Wärmereservoir und Verfahren zur Bearbeitung eines mit einem Wärmereservoir gekoppelten Substrates

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wärmereservoir mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Verfahrensschritten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.

Insbesondere beim Aufdampfen von Metallschichten auf Substraten entsteht auf der Substratoberfläche Prozesswärme in Form frei werdender Kondensationsenthalpie. Um in einer solchen Situation eine vorgegebene Maximaltemperatur der Substratoberfläche nicht zu überschreiten und gleichzeitig die abzuscheidende Schicht mit einer hohen Abscheiderate aufbringen zu können, ist eine effiziente Ableitung der Prozesswärme von der Substratoberfläche erforderlich. Je dünner das Substrat ausgebildet ist, desto geringer ist dessen Wärmekapazität. Kommen beispielsweise flächige Substrate mit einer Stärke im Bereich von Bruchteilen eines Millimeter zum Einsatz, so ist die Wärmekapazität des Substrates innerhalb kurzer Zeit erschöpft. Daher ist es zur Stabilisierung der Temperatur auf der Substratoberfläche erforderlich, das gesamte Substrat mittels eines Wärmetransportmediums mit einem Wärmereservoir thermisch zu koppeln, wobei das Wärmereservoir im Falle exothermer Reaktionen auf der Substratoberfläche die Funktion einer Wärmesenke übernimmt. Für den Fall endothermer Reaktionen wäre das Wärmereservoir als Wärmequelle ausgebildet.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise eine Wärmesenke gemäß US- Patent 5,350,479 bekannt. Diese technische Lösung sieht vor, auf der Rückseite eines zu bearbeitenden Substrates ein gasförmiges Wärmetransportmedium in Form von Helium einzusetzen. Kühles Helium wird durch ein Leitungssystem der Rückseite des Substrates zugeführt, nimmt dort Wärme auf und wird dann abgeleitet. Diese Variante setzt bei einem Bearbeitungsprozess, der im Vakuum durchgeführt wird, voraus, dass die Substratrückseite von der Substratvorderseite gasdicht entkoppelt ist. Dies setzt voraus, dass das Substrat selbst eine ausreichende mechanische Stabilität und keinerlei Risse oder Löcher aufweist.

Im Unterschied dazu sind verschiedene weitere Lösungen aus dem Stand der Technik bekannt, die ein Wärmetransportmedium in statischer Weise zur Kopplung zwischen Wärmereservoir und Substrat vorsehen.

Das Merkmal, ein Wärmetransportmedium „in statischer Weise" vorzusehen, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung so zu verstehen, dass die Position des Wärmetransportmediums zwischen Substrat und einer Kontaktfläche zum Austausch von Wärmeenergie mit einem Wärmereservoir räumlich im Wesentlichen fest definiert ist.

Derartige Lösungen sind aus der EP 0 977 254 A2, aus der US 2005/036267 A und aus der US 4,139,051 bekannt. Diese Dokumente beschreiben einen als Wärmereservoir dienenden Chuck, der über ein als Polymerfolie ausgebildetes Wärmetransportmedium mit einem Substrat thermisch gekoppelt ist. Die Polymerfolie kann dazu entweder auf dem als Wafer ausgebildeten Substrat oder auf dem Chuck angebracht werden. Der thermische Kontakt für den Wärmeübergang unter Vakuumbedingungen wird dann mittels einer durch den Chuck generierten elektrostatischer Anziehung realisiert.

Derartige Wärmereservoire haben den Nachteil, dass der durch die elektrostatische Anziehung generierte thermische Kontakt für den Wärmeübergang zwischen Substrat und Wärmereservoir oftmals nicht ausreichend ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Wärmereservoir mit einem auf statische Weise vorgesehenen Wärmetransportmedium bereit zu stellen, wobei auf kostengünstige und einfache Weise ein effizienter Transport von

Wärmeenergie von oder zur Substratoberfläche ermöglicht werden soll. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Bearbeiten eines mit einem Wärmereservoir gekoppelten Substrates bereit zu stellen, wobei auf kostengünstige und einfache Weise ein effizienter Transport von Wärmeenergie von oder zur Substratoberfläche ermöglicht werden soll.

Diese Aufgabe wird durch ein Wärmereservoir mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zur Bearbeitung eines mit einem Wärmereservoir gekoppelten Substrates mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Wärmetransportmedium eine ionische Flüssigkeit aufweist.

Ionische Flüssigkeiten sind Flüssigkeiten, die ausschließlich aus Ionen bestehen. Es handelt sich um flüssige Salze, ohne dass das Salz dabei in einem Lösungsmittel wie beispielsweise in Wasser gelöst ist. Es ist eine Vielzahl entsprechender Verbindungen

bekannt, die beispielsweise im Bereich von 20 ⁰ C bis 200 ⁰ C in den flüssigen Aggregatzustand übergehen. Ausgehend von den Parametern eines Bearbeitungsprozesses, bei dem das Wärmereservoir zur Bearbeitung eines Substrates zum Einsatz kommen soll, lässt sich daher eine ionische Flüssigkeit mit passenden physikalischen Eigenschaften auswählen. Die Bandbreite an zur Verfügung stehenden unterschiedlichen ionischen Flüssigkeiten bringt den Vorteil der flexiblen Einsatzmöglichkeit des Wärmereservoirs für eine Vielzahl von Bearbeitungsprozessen mit sich.

Im Sinne der Erfindung fällt unter dem Begriff des Bearbeitens in einem

Bearbeitungsprozess nicht nur jede Veränderung in Form eines Eingriffs in die bestehende Struktur eines Substrates, beispielsweise durch ätzen oder Polieren, sondern auch das Hinzufügen von Materie auf die bestehende Struktur des Substrates, beispielsweise durch das Abscheiden einer Schicht auf der Substratoberfläche.

Bevorzugt weist das Wärmereservoir einen flächigen Auflagebereich für ein flächig ausgebildetes Substrat auf. Dabei ist das Wärmetransportmedium mit der ionischen Flüssigkeit auf dem Auflagebereich angeordnet. Aufgrund der Tatsache, dass eine Vielzahl dünner Substrate flächig ausgebildet ist, ist es von Vorteil einem korrespondierenden flächigen Auflagebereich vorzusehen, um einen möglichst großflächigen Wärmeübergang zwischen Wärmereservoir und Substrat zu gewährleisten.

Der flächige Auflagebereich ist bevorzugt als plane Fläche ausgebildet, was einem planen Substrat vorteilhaft entspricht. Es ist jedoch ebenso denkbar, eine leicht konkav oder konvex gekrümmte Oberfläche vorzusehen, wenn diese Maßnahme für entsprechend gekrümmte Substrate eine einfachere thermische Kopplung ermöglicht.

Aufgrund des flüssigen Aggregatzustands der zum Einsatz kommenden ionischer Flüssigkeit ist die Kombination eines gekrümmten Substrates mit einem planen Auflagebereich oder eines gekrümmten Auflagebereiches mit einem planen Substrat unproblematisch. So lange das Wärmetransportmedium genügend ionische Flüssigkeit vorhält, um den Zwischenraum zwischen Substrat und Auflagefläche hinreichend auszufüllen, ist ein guter thermischer Wärmeübergang gewährleistet.

Bevorzugt benetzt die ionische Flüssigkeit den Auflagebereich zumindest abschnittsweise. Um den Wärmeübergang zwischen Substrat und Wärmereservoir zu

- A - optimieren, ist es vorteilhaft, die komplette Auflagefläche - die der Projektion des flächigen Substrates auf den Auflagebereich entspricht - mit ionischer Flüssigkeit zu benetzen.

Es ist bevorzugt, das Wärmetransportmedium als ionische Flüssigkeit auszubilden. Das heißt, das Wärmetransportmedium besteht ausschließlich aus einer einzigen ionischen Flüssigkeit oder aus einer Mischung unterscheidbarer ionischer Flüssigkeiten. Dennoch ist ebenso denkbar, dass das Wärmetransportmedium lediglich als ein Bestandteil zumindest eine ionische Flüssigkeit aufweist. Beispielsweise könnte eine Trägermatrix vorgesehen sein, die eine ionische Flüssigkeit beziehungsweise eine Mischung ionischen Flüssigkeiten ähnlich wie ein Schwamm aufnimmt. Das Wärmetransportmedium wird dann aus der Kombination der Trägermatrix mit der oder den ionischen Flüssigkeiten gebildet. Beide Varianten können den Vorteil einer unkomplizierten Handhabung und der Kostenersparnis mit sich bringen.

Für übliche Bearbeitungsprozesse von Substraten ist es vorteilhaft ein Wärmereservoir mit ionischen Flüssigkeiten einzusetzen, die oberhalb von 100 ⁰ C, bevorzugt oberhalb von 150 ⁰ C, besonders bevorzugt oberhalb von 200° C, thermisch stabil sind. Auf diese Weise lässt sich vermeiden, dass Zerfallsprodukte der ionischen Flüssigkeit in Wechselwirkung mit ihrer Umgebung treten können.

Viele Bearbeitungsprozesse für Substrate, bei denen das Wärmereservoir zum Einsatz kommt, finden unter Vakuumbedingungen statt. Dafür ist es vorteilhaft, dass die ionische Flüssigkeit bei 25°C einen Dampfdruck unterhalb 0,1 Pa, bevorzugt unterhalb von 0,01 Pa und besonders bevorzugt unterhalb von 0,001 Pa aufweist. Dadurch wird gewährleistet, dass die ionische Flüssigkeit unter Vakuumbedingungen keinen signifikanten Einfluss auf die Bearbeitungsprozesse des Substrates nimmt.

Vorteilhaft ist die ionische Flüssigkeit aus einem Anion und einem Kation gebildet, wobei das Anion Bis(trifluormethylsulfonyl)amid ist, und das Kation ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus wahlweise substituiertem Alkylimidazolium, Tetraalkylammonium, wahlweise substituiertem Dialkylpiperidinium und deren Mischungen. Alkyl bedeutet ein wahlweise substituierter Kohlenwasserstoff. Die Alkylreste des Tetraalkylammoniums können gleich oder verschieden sein. Die Alkylreste des Dialkylpiperidiniums können ebenfalls gleich oder verschieden sein. Im Sinne der vorliegenden Erfindung schließt der Ausdruck „wahlweise substituiert"

wahlweise keinen Substituenten oder mindestens einen Substituenten ein, der einen Kohlenwasserstoff mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder OH umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist. Das Kation ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 1 - Ethyl-3-methyl-imidazolium, N-Methyl-N-trioctylammonium, 1 -Methyl-1 - propylpiperidinium. Bevorzugter ist die ionische Flüssigkeit 1 -Methyl-1 - propylpiperidinium bis(trifluormethylsulfonyl)amid.

Entsprechend dem Vorstehenden ist das Anion der ionischen Flüssigkeit durch die folgende Formel (I) dargestellt:

In dem Fall, in dem das Kation der ionischen Flüssigkeit ein wahlweise substituiertes Alkylimidazolium ist, ist das Kation durch die folgende Formel (II) dargestellt:

worin R ¹ und R ² jeweils ein wahlweise substituiertes Alkyl sind, die gleich oder verschieden, bevorzugt verschieden, sind und wobei Alkyl ein Kohlenwasserstoff mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, noch bevorzugter 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist; und worin R ³ H oder ein wahlweise substituiertes Alkyl ist, das gleich oder verschieden, bevorzugt verschieden, zu R ¹ und/oder R ² ist, und wobei Alkyl ein Kohlenwasserstoff mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, noch bevorzugter 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist. R ³ ist am meisten bevorzugt H. Im Sinne der vorliegenden Erfindung schließt der Ausdruck „wahlweise substituiert" keinen Substituenten oder mindestens einen Substituenten ein, der einen Kohlenwasserstoff mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder OH umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist.

In dem Fall, in dem das Kation der ionischen Flüssigkeit ein Tetraalkylammonium ist, ist das Kation durch die folgende Formel (III) dargestellt:

worin R ⁴ , R ⁵ , R ⁶ und R ⁷ jeweils ein wahlweise substituiertes Alkyl sind, die gleich oder verschieden sein können und wobei Alkyl ein Kohlenwasserstoff mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, noch bevorzugter 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist. Im Sinne der vorliegenden Erfindung schließt der Ausdruck „wahlweise substituiert" keinen Substituenten oder mindestens einen Substituenten ein, der einen Kohlenwasserstoff mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder OH umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist.

In dem Fall, in dem das Kation der ionischen Flüssigkeit ein wahlweise substituiertes Dialkylpiperidinium ist, ist das Kation durch die folgende Formel (IV) dargestellt:

worin R ⁸ und R ⁹ jeweils ein wahlweise substituiertes Alkyl sind, die gleich oder verschieden sein können, und wobei Alkyl ein Kohlenwasserstoff mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, noch bevorzugter 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist; und worin R ³ H oder ein wahlweise substituiertes Alkyl ist, das gleich oder verschieden, bevorzugt verschieden, zu R ⁸ und/oder R ⁹ ist, und wobei Alkyl ein Kohlenwasserstoff mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, noch bevorzugter 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist. R ³ ist am meisten bevorzugt H. Im Sinne der vorliegenden Erfindung schließt der Ausdruck „wahlweise substituiert" keinen Substituenten oder mindestens einen Substituenten ein, der einen Kohlenwasserstoff mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder OH umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kation der ionischen Flüssigkeit 1 -EthyL-3- methyl-imidazolium und weist die folgende Formel (IIa) auf, d.h. in der Formel (II) sind R ¹ = C ₂ H ₅ , R ² = CH ₃ und R ³ = H

Eine ionische Flüssigkeit, die aus einem Anion der Formel (I) und einem Kation der Formel (IIa) gebildet ist, weist eine niedrigen Dampfdruck und eine hohe Wärmebeständigkeit auf.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Kation der ionischen Flüssigkeit N-Methyl-N-trioctylammonium und weist die folgende Formel (lila) auf, d.h. in der Formel (III) sind R ⁴ = CH ₃ und R ⁵ , R ⁶ und R ⁷ jeweils C ₈ H ₁₇ :

Eine ionische Flüssigkeit, die aus einem Anion der Formel (I) und einem Kation der Formel (lila) gebildet ist, weist eine niedrigen Dampfdruck und eine hohe Wärmebeständigkeit auf, sodass eine Zersetzung bei hohen Temperaturen minimal ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Kation der ionischen Flüssigkeit 1 -Methyl-1 -propylpiperidinium und weist die folgende Formel (IVa) auf, d.h. in der Formel (IV) sind R ⁸ = CH ₃ , R ⁹ = C ₃ H ₇ und R ³ = H:

D.h., die ionische Flüssigkeit weist die folgende Formel (V) auf:

Die vorstehend aufgeführte ionische Flüssigkeit der Formel (V) weist eine hohe Wärmespeicherdichte und eine hohe Wärmebeständigkeit auf. Insbesondere weist die ionische Flüssigkeit eine hohe Wärmebeständigkeit im Vakuum auf. Weiterhin weist die ionische Flüssigkeit der Formel (V) einen niedrigen Dampfdruck auf. Eine Zersetzung und ein Massenverlust der ionischen Flüssigkeit der Formel (V) bei einem Einsatz bei hohen Temperaturen und sogar im Vakuum sind daher minimal.

Eine weitere bevorzugte Variante des Wärmereservoir sieht vor, dass der Auflagebereich des Wärmereservoirs eine Vielzahl von öffnungen aufweist, derart ausgebildet, dass bei einem auf den Auflagebereich aufgelegten Substrat

Gaseinschlüsse zwischen Substrat und Auflagebereich über die öffnungen entweichen können, wenn der das Substrat umgebende Druck reduziert wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass Gaseinschlüsse den thermischen Kontakt zwischen Wärmereservoir und Substrat beeinträchtigen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des Wärmereservoirs weist Mittel zum Aufbringen ionischer Flüssigkeit auf den Auflagebereich und/oder zum Aufbringen von ionischer Flüssigkeit auf ein Substrat auf. Die Mittel zum Aufbringen ionischer Flüssigkeit sind derart ausgebildet, dass diese die ionische Flüssigkeit durch Siebdruck, Aufrakeln, Dispensen, Vernebeln oder Inkjet-Druck aufbringen. Für die Variante, dass die Mittel zum Aufbringen ionischer Flüssigkeit auf den Auflagebereich ausgebildet sind, ist

ebenso denkbar, eine oder mehrere öffnungen im Auflagebereich dazu vorzusehen, um dem Auflagebereich ionische Flüssigkeit zuzuführen. Durch die genannten Mittel lassen sich der Auflagebereich und/oder das Substrat auf einfache Weise für die gegenseitige thermische Kopplung präparieren.

Wie in der Beschreibungseinleitung zum Stand der Technik ausgeführt, ist es sowohl denkbar, das Wärmereservoir für die Aufnahme von Wärmeenergie als auch für die Abgabe von Wärmeenergie vorzusehen. Bevorzugt ist das Wärmereservoir jedoch als Wärmesenke ausgebildet. Dies kann durch einen hinreichend massiven Aufbau des Wärmereservoirs aus einem Werkstoff geeignet hoher Wärmekapazität und

Wärmeleitfähigkeit und/oder durch das Bereitstellen einer aktiven Kühlung des Wärmereservoirs in Abschnitten nahe des Auflagebereichs mittels eines flüssigen oder gasförmigen Kühlungsmediums gewährleistet werden. Der Aufbau ist an die jeweiligen Erfordernisse des gewünschten Bearbeitungsprozesses anzupassen.

Die eingangs genannte, der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Bearbeitung eines mit einem Wärmereservoir thermisch gekoppelten Substrates, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

• Bereitstellen eines Wärmereservoirs mit den Merkmalen gemäß einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen,

• thermisches Koppeln eines Substrates mit dem Wärmetransportmedium des Wärmereservoirs,

• Bearbeiten des Substrates und

• Entfernen des Substrates vom Wärmetransportmedium.

Im Sinne der Erfindung fällt unter dem Begriff des Bearbeitens in einem Bearbeitungsprozess nicht nur jede Veränderung in Form eines Eingriffs in die bestehende Struktur eines Substrates, beispielsweise durch ätzen oder Polieren, sondern auch das Hinzufügen von Materie auf die bestehende Struktur des Substrates, beispielsweise durch das Abscheiden einer Schicht auf der Substratoberfläche.

Der Rückbezug des ersten Verfahrensschrittes auf die vorangehend beschriebenen Ausführungsformen des Wärmereservoirs umfasst sämtliche in diesem Zusammenhang dargestellten Vorteile der Vorrichtung des Wärmereservoirs. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird an dieser Stelle auf die vorangehenden Ausführungen verwiesen.

Bevorzugt ist das Verfahren derart ausgebildet, dass der Verfahrensschritt des Bereitstellens des Wärmereservoirs das Aufbringen ionischer Flüssigkeit auf einem Auflagebereich des Wärmereservoirs und /oder auf dem Substrat umfasst. Auf diese Weise lässt sich ein thermischer Kontakt zwischen Substrat und Wärmereservoir zuverlässig sicherstellen.

Der Verfahrensschritt des Bearbeitens des Substrates ist bevorzugt als ein Bearbeitungsprozess oder eine Kombination von Bearbeitungsprozessen aus der Vakuumtechnologie ausgebildet. Unter den Sammelbegriff „Bearbeitungsprozesse aus der Vakuumtechnologie" fallen sämtliche zum Stand der Technik bekannten Verfahren, wie z.B. Chemical Vapor Deposition (CVD), Plasma Enhanced CVD (PECVD); Physical Vapor Deposition (PVD), insbesondere Sputtern, Hochraten-Elektronenstrahl- Aufdampfen, thermisches Aufdampfen; ätzverfahren wie Plasmaätzen, Reactive Ion Etching (RIE), Ionenimplantation etc. An dieser Stelle sei betont, dass die Bezeichnung „Bearbeitungsprozess aus der Vakuumtechnologie" nicht zwingend erfordert, dass das erfindungsgemäße Verfahren bei Drücken unterhalb von Atmosphärendruck durchgeführt wird.

Mit besonderem Vorteil wird mindestens ein Bearbeitungsprozess im Vakuum bei einem Druck unter 1 Pa, bevorzugt von unter 0,01 Pa, besonders bevorzugt unter 0,001 Pa durchgeführt. Dies liegt darin begründet, dass mit abnehmenden Druckverhältnissen die Wärmeableitung von einem zu bearbeitenden Substrat durch Konvektion stetig abnimmt, bis schließlich eine Wärmeableitung praktisch nur noch durch Strahlung bzw. durch einen thermischen Kontakt zu einem Wärmetransportmedium stattfinden kann. Mittels der ionischen Flüssigkeit des Wärmetransportmediums wird vorliegend ein solcher thermischer Kontakt auf einfache Weise bereitgestellt.

Bevorzugt wird der Bearbeitungsprozess oder einer der Bearbeitungsprozesse bei einer Substrattemperatur unter 250 ⁰ C, bevorzugt unter 220 ⁰ C durchgeführt. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass bei dünnen Substraten eine Verbiegung vermieden wird, die beim späteren Abkühlen aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten auftreten kann.

Besonders bevorzugt ist das Substrat als Halbleiterwafer ausgebildet, und beim Bearbeiten des Halbleiterwafers wird eine elektrisch leitende Schicht, bevorzugt eine Aluminiumschicht, auf einer zu beschichtenden Seite des Halbleiterwafers

abgeschieden. Als Materialien kommen alle aus dem Stand der Technik bekannten mono- und multikristallinen Halbleiterwafer, insbesondere die Elementhalbleiter Silizium oder Germanium und die Verbindungshalbleiter Galliumarsenid, Indiumantimonid und Indiumphosphid. Multikristalline Halbleiterwafer lassen sich auch in Form von string-ribbon-Wafern einsetzen.

Bevorzugt wird die elektrisch leitende Schicht mittels eines PVD-Verfahrens abgeschieden. Diese Verfahren lassen sich, beispielsweise als Hochraten- Elektronenstrahl- oder thermische Aufdampfverfahren, mit hohen Abscheideraten und somit entsprechend hohen Durchsatzraten wirtschaftlich einsetzen. Typische

Schichtdicken der elektrisch leitfähigen Schicht liegen dabei im Bereich von 10 bis 30 μm.

Besonders bevorzugt wird für das Bearbeitungsverfahren ein Halbleiterwafer mit einer Solarzellenstruktur bereitgestellt. Als Solarzellenstruktur wird im Rahmen dieser Erfindung zumindest ein aus dem Stand der Technik bekannter p-n-übergang verstanden, der im Halbleitermaterial des Wafers vorgesehen ist. Zusätzlich zu diesem p-n-übergang kann die Solarzellenstruktur des Halbleiterwafers noch zusätzliche Dünnschichten, beispielsweise zur Verbesserungen der Reflexionseigenschaften, und Strukturen, beispielsweise einer Frontelektrode, versehen sein. Das erfindungsgemäße Bearbeitungsverfahren stellt somit ein Herstellungsverfahren zur Herstellung von Solarzellen dar. Auf diese Weise lassen sich die genannten Vorteile des Verfahrens für die wirtschaftliche Produktion von Solarzellen auf Basis von Halbleiterwafern nutzen.

Selbstverständlich ist ebenso denkbar, das Substrat in Form eines Halbleiterwafers mit Solarzellenstruktur durch ein nicht aus Halbleitermaterial gebildetem Substrat mit einer Solarzellenstruktur zu ersetzen. Als alternative Trägermaterialien haben sich flächigen Substrate aus Gläsern, Metallen und Kunststoffen bewährt, auf denen die Solarzellenstruktur in Form eines Dünnschichtpaketes aufgebracht ist.

Eine bevorzugte erste Variante des Herstellungsverfahrens für Solarzellen ist derart ausgebildet, dass die Solarzellenstruktur des bereitgestellten Halbleiterwafers eine Elektrodenstruktur auf der der zu beschichtenden Seite gegenüber liegenden Seite des Halbleiterwafers aufweist. Bevorzugt wird dann die elektrisch leitende Schicht zur Bildung einer rückseitigen Elektrode auf dem Halbleiterwafer abgeschieden.

Eine bevorzugte zweite Variante der des Herstellungsverfahren für Solarzellen ist derart ausgebildet, dass aus der auf dem Halbleiterwafer abgeschiedenen elektrisch leitenden Schicht nach einem anschließenden Strukturierungsschritt beide Elektroden der Solarzellenstruktur gebildet werden.

Mit dem Abscheiden und Ausbilden der Elektroden für die Solarzelle auf Basis des Halbleiterwafers ist in die Solarzelle praktisch fertig gestellt. Es ist jedoch denkbar, dass in einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante zur Herstellung einer Solarzelle zusätzliche, den Produktionsprozess abschließende Verfahrensschritte zur Herstellung der Solarzelle aus dem Halbleiterwafer vorgesehen sind. Diese können beispielsweise in der Vergütung durch das Abscheiden einer Dünnschicht oder in einer thermischen Nachbehandlung der auf dem Halbleiterwafer gebildeten Solarzelle bestehen.

In einer weiteren bevorzugten Variante ist das Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle auf Basis von Halbleiterwafern derart weitergebildet, dass eine Mehrzahl als Solarzellen ausgebildeter Halbleiterwafer elektrisch miteinander gekoppelt, auf einem Trägerelement fixiert und gegenüber Umwelteinflüssen mittels Folien und Rahmenelementen verkapselt werden. Diese Verfahrensschritte geschehen derart, dass aus der Mehrzahl von Halbleiterwafern ein Solarmodul gebildet wird. Auf diese Weise lassen sich die beschriebenen Vorteile auch für die Herstellung von Solarmodulen nutzen.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung eines Wärmetransportmediums zum Austausch von Wärmeenergie zwischen einem Wärmereservoir und einem Substrat, während das Substrat einem Bearbeitungsprozess aus der Vakuumtechnologie unterworfen wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Wärmetransportmedium eine ionische Flüssigkeit aufweist.

Im Hinblick auf die Vorteile der Verwendung eines Wärmetransportmediums mit ionischer Flüssigkeit wird auf die vorangehend im Zusammenhang mit der Vorrichtung und dem Verfahren beschriebenen Vorteile verwiesen, um an dieser Stelle unnötige Wiederholungen zu vermeiden. Weiterhin gelten die vorangehend gemachten Ausführungen zur Definition der Begriffe „ionische Flüssigkeit", „Bearbeitung" und „Bearbeitungsprozess aus der Vakuumtechnologie" ebenso wie die Erläuterung zu den bevorzugten chemischen Zusammensetzungen entsprechend.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen von Vorrichtung und Verfahren in den nachfolgenden Figuren erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 a den Querschnitt durch einen Teilbereich einer Wärmesenke 1 mit einem als ionische Flüssigkeit 2 ausgebildeten Wärmetransportmedium, das mit einem Substrat S gekoppelt ist; Figur 1 b einen vergrößerten Ausschnitt der Figur 1 a, der in Figur 1 a mit der Bezeichnung Ib eingekreist dargestellt ist; Figur 2 die schematische Perspektivdarstellung einer Wärmesenke 1 zusammen mit Mitteln 12 zum Aufbringen eines Wärmetransportmediums in Form ionischer Flüssigkeit auf die Wärmesenke 1 ; Figuren 3a bis 3e die schematische Darstellung des Verfahrensablaufes einer ersten Variante eines Verfahrens zur Bearbeitung eines mit einem Wärmereservoir 1 über eine ionische Flüssigkeit 2 als Wärmetransportmedium gekoppelten Substrates in Form eines Halbleiterwafers S zur Herstellung einer Solarzelle; Figuren 4a bis 4f die schematische Darstellung des Verfahrensablaufes einer zweiten Variante eines Verfahrens zur Bearbeitung eines mit einem Wärmereservoir 1 über eine ionische Flüssigkeit 2 als Wärmetransportmedium gekoppelten Substrates in Form eines Halbleiterwafers S zur Herstellung einer Solarzelle und Figur 5 die schematische Darstellung von Verfahrensschritten zur Herstellung eines Solarmoduls aus einer Mehrzahl von Halbleiterwafern S, aus denen gemäß einem der in den Figuren 3a bis 3e bzw. in den Figuren 4a bis 4f dargestellten Verfahren Solarzellen hergestellt wurden.

Figur 1 a zeigt den Querschnitt durch einen Teilbereich eines Wärmereservoirs 1. Das Wärmereservoir 1 ist in den beschriebenen Ausführungsbeispielen jeweils mit der Funktionalität einer Wärmesenke ausgebildet. Aus diesem Grund wird nachfolgend nur noch von der Funktionalität einer Wärmesenke die Rede sein.

Die Wärmesenke 1 ist in der vorliegenden Ausführungsform als Carrier ausgebildet, der in einem in-line-Prozess zum Einsatz kommt. Für die konkrete Ausbildung des Carriers 1 sind eine Vielzahl von Varianten denkbar. Zum einen ist es möglich, dass der Carrier 1 aufgrund des oder der gewählten Werkstoffe, aus denen der Carrier 1 gefertigt ist, eine hinreichende Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit aufweist. Dazu eignen sich verschiedene Metalle, insbesondere Halbedelmetalle, wie beispielsweise Kupfer und dessen Legierungen. Weiterhin ist denkbar, dass der Carrier 1 mit Kühlmittel versehen ist. Diese Kühlmittel können beispielsweise ein Leitungssystem aufweisen, derart, dass der Carrier 1 von einem flüssigen oder gasförmigen Kühlmedium durchströmt wird. Das Kühlmedium gewährleistet in diesem Fall einen ausreichenden Abtransport der anfallenden Prozesswärme, so dass der Carrier 1 als Wärmesenke wirkt.

Auf seiner Oberfläche weist der Carrier 1 einen Auflagebereich 10 auf. Dieser Auflagebereich 10 dient zur thermischen Kopplung des als Wärmesenke wirkenden Carriers 1 mit einem Substrat S. Das Substrat S wird einem Bearbeitungsprozess unterzogen, bei dem zumindest auf der dem Carrier 1 abgewandten Seite S11 des Substrates S Prozesswärme entsteht. Damit diese auf der zu bearbeitenden Oberfläche S11 des Substrates S entstehende Prozesswärme durch das Substrat S hindurch zum als Wärmesenke wirkenden Carrier l abgeleitet wird, ist ein Wärmetransportmedium 2 zwischen dem Substrat S und dem Carrier 1 vorgesehen. Das Wärmetransportmedium 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als eine ionische Flüssigkeit ausgebildet. Diese ionische Flüssigkeit 2 benetzt zum einen den Auflagebereich 10 des Carriers 1 und zum anderen die dem Auflagebereich 10 des Carriers 1 zugewandte Oberfläche S10 des Substrates S. Auf diese Weise ist ein inniger Kontakt zwischen Wärmesenke und dem Substrat S hergestellt. über die ionische Flüssigkeit 2 kann die entstehende Prozesswärme schnell und zuverlässig in die Wärmesenke abgeleitet werden.

Im vorliegend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Substrat S als dünner Halbleiterwafer ausgebildet. Die Dicke des Wafers S beträgt dabei deutlich weniger als 1 mm. Für die Herstellung von Solarzellen sind heutzutage Waferdicken im Bereich von 200 μm üblich. Zur Reduktion der Kosten wird in Zukunft in der Solarzellenherstellung angestrebt, als Substrate noch dünnere Wafer einzusetzen. Der Halbleiterwafer S kann dabei als multi- oder als monokristalliner Silizium- oder Germaniumwafer ausgebildet sein.

Figur 1 b zeigt den in Figur 1 a eingekreisten und mit der Bezeichnung Ib versehenen Bereich in einer vergrößerten Darstellung. Gleiche Elemente der als Carrier 1 ausgebildeten Wärmesenke sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Insofern wird auf die vorangehen gemachten Ausführungen verwiesen. Durch die vergrößerte Darstellung ist erkennbar, dass der Carrier 1 zum Auflagebereich 10 hin verlaufende Kanäle mit öffnungen 11 aufweist. Diese öffnungen 11 in der Fläche des Auflagebereiches 10 dienen zusammen mit den sich daran anschließenden Kanälen 110 dazu, eventuelle Gaseinschlüsse zwischen der ionischen Flüssigkeit 2, dem Substrat S und dem Auflagebereich 10 abzuführen, wenn der Carrier 1 mit dem daran thermisch gekoppelten Substrat S Vakuumbedingungen ausgesetzt wird. Dazu ist es erforderlich, eine hinreichende Dichte von öffnungen 11 im Auflagebereich 10 des Carriers 1 vorzusehen. Eine Variante sieht vor, dass pro Quadratmillimeter eine öffnung 11 mit einem Kanaldurchmesser von circa 100 μm vorgesehen ist. Es ist selbstverständlich, dass die Dichte und die Geometrie der öffnungen 11 samt der daran anschließenden Kanäle 110 an die jeweiligen Einsatzbedingungen angepasst werden können und müssen. Diese Kanäle 110 gewährleisten, dass möglicherweise in der ionischen Flüssigkeit befindliche Gaseinschlüsse durch die Kanäle 110 entweichen können, wenn für einen Bearbeitungsprozess Vakuumbedingungen eingestellt werden. Ansonsten besteht die Gefahr, dass die beim Einstellen der Vakuumbedingungen expandierenden Gaseinschlüsse zu einem Ablösen des Substrates S vom Carrier 1 führen.

Außerdem stellt jeder zwischen Substrat S und Carrier 1 angeordnete Leerbereich, der nicht mit ionischer Flüssigkeit 2 gefüllt ist, für das Ableiten der Prozesswärme von der zu bearbeitenden Substratoberfläche S11 eine unerwünschte Barriere dar. Je höher der Unterdruck, desto schlechter wird die Wärmeleitung der Leerbereiche durch

Konvektion, bis schließlich die Leerbereiche praktisch keine Wärmableitung mehr durch Konvektion sondern ausschließlich durch Infrarotstrahlung erlauben.

Abschließend wird betont, dass weder die Darstellung in der Figur 1 a noch die Darstellung der Figur 1 b maßstabsgetreu sein müssen. Das heißt die Dicke des

Substrates S und /oder die Schichtdicke der als Wärmetransportmedium zum Einsatz kommenden ionische Flüssigkeit 2 können in weiten Grenzen variieren. Die auf der zu bearbeitenden Oberfläche S11 des Substrates S entstehende Prozesswärme führt zu einer überhitzung des Substrates S, wenn diese nicht in hinreichendem Maße und in hinreichender Geschwindigkeit über die ionische Flüssigkeit 2 in den als Wärmesenke wirkenden Carrier 1 abgeleitet wird. Aus diesen Gründen wird es in den meisten Fällen

bevorzugt sein, die Schicht der ionischen Flüssigkeit 2 so dünn wie möglich auszubilden. Dennoch können hier überlegungen eine Rolle spielen, dass eine etwas dickere Schicht ionischer Flüssigkeit 2 aufgrund der damit verbundenen höheren Wärmekapazität einer geringeren Aufheizung unterliegen wird. Die Grenzen und die Dauer der thermischen Stabilität für die zum Einsatz kommenden ionischen Flüssigkeiten 2 müssen daher mit in die überlegungen der zu wählenden Schichtdicke einbezogen werden.

Figur 2 zeigt die schematische Perspektivdarstellung einer Wärmesenke in Form eines Carriers 1 zusammen mit Mitteln 12 zum Aufbringen eines Wärmetransportmediums in Form ionischer Flüssigkeit auf die Auflagefläche 10 des Carriers 1. Die Wärmesenke ist als Carrier 1 für einen in-line-Prozess mit einem planen Auflagebereich 10 ausgebildet. Der Auflagebereich 10 hat eine im Wesentlichen quadratische Grundform, die im vorliegenden Fall an die Geometrie der auf den Auflagebereich aufzulegenden Substrate in Form quadratischer Halbleiterwafer angepasst ist. Selbstverständlich ist je nach Geometrie der einzusetzenden Substrate eine angepasste Geometrie des Auflagebereichs 10 des Carriers 1 zu bevorzugen. Außerdem ist betont, dass die Ausgestaltung des Carriers 1 in dem von seinem Auflagebereich 10 abgewandten Endabschnitt völlig frei ist. Sie kann also an die strukturellen und funktionalen Bedingungen für den Einsatz des Carriers 1 im jeweiligen in-line-Prozess angepasst werden. Dies soll durch die geschwungenen Linien der Darstellung in Figur 2 verdeutlicht werden.

Die Mittel 12 zum Aufbringen eines Wärmetransportmediums auf den Auflagebereich 10 des Carriers 1 sind im vorliegenden Fall für den Einsatz eines vollständig aus ionischer Flüssigkeit bestehenden Wärmetransportmediums ausgebildet. Diese Mittel weisen Einrichtungen auf, die das Vernebeln, Dispensen von ionischer Flüssigkeit auf dem Auflagebereich 10 oder das Bedrucken des Auflagebereichs 10 mit ionischer Flüssigkeit mittels eines InkJet- Druckverfahrens erlauben. Dazu werden die Mittel 12 und/oder der Carrier 1 relativ zueinander bewegt, um den Auflagebereich 10 in den gewünschten Abschnitten mit der notwendigen Menge an ionische Flüssigkeit zu versehen. Die gewünschten Abschnitte können dabei die komplette Oberfläche des Auflagebereichs 10 einnehmen. Die Relativbewegung des Carriers 1 zu den Mitteln 12 zum Aufbringen eines Wärmetransportmediums ist durch die gegenläufig eingezeichneten Pfeile in Figur 2 verdeutlicht.

Eine weitere Variante der Mittel 12 zum Aufbringen ionischer Flüssigkeit ist in Figur 2 in gestrichelter Darstellung zu sehen. Dabei handelt es sich um Mittel 12, die das Aufbringen ionischer Flüssigkeit auf den Auflagebereich 10 des Carriers 1 in einem Siebdruckverfahren ermöglicht. Dazu ist ein Rakel 120 vorgesehen, der die ionische Flüssigkeit durch eine Bewegung entlang des gestrichelt dargestellten Doppelpfeils im Zusammenwirken mit einem Rakelsieb auf den Auflagebereich 10 auf räkelt.

Die in Figur 2 dargestellte Wärmesenke 1 ermöglicht das Aufbringen ionischer Flüssigkeit als Wärmetransportmedium auf den Auflagebereich 10 einer Wärmesenke 1 , noch bevor die thermische Kopplung eines Substrates über die ionische Flüssigkeit mit der Wärmesenke 1 vorgenommen wird. Selbstverständlich ist es möglich, sowohl die Wärmesenke 1 als auch das Substrat S mit ionischer Flüssigkeit zu versehen, um anschließend beide Bauelemente thermisch miteinander zu koppeln. Dieser Vorgang ist anhand zweier beispielhaft dargestellten Verfahrensvarianten nachfolgend beschrieben.

Die Figuren 3a bis 3e zeigen die schematische Darstellung des Verfahrensablaufes einer ersten Variante eines Verfahrens zur Bearbeitung eines mit einem Wärmereservoir 1 über eine ionische Flüssigkeit 2 als Wärmetransportmedium gekoppelten Substrates in Form eines Halbleiterwafers S zur Herstellung einer Solarzelle.

Die Figuren 3a und 3b zeigen jeweils in der oberen Hälfte, wie die als Carrier 1 ausgebildete Wärmesenke im Zusammenwirken mit Mitteln 12 zum Aufbringen ionischer Flüssigkeit im gesamten Auflagebereich 10 des Carriers 1 mit ionischer Flüssigkeit 2 versehen wird. Die Mittel 12 bringen die ionische Flüssigkeit 2 dabei durch Aufsprühen, Vernebeln oder Dispensen auf den Carrier 1.

In der unteren Hälfte der Figuren 3a und 3b ist entsprechend dargestellt, wie ein Substrat in Form eines Halbleiterwafers mit einer Solarzellenstruktur auf seiner ersten Oberfläche S10 mit ionischer Flüssigkeit 2 versehen wird. Diese erste Oberfläche S10 weist eine gitterförmige Elektrodenstruktur PV1 einer Solarzellenstruktur auf. Das

Aufbringen der ionischen Flüssigkeit geschieht in diesem Falle mit Mitteln 12, die eine Siebdruckeinrichtung mit einem Rakel 120 umfassen. Wenn die Mittel 12 über dem Halbleiterwafer S angeordnet sind, wird durch eine Bewegung des Rakels 120 die zu beschichtenden ersten Oberfläche S10 der Halbleiterwafer S mit ionischer Flüssigkeit 2 versehen. Danach wird der Halbleiterwafer S derart gedreht, dass die mit ionischer Flüssigkeit 2 versehene erste Oberfläche S10 mit dem ebenfalls mit ionischer

Flüssigkeit 2 benetzten Auflagebereich 10 des Carriers 1 in Kontakt gebracht wird. Dies ist in Figur 3c dargestellt.

Die Abstände der Außenkanten des Halbleiterwafers S entsprechen dabei im Wesentlichen den Abständen der Außenkanten des Carriers 1. Dadurch kommt der Halbleiterwafer S derart auf dem Auflagebereich 10 des Carriers 1 zu liegen, dass der Carrier 1 im Wesentlichen durch den Halbleiterwafer S abgedeckt wird und seine zweite, zu bearbeitende Oberfläche S11 vom Carrier 1 weg weist. Die sowohl auf den Auflagebereich 10 des Carriers 1 als auch auf die nicht zu bearbeitende Oberfläche S10 des Halbleiterwafers S aufgebrachte ionische Flüssigkeit 2 stellt die gewünschte thermische Kopplung zwischen dem als Wärmesenke wirkenden Carrier 1 und dem Halbleiterwafer S her. Der Carrier 1 mit dem darauf angeordneten Halbleiterwafer durchläuft anschließend in einer Bearbeitungsanlage BA einen Vakuumprozess. Dabei wird die vom Carrier 1 weg weisende Oberfläche S11 des Halbleiterwafers S bearbeitet.

Unter das Merkmal „Bearbeiten" im Sinne der vorliegenden Erfindung fallen nicht nur Verfahrensschritte, die einen Substanzeingriff in die bestehende Struktur der zu bearbeitenden Oberfläche mit sich bringen. Auch das Hinzufügen von Materie, das heißt beispielsweise das Abscheiden von Schichten über CVD- oder PVD-Verfahren auf die zu bearbeitende Oberfläche fallen unter das Merkmal „Bearbeiten".

Beim vorliegend dargestellten in-line-Prozess zur Herstellung einer Solarzelle aus einem Halbleiterwafer S wird die zu bearbeitende Oberfläche S11 des Halbleiterwafers S mit einer elektrisch leitenden Schicht SL aus Aluminium versehen. Dieser Prozess wird in der Bearbeitungsanlage BA unter Hochvakuumbedingungen bei Drücken kleiner 0,01 Pa durchgeführt. Bevorzugt kommt dabei ein PVD-Verfahren, insbesondere ein Hochraten- Elektronenstrahlverdampfungsverfahren oder ein thermisches Aufdampfverfahren, zum Einsatz, um eine mehrere Mikrometer dicke Aluminiumschicht SL auf dem Halbleiterwafer S abzuscheiden. Dadurch, dass Schichtdicken jenseits üblicher „Dünnschichten" erforderlich sind, entsteht auf der Substratoberfläche S11 eine große Menge an Prozesswärme. Diese gilt es in ausreichend großem und schnellem Maße abzuführen, damit eine überhitzung des Halbleiterwafers S vermieden wird. Die schnelle und zuverlässige Wärmeableitung der Prozesswärme von der zu beschichtenden Oberfläche S11 durch den Halbleiterwafer S hindurch zur Wärmesenke 1 gewährleistet die zwischen Halbleiterwafer S und Wärmesenke 1 angeordnete ionische Flüssigkeit 2. Dadurch, dass eine an die Verfahrensparameter des

vorliegenden Bearbeitungsprozesses angepasste ionische Flüssigkeit 2 mit einer entsprechenden Wärmebeständigkeit und einem niedrigen Dampfdruck zum Einsatz kommt, ist deren Einsatz ohne Wechselwirkung mit dem Bearbeitungsprozess gewährleistet. Eine bevorzugte Verfahrens-Variante sieht vor, bei der Hochraten- Abscheidung von Aluminiumschichten mit mindestens 10 μm Schichtdicke eine Substrattemperatur von etwa 200 ⁰ C nicht zu überschreiten.

Eine an den vorliegenden Bearbeitungsprozess angepasste ionische Flüssigkeit ist insbesondere 1 -Methyl-1 -propylpiperidinium bis(trifluormethylsulfonyl)amid. 1 -Methyl - 1 -propylpiperidinium bis(trifluormethylsulfonyl)amid weist eine hohe

Wärmebeständigkeit und einen niedrigen Dampfdruck auf, um die durch den Bearbeitungsprozess vorgegebenen Anforderungen zu erfüllen. Weiterhin sind 1 -EthyL-3- methyl-imidazolium bis(trifluormethylsulfonyl)amid sowie N-Methyl-N- trioctylammonium bis(trifluormethylsulfonyl)amid jeweils ionische Flüssigkeiten, die für den vorliegenden Bearbeitungsprozess hervorragend geeignet sind.

Nach Beendigung des Bearbeitungsprozesses werden sowohl der Halbleiterwafer S als auch der Carrier 1 von der ionische Flüssigkeit 2 gereinigt. Der Carrier 1 steht wieder für den in-line-Prozess zur Verfügung, um mit einem weiteren Halbleiterwafer S thermisch gekoppelt zu werden. Der Halbleiterwafer S mit der Solarzellenstruktur hat neben der gitterförmigen Frontelektrode PV1 eine Rückelektrode in Form der abgeschiedenen elektrisch leitfähigen Schicht SL erhalten. Der Halbleiterwafer S stellt somit nach dem Durchlaufen des vorliegen beschriebenen Bearbeitungsprozesses eine fertige, funktionsfähige Solarzelle dar.

Eine abgewandelte Variante eines Verfahrens zur Herstellung einer Solarzelle aus einem Halbleiterwafer S ist in den Figuren 4a bis 4f schematisch dargestellt. Im Vergleich zu der Darstellung aus den Figuren 3a bis 3e sind gleiche Bezugszeichen für gleiche Bauelemente verwendet. Insoweit kann auf die vorangehend gemachten Ausführungen verwiesen werden.

Die Darstellung des Aufbringens ionischer Flüssigkeit 2 auf den Auflagebereich 10 eines Carriers 1 in der oberen Hälfte der Figuren 4a und 4b entspricht vollständig der Darstellung aus den Figuren 3a und 3b. Im Zusammenhang mit dem Halbleiterwafer S in der unteren Hälfte der Figuren 4a und 4b ist anders als in den Figuren 3a und 3b ein Halbleiterwafer S mit einer Solarzellenstruktur gezeigt, die auf seiner mit ionischer

Flüssigkeit 2 zu versehenen Oberfläche S10 keine gitterförmige Elektrodenstruktur aufweist. Der hier zum Einsatz kommende Halbleiterwafer S weist eine Solarzellenstruktur mit einem p-n-übergang auf, der noch nicht mit Elektroden versehen ist. Die Figuren 4c und 4d zeigen entsprechend der Darstellung der Figuren 3c und 3d, dass die zu bearbeitende Oberfläche S11 des Halbleiterwafers in einer

Bearbeitungsanlage BA mit einer elektrisch leitfähigen Schicht SL versehen wird. Dabei handelt es sich wiederum um eine mehrere Mikrometer dicke Aluminiumschicht SL, die mittels eines PVD-Verfahrens abgeschieden wird.

Figur 4e zeigt entsprechend der Darstellung aus Figur 3e, dass Carrier 1 und

Halbleiterwafer S nach dem Bearbeitungsprozess in der Bearbeitungsanlage BA von ionischer Flüssigkeit 2 gereinigt werden.

Nachgeordnet diesem Reinigungsschritt ist anders als in der ersten dargestellten Verfahrensvariante zur Herstellung einer Solarzelle ein zusätzlicher

Strukturierungsschritt vorgesehen. In diesem Strukturierungsschritt wird die abgeschiedene elektrisch leitfähige Schicht SL beispielsweise mittels eines kombinierten Maskier- und ätzverfahrens derart strukturiert, dass die beschichtete Oberfläche S11 des Halbleiterwafers S eine kammförmige erste Elektrode E1 und eine kammförmige zweite Elektrode E2 aufweist, die fingerartig ineinander greifen.

Auch dieser Halbleiterwafer S stellt nach dem Durchlaufen des vorliegend beschriebenen Bearbeitungsprozesses eine fertige, funktionsfähige Solarzelle dar.

Figur 5 zeigt die schematische Darstellung von Verfahrensschritten zur Herstellung eines Solarmoduls aus einer Mehrzahl von Halbleiterwafern S, aus denen gemäß einem der in den Figuren 3a bis 3e bzw. den Figuren 4a bis 4f dargestellten Verfahren Solarzellen hergestellt wurden.

Dazu werden die Solarzellen S mittels elektrischer Leiter 33 in Serie miteinander verschaltet und auf einem Trägerelement 3 aufgebracht und fixiert. Anschließend wird die Vorder- und die Rückseite dieser flächigen Struktur gegenüber Umwelteinflüssen verkapselt. Die flächige Struktur wird beispielsweise mittels Folien 30, 31 abgedeckt. Das auf diese Weise gebildete Laminat kann entlang seiner Außenkanten mit Rahmenelementen 32, beispielsweise in Form U -förmiger Profile, eingefasst und mittels eines Klebstoffes fixiert werden. Zusätzlich erfolgt noch das Anbringen einer

elektrischen Kontakteinrichtung 34, um den Anschluss des verkapselten Moduls an ein Stromnetz zu ermöglichen.