[發明專利]用于真空處理的系統結構

有效

• 申請號: 201380033430.7
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN104582863A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: T·布盧克;V·沙阿;A·里波薩恩
• 申請（專利權）人: 因特瓦克公司
• 主分類號: B05D3/00
• 分類號: B05D3/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉興鵬

用于在等離子室中處理基片的系統，使得所有的基片傳送及裝載/卸載操作是在大氣環境中被執行，但處理是在真空環境中被執行。基片在承載器上貫穿該系統被傳送。該系統的各室被線性地布置，使得各承載器從一個室直接地移動到下一個室。被放置在該系統的各室上方或下方的傳送機，在處理完成之后將各承載器返回到系統的入口區域。基片的裝載和卸載可以在系統的一側處被執行，或者裝載可以在入口側處完成而卸載在出口側處完成。

相關申請

本申請要求享有2012年4月26日提交的美國臨時申請No.61/639,052的優先權益，其全部公開內容通過引用被合并于此。

技術領域

本申請涉及用于真空處理的系統，諸如在太陽能電池、平板顯示器、觸摸屏等的制造中所使用的系統。

背景技術

用于制造半導體IC、太陽能電池、觸摸屏等的多種系統在本領域中是已知的。這些系統的工藝是在真空中進行的，并且包括，例如物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、離子注入、蝕刻等。對于這些系統，存在兩種基本途徑：單一基片處理或批處理。在單一晶片處理中，在處理期間僅單一基片存在于室內。在批處理中，在處理期間若干基片存在于室內。單一基片處理能實現高水平地控制在室內的該工藝和在基片上制造的作為結果的膜或結構，但導致相對低的生產量。相反地，批處理導致對處理條件和作為結果的膜或結構的較少控制，但提供了高得多的生產量。

批處理(諸如在用于制造太陽能電池、觸控面板等的系統中所采用的)通常通過以n×m的二維陣列的基片來傳送和制造基片而被執行。例如，在2005年，由Roth & Rau開發的用于太陽能制造的PECVD系統利用5×5晶片的托盤以用于報道的1200晶片/小時的生產量。然而，其它的系統利用具有6×6、7×7、8×8、及更高數目的二維陣列的晶片的托盤。利用二維晶片陣列的托盤在生產量被增加的同時，對這些大托盤的操縱和裝載與卸載操作變復雜。

在一些工藝中，需要施加偏壓(例如，RF或DC電位)至正被處理的基片。然而，由于批系統利用的是帶有基片的移動的托盤，因而難以施加該偏壓。

而且，盡管一些工藝可以在基片保持水平的情況下被執行，但一些工藝可以得益于被豎直保持的基片。然而，豎直地裝載和卸載基片相比于水平地裝載和卸載是復雜的。

一些工藝可能需要使用掩模來阻擋基片的一些部分以免受特定的制造工藝。例如，掩模可以被用于形成觸點或用于邊緣排除以防止電池的分流(shunting)。也即，對于在正面和背面上具有觸點的電池來說，用于形成這些觸點的材料可能被沉積在晶片的邊緣上并分流這些正面觸點和背面觸點。因此，在至少正面觸點和后面觸點的制造期間使用掩模來排除電池的邊緣是可取的。

作為另一例證，對于硅太陽能電池的制造而言，在背表面上沉積覆層金屬(blanket metal)以充當反光鏡和電導體是值得期望的。該金屬通常為鋁，但該覆層金屬可以是出于多個理由(諸如成本、傳導性、可焊性、等等)而被使用的任何金屬。沉積的膜厚度可以從非常薄(例如，大約10nm)直到非常厚(例如，2-3um)。然而，有必要防止覆層金屬包裹在硅晶片邊緣的周圍，因為這將產生太陽能電池的前表面和后表面之間的阻性連接，即，分流。為防止這種連接，晶片背面邊緣上的排除區域可以被形成。該排除區域的典型尺度為小于2mm寬，但優選是盡可能細地形成該排除區域。

產生該排除區域的一種方法是通過使用掩模；然而，利用掩模有著很多挑戰。由于太陽能產業的高度競爭的性質，掩模必須制造起來很便宜。而且，由于太陽能制造裝備的高產出量(通常每小時1500-2500件電池)，掩模必須在高產量的制造中使用起來快速而容易。而且，由于掩模是被用來防止膜沉積在晶片的某些部分上的，因此其必須能夠吸收和容納沉積物積累。此外，由于膜沉積是在升高的溫度下完成的，因此該掩模必須能夠在升高的溫度下(例如，高達350℃)正確地發揮作用，同時仍能精確地維持排除區域的寬度，同時適應因熱應力而致的基片翹曲。

發明內容