CN110643974A - 一种托盘回传清洗机构及一种对托盘进行清洗的方法 - Google Patents

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Abstract

一种托盘回传清洗机构，包括：腔体、用于向腔体内通入刻蚀性清洁气体的气体发生装置、用于承载托盘穿过所述腔体的传动装置，腔体包括通过隔离装置间隔的从前向后依次分布的入口腔、清洗腔、出口腔，入口腔、清洗腔、出口腔连接有真空系统，入口腔、清洗腔内设置有加热系统，出口腔内设置有冷却系统，一种对托盘进行清洗的方法，通过电离后的刻蚀性清洁气体与托盘上的沉积物发生化学反应去除上述沉积物，并通过真空系统抽走多余的刻蚀性清洁气体及上述反应的生成物，实现对托盘的清洗，清洗托盘时，不在工艺腔内进行，不影响镀膜设备的生产时间，也不会对工艺腔造成污染。

Description

一种托盘回传清洗机构及一种对托盘进行清洗的方法
技术领域
本发明涉及镀膜托盘表面沉积物清洁领域，具体涉及一种托盘回传清洗机构及一种对托盘进行清洗的方法。
背景技术
现有的PECVD镀膜设备，在生产过程中，托盘表面会出现沉积物，影响后续基片的镀膜效果，针对这一问题，目前主要采用两种方式进行处理：
1.在生产设备的工艺腔体里对托盘进行RPS清洗，清洗时，托盘内不放基片，在腔体内通入特种刻蚀性清洁气体，以非晶硅膜的的去除为例，通常通入NF3气体，气体通过等离子发生器，把气体电离，电离的F与非晶硅膜反应，反应生产的SiF4物质被泵抽走, 清洗过程在工艺腔里进行，必然会影响镀膜设备的生产时间，而且F会在腔体内的孔洞里残留，会影响后续基片成膜质量。
2.委外清洗，托盘脱离设备，清洁周期长，为了不影响产能，要额外增加多个备用托盘，从而来带来镀膜成本增加。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种清洁周期短的托盘回传清洗机构及一种对托盘进行清洗的方法，清洗托盘时，不在工艺腔内进行，不影响镀膜设备的生产时间，也不会对工艺腔造成污染。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案中的产品是，一种托盘回传清洗机构，包括：
腔体；
用于向腔体内通入刻蚀性清洁气体的气体发生装置；
用于承载托盘穿过所述腔体的传动装置；
所述腔体内设置有隔离装置；
所述腔体包括从前向后依次分布的入口腔、清洗腔、出口腔，所述隔离装置包括位于所述腔体前端入口阀门、位于所述腔体后端的出口阀门、位于所述入口腔与所述清洗腔之间的前隔离阀门、位于所述清洗腔与所述出口腔之间的后隔离阀门，所述隔离装置关闭时，所述入口腔、所述清洗腔、所述出口腔互相独立；
所述入口腔、所述清洗腔、所述出口腔连接有真空系统；
所述气体发生装置与所述清洗腔连通。
优选地，所述托盘经过所述清洗腔时，所述清洗腔内的压力为0.01-20torr。
优选地，所述入口腔、所述清洗腔内设置有加热系统，所述加热系统将所述托盘的温度维持在50-350℃。
优选地，所述出口腔内设置有冷却系统，所述冷却系统将所述托盘的温度维持在25-200℃。
优选地，所述气体发生装置包括等离子发生器、刻蚀性清洁气体输送装置。
进一步优选地，所述刻蚀性清洁气体包括NF3、CF4、SF6、C2F6、CCl4、C2Cl6、C3F8中的任意一种或其混合物。
优选地，所述传动装置的行进速度为1-400mm/s。
进一步优选地，所述传动装置的入口端与镀膜装置的出料口相连，所述传动装置的出口端与镀膜装置的进料口相连。
优选地，所述入口腔、所述清洗腔、所述出口腔内设置有用于控制隔离装置开关的位置传感器。
进一步优选地，所述位置传感器为对射型激光传感器。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案中的方法是，使用上述托盘回传清洗机构对托盘进行清洗的方法，包括以下步骤：
A.将托盘移入入口腔，通过真空系统对入口腔、清洗腔、出口腔进行抽真空；
B.通过加热系统对入口腔内的托盘加热，加热完成后将托盘移动至清洗腔；
C.在清洗腔内通入电离后的刻蚀性清洁气体，电离后的刻蚀性清洁气体与托盘表面的沉积物发生化学反应得到气体生成物，托盘表面的沉积物被清除；
D.将步骤C中清除了沉积物的托盘移动至出口腔，通过冷却系统对托盘进行冷却；
E.将步骤D中冷却后的托盘移出出口腔，托盘清洗完成。
优选地，步骤A中所述清洗腔内的压力为0.01-20torr。
优选地，步骤B中所述加热系统将所述托盘的温度维持在50-350℃。
优选地，步骤C中所述冷却系统将所述托盘的温度维持在25-200℃。
优选地，步骤C中所述刻蚀性清洁气体包括NF3、CF4、SF6、C2F6、CCl4、C2Cl6、C3F8中的任意一种或其混合物。
优选地，步骤A-D中所述托盘在所述传动装置的带动下移动，所述传动装置的行进速度为1-400mm/s。
优选地，步骤A中托盘从镀膜装置的下料口处移入所述入口腔，步骤D中托盘从所述出口腔移出至镀膜装置的上料口处。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明提供的托盘回传清洗机构及对托盘进行清洗的方法通过电离后的刻蚀性清洁气体与托盘表面沉积物发生化学反应的方式去除沉积物，去除效率高，机构结构简单，组装方便，能够与金属镀膜设备就近设置，清洗完的托盘可立即投入使用，清洁周期短；通过设置单独的腔体对托盘进行清洗，避免了在工艺腔中清洗时对工艺腔造成的污染，同时避免了镀膜设备生产时间的损失。
附图说明
附图1为本发明的托盘回传清洗机构示意图；
附图2为本发明的托盘回传清洗机构与镀膜装置对接的示意图。
其中：100、腔体；101、入口腔；102、清洗腔；103、出口腔；104、位置传感器；200、气体发生装置；300、传动装置；400、隔离装置；401、入口阀门；402、前隔离阀门；403、后隔离阀门；404、出口阀门；500、真空系统；600、加热系统；700、冷却系统；800、金属镀膜装置；801、上料口；802、下料口；900、托盘。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。
本发明描述的左右方向是指附图1中的左右方向，本发明描述的前后方向是指附图1中的右左方向。
如图1所示，本发明提供的托盘回传清洗机构，包括：腔体100、气体发生装置200、传动装置300、隔离装置400、真空系统500、加热系统600、冷却系统700，其中，腔体100被隔离装置400分割为三个腔室，从右至左分别为入口腔101、清洗腔102、出口腔103，隔离装置400包括位于腔体100左右两端的出口阀门404和入口阀门401、位于入口腔101与清洗腔102之间的前隔离阀门402、位于清洗腔102与出口腔103之间的后隔离阀门403，在隔离装置400关闭时，入口腔101、清洗腔102、出口腔103互相独立；气体发生装置200与清洗腔102相连通，用于向清洗腔200内通入刻蚀性清洁气体，气体发生装置200包括等离子发生器、刻蚀性清洁气体输送装置，气体发生装置200通入清洗腔200内的刻蚀性清洁气体为NF3；传动装置300用于承载托盘900从右向左依次穿过入口腔101、清洗腔102、出口腔103，传动装置300的行进速度可调，调整范围为1-400mm/s，在本实施例中，托盘900用于承托太阳能电池片进行PECVD镀膜，托盘上的沉积物在托盘回传清洗装置中进行清洗时，传动装置300的行进速度为50mm/s，传动装置300的右端与PECVD镀膜装置的出料口相连，传动装置300的左端与PECVD镀膜装置的进料口相连，在托盘900承托太阳能电池片从PECVD镀膜装置的出料口流出时，取走已镀好膜的太阳能电池片，托盘900在传动装置300的作用下进入托盘回传清洗装置进行清洗，当清洗完成后，托盘900从出口腔103的左侧流出，经过传动装置300的左端进入PECVD镀膜装置的入料口，此时，在托盘900上放入太阳能电池片，完成托盘900的整个清洗循环；入口腔101、清洗腔102、出口腔103均连接有真空系统500，托盘经过清洗腔102时，清洗腔102内的压力维持在0.01-20torr；入口腔101、清洗腔102内设置有加热系统600，加热系统600用于将经过入口腔101、清洗腔102的托盘900的温度维持在50-350℃，在本实施例中，加热系统600为加热铝板，托盘900升温均匀；出口腔103内还设置有冷却系统700，冷却系统700包括热交换器，在托盘900经过出口腔103内的冷却系统700时，托盘900的温度降低至25-200℃。
如图1所示，入口腔101、清洗腔102、出口腔103内分别设有两个位置传感器104，用于控制隔离装置400关闭和打开，在初始状态，隔离装置400均处于打开状态，当托盘900经传动装置300运送至位于入口腔101右侧的位置传感器104时，入口阀门401、前隔离阀门402、后隔离阀门403在该传感器的控制下关闭，真空系统500对入口腔101、清洗腔102内进行抽真空，入口腔内的加热系统对托盘900进行加热，托盘900在传动装置300的带动下继续向左移动，当其移动至入口腔101左侧的位置传感器104时，前隔离阀门402在该传感器的控制下打开，由于入口腔101和清洗腔102内均处于真空状态，且真空度相差不大，在前隔离阀门402打开时不会受到影响，当托盘900继续向左移动至清洗腔102右侧的位置传感器104时，该传感器控制前隔离阀门402关闭，清洗腔102内的加热系统对托盘900进行加热，与清洗腔102量连通的真空系统关闭，气体发生装置200向清洗腔102内通入NF3，等离子发生器将NF3气体电离，电离后的NF3气体与托盘900上的Si发生反应，生成SiF4气体，在托盘900继续向左移动至清洗腔102左侧的位置传感器104时，气体发生装置200关闭，与清洗腔102量连通的真空系统开启，将SiF4气体抽出，完成托盘900上沉积物的清洗作业，同时，出口阀门404关闭，与出口腔103连通的真空系统对出口腔103进行抽真空，当真空度达到要求后，开启后隔离阀门403，托盘900在传动装置300带动下继续向左移动，进入出口腔103内，当托盘900位于出口腔103右侧的位置传感器104处时，该传感器控制后隔离阀门403关闭，托盘900继续向左移动，冷却系统700对托盘900进行降温，一般控制在25-100℃即可，当托盘900移动至出口腔103左侧的位置传感器104时，该传感器控制连通出口腔103的真空系统关闭，并打开通气阀将出口腔103内的气压恢复至常压，然后控制出口阀门404打开，托盘900在传动装置300的带动下流出出口腔103，完成托盘清洗作业。
为防止刻蚀性清洁气体NF3腐蚀位置传感器104，位置传感器采用对射型激光传感器，传感器的镜头为耐腐蚀的玻璃材质，外壳为耐腐蚀金属材质。
使用上述托盘回传清洗机构对托盘进行清洗的方法，包括以下步骤：
A.将托盘移入入口腔，通过真空系统对入口腔、清洗腔、出口腔进行抽真空；
B.通过加热系统对入口腔内的托盘加热，加热完成后将托盘移动至清洗腔；
C.在清洗腔内通入电离后的刻蚀性清洁气体，电离后的刻蚀性清洁气体与托盘表面的沉积物发生化学反应得到气体生成物，托盘表面的沉积物被清除；
D.将步骤C中清除了沉积物的托盘移动至出口腔，通过冷却系统对托盘进行冷却；
E.将步骤D中冷却后的托盘移出出口腔，托盘清洗完成。
优选地，步骤A中所述真空系统提供的真空度为0.01-20torr。
优选地，步骤B中所述加热系统将所述托盘的温度维持在50-350℃。
优选地，步骤C中所述冷却系统将所述托盘的温度维持在25-200℃。
优选地，步骤C中所述刻蚀性清洁气体包括NF3、CF4、SF6、C2F6、CCl4、C2Cl6、C3F8中的任意一种或其混合物。
优选地，步骤A-D中所述托盘在所述传动装置的带动下移动，所述传动装置的行进速度为1-400mm/s。
优选地，步骤A中托盘从镀膜装置的下料口处移入所述入口腔，步骤D中托盘从所述出口腔移出至镀膜装置的上料口处。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种托盘回传清洗机构，包括：
腔体；
用于向腔体内通入刻蚀性清洁气体的气体发生装置；
用于承载托盘穿过所述腔体的传动装置；
所述腔体内设置有隔离装置；
其特征在于：
所述腔体包括从前向后依次分布的入口腔、清洗腔、出口腔，所述隔离装置包括位于所述腔体前端入口阀门、位于所述腔体后端的出口阀门、位于所述入口腔与所述清洗腔之间的前隔离阀门、位于所述清洗腔与所述出口腔之间的后隔离阀门，所述隔离装置关闭时，所述入口腔、所述清洗腔、所述出口腔互相独立；
所述入口腔、所述清洗腔、所述出口腔连接有真空系统；
所述气体发生装置与所述清洗腔连通。
2.根据权利要求1所述的托盘回传清洗机构，其特征在于：所述托盘经过所述清洗腔时，所述清洗腔内的压力为0.01-20torr。
3.根据权利要求1所述的托盘回传清洗机构，其特征在于：所述入口腔、所述清洗腔内设置有加热系统，所述加热系统将所述托盘的温度维持在50-350℃。
4.根据权利要求1所述的托盘回传清洗机构，其特征在于：所述出口腔内设置有冷却系统，所述冷却系统将所述托盘的温度维持在25-200℃。
5.根据权利要求1所述的托盘回传清洗机构，其特征在于：所述气体发生装置包括等离子发生器、刻蚀性清洁气体输送装置。
6.根据权利要求5所述的托盘回传清洗机构，其特征在于：所述刻蚀性清洁气体包括NF3、CF4、SF6、C2F6、CCl4、C2Cl6、C3F8中的任意一种或其混合物。
7.根据权利要求1所述的托盘回传清洗机构，其特征在于：所述传动装置的行进速度为1-400mm/s。
8.根据权利要求7所述的托盘回传清洗机构，其特征在于：所述传动装置的入口端与镀膜装置的出料口相连，所述传动装置的出口端与镀膜装置的进料口相连。
9.根据权利要求1所述的托盘回传清洗机构，其特征在于：所述入口腔、所述清洗腔、所述出口腔内设置有用于控制隔离装置开关的位置传感器。
10.根据权利要求9所述的托盘回传清洗机构，其特征在于：所述位置传感器为对射型激光传感器。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的托盘回传清洗机构对托盘进行清洗的方法，包括以下步骤：
A.将托盘移入入口腔，通过真空系统对入口腔、清洗腔、出口腔进行抽真空；
B.通过加热系统对入口腔内的托盘加热，加热完成后将托盘移动至清洗腔；
C.在清洗腔内通入电离后的刻蚀性清洁气体，电离后的刻蚀性清洁气体与托盘表面的沉积物发生化学反应得到气体生成物，托盘表面的沉积物被清除；
D.将步骤C中清除了沉积物的托盘移动至出口腔，通过冷却系统对托盘进行冷却；
E.将步骤D中冷却后的托盘移出出口腔，托盘清洗完成。
12.根据权利要求11所述的对托盘进行清洗的方法，其特征在于：步骤A中所述清洗腔内的压力为0.01-20torr。
13.根据权利要求11所述的对托盘进行清洗的方法，其特征在于：步骤B中所述加热系统将所述托盘的温度维持在50-350℃。
14.根据权利要求11所述的对托盘进行清洗的方法，其特征在于：步骤C中所述冷却系统将所述托盘的温度维持在25-200℃。
15.根据权利要求11所述的对托盘进行清洗的方法，其特征在于：步骤C中所述刻蚀性清洁气体包括NF3、CF4、SF6、C2F6、CCl4、C2Cl6、C3F8中的任意一种或其混合物。
16.根据权利要求11所述的对托盘进行清洗的方法，其特征在于：步骤A-D中所述托盘
在所述传动装置的带动下移动，所述传动装置的行进速度为1-400mm/s。
17.根据权利要求11所述的对托盘进行清洗的方法，其特征在于：步骤A中托盘从镀膜装置的下料口处移入所述入口腔，步骤D中托盘从所述出口腔移出至镀膜装置的上料口处。
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