der Rückseite eines Halbleiterbauelements Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Metallisierung der Rückseite eines Halbleiterbauelements, welches Halbleiterbauelement eine photovoltaische Solarzel- le oder eine Vorstufe im Herstellungsprozess einer photovoltaischen Solarzelle ist gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Bearbeitungstisch zur Durchführung solch eines Verfahrens.

Bei photovoltaischen Solarzellen werden Ladungsträger typischerweise durch Metallstrukturen abgeführt. Hierbei sind Metallstrukturen bekannt, welche eine Seite des Halbleiterbauelements ganzflächig kontaktieren.

In der einfachsten Form besteht das Halbleiterbauelement aus einer Halbleiterschicht mit einem p-dotierten Bereich und einem n-dotierten Bereich. Das Halb- leiterbaueiement kann zusätzlich Isolierungsschichten oder weitere Schichten, insbesondere Halbleiterschichten umfassen.

Wesentlich für den Wirkungsgrad einer Solarzeile ist neben den elektrischen Eigenschaften wie beispielsweise die Rekombinationseigenschaften der Ober- flächen und die Materialgüte der Halbleiterschichten weiterhin die Lichtausbeute, Die Lichtausbeute bezeichnet das Verhältnis der Gesamtgeneration von Elektronen in E!ektronen-Lochpaaren aufgrund der Lichteinkopplung in der Solarzelle zu der auf die Vorderseite auftreffenden elektromagnetischen Strahlung. Um die Lichtausbeute zu erhöhen, ist insbesondere auch die Verlängerung des Lichtweges innerhalb der Solarzelle relevant: aufgrund der geringen Absorptionseigenschaften durchdringt ein Teil des Längenwelienlichts die Solarzelle und trifft auf die Rückseite der Solarzelle auf. Zur Erhöhung der Lichtausbeute ist es daher bekannt, die Rückseite spiegelnd auszugestalten, so dass ein auf der Rückseite auftreffender Lichtstrahl wieder in Richtung der Vorderseite reflektiert wird. Hierzu ist es bekannt, die Rückseite des Halbleiterbauelements mit vollflächigen Rückseitenmetallisierungen als Rückseitenreflektoren zu beschichten. Dabei ist ebenso bekannt, dass es in strukturierten oder rauen Metallschichten zu parasitärer Absorption kommt. Aus diesem Grunde weisen glatte (beispielsweise aufgedampfte) Metallschichten eine weitaus höhere Reflexion auf als vergleichsweise raue Schichten (beispielsweise mittels Siebdruck hergestellt).

Eine weitere Möglichkeit eine interne Lichtwegsverlängerung in Solarzellen zu erzielen, ist in DE 1 0 2009 042 018 A1 beschrieben. Dabei wird auf der Solarzellenrückseite eine diffraktive Oberflächenstruktur realisiert. Diese bewirkt, dass die an der Rückseite reflektierten Photonen in diskrete Beugungswinkel reflektiert werden. Auf diese Weise kann ebenso die Absorption langwelliger Strahlung durch eine interne Lichtwegsverlängerung erhöht werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Metallisierung der Rückseite eines Halbleiterbauelements bereitzustellen, dessen Anwendung die internen Reflexionseigenschaften der Solarzelienrückseite verbessert und welches gleichzeitig ermöglicht, eine möglichst planare Rückseitenmetallisierung zu erzielen, um parasitäre Absorption zu minimieren. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Solarzelle zu schaffen, bei der die Rückseitenmetallisierung hinsichtlich der Reflexionseigenschaften und der Planarität verbessert ist. Weiterhin soll die Erfindung einen Bearbeitungstisch zur Herstellung einer solchen Solarzelle und zur Durchführung solch eines Verfahrens zur Verfügung stellen.

Gelöst ist diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 , durch eine photovoltaische Solarzelle gemäß Anspruch 12 und durch einen Bearbeitungstisch zur Durchführung solch eines Verfahrens gemäß Anspruch 13. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens finden sich in den Ansprüchen 2 bis 1 1 . Vorteilhafte Ausgestaltungen des Bearbeitungstisches zur Durchführung des Verfahrens finden sich in den Ansprüchen 14 und 1 5. Hiermit wird der Wortlaut der Ansprüche durch ausdrückliche Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Metallisierung der Rückseite eines Halbleiterbauelements. Das Halbleiterbauelement ist eine photovoltaische So- larzelle oder eine Vorstufe einer photovoltaischen Solarzelle im Herstellungsverfahren und umfasst mindestens eine Halbleiterschicht. Es liegt hierbei im Rahmen der Erfindung, dass die Halbieiterschicht als Halbieitersubstrat, insbesondere als Siliziumwafer ausgebildet ist.

Das Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte:

In einem Verfahrensschritt A wird zumindest eine zumindest einschichtige Metallfolie auf die Rückseite des Halbleiterbauelements aufgebracht. i n einem Verfahrensschritt B wird die in Verfahrensschritt A aufgebrachte Me- tailfolie lokal erhitzt. Dadurch erfolgt in lokalen Bereichen kurzzeitig ein Aufschmelzen zumindest der Metallfolie.

Wesentlich ist, dass zwischen Metallfolie und Rückseite des Halbleiterbauele- ments zumindest bereichsweise ein Hohlraum ausgebildet wird, welcher Hohlraum mit einem Füllmedium gefüllt ist, welches Füilmedium einen optischen Brechungsindex n kleiner als 1 ,4 aufweist. Der Parameter n gibt hierbei und im Folgenden den Realteil des Brechungsindex wieder.

Der Erfindung liegt die Kenntnis des Anmelders zugrunde, dass die Ausbildung eines Hohlraums zwischen Metallfolie und Rückseite des Halbleiterbauelements zu einer Erhöhung der Reflexion der langwelligen elektromagnetischen Strahlung im Bereich von Wellenlängen > 1000 nm führt. Durch mehrfache zusätzliche Reflexion des Lichts erhöht sich der optische Lichtweg im Halbleiterbauelement und damit die Absorptionswahrscheinlichkeit und somit der Wirkungsgrad der Solarzelle.

Physikalisch basiert dies auf dem erhöhten Brechungsindexkontrast zwischen Halbleiter und Metallschicht. Dies führt nach den Fresnel-Gleichungen zu einer erhöhten internen Reflexion und einer Reduktion des kritischen Winkels bei dem es zur internen Totalreflexion kommt. Letzteres ist besonders in Kombination mit texturierten Vorderseiten wichtig, da in diesem Falle Licht unter schrägen Winkeln auf die Solarzellenrückseite einfällt. Ist der Einfallswinkel auf der Rückseite größer dem Totalreflexionswinkel, wird bereits am Übergang zwischen Halbleiter und Dielektrikum oder Halbleiter und einem optisch dünneren Füllmedium nahe- zu alle Strahlung reflektiert und muss gar nicht erst vom metallischen Spiegel verlustbehaftet reflektiert werden.

I m Falle rauer oder texturierter rückseitiger Halbleiteroberflächen führt ein direktes Aufbringen einer Metallschicht über gängige Verfahren (z. B. Siebdrück, Sputtern oder Aufdampfen) zu ebenso strukturierten Metalloberflächen. Dies ändert sich typischerweise nicht signifikant durch das Aufbringen dielektrischer Passivierungsschichten mit gängigen Dicken kleiner 100 nm. Wie bereits oben erwähnt, kommt es in strukturierten Metallen zu Absorption , die in diesem Anwendungsfall als parasitär zu betrachten ist, da sie eine für die Solarzelle nicht nutzbare Absorption darstellt. In der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren beschrieben, welches diese Verluste bei texturierten Rückseiten minimiert, da zum einen die interne Reflexion aufgrund eines Hohlraums erhöht wird, zum anderen eine wohldefinierte plane Metalloberfläche der Folie vorherrscht, sodass parasitäre Metallabsorption minimiert werden kann.

Ein weiteres Anwendungsfeid für die vorliegende Erfindung stellt eine Kombination mit einem Einsatz diffraktiver Strukturen auf der Solarzellenrückseite dar. Zur Ausbildung solch einer diffraktiven Struktur wird beispielsweise eine photonische Struktur auf einer passivierten Halbleiteroberfläche realisiert. Die Ausbildung diffraktiver Strukturen an einer Solarzellenrückseite ist an sich bekannt und beispielsweise in DE 1 0 2009 042 018 A1 beschrieben. Analog zu den bereits beschriebenen Fällen wird auch hier durch die Realisierung eines Hohlraums, der zum Beispiel mit Luft gefüllt ist, zwischen Struktur und Metallfolie die interne Reflexion erhöht. Zusätzlich wirkt die rückseitig angeordnete Metallfolie als optischer Spiegel und kann vorteilhaft die interne Reflexion weiter erhöhen.

Wenn eine Metallschicht oder eine dielektrische Schicht hingegen direkt auf eine Struktur auf der Rückseite der Solarzelle aufgedampft wird, passt sich diese Metallschicht an die Struktur an. Hierdurch kann sich eine besonders nachteilige zur photonischen Struktur konformafe Modulation der Metalioberfläche ergeben: Dabei kommt es, zusätzlich zur bereits beschriebenen parasitären Absorption, aufgrund von Gittereffekten zu einer Einkopplung der Strahlung ins Metall, welche diesen negativen Effekt verstärkt. Dieses Problem kann durch den Einsatz einer Metallfolie und die Ausbildung von Hohlräumen zur Metallisierung einer Solarzellenrückseite im Wesentlichen vermieden werden. Eine weitere positive Wirkung ist, dass sich bei Anwendung des beschriebenen Verfahrens auf realisierten Gitterstrukturen, beispielsweise aus amorphem Siii- cium, ein höherer Brechungsindexkontrast des Gitters als bei bekannten Verfahren realisieren lässt (beispielsweise dielektrische Pufferschichten aus Oxiden zwischen photonischer Struktur und Metallspiegel). Dies führt zunächst zu erhöhten Beugungseffizienzen, wodurch die interne Lichtwegsverlängerung erhöht wird. Zusätzlich werden nicht ausbreitungsfähige evaneszente Wellen in der dielektrischen Pufferschicht, die beim Einsatz photonischer Strukturen auftreten, in einem Hohlraum optimal gedämpft, wodurch wiederum die parasitäre Absorption im Metall minimiert werden kann.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Rückseite einer Solarzelle derart zu metallisieren, dass zwischen Passivierungsschicht und Metallfolie ein hinreichend großer Hohlraum bestehen bleibt, welcher zu einer Erhöhung der Rückreflexion der eingekoppelten Strahlung führt. Dadurch ist es möglich, die Dicke der Passivierungsschicht maßgeblich zu reduzieren. Denn bisher wurde versucht, eine erhöhte Rückseitenreflexion durch eine entsprechend dick ausgebildete Passivierungsschicht zu realisieren. Eine dickere Passivierungsschicht führt jedoch zu höheren Prozesskosten und einer längeren Prozessdauer. Ein weiterer Vorteil einer dünneren Passivierungsschicht ist, dass diese eine geringere Barriere für den Kontaktierungsprozess darstellt: Zur Ausbildung der Kontaktierungsstruktur muss die Passivierungsschicht durchkontaktiert werden, um einen direkten Kontakt zum Halbleitermaterial herzustellen. Dies ist bei einer reduzierten Dicke der Passivierungsschicht einfacher.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet somit erstmals eine kostengünstige Möglichkeit, die Rückseite von Halbleiterbauelementen unter Einsatz einer dünnen Passivierungsschicht zu metallisieren, ohne dass hierdurch wesentliche Effizienzeinbußen entstehen. Im Vergleich zu vorbekannten Verfahren zur Rückseitenmetallisierung sind Solarzellen herstellbar, bei denen die Dicke der Passivierungsschicht bis auf ungefähr 5 nm reduziert werden kann.

I m Rahmen dieser Beschreibung ist der entstehende Hohlraum auf der Rückseite des Halbleiterbauelements mit dem Füllmedium gefüllt. In einer vorzugsweisen Ausführungsform wird als Fülimedium ein Gas, bevorzugt Luft und/oder ein I nertgas, insbesondere bevorzugt ein Edelgas verwendet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass in einfacher und kostengünstiger Weise der mit dem Füllmedium gefüllte Hohlraum einen Brechungsindex n kleiner 1 ,4 aufweist.

I n einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird als Füllmedium ein Klebstoff verwendet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Hohlraum stabilisiert und die Metallfolie zusätzlich fixiert wird. Es können hierbei handelsüblich Klebstoffe mit einem Brechungsindex n kleiner 1 ,4 verwendet werden, beispielsweise Klebstoffe aus der MY-Serie des Anbieters Polytec PT GmbH, Waldbronn , z. B. MY-132 oder MY-1 33.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass vor den Verfahrensschritten A und/oder B weitere Zwischenschichten aufgebracht werden.

Vorzugsweise wird in einem zusätzlichen Verfahrensschritt A-1 vor dem Verfahrensschritt A zumindest eine Zwischenschicht auf eine Seite des Halbleiterbauelements aufgebracht. Bevorzugt ist diese Zwischenschicht eine dielektrische Schicht. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Zwischenschicht zur Erhöhung des Wirkungsgrades der Solarzelle ausgebildet werden kann, insbesondere durch Ausbildung der Zwischenschicht als Passivierungsschicht, um die Ladungsträgerrekombination an der Oberfläche der Halbleiterschicht zu verringern und/oder durch Ausbildung der Zwischenschicht als optische Schicht, um die Reflexionseigenschaften der Solarzelle und damit die Lichtabsorption zu verbessern. Besonders bevorzugt ist daher eine Ausbildung der Zwischenschicht als dielektrische Schicht, insbesondere bevorzugt als Siliziumdioxidschicht, Siliziumnitridschicht oder als Aluminiumoxädschicht vorteilhaft.

Vorzugsweise wird in Verfahrensschritt B die Metallschicht mittels eines Lasers, insbesondere bevorzugt mittels eines gepulsten Lasers, lokal erhitzt. Vorzugsweise wird ein Laser mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 1 90 nm bis 1 1 μητι, besonders bevorzugt mit einer Wellenlänge von 1 064 nm verwendet. Vorzugsweise wird ein Laser mit einer Pulslänge im Bereich von einer Picosekunde (ps) bis 20 Mikrosekunden (ps) besonders bevorzugt von 10-300 Nanosekunden (ns) verwendet. Untersuchungen der Erfinder haben gezeigt, dass die vorge- nannten Parameter einen reibungslosen und fehlerunanfälligen Prozessabiauf ermöglichen. Vorteilhaft an der Verwendung eines Lasers zum lokalen Erhitzen und damit Aufschmelzen der Metailfolie ist, dass das lokale Aufschmelzen an jeder beliebigen Stelle und mit hoher Genauigkeit stattfinden kann.

I n einer vorzugsweisen Ausführungsform erfolgt das Aufschmelzen der Metailfolie in Verfahrensschritt B derart, dass der Hohlraum durch die Metailfolie, die Rückseite des Halbleiterbauelements und die aufgeschmolzenen Bereiche begrenzt wird. Hierdurch wird der Hohlraum gegenüber der Umgebung abgedichtet. Der aufgeschmolzene Bereich ist zumindest teilweise um den Hohlraum umlaufend ausgebildet. Vorteilhafterweise verläuft der aufgeschmolzene Bereich zumindest teilweise stetig entlang der äußeren Kante des Halbieiterbauele- ments. Die durch das Aufschmelzen der Metailfolie entstehende Verbindung zwischen Metailfolie und Halbieiterbauelement erfüllt damit einerseits den Zweck, den Hohlraum zwischen Metailfolie und Halbleiterbauelement gegenüber der Umgebung abzudichten. Andererseits kann die Metailfolie in lokalen Bereichen, die über die Rückseite des Halbleiterbauelements verteilt sind, am Halbieiterbauelement fixiert werden.

Bevorzugt erfolgt an den Steilen, an welchen die Metallfolie lokal aufgeschmolzen wird, eine elektrische Kontaktierung der Halbleiterschicht, indem Metailfolie und Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden werden. Dies kann in an sich bekannter Weise während des Aufschmelzvorgangs erfolgen, insbesondere kann während des Aufschmeizvorgangs in einfacher Weise eine oder mehrere Zwischenschichten zwischen Metailfolie und Halbleiterschicht Von der Metailfolie durchdrungen werden.

I n einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform erfolgt während des Aufschmelzens der Metailfolie in Verfahrensschritt B gleichzeitig eine Strukturierung der Metatlfoiie. Strukturierung bedeutet hier, dass eine Trennung zwischen den Bereichen, in denen ein Aufschmelzen in der Metailfolie erfolgt und den Bereichen, in denen die Metailfolie nicht aufgeschmolzen wurde, entsteht.

In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform werden zusätzlich in Verfahrensschritt C zumindest Sollbruchstellen in der Metailfolie erzeugt. Die Sollbruchstellen werden in den Bereichen erzeugt, die auf der vom Hohlraum abge- wandten Seite der Abdichtung der etallfolie liegen. Dadurch ist ein einfaches Entfernen der Metallfolie an den Rändern des Halbleiterbauelements möglich.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Metallfolie an den Aufschmelzberei- chen des Verfahrensschritts C bereits während des Laserbearbeitungsprozesses vollständig durchtrennt wird. Dadurch ist ein einfaches Entfernen der Metallfolie an den Rändern des Halbleiterbauelements möglich. Vorzugsweise wird im Verfahrensschritt C ein Laser mit einer Pulslänge im Bereich von einer Picosekunde bis einige Femtosekunden verwendet. Dadurch wird die Metallfolie in den mit Laserstrahlung beaufschlagten Bereichen verdünnt, das heißt es wird Metall abgetragen. Vorteilhaft ist hier, dass kein Aufschmelzen der Rückseite des Halbleiterbauelements erfolgt. Es wird somit keine Verbindung zwischen Metallfolie und Halbleiterbauelement hergesteilt. In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird die Metallfolie in einem Verfahrensschritt A-a nach dem Verfahrensschritt A durch lokales Erhitzen punktuell am Halbleiterbauelement fixiert. In einem zusätzlichen anschließenden Verfahrensschritt A-b vor dem Verfahrensschritt B wird aktiv ein Füllmedium zwischen Halbleiterbauelement und fixierte Metallfolie eingebracht. Anschlie- ßend erfolgt in Verfahrensschritt B, wie oben beschrieben, durch lokales Erhitzen das Fixieren der Metallfolie am Halbleiterbauelement und damit das Abdichten des Hohlraums gegenüber der Umgebung. Dieses Abdichten führt dazu, dass das Füllmedium aus dem Hohlraum nicht in die Umgebung austreten kann. Vorzugsweise ist das Füilmedium in dieser vorzugsweisen Ausführungsfo _. rm ein Gas, insbesondere Luft. Denn ein Gas lässt sich in besonders einfacher Weise aktiv zwischen Halbleiterbauelement und Metallfolie einbringen, beispielsweise einblasen.

Durch das aktive Einbringen von dem Füllmedium in den Hohlraum zwischen Metallfolie und Halbleiterbauelement ergibt sich der Vorteil, dass die Dicke des Hohlraums gesteuert werden kann. Außerdem ergeben sich durch Einbringen einer ausreichenden Füllmenge nur wenige, vorzugsweise keine, Kontaktstellen im Bereich innerhalb der Abdichtung zwischen Metallfolie und Halbleiterbauelement, Dadurch wird die Rückseitenreflexion durch die größere Flächenausdeh- nung des Hohlraumbereichs zusätzlich erhöht. In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird vor dem aktiven Einbringen des Füllmediums die Metallfoiie an dem Halbleiterbauelement gasdicht fixiert, vorzugsweise durch lokales Erhitzen. Hierbei wird mindestens eine Füllöffnung, vorzugsweise genau eine Füllöffnung ausgespart, so dass nach dem vorbeschriebenen Fixieren über die mindestens eine Füllöffnung das Füllmedium in den durch Halbleiterbauelement, Metallfolie und gasdichte Fixierung begrenzten Raum eingebracht werden kann. Hierdurch werden eine definierte Füllmenge und ein definierter Fülldruck ermöglicht. Vorzugsweise wird anschließend die Füllöffnung ebenfalls gasdicht verschlossen, insbesondere durch lokales Erhitzen.

I n einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird die Rückseite des Halbleiterbauelements in einem Verfahrensschritt ÄO vor dem Verfahrensschritt A strukturiert. Die Struktur an der Rückseite weist eine Mehrzahl von Erhebungen und Vertiefungen auf, so dass es durch das Vorhandensein von Strukturen in der Halbleiteroberfläche bei einem Anlegen der Folie zur Ausbildung von Hohlräumen in den Vertiefungen kommt. Vorzugsweise wird die Strukturierung mit einem Nano-imprint-Verfahren und/oder einem trocken- und/oder nasschemischen Ätzverfahren und/oder einem Druck- oder Lithographieverfahren ausgeführt (H. Hauser et al . ,„Diffractive Backside Structrures via Nanoimprint Litho- graphy ¹ ', 2012, Proceedings of the Sillicon PV Conference).

Insbesondere ist es vorteilhaft, die Strukturierung ausschließlich mit dem Nano- imprint-Verfahren auszuführen: Die mittels Nanoimprint realisierten Strukturen können zum einen als Vorstufe weitere Strukturierungsprozesse (beispielsweise Ätz- oder Lift-Off Prozesse) genutzt werden, zum anderen direkt als optische aktive Schicht in der Solarzelle weiterverwendet werden. Dabei können sowohl polymere Materialien wie auch beispielsweise SolGei- oder Ormocermaterialien eingesetzt werden.

Die Strukturgrößen der Rückseitenstrukturierung können im Bereich zwischen 200 nm bis 10 μιτι gewählt werden. Bevorzugt werden Strukturgrößen zwischen 400 nm und 2 pm eingesetzt. Vorteilhaft ist hier insbesondere, dass die Dicke des Hohlraums in Abhängigkeit von der Strukturgröße gesteuert werden kann . Dicke des Hohlraums bedeutet hier die Abmessung des Hohlraums senkrecht zur Ebene der Rückseite des Halbieiterbauelements. Zusätzlich zur Nutzung der Kavitäten der Strukturierung als Hohlräume werden in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung an der Rückseite zwischen Metalifolie und Rückseite des Halbleiterbaueäementes zusammenhängende Einschlüs- se des Füllmediums ausgebildet, die lateral großflächiger als die Kavitäten sind, um einen Hohlraum zu realisieren, welcher großflächig eine Vielzahl von Kavitäten überdeckt. Dieser Hohlraum bildet somit eine zusätzliche Füllmediumschicht, die sich an der Rückseite horizontal über die Vielzahl von Kavitäten, bevorzugt im Wesentlichen über die Rückseite erstreckt. Vorzugsweise liegt die Dicke dieser Füllmediumschicht im Bereich 20 nm bis 500 nm, bevorzugt

100 nm bis 300 nm. Durch die vorgenannte Fülimediumschicht wird in Kombination mit der vorbeschriebenen diffraktiven Struktur eine weitere Verbesserung der optischen Eigenschaften der Solarzellenrückseite erzielt. In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird in Verfahrensschrätt A eine strukturierte Metallfolie verwendet, welche zumindest an der dem Halbleiterbauelement zugewandten Seite eine Mehrzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist. Die Struktur der Oberfläche der Metalifolie auf der dem Halbleiterbauelement zugewandten Seite führt hier bei Anlegen der Folie an die Rück- seite des Halbleiterbauelements zur Entstehung von Hohlräumen. Damit wird durch Abdichten der Hohlräume gegenüber der Umgebung durch Aufschmelzen der Metallfoiie mittels Laserstrahlung der Einschluss eines frei wählbaren Füllmediums ermöglicht. I n einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird in Verfahrensschritt A eine Metallfolie mit stochastischen Texturen verwendet.

In einer weiteren Ausführungsform wird in Verfahrensschritt A eine Metallfolie mit periodischen Texturen, insbesondere eine Textur mit einer Kombination aus periodischen und stochastischen Strukturen verwendet.

Vorteilhaft ist bei den vorgenannten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass keine Strukturierung des Halbleiterbauelementes notwendig ist. Der Strukturierungsprozess wird in einen zweiten Parallelprozess zur Struk- turierung der Metallfoiie ausgelagert. Dies ermöglicht einen schnelleren und kostengünstigeren Prozessablauf des Gesamtprozesses. I n einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird in Verfahrensschritt A eine mit einer dielektrischen Schicht beschichtete Metallfolie verwendet. Die dielektrische Schicht ist hierbei auf der dem Halbleiterbauelement zugewandten Seite der Metallfolie aufgebracht.

Vorteilhaft ist dabei, dass sowohl bei planen besonders aber auch bei strukturierter Solarzellenrückseite oder Metallfolie zusätzlich eine, was Materialqualität sowie Schichtdicken angeht, wohl definierte dielektrische Pufferschicht zuvor auf der Metallfolie abgeschieden werden kann, um Reflexionseigenschaften positiv zu beeinflussen. Eine solche wohl definierte Pufferschicht kann zudem in einem kostengünstigeren und schnelleren Prozess auf der Metallfolie abgeschieden werden als auf Wafern, da hierbei Rolle-zu-Rolle Prozesse eingesetzt werden können. Als Abscheideverfahren kommen beispielsweise PVD oder Tauchbeschichtungsprozesse in Frage. Vorzugsweise ist die dielektrische Schicht mit einer Dicke im Bereich von 5 nm bis 500 nm, bevorzugt 20 nm bis 200 nm ausgebildet.

In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird die Metallfolie zumindest während des Verfahrensschritts B auf dem Halbleiterbauelement befestigt. Untersuchungen der Erfinder haben ergeben, dass die Metallfolie vorzugsweise während des Aufschmelzens plan an dem Halbleiterbauelement anliegt, da beispielsweise ein Lufteinschluss zwischen Folie und Halbleiterbauelement in dem aufzuschmelzenden Bereich aufgrund des fehlenden thermischen Kontakts der Metallfolie mit dem Halbleiterbaueiement dazu führt, dass die Metallfolie bei der lokalen Erwärmung ganz oder teilweise verdampft wird und sich somit keine o- der nur eine unzureichende Verbindung ausbildet.

Bevorzugt wird die Metallfolie daher während des Verfahrensschritts B auf das Halbleiterbauelement gespannt und/oder an dieses angesaugt und/oder an dieses angeblasen. Insbesondere das Ansaugen und/oder Anblasen der Metallfolie bietet eine prozesstechnisch einfache und insbesondere berührungslose Möglichkeit, den Kontakt zwischen Metallfolie und Halbleiterbauelement in Verfahrensschritt B sicherzustellen. Die zuvor beschriebene Aufgabe ist weiterhin gelöst durch eine Solarzelle gemäß Anspruch 12.

Die erfindungsgemäße photovoltaische Solarzelle umfasst eine Halbleiter- schicht, eine Isolierungsschicht, Kontakte auf der Vorderseite der Solarzeile, eine Passivierungsschicht auf der Rückseite der Solarzelle und eine Metallfolie, die auf der Rückseite der Solarzelle angebracht ist. Zwischen Metallfolie und Passivierungsschicht sind mehrere Hohlräume ausgebildet. Die Hohlräume sind gegenüber der Umgebung abgedichtet und mit einem Füllmedium gefüllt, wel- ches Füllmedium einen Brechungsindex kleiner als 1 ,4 aufweist. Das eingeschlossene Füllmedium trägt zu einer Erhöhung der Reflexion der langwelligen elektromagnetischen Strahlung bei und erlaubt es dadurch, die Passivier- schichtdicke substantietl zu reduzieren, wie zuvor beschrieben In einer vorzugsweisen Ausführungsform sind die Hohlräume auf der Rückseite der erfindungsgemäßen Solarzelle mit Luft und/oder einem Inertgas, insbesondere einem Edelgas, gefüllt.

Die erfindungsgemäße Solarzelle wird vorteilhafterweise mit der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. einer vorzugsweisen Ausführungsform hiervon hergestellt.

Die zuvor beschriebene Aufgabe ist weiterhin gelöst durch einen Bearbeitungstisch gemäß Anspruch 13. Der erfindungsgemäße Bearbeitungstisch dient zur Durchführung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. bevorzugt einer vorzugsweisen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Der erfindungsgemäße Bearbeitungstisch umfasst einen Auflagebereich für ein Halbleiterbauelement, einen Fixierbereich für das Halbleiterbauelement, einen Fixierbereich für die Metallfolie und mindestens eine Abblasöffnung. Wesentlich ist, dass die Abblasöffnung zwischen dem Fixierbereich für die Metalifolie und dem Auflagebereich für das Halbteiterbauelement angeordnet ist. Die Abblasöffnung ist hierzu vorzugsweise mit einem Abblaskanal verbunden. Der Auflagebe- reich ist vorzugsweise zentral angeordnet. Der erfindungsgemäße Bearbeitungstisch bietet erhebliche Vorteile bei Ausbilden einer Rückseitenmetallisierung zur Erhöhung der Rückreflexion an der Rückseite eines Halbleiterbauelementes:

Das Halbleiterbauelement wird bei Benutzung des erfindungsgemäßen Arbeitstisches in dem Auflagebereich fixiert. Das fixierte Halbieiterbauelement wird mit einer Metallfolie bedeckt. Der Fixierbereich für die Metallfolie ist den zentralen Auflagebereich für das Halbleiterbauelement umschließend, d. h. zumindest in Draufsicht auf den Bearbeitungstisch den Auflagebereich umlaufend, angeordnet und derart ausgestaltet, dass die Metallfolie am Rand des Halbleiterbauelements, das Halbleiterbauelement umlaufend, ohne Lufteinschlüsse auf dem Halbleiterbauelement fixiert ist. Etwaige Lufteinschlüsse am Rand des Halbleiterbauelements, das Halbleiterbauelement umlaufend, würden bei der Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dazu führen, dass die Metallfolie aufgrund des fehlenden thermischen Kontakts mit dem Haibleiterbauelement bei der lokalen Erwärmung ganz oder teilweise verdampft wird und sich somit keine oder nur eine unzureichende Abdichtung ausbildet. Die entstandenen Hohlräume und das darin eingeschlossene Fülimedium wären in diesem Fall nicht ausreichend abgedichtet. Dies wird durch den Fixierbereich, welcher den Auflagebereich umschließt, vermieden.

In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform ist der Auflagebereich für das Haibleiterbauelement als Vertiefung ausgebildet, derart, dass bei in die Vertiefung eingelegtem Halbleiterbauelement das Haibleiterbauelement und die daran seitlich angrenzenden Oberfläche des Bearbeitungstisches eine plane Fläche bilden. Dadurch ist gewährleistet, dass die fixierte Metallfolie eine plane Fläche bildet und somit Undichtigkeiten bei Verbinden der Metallfolie mit dem Haibleiterbauelement durch etwaige Wellen der Metallfolie vermieden werden.

In einer vorzugsweisen Ausführungsform ist der Fixierbereich für das Haibleiterbauelement als mindestens eine Ansaugöffnung ausgestaltet, die mit einer ersten Absaugleitung verbunden ist. Über die erste Absaugleitung und die Ansaugöffnung kann das Halbleiterbauelement mit Vakuum/Unterdruck beaufschlagt werden und so an dem Auflagebereich fixiert werden. In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform ist der Fixierbereich für die Metallfolie als den Auflagebereich für das Halbleiterbauelement umschließende Ansaugrinne ausgebildet. Die Ansaugrinne ist mit einer zweiten Absaugleitung verbunden. Über die zweite Absaugleitung und die Ansaugrinne kann die Metallfolie mit Vakuum/Unterdruck beaufschlagt werden und damit auf dem Halbleiterbauelement fixiert werden.

Dadurch, dass die Abblasöffnung zwischen dem Fixierbereich für die Metallfolie und dem Auflagebereich für das Halbleiterbauelement angeordnet ist, kann nach dem lokalem Aufschmelzen durch die Abblasöffnung ein Füllmedium wie zuvor beschrieben, bevorzugt ein Gas zugeführt werden, so dass die Metallfolie mit dem Gas angeblasen und somit in den nicht aufgeschmolzenen Bereichen von dem Halbleiterbauelement zumindest teilweise beabstandet wird. Hierdurch wird das Entfernen der überschüssigen Metalifolie vereinfacht.

Der erfindungsgemäße Bearbeitungstisch eignet sich besonders zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie im Folgenden beschrieben:

Der Bearbeitungstisch umfasst einen Auflagebereich für das Halbleiterbauelement. In einem ersten Verfahrensschritt wird das Halbleiterbauelement über den Fixierbereich und die Absaugleitung am Bearbeitungstisch angesaugt.

Auf das Halbleiterbauelement wird die Metallfolie aufgebracht, welche über die Absaugleitungen und die Ansaugöffnungen an den Fixierbereichen am Halblei- terbauetement fixiert wird.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Metallfolie lokal am Halbieiterbau- element mittels lokalen Erwärmens, bevorzugt mittels Laserstrahlung befestigt. Durch das lokale Erhitzen mittels Laserstrahlung schmilzt die Metallfolie an den bestrahlten Stellen und bildet mit dem darunterliegenden Halbleiterbauelement einen lokale, fluiddichte Verbindung, bevorzugt einen elektrisch leitenden Kontakt.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird über den Abblaskanal durch die Abblasöffnungen ein Füllmedium wie zuvor beschrieben, bevorzugt ein Gas zwi- sehen die lokal fixierte Metallfolie und das Halbleiterbauelement eingebracht. Dadurch hebt sich die Metalifolie von der Rückseite des Halbleiterbauelements ab und es entstehen Einschlüsse. i n einem weiteren Verfahrensschritt wird die Metallfolie am Rand des Halbleiterbauelements umlaufend mittels Laserstrahlung mit der Rückseite des Halbleiterbauelements verbunden und gegenüber der Umgebung abgedichtet. Dadurch wird das eingebrachte Füllmedäum in den Hohlräumen zwischen Metallfolie und Rückseite des Halbieiterbauelements eingeschlossen.

Vorzugsweise wird in einem weiteren Verfahrensschritt die Metallfolie an den Rändern entlang des Halbleiterbauelements mittels Laserstrahlung durchtrennt. Die Trennung erfolgt entlang der Verbindungslinie von Metallfolie und Rückseite des Halbieiterbauelements auf der dem Hohlraum abgewandten Seite der Metallfolie. Die überstehende Folie kann dadurch einfach entfernt werden.

In einer alternativen vorzugsweisen Ausführungsform erfolgt während des Aufschmelzens der Metallfolie am Rand des Halbieiterbauelements, also während des Abdichtens des Hohlraums gegenüber der Umgebung, gleichzeitig eine Strukturierung der Metallfolie. Strukturierung bedeutet hier, dass eine Trennung zwischen den Bereichen, in denen ein Aufschmelzen in der Metallfolie erfolgt und den Bereichen, in denen die Metallfolie nicht aufgeschmolzen wurde, entsteht. Dadurch werden zumindest Sollbruchstellen, vorzugsweise eine Durchtrennung in der Metallfolie erzeugt. Die Strukturierung wird in den Bereichen erzeugt, die auf der vom Hohlraum abgewandten Seite der Abdichtung der Metallfolie liegen. Dadurch ist ein einfaches Entfernen der Metallfolie an den Rändern des Halbieiterbauelements möglich.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt zur Ausbildung einer erfindungsgemäßen Solarzelle bzw. einer vorzugsweisen Ausführungsform hiervon und/oder zur Durchführung mittels des erfindungsgemäßen Bearbeitungstisches bzw. einer vorzugsweisen Ausführungsform hiervon ausgebildet. Die erfindungsgemäße Solarzelle oder eine vorzugsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle wird bevorzugt mittels Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer vorzugsweisen Ausführungsform hiervon und/oder mittels des erfindungsgemäßen Bearbeitungstisches bzw. einer vorzugsweisen Ausführungsform hiervon hergestellt.

Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren erläutert, Dabei zeigt:

Figur 1 a bis Figur 1 h Verfahrensschritte eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Figur 2a bis Figur 2d Verfahrensschritte eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Figur 3a bis Figur 3c Verfahrensschritte eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Figur 4a bis Figur 4g schematische Darstellung der Verwendung eines

Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Be- arbeitungstischs.

Die Figuren 1 bis 3 stellen schematische Ansichten eines Halbleiterbauelements dar, welches eine photovoltaische Solarzelle bzw. eine Vorstufe einer solchen Solarzelle während des Hersteliungsprozesses ist. Hierbei ist jeweils ein Teilausschnitt schematisch dargestellt; die Solarzelle setzt sich an beiden Seiten jeweils analog fort. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder gieichwirkende Elemente.

In den Figuren 1 a bis 1 h ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.

Figur 1 a zeigt ein Halbleiterbauelement 1 , umfassend eine Halbleiterschicht 2 mit einem p-dotierten Bereich 2a und einem n-dotierten Bereich 2b und die Kontakte 3. Der n-dotierte Bereich 2b ist mit einer Isolierungsschicht 4 beschichtet. Figur 1 a zeigt somit den Ausgangszustand des Halbleiterbauelements.

Figur 1 b zeigt eine schematische Darstellung des Halbleiterbauelements nach Durchführen des Verfahrensschritts A0. Mittels eines nasschemischen Ätzverfahrens wird die Rückseite 5 des Halbleiterbauelements aufgeraut. Das Aufrauen kann durch Verwendung einer Mischung aus HF (Flusssäure) und Wasserstoffperoxid als Ätzlösung erfolgen. Alternativ kann eine Texturierung erfolgen, wie sie aus dem Stand der Technik zur Erzeugung einer Texturierung auf der Vorderseite einer Solarzelle angewendet wird. I nsbesondere können an sich bekannte Verfahren zum Erzeugen von Pyramidenstrukturen, insbesondere von etwa 5 μηι hohen Pyramiden verwendet werden. Beispielsweise kann eine solche Textur mittels einer HF-HN03 Lösung ausgebildet werden. Ebenfalls möglich ist die Verwendung einer Lösung mit 2% KOH und 4% I PA. Ebenfalls denkbar zum Erzeugen einer auigkeit ist eine an sich bekannte„Standard Da- mageätze", insbesondere mit einer 1 0-20%igen KOH Lösung .

Durch das gezielte Herstellen von Vertiefungen in der Rückseite des Halbleiterbauelements kommt es zu Rückseitentexturen mit Strukturgrößen im Bereich von 20 nm bis 1 0 μηη.

Hierdurch wird sichergestellt, dass in dem darauffolgenden Verfahrensschritt beim Anlegen der Metallfolie zwischen Rückseite 5 des Halbleiterbauelements und Metallfolie 7 Hohlräume entstehen.

In Figur 1 b ist auf die nasschemisch aufgeraute Rückseite 5 des Halbleiterbauelements eine Passivierungsschicht 6 aufgebracht. Die Passivierungsschicht 6 weist hinsichtlich der angrenzenden Oberfläche der Halbleiterschicht 2 eine Passivierungswirkung auf, so dass an dieser Oberfläche die Ladungsträgerrekombinationsgeschwindigkeit und damit Rekombinationsverluste verringert werden.

Wie in Figur 1 c dargestellt, wird im Verfahrensschritt A eine Metallfolie 7 auf die passivierte Rückseite 6 der Solarzelle aufgebracht. Zwischen der Metallfoiie 7 und der Rückseite der Solarzelie 5 entstehen bereichsweise mehrere Hohlräume 8. Diese Hohlräume 8 sind mit Luft als Füümedium gefüllt und weisen somit zum einen einen unterschiedlichen Brechungsindex im Vergleich zur Passivierungsschicht und zum anderen im Vergleich zur Metallfolie auf. Insbesondere der Unterschied im Brechungsindex zwischen den mit Luft gefüllten Hohlräumen und der Passivierungsschicht trägt wesentlich zu der gewünschten Erhöhung der optischen Reflektion an der Rückseite bei. Ebenso kann als Füllmedium ein anderes Gas oder ein Klebstoff verwendet werden. I m Verfahrensschritt B, dargestellt in Figur 1 d, werden mittels Laserstrahlung 9 lokal Bereiche der Metallfolie aufgeschmolzen. Hierdurch wird die Metallfolie lokal an der Rückseite der Solarzelle fixiert. An den erhitzten Bereichen 1 0 entsteht eine Schmelzmischung aus der Metallfolie 7, der Passivierung 6 und der Halbleiterschicht 2. Nach dem Erstarren der Schmelzmischung besteht ein elektrischer Kontakt 10 zu der darunterliegenden Halbleiterschicht 2. Zusätzlich zur Fixierung der Metallfolie an der Solarzelle entstehen lokale Kontaktierungs- strukturen, die die Metallfolie 7 mit der Halbleiterschicht 2 fluiddicht verbinden.

In Figur 1 e ist das Verbinden der Metallfoiie 7 mit der Rückseite des Halbleiterbauelements 5 dargestellt. Der aufgeschmolzene Bereich begrenzt den mit Luft gefüllten Hohlraum 8 und dichtet den Hohlraum ^' 8 gegenüber der Umgebung ab. Dabei verläuft der aufgeschmolzene Bereich entlang der Kante des Halbleiterbauelements. Die Luft ist somit gegenüber der Umgebung in den Hohlräumen 8 zwischen Metallfolie 7 und passivierter Rückseite 6 des Halbleiterbauelements eingeschlossen. Figur 1 d zeigt somit den Zustand nach Durchführen des Verfahrensschritts B.

In einem letzten Verfahrensschritt C dargestellt in Figur 1 f, wird die Metallfolie 7 mittels Laserstrahlung 9 am Rand des Halbleiterbauelements 1 1 abgetrennt. Durch lokales Aufschmelzen der Metallfolie wird die Metallfolie 7 hier mittels Laserstrahlung 9 durchtrennt. Figur 1 f zeigt somit den Zustand nach Durchführen des Verfahrensschrittes C.

I n Figur 1 g ist die Solarzelle nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Die erfindungsgemäße photovoltaische Solarzelle umfasst eine Halbleiterschicht 2, eine Isolierungsschicht 4, Kontakte auf der Vorderseite der Solarzelle 3a, 3b, eine Passivierungsschicht 6 auf der Rückseite 5 der Solarzelle und eine Metallfoiie 7, die auf der Rückseite der Solarzelle angebracht ist. Zwischen Metallfoiie 7 und Passivierungsschicht 6 sind mehrere Hohlräume 8, die mit Luft gefüllt sind, eingeschlossen. Die eingeschlossene Luft trägt zu einer Erhöhung der Reflexion der langwelligen elektromagnetischen Strahlung bei und erlaubt es dadurch, die Passivierschichtdicke substantiell zu reduzieren. Figur 2a zeigt äquivalent zu Figur 1 a ein Haibleiterbauelement 1 . Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Folgenden nur auf die Unterschiede zwischen den einzelnen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingegangen.

In Figur 2a ist die Halbleiterschicht 2 zusätzlich mit einer Passivierungsschicht 6 auf der planen Rückseite 5 der Solarzelle versehen. Auf die Passivierungsschicht 6 ist eine zusätzliche Strukturierungsschicht 12 aufgebracht. Diese Strukturierungsschicht 12 kann im Anschluss strukturiert werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Strukturierungsschicht 12 eine amorphe Siliziumschicht.

In einem Nänoimprint-Verfahren wird mittels eines Stempels eine Schicht strukturiert, die im Anschluss direkt als optisch aktive Schicht genutzt werden kann oder deren Muster als Vorlage für folgende Strukturterungsprozesse dienen kann (beispielsweise für Ätzprozesse in die amorphe Siliziumschicht 12). Ein solches Verfahren ist beispielsweise in H . Hauser et al.,„Diffractive Backside Structrures via Nanoimprint Lithography", 2012, Procceedings of the Silicon PV Conference beschrieben. Die Strukturgrößen können hier im Bereich zwischen 200 nm und 1 0 pm, bevorzugt zwischen 400 nm und 2μιη gewählt werden. Figur 2b zeigt den Zustand des Halbleiterbauelements 1 nach Durchführen des Nano- imprint-Verfahrens in Verfahrensschritt A0.

Nach Durchführung der Rückseitenstrukturierung wird die Metalifolie 7 auf die Rückseite des Halbleiterbauelements aufgebracht. Dabei entstehen durch die zuvor erfolgte Strukturierung Hohlräume mit Lufteinschlüssen 13 zwischen der Metallfolie und den Nanostrukturen auf der Rückseite des Halbleiterbauelements, dargestellt in Figur 2d.

Analog zu Figur 1 d bis 1 f wird die Metallfolie 7 an der Rückseite des Halbleiterbauelements lokal fixiert in einem weiteren Verfahrensschritt wird die Metallfolie umlaufend entlang des Rands des Halbleiterbauelements luftdicht mit dem Halbleiterbauelement verbunden und in einem letzten Verfahrensschritt am Rand abgetrennt. Dadurch entsteht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Solarzelle 23 mit rückseitig eingeschlossenem Luftspalt 1 3, dargestellt in Figur 2d. I n Figur 3a ist ein Halbleiterbauelement analog zu Figur 1 a dargestellt. Die Rückseite des Halbleiterbauelements 5 ist mit einer planen Passivierungsschicht 6 beschichtet.

Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen wird in diesem Ausführungsbeispiel eine strukturierte Metallfoiie 22 auf die plane passivierte Rückseite 6 des Halbletterbauelements angelegt. Dieser Schritt ist in Figur 3b dargestellt. Durch die Strukturierung der Metallfolie entstehen auch hier Lufteinschlüsse 1 3 zwischen Metallfolie 22 und Rückseite 5 des Halbleiterbauelements 1 und führen somit zu einer erhöhten Reflexion an der Rückseite der Solarzelle.

Analog zu den Figuren 1 d bis 1 f wird die strukturierte Metallfolie 22 lokal mit der Rückseite des Halbleiterbauelements verbunden. Die Ränder werden entlang des Halbleiterbauelements umlaufend mittels Laserstrahlung verbunden und gegenüber der Umgebung abgedichtet. Die Metalifolie wird an den Rändern in einem letzten Verfahrensschritt abgetrennt.

Figur 3c zeigt eine Solarzelle 23 nach Durchführung dieses Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Solarzelle ist rückseitig mit einer strukturierten Metallfolie 22 beschichtet, wobei zwischen Rückseite 5 der Solarzelle und der Metallfoiie 22 Lufteinschlüsse 13 bestehen.

Figur 4a zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bearbeitungstischs.

Der Bearbeitungstisch 14 umfasst einen zentralen Auflagebereich 15 für ein Halbleiterbauelement 1 , einen Fixierbereich 16 für das Halbleiterbauelement, einen Fixierbereich 17 für die Metallfoiie 7 und eine Abblasöffnung 18. Die Fixierbereiche 16 und 17 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel Ansaugöffnungen, die mit Absaugleitungen 19 verbunden sind. Die Abblasöffnung 1 8 mit einem Abblaskanal 20 verbunden und zwischen dem Fixierbereich für die Metallfoiie 1 7 und Auflagebereich 15 angeordnet. Im Folgenden wird die Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bearbeitungstisches, dargestellt in den Figuren 4b bis 4g, beschrieben.

Figur 4b zeigt den Bearbeitungstisch 14 mit eingelegtem Halbieiterbauelement 1 . Das Halbieiterbauelement 1 wird über den Fixierbereich 16 und die Absaugleitung 1 9 am Bearbeitungstisch angesaugt. Auf das Halbieiterbauelement 1 ist die Metallfolie 7 aufgebracht, welche über die Ansaugöffnungen an den Fixierbereichen 17 am Halbieiterbauelement 1 fixiert wird.

In Figur 4c ist der Verfahrensschritt B dargestellt. Hierbei wird die Metallfolie 7 lokal am Halbieiterbauelement 1 befestigt. Durch das lokale Erhitzen mittels Laserstrahlung 21 schmilzt die Metallfolie 7 an den bestrahlten Stellen und bildet mit dem darunterliegenden Halbieiterbauelement einen lokalen Kontakt 10.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird über den Abblaskanal 20 durch die Abblasöffnungen 18 Luft zwischen die lokal fixierte Metallfolie 7 und das Halbieiterbauelement 1 geblasen. Dies ist in Figur 4d dargestellt. Dadurch hebt sich die Metallfolie 7 von der Rückseite 5 des Halbleiterbauelements 1 ab und es entstehen Hohlräume 8.

I n Figur 4e ist das luftdichte Verbinden der Metallfolie 7 mit dem Halbieiterbauelement 1 dargestellt. Mittels Laserstrahlung 21 wird die Metallfolie 7 am Rand des Halbleiterbauelements umlaufend mit der Rückseite 5 des Halbleiterbauelements verbunden. Dadurch wird die eingeblasene Luft in den Hohlräumen 8 zwischen Metallfolie 7 und Rückseite 5 des Halbleiterbauelements eingeschlossen.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Metallfolie 7 an den Rändern entlang des Halbleiterbauelements 1 mittels Laserstrahlung 21 durchtrennt. Die überstehende Folie 7 kann dadurch einfach entfernt werden.

Figur 4g zeigt das fertige Halbieiterbauelement 1 mit zwischen Metallfolie 7 und Rückseite 5 des Halbleiterbauelements eingeschlossenem Luftspalt 13. Figur 4g zeigt also den Zustand nach Durchführung des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Der Auflagebereich 15 ist ais Vertiefung ausgebildet, derart, dass bei in die Ver- tiefung eingelegtem Halbieiterbauelement 1 des Halbleiterbauelement 1 mit der daran seitlich angrenzenden Oberfläche des Bearbeitungstischs 14 eine plane Fläche bildet. Dadurch ist gewährleistet, dass die angesaugte Metallfolie 7 am Rand des Halbleiterbauelements umlaufend ohne ungewollte Lufteinschlüsse an dem Halbleiterbauelement 1 anliegt. Etwaige ungewollte LufteinschiÜsse führen hier bei Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dazu, dass die Metallfolie 7 aufgrund des fehlenden thermischen Kontakts mit dem Halbieiterbauelement 1 bei der lokalen Erwärmung ganz oder teilweise verdampft wird und sich somit keine oder nur ein unzureichende Abdichtung entlang des Randes des Halbleiterbauelements ausbildet. I n diesem Fall wäre die Abdichtung der Luf- teinschlüsse nicht mehr gewährleistet. Durch die Ausbildung des Halbleiterbauelement 15 als Vertiefung, derart, dass bei in die Vertiefung eingelegtem Halbleiterbauelement 1 das Halbleiterbauelement 1 mit der daran seitlich angrenzenden Oberfläche des Bearbeitungstisches 14 eine plane Fläche bildet, ergibt sich der Vorteil, dass die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung von Luftein- Schlüssen zwischen Metallfolie 7 und Halbleiterbauelement 1 am Rand entlang, das Halbleiterbauelement umlaufend verringert wird und dadurch die Qualität der Abdichtung der Lufteinschlüsse 1 3 steigt.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen Bearbeitungstisches gemäß den in Figur 4a bis g dargestellten Ausführungsbeispiels findet insbesondere eine vorteilhafte Anwendung, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Halbleiterbauelement 1 mit einer planen Rückseite 5 mit einer Metallfolie 7 verbunden werden sollen. Hierbei kann bei Verwendung des erfindungsgemäßen Bearbeitungstisches durch das lokale Beabstanden der Metallfolie 7 von der Rückseite 5 des Halbleiterbauelements aktiv Luft zwischen Metal!folie 7 und Rückseite 5 des Halbleiterbauelements geblasen werden. Dadurch ist gewährleistet, dass bei luftdichtem Verbinden von Metallfolie 7 und Halbleiterbauelement 1 entlang des Randes das Halbleiterbauelement umlaufend, während gleichzeitig Luft zwischen Metallfolie und Rückseite des Halbleiterbauelements geblasen wird, Luf- teinschlüsse 13 zwischen Metallfolie und Rückseite des Halbleiterbauelements entstehen.