Ätzen

Das Nassätzen ist ein Prozess zur Materialentfernung, bei dem flüssige Chemikalien oder Ätzmittel verwendet werden, um Materialien von verschiedenen Substraten zu entfernen.  Aktive Ätzstoffe interagieren mit der Struktur des zu ätzenden Materials, und es kommt zur Auflösung des Materials. Das Nassätzen kann bei Metallen, Glas, Silizium, Verbindungshalbleitermaterialien und anderem angewandt werden. RENA bietet eine breite Palette von Anlagen für saures und alkalisches Ätzen für verschiedene Substrate und Branchen.

 

Ätzen für die Solarzellenherstellung

Bei der Herstellung von Solarzellen gibt es mehrere Arbeitsschritte, die einseitige leistungsstarke Nassätzprozesse in Kombination mit zusätzlichen Anforderungen wie hohem Durchsatz oder geringem Chemikalienverbrauch erfordern.

 

Der Diffusionsprozess bei der Herstellung von PERC-Zellen soll den „Emitter“ (Pluspol) auf der Vorderseite der Solarzelle bilden. Auf der Rückseite sollte keine Emitterschicht vorhanden sein, die einen Minuspol in der Zelle bildet. Dennoch wird der Hochtemperatur-Diffusionsprozess beide Seiten betreffen, was zu einem Kurzschluss in der fertigen Solarzelle führen würde. Um den diffundierten Bereich auf der Rückseite der Solarzelle zu entfernen, wird ein einseitiger Ätzprozess durchgeführt – die sogenannte „Kantenisolierung“.

RENAs patentierter einseitiger Ätzprozess und zahlreiche Verbesserungen erreichen hohe Selektivitäten zwischen geätzter und nicht geätzter Seite, in Verbindung mit einer Vielzahl von Ätzprozessen. Die RENA NIAK-Plattform führt Prozesse für die „klassische“ saure Kantenisolierung und Polieren mit einer Mischung aus HF/HNO3 durch. Angesichts der wachsenden und sehr unterschiedlichen Anforderungen an neue Zellenkonzepte bietet RENA leistungsstarke Polierprozesse mit heißem KOH für das PERC-Zellen-Konzept und spezifische Präzisionsprozesse wie heißes alkalisches einseitiges Ätzen für Bereiche mit Polysilizium-Ablagerungen und diffundierte Bereiche in fortschrittlichen Zellenkonzepten (z. B. TOPCon).

Glasätzen

Das Material Glas bietet zahlreiche Vorteile wie hohe chemische und thermische Beständigkeit, Biokompatibilität, einen breiten optischen Übergangsbereich sowie eine geringe optische Absorption. All dies macht Glas zu einem wichtigen Material für viele Anwendungen. Entsprechend groß ist die Vielfalt an Glastypen und -zusammensetzungen für bestimmte Anwendungsbereiche wie Life Sciences, Optik, Halbleiter und Displays.

Üblicherweise werden nasschemische Ätzprozesse eingesetzt, um in Glas definierte Strukturen zu erzeugen, es dünner zu machen, zu polieren oder zu texturieren. Viele Anwendungen in der Optik-, Mikrofluidik- und Halbleiterbranche erfordern definierte Strukturen, die in einem aus der Siliziumverarbeitung übernommenen Mikrofabrikationsprozess erzeugt werden können.

Im Allgemeinen werden Glasflächen durch Masken geschützt, während die ungeschützten Stellen geätzt werden. Hierzu wird üblicherweise Flusssäure oder eine Kombination von Säuren genutzt. Flusssäure löst die Oxidnetzwerkstruktur von Glas sehr effizient auf. Das Angebot von RENA für Anlagen zur Glasstrukturierung reicht von kleinen Anlagen im Labormaßstab bis hin zu Anlagen für die Großserienfertigung.

Aufgrund ihrer speziellen Zusammensetzung erfordern manche Glasarten andere Ätzchemikalien. Dies ist beispielsweise beim alkalischen Ätzen von Displayglas der Fall. Der Prozess liefert ein gutes Ätzergebnis des Glases, häufig verlaufen die Reaktionen aber langsam und sind daher wirtschaftlich wenig attraktiv. Eine Lösung für diese Art von Prozess ist das Heißätzen, durch das der Ätzprozess deutlich beschleunigt werden kann. RENA bietet Anlagen für die Durchführung alkalischer Heißätzprozesse bei bis zu 170 °C.

Ätzen von Zahnimplantaten

Heutzutage gelten Dentalimplantate als Standardverfahren in der Zahnmedizin, um fehlende Zähne zu ersetzen. Ein Dentalimplantat ist ein chirurgischer Träger, der im Knochen verankert wird und sich innerhalb weniger Monate mit dem Knochen verbindet. Es ist nachgewiesen, dass die Rauheit der Oberfläche von Zahnimplantaten die Osseointegration, die Integration des Implantats in den Knochen, beeinflusst. Daher nutzen zahlreiche Hersteller von Implantaten besondere Oberflächenbehandlungen,

 

um die Rauheit der Implantatoberfläche zu erhöhen. Einer der häufigsten Prozesse zum Anrauen ist das Säureätzen.

Die Produktionsanlagen von RENA sind auf nasschemische Verfahren wie das Ätzen, Konditionieren, Passivieren, Reinigen und Anodisieren von Dentalimplantaten ausgelegt und vereinen die verschiedenen Oberflächenbehandlungsschritte in einer kompakten und modular konstruierten Maschine.

SVP Technology & Innovation
Dr. Holger Kühnlein
ZuständigZuständig für folgende Länder:
Weltweit