DE102008059813A1

DE102008059813A1 - Laser-Scribing-System zum Strukturieren von Substraten für Dünnschichtsolarmodule

Info

Publication number: DE102008059813A1
Application number: DE102008059813A
Authority: DE
Inventors: Johann Peter Dr. Ferarić; Rüdiger Dr. Hack
Original assignee: LSS LASER SCRIBING SYSTEMS AG
Current assignee: FERARIC', JOHANN PETER, DR. ING., DE
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-12-01
Publication date: 2010-01-21
Also published as: DE112009001701A5; CN102105259B; DE112009001701B4; WO2010006589A3; US20110111576A1; WO2010006589A4; WO2010006589A2; CN102105259A; US8263902B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Laser-Scribing-System zum Strukturieren von Substraten mit einem Tisch zum Aufnehmen mindestens eines Substrats, mindestens einem Trägerkörper, der parallel zur und beabstandet vom Tisch angeordnet ist und mindestens einer an einer bewegbaren Einheit befestigten Laservorrichtung zum Erzeugen von Scribing-Spuren auf dem Substrat. Dabei ist der Trägerkörper gegenüber dem Tisch so angeordnet, dass die dem Trägerkörper zugeordnete bewegbare Einheit Bewegungen auf dem Trägerkörper in der Richtung der Scribing-Spuren ausführen kann. Die bewegbare Einheit weist dabei zusammen mit der Laservorrichtung eine Masse auf, die wesentlich kleiner als die Masse des Trägerkörpers ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Laser-Scribing-System zum Strukturieren von Substraten nach dem Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1, wie dieses aus dem Dokument WO 2008/056116 A1 bekannt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Strukturieren eines Substrats mittels eines solchen Laser-Scribing-Systems so wie ein Herstellverfahren für ein Dünnschichtsolarmodul mit mindestens einem mittels des Verfahrens strukturierten Substrat.
Laser-Scribing-Systeme zur Strukturierung von Substraten für Dünnschichtsolarmodule sind bekannt. Sie dienen der Reihenverschaltung der einzelnen Solarzellen dadurch, dass durch Laserstrahlen eine Trennung in einzelnen Segmenten der auf dem Substrat aufgebrachten leitenden Schichten erfolgt.
Aus dem Dokument WO 2008/056116 A1 ist ein Laser-Scribing-System zum Strukturieren von Substraten für Dünnschichtsolarmodule bekannt, bei dem ein beschichtetes Substrat für Dünnschichtsolarmodule auf einen beweglichen Tisch positioniert ist, der lineare Bewegungen in einer ersten Richtung x und einer Gegenrichtung der ersten Richtung –x ausführen kann. Dabei ist mindestens eine optische Einheit vorhanden, die einen Laserstrahl auf die Oberfläche des Substrats umlenkt und auf die Oberfläche des Substrats fokussiert oder in mehreren Laserstrahlen teilt und diese dann auf die Oberfläche des Substrats fokussiert. Die optische Einheit ist an einer bewegbaren Einheit befestigt, die beweglich auf einem Portal gelagert ist. Die bewegbare Einheit kann lineare Bewegungen in einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung y und in einer Gegenrichtung der zweiten Richtung –y ausführen. Durch die Bewegung des Tisches in der ersten Richtung x wird auf dem Substrat mindestens eine Scribing-Spur in der ersten Richtung x erzeugt. Nachdem die mindestens eine Scribing-Spur entlang der gesamten Länge des Substrats erzeugt worden ist, wird die bewegbare Einheit in der zweiten Richtung y bewegt und in einer anderen Position gebracht. Anschließend wird der Tisch in der Gegenrichtung der ersten Richtung –x bewegt. Dabei entsteht mindestens eine weitere Scribing-Spur die parallel zu der mindestens einen davor erzeugten Scribing-Spur verläuft. Auf dieser Weise kann das gesamte Substrat mit Scribing-Spuren versehen werden.
Ein ähnliches Laser-Scribing-System ist auch das Laser-Scribing-System JENOPTIK-VOTAN^TM G des Unternehmens JENOPTIK Automatisierungstechnik GmbH, Konrad-Zuse-Strasse 6, 07745 Jena, Deutschland.
Das Laser-Scribing-System JENOPTIK-VOTAN^TM G ist für relativ kleine Substrate mit Außenabmessungen von 1,1 Meter Breite und 1,4 Meter Länge ausgelegt. Der bewegliche Tisch ist hier auf einem Granit – Block aufgebracht und kann Bewegungen in der ersten Richtung x und in der Gegenrichtung der ersten Richtung –x durchführen. Eine Laser-Vorrichtung ist hier an einer bewegbaren Einheit befestigt, der einen Schlitten umfasst, der auf einem Portal beweglich gelagert ist. Der Schlitten kann lineare Bewegungen in einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung y und in einer Gegenrichtung der zweiten Richtung –y entlang des Portals ausführen. Hier können auf einem Substrat Scribing-Linien in der ersten Richtung x und in der Gegenrichtung der ersten Richtung –x erzeugt werden.
Ein Laser-Scribing-System der oben erwähnten Art wird sehr schwer ausgeführt, um die entstehenden Systemschwingungen zu dämpfen. Üblicherweise werden z. B. Granitsteine zur Beschwerung benutzt. Da auf diesen Steinen Führungseinheiten für die linearen Bewegungen des Tisches und/oder des Portals montiert sind, müssen diese Steine zudem sehr genau gefertigt werden. Die Herstellungskosten für derart große und genau gefertigte Granitsteine sind daher sehr hoch. Beim späteren Transport zu den Kunden erhöhen sich wegen des hohen Gewichtes der eingesetzten Granitsteine zusätzlich die Transportkosten.
Zur Erzeugung der langen Scribing-Spuren werden bei den heute üblichen Laser-Scribing-Systemen entweder der Tisch mit dem aufgespannten Substrat oder das Portal mit der Laser-Vorrichtung in der ersten Richtung x und in der Gegenrichtung der ersten Richtung –x bewegt. Die bewegten Massen in der Richtung der Scribing-Spuren sind daher sehr hoch (sowohl die Masse der eingesetzten Tische als auch die Masse der eingesetzten Portale sind deutlich über 100 kg).
Aufgrund der hohen bewegten Massen werden Vibrationen innerhalb des Laser-Scribing-Systems durch die hohen Anfahr- und Abbremskräfte erzeugt. Da Vibrationen innerhalb des Laser-Scribing-Systems die Gleichmäßigkeit der Führung der von den vorhandenen Laservorrichtungen erzeugten Laserstrahlen und damit die Genauigkeit und die Qualität der erzeugten Scribing-Spuren negativ beeinflussen, müssen die Tische oder die Portale der bestehenden Laser-Scribing-Systeme oftmals deutlich langsamer gefahren werden, was jedoch zur Lasten der Produktivität fehlt.
Ergänzend werden die auftretenden Vibrationen durch die Verwendung von großen Massen wie z. B. von Granit gedämpft, was wiederum hohe Kosten wie z. B. hohe Komponenten- und Transportkosten verursacht.
Durch den Einsatz eines beweglichen Tisches steigt der Platzbedarf solcher Laser-Scribing-Systeme deutlich an.
Die genannten Probleme werden sich beim Einsatz der heute üblichen Laser-Scribing-Systeme verstärken, wenn in Zukunft vermehrt größere und zugleich dünnere Substrate zu verarbeiten sein werden. Dabei werden die zu bewegenden Massen und damit die Vibrationsneigung deutlich zunehmen. Die erforderlichen Außenmaße werden bei der Verwendung der heute üblichen Laser-Scribing-Systeme, die einen beweglichen Tisch umfassen, deutlich steigen. Da die zu strukturierenden Substrate sehr häufig Glassubstrate sind, wird in der Zukunft wegen der ständigen Bewegung des Tisches die Gefahr der Zerstörung des Substrats durch Glasbrüche während der Strukturierung von größeren und zugleich dünneren Glassubstraten deutlich ansteigen. Die Herstellkosten der Laser-Scribing-Systeme werden sich mit der Verwendung von deutlich größeren Granitblöcken deutlich erhöhen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Laser-Scribing-System mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1 so auszubilden, dass eine erhöhte Genauigkeit und Qualität der damit realisierten Scribing-Spuren auf einem Substrat erreicht werden und eine Minimierung der Zerstörungsgefahr des Substrates während des Strukturierens dieses Substrats mittels des erfindungsgemäßen Laser-Scribing-Systems erzielt wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Laser-Scribing-System nach Anspruch 1 gelöst.
Ein entsprechendes Verfahren zum Strukturieren eines Substrats und ein Dünnschichtsolarmoduls mit mindestens einem mittels des erfindungsgemäßen Laser-Scribing-Systems strukturierten Substrat bilden jeweils den Gegenstand eines Nebenanspruchs.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Laser-Scribing-System zum Strukturieren von Substraten umfasst einen Tisch zur Aufnahme mindestens eines Substrats, mindestens einen Trägerkörper, der beabstandet von dem Tisch angebracht ist, der so ausgebildet ist und gegenüber dem Tisch so positioniert ist, dass seine senkrechte Projektionsfläche in der Ebene mit dem Tisch eine Teilfläche des Tisches bildet oder insbesondere überlappt, mindestens eine an einer dem Trägerkörper zugeordneten bewegbaren Einheit befestigte Laservorrichtung zum Erzeugen von Scribing-Spuren auf dem Substrat in einer ersten Richtung x und in einer Gegenrichtung der ersten Richtung –x, wobei die bewegbare Einheit an dem Trägerkörper so angebracht ist, dass die bewegbare Einheit auf dem zugeordneten Trägerkörper lineare Bewegungen ausführen kann.
Das besondere an dem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System ist, dass der Trägerkörper gegenüber dem Tisch so angeordnet ist, dass die zugeordnete bewegbare Einheit auf dem Trägerkörper Bewegungen in der ersten Richtung (x) und in der Gegenrichtung der ersten Richtung (–x) ausführen kann und zusammen mit der Laservorrichtung eine Masse aufweist, die wesentlich kleiner als die Masse des Trägerkörpers ist.
Da die Bewegungen zum Erzeugung von Scribing-Spuren von der bewegbaren Einheit mit der Laser-Vorrichtung ausgeführt werden, ist die bewegte Masse bei der Erzeugung von Scribing-Spuren in Richtung der Scribing-Spuren sehr gering. Das ist vorteilhaft, da die Laser-Vorrichtungen schnell und in wechselnder Richtung zum Erzeugen der Scribing-Spuren bewegt werden müssen.
In dem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System entstehen kaum Vibrationen während des Erzeugens der Scribing-Spuren. So werden Scribing-Spuren mit einer hohen Qualität erzeugt, die jeweils sehr genau entlang einer vorbestimmten Bahn, wie z. B. einer Gerade verlaufen.
Da beim Erzeugen von Scribing-Spuren sehr kleine Massen in Richtung der Scribing-Spuren bewegt werden und deswegen kaum Vibrationen durch die Anfahr- und Abbremskräfte erzeugt werden, muss das erfindungsgemäße Laser-Scribing-System nicht zusätzlich erschwert werden, was wiederum viele Kosten wie Komponenten- und Transportkosten erspart.
Weil bei der Bewegung einer kleinen Masse kaum Vibrationen entstehen, können die von den eingesetzten Laservorrichtungen generierten Laserstrahlen gleichmäßig und mit einer hohen Geschwindigkeit gefahren werden. Dadurch können kostengünstig in kürzester Zeit viele Scribing-Spuren auf einem Substrat erzeugt werden, die jeweils sehr genau entlang einer vorbestimmten Bahn, wie z. B. einer Gerade verlaufen.
Bei dem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System kann mindestens einen Trägerkörper einfach und kostengünstig realisiert werden, durch die Verwendung eines Portals, der gegenüber des Tisches so angeordnet wird, dass seine Längsachse sich parallel zu der ersten Richtung x erstreckt.
Bei dem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System kann mindestens eine bewegbare Einheit einfach und kostengünstig durch die Verwendung eines Schlittens realisiert werden, der eine Form aufweist, die lineare Bewegungen des Schlittens entlang der Längsachse des zugeordneten Portals ermöglicht, und der auf dem Portal entsprechend positioniert wird. Der eingesetzte Schlitten hat zusammen mit der daran befestigten Laservorrichtung insbesondere eine Masse von etwa 20 kg. Das würde bedeuten, dass die bewegte Masse beim Erzeugen der Scribing-Spuren in Richtung der Scribing-Spuren weniger als ein fünftel der Masse des zugeordneten Portals beträgt, der mehr als 100 kg wiegt.
Vorzugsweise ist der Schlitten in dem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System einfach und kostengünstig von einem Linearmotor angetriebenen.
Insbesondere umfassen der Schlitten und/oder der Linearmotor des erfindungsgemäßen Laser-Scribing-Systems jeweils mindestens ein erstes programmierbares Element, das an einer ersten und von einer ersten Steuervorrichtung anschließbar und steuerbar ist. Dadurch können die Bewegungen des Schlittens entlang der Längsachse des zugeordneten Portals genau vorbestimmt und von der ersten Steuervorrichtung gesteuert werden, wodurch Scribing-Spuren auf dem Substrat erzeugt werden können, die jeweils einen sehr genauen Verlauf entlang einer vorbestimmten Bahn aufweisen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Tisch eine erste Positionierungsvorrichtung, mittels der der Tisch gegenüber dem Trägerkörper sprunghafte oder kontinuierliche Bewegungen in einer zu der ersten Richtung x senkrechten zweiten Richtung y und in einer Gegenrichtung der zweiten Richtung –y ausführen kann. Insbesondere kann dabei mindestens ein Trägerkörper eine zweite Positionierungsvorrichtung umfassen, mittels der der Trägerkörper gegenüber dem Tisch sprunghafte oder kontinuierliche Bewegungen in einer zu der ersten Richtung x senkrechten zweiten Richtung y und in einer Gegenrichtung der zweiten Richtung –y ausführen kann.
Um die einzelnen Scribing-Spuren zu erzeugen, wird der mit dem Substrat beladene Tisch mittels der ersten Positionierungsvorrichtung oder der Trägerkörper mittels der zweiten Positionierungsvorrichtung in der zweiten Richtung y oder in der Gegenrichtung der zweiten Richtung –y, d. h. quer zur Richtung der Scribing-Spuren verfahren. Sowohl der beladene Tisch als auch der Trägerkörper sind deutlich schwerer als die bewegbare Einheit mit der Laser-Vorrichtung. Die erste und die zweite Positionierungsvorrichtung sind insbesondere so ausgebildet, dass eine Bewegung des Tisches oder des Trägerkörpers quer zur Richtung der Scribing-Spuren durch einzelne diskrete Sprünge am Anfang jeder neuen Scribing-Spur erzeugt werden kann. Dadurch wird aber das erfindungsgemäße Laser-Scribing-System in der Bewegungsrichtung quer zur Richtung der Scribing-Spuren wieder zu Schwingungen angeregt werden.
Um dieses Problem zu lösen, werden bei dem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System insbesondere Positionierungsvorrichtungen eingesetzt, die eine kontinuierliche Bewegung des Tisches und/oder des Trägerkörpers quer zur Richtung der Scribing-Spuren ermöglichen.
Vorzugsweise werden gerade Scribing-Linien bzw. -Spuren dadurch erzeugt, dass mindestens eine Laservorrichtung eine Lenkeinrichtung zum Lenken mindestens eines Laserstrahls der Laservorrichtung in der zweiten Richtung y und in der Gegenrichtung der zweiten Richtung –y, d. h. quer zur Richtung der Scribing-Spuren aufweist. So kann der Laserstrahl während einer kontinuierliche Bewegung des Tisches oder des Trägerkörpers in einer Richtung quer zur Richtung der Scribing-Spuren mit der gleichen Geschwindigkeit wie die des Tisches oder des Trägerkörpers in der entgegengesetzen Richtung der Bewegungsrichtung des Tisches oder des Trägerkörpers gelenkt werden. Dadurch können sehr genaue Scribing-Spuren auf dem Substrat erzeugt werden, die entlang einer Gerade verlaufen, da durch die kontinuierliche Bewegung des Tisches oder des Trägerkörpers keine Anfahr- und Abbremskräfte entstehen, die Vibrationen in der Bewegungsrichtung des Tisches oder des Trägerkörpers verursachen würden, die dann Ungleichmäßigkeiten der Bewegung der Laservorrichtung und somit Bahnungenauigkeiten der Scribing-Spuren erzeugen würden.
Bei dem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System können der Tisch und/oder mindestens ein Trägerkörper jeweils mindestens ein zweites programmierbares Element aufweisen, das an der ersten und von der ersten Steuervorrichtung anschließbar und steuerbar ist. So können die Bewegungen des Tisches und/oder des Trägerkörpers in der zweiten Richtung y und in der Gegenrichtung der zweiten Richtung –y, d. h. quer zur Richtung der Scribing-Spuren von der ersten Steuervorrichtung gesteuert werden und dadurch sehr genau vorbestimmt werden. Dadurch können exakte Scribing-Spuren auf dem Substrat erzeugt werden, die parallel zueinender verlaufen und gleichmäßig untereinander beabstandet sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System kann mindestens eine Lenkeinrichtung einfach und kostengünstig durch die Verwendung mindestens eines Scanners realisiert werden.
Insbesondere umfasst mindestens eine die mindestens eine Lenkeinrichtung aufweisende Laservorrichtung mindestens ein drittes programmierbares Element, das an der ersten und von der ersten Steuervorrichtung anschließbar und steuerbar ist. So können die Bewegungen der Lenkeinrichtung quer zur Richtung der Scribing-Spuren mittels der ersten Steuervorrichtung gesteuert werden und dadurch sehr genau vorbestimmt werden. Dadurch können Scribing-Spuren auf dem Substrat erzeugt werden, die dann exakt entlang einer vorbestimmten Bahn verlaufen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen der mindestens einen Trägerkörper mindestens einen Planarstator eines Planarmotors und die dem Trägerkörper zugeordnete bewegbare Einheit mindestens einen zugeordneten Planarläufer des Planarmotors. Dabei ist der Planarstator starr gegenüber dem Tisch angebracht.
Der Planarläufer hat aufgrund seiner Bauform nur eine sehr geringe Masse, die nur durch die Komponenten der Laservorrichtung erhöht werden. Der Planarläufer kann sowohl Bewegungen in der ersten Richtung x und in der Gegenrichtung der ersten Richtung –x als auch in der zweiten Richtung y und in der Gegenrichtung der zweiten Richtung –y ausführen. Damit ist gewährleistet, dass sowohl in der Richtung der Scribing-Spuren als auch quer dazu sich nur sehr geringe Massen bewegen. Der mit dem Substrat beladene Tisch kann während des Strukturierens still stehen.
Ein eingesetzter Planarläufer kann zusammen mit der daran befestigten Laser-Vorrichtung insbesondere eine Masse von weniger als 20 kg oder sogar weniger als 15 kg aufweisen. Eingesetzt werden können auch Planarläufer, die zusammen mit der daran befestigten Laservorrichtung eine Masse aufweisen, die unter 10 kg liegt. Das würde bedeuten, dass die bewegte Masse in Richtung der Scribing-Spuren beim Erzeugen der Scribing-Spuren mittels eines Planarläufers weniger als ein fünftel oder sogar weniger als ein sechstel, insbesondere viel weniger als ein zehntel der Masse des zugeordneten Planarstators betragen kann, der mehr als 100 kg, insbesondere mehr als 1000 kg wiegen kann.
Vorteilhaft bei der Verwendung eines Planar – Motors zum Strukturieren von Substraten ist die hohe Bewegungsdynamik der Planarläufer bei sehr geringen bewegten Massen, so dass die Scribing-Spuren mit einer sehr hohen Geschwindigkeit erzeugt werden können, ohne dass verstärkte Vibrationen auftreten.
Die heute üblichen Laser-Scribing-Systeme können mit Bewegungsgeschwindigkeiten von maximal 2 m/s betrieben werden. Aufgrund der kleinen bewegten Massen können dagegen die erfindungsgemäßen Laser-Scribing-Systeme mit Bewegungsgeschwindigkeiten von mehr als 3 m/s, insbesondere von mehr als 4 m/s betrieben werden, wodurch eine deutliche Steigerung der Produktivität erzielt wird.
Da ein Planarläufer eine hohe Genauigkeit bei der Widerholung einer Bewegung aufweist, können die Scribing-Spuren sehr genau erzeugt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System lässt sich die Zahl der Planarläufer relativ einfach vervielfachen, ohne dass grundsätzliche mechanische Veränderungen an dem Laser-Scribing-System vorgenommen werden müssen. Mit der Zahl der Planarläufer steigen die Zahl der eingesetzten Laservorrichtungen und damit die Produktivität des erfindungsgemäßen Laser-Scribing-Systems entsprechend. Laser-Scribing-Systeme mit bis zu neun oder mehr Planarläufern auf einem Planarstator werden hier vorgeschlagen.
Bei dem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System erfüllt der eingebaute Planarstator eine Doppelfunktion. Er ist zum einen die Antriebskomponente, auf der die Bewegung der Planarläufer stattfindet. Die relativ große Masse des Planarstator wirkt sich dämpfend auf die noch verbleibenden Restvibrationen aus. Es ist nicht notwendig, zusätzlich schwere und genau gefertigte Granitsteine nur zum Zwecke der Beschwerung einzusetzen.
Beim Einsetzen eines Planarmotors in dem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System kann das Laser-Scribing-System ausgesprochen flach gebaut werden. Ein solches Laser-Scribing-System nimmt dann auch nur geringen Platz in Anspruch, weil der Tisch nicht bewegt werden muss.
Das erfindungsgemäße Laser-Scribing-System kann ein plattenförmiger oder streifenförmiger Planarstator umfassen.
Auf einem plattenförmigen Planarstator können mehrere Planarläufer auf einer Planarstatorplatte zur einfachen Steigerung der Produktivität des erfindungsgemäßen Laser-Scribing-Systems eingesetzt werden.
Alternativ dazu können bei dem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System auch mehrere schmäleren streifenförmigen Planarstatoren mit jeweils einem Planarläufer zur einfachen Steigerung der Systemproduktivität bei gleichzeitig geringeren Kosten für einen einzelnen Planarstator eingesetzt werden.
Insbesondere ist der Planarstator unter dem Tisch angeordnet. Dadurch kann der mindestens eine von einer an einem Planarläufer befestigten Laservorrichtung generierte Laserstrahl auf dem Substrat von unten auftreffen, wodurch Partikeln in den untersten Beschichtungen des Substrats von dem Laserstrahl verdampft werden. Durch den Druck des dabei entstehenden Dampfes werden benachbarten Partikeln in den darauf liegenden Beschichtungen des Substrats weggesprengt. So werden die Scribing-Spuren schneller und mit weniger Energieaufwand als bei einer Bestrahlung des Substrats von oben erzeugt, wobei die von dem Laserstrahl zu entfernenden Partikeln Schicht für Schicht aufgedampft werden müssen.
Bei dem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System ist zwischen dem Planarläufer und dem zugeordneten Planarstator insbesondere einen Luftkissen vorhanden.
Dadurch kann sich der Planarläufer auf dem zugeordneten Planarstator verschleißfrei bewegen, wodurch eine sehr gleichmäßige Bewegung realisiert wird. Dabei werden die Bewegungsgeräusche minimiert und die Wartungszyklen verlängert, wodurch eine Kostensenkung der Wartungsarbeiten eines erfindungsgemäßen Laser-Scribing-Systems erzielt wird.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst mindestens einen Planarstator und/oder mindestens einen Planarläufer jeweils mindestens ein viertes programmierbares Element, das an einer und von einer zweiten Steuervorrichtung anschließbar und steuerbar ist. So können die Bewegungen des Planarläufers sowohl in Richtung der Scribing-Spuren als auch quer dazu gesteuert werden und dadurch sehr genau vorbestimmt werden.
Durch die freie Programmierbarkeit der Bewegungen der Planarläufer sowohl in Richtung der Scribing-Spuren als auch quer dazu ist es möglich, dass sich die gewünschten Bahnen rasch durch Programmanpassung und Parametrisierung erzeugen lassen. Diese Eigenschaft ist vorteilhaft, wenn z. B. veränderte Aufstellbedingungen oder veränderte mechanischen Eigenschaften eine Anpassung durch z. B. Kalibrierung erforderlich machen. Die Genauigkeit der Scribing-Spuren muss dabei nicht über die mechanische Genauigkeit eines Führungssystems erzeugt werden. Zusammengefasst werden Bahnungenauigkeiten, die durch z. B. mechanische Ungenauigkeiten oder durch veränderte Umweltbedingungen bedingt werden, einfach und kostengünstig durch eine automatische Bahnkalibrierung ausgeglichen.
Die freie Programierbarkeit der Bewegungen der Planarläufer sowohl in Richtungen der Scribing-Spuren als auch quer dazu macht möglich, dass bei dem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System mindestens zwei Planarläufer mit synchronisierten Bewegung in entgengesetzten Richtungen einsetzbar sind, was zu einer gleichmäßigen Belastung des Planarstators und dadurch zu einer weiteren Minimierung der Vibrationen führt.
Die programmierbaren Elemente können jeweils mindestens einen Chip bzw. einen Mikrochip umfassen.
Mit einem erfindungsgemäßen Laser-Scribing-System können dann Substrate strukturiert werden, die insbesondere in einem Dünnschicht-Solarmodul einsetzbar sind.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Laser-Scribing-Systems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine schematische Schnittansicht in Richtung der Scribing-Spuren durch ein erfindungsgemäßes Laser-Scribing-Systems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
3 eine schematische Schnittansicht quer zur Richtung der Scribing-Spuren durch ein erfindungsgemäßes Laser-Scribing-Systems gemäß der Ausführungsform aus 2;
4 eine schematische Draufsicht des erfindungsgemäßen Laser-Scribing-Systems gemäß der Ausführungsform aus 2;
5 eine schematische Unteransicht des erfindungsgemäßen Laser-Scribing-Systems gemäß der Ausführungsform aus 2.
Das in der 1 dargestellte Laser-Scribing-System 10 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst einen Tisch 20, auf dem ein Substrat 30 angebracht ist. Über dem Tisch 20 ist ein Trägerkörper 40 angeordnet, der ein Portal 45 aufweist, dessen Längsachse sich entlang der ersten Richtung x erstreckt. Das Portal 45 ist gegenüber dem Tisch 20 so gelagert, dass er sprunghafte oder kontinuierliche Bewegungen in einer zu der ersten Richtung x senkrechten zweiten Richtung y und in der Gegenrichtung der zweiten Richtung –y ausführen kann. Auf dem Portal 45 ist eine bewegbare Einheit 50 vorhanden, der einen Schlitten 55 umfasst, der lineare Bewegungen entlang der Längsachse des Portals 45 ausführen kann. An dem Schlitten 55 ist eine Laservorrichtung 60 mit einem Laserstrahl 65 befestigt, der Scribing-Spuren 70 in der ersten Richtung x und in der Gegenrichtung der ersten Richtung –x auf dem Substrat 30 erzeugt.
In der 2 ist eine schematische Schnittansicht in Richtung der Scribing-Spuren 70 durch ein erfindungsgemäßes Laser-Scribing-Systems 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt, welches einen Tisch 20 umfasst, auf dem ein Substrat 30 angebracht ist. Unter dem Tisch ist einen Trägerkörper 40 angeordnet, der einen plattenförmigen Planarstator 46 aufweist, der starr an dem Tisch 20 befestigt ist. Auf dem Planarstator 46 ist eine bewegbare Einrichtung 50 vorhanden, der mindestens einen Planarläufer 56 umfasst, der Bewegungen sowohl in einer ersten Richtung x und in der Gegenrichtung der ersten Richtung x als auch in einer zu der ersten Richtung x senkrechten zweiten Richtung y und in der Gegenrichtung der zweiten Richtung –y ausführen kann. An dem Planarläufer 56 ist eine Laservorrichtung 60 mit mindestens einem Laserstrahl 65 befestigt, der Scribing-Spuren 70 in der ersten Richtung x und in der Gegenrichtung der ersten Richtung –x auf dem Substrat 30 durch Laserlicht von unten erzeugt.
In der 3 ist eine schematische Schnittansicht quer zur Richtung der Scribing-Spuren 70 durch ein erfindungsgemäßes Laser-Scribing-System gemäß der zweiten Ausführungsform aus 2 dargestellt, bei dem zwei Planarläufer 56 mit jeweils zwei Laserstrahlen 65 zu sehen sind. Die zwei Planarläufer 56 können sich synchron mit der gleichen Geschwindigkeit in entgegengesetzten Richtungen bewegen.
In der 4 ist eine schematische Draufsicht des erfindungsgemäßen Laser-Scribing-Systems gemäß der Ausführungsform aus 2 dargestellt, in der der mit einem Substrat 30 beladene Tisch 20 sichtbar ist. Auf dem Substrat wurden in der ersten Richtung x bzw. in der Gegenrichtung der ersten Richtung –x drei in der zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung y gleichmäßig beabstandeten Scribing-Spuren 70 erzeugt.
In der 5 ist eine schematische Unteransicht des erfindungsgemäßen Laser-Scribing-Systems gemäß der Ausführungsform aus 2 dargestellt, in der der den Planarstator 46 umfassende Trägerkörper 40 zusammen mit den auf seiner Rückseite vorhandenen Stützelementen 80 zu sehen sind.

10: Laser-Scribing-System
20: Tisch
30: Substrat
40: Trägerkörper
45: Portal
46: Planarstator
50: bewegbare Einheit
55: Schlitten
56: Planarläufer
60: Laservorrichtung
65: Laserstrahl
70: Scribing-Spuren
80: Stützelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2008/056116 A1 [0001, 0003]

Claims

Laser-Scribing-System (10) zum Strukturieren von Substraten mit einem Tisch (20) zum Aufnehmen mindestens eines Substrats (30), mindestens einem Trägerkörper (40), der beabstandet von dem Tisch (20) angebracht ist und dessen senkrechte Projektionsfläche in der Ebene mit dem Tisch (20) eine Teilfläche des Tisches (20) überlappt oder bildet, mindestens einer an einer dem Trägerkörper (40) zugeordneten bewegbaren Einheit (50) befestigten Laservorrichtung (60) zum Erzeugen von Scribing-Spuren (70) auf dem Substrat (30) in einer ersten Richtung (x) und in einer Gegenrichtung der ersten Richtung (–x), wobei die bewegbare Einheit (50) an dem zugeordneten Trägerkörper (40) so angebracht ist, dass die bewegbare Einheit (50) auf diesem zugeordneten Trägerkörper (40) lineare Bewegungen ausführen kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (40) gegenüber dem Tisch (20) so angeordnet ist, dass die zugeordnete bewegbare Einheit (50) auf dem Trägerkörper (40) lineare Bewegungen in der ersten Richtung (x) und in der Gegenrichtung der ersten Richtung (–x) ausführen kann, und dass die bewegbare Einheit (50) zusammen mit der Laservorrichtung (60) eine Masse aufweist, die wesentlich kleiner als die Masse des Trägerkörpers (40) ist.
Laser-Scribing-System (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einen Trägerkörper (40) ein Portal (45) umfasst, dessen Längsachse sich parallel zu der ersten Richtung (x) und zu der Gegenrichtung der ersten Richtung (–x) erstreckt.
Laser-Scribing-System (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine bewegbare Einheit (50) einen Schlitten (55) umfasst, der so ausgebildet ist und so auf dem zugeordneten Portal (45) angebracht ist, dass der Schlitten (55) Bewegungen entlang der Längsachse des Portals (45) in der ersten Richtung (x) und in der Gegenrichtung der ersten Richtung (–x) ausführen kann.
Laser-Scribing-System (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (55) von einem Linearmotor angetriebenen ist.
Laser-Scribing-System (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (55) und/oder der Linearmotor jeweils mindestens ein erstes programmierbares Element umfassen, das an einer und von einer ersten Steuervorrichtung zum Steuern der Bewegungen des Schlittens (55) entlang der Längsachse des zugeordneten Portals (45) anschließbar und steuerbar ist.
Laser-Scribing-System (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tisch (20) eine erste Positionierungsvorrichtung umfasst, mittels der der Tisch (20) gegenüber dem Trägerkörper (40) sprunghafte oder kontinuierliche Bewegungen in einer zu der ersten Richtung (x) senkrechten zweiten Richtung (y) und in einer Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) ausführen kann, und/oder dass mindestens ein Trägerkörper (40) eine zweite Positionierungsvorrichtung umfasst, mittels der der Trägerkörper (40) gegenüber dem Tisch (20) sprunghafte oder kontinuierliche Bewegungen in einer zu der ersten Richtung (x) senkrechten zweiten Richtung (y) und in einer Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) ausführen kann.
Laser-Scribing-System (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Tisch (20) und/oder mindestens ein Trägerkörper (40) jeweils mindestens ein zweites programmierbares Element aufweisen, das an der ersten und von der ersten Steuervorrichtung zum Steuern der Bewegungen des Tisches (20) und/oder des Trägerkörpers (40) in der zweiten Richtung (y) und in der Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) anschließbar und steuerbar ist.
Laser-Scribing-System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Laservorrichtung (10) mindestens eine Lenkeinrichtung zum Lenken mindestens eines Laserstrahls (65) der Laservorrichtung (60) in der zweiten Richtung (y) und in der Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) aufweist.
Laser-Scribing-System (10) Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Lenkeinrichtung mindestens einen Scanner umfasst.
Laser-Scribing-System (10) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine die mindestens eine Lenkeinrichtung umfassende Laservorrichtung (60) mindestens ein drittes programmierbares Element umfasst, das an der ersten und von der ersten Steuervorrichtung zum Steuern der Bewegungen der Lenkeinrichtung in der zweiten Richtung (y) und in der Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) anschließbar und steuerbar ist
Laser-Scribing-System (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Trägerkörper (40) mindestens einen Planarstator (46) eines Planarmotors umfasst, wobei der Planarstator (46) starr gegenüber dem Tisch (20) angebracht ist und dass die dem Trägerkörper (40) zugeordnete bewegbare Einheit (50) mindestens einen auf dem zugeordneten Planarstator (46) in zwei Dimensionen beweglichen Planarläufer (56) des Planarmotors umfasst.
Laser-Scribing-System (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Planarstator (46) unter dem Tisch (20) angeordnet ist.
Laser-Scribing-System (10) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Planarstator (46) plattenförmig oder streifenförmig ist.
Laser-Scribing-System (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Planarläufer (56) und dem zugeordneten Planarstator (46) einen Luftkissen vorhanden ist.
Laser-Scribing-System (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einen Planarstator (46) und/oder mindestens einen Planarläufer (56) jeweils mindestens ein viertes programmierbares Element aufweisen, das an einer und von einer zweiten Steuervorrichtung zum Steuer der Bewegungen des Planarläufers (56) in der ersten (x) Richtung und in der Gegenrichtung der ersten Richtung (–x) und/oder in der zweiten (y) Richtung und in der Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) anschließbar und steuerbar ist.
Verfahren zum Strukturieren von Substraten bei dem ein Laser-Scribing-System (10) eingesetzt wird, das mit einem Tisch (20), auf dem mindestens ein Substrats (30) aufgebracht wird, mindestens einem Trägerkörper (40), der beabstandet von dem Tisch (20) angebracht wird und dessen senkrechte Projektionsfläche in der Ebene mit dem Tisch (20) eine Teilfläche des Tisches (20) überlappt oder bildet, mindestens einer an einer dem Trägerkörper (40) zugeordneten bewegbaren Einheit (50) befestigten Laservorrichtung (60) mit mindestens einem Laserstrahl (65) zum Erzeugen von Scribing-Spuren (70) auf dem Substrat (30) in einer ersten Richtung (x) und in einer Gegenrichtung der ersten Richtung (–x) vorgesehen wird, wobei die bewegbare Einheit (50) an dem Trägerkörper (40) so angebracht wird, dass die bewegbare Einheit (50) auf dem zugeordneten Trägerkörper (40) lineare Bewegungen ausführen kann, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte, – Anordnen des Trägerkörper (40) gegenüber dem Tisch (20) in der Weise, dass die zugeordnete bewegbare Einheit (50) auf dem Trägerkörper (40) lineare Bewegungen in der ersten Richtung (x) und in der Gegenrichtung der ersten Richtung (–x) ausführen kann, – Ausbilden oder Auswählen der bewegbaren Einheit (50) und der Laservorrichtung (60) in der Weise, dass sie zusammen eine Masse aufweisen, die wesentlich kleiner als die Masse des Trägerkörpers (40) ist; – Bewegen der bewegbaren Einheit (50) mit der daran befestigten Laservorrichtung (60) entlang des Trägerkörpers in der ersten Richtung (x) oder in der Gegenrichtung der ersten Richtung (–x), um mittels des mindestens einen von der Laservorrichtung (60) generierten Laserstrahls (65) mindestens eine erste Scribing-Spur (70) auf dem Substrat (30) zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: – Versehen mindestens eines Trägerkörpers (40) mit einem Portal (45), der gegenüber dem Tisch (20) so angeordnet wird, dass seine Längsachse sich parallel zu der ersten Richtung (x) und zu der Gegenrichtung der ersten Richtung (–x) erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: – Versehen mindestens einer bewegbaren Einheit (50) mit einem Schlitten (55), der so ausgebildet und so auf dem zugeordneten Portal (45) angebracht wird, dass der Schlitten (55) Bewegungen entlang der Längsachse des Portals (45) in der ersten Richtung (x) und in der Gegenrichtung der ersten Richtung (–x) ausführen kann.
Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: – Antreiben des Schlittens (55) mittels eines Linearmotors.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: – Versehen des Schlittens (55) und/oder des Linearmotors jeweils mit mindestens einem erstes programmierbares Element, das an einer ersten Steuervorrichtung angeschlossen wird, und Steuern der Bewegungen des Schlittens (55) entlang der Längsachse des zugeordneten Portals (45) mittels der ersten Steuervorrichtung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Versehen des Tisches (20) mit einer ersten Positionierungsvorrichtung, mittels der der Tisch (20) gegenüber dem Trägerkörper (40) sprunghafte Bewegungen in einer zu der ersten Richtung (x) senkrechten zweiten Richtung (y) und in einer Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) ausführen kann oder Versehen mindestens eines Trägerkörpers (40) mit einer zweiten Positionierungsvorrichtung, mittels der der Trägerkörper (40) gegenüber dem Tisch (20) sprunghafte Bewegungen in einer zu der ersten Richtung (x) senkrechten zweiten Richtung (y) und in einer Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) ausführen kann, – Ausschalten des von der Laservorrichtung (60) generierten Laserstrahls (65) am Ende des Erzeugungsvorgangs der ersten Scribing-Spur (70) und Bewegen des Tisches (20) oder des Trägerkörpers (40) in der zu der ersten Richtung (x) senkrechten zweiten Richtung (y) oder in der Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) von einer ersten Position am Ende der ersten Scribing-Spur (70) bis zu einer zweiten Position am Anfang einer weiteren Scribing-Spur (70), – Einschalten des von der Laservorrichtung (60) generieren Laserstrahls (65) am Anfang des Erzeugungsvorgangs der weiteren Scribing-Spur (70) und Bewegen der bewegbaren Einheit (50) mit der daran befestigten Laservorrichtung (60) auf dem Trägerkörper (40) in der Gegenrichtung der Erzeugungsrichtung der ersten Scribing-Spur (70), um mittels des von der Laservorrichtung (60) generierten Laserstrahls (65) die weitere von der ersten Scribing-Spur (70) beabstandete und zu dieser parallele Scribing-Spur (70) auf dem Substrat (30) zu erzeugen, und – Beliebiges Widerholen der zwei vorangehenden Verfahrensschritte, um eine beliebige Zahl von Scribing-Spuren (70) auf dem Substrat (30) zu erzeugen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Versehen des Tisches (20) mit einer ersten Positionierungsvorrichtung, mittels der der Tisch (20) gegenüber dem Trägerkörper (40) kontinuierliche Bewegungen in einer zu der ersten Richtung (x) senkrechten zweiten Richtung (y) und in einer Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) ausführen kann oder – Versehen mindestens eines Trägerkörpers (40) mit einer zweiten Positionierungsvorrichtung, mittels der der Trägerkörper (40) gegenüber dem Tisch (20) kontinuierliche Bewegungen in einer zu der ersten Richtung (x) senkrechten zweiten Richtung (y) und in einer Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) ausführen kann, – Versehen mindestens einer Laservorrichtung (60) mit mindestens einer insbesondere mindestens einen Scanner umfassenden Lenkeinrichtung mittels der der von der Laservorrichtung (60) generierte Laserstrahl (65) in der zweiten Richtung (y) und in der Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) gelenkt werden kann, – Bewegen des Tisches (20) oder des mindestens eines Trägerkörpers (40) mit einer ersten konstanten Geschwindigkeit in der zu der ersten Richtung (x) senkrechten zweiten Richtung (y) oder in der Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) und gleichzeitiges Lenken der Lenkeinrichtung mit der ersten konstanten Geschwindigkeit in der Gegenrichtung der Bewegungsrichtung des Tisches (20) oder des Trägers (40) während des Erzeugungsvorgangs der ersten Scribing-Spur (70), – Ausschalten des von der Laservorrichtung (60) generierten Laserstrahls (65) in der ersten Position am Ende der ersten Scribing-Spur (70) und gleichzeitiges Anhalten der Bewegung der bewegbaren Einheit (50) auf dem Trägerkörper (40) in der Erzeugungsrichtung der ersten Scribing-Spur (70), – Einschalten des von der Laservorrichtung (60) generierten Laserstrahls (65) in der zweiten Position am Anfang der weiteren Scribing-Spur (70) und Bewegen der bewegbaren Einheit (50) mit der daran befestigten Laservorrichtung (60) auf dem Trägerkörper (40) in der Gegenrichtung der Erzeugungsrichtung der ersten Scribing-Spur (70), um die weitere von der ersten Scribing-Spur (70) beabstandeten und zu dieser parallelen Scribing-Spur (70) auf dem Substrat (30) zu erzeugen, – Beliebiges Widerholen der zwei vorangehenden Verfahrensschritte, um eine beliebige Zahl von Scribing-Spuren (70) auf dem Substrat (30) zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Versehen des Tisches (20) und/oder des Trägerkörpers (40) jeweils mit mindestens einem zweiten programmierbaren Element, das an der ersten Steuervorrichtung angeschlossen wird, – Steuern der Bewegungen des Tisches (20) und/oder des Trägerkörpers (40) in der zweiten Richtung (y) und in der Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) mittels der ersten Steuervorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Versehen der die Lenkeinrichtung umfassenden Laservorrichtung (60) mit mindestens einem dritten programmierbaren Element, das an der ersten Steuervorrichtung angeschlossen wird und – Steuern der Bewegungen der Lenkeinrichtung in der zweiten Richtung (y) und in der Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) mittels der ersten Steuervorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Versehen mindestens eines Trägerkörpers (40) mit mindestens einem Planarstator (46) eines Planarmotors, wobei der Planarstator (46) starr gegenüber dem Tisch (20) angebracht wird, – Versehen der dem Trägerkörper zugeordnete bewegbare Einheit (50) mit mindestens einem auf dem zugeordneten Planarstator (46) in zwei Dimensionen beweglichen Planarläufer (56) des Planarmotors, – Ausschalten des von der an dem Planarläufer (56) befestigten Laservorrichtung (60) generierten Laserstrahls (65) am Ende des Erzeugungsvorgangs der ersten Scribing-Spur (70) und Bewegen des Planarläufers (56) in der zu der ersten Richtung (x) senkrechten zweiten Richtung (y) oder in der Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) von einer ersten Position am Ende der ersten Scribing-Spur (70) bis zu einer zweiten Position am Anfang einer weiteren Scribing-Spur (70), – Einschalten des von der Laservorrichtung (60) generierten Laserstrahls (65) in der zweiten Position am Anfang der weiteren Scribing-Spur (70) und gleichzeitiges Bewegen des Planarläufers (56) auf dem Planarstator (40) in der Gegenrichtung der Erzeugungsrichtung der ersten Scribing-Spur (70), um mittels des von der Laservorrichtung (60) generierten Laserstrahls (65) die weitere von der ersten Scribing-Spur (70) beabstandeten und zu dieser parallelen Scribing-Spur (70) auf dem Substrat (30) zu erzeugen, und – Beliebiges Wiederholen der zwei vorangehenden Verfahrensschritte, um eine beliebige Zahl von Scribing-Spuren (70) auf dem Substrat (30) zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: – Annordnen des Planarstators (46) unter dem Tisch (20).
Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: – Ausbilden oder Auswählen des Planarstators (46) als plattenförmiger oder streifenförmiger Planarstator (46).
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: – Vorsehen eines Luftkissens zwischen dem Planarläufer (56) und dem zugeordneten Planarstator (46).
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Vorsehen mindestens eines Planarstators (46) und/oder mindestens eines Planarläufers (56) jeweils mit mindestens einem vierten programmierbaren Elements, das an einer zweiten Steuervorrichtung angeschlossen wird, – Steuern der Bewegungen des Planarläufers (56) in der ersten (x) Richtung und in der Gegenrichtung der ersten Richtung (–x) und/oder in der zweiten (y) Richtung und in der Gegenrichtung der zweiten Richtung (–y) mittels der zweiten Steuervorrichtung, wobei mittels der zweiten Steuervorrichtung vorzugsweise eine Bahnkalibrierung der Bewegungsbahnen des Planarläufers (56) zum einfachen Ausgleich von Bahnungenauigkeiten insbesondere bedingt durch mechanische Ungenauigkeiten oder veränderter Umweltbedingungen durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Anbringen von mindestens zwei Planarläufern (56) auf dem zugeordneten Planarstators (46) in zwei in beiden Dimensionen voneinander beabstandeten Positionen, die jeweils dem Anfang einer neuen Schribing-Spur entsprechen, – Bewegen des ersten Planarläufers (56) mit der daran befestigten ersten Laservorrichtung (60) entlang des Planarstators (46) mit einer konstanten Geschwindigkeit in der ersten Richtung (x) oder in der Gegenrichtung der ersten Richtung (–x), um mittels des von der ersten Laservorrichtung (60) generierten Laserstrahls (65) eine erste dem ersten Planarläufer (56) zugeordnete Scribing-Spur (70) auf dem Substrat (30) zu erzeugen und gleichzeitiges Bewegen des zweiten Planarläufers (56) mit der daran befestigten zweiten Laservorrichtung (60) entlang des Planarstators (46) mit der gleichen Geschwindigkeit wie die des ersten Planarläufers (56) in der Gegenrichtung der Erzeugungsrichtung der ersten dem ersten Planarläufer (56) zugeordneten Scribing-Spur (70), um mittels des von der zweiten Laservorrichtung (60) generierten Laserstrahls (65) eine erste dem zweiten Planarläufer (56) zugeordneten Scribing-Spur (70) auf dem Substrat (30) zu erzeugen, gleichzeitiges Ausschalten der von der ersten und von der zweiten Laservorrichtungen (60) generierten Laserstahlen (65) am Ende der Erzeugungsvorgänge der ersten Scribing-Spuren (70) und Bewegen insbesondere gleichzeitiges Bewegen der zwei Planarläufer (56) senkrecht zu den ersten Scribing-Spuren in der gleichen Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen jeweils von einer ersten Position am Ende der zugeordneten ersten Scribing-Spur (70) bis zu einer zweiten Position am Anfang einer weiteren jeweils einem Planarläufer (56) zugeordneten Scribing-Spur (70), – Bewegen des ersten Planarläufers (56) mit der daran befestigten ersten Laservorrichtung (60) entlang des Planarstators (46) mit einer konstanten Geschwindigkeit in der Gegenrichtung der Erzeugungsrichtung der ersten dem ersten Planarläufer (56) zugeordneten ersten Scribing-Spur (70), um mittels des von der ersten Laservorrichtung (60) generierten Laserstrahls (65) die weitere dem ersten Planarläufer zugeordnete Scribing-Spur (70) auf dem Substrat (30) zu erzeugen und gleichzeitiges Bewegen des zweiten Planarläufers (56) mit der daran befestigten zweiten Laservorrichtung (60) entlang des Planarstators (46) mit der gleichen Geschwindigkeit wie die des ersten Planarläufers (56) in der Gegenrichtung der Erzeugungsrichtung der weiteren dem ersten Planarläufer (56) zugeordneten Scribing-Spur (70), um mittels des von der zweiten Laservorrichtung (60) generierten Laserstrahls (65) die weitere dem zweiten Planarläufer (56) zugeordnete Scribing-Spur (70) auf dem Substrat (30) zu erzeugen, – Beliebiges Wiederholen der zwei vorangehenden Verfahrensschritte, um eine beliebige Zahl von Scribing-Spuren (70) auf dem Substrat (30) zu erzeugen.
Dünnschicht-Solarmodul mit mindestens einem mittels des Verfahrens nach Anspruch 16 bis 30 hergestellten Substrat (30).