用于运输基材的设备、具有匹配于这种设备的基材支架的接纳板的处理装置以及用于在使用这种用于运输基材的设备的情况下处理基材的方法以及处理设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于将基材运输到处理装置中或从该处理装置运输出来的设备、一种处理装置、一种用于处理基材的方法以及一种具有用于使这种用于运输基材的设备移动的运动装置的处理设备。在此，所述设备具有基材支架以用于运输基材，所述基材支架包括水平延伸的保持面和一个或多个抓持臂。所述保持面平坦地并且均匀地构造在朝向基材的第一表面上，其形状基本上对应于基材的形状并且其面积基本上等于基材的面积，其中，基材仅通过其重力以其背侧保持在保持面上。所述处理装置具有接纳板，基材在处理期间被保持在该接纳板上，其中，接纳板在第一表面中具有凹部，该凹部适用于在处理基材期间接纳这种基材支架。

A device for transporting a substrate, a processing device having a receiving plate matched with the substrate support of the device, a method for processing the substrate in the case of using the device for transporting the substrate, and a processing device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运输基材的设备、具有匹配于这种设备的基材支架的接纳板的处理装置以及用于在使用这种用于运输基材的设备的情况下处理基材的方法以及处理设备
本专利技术涉及一种用于运输基材的设备，利用该设备可以将一个面状基材或多个面状基材的横向布置结构移入到处理装置中或从该处理装置中移出并且在该设备上所述一个或多个基材在处理期间支承在水平的位置中；以及涉及一种处理装置，该处理装置具有接纳板，该接纳板适用于接纳用于运输基材的设备的基材支架并且在处理基材期间保持所述基材支架以及设置在基材支架上的一个或多个基材。在此，所述接纳板设计成，使得接纳板和基材支架在处理基材期间在处理装置中配合作用。本专利技术还涉及一种用于在使用这种用于运输基材的设备的情况下处理一个或多个基材的方法以及一种相应的处理设备。
技术介绍
在太阳能电池制造、微电子或基材表面(例如玻璃)的精整中，不同的工艺用于沉积或去除层或颗粒、用于掺杂层或用于净化或激活基材的表面。以下所有这些工艺称为对基材的处理。通常，多个这种工艺也直接依次地在中断或不中断真空的情况下实施，其中，大多数分别将一个单独的处理装置用于每个工艺。所有对于处理基材所需的步骤的总和(例如将基材引入到处理装置中、实际处理基材并且将基材从处理装置中导出以及必要时在多个处理装置之间转移基材)在下文中被称为对基材的处理。通常处理面状的基材，该基材在平面中具有大的面积并且在垂直于所述平面的方向上具有与此相对仅较小的厚度或高度。因此，例如太阳能电池基材在基材厚度为140μm至200μm时具有(156×156)mm2的面积。对于在其中仅处理基材的其中一个面状表面(以下称为基材上侧)的基材处理，基材常常以所述两个面状表面中的另一个(以下称为基材背侧)水平地放置到处理装置内部的接纳板上。所述接纳板可被调温，以便例如为气相沉积、尤其是化学气相沉积(CVD)提供最佳条件。替代地或附加地，接纳板可以被加载电压，使得接纳板用作在平行板反应器中的平板电容器的电极，在平行板反应器的电极之间产生等离子体。在两种情况下，将基材背侧均匀、面状地支承在接纳板上对于基材处理的均匀性特别重要。为了将基材放置到接纳板上或由接纳板接纳基材，已知不同的方法和装置(以下称为操作系统)。一方面，基材可以从基材前侧由操作系统接纳。为此，通常利用伯努利效应，利用伯努利效应原则上可以无接触地保持基材。在相应的基材或附加的基材保持装置中也可以利用磁效应。然而伯努利夹件(Bernoulli-Greifer)尤其是具有大的结构高度，该结构高度使得难以在处理装置中以接纳板距设置在其上的其它构件小的竖直距离使用，或者伯努利夹件在基材大面积的情况下导致基材的不均匀负荷，这可能造成基材断裂。此外，大多数这种“无接触”的夹件具有接触元件，所述接触元件应确保基材上侧与夹件的距离并且接触基材上侧。由此可能损坏基材上侧。这种夹件例如在DE102010026209A1中描述。另一种放置或接纳基材的可能性在于使用侧夹件，该侧夹件作用在基材边缘上的多个位置处。这样的夹件例如在EP0189279A2和DE10047983A1中描述。在此，尤其是在大面积的薄基材的情况下也可能出现基材断裂。此外，存在如下可能性：将基材在基材支架上操作、也就是说移动、放置或者说转移，所述基材支架在基材下侧上对基材作用。这种基材支架具有呈叉形设置的一个或多个支承臂，在操作期间基材以其下侧放置在所述支承臂上。为了由接纳板接纳这种基材或者将基材放置在接纳板上，接纳板例如具有空隙部，一个或多个支承臂被导入到所述空隙部中。这在DE3214256C2中描述。另一种变型方案是存在附加的提升机构，该提升机构例如由穿过接纳板的销钉组成。所述提升机构将基材从所述一个或多个支承臂或接纳板上提起并且能够实现使一个或多个支承臂在基材下侧的下方移动，从而能够将基材从接纳板上提起并且放置在所述一个或多个支承臂上，或能够将基材从支承臂上提起并且放置在接纳板上。这种提升机构例如在EP0843340A2中描述。在两种情况下，在处理基材期间基材支架完全位于处理装置的外部。所述系统具有如下缺点：在处理基材期间接纳板在基材支承区域中中断并且因此例如不能均匀地实现对基材调温或给接纳板加载电压，这对基材处理的均匀性产生不利影响。在所有描述的方法和操作系统中，将基材借助操作系统放置在接纳板上并且在处理之后再次由接纳板接纳，而操作系统在处理基材期间本身位于处理装置的外部。此外，不可能或者至少很难确保将在处理期间断裂的基材完全从接纳板上去除。由于在薄的基材以及具有多晶结构的基材的情况下，相对频繁地出现这种断裂(在处理装置中每天1个至100个断裂晶片)，这是已知处理系统的主要缺点。此外，静态的处理系统、例如设置在充电站与处理室之间的机械臂仅具有基材运动有限的作用范围、尤其是有限数量的可利用处理系统实现的处理装置。为了提高在处理时基材的通过量，使用分批系统，在该分批系统中同时处理多个基材。在此，具有待处理表面的基材可以并排地或彼此相叠地设置在一个或多个接纳板上。例如基材可以设置在沿竖直方向彼此相叠地设置的并且相应地水平延伸的接纳板上，该接纳板用作平行板反应器的电极。在此，可以将基材与上述操作系统一起单独依次地或借助多个上述操作系统同时导入到处理装置中并且放置在相应的接纳板上。这例如在WO2013/115957A1中公开。然而由此得出多个缺点或挑战。因此例如基材的单独装载或卸载需要非常长的时间，在所述时间中处理装置不可供用于处理，而用于大量同时待转移的基材的组合的处理系统变得非常昂贵。因此，基材在分批系统中经常在处理室(处理装置设置在该处理室中并且在气氛条件下、即在空气中)的外部被装载到基材保持装置(例如晶片舟或工艺舟)中，并且利用该基材保持装置导入到处理室中。这尤其是应用于等离子体工艺中，其中每个基材与作为平行板反应器电极作用的接纳板电接触。为此，处理装置的大部分、即具有电极的电极单元在处理室的外部装配有基材并且随后被导入到处理室中以用于基材处理。这例如在DE102008019023A1和DE102010026209A1中描述。这种类型的分批系统的缺点是：必须整体加热或冷却基材保持装置，以达到用于基材处理所需的、通常高的基材温度(对于等离子体工艺来说200℃至450℃并且对于CVD工艺来说高达1000℃)，或达到为了将基材进一步运输到下一个处理设备中或储存设备中基材必要时需要的低的温度。尤其是对于大的基材，其中基材保持装置本身同样是大尺寸的并且为了确保机械稳定性基材保持装置的各个元件的厚度也相应地大，基材保持装置因此是大的热质量，该热质量由于长的加热和冷却时间而导致过程持续时间的延长并且导致基材大的热负荷(热预算)，该热负荷尤其是在存在掺杂的层或区域的情况下是不利的并且总体上导致过程的高能量消耗。如果将带有在其中装载有基材的基材保持装置用于不同的处理装置中不同的依次相继的基材处理，则基材保持装置整体从第一处理装置运输到在生产线中随后的第二处理装置中。因此，虽然避免了将基材转载到另一个基材保持装置中的转载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于将基材运输到处理装置中或从该处理装置运输出来的设备，其中，所述处理装置具有水平延伸的接纳板，并且所述设备具有基材支架并且该基材支架适用于将基材定位在接纳板的第一表面上，/n其特征在于，所述基材支架还适用于在处理装置中对基材进行处理期间将基材保持在接纳板上，并且基材支架具有：/n-水平延伸的保持面，该保持面平坦地并且均匀地构造在朝向基材的第一表面上，该保持面的形状基本上对应于基材的形状并且该保持面的面积基本上等于基材的面积，其中，所述基材仅通过其重力以其背侧保持在保持面上，以及/n-一个或多个抓持臂，其中，每个所述抓持臂与保持面连接并且沿水平方向延伸超过该保持面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170628 EP 17178276.61.用于将基材运输到处理装置中或从该处理装置运输出来的设备，其中，所述处理装置具有水平延伸的接纳板，并且所述设备具有基材支架并且该基材支架适用于将基材定位在接纳板的第一表面上，
其特征在于，所述基材支架还适用于在处理装置中对基材进行处理期间将基材保持在接纳板上，并且基材支架具有：
-水平延伸的保持面，该保持面平坦地并且均匀地构造在朝向基材的第一表面上，该保持面的形状基本上对应于基材的形状并且该保持面的面积基本上等于基材的面积，其中，所述基材仅通过其重力以其背侧保持在保持面上，以及
-一个或多个抓持臂，其中，每个所述抓持臂与保持面连接并且沿水平方向延伸超过该保持面。


2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，至少两个保持装置至少沿竖直方向从保持面的边缘和/或从第一表面延伸出，所述保持装置适用于将基材固定在保持面上以防横向移位。


3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述保持装置在保持面的第一表面上延伸直至从保持面的第一表面测量的一个高度，其中，所述高度大于零并且小于或等于基材的高度。


4.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述基材支架具有多个保持面，这些保持面在一个共同的水平平面中并排地以横向的布置结构设置并且彼此物理连接。


5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述基材支架具有闭合的基体，其中，每个保持面构成为构造在基体的水平表面中的凹部的底面，并且适用于将基材固定在相应的保持面上以防横向移位的保持装置构成为各保持面之间的侧向框架或板条，这些基材中的每个基材放置在其中一个保持面上。


6.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述基材支架的组成部分至少在当处理基材期间与基材和/或接纳板接触的区域中由与接纳板的第一表面相同的材料制成。


7.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述基材支架的组成部分在当处理基材期间与基材和/或接纳板接触的区域中由导电材料制成，并且所述抓持臂在当处理基材期间不与接纳板接触的区域中由电介质材料制成。


8.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述基材支架在当处理基材期间与所述基材和/或接纳板接触的区域具有热容量，该热容量小于接纳板的热容量。


9.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备具有支承组件，基材支架利用所述一个或多个抓持臂固定在所述支承组件上。


10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述设备具有由多个彼此竖直相叠地设置并且与支承组件连接的基材支架构成的单元。


11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述设备具有由彼此竖直相叠地设置的基材支架构成的多个单元，其中，这些单元沿水平方向并排地设置并且与同一支承组件连接。


12.用于处理基材的处理装置，所述处理装置具有接纳板，基材在处理期间被保持在该接纳板上，其特征在于，所述接纳板在当处理基材期间朝向基材的第一表面中具有凹部，该凹部适用于在处理基材期间接纳根据权利要求1至11中任一项所述的设备的基材支架。


13.根据权利要求12所述的处理装置，其特征在于，在接纳板的第一表面中的凹部具有从接纳板的第一表面起测量的一个深度，该深度这样确定大小，使得在处理基材期间基材支架的的保持面的第一表面和接纳板的第一表面形成一个平坦的表面。


14.根据权利要求12或13所述的处理装置，其特征在于，所述处理装置是等离子体处理装置并且还具有用于将第一电压施加到接纳板上并且将第二电压施加到第一电极上的装置，该第一电极沿竖直方向设置在接纳板的上方并且与该接纳板平行并且与接纳板电绝缘，并且所述接纳板是在由第一电极和接纳板组成的平行板反应器中的第二电极。


15.根据权利要求14所述的处理装置，其特征在于，所述接纳板完全由导电材料制成。


16.根据权利要求14所述的处理装置，其特征在于，所述接纳板至少在邻接于第一表面的区域中由导电材料和电介质材料制成的层结构构成，其中，所述电介质材料邻接于接纳板的第一表面。


17.根据权利要求12至16中任一项所述的处理装置，其特征在于，所述接纳板包括用于给接纳板调温的装置。


18.根据权利要求17所述的处理装置，其特征在于，所述处理装置是CVD涂敷设备并且接纳板在沿竖直方向上部的区域中包括适用于将该上部的区域加热到第一温度的面式加热器、在沿竖直方向下部的区域中包括具有用于将该下部的区域调温到第二温度的器件的气体分配器以及包括用于隔热的装置，该用于隔热的装置设置在上部的和下部的区域之间并且适用于减少从上部的区域到下部的区域的热流，其中，第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·施勒姆，M·克尔，E·安佐格，S·拉施克，
申请(专利权)人：迈尔博尔格德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE