[發明專利]用于真空加工系統中的基板放置的方法和設備

無效

• 申請號: 201310243221.7
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103515268A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 馬庫斯·波佩勒;馬可·紹爾;安德烈亞斯·京茨勒
• 申請（專利權）人: TEL太陽能公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/68
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;李春暉

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年6月19日提交的美國臨時專利申請No.61/661,416的優先權，其整體內容通過引用合并與此。

技術領域

本發明涉及太陽能和半導體工業中的基板固持器和基板相對彼此的機械對準的領域。

背景技術

定義

本發明的意義上的加工包括作用在基板上的任何化學、物理或機械效應。

本發明的意義上的基板是加工裝置中待處理的零件、部件或工件?；灏?，但不限于，具有矩形、方形或圓形的平坦的、板形的部件。在優選實施例中，本發明基本上涉及尺寸>1m2的平面基板，諸如薄玻璃板。

真空加工或真空處理系統或裝置至少包括用于在低于周圍環境的大氣壓力的壓力下處理基板的殼體。

CVD化學汽相淀積是允許在加熱基板上淀積層的公知技術。通常液體或氣體的前體材料被饋送到加工系統，其中前體的熱反應導致層的淀積。LPCVD是低壓CVD的通用術語。

DEZ二乙基鋅是用于在真空加工設備中用于生產TCO層的前體材料。

TCO表示透明傳導氧化物，并且因此TCO層是透明傳導層。

在本公開中術語層、涂層、淀積物和膜可互換地使用，用于真空加工設備中淀積的膜，其中的工藝是CVD、LPCVD、等離子體增強CVD（PECVD）或PVD（物理汽相淀積）。

太陽能電池或光伏電池（PV電池）是電氣部件，能夠經由光電效應將光（例如，日光）直接變換成電能。

通常意義上的薄膜太陽能電池包括通過半導體化合物的薄膜淀積建立的支承基板上的至少一個p-i-n結，其夾在兩個電極或電極層之間。

發明背景

圖1示意性地圖示了真空處理系統1，其具有由殼體3包圍的加工體積2。待加工的基板5（例如，晶片或玻璃基板）需要高精度地安置在基板固持器4上。該基板固持器4通常按特定的機械、幾何關系設置在處理源6（加熱器，涂覆材料、氣體、離子等的源）附近。圖1進一步示出了用于工藝氣體（例如，惰性氣體、反應氣體、前體等）的入口7和排放口8。入口和排放口的尺寸、數目和設計可以根據各個應用而變化。泵、供氣裝置以及裝載/卸載閉鎖和處置系統已被省略。

處理源6可以在基板固持器4的平面中呈現效果的變化。圖1將這種變化示意性地圖示為指示作用在基板5、基板固持器4和相鄰區域上的源6的不同強度的區域10和9?；?相對于處理源6或基板固持器的未對準能夠引起基板固持器4的（額外的）涂覆或者層性質（諸如組分、厚度、處理結果等）的改變。在CVD系統中情況更是如此。在這一點上，基板固持器4對基板進行加熱并且基板固持器（還被稱為卡盤、基座或電熱臺）和基板5（例如，玻璃、分劃板、光罩基板、晶片等）之間的移位能夠導致加熱圖樣的改變，并且作為結果，導致層性質的改變。此外，例如，如果基板的邊緣投影越過基板固持器，則移位可能引起基板的背面涂覆。

在現有技術的CVD設備中，基板固持器可以處于淀積工具內的固定位置。輸送或處置系統可以包括諸如叉的機械部件或者基于真空抽吸或其他升舉和定位部件的系統。機器人可以通過取入和移除基板而服務于基板固持器。通過教導機器人或對其編程以將基板準確地安置在正確的位置來實現正確的定位。

現有技術的缺陷

聯線加工系統可以包括具有用于將被依次加工的所有基板的公共路徑的一系列工藝腔室。輥可用于將基板從一個工作臺輸送到下一工作臺。如上文提及的，也可以使用機器人。輥位置和末端傳感器可以確定基板在基板固持器上的定位。在聯線工具中，這種輥定位方法對于基板的安置可能不是足夠精確的。原因是機械本質上的：輥的主要目的在于安全地輸送基板通過例如設備。因此可以使輥對準，使得基板被平穩地輸送通過腔室。由于基板的制造公差和系統的熱膨脹，基板固持器可能沒有與基板的輸送軌跡對準。此外，輥可能需要允許輥和基板之間的間隙（play），特別是在基板具有特定尺寸（例如，1m²或更大）并且需要避免傾斜（canting）的情況下。傾斜可能損害或破壞基板或者阻塞輸送路徑。不幸地，該間隙還可以允許基板旋轉，引起基板在基板固持器上的不準確的安置。