新工具缩短加工时间,简化了太阳能电池的硅等硅片的抛光物品

没有硅就没有计算机工业,因为大多数计算机芯片都是由这种半导体材料组成的。太阳能电池也是如此:它们也主要以硅为基础。单晶被切成大约一毫米厚的圆片,专家称之为晶圆片。它们的表面必须像玻璃一样光滑;不规则性可能只有几纳米宽,也就是不到一根头发的万分之一。因此,在从一个大的硅单晶中切割出来之后,晶圆必须被研磨和抛光。

到目前为止,在抛光后,表面是否变得充分平滑。如果没有,该工具必须重新连接,并且重复过程 - 耗时的程序。此外,该工具在安装时可以容易地刻录硅。发生这种情况时,必须加工整个晶片的昂贵材料,直到表面甚至是。

研究人员在夫琅和费工厂操作和自动化研究所IFF马格德堡(Magdeburg)开发了一种抛光工具,可以持续控制晶圆片上的压力——甚至在抛光过程中。其革命性的特点:集成了多个压电传感器和压电片。如果在抛光过程中遇到杂质或材料缺陷,它会增强工具对材料表面的压力。压电传感器进行一定程度的压缩,并将这种机械压力转换为电压。这反过来又指示施动器改变工具对硅的压力,并去除不均匀的斑点。Fraunhofer IFF项目经理Susan Gronwald说:“主要的挑战是将传感器和作用器集成在一起,使工具表面不受影响,同时传感器又足够接近被加工的表面。”抛光工具的另一个优点是:它由三个互相嵌在一起的环组成,这样就可以用与内部不同的压力来研磨晶圆的边缘。

这种新工具缩短了加工时间,简化了光学玻璃镜片的抛光过程。“直到现在,材料加工时的压力还无法在这里测量,”这位专家说。“因此,必须一次又一次地将镜片从抛光过程中取出,用激光检查表面。最后的抛光是手工完成的。”传感器辅助磨削系统已经在工业上应用了很短的时间。

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