矩阵配置处理用的处理多工件的系统及其方法技术方案

一种系统，用以将工件装载至处理腔室而在矩阵配置中处理的系统，包括输送机、工件旅舍、选取片。配置输送机而以线性方式运输多个工件；配置工件旅舍以从输送机接收多工件。此工件旅舍包括以N行M层排列的单元矩阵；配置选取片以插入旅舍并自旅舍退回，以将多个基材从第一层卸载至选取片的单一列上，并重复此卸载操作以形成矩阵，此矩阵包括多个列而配置在选取片上的基材。在一例中，此工件旅舍具有交错的配置，此交错的配置提供了各个旅舍单元的各别可达性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是有关于ー种エ件的运输，且特别是有关于ー种运输太阳能电池而以矩阵配置处理的方法与装置。
技术介绍
离子布植(ion implantation)是将可改变导电性的杂质导入基材中的标准技术。所需的杂质材料在离子源(ion source)中被离子化(ionized),加速离子以形成具有规定能量的离子束(ion beam)，且此离子束被导引至基材表面。在离子束中，这些带能量的离子侵入大部分基材材料，并嵌入结晶晶格(crystalline lattice)而形成具有所需导电性的区域。太阳能电池利用免费的自然资源而提供了无污染、均等(equal-access)的能量。基于环保的考量与高涨的能源成本，可由硅基材组成的太阳能电池在全球变得更为重要。任何对于高效率太阳能电池的制造或生产的成本缩减、或者任何对于高效率太阳能电池的有效改良，均会对于全球各地太阳能电池的制作产生正面影响。这能使此种干净的能源科技具有广泛的应用性。掺杂(doping)可改善太阳能电池的效率。可利用离子布植进行掺杂步骤。图I为选择性射极太阳能电池(selective emitter solar cell)的剖面图。可借着对射极200进行掺杂，并提供附加的掺质至接触窗202下方的区域201而增加太阳能电池的效率(当连接到电路时，能量转换与收集的百分比)。更浓掺杂的区域201可增进导电性，而在接触窗202之间的淡掺杂则可增进电荷收集。接触窗202之间可仅间隔2-3mm。区域201可仅宽100-300 μ m。图2为指叉背接触太阳能电池(interdigitatedback contact, IBC)的剖面图。IBC太阳能电池中，接面是位于太阳能电池的背面。在此特殊实施例中，掺杂图案为交替的P型与η型掺杂区。为了根据已知技术布植太阳能电池，太阳能电池通常是从卡匣卸载并转移至布植器(implanter),而后再由布植器转移至夹持器(holder)作更进ー步的处理。已知方法不是太慢、太昂贵、就是太不可靠。因此，在此领域需要运输エ件的改良方法，且特别是ー种用以运输太阳能电池的改良方法与装置。
技术实现思路
在此掲示的实施例是针对用以处理基材，使其在矩阵配置中处理的系统以及方法。在一实施例中，用以装载エ件至处理腔室中的系统包括エ件旅舍与选取片。エ件旅舍是由以N行M层排列的単元矩阵所定义，其中配置各个单元用以接收エ件；配置选取片用以插入旅舍并自旅舍退回。其中选取片可操作以将多个エ件由M层的第一层卸载至选取片上，并且重复此卸载操作以形成矩阵，此矩阵包括配置于选取片上多个列的エ件。在另ー实施例中，处理基材的方法包括装载第一批多个基材至基材旅舍中的至少多个层的第一层，其中各层包括多个单元，且各个単元被配置用以支持基材。以逐层方式从基材旅舍卸载第二批多个基材至选取片上，其中被卸载的基材在选取片上形成ニ维矩阵。附图说明图I为现有的选择性射极太阳能电池的剖面图；图2为现有的指叉背接触太阳能电池的剖面图；图3a为例示的エ件处理系统的透视图；图3b为例示的エ件处理系统的一部分的侧视图；图4为例示的具有缺漏エ件的选取片的平面示意图；图5a及图5b分别为例示的エ件处理系统的侧视图及平视图，显示有旅舍、输送机、以及具有缺漏エ件的退回的选取片； 图6a及图6b分别为当选取片插入旅舍时，图5a中例示的エ件处理系统的侧视图及平视图；图7a及图7b分别为当旅舍下降而选取片插入旅舍时，图5a中例示的エ件处理系统的侧视图及平视图；图8a及图8b分别为当选取片在缺漏エ件位置接收エ件后而自旅舍退回时，图5a中例示的エ件处理系统的侧视及平视图；图9为在将晶圆从输送机装载至旅舍中之前，包括输送机与交错的旅舍的例示エ件处理系统的侧视图；图10为在第一エ件装载至第一旅舍单元中后，图9中例示的エ件处理系统的侧视图；图11为在第二エ件装载至第二旅舍单元中后，图9中例示的エ件处理系统的侧视图；图12为在第三エ件装载至第三旅舍单元中后，图9中例示的エ件处理系统的侧视图；图13a为显示有关离子布植步骤的一实施例制作流程；图13b为显示有关离子布植步骤的另ー实施例的例示步骤的制作流程；图14为在平台上エ件的平视图。具体实施例方式以下将參照附图对本专利技术进行更完整的说明，附图中示出较佳实施例。然而，本专利技术可以不同形式实施，而不应理解为受限于此处提出的实施例。更确切的说，提供此些实施例，使得在此掲示的内容彻底而完整，并可将本专利技术的范围传达给此领域中具有通常知识者。在附图中，类似的数字指类似的元件。更精确地说，本专利技术的エ件、方法以及系统与实施例为有关太阳能电池而于此叙述。然而，本专利技术的实施例可使用例如半导体晶圆或者平面面板。本专利技术的实施例亦可使用不同类型的离子布植系统。离子布植器例如可用光束线或者电浆掺杂离子布植机。因此，本专利技术不限于以下所述的特定实施例。图3al是本专利技术例示的エ件处理系统10的透视图。如在此使用的，此处的エ件与基材两个用词可交換使用。如以下更详细的叙述中，此处理系统10可包括线性输送带100、ニ維升降系统101、以及ニ维选取片102，可操作而将エ件104 (可为太阳能电池)由卡匣移动至布植器。此处选取片指担任基材转移装置并包含多个臂的组件，用以插入多个隔间中，例如升降系统101的各行。在本专利技术实施例中，用升降系统及选取片来将エ件供给至离子布植器，使得多个エ件104的矩阵在ー种所谓批次式布植(batchimplantation)的布植期间可被布植。此矩阵例如可排列为2X2、2X3、或NXN形式。因此，在一特殊例中，エ件104为安排在用以在矩阵中作布植的布植器的处理腔室中，此矩阵宽度为两个エ件104、高度为三个エ件104高度。图14为在平台400上的エ件的平视图，其可用于如太阳能电池的基材的离子布植。エ件404以2X3的矩阵配置于平台400上。此平台400可通过静电力或物理力保持エ件404。平台可以垂直或水平形式存在。为进行离子布植，离子束401及平台400可彼此相对地移动，如箭头402所示。其可能为离子束401及平台400移动的组合，或者为离子束401及平台400各自的移动。在一特殊实施例中，エ件404和平台400被罩幕覆盖而可使エ件404的特殊区域布植。亦可不使用罩幕而进行エ件404的全面性离子布植。平台400可旋转或者倾斜使其能够装载及卸载エ件404。图13a为显示本专利技术的一实施例的制作流程，其中与离子布植制程结合而使用エ件处理系统。エ件104由卡匣移动至线性输送带100、升降系统101、选取片102以及布植器。于布植后，自布植器移除エ件104，且エ件104可被进ー步处理。在以下讨论的特殊实施例中，在处理时，升降系统和选取片均被配置而包含エ件的ニ维矩阵。然而，亦可能根据本专利技术而有其他配置。本专利技术的配置如图3a所示，可使用IXNXM升降系统(或旅舎)101，其中N为旅舍中垂直行数，而M为旅舍中的层数。图3b为例示的エ件处理系统的一部分IOla的侧视图，其示出旅舍为配置在具有N行107及M层109的矩阵中。行107和层109定义出単元(或室)103，其下部被包括基材支撑物105的基材支架所限制，如图所示。如同在此所使用的，用词层指的是ー组通常为水平相邻的单元，其沿着b方向横跨旅舍水平向的宽度。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.09 US 61/259,242;2010.11.08 US 12/941,6561.一种用以装载エ件至处理腔室的系统，包括 エ件旅舍，由以N行M层排列的単元矩阵所定义，配置各个所述单元以接收エ件；以及 选取片，配置用以插入所述エ件旅舍，并自所述エ件旅舍退回，其中所述选取片可操作而将多个所述エ件从所述M层的第一层卸载至所述选取片上，并重复所述卸载操作以形成矩阵，所述矩阵包括多个列的エ件，所述多个列的エ件配置在所述选取片上。2.如权利要求I所述的系统，其中所述エ件旅舍包括交错结构，在所述交错结构中，各个单元的垂直高度与所述エ件旅舍相邻行中的最近単元的垂直高度的差距大于所述エ件厚度与所述选取片厚度的总和。如权利要求I所述的系统，其中所述单元矩阵中的各个单元包括多个支撑物，所述多个支撑物配置成沿着工件的外围部分支撑所述エ件，所述多个支撑物包括位置相対的支撑物，且所述位置相対的支撑物定义出具有宽度W的开放部。3.如权利要求3所述的系统，还包括输送机，所述输送机包括IX X输送带，所述I X X输送带具有较所述开放部宽度W小的宽度T，且其中所述I XX输送带与所述エ件旅舍相互配置以提供所述输送带ー相对于所述エ件旅舍为垂直方向的移动。4.如权利要求I所述的系统，其中所述エ件旅舍包括IXMXN矩阵单元，其中M为在所述旅舍的行中堆迭的単元的数目，其大于一，而N为所述旅舍的行数，其大于一。5.如权利要求2所述的系统，其中所述选取片和所述エ件旅舍相互配置以提供所述选取片ー相对于所述エ件旅舍为垂直方向的移动，还配置所述选取片以插入所述エ件旅舎，并自所述エ件旅舍退回，其中所述エ件旅舍和所述选取片可交互操作，当所述エ件位于位置矩阵中的其他位置时，允许置放接收自所述旅舍的所述エ件至所述选取片中所述位置矩阵中的任意位置。6.如权利要求I所述的系统，其中所述处理腔室形成部分离子布植系统，所述离子布植系统包括 基材平台，配置用以从所述选取片上接收多个エ件；以及 离子束，配置用以撞击所述基材平台。7.如权利要求I所述的系统，还包括卸载部，所述卸载部包括 卸载选取片，配置用以卸载由所述处理腔室接收的エ件至所述选取片上的ニ维矩阵中； 卸载エ件旅舍，其中所述卸载旅舍被配置用以装载接收自所述卸载选取片中所述ニ维矩阵的所述エ件至多个层中；以及 卸载输送机，配置用以接收来自所述卸载エ件旅舍的所述エ件，并且以线性方式运输所述エ件。8.如权利要求8所述的系统，其中所述エ件旅舍和所述卸载エ件旅舍各由交错结构组成，所述交错结构中，各个单元的垂直高度与所述旅舍中相邻行的最近单元的垂直高度的差距大于所述エ件厚度和所述选取片厚度的总和。9.一种处理基材的方法,包括 装载第一多个基材至基材旅舍中的至少第一多个层，其中所述第一多个层的各个层包括多个单元，配置各个所述単元用以支撑基材；以及 以逐层方式自所述基材旅舍中卸载第二多个基材至选取片上，其中所述卸载的基材在所述选取片上形成ニ维矩阵。10.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·T·维弗，贾麦·A·凯瑞儿，罗伯特·B·宝佩特，亚隆·威波，查理斯·T·卡尔森，
申请(专利权)人：瓦里安半导体设备公司，
类型：发明
国别省市：