Проблемы при обработке кремниевых пластин и обращении с ними

Известно, что фотоэлектрические системы или солнечные модули, которые состоят из соединения отдельных солнечных элементов, играют важную роль в возобновляемых источниках энергии. Потенциал солнечной энергии огромен, и благодаря дальнейшему развитию солнечных технологий эффективность уже может быть значительно увеличена. Самым важным полупроводниковым материалом для изготовления солнечных элементов является кремний.

Повреждение часто происходит во время производства и дальнейшей обработки кремниевых пластин. Помимо простоев и дополнительных операций по очистке, а также переналадок возрастают материальные и технологические затраты. Чем плавнее обработка, тем меньше вероятность того, что материал потрескается или сломается.

Левитирующий субстрат

Кроме того, обе стороны пластины теперь часто покрываются, как, например, в технологии гетероперехода, для повышения эффективности. В результате процессы обработки также становятся все более требовательными, чтобы избежать следов, царапин или частиц. Используя запатентованный ультразвуковой подшипник ZS-Handling, подложки могут равномерно плавать в воздушной пленке, создаваемой вибрациями, и, таким образом, удерживаться без контакта во время работы. Благодаря сочетанию отрицательного давления и ультразвука силы притяжения и отталкивания действуют одновременно на заготовку, удерживая ее на некотором расстоянии даже при транспортировке сверху.

Как работает ультразвуковая технология?

Ультразвуковое движение так называемого сонотрода создает поддерживающую газовую пленку (воздух или технологический газ) между поверхностью сонотрода и подложкой. Подложка плавает на образовавшейся газовой пленке на расстоянии 10–150 микрон, в зависимости от области применения. Таким образом предотвращается любой механический контакт с поверхностью.

В сочетании с отрицательным давлением и результирующим уравновешиванием сил (притягивающее из-за отрицательного давления и отталкивающее из-за ультразвука и силы веса) становится возможным обращение или захват сверху без контакта.

Физика ультразвукового подшипника определяется динамикой потока. Давление газа в зазоре между заготовкой и вибрирующей поверхностью увеличивается из-за циклического сжатия и декомпрессии тонкой газовой пленки. Следовательно, необходимо реализовать однородный образец колебаний, чтобы генерировать постоянные плавающие силы по всему сонотроду. Вибрации не передаются на подложки и не приводят к повреждению материала подложки.

Преимущества

Благодаря силам отталкивания ультразвукового подшипника подложка может поддерживаться без трения даже на очень высоких скоростях. В сочетании с вакуумом одновременно могут применяться силы притяжения, что позволяет управлять им сверху. Кроме того, с помощью этой техники гибкие материалы можно «сглаживать» бесконтактно, то есть их можно удерживать в однородном, ровном положении.

Принцип работы подъемно-транспортных систем ZS-Handling аналогичен принципу действия обычных пневматических подшипников, но подача сжатого воздуха не требуется. Это означает, например, что в условиях чистой комнаты ламинарный воздушный поток - в отличие от захватов Бернулли - не нарушается высокими скоростями потока, и никакие частицы не могут проникать через внешний воздух или по трубам. Кроме того, можно сэкономить на расходах на подачу сжатого воздуха на производственных линиях.

Избегая контакта с поверхностью и динамической турбулентности в окружающем газе, никакие повреждения, микротрещины, микротрещины или загрязнения не могут повредить подложку. Обработка обработанных поверхностей или поверхностей с покрытием возможна бесконтактно, что обеспечивает большую степень свободы в процессе и конструкции станка. Во время работы также достигается высокая плоскостность подложки.

Системы могут использоваться во всех атмосферных процессах и в процессах с частичным вакуумом до 20%. Это требует меньше ресурсов, таких как энергия или сжатый воздух, по сравнению со стандартным воздушным подшипником. Это положительно сказывается на балансе энергии и затрат на транспортировочные системы ZS-Handling.