TW200806822A - Method and apparatus for handling flat and fragile substrate - Google Patents

Description

200806822 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種用於處理扁平易碎的基質的方法，俨 別是用於半導體及太陽能卫業用*，其中該基質被導引: 平通過-槽液。在此’基質上的接觸面與一接觸裝置接觸 且因此被帶到一電位，該電位與一設在槽液中的對立電極 的電位不同。此外還關於一種用於處理扁平易碎基質的裝 置，特別是半導體及太陽能工業用者，具有： .衣 勾一個槽液容器，用槽液充注的一定液面為止； b)-運送裝置，藉之可將該基質導引水平通過該槽液； C)一處理電流源； 併d)至少一接觸裝置，該接觸裝置可與至少一個設在該 基質上的接觸面接觸並將該接觸面與該處理電流源的—個 極連接； ,匀至少一個對立電極，該對立電極設在該處理液中， 亚與該處理電流源的另一極連接。 在半導體與太陽能工業，往往將很扁平而薄的基質— Μ晶圓）、石夕板及玻璃板作各種大不相同種類的濕 =序處理。在目前這方面特別受矚目的是這類基質的電化 处里在知·些處理時，將該基質作導電接觸並作電解質 式處理’例如清洗、電鍍或㈣。在電化學處理時，基質 表面可接陰極或陽極。作電鍍時，基質表面經常作陰極式 極化，要作蝕刻及清洗則作陽極式極化。 在此，一般該扁平基質只有一面要作電化學處理，此 5 200806822 面在通過槽液時朝下，在該處也設有對立電極，而接觸作 用係經由接觸面在基質朝上的那一面上造成。在此，接觸 面須被-接觸裝置接觸，該接觸裝置與該處理電源的一極 連接。在此有—問題…該接觸裝置本身會受到不想要 的電化學處理，例如特別是被電鍍。 【先前技術】

德專利Μ 196 28 784 A及DE 196 33 797 A提到滚子 接觸的m巾所述的接觸裝置料時地作繁複的除全 ::業。有時，例如在鍍金時’要將接觸裳置除金屬很難 或甚至不可能。因此，要將接趙 要將接觸裝置作電解質式除金屬， 正如即Η78 6" B1所述，係不可能者。在此情形，索性 將接觸裝置更換。在習知的設備，這種情事大約所有& 24小時都須進行。這點很費 很長的休玉_。 μ —生產設備中造成 此外，在國際專利W02⑼別93 788 ai提到一種水平 =將基質表面作單面處理的方法。在此，只有該通過之 土貝的下側潤濕，如有必要還有外上緣潤濕。但這點在杏 際上在平坦基質的場合很難實 貝 話)根本不可能。 者(如果基質稍微隆起的 中 金 【發明内容】 本發明的目的在提供一種 δ亥接觸裝置之不想要的電化 屬作用）可大大減少。 上述種類的方法與裝 學處理（特別是接觸裝 置，其 置的鍍 係將接觸裝置與 這種目的’依該方法，其達成之道 6 200806822 基質之間的接觸區域的槽液吹掉或吸掉。' 依本&明，該基質不同於先前技術那樣完全浸 入到槽液巾@只在其液面下方—段較短距離處。如此可 用於一種吹或吸裝置在—道動態程序將接觸裝置除去槽 液。由於在接觸裝置或槽液之間沒有接觸或接觸很少，故 接觸裝置與槽液之間的不想要的反應也很有限。 β在最簡單的情形，如果空氣中的氧的存在不會造成問 題，則係使用空氣當作氣體將槽液吹掉。 /巨在許多情形中，該槽液對空氣的氧很敏感，因此所 用氣體為惰性氣體，宜為氮。 利用上述本發明的措施，可將接觸裝置的不想要的電 化學變化（特別是鑛金屬作用）充分避免，總之可大大減少。 果士此.亥接觸裝置仍留有剩餘的干擾性變化別 屬作㈨，則可選用該方法的一種變更方式，在中追踪基質 的運動路杈’且該用於處理基質所需的電位只在一段時間 一 ^忒至J 一接觸裝置（在此時間中，該接觸裝置與基質的 :接觸面接觸）。用此方式，可能有問題的時間(在該時間 4 $接觸裝置不想要的電化學作用可能發生）大大減 短。 在許多電化學處理的場合，由於極性反轉造成的反應 11逆纟|這些情形中，可將該方法實施成使得在某 在此時間時，接觸裝置不與基質的一接觸面接觸） =股=二電位施到該至少一接觸裝置，該電位適用於將 処里Ν'由於第一電位造成的反應逆轉。在鍍金屬作用的 7 200806822 =形，延種逆轉表示在該時間（其中接觸裝置不倚靠在一基 =的接觸面上）時，該析出在接觸裝置上的金屬析出物可 猎對應地選設電位而再溶解回電解液中。用此方式，該接 觸裝置的使用壽命還可進一步延長。 攻種目的依本發明的裝置，其達成之道係為： 人f)至少有一吹除或吸除裝置與該至少一接觸裝置配 所 人除式或吸除裝置設成使它可將該接觸裝置與該基

、、接觸面之間的接觸區域的槽液吹掉或吸掉。 味本&月的氡置的有利的進一步特點見於申請專利範圍 ^ 項本發明的裝置及其進一步特點的優點與上述 本lx明方法及其各種變更例的優點相當。 本發明一實施例在以下利用圖式詳細說明。 【實施方式】 要製造太陽電池，使用約0 2mm厚的石夕板，它在以後 要有太陽活性的那_面具有蒸鑛上去的薄的金屬導電路。 :$私路/頁用電艘加厚g i〜20 # m #層厚度。該加厚 材料可為銅、@、銀或金。在基質的對立面上有為此所需 的接觸面’例如呈接觸條帶及/或接觸窗孔的形式，它們 與该「太陽活性面」上的蒸鍍的導電路連接。 Θ 頌示衣置，整體用圖號（1)表示，利用它可裝此 土貝的瘵鍍之導電路補強。圖i中顯示三個這種矽基質， 用圖號（邱2b)(2C)表#。這些石夕基f (2a)(2b)㈣利用一個 又子運k系統[匕具有多數受驅動的滾子（叫⑼)⑼)(冲] 通過一電鍍槽液（4)。運送方向用箭頭（4)表示。 200806822 槽液（14)的液面（15)只略在矽基質（2a)(2b)(2c)的上侧 上方一小段距離（例如〇·1〜l〇mm)處。因此，當通過電解 槽時’矽基質（2a)(2b)(2c)完全浸入槽液（14)中。 在此’該；ε夕基質（2a)(2b)(2c)之設有導電路的「太陽活 性」面朝下，而矽基質（2a)(2b)(2c)之具有接觸面的那一面 則朝上。 有一板形陽極沿著矽基質（2a)(2b)(2c)的運動路徑以及 在其下方延伸。該陽極與一電鍍電流源連接。如果該加厚 金屬係為銅、錫或銀，則可使用可溶之消耗性陽極，但如 果它係鍍金槽，則用不溶性的陽極工具。 “在矽基質（2a)(2b)(2c)上之要加厚的導電路需升到陰極 電極電位。這點係利用接觸滾子（7a)(7b)(7c)(7d)達成，該 接觸滾子設在矽基質（2a)(2b)(2c)之與運送滾子 ㈣(3b)(3e)(3d)對立的那-面±，且則艮輕的壓力（宜為彈 簣彈性方式）頂壓到該矽基質㈣⑽)⑽之具有接觸面之 朝上的那—侧上。各接觸滾子（7a)(7b)(7e)⑽經由一可控 制的電子開關（8a)(8b)(8C)(8d)與電鍍電流源、（6)的負極連 j。電子開關（8a)(8b)(8c)(8d)從一機械控制震置⑼得到其 控制信號，利用該信號可使開關開路或再閉路。 。。沿運送方向⑷看’在第-接觸滾子（7a)前方設有一感 測器（傳感器）（io)(sens〇r) ’它可將不同之移過的矽基質 (2a)(2b)(2c)的前後邊緣的通過去的情形檢出。感測器 ，此時刻通知給機器控制裝置⑼。機械控制裝置（9)能根據 匕所知道的石夕基質㈣(2b)(2c)的運動速度和該設備的幾何 9 200806822 貝料而在任何時候將所有矽基質（2勾（21^(2勾在電鍍槽中的 準確位置計异出來。特別是該機械控制裝置因此可求出 那個接觸滚子（7a)(7b)(7c)(7d)正好和一矽基質（2a)(2b)(2c) 的一接觸面正在接觸，而那個接觸滾子則否。根據以後還 會k彳于更明朗的理由，機械控制裝置（9)用於使得只有一些 電子開關（8a)(8b)(8c)(8dHm，這些開關的相關接觸滾子 (7a)(7b)(7c)(7d)係正好與一接觸面接觸者。反之，該電子 開關（8c)〔其中相關的接觸滾子（7)不與一矽基質（2a)(2b)(2c) _ 的任何接觸面接觸〕則開路。 /口運运方向看，在各接觸滾子（7a)(7b)(7c)(7d)前方設 有一吹除裝置（iia)(llb)(llc)(lld)。由圖2可最清楚地看 出·忒吹除裝置（1丨)具管形吹除噴嘴的形狀，它可沿箭頭（12) 方向被供以一股高壓氣體，且沿箭頭（13)方向將矽基質（2) 上側的某區域用氣體吹喷，此區域位在相關接觸滾子（7)附 近。 在進入設備（1)前，將矽基質（2a)(2b)(2c)準備，如上所 逑，它們利用蒸鍍在太陽活性的那一面上產生很薄的金屬 v私路。在矽基質（2a)(2b)(2c)的對立侧施上接觸面，並與 该金屬導電路連接，然後將矽基質（2a)(2b)(2c)放到運送滾 子系統上，該系統兩側穿過裝置（1)的一殼體（圖未示）的壁 中的狹小槽孔過去。 以下要追踪單一基質（2)通過設備（1)的路徑。 ^ 基貝（2)在槽液位面（15)下方通過上述殼體的槽孔進入 電鍍乜中。如果其前緣通過感測器U〇)，則感測器將相關 200806822

物形成在其上。 在此時刻，所有接觸滾子 (8b)(8c)(8d)仍開路，因此 電塵，且不舍右A厘a & 且不會有金屬沈積

子開關（1 lb)閉路， 鍍加厚過程可開始。 辑。在此時刻時，機械控制裝置（9)將電 因此使接觸滾子（7a)升到一電位， 與第一接觸滾子（7a)相關的吹除裝置（Ua)吹在矽基質 (2)之朝上的那-侧上，如圖2所示，將接觸滾子叫附近 的一區域的槽液（14)吹掉，因此，在此時刻儘管有電壓施 加其上，但接觸滾子（7a)只會微不足道地被鍍金屬。反之， 矽基質（2a)之下側[它具有要加厚之導電路]則完全位在槽液 (14)中’因此該處可發生所要之電鍍加厚過程。 在中間這段時間，感測器（10)將矽基質（2a)的後緣（沿 運動方向的後緣）通過的情形檢出，並將此事通知機械控制 裝置（9)。機械控制裝置（9)重新根據其所知的資料計算出： 何日守通過接觸滾子（7a)上的石夕基質（2a)的接觸面，然後將開 關（8a)開路而將控制滾子（7a)的電供應切斷。 在接觸滾子（7b)(7c)(7d)的區域中重複此相同過程。 當然，在實際上，不只單一矽基質（2a)通過此裝置（1)。 其實如圖1所示，有多數矽基質（2a)(2b)(2c)互隔較小的距 π 200806822 離被運送通過裝置（1)。在此情形中，電子開關 (8a)(8b)(8c)(8d)類似地閉路及開路。圖1所示的狀態中， 第一矽基質（2a)的接觸滾子（7a)大約在接觸面的中央接觸， 因此相關之開關（8a)閉路。在第二秒基質（2b)的情形，相關 之接觸滾子（7b)已在接觸面的後方（沿運動方向的後方）區 域’相關之開關（8b)仍一直閉路。但在第三接觸滾子（7c)的 情形，則不與矽基質（2a)(2b)(2c)的接觸面接觸，因此相關 之開關開路。 雖然在第三接觸滾子（7c)附近沒有矽基質，但相關的 吹除裝置（11c)仍工作。它在槽液（14)中吹出一股氣洞 (De lie)[接觸滾子（7 c)的下區域位在其中]，而不與槽液接 觸。因此開關（lld)或許不一定須開路。但開路可增加一道 安全措施，因為控制滾子（7c)還是可能被槽液（14)的水花濺 到。 第四（沿運動方向的第四個）接觸滾子（7d)在圖1中位於 λ处的矽基貝(2c)的接觸面的開始區域。因此相關的開 (8d)閉路。 尸〆如果各程序的化學作用容許的話，則可簡單地使用空 =田作虱體供應吹除裝置（11&)(1113)(11(〇(11(1)。但如果電 解槽液對空氣的氧敏感的話，則選用氮當作氣體。在此情 2 P人除裝置（Ua)(llb)(llc)(lld)被一鼓風機供應，它在 户理的成體内吸取回流氮，因此用於作循環操作。整個 处〆至中，氮氣有略過剩的過壓力，因此可防止來自周圍 空氣的氧侵入的情事。 12 200806822 如不採簡單的管形吹除裝置（1 la)(l lb)(l lc)(l Id)，也 可用文氏（汾丘里）(Venturi)噴嘴。在此喷嘴的情形，被鼓 風钱政動的氣體昌含周圍氣體’如此氣體總量增加，且效 率上升。 吹除裝置（lla)(llb)(llc)(lld)的出口開口不須為圓 $ °匕其貫也可設計成環形，圍繞著相關的接觸滾子 (7a)(7b)(7c)(7d)。 最後，也可不用吹除方式，將矽基質（2a)(2b)(2c)之朝 魯上的那一面的繞著接觸滾子（7a)(7b)(7c)(7d)的周圍利用吸 除噴嘴除去槽液（14)。 在圖中未示的一第二實施例中，該電子開關（8)用於將 相關之控制滾子（7)選擇性地與電鍍電流源（6)的二極連接。 只要相關接觸滾子（8)與一矽基質（2)的一接觸面接觸，則連 接係2傳統方式與電鍍電流源（6)的正極連接；如此造成所 要之電鑛加厚。反<，在相後相隨㈣_ (2)的㈣面之 _ 間，該接觸滾子則與電解電流源（6)的負極連接。用此方式， 位在控制滾子（7)上的金屬析出物可再溶回到電解液中，這 接觸滾子⑺的制哥命更延長。然而，當然這種措施 =當t鍍的金屬彳以起可逆反應溶回電解 金時則不可行。 』你又 【圖式簡單說明】 的壯圖1係用於將放在1基質上的金屬導電路電鑛加厚 令衣置的示意側視圖， 圖2係圖1的細節放大圖。 13 200806822 【主要元件符號說明】 (1) 裝置 (2) (2a)(2b)(2c)矽基質 (3a)(3b)(3c)(3d)受驅動的滾子 (4) 電鍍槽液 (5) 陽極 (6) 電鍍電流源 (7) (7a)(7b)(7C)(7d)接觸滾子 (8) (8a)(8b)(8C)(8d)電子開關 (9) 機械控制裝置 (10) 感測器 (1 la)(l lb)(l lc)(l Id)吹除裝置 (14)槽液 14

Claims (1)

1. 200806822 十、申請專利範圍： 1· 一種用於處理扁平易碎的基質的方法，其中該基 質（2)被導引水平通過一槽液（14)。在此，基質⑺上的接觸 面與-接觸裝置⑺接觸且因此被帶到一電位，該電位與一 設在槽液（14)令的對立電極（5)的電位不同。其特徵在：將 接觸裝置⑺與基質⑺之間的接觸區域的處理液⑽吹掉或 吸掉。

   2 ·如申凊專利範圍第1項之方法，其中： 使用空氣當作氣體將槽液吹掉。 3如申請專利範圍第i項之方法，其中·· 使用氮當作氣體將槽液吹掉。 4·如申請專利範圍第丨或第2項之方法，其中 追踪基質（2)的運動，只在某時間將處理基質⑺所需之 電位施到至少一接觸裝置，在哕# ^ '任这日守間中接觸裝置與基質 (2) —接觸面接觸。 /' 、

   當接觸裝置⑺不與基質⑺任何接觸面接觸的時間，將 :弟二電位施到該至少一接觸裝置⑺，該電位適合將處理 日寸由第一電位造成的反應逆轉。 6.-種用於處理扁平易碎的基f的裝置，特別是 體及太陽能工業所用者，具有 Θ—個槽液容器 b) —運送裝置， c) 一處理電流源 i充以處理液，直到面為止 藉之使該基質水平通過該槽液； 15 200806822 d)至少-接觸裝置，它可與至少一個設在該基質 接觸面接觸’且將該接觸面與該處理電流源的-極連接·、 其特徵在： ’ f)至少有-吹除或吸除裝置（11)與該至少—接觸裝置 配口，心人除式或吸除裝置設成使它可將該接觸裝置⑺與 該基質(2)的接觸面之間的接觸區域的槽液吹掉或吸掉。’、 7.如申請專利範圍第6項之裝置，其中：

   使用空氣當作該用於吹除的氣體。 8·如申請專利範圍第6項之裝置，其中： 使用氮當作用於吹除的氣體。 9·如申請專利範圍第6或第7項之裝置，其中： ⑷設有—位置決定裝置⑽，藉之可求出各基質（2)之 各位置。 設^ —控制裝置⑼，它係該位置決定裝置（1〇)的輸 出L 5虎而疋’只在某_時間將處理基質⑺所需之電位施到 X至乂接觸裝置⑺’在該時間中，該接觸裝置⑺與基質 (2)之一接觸面接觸。 10·如申請專利範圍第9項之裝置，其中： σ亥控制裝置在該接觸裝置⑺不與基質（2)的接觸面接觸 的時間中將-第二電位施到該至少—接觸裝置⑺，該第二 包位適合將處理時由第一電位造成的反應逆轉。 十一、圖式： 如次頁 16