CN102246263A - 生产线式涂布系统中的处理台的整合 - Google Patents

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Abstract

一种用于一基板涂布系统的插入设备，该插入设备包括：一插入组件100，其在一涂布系统内操作，该插入组件包括一处理台，该处理台被适配成接收一涂布工具，用以将一涂层涂覆至一基板；一载体110，其用于载运该插入组件100；第一定位器130，其与该载体110合作以将该插入组件100插入该涂布系统的一处理腔室150中，及/或将该插入组件100自该处理腔室150缩回；及第二定位器140，其用于精准定位该处理腔室150内的该插入组件100。

Description

生产线式涂布系统中的处理台的整合
技术领域
本申请大体上是关于基板涂布技术的解决方案，其涉及基板及涂层的沉积、图案化及处理中使用的仪器、工艺及材料。其中代表性实例包括(但不限于)涉及以下所述的应用：半导体及介电材料及装置、硅基晶片、平板显示器(诸如，TFT)、掩模及过滤器、能量转换及储存(诸如，燃料电池，及电池、光电电池，尤其薄膜太阳能电池)、固态照明(诸如，LED及OLED)、磁性及光学储存、微机电系统(MEMS)及纳米机电系统(NEMS)、微光机电系统及光机电系统(NEMS)、微光装置及光电子装置、透明基板、架构玻璃及汽车用玻璃、用于金属箔及聚合物箔及包装以及微成型及纳米成型的金属化系统。特别是，本申请是关于用于基板涂布系统的插入设备，其包含具有一处理台的一插入组件。另外，本申请亦是关于用以将一插入组件插入一处理腔室中的方法。
背景技术
通常，在形成涂布系统的部件的处理腔室中，将进行不同处理步骤可能所需的设备安装于该处理腔室的凸缘上、盖上或直接安装至该处理腔室的内部壁上。为了执行那些部件的维护，该腔室通常具备一可拆卸盖，其通常静置于顶部，一般在一腔室开口上。然而，归因于组件的置放及尺寸，此种系统中的维护是不便且艰巨的任务。因此，当需要维护时，在此类型的涂布系统中长周期的停工时间是不可避免的。另外，在执行维护之后可能出现关于腔室开口的密封的其它问题。
发明内容
鉴于以上所述，本发明提供用于一基板涂布系统的插入设备。另外，本发明亦提供在一基板涂布系统中插入一插入组件的方法。
根据本申请的多个方面，该插入设备包括：一插入组件，其在一涂布系统内操作，该插入组件包括一处理台，其中该处理台被适配成接收用于将一涂层涂覆至一基板的一涂布工具；一载体，其用于载运该插入组件；第一定位器，其与该载体合作以便将该插入组件插入该涂布系统的一处理腔室中及/或将该插入组件自该处理腔室缩回；及第二定位器，其用于精准定位该处理腔室内的该插入组件。
根据本申请的另一方面，提供一种用于一基板涂布系统的插入设备，该插入设备包括：一插入组件，其在一涂布系统内操作，该插入组件包括一处理台，其中该处理台被适配成接收用于将一涂层涂覆至一基板的一涂布工具；一载体，其用于载运该插入组件；及一电单元块，其用于将一操作电压提供给该处理台，该电单元块可随该载体一起移动。
根据本申请的一额外方面，提供一种用于一基板涂布系统的插入设备，该插入设备包括：一插入组件，其在一涂布系统内操作，该插入组件包括一处理台，其中该处理台被适配成接收一涂布工具；一载体，其耦接至该插入组件；第一定位器，其与该载体合作以便执行至少将该插入组件插入一处理腔室中或将该插入组件自该处理腔室缩回；及第二定位器，其被适配成耦接至该插入组件，该第二定位器置放于该处理腔室内。
根据本申请的又一方面，提供一种在一基板涂布系统中插入一插入组件的方法，该方法包括以下步骤：将该插入组件布置于一载体上；将一电单元块布置于该基板涂布系统中，以便该电单元块可随该载体一起移动；及通过使该载体位移并藉以使该电单元块位移，将该插入组件定位至该涂布系统的一处理腔室中。
根据本申请的又一方面，提供一种在一基板涂布系统中插入一插入组件的方法，该方法包括以下步骤：将该插入组件布置于一载体上；将该插入组件粗略定位至该涂布系统的一处理腔室中；及对该处理腔室内的该插入组件进行精准定位。
实施例亦是关于用于进行所揭示方法且包括用于执行每一所述方法步骤的设备部件等设备。这些方法步骤可经由硬件组件、通过适当软件编程的计算机、该两者的任何组合或以任何其它方式来执行。此外，实施例亦是关于通过所述设备操作的方法或制造所述设备的方法。其包括用于执行该设备的功能或制造该设备的部件的方法步骤。
自所附权利要求书、实施方式及附图中更显而易见的是进一步的方面、细节及优点。
附图说明
本申请的部分及其它更详细方面如上文所述，并请参阅相关的图。其中：
图1a及图1b是如本文所述插入设备的实施例的侧向横截面示意图，在每一图中该插入组件相对于该涂布系统处于一不同位置。
图2至图4是根据本申请的插入设备的实施例的侧向横截面示意图。
图5a至图5e是根据本申请的插入设备的一实施例，其代表该插入设备的操作序列。
图6是根据本申请的插入设备的另一实施例的侧向横截面示意图。
图7是一处理设施，其包括多个根据本申请的实施例的插入设备。
图8是典型的插入组件的分解图，其包括用于在基板上金属蒸镀的一处理台。
具体实施方式
现将详细参考各种实施例，其中一或多个实例被标于诸图中。每一实例是以说明的方式提供且不欲视为本申请的限制。举例而言，图或描述为一实施例的部件的特征结构可使用于其它实施例上，或连同其它实施例一起使用以产生又一实施例。其意图在于使本申请包括这种修改及变化。
在以下诸图的描述中，相同组件符号是指相同组件。一般而言，仅描述关于个别实施例的差别。
本申请的实施例提供一种用于涂布基板的系统的插入设备，该插入设备具有一插入组件。该插入组件上布置有一处理台。该处理台包括用于将一涂层涂覆至一基板的一涂布工具。通常，该涂布工具可用于蒸镀，尤其用于金属蒸镀(诸如，铝蒸镀)。另外，该插入设备包括用于载运该插入组件的一载体。通常，该载体可用于将该插入组件插入一处理腔室中、自此缩回该插入组件或用于执行两个操作(亦即，插入及缩回)。通常，该插入组件安装于该载体上。在一些实施例中，该插入组件可移动地安装于该载体上。根据本申请的实施例，该插入设备包括第一定位器及第二定位器。该第一定位器可用于对该处理腔室内的插入组件进行粗略定位。详言之，第一定位器与载体合作以将该插入组件插入该腔室内，例如通过相对于该腔室而粗略定位该载体。在一些实施例中，该第二定位器是用于对该涂布系统内的插入组件进行精准定位。另外，根据本申请的插入设备可包括用于将该插入组件耦接至该载体的一连结组件。
不同处理工具可配置于一插入组件上，该插入组件可进而容易地被插入该处理腔室中或自该处理腔室提取出来。进而简化该处理腔室中工具的操作及该涂布系统的操作。另外，由于该系统模块性的增强，使得使用插入组件的涂布系统具有高度灵活性。
基于插入组件的使用，处理腔室内插入组件的定位的精密度可能成为涂布系统中的问题。腔室内插入组件的精确定位对于达成基板的均匀涂布(亦即，涂布于该基板上的层的均匀厚度及质量)可能具有重要性。
归因于不同问题(诸如，安装于插入组件上的涂布工具的质量)，插入组件的准确定位可能复杂化。详言之，对于一些处理步骤(诸如，基板的金属涂布)而言，待置放于插入组件上的物件(诸如，蒸镀器或电压产生器)的重量大，且使腔室内插入组件的适当置放尤其困难。
详言之，在插入组件中使用金属蒸镀器(诸如，铝蒸镀器)可能是困难的。此归因于蒸镀工具通常为大质量。另外，涂布系统中金属蒸镀通常所需的高电流变压器的整合是困难的。目前，基于插入组件中铝涂布的涂布系统可能使用丝网印刷技术得以实施，因为此方法所需的工具相对较轻。然而，与铝蒸镀相比，丝网印刷技术产量较低，由于待用的铝膏而导致成本较高且由于必需多个加热台而需要较多数量的处理步骤。
图1a示出了处于一打开位置上的插入设备的实施例。图1b示出了处于一闭合位置上的插入设备的实施例。两个图示出了插入设备的横向横截面示意图。在该打开位置，插入组件置放于处理腔室外。在该闭合位置，置放该插入组件以使得处理腔室闭合且处理腔室可立即操作。
如图1a中所描绘，插入组件100包括一处理台120。另外，插入组件100通常附着于载体110上。通常，该载体经由第一定位器130进行位移。处理腔室150内布置有第二定位器140。通常，处理腔室150形成一涂布系统的一部分。通常，插入组件100经由开口155被引入到处理腔室150中。通常，建构插入组件100以便当其置放于操作位置时，由插入组件100自身将开口155闭合。详言之，可设计插入组件100以便当插入设备处于闭合位置时，密封处理腔室150。
在本申请的典型实施例中，插入设备的闭合位置通过以下操作达成：i)将插入组件粗略定位至处理腔室中，及ii)对处理腔室内的该插入组件进行精准定位。通常，在精准定位步骤的结尾，该处理腔室为闭合的。详言之，例如由于真空操作涂布系统，所以该处理腔室可以可密封方式闭合。
通常，为了将插入组件100引入处理腔室150中或自此缩回插入组件100，通常经由第一定位器130，通过滑动使载体110位移。因此，可相对于处理腔室150粗略定位载体110以及插入组件100。在一些实施例中，第一定位器130包括轨道(诸如，轨条、铁道或类似物)，该轨道可置放于处理腔室150外且载体110可在该轨道上位移以相对于处理腔室150定位插入组件100。
一旦插入组件100置放于处理腔室150内，插入组件100可经由第二定位器140更精确地置放于处理腔室150内。另外，第二定位器140可包括通常置放于处理腔室150内的导向组件(诸如，轨条、铁道或类似物)。在此状况下，插入组件100可在其上位移以便在处理腔室150内精准定位插入组件100。
藉此，经由第一定位器及第二定位器，可将插入组件以及处理台置放于一位置以便可便利地操作基板涂布系统。
通过粗略定位器(用于插入该插入组件)与精准定位器(用于定位涂布系统内的该插入组件)的组合，可将处理台极其准确地定位于处理腔室内。藉此，可达成在基板的整个表面上以高均匀性涂布。此组合即使在插入组件上布置重负载的状况下也是有效的。特别是，当处理台经设计用于金属蒸镀(诸如，铝蒸镀)时可能就是此种状况。此外，使用根据本申请的实施例的插入设备，即使在维护该插入组件及其上的组件之后，或即使调换该插入组件之后，也可能实现基板的涂布中的高再现性。
在一些实施例中，第一定位器130由导向组件所组成，诸如，轨条、铁道、输送带或类似物。通常，这些导向组件配置于处理腔室150外部。详言之，轨条或类似物可经固定至其中置放涂布系统的设施的底盘。一般而言，轨条经设计以支撑且位移重负载。由轨条支撑的典型重负载为至少2吨或2.5吨。通常，轨条可支撑的最大负载为3.5吨或4吨。然而，轨条可经设计支撑甚至更大的负载。对于处理腔室(其中待由第一定位器位移且支撑的负载较轻，诸如0.5吨与2.5吨之间的负载重量)而言，轨条可被适配成当设计以降低设施的成本及空间。为了将插入组件100粗略定位于处理腔室150中，载体110可在轨条或类似物上滑动。藉此，将插入组件100大体(亦即，粗略)定位于处理腔室150内。另外，通常，位移组件(诸如，滚轮或滑动装置)置放于载体110上且耦接至第一定位器130以有助于插入组件100的粗略定位。插入组件100经由第一定位器130的粗略定位的典型容差为至少±3.5mm或±7.5mm。为使涂布系统发挥正确功能，较高容差值亦可承受。
载体110的粗略定位所必需的机械力通常可由一驱动系统产生。驱动力可通过任何类型的马达或类似物产生。该驱动系统可置放于载体110自身中、附于其外部或形成第一定位器130的部件。另外，驱动系统亦可具有置放于插入设备的不同组件上的不同部件。在一些实施例中，将来自驱动系统的机械力耦合至载体110可经由电缆载体、牵链、能链、电缆链或类似物来达成。
在一些实施例中，第二定位器140由轨条、铁道或类似物所组成。通常，轨条或类似物可被固定至处理腔室150的一部分。为了定位插入组件100，插入组件100可在轨条或类似物上滑动。另外，通常，插入组件110包括位移组件，诸如，滚轮或滑动装置。那些组件通常耦接至第二定位器140以有助于处理腔室150内插入组件100的精准定位。插入组件100经由第二定位器140的精准定位的典型容差为至少±0.7mm或±1.2mm。该精准定位的典型容差最大可为±2.7mm或±3.4mm。
通常，第二定位器可包括多个装置(诸如，夹钳或类似物)以固定插入组件于闭合位置。藉此，可固定处理腔室内插入组件及处理台的位置，以有助于系统的操作。
通常，第二定位器140置放于处理腔室150的底部表面上。另外，第二定位器140可置放于类似基座的平台，该平台置放于处理腔室150的底部区域。在该系统的另一典型实施例中，第二定位器140经配置于处理腔室150的侧向区域。
为了自处理腔室150缩回插入组件100，通常进行以下操作：i)自操作处理腔室150所在的位置位移插入组件100以及处理台120，及ii)通常通过使载体110位移，自处理腔室150提取插入组件100以及处理台120。两个操作可由第一定位器与第二定位器合作实现。视情况地，插入组件100的缩回可通过第一定位器130与载体110合作来执行，尤其在不利用第二定位器140的情况下。
为了完成不同任务，可使插入组件相对于载体进行位移。这些任务中的一些为，例如：i)定位插入组件，以使得其可经由处理腔室的开口插入或提取；ii)耦接插入组件与第二定位器；或iii)使插入组件位移以有助于插入组件的操作或调换。
通常，插入组件以悬臂结构形式布置于载体上。藉此，插入组件形式上通常具有在末端由一凸缘支撑的突出梁或构件，该凸缘附着于该载体上。通常，该凸缘被设计成充当在插入组件插入处理腔室内可操作位置上时闭合该处理腔室的工具。通过将插入组件布置为悬臂结构，插入组件之下留下自由空间，其有助于操作安装于其上的组件。
另外，该插入设备可包括一个以上插入组件。在那种状况下，通常将插入物布置为彼此水平对准。然而，其它配置亦为可能的，诸如(例如)垂直布置插入组件，其中一插入组件布置于其它插入组件之上。那些插入组件可通过一凸缘支撑，该凸缘附着于载体上。多个插入组件可配置于该凸缘上，形成类似阵列的结构。不同插入组件可包含处理台，这种处理台被设计成用以完成同一处理腔室内基板上的不同处理。
另外，在本申请的一些实施例中，插入组件以可拆卸的方式耦接至载体。藉此，可容易地调换该插入组件，且因此减少在维护布置于该插入组件上的组件服务期间系统的停工时间。
在一些实施例中，插入组件经由一连结组件可移动地耦接至载体。通常，该连结组件包括具有驱动及致动器装置的吊挂装置，以沿任何空间方向相对于载体使插入组件进行位移。
图2中示出的实施例类似于图1a及图1b中示出的实施例。图2中示出的实施例进一步示范性地包括一连结组件160，其用于将插入组件100可移动地耦接至载体110。通常，连结组件160经调整以允许插入组件100沿任何空间方向相对于载体110进行位移。
吊挂装置165可置放于连结组件160、载体110或插入组件中。通常，吊挂装置165由用于致动插入组件100的驱动系统及耦接器所组成。通常，吊挂装置165中的驱动系统是基于一空气缸系统。其它类似装置亦可用于该驱动系统中。在插入设备的一些特定实施例中，吊挂装置165经设计以仅沿一个空间方向位移插入组件，特别是垂直或水平方向。
经由连结组件，可便利地定位插入组件以完成不同任务，诸如：i)定位插入组件，以使得其可经由处理腔室的开口插入或提取；ii)耦接插入组件与第二定位器；及iii)使插入组件位移以有助于插入组件的操作或调换。
因此，插入组件可经由连结组件独立于载体而定位，增加系统的灵活性及涂布系统内插入组件的定位的准确度。
图3示出了已通过一拆卸装置170自载体拆卸的插入组件100。通常，该拆卸装置170由可耦接至插入组件100的一升高臂或类似物组成。图3示出了一典型配置，其中插入组件100自连结组件160拆卸。通过拆卸装置170，对于需要在处理腔室内维护、修理或实施不同处理的状况，插入组件100更易于在系统中置换。通常，拆卸装置170经设计以将插入组件100精确地置放于连结组件160中。待由拆卸装置170运载的负载的典型重量为至少0.5吨或1吨。典型负载重量可能为约1.5吨。
其它配置亦为可能的，例如，插入组件直接连结至载体且可自其处拆卸。另一可能配置为插入组件经由一连结组件耦接至载体，且该连结组件与该载体之间的连接是可拆卸的。在此后一配置中，插入组件以及连结组件一起自载体拆卸。
通常，为了可拆卸式耦接插入组件，在连结组件中可提供导向及锁定机构。在其它典型配置中，用于可拆卸式耦接的那些装置可由载体中、插入组件中提供或具有由系统的不同部件所提供的多个组件。
通过将插入组件可拆卸式耦接至载体，可将不再能操作的插入组件调换为即用(ready-to-work)插入组件。可维护以此方式调换的插入组件，同时将该个别腔室置放回操作中。另外，若必须改变涂布系统的操作，亦即，欲执行该系统的个别处理腔室或部件内的不同处理，则可通过经由拆卸装置调换插入组件而简单改变特定处理步骤。
在一些实施例中，插入设备进一步包括用于向处理台提供操作电压及电流的一电单元块，该电单元块可随载体一起移动。在处理台包括用于金属蒸镀的工具的特定情况下，该电单元通常由用于向处理台提供高电流的一变压器组成。该电单元可置放于载体上。作为一实例，用于金属蒸镀的一典型变压器重量至少为80kg或至少130kg。作为一特定实例，具有约14kVA的最大功率流的此变压器可重约110kg。视处理腔室中欲进行的处理，而使用具有不同最大功率的其它变压器。
图4示出了插入设备的一典型配置，其中一电单元250布置于载体110上。藉此，电单元250随载体110一起位移。通常，电单元250是经由电连接260电连接至处理台120。电连接260可提供用于操作处理台120的供电电压或电流。电连接260亦可用于提供操作涂布系统所需的任何其它供电电压或电流。
通常，电连接260可附着于插入设备的不同组件，尤其可附着于载体110、插入组件100或其两者。通常情况亦为电连接260由柔性电缆(尤其为柔性铜带)组成。藉此，插入设备的附着于电连接260的组件(尤其为载体110、插入组件100及处理台120)是机械地彼此去耦。藉此避免振动经由电连接260传输至插入组件100。
通常，该电单元由一变压器组成，该变压器是用于提供电压及电流以操作处理台或包含于插入组件中的任何其它组件。通常，通过该电单元产生的电压及电流视向其中提供电能的插入组件中组件的功率要求而定。另外，该电单元可经设计以便可供应可变电压及电流。藉此，该电单元可与不同供电需求兼容。更特定而言，藉此，该电单元可与经设计以完成不同处理步骤的不同插入组件兼容。
当用于处理台的操作输入是大电流时，由于随后需要相当笨重的变压器，因此布置电单元以便其可随载体一起移动则尤其有利。这些笨重变压器通常难以置放于处理腔室内部。因此，在先前的系统中，这些笨重的变压器通常被固定于腔室外。此可导致与电缆线路相关的问题(诸如长电缆的使用)，尤其当经由插入设备自处理腔室提取连接至电单元的组件时。特别相关的是，当电单元产生高电流(例如，用于金属蒸镀)时。由于对此状况而言通常使用庞大电缆线路，故在此状况下高电流可导致空间问题。另外，置放于处理腔室内用于高电流的电缆可对置放于处理腔室内的其它系统组件造成干扰。
随载体一起移动电单元对于操作本申请中描述的插入设备是有利的。首先，由于(例如)减少了配线，故简化了涂布系统的操作；而且当需要维护时，不必将插入组件中的组件与电单元切断。此外，由于这些电缆可几乎完全置放于处理腔室外，故可有利地实施这些电缆。详言之，由于电单元与处理台之间的距离基本上保持不变，故可避免使用用于电连接的长电缆。藉此，由于那些电缆通常载运高电流，故插入设备的操作将更安全。另外，由于通常大重量的电单元是通过第一定位器位移，该第一定位器被适配成载运大重量且不干扰插入组件的精准定位，故有助于插入组件的准确定位。
另外，在插入设备中组合以下诸者可能尤其有利：a)一电单元，其经装置以便可随载体一起移动，及b)第一定位器及第二定位器。藉此，该电单元可经由第一定位器随载体一起位移。另外，藉此，插入组件可独立于电单元而精准定位。以此方式，即使在电单元相当笨重的状况下，电单元仍不干扰处理腔室内插入组件的准确置放。另外，藉此，可有利地实施电单元与插入组件之间的电连接，以使电缆线路不干扰处理腔室内插入组件的精准定位。
对于一些应用而言，尤其对于处理台是用于金属蒸镀(诸如，铝蒸镀)的应用而言，电连接可经设计以传导大电流。经由电连接传导的典型电流最大为800A，更通常最大为1000A或甚至1170A。为产生电流而通过电单元产生的典型电动势为约12V。然而，亦可施加其它电压以产生该电流。
对于一些特定应用而言，电连接可能不直接附着于插入设备的组件，而是经由多触点连接器连接至处理台。在此状况下，电单元与插入组件中的组件之间的电连接可通过垂直位移插入组件而实现。
在处理台含有用于金属蒸镀(尤其用于铝蒸镀)的涂布工具的状况下，用于金属蒸镀的电流通常很高，尤其为至少600A或650A。用于金属蒸镀的典型电流最大可为950A或1000A。归因于这些大电流值，用于此种应用的电单元可尤其笨重。用于铝蒸镀的特定状况的电单元的最小重量通常为0.8吨，诸如1.1吨。
通常，插入组件及涂布系统经设计以便以本质上水平的方式输送平面基板通过处理腔室。即使如此，本申请亦意欲展望基板的垂直导向。
通过本申请的实施例中描述的插入设备，当将插入组件置放于操作位置以便处理基板时，可极准确地再现基板与涂布工具之间的相对位置。插入组件的高定位精密度对于虚拟静态地实现涂布的系统尤其重要。通过虚拟静态涂布，将待涂布的基板输送至一涂布位置，在涂布处理期间该基板在此位置上保持静止。另外，即使在通过插入组件的提取及插入以操作布置于插入组件上的工具之后，插入组件的高定位精密度仍确保多基板处理的高再现性。
通常，插入组件包括用于输送基板的基板传送装置。这种基板传送装置可为促使基板移动的滚轮或任何其它类型的输送带装置。这些基板传送装置可形成插入组件的部件。另外，基板传送装置可在插入组件插入处理腔室之前，或一旦插入组件处于处理腔室中时，附着于插入组件。典型基板包括以诸如，金属、绝缘体或半导体为材料的带、薄片或晶片。
插入组件可包括一驱动系统，其产生用于致动基板传送装置的扭矩。通常，该扭矩经由用于输送基板的皮带或类似装置传输。通常，基板传送装置包括传送滚轮，经传输的扭矩耦合至这种传送滚轮。通常，经由磁耦合将驱动系统产生的扭矩耦合至基板传送装置。磁耦合允许待涂布的材料与基板之间释出自由空间。藉此，有助于在基板的处理期间，涂布系统的组件不被涂布(参看以下图5e)。另外，无触点耦合(诸如，磁耦合)避免磨损待耦合的致动组件。
通常，基板装载于与基板传送装置协作的输送带上。通常，输送带可位于短轴传送滚轮上。通常，仅输送带的外边界与短传送滚轮接触。藉此，基板之下留下自由空间，其可用以通过蒸镀、溅射或此项技术中已知的任何其它涂布方法而使材料涂布在基板上。在处理腔室的内部中，特别可置放一或多个耦接器，以达到将可附着于插入组件的传送装置与基板相耦接的目的。基板传送装置及驱动系统的组件可便利地通过护罩保护以防止拾取涂布材料。
插入组件的使用减少了必须以固定方式置放于处理腔室内的装置的数量。通常，实质上保持于腔室内的所有这种组件为处理监控传感器及传送滚轮耦接器。因此，原则上，处理腔室仅配备无需规律地存取的那些组件。通常，处理腔室及插入组件经设计以便可在真空条件下进行基板的处理。
在典型实施例中，涂布工具意欲用于蒸镀涂布材料，尤其蒸镀诸如铝这样的金属。然而，根据本申请的实施例亦意欲包括工具以及其它涂布技术，举例而言，诸如，涂层的溅射，或用于初步或随后基板处理的离子源的使用。一般而言，一旦已自处理腔室取出插入组件，涂布工具就可用于维护的目的。
通常，更进而将涂布系统的组件整合于插入组件内，特别是，于处理台中。这些涂布系统的组件通常可遭受因处理而引发的磨损、污垢拾取或暴露于涂布材料。在根据本申请的实施例中，所有这些组件可容易地取得。
通常，插入组件包括诸如冷却板或类似物等装置，此装置是用于冷却护罩、屏蔽及/或用于涂布的组件。另外，可为插入组件供应冷却介质，其经由线路导向至受冷却的对应组件。
另外，形成部分典型实施例的插入组件可视情况包括以下诸者：用于供应介质的连接、用于供应气体的供应或处理连接、用于冷却水至护罩或阴极的供应或处理连接、或用于电压的供应或处理连接。那些连接及线路可在插入组件部分上提供，该插入组件部分可位于涂布系统的处理腔室之外。
形成如典型实施例所描述的部分插入设备的插入组件通常包括护罩、屏蔽或其两者的组合。该插入组件可以如下方式建立：屏蔽附着于适合点以避免处理腔室的内部或其它组件受污垢拾取的影响。以此方式，无涂布材料可到达插入组件外的空间。
通常，包括涂布工具的处理台经建构以形成安装于插入组件上的蒸镀器抽屉。通常，该蒸镀器抽屉包括用于在涂布系统内馈送待蒸镀的涂布材料的导线进给器。一般而言，在配置于该抽屉中的一蒸镀器艇中加热涂布材料，以便产生材料的有效蒸镀。通常，通过将电流耦合至形成该蒸镀器艇的部件的导电材料来完成加热。通常情况亦为，将一挡闸配置于处理台上以控制基板对于正在蒸镀的涂布材料的暴露。另外，该蒸镀器抽屉可包括用于冷却护罩、屏蔽及/或其它用于涂布的组件的装置。为该蒸镀器抽屉供应冷却介质，其通常经由线路导向至将受冷却的相应组件。
图8示出了与本文所描述的实施例兼容的典型实施插入组件500的分解图。尽管根据其它实施例并非所有图8中描绘的组件均必需，但是鉴于图8应示范性地对其说明。详言之，图8中描绘的插入组件500为用于蒸镀材料的典型设计。特别是，插入组件500为安装涂布工具以形成一蒸镀器抽屉的典型设计。插入组件500包括一凸缘530，处理台的组件附着于其上。处理台500通常包括框架。该框架通常用于支撑其中进行蒸镀的蒸镀艇550。通常，经由进给器540将待蒸镀的材料提供至该蒸镀艇。通常，该材料是以导线的形式提供。另外，一驱动系统560布置于该框架上以驱动待涂布的基板。通常，插入组件500进一步包括一保护护罩520，以防止驱动系统560中的组件被涂布。另外，插入组件500可包括一冷却板510用于避免处理腔室内的其它组件过热。另外，通常配置一挡闸570以控制基板对于正在蒸镀的涂布材料的暴露。
图5a至图5e是插入设备的典型实现过程，其根据本申请的不同操作配置而实现。这些图显示了该插入设备可包括一传感器系统，该系统包括至少一个传感器，用以感测该插入设备中组件的位置或涂布系统的状况。该组传感器可包括，例如：第一吊挂定位传感器190，其通常检测插入组件100的上部位置；第二吊挂定位传感器230，其通常检测插入组件100的下部位置；一载体定位传感器200，其通常检测载体110相对于处理腔室150的相对位置；及一闭合检测传感器270，其通常检测处理腔室150何时闭合。另外，这些传感器可独立使用或以不同形式组合。另外，传感器系统可包括额外传感器及/或检测器，其用于检测涂布系统的不同配置。那些传感器可由基于光学、电子、电化学或电磁构件的任何类型的位置传感器组成。详言之，那些传感器可由开关组成，其机械式检测插入设备的不同组件的位置。
图5a至图5e中示出的插入设备进一步包括一粗略定位驱动装置210，其驱动着滑动装置220。藉此，通常载体110与插入组件100在与第一定位器130合作下沿水平方向位移，以便相对于处理腔室150插入或缩回插入组件100。通常，定位驱动装置210及滑动装置220包括变频机及制动器以控制载体110的定位。滑动装置220通常由轮组成。另外，图5a至图5e中示出的实施例亦包括一磁耦合器180，其用于将驱动力耦合至插入组件。通常，施加此驱动力以输送基板。
图5a至图5e中示出的插入设备的实施例按以下步骤运转：
在初始状态，载体110以及插入组件100及处理台120处于如图5a中所示的操作位置。在此阶段，处理腔室150为打开的。
载体110保持处于操作位置，而插入组件100通过吊挂装置165垂直位移。藉此，插入组件100通过吊挂装置165垂直位移(参看图5a中的箭头)，以便其可经由如图5b中所示的一开口155插入处理腔室150中。通常，吊挂装置165由压缩空气缸或类似物组成。通常，插入组件100垂直移动，直到第一吊挂定位传感器190检测到插入组件100与开口155的上部边缘垂直对齐的位置。在此步骤中，插入组件100通常沿垂直方向移动10mm与50mm之间(诸如20mm与40mm之间)的距离。
在另一步骤中，如图5c所示，载体110粗略定位于腔室内。藉此，水平移动载体110以便将插入组件100引入处理腔室150中。通常，载体定位传感器200检测何时载体110已经粗略定位以便凸缘与开口155之间的水平距离在70mm与130mm之间，诸如在85mm与115mm之间。
在又一步骤中，如图5d所示，插入组件100通过吊挂装置165降低，以便将插入组件100置放以与第二定位器140接触。通常，插入组件100的位置通过第二吊挂定位传感器230检测。通常，通过此步骤，将插入组件100降低至10mm至50mm，诸如20mm至40mm。
在最终步骤中，如图5e所示，载体110经由粗略定位驱动装置210而位移，以便插入组件100与第二定位器140合作滑动直到到达末端位置，亦即插入设备的闭合位置。通常，当到达末端位置时，一耦合器180(诸如磁耦合器)与插入组件100啮合。藉此，可将一驱动力传输至插入组件中的一驱动系统。此驱动系统通常用于在涂布处理期间输送基板。当到达此位置时，处理腔室150闭合且(若需要，则)密封，以便产生腔室内的真空条件。通常，当到达末端位置时，一基板载体240经由一传送系统引入处理腔室150中。原则上，此时，可操作涂布系统以便涂布基板。
插入设备最好经由一控制系统自动操作。详言之，插入组件的插入及提取可经由一控制系统(诸如，通过适当软件编程的计算机)执行，并与插入设备的不同组件通讯。然而，插入设备亦可手动操作。
在一些实施例中，插入设备进一步包括一夹紧系统，其用于夹紧处理腔室内的插入组件。藉此，处理腔室内的插入组件的精准定位通过该夹紧系统补足。通常，夹紧是通过一夹紧装置执行，其固定处理腔室内的插入组件的位置。详言之，该夹紧装置可由磁夹紧装置、机械夹持器或类似物组成。
该夹紧系统可形成第二定位器的部件。在特定状况下，该夹紧系统可与其它装置(诸如，滑动组件或类似物，其可与处理腔室内的轨道组件合作)合作或作为独立装置来执行插入组件的精准定位。详言之，夹紧系统与第二定位器的组件的组合可增强插入设备的精准定位能力。
图6示出了插入设备的实施例，其中第二定位器140包括一夹紧装置330。该夹紧装置330是用于将插入组件100固定于一末端位置。藉此，有助于腔室内的插入组件100的精准定位。该插入组件可包括一固定组件340，其可耦接至夹紧装置330。
通常，一涂布系统可具有若干处理腔室。对于那种状况而言，将若干根据本申请的插入组件用于单一设施内产生一模块化系统，其中完整的处理站可通过一全装备单元而容易被替代。归因于插入组件可以高准确度置放于处理腔室内，故有可能较快速地置换涂布工具而不降低系统的效能。此经证明是尤其有利的，因为执行目标置换的时间间隔可能因设计用于不同任务的不同插入组件而变化。
在包括多个处理腔室的涂布系统中，在对齐的处理腔室的一侧配置插入组件原则上是可实现的。实际上，当拔出每一个第二插入组件时，释出足够运转空间，且藉此使欲执行的工作能在缩回的插入件上同时进行。然而，每当将第二插入件移至远离该系统的一工作站时，有可能在所有这种插入组件上同时进行工作。原则上，在处理腔室的两侧上配置插入组件亦是可能的。
图7为包括多个处理腔室150的涂布系统500的典型配置。一些处理腔室150包括一根据本申请的插入设备。详言之，图7示出了根据本申请的实施例的一典型实现方式，其中第一定位器由导向装置130(诸如，轨条或类似物)组成，这种导向装置置放于设施的底部且邻近处理腔室150。图7显示多个根据本申请的插入设备可组合于单一涂布设施中。
详言之，根据本申请，插入设备中的处理台可被适配成制造薄膜太阳能电池。在那种状况下，该处理台可经设计以执行例如薄膜太阳能电池的金属化。藉此，薄膜太阳能电池的金属化可产生由(例如)铝、银、镍、铜或不同金属的层序列组成的膜。详言之，本文所描述的设备及/或方法可用于产生太阳能电池(诸如，薄膜太阳能电池)的后触点。
尽管上文是针对本申请的实施例，但是在不脱离本申请的基本范畴的情况下，可设计其它及更多实施例，且其范畴通过下述的权利要求书决定。
本文使用实例来揭示本申请，包括最佳模式，使任何本领域技术人员能够制造并使用本申请。尽管已根据各种特定实施例进行了描述，但是本领域技术人员将知晓，本申请可以在权利要求书的精神及范畴内经修改而实施。尤其，如上所述的实施例彼此间非专有特征结构可互相组合。这种实施例的可专利性范畴通过权利要求书限定，且可包括本领域技术人员想到的其它实例。若其它实例具有相同于权利要求书字面所述的结构组件，或者若其包括与权利要求书字面所述有非实质差别的等效结构组件，则这些其它实例意欲包含在权利要求书的范畴内。

Claims (15)

1.一种用于基板涂布系统的插入设备，包含：
插入组件(100)，其在涂布系统内操作，该插入组件包含处理台(120)，该处理台(120)被适配成接收涂布工具，所述涂布工具用于将涂层涂覆至基板；
载体(110)，用于载运该插入组件(100)；
第一定位器(130)，其与该载体(110)合作以便将该插入组件(100)插入该涂布系统的处理腔室(150)中及/或将该插入组件(100)自该处理腔室(150)缩回；及
第二定位器(140)，其用于精准定位该处理腔室(150)内的该插入组件(100)。
2.如权利要求1所述的插入设备，其进一步包含：电单元块(250)，用于提供一操作电压至该处理台(120)，该电单元块(250)可随该载体(110)一起移动。
3.如权利要求2所述的插入设备，其进一步包含：多触点连接，其用于建立该处理台(120)与该电单元块(250)之间的电接触。
4.如权利要求3所述的插入设备，其中该多触点连接被适配成在该插入组件(100)位移时建立电接触，例如通过该插入组件(100)垂直位移至透过在该电单元块(250)与该插入组件(100)内的组件之间的该多触点连接而建立电接触的一位置。
5.如上述权利要求中的任一项所述的插入设备，其中该第一定位器及该第二定位器(130；140)中的至少一者包含导向组件。
6.一种用于基板涂布系统的插入设备，包含：
插入组件(100)，用以在涂布系统内操作，该插入组件包含处理台(120)，该处理台(120)被适配成接收涂布工具，所述涂布工具用于将涂层涂覆至基板；
载体(110)，其用于载运该插入组件(100)；及
电单元块(250)，其用于提供一操作电压至该处理台(120)，该电单元块(250)可随该载体(110)一起移动。
7.如上述权利要求中的任一项所述的插入设备，其中该插入组件(100)可移动地耦接至该载体(110)。
8.如上述权利要求中的任一项所述的插入设备，其中该处理台(120)包含：涂布工具，其用以将涂层涂覆至基板，较佳地是通过蒸镀涂布材料。
9.如上述权利要求中的任一项所述的插入设备，其中该插入组件(100)可拆卸式地耦接至该载体(110)。
10.如上述权利要求中的任一项所述的插入设备，其具有电缆载体、牵链、能链、电缆链或类似物中至少一者，用以产生用于该插入组件的插入或缩回的机械力。
11.如上述权利要求中的任一项所述的插入设备，其进一步包括：至少一个传感器，用以检测在将该插入组件(100)插入该处理腔室(150)中及/或将该插入组件(100)自该处理腔室(150)缩回的期间该插入组件(100)及该载体(110)的位置。
12.如上述权利要求中的任一项所述的插入设备，其中该处理台(120)被适配成在太阳能电池的生产过程中产生一后触点。
13.一种在基板涂布系统中插入一插入组件(100)的方法，该插入组件包含处理台(120)，该处理台(120)包含用于将涂层涂覆至基板的涂布工具，该方法包含以下步骤：
将该插入组件(100)布置于载体(110)上；
将电单元块(250)布置于该基板涂布系统中，以便该电单元块(250)可随该载体(110)一起移动；及
通过使该载体(110)位移并藉以使该电单元块(250)位移，将该插入组件(100)定位至该涂布系统的处理腔室(150)中。
14.一种在基板涂布系统中插入一插入组件(100)的方法，该插入组件包含处理台(120)，该处理台(120)包含用于将涂层涂覆至基板的涂布工具，该方法包含以下步骤：
将该插入组件(100)布置于载体(110)上；
将该插入组件(100)粗略定位至该涂布系统的处理腔室(150)中；及
对该处理腔室(150)内的该插入组件(100)进行精准定位。
15.如权利要求13或14所述的方法，其中插入是经由一控制系统自动地执行的。
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Address after: American California

Applicant after: Applied Materials Inc.

Address before: American California

Applicant before: Applied Materials Inc.

C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20111116