Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln einer Oberfläche eines texturierten Siliziumsubstrats. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Behandlung von geätzten Oberflächen eines Halbleitersubstrats unter Verwendung von ozonhaltigem Medium wobei solche Halbleitersubstrate beispielsweise für Fotovoitaikmodule einsetzbar sind. Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren zur Reinigung von geätzten Oberflächen eines Halb- leitersubstrats und/oder zur Nachreinigung von multikristallinen Diamantdraht-gesägten Siliziumsubstraten. Eine Behandlung eines texturierten Siliziumsubstrats kann eine Reinigung desselben beinhalten, was beispielsweise unter Verwendung eines ozonhaltigen Mediums erfolgen kann.

Halbleitersubstrate können während ihrer Weiterverarbeitung texturiert werden, das bedeutet, die Oberfläche des Halbleitersubstrats kann behandelt werden, etwa um eine Aufrauhung durchzuführen. Eine Texturierung kann beispielsweise mittels einer sauren Textur im Inline-Verfahren erhalten werden. Diese sind beispielsweise in US 2010/0055398 A1 oder EP 2 232 526 B1 beschrieben.

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur asymmetrischen alkalischen Textur von Oberflächen ist in DE 10 2013 218 693 A1 beschrieben.

Eine Textur kann auch durch ein saures Ätzen erhalten werden, wie es beispielsweise in US 2015/0040983 A1 beschrieben ist.

Diamantdraht-gesägte multikristalline Wafer können ebenfalls texturiert werden.

Eine Texturierung kann mit sauren Medien auch unter Verwendung von additiven bzw. or- ganischen Verbindungen erhalten werden. Hierfür kann eine Ätz-Mischung zum Produzieren einer texturierten Oberfläche auf Siliziumsubstraten verwendet werden. Eine derartige Ätz-Mischung kann zumindest ein Polymer als Eindickmittel aufweisen. Im Speziellen kann ein Polymer verwendet werden, das gegen Salpetersäure und Flusssäure resistent ist und/oder ein hydrophiles Polymer ist. Ein solches als Eindickmittel verwendetes Polymer kann aus der Gruppe bestehend aus Zellulose, insbesondere Methylzellulose, Polyvinylalkohol und Polyethylenoxid gewählt werden. In CN 103132079 A sind Additive beschrieben, die aus Polyvinylalkohol und Polyethylenglykol-Alkohol bestehen.

Ein herkömmliches Verfahren wird anhand der Fig. 7 näher erläutert.

Bspw. die aus US 6,503,333 B2 bekannte und hier als Fig. 7 wiedergegebene Darstellung zeigt, dass, Ozon zum Spülen verwendet werden kann. Die dort beschriebenen Schritte 32 und 36 beziehen sich auf die beiden Bäder der RCA-Reinigung, wobei nach jedem Bad eine Quick-Dump-Rinse-Spülung umfassend Ozon (O3) ausgeführt wird. Auch in DE 10 2010 054 370 A1 ist eine Verwendung von Ozon zur Reinigung beschrieben. Der alkalische Ätzprozess ist mit einem zusätzlichen Reinigungsschritt unter Verwendung von Flusssäure und Ozon kombiniert, um eine polierte und saubere Oberfläche bereitzustellen, die für eine Si0 ₂ /SiN _x -Sfapefpassivierung verwendet wird. Hier erfolgt lediglich ein Entfernen von Reinigungsmittelrückständen.

Nachteilig an bekannten Verfahren ist, dass diese eine hohe Komplexität aufweisen,

Wünschenswert wären demnach Verfahren und Vorrichtungen zum Behandeln von Halbleitersubstraten, die eine geringe Komplexität aufweisen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche eines texturierten Siliziumsubstrats und eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens zu schaffen, die eine geringe Komplexität aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Eine Erkenntnis der vorliegenden Erfindung besteht darin, erkannt zu haben, dass durch Verwenden einer ozonbasierten Behandlung eine Entfernung von porösem Silizium und/oder eine Metallreinigung, d. h., eine Entfernung von Metallrückständen, erhalten werden kann, so dass ein gleicher oder vergleichbarer Prozessschritt beide Reinigungsschritte einzeln oder in Kombination, anstelle einer Ausführung einer alkalischen bzw. einer sauren Nachreinigung ausgeführt werden können. Dies ermöglicht eine geringe Komplexität, da derselbe Reinigungsschritt für unterschiedliche Zwecke nutzbar ist. Der Einsatz der ozonbasierten Behandlung ermöglicht es, die Anzahl der chemischen Prozessschritte zu verringern, da gleichzeitig die porösen Silizium-Materialien als auch die Metalle und/oder organische Komponenten abgereinigt oder entfernt werden können. Damit kann eine weiter reduzierte geringe Komplexität durch eine Reduzierung der Anzahl der Spülschritte zu erhalten, indem die Reinigungen, die Entfernung des porösen Siliziums und/oder die Metallreinigung oder Komponenten gleichzeitig ausgeführt werden. Dies ermöglicht die Verringerung der Prozesszeit und mithin eine Durchsatzerhöhung bezogen auf bestehende Anlagen und/oder Prozesse. Ferner wird eine Verringerung des Chemikalienverbrauchs ermöglicht und eine geringere Abmessung der sequenziell arbeitenden Anlagen, das bedeutet, kürzere Anlagen. Daraus ferner erhaltene Vorteile, insbesondere wenn der geringe Chemikalienverbrauch in der Vermeidung von Chlorwasserstoff, Kaliumhydroxid und/oder Wasserstoffperoxid besteht, liegt in den geringen Kosten zum Betrieb der Anlage. Auch die geringere Anzahl von Reinigungsschritten ermöglicht den Erhalt geringerer Kosten. Indirekt können auch Entsorgungskosten gespart werden, da weniger (unterschiedliche) Abwasserarten erhalten werden. Durch die Einspaarung von Medien können weniger Abwässer generiert werden, und so potentielle Belatsungen für die Umwelt reduziert.

Beispiele schaffen ein Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche eines texturierten Siliziumsubstrats. Das Verfahren umfasst ein ozonbasiertes Behandeln der Oberfläche des tex- turierten Siliziumsubstrats, um ein Entfernen von porösem Silizium und/oder eine Metallreinigung und/oder eine Reinigung von organischen Verbindungen zu bewirken,

Beispiele schaffen eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens. Eine solche Vorrichtung umfasst eine Prozessmedienbereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen eines Mediums zum ozonbasierten Behandeln und eine Substrathandhabungseinrichtung, um das Siliziumsubstrat zu positionieren, um die Oberfläche zu behandeln.

Beispiele der Offenbarung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Flg. 1a ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 1 b ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungs- beispiel, das einen optionalen Schritt des Abreinigens von organischen Verbindun- gen aufweist;

Fig. 3 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel, das einen Schritt umfasst, bei dem mittels der ozonbasierten Behandlung gleichzeitig die Abreinigung, die Entfernung des porösen Siliziums und die Metallreinigung erfolgt;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer zum Durchführen eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines alternativen Beispiels einer Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung, bei der eine Substrathandhabungseinrichtung als horizontales Transportsystem mit Rollen implementiert ist;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines alternativen Beispiels einer Vorrichtung zum

Durchführen eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung, bei dem eine Prozessmedienbereitstellungseinrichtung ein Prozessmedienbad aufweist; und

Fig. 7 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1000 gemäß dem Stand der Technik.

Im Folgenden werden Beispiele der vorliegenden Erfindung detailliert und unter Verwendung der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden viele Details beschrieben, um eine gründlichere Erklärung von Beispielen der Offenbarung zu liefern. Es ist jedoch für Fachleute offensichtlich, dass andere Beispiele ohne diese spe- zifischen Details implementiert werden können. Die Merkmale der unterschiedlichen Beispiele können miteinander kombiniert werden, es sei denn Merkmale einer entsprechenden Kombination schließen sich gegenseitig aus oder eine solche Kombination ist ausdrücklich ausgeschlossen. Im Folgenden werden gleiche Bezugszeichen für Elemente mit gleicher oder ähnlicher Funktionsweise genutzt, so dass auch ohne detaillierte Ausführung hierzu die Beschreibung zu diesen Elementen untereinander austauschbar ist. Fig. 1 a zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1000 gemäß dem Stand der Technik. Ein Schritt 1010 umfasst ein Ätzen des Halbleitersubstrats, um dieses zu tex- turieren. In einem nachfolgenden Schritt 1020 erfolgt ein Spülen des Halbleitersubstrats, um Reste von Stoffen oder Materialien zu entfernen, die im Schritt 1010 mit dem Halbleitersubstrat in Verbindung gekommen sind. In einem Schritt 1030 erfolgt eine alkalische Nachreinigung des Halbleitersubstrats zur Entfernung porösen Siliziums. Daraufhin wird erneut der Schritt 1020 ausgeführt, um das Halbleitersubstrat zu spülen, In einem Schritt 1040 erfolgt eine saure Nachreinigung des Halbleitersubstrats zur Metallreinigung. Daraufhin wird das Spülen 1020 erneut ausgeführt, um das Halbleitersubstrat von Rückständen der sauren Nachreinigung 1040 zu reinigen. In einem Schritt 1050 erfolgt eine Trocknung des Halbleitersubstrats.

Fig. 1 b zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 100 umfasst einen optionalen Schritt 110, in welchem ein Ätzen des Halbleitersubstrats erfolgt, etwa um eine Texturierung von zumindest einer Oberfläche des Halbleitersubstrats zu erhalten.

Ein oder mehrere Ziele des Ätzens 110 und/oder ein Hauptfokus hiervon können auf einer sauren isotropen Textur liegen, die mit einem Additiv versehen ist, um multikristalline Dia- mantdraht-gesägte Siliziumsubstrate zu behandeln. Das Additiv kann hierbei organisch o- der anorganisch sein. Ein verwendetes Additiv kann als Bestandteil ein Polymer umfassen. Das Ätzen 110 kann auf verschiedene Arten ausgeführt werden. Eine Art ist beispielsweise ein metallunterstütztes chemisches Ätzen unter Verwendung von Metailpartikeln. Dies kann auch mit dem englischen Fachbegriff„Metal Assisted Chemical Etching (MAGE)“ beschrieben werden. Es kann auch eine saure isotrope Textur, d. h., Stoffgemisch, verwendet werden. Eine solche saure isotrope Textur mit organischen und/oder anorganischen Additiven kann beispielsweise eine Kombination aus Flusssäure, Salpetersäure (HN0 ₃ ) und zumindest einem Additiv sein. Optional kann auch Wasser hinzugefügt werden, so dass die saure isotrope Textur mit Additiv auch eine Kombination aus Flusssäure, Salpetersäure, Wasser und dem Additiv sein kann. In der Ätzlösung kann, wie in DE 10 2016 210 883 A1 beschrie- ben, mit geringem Anteil von maximal wenigen Gew.% ein Additiv aus der Gruppe beste- hend aus Alkohol, Tensid, Glykol enthalten sein. Durch das Ätzen 110 können Ätzraten und das Erscheinungsbild der Halbleitersubstratoberfläche abhängig von der Temperatur und/oder der Zeit eingestellt werden. In einem Beispiel kann das Ätzen ohne Additiv durchgeführt werden. Typischerweise können T emperaturbereiche im Bereich von 10°C bis 30°C und Ätzdauern im Bereich von 0,5 Minuten bis 10 Minuten verwendet werden. Additive und/oder additive Rückstände können an der Oberfläche anhaften und das Benetzungsverhalten für weitere Schritte verändern und/oder das Angreifen von weiteren Ätzmitteln inhibieren, d. h. hemmen. Das Additiv kann eine oder mehrere Komponenten aufweisen und somit auch als ein Additiv oder eine Kombination aus mehreren Additiven verstanden werden. Die Verwendung von mehreren Additiven kann so erfolgen, dass die Kombination der Additive erst in einer Lösung oder in dem verwendeten Bad Zusammenwirken, das bedeutet, dass bei Kombination der Additive für sich genommen noch keine Interaktion stattfindet. Das Ablösen von Verunreinigungen auf dem Wafer, etwa Metalle und/oder Metallionen, kann ebenfalls inhibiert werden.

Alternativ oder zusätzlich kann auch ein elektrochemisches Ätzen ausgeführt werden. Weitere Beispiele zur Verwendung während des Ätzverfahrens sind beispielsweise eine chemische Kantenisolation, eine Glättung der Oberfläche, d. h., Ausführen einer Politur, eine selektive Emitterentfernung, eine Entfernung von Sägeschäden, insbesondere bei Dia- mantdraht-gesägten Siliziumsubstraten, eine Behandlung lediglich einer Hauptseite (einseitige Behandlung) oder eine Behandlung beider Hauptseiten (zweiseitige Behandlung). Das bedeutet, die Verwendung einer sauren isotropen Textur kann optional unter Verwendung eines Additivs erfolgen, wobei dieses Additiv organisch oder anorganisch sein kann.

Das Ätzen 1 10 kann zu Rückständen auf zumindest einer der Oberflächen des Halbleitersubstrats führen. Diese Rückstände können ein poröses Silizium sein, können alternativ oder zusätzlich Texturadditive, d. h., Metallverunreinigungen umfassen, können aber auch alternativ oder zusätzlich organische Verunreinigungen umfassen. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Beispiele kann die ozonbasierte Behandlung eingesetzt werden, um das poröse Silizium zu entfernen und/oder die Metallreinigung auszuführen, das bedeutet, die Metalfrückstände zu entfernen.

Zum Entfernen, insbesondere der Additivkomponenten, kann ein optionaler Schritt 120 ausgeführt werden, in welchem ein Spülen des Halbleitersubstrats erfolgt. Das Spülen 120 bzw. die Entfernung der Additivkomponenten kann in mindestens einem Schritt und/oder einem Durchgang erfolgen. Das bedeutet, es kann auch öfters gespült werden. Das Spülen 120 kann die Kontaktierung des Halbleitersubstrats mit Wasser umfassen, das bedeutet, ein Medium des Spülvorgangs 120 kann Wasser sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch Ozon, Flusssäure, Chlorwasserstoff und/oder andere Mittel verwendet werden. Der Spülvorgang 120 kann in einem Temperaturbereich von beispielsweise zumindest 5°C und höchstens 90°C erfolgen, beispielsweise um das Sieden von Wasser zu vermeiden. Beispielsweise kann ein Spülvorgang, der mit dem Fachbegriff„Quick Dump Rinse" bezeichnet werden kann, verwendet werden. Es können Überlaufspüler und/oder Kaskadenspüler eingesetzt werden. Beispielweise kann ein Spülvorgang einen festen Verbrauch an Spülmedium beinhalten, vorteilhafterweise kann der Spülvorgang dynamisch auf den Verunreinigungsgrad des Wafers und/oder des Spülmediums angepasst werden.

Der Schritt 120 kann insbesondere dann ausgeführt werden, wenn das Verfahren den Schritt 110 umfasst.

Alternativ zu dem Schritt 110 kann für den Schritt 130 der ozonbasierten Behandlung, mit welchem eine Entfernung von porösem Silizium und/oder Metall erhalten werden kann, auch ein vorgeätztes Halbleitersubstrat bereitgestellt werden. Wie nachfolgend ausführlich erläutert ist, kann mittels des Schrittes nicht nur die Entfernung von porösem Silizium und/o- der die Metallreinigung ausgeführt werden. Vielmehr kann optional auch ein Abreinigen von organischen Rückständen von der Oberfläche erhalten werden, d. h., ein Reinigen durch Entfernen abzureinigender Stoffe.

Die ozonbasierte Behandlung 130 kann somit das Ätzen von porösem Silizium, d. h., die Entfernung desselben, und die Metallreinigung in einem Schritt kombinieren, wobei auch jeder der beiden Reinigungsaspekte unabhängig voneinander erhalten werden kann, etwa wenn kein poröses Silizium oder kein Metall vorhanden ist. Wird die ozonbasierte Behandlung lediglich für eines aus der Entfernung von porösem Silizium und der Metallreinigung verwendet, so kann das jeweils andere, ausgelassen werden oder in einem separaten Verfahrensschritt ausgeführt werden, bspw. vor der ozonbasierten Behandlung. Das Entfernen von porösem Silizium an der Oberfläche des texturierten Siliziumsubstrats kann durch eine alkalische Nachreinigung und/oder durch die Behandlung mit Ozon erfolgen.

Ausführungsbeispiele sehen dabei vor, dass bei dem das ozonbasierte Behandeln in dem Schritt 130 zusammen mit und insbesondere gleichzeitig mit HF durchgeführt wird, um gleichzeitig das Entfernen von organischen Verbindungen und die Metallreinigung durchzuführen.

Weitere Ausführungsbeispiele sehen dabei vor, dass das ozonbasierte Behandeln in dem Schritt 130 zusammen mit undinsbesondere gleichzeitig mit HCl durchgeführt wird, um gleichzeitig das Entfernen von von organischen Verbindungen und von porösem Silizium durchzuführen.

Weitere Ausführungsbeispiele sehen dabei kombinatorisch vor, dass das dem ozonbasier- tes Behandeln in dem Schritt 130 ausgeführt wird, um zumindest das Entfernen von porösem Silizium, die Metallreinigung und die Reinigung von organischen Verbindungen zu bewirken, das beduetet, die drei Reinigungswirkungen können gleichzeitg erhalten werden. Weitere Ausführungsbeispiele sehen deshalb vor dass das Behandeln 130 so ausgeführt wird, dass das Entfernen von porösem Silizium, die Metailreinigung und die Reinigung von organischen Verbindungen gleichzeitig bewirkt wird.

Das Ausfuhren der Metallreinigung der Oberfläche des texturierten Siliziumsubstrats kann durch eine saure Nachreinigung und/oder durch die Behandlung mit Ozon erfolgen. Die Metallreinigung kann auch durch Kontaktieren des zu reinigenden Halbieitersubstrats mit einer wässerigen Lösung umfassend Wasser und zumindest eines aus Chlorwasserstoff (HCl) und Flusssäure (HF) erhalten werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Lösung umfassend Fiusssäure, Chlorwasserstoff und Ozon verwendet werden.

Alternativ oder zusätzlich kann die Ozonbehandlung auch für eine Beseitigung von organischen Rückständen verwendet werden. Die ozonbasierte Behandlung 130 kann beispielsweise in mindestens einem Schritt ausgeführt werden, das bedeutet, sie kann auch wiederholt bzw. iterativ ausgeführt werden.

Ozonkonzentrationen von Ozon, das bspw. in einer flüssigen, etwa wässrigen Lösung in einem Bad enthalten ist, in welches das Halbleitersubstrat getaucht wird oder welche über das Halbleitersubstrat gesprüht wird, kann in einem Bereich von zumindest 1 bis höchstens 150 ppm liegen. Bevorzugt werden Konzentrationen von zumindest 5 oder zumindest 10 ppm, insbesondere von mehr als 30 ppm, etwa 31 ppm oder mehr, 35 ppm oder mehr, 40 ppm oder mehr oder gar 100 ppm oder mehr. Eine derartige Lösung kann Wasser, eine Säure, Flusssäure und/oder Chlorwasserstoff umfassen. Die Lösung kann bevorzugt einen pH-Wert in einem Bereich von zumindest 0 und höchstens 7 aufweisen und bei einer Prozesstemperatur von zumindest 5°C und höchstens 80°C verwendet werden. Bevorzugt werden Temperaturen von zumindest 20°C und höchstens 65°C oder von zumindest 50°C und höchstens 65°C. Bevorzugt wird die Lösung auf Temperaturen oberhalb der Raumtemperatur erwärmt nämlich unter Berücksichtigung der Obergrenze von 80°C, 65°C oder 50°C auf Temperaturen von zumindest 30°C, zumindest 35°C oder zumindest 40°C, da mit steigender Temperatur die Löslichkeit von organischen Verbindungen / Rückständen verbessert wird und somit kleine oder kurze Aufnahmestrecken für das Einbringen des Ozons in die Lösung und/oder hohe Ozonkonzentrationen ermöglicht werden. Erhöhte Termpera- turen bieten sich somit bei hohem Verschmutzungsgrad mit Metallverunreinigung und/oder kurzen Behandlungszeiten an. Das bedeutet, dass bei der ozonbasierten Behandlung das Ozon möglicherweise in einer wässrigen Lösung gelöst oder ein Bestandteil hiervon ist, so dass ein Benetzen des Halbleitersubstrats mit der wässrigen Lösung dazu führt, dass die wässrige Lösung mit dem Halbleitersubstrat bzw. den Rückständen darauf reagieren kann. Das Ozon kann neben der Form im gelösten Zustand, auch in Form von elementaren Gasblasen in flüssigem Medium Vorkommen. Hierbei handelt es sich um die Kombination von gelöstem Ozon und gasförmigen Ozon. Die Ozongasblasen können in einem Beispiel positiv die Anströmung and den Wafer beeinflussen und Rückstände effektiver von der Oberfläche entfernen. Das Benetzen kann mittels eines Bades, in welches das Halbleitersubstrat eingebracht wird, erfolgen und/oder mittels eines Besprühens.

Die ozonbasierte Behandlung ist besonders vorteilhaft kombinierbar mit der Bereinigung der organischen Stoffe. Ein derartiges Verfahren kann somit auch als Verfahren zur Behandlung von geätzten Oberflächen eines Halbleitersubstrats unter Verwendung von ozonhaltigem Medium bezeichnet werden. Die hierin und in diesem Zusammenhang beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich insofern auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung eines texturierten Siliziumsubstrats und insbesondere ein Verfahren zum Reinigen unter Verwendung eines ozonhaltigen Mediums. Dabei wird, im Vergleich zum Stand der Technik, nicht auf das Abspülen abgestellt, sondern auf einen separaten Schritt unter Verwendung des ozonhaltigen Mediums, in welchem die entsprechenden und zu entfernenden Stoffe durch das Ozon mit entfernt werden. Das bedeutet, das Ozon interagiert mit dem Haibleitersubstrat bzw. den Rückständen.

Wenn das Verfahren 100 so ausgestaltet ist, dass es den Schritt 110 umfasst, so kann dieser vor dem ozonbasierten Behandeln 130 durchgeführt werden und ausgeführt werden, um das texturierte Siliziumsubstrat zu erhalten. Wie bereits vorangehend erläutert, kann das ozonbasierte Behandeln mit Flusssäure und/oder Chlorwasserstoff ausgeführt werden. Auch hier kann das Ätzen zumindest eines aus einem metallunterstützten chemischen Ätzen, einem elektrochemischen Ätzen, einem Ätzen mit saurer isotroper Textur und/oder einem Ätzen mit saurer isotroper Textur mit organischen und/oder anorganischen Additiven umfassen. Das Ätzen kann alternativ oder zusätzlich eine chemische Kantenisolation und/oder eine Glättung der Oberfläche und/oder eine selektive Emitterentfernung und/oder eine Sägeschadenentfernung und/oder eine einseitige Behandlung oder zweiseitige Behandlung umfassen.

Im Nachgang zu dem Schritt 130 kann in einem optionalen Schritt 140 ein erneuter Spülvorgang durchgeführt werden. Der Schritt kann gleich oder ähnlich sein wie die ebenfalls gleichen oder ähnlichen Spülschritte 120 und/oder 1020. Wie die anderen Spülschritte, kann das Spülen im Schritt 140 in einem Temperaturbereich von 5°C bis 90°C durchgeführt werden.

Nachfolgend hierzu umfasst das Verfahren 100 den optionalen Schritt 150, in welchem das Trocknen des Halbleitersubstrats erfolgt. Die Trocknung kann in einem Temperaturbereich von zumindest 0°C erfolgen, d. h., einem Zustand, in welchem Wasser flüssig vorliegt, um eine Verdunstung des Grundstoffs Wasser zu ermöglichen. Bevorzugt wird ein Temperaturbereich von zumindest 25°C und höchstens 100°C. Die Temperatur kann über einen Verlauf des Schritts 150 konstant oder variabel sein. Beispielsweise kann ein variabler Temperaturverlauf mit zunehmender Temperatur dazu beitragen, einen Materialstress in dem Halbleitersubstrat gering zu halten. Bei geringen Temperaturen oder geringen Temperaturunterschieden kann auf einen derartigen Schritt der T emperaturanpassung auch verzichtet werden. Der Schritt 150 kann im Medium Luft ausgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann anstelle von Luft oder zusätzlich zur Luft auch ein Inertgas angeordnet sein. Der Schritt 150 kann auch unter Verwendung eines IPA-Trockners ausgeführt werden (IPA = Isopropylalkohol). Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Heißluft verwendet werden, die beispielsweise einen Stickstoffstrom über das Halbleitersubstrat leitet.

Der Schritt 140 kann nach der ozonbasierten Behandlung und vor einer Trocknung in dem Schritt 150 erfolgen bzw. vor einem Ende des Verfahrens erfolgen. Das Ende des Verfah- rens kann ein Ablegen des Halbleitersubstrats umfassen, was ebenfalls als ein Trocknen verstanden werden kann, beispielsweise bei Umgebungsluft. Der Schritt 140 kann durch Benetzen des Halbleitersubstrats mit einem Medium, das zumindest eines aus Wasser, Ozon, Flusssäure und/oder Chlorwasserstoff umfasst, beinhalten. Eine eventuelle Ozon- konzentration liegt dabei im Bereich von 1 ppm bis 5 ppm oder weniger. Die Zeit, mit der das Halbleitersubstrat in dem Schritt 140 mit Ozon in Kontakt kommt und/oder die Konzent- ration desselben ist dafür ausgebildet, um eventuelle Rückstände der in vorangehenden Schritten verwendeten Medien abzureinigen, während in dem Schritt 130 eine Behandlung des Substrats selbst mit Ozon erfolgt. Das Verfahren kann basierend auf unterschiedlichen Einstellungsparametern und/oder verwendeten Materialien so angepasst werden, dass die ozonbasierte Behandlung ausgelegt ist, um eines oder mehrere des alkalischen Nachreinigens, des Entfernens porösen Siliziums, der Metallreinigung und des Entfernens von organischen Verbindungen zu bewirken. Bspw. kann eine Hinzugabe von Komponenten, Bestandteilen oder Additiven in das Reinigungsmedium unterschiedliche Einstellungen bewirken. Gemäß einem Ausführungsbei- spiel können alle drei Reinigungsschritte in einem gemeinsamen Becken bei zumindest näherungsweise konstanten Bedingungen erhalten werden. Eine Reinigung von organischen Verunreinigungen kann dabei besonders effektiv bei höhere Temperaturen und höherer Ozonkonzentrationen durchgeführt werden und kann - für sich genommen - auch lediglich mit Ozon und Wasser durchgeführt werden. Eine zusätzliche Entfernung von porösem Silizium kann durch Hinzugabe von Flusssäure erhalten werden. Es ist bekannt, eine Metallreinigung nur mit HF / HCl durchzuführen. Eine Verwendung einer Kombination aus Flusssäure, Chlorwasserstoff und Ozon und/oder eine Kombination aus Flusssäure und Ozon ermöglicht das gleichzeitige Ausfuhren aller drei Schritte, der Entfernung organscher Verbindungen, der Metallrückstände und des porösen Siliziums.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Verglichen mit dem Verfahren 100 umfasst das Verfahren 200 einen optionalen Schritt des Abreinigens 260 von organischen Verbindungen. Obwohl der Schritt 260 so dargestellt ist, dass er vor dem Schritt 130 ausgeführt wird, kann er alternativ auch nachfolgend oder zeitgleich ausgeführt werden Das Abreinigen zum Entfernen von organischen Verbindungen ermöglicht den Erhalt einer reinen Oberfläche und damit hochqualita- tiver Produkte.

Durch die ggf. in Ergänzung zu der ozonbasierten Behandlung ausgeführte alkalische Nachreinigung oder die saure Nachreinigung können zwar manche Rückstände des Ätzens, insbesondere poröses Silizium und Metallverunreinigungen beseitigt werden, es können jedoch andere Verunreinigungen Zurückbleiben. In Verfahren gemäß Ausführungsbeispielen wird deshalb ein Abreinigen der Oberfläche des texturierten Siliziumsubstrats zum Entfernen von organischen Verbindungen durchgeführt. Das Abreinigen kann als separater Schritt oder vorteilhaft kombinatorisch in der ozonbasierten Behandlung ausgeführt werden. Die organischen Verbindungen befinden sich auf der Oberfläche des texturierten Siliziumsubstrats und können beispielsweise Rückstände des Ätzverfahrens und/oder des Kontakts des Halbleitersubstrats mit anderen Stoffen und/oder Personen sein. Durch Abreini- gen der Oberfläche von den organischen Verbindungen wird eine hochgradig saubere texturierte Oberfläche erhalten, die für hochqualitative weiterverarbeitete Produkte verwen ^¬ det werden kann, etwa Solarzellen.

Der Schritt 260 umfasst ein derartiges Abreinigen der Oberfläche des texturierten Siliziumsubstrats, um ein Entfernen von organischen Verbindungen, die sich auf der Oberfläche des texturierten Siliziumsubstrats befinden, zu bewirken. Der Schritt 260 kann ferner zum Entfernen von porösem Silizium an der Oberfläche des texturierten Siliziumsubstrats und zum Ausführen einer Metallreinigung der Oberfläche des texturierten Siliziumsubstrats und somit als integraler Schritt mit dem Schritt 130 ausgeführt werden. Anders kann das Abreinigen 260, der Schritt 130 umfassend das Entfernen von porösem Silizium und/oder das Ausführen der Metallreinigung auch in zumindest teilweise getrennten Schritten erfolgen. Dies bedeutet, dass auch zumindest zwei der drei Reinigungsschritte in einem gemeinsamen Schritt ausgeführt werden können oder, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, alle drei Reinigungsschritte in einem gemeinsamen Schritt 310 ausgeführt werden können.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel, das einen Schritt 310 umfasst, bei dem mittels der ozonbasierten Behandlung, etwa gleich dem Schritt 130, gleichzeitig die Abreinigung aus dem Schritt 260, die Entfernung des porösen Siliziums und die Metallreinigung erfolgt.

Nachfolgend wird nun erläutert, wie bspw. der Schritt 260 ausgeführt werden kann. Das Abreinigen in dem Schritt 260 zum Entfernen der organischen Verbindungen kann dabei ganz oder teilweise durch Kontaktieren des Siliziumsubstrats mit einer oxidativen Komponente erfolgen. Beispielhafte oxidative Komponenten sind beispielsweise Wasserstoffperoxid (H2O2) oder Ozon (O3) . Alternativ oder zusätzlich kann das Siliziumsubstrat auch mit einer alkalischen Komponente in Verbindung gebracht werden, beispielsweise Kaliumhydroxid (KOH). Alternativ oder zusätzlich kann auch eine RCA-(Radio Cooperation of America) Reinigung ausgeführt werden, die einen nasschemischen Reinigungsprozess umfasst. Eine RCA-Reinigung kann eine Reinigung des Halbleitersubstrats in zwei Bädern umfassen. Ein erstes Bad kann eine wässerige Lösung mit Ammoniumhydroxid und Wasserstoffperoxid beinhalten. Ein zweites Bad, in welches das Halbleitersubstrat nachfolgend gegeben wird, kann eine wässerige Lösung mit Salzsäure und Wasserstoffperoxid beinhalten. Das Abreinigen 260 kann bei Raumtemperatur ausgeführt werden, kann aber auch in anderen Temperaturbereichen ausgeführt werden. Durch Verwenden eines geringfügig höheren Temperaturbereichs, beispielsweise in einem Bereich zwischen 40°C und 70°C kann eine hohe Effizienz der Reinigung erhalten werden. Das bedeutet, dass das Abreinigen in einem Bad erfolgen kann, etwa in einem sogenannten Batch-Verfahren. Das Verfahren kann auch eine Mehrzahl von Bädern aufweisen, in welche das jeweilige Halbleitersubstrat nacheinander gebracht wird. Alternativ kann auch zumindest ein Bad durch eine Benetzung mit der aufzubringenden Flüssigkeit ersetzt werden, etwa durch Verwendung von Sprühdüsen.

Eine Reihenfolge der einzelnen durchgeführten Reinigungsschritte der Entfernung des porösen Siliziums durch eine bekannte alkalische Nachreinigung oder die erfindungsgemäße ozonbasierte Behandlung und/oder der Metallreinigung durch eine bekannte saure Nachreinigung oder die erfindungsgemäße ozonbasierte Behandlung und/oder der Abreinigung durch die ozonbasierte Behandlung ist beliebig. Das bedeutet, es kann auch, anders als in Fig. 2 dargestellt, auch zuerst der Schritt 130 und dann der Schritt 260 ausgeführt werden. Die alkalische Nachreinigung kann beispielsweise durch Ausfuhren des Schritts 1030 erhalten werden. Die saure Nachreinigung kann beispielsweise durch Ausführen des Schritts 1040 ausgeführt werden.

Alternativ kann zum Erhalten der Reinigung von allen drei Bestandteilen, den organischen Verbindungen, dem porösen Silizium und der Metallverunreinigungen, auch Ozon verwendet werden, indem der Schritt 130 ausgeführt wird. Durch die Verwendung von Ozon wird es möglich, die Reinigungsschritte miteinander zu kombinieren, um zumindest zwei der Reinigungsschritte in einem gemeinsamen Schritt auszuführen.

Vorliegend wurde erkannt, dass Ozon zum Entfernen von porösem Silizium und/oder ausführender Metallreinigung und/oder dem Abreinigen von den organischen Verbindungen durch Behandeln der Oberfläche des texturierten Siliziumsubstrats mit der ozonbasierten Behandlung erfolgen kann.

Fig. 4 zeigt schematisch ein Beispiel einer Vorrichtung 40 zum Durchführen eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung. Die Vorrichtung 40 umfasst eine Prozessmedienbereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen von Medien zum Abreinigen, alkalischem Nachreinigen und saurem Nachreinigen der Oberfläche. Die Vorrichtung 40 umfasst ferner eine Substrathandhabungseinrichtung, die konfiguriert ist, um das Substrat 82 zu positionieren. Bei dem Substrat 82 kann es beispielsweise um einen Wafer handeln. Genauer gesagt kann die Prozessmedienbereitstellungseinrichtung so ausgeführt sein, dass sie Rollen 86 aufweist, die einen Transport und eine Benetzungs des Substrats 82 mit einem sauren oder alkalischen und/oder ozonhaltigen Medium ermöglichen. Bspw. kann zumindest eine der Rollen 86 einen Hohlraum zur Aufnahme des Mediums aufweisen und so gebildet sein, dass das Medium durch eine Mantelfläche hindurch an das Substrat gelangen kann, bspw. über eine poröse Oberfläche der Rolle. Alternativ oder zusätzlich kann diue Prozessmedienbereitstellungseinrichtung ein Medienbecken aufweisen, in dem sich das saure oder alkalische und/oder ozonhaltige Medium befindet. Es versteht sich, dass die Vorrichtung 40 mehrere Rollen und/oder Medienbecken aufweisen kann, um das Substrat 82 mit unterschiedlichen Medien in Verbindung zu bringen. Alternativ kann auch die Rolle und/oder das Becken zwischen einzelnen Schritten geleert, gegebenenfalls gereinigt und neu befüllt werden.

Die Substrathandhabungseinrichtung weist Rollen 86 auf, über die das Substrat 82 transportiert wird. Die Rollen 86 können ein horizontales Transportsystem darstellen, das bedeutet, es kann eine Funktionsintegration zwischen Prozessmedienbereitstellungseinrichtung und Substrathandhabungseinrichtung erfolgen. Die Rollen 86 können die Funktion haben, das Medium zu der Unterseite des Substrats 82 zu transportieren. Beispielsweise können die Rollen 86 zu diesem Zweck zumindest teilweise in dem Medium angeordnet sein und eine poröse oder schwammartige Oberfläche aufweisen oder das Medium aus einem inneren Hohlkörper bereitstellen. Dadurch kann die Unterseite des Substrats 82 mit dem Medium benetzt und somit behandelt werden.

Fig. 5 zeigt ein alternatives Beispiel einer Vorrichtung 50 zum Durchführen eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung, bei der die Substrathandhabungseinrichtung wiede- rum als horizontales Transportsystem mit Rollen 86, über die das Substrat 82 transportiert wird, implementiert ist. Die Vorrichtung 50 kann ähnlich der in DE 10 2009 060 931 A1 oder WO 201 1/076920 A1 beschriebenen Vorrichtung sein, so dass bspw. die Vorrichtung 50 zur Behandlung von Silizium-Wafern 82 als Siliziumsubstrate dargestellt ist, und zwar in Durchlaufrichtung dieser Silizium-Wafer 82. Dabei liegen sie entlang einer horizontalen Transportbahn, die von Transportrollen 86 auf Transportwellen 87 gebildet ist. Mehrere Si- lizium-Wafer können dabei nebeneinander durch die Anlage 50 gefahren werden und viele hintereinander mit geringem Abstand. Oberhalb der Transportbahn entlang der das Sub- strat 82 bewegt wird, kann die Prozessmedienbereitstellungseinrichtung ein Schwallrohr 94 als Benetzungs Vorrichtung vorgesehen umfassen, welches einen Abstand von wenigen Zentimetern zu der Oberseite der Substrate 82, etwa Silizium-Wafer aufweist und über die gesamte Breite der Transportbahn reicht. Das Schwallrohr 94 oder mehrere Schwallrohre 94 hintereinander überdecken die Transportbahn in der Länge. Der Abstand der Schwallrohre 94 kann beispielsweise etwa 15 cm betragen, möglicherweise aber auch etwas mehr oder etwas weniger oder sich auch im Verlauf der Transportbahn ändern.

Des Weiteren kann an dem Schwalirohr 94 eine Nachdosierung 98 zum Nachdosieren von Additiv als separater Anschluss vorgesehen sein. Hier kann ein eingangs genanntes Additiv oder mehrere davon nachdosiert bzw. der Ätziösung 85 zudosiert werden. Dies kann derart kurz vor dem Ausbringen der Ätzlösung 85 aus dem Schwallrohr 94 erfolgen, dass eine Verdunstung der vorgenannten leicht flüchtigen Additive sehr gering gehalten wird oder ganz vermieden werden kann.

Das Schwallrohr 94 weist an seiner Unterseite mehrere Schwalldüsen 96 auf, die als einfache Löcher, Öffnungen oder Schlitze ausgebildet sein können. Durch sie kann das Medium bzw. die Ätzlösung 85 austreten und auf die Oberseite des Silizium-Wafers 82 kommen und sich dort verteilen, wie es dargestellt ist. Im Gegensatz zu der in DE 10 2009 060 931 A1 beschriebenen alkalischen Ätzlösung kann eine andere, bspw. saure Ätzlösung verwendet werde, wie es bspw. in der DE 10 2007 063 202 AI beschrieben ist, wobei zusätzlich das Abreinigen erfolgt. Ein dort beschriebenes Verfahren kann in zwei Schritten ausgeführt werden. Bei beiden Schritten können suare Ätzlösungen verwendet werden. Bei dem ersten Schritt erfolgt eine Fokussierung auf die Textur der Oberseite, und im zweiten Schritt auf eine Politur von der Unterseite. Zwischen den Schritten kann ein Spülen mit Wasser erfolgen.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Prozessmedienbereitstellungseinrichtung alternativ oder zusätzlich zu den Schwalldüsen 96 untere Sprühdüsen und obere Sprühdüsen aufweisen, um das Medium von beiden Seiten bezüglich des Substrats 82 bereitzustellen, um beide Hauptoberflächen des Wafers 82 zu behandeln. Alternativ können Sprühdüsen nur auf einer Seite vorgesehen sein. Obwohl in Fig. 5 fünf Schwalldüsen 96 auf gezeigt sind, kann eine andere Anzahl, z. B. nur eine Schwalldüse oder eine höhere Anzahl, etwa zwei, drei, vier, sechs, zehn oder mehr, vorgesehen sein.

Fig. 6 zeigt ein alternatives Beispiel einer Vorrichtung 60 zum Durchführen eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung, bei dem die Prozessmedienbereitstellungseinrichtung ein Prozessmedienbad 122, in dem sich das Medium 84, beispielsweise ein saures Medium, befindet, aufweist. Eine Substrathandhabungseinrichtung 124, die in Fig. 6 lediglich sehr schematisch gezeigt ist, ist ausgebildet, um das Substrat 82 beispielsweise in waagerechter Ausrichtung (linker Teil von Fig. 6) oder in vertikaler Ausrichtung (rechter Teil von Fig. 6) in das Medium 84 einzutauchen. Die Substrathandhabungseinrichtung 124 kann zu diesem Zweck geeignete Halter oder Greifer aufweisen, um Substrate einzeln oder mehrere Substrate gleichzeitig zu halten bzw. zu greifen und in das Medium 84 einzutauchen.

Bei Bespielen kann die Substrathandhabungseinrichtung Transportrollen oder in DE 10 2012 210 618 A1 näher beschriebene Transportketten aufweisen, die ausgebildet sind, um ein Substrat oder mehrere Substrate schwimmend über die Oberfläche des Mediums 84 zu führen oder die ausgebildet sind, um ein Substrat oder mehrere Substrate in das Medium 84 einzutauchen.

Das Medium 84 kann jeweils zumindest ein Medium des jeweiligen Prozessschrittes sein, die im Zusammenhang mit den Verfahren der hierin dargelegten Offenbarung beschrieben sind.

Obwohl einige Aspekte der vorliegenden Offenbarung als Merkmale im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, ist es klar, dass eine solche Beschreibung ebenfalls als eine Beschreibung entsprechender Verfahrensmerkmale betrachtet werden kann. Obwohl einige Aspekte der vorliegenden Offenbarung als Merkmale im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben wurden, ist klar, dass eine solche Beschreibung auch als eine Beschreibung entsprechender Merkmale einer Vorrichtung bzw. der Funktionalität der Vorrichtung betrachtet werden kann.

Die oben beschriebenen Beispiele sind nur darstellend für die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung. Es ist zu verstehen, dass Modifikationen und Variationen der Anordnungen und der Einzelheiten, die beschrieben sind, für Fachleute offensichtlich sind. Es ist daher beabsichtigt, das die Offenbarung nur durch die beigefügten Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die zum Zwecke der Beschreibung und Erklärung der Beispiele dargelegt sind, begrenzt ist.