Ionenkanon ‘zaagt’ ultradunne wafers zonder verliezen

Een Amerikaanse start-up uit Silicon Valley heeft een ingenieuze manier bedacht om zeer dunne wafers te produceren zonder zaagverliezen. Door met een ionenkanon een laag waterstof net onder het oppervlak van een stuk silicium te implanteren en vervolgens te verwarmen, scheurt er onder druk van het zich vormende waterstofgas een plakje af. De methode maakt zonnecelproductie tot wel vijftig procent goedkoper, en is ook geschikt voor led- en CMos-wafers, claimt uitvinder Twin Creeks Technologies.

Wafers worden gewoonlijk met een metalen draad gezaagd van een groot cilindrisch eenkristal, de zogenaamde ingot. Bij dit proces gaat tot wel zeventig procent van het materiaal verloren als ’zaagsel‘, dat tot overmaat van ramp niet kan worden hergebruikt door vervuiling met schuurmiddelen. Mede door de verliezen is er een limiet aan hoe dun een wafer kan worden gezaagd. Een dikte in de buurt van tweehonderd micrometer is momenteel gebruikelijk voor zonnecellen.

Twin Creeks denkt dat dat gemakkelijk kan worden gereduceerd tot twintig micrometer. Hun apparaat de Hyperion (filmpje) implanteert de laag waterstof in een drie millimeter dikke plak, waarna een robotarm deze naar een oven transporteert. Het fragiele plakje dat afbreekt na verwarming wordt aangebracht op een flexibel dragermateriaal, waarna de oorspronkelijk plak het proces opnieuw kan ondergaan.