CN102969223B - 基板处理设备及基板处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基板处理设备和基板处理方法。该基板处理设备包括：装载/卸载单元；处理单元，在其中执行基板处理工艺；加载锁定单元，其布置在装载/卸载单元与处理单元之间；以及搬运构件，其在处理单元与加载锁定单元之间传送基板。装载/卸载单元包括：基板搬运台；托盘支撑部，当执行工艺时在该托盘支撑部上布置有其上放置基板的托盘，托盘支撑部平行于基板搬运台而布置在基板搬运台的一侧；以及搬运机器人，其将位于基板搬运台上的基板搬运至布置在托盘支撑部上的托盘上。搬运机器人包括用于清洁所述托盘的清洁构件，并且装载/卸载单元、加载锁定单元、以及处理单元被相继布置。

Description

基板处理设备及基板处理方法

技术领域

本文中公开的本发明涉及基板处理设备以及基板处理方法，并且更具体地，涉及改善其上放置基板的托盘的清洁效率的基板处理设备以及基板处理方法。

背景技术

太阳能电池是通过使用半导体的属性而将太阳能转换为电能的装置。太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、以及薄膜太阳能电池。

通过在透明玻璃或塑料基板上沉积p层、i层、以及n层来制造基于薄膜的太阳能电池。通过在硅基板上沉积抗反射层来制造基于晶硅的太阳能电池。上述的层可以通过使用等离子体的等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)法来在基板上沉积。当基板被搬运至基板处理设备中以执行PECVD法时，通过使用传送机器人将多片基板置于托盘上。随后，当托盘被传送至基板处理设备内时，在基板上执行PECVD法。因此，在基板被置于托盘上之前，除去杂质如托盘上存在的颗粒是非常重要的。在专利文献1中公开了包括吹气部件和吸气部件的鼓风机装置。然而，在专利文献1中公开的鼓风机装置的吹气部件和吸气部件被布置于距晶片向上间隔预定高度处，以除去附于晶片表面上的颗粒。因而，鼓风机装置不适于除去杂质，例如托盘上存在的颗粒。

现有技术文献

专利文献

韩国专利公开No.10-2006-0135228(2006年12月29日。已公开)

发明内容

本发明为用于搬运基板的机器人提供了一种清洁构件。

本发明构思的特征不限于以上所述，且从以下描述中，本领域技术人员会清楚理解在本文中未描述的其它特征。

本发明的实施例提供了基板处理设备，其包括：装载/卸载单元；处理单元，在该处理单元中执行基板处理工艺；加载锁定单元，其布置在装载/卸载单元与处理单元之间；以及搬运构件，其在处理单元与加载锁定单元之间传送基板，其中，装载/卸载单元包括：基板搬运台；托盘支撑部，当执行工艺时在该托盘支撑部上布置有其上放置基板的托盘，托盘支撑部平行于基板搬运台而布置在该基板搬运台的一侧；以及搬运机器人，其将位于基板搬运台上的基板搬运至布置在托盘支撑部上的托盘上，其中搬运机器人包括用于清洁托盘的清洁构件，并且装载/卸载单元、加载锁定单元、以及处理单元被相继布置。

在一些实施例中，搬运机器人可以包括：沿着托盘的长度方向设置的多个吸垫，用于吸持基板；第一线路，其与减压构件相连，用于将真空力施加给吸垫；以及从第一线路分岔的第二线路，该第二线路与供应清洁气体的气体供应源相连。

在其它实施例中，搬运机器人可以包括：沿着托盘的长度方向设置的多个喷嘴构件，用于将清洁气体排放至托盘上；与喷嘴构件相连的气体供应线路；以及与气体供应线路相连的气体供应源，以将清洁气体供应至喷嘴构件中。

在其它实施例中，搬运机器人还可以包括：沿着托盘的长度方向设置的多个吸垫，用于吸持基板。

在其它实施例中，喷嘴构件可以包括：与气体供应线路相连的主体部件；以及与主体部件耦接相连的喷嘴，该喷嘴具有排放孔，通过该排放孔来排放清洁气体。

在其它实施例中，喷嘴可以从直接向下方向朝着清洁工艺执行方向倾斜大约25度至大约35度的角度。

在另外实施例中，喷嘴可以设置在主体部件的两个端部中的每个端部。

在另外实施例中，喷嘴的水平宽度可以在设置排放孔的方向上逐渐增加。

在本发明的其它实施例中，基板处理设备包括：基板搬运台；托盘支撑部，当执行工艺时在该托盘支撑部上布置有其上放置基板的托盘，托盘支撑部平行于基板搬运台而布置在该基板搬运台的一侧；以及搬运机器人，其将位于基板搬运台上的基板搬运至布置在托盘支撑部上的托盘上，其中搬运机器人可以包括用于清洁托盘的清洁构件。

在一些实施例中，搬运机器人可以包括：沿着托盘的长度方向设置的多个吸垫，用于吸持基板；第一线路，其与减压构件相连，以将真空力施加给吸垫；以及从第一线路分岔的第二线路，该第二线路与供应清洁气体的气体供应源相连。

在其它实施例中，搬运机器人可以包括：沿着托盘的长度方向设置的多个喷嘴构件，用于将清洁气体排放至托盘上；与喷嘴构件相连的气体供应线路；以及与气体供应线路相连的气体供应源，以将清洁气体供应至喷嘴构件中。

在其它实施例中，搬运机器人还可以包括：沿着托盘的长度方向设置的多个吸垫，用于吸持基板。

在其它实施例中，喷嘴构件可以包括：与气体供应线路相连的主体部件；以及与主体部件耦接相连的喷嘴，该喷嘴具有排放孔，通过该排放孔来排放清洁气体。

在其它实施例中，喷嘴可以从直接向下方向朝着清洁工艺执行方向倾斜大约25度至大约35度的角度。

在另外实施例中，喷嘴可以设置在主体部件的两个端部中的每个端部。

在另外实施例中，喷嘴的水平宽度可以在设置排放孔的方向上逐渐增加。

在本发明的其它实施例中，基板传送方法包括：通过使用搬运机器人，将位于基板搬运台上的基板搬运至布置在托盘支撑部上的托盘上，其中，在基板被搬运至托盘上之前，从搬运机器人供应清洁气体以清洁托盘。

在一些实施例中，搬运机器人可以包括用于真空吸持基板的吸垫，并且清洁气体通过吸垫而排放至托盘上，以清洁托盘。

在其它实施例中，搬运机器人可以包括喷嘴构件，并且清洁气体通过喷嘴构件排放至托盘上，以清洁托盘。

附图说明

结合附图来提供对本发明的进一步理解，附图被纳入本说明书中并构成其一部分。附图示出了本发明的示例性实施例，并连同说明书一起用以解释本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明实施例的基板处理设备的视图；

图2是图1的装载/卸载单元的俯视图；

图3是图2的卡匣式装载传送机部件的视图；

图4是示出图2的第一基板搬运机器人的一个示例的视图；

图5是示出用于使用图4的清洁构件来清洁托盘的工艺的视图；

图6是示出图2的第一基板搬运机器人的另一示例的视图；并且

图7和图8是图6的喷嘴构件的视图。

具体实施方式

下面参照附图来更加详细地描述根据本发明的示例性实施例的基板处理设备。在本发明的描述中，为了避免对本发明主题产生不必要的模糊，将省略涉及公知功能或结构的详细描述。

图1是根据本发明实施例的基板处理设备的视图。

基板处理设备1包括装载/卸载单元10、加载锁定单元20、以及处理单元30。装载/卸载单元10将基板S装载在托盘T上，或者从托盘T卸载基板S。加载锁定单元20在具有大气状态的装载/卸载单元10与具有真空状态的处理单元30之间搬运托盘T。在处理单元30中，在真空状态下执行用于将薄膜(例如P型或N型半导体层)、抗反射层、以及电极沉积在基板S上的处理。装载/卸载单元10、加载锁定单元20、以及处理单元30被相继布置成一行。在下文中，装载/卸载单元10、加载锁定单元20、以及处理单元30所布置的方向被称为第一方向I。此外，当从上侧观察时，与第一方向I垂直的方向被称为第二方向II，并且与第一方向I和第二方向II垂直的方向被称为第三方向III。在图1的基板处理设备1中，其上装载有基板S的底盘被依次传送至搬运单元610、第一传送模块21、装载模块1000、卸载模块1100、第二传送模块23、以及搬运单元620。在所附权利要求中，第一传送模块21、装载模块1000、卸载模块1100、以及第二传送模块23被称为搬运构件。

图2是图1的装载/卸载单元的俯视图。

参照图1和图2，装载/卸载单元10包括卡匣式装载传送机部件110a、第一卡匣式升降机200a、基板送入部件300a、基板装载传送机部件400a、第一基板搬运机器人500a、托盘支撑部600、卡匣式卸载传送机部件100b、第二卡匣式升降机200b、基板送出部件300b、基板卸载传送机部件400b、以及第二基板搬运机器人500b。根据所附权利要求，第一基板搬运机器人500a和第二基板搬运机器人500b可以被称为搬运机器人，并且基板装载传送机部件400a和基板卸载传送机部件400b可以被称为基板搬运台。

下面参照图2描述装载/卸载单元中装载/卸载基板的工艺。

第二基板搬运机器人500b提取在设于托盘支撑部600上方的搬运单元610上就位的托盘T的第一排中成行布置的十片基板S，以将基板S传送至基板卸载传送机部件400b上。同时，通过与第二基板搬运机器人500b的基板卸载操作关联，第一基板搬运机器人500a提取布置在基板装载传送机部件400a上的十片基板S(与第二基板搬运机器人500b从托盘T提取基板S时相同在时刻)，以将基板S传送至由第二基板搬运机器人500b的基板卸载处理清空的托盘T的第一排中。第一基板搬运机器人500a和第二基板搬运机器人500b可以同时执行基板S的装载和卸载。另一方面，第一基板搬运机器人500a和第二基板搬运机器人500b可以分开执行基板S的装载和卸载。

图3是图2的卡匣式装载传送机部件的视图。

参照图2和图3，卡匣式装载传送机部件100a包括上端传送机110和下端传送机120。其上装载有基板S的卡匣C被置于上端传送机110上。空的卡匣C被置于下端传送机120上。上端传送机110将卡匣C(其上装载了要被处理的基板S)提供至第一卡匣式升降机200a中。下端传送机120从第一卡匣式升降机200a接收空的卡匣C。卡匣式卸载传送机部件100b将空的卡匣C提供至第二卡匣式升降机200b中并且从第二卡匣式升降机200b接收卡匣C(在该卡匣C上完全装载了处理过的基板S)。卡匣式卸载传送机部件100b具有与卡匣式装载传送机部件100a相同的结构。

第一卡匣式升降机200a与基板送入部件300a关联，以当基板S从卡匣C被搬运出而进入基板送入部件300a中时升降该卡匣C。第二卡匣式升降机200b与基板送出部件300b关联，以当基板S在基板送出部件300b中被搬运至卡匣C中时升降该卡匣C。第二卡匣式升降机200b具有与第一卡匣式升降机200a相同的结构。

基板送入部件300a和基板送出部件300b具有彼此相同的结构。然而，基板送入部件300a从卡匣C取出基板S，以将基板S提供至基板装载传送机部件400a中。与基板送入部件300a相比，基板送出部件300b逆向操作，以从基板卸载传送机部件400b取出基板S，从而将基板S提供至卡匣C中。

图4是示出图2的第一基板传送机器人的示例的视图。

参照图2至图4，第一基板搬运机器人500a包括：传送导轨510、移动框架520、吸盘单元、以及清洁构件。传送导轨510布置在托盘支撑部600的上部分的两侧中的每一侧。移动框架520在第二方向II上可移动地沿着传送导轨510布置。吸盘单元布置在移动框架520上。吸盘单元包括：伯努利吸盘(Bernoullichuck)550、支撑框架540、以及升降驱动部件530。伯努利吸盘550包括吸垫SP。伯努利吸盘550利用伯努利原理以非接触状态保持基板的顶部。例如，可以设置十个伯努利吸盘550。伯努利吸盘550的吸垫SP与第一线路L1相连。第一线路L1与减压构件560相连，以将真空力施加给吸垫SP。伯努利吸盘550安装在支撑框架540上。升降驱动部件530沿第三方向竖直移动支撑框架540。从第一线路L1分岔出第二线路L2。该第二线路L2与气体供应源570相连。气体供应源570将清洁气体供应至第二线路L2中。例如清洁气体可以是氮气(N2)。在图4中，清洁构件可以被送入伯努利吸盘550、第二线路L2、以及气体供应源570中。

图5是示出使用图4的清洁构件来清洁托盘的工艺的视图。

参考图5，从气体供应源570供应的清洁气体通过伯努利吸盘550的吸垫SP释放出，以除去托盘T上存在的颗粒。

图6是图2的第一基板传送机器人的另一示例的视图。

参照图6，第一基板搬运机器人500’a包括：传送导轨510’、移动框架520’、吸盘单元、以及清洁构件。传送导轨510’和移动框架520’的结构分别类似于图4的传送导轨510和移动框架520的结构。吸盘单元包括：伯努利吸盘550’、支撑框架540’、以及升降驱动部件530’。支撑框架540’和升降驱动部件530’分别类似于图4的支撑框架540和升降驱动部件530。沿着托盘T的长度方向布置有多个喷嘴构件580。喷嘴构件580将清洁气体排放至托盘T上。

图7和图8是图6的喷嘴构件的视图。

参照图7和图8，喷嘴构件580包括：主体部件581和喷嘴583。主体部件581与气体供应线路GL相连。气体供应源570’与气体供应线路GL相连，以将清洁气体供应至喷嘴构件580的主体部件581上。可以在气体供应线路GL中布置用于控制供应至喷嘴580中的清洁气体的阀(未示出)。主体部件581可以具有中空箱体形状。喷嘴583与主体部件581耦接连通。喷嘴583的排放孔583a可以从直接向下方向朝着清洁工艺执行方向倾斜预定角度θ’。例如，喷嘴583可以倾斜大约25度至大约35度的角度。喷嘴583可以设置在主体部件581的两个端部的每个端部上，喷嘴583的水平宽度可以朝着设置排放孔583a的方向逐渐增加。例如，喷嘴583的排放孔583a的宽度的不断增大的角度θ可以从大约35度至大约40度变化。

在用于通过第一基板搬运机器人500a来除去杂质(例如托盘T上存在的颗粒)的方法中，杂质(例如托盘T上存在的颗粒)可以通过使用伯努利吸盘550的吸垫SP(见图4)来除去。

上述第一基板搬运机器人500a的构造可以等同的应用于第二基板搬运机器人500b。同样，如上所述，用于使用清洁气体来清洁托盘T的工艺可以在基板S被搬运至托盘T中之前执行。

再次参照图1，加载锁定单元20布置在装载/卸载单元10和处理单元30之间。在加载锁定单元20内布置隔离墙26。该隔离墙26相对于第三方向III垂直布置。隔离墙26将加载锁定单元20分隔为第一处理空间20a和第二处理空间20b。在第一处理空间20a和装载/卸载单元10之间、以及在第一处理空间20b和装载/卸载单元10之间设置其上装载有基板S的托盘T的移动通道(未示出)。该移动通道分别由闸门阀25a和25b打开或关闭。此外，在第一处理空间20a和处理单元30之间、以及在第一处理空间20b和处理单元30之间设置其上装载有基板S的托盘T的移动通道(未示出)。该移动通道分别由闸门阀35a和35b打开或关闭。

在加载锁定单元20的第一处理空间20a内布置第一传送模块21。第一传送模块21包括：滚轮21a、转轴21b、以及用于转动转轴21b的驱动部件(未示出)。第一传送模块21从装载/卸载单元10的搬运单元610接收其上装载有基板S的托盘T，以将托盘T传送至处理单元30的装载模块1000中。

在加载锁定单元20的第二处理空间20b内布置第二传送模块23。第二传送模块23包括：滚轮23a、转轴23b、以及用于转动转轴23b的驱动部件(未示出)。第二传送模块23从处理单元30内的卸载模块1100接收其上装载有基板S的托盘T，以将托盘T传送至装载/卸载单元10的搬运单元620中。在第一处理空间20a内，在第一传送模块21之上或之下布置加热器24a和24b。当其上装载有基板S的托盘T从装载/卸载单元10的搬运单元610传送至加载锁定单元20的第一传送模块21中时，第一处理空间20a的内部在闸门阀25a和35a关闭的状态下转变为与处理单元30的内部相同的处理温度和压力。此后，当闸门阀35a打开时，在第一处理空间20a内的第一传送模块21将托盘T传送至处理单元30的转载模块1000中。当其上装载有处理后的基板S的托盘T从处理单元30传送至加载锁定单元20的第二传送空间20b中时，第二处理空间20b的内部在闸门阀25b和35b关闭的状态下转变为与处理单元10的内部相同的温度(室温)和压力(大气压)。此后，当闸门阀25b打开时，在第二处理空间20b内的第二传送模块23将托盘T传送至装载/卸载单元10内的搬运单元620中。

根据本发明的实施例，可以将清洁构件送入基板搬运机器人中，以快速清洁其上装载基板S的托盘的整个区域。

以上公开的主题内容应被认为是说明性的而非限制性的，并且所附权利要求意在覆盖落入本发明真正精神和范围的所有变型、改进和其它实施例。

因此，在法律所允许的最大限度下，本发明的范围将由所附权利要求及其等同内容的最宽可允许解释来限定，并且不应受前述详细说明的限定或限制。

Claims (19)

1.一种基板处理设备，包括：

装载/卸载单元；

处理单元，在所述处理单元中执行基板处理工艺；

加载锁定单元，其布置在所述装载/卸载单元与所述处理单元之间；以及

搬运构件，其在所述处理单元与所述加载锁定单元之间传送基板，

其中，所述装载/卸载单元包括：

基板搬运台；

托盘支撑部，当执行工艺时在所述托盘支撑部上布置有其上放置基板的托盘，所述托盘支撑部平行于所述基板搬运台而布置在所述基板搬运台的一侧；以及

搬运机器人，其将置于所述基板搬运台上的所述基板搬运至布置在所述托盘支撑部上的所述托盘上，

其中，所述搬运机器人包括用于清洁所述托盘的清洁构件，并且

所述装载/卸载单元、所述加载锁定单元以及所述处理单元被相继布置。

2.根据权利要求1所述的基板处理设备，其中所述搬运机器人包括：

沿着所述托盘的长度方向设置的多个吸垫，以吸持所述基板；

第一线路，其与减压构件相连，以将真空力施加给所述吸垫；以及

从所述第一线路分岔的第二线路，所述第二线路与供应清洁气体的气体供应源相连。

3.根据权利要求1所述的基板处理设备，其中，所述搬运机器人包括：

沿着所述托盘的长度方向设置的多个喷嘴构件，用于将清洁气体排放至所述托盘上；

与所述喷嘴构件相连的气体供应线路；以及

与所述气体供应线路相连的气体供应源，以将所述清洁气体供应至所述喷嘴构件中。

4.根据权利要求3所述的基板处理设备，其中，所述搬运机器人还包括：

沿着所述托盘的长度方向设置的多个吸垫，用于吸持所述基板。

5.根据权利要求3所述的基板处理设备，其中，所述喷嘴构件包括：

与所述气体供应线路相连的主体部件；以及

与所述主体部件耦接相连的喷嘴，所述喷嘴具有排放孔，通过所述排放孔排放所述清洁气体。

6.根据权利要求5所述的基板处理设备，其中，所述喷嘴从直接向下方向朝着清洁工艺执行方向倾斜25度至35度的角度。

7.根据权利要求5所述的基板处理设备，其中，所述喷嘴设置在所述主体部件的两个端部中的每个端部。

8.根据权利要求5至7中的任一项所述的基板处理设备，其中，所述喷嘴的水平宽度在设置所述排放孔的方向上逐渐增加。

9.一种基板处理设备，包括：

基板搬运台；

托盘支撑部，当执行工艺时在所述托盘支撑部上布置有其上放置基板的托盘，所述托盘支撑部平行于所述基板搬运台而布置在所述基板搬运台的一侧；以及

搬运机器人，其将位于所述基板搬运台上的所述基板搬运至布置在所述托盘支撑部上的所述托盘上，

其中，所述搬运机器人包括用于清洁所述托盘的清洁构件。

10.根据权利要求9所述的基板处理设备，其中，所述搬运机器人包括：

沿着所述托盘的长度方向设置的多个吸垫，用于吸持所述基板；

第一线路，其与减压构件相连，以将真空力施加给所述吸垫；以及

从所述第一线路分岔的第二线路，所述第二线路与供应清洁气体的气体供应源相连。

11.根据权利要求9所述的基板处理设备，其中，所述搬运机器人包括：

沿着所述托盘的长度方向设置的多个喷嘴构件，用于将清洁气体排放至所述托盘上；

与所述喷嘴构件相连的气体供应线路；以及

与所述气体供应线路相连的气体供应源，以将所述清洁气体供应至所述喷嘴构件中。

12.根据权利要求11所述的基板处理设备，其中，所述搬运机器人还包括：

沿着所述托盘的长度方向设置的多个吸垫，用于吸持所述基板。

13.根据权利要求11所述的基板处理设备，其中，所述喷嘴构件包括：

与所述气体供应线路相连的主体部件；以及

与所述主体部件耦接相连的喷嘴，所述喷嘴具有排放孔，通过所述排放孔排放所述清洁气体。

14.根据权利要求13所述的基板处理设备，其中，所述喷嘴从直接向下方向朝着清洁工艺执行方向倾斜25度至35度的角度。

15.根据权利要求13所述的基板处理设备，其中，所述喷嘴设置在所述主体部件的两个端部中的每个端部。

16.根据权利要求13至15中的任一项所述的基板处理设备，其中，所述喷嘴的水平宽度在设置所述排放孔的方向上逐渐增加。

17.一种基板处理方法，包括：

通过使用搬运机器人，将位于基板搬运台上的基板搬运至布置在托盘支撑部上的托盘上，

其中，在所述基板被搬运至所述托盘上之前，从所述搬运机器人供应清洁气体以清洁所述托盘。

18.根据权利要求17所述的基板处理方法，其中，所述搬运机器人包括用于真空吸持所述基板的吸垫，并且

所述清洁气体通过所述吸垫而排放至所述托盘上，以清洁所述托盘。

19.根据权利要求17所述的基板处理方法，其中，所述搬运机器人包括喷嘴构件，并且

所述清洁气体通过所述喷嘴构件排放至所述托盘上，以清洁所述托盘。