CN201485502U - 保护滚轮的外罩装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型关于一种装置，该装置包括至少一滚轮(2)，用于传送一沉积系统中的基材(1)；及至少外罩构件(6)，其中该滚轮可从基材收回，且该外罩构件被调适成至少部分保护该收回滚轮，以免受到沉积系统中出现的物质所污染。此优点可提高沉积系统的正常运行时间。
Description
技术领域
本实用新型是关于传送沉积系统中的基材的领域。特别地是，本实用新型是揭示用于改善一基材沉积系统制程成效的装置及其方法。
背景技术
光电伏特装置、光电转换装置或太阳电池为可将光(特别是阳光)转换成直流电力的装置。为了廉价大量生产，薄膜太阳电池是想要的，由于其允许将玻璃、玻璃陶瓷或其它坚硬或弹性基材当作基底材料(即是基材)使用，取代结晶或多晶硅。太阳电池结构(即是负责或能够发挥光电伏特效果的层序列)沉积在薄层中。
该等层的沉积通常是在一CVD系统中完成。反应物(例如先驱物材料)通过所谓气体冲洗而馈入制程站。待处理(例如涂层)的基材(例如工作部件)被置于热板(即是一基材载体)上加热，以建立用于在基材表面上沉积的较佳环境。通常，这些至少部分的反应物会被沉积，然而残留物会经由排气构件(例如真空泵)加以排除。
随着传统系统，基材通过滚轮组(从下方支撑基材)，透过系统予以水平传送。通常，基材是矩形或方形片玻璃、玻璃陶瓷、微晶玻璃、塑料或甚至金属。滚轮通常例如经由传动轴，通过马达予以促动。
当这些滚轮配置在制程室内(例如CVD统的的制程站)时，滚轮会暴露于制程气体，例如反应物及/或前驱物，且如此将会随时间涂层。此涂层会负面影响系统的制程成效。首先，滚轮会受到涂料的污染，且在进一步使用滚轮涂层期间，将传输至基材的低端并将被黏住。如此，随后系统的随后系统成效会受到负面影响。其次，配置在用于传送基材的滚轮上的O型环涂层将会慢慢地建立并在特定某些薄膜厚度上开始剥落。这些薄片会污染制程室并负面影响基材的涂层。
结果，存在对于改善此系统制程成效的需要。
实用新型内容
本实用新型的目的是要改善基材处理系统的流程成效，特别是改善用于基材处理系统的滚轮成效。
因此，此目的可通过一装置达成，该装置包括至少一滚轮，用于传送沉积系统中的基材；及至少一外罩构件，其中该滚轮可从基材收回，且该外罩构件被调适成至少部分保护收回滚轮，以免受到沉积系统中出现的物质所污染。
因此，本实用新型的一必要观念是要至少部分保护收回的滚轮不受到沉积的影响。有利地是，收回和至少部分受保护的滚轮及/或至少一些重要部份收回滚轮受到保护，以免受到起源于制程气体涂层的污染，例如来自使用在沉积系统的前驱物。
此外，当变成不能收回(即是延伸)及传送另一基材时，此受保护的滚轮将不会负面影响另一基材。因此，本实用新型可避免从用于沉积系统的物质出现的任何负面影响，例如前驱物、及/或前驱物的反应产物、及影响滚轮，为了不降低随后系统进一步处理基材的成效位准。换句话说，一般会不预期地发现，避免负面影响沉积系统质量及/或成效的滚轮上任何不想要涂层可通过在沉积系统的制程步骤期间至少部分保护滚轮而加以达成。如此，制程气体不能够到达滚轮的表面并沉积在那里。优选地，外罩构件可保护该收回的滚轮。在甚至更佳具体实施例中，外罩构件可完全保护该收回的滚轮。
优选地，该沉积系统是调适成光电伏特装置制造，即是该沉积系统允许制造光电伏特装置，例如基于基材。
根据本实用新型，滚轮可收回以减少其随后处理步骤的影响。术语「收回」意谓从基材移开滚轮，即是移开滚轮支撑基材的工作位置，最好是从下面，例如在沉积系统中。一旦从基材收回，外罩构件可至少部分保护滚轮，以免受到例如在光电伏特装置制造中所使用物质的影响。一旦使用前驱物的意欲处理已发生，滚轮将不会受到保护(即是延伸)至回到其工作位置，通过降低基材支撑可将基材置放在滚轮及传送基材。最好地是，沉积系统包括复数个滚轮(例如此方式的情况)，该等滚轮的一部份配置在基材的一端，且该等滚轮的另一部份配置在基材的另一端。在另一具体实施例中，该基材只从其较低表面后端接触。因此，不需要基材载体或架。如果出现在意欲位置，基材支撑体(例如一热台)会从较低位提起，以从滚轮提起基材。
外罩构件可如从先前技术已知的任何适当外罩构件提供。最佳地是，外罩构件可如同一活板、一活板门、一外罩、一附件屏蔽、一阻壁、一护板、及/或含有开口的护板予以提供。在一甚至更佳具体实施例中，外罩构件包括一材料，该材料可防止物质用于光电伏特装置制造(例如铝或金属)，因此，外罩构件的材料提供足够和持续性保护，防止此前驱物(即是制程气体)使用例如在光电伏特装置制造。在另一具体实施例中，外罩构件调适成完全保护收回的滚轮。
较佳地是，沉积系统是从由一CVD系统、一PCD系统、一PECVD系统、一APCVD系统及/或一MOCVD系统所组成的群组选择。最佳地是，沉积系统为一「TCO 1200」，其由市场上已知的Oerlikon Solar所供应。「TCO1200」为一线性在线CVD系统，该系统具有随后以列线性配置的处理台。在进一步具体实施例中，滚轮由如任何适当的构件提供，用以传送沉积系统中的基材，例如一带状或一基材支撑构件。基材可为来自先前技术已知的任何适当基材，最好能适于制造一薄膜光电伏特装置或至少一部份薄膜光电伏特装置。较佳地是，沉积系统的压力体系可在近大气条件(例如数百hPa)至真空条件(例如10-1至10-5hPa)之间做改变(取决于处理)。
根据本实用新型的另一较佳具体实施例，滚轮被调适成关闭及/或打开外罩构件。在一具体实施例中，该滚轮是调适成当从基材收回时，关闭该外罩构件，及/或该滚轮调适成当延伸向其先前工作位置(即是朝向该滚轮调适成传送基材的位置)时，可打开该外罩构件。如此，因为滚轮能够关闭及/或打开外罩构件本身，所以具体实施例根据本实用新型允许非常简单的装置实现。
在本实用新型的另一较佳具体实施例中，该外罩构件包括一平衡力构件及/或一弹簧构件，其调适成打开该外罩构件。该平衡力构件(其可为如从先前技术已知的任何适当的重量，例如金属重量)调适成打开外罩构件，由于其重力重量，如此提供非常简单机制供打开该外罩构件。当关闭外罩构件时，该弹簧构件(如从先前技术已知的任何弹簧类型提供)为具有弹簧负载的最佳装载，因此弹簧构件的弹簧负载可打开外罩构件。较佳地是，当滚轮延伸向其工作位置以在传送期间支撑基材时，平衡力构件及/或弹簧构件可分别调适成打开外罩构件。在一具体实施例中，平衡力构件有固定大小，以致于外罩构件可在无需任何外部支持下，保持在其打开位置。
根据本实用新型的另一较佳具体实施例，外罩构件包括一凸出构件，且当收回滚轮时，凸出构件调适成关闭外罩构件。在进一步具体实施例，滚轮、或该滚轮的任何其它适当部份(例如板轮)可在凸出构件上动作，用以当从基材收回时，可关闭外罩构件。此具体实施例(即是平衡力构件)，弹簧构件及/或凸出构件允许整个系统(即是装置)的非常简单和有效设计，如此不需要任何其它额外主动器及/或控制，因为外罩构件可通过将滚轮从其收回位置移至其延伸位置(反之亦然)而促动。
根据本实用新型的另一较佳具体实施例，外罩构件是调适随着一轴做旋转，且该轴平行或垂直于滚轮的收回运动方向，及/或该外罩构件调适垂直于滚轮收回运动方向的滑动。平行及/或垂直亦意谓平行和垂直的进一步变化亦包括，例如，平行及/或垂直方向的+/-1°、2°、5°、10°及/或20°。较佳地是，来回于收回至延伸位置的滚轮运动(反之亦然)是转移成外罩构件的旋转、回转及/或枢轴转动。如此，外罩构件最好能以一钟摆及/或类似外罩的滑动器提供。使滚轮的运动转移成旋转、回转及/或枢轴运动可例如通过一导销予以达成，其下端受到滚轮的来回运动而促动。较佳地是，导销的上端可在与收回运动方向平行的轴上，与导槽咬合。导槽可能出现一螺纹类似形状，如此当导梢线性移动时，可使前述的轴旋转。此具体实施例造成一简单和有效打开及/或关闭运动。
在另一具体实施例中，外罩构件可通过一扭转弹簧促动。较佳地是，外罩构件以活板或如一活板门提供，其可随着垂直于收回运动方向的轴做旋转。在进一步较佳具体实施例中，外罩构件调适垂直于滚轮收回运动方向的滑动，如此外罩构件最好是以一延伸的屏蔽提供(例如从金属)，且例如包括一开口，以便可收回滚轮及/或通过开口延伸。对于保护滚轮而言，外罩构件垂直于滑动收回运动方向做滑动，以便开口不会在滚轮之前提供。如此，外罩构件可例如经由一压力柱及/或另一构件促动，用以提供一较佳线性运动。尤其最好提供此具复数个开口的外罩构件，用于保护复数个滚轮，以致于每个开口屏蔽分别允许收回，分别延伸每一滚轮的运动。
根据本实用新型的另一较佳具体实施例，该外罩构件包括一板轮，用于导引基材。如此，板轮可提供屏蔽不使滚轮污染，其最好是由收回板轮后面屏蔽的滚轮而达成。在进一步较佳具体实施例中，板轮通过调适成延伸滚轮的弹簧构件而连接至滚轮。此具体实施例是当收回板轮后面的滚轮(即是板轮调适成屏蔽滚轮)时，允许压缩弹簧构件(其能够从先前技术已知的任何弹簧加以提供)，所以弹簧构件最好是完全压缩在收回滚轮的端位置。较佳地是，板轮包括大于传送基材的滚轮部份的较大直径。
在另一具体实施例中，该装置包括一清洁构件，用以当从基材收回滚轮及/或当使滚轮延伸向基材时，可清洁滚轮。此可于收回滚轮的分别延伸运动期间，提供容易方法从滚轮较佳机械式移开刷子，例如在滚轮和基材的下个接触之前。此外偏爱实行此清洁步骤，例如通过围绕滚轮的圆形刷子。
物质可为在最好用于光电伏特装置制造的沉积系统中出现的任何物质。然而，根据本实用新型的另一较佳具体实施例，物质为一前驱物及/或该前驱物的反应产物。在进一步具体实施例中，物质是从由自燃性金属有机化学，如磷化氢、二硼烷、硅烷、二甲基锌及/或二乙基锌所组成的群组选择。在另一具体实施例中，该物质为自燃性金属有机化学，如磷化氢、二硼烷、硅烷、二甲基锌及/或二乙基锌的反应产物。例如，该反应产物可为从沉积程序造成及/或沉积系统(例如在CVD系统)中出现的锌及/或氧化锌、或任何其它金属或氧沉积。
在本实用新型的另一较佳具体实施例中，沉积系统用于薄膜沉积，最佳地是用于ZnO薄膜沉积。沉积可在大气或真空情况下发生。在进一步具体实施例中，该沉积系统用于薄层的沉积。在较佳具体实施例中，沉积系统为如同此大量前驱物的较大尺寸制程系统的大规模及/或工业尺寸沉积系统，例如用于制造具有1.1mx1.3m尺寸的薄膜光电伏特装置。
在本实用新型的进一步具体实施例中，该滚轮包含可供传送基材的O型环，且该外罩构件调适成保护O型环。O型环可增加滚轮和基材间的摩擦，以避免滑动及允许更精确的基材位置控制。因此，使用外罩构件保护O型环可避免负面影响制程成效的环污染。因此，相较于先前技术系统，由于更换O型环的频率降低，本实用新型允许减少制造成本。此外，本实用新型可当外罩构件屏蔽滚轮及/或O型环以防制程气体时，避免(即是减少)污染滚轮及/或O型环的回收。O型环能够以供传送基材的任何适当材料加以提供，例如O型环可包括橡皮或类似橡皮的材料。
在本实用新型的另一较佳具体实施例中，外罩构件包括一调整组件，用于安装在沉积系统内；及一可移除组件，用于至少部分保护收回的滚轮。此具体实施例可增加装置的系统正常运行时间，并允许容易维护，因为外罩构件分成一第一元素，即是调整组件，其最好只在沉积系统安装一次；及第二组件(即是可移除元素)，其受制于维护和容易从沉积系统去除。如此，当可移除组件可非常有效率安装在沉积系统(例如，维护之后)时，调整组件的时间吸收调整只完成一次，不需要任何冗时调整。
装置及/或沉积系统的整体系统正常运行时间可通过将复数个外罩构件分成具有相等维护频率的数个群组而进一步增加。因此，对于一般维护而言，仅具有同样污染和因此相同维护频率的组件必须每次交换、修护或清洁。较少暴露沉积的外罩构件可留在沉积系统内部较久，且需要以较少频率间隔交付维护。依次，此具体实施例可增加系统正常运行时间。增加正常运行时间的进一步方法可包括一些具体实施例，例如修改滚轮及/或O型环的表面以增加沉积的附着性，例如通过选择滚轮的材料(例如金属)、及/或O型环(例如橡皮)，允许容易和简单清洁。因此，此一具体实施例会造成降低清洁费用、以及减少滚轮表面的磨损及/或O型环减少滚轮的寿命。
用于保护至少一滚轮的方法(调适成用于传送沉积系统中基材)可进一步达成本实用新型的目的，该方法包括下列步骤：a)从基材收回滚轮；及b)至少部分保护该收回的滚轮，以免受到沉积系统中出现的物质所污染。
意外地，已发现根据本实用新型的方式至少部分保护滚轮可改善沉积系统的整体制程成效，因为收回及至少部分受保护的滚轮、及/或该收回滚轮的至少一些重要部分受到屏蔽，以免受到源自于制程气体涂层的污染，例如用于光电伏特装置制造的前驱物具有改善的寿命及减少维护的机器停止时间。
根据本实用新型的另一较佳具体实施例，步骤b)是由步骤a)所引起，及/或步骤b)是至少部分在步骤a)期间完成。此意谓已在收回滚轮期间，至少部分保护滚轮，如此，允许非常快速保护滚轮。此进一步意谓滚轮的运动会造成保护滚轮的步骤。在另一较佳具体实施例中，该方法进一步包括c)的步骤。使滚轮延伸至基材，由此暴露滚轮。
根据本实用新型的方法较佳具体实施例是以上述装置的类似方式浮现。
附图说明
图1是以上视图显示根据先前技术在复数个滚轮上传送基材的部份沉积系统；
图2是以侧视图显示根据先前技术的部份滚轮；
图3a和图3b是显示根据本实用新型较佳具体实施例的一关闭类似折合外罩构件的装置的侧视图和透视图；
图4a和图4b是显示根据本实用新型较佳具体实施例的一打开类似折合外罩构件的装置的侧视图和透视图；
图5是以透视图显示根据本实用新型另一较佳具体实施例的一弹簧促动外罩构件的装置；
图6是以透视图显示根据本实用新型另一较佳具体实施例的一类似滑动器、旋转外罩构件的装置；
图7是以透视图显示根据本实用新型另一具体实施例的一类似滑动器、线性促动外罩构件的装置配置；
图8是以截面图显示根据本实用新型另一具体实施例的O型环提供的外罩构件的装置；
图9是以截面图显示根据本实用新型另一较佳具体实施例的O型环提供的外罩构件的装置；及
图10是以截面图显示根据本实用新型另一较佳具体实施例的一外罩构件与一清洁构件的装置。
【主要组件符号说明】
1基材
2滚轮
3传动轴
4O型环
5板轮
6外罩构件
7附件
8轴
9重量构件
10凸出构件
11弹簧构件
12导销
13轴
14子配件
15弹簧
16清洁构件
具体实施方式
图1是以上视图显示根据先前技术在复数个滚轮2上传送基材1的部份沉积系统。滚轮2由例如透过马达经由传动轴3所促动。基材1如此只会从较低表面的后端接触。不需要基材载体或封装。如果出现在意欲位置，基材支撑体(例如一热台)会从较低位提起，以从滚轮2提起基材1。滚轮2然后会从基材2收回，以减少其随后的处理步骤影响。在发生沉积系统中的想要处理之后，滚轮2将返回其先前工作位置，通过降低基材支撑体可将基材1置放在滚轮2，并传送基材1。
图2将显示更多细节，基材2与安装于滚轮2的O型环4接触，以支撑基材1及增加滚轮2和基材1之间的摩擦，以免滑动并允许更精确位置控制。附着至滚轮2的板轮5可对垂直于传送方向的基材1提供导引。
在第一具体实施例中，滚轮2和O型环4会由来自沉积系统的外罩构件6(如盖子)保护。通过沉积系统的制程步骤期间保护滚轮可抑制滚轮2和O型环4的涂层，如此可避免该不必要的涂层，因为制程气体无法到达滚轮2及/或O型环4的表面并沉积在那里。
根据一具体实施例，如图3a、图3b、图4a和图4b所示，滚轮2的线性运动可用来促动一机构，此机构在外罩构件6上动作以保护滚轮2。活板门可当作外罩构件6使用，只要滚轮2延伸至制程区域，此活板门便会打开。此机构可用在个别的滚轮2、以及每次有更多滚轮2、以及连同沉积系统的制程室中的所有滚轮2。
图3a是以横截面图显示板轮5、O型环4的凹槽、和滚轮2。图3b是以透视图显示根据本实用新型的装置。滚轮2连同其传动轴3会装入及/或被附件7(例如一套管或管部分)包围，其在末端具有一门构件6，如同一活板门，可随着轴8旋转。滚轮2会移至图4a和图4b显示的向前位置，即是朝向工作位置以在传送期间支撑基材1。由于以重量件提供的重量构件9的重力重量，所以外罩构件6会打开，且该重量构件附着至如图4a和图4b所示的外罩。重量件是有固定大小，以致于无需外部支持下，活板门将保持在打开位置。一旦滚轮2收回，板轮5、或滚轮2的另一适当部份会在凸出构件10及/或杠杆上动作，使外罩构件6关闭，并避免滚轮2和O型环4受到污染。该凸出10和平衡力构件8的组合允许使整个装置保持非常简单和有效。不需要额外的主动器或控制；无需过度用力下，滚轮2的线性运动将间接促动活板门。
一些其它技术解决方案可实施此原理，例如使用一弹簧构件11促动外罩构件6，如图5所示。弹簧构件11在此情况可功能取代平衡力构件9。
另一具体实施例显示在图6，其使用一钟摆或滑动器，类似外罩构件6，将滚轮2的线性运动来回转移成旋转，例如旋转及/或枢轴转动，类似外罩构件6的钟摆运动。此可通过导销12达成，滚轮2的来回运动可促动低端部分。导销12的上端会在轴13上和导槽(未在图显示)咬合。该导槽可能呈现螺纹的类似形状，如此当导销12线性移动时，可强迫轴13旋转。此再次造成相对于外罩构件6关闭运动的打开行为。或者，一扭转弹簧可促动钟摆外罩构件6。
一进一步具体实施例显示一外罩构件6，不仅用于一附件，且每次保护所有滚轮6，如图7所示。(例如从金属)通过延长的护罩和个别开口可将此达成，其可例如经由提供线性运动的一受压圆柱或另一构件而促动。
一变体可使用板轮5提供保护避免O型环4污染。此可通过收回在板轮5后面受保护的滚轮6而达成。此具体实施例是在图8和图9说明。一屏蔽子配件14配置移动与附件7有关。一弹簧15连结子配件14和传动轴3。在图8中，滚轮2处于其工作位置。当要收回滚轮6的传动轴3时，子配件14将撞到附件7，并压缩弹簧15。如此，滚轮2将滑入子配件14，以保护在板轮5后面。图9是显示完全受压弹簧15和收回滚轮2的末端位置。
在本实用新型的进一步变体中，如图10所示，清洁构件16(例如刷子)可机械式从滚轮6和O型环4移除沉积。基本上，一清洁步骤是引用在每个进出运动之间，以在和基材1的下次接触前移除沉积层。每次滚轮6来回移动时，通过使用例如圆形刷子清洁O型环4表面可完成此清洁程序，如图10所指出。
虽然本实用新型已在附图和先前的描述中详细说明和描述，但是此说明和描述认为只是说明或范例而不是限制，本实用新型并未受限于揭示的具体实施例。通过对附图、说明书、和文后申请专例范围的研读，熟悉此项技术人士应可了解及促成有关揭示具体实施例的其它变化。在申请专例范围中，「包括」并未排除其它组件或步骤，且文中使用「一」并未排除复数个。事实上，某些措施引用在互相不同相依申请专例范围不表示这些措施组合不能够有效益地使用。申请专例范围的任何参考符号应不构成对范畴的限制。
Claims (12)
1.一种装置，其包括：
至少一滚轮(2)，其用于传送一沉积系统中的一基材(1)；及至少一外罩构件(6)，其中
该滚轮为可离开基材而收回；及
该外罩构件被调适成至少部分保护该收回的滚轮，以免受到沉积系统中出现的物质所污染。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该收回的滚轮受到外罩装置的保护。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该滚轮被调适成关闭及/或打开该外罩装置。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该外罩构件包括一平衡力构件(9)及/或一弹簧构件(11)，其被调适成打开该外罩构件。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该外罩构件包括一凸出构件(10)，且当收回该滚轮时，该凸出构件被调适成关闭该外罩构件。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该外罩构件被调适成随着一轴(8，13)进行旋转，且该轴与该滚轮的收回运动方向平行或垂直，及/或该外罩构件被调适可于该滚轮收回运动方向垂直滑动。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该外罩构件包括一板轮(5)，用于导引基材。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，该板轮可通过一弹簧构件(15)连接至该滚轮，该弹簧构件被调适成延伸该滚轮。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置包括一清洁构件(16)，用于从基材收回该滚轮、及/或该滚轮朝向基材延伸时，可清洁该滚轮。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该物质为一前驱物及/或该前驱物的反应产物。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该滚轮包括一O型环(4)，用于传送该基材，且该外罩构件被调适成保护该O型环。
12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该外罩构件包括一调整组件，用于安装在沉积系统内；及一可移动组件，用于至少部分保护该收回滚轮。
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