CN106548966A - 晶圆的整列方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种晶圆的整列方法。该整列方法包括下列步骤：首先，提供至少一晶圆与一整列装置，其中整列装置包括一吸引构件与一限位构件；接着，以吸引构件吸持晶圆的一表面，并驱动吸引构件将晶圆移动至限位构件；以及于吸引构件吸持晶圆的状况下，以限位构件夹置晶圆以定位晶圆的位置。

Description

晶圆的整列方法
技术领域
本发明是关于一种晶圆的整列方法，尤指一种在限定晶圆的位置时，晶圆的表面与吸持晶圆的构件并无接触的晶圆的整列方法。
背景技术
由于地球石油资源有限，因此近年来对于替代能源的需求与日俱增。在各种替代能源中，太阳能由于能够通过自然界的循环而源源不绝，已成为目前最具发展潜力的绿色能源。目前主要发展的太阳能电池技术可大致分为硅晶太阳能电池、薄膜太阳能电池、聚光型(HCPV)太阳能电池、染料敏化(Dye Sensitized Solar Cell，DSSC)太阳能电池等种类。其中硅晶太阳能电池由于具有高效率以及产能大等优势，故目前市场上以硅晶太阳能电池的市场占有率最高。近几年，高效率异质结(heterojunction，HJT)硅晶太阳能电池是大家发展重点，在一般的异质结硅晶太阳能电池的制作过程中，需在晶圆的上下表面均进行镀膜工艺，然而在搬运传送已双面镀膜的异质结硅晶太阳能电池半成品晶圆时，不论是晶圆载具或是用以取放晶圆的装置均会与晶圆的表面接触，故容易在搬运、取放或整列的过程中对已镀膜的晶圆表面造成刮伤或磨损，进而对于所形成的太阳能电池的特性例如光电转换效率等造成负面的影响。
发明内容
本发明的主要目的之一在于提供一种晶圆的整列方法，在限定晶圆的位置时，晶圆的表面与吸持晶圆的构件并无接触，故可避免晶圆的表面与吸取晶圆的构件之间因接触且在相对移动时所造成的刮伤。
为达上述目的，本发明的一实施例提供一种晶圆的整列方法包括下列步骤：首先，提供至少一晶圆与一整列装置，其中整列装置包括一吸引构件与一限位构件；接着，以吸引构件吸持晶圆的一表面，并驱动吸引构件将晶圆移动至限位构件；以及在吸引构件吸持晶圆的状况下，以限位构件夹置晶圆以定位晶圆的位置。
为达上述目的，本发明的一实施例提供一种晶圆的整列方法包括下列步骤：首先，提供至少一晶圆与一整列装置，其中整列装置包括一吸引构件与一限位构件；接着，以吸引构件吸持晶圆的一表面，并驱动吸引构件将晶圆移动至限位构件；接着，解除吸引构件对晶圆的吸持并通过吸引构件对晶圆喷出气体以使晶圆漂浮于吸引构件上；然后，在晶圆漂浮于吸引构件上的状况下，以限位构件夹置晶圆以定位晶圆的位置；以及在晶圆被限位构件夹置之后，解除吸引构件对晶圆喷出气体的动作，并以吸引构件吸持晶圆的表面。
附图说明
图1为本发明第一实施例的晶圆的整列方法的步骤流程图。
图2至图4绘示了本发明第一实施例的晶圆的整列方法示意图，其中图2与图4为对晶圆进行整列动作的示意图，图3为本发明第一实施例的整列装置沿图2的A-A’剖线的剖面示意图。
图5至图6绘示了本发明第一实施例的变化实施例的晶圆的整列方法示意图。
图7为本发明第二实施例的晶圆的整列方法的步骤流程图。
图8至图10绘示了本发明第二实施例的晶圆的整列方法示意图，其中图8为本发明第二实施例吸引构件吸持晶圆的示意图，图9为本发明第二实施例吸引构件翻转后的示意图，图10为本发明第二实施例当吸引构件移动至限位构件后使晶圆漂浮于吸引构件上的示意图。
【符号说明】
100 整列装置；
102 吸引构件；
104 限位构件；
106 移动部件；
108 固定部件；
110 凹槽；
112 连杆元件；
114 钳位元件；
116 抬升构件；
D1 第一方向；
D2 第二方向；
D3 第三方向；
S 表面；
S10，S12，S14，S20，S22，S24，S26，S28 步骤；
W 晶圆；
Z 垂直投影方向。
具体实施方式
请参考图1，图1为本发明第一实施例的晶圆的整列方法的步骤流程图。本发明第一实施例的晶圆的整列方法可包括下列步骤：
步骤S10：提供至少一晶圆与一整列装置，其中整列装置包括一吸引构件与一限位构件；
步骤S12：以吸引构件吸持晶圆的一表面，并驱动吸引构件将晶圆移动至限位构件；以及
步骤S14：在吸引构件吸持晶圆的状况下，以限位构件夹置晶圆以定位晶圆的位置。
有关上述本发明第一实施例的晶圆的整列方法，下文特列举本发明的优选实施例，并配合所附附图，详细说明本发明的晶圆的整列方法的构成内容及所欲达成的功效。
请继续参考图2至图4，图2至图4绘示了本发明第一实施例的晶圆的整列方法示意图，其中图2与图4为对晶圆进行整列动作的示意图，图3为本发明第一实施例的整列装置沿图2的A-A’剖线的剖面示意图。为了方便说明，本发明的各附图仅为示意以更容易了解本发明，其详细的比例可依照设计的需求进行调整。如图2与图3所示，本实施例提供一种晶圆的整列方法，包括下列步骤。首先进行步骤S10，提供至少一晶圆W与一整列装置100。本实施例的晶圆W优选为具有双面镀膜的晶圆，举例来说，晶圆W可包括一具有双面镀膜的异质结(heterojunction，HJT)硅晶太阳能电池半成品晶圆，而在晶圆W的两个表面S(例如上表面以及下表面)上形成有所需的镀膜(未图示)例如非晶硅半导体薄膜，但并不以此为限。晶圆W的形状可包括导角方形(pseudo square)、圆形(circle)、方形(square)和六角形(hexagon)等，而本实施例是以晶圆W为导角方形的状况进行说明，但并不以此为限。
本实施例的整列装置100包括一吸引构件102与一限位构件104。在本实施例中，吸引构件102以非接触方式吸持晶圆W。本实施例的吸引构件102可包括至少一白努利喷嘴(Bernoulli nozzle)，但不以此为限。本实施例的吸引构件102也可包括其他可以非接触方式吸持晶圆W的元件。详细而言，吸引构件102的白努利喷嘴可吸持晶圆W的表面S，而且白努利喷嘴与晶圆W的表面S实质上并无接触。此外，可依照需求选择吸引构件102中白努利喷嘴的数量，使吸引构件102可仅吸持一个晶圆W或是可同时吸持多个晶圆W，本实施例的吸引构件102以吸持三个晶圆W为例来说明(如图2至图4所示)。在本实施例中，限位构件104包括一移动部件106与一固定部件108。固定部件108具有至少一凹槽110，其中凹槽110的轮廓吻合晶圆W部分边缘的轮廓，使得固定部件108能够承靠一部分晶圆W的边缘，但不以此为限。移动部件106包括一连杆元件112以及至少一钳位元件114，其中钳位元件114设置于连杆元件112上。连杆元件112可为一可动式的元件，但不以此为限。换句话说，通过驱动连杆元件112即可连带驱动钳位元件114移动。此外，钳位元件114可具有吻合晶圆W部分边缘形状的轮廓，但不以此为限。另一方面，如图3所示，在初始状态时整列装置100的吸引构件102可于一垂直投影方向Z上位于限位构件104之下，但不以此为限。
接着进行步骤S12，以整列装置100中的吸引构件102吸持晶圆W的一个表面S，并且驱动吸引构件102将晶圆W移动至限位构件104。本实施例的吸引构件102的白努利喷嘴从上方吸持晶圆W的表面S(例如上表面)，但不以此为限。在其他变化实施例中，吸引构件102的白努利喷嘴也可以从下方吸持晶圆W的表面S(例如下表面)。在本实施例中，已吸持住晶圆W的吸引构件102是被驱动上升至限位构件104，但不以此为限。因此，整列装置100可选择性地还包括一连接于吸引构件102的抬升构件116，用以将吸引构件102做上升或下降的动作，但不以此为限。随后进行步骤S14，如图4所示，当已吸持住晶圆W的吸引构件102被移动至限位构件104后，在吸引构件102吸持晶圆W的状况下，以限位构件104夹置晶圆W以定位晶圆W的位置。详细而言，当已吸持住晶圆W的吸引构件102被移动至限位构件104时，晶圆W是位于限位构件104的移动部件106与固定部件108之间。随后，将移动部件106沿一第一方向D1朝向固定部件108驱动以夹置晶圆W。更精确地来说，驱动移动部件106的连杆元件112带动钳位元件114沿第一方向D1朝向固定部件108移动以夹置晶圆W。再者，固定部件108沿一第二方向D2(例如图2或图4中的水平方向)延伸，第一方向D1与第二方向D2之间具有一夹角，且夹角实质上介于30°至60°。在本实施例中，夹角是以45°为例，但不以此为限。如图5与图6所示，在一变化实施例中，以限位构件104夹置晶圆W以定位晶圆W的位置的步骤可包括两个部分，例如可先将移动部件106沿一第三方向D3(例如图5所示状况)朝向固定部件108驱动夹置晶圆W，其中第三方向D3与第二方向D2正交，然后再将移动部件106沿第二方向D2朝向固定部件108驱动夹置晶圆W(例如图6所示状况)。另值得一提的是，上述以限位构件104夹置晶圆W所包括的两个部分并没有先后顺序上的限制。另一方面，由于移动部件106的钳位元件114以及固定部件108的凹槽110均具有吻合晶圆W部分边缘形状的轮廓，因此当限位构件104夹置晶圆W时，钳位元件114以及凹槽110可以有效地固定晶圆W，以进一步定位晶圆W的位置。另值得一提的是，在限位构件104夹置晶圆W以定位晶圆W的位置的过程中，吸引构件102以非接触方式吸持晶圆W。此外，钳位元件114以及凹槽110的数量可以依据欲整列的晶圆W数量决定，以达到同时整列多个晶圆W的功效。通过本实施例的晶圆的整列方法，可以避免现有的晶圆取片过程中，利用白努利喷嘴吸取晶圆，会发生晶圆飘移的情况，导致晶圆于后续工艺的重现精度不佳，进而影响产品的合格率。再者，在本实施例的限位构件104夹置晶圆W以定位晶圆W的位置的过程中，吸引构件102以非接触方式吸持晶圆W，借此可避免在整列的过程中对已镀膜的晶圆W的表面S造成刮伤或磨损。此外，在本实施例中，凹槽110与钳位元件114的数量及形状，或是移动部件106朝向固定部件108驱动的第一方向D1均可视设计需要而调整。
下文将针对本发明的不同实施例进行说明，且为简化说明，以下说明主要针对各实施例不同之处进行详述，而不再对相同之处作重复赘述。此外，本发明的各实施例中相同的元件以相同的标号进行标示，用以方便在各实施例间互相对照。
请参考图7，图7为本发明第二实施例的晶圆的整列方法的步骤流程图。本发明第二实施例的晶圆的整列方法可包括下列步骤：
步骤S20：提供至少一晶圆与一整列装置，其中整列装置包括一吸引构件与一限位构件；
步骤S22：以吸引构件吸持晶圆的一表面，并驱动吸引构件将晶圆移动至限位构件；
步骤S24：解除吸引构件对晶圆的吸持并通过吸引构件对晶圆喷出气体以使晶圆漂浮于吸引构件上；
步骤S26：以限位构件夹置晶圆以定位晶圆的位置；以及
步骤S28：解除吸引构件对晶圆喷出气体的动作，并以吸引构件吸持晶圆的表面。
请参考图8至图10。图8至图10绘示了本发明第二实施例的晶圆的整列方法示意图，其中图8为本发明第二实施例吸引构件吸持晶圆的示意图，图9为本发明第二实施例吸引构件翻转后的示意图，图10为本发明第二实施例当吸引构件移动至限位构件后使晶圆漂浮于吸引构件上的示意图。为了方便说明，图8至图10仅绘示部分的整列装置100并以吸持一个晶圆W为例。本实施例与上述第一实施例不同的地方在于，本实施例的吸引构件102以接触的方式吸持晶圆W。本实施例的吸引构件102可包括至少一多孔材吸盘，但不以此为限。本实施例的吸引构件102也可包括其他可以接触方式吸持晶圆W的元件。详细而言，吸引构件102的多孔材吸盘通过整面接触以吸持晶圆W，借此晶圆W的表面S可有效且均匀地承受吸力。另外，当多孔材吸盘吸持晶圆W时，晶圆W的表面S与多孔材吸盘之间不会有位移，进而避免晶圆W的表面S因移动所造成的刮伤。
如图8至图10所示，本实施例的步骤S22中吸引构件102可于初始状态时将多孔材吸盘朝下设置，并在晶圆W的上方进行吸持。此时，本实施例的吸引构件102可通过提供一负压从上方吸持晶圆W的表面S(例如上表面)，但不以此为限。在吸引构件102完成吸持晶圆W之后，驱动吸引构件102且连带晶圆W一并于垂直投影方向Z上实质上翻转180°。随后，可驱动吸引构件102以将晶圆W移动至限位构件104。接着进行步骤S24，当晶圆W移动至限位构件104之后，解除吸引构件102对晶圆W的吸持。在本实施例中，解除吸引构件102对晶圆W的吸持的方式可包括例如将吸引构件102所提供的负压解除，但不以此为限。然后，通过吸引构件102对晶圆W喷出气体以使晶圆W漂浮于吸引构件102上。在本实施例中，吸引构件102可例如透过提供一正压且对晶圆W喷出气体以使晶圆W漂浮于吸引构件102上，但不以此为限。值得一提的是，此时本实施例吸引构件102的多孔材吸盘与晶圆W的表面S实质上并无接触。接着进行步骤S26，在晶圆W漂浮于吸引构件102上的状况下，以限位构件104夹置晶圆W以定位晶圆W的位置，随后进行步骤S28，在晶圆W被限位构件104夹置之后，解除吸引构件102对晶圆W喷出气体的动作，并以吸引构件102吸持晶圆W的表面S。详细而言，本实施例的吸引构件102可例如在限位构件104将晶圆W维持于一固定位置后解除正压并停止对晶圆W喷气，随后吸引构件102再次提供正压且吸持晶圆W，以确保整列后的晶圆W的位置不会漂移，但不以此为限。通过本实施例的晶圆的整列方法，可以确保每片晶圆W的精度具有重现性，以避免晶圆W于后续工艺的重现精度不佳，进而影响产品的合格率。再者，在本实施例的限位构件104夹置晶圆W以定位晶圆W的位置的过程中，吸引构件102与晶圆W并无接触，借此可避免在整列的过程中对已镀膜的晶圆W的表面S造成刮伤或磨损。此外，可依照需求选择吸引构件102中多孔材吸盘的数量，使吸引构件102可仅吸持一个晶圆W或是可同时吸持多个晶圆W，以达到同时整列多个晶圆W的功效。
另外，值得一提的是，本实施例的吸引构件102也可以于初始状态时将多孔材吸盘朝上设置，而在晶圆W的下方进行吸持，如图9所示。此时，本实施例的吸引构件102可通过提供负压从下方吸持晶圆W的表面S(例如下表面)。借此本实施例的晶圆的整列方法可以省略上述在吸引构件102完成吸持晶圆W之后，驱动吸引构件102且连带晶圆W一并于垂直投影方向Z上实质上翻转180°的步骤，而可直接进行驱动吸引构件102以将晶圆W移动至限位构件104以及后续的步骤。此外，各步骤(步骤S20至步骤S28)的其余特征及功效可与上述相同，在此不再赘述。另一方面，本实施例的晶圆的整列方法的其余特征(例如限位构件104的动作方式)可与上述第一实施例及其变化实施例相同，并可参考图2至图6，在此不再赘述。
综上所述，在本发明的晶圆的整列方法中，在限位构件夹置单一片晶圆或多片晶圆以定位晶圆的位置的过程中，通过吸引构件与晶圆之间并无接触，可防止晶圆在整列过程中表面发生刮伤的问题。因此，当晶圆为异质结硅晶太阳能电池半成品晶圆时，通过本发明的晶圆的整列方法，可确保太阳能电池半成品晶圆上的镀膜于整列过程中不会被刮伤，进而可避免对于后续所形成的太阳能电池的效能例如光电转换效率等造成负面的影响。此外，通过本发明的晶圆的整列方法，可以确保每片晶圆的精度具有重现性，以避免晶圆于后续工艺的重现精度不佳，进而影响产品的合格率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (17)

1.一种晶圆的整列方法，其特征在于，包括：
提供至少一晶圆与一整列装置，其中该整列装置包括一吸引构件与一限位构件；
以该吸引构件吸持该晶圆的一表面，并驱动该吸引构件将该晶圆移动至该限位构件；以及
在该吸引构件吸持该晶圆的状况下，以该限位构件夹置该晶圆以定位该晶圆的位置。
2.根据权利要求1所述的整列方法，其中该限位构件包括一移动部件与一固定部件，在该吸引构件将该晶圆移动至该限位构件后，将该移动部件沿一第一方向朝向该固定部件驱动夹置该晶圆以定位该晶圆的位置。
3.根据权利要求2所述的整列方法，其中该固定部件沿一第二方向延伸，且该第一方向与该第二方向具有一夹角，且该夹角介于30°至60°。
4.根据权利要求1所述的整列方法，其中该限位构件包括一移动部件与一固定部件，该固定部件沿一第二方向延伸，且以该限位构件夹置该晶圆以定位该晶圆的位置的步骤包括：
将该移动部件沿一第三方向朝向该固定部件驱动夹置该晶圆，其中该第三方向与该第二方向正交；以及
将该移动部件沿该第二方向朝向该固定部件驱动夹置该晶圆。
5.根据权利要求1所述的整列方法，其特征在于，在该限位构件夹置该晶圆以定位该晶圆的位置的过程中，该吸引构件以非接触方式吸持该晶圆。
6.根据权利要求5所述的整列方法，其中该吸引构件包括至少一白努利喷嘴(Bernoulli nozzle)。
7.根据权利要求1所述的整列方法，其中该晶圆包括一具有双面镀膜的异质结(heterojunction，HJT)硅晶太阳能电池半成品晶圆。
8.一种晶圆的整列方法，其特征在于，包括：
提供至少一晶圆与一整列装置，其中该整列装置包括一吸引构件与一限位构件；
以该吸引构件吸持该晶圆的一表面，并驱动该吸引构件将该晶圆移动至该限位构件；
解除该吸引构件对该晶圆的吸持并通过该吸引构件对该晶圆喷出气体以使该晶圆漂浮于该吸引构件上；
在该晶圆漂浮于该吸引构件上的状况下，以该限位构件夹置该晶圆以定位该晶圆的位置；以及
在该晶圆被该限位构件夹置之后，解除该吸引构件对该晶圆喷出气体的动作，并以该吸引构件吸持该晶圆的该表面。
9.根据权利要求8所述的整列方法，其中该限位构件包括一移动部件与一固定部件，在以该限位构件夹置该晶圆以定位该晶圆的位置的步骤中，将该移动部件沿一第一方向朝向该固定部件驱动夹置该晶圆以定位该晶圆的位置。
10.根据权利要求9所述的整列方法，其中该固定部件沿一第二方向延伸，且该第一方向与该第二方向具有一夹角，且该夹角介于30°至60°。
11.根据权利要求8所述的整列方法，其中该限位构件包括一移动部件与一固定部件，该固定部件沿一第二方向延伸，且以该限位构件夹置该晶圆以定位该晶圆的位置的步骤包括：
将该移动部件沿一第三方向朝向该固定部件驱动夹置该晶圆，其中该第三方向与该第二方向正交；以及
将该移动部件沿该第二方向朝向该固定部件驱动夹置该晶圆。
12.根据权利要求8所述的整列方法，其中在以该吸引构件吸持该晶圆的该表面的步骤中，该吸引构件从该晶圆的上方吸持该晶圆的该表面。
13.根据权利要求12所述的整列方法，其特征在于，还包括：
在以该吸引构件吸持该晶圆的该表面的步骤之后以及在驱动该吸引构件将该晶圆移动至该限位构件的步骤之前，将吸持住该晶圆的该吸引构件于一垂直投影方向上翻转180°。
14.根据权利要求8所述的整列方法，其特征在于，在以该吸引构件吸持该晶圆的该表面的步骤中，该吸引构件从该晶圆的下方吸持该晶圆的该表面。
15.根据权利要求8所述的整列方法，在该限位构件夹置该晶圆以定位该晶圆的位置的过程中，该吸引构件与该晶圆并无接触。
16.根据权利要求13所述的整列方法，其中该吸引构件包括至少一多孔材吸盘。
17.根据权利要求8所述的整列方法，其中该晶圆包括一具有双面镀膜的异质结(heterojunction，HJT)硅晶太阳能电池半成品晶圆。
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