CN112041979A - 真空输送机基板装载模块 - Google Patents

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Abstract

本文中公开了一种用于在检查站中装载基板的方法和设备。在一个实施方式中，提供了一种用于基板检查系统的装载模块，所述装载模块包括：第一输送机模块；以及第二输送机模块，所述第二输送机模块具有与所述第一输送机模块的可移动表面基本上平行地定位的可移动表面，其中所述第一输送机模块包括第一区段和第二区段，所述第一区段具有真空单元，所述真空单元是可操作的以将基板固定到所述可移动表面在所述第一区段中的一部分，并且所述第二区段被配置为从所述可移动表面释放所述基板。

Description

真空输送机基板装载模块
技术领域
本公开的实施方式一般涉及基板装载设备。更具体地，本文中公开的实施方式涉及用于使用真空输送机将基板装载到太阳能基板检查设备中的系统和方法。
背景技术
用作太阳能面板的基板，诸如包括在其上形成的多个光伏器件的基板，在处理期间在独立的检查站处进行例行检查，以确保符合预定的质量控制标准。不同检查技术提供了关于产品和工艺的综合数据。然而，出于所要求的检查站的数量以及在检查站之间移动基板所造成的传送时间的原因，综合检查可能耗时，由此降低产量。因此，装置制造商通常面临关于在花费大量检查/传送时间经过全部检查站或先前某些检查工艺之间进行选择的决策。
然而，随着检查工艺不断地减少完成所要求的检查步骤所需的时间量，同样需要改进装载设备以便能够跟上增加的产量。
因此，需要与检查系统一起使用的改进的基板装载设备。
发明内容
本文中公开了一种用于在检查站中装载基板的方法和设备。在一个实施方式中，提供了一种用于基板检查系统的装载模块，所述装载模块包括：第一输送机模块；以及第二输送机模块，所述第二输送机模块具有与所述第一输送机模块的可移动表面基本上平行地定位的可移动表面，其中所述第一输送机模块包括第一区段和第二区段，所述第一区段具有真空单元，所述真空单元是可操作的以将基板固定到所述可移动表面在所述第一区段中的一部分，并且所述第二区段被配置为从所述可移动表面释放所述基板。
在另一个实施方式中，公开了一种基板检查系统。所述基板检查系统包括：第一输送机模块、第二输送机模块和第三输送机模块，所述第二输送机模块具有与所述第一输送机模块的可移动表面基本上平行地定位的可移动表面，其中所述第一输送机模块包括第一区段和第二区段，所述第一区段具有真空单元，所述真空单元可操作以将基板固定到所述可移动表面在所述第一区段中的一部分，并且所述第二区段被配置为从所述可移动表面释放所述基板，其中所述第一输送机模块和所述第二输送机模块相对于所述第三输送机模块的可移动表面的平面成角度定位。
在另一个实施方式中，公开了一种基板检查系统。所述检查系统包括装载模块，所述装载模块耦接到检查腔室。所述装载模块包括：第一输送机模块、第二输送机模块和第三输送机模块，所述第二输送机模块具有与所述第一输送机模块的可移动表面基本上平行地定位的可移动表面，其中所述第一输送机模块包括第一区段和第二区段，所述第一区段具有真空单元，所述真空单元是可操作的以将基板固定到所述可移动表面在所述第一区段中的一部分的真空单元，并且所述第二区段被配置为从所述可移动表面释放所述基板，其中所述第一输送机模块和所述第二输送机模块相对于所述第三输送机模块的可移动表面的平面成锐角定位。
附图说明
为了能够详细地理解本公开的上述特征的方式，可参考实施方式来获得上文简要地概述的本公开内容的更特定的描述，其中一些实施方式在附图中例示。然而，应注意，附图仅例示了本公开的典型的实施方式，并且因此不应视为对其范围的限制，因为本公开可允许其他等效实施方式。
图1示出了根据一个实施方式的基板检查系统的顶平面图。
图2是图1的检查系统的一部分的示意性侧视图。
图3是第一输送机模块的等距底视图。
图4是从图2的从第一输送机模块的底侧看的盒的顶平面图。
为了清楚起见，已尽可能使用相同的附图标记标示各图共有的相同元件。另外，一个实施方式中的要素可有利地适于在本文中描述的其他实施方式中使用。
具体实施方式
图1示出根据一个实施方式的用于检查基板的检查系统100的顶平面图。检查系统100包括装载模块102、模块化检查单元104和分拣单元106。
在一个实施方式中，模块化检查单元104可包括一个或多个计量站。计量站可包括(仅作为示例)以下中的任一者：微裂纹检查单元、厚度测量单元、电阻率测量单元、光致发光单元、几何形状检查单元、锯痕检测单元、应变检测单元、芯片检测单元和/或晶体分数检测单元。微裂纹检查单元可被配置为(仅作为示例)检查基板是否存在开裂以及任选地确定基板的晶体分数。几何形状检查单元可被配置为(仅作为示例)分析基板的表面性质。锯痕检测单元可被配置为(仅作为示例)标识基板上的锯痕，包括沟槽、阶梯和双阶梯标记。除了所列那些单元之外，计量站还可包括其他示例。
装载模块102、模块化检查单元104和分拣单元106以线性布置连接，使得基板可由输送机系统108容易地且快速地在装载模块102、模块化检查单元104和分拣单元106间传送，而不离开检查系统100。装载模块102经配置以装载基板，以用于由输送机系统108传送通过模块化检查单元104和分拣单元106。输送机系统108将所检查的基板从模块化单元104朝向分拣单元106输送。输送机系统108可将所检查的基板递送到分拣单元106中的容纳有分拣单元106的旋转分拣系统(未示出)可触及的位置。分拣单元106一般包括多个箱(未示出)，其中可响应于在模块化检查单元104中执行的一个或多个检查工艺期间确定的一个或多个基板特性而将所检查的基板分拣到分拣箱中。
装载模块102接收包含堆叠配置的基板112的盒110。每个盒110中包括了多个狭槽。每个狭槽被配置为保持基板112。盒110可定位成使得基板112彼此堆叠地定位。在另一个示例中，基板112可定位在保持器中，使得在各个基板112之间没有间隙。使用下面在图2和图3中更详细地描述的真空输送机系统114将基板112从盒110传送到输送机系统108。在一个实施方式中，输送机系统108可为运行通过检查系统100的连续输送机带。在另一个实施方式中，输送机系统108可包括运行通过检查系统100的多于一个的输送机带。一个或多个输送机带可以线性布置顺序地设置，以将在装载模块102中接收的基板传送到模块化检查单元104。
由于常规系统中的产量问题，使用多个可旋转的拾取和放置装置将基板112传送到输送机系统108。典型地，常规系统可使用多个拾取和放置装置每小时装载约5000至6000个基板。然而，根据本文中描述的实施方式，单个真空输送机系统114可将产量增加到每小时约10000个基板，这与常规系统相比在产量上显著地提高。
检查系统100可进一步包括控制器116。检查系统100通过通信电缆118耦接到控制器116。控制器116是可操作的以控制在检查系统100内基板112的处理。控制器116包括可编程中央处理单元(CPU)120，该可编程CPU可与存储器122以及耦接到检查系统100的各种部件的大容量存储装置、输入控制单元和显示单元(未示出)(诸如电源、时钟、高速缓存、输入/输出(I/O)电路等)一起操作，以便于控制搬运和检查基板的处理。控制器116还可包括用于通过检查系统100中的传感器(未示出)监测对基板的处理的硬件。
为了便于控制检查系统100和处理基板，CPU 120可为用于控制基板工艺的任何形式的通用计算机处理器中的一者。存储器122耦接到CPU 120，并且存储器122是非暂时性的并可为易获得的存储器中的一种或多种，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘驱动器、硬盘或任何其他形式的数字存储设备(无论本地还是远程)。支持电路124耦接到CPU 120来以常规方式支持CPU 120。用于通过装载模块102的操作来装载基板的处理可存储在存储器122中。用于装载基板的处理还可由远离由CPU 120控制的硬件定位的第二CPU(未示出)存储和/或执行。
存储器122是包含指令的计算机可读存储介质的形式，该指令当由CPU120执行时便于检查系统100的操作。存储器122中的指令是程序产品的形式，诸如实现检查系统100的操作(包括例如装载模块102的操作)的程序。程序代码可符合许多不同编程语言中的任一种。在一个示例中，本公开可实现为存储在用于与计算机系统一起使用的计算机可读存储介质中的程序产品。程序产品的程序定义实施方式的功能。例示性计算机可读存储介质包括但不限于：(i)不可写存储介质(例如，在计算机内的只读存储器装置，诸如可由CD-ROM驱动器读取的CD-ROM盘、闪存存储器、ROM芯片或任何类型的固态非易失性半导体存储器)，信息持久性地存储在该不可写存储介质上；以及(ii)可写存储介质(例如，在磁盘驱动器或硬盘驱动器内的软盘或任何类型的固态随机存取半导体存储器)，可更改的信息存储在该可写存储介质上。当实施指示本文中描述的方法的功能的计算机可读指令时，此类计算机可读存储介质是本公开的实施方式。
图2是图1的检查系统100的一部分的示意性侧视图。真空输送机系统114被示出为定位在盒110的上方。盒110包括多个堆叠基板112。盒110相对于水平方向(X/Y平面)以角度200A倾斜，使得盒110中的基板112的边缘相对于盒110的侧壁202基本上竖直地对准。盒110的倾斜呈现堆叠基板112的相对于竖直方向成角度200B的第一(上)主表面205A。
真空输送机系统114包括第一输送机模块210和第二输送机模块215。第一输送机模块210和第二输送机模块215竖直地间隔开距离220。第一输送机模块210包括第一区段225A和第二区段225B，第一区段225A和第二区段225B两者共用环形状卷材或带232。第二输送机模块215还包括环状卷材或带235。驱动马达237耦接到带232，驱动马达237使带232在第一方向上移动。驱动马达238耦接到带235，驱动马达238使带235在与第一方向相反的第二方向上移动。例如，带232可由驱动马达237在逆时针方向上驱动，而带235可由驱动马达238在顺时针方向上驱动。因此，带232和带235的表面由第一方向245示出的相同方向上移动。
第一输送机模块210的第一区段225A包括真空单元230。真空单元230从盒110抬起基板112，这被示出为抬起位置240。基板112的第一主表面205A通过由真空单元230穿过带232施加的真空来保持为抵靠在带232的表面上。基板112沿着第一区段225A保持为抵靠在带232上，并且由带232沿着第一方向245移动。第一方向245与角度200B对准。沿着带232移动的基板112被描绘为处于移动位置250。
第一输送机模块210的第二区段225B不包括真空单元。当基板112到达或接近第一输送机模块210的第二区段225B时，不再穿过带232施加真空，使得基板112与带232分离。基板112被描绘为处于落下位置255。在落下位置的基板112受重力影响并朝向第二输送机模块215的带235移动。由于基板112从移动位置250移动到落下位置255的运动所产生的动量，落下位置255在Z方向上以及在第一方向245上。最终地，基板112的第二(相对)主表面205B与第二输送机模块215的带235接触。第二输送机模块215使基板112在方向245上朝向输送机系统108(例如，第三输送机模块)的环状卷材或带260移动。带235和带260彼此靠近地定位，使得基板112从带235平稳地传送到带260。在基板112到达带235的端部时，基板112在第一方向245上成角度，但当基板112超过50％的部分位于带260上方时，则基板112最终地定位在X/Y平面中。
在传送带260上的检查位置265示出了先前由真空输送机系统114从盒110传送的多个基板112。检查位置265(例如，基板112和/或带260的主表面)是水平取向(在X/Y平面中)。带260耦接到驱动马达270，驱动马达270在第二方向(例如，顺时针方向)上驱动带260。
尽管上文已经描述了真空输送机系统114的操作来示出基板112中的一者的各种位置，以便提供对本公开的详细理解，但真空输送机系统114将会连续地从盒110取出基板112并将基板112提供到输送机系统108。例如，第一基板275A可在抬起位置240，而第二基板275B在移动位置250。同时地，第三基板275C可在落下位置255，而第四基板275D可在检查位置265。该循环以提供高达每小时约10000个基板的产量的速度持续运行。当从盒110移除基板112时，盒110将剩余基板112向上朝向第一运输机模块210移动，使得最上基板位于使得来自真空单元230的真空可从盒110移除最上基板的一定距离内。例如，盒110可耦接到马达或弹簧装置，该马达或弹簧装置在基板112被移除时向上移动盒110中的剩余基板。
如上文所讨论，第一输送机模块210和第二输送机模块215分开距离220。距离220沿着第一方向245基本上相等，使得带232的面向带235的可移动表面的可移动表面基本上平行。短语“基本上平行”表示在带232和235的表面之间的差异小于10度。
图3是第一输送机模块210的等距底视图。第一输送机模块210包括支撑构件300，支撑构件300用于将第一输送机模块210安装到装载模块102(图1和图2中所示)。真空单元230被示出为在第一输送机模块210的第一区段225A内与带232相邻。真空单元230流体地耦接到泵305，泵308便于向形成在带232中的孔或穿孔310施加负压(即，真空)。然而，由于真空单元230的定位，仅当穿孔310在第一区段225A中与真空单元230相邻时才被提供负压。例如，在带232在第一方向245上移动时，穿孔310从第一区段225A移动到第二区段225B，并且当带232在第二区段225B中时，不向穿孔310施加负压。因此，当基板在第一区段225A中与带232相邻时，真空单元230拉动基板以抵靠带232的表面315，并且基板与带232一起在第一方向245上移动。当基板与带232一起移动到第二区段225B上时，不再向当前位于第二区段225B中的穿孔310施加负压。因此，如上面参考图2所述，在第二区段225B中真空力的缺失允许基板脱离带232。穿孔310可成排地穿过带232形成，如图所示，或者形成为另一个图案。因此，一个基板被第一区段225A拾取，而另一个基板同时地在第二区段225B中从带232释放，而不中断带232的运动或真空的施加。
带232支撑在定位于第一输送机模块210的相对端处的至少两个辊320上。如上所述，驱动马达237可操作地耦接到辊320中的一者以使带232在第一方向上移动。
图4是从图2的第一输送机模块210的底侧看的盒110的顶平面图(例如，当盒110面对带232的表面315时(图3中所示))。盒110包括开放顶部400。盒110还包括侧壁202以及与其耦接以形成开放侧部410的两个相邻侧部405。开放顶部400为第一输送机模块210提供了接近基板112的无限制的通路。开放侧部410允许基板112在X方向上无限制地移动(例如，当基板112在如图2所示的抬起位置240时)。
本领域的技术人员将了解，前述示例是示例性而非限制性的。在一些实施方式中，本文中描述的原理适用于非太阳能基板，诸如集成电路基板。预期的是，本领域的技术人员在阅读本说明书并研究附图后而显而易见的所有置换、增补、等同物及其改进包括在本公开的真实精神和范围内。因此，预期的是，所附权利要求书包括落在这些教导的真实精神和范围内的所有此类修改、置换和等同物。

Claims (15)

1.一种用于基板检查系统的装载模块，所述装载模块包括：
第一输送机模块；以及
第二输送机模块，所述第二输送机模块具有与所述第一输送机模块的可移动表面基本上平行地定位的可移动表面，其中所述第一输送机模块包括第一区段和第二区段，所述第一区段具有真空单元，所述真空单元是可操作的以将基板固定到所述可移动表面在所述第一区段中的一部分，并且所述第二区段被配置为从所述可移动表面释放所述基板。
2.如权利要求1所述的装载模块，其中所述第一输送机模块和所述第二输送机模块两者的所述可移动表面都包括对应的带。
3.如权利要求2所述的装载模块，其中所述第一输送机模块的所述带包括穿过所述带而形成的多个孔。
4.如权利要求2所述的装载模块，其中耦接到所述第一输送机模块的所述带的驱动马达被配置为在第一旋转方向上移动所述带，并且耦接到所述第二输送机模块的所述带的驱动马达被配置为在与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向上移动所述带。
5.如权利要求1所述的装载模块，其中所述第一输送机模块以与所述第二输送机模块相反的关系定位。
6.一种基板检查系统，包括：
第一输送机模块；
第二输送机模块，所述第二输送机模块具有与所述第一输送机模块的可移动表面相反并基本上平行地定位的可移动表面，其中所述第一输送机模块包括第一区段和第二区段，所述第一区段具有真空单元，所述真空单元是可操作的以将基板固定到所述可移动表面在所述第一区段中的一部分，并且所述第二区段被配置为从所述可移动表面释放所述基板；以及
第三输送机模块，其中所述第一输送机模块和所述第二输送机模块相对于所述第三输送机模块的可移动表面的平面成锐角定位。
7.如权利要求6所述的基板检查系统，其中所述第三输送机模块具有可移动表面，并且所述第一输送机模块、所述第二输送机模块和所述第三输送机模块中的每者的所述可移动表面都包括对应的带。
8.如权利要求7所述的基板检查系统，其中所述带中的每者可操作地耦接到驱动马达。
9.如权利要求8所述的基板检查系统，其中耦接到所述第一输送机模块的所述带的所述驱动马达被配置为在第一旋转方向上移动所述带，并且耦接到所述第二输送机模块的所述带的所述驱动马达被配置为在与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向上移动所述带。
10.如权利要求9所述的基板检查系统，其中耦接到所述第三输送机模块的所述带的所述驱动马达被配置为在所述第二旋转方向上移动所述带。
11.如权利要求7所述的基板检查系统，其中所述第一输送机模块的所述带包括穿过所述带而形成的多个孔。
12.一种基板检查系统，包括：
装载模块，所述装载模块耦接到检查单元，所述装载模块包括：
第一输送机模块；
第二输送机模块，所述第二输送机模块具有与所述第一输送机模块的可移动表面基本上平行地定位的可移动表面，其中所述第一输送机模块包括第一区段和第二区段，所述第一区段具有真空单元，所述真空单元是可操作的以将基板固定到所述可移动表面在所述第一区段中的一部分的，并且所述第二区段被配置为从所述可移动表面释放所述基板；以及
第三输送机模块，其中所述第一输送机模块和所述第二输送机模块相对于所述第三输送机模块的可移动表面的平面成角度定位。
13.如权利要求12所述的检查系统，其中所述第一输送机模块定位在所述第二输送机模块的上方，并且所述第一输送机模块与所述第二输送机模块基本上彼此平行地定位。
14.如权利要求12所述的检查系统，其中所述第三输送机模块具有可移动表面，所述第一输送机模块、所述第二输送机模块和所述第三输送机模块中的每者的所述可移动表面都包括对应的带。
15.如权利要求14所述的检查系统，其中所述带中的每者可操作地耦接到专用的驱动马达。
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