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Title:
METHOD AND DEVICE FOR TREATING AN OBJECT SURFACE BY MEANS OF A TREATMENT SOLUTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/121810
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for treating at least a part of an object surface by means of a treatment solution (12), wherein the treatment solution (12) contains water and a source of negatively charged chlorine ions, and wherein chlorine gas (26) is provided in the treatment solution (12) by means of electrolysis. The invention also relates to a device for treating at least a part of an object surface, comprising a process tank (10; 60; 80), in which are arranged a treatment solution (12), chlorine gas dissolved in the treatment solution (12), electrodes (14, 16; 85, 86) of different polarity arranged in the treatment solution (12) and a current source (18) which is connected to the electrodes (14, 16; 85, 86) in an electrically conductive manner.

Inventors:
KÜHNLEIN HOLGER (DE)
PLETTIG MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/DE2017/100953
Publication Date:
July 05, 2018
Filing Date:
November 10, 2017
Export Citation:
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Assignee:
RENA TECH GMBH (DE)
International Classes:
C25B1/26; C25B9/17; C25F3/12; C25F3/30; H01L21/02; H01L21/67; H01L31/18
Domestic Patent References:
WO2015113890A22015-08-06
Foreign References:
EP1733418B12010-09-08
DE102013219839A12015-04-16
EP1733418A12006-12-20
DE102013219831A12015-04-02
Other References:
U. GANGOPADHYAY ET AL.: "Novel and efficient texturierung approach for large-scale industrial production line of large-area monocyristalline silicon solar cell", MATER RENEW SUSTAIN ENERGIE, vol. 2, 2013, pages 15
Attorney, Agent or Firm:
HEYERHOFF GEIGER & PARTNER PATENTANWÄLTE PARTGMBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Behandlung wenigstens eines Teils einer Ob¬ jektoberfläche mittels einer Behandlungslösung (12), bei welchem die Behandlungslösung (12) Wasser und eine Quelle für negativ geladene Chlorionen enthält,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass in der Behandlungslösung (12) mittels Elektrolyse Chlorgas (26) bereitgestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass es sich bei der Objektoberfläche um eine Siliziumober¬ fläche handelt.

3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

— als die Behandlungslösung (12) eine Ätzlösung verwendet wird, welche ein wässriges Gemisch aus Wasser und aus einem Alkalihydroxid oder ein wässriges Gemisch aus Was¬ ser und Fluorwasserstoff aufweist,

— wobei als Alkalihyroxid Natriumhydroxid oder Kaliumhyd¬ roxid verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass als Quelle für negativ geladene Chlorionen wenigstens ein chloridhaltiges Salz verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass als Quelle für negativ geladene Chlorionen wenigstens ein Element aus der Gruppe bestehend aus Salzsäure, Chlor- Wasserstoff, hypochlorige Säure, Dichloroxid, Trichlorid und Hypochlorid verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass zum Zwecke der Verschiebung chemischer Gleichgewichte der Ätzlösung (12) chloridhaltige Salze beigemengt werden.

7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das Behandeln der Objektoberfläche in einer Reinigung, einem Texturätzen, einem Politurätzen, einem Strukturieren oder einem Konditionieren der Objektoberfläche besteht, vorzugsweise in einem Reinigen oder Texturätzen oder Poli¬ turätzen .

8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Behandlung in einem Behälter (60; 80) erfolgt, in welchem die Behandlungslösung (12) angeordnet ist, und in diesem Behälter (10) die Elektrolyse durchgeführt und das Chlorgas (26) bereitgestellt wird.

9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Oberfläche einer Siliziumscheibe (66) behandelt wird und die Siliziumscheibe bei der Elektrolyse als Elekt¬ rode verwendet wird, vorzugsweise als Anode.

10. Vorrichtung zur Behandlung wenigstens eines Teils einer Ob¬ jektoberfläche aufweisend

— ein Prozessbecken (10; 60; 80), in welchem eine Behand¬ lungslösung (12) angeordnet ist; — in der Behandlungslösung (12) gelöstes Chlorgas;

g e k e n n z e i c h n e t d u r c h

— in der Behandlungslösung (12) angeordnete Elektroden

(14, 16; 85, 86) unterschiedlicher Polarität;

— eine mit den Elektroden (14, 16; 85, 86) elektrisch lei¬ tend verbundene Stromquelle (18) .

Vorrichtung nach Anspruch 10,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

— die Behandlungslösung (12) teilweise in einem Vorlage¬ tank (20) angeordnet ist;

— zumindest ein Teil der Elektroden (14, 16), vorzugsweise alle, in dem Vorlagetank (20) angeordnet sind;

— über mindestens einer Kathode (16) der in dem Vorlage¬ tank (20) angeordneten Elektroden (14, 16), vorzugsweise über allen Kathoden (16) der in dem Vorlagetank (20) an¬ geordneten Elektroden (14, 16), eine Auffanghaube (22) angeordnet ist, mittels welcher ein an der mindestens einen Kathode (16) gebildetes Gas (24) auffangbar ist;

— eine von dem Vorlagetank (20) in das Prozessbecken (10) führende, von der Behandlungslösung (12) durchströmbare Rohrleitung (42), mittels welcher Behandlungslösung (12) aus dem Vorlagetank (20) in das Prozessbecken (10) über¬ führbar ist .

Vorrichtung nach Anspruch 11,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

— wenigstens eine Elektrode des in dem Vorlagetank (20) angeordneten Teils der Elektroden (14, 16), vorzugsweise alle in dem Vorlagetank (20) angeordneten Elektroden (14, 16), vollständig oberhalb einer Öffnung (44) der in das Prozessbecken (10) führenden Rohrleitung (42) ange¬ ordnet sind; — der Vorlagetank (20) einen vertieften Bereich (21) auf¬ weist, in welchem eine Öffnung (44) der in das Prozess¬ becken (10) führenden Rohrleitung (42) angeordnet ist;

— der in dem Vorlagetank (20) angeordnete Teil der Elekt¬ roden (14, 16) in verglichen mit diesem vertieften Be¬ reich (21) weniger tiefen Bereichen des Vorlagetanks (20) angeordnet ist;

— zwischen einem in den Vorlagetank (20) mündenden Bereich der Rohrleitung (42) und dem in dem Vorlagetank (20) an¬ geordneten Teil der Elektroden (14, 16) eine Trennwand (23) angeordnet ist, welche von einem Boden (19) des Vorlagetanks (20) beabstandet angeordnet ist und/oder an ihrem unteren Ende durchströmbare Öffnungen aufweist.

Vorrichtung nach einem der vorangegangenen gegenständlichen Ansprüche ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

— in dem Prozessbecken (60) wenigstens ein Innenbecken

(62) angeordnet ist, mittels welchem ein Innenbereich

(63) des wenigstens einen Innenbeckens (62) von einem Außenbereich (84) abgetrennt ist;

— Behandlungslösung (12) aus dem Vorlagetank (20) oder ei¬ nem Außenbereich (64) des Prozessbeckens (60) dem we¬ nigstens einen Innenbecken (62) zuführbar ist, vorzugs¬ weise mittels einer oder mehrerer Rohrleitungen (72);

— zumindest ein Teil der Elektroden (13, 14) in dem Pro¬ zessbecken (60) angeordnet ist;

— der in dem Prozessbecken (60) angeordnete Teil der

Elektroden (13, 14) in dem Außenbereich (64) des Pro¬ zessbeckens (60) angeordnet ist.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass — in dem Prozessbecken (80) wenigstens ein Innenbecken (82a, 82b) angeordnet ist, mittels welchem ein Innenbe¬ reich (83a, 83b) des wenigstens einen Innenbeckens (82a, 82b) von einem Außenbereich (84) abgetrennt ist;

— Behandlungslösung (12) aus dem Vorlagetank (20) oder ei¬ nem Außenbereich (84) des Prozessbeckens (80) dem we¬ nigstens einen Innenbecken (82a, 82b) zuführbar ist, vorzugsweise mittels einer oder mehrerer Rohrleitungen (92) ;

— mehrere Innenbecken (82a, 82b) vorgesehen sind;

— in jedem Innenbecken (82a, 82b) wenigstens eine Elektro¬ de (85, 86) angeordnet ist, wobei die in dem jeweiligen Innenbecken (82a, 82b) angeordneten Elektroden (85, 86) die gleiche Polarität aufweisen;

— eine Transportvorrichtung (90) vorgesehen ist, mittels welcher zu behandelnde Objekte (66) in einer Transport¬ richtung (94) durch das Prozessbecken (80) hindurch transportierbar sind;

— in der Transportrichtung (90) aufeinander folgend mehre- re Innenbecken (82a, 82b) angeordnet sind;

— in jeweils zwei benachbarten dieser aufeinander folgen¬ den mehreren Innenbecken (82a, 82b) Elektroden (85, 86) unterschiedlicher Polarität angeordnet sind;

— jeweils zwei benachbarte der in Transportrichtung (94) aufeinander folgenden Innenbecken (82a, 82b) beabstandet voneinander angeordnet sind.

Vorrichtung nach Anspruch 14,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass in zumindest einem Teil der Innenbecken (82a, 82b), vorzugsweise in allen Innenbecken (82a, 82b), über den da¬ rin angeordneten Elektroden (85, 86) Auffanghauben (88) an geordnet sind, um an den Elektroden (85, 86) entstehende, Gas enthaltende Blasen (24, 26) aufzufangen, ehe diese an die zu behandelnden Objektoberflächen gelangen.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung einer Objektoberfläche mittels einer Behandlungslösung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung wenigstens eines Teils einer Objektoberfläche gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Behandlung wenigstens eines Teils einer Objektoberfläche gemäß dem Obergriff des un ¬ abhängigen Vorrichtungsanspruchs .

Die Behandlung von Oberflächen mittels einer Behandlungslö- sung, insbesondere mittels einer Ätzlösung, ist Bestandteil verschiedenster Fertigungsprozesse. Unter anderem bei der Her ¬ stellung von Halbleiterbauelementen werden Objektoberflächen in dieser Weise behandelt. Die Behandlung besteht dabei bei ¬ spielsweise in einem Reinigen, Polieren oder Texturieren der Objektoberfläche.

Neuere Erkenntnisse zeigen, dass mit einer Behandlung von Ob ¬ jektoberflächen häufig einhergehende Stickoxidbelastungen in der Luft oder Nitratbelastungen im Abwasser zumindest zum Teil vermieden werden können, indem chlorhaltige Substanzen in sau ¬ ren oder alkalischen Ätzlösungen verwendet werden. Entspre ¬ chende Offenbarungen finden sich beispielsweise in

WO 2015/113890 A2 oder in U. Gangopadhyay et al . , Novel and efficient texturierung approach for large-scale industrial production line of large-area monocyristalline Silicon solar cell, Mater Renew Sustain Energie (2013) 2:15. Der Einsatz von Chlor ermöglicht ferner einen Verzicht auf Ozon oder andere Oxidationsmittel . Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Behandlung wenigstens eines Teils einer Objektoberfläche mittels einer Behandlungslösung zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkma- len des Anspruchs 1.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vor ¬ richtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merk ¬ malen des nebengeordneten, unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand abhängi ¬ ger Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung wenigstens eines Teils einer Objektoberfläche mittels einer Behandlungslösung sieht vor, dass die Behandlungslösung Wasser und eine Quelle für negativ geladene Chlorionen enthält. Dabei sind unter ne- gativ geladenen Chlorionen im vorliegenden Sinne chlorhaltige, negativ geladene Ionen zu verstehen. Weiterhin wird in der Be ¬ handlungslösung mittels Elektrolyse Chlorgas bereitgestellt.

Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise gute Behandlungser- gebnisse erzielt werden können. Insbesondere können gute Ätz- und Reinigungsergebnisse erzielt werden. Ferner kann der

Chlorgasgehalt in der Behandlungslösung zuverlässig und kom ¬ fortabel eingestellt werden, was wiederum eine zuverlässige Einstellung, Steuerung und Regelung der Reaktivität der Be- handlungslösung ermöglicht. Zudem kann das Verfahren aufwands ¬ günstig in industriellen Fertigungsprozessen eingesetzt wer ¬ den . Auf die Verwendung weiterer Oxidationsmittel , wie beispiels ¬ weise bislang häufig eingesetzter Salpetersäure, kann verzich ¬ tet werden. Somit kann ein Verunreinigungseintrag aus anderen Oxidationsmittel enthaltenden Zusätzen vermieden werden. Bis- lang erforderliche Nachreinigungsschritte können entfallen.

Die elektrolytische Erzeugung von Chlorgas ermöglicht eine ef ¬ fiziente Bereitstellung von Chlorgas in der Behandlungslösung. Chlorgas ist stabil und unterliegt keiner Eigenzersetzung wie beispielsweise Ozon. Es kann ein geschlossener Chlorkreislauf realisiert werden. In einzelnen Anwendungsfällen können die gegenüber bislang bekannten Verfahren Prozessschritte einge ¬ spart und auf diese Weise der Verfahrensaufwand reduziert wer ¬ den. Beispiele für solche Verfahren sind weiter unten genannt. Bei einer Ausgestaltungsvariante wird eine Ätzlösung als Be ¬ handlungslösung verwendet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens stellt eine Siliziumoberfläche die Objektoberfläche dar, so- dass wenigstens ein Teil dieser Siliziumoberfläche behandelt wird. Bei der Behandlung von Siliziumoberflächen hat sich das Verfahren bereits besonders bewährt. Insbesondere kann eine Oberfläche einer Siliziumscheibe, welche üblicherweise auch als Siliziumwafer bezeichnet wird, behandelt werden. Eine ein- seitige Behandlung von Siliziumscheiben oder anderen Scheiben ist möglich, beispielsweise mit den in der Patentschrift EP 1 733 418 Bl oder der Offenlegungsschrift DE 10 2013 219 839 AI beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen. In vorteilhafter Weise kann die verfahrensgemäße Behandlung einer Seite solch einer Siliziumscheibe oder einer anderen Scheibe mit einem einseitigen elektrochemischen Ätzen auf einer anderen, vor ¬ zugsweise der gegenüberliegenden, Seite der Scheibe kombiniert werden . Vorzugsweise wird als Behandlungslösung eine Ätzlösung verwen ¬ det, welche eine wässriges Gemisch aus Wasser und aus einem Alkalihydroxid oder ein wässriges Gemisch aus Wasser und Flu ¬ orwasserstoff aufweist. Derartige Ätzlösungen haben sich ins- besondere beim Behandeln von Siliziumoberflächen bewährt. Als Alkalihydroxid wird besonders bevorzugt Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid verwendet.

Als Quelle für negativ geladene Chlorionen kann wenigstens ein chloridhaltiges Salz verwendet werden. Beispielsweise kann

Natriumchlorid, Kaliumchlorid oder Ammoniumchlorid (NH4CI) ein ¬ gesetzt werden. Je nach Anwendungsfall kann ein chloridhalti- ges Salz oder mehrere verschiedene chloridhaltige Salze Ver ¬ wendung finden. Daneben können weitere Quellen für negativ ge- ladene Chlorionen bereitgestellt werden.

Alternativ oder zusätzlich kann als Quelle für negativ gelade ¬ ne Chlorionen eine oder mehrere der folgenden Substanzen ver ¬ wendet werden: Salzsäure (systematischer Name: Chlorwasser- stoffsäure) , Chlorwasserstoff, hypochlorige Säure, Dichloro- xid, Trichlorid und Hypochlorid.

Im jeweiligen Anwendungsfall kann es von Vorteil sein, zum Zwecke der Verschiebung chemischer Gleichgewichte der Ätzlö- sung chloridhaltige Salze beizumengen. Hierfür haben sich ins ¬ besondere die oben genannten chloridhaltigen Salze bewährt.

Das Behandeln der Objektoberfläche kann in einer Reinigung, einem Texturätzen, einem Politurätzen, einem Strukturieren o- der einem Konditionieren der Objektoberfläche oder einer Kom ¬ bination der genannten Behandlungsarten bestehen. Bei diesen Behandlungsarten hat sich das Verfahren bereits bewährt. Be ¬ sonders bewährt hat es sich bei dem Reinigen, Texturätzen oder Politurätzen. Dies gilt insbesondere für Siliziumoberflächen. Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens er ¬ folgt die Behandlung in einem Behälter, in welchem die Behand ¬ lungslösung angeordnet ist. In diesem Behälter wird ferner die Elektrolyse durchgeführt und das Chlorgas bereitgestellt. Dies ermöglicht eine besonders gute Kontrolle des Behandlungsab- laufs, da das Chlorgas nahe am Behandlungsort bereitgestellt werden kann. Eine vorteilhafte Verfahrensvariante sieht vor, dass die Ober ¬ fläche einer Siliziumscheibe behandelt wird und diese Silizi ¬ umscheibe bei der Elektrolyse als Elektrode verwendet wird. Die Siliziumscheibe kann dabei als Anode oder Kathode oder mit wechselnder Polarität verwendet werden. Vorzugsweise wird sie jedoch als Anode eingesetzt. Auf diese Weise entsteht für die Behandlung der Siliziumscheiben benötigtes Chlorgas mindestens zum Teil am Behandlungsort, wo es für die Behandlung benötigt wird. Dies ermöglicht eine effiziente Behandlung der Silizium ¬ scheiben. Darüber hinaus können zum Teil Chloratome noch vor der Chlorgasbildung mit der Siliziumscheibe reagieren, was zu mechanistisch erweiterten Reaktionsbedingungen führen kann.

Besonders bevorzugt wird der Chlorgehalt in der Behandlungslö ¬ sung auf einen Zielwert geregelt. Zu diesem Zweck wird ein Chlorgehalt in der Behandlungslösung gemessen und ein Strom- fluss für die Elektrolyse in Abhängigkeit von dem gemessenen Chlorgehalt eingestellt. Der Stromfluss wird im weiteren zeit ¬ lichen Verlauf entsprechend den gemessenen Werten des Chlorge ¬ halts nachgeführt. Auf diese Weise kann der Behandlungsablauf sehr gut kontrolliert werden. Anstelle der beschriebenen Rege ¬ lung kann alternativ ein Steuervorgang vorgesehen werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung wenigstens ei ¬ nes Teils einer Objektoberfläche weist ein Prozessbecken auf, in welchem eine Behandlungslösung angeordnet ist. In der Be ¬ handlungslösung liegt gelöstes Chlorgas vor. Weiterhin sind in der Behandlungslösung Elektroden unterschiedlicher Polarität angeordnet. Ferner ist eine mit den Elektroden elektrisch lei- tend verbundene Stromquelle vorgesehen.

Die beschriebene Vorrichtung ist zur Durchführung des oben be ¬ schriebenen Verfahrens geeignet und kann vorteilhaft zu diesem Zweck verwendet werden.

Als Behandlungslösung kann insbesondere eine Ätzlösung vorge ¬ sehen sein.

Bei einer Ausführungsvariante der Vorrichtung ist die Behand- lungslösung teilweise in einem Vorlagetank angeordnet. Ferner ist zumindest ein Teil der Elektroden in dem Vorlagetank ange ¬ ordnet. Vorzugsweise befinden sich alle Elektroden in dem Vor ¬ lagetank. Über mindestens einer Kathode der in dem Vorlagetank angeordneten Elektroden ist eine Auffanghaube angeordnet, mit- tels welcher ein an der mindestens einen Kathode gebildetes Gas aufgefangen werden kann. Vorzugsweise ist über allen in dem Vorlagetank angeordneten Elektroden eine Auffanghaube an ¬ geordnet. Die Vorrichtung weist ferner eine von dem Vorlage ¬ tank in das Prozessbecken führende und von der Behandlungslö- sung durchströmbare Rohrleitung auf, mittels welcher Behand ¬ lungslösung aus dem Vorlagetank in das Prozessbecken überführ ¬ bar ist.

Unter dem Begriff der Rohrleitung ist vorliegend eine beliebi- ge, von der Behandlungslösung durchströmbare Verbindung zu verstehen. Dabei kann es sich insbesondere um eine Rohrleitung aus Rohren oder um eine Schlauchleitung handeln. Auch offene Verbindungen, wie beispielsweise Rinnensysteme, sind grund ¬ sätzlich denkbar. Die Anordnung zumindest eines Teils der Elektroden in dem Vor ¬ lagetank und die damit verbundene teilweise oder vollständige Verlagerung der Chlorgaserzeugung in den Vorlagetank ermög ¬ licht es zu verhindern, dass bei der Elektrolyse gebildete Chlorgasblasen an die zu behandelnde Objektoberfläche gelan ¬ gen. Dort könnten sich die Blasen aus nicht in der Behand ¬ lungslösung gelöstem Chlorgas im jeweiligen Anwendungsfall ne ¬ gativ auf das Behandlungsergebnis auswirken. Behandlungslösung mit darin gelöstem Chlorgas wird stattdessen mittels der Rohr ¬ leitung in das Prozessbecken überführt, wo sie an die zu be ¬ handelnde Oberfläche gelangt. Das Auffangen des an der mindes ¬ tens einen Kathode gebildeten Gases mittels der Auffanghaube dient ebenfalls dem Zweck, einer Störung der Behandlung der Objektoberfläche durch dieses an der Kathode gebildete Gas, beziehungsweise durch Gasblasen bestehend aus diesem Gas, ent ¬ gegenzuwirken .

Der Vorlägetank ist vorzugsweise geschlossen ausgeführt, um ein unerwünschtes Entweichen von Chiorgas, an der Kathode ge- bildetem Gas oder anderen flüchtigen Bestandteilen zu verhin- dern .

Die Auffanghaube ist vorteilhafterweise mit einer Abführein ¬ richtung verbunden, mittels welcher aufgefangenes Gas aus dem Vorlagetank abführbar ist. Darüber hinaus kann es einer Nut ¬ zung oder einer Aufbereitung zugeführt werden. Bei der Ab ¬ führeinrichtung kann es sich insbesondere um eine Rohrleitung handeln, welche mit einer Absaugvorrichtung wie beispielsweise einer Vakuumpumpe oder einer Verdrängerpumpe verbunden ist.

Ist über mehreren Kathoden eine Auffanghaube vorzusehen, so können mehrere Auffanghauben verwendet werden, welche jeweils über einer oder mehreren Kathoden angeordnet sind, oder eine Auffanghaube , die sich über alle dieser mehreren Kathoden hin ¬ weg erstreckt.

In einzelnen Anwendungsfällen hat es sich als vorteilhaft er- wiesen, die Behandlungslösung mit dem darin gelösten Chlorgas zu erwärmen. In diesen Fällen ist vorteilhafterweise eine Hei zVorrichtung vorgesehen, mittels welcher Behandlungslösung mit darin gelöstem Chlorgas aus dem Vorlagetank beheizbar ist. Besonders bevorzugt ist als Heizvorrichtung ein Wärmetauscher vorgesehen, welcher von der Behandlungslösung durchströmbar ist .

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ist wenigstens eine Elektrode des in dem Vorlagetank angeordneten Teils der Elektroden vollständig oberhalb einer Öffnung der in das Pro ¬ zessbecken führenden Rohrleitung angeordnet. Vorzugsweise sind alle in dem Vorlagetank angeordneten Elektroden oberhalb die ¬ ser Öffnung der in das Prozessbecken führenden Rohrleitung an ¬ geordnet. An den derart angeordneten Elektroden entstehende und in der Behandlungslösung aufsteigende Gasblasen können auf diese Weise zu einem erheblichen Teil daran gehindert werden, an die genannte Öffnung und im Weiteren in das Prozessbecken zu gelangen. Idealerweise kann dies vollständig verhindert werden .

Der Vorlagetank weist vorteilhafterweise einen vertieften Be ¬ reich auf, in welchem die Öffnung der in das Prozessbecken führenden Rohrleitung angeordnet ist. Weiterhin ist der in dem Vorlagetank angeordnete Teil der Elektroden in solchen Berei- chen des Vorlagetanks angeordnet, welche verglichen mit dem vorstehend genannten, vertieften Bereich, weniger tief sind. Auf diese Weise kann in vielen Anwendungsfällen weitgehend si ¬ chergestellt werden, dass aus dem Vorlagetank in das Prozess ¬ becken mittels der Rohrleitung überführte Behandlungslösung wenig oder keine Gasblasen enthält, welche vorwiegend an den Elektroden entstehen und im Regelfall in der Behandlungslösung nach oben aufsteigen. Alternativ oder zusätzlich zu dem vertieften Bereich kann zwi ¬ schen einem in den Vorlagetank mündenden Bereich der Rohrver ¬ bindung und dem in dem Vorlagetank angeordneten Teil der

Elektroden eine Trennwand angeordnet sein, welche von einem Boden des Vorlagetanks beabstandet angeordnet ist und/oder an ihrem unteren Ende durchströmbare Öffnungen aufweist. Diese Trennwand stellt für an den Elektroden entstehende Gasblasen ein Hindernis dar, sodass diese nur in verringerter Menge zu der in dem Vorlagetank angeordneten Öffnung der in das Pro ¬ zessbecken führenden Rohrleitung gelangen können. Infolgedes- sen gelangen, wenn überhaupt, nur wenige Gasblasen zusammen mit der Behandlungslösung aus dem Vorlagetank in das Prozess ¬ becken und die dort angeordnete zu behandelnde Objektoberflä ¬ che. Sie können daher die Behandlung der Objektoberfläche nicht oder nur in geringem Maße beeinträchtigen.

Vorzugsweise ist in dem Prozessbecken wenigstens ein Innenbe ¬ cken angeordnet, mittels welchem ein Innenbereich des wenigs ¬ tens einen Innenbeckens von einem Außenbereich abgetrennt ist. Die Behandlungslösung aus dem Vorlagetank oder aus einem Au- ßenbereich des Prozessbeckens ist dem wenigstens einen Innen ¬ becken zuführbar. Vorzugsweise sind zu diesem Zweck eine oder mehrere Rohrleitungen vorgesehen. Mit dieser Ausgestaltungsva ¬ riante kann bewirkt werden, dass keine oder nur ein verringer ¬ ter Anteil von an den in dem Vorlagetank oder dem Außenbereich angeordneten Elektroden erzeugten Gasblasen in das wenigstens eine Innenbecken und die dort angeordnete Objektoberfläche ge ¬ langen. Die Behandlung der Objektoberfläche störende Einflüsse der Gasblasen können somit verringert oder gar vermieden wer ¬ den . Bei einer Ausgestaltungsvariante der Vorrichtung ist zumindest ein Teil der Elektroden in dem Prozessbecken angeordnet. Dabei ist vorzugsweise der in dem Prozessbecken angeordnete Teil der Elektroden in dem Außenbereich des Prozessbeckens angeordnet. Dies dient wiederum dazu, möglichst keine Gasblasen ins Innen ¬ becken gelangen zu lassen.

Bei einer alternativen Ausführungsvariante der Vorrichtung sind mehrere Innenbecken vorgesehen und in jedem Innenbecken ist wenigstens eine Elektrode angeordnet. Dabei weisen die in dem jeweiligen Innenbecken angeordneten Elektroden die gleiche Polarität auf. Dies ermöglicht es, in jedem einzelnen Innenbe ¬ cken bei der Elektrolyse im Wesentlichen nur eine Gasart ent- stehen zu lassen. In einem der beiden Fälle handelt es sich um Chlorgas. In Innenbecken, in welchen die Elektroden entgegen ¬ gesetzter Polarität angeordnet sind, entsteht ein anders Gas, beispielsweise Wasserstoffgas . Bei einer bevorzugten Vorrichtungsvariante ist eine Transport ¬ vorrichtung vorgesehen, mittels welcher Objekte, deren Ober ¬ fläche zu behandeln ist, in einer Transportrichtung durch das Prozessbecken hindurch transportierbar sind. Der Begriff des Transports durch das Prozessbecken hindurch bedeutet dabei we- der, dass sich die Oberfläche der Objekte vollständig unter ¬ halb eines Flüssigkeitsspiegels der in dem Prozessbecken be ¬ findlichen Behandlungslösung befinden muss, noch dass sich de ¬ ren Oberfläche vollständig unterhalb eines Beckenrandes des Prozessbeckens befindet. Teile der Objektoberfläche oder die gesamte Objektoberfläche können somit grundsätzlich oberhalb des Beckenrandes des Prozessbeckens oder Innenbeckens oder des Flüssigkeitsspiegels zu liegen kommen oder transportiert wer ¬ den. Durch Benet zungseffekte und/oder -techniken kann auch in diesen Fällen Kontakt zwischen Teilen der Objektoberfläche und der Behandlungslösung hergestellt werden, sodass die Objekt ¬ oberflächen mittels der Behandlungslösung behandelbar sind. Geeignete Verfahren und Techniken sind beispielsweise in

EP 1 733 418 AI beschrieben.

Vorzugsweise sind in der Transportrichtung aufeinanderfolgend mehrere Innenbecken angeordnet. Dies ermöglicht in komfortab ¬ ler Weise die Behandlung der Objektoberflächen in einem Durch ¬ lauf erfahren. Derartige Verfahren werden zum Teil auch als in-line-Verfahren bezeichnet.

Besonders bevorzugt sind in jeweils zwei benachbarten dieser aufeinanderfolgenden mehreren Innenbecken Elektroden unter ¬ schiedlicher Polarität angeordnet. Auf diese Weise kann das zu behandelnde Objekt als Strombrücke über zwei benachbarte In ¬ nenbecken eingesetzt werden, sodass Chlorgas zumindest zeit ¬ weise direkt an der Objektoberfläche erzeugt werden kann. Das Objekt kann quasi als bipolare Elektrode aufgefasst werden. Dies ermöglicht eine effiziente und schnellere Behandlung der Objektoberfläche. Insbesondere können Verunreinigungen schnel ¬ ler entfernt werden. Weitergehende Informationen zur Verwen ¬ dung zu behandelnder Objekte als bipolare Elektroden finden sich in DE 10 2013 219 831 AI.

Vorteilhafterweise sind jeweils zwei benachbarte der in Trans ¬ portrichtung aufeinander folgenden Innenbecken beabstandet voneinander angeordnet. Hierdurch können die mehreren Innenbe ¬ cken als Überlaufbecken ausgeführt werden und eine gute Rück- führung überlaufender Anteile der Behandlungslösung in tiefer ¬ liegende Bereiche des Prozessbeckens realisiert werden. Werden zu behandelnde Objekte als bipolare Elektroden eingesetzt, so können bei dieser Ausgestaltungsvariante zudem die Bereiche unterschiedlicher Polarität vergleichsweise einfach getrennt werden .

Vorteilhafterweise sind in zumindest einem Teil der Innenbe ¬ cken über den darin angeordneten Elektroden Auffanghauben an ¬ geordnet, um an den Elektroden entstehende, Gas enthaltende Blasen aufzufangen, ehe diese an die zu behandelnden Objekt ¬ oberflächen gelangen. Vorzugsweise sind in allen Innenbecken über den darin angeordneten Elektroden Auffanghauben angeord ¬ net. Besonders bevorzugt wird durch die Auffanghauben der Auf ¬ stieg von Gasblasen an die Objektoberfläche vollständig ver ¬ hindert. Die Auffanghauben sind vorteilhafterweise in der oben beschriebenen Weise mit einer Abführeinrichtung verbunden.

Vorteilhafterweise sind diejenigen Auffanghauben, welche über den in den Innenbecken angeordneten Anoden angeordnet sind, mit einer ersten Abführeinrichtung verbunden sind und diejeni ¬ gen Auffanghauben, welche über den in den Innenbecken angeord ¬ neten Kathoden angeordnet sind, mit einer zweiten Abführein ¬ richtung verbunden. Auf diese Weise können die an den ver ¬ schiedenen Elektroden gebildeten Gasarten getrennt aufgefangen und, je nach Gasart, einer Wiederverwendung zugeführt oder ab ¬ geführt werden. Bevorzugt ist in der ersten Abführeinrichtung geführtes, aufgefangenes Chlorgas in den Vorlagetank oder den Außenbereich des Prozessbeckens rückführbar und kann in dieser Weise wiederverwendet werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist über dem Pro ¬ zessbecken eine Absaughaube angeordnet, mittels welcher aus der Ätzlösung entweichendes Chlorgas absaugbar ist. Vorzugs ¬ weise ist ferner eine Rückführungsvorrichtung vorgesehen, mit welcher mittels der Absaughaube abgesaugtes Chlorgas in den Vorlagetank oder den Außenbereich des Prozessbeckens rückführ ¬ bar ist. Eine derartige Rückführungsvorrichtung kann eine Rohrleitung und eine Absaugvorrichtung wie beispielsweise eine Vakuumpumpe oder eine Verdrängerpume aufweisen, welche mit der Absaughaube verbunden sind.

Bei einer bevorzugten Vorrichtungsvariante ist um das Prozes becken herum ein Gehäuse vorgesehen, um einen unerwünschten Austritt von Gasen, insbesondere von nicht abgesaugten Gasan teilen, in die Umgebung zu verhindern. Stattdessen können in dem Gehäuse vorliegende Gase mittels einer oder mehrerer Ab ¬ führleitungen aus dem Gehäuse abgeführt und einer Wiederver ¬ wertung oder einer Abluftaufbereitungsvorrichtung zugeführt werden .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie deren Weiterbildungen können in vorteilhafterweise zur Durchführung des oben be ¬ schriebenen Verfahrens verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vor ¬ richtung ermöglichen es, bei bislang bekannten Behandlungsver ¬ fahren für Silizium, in welchen Salpetersäure oder Ozon einge ¬ setzt wurde, auf die Verwendung von Salpetersäure oder Ozon zu verzichten. Infolgedessen kann der für die Behandlung erfor ¬ derliche Aufwand reduziert werden, bei gleichzeitig vergrößer ¬ ten Freiheiten in der Prozessführung.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläu ¬ tert. Soweit zweckdienlich, sind hierin gleichwirkende Elemen ¬ te mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispie ¬ le beschränkt, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Die bisherige Beschreibung wie auch die nachfolgende Figuren ¬ beschreibung enthalten zahlreiche Merkmale, die in den abhän ¬ gigen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale wie auch alle übrigen oben oder in der nachfolgenden Figurenbeschreibung offenbarten Merkmale wird der Fachmann jedoch auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfügen. Insbeson ¬ dere sind alle genannten Merkmale jeweils einzeln und in be- liebiger geeigneter Kombination mit dem Verfahren und/oder der Vorrichtung der unabhängigen Ansprüche kombinierbar. Es zei ¬ gen :

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung wie auch des erfindungsgemäßen Ver ¬ fahrens

Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä ¬ ßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfah ¬ rens Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä ¬ ßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfah ¬ rens

Figur 1 illustriert in einer schematischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die dargestellte Vor ¬ richtung weist ein Prozessbecken 10 auf, in welchem eine Be ¬ handlungslösung 12 mit darin gelöstem Chlorgas angeordnet ist. In den dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es sich bei der Behandlungslösung 12 um eine Ätzlösung 12. Weiterhin ist ein Vorlagetank 20 vorgesehen, in welchem sich ebenfalls die Ätzlösung 12 mit darin gelöstem Chlorgas befindet. Weiterhin sind in dem Vorlagetank 20 und in der darin befindlichen Ätz ¬ lösung 12 eine Anode 14 sowie eine Kathode 16 angeordnet, wel ¬ che Elektroden unterschiedlicher Polarität darstellen. Mit diesen Elektroden 14, 16 ist eine Stromquelle elektrisch lei- tend verbunden. Die elektrischen Zuleitungen sind in der Figur 1 wie auch den übrigen Figuren punktiert dargestellt.

Bei der Ätzlösung 12 handelt es sich um eine wässrige Lösung, welche als Quelle für negativ geladene Chlorionen Salzsäure enthält. Alternativ oder ergänzend können andere Quellen für negativ geladene Chlorionen vorgesehen werden, beispielsweise hypochlorige Säure, Dichloroxid, Trichlorid oder Hypochlorid. Weiterhin enthält die Ätzlösung ein wässriges Gemisch aus Was- ser und Fluorwasserstoff. Stattdessen kann unter anderem ein wässriges Gemisch aus Wasser und einem Akolihyroxid vorgesehen werden. In der in dem Vorlagetank 20 angeordneten Ätzlösung 12 wird mittels Elektrolyse an der Anode 14 Chlorgas 26 bereitge ¬ stellt. Dieses Chlorgas 26 geht in der wässrigen Ätzlösung 12 zum Teil in Lösung, sodass die Ätzlösung 12 darin gelöstes Chlorgas enthält.

An der Kathode 16 wird bei der Elektrolyse Wasserstoffgas 24 gebildet. Über der Kathode 16 ist eine Auffanghaube 22 ange- ordnet, mittels welcher dieses Wasserstoffgas 24 aufgefangen und über eine Abführleitung 52 einer Abluftaufbereitungsvor- richtung 53 zugeführt wird.

Die Ätzlösung 12 mit darin gelöstem Chlorglas wird mittels ei- ner Rohrleitung 42 von dem Vorlagetank 20 in das Prozessbecken 10 gepumpt. Zu diesem Zweck ist eine Fluidpumpe 30 vorgesehen. In dem Prozessbecken 10 wird die aus dem Vorlagetank 20 ent ¬ nommene Ätzlösung 12 einer Verteilvorrichtung 46 zugeführt, mittels welcher die aus dem Vorlagetank 20 entnommene Ätzlö- sung gleichmäßig in einem Innenbereich 37 verteilt wird. Die ¬ ser Innenbereich 37 ist von einem Außenbereich 40 durch Innen- beckenwandungen 36 abgetrennt. In der Ätzlösung 12 enthaltene Gasblasen können die Behandlung von Objektoberflächen negativ beeinträchtigen. Damit keine o- der möglichst wenige Gasblasen an die Objektoberfläche gelan ¬ gen, ist bereits in dem Vorlagetank 20 eine Trennwand 23 zwi- sehen einem in den Vorlagetank mündenden Bereich der Rohrlei ¬ tung 42 und den Elektroden 14, 16 angeordnet. Infolgedessen können an den Elektroden 14, 16 entstandene Gasblasen aus Chlorgas 26 oder Wasserstoffgas 24 nicht ungehindert zu einer Öffnung 24 der Rohrleitung 42 gelangen. Damit jedoch Ätzlösung mit darin gelöstem Chlorgas zu der besagten Öffnung 44 der

Rohrleitung 42 gelangen kann, ist die Trennwand 23 beabstandet von einem Boden 19 des Vorlagetanks 20 angeordnet.

Die Öffnung 44 der Rohrleitung 42 bildet den Entnahmepunkt für die Ätzlösung 12 aus dem Vorlagetank 20. Um den Gehalt von

Gasblasen in der aus dem Vorlagetank 20 entnommenen Ätzlösung

12 weiter zu verringern, ist diese Öffnung 44 in einem ver ¬ tieften Bereich 21 des Vorlagetanks angeordnet. Verglichen mit diesem vertieften Bereich 21 sind die Elektroden 14, 16 in ei- nem weniger tiefen Bereich des Vorlagetanks 20 angeordnet.

Eine zu behandelnde Objektoberfläche ist im Ausführungsbei ¬ spiel der Figur 1 in dem Innenbereich 37 angeordnet. Der bes ¬ seren Übersichtlichkeit halber ist diese Objektoberfläche, be- ziehungsweise das Objekt mit dieser Objektoberfläche, in Figur 1 nicht dargestellt. Infolgedessen ist ein Flüssigkeitsspiegel

13 der in dem Innenbereich 37 befindlichen Ätzlösung 12 mit darin gelöstem Chlorgas besser erkennbar. Dieser Flüssigkeits ¬ spiegel 13 liegt höher als ein in dem Außenbereich 40 vorlie- gender Flüssigkeitsspiegel. Infolgedessen stellt sich ein

Überlauf 11 der Ätzlösung von dem Innenbereich 37 in den Au ¬ ßenbereich 40 ein. Von dem Außenbereich 40 wird die Ätzlösung 12 mittels einer Rückführleitung 48 in den tiefer angeordneten Vorlagetank 20 zurückgeführt, in welchem die zurückgeführte Ätzlösung erneut mit darin gelöstem Chlorgas angereichert wer ¬ den kann.

Über dem Prozessbecken 10 ist eine Absaughaube 49 angeordnet, welche mittels einer Vakuumpumpe 32b und einer Chlorgasrück- führleitung 50 verbunden ist, welche eine Rückführungsvorrich ¬ tung darstellen. Aus der in dem Prozessbecken 10 befindlichen Ätzlösung 12 ausgasendes Chlorgas wird mittels der Absaughaube 49, der Vakuumpumpe 32b und der Chlorgasrückführleitung 50 ei- ner in dem Vorlagetank 20 angeordneten Lochleiste 28 zuge ¬ führt, von welcher aus das Chlorgas 26 in die in dem Vorlage ¬ tank 20 angeordnete Ätzlösung 12 eingeleitet wird. In dem Pro ¬ zessbecken 10 ausgasendes Chlorgas wird auf diese Weise wie ¬ derverwertet .

Auch das aus der in dem Vorlagetank 20 angeordneten Ätzlösung 12 ausgasende Chlorgas wird wiederverwertet. Dies erfolgt mit ¬ tels einer Vakuumpumpe 32a und einer Zuführleitung 33, mittels welchen das genannte, in dem Vorlagetank 20 ausgasende Chlor- gas Lochleisten 34 zugeführt wird, welche in dem Außenbereich 40 des Prozessbeckens 10 angeordnet sind. Anstelle dieses Chlorgas den Lochleisten 34 zuzuführen, könnte es alternativ in die Chlorgasrückführleitung 50 eingespeist und über die Lochleiste 28 in den Vorlagetank 20 und die darin angeordnete Ätzlösung 12 rückgeführt werden.

Ein Gehäuse 54 trennt bei dem Ausführungsbeispiel aus Figur 1 die Vorrichtung von der Umgebung ab, sodass eine unbeabsich ¬ tigte Freisetzung von Gasen aus der Vorrichtung in die Umge- bung vermieden wird. Der Vorrichtung entstammende und nicht anderweitig genutzte Gase werden mittels einer Gehäuseabluft 56 einer Abluftaufbereitungsvorrichtung 57 zugeführt. Figur 2 illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel der er ¬ findungsgemäßen Vorrichtung wie auch des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung. Entgegen dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist bei demjenigen aus Figur 2 kein Vorlagetank vorgesehen. Stattdessen wird in der Ätzlösung 12 das Chlorgas mittels Elektrolyse in einem Prozessbecken 60 bereitgestellt. Zu diesem Zweck sind die Anode 14 sowie die Kathode 16 in dem Prozessbecken 60 und dort in einem Außenbe ¬ reich 64 angeordnet.

In dem Prozessbecken 60 ist ein Innenbecken angeordnet, mit ¬ tels welchem ein Innenbereich 63 von dem Außenbereich 64 abge ¬ trennt ist. Aus dem Elektrolyseprozess stammendes Chlorgas wird in dem Außenbereich 64 in der Ätzlösung 12 gelöst. Derart mit gelöstem Chlorgas angereicherte Ätzlösung 12 wird mittels einer Rohrleitung 72 und der Fluidpumpe 30 aus dem Außenbe ¬ reich 64 entnommen und dem Innenbereich 63 zugeführt. Dabei durchströmt die entnommene Ätzlösung 12 einen Wärmetauscher 70 und wird auf diese Weise erwärmt. Ein entsprechender Wärmetau- scher kann bei Bedarf auch bei dem Ausführungsbeispiel aus Fi ¬ gur 1 vorgesehen werden.

In dem Innenbereich 63 ist oberhalb einer Verteilerplatte 68, welche der gleichmäßigen Verteilung der aus dem Außenbereich 64 entnommenen und in den Innenbereich 63 überführten Ätzlö ¬ sung 12 dient, eine Siliziumscheibe 66 angeordnet. Diese wird in dem Innenbereich 63 mittels der Ätzlösung 12 behandelt, insbesondere kann sie texturiert, poliert oder gereinigt wer ¬ den .

Das Innenbecken 62 ist als Überlaufbecken konzipiert, sodass der Flüssigkeitsspiegel 13 oberhalb eines Randes des Innenbe ¬ ckens 62 liegt und sich der bereits aus dem Ausführungsbei- spiel der Figur 11 bekannte Überlauf 11 an Ätzlösung 12 in den Außenbereich 64 einstellt.

Über dem Prozessbecken ist wiederum die Absaughaube 49 ange- ordnet, mittels welcher im Zusammenwirken mit der Vakuumpumpe 32b und der Chlorgasrückführleitung 50 aus dem Prozessbecken 10 ausgasendes Chlorgas rückgeführt wird. Anstatt in den Vor ¬ lagetank 20 aus Figur 1 wird im Ausführungsbeispiel der Figur 2 das ausgegaste Chlorgas jedoch in den Außenbereich 64 rück- geführt, wo es über die Lochleiste 28 in die in dem Außenbe ¬ reich 64 befindliche Ätzlösung 12 eingeleitet wird.

Die Vorrichtung aus dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist wiederum innerhalb des Gehäuses 54 angeordnet. Mittels der Auffanghaube 22 aufgefangenes Wasserstoffgas wird analog wie im Ausführungsbeispiels der Figur 1 über die Abführleitung 52 der Abluftaufbereitungsvorrichtung 53 zugeführt. Ebenfalls in analoger Weise wird innerhalb des Gehäuses 54 vorliegendes und nicht anderweitig weiterverarbeitetes Gas über die Gehäuseab- luft in an sich bekannter Weise der Abluftaufbereitungsvor ¬ richtung 57 zugeführt.

Wie im Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist die Stromquelle in ¬ nerhalb des Gehäuses 54 angeordnet. Sie kann jedoch ohne wei- teres auch außerhalb des Gehäuses 54 angeordnet werden, was für Wartungsarbeiten an der Stromquelle günstig sein kann. Darüber hinaus besteht im Ausführungsbeispiel der Figur 2 die Möglichkeit, das Gehäuse 54 enger um das Prozessbecken 60 zu legen, sodass, abgesehen von der Absaughaube 49, außerhalb des Prozessbeckens 60 liegende Bauteile außerhalb des Gehäuses 54 zu liegen kommen. Dies kann sich im jeweiligen Anwendungsfall für Wartungsarbeiten als vorteilhaft erweisen. Figur 3 illustriert in einer schematischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei diesem Ausfüh ¬ rungsbeispiel sind in einem Prozessbecken 80 mehrere Innenbe- cken 82a, 82b angeordnet. Weiterhin ist eine Transportvorrich ¬ tung vorgesehen, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen durch Transportrollen 90 gebildet ist. Mittels dieser Transportrollen 90 werden auf den Transportrollen 90 aufliegende, zu behandelnde Siliziumscheiben 66 in einer

Transportrichtung 94 durch das Prozessbecken 80 hindurchtrans ¬ portiert. Die Transportrichtung 94 ist in der Darstellung der Figur 3 durch einen Pfeil angedeutet.

Die mehreren Innenbecken 82a, 82b sind in der Transportrich- tung 94 aufeinander folgend angeordnet. Dabei sind jeweils zwei benachbarte Innenbecken beabstandet voneinander angeord ¬ net .

Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 sind Anoden 85 und Kathoden 86 in den Innenbecken 82a, 82b angeordnet. Die in jeweils zwei benachbarten Innenbecken 82a, 82b angeordneten Elektroden 85, 86 weisen dabei unterschiedliche Polaritäten auf. So sind in den Innenbecken 82a Kathoden 86 angeordnet, während in den In ¬ nenbecken 82b Anoden 85 vorgesehen sind. Die Innenbecken 82a, 82b trennen Innenbereiche 83a, 83b von einem Außenbereich 84 des Prozessbeckens 80 ab. Die Siliziumscheiben 66 dienen als Strombrücke über zwei benachbarte Innenbecken, indem sie zeit ¬ weise gleichzeitig mit Ätzlösung aus zwei benachbarten Innen ¬ becken in Kontakt sind. Die Siliziumscheiben können quasi als bipolare Elektrode aufgefasst werden. Infolgedessen wird, zu ¬ mindest zeitweise, direkt an der zu behandelnden Oberfläche der Silizumscheiben 66 Chlorgas erzeugt. In der Darstellung der Figur 3 ist dies schematisch durch an den Siliziumscheiben befindliche Blasen aus Chlorgas 26 illustriert. Das bereitge- stellte Chlorgas liegt dennoch nicht nur in Blasenform vor, sondern ist in der Behandlungslösung, im vorliegenden Ausfüh ¬ rungsbeispiel in der Ätzlösung 12 gelöst. Die beschriebene Be ¬ reitstellung von Chlorgas direkt an der zu behandelnden Ober- fläche ermöglicht, wie oben dargelegt wurde, eine effiziente Behandlung der Silziumscheiben 66.

Sowohl in dem Außenbereich 84 wie auch in den Innenbereichen 83a, 83b befindet sich die Ätzlösung 12 mit darin gelöstem

Chlorgas. Die Bereitstellung des Chlorgases 26 mittels Elekt ¬ rolyse erfolgt im Ausführungsbeispiel der Figur 3 einerseits in den Innenbereichen 83b an den Anoden 85. Andererseits wird, wie oben dargelegt wurde, in den Innenbereichen 83a der Innen- becken 82a zumindest zeitweise auch direkt an den zu behan ¬ delnden Oberflächen der als bipolare Elektroden dienenden Si ¬ liziumscheiben 66 Chlorgas 26 mittels Elektrolyse bereitge ¬ stellt. Ferner entsteht in den Innenbecken 82a im Rahmen der Elektrolyse an den Kathoden 86 das Wasserstoffgas 24.

In den Innenbecken 82a, 82b sind über den jeweils darin be ¬ findlichen Elektroden 85, 86 Auffanghauben 88a, 88b angeord ¬ net. Diese dienen dazu, an den Elektroden 85, 86 entstehende, Chlorgas 26 beziehungsweise Wasserstoffgas 24 enthaltende Bla- sen aufzufangen, ehe diese an die zu behandelnden Unterseiten der Siliziumscheiben 66 gelangen können. Mittels der Auffang ¬ hauben 88a aufgefangenes Wasserstoffgas 24 wird mittels den Abführleitungen 52 abgeführt und analog wie im Ausführungsbei ¬ spiel der Figur 1 der Abluftaufbereitungsvorrichtung zuge- führt. Auf deren Darstellung wurde in Figur 3 der besseren

Übersichtlichkeit halber verzichtet. Mittels der Auffanghauben 88b aufgefangene Blasen aus Chlorgas 26 werden mittels einer Chlorgassammelleitung 51 der Chlorgasrückführleitung 50 zuge- führt. Auf diese Weise wird das aufgefangene Chlorgas wieder ¬ verwertet .

Die Ätzlösung 12 aus dem Außenbereich 84 wird mittels der Flu- idpumpe 30 und der Rohrleitung 92 den Innenbecken 82a, 82b zu ¬ geführt. Die Ätzlösung 12 wird dabei unter Verwendung des Wär ¬ metauschers 70 erwärmt. Die Innenbecken 82a, 82b sind wiederum als Überlaufbecken konzipiert, sodass sich in analoger Weise wie in den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2 an jedem Innenbecken 82a, 82b ein Überlauf 11 einstellt. Aus dem Pro ¬ zessbecken 80 ausgasendes Chlorgas wird wie in den Ausfüh ¬ rungsbeispielen der Figuren 1 und 2 mittels der Absaughaube und der Vakuumpumpe 32b abgesaugt. Das abgesaugte Chlorgas wird mittels der Chhlorgasrückführleitung 50 der in dem Außen- bereich 84 des Prozessbeckens 80 angeordneten Lochleiste 28 zugeführt und mittels dieser in die in dem Außenbereich 84 be ¬ findliche Ätzlösung 12 eingeleitet.

Die Stromquelle 18 ist mittels einer Anodenleitung 95 mit den in den Innenbecken 82b angeordneten Anoden 85 und mittels ei ¬ ner Kathodenleitung 96 mit den in den Innenbecken 82a angeord ¬ neten Kathoden 86 elektrisch leitend verbunden.

Weiterhin ist in einem Innenbecken 82b eine Messvorrichtung 97 angeordnet, mittels welcher der Chlorgehalt in der Ätzlösung 12 gemessen wird. Die Messvorrichtung 97 ist mit einer Regel ¬ vorrichtung 98 verbunden, welche zudem mit der Stromquelle 18 verbunden ist. Auf diese Weise kann der Chlorgehalt in der Ätzlösung 12 mittels der Regelvorrichtung 98 auf einen vorge- gebenen Zielwert geregelt werden und zu diesem Zweck ein von der Stromquelle 18 für die Elektrolyse bereitgestellter Strom- fluss in Abhängigkeit von dem gemessenen Chlorgehalt einge ¬ stellt werden. Zum Zwecke der Entfernung der Ätzlösung 12 von den zu behan ¬ delnden Unterseiten der Siliziumscheiben 66 ist in der Trans- portichtung 94 gesehen hinter jedem Innenbecken 82a, 82b ein an sich bekanntes Luftmesser 99 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist in den veschiedenen Inne- becken 82a, 82b die gleiche Ätzlösung 12 angeordnet. Grund ¬ sätzlich können in den die Anoden 85 enthaltenden Innenbecken 82b einerseits und den die Kathoden 86 enthaltenden Innenbe ¬ cken 82a grundsätzlich auch verschiedene Behandlungslösungen, insbesondere verschiedene Ätzlösungen, vorgesehen werden.

Rohrleitungen und Rückführleitungen wären in diesen Fällen in geeigneter Weise anzupassen.

Auf die Darstellung eines Gehäuses wurde im Ausführungsbei- spiel der Figur 3 der besseren Übersicht halber verzichtet. In analoger Weise wie im Fall der Ausführungsbeispiele der Figu ¬ ren 1 und 2 kann jedoch auch im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ein Gehäuse vorgesehen werden, im Bedarfsfall in Verbindung mit einer Gehäuseabluft und einer zugehörigen Abluftaufberei- tungsvorrichtung .

Bei der Behandlung von Siliziumscheiben mit Salpetersäure und Fluorwasserstoff enthaltenden Lösungen entstehen poröse Sili ¬ ziumschichten. In bestimmten Anwendungsfällen ist es erforder- lieh, diese porösen Siliziumschichten zu entfernen. Bisher wurden die porösen Siliziumschichten mittels einer Natrium ¬ oder Kaliumhydroxid enthaltenden Ätzlösung entfernt, die Sili ¬ ziumscheiben erneut gespült und die eingetragenen Verunreini ¬ gungen mittels einer Fluorwasserstoff und Salzsäure enthalten- den Ätzlösung entfernt sowie abschließend nochmals gespült.

Mittels der Erfindung kann nunmehr nach dem Ausbilden der po ¬ rösen Schicht und dem sich anschließenden Spülvorgang die po ¬ röse Siliziumschicht aufwandsgünstig entfernt werden. Dies kann insbesondere mittels den Ausführungsbeispielen der Figu- ren 1 oder 3 realisiert werden. Hierbei wird als Behandlungs ¬ lösung eine Fluorwasserstoff und Salzsäure enthaltende Ätzlö ¬ sung verwendet, Chlorgas wird darin mittels Elektrolyse be ¬ reitgestellt. Der Einsatz von Alkalihydroxiden wie Kaliumhyd- roxid und damit verbundene Verunreinigungseinträge entfallen ebenso wie das zugehörige Spülen. Auf diese Weise können zwei Prozessschritte eingespart und der Aufwand für die Prozessfüh ¬ rung infolgedessen erheblich reduziert werden. Bei einem anderen Anwendungsbeispiel der Erfindung werden po ¬ röse Siliziumschichten auf Siliziumscheiben mit der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung hergestellt. Im Weiteren können die ¬ se porösen Siliziumschichten teilweise zurückgeätzt oder auf ¬ geweitet werden. Unter dem Begriff des Aufweitens ist dabei eine Vergrößerung der Poren der porösen Siliziumschichten zu verstehen. Sowohl das teilweise Zurückätzen, welches eine Ver ¬ ringerung der Dicke der porösen Siliziumschichten zur Folge hat, wie auch das Aufweiten der porösen Schichten können auf ¬ wandsgünstig mittels den in den Figuren 1 oder 3 dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung realisiert werden. Grund ¬ sätzlich können die porösen Siliziumschichten auch mittels an ¬ derer Verfahren beziehungsweise Vorrichtungen hergestellt wer ¬ den, ehe sie in vorteilhafter Weise mittels der Erfindung, insbesondere mittels den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 oder 3, teilweise zurückgeätzt oder aufgeweitet werden.

Ferner ermöglicht die Erfindung es, im Rahmen einer Herstel ¬ lung von Siliziumsolarzellen erzeugte Emitterdotierungen in einer Durchlaufanläge aufwandsgünstig lokal zu entfernen und auf diese Weise einen elektrischen Kurzschluss des Bauelements zu vermeiden. Dieses Vorgehen wird häufig als Kantenisolierung bezeichnet. Eine zu diesem Zweck dienende Variante der Erfin ¬ dung sieht zunächst ein einseitiges Ätzen der Siliziumscheiben vor, wobei als Behandlungslösung eine Fluorwasserstoff und Chlorwasserstoff enthaltende, wässrige Lösung verwendet wird, in welcher mittels der Elektrolyse das Chlorgas bereitgestellt wird. Dieses einseitige Ätzen kann beispielsweise mit der in Figur 1 oder der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung reali- siert werden. Die Emitterdotierung wird dabei von der Unter ¬ seite der Siliziumscheiben zumindest teilweise entfernt. Im Weiteren werden die Siliziumscheiben in der Durchlaufanläge gespült, ehe sie in der Durchlaufanläge in einem weiteren Be ¬ handlungsschritt an Ihrer gesamten Oberfläche ein weiteres Mal erfindungsgemäß behandelt werden. Bei diesem weiteren Behand ¬ lungsschritt kommt wiederum eine wässrige Behandlungslösung zum Einsatz, welche Fluorwasserstoff und Chlorwasserstoff ent ¬ hält und in welcher Chlorgas mittels Elektrolyse bereitge ¬ stellt wird. Bei diesem Behandlungsschritt werden an derjeni- gen Seite der Siliziumscheiben, an welcher zuvor die Emitter ¬ dotierung zumindest teilweise entfernt wurde, verbliebene Res ¬ te der Emitterdotierung entfernt. Sind keine Reste der Emit ¬ terdotierung verblieben, wird diese Seite der Silziumscheibe gereinigt. An den übrigen Seiten der Siliziumscheiben wird bei dem weiteren Behandlungsschritt eine während des Herstellens der Emitterdotierung ausgebildete Silikatglasschicht, bei ¬ spielsweise eine Phosphor- oder Borsilikatglasschicht, ent ¬ fernt. Zusätzlich kann dabei erforderlichenfalls ein mittels der Emitterdotierung ausgebildeter Emitter teilweise zurückge- ätzt werden, um dessen Profil zu optimieren. Der beschriebene weitere Behandlungsschritt kann beispielsweise mittels der an ¬ hand Figur 1 erläuterten Vorrichtungsvariante oder mittels der anhand Figur 2 illustrierten Vorrichtungsvariante realisiert werden. Nach dem weiteren Behandlungsschritt folgt vorteilhaf- terweise in der Durchlaufanläge ein weiterer Spülschritt, wel ¬ cher üblicherweise in Wasser und insbesondere in deionisiertem Wasser durchgeführt wird. Bezugszeichenliste

10 Prozessbecken

11 Überlauf

12 Ätzlösung mit gelöstem Chlorgas

13 Flüssigkeitsspiegel

14 Anode

16 Kathode

18 Stromquelle

19 Boden

20 Vorlagetank

21 vertiefter Bereich

22 Auffanghaube

23 Trennwand

24 Wasserstoffgas

26 Chlorgas

28 Lochleiste

30 Fluidpumpe

32a Vakuumpumpe

32b Vakuumpumpe

33 Zuführleitung

34 Lochleiste

36 Innenbeckenwandung

37 Innenbereich

40 Außenbereich

42 Rohrleitung

44 Öffnung

46 Verteilvorrichtung

48 Rückführleitung

49 Absaughaube

50 Chlorgasrückführleitung

51 Chlorgassammelleitung

52 Abführleitung Wasserstoff

53 AbluftaufbereitungsVorrichtung Gehäuse

Gehäuseabluft

AbluftaufbereitungsVorrichtung

Prozessbecken

Innenbecken

Innenbereich

Außenbereich

Siliziumscheibe

Verteilerplatte

Wärmetauscher

Rohrleitung

Prozessbecken

a Innenbecken

b Innenbecken

a Innenbereich

b Innenbereich

Außenbereich

Anode

Kathode

a Auffanghaube

b Auffanghaube

Transportrolle

Rohrleitung

Transportrichtung

Anode leitung

Kathodenleitung

MessVorrichtung

RegelVorrichtung

Luftmesser