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EP3580786A2 - Verfahren zum texturieren einer oberfläche eines halbleitermaterials sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum texturieren einer oberfläche eines halbleitermaterials sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens

Info

Publication number
EP3580786A2
EP3580786A2 EP18707621.1A EP18707621A EP3580786A2 EP 3580786 A2 EP3580786 A2 EP 3580786A2 EP 18707621 A EP18707621 A EP 18707621A EP 3580786 A2 EP3580786 A2 EP 3580786A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
basin
semiconductor material
basins
etching solution
transport direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18707621.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger KÜHNLEIN
Wolfgang Dümpelfeld
John BURSCHIK
Benedikt STRAUB
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RENA Technologies GmbH
Original Assignee
RENA Technologies 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 RENA Technologies GmbH filed Critical RENA Technologies GmbH
Publication of EP3580786A2 publication Critical patent/EP3580786A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H01L31/02366—Special surface textures of the substrate or of a layer on the substrate, e.g. textured ITO/glass substrate or superstrate, textured polymer layer on glass substrate
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/02—Etching
    • C25F3/12—Etching of semiconducting materials
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    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
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    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
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    • H01L21/6776—Continuous loading and unloading into and out of a processing chamber, e.g. transporting belts within processing chambers
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    • H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
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    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1876—Particular processes or apparatus for batch treatment of the devices

Definitions

  • the invention relates to a method for texturing Wenig ⁇ least a portion of a surface of a semiconductor material according to the preamble of claim 1 and an apparatus for performing this method according to the preamble of independent, subject claim.
  • the semiconductor materials used in the manufacture of semiconductor devices are generally present as Halbleitersub ⁇ strate, by which two-dimensional body with two large-scale pages are to be understood.
  • substrates are referred to as semiconductor wafers, regularly referred to as wafers.
  • Such a substrate does not necessarily consist of a solid material, as is the case with a silicon wafer.
  • a substrate is basically also understood to mean a carrier substrate with a semiconductor layer arranged thereon. If the semiconductor material is in the form of substrates, these substrates often have a sawn surface. This is in particular ⁇ special in substrates made of solid material, such as the mentioned silicon wafers or silicon wafers, the case, since these are usually cut down by a block of semi ⁇ conductor material. But even if the semiconductor material is in a different shape, often a sawn surface is present.
  • wire saws As a wire saw, a wire can be used, which in a release agent suspension, referred to in the English language as a slurry, is moved or occupied by diamonds wire. Comes with diamonds occupied
  • Wire for use this is referred to herein as diamond wire saw or diamond wire saws.
  • Wire-sawn semiconductor materials have a certain roughness at their cut surfaces. When sawing the semiconductor material is partially pulverized, resulting in losses of Halbleitermate ⁇ rial. These losses are in the above described Trennläpp compiler with the Move ⁇ th in the release suspension wire greater than in diamond wire sawing. For this reason, the use of diamond wire saws is increasingly being sought.
  • the object of the present invention is to provide a method by means of which semiconductor materials having a less rough surface are provided
  • the invention has for its object to provide a pre ⁇ direction for performing this method. This object is achieved by a device having the features of the independent device claim.
  • the inventive method for texturing at least ei ⁇ nes part of a surface of a semiconductor material provides that which is brought at least a portion of the surface with an etching solution in contact. Further, the used Wenig ⁇ least a part of the surface electrically conductively connected to a positive pole of a power source and a positive electrode. A negative electrode arranged in the etching solution is electrically conductively connected to a negative pole of the current source. By electrical current from the positive pole to the nuspol is guided, the at least a portion of the upper ⁇ surface of the semiconductor material is etched electrochemically.
  • the etching solution simultaneously serves as an electrolyte, so that the electric current can be passed through the etching solution.
  • the electrical current can the Anson ⁇ th z in Textur michur michsvon solutions oxidant contained, often to replace nitric acid, by providing electrical holes on the surface of the semiconductor material. These allow a reaction with the etching solution and thus the texturing of the surface of the semiconductor material.
  • an acid etching solution as an etching solution USAGE ⁇ det.
  • an aqueous solution containing hydrogen fluoride is particularly preferred.
  • Multicrystalline semiconductor material is preferably textured because alkaline etching solutions can not be used with this material.
  • the process has proven particularly successful in the texturing of silicon. Therefore, as a semiconductor material advantageously ⁇ as silicon, particularly preferably multicrystalline Silizi ⁇ to be used.
  • substantially only a bottom Be ⁇ ten Design of the semiconductor material is textured.
  • these lower-side side surface wel ⁇ che following part is substantially only as short bottom loading records, is brought into contact with the etching solution.
  • the said lower-side side surface could be a downwardly facing surface of the semiconductor material ⁇ be distinguished.
  • a surface of a substrate is textured.
  • a substrate preferably a solar cell substrate
  • the substrate does not necessarily have to consist of a solid material, but also a carrier substrate with a semiconductor layer arranged thereon on such a substrate, has already been set out above.
  • the inventive method has been particularly advantageous in the texturing of substrates.
  • a mak ⁇ roporous semiconductor material structure is formed by means of electrochemical etching.
  • Whose structural ⁇ structures have a size in the range of 0.2 to 3 pm. With such macroporous structures, textures with very low reflectance values could be realized.
  • micro- or mesoporous structures ⁇ can be formed alternatively, where this is appropriate in the particular application.
  • an etching solution ver ⁇ containing at least one surfactant For example, a product with the trade name Suract C125 can be used as the surfactant.
  • a product with the trade name Suract C125 can be used as the surfactant.
  • Tensidsgehalts in the etching solution can be made to a form of in the electrochemical etching out ⁇ formed structures influence.
  • the size of formed pores can be influenced.
  • the semiconductor material of a Halbleiterma ⁇ terialharm is preferably cut with a wire saw and texturized a sectional surface of the semiconductor material according ⁇ following. It has been shown that such cut surfaces can be reliably and well textured. Particularly preferred as wire saw a diamond wire saw is used. In this Verbin ⁇ -making process according to the invention has proven particularly advantageous, since even with diamond wire saws resultie ⁇ -saving cut surfaces which have reduced roughness ⁇ , can be reliably and well textured. What is to be understood before ⁇ lying under a diamond, set forth in the introduction. In a preferred embodiment, the semiconductor material is ⁇ in a fürlaufanläge by several in one
  • Transport direction successively arranged, the etchant ent ⁇ holding basin transported.
  • the transport can be carried out such that the semiconductor material is completely immersed in the contained in the basin etching solution, or such that only a part of the surface of the semiconductor material with the arrayed in pools etching solution ge ⁇ is brought into contact.
  • the latter makes it possible in particular for a one-sided texturing of the semiconductor material.
  • Currency ⁇ rend of transporting the semiconductor material through the plurality of tanks is brought at least a part of the surface of the semiconductor material at times simultaneously with the ⁇ tzlö ⁇ solution of two in the transporting direction successively angeordne- th pool in contact.
  • a positive electrode arranged in a first of said two basins in the etching solution is electrically conductively connected to the positive pole of the current source as well as in a second of the named ones two basins the arranged in the etching solution negative electrode electrically connected to the negative terminal of the power source and the electrical current from the arranged in the first Be ⁇ cken, positive electrode via the semiconductor material to the arranged in the second basin, negative electrode.
  • the process can be carried out on an industrial scale in a continuous plant.
  • the ⁇ described in the second reservoir above proceed electrochemical etching and are electrochemically etched in the second basin.
  • the contacting of Wenig ⁇ least a portion of the surface of the semiconductor material it ⁇ thereby follows comfortably over the arranged in the first bowl etching solution with no moving parts. The maintenance of the contacting device is therefore low.
  • Another way to switch the inequalities described eben, is to control or guide the electric Stro ⁇ mes such regulate that in each of the ge ⁇ called several pools of a ratio in a respective pool with the etching solution in contact standing surface we ⁇ is constant tendonss of a part of the surface of the semiconductor material to a current flowing in the respective basin, electricity.
  • This constancy condition is met here for ever ⁇ stays awhile basin during times in which the stands Wenig ⁇ least a portion of the surface with the included in the respective pools etching solution in contact.
  • the half ⁇ conductor material is transported in a fürlaufanläge by the ⁇ tzlö ⁇ solution containing basin, in which the negati ⁇ ve electrode is arranged.
  • the at least one part of the surface of the semiconductor material is brought into contact with the ⁇ tzlö ⁇ solution.
  • at least as time ⁇ the at least one part of the surface electrically lei ⁇ tend connected to the positive pole of the power source and electrical ⁇ shear flow is led from the positive pole to the negative pole.
  • the electrically conductive connection of the at least a portion of the surface of the semiconductor material with the positive can, in principle, realized in any manner known per se ⁇ the, for example by means of sliding contacts or in the
  • the elektrochemi ⁇ rule etching run compared with a known wet ⁇ chemical texturing process using an etching solution containing hydrofluoric acid and nitric acid comparatively slowly.
  • etching solution containing hydrofluoric acid and nitric acid comparatively slowly.
  • Z solution is particularly preferred ⁇ again etched electrochemically ge after etching by means of the beschrie ⁇ surrounded aqueous Textuetz. Also in this electrochemical etching step, etching times of one to two minutes have been proven. As hasrontge ⁇ is, the irradiated light on the at least ei ⁇ NEN part of the surface of the semiconductor material can be further reduced by means of this new electrochemical etching reflections.
  • the method of the SEN we ⁇ antecedents a part of the surface of the semiconductor material with ⁇ means of an aqueous solution z Textuetz is etched prior to the electrochemical etching, which serstoff Fluorwas- and contains nitric acid. It has been shown, that may also be associated, in suitable applications, a shortening of the process time with satisfactory TEXTU ⁇ reindeer, in particular diamantdrahtgesägtem semiconductor material, in this way. Electro ⁇ chemically etched in this variant execution for a period of one to two minutes is preferred.
  • the device according to the invention has a Transportvorrich ⁇ tion, by means of which objects to be treated are transportable in a transport direction. Furthermore, several successively arranged in the transport direction pelvis provided, each having a treatment liquid contained ⁇ ten, in which one electrode is disposed at least.
  • an etching solution can be provided, preferably an acidic etching solution, and particularly preferably a fluorine water ⁇ material containing etching solution.
  • An improvement provides that in each case two immediately successively arranged pool of successively arranged in the transport ⁇ direction several pools corresponding to a first pool of two immediately successively arranged pool associated at least one electrode having a first polarity and a second pool of two immediately successively arranged pool supplied ⁇ hearing an electrode opposite at least one of the first polarity comprises second polarity. That two of the plurality of basins are arranged immediately one after another is to be understood as meaning that no other of the plurality of basins is arranged between them.
  • construction parts ⁇ such as transport rollers may well be provided between two immediately successively arranged Be ⁇ CKEN.
  • a portion of the object to be treated can be used in an electrophotographic ⁇ chemical etching as an electrode.
  • konventi ⁇ onelle contacting devices such as
  • a be in the direction of transport ⁇ seeks first basin of the plurality of consecutively arranged in the direction of transport pool and viewed in the direction Trans ⁇ port last pool of the plurality of successively arranged in the transport direction pool to extending in the transport direction lengths which differ from extending in the transport direction lengths of the remaining of the plurality in the transport direction successively to ⁇ ordered basin.
  • these lengths of the first and last pelvis are extended.
  • various types of loading ⁇ rich of the object to be treated are different electrochemically etched long, be a little extra work out ⁇ equalized.
  • all basins of the several in the transport direction successively arranged basin particularly preferably have a uniform length. The production cost can be reduced in this way.
  • all basins of the plurality of successively arranged in the transport direction pelvis apart from the first basin and the last basin, all basins of the plurality of successively arranged in the transport direction pelvis a uniform, extending in the transport direction length and a uniform, extending in the trans ⁇ port direction clear opening length P. on.
  • Two un ⁇ indirectly successively arranged pool of said plurality of tanks are in each case by a length T of one another beab ⁇ standet.
  • FIG. 1 A first embodiment of the invention
  • FIG. 2 Schematic representation of a second embodiment ⁇ example of the device according to the invention as well as the method according to the invention
  • Figure 3 shows a third embodiment of the invention
  • FIG. 1 Schematic representation of a sixth,sbei ⁇ game of the inventive method
  • Figure 1 illustrates a schematic representation of a first embodiment of the method according to the invention and a first embodiment of the inventive device for performing this method.
  • the Darge ⁇ presented für fürmaschine 1 has a transport device, which as an essential part transport rollers 59 ⁇ has, on which the objects, in the present embodiment ⁇ example, silicon solar cell substrates 2, in a transport ⁇ direction 57 through the fürlaufanläge 1 are transportable. Other, known per se components of the transport device are not shown for the sake of clarity. Successively in the transport direction 57, several basins 42a to 42f are provided.
  • each containing a treatment liquid wherein it is in the present embodiment containing a hydrogen fluoride etching solution 6 in which again electrodes 14, 18 are attached ⁇ arranged.
  • two adjacent tanks 42a to 42f have electrodes 14, 16 of different polarity.
  • a posi tive electrode 18 follows ⁇ 42b in the basin to the negative electrode 14 in basin 42a.
  • the negative electrodes 14 are connected by means of leads 12 to a negative pole with a negative terminal 10 of a current source 8. Accordingly, the positive electrodes are connected via leads 11 to the positive pole with a positive pole 9 of the power source 8.
  • each electrode 14, 18 may be provided, or more ⁇ re electrodes 14, 18 of the same polarity are powered by a common supply line.
  • the power supply is controlled means of a medium-connected to the current source 8 Steuerungsvor ⁇ direction 20, wherein the control apparatus 20 may be embodied as a control device.
  • the fürlaufanläge 1 is designed for a one-sided treatment, more precisely for a one-sided texturing, the Siliziumsolarzel ⁇ lensubstrate 2.
  • Lower-side side surfaces 4 of the Si ⁇ liziumsolarzellensubstrate 2, or shortly its underside is brought into contact with the contained in the tanks 42a to 42f etching solution. 6
  • etching solution is continuously pumped from a catch basin 40 by means of a fluid pump 55 via pipes 56 into the tanks 42a to 42f.
  • the left portions of the lower side faces in the tanks 42a, 42c, 42e serve as positive electrodes 16. Electric current is thus conducted from the plus pole 9 of the power source 8 via the silicon solar cell substrate 2 to the negative pole 10 of the power source 8 and the lower side face 4 is electrochemically etched in the positive electrode portions 16.
  • a macroporous semiconductor structure is formed.
  • microporous or mesoporous structures can also be formed. These structures represent a texture so ⁇ that the lower-side side surface 4 of the silicon solar cell substrates ⁇ is textured.
  • the right-hand part of the silicon solar cell substrate which could also be referred to as a head, is not electrochemically etched in the basin 42a.
  • An analogous inequality in the etching, ver ⁇ different sections of the lower side surface 4 results in the last basin 42 f.
  • the first basin 42a and the last basin 42f are extended with respect to the remaining pools 42b to 42e, which have a uniform length and a uniform clear opening length P 22, extended by a differential length L 26. This is calculated from a length of 0 28 to be treated, to be textured specifically, Siliziumsolarzel ⁇ lensubstrate 2, a distance T of 24 equally spaced basin 42a-f of said clear opening ⁇ length P 22 according to
  • C is a suitable in the manner described above ge ⁇ selected parameters. In the embodiment of Figure 1, the value 0 was selected for him.
  • the distance T between two adjacent tanks 42a to 42f causes the underside side surface 4 of the silicon solar cell substrate 2 not to be in contact with etching solution 6 in the area between two tanks 42a to 42f. In this way, a short circuit between adjacent tanks 42a to 42f can be avoided.
  • an optional air knife 61 is provided in the exemplary embodiment of FIG. 1 after each of the tanks 42a to 42f, by means of which remaining etching solution can be blown off.
  • FIG. 2 illustrates a further embodiment of he ⁇ inventive method as well as the invention Before ⁇ direction.
  • the fürlaufanläge 30 shown differs from the fürlaufanläge 1 of Figure 1, characterized in that Be ⁇ cken 62a to 62f uniform length are provided.
  • position detection devices 32a, provided 32f wel ⁇ che are connected by means of the control device 20th
  • An illustration of these compounds has been omitted for the sake of better clarity in FIG.
  • the ge ⁇ called position detection devices 32a, 32f ⁇ Posi tions of silicon solar cell substrates 2 are detected, and switched in dependence of their position by means of the current controller 20, the flow of electric current in the basin 62a and 62f. In this way can be compensated as described above Un ⁇ equality in the electrochemical etching or texturing, from left, middle and right portions of the silicon solar cell substrates in the basins 62a and 62f.
  • Figure 3 illustrates in a schematic representation of another embodiment of the method according to the invention.
  • only one basin 72 is provided here.
  • This is in turn fed by means of a fluid pump from the catch basin 74, so that here too the overflowing etching solution 51 is present.
  • Figure 3 shows a plausiblennenanläge, in which the Sili ⁇ ziumsolarzellensubstrate 2 and thus also their underside side surfaces 4 are connected by means of the leads 11 to the positive pole with the positive pole 9 of the power source.
  • a contact device is required for each silicon solar cell substrate 2.
  • the contact device is not shown in detail in Figure 3.
  • the silicon solar cell substrates 2 running contact arms or sliding contacts are provided.
  • the current source 8 when the current source 8 is switched on, electric current is always conducted from the positive pole 9 to the negative pole, provided that at least one silicon solar cell substrate is located at least in part above the basin 72.
  • FIG. 4 Another embodiment of the procedural ⁇ proceedings of the present invention illustrates the schematic diagram of Figure 4.
  • ⁇ sem embodiment are first Siliziumsolarzellen- substrates by means of a diamond of a silicon ⁇ body, such as a silicon block, cut 80.
  • a sectional area of the silicon solar cells ⁇ substrates is electrochemically 82.
  • Textured This can ⁇ example, by means of a method described in the embodiments of the ren Figu- 1 to 3 take place.
  • schematically Darge ⁇ presented continuous flow systems 1, 30, 70 find use.
  • He invention ⁇ method according to the invention as well as before ⁇ direction have erwie ⁇ sen during texturing of means of diamond wire saws cut semiconductor materials, in particular Si ⁇ liziumsolarzellensubstraten, be particularly advantageous.
  • etching rates in the electrochemical etching according to the invention are comparatively low.
  • a texture etching 86 follows with an aqueous texture etching solution containing hydrogen fluoride and nitric acid.
  • the embodiment of Figure 5 provides an optional step of re-electrochemical etching 88 for a period of one to two minutes. Analogously to the initial electrochemical etching, this method step can also be carried out with the method and device examples explained with reference to FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 6 illustrates, on the basis of a schematic representation, a further exemplary embodiment of the method according to the invention. This differs from that of Figure 5 primarily in that initially with the aqueous Texturisers texture ⁇ is etched 90 before one to two minutes is etched electrochemically 92. Again, this electro-chemical etching for example with the explained with reference to Figures 1 to 3 Procedures and devices are performed.

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Abstract

Verfahren zum Texturieren wenigstens eines Teils (4) einer Oberfläche eines Halbleitermaterials (2), bei welchem der wenigstens eine Teil (4) der Oberfläche mit einer Ätzlösung (6) in Kontakt gebracht wird; der wenigstens eine Teil (4) der Oberfläche elektrisch leitend mit einem Pluspol (9) einer Stromquelle (8) verbunden und als positive Elektrode (16) verwendet wird; eine in der Ätzlösung (6) angeordnete negative Elektrode (14) elektrisch leitend mit einem Minuspol (10) der Stromquelle (18) verbunden wird und elektrischer Strom von dem Pluspol (9) zu dem Minuspol (10) geführt und auf diese Weise der wenigstens eine Teil (4) der Oberfläche elektrochemisch geätzt wird, sowie Vorrichtung (1; 30; 70) zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren zum Texturieren einer Oberfläche eines Halbleitermaterials sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Texturieren wenigs¬ tens eines Teils einer Oberfläche eines Halbleitermaterials gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen, gegenständlichen Anspruchs.
Bei der Fertigung von Halbleiterbauelementen unter der Verwen¬ dung von Halbleitermaterialien kommen sehr häufig nasschemi¬ sche Ätzverfahren zum Einsatz, mittels welcher die Oberflächen der Halbleitermaterialien behandelt werden. Unter anderem wer¬ den, vor allem bei der Herstellung von Solarzellen, die Ober¬ flächen von Halbleitermaterialien texturiert, um eine Reflexi¬ on eingestrahlten Lichts an der Oberfläche zu verringern. Im Falle von Solarzellen kann auf diese Weise die Lichteinkopp¬ lung in die Solarzelle verbessert und der Wirkungsgrad der So¬ larzelle erhöht werden.
Die bei der Fertigung von Halbleiterbauelementen verwendeten Halbleitermaterialien liegen in der Regel als Halbleitersub¬ strate vor, worunter flächige Körper mit zwei großflächigen Seiten zu verstehen sind. Zum Teil werden solche Substrate als Halbleiterscheiben, regelmäßig als Wafer bezeichnet. Solch ein Substrat muss nicht zwingend aus einem Vollmaterial bestehen, wie es bei einem Siliziumwafer der Fall ist. Vorliegend wird unter einem Substrat grundsätzlich auch ein Trägersubstrat mit darauf angeordneter Halbleiterschicht verstanden. Liegt das Halbleitermaterial in Form von Substraten vor, so weisen diese Substrate häufig eine gesägte Oberfläche auf. Dies ist insbe¬ sondere bei Substraten aus Vollmaterial, wie beispielsweise den genannten Siliziumscheiben beziehungsweise Siliziumwafern, der Fall, da diese im Regelfall von einem Block aus Halb¬ leitermaterial heruntergeschnitten werden. Doch auch wenn das Halbleitermaterial in anderer Formgebung vorliegt, ist oftmals eine gesägte Oberfläche vorhanden.
Zum Sägen von Halbleitermaterialien werden üblicherweise
Drahtsägen verwendet. Als Drahtsäge kann ein Draht verwendet werden, welcher in einer Trennmittelsuspension, im englischen Sprachraum als slurry bezeichnet, bewegt wird oder ein mit Di- amanten besetzter Draht. Kommt ein mit Diamanten besetzter
Draht zum Einsatz, wird dies vorliegend als Diamantdrahtsäge beziehungsweise Diamantdrahtsägen bezeichnet. Drahtgesägte Halbleitermaterialien weisen an ihren Schnittflächen eine ge¬ wisse Rauigkeit auf. Beim Sägen wird das Halbleitermaterial zum Teil pulverisiert, sodass sich Verluste an Halbleitermate¬ rial ergeben. Diese Verluste sind bei dem oben beschriebenen Trennläppverfahren mit dem in der Trennmittelsuspension beweg¬ ten Draht größer als bei Diamantdrahtsägen . Aus diesem Grund wird zunehmend die Verwendung von Diamantdrahtsägen ange- strebt.
Bei der industriellen Fertigung von Solarzellen, insbesondere Siliziumsolarzellen, hat sich eine Texturierung der Silizi¬ umsubstrate mittels eines nasschemischen Ätzens unter Verwen- dung einer wässrigen Ätzlösung bewährt, welche Fluorwasser¬ stoff und Salpetersäure enthält. Hierbei wird die in Folge des Drahtsägens vorhandene, raue Oberfläche, der sogenannte Säge¬ schaden, in eine Oberflächenstruktur überführt, welche eine verminderte Reflexion aufweist. Bei mittels des oben beschrie- benen Trennläppverfahrens gesägten Halbleitermaterialien kön¬ nen mit diesem Texturierungsverfahren sehr gute Texturen her¬ gestellt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei diamant- drahtgesägten Halbleitermaterialien diese Texturierungsverfah¬ ren nicht zu dem gewünschten Ergebnis führen. Die Ausbildung einer guten Textur wird scheinbar dadurch behindert, dass der Sägeschaden bei diamantdrahtgesagtem Halbleitermaterial deut¬ lich geringer ausgeprägt ist. Alkalische Texturätzlösungen sind bei multikristallinen Materialien nicht zielführend und stellen somit zumindest für diese Halbleitermaterialien keine Alternative dar.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit- tels welchem Halbleitermaterialien mit einer weniger rauen
Oberfläche zuverlässig und hinreichend texturiert werden kön¬ nen .
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkma- len des Anspruchs 1.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vor¬ richtung zur Durchführung dieses Verfahrens zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand abhängi¬ ger Unteransprüche. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Texturieren wenigstens ei¬ nes Teils einer Oberfläche eines Halbleitermaterials sieht vor, dass der wenigstens eine Teil der Oberfläche mit einer Ätzlösung in Kontakt gebracht wird. Weiterhin wird der wenigs¬ tens eine Teil der Oberfläche elektrisch leitend mit einem Pluspol einer Stromquelle verbunden und als positive Elektrode verwendet. Eine in der Ätzlösung angeordnete Negativelektrode wird elektrisch leitend mit einem Minuspol der Stromquelle verbunden. Indem elektrischer Strom von dem Pluspol zu dem Mi- nuspol geführt wird, wird der wenigstens eine Teil der Ober¬ fläche des Halbleitermaterials elektrochemisch geätzt.
Bei diesem Verfahren dient die Ätzlösung gleichzeitig als Elektrolyt, sodass der elektrische Strom durch die Ätzlösung geführt werden kann. Der elektrische Strom vermag das ansons¬ ten in Texturierungsät z lösungen enthaltene Oxidationsmittel , häufig Salpetersäure, zu ersetzen, indem er elektrische Löcher an der Oberfläche des Halbleitermaterials bereitstellt. Diese ermöglichen eine Reaktion mit der Ätzlösung und damit die Tex- turierung der Oberfläche des Halbleitermaterials.
Vorzugsweise wird als Ätzlösung eine saure Ätzlösung verwen¬ det. Besonders bevorzugt handelt es sich um eine wässrige Lö- sung, welche Fluorwasserstoff enthält.
Bevorzugt wird multikristallines Halbleitermaterial textu- riert, da alkalische Ätzlösungen bei diesem Material nicht verwendbar sind.
Besonders bewährt hat sich das Verfahren bei der Texturierung von Silizium. Daher wird als Halbleitermaterial vorteilhafter¬ weise Silizium, besonders bevorzugt multikristallines Silizi¬ um, verwendet .
Der Vorgang des elektrochemischen Ätzens wird nunmehr illus¬ triert anhand eines Ausführungsbeispiels, bei welchem Silizium als Halbleitermaterial vorliegt und als Ätzlösung eine wässri¬ ge, Fluorwasserstoff enthaltende Lösung Verwendung findet. Wie bereits erläutert werden durch die elektrisch leitende Verbin¬ dung des wenigstens einen Teils der Oberfläche mit dem Pluspol der Stromquelle an dem wenigsten einen Teil der Oberfläche elektrische Löcher bereitgestellt. Diese werden im Weiteren kurz als h+ bezeichnet. Der Fluorwasserstoff in der Ätzlösung stellt dort Fluorionen F bereit. An dem wenigstens einen Teil der Oberfläche kommt es sodann zu der Reaktion
Si + 6F- + 4h+ - SiF6
Diese stellt den elektrochemischen Ätzvorgang dar. Der elekt¬ rische Strom verteilt sich inhomogen auf den wenigstens einen Teil der Oberfläche. Infolgedessen werden Ätzspitzen und Ätz¬ täler ausgebildet, was wiederum zur Bildung von Poren führt.
Vorzugsweise wird im Wesentlichen nur eine unterseitige Sei¬ tenfläche des Halbleitermaterials texturiert . Zu diesem Zweck wird im Wesentlichen nur diese unterseitige Seitenfläche, wel¬ che nachfolgend zum Teil kurz lediglich als Unterseite be- zeichnet wird, mit der Ätzlösung in Kontakt gebracht. In ande¬ ren Worten könnte die genannte unterseitige Seitenfläche als nach unten weisende Oberfläche des Halbleitermaterials be¬ zeichnet werden. Mittels der beschriebenen Vorgehensweise kann eine einseitige Texturierung des Halbleitermaterials erreicht werden. Dies ermöglicht gegenüber einer vollflächigen oder beidseitigen Texturierung des Halbleitermaterials eine Redu¬ zierung des Texturierungsaufwands infolge geringeren Chemika¬ lien- und Stromverbrauchs. Zudem hat sich eine einseitige Tex¬ turierung bei verschiedenen Halbleiterbauelementfertigungsver- fahren, insbesondere Solarzellenherstellungsverfahren, be¬ währt .
Vorzugsweise wird wenigstens ein Teil einer Oberfläche eines Substrats, vorzugsweise eines Solarzellensubstrats, textu- riert . Was vorliegend unter einem Substrat zu verstehen ist und dass das Substrat nicht zwingend aus einem Vollmaterial bestehen muss, sondern auch ein Trägersubstrat mit darauf an¬ geordneter Halbleiterschicht ein solches Substrat darstellt, wurde bereits oben dargelegt. Das erfindungsgemäße Verfahren hat sich bei der Texturierung von Substraten besonders be¬ währt .
Bevorzugt wird mittels des elektrochemischen Ätzens eine mak¬ roporöse Halbleitermaterialstruktur ausgebildet. Dessen Struk¬ turen weisen eine Größe im Bereich von 0,2 bis 3 pm auf. Mit derartigen makroporösen Strukturen konnten Texturen mit sehr niedrigen Reflexionswerten realisiert werden. Grundsätzlich können alternativ auch mikro- oder mesoporöse Strukturen aus¬ gebildet werden, sofern dies im jeweiligen Anwendungsfall sinnvoll ist .
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, eine Ätzlösung zu ver¬ wenden, welche wenigstens ein Tensid enthält. Beispielsweise kann als Tensid ein Produkt mit dem Handelsnamen Suract C125 verwendet werden. Mittels des Tensidsgehalts in der Ätzlösung kann auf eine Form der bei dem elektrochemischen Ätzen ausge¬ bildeten Strukturen Einfluss genommen werden. Insbesondere kann die Größe gebildeter Poren beeinflusst werden.
Bevorzugt wird das Halbleitermaterial von einem Halbleiterma¬ terialkörper mittels einer Drahtsäge abgeschnitten und nach¬ folgend eine Schnittfläche des Halbleitermaterials texturiert. Es hat sich gezeigt, dass derartige Schnittflächen zuverlässig und gut texturiert werden können. Besonders bevorzugt wird als Drahtsäge eine Diamantdrahtsäge verwendet. In dieser Verbin¬ dung hat sich das erfindungsgemäße Verfahren als besonders vorteilhaft erwiesen, da auch bei Diamantdrahtsägen resultie¬ rende Schnittflächen, welche eine verringerte Rauigkeit auf¬ weisen, zuverlässig und gut texturiert werden können. Was vor¬ liegend unter einer Diamantdrahtsäge zu verstehen ist, wurde einleitend dargelegt. Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante wird das Halbleiter¬ material in einer Durchlaufanläge durch mehrere in einer
Transportrichtung nacheinander angeordnete, die Ätzlösung ent¬ haltende Becken transportiert. Dabei kann der Transport derart erfolgen, dass das Halbleitermaterial vollständig in die in den Becken enthaltene Ätzlösung eingetaucht ist, oder derart, dass lediglich ein Teil der Oberfläche des Halbleitermaterials mit der in den Becken angeordneten Ätzlösung in Kontakt ge¬ bracht wird. Letzteres ermöglicht insbesondere ein im Wesent- liehen einseitiges Texturieren des Halbleitermaterials. Wäh¬ rend des Transportierens des Halbleitermaterials durch die mehreren Becken wird der wenigstens eine Teil der Oberfläche des Halbleitermaterials zeitweise gleichzeitig mit der Ätzlö¬ sung aus zwei in der Transportrichtung nacheinander angeordne- ten Becken in Kontakt gebracht. Während des Bestehens des gleichzeitigen Kontakts mit der Ätzlösung aus den genannten zwei Becken wird zumindest zeitweise eine in einem ersten der genannten zwei Becken in der Ätzlösung angeordnete positive Elektrode mit dem Pluspol der Stromquelle elektrisch leitend verbunden sowie darüber hinaus auch in einem zweiten der ge¬ nannten zwei Becken die in der Ätzlösung angeordnete negative Elektrode mit dem Minuspol der Stromquelle elektrisch leitend verbunden und der elektrische Strom von der in dem ersten Be¬ cken angeordneten, positiven Elektrode über das Halbleiterma- terial zu der in dem zweiten Becken angeordneten, negativen Elektrode geführt.
Auf diese Weise kann das Verfahren in industriellem Maßstab in einer Durchlaufanläge durchgeführt werden. Während des Beste- hens des beschriebenen gleichzeitigen Kontakts wird über den Kontakt mit der Ätzlösung in dem ersten Becken der mit der in der Ätzlösung aus dem zweiten Becken in Kontakt stehende Be¬ reich zur positiven Elektrode in dem zweiten Becken. Infolge¬ dessen kann in dem zweiten Becken der oben beschriebene, elektrochemische Ätzvorgang ablaufen und in dem zweiten Becken elektrochemisch geätzt werden. Die Kontaktierung des wenigs¬ tens einen Teils der Oberfläche des Halbleitermaterials er¬ folgt dabei ohne bewegliche Teile komfortabel über die in dem ersten Becken angeordnete Ätzlösung. Der Wartungsaufwand für die Kontaktierungsvorrichtung ist daher gering. Zudem wird vermieden, dass übliche Kontaktmechanismen, wie beispielsweise Schleifkontakte oder dergleichen, durch der Ätzlösung entstam¬ mende, aggressive Dämpfe, wie beispielsweise Fluorwasserstoff- dämpfe, angegriffen werden. Ausfall- und Wartungszeiten von zur Durchführung des Verfahrens eingesetzten Anlagen können auf diese Weise verringert werden.
Bei einer Weiterbildung wird in einem in der Transportrichtung betrachtet am Anfang der Durchlaufanläge angeordneten Becken der genannten mehreren Becken und in einem in der Transport¬ richtung am Ende der Durchlaufanläge angeordneten Becken der genannten mehreren Becken die elektrische Stromführung, welche von in diesen Becken angeordneten Elektroden ausgeht oder zu ihnen hinführt, in Abhängigkeit von der Position des Halb¬ leitermaterials geschalten. Die Stromflüsse in dem am Anfang der Durchlaufanläge angeordneten Becken und dem am Ende der Durchlaufanläge angeordneten Becken werden somit in Abhängig¬ keit von der Position des Halbleitermaterials an- oder abge- schalten. Auf diese Weise können Inhomogenitäten in der ausge¬ bildeten Textur ausgeglichen werden, die sich daraus ergeben, dass ein Kopf des Halbleitermaterials, beziehungsweise des Substrats, zuerst durch das am Anfang der Durchlaufanläge an¬ geordnete Becken hindurchgeführt werden muss, ehe der Kopf das zweite Becken erreicht und das elektrochemische Ätzen in Gang gesetzt werden kann. Es werden somit die noch in dem am Anfang der Durchlaufanläge angeordneten Becken befindlichen, hinteren Abschnitte des Halbleitermaterials, beziehungsweise des Sub¬ strats, texturiert, wohingegen der Kopfbereich zunächst untex- turiert geblieben ist. In dem am Ende der Durchlaufanläge an¬ geordneten Becken der genannten mehreren Becken ergibt sich eine analoge Ungleichheit in der Behandlung des Kopfes und der hinteren Abschnitte. Nach Durchlaufen der Durchlaufanläge ist das Halbleitermaterial, beziehungsweise das Substrat, somit in einem mittleren Bereich unterschiedlich lange elektrochemisch geätzt worden als in einem Kopfbereich und in einem Endbe¬ reich. Diese Ungleichheiten können ausgeglichen werden, indem die elektrische Stromzuführung in dem am Anfang angeordneten und dem am Ende angeordneten Becken in der oben beschriebenen Weise in Abhängigkeit von der Position des Halbleitermaterials geschalten wird.
Eine andere Möglichkeit, die beschriebenen Ungleichheiten aus- zugleichen, besteht darin, die Führung des elektrischen Stro¬ mes derart zu steuern oder zu regeln, dass in jedem der ge¬ nannten mehreren Becken ein Verhältnis von in einem jeweiligen Becken mit der Ätzlösung in Kontakt stehender Fläche des we¬ nigstens einen Teils der Oberfläche des Halbleitermaterials zu einem in dem jeweiligen Becken fließenden, elektrischen Strom konstant ist. Diese Konstanzbedingung wird dabei für das je¬ weilige Becken während Zeiten erfüllt, in welchen der wenigs¬ tens eine Teil der Oberfläche mit der in dem jeweiligen Becken enthaltenen Ätzlösung in Kontakt steht. Betrachtet man ein einzelnes Becken der genannten mehreren Becken, so bedeutet dies für dieses einzelne Becken folgendes: Wenn die in diesem einzelnen Becken enthaltene Ätzlösung mit dem wenigstens einen Teil der Oberfläche des Halbleitermaterials in Kontakt steht, wird für dieses Becken die Konstanzbedingung erfüllt. Dabei besagt die Konstanzbedingung für dieses einzelne Becken, dass das Verhältnis der mit der in diesem einzelnen Becken enthal¬ tenen Ätzlösung in Kontakt stehenden Fläche des wenigstens ei¬ nen Teils der Oberfläche des Halbleitermaterials zu dem in diesem einzelnen Becken fließenden, elektrischen Strom kon¬ stant ist.
Bei den voranstehend erläuterten, unterschiedlich langen Zei- ten des elektrochemischen Ätzens wurde der Einfachheit halber davon ausgegangen, dass bei jedem Becken der mehreren Becken die in diesem Becken angeordnete Ätzlösung zeitweise gleich¬ zeitig mit dem wenigstens einen Teil der Oberfläche des Halb¬ leitermaterials in Kontakt gebracht wird wie eine in einem be- nachbarten Becken der mehreren Becken angeordneten Ätzlösung. Dies ist zwar nicht zwingend erforderlich, doch ermöglicht es eine vergleichsweise einfache und aufwandsgünstige Verfahrens¬ führung . Umso mehr benachbarte Beckenpaare vorhanden sind, in welchen bei gleichzeitigem Kontakt mit den darin enthaltenen Ätzlösun¬ gen elektrochemisch geätzt wird, desto geringer fallen die be¬ schriebenen Ungleichheiten in den elektrochemischen Ätzzeiten aus. Auch durch eine Erhöhung einer Transportgeschwindigkeit , mit welcher die Halbleitermaterialien in der Transportrichtung durch die Durchlaufanläge transportiert werden, können die be¬ schriebenen Ungleichheiten verringert werden. Bei angestreb¬ ten, kurzen Prozesszeiten und infolgedessen hohen Stromdichten an dem wenigstens einen Teil der Oberfläche des Halbleiterma- terials sind die beschriebenen Ungleichheiten dennoch nicht vernachlässigbar. Eine alternative Möglichkeit, die beschrie¬ benen Ungleichheiten auszugleichen, besteht darin, die Längen des am Anfang der Durchlaufanläge und des am Ende der Durch¬ laufanlage angeordneten Beckens der mehreren Becken anzupas- sen. Der Begriff der Länge bezeichnet dabei die Länge der in
Rede stehenden Becken in der Transportrichtung. Diese Möglich¬ keit wird nachfolgend noch näher beschrieben werden. Bei einer alternativen Ausführungsvariante wird das Halb¬ leitermaterial in einer Durchlaufanläge durch ein die Ätzlö¬ sung enthaltendes Becken transportiert, in welchem die negati¬ ve Elektrode angeordnet ist. Der wenigstens eine Teil der Oberfläche des Halbleitermaterials wird dabei mit der Ätzlö¬ sung in Kontakt gebracht. Währenddessen wird zumindest zeit¬ weise der wenigstens eine Teil der Oberfläche elektrisch lei¬ tend mit dem Pluspol der Stromquelle verbunden und elektri¬ scher Strom wird von dem Pluspol zu dem Minuspol geführt. Die elektrisch leitende Verbindung des wenigstens einen Teils der Oberfläche des Halbleitermaterials mit dem Pluspol kann dabei grundsätzlich auf jede an sich bekannte Weise realisiert wer¬ den, beispielsweise mittels Schleifkontakten oder in der
Durchlaufanläge mitgeführten Kontaktarmen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren laufen die elektrochemi¬ schen Ätzvorgänge verglichen mit einem an sich bekannten nass¬ chemischen Texturierungsverfahren unter Verwendung von einer Ätzlösung enthaltend Fluorwasserstoff und Salpetersäure ver- gleichsweise langsam ab. Vorzugsweise wird daher länger als acht Minuten elektrochemisch geätzt.
Vor diesem Hintergrund hat sich eine Weiterbildung des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens als vorteilhaft erwiesen, bei welchem der wenigstens eine Teil der Oberfläche des Halbleitermateri¬ als zunächst in einer der oben beschriebenen Weisen elektro¬ chemisch geätzt wird. Nachfolgend wird der wenigstens eine Teil der Oberfläche des Halbleitermaterials mittels einer wässrigen Texturät z lösung geätzt, welche Fluorwasserstoff, und Salpetersäure enthält. Auf diese Weise können insbesondere bei diamantdrahtgesägten Halbleitermaterialien bei reduzierter Verfahrensdauer gute Texturen erzeugt werden. Ätzzeiten von ein bis zwei Minuten haben sich in diesem Zusammenhang bei dem anfänglichen, elektrochemischen Ätzen bewährt. Besonders bevorzugt wird nach dem Ätzen mittels der beschrie¬ benen, wässrigen Texturät z lösung erneut elektrochemisch ge¬ ätzt. Auch bei diesem elektrochemischen Ätzschritt haben sich Ätzzeiten von ein bis zwei Minuten bewährt. Wie sich herausge¬ stellt hat, können mittels dieses erneuten elektrochemischen Ätzens Reflexionen eingestrahlten Lichts an dem wenigstens ei¬ nen Teil der Oberfläche des Halbleitermaterials weitergehend reduziert werden.
Bei einer alternativen Ausführungsvariante des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens wird vor dem elektrochemischen Ätzen der we¬ nigstens eine Teil der Oberfläche des Halbleitermaterials mit¬ tels einer wässrigen Texturät z lösung geätzt, welche Fluorwas- serstoff und Salpetersäure enthält. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise in geeigneten Anwendungsfällen ebenfalls eine Verkürzung der Verfahrensdauer mit zufriedenstellenden Textu¬ ren, insbesondere auf diamantdrahtgesägtem Halbleitermaterial, verknüpft werden kann. Bevorzugt wird bei dieser Ausführungs- Variante während einer Dauer von ein bis zwei Minuten elektro¬ chemisch geätzt.
Im Übrigen hat sich herausgestellt, dass in einzelnen Anwen¬ dungsfällen es vorteilhaft sein kann, das elektrochemische Ät- zen mit dem Ätzen mittels der genannten wässrigen Texturätzlö¬ sung in einer der beschriebenen Weisen zu kombinieren, um si¬ cherzustellen, dass ein auf dem Halbleitermaterial vorhandener Sägeschaden vollständig entfernt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Transportvorrich¬ tung auf, mittels welcher zu behandelnde Objekte in einer Transportrichtung transportierbar sind. Weiterhin sind mehrere in der Transportrichtung aufeinanderfolgend angeordnete Becken vorgesehen, welche jeweils eine Behandlungsflüssigkeit enthal¬ ten, in welcher wenigstens eine Elektrode angeordnet ist.
Mittels dieser Vorrichtung kann das erfindungsgemäße Verfahren als Durchlauf erfahren durchgeführt werden. Als Behandlungs¬ flüssigkeit kann eine Ätzlösung vorgesehen sein, vorzugsweise eine saure Ätzlösung und besonders bevorzugt eine Fluorwasser¬ stoff enthaltende Ätzlösung. Eine Weiterbildung sieht vor, dass in jeweils zwei unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten Becken der in der Transport¬ richtung aufeinanderfolgend angeordneten mehreren Becken die einem ersten Becken dieser zwei unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten Becken zugehörige wenigstens eine Elektrode eine erste Polarität aufweist und die einem zweiten Becken dieser zwei unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten Becken zuge¬ hörige wenigstens eine Elektrode eine der ersten Polarität entgegengesetzte, zweite Polarität aufweist. Dass zwei der mehreren Becken unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnet sind, ist dabei dahingehend zu verstehen, dass kein anderes der mehreren Becken zwischen ihnen angeordnet ist. Andere Bau¬ teile, wie beispielsweise Transportrollen, können durchaus zwischen zwei unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten Be¬ cken vorgesehen sein. Bei dieser Ausgestaltungsvariante kann ein Abschnitt des zu behandelnden Objekts bei einem elektro¬ chemischen Ätzen als Elektrode verwendet werden. Auf konventi¬ onelle Kontaktierungsvorrichtungen, wie beispielsweise
Schleifkontakte, kann verzichtet werden. Vorteilhafterweise weisen ein in der Transportrichtung be¬ trachtet erstes Becken der mehreren in der Transportrichtung aufeinander folgend angeordneten Becken und ein in der Trans¬ portrichtung betrachtet letztes Becken der mehreren in der Transportrichtung aufeinander folgend angeordneten Becken sich in der Transportrichtung erstreckende Längen auf, welche von sich in der Transportrichtung erstreckenden Längen der übrigen der mehreren in der Transportrichtung aufeinander folgend an¬ geordneten Becken abweichen. Vorzugsweise sind diese Längen des ersten und des letzten Beckens verlängert. Auf diese Weise kann der oben beschriebene Effekt, dass unterschiedliche Be¬ reiche des zu behandelnden Objekts unterschiedlich lange elektrochemisch geätzt werden, mit geringem Mehraufwand ausge¬ glichen werden. Abgesehen von dem ersten und letzten Becken der mehreren in der Transportrichtung aufeinanderfolgenden Be¬ cken haben alle Becken der mehreren in der Transportrichtung aufeinander folgend angeordneten Becken besonders bevorzugt eine einheitliche Länge. Der Fertigungsaufwand kann auf diese Weise verringert werden.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante weisen, abgesehen von dem ersten Becken und dem letzten Becken, alle Becken der mehreren in Transportrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Becken eine einheitliche, sich in der Transportrichtung er- streckende Länge sowie eine einheitliche, sich in der Trans¬ portrichtung erstreckende lichte Öffnungslänge P auf. Zwei un¬ mittelbar aufeinander folgend angeordnete Becken der genannten mehreren Becken sind jeweils um eine Länge T voneinander beab¬ standet. Eine lichte Öffnungslänge des ersten und des letzten Beckens ist gegenüber den übrigen der genannten mehreren Be¬ cken verlängert um eine Differenzlänge L. Diese berechnet sich bei einem zu behandelnden Objekt mit einer sich in der Trans¬ portrichtung erstreckenden Länge 0 gemäß L = 0 - 2T - P - C.
C ist dabei ein prozess- und/oder materialabhängig derart ge¬ wählter Parameter, dass jeder Punkt einer zu behandelnden Flä¬ che des Substrats gleich lange behandelt wird. Es hat sich ge- zeigt, dass mit dieser Vorrichtung die beschriebenen Ungleich¬ heiten in den Behandlungszeiten, beziehungsweise Zeiten des elektrochemischen Ätzens weitgehend kompensiert werden können. Für den Parameter C haben sich die Werte 0 und 2 bewährt, ins¬ besondere bei der Behandlung von Siliziumsubstraten und Sili¬ ziumsolarzellensubstraten .
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläu¬ tert. Soweit zweckdienlich, sind hierin gleichwirkende Elemen¬ te mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispie¬ le beschränkt - auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Die bisherige Beschreibung wie auch die nachfolgende Figuren¬ beschreibung enthalten zahlreiche Merkmale, die in den abhän¬ gigen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale wie auch alle übrigen oben und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung offenbarten Merk¬ male wird der Fachmann jedoch auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfügen. Insbesondere sind alle genannten Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem Verfahren und/oder der Vorrich¬ tung der unabhängigen Ansprüche kombinierbar. Es zeigen:
Figur 1 Ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens wie auch der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung
Figur 2 Schematische Darstellung eines zweiten Ausführungs¬ beispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung wie auch des erfindungsgemäßen Verfahrens
Figur 3 Ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens in schematischer Darstellung Prinzipdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens
Prinzipdarstellung eines fünften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens
Prinzipdarstellung eines sechsten Ausführungsbei¬ spiels des erfindungsgemäßen Verfahrens Figur 1 illustriert anhand einer schematischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Die darge¬ stellte Durchlaufanläge 1 besitzt eine Transportvorrichtung, welche als wesentlichen Bestandteil Transportrollen 59 auf¬ weist, auf welchen die Objekte, im vorliegenden Ausführungs¬ beispiel Siliziumsolarzellensubstrate 2, in einer Transport¬ richtung 57 durch die Durchlaufanläge 1 transportierbar sind. Übrige, an sich bekannte Bestandteile der Transportvorrichtung sind der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. In der Transportrichtung 57 aufeinanderfolgend sind mehrere Becken 42a bis 42f vorgesehen. Diese enthalten jeweils eine Behandlungsflüssigkeit, bei welcher es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine Fluorwasserstoff enthaltende Ätz- lösung 6 handelt, in welcher wiederum Elektroden 14, 18 ange¬ ordnet sind. Dabei weisen jeweils zwei benachbarte Becken 42a bis 42f Elektroden 14, 16 unterschiedlicher Polarität auf. Auf die negative Elektrode 14 in Becken 42a folgt somit eine posi¬ tive Elektrode 18 in dem Becken 42b. Gleiches gilt für die üb- rigen Becken 42c bis 42f . Die negativen Elektroden 14 sind mittels Zuleitungen 12 zu einem Minuspol mit einem Minuspol 10 einer Stromquelle 8 verbunden. Entsprechend sind die positiven Elektroden über Zuleitungen 11 zum Pluspol mit einem Pluspol 9 der Stromquelle 8 verbunden. Je nach Anwendungsfall und Pro- zessführung kann bei den Zuleitungen 11, 12 eine separate Zu¬ leitung für jede Elektrode 14, 18 vorgesehen sein, oder mehre¬ re Elektroden 14, 18 gleicher Polarität werden mittels einer gemeinsamen Zuleitung gespeist. Die Stromzuführung wird mit- tels einer mit der Stromquelle 8 verbundenen Steuerungsvor¬ richtung 20 gesteuert, wobei die Steuerungsvorrichtung 20 auch als Regelungsvorrichtung ausgeführt sein kann.
Die Durchlaufanläge 1 ist für eine einseitige Behandlung, ge- nauer für eine einseitige Texturierung, der Siliziumsolarzel¬ lensubstrate 2 ausgelegt. Unterseitige Seitenflächen 4 der Si¬ liziumsolarzellensubstrate 2, oder kurz deren Unterseite, wird mit der in den Becken 42a bis 42f enthaltenen Ätzlösung 6 in Kontakt gebracht. Zu diesem Zweck wird fortwährend Ätzlösung aus einem Auffangbecken 40 mittels einer Fluidpumpe 55 über Rohrleitungen 56 in die Becken 42a bis 42f gepumpt. Infolge¬ dessen stellt sich in den Becken 42a bis 42f verglichen mit dem Auffangbecken 40 ein höher gelegener Flüssigkeitsspiegel 53 ein, welcher mit der unterseitigen Seitenfläche 4 der Sili- ziumsolarzellensubstrate 2 in Kontakt gebracht wird. Überlau¬ fende Ätzlösung 51 läuft aus den Becken 42a bis 42f in das Auffangbecken 40 und kann von dort erneut wieder den Becken 42a bis 42f zugeführt werden. Die in den Becken 42a bis 42f angeordnete Ätzlösung wirkt als Elektrolyt und bewirkt eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der unterseitigen Seitenfläche 4 der Siliziumsolar¬ zellensubstrate 2 und den in den Becken 42a bis 42f angeordne¬ ten Elektroden 14, 18 und somit letztlich mit dem Minuspol 10 beziehungsweise dem Pluspol 9 der Stromquelle 8. Werden die
Siliziumsolarzellensubstrate in der Transportrichtung 57 durch die Durchlaufanläge 1 transportiert, so werden die unterseiti¬ gen Seitenflächen 4 der Siliziumsolarzellensubstrate zeitweise gleichzeitig mit der Ätzlösung 6 aus zwei in der Transport- richtung 57 nacheinander angeordneten Becken 42a bis 42f in Kontakt gebracht. Die Darstellung der Figur 1 illustriert ei¬ nen solchen Zeitpunkt. Rechte Abschnitte der unterseitigen Seitenflächen 4 der Siliziumsolarzellensubstrate befinden sich in Kontakt mit den Ätzlösungen aus den Becken 42b, 42d und 42f, während linke Abschnitte die Ätzlösungen aus den Becken 42a, 42c und 42e kontaktieren. Die rechten Abschnitte der un¬ terseitigen Seitenflächen 4 verbinden die Siliziumsolarzellen¬ substrate über die Ätzlösung 6 elektrisch leitend mit den po- sitiven Elektroden 18 und folglich mit dem Pluspol 9 der
Stromquelle. Infolgedessen dienen die linken Abschnitte der unterseitigen Seitenflächen in den Becken 42a, 42c, 42e als positive Elektroden 16. Elektrischer Strom wird somit von dem Pluspol 9 der Stromquelle 8 über die Siliziumsolarzellensub- strate 2 zu dem Minuspol 10 der Stromquelle 8 geführt und die unterseitige Seitenfläche 4 wird in den als positive Elektrode dienenden Abschnitten 16 elektrochemisch geätzt. Dabei wird eine makroporöse Halbleiterstruktur ausgebildet. Grundsätzlich können alternativ auch mikro- oder mesoporöse Strukturen aus- gebildet werden. Diese Strukturen stellen eine Textur dar, so¬ dass die unterseitige Seitenfläche 4 der Siliziumsolarzellen¬ substrate texturiert wird.
Wird ein Siliziumsolarzellensubstrat 2 in der Darstellung der Figur 1 von links kommend in die Durchlaufanläge 1 hinein¬ transportiert, so wird dessen unterseitige Seitenfläche 4 zu¬ nächst nur mit der Ätzlösung 6 aus dem Becken 42a in Kontakt gebracht. Solange das Siliziumsolarzellensubstrat 2 keine elektrisch leitende Verbindung zu dem Pluspol 9 der Stromquel- le 8 erhält, stellt sich kein elektrochemischer Ätzvorgang ein. Erst wenn der rechte Teil des Siliziumsolarzellensub¬ strats 2 das Becken 42b erreicht, kann Strom von dem Pluspol 9 durch das Becken 42a zu dem Minuspol 10 geleitet werden und der elektrochemische Ätzvorgang ablaufen. Infolgedessen wird der rechte Teil des Siliziumsolarzellensubstrats, der auch als Kopf bezeichnet werden könnte, im Becken 42a nicht elektroche¬ misch geätzt. Eine analoge Ungleichheit in dem Ätzen, ver¬ schiedener Abschnitte der unterseitigen Seitenfläche 4 ergibt sich im letzten Becken 42f . Um diese Ungleichheit auszuglei¬ chen, sind im Ausführungsbeispiel der Figur 1 das erste Becken 42a und das letzte Becken 42f gegenüber den übrigen Becken 42b bis 42e, welche eine einheitliche Länge und eine einheitliche lichte Öffnungslänge P 22 aufweisen, verlängert um eine Diffe- renzlänge L 26. Diese berechnet sich aus einer Länge 0 28 der zu behandelnden, genauer zu texturierenden, Siliziumsolarzel¬ lensubstrate 2, einem Abstand T 24 der gleichmäßig voneinander beabstandeten Becken 42a bis f der genannten lichten Öffnungs¬ länge P 22 gemäß
L = 0 - 2T - P - C .
C ist dabei ein in der oben beschriebenen Weise geeignet ge¬ wählter Parameter. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 wurde für ihn der Wert 0 gewählt.
Der Abstand T zwischen zwei benachbarten Becken 42a bis 42f bewirkt, dass in dem Bereich zwischen zwei Becken 42a bis 42f die unterseitige Seitenfläche 4 der Siliziumsolarzellensub- strate 2 nicht mit Ätzlösung 6 in Kontakt steht. Auf diese Weise kann ein Kurzschluss zwischen benachbarten Becken 42a bis 42f vermieden werden. Um die Kurzschlusssicherheit zu er¬ höhen, ist im Ausführungsbeispiel der Figur 1 nach jedem der Becken 42a bis 42f ein optionales Luftmesser 61 vorgesehen, mittels welchem verbliebene Ätzlösung abgeblasen werden kann.
Figur 2 illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel des er¬ findungsgemäßen Verfahrens wie auch der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung. Die dargestellte Durchlaufanläge 30 unterscheidet sich von der Durchlaufanläge 1 aus Figur 1 dadurch, dass Be¬ cken 62a bis 62f einheitlicher Länge vorgesehen sind. Zudem sind Positiondetektionsvorrichtungen 32a, 32f vorgesehen, wel¬ che mittels der Steuerungsvorrichtung 20 verbunden sind. Auf eine Darstellung dieser Verbindungen wurde der besseren Über¬ sichtlichkeit halber in Figur 2 verzichtet. Mittels der ge¬ nannten Positiondetektionsvorrichtungen 32a, 32f werden Posi¬ tionen der Siliziumsolarzellensubstrate 2 detektiert und in Abhängigkeit von deren Position mittels der Stromsteuerung 20 der Fluss des elektrischen Stromes in den Becken 62a und 62f geschaltet. Auf diese Weise kann die oben beschriebene Un¬ gleichheit in dem elektrochemischen Ätzen, beziehungsweise Texturieren, von linken, mittleren und rechten Bereichen der Siliziumsolarzellensubstrate in den Becken 62a und 62f kompen- siert werden.
Figur 3 illustriert in einer schematischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Gegensatz zu den Beispielen aus den Figuren 1 und 2 ist hier lediglich ein Becken 72 vorgesehen. Dieses wird wiederum mittels einer Fluidpumpe aus dem Auffangbecken 74 gespeist, sodass auch hier die überlaufende Ätzlösung 51 vorliegt. Auf eine Darstellung der Fluidpumpe und zugehörigen Rohrleitungen wurde der besseren Übersichtlichkeit wegen in Figur 3 verzich- tet . Figur 3 zeigt eine Durchlaufanläge, in welcher die Sili¬ ziumsolarzellensubstrate 2 und somit auch deren unterseitige Seitenflächen 4 mittels der Zuleitungen 11 zum Pluspol mit dem Pluspol 9 der Stromquelle verbunden werden. Allerdings ist im Gegensatz zu den Durchlaufanlagen aus den Figuren 1 und 2 für jedes Siliziumsolarzellensubstrat 2 eine Kontaktvorrichtung erforderlich. Hierfür bestehen grundsätzlich mehrere an sich bekannte Möglichkeiten, sodass die Kontaktvorrichtung in Figur 3 nicht detailliert dargestellt ist. Beispielsweise können mit den Siliziumsolarzellensubstraten 2 mitlaufende Kontaktarme oder Schleifkontakte vorgesehen werden. Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 wird bei angeschalteter Stromquelle 8 stets elektrischer Strom von dem Pluspol 9 zu dem Minuspol geführt, sofern sich wenigstens ein Siliziumsolarzellensubstrat wenigs- tens zum Teil über dem Becken 72 befindet.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens illustriert die Prinzipdarstellung der Figur 4. Bei die¬ sem Ausführungsbeispiel werden zunächst Siliziumsolarzellen- Substrate mittels einer Diamantdrahtsäge von einem Silizium¬ körper, beispielsweise einem Siliziumblock, abgeschnitten 80. Nachfolgend wird eine Schnittfläche der Siliziumsolarzellen¬ substrate elektrochemisch texturiert 82. Dies kann beispiels¬ weise mittels einem der in den Ausführungsbeispielen der Figu- ren 1 bis 3 beschriebenen Verfahren erfolgen. Dabei können die in den jeweiligen Ausführungsbeispielen schematisch darge¬ stellten Durchlaufanlagen 1, 30, 70 Verwendung finden. Das er¬ findungsgemäße Verfahren wie auch die erfindungsgemäße Vor¬ richtung haben sich beim Texturieren von mittels Diamant- drahtsägen geschnitten Halbleitermaterialien, insbesondere Si¬ liziumsolarzellensubstraten, als besonders vorteilhaft erwie¬ sen .
Wie oben erläutert wurde, sind Ätzraten bei dem elektrochemi- sehen Ätzen gemäß der Erfindung vergleichsweise niedrig. Bei dem in der Prinzipdarstellung der Figur 5 wiedergegebenen Aus¬ führungsbeispiel ist daher vorgesehen, zunächst ein bis zwei Minuten lang elektrochemisch zu ätzen 84. Dies kann beispiels¬ weise mit den anhand der Figuren 1 bis 3 erläuterten Verfahren und Vorrichtungen realisiert werden. Im Weiteren schließt sich ein Texturätzen 86 mit einer wässrigen Texturätzlösung an, welche Fluorwasserstoff und Salpetersäure enthält. Mit dieser Verfahrensvariante können auch bei diamantdrahtgesägten Halb¬ leitermaterialien zuverlässig Texturen mit geringer Reflexion erzeugt werden. Für eine weitergehende Reduktion der Reflexion sieht das Ausführungsbeispiel der Figur 5 einen optionalen Schritt erneuten elektrochemischen Ätzens 88 während einer Dauer von ein bis zwei Minuten vor. Analog wie das anfängliche elektrochemische Ätzen kann auch dieser Verfahrensschritt mit den anhand der Figuren 1 bis 3 erläuterten Verfahrens- und Vorrichtungsbeispielen durchgeführt werden.
Figur 6 illustriert anhand einer Prinzipdarstellung ein weite¬ res Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dies unterscheidet sich von demjenigen der Figur 5 im Wesentlichen darin, dass zunächst mit der wässrigen Texturätzlösung textur¬ geätzt wird 90, ehe ein bis zwei Minuten lang elektrochemisch geätzt wird 92. Wiederum kann dieses elektrochemische Ätzen beispielsweise mit den anhand der Figuren 1 bis 3 erläuterten Verfahren und Vorrichtungen durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste
1 Durchlaufanläge
2 Siliziumsolarzellensubstrat
4 unterseitige Seitenfläche
6 Ät z lösung
8 Stromquelle
9 Pluspol
10 Minuspol
11 Zuleitungen Pluspol
12 Zuleitungen Minuspol
14 negative Elektrode
16 als positive Elektrode dienender Abschnitt
18 positive Elektrode
20 SteuerungsVorrichtung
22 lichte Öffnungslänge P
24 Beckenabstand T
26 Differenzlänge L
28 Länge 0 des Siliziumsolarzellensubstrats
30 Durchlaufanläge
32a PositiondetektionsVorrichtung
32f PositiondetektionsVorrichtung
40 Auffangbecken
42a- ■42f Becken
51 überlaufende Ätzlösung
53 Flüssigkeitsspiegel
55 Fluidpumpe
56 Rohrleitungen
57 Transportriehtung
59 Transportrolle
61 Luftmesser
62a- 62f Becken 70 Durchlaufanläge
72 Becken
74 Auffangbecken 80 Siliziumsolarzellensubstrate mittels Diamantdrahtsäge von Siliziumkörper schneiden
82 elektrochemisches Texturieren einer Schnittfläche
84 1 bis 2 Minuten lang elektrochemisch Ätzen
86 Texturätzen mit wässriger Texturät z lösung
88 1 bis 2 Minuten lang elektrochemisch Ätzen
90 Texturätzen mit wässriger Texturät z lösung
92 1 bis 2 Minuten lang elektrochemisch Ätzen

Claims

Verfahren zum Texturieren wenigstens eines Teils (4) einer Oberfläche eines Halbleitermaterials (2), bei welchem
— der wenigstens eine Teil (4) der Oberfläche mit einer Ätzlösung (6) in Kontakt gebracht wird;
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
— der wenigstens eine Teil (4) der Oberfläche elektrisch leitend mit einem Pluspol (9) einer Stromquelle (8) ver¬ bunden und als positive Elektrode (16) verwendet wird;
— eine in der Ätzlösung (6) angeordnete negative Elektrode (14) elektrisch leitend mit einem Minuspol (10) der Stromquelle (18) verbunden wird;
— elektrischer Strom von dem Pluspol (9) zu dem Minuspol (10) geführt und auf diese Weise der wenigstens eine Teil (4) der Oberfläche elektrochemisch geätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass im Wesentlichen nur eine unterseitige Seitenfläche (4) des Halbleitermaterials (2) texturiert wird und zu diesem Zweck im Wesentlichen nur diese unterseitige Seitenfläche (4) mit der Ätzlösung (6) in Kontakt gebracht wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass wenigstens ein Teil (4) einer Oberfläche eines Sub¬ strats (2), vorzugsweise eines Solarzellensubstrats (2), texturiert wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass mittels des elektrochemischen Ätzens eine makroporöse Halbleitermaterialstruktur ausgebildet wird, dessen Struk¬ turen eine Größe im Bereich von 0,2 bis 3 pm aufweisen.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass ein Ätzlösung (6) verwendet wird, welche wenigstens ein Tensid enthält.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass das Halbleitermaterial (2) von einem Halbleitermateri alkörper mittels einer Drahtsäge abgeschnitten wird (80) und nachfolgend eine Schnittfläche (4) des Halbleitermate¬ rials (2) texturiert wird (82), wobei als Drahtsäge vor¬ zugsweise eine Diamantdrahtsäge verwendet wird (80) .
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
— das Halbleitermaterial (2) in einer Durchlaufanläge (1;
30) durch mehrere in einer Transportrichtung (57) nach¬ einander angeordnete, die Ätzlösung (6) enthaltende Be¬ cken (42a-42f; 62a-62f) transportiert wird;
— der wenigstens eine Teil (4) der Oberfläche des Halb¬ leitermaterials (2) dabei zeitweise gleichzeitig mit der Ätzlösung (6) aus zwei in der Transportrichtung (57) nacheinander angeordneten Becken (42a, 42b; 42c, 42d; 42e, 42f; ) in Kontakt gebracht wird;
— während des Bestehens des gleichzeitigen Kontakts mit der Ätzlösung aus den genannten zwei Becken (42a, 42b; 42c, 42d; 42e, 42f) zumindest zeitweise eine in einem ersten (42b, 42d, 42f; ) der genannten zwei Becken (42a, 42b; 42c, 42d; 42e, 42f; ) in der Ätzlösung (6) angeord¬ nete positive Elektrode (18) mit dem Pluspol (9) der Stromquelle elektrisch leitend verbunden wird sowie in einem zweiten (42a, 42c, 42e) der genannten zwei Becken (42a, 42b; 42c, 42d; 42e, 42f) die in der Ätzlösung (6) angeordnete negative Elektrode (14) mit dem Minuspol (10) der Stromquelle (8) elektrisch leitend verbunden wird und der elektrische Strom von der in dem ersten Be¬ cken (42b, 42d, 42f) angeordneten, positiven Elektrode (18) über das Halbleitermaterial (2) zu der in dem zwei¬ ten Becken (42a, 42c, 42e) angeordneten, negativen
Elektrode (14) geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass in einem in der Transportrichtung (57) betrachtet am Anfang der Durchlaufanläge (30) angeordneten Becken (62a) der genannten mehreren Becken (62a-62f) und in einem in der Transportrichtung (57) am Ende der Durchlaufanläge (1) an¬ geordneten Becken (62f) der genannten mehreren Becken (62a- 62f) die von in diesen Becken (62a, 62f) angeordneten
Elektroden (14, 16) ausgehende oder zu ihnen hinführende elektrische Stromführung in Abhängigkeit von der Position des Halbleitermaterials (2) geschalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
— das Halbleitermaterial in einer Durchlaufanläge (70)
durch ein die Ätzlösung (6) enthaltendes Becken (72) transportiert wird, in welchem die negative Elektrode (14) angeordnet ist, und der wenigstens eine Teil (4) der Oberfläche des Halbleitermaterials (2) dabei mit der Ätzlösung (6) in Kontakt gebracht wird;
— währenddessen zumindest zeitweise der wenigstens eine Teil (4) der Oberfläche elektrisch leitend mit dem Plus¬ pol (9) der Stromquelle verbunden wird und elektrischer Strom von dem Pluspol (9) zu dem Minuspol (10) geführt wird .
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
— der wenigstens eine Teil (4) der Oberfläche des Halb¬ leitermaterials (2) zunächst elektrochemisch geätzt wird (84) ;
— nachfolgend der wenigstens eine Teil (4) der Oberfläche des Halbleitermaterials (2) mittels einer wässrigen Tex¬ turätzlösung geätzt wird (86), welche Fluorwasserstoff und Salpetersäure enthält;
— vorzugsweise nachfolgend erneut elektrochemisch geätzt wird (88) .
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass vor dem elektrochemischen Ätzen (92) der wenigstens eine Teil (4) der Oberfläche des Halbleitermaterials (2) mittels einer wässrigen Texturätzlösung geätzt wird (90), welche Fluorwasserstoff und Salpetersäure enthält. 12. Vorrichtung (1; 30) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche aufweisend
— eine Transportvorrichtung (59), mittels welcher zu be¬ handelnde Objekte (2) in einer Transportrichtung (57) transportierbar sind;
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
— mehrere in der Transportrichtung (57) aufeinander fol¬ gend angeordnete Becken (42a-42f; 62a-62f) , welche je¬ weils eine Behandlungsflüssigkeit (6) enthalten, in wel¬ cher wenigstens eine Elektrode (14, 16) angeordnet ist. Vorrichtung (1; 30) nach Anspruch 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass in jeweils zwei unmittelbar aufeinander folgend ange¬ ordneten Becken (42a, 42b; 62a, 62b) der mehreren in der Transportrichtung (57) aufeinander folgend angeordneten Be cken (42a-42f; 62a-62f) die einem ersten Becken (42a; 62a) dieser zwei unmittelbar aufeinander folgend angeordneten Becken (42a, 42b; 62a, 62b) zugehörige wenigstens eine Elektrode (14) eine erste Polarität aufweist und die einem zweiten Becken (42b; 62b) dieser zwei unmittelbar aufeinan der folgend angeordneten Becken (42a, 42b; 62a, 62b) zugehö rige wenigstens eine Elektrode (18) eine der ersten Polari tat entgegengesetzte, zweite Polarität aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass ein in der Transportrichtung (57) betrachtet erstes Becken (42a) der mehreren in der Transportrichtung (57) aufeinander folgend angeordneten Becken (42a-42f) und ein in der Transportrichtung (57) betrachtet letztes Becken
(42f) der mehreren in der Transportrichtung (57) aufeinan¬ der folgend angeordneten Becken (42a-42f) sich in der Transportrichtung (57) erstreckende Längen aufweisen, wel¬ che von sich in der Transportrichtung (57) erstreckenden Längen der übrigen der mehreren in der Transportrichtung
(57) aufeinander folgend angeordneten Becken (42b-42e) ab¬ weichen, vorzugsweise verlängert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
— abgesehen von dem ersten Becken (42a) und dem letzten Becken (42f) alle Becken (42b-42e) der mehreren in der Transportrichtung (57) aufeinander folgend angeordneten Becken (42a-42f) eine einheitliche, sich in der Trans- portrichtung (57) erstreckende Länge sowie eine einheit¬ liche, sich in der Transportrichtung (57) erstreckende lichte Öffnungslänge P (22) aufweisen;
zwei unmittelbar aufeinander folgend angeordnete Becken (42a, 42b; 42c, 42d; 42e, 42f) der genannten mehreren Becken (42a-42f) jeweils um eine Länge T (24) voneinan¬ der beabstandet sind;
eine lichte Öffnungslänge des ersten und des letzten Be¬ ckens (42a, 42f) gegenüber den übrigen Becken (42b-42e) der genannten mehreren Becken (42a-42f) verlängert ist um eine Differenzlänge L (26), welche sich bei einem zu behandelnden Objekt (2) mit einer sich in der Transport¬ richtung (57) erstreckenden Länge 0 (28) berechnet gemäß L = 0-2T-P-C;
wobei C ein prozess- und/oder materialabhängig derart gewählter Parameter ist, dass jeder Punkt einer zu be¬ handelnden Fläche des Substrats gleich lange behandelt wird .
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