Levitech stapt uit schaduw ASMI

26 augustus 2009

Atoomlaagdepositie en de zonnecelindustrie, het leek zo’n huwelijk dat mooi klinkt op papier, maar in de harde realiteit geen stand zou houden. Daar denken ze bij Levitech, dat onlangs zijn plek onder de zon opeiste, een mouw aan te passen. Met een mix van technologieën uit de ASMI-stal willen zij de PV-industrie voor zich winnen.

Het bedrijf bevindt zich nog een beetje in niemandsland. De voorgenomen afsplitsing van ASMI is begin juni aangekondigd, maar zolang de onderhandelingen niet zijn afgerond, bestaat Levitech formeel nog niet. ‘Je moet het zien als het afsluiten van een hypotheek. Je tekent de papieren onder het voorbehoud dat je de financiering rond kunt krijgen. Desalniettemin heb je met de ondertekening het grootste commitment wel gemaakt’, zegt toekomstig CEO Jaap Beijersbergen van Levitech. Hij denkt dat aan het einde van het jaar volledig operationeel te zijn.

Verdere financiële details en de identiteiten van geldschieters zullen grotendeels onder de pet blijven, maar Levitech kan in ieder geval rekenen op de langetermijnsteun van één aandeelhouder: ASMI. Het moederbedrijf geeft een werkkapitaal van 4 miljoen euro mee.

Dat geld is hard nodig, want de ontwikkeling bij Levitech gaat gewoon door. De circa twintig werknemers werken hard aan een nieuwe machine, die twee technologische hoogstandjes van ASMI combineert: atoomlaagdepositie (ALD) en zwevende-wafertechnologie. Door siliciumplakken op gaskussens langs reactieve gassen te leiden, hoopt de spin-off het ALD-proces dusdanig te versnellen dat de zonnecelindustrie er warm voor loopt.

Spoelstap

Met ALD worden materialen atoomlaag voor atoomlaag neergelegd. Betere controle over de laagdikte is derhalve niet mogelijk. De techniek onderscheidt zich bovendien van andere depositieprocessen door de goede kwaliteit en dekking van de film, ook als het oppervlak niet mooi egaal is. Halfgeleiderfabrikanten maken daar inmiddels dankbaar gebruik van. Omdat transistorstructuren steeds kleiner worden, hebben zij in toenemende mate behoefte gekregen aan procescontrole tot op bijna atomair niveau.

Voor zonnecelmakers is ALD potentieel ook interessant. De Eindhovense onderzoeker Erwin Kessels ontdekte dat een met ALD opgebracht laagje aluminiumoxide fungeert als een uitstekende passivatielaag voor N-type zonnecellen. Het materiaal verhoogt het rendement door te voorkomen dat door invallend licht gegenereerde elektron-gatparen recombineren en zodoende geen bijdrage leveren aan de zonnestroom. De meeste zonnecellen bestaan overigens nu nog voornamelijk uit P-type silicium, maar N-type silicium is minder gevoelig voor verontreinigingen en dus potentieel een goedkopere grondstof. De academische wereld experimenteert daarnaast met allerlei nanotechnologische structuren om beter presterende fotovoltaïca te produceren.

Wat de PV-industrie tegenhoudt, is doorvoer. In een klassiek ALD-proces wisselen twee gassen elkaar af, gescheiden door een ‘spoelstap’ met inert gas. Voor iedere atoomlaag moet deze vierdelige cyclus worden afgewerkt en hoe snel je dat ook lukt, een voor zonnecelmakers acceptabele processnelheid blijft buiten bereik.

Prototype

Enter de Levitor-technologie die ASMI ontwikkelde voor rapid thermal processing (RTP), een product dat Levitech overigens ook gewoon blijft leveren. In deze oven krijgen op gaskussens zwevende wafers een supersnelle hittebehandeling tussen twee massieve hitteblokken. De Levitor is bidirectioneel: de wafers worden van en naar de ovenruimte geshuttled. De Almerenaren willen daar een unidirectioneel en volcontinu proces van maken en daar en passant een ALD-functie aan toevoegen.

De truc is om een ALD-cyclus niet in de tijd, maar in de ruimte ‘uit te spreiden’. De machine, de Levitrack, leidt solarwafers langs een repeterende serie gaszones. Zo komt een wafer achtereenvolgens gas A, een inert gas, gas B en weer een inert gas tegen, waarna zich een atoomlaagje heeft afgezet. Voor twee laagjes maak je de machine twee keer zo lang, voor drie laagjes drie keer, enzovoort. De ovenfunctie van de Levitor blijft ook van belang. De hoge temperaturen en temperatuurgradiënten zijn voor de Levitrack niet nodig, maar de temperatuur is wel een belangrijke procesparameter in het ALD-proces.

De Levitrack is in eerste instantie bedoeld om aluminiumoxide op te brengen, met een voorlopige doelstelling van 2400 wafers per uur. Een prototype annex researchmachine zou eind van het jaar klaar moeten zijn. ‘We hebben al heel wat geïnteresseerde reacties gehad’, zegt Beijersbergen, die inmiddels op tournee is geweest langs verschillende Europese zonnecelmakers. ‘Onze machine sluit niet aan bij ieders technologie, maar we hebben zonder meer een aantal ogen geopend.’

Paul van Gerven

Terug naar overzicht