具体实施方式
在本文中,“锭料”可以是诸如硅,具体而言结晶硅的半导体锭料,和/或用作太阳能电池的材料。例如,锭料可以是正方形单晶硅锭料、多晶硅砖或圆柱形半导体锭料。在本文中,半导体锭料可以例如是已处理的半导体锭料,或准备用于诸如进一步处理的处理的半导体锭料。在本文中,已处理的半导体锭料可以例如是已切片和/或切割的半导体锭料。
在本文中,“装载”和“卸载”半导体锭料可指代分别传递半导体锭料进出装置和/或设备,所述装置和/或设备诸如载体。载体装载可与半导体处理装置的卸载重合,且载体卸载可与半导体处理装置的装载重合。
在本文中,半导体锭料的“侧面装载”可指代在水平方向上传递半导体锭料至设备中,诸如传递半导体锭料至载体中。“侧面卸载”可为反转过程,诸如通过在大体或完全水平的方向上运动来传递出设备、载体。“顶部装载(和“顶部卸载”)” 可分别指代在大体或完全垂直的方向上将半导体锭料传递到设备中(传递出设备),所述设备诸如载体。
在本文中,“夹持器”可以例如是“终端受动器”。夹持器可包括用于握紧夹具的机构,所述夹具诸如半导体锭料的夹具。
在本文中,“致动器”可为一设备,所述设备移动且可适合于移动诸如载体的部件,和所述设备的可动构件,所述可动构件诸如载体的门、诸如处理设备的门的门、诸如至处理设备腔室的门、诸如丝锯的门,以及上述门的组合。在本文中,“进入门”可指代处理设备的门,诸如处理设备腔室的门。
在本文中,“丝锯”可以是如用于切割半导体材料,具体而言光生伏打半导体材料的丝锯;丝锯可将锭料切割成为砖、晶片等等。
在本文中,包括载体部件(例如,夹具、容器)的短轴的载体“短轴”可垂直于载体和/或载体部件的长轴。在本文中,“顶部装载(top-loading)”和“顶部装载(top loading)”被可交换地使用且可为“顶部卸载(top unloading)”和“顶部卸载(top-unloading)”的逆向运动,且“顶部装载(top-loading)”和“顶部装载(top loading)”可在垂直方向上与载体和/或半导体锭料的运动重合。在本文中,“侧面装载(side-loading)”和“侧面装载(side loading)”被可交换地使用且可为“侧面卸载(side-unloading)”和“侧面卸载(side unloading)”的逆向运动,且“侧面装载(side-loading)”和“侧面装载(side loading)”可在水平方向上与载体和/或半导体锭料的运动重合。
在本文中,“容器”可以是用于保持诸如半导体锭料的物品的结构。“容器”可界定内部空间,诸如包围的内部空间。容器可具有互补的可移动部分,所述部分诸如也可附接于物品的盖和/或夹具,所述物品具体而言是半导体锭料。“夹具”可以是被搁在容器,或容器的剩余部分上的盖,且“夹具”可被认为是容器的一部分。
在本文中,容器的“开放位置”可为当容器处于“开放位置”时,使得容器中的物品(例如半导体锭料)可移动,具体而言沿着一方向,诸如沿着水平方向可移动的位置,所述“开放位置”可与容器的“闭合位置”相反。开放位置也可为使得物品(例如半导体锭料)可被诸如沿着特定方向放入容器的位置。容器可具有开放位置和/或闭合位置;也可预期,容器的部件,具体而言“侧面构件”可具有开放位置和/或闭合位置。
在本文中,容器的“侧面构件”可以是沿着容器侧面定位的结构,例如棒件、 壁部,和/或管件。侧面构件可具有“开放位置”,所述“开放位置”可为使得侧面构件被从容器的其余部分去除的位置。一种替代位置为无论处于开放或闭合的任一配置,侧面构件可保持附接的位置。
现将对各种实施例进行详细参考,所述实施例的一或多个实例图示于附图中。在附图的以下描述中,相同元件符号代表相同元件。通常,仅描述对于个别实施例的差异。每一实例是作为说明而提供且并不必意指作为限制。例如,图示或描述为一个实施例的一部分的特征可用于其他实施例或结合其他实施例一起使用,以产生更进一步实施例。本案意图包括所述修改和变化。
图1图示根据本文所述的实施例的载体100的剖视图,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。图1图示载体100的已装载配置,其中半导体锭料110被包含于载体100中。载体100的容器120包括侧面构件140,所述侧面构件140可在开放位置和闭合位置之间移动,所述开放位置用于侧面装载,诸如半导体锭料110的侧面装载。载体100可包括容器120和夹具130,所述夹具可被可翻转地放置在容器120的顶部。夹具可附接于半导体锭料110,所述半导体锭料110可在夹具130位于顶部上的情况下被放置在容器之内。夹具130的底部可附接于半导体锭料110。例如,半导体锭料被附接于夹具130的底部,且容器120包含半导体锭料,其中夹具130被放置在容器120的顶部。当半导体锭料110位于容器之内时,夹具130可被放在容器120上。容器120可被配置用于顶部装载和侧面装载附接于夹具130的半导体锭料110。夹具130可被可翻转地放置在容器120的顶部。
图2图示根据本文所述的实施例的载体100,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。容器120可包括侧面构件140,所述侧面构件140可在闭合位置(诸如图2中所示的位置)和开放位置(诸如图3和图4中所示的位置)之间移动。例如对于图1和图2的实施例,半导体锭料110的顶部装载和顶部卸载可以成为可能。当半导体锭料110位于容器120之内时,夹具130可被放在容器120上。夹具130可被从容器120垂直地提升。图示于图2中的闭合位置的侧面构件140可在闭合位置和用于侧面装载(和侧面卸载)的开放位置之间移动。侧面构件140可例如具有开放位置,以使得侧面构件140位于夹具130和/或容器120的其余部分的顶部之上。例如,侧面构件140可为容器120的侧壁。
根据可与本文公开的任何其他实施例结合的实施例,当侧面构件140处于闭合位置时,侧面构件140可平行于载体100的长轴被布置;选择性地,当侧面构件处于开放位置时,侧面构件140平行于载体100的长轴被布置。半导体锭料从载体 的的侧面装载(和侧面卸载)可沿着短轴发生。因此,半导体锭料110进出载体100的行进距离可被降低。沿着短轴的侧面装载和卸载可以是有利的,因为公差被放宽以便在半导体锭料和容器之间保持安全间隙距离。具体而言,在装载和卸载期间,保持半导体锭料和容器之间的间隙是较好的,因为与半导体锭料的接触可能产生损坏。
图3图示根据本文所述的实施例的其中侧面构件140被移动到用于侧面装载(和卸载)的开放位置的配置中的载体100的横截面,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。例如,侧面构件140可被垂直地提升,诸如被提升以使得水平路径被清空,以便水平地移动半导体锭料110和夹具130进出容器120。侧面构件140可被配置以通过致动器移动,所述致动器具体而言是载体外部的致动器。
图4图示根据本文所述的实施例的其中侧面构件140被移动到用于侧面装载(和卸载)的开放位置的配置中的载体100的横截面,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。侧面构件140可以是可旋转的。例如,侧面构件140的旋转将侧面构件140在开放位置和闭合位置之间移动。旋转可沿着平行于容器120的长轴的轴。
可以预期,侧面构件140在垂直方向上可动。例如,开放位置是为使得侧面构件140被提升于夹具130之上的位置,夹具130被搁在容器120上。闭合位置可为使得侧面构件140被布置在容器120所包含的内部空间的侧上的位置,所述内部空间适用于包含半导体锭料110。
图5图示根据本文所述的实施例的载体100的横截面,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。尤其在容器120不防水的情况下,载体100可包括滴水盘220和/或与滴水盘220相结合操作。
图6图示根据本文所述的实施例的夹具1300,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。夹具1300可被可翻转地附接于半导体锭料。夹具1300可包括顶板1340、横梁1350,和胶粘板1360。可选的横梁1350可被布置在顶板1340和胶粘板1360之间。夹具1300,具体而言夹具1300的顶板1340可包括销和/或钉1345,所述销和/或钉1345诸如用于对准和/或夹持例如夹持器,所述夹持器用于移动夹具1300。夹具1300可包括自对准特征1355,所述自对准特征1355诸如用于具体而言当夹具1300被搁在容器上,诸如容器上表面1250上时,将夹具1300与容器对准。容易且强健的对准有利于实现半导体锭料的快速装载和卸载,同时最小化对半导体锭料损坏的风险。
例如,夹具1300的横梁1350可包括自对准特征1355,所述自对准特征诸如横梁的斜缘,尽管也可预期布置在顶板1340、横梁1350,和/或胶粘板1360上的自对准特征1355。例如斜缘的自对准特征可围绕夹具1300的周边延伸,诸如围绕横梁1350、胶粘板1360,或顶板1340的周边延伸。或者,例如斜缘的自对准特征可被沿着夹具1300的至少一个边缘,诸如沿着相对边缘定位。尤其当装载和卸载是从侧面,例如在载体短轴的方向上进行时,包括沿着夹具1300的每一相对边缘(诸如垂直于容器长轴的边缘)的斜缘的自对准特征1355是有利的。
图7图示根据本文所述的实施例的被搁在容器上表面1250上的夹具1300,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。诸如当夹具被搁在容器上时,夹具1300可与容器120对准。夹具1300和容器上表面1250可被确定尺寸,以使得当夹具1300被搁在容器120上时,斜缘被搁在容器上表面1250上。如图7中所示,容器上表面1250可以是载体管件的节段。替代地/另外地,容器上表面1250可具有与自对准特征1355,例如斜缘互补的形状。夹具1300和/或容器上表面1250可被构造为齿形,以使得例如当夹具1300被搁在容器120上时,夹具1300与容器120对准。例如,自对准特征1355被构造为齿形。齿形可被确定尺寸,以便当夹具1300被搁在容器120的上表面上时,夹具1300与容器120对准。例如,夹具1300的至少部分周边被构造为齿形,且齿形被确定尺寸以便当夹具1300被搁在容器120的上表面上时,夹具1300与容器120对准。例如,夹具1300的短边缘和长边缘被构造为齿形。替代地/另外地,与可动侧面构件相对的夹具的长边缘被构造为齿形。
图8图示根据本文所述的实施例的被搁在容器1200上的夹具1301,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。夹具1301可包括附接于所述夹具的把手,所述把手用于耦接夹持器,用于经由夹具1301处理半导体锭料。夹具1301,具体而言所述夹具的把手可包括销1347和/或钉1346。销1347和/或钉1346可允许夹具1301通过载体外部的设备被夹持,所述设备诸如用于装载和/或卸载附接于夹具的半导体锭料进出容器1200。销1347和/或钉1346可被适合于允许在侧面装载和侧面卸载期间的夹持。
图9图示根据本文所述的实施例的被搁在容器1200上的无顶板的夹具1301,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。图10图示根据本文所述的实施例的在容器1200之上的无顶板的夹具1301,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。图9和图10图示夹具的横梁1351可如何包括自对准特征1356,所 述自对准特征诸如可与容器1200对准的斜缘。胶粘板1361可被布置在横梁1351下。
图11图示包括夹具1301和容器1200的载体1000的侧视图。例如,夹具1301可包括沿着夹具的短边缘,诸如沿着顶板1341的短边缘的销1347。销1347可平行于载体1000的长轴延伸,且销1347可比容器1200的边缘延伸更远。销1347可被适合于补足用于移动夹具的夹持器,具体而言被配置用于侧面装载和卸载的夹持器的尺寸。销1347可被适合于装入输送设备之内,所述输送设备可例如在太阳能电池制造厂之内输送载体1000,诸如输送载体1000至诸如丝锯的处理设备和/或从所述处理设备输送载体1000。钉1346可从夹具1301的顶表面,诸如从夹具的顶板垂直延伸,且钉1346可被适当地成形以便通过高架夹紧装置在垂直方向上提升夹具1301(例如,垂直装载/卸载半导体锭料)。钉1346可被适用于顶部装载和卸载。
图12至图16图示根据本文所述的实施例的至处理设备的半导体锭料的传递,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。诸如丝锯的处理设备600可被配置以通过从载体500侧面卸载半导体锭料510来接收半导体锭料510。半导体锭料510可被可翻转地附接于夹具530。夹具530可在传递到处理设备600或从处理设备600传递期间,和选择性地在通过处理设备600处理半导体锭料510期间夹持半导体锭料510。进出容器520的半导体锭料的顶部装载和卸载是可能的,尤其当容器520在处理设备600之外时,诸如图12中所示。当容器是在处理设备600,诸如在处理设备的腔室690之内时,尤其在具有有限顶部余隙的腔室中时,进出容器520的半导体锭料的侧面装载和侧面卸载尤为有利。
在图12至图13中,包含半导体锭料510的载体500被传递到根据本文所述的实施例的处理设备600,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。载体500可通过传送设备往返于处理设备600而被输送,所述传送设备诸如如图12至图24中所示的传送机700。处理设备600可包括致动器610,所述致动器610可移动载体500的侧面构件540。致动器610可位于处理设备600(诸如丝锯)的处理腔室690(诸如切割腔室)外部。例如,致动器610可与处理设备600的腔室门集成。载体500至处理设备600的传递可包括,诸如终止,界面连接,诸如将夹具530的侧面构件540与致动器610耦接和/或可翻转地锁定。
在图13至图14中,根据本文所述的实施例,包含半导体锭料的载体是通过致动器打开,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。致动器610和/或 处理设备600的门可被配置,以使得对处理设备600的处理腔室690的门的打开将载体500的侧面构件540从闭合位置移动到开放位置。例如,通过打开侧面构件540,侧面构件540被提升到夹具530之上,夹具530被搁在容器520上。此举可有利地为容器520和/或半导体锭料的随后运动提供间隙。处理设备600可为丝锯且处理腔室690可为切割腔室。
当打开腔室门时打开侧面构件540是有利的,是因为当半导体锭料510在处理设备600之外时可被密封,如此保护半导体锭料510不受环境的影响,例如防止污染。保护半导体锭料不受环境的影响与装载和卸载半导体锭料有关,尤其在其中切口和/或切削液悬浮微粒可能存在的切割环境中。载体500的侧面构件540可在载体500被插入处理腔室690中之后打开,尤其在载体500包括可旋转侧面构件540的情况下。可旋转侧面构件540(例如图4)可允许载体500在具有较小腔室高度的腔室之内被打开。
在图14至图15中,根据本文所述的实施例,半导体锭料被放置于处理设备(诸如,处理设备的腔室)中,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。例如,侧面构件540处于开放位置中的载体500可被传递到处理设备600中,而无载体的侧面构件540。载体500的夹具530可被放置为与处理设备600的夹持器630对准。
在图15至图16中,根据本文所述的实施例,载体500的夹具530被耦接到处理设备600的夹持器630,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。例如,夹具530的把手被耦接到夹持器630。容器520可从处理设备600被去除。夹持器630可被用于经由夹具530处理半导体锭料510。夹持器630可被用于支撑尤其具有附接于夹具530上的半导体锭料510的夹具530。
图17至图24图示根据本文所述的实施例的装载已处理的半导体锭料810至载体500中,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。载体500和处理设备600可被配置用于侧面装载半导体锭料至载体500中。
图17图示根据本文所述的实施例的包含已处理半导体锭料的处理设备600和载体500,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。附接于载体500的夹具530的已处理半导体锭料810可位于处理设备(例如丝锯),诸如处理设备的腔室中。
图17和图18图示根据本文所述的实施例的移动载体500的侧面构件540,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。在装载已处理的半导体锭料810 至载体500中之前,载体500的侧面构件540可被移动到开放位置。已处理的半导体锭料810可被定位以使容器520能够移动到处理设备600中。已处理的半导体锭料810可被诸如通过夹具530和附接于所述夹具的夹持器630垂直地移动离开容器520的水平路径(例如,移动到水平路径之上),所述水平路径诸如插入容器到腔室中的水平路径。
图18和图19图示根据本文所述的实施例的装载已处理的半导体锭料到容器520中,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。已处理的半导体锭料810可被例如通过容器520的水平运动侧面装载到容器520中。例如,容器520被水平地移动,诸如移动到腔室690中,且已处理的半导体锭料810可通过侧面装载被装载到容器520中。传送机700可移动容器520到腔室690中。
图19和图20图示根据本文所述的实施例的装载已处理的半导体锭料到容器520中,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。可保持已处理的半导体锭料810的夹具530可被通过夹持器630选性地垂直向下移动,以便最终放置已处理的半导体锭料810于容器520中。已处理的半导体锭料810的最终放置可引起夹具530被搁在容器520的上表面上。
图20和图21图示根据本文所述的实施例的诸如从夹具530释放和/或分离夹持器630的去耦,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。从夹具530分离夹持器630可伴随着垂直提升夹持器630的夹具530,如此能够在夹持器630和夹具530之间提供间隙,以便含有已处理的半导体锭料810的容器520的后续运动。
图21和图22图示根据本文所述的实施例的容器离开处理设备的运动,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。包含已处理的半导体锭料810的容器520可诸如通过传送机700被水平地移动出处理设备600,尤其是移动出处理设备的腔室690。夹持器630可被定位以便为容器520的水平运动提供间隙。
图22和图23图示根据本文所述的实施例的容器与侧面构件的对准,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。容器520可诸如通过传送机700被移动,以便将含有半导体锭料810的容器520与侧面构件540对准。
图23和图24图示根据本文所述的实施例的可移动侧面构件的闭合,所述实施例可与本文所述的任何其他实施例结合。侧面构件540可由处理设备600的致动器610通过向下垂直移动侧面构件540而闭合。
以下说明将说明本文并且帮助理解本文的载体和处理设备。如此,图25示意 地图示传递半导体锭料至处理设备的方法。半导体锭料可通过以下步骤被传递900到处理设备:传递910包含半导体锭料的载体到处理设备,所述半导体锭料诸如附接于夹具的半导体锭料;打开920载体的侧面构件;和从载体的侧面卸载930半导体锭料(侧面卸载)。在打开920侧面构件之前,侧面构件可被耦接到致动器,所述致动器诸如处理设备的致动器。在打开至处理设备的门时,可进行侧面构件的打开920;在另一示例中,可在载体被插入处理设备,诸如处理设备的腔室之后进行侧面构件的打开920。
图26示意地图示根据另一示例的传递和处理半导体锭料的方法。在传递900半导体锭料之后,半导体锭料可被处理950以形成已处理的半导体锭料,所述已处理的半导体锭料可通过侧面装载被装载960到载体中,且载体的可移动侧面构件可被关闭970。
本文所述的载体和处理设备尤其适用于与使用丝锯切片半导体锭料,诸如与制造晶片有关的工艺。然而,也可预期本文所述的载体和处理设备对于其他半导体锭料处理设备和工艺是有利的。
虽然前述内容是针对实施例,但是可在不背离本实用新型的基本范围的情况下设计其他和进一步实施例,且本实用新型的范围是由以上权利要求书所决定。