CN103422052A - 基板表面处理设备 - Google Patents

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CN103422052A CN2012101754473A CN201210175447A CN103422052A CN 103422052 A CN103422052 A CN 103422052A CN 2012101754473 A CN2012101754473 A CN 2012101754473A CN 201210175447 A CN201210175447 A CN 201210175447A CN 103422052 A CN103422052 A CN 103422052A
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Abstract

一种基板表面处理设备,其中包含一腔体,一紫外光源灯,加热装置,黑体辐射板,及抽真空装置。此设备能进行基板表面处理,基板表面处理设备可对基板表面进行清洗或改质,故在薄膜沉积之前进行基板的表面清洗或改质后,可使基板的表面在进行薄膜沉积或胶状悬浮液涂布时,具有良好的接着性。

Description

基板表面处理设备
技术领域
本发明是有关于一种基板表面处理设备,特别是有关于一种使用紫外光源灯及黑体辐射板所形成的基板表面处理设备,用以对基板的表面进行清洗及改质处理;使得经过基板表面处理设备清洗及改质后的基板具有良好的接着状态,故可用于真空镀膜至基板前的基板表面清洗及改质的工艺,或是胶状悬浮液涂布之前工艺。
背景技术
在目前的半导体制造技术领域中,对于制造过程中大都必须使用到基板,但此基板无论在其制造过程或是运输过程中,都会使得基板的表面存在一些污染物质,而这些存在基板表面的污染物若不处理时,是会造成制造良率降低问题;例如:当基板表面洁净度不够时,会造成光学组件的劣化或是电路的缺陷,使得制造良率降低。特别是现今半导体组件尺寸愈来愈缩小时,基板表面污染的清洗与表面特性的控制,已成越来越重要的课题为了能让基板表面具有良好的表面洁净度,可以选择在基板上进行工艺之前,先对基板的表面进行清洗或改质处理,使得经过表面清洗或改质处理后的基板表面上的污染物能够被清除;其中,对于基板表面洁净度的判断,是可以经由对基板上的水滴的接触角(contact angle)量测的结果来判定表面洁净度;例如,判定基材表面洁净度如何时,可将纯水滴在基板或是基材表面,分别对未经表面处理的基板与处理后的基板表面上的水滴进行接触角的量测;当量测出接触角(contact angle)越小时,则代表基板或基材表面洁净度越佳,可以提高后续工艺的良率。
目前,对于基板表面进行改质方法有许多种,例如:等离子体改质(plasma treatment)、电晕放电(corona discharge)、介电质放电(dielectricbarrier discharge;DBD)等改质方法。
以等离子体改质为例来说明,由于等离子体为固、液、气三态外的第四态,其主要是由气体在高电磁场下离子化后,以形成负电子,正、负离子和自由基等活性气体团,并以等离子体对基板表面进行清喜及改质;然而,使用等离子体改质需要具有较高能量,且在进行清洗及改质的过程中,可能会损伤基板表面。
此外,以电晕放电(corona discharge)来进行基板表面清喜及改质时,其主要是使用高电场将一种流体离子化;例如:将空气以高电场离子化后,会在电极附近产生了具有离子状态的分子,而这些离子态的分子会再去与其他稳态分子作用,用以对基板表面进行清洗及改质;然而,此电晕放电方式处理的缺点是其处理效果薄弱且容易造成电极的破坏。
接着,以介电质放电(DBD)来进行基板表面清喜及改质时,介电质放电(dielectric barrier discharge;DBD),是用两电极间加入至少一层介电质材料例如石英,通以高电流电压的电位,则可在两电极间将流过的气体活化分解的,用以对基板表面进行清喜及改质;然而,此方式的缺点为电流集中在一些小点,容易损坏电极上做表面处理的材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基板表面处理设备,以改进公知技术中存在的缺陷。
为实现上述目的,本发明提供的基板表面处理设备,包括:
一腔体,其内部具有一顶端及一相对该顶端另一侧的底端,而于该顶端及该底端间形成一个容置空间;
至少一紫外光源灯,配置于该顶端的下方;
一加热装置,配置于该底端上方;及
一黑体辐射板,配置于该腔体的该容置空间内,并介于该些紫外光源灯与该加热装置之间。
所述的基板表面处理设备,其中,该些紫外光源灯为一准分子紫外光源。
所述的基板表面处理设备,其中,该紫外光源灯由一石英管包覆,该石英管外具有一曲面的反射罩。
所述的基板表面处理设备,其中,该黑体辐射板为石墨或碳复合材料所形成。
所述的基板表面处理设备,其中,该黑体辐射板是由一金属板以及一包覆该金属的黑体辐射材料所形成。
所述的基板表面处理设备,其中,于该加热装置的周围配置一衍架结构。
所述的基板表面处理设备,其中,包括一抽真空装置,与该腔体相接。
所述的基板表面处理设备,其中,该腔体中包含一输送装置,且该输送装置是由多个滚轮所组成,而该输送装置是配置于该加热装置的周围。
所述的基板表面处理设备,其中,与一胶状悬浮液涂布系统或真空镀膜设备连接,以形成一机台。
本发明还提供一种基板表面处理设备,包括:
一腔体,其内部具有一顶端及一相对该顶端另一侧的底端,而于该顶端及该底端间形成一个容置空间;
至少一紫外光源灯,配置于该顶端的下方;
一加热装置,配置于该底端上方;及
复数个黑体辐射组件,配置于该腔体的该容置空间内,并介于该些紫外光源灯与该加热装置之间;其中
该些黑体辐射组件是于复数个滚轮的外表面上包覆一黑体辐射材料所形成。
所述的基板表面处理设备,其中,该黑体辐射板为石墨或碳复合材料所形成。
本发明提供的一种真空薄膜成膜系统,由一基板表面处理设备连接一真空薄膜成膜机台所组成,其中,该基板表面处理设备包括:
一腔体,其内部具有一顶端及一相对该顶端另一侧的底端,而于该顶端及该底端间形成一个容置空间;
至少一紫外光源灯,配置于该顶端的下方;
一加热装置,配置于该底端上方;及
一黑体辐射板,配置于该腔体的该容置空间内,并介于该些紫外光源灯与该加热装置之间。
本发明提供的一种基板表面涂布系统,由一基板表面处理设备连接一基板表面涂布设备所组成,其中,该基板表面处理设备包括:
一腔体,其内部具有一顶端及一相对该顶端另一侧的底端,而于该顶端及该底端间形成一个容置空间;
至少一紫外光源灯,配置于该顶端的下方;
一加热装置,配置于该底端上方;及
一黑体辐射板,配置于该腔体的该容置空间内,并介于该些紫外光源灯与该加热装置之间。
本发明的基板表面处理设备,除可执行对基板进行表面清洗,以使基板具有良好的洁净度外此基板表面处理设备也可以对基板的表面进行改质,而不会损伤基板,此外,本发明的基板表面处理还可以与纳米粒子胶体悬浮液涂布系统或真空镀膜机台的反应腔体(Chamber)连接,使得再进行胶体悬浮液涂布或薄膜沉积至基板前,基板表面的洁净度或是表面极化状态已经过本发明的基板表面处理设备的处理故可大幅的使得薄膜层与基板间具有良好的接着性。
附图说明
图1为本发明的的基板表面处理设备示意图;
图2为本发明的基板表面处理设备的一操作实施例的示意图;
图3为本发明的衍架的实施例的示意图;
图4A为本发明的基板表面处理设备的另一实施例的示意图;
图4B为本发明的基板表面处理设备的另一操作实施例的示意图;
图5为本发明的基板表面处理设备的再另一实施例的示意图;
图6为本发明的真空薄膜成膜系统示意图;
图7为本发明的基板表面涂布系统的示意图。
附图中主要组件符号说明
1基板表面处理设备;2腔体;21顶端;23底端;3紫外光源灯;4容置空间;31反射罩;35石英管;5闸门;6机械手臂牙叉;7加热装置;71基板;711上表面;713下表面;715胶状悬浮液涂布层;72衍架;73黑体辐射板;731黑体辐射材料;75输送装置;751、753、757滚轮;8抽真空装置;81、81’阀;85真空泵;90涂布设备;91悬浮液喷嘴;95真空薄膜成膜机台;10连接闸门。
具体实施方式
本发明的一主要目的在于提供一基板表面处理设备,能对基板表面进行清洗,以使经过表面清洗处理后的基板具有良好的清洁度。
本发明的另一主要目的在于提供一基板表面处理设备,能对基板表面进行改质,以使经过表面改质处理后的基板具有良好的接着性,故可用于真空镀膜至基板前的基板表面改质的工艺。
依据上述目的,本发明提供的基板表面处理设备,包括:一腔体,其内部具有一顶端及一相对顶端另一侧的底端,而于顶端及底端间形成一个容置空间;至少一紫外光源灯,配置于顶端的下方;一加热装置,配置于底端上方;及一黑体辐射板,配置于腔体的容置空间内,并介于紫外光源灯与加热装置之间。
本发明的再一主要目的在于提供一基板表面处理设备,能由配置的复数个滚轮,使改质的工艺能更便于运送基板。
依据上述目的,本发明提供一种基板表面处理设备,其主要结构包括:一腔体,其内部具有一顶端及一相对顶端另一侧的底端,而于顶端及底端间形成一个容置空间;至少一紫外光源灯,配置于顶端的下方;一加热装置,配置于底端上方;复数个黑体辐射组件,配置于腔体的容置空间内,并介于紫外光源灯与加热装置之间;其中黑体辐射组件是于复数个滚轮的外表面上包覆一黑体辐射材料所形成。
本发明的另一主要目的在于提供一真空薄膜成膜系统,由一基板表面处理设备连接一真空薄膜成膜机台,以形成一连续处理机台。
依据上述目的,本发明提供一种真空薄膜成膜系统,由一基板表面处理设备连接一真空薄膜成膜机台所组成,其中,基板表面处理设备包括:一腔体,其内部具有一顶端及一相对顶端另一侧的底端,而于顶端及底端间形成一个容置空间;至少一紫外光源灯,配置于顶端的下方;一加热装置,配置于底端上方;及一黑体辐射板,配置于腔体的容置空间内,并介于紫外光源灯与加热装置之间。
本发明的再一主要目的在于提供一基板表面涂布系统,由一基板表面处理设备连接一基板表面涂布设备,以形成一连续处理机台。
依据上述目的,本发明提供一种基板表面涂布系统,由一基板表面处理设备连接一基板表面涂布设备所组成,其中,由一基板表面处理设备连接一基板表面涂布设备,其中,基板表面处理设备包括:一腔体,其内部具有一顶端及一相对顶端另一侧的底端,而于顶端及底端间形成一个容置空间;至少一紫外光源灯,配置于顶端的下方;一加热装置,配置于底端上方;一黑体辐射板,配置于腔体的容置空间内,并介于紫外光源灯与加热装置之间。
以下结合附图对本发明作详细说明。
由于本发明揭示一种基板表面处理设备,其中所利用到的一些与紫外光源灯、抽真空装置、机械手臂牙叉(Robot fork)运送,利用现有技术来达成,故在下述说明中,并不作完整描述。此外,于下述的附图亦并未依据实际的相关尺寸完整绘制,其作用仅在表达与本发明特征有关的示意图。
首先,请先参阅图1,为本发明的基板表面处理设备示意图。如图1所示,本发明的基板表面处理设备,主要包括:一腔体2(Chamber),其内部具有一顶端21及一底端23,而于顶端21及底端23间形成一个容置空间4;一闸门5配置于腔体2的一侧边上,当闸门5开启时,可使腔体2中的容置空间4与外界大气接触;至少一个紫外光源灯3配置于容置空间4的接近腔体2顶端处;其中,此紫外光源灯3的光源是由一种准分子紫外光(Excimer Ultraviolet)所形成;此外,紫外光源灯3是由一石英管35包覆,同时,再于石英管35外包覆一具有曲面的反射罩31,故可将紫外光均匀的向腔体2的底端处照射;一加热装置7配置于容置空间4的接近腔体2的底端处;使得紫外光源灯3与加热装置7间形成一个可以进行工艺的空间;其中,此加热装置7可以为一种快速热处理(Rapid thermalprocessing;RTP)装置,故可在短时间内精确加热到一设定温度,并且控制温度,使温度保持在一定范围;一黑体辐射板73配置于腔体2的容置空间4内,并配置在接近加热装置7的一侧边上,此黑体辐射板73可吸收来自加热装置7的加热,而使得黑体辐射板73温度的上升;之后,随着黑体辐射板73温度的上升,当黑体辐射板73被加热至350℃之前,黑体辐射板的高热传导效率能对基板71产生快速且均匀地加热效果;当黑体温度高于350℃,黑体便会辐射出远红外线的热辐射,故可以对位于黑体辐射板73上的物体底部产生加热的效果;其中,黑体辐射板73可以是由石墨或碳复合材料所形成;此外,黑体辐射板73也可以选择在一金属板的外部包覆黑体辐射材料来形成,同样的,黑体辐射材料可以是由石墨或碳复合材料所形成;一抽真空装置8配置于腔体2的外部,此抽真空装置8经由管线与腔体2中容置空间4连接,其中,抽真空装置8包含至少一阀(Valve)81及一真空泵(Pump)85,经由对阀81及真空泵85的操作,可调整腔体2的容置空间4内的真空度;例如:抽真空装置8可将容置空间4中的真空度范围达到5×10-3托尔(torr);而若使用涡轮加压(Turbo pump)时,更可将容置空间4中的真空度达到5×10-5托尔(torr)。在此要强调的是,在真空环境及加热状态下进行基板表面改质时,除了可以避免基板表面氧化外,并可加速表面有机异物气化排除(Out-gassing)或快速达成基板表面极化(Polarization)的效果。
接着请参考图2,为本发明的基板表面处理设备的一操作实施例的示意图。如图2所示,当一个待进行清洗或改质处理的基板71以被一位于基板表面处理设备1外部的机械手臂牙叉6夹住后;接着,控制基板表面处理设备1的闸门5打开;当闸门5开启后,机械手臂牙叉6将基板71由改质设备的外界送入腔体2内,并将基板71放置于黑体辐射板73的上;之后,机械手臂牙叉6会由腔体2内移出至外界;再接着,将闸门5关闭;此时,腔体2内的压力与外界大气压相同,接着经由抽真空装置8进行抽真空处理,当腔体2内真空度达到5×10-3托尔(torr)时,保持腔体2内维持一定真空度。其中,待处理的基板71可以是金属基板、金属可挠式基板、有机基板、有机可挠式基板或是玻璃基板等;很明显地,本发明对基板71的材料种类并不加以限制。
接着,请再参考图2,当一待处理的基板71(本实施例以一玻璃基板来进行说明)已放置于黑体辐射板73之上,且基板表面处理设备1的腔体2内的真空度达到5×10-3托尔(torr)时;此时,基板71的上表面711是面对位于腔体2顶端处的紫外光源灯3,并与紫外光源灯3之间有一空间的距离,而基板71的下表面713则可与黑体辐射板73直接接触,或是基板71的下表面713可以放在一衍架72上(如图3所示),使基板71的下表面713与黑体辐射板73间不直接接触而存在一距离,其中,衍架72是配置在加热装置7的周围;在一实施例中,当基板71的下表面713与黑体辐射板73间不直接接触而存在一距离时,此基板71的下表面713与黑体辐射板73间的距离小于基板71的上表面711与紫外光源灯3间的距离;同样地,本发明对于所述的距离并不加以限制;而在下列的说明中是以基板71的下表面713与黑体辐射板73直接接触的实施方式来说明。
再接着,控制加热装置7进行加热,使得加热装置7可在短时间内精确地加热到一设定温度,并使温度保持在一定范围;由于黑体辐射板73位于加热装置7上方,故加热装置7进行加热的过程中,可以对黑体辐射板73进行加热。当加热装置7对黑体辐射板73开始加热后,则黑体辐射板73亦会开始产生辐射;例如:依据黑体辐射定律,当黑体辐射板73被加热超过350℃以上时,即会产生远红外线的热辐射,因此,黑体辐射板73所辐射出的远红外线便会对位于黑体辐射板73上方的基板71的下表面713进行加热;由于黑体辐射板73能均匀的辐射出远红外线,故可对基板71的下表面713均匀加热。而低于350℃以下时,由于碳复合材料或石墨的黑体辐射板亦具极佳的高热传导系效率,亦能提供较一般金属加热板更快速且均匀的加热效果。此时,也可以选择同时开启紫外光源灯3,使得准分子紫外光源开始对基板的上表面711进行照射;例如:紫外光源灯3发出低于200nm波长的光源。故当位在腔体2中的基板71的上表面711具有水分及化学污染具有挥发性有机物(Volatile Organic Compounds;VOC)时,则黑体辐射板73被加热装置7加热至产生红外光并向基板71加热时,可以除去基板71的上表面711的水份,使水变成气体状的水蒸气;同时,经由紫外光源灯3对基板71的上表面711进行照射后,使得位于基板71上表面711的具有挥发性有机物(VOC)被紫外光源激发或分解,并且由加热使基板71上表面711的有机物气化,使得挥发性有机物变成气体而被清除;最后,通过抽真空装置8让腔体2处于真空状态下加速有机物变成气体挥发的速度,同时将这些经过作用后的气体再经由抽真空装置8把这些气体排出腔体2外,故可以将基板71的上表面711的水分及化学污染具有挥发性有机物(VOC)清除。而将基板71表面上的污染物被清除后,对于基板71表面洁净度的判定,其量测结果可达5~30°接触角(contact angle)之间(例如:将纯水滴在基材71表面上并且量测水滴与基板71表面的接触角),其代表量测出的接触角小,其表面洁净度佳,以利提高后续工艺良率。很明显地,本发明的主要特征是由黑体辐射板73能够对基板71均匀加热的特性,故可以降低有具有挥发性有机物(VOC)分子间的键结力,或是可以将具有挥发性有机物(VOC)分子键结打断;之后再由紫外光源灯3对有机物的照射后,使得有机物能快速分解,以达到清洁基板71的目的;特别是当基板71为一种高分子基板时,除了可以达到高分子基板表面清洁的效果外,还可以使高分子基板表面形成带有极性的表面;而高分子基板表面的分子的键结断裂,容易产生静电,例如:紫外光照射基板后形成氢自由基,或是氢氧自由基,而在基板71表面形成OH、COOH或CHO等具有亲水性的自由基,形成具有极化表面的良好待接状态,故可以增加高分子基板后续工艺的黏着性。
再接着,请参考图4A,为本发明的基板表面处理设备的另一实施例的示意图。如图4A所示,本发明的基板表面处理设备1,主要包括:一腔体2,其内部具有一容置空间4;一闸门5配置于腔体2的一侧边上,当闸门5开启时,可使腔体2中的容置空间4与外界大气接触;至少一个紫外光源灯3配置于容置空间4的接近腔体2顶端处;其中,此紫外光源灯3的光源是由一种准分子紫外光所形成;此外,紫外光源灯3是由一石英管35包覆,同时,再于石英管35外包覆一具有曲面的反射罩31,故可将紫外光均匀的向腔体2的底端处照射;一加热装置7配置于容置空间4的接近腔体2的底端处;使得紫外光源灯3与加热装置7间形成一个可以进行工艺的空间;其中,此加热装置7可以为一种快速热处理(RTP)装置,故可在短时间内精确加热到一设定温度,并且控制温度,使温度保持在一定范围;一输送装置75是由多个滚轮751所形成,此输送装置75的多个滚轮751可与腔体2内部的多个滚轮753一起操作,可以将一基板71自腔体2外部运送至腔体2内部,或是可以自腔体2内部运送至腔体2外部,输送装置75的配置可便于基板的运送;其中,输送装置75是配置于加热装置7的上方,并经由适当的配置,使得形成输送装置75的多个滚轮751不会影响加热装置7的加热路径;一抽真空装置8配置于腔体2的外部,此抽真空装置8经由管线与腔体2中容置空间4连接,其中,抽真空装置8包含至少一阀81及一真空泵85,经由对阀81及真空泵85的操作,可调整腔体2的容置空间4内的真空度;例如:抽真空装置8可将容置空间4中的真空度范围达到5×10-3托尔。在本实施例中,是将一黑体辐射板73先放置在腔体2内部的多个滚轮753上,之后,将一待处理的基板71(本实施例以一玻璃基板来进行说明)放置于黑体辐射板73之上;其中,黑体辐射板73可以是由石墨或碳复合材料所形成;此外,黑体辐射板73也可以选择在一金属板的外部包覆黑体辐射材料来形成,同样的,黑体辐射材料可以是由石墨或碳复合材料所形成。
接着,请参考图4B,为本发明的基板表面处理设备操作实施例的示意图。如图4B所示,控制闸门5开启,并控制腔体2内部的多个滚轮753进行传送,以将黑体辐射板73及待处理的基板71运送入闸门5,之后再经由输送装置75的多个滚轮751运送至腔体2内部;之后,控制闸门5关闭。此时,腔体2内的压力与外界大气压相同,接着经由抽真空装置8进行抽真空处理,当腔体2内真空度达到5×10-3托尔(torr)时,保持腔体2内维持一定真空度。其中,待处理的基板71可以是金属基板、金属可挠式基板、有机基板、有机可挠式基板或是玻璃基板等;很明显地,本发明对基板的材料种类并不加以限制。接着,控制腔体2内的加热装置7对黑体辐射板73进行加热;当黑体辐射板73被加热至350℃之前,黑体辐射板的高热传导效率能对基板71产生快速且均匀地加热效果,当加热超过350℃以上时,即会产生远红外线的热辐射,因此,黑体辐射板73所辐射出的远红外线便会对位于黑体辐射板73上方的基板71的下表面713进行快速加热;此外,也可以同时控制紫外光源灯3对基板71的上表面711进行照射。故当位在腔体2中的基板71的上表面711具有水分及化学污染具有挥发性有机物(Volatile Organic Compounds;VOC)时,则黑体辐射板73被加热装置7加热至产生红外光并向基板71加热时,可以除去基板71的上表面711的水份,使水变成气体状的水蒸气;同时,经由紫外光源灯3对基板71的上表面711进行照射后,使得位于基板71上表面711的具有挥发性有机物(VOC)被紫外光源激发或分解,并且由加热使基板71上表面711的有机物气化,使得挥发性有机物变成气体而被清除;之后,通过抽真空装置8让腔体2处于真空状态下时,可以加速有机物变成气体挥发的速度,同时将这些经过作用后的气体再经由抽真空装置8把这些气体排出腔体2外。最后,再控制闸门5开启,以便能将基板71及黑体辐射板73运送至腔体2外。而将基板71表面上的污染物被清除后,对于基板71表面洁净度的判定,其量测结果可达5~30°接触角(contact angle)之间(例如:将纯水滴在基材71表面上并且量测水滴与基板71表面的接触角),其代表量测出的接触角小,其表面洁净度佳,以利提高后续工艺良率。
接着,请参考图5,为本发明的基板表面处理设备的再另一实施例的示意图。如图5所示,本实施例为同样具有一输送装置75的基板表面处理设备1,而在输送装置75的滚轮751外部包覆一层黑体辐射材料731,其黑体辐射材料731可以是由石墨或是碳复合材料所形成;而包覆黑体辐射材料731的滚轮751则取代上述的黑体辐射板73,因此很明显的,在本实施例中并不需要黑体辐射板73;而其余组件皆与图4A相同,故不再加以赘述。
在操作时,将待处理的基板71经由腔体2内部的多个滚轮753,经由包覆黑体辐射材料731的滚轮753运送至腔体2内部;之后,控制闸门5关闭。此时,腔体2内的压力与外界大气压相同,接着经由抽真空装置8进行抽真空处理,当腔体2内真空度达到5×10-3托尔(torr)时,保持腔体2内维持一定真空度。其中,待处理的基板71可以是金属基板、金属可挠式基板、有机基板、有机可挠式基板或是玻璃基板等;很明显地,本发明对基板71的材料种类并不加以限制。接着,控制腔体2内的加热装置7对黑体辐射材料731进行加热;当黑体辐射材料731被加热至350℃之前,黑体辐射板的高热传导效率能对基板产生快速且均匀地加热效果,当加热至350℃以上时,即会产生远红外线的热辐射,因此,黑体辐射材料731所辐射出的远红外线便会对位于滚轮753上方的基板71的下表面713进行加热;此外,也可以同时控制紫外光源灯3对基板71的上表面711进行照射。故当位在腔体2中的基板71的上表面711具有水分及化学污染具有挥发性有机物(Volatile Organic Compounds;VOC)时,则黑体辐射材料731被加热装置7加热至产生红外光并向基板71加热时,可以除去基板71的上表面711的水份,使水变成气体状的水蒸气;同时,经由紫外光源灯3对基板71的上表面711进行照射后,使得位于基板71上表面711的具有挥发性有机物(VOC)被紫外光源激发或分解,并且由加热使基板71上表面711的有机物气化,使得挥发性有机物变成气体而被清除;之后,通过抽真空装置8让腔体2处于真空状态下时,可以加速有机物变成气体挥发的速度,同时将这些经过作用后的气体再经由抽真空装置8把这些气体排出腔体2外,故可以将基板71的上表面711的水分及化学污染具有挥发性有机物(VOC)清除。最后,再控制闸门5开启,位于腔体2内的滚轮753便能将基板71运送至腔体2外。
再接着请参考图6,为本发明的一真空薄膜成膜系统的示意图。如图6所示,本发明的真空薄膜成膜系统是由一基板表面处理设备1连接一真空薄膜成膜机台95所组成;例如,在基板表面处理设备1旁接配置一真空薄膜成膜机台95,并经由一连接闸门10连接;其中,真空薄膜成膜机台95内部设有多个滚轮757,并同样与抽真空装置8连接,且具有一阀81’。在作业流程中,先将闸门5开启,将一清洗或是改质处理的基板71经由外部滚轮751运送入腔体2内(本实施例以一金属基板来进行说明,基板材料可为金属平板基板、金属可挠式基板等,本发明在此特别强调并无对基板71材料加以限定);接着,经由包覆黑体辐射材料731的滚轮753运送至腔体2内部(本说明以图5的实施例说明,基板表面处理设备并不限定图4A或图5的实施例);之后,控制闸门5关闭。此时,腔体2内的压力与外界大气压相同,接着经由抽真空装置8进行抽真空处理,当腔体2内真空度达到5×10-3托尔(torr)时,保持腔体2与真空薄膜成膜机台95内维持一定真空度。接着,控制腔体2内的加热装置7对黑体辐射材料731进行加热;当黑体辐射材料731被加热至350℃之前,黑体辐射板的高热传导效率能对基板产生快速且均匀地加热效果,当加热至350℃以上时,即会产生远红外线的热辐射,因此,黑体辐射材料731所辐射出的远红外线便会对位于滚轮753上方的基板71的下表面713进行加热;此外,也可以同时控制紫外光源灯3对基板71的上表面711进行照射。故当位在腔体2中的基板71的上表面711具有水分及化学污染具有挥发性有机物(Volatile Organic Compounds;VOC)时,则滚轮751被加热装置7加热超过350℃以上,黑体辐射材料731产生红外光并向基板71加热时,可以除去基板71的上表面711的水份,使水变成气体状的水蒸气;同时,经由紫外光源灯3对基板71的上表面711进行照射后,使得位于基板71上表面711的具有挥发性有机物(VOC)被紫外光源激发或分解,并且由加热使基板71上表面711的有机物气化,使得挥发性有机物变成气体而被清除;之后,通过抽真空装置8让腔体2处于真空状态下时,可以加速有机物变成气体挥发的速度,同时将这些经过作用后的气体再经由抽真空装置8把这些气体排出腔体2外,故可以将基板71的上表面711的水分及化学污染具有挥发性有机物(VOC)清除。
再者,基板71亦可经由基板表面处理设备1处理完后,其原本接着性及附着性较弱的表面,其接合力因此提升;接着,由滚轮753将基板71运送至真空薄膜成膜机台95;真空薄膜成膜机台95经由抽真空装置8进行抽真空处理,当真空薄膜成膜机台95内真空度达到5×10-3托尔(torr)时,保持真空薄膜成膜机台95内维持一定真空度,此时才进行薄膜沉积,例如:使真空薄膜成膜机台95内产生的二氧化硅沉积在接合力提升的基板71表面上;此种方式可应用于无人工厂的机台运作,直接由表面改质后进行真空成膜的一连串的作业流程。
接着,请参考图7,为本发明的基板表面涂布系统示意图。如图7所示,本发明的基板表面涂布系统是由一基板表面处理设备1连接一基板表面涂布设备90所组成;当基板71经由基板表面处理设备1处理完后,使得基板71表面的接着性及附着性提高,故可以大幅度的提高基板71表面的接合力;接着,当基板表面处理设备1的闸门10开启后,由滚轮753将基板71运送出真空腔体2(即回到大气状态),之后,将基板71传送至一涂布设备90上;例如:一种胶状悬浮液涂布设备;接着,利用狭缝型胶状悬浮液喷嘴91在基板71的上表面711上移动,用以均匀稳定的在基板71的上表面711上形成一胶状悬浮液涂布层715;由于基板表面已经过改质,可使胶状悬浮液涂布层715在基板71的上表面711各处紧密接着而不晕开脱落;此种方式可应用于无人工厂的机台运作,直接由表面改质后进行胶状悬浮液涂布的一连串的作业流程。此法将适用于在各类基板上涂布铜铟镓硒(CIGS)或铜锌锡硫(CZTS)的纳米粒子胶状悬浮液涂布,进行铜铟镓硒或铜锌锡硫薄膜太阳能电池制造。
虽然本发明以前述的较佳实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明,本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围应以申请的权利要求范围所界定的内容为准。

Claims (13)

1.一种基板表面处理设备,包括:
一腔体,其内部具有一顶端及一相对该顶端另一侧的底端,而于该顶端及该底端间形成一个容置空间;
至少一紫外光源灯,配置于该顶端的下方;
一加热装置,配置于该底端上方;及
一黑体辐射板,配置于该腔体的该容置空间内,并介于该些紫外光源灯与该加热装置之间。
2.根据权利要求1所述的基板表面处理设备,其中,该些紫外光源灯为一准分子紫外光源。
3.根据权利要求1所述的基板表面处理设备,其中,该紫外光源灯由一石英管包覆,该石英管外具有一曲面的反射罩。
4.根据权利要求1所述的基板表面处理设备,其中,该黑体辐射板为石墨或碳复合材料所形成。
5.根据权利要求1所述的基板表面处理设备,其中,该黑体辐射板是由一金属板以及一包覆该金属的黑体辐射材料所形成。
6.根据权利要求1所述的基板表面处理设备,其中,于该加热装置的周围配置一衍架结构。
7.根据权利要求1所述的基板表面处理设备,其中,包括一抽真空装置,与该腔体相接。
8.根据权利要求1所述的基板表面处理设备,其中,该腔体中包含一输送装置,且该输送装置是由多个滚轮所组成,而该输送装置是配置于该加热装置的周围。
9.根据权利要求1所述的基板表面处理设备,其中,与一胶状悬浮液涂布系统或真空镀膜设备连接,以形成一机台。
10.一种基板表面处理设备,包括:
一腔体,其内部具有一顶端及一相对该顶端另一侧的底端,而于该顶端及该底端间形成一个容置空间;
至少一紫外光源灯,配置于该顶端的下方;
一加热装置,配置于该底端上方;及
复数个黑体辐射组件,配置于该腔体的该容置空间内,并介于该些紫外光源灯与该加热装置之间;其中
该些黑体辐射组件是于复数个滚轮的外表面上包覆一黑体辐射材料所形成。
11.根据权利要求10所述的基板表面处理设备,其中,该黑体辐射板为石墨或碳复合材料所形成。
12.一种真空薄膜成膜系统,由一基板表面处理设备连接一真空薄膜成膜机台所组成,其中,该基板表面处理设备包括:
一腔体,其内部具有一顶端及一相对该顶端另一侧的底端,而于该顶端及该底端间形成一个容置空间;
至少一紫外光源灯,配置于该顶端的下方;
一加热装置,配置于该底端上方;及
一黑体辐射板,配置于该腔体的该容置空间内,并介于该些紫外光源灯与该加热装置之间。
13.一种基板表面涂布系统,由一基板表面处理设备连接一基板表面涂布设备所组成,其中,该基板表面处理设备包括:
一腔体,其内部具有一顶端及一相对该顶端另一侧的底端,而于该顶端及该底端间形成一个容置空间;
至少一紫外光源灯,配置于该顶端的下方;
一加热装置,配置于该底端上方;及
一黑体辐射板,配置于该腔体的该容置空间内,并介于该些紫外光源灯与该加热装置之间。
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