wird.7) Method according to claim 6, characterized in that the Aufpragwerkzeug is designed as a negative profile and the edge profile is impressed in a process step.
8.) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch mehrere Prozessschritte und/oder durch eine Kombination von Aufpragwerkzeugen das Kantenprofil aufgeprägt wird.8.) A method according to claim 6, characterized in that the edge profile is impressed by a plurality of process steps and / or by a combination of Aufpragwerkzeugen.
9.) Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufprägen des Kantenprofils für alle Wafer, die aus dem Ingot erstellt werden, m einem Prozessschritt erfolgt.9.) Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that the imprinting of the edge profile for all wafers which are created from the ingot m takes place in one process step.
10.) Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polieren des Kantenprofils vor dem Abtrennen des Wafers aus dem Ingot erfolgt.10.) Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a polishing of the edge profile takes place before the separation of the wafer from the ingot.
11.) Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilkantenprofil als Kreissegment oder Parabelteil ausgebildet ist.11.) Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the partial edge profile is formed as a circular segment or parabola part.
12.) Wafer, welcher sich insbesondere durch12.) wafer, which in particular by
Abtrennen von einem Ingot ergeben hat, welcher zwei Schnittflachen und eine Schnittkante aufweist, wobei sich die Schnittflachen durch Abtrennen ergeben haben, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittkante wenigstens teilweise ein im Wesentlichen aufgeprägtes Teilkantenprofil aufweist. Separation of an ingot has resulted, which has two cut surfaces and a cut edge, wherein the cut surfaces have resulted from separation, characterized in that the cut edge at least partially has a substantially embossed part edge profile.
13.) Wafer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittkante wenigstens zwei im Wesentlichen aufgeprägte Teilkantenprofile aufweist.13.) Wafer according to claim 10, characterized in that the cut edge has at least two substantially embossed part edge profiles.
14.) Ingot, insbesondere als Ausgangsmatenal für Siliziumscheiben für die Photovoltaik, dadurch gekennzeichnet, dass der Ingot wenigstens ein aufgeprägtes Kantenprofil aufweist.14) ingot, in particular as Ausgangsmatenal for silicon wafers for photovoltaic, characterized in that the ingot has at least one embossed edge profile.
15.) Ingot nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgeprägte Kantenprofil durch Schleifen und/oder Spanen und/oder Atzen und/oder durch Bearbeitung mittels Ionenstrahl und/oder Laser und/oder Wasserstrahl aufgeprägt wurde.15.) ingot according to claim 13, characterized in that the impressed edge profile was impressed by grinding and / or machining and / or etching and / or by machining by means of ion beam and / or laser and / or water jet.
16.) Ingot nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgeprägte Kantenprofil poliert wurde.16) Ingot according to claim 13 or 14, characterized in that the impressed edge profile has been polished.
17.) Werkzeug zur Bearbeitung von Ingots, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug als ein Negativ zum Kantenprofil ausgebildet ist. 17.) Tool for machining ingots, characterized in that the tool is designed as a negative to the edge profile.
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