[发明专利]电化学蚀刻设备与电镀设备

说明书

技术领域

本发明是有关于一种用于电化学技术的设备，且特别是有关于一种电化学蚀刻设备与电镀设备。

背景技术

电化学技术是有关电能与化学能交互变化作用及转换过程，例如电镀、电化学蚀刻等。

以目前用来降低太阳能电池制造成本的非切割芯片工艺为例，其中需要通过电化学蚀刻来进行多孔硅蚀刻的步骤。虽然多孔硅蚀刻在单一芯片的实验上非常容易，但是当多片芯片要同时进行时，困难度就高许多，原因有三点，第一是蚀刻溶液是氢氟酸，因此电极只能用白金，使用传统设计时，白金电极的用量庞大，再加上白金昂贵，白金用量的价格几乎就同等于一台设备的造价，成本考虑上来说不可行。第二个原因是电流必须贯穿芯片才能达到多孔硅蚀刻的目的，如果电流未贯穿芯片就由溶液中先行短路，蚀刻就不会进行，因此芯片与芯片之间需要把蚀刻液隔绝，这在量产型设备制造上有困难。第三个原因是气泡问题，硅芯片的电化学蚀刻会产生大量的气泡，这些气泡会造成蚀刻的不均匀，因此设备设计上必须考虑到气泡排除的问题。

近年来许多研究机构均有进行非切割芯片电池的相关研究，但是发表文献中仅看见实验结果，这是因为实验大多是使用单一芯片进行实验，不会同时使用大量的芯片进行。

发明内容

本发明提供一种电化学蚀刻设备，适用于量产化并降低成本、均匀电流分布、消除气泡与避免短路。

本发明另提供一种电镀设备，能使电镀液浓度均匀而达到镀膜均匀的 效果，并避免短路。

本发明的电化学蚀刻设备可对一基板进行电化学蚀刻，所述基板具有一第一表面和一第二表面。所述电化学蚀刻设备包括蚀刻溶液喷洒头、基板载台、第一与第二电极。第一电极设置于蚀刻溶液喷洒头内为负极(阴极)，通过第一电极提供电流至蚀刻溶液喷洒头内的蚀刻溶液。基板载台则相对蚀刻溶液喷洒头配置。第二电极设置于基板载台上为正极(阳极)。在上述基板设置于第二电极上时，使基板的第一表面与第二电极电性接触，且自蚀刻溶液喷洒头喷洒出的蚀刻溶液能自然流经基板的第二表面并自基板载台的边缘流下。

在本发明的一实施例中，上述第一电极例如白金电极或银电极。

在本发明的一实施例中，上述蚀刻溶液例如氢氟酸与醇类的混合水溶液。

在本发明的一实施例中，上述蚀刻溶液喷洒头与基板载台的材料包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚二氟乙烯(PVDF)、全氟烷氧基树酯(PFA)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)或高密度聚乙烯(HDPE)。

在本发明的一实施例中，上述蚀刻溶液喷洒头与上述第二电极之间距，控制在能使蚀刻溶液于基板的第二表面形成的液膜不间断。

在本发明的一实施例中，上述蚀刻溶液喷洒头具有数个喷洒开口或数个喷嘴。

在本发明的一实施例中，上述基板包括硅芯片、锗芯片、硅锗芯片或砷化镓芯片。

本发明的电镀设备可对一基板进行电镀，所述基板具有一第一表面和一第二表面。所述电镀设备包括电镀液喷洒头、基板载台、第一与第二电极。第一电极设置于电镀液喷洒头内为正极(阳极)，通过第一电极提供电流至电镀液喷洒头内的电镀液。基板载台则相对电镀液喷洒头配置。第二电极设置于基板载台上为负极(阴极)。在上述基板设置于第二电极上时，使基板的第一表面与第二电极电性接触，且自电镀液喷洒头喷洒出的电镀液能自然流经基板的第二表面并自基板载台的边缘流下。

在本发明的另一实施例中，上述电镀液喷洒头具有数个喷洒开口或数个喷嘴。

在本发明的另一实施例中，上述电镀液喷洒头与上述第二电极的间距，控制在能使电镀液于基板的第二表面形成的液膜不间断。

在本发明的另一实施例中，上述第一电极的材料为欲镀在基板的第二表面上的金属材料。

在本发明的各个实施例中，上述基板的面积可大于第二电极的面积。

在本发明的各个实施例中，上述基板载台包括至少一吸附口，通过对吸附口抽气以真空吸附基板。

在本发明的各个实施例中，上述基板载台还可包括至少一排气口，设置于较吸附口的位置更靠基板载台的边缘的部位。

在本发明的各个实施例中，上述设备还可包括O型环(O-ring)，围绕第二电极并设在基板与基板载台之间，以防止蚀刻溶液或者电镀液被上述吸附口吸入。

在本发明的各个实施例中，上述设备还可包括溶液承接装置，用以承接自基板载台的边缘流下的蚀刻溶液或者电镀液。

在本发明的各个实施例中，上述设备还可包括溶液储存槽，用来储存上述蚀刻溶液，并通过帮浦压力将蚀刻溶液或者电镀液自溶液储存槽输送到上述喷洒头。