Dünnere Wafer senken Kosten

Viel dünner als ein Wafer, aber dicker als Dünnschicht – die kalifornische Firma Silicon Genesis preist ihre jüngst präsentierte Entwicklung als Siliziumfolie. Es sei ihr gelungen, von einem monokristallinen Siliziumblock Scheiben abzuschneiden, die nur zwanzig Mikrometer (0,02 Millimeter) dünn sind, bei einem Querschnitt von 125 Millimeter zum Quadrat. Damit sind sie deutlich dünner als die rund 200 Mikrometer dicken Wafer, die zurzeit in Standardsolarzellen verbaut werden. Dabei geht seit Jahren der Trend zu immer dünneren Wafern, um Siliziummaterial zu sparen und Kosten zu senken. Das macht die Technologie von Silicon Genesis besonders interessant.

Üblicherweise gewinnen Hersteller die Wafer, indem sie Siliziumblöcke zersägen. Dabei geht nicht nur rund die Hälfte des Siliziums als Sägeschnitt verloren und muss recycelt werden, was die Kosten treibt. Mit dem Sägeprozess kann man auch keine beliebig dünnen Scheiben herstellen. Silicon Genesis nutzt für seine Wafer dagegen den selbst entwickelten Polymax-Prozess, der ohne Säge auskommt. Stattdessen bestrahlt die Firma den Siliziumblock von oben mit einem Strahl aus Protonen und stellt deren Geschwindigkeit so ein, dass sie genau in der Ebene unter der Oberfläche zum Stillstand kommen, in der der Block gespalten werden soll. Danach führt sie mit einem thermischen Prozess einen kontrollierten Bruch in dieser Ebene herbei. Damit können nicht nur dünnere Scheiben abgeschnitten werden als mit einer Säge. Es fällt auch kein Sägeschnitt an.(MF)