KR20120064695A

KR20120064695A - 전자 디바이스들을 프린트하기 위한 프린트 방법 및 관련 제어 장치

Info

Publication number: KR20120064695A
Application number: KR1020127008636A
Authority: KR
Inventors: 마르코 가리아초; 안드레아 바치니; 기오르기오 셀르레; 루이기 데 산티; 기안프랭코 파스쿠아린; 톰마소 베르체시
Original assignee: 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 2009-09-03
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2012-06-19
Also published as: EP2474208A1; TWI498064B; US8748319B2; CN102484944B; CN104780709B; CN104780709A; JP2013503757A; WO2011026892A1; TW201141335A; US20120223046A1; CN102484944A

Abstract

프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법으로서, 2개 이상의 프린트 단계들을 포함하고, 각각의 상기 프린트 단계에서는 프린트 수단에 의해 재료 층이 미리 결정된 프린트 프로파일에 따라 상기 프린트 지지체 상에 증착된다. 첫 번째 프린트 단계 이후의 각각의 상기 프린트 단계에서는, 선행하는 프린트 단계에서 프린트된 상기 재료 층 위에 적어도 부분적으로 재료 층 각각이 증착되어, 프린트된 재료 층 각각은 적어도 이전에 프린트된 영역과 동일하거나 이러한 영역과는 상이한 접촉 영역을 달성하도록 적어도 하부의 재료 층에 대하여 동일하거나 또는 상이한 프린트 프로파일을 갖고, 각각의 프린트 단계에서 증착된 재료는 하부의 프린트들 중 적어도 하나의 프린트에 증착된 재료와 동일하거나 상이하다.

Description

전자 디바이스들을 프린트하기 위한 프린트 방법 및 관련 제어 장치{PRINTING METHOD FOR PRINTING ELECTRONIC DEVICES AND RELATIVE CONTROL APPARATUS}

본 발명은 전자 디바이스들을 프린트하고, 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 프린트 방법, 및 관련 제어 장치에 관한 것이다.

본 발명의 실시예들은 프로세싱 라인 및 광전지 셀들을 제조하기 위해, 예를 들어 웨이퍼, 기판 또는 얇은 시트 또는 실리콘 플레이트 상에 도전성 트랙들을 프린트하기 위한, 예를 들어 실크-스크린 프린트, 잉크젯 프린트, 레이저 등을 위한 단계들에서 이용될 수 있는, 기판 또는 프린트 지지체 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 전문적인 시스템에 기초한 제어 방법 및 관련 제어 장치에 관한 것이다.

특히, 이러한 방법은 실크 스크린 프린트, 잉크젯 프린트, 레이저 또는 다른 유형의 프린트에 의해 단일 또는 다수의 층 패턴들을 생성하거나 또는 프린트 지지체들 상에 물리적 패턴들을 정의하기 위한 플랜트에서 이용된다.

태양 전지들은 태양광을 전기 에너지로 직접 변환하는 광전지 디바이스들이다. 통상적으로, 실리콘 기판들 상에서 태양 전지들이 제조되며, 그 실리콘 기판들은 단결정 또는 다결정 또는 비정질 실리콘의 기판들일 수 있다. 공지된 유형의 태양 전지는 기판 상에 형성된 다른 구역 위의 얇은 실리콘 층을 갖는 약 0.3mm 미만의 두께의 실리콘 기판 또는 웨이퍼를 포함한다.

종래 기술의 태양 전지들을 위한 프린트 방법들, 예를 들어 다중 층 프린트 방법들은, 상기 기판들 상에서 얇은 도전성 라인들, 집전체(collector) 및/또는 분배 라인들, 및/또는 절연 트랙들이 제공되는 원하는 전기적 패턴을 형성하기 위해, 미리 결정된 프린트 마스크에 따라, 예를 들어 연속적으로 동일한 재료 또는 상이한 재료들, 금속 또는 절연성 층들을 증착하기 위한, 실크 스크린 프린트, 잉크젯 프린트 또는 공지된 유형의 다른 작업들을 이용한다.

또한 다중 층 프린트의 경우 공지된 방법들은, 미리 결정된 높이에 도달하기 위해 기판 상에 동일한 형태의 그리고 완전하게 서로의 위에 있는 2개 이상의 층들을 증착하기 위하여, 프린트 스테이션 또는 스테이션들의 마스크 또는 프린트 네트를 하나의 프린트와 다음 프린트 사이에서 높은 정확도로 정렬시키도록 제공된다.

이러한 공지된 프린트 방법들의 한가지 단점은, 예를 들어 도전성 라인들의 미리 결정된 전기 전도율을 보장하기 위해서, 각각의 도전성 라인의 전기적 도전성 재료와 기판의 반도체 재료 간의 최적의 접촉 표면을 획득하는 것이 항상 가능하지는 않다는 점이다.

더욱이, 각각의 도전성 라인에는, 각 층에 관하여 동일한 중첩되는 직사각형 섹션들의 합으로서 획득되는, 실질적으로 정사각형 또는 직사각형 단면이 제공되므로, 이러한 도전성 라인의 전체 전도율은 층들의 총계인 높이, 및 이러한 층들의 폭에 의존한다.

이 때문에 너무 협소한 도전성 라인들을 제조하는 것을 피해야 하지만, 이는 실질적으로 기판 상으로 각각의 동일한 라인에 의해 투영된 섀도우 영역에 기인하여, 제조된 태양 전지들의 효율성을 감소시키게 된다.

또한, 이러한 방법들에서는 프린트 단계들, 및 또한 각각의 다른 부대(accessory) 작업 단계의 동작 조건들, 및 각각의 개별 동작 통과(passage)시에 획득된 결과의 정확한 제어가 필수적이다.

동작 조건들의 정확한 제어를 달성하기 위해서, 일련의 조정가능한 기계 파라미터들이 이용된다.

제어 단계들을 제공하는 해결책들 및 방법들이 공지되어 있고, 이러한 제어 단계들에서는 적합한 검출 디바이스들에 의해 프린트 지지체 상에 패턴의 한 층을 프린트하기 전에 그리고 프린트 한 이후에 또는 프린트 지지체들 그 자체들의 생성에 연계된 다른 작업 단계 동안에 복수의 파라미터들이 획득되어, 임의의 가능한 에러들을 검출하게 된다.

에러들이 필요 또는 필수적인 허용 오차 밖에서 검출되는 경우, 정렬 수단, 프린트 헤드들 또는 다른 장비의 셋팅들이 정정되어 이후의 프린트 지지체들을 작업하기 위해 피드백으로 적절한 수정이 이루어지게 된다.

이러한 제어 방법들의 한가지 단점은 각 사이클이 시작할 때마다, 예를 들어 프린트 지지체들의 상이한 배치(batch)들 사이에서 통과할 때마다, 정렬 수단, 프린트 헤드들 및 임의의 다른 장비가 조정되어야 한다는 점이다.

더욱이, 공정 동안 제조된 프린트 지지체들에 균일성이 부족하다고 검출되거나, 기계의 기능 파라미터들에 불일치가 검출되는 경우, 모든 동작 파라미터들을 재설정할 필요가 있게 된다.

이러한 단점들은 기계의 중단 기간을 연장하게 되고 전문적인 오퍼레이터들의 이용을 수반하게 되며, 따라서 비효율적인 생산성을 유발하고 결과적으로 이렇게 제조된 프린트 지지체들의 생산 비용을 증가시키게 된다.

본 발명의 목적은 프린트 지지체들 또는 기판들 상에서 프린트 공정을 완벽하게 할 수 있게 하는 프린트 방법을 달성하고, 이렇게 제조된 태양 전지들의 효율 및 에너지 성능을 높이는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 프린트 지지체 상에 패턴을 프린트하기 위한 제어 방법 및 제어 장치를 완벽하게 하고 이를 달성하여, 기계의 다운 타임 및/또는 동작 파라미터들의 설정과 연계된 시간을 줄일 수 있게 하는 것이다.

본 출원인은 종래 기술의 상기 단점들을 극복하고 이러한 목적들 및 장점들 그리고 다른 목적들 및 장점들을 획득하기 위해 본 발명을 고안, 테스트 및 구현하였다.

본 발명은 독립항에서 제시되고 독립항에 특징이 있는 한편, 종속항들은 본 발명의 다른 특징들 또는 주요 발명의 개념에 대한 변형예들을 기술한다.

상기 목적에 따라, 프린트 수단에 의해 프린트 지지체 상에 결정된 프린트 패턴에 따라 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 프린트 방법은, 2개 이상의 프린트 단계들을 포함하고, 이러한 각 단계에서는 프린트 수단, 예를 들어 실크 스크린 프린트 수단, 레이저 또는 잉크젯 등에 의해 재료 층이 미리 결정된 프린트 프로파일에 따라 프린트 지지체 상에 증착된다.

본 발명에 따르면, 적어도 작업 사이클을 포함하는 방법에 있어서, 첫 번째 프린트 단계 이후의 각각의 프린트 단계에서는, 선행하는 프린트 단계에서 프린트된 재료 층 위에 적어도 부분적으로 재료 층 각각이 증착된다. 프린트된 각각의 재료 층은 적어도 이전에 프린트된 영역에 대하여 접촉 영역을 형성하도록 하부의 적어도 하나의 재료 층에 대하여 미리 결정된 프린트 프로파일을 가진다. 나아가, 각 프린트 단계에서 증착된 재료는 선행하는 프린트 단계에서 프린트된 재료와 동일한 재료이거나 상이할 수 있다.

이하, 평등하게, 프린트 또는 하부 층에 의해, 바로 아래의 프린트 또는 층을 지칭하지만, 어느 경우에서는 바로 아래는 아니더라도 선행하는 층을 지칭한다.

이런 식으로, 예를 들어 다중 층 도전성 라인들을 형성하는 것이 가능하고, 여기에서 기판인 프린트 지지체와 접촉하는 제1 층은 유리질 혼합물을 포함하는 재료로 만들어져, 고온 열 처리 동안, 금속계(metal-based) 페이스트가 절연 층 내로 관통하여 페이스트가 기판과 접촉하게 함으로써 필요한 접촉 저항을 획득할 수 있게 한다. 이후 층들은 예를 들어 순수하게 도전성 또는 절연성 재료로 만들어진다.

유리질 혼합물은 시장에서 손쉽게 발견되는 것 중 임의의 것일 수 있다.

일 실시예에서, 열 처리가 수행되는 온도는 500℃ 내지 900℃에 포함되는 것이 유리하고, 바람직하게는 약 700℃이다.

나아가, 이러한 이후 층들은 제1 프로파일에 대하여 상이한 프린트 프로파일들에 따라, 예를 들어 더 큰 횡단 크기로 프린트될 수 있기 때문에, 이들은 기판 상에서 라인들에 의해 투영된 섀도우 영역들을 실질적으로 감소시킬 수 있어 생산된 태양 전지들의 변환 효율을 높일 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 정렬 단계들을 제공하며, 각각의 상기 정렬 단계는 대응하는 프린트 단계의 상류에 제공되고, 상기 정렬 단계에서는 정렬 수단에 의해서, 상기 프린트 지지체 및 상기 프린트 수단이 필요한 위치에 대응하는 재료 층을 프린트하도록 가역적으로 정렬된다.

본 발명에 따르면, 상기 방법은 정렬 단계와 조율(coordinate)되는 검출 단계들을 포함하며, 상기 검출 단계에서는 검출 수단에 의해서, 작업 중인 프린트 지지체들 및 관련된 상기 프린트 단계들에 관한 정보가 획득된다.

상기 검출 단계에서 검출된 상기 데이터가 상기 정렬 단계에서의 상기 정렬 수단에 명령을 내리는데 이용된다. 이런 식으로, 상기 프린트 수단과 작업 중인 상기 기판 사이에 가역적인 정렬을 수정(correct)하여, 상기 프린트 수단의 기능 파라미터들을 교정(calibrate)하도록 검출된 에러들 또는 불일치(discrepancy)들을 보상하고, 필요한 작업과 획득된 것 간의 불일치 들을 수정하는 것이 가능하다.

획득가능한 다른 데이터는 주변 환경 및/또는 동작 파라미터들에 관한 것일 수 있다.

본 발명의 변형예에 따르면, 상기 방법은, 프린트된 재료 층과 기판 사이의 개선된 결합을 보장하는 증착 시팅(seating)을 형성하도록, 절삭(incision) 재료가 프린트 지지체 및/또는 이의 커버 층 및/또는 이미 프린트된 재료 층 중 적어도 일부를 에칭할 수 있도록 전달되는 적어도 프린트 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 변형예에 따르면, 절삭 재료의 프린트 단계 이후에, 상기 방법은 이후의 재료 층을 프린트하기 전에 임의의 잔여 불순물들을 제거하기 위해서, 상기 프린트 지지체 및/또는 상기 증착 시팅을 세정하는 단계를 제공한다.

프린트 단계 또는 단계들 사이에 또는 이러한 단계의 종료 시에, 가스 상태 확산 단계들, 화학적 어택 단계들, 작업의 제어 및 감시 단계들, 테스팅 단계들 등과 같은 상기 프린트 지지체들의 추가적인 작업 단계들이 자신들의 순서와 무관하게 수행되는 것도 본 발명의 범위에 속하게 된다.

본 발명의 변형예에 따르면, 작업 사이클은 저장 수단에 의해, 상기 검출 단계에서 획득된 상기 데이터가 데이터베이스에 저장되는 저장 단계를 적어도 포함한다. 더욱이, 상기 방법은 처리 수단에 의해 상기 데이터베이스에 저장된 데이터가 적어도 이전 작업 사이클의 저장 단계에 저장된 데이터와 비교되는 비교 단계를 적어도 포함한다. 이는 각각의 대응하는 정렬 단계 및/또는 프린트 단계에서 가능한 수정 동작들을 수행하기 위한 것이다. 상기 수정 동작들은 예를 들어 프린트 지지체들의 위치설정 및/또는 재료 층 또는 층들의 프린트의 수정을 포함한다.

상기 수정 동작들 또는 보상이 피드백으로 수행되어, 현재 작업 중인 프린트 지지체들에 영향을 주는 것도 본 발명의 변형예의 범위에 속한다.

본 발명의 또 다른 변형예에 따르면, 상기 수정 동작들 또는 보상이 피드포워드로 수행되어, 작업하게 될 프린트 지지체들에 영향을 준다.

다른 변형예에 따르면, 데이터는 재료 층이 프린트되기 이전 그리고 프린트된 이후에 상기 프린트 지지체의 위치설정을 포함한다.

또 다른 변형예에 따르면, 데이터는 또한 하나 이상의 가능한 이전 층들 및/또는 미리 결정된 기준 위치들에 대한 프린트된 층의 정렬 및/또는 위치를 포함한다.

다른 변형예에 따르면, 상기 데이터는 대응하는 프린트 평면에 대한 프린트 지지체의 정렬을 포함한다.

다른 변형예에 따르면, 데이터는 상기 프린트 수단 및/또는 상기 프린트 단계들에 관여되는 모든 컴포넌트들의 위치에 관한 가능한 기계적 및/또는 열 편차(deviation)들 또는 드리프트들을 포함한다.

다른 변형예에 따르면, 데이터는 상기 프린트 단계들 동안 검출된 동작 파라미터들을 포함한다.

본 발명의 다른 변형예에 따르면, 동작 파라미터들은 상기 프린트 단계들에 관여되는 컴포넌트들 중 적어도 일부의 온도를 적어도 포함한다.

또 다른 변형예에 따르면, 동작 파라미터들은 상기 프린트 단계들에 관여되는 컴포넌트들 중 적어도 일부의 기계적 및 공압식 작업 압력을 포함한다.

본 발명의 다른 변형예에 따르면, 데이터는 또한 상기 프린트 수단 및/또는 예를 들어 프린트 네트들과 같은 소모품 컴포넌트들을 포함하는 이의 부분들 중 일부가 받게 되는 동작 사이클들의 수를 포함한다.

이런 식으로, 하나 이상의 데이터를 획득하고, 이들을 저장하며 이전에 획득된 데이터와 이들을 비교함으로써, 프린트 지지체들의 작업의 점점 더 정확하고 최적화된 분석을 가능하게 하는 케이스 기록을 정의하는 것이 가능해진다. 실제로, 이러한 처리 및 비교는, 저장된 데이터에 액세스하고 프린트 수단 및 모든 관여된 컴포넌트들의 동작 조건들을 수정하도록 파라미터들을 각 경우에 대하여 동적으로 설정하는 것을 가능하게 한다.

상기 방법의 단계들은 각 사이클로 수행되어, 또한 다중 층 패턴들을 프린트하기 위한 프린트마다 개선되는 프린트 정확도를 획득하게 되고, 이는 오퍼레이터의 어떤 개입 없이, 예를 들어 프린트 수단을 구성하는 하나 이상의 컴포넌트들의 열화 또는 프린트 지지체 또는 프린트 지지체의 프린트 평면의 열 팽창에 기인하는 임의의 편차를 보상한다.

이는 또한, 바로 제1 프린트로부터 프린트 수단을 프린트 지지체와 자동적으로 정렬하는 것을 가능하게 하고, 최초 셋업에 대해 가능한 수동 조작들을 방지하거나 적어도 최소화한다. 그러므로, 새로운 작업 사이클의 시작 시에 또는 상이한 생산 배치들 간의 천이(transition) 이후에, 원치 않는 연장된 기계의 다운타임들을 방지할 수 있게 되어, 프린트 지지체들의 생산성을 높이고 최종 비용을 줄이게 된다.

본 발명의 변형예에 따르면, 프린트 이전의 상기 프린트 수단 및 상기 프린트 지지체들의 가역적인 위치, 및/또는 프린트 이후의 요구되는 프린트 패턴에 대한 증착된 층들의 위치를 결정할 수 있는 검출 수단에 의해 데이터가 획득된다.

또 다른 변형예에 따르면, 상기 프린트 지지체들이 작업 중인 동안 상기 프린트 지지체들 및/또는 주변 환경의 온도 및/또는 습도를 검출하는 검출 수단에 의해 데이터가 획득된다.

또 다른 변형예에 따르면, 상기 프린트 수단 및/또는 프린트 단계들에 관여되는 컴포넌트들과 연관된 압력, 힘 또는 위치를 검출하는 검출 수단에 의해 데이터가 획득된다.

이러한 검출 수단이 프린트 지지체들의 유형 또는 배치(batch)를 검출하는 검출기들을 포함하는 것도 본 발명의 범위에 속한다.

본 발명의 이들 및 다른 특징들은, 첨부된 도면들을 참조하여 비제한적인 예로서 제공되는 선호되는 형태의 실시예의 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예와 연관된 처리 시스템의 개략적인 등각 투영도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 시스템의 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 층 프린트 방법 동안에 증착된 2개의 재료 층들의 위쪽으로부터 본 개략도이다.
도 3은 도 2의 측면도이다.
도 4a-4d는 본 발명에 따른 방법의 작업 단계들의 개략도들이다.
도 4e는 본 발명의 실시예들에 따른 동작 시퀀스의 개략도이다.
도 5a-5d는 본 발명에 따른 방법의 상이한 동작 시퀀스에서의 작업 단계들의 개략도들이다.
도 6은 다중 층 프린트 방법에 따라 증착된 2개의 재료 층들의 개략적인 측면도이다.
도 7은 도 6의 위쪽으로부터 본 개략도이다.
도 8a-8d는 도 6 및 7에서의 프린트를 만들기 위한 동작 시퀀스에서의 작업 단계들의 개략도들이다.
도 9는 본 발명에 따른 패턴을 프린트하기 위한 제어 방법을 도시하는 개략도이다.
도 10은 본 발명에 따른 제어 장치의 위쪽으로부터 본 개략도이다.
도 11은 본 발명에 따른, 다중 층 패턴의 프린트를 제어하기 위한 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 고농도로 도핑된 영역 및 그 위에 형성된 패터닝된 금속 접촉 구조를 갖는 기판 표면의 평면도이다.
도 13a는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 12에 도시된 기판 표면의 일부의 상세한 측 단면도이다.
도 13b는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 도 12에 도시된 기판 표면의 일부의 상세한 측 단면도이다.
이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우에 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 추가적인 기재 없이도 다른 실시예들에서 유익하게 통합될 수 있음이 예상된다.

첨부된 도면들을 참조하면, 본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 태양 전지들을 제조하기 위한 방법에서 행하기 위한, 패턴을 프린트하는데 이용가능한 다중 층 프린트 방법으로, 예를 들어, 실리콘 또는 다른 반도체 재료로 이루어진, 프린트 지지체 또는 기판(150) 또는 웨이퍼 상에 다수의 층들로 실크 스크린 프린트하는 것이다.

첨부된 도면들은, 본 발명의 일 실시예와 관련하여, 나타낸 방법을 수행할 수 있는 제어 장치(80) 및 기판 처리 시스템 또는 시스템(100)에 대한 일 실시예를 개략적으로 도시한다.

장치(80)는, 태양 전지들을 위한 생산 라인, 특히 기판들(150) 상에 실크 스크린 프린트에 의해 다중 층 패턴들을 생성하기 위한 생산 라인에 삽입될 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예와 관련하여, 시스템(100)의 개략적인 등각 투영도이다.

이러한 경우, 태양 전지의 모든 표면 상에서 태양 전지에 의한 광기전력 효과로 인해 생성되는 전류를 모세관(capillary) 방식으로 집전(collect)하고 도전성 집전체 또는 분배 라인들을 향해 전류를 채널링하는데 이용되는 도전성 라인들(11)의 실시예가 이하 참조될 것이다.

도전성 라인들(11)은 금속, 예를 들어 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 코발트(Co), 레늄(Rh), 니켈(Ni), 아연(Zn), 납(Pb), 팔라듐(Pd), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈(Ta), 바나듐(V), 텅스텐(W) 또는 크롬(Cr)을 함유할 수 있다. 일례에서, 도전성 라인들(11)은 적어도 부분적으로, 은(Ag) 또는 주석(Sn)을 함유하는 금속 페이스트로 구현된다.

본 발명에 따른 방법이 또한 다른 도전성 또는 절연 구조들을 제조하는데 이용될 수 있음을 이해할 것이다.

도 2 및 3을 참조하면, 도전성 라인(11)의 일부가 기판(150) 상에 증착된 것으로 도시되며, 방법은 적어도 2개의 프린트 단계들을 포함하고, 그 단계들의 각각에서, 이후 설명되는 것처럼 프린트 스테이션에 의해, 미리 결정된 프린트 프로파일에 따라, 동일한 수의 도전성 재료 층들 또는 도전성 라인들(11)이 제조된다. 프린트 단계들은 스크린 프린트 공정들, 잉크젯 프린트 공정들, 리소그래피 또는 블랭킷 금속 증착 공정들 또는 다른 유사한 패터닝된 금속화 공정들을 포함할 수 있다.

도 1b는 프린트 시스템 또는 시스템(100)의 일 실시예를 도시하는 개략적인 평면도이고, 이러한 시스템(100)은 본 발명의 실시예들과 관련하여 태양 전지 기판(150)의 표면 상에 예를 들어 다수의 층들로 패턴을 프린트하는데 이용될 수 있다.

일 실시예에서, 시스템(100)은 일반적으로 2개의 유입(incoming) 컨베이어들(111), 액츄에이터 어셈블리(140), 복수의 처리 네스트들(131), 복수의 처리 헤드들(102), 2개의 유출(outgoing) 컨베이어들(112), 및 시스템 제어기(101)를 포함한다. 유입 컨베이어들(111)은, 각각이 입력 컨베이어(113)와 같은 입력 디바이스로부터 미처리된 기판들(150)을 수용할 수 있고, 각각의 미처리된 기판(150)을 액츄에이터 어셈블리(140)에 커플링된 처리 네스트(131)에 전달할 수 있도록 병렬 처리 구성으로 구성된다. 부가적으로, 유출 컨베이어들(112)은, 각각이 처리 네스트(131)로부터 처리된 기판(150)을 수용할 수 있고, 각각의 처리된 기판(150)을 방출 컨베이어(114)와 같은 기판 제거 디바이스에 전달할 수 있도록 병렬로 구성된다.

일 실시예에서, 각 방출 컨베이어(114)는, 처리 헤드들(102)을 통해 기판(150) 상에 증착된 재료를 경화시키기 위해 오븐(199)을 통해 처리된 기판들(150)을 이송하도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서, 시스템(100)은 스크린 프린트 처리 시스템이고, 처리 헤드들(102)은 스크린 프린트 컴포넌트들을 포함하며, 그 스크린 프린트 컴포넌트들은 기판(150) 상에 패터닝된 재료 층을 스크린 프린트하도록 구성된다.

다른 실시예에서, 시스템(100)은 잉크젯 프린트 시스템이고, 처리 헤드들(102)은 잉크젯 프린트 컴포넌트들을 포함하며, 그 잉크젯 프린트 컴포넌트들은 기판(150) 상에 패터닝된 재료 층을 증착하도록 구성된다. 또 다른 실시예에서, 시스템(100)은 기판(150)의 하나 이상의 영역들을 삭마(ablating)하거나 또는 에칭하기 위한 레이저와 같은 처리 헤드(102) 내의 재료 제거 컴포넌트들을 포함하는 처리 시스템이다. 다른 실시예들에서, 시스템(100)은 처리를 위해 기판들의 정확한 이동과 위치설정을 요하는 다른 기판 처리 모듈들을 포함할 수 있다.

도 1a 및 1b는 처리된 기판(150)을 유출 컨베이어(112)로 전달하는 것 및 유입 컨베이어(111)로부터 미처리된 기판(150)을 수용하는 것 양자 모두를 행하도록 각각 위치된 2개의 처리 네스트들(131)(위치들 "1" 및 "3"에서의)을 갖는 시스템(100)을 예시한다.

따라서, 시스템(100)에서, 기판 이동은 일반적으로 도 1a 및 1b에 도시된 경로 "A"를 따른다. 이러한 구성에서, 나머지 2개의 처리 네스트들(131)(위치들 "2" 및 "4"에서의)은 각각, 각각의 처리 네스트들(131) 상에 위치된 미처리된 기판들(150) 상에서 공정(예를 들어 스크린 프린트, 잉크젯 프린트, 재료 제거)이 수행될 수 있도록, 처리 헤드(102) 아래에 배치된다.

이러한 병렬 처리 구성은 최소화된 처리 시스템 풋프린트를 갖는 증가된 처리 용량을 허용한다. 시스템(100)이 2개의 처리 헤드들(102) 및 4개의 처리 네스트들(131)을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 시스템(100)은 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 추가적인 처리 헤드들(102) 및/또는 처리 네스트들(131)을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 유입 컨베이어(111) 및 유출 컨베이어(112)는, 시스템 제어기(101)와 통신하는 액츄에이터(미도시)의 이용에 의해 시스템(100) 내에서 기판들(150)을 지지하고 상기 시스템(100) 내의 원하는 위치로 기판들(150)을 이송하기 위한 적어도 하나의 벨트(116)를 포함한다. 도 1a 및 1b가 일반적으로 2개의 벨트 스타일 기판 전달 시스템을 도시하고 있지만, 본 발명의 기본적인 범주로부터 벗어나지 않으면서 다른 유형의 전달 메커니즘들이 동일한 기판 전달 및 위치설정 기능들을 수행하기 위해 이용될 수 있다.

일 실시예에서, 시스템(100)은 또한, 처리가 수행되기 전에 그리고 후에 기판들(150)의 위치를 찾아내고 검사하도록 적응된 검사 시스템(200)을 포함한다. 검사 시스템(200)은, 도 1a 및 1b에 도시된 것처럼 로딩/언로딩 위치들 "1" 및 "3"에 위치된 기판(150)을 검사하도록 위치된 하나 이상의 검출 수단 또는 카메라들(120)을 포함할 수 있다.

검사 시스템(200)은 일반적으로, 적어도 하나의 카메라(120)(예를 들어, CCD 카메라), 및 위치를 찾아내고 검사하며 그 결과들을 시스템 제어기(101)로 통신할 수 있는 다른 전자 컴포넌트들을 포함한다. 일 실시예에서, 검사 시스템(200)은 유입되는 기판(150)의 특정 피처들의 위치를 찾아내고, 기판(150)의 배향 및 위치의 분석을 위해 검사 결과들을 시스템 제어기(101)로 통신하여, 기판(150) 처리에 앞서 처리 헤드(102) 아래에서 기판(150)의 정확한 위치설정을 보조한다.

일 실시예에서, 검사 시스템(200)은, 손상되거나 또는 잘못 처리된 기판들이 생산 라인으로부터 제거될 수 있도록 기판들(150)을 검사한다. 일 실시예에서, 처리 네스트들(131)은 각각, 그 위에 배치된 기판(150)을 조명하여, 검사 시스템(200)에 의해 그 기판(150)이 더 용이하게 검사될 수 있게 하기 위한 램프 또는 다른 유사한 광학 방사 디바이스를 포함할 수 있다.

시스템 제어기(101)는 전체 시스템(100)의 제어 및 자동화를 용이하게 하고 중앙 처리 장치(CPU) 또는 처리 서브-유닛(25)(도 10), 메모리(128), 및 지원 회로들(또는 I/O)(미도시)을 포함할 수 있다. CPU 또는 처리 서브-유닛(25)은, 다양한 챔버 공정들 및 하드웨어(예를 들어, 컨베이어들, 검출기들, 모터들, 유체 전달 하드웨어 등)를 제어하기 위한 산업용 셋팅들에 이용되고, 시스템 및 챔버 공정들(예를 들어, 기판 위치, 공정 시간, 검출기 신호 등)을 모니터링하는 임의의 형태의 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다. 메모리(128)는 CPU 또는 처리 서브-유닛(25)에 연결되고, RAM(random access memory), ROM(read only memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 다른 형태의 로컬 또는 원격 디지털 스토리지와 같은 용이하게 입수가능한 메모리 중 하나 이상일 수 있다.

CPU에 명령하기 위한 소프트웨어 명령들 및 데이터는 코딩될 수 있고 메모리 내에 저장될 수 있다. 종래의 방식으로 프로세서를 지원하기 위한 지원 회로들이 또한 CPU에 연결된다. 지원 회로들은 캐시, 파워 서플라이들, 클록 회로들, 입/출력 회로부, 서브시스템들 등을 포함할 수 있다. 시스템 제어기(101)에 의해 판독가능한 프로그램(또는 컴퓨터 명령들)은 기판 상에서 어느 태스크들이 수행가능한지를 결정한다. 바람직하게, 이러한 프로그램은 이하 기술되는 것처럼, 적어도, 기판 위치 정보, 다양한 제어되는 컴포넌트들의 이동의 시퀀스, 기판 검사 시스템 정보, 및 이들의 임의의 조합을 생성 및 저장하기 위한 코드를 포함하는, 시스템 제어기(101)에 의해 판독가능한 소프트웨어이다.

일 실시예에서, 시스템(100)에서 이용되는 2개의 처리 헤드들(102)은, Applied Materials Italia Srl로부터 입수가능한 종래의 스크린 프린트 헤드들일 수 있으며, 그 종래의 스크린 프린트 헤드들은 스크린 프린트 공정 중에 위치 "2" 또는 "4"에 있는 처리 네스트(131) 상에 배치된 기판(150)의 표면 상에 원하는 패턴으로 재료를 증착하도록 구성된다. 일 실시예에서, 처리 헤드(102)는, 시스템 제어기(101)와 통신하며 프린트되는 기판(150)에 대하여 처리 헤드(102) 내에 배치된 스크린 프린트 마스크(미도시)의 위치 및/또는 각도 배향을 조정하는데 이용되는 복수의 액츄에이터들, 예를 들어 액츄에이터들(105)(예컨대, 스텝퍼 모터들 또는 서보모터들)을 포함한다.

일 실시예에서, 스크린 프린트 마스크는 금속 시트 또는 플레이트이며, 상기 금속 시트 또는 플레이트는 기판(150)의 표면 상에서 스크린 프린트된 재료의 패턴 및 배치를 정의하기 위해, 그를 관통하여 형성되는 복수의 홀들, 슬롯들 또는 다른 개구들을 갖는다. 일 실시예에서, 스크린 프린트된 재료는, 도전성 잉크 또는 페이스트, 유전체 잉크 또는 페이스트, 도펀트 겔, 에칭 겔, 하나 이상의 마스크 재료들 또는 다른 도전성 또는 유전체 재료들을 포함할 수 있다.

일반적으로, 기판(150)의 표면 상에 증착될 스크린 프린트된 패턴 층들은 검사 시스템(200)으로부터 시스템 제어기(101)에 의해 수신된 정보 및 액츄에이터들(105)을 이용하여, 스크린 프린트 마스크를 배향시킴으로써, 자동화된 방식으로 기판(150)에 정렬된다. 일 실시예에서, 처리 헤드들(102)은 약 125mm 내지 156mm의 폭 및 약 70mm 내지 156mm의 길이를 갖는 태양 전지 기판 상에 금속 함유 또는 유전체 함유 재료를 증착하도록 구성된다.

특히, 제1 프린트 단계에서, 예를 들어 반도체 재료의 기판(150)과 제1 층(12) 및 따라서 라인(11)의 접촉을 최적화하기 위해, 실크 스크린 프린트 스테이션의 제1 프린트 네트 또는 스크린 프린트 마스크를 이용함으로써, 제1 금속 재료의 제1 층(12)이 증착된다. 제1 층(12)은 미리 결정된 프린트 프로파일에 따라 증착된다.

제1 금속 재료는 예를 들어, 절연 층을 관통하고 기판(150)과의 양호한 전기 접촉을 형성하도록 유리질화가능한(vitrifiable) 혼합물을 포함할 수 있다.

유리질화가능한 혼합물을 위한 재료들 및 또한 절연 층을 위한 재료들은 제한되지 않고, 시장에서 용이하게 입수가능한 임의의 재료일 수 있다.

제1 프린트 네트는 프린트될 전체 패턴의 적어도 일부를 형성하도록 부합되고, 제1 층(12)과 함께 형성되는 패턴 부분들의 크기들을 정의하도록 하는 프린트 마스크를 갖는다.

제2 프린트 단계에서, 실크 스크린 프린트 스테이션의 제2 프린트 네트를 이용함으로써, 제2 층(14)이 제2 금속 재료를 전달함으로써 증착된다. 제2 층(14)은 도 2 및 3에 도시된 것처럼 제1 층(12) 위에 적어도 부분적으로 증착된다.

이러한 경우, 제2 프린트 네트는 제2 프린트 프로파일에 따라 제2 층(14)을 증착하는데 적합하고, 이러한 제2 프린트 프로파일은 제1 프로파일과 실질적으로 유사하지만 더 작은 영역을 갖고 제1 층(12)의 접촉 표면에 대응한다.

제2 프린트 네트 또는 스크린 프린트 마스크는 상기 제2 층(14)을 프린트한 후 접촉 표면의 상기 더 작은 영역을 정의하도록 제1 프린트 네트 중 하나보다 작은 폭을 갖는 홀들, 슬롯들 또는 다른 개구들과 같은 복수의 피처들을 갖는다. 제1 프린트 네트의 폭 값들은 약 80㎛ 내지 약 120㎛ 범위 내일 수 있지만, 제2 프린트 네트의 전형적인 폭 값들은 제1 프린트 네트보다 작은 약 20㎛ 내지 약 40㎛이다.

제2 금속 재료는, 층들(12, 14) 간의 전기적 접촉의 전기 저항 및 도전성 라인들(11)의 전도율을 최적화시키기 위해 예를 들어 상기 유리질화가능한 혼합물 없이, 단지 순수하게 도전성인 재료들로 이루어질 수 있다.

프린트 방법은 또한, 원하는 전기 파라미터들에 따라 도전성 라인(11)을 생성하도록 미리 결정된 전체 두께에 도달할 때까지, 예를 들어 제2 네트에 의해 제2 층(14) 위에 정확히 증착되는 다른 금속 층들을 형성하기 위해, 제2 단계 이후의 추가적인 프린트 단계들을 제공할 수 있다.

대응하는 프린트 단계의 상류에 정렬 단계들이 제공되고, 이러한 단계에서는 액츄에이터들(105)에 의해 스크린 프린트 마스크가 기판(150)에 대해 정렬되어 원하는 위치에 대응하는 층들을 프린트하게 된다.

프린트 방법은 또한 정렬 단계들과 조율되는 검출 단계들을 제공할 수 있고, 이러한 단계에서는 작업 중인 기판들(150) 및 관련 프린트 단계들에 관한 정보가 검사 시스템(200)에 의해 획득된다.

프린트 단계들은 동일한 수의 프린트 헤드들(102)에서 수행될 수 있고 프린트 단계들 사이의 추가적인 작업 단계들, 예를 들어 건조 오븐 또는 다른 적합한 디바이스에서 증착된 층들의 다른 건조 단계들이 제공될 수 있다는 것이 이해된다.

이러한 건조 단계들은 예를 들어 위치 "4"에 있는 시스템(100)의 프린트 헤드들(102)에 인접한 건조 오븐 또는 오븐(199)에서 수행될 수 있다. 이용될 수 있는 오븐의 예는 2008년 10월 24일에 출원된 본 출원인의 미국 특허 출원 제12/274,023호에 추가로 기술되어 있고, 이러한 출원은 참조에 의해 전체로서 본원에 통합된다.

도 4a 내지 4e에는, 본 발명에 따른 방법의 몇몇 작업 단계들의 동작 시퀀스가 도시되어 있다.

제1 프린트 단계에서(도 4a, 4e), 산화물층과 같은, 절연 라이닝 또는 층(16)이 제공된 반도체 재료의 기판(150) 상에, 미리 결정되고 요구되는 프린트 프로파일에 따라 절삭(incision) 페이스트(18)의 층이 증착된다.

이러한 프로파일은 예를 들어 결정질 태양 전지에 패터닝된 선택적 방출기 구조를 형성하도록 결정된다.

하나 이상의 패터닝된 층들을 형성하는데 이용될 수 있는 에칭 겔을 포함하는 절삭 페이스트의 예는 공동 양도된 미국 특허 출원 제12/274,023호에서 추가로 논의된다.

이후 단계에서(도 4b, 4e), 요구되는 시간 동안 작용하도록 남겨진 절삭 페이스트는 절연 층(16)의 대응되는 부분을 제거/침식시키는 동작을 실시하여, 절삭 페이스트(18)의 프린트에 따라 부합된 프린트 시팅(seating)(20)을 정의하게 된다. 재료 제거 공정은, 휘발성 에칭 생성물을 형성하기 위해서 절연 층(16)과 반응하는 에칭 페이스트를 이용하여 수행될 수 있다.

절삭 단계 이후, 예를 들어 공지된 건식 또는 습식 세정 공정들에 의해 공지된 방식으로 세정 단계가 수행되어, 프린트 시팅(20)으로부터 재료에 대한 가능한 불순물들 또는 잔여물들을 제거할 수 있음이 이해된다.

일 실시예에서, 세정 용액으로 기판(150)의 표면들을 웨팅(wetting)함으로써 세정 공정이 수행될 수 있다. 일 실시예에서, SC1 세정 용액, SC2 세정 용액, HF-최종 유형 세정 용액, 오존화된 수용액, 불화 수소산(HF) 및 과산화 수소(H₂O₂) 용액 또는 다른 적합하고 비용 효율적인 세정 공정 용액과 같은 세정 용액으로 기판을 웨팅함으로써 세정 공정이 수행될 수 있다.

제2 프린트 단계에서(도 4c, 4e), 선행하는 프린트 단계에서와 동일한 프린트 프로파일에 따라 제1 금속 페이스트(22)가 증착되어, 시팅(20)에 페이스트(22)를 증착한다. 이러한 식으로, 기판(150)에 대한 제1 페이스트(22)의 양호한 접지력(grip)이 획득될 수 있다. 제1 금속 페이스트(22)는 예를 들어 위에서 언급된 것처럼 유리질화가능한 혼합물을 포함할 수 있다.

프린트 프로파일 또는 프로파일들의 동일한 높이가 주어질 때, 마무리된 기판의 높이에 비하여 더 낮은 높이를 획득하여 도전성 라인들(11)에 대한 보호 시팅을 정의하는 것도 가능하다.

제3 프린트 단계에서(도 4d, 4e), 다시 동일한 프린트 프로파일에 따라 제2 금속 페이스트(26)가 제1 금속 페이스트(22) 위에 정확히 증착된다. 이러한 경우 또한, 제2 금속 페이스트(26)에는 가능하다면 어떠한 유리질화가능한 혼합물들도 없을 수 있고, 이러한 경우 이렇게 형성된 층 및 그 위에 증착된 가능한 추가적인 층들의 도전성 특성들을 최적화한다. 제2 금속 페이스트(26)는 은(Ag) 또는 주석(Sn)과 같은 도전성 재료들만을 포함할 수 있다.

도 5a 내지 5d에서는, 본 발명에 따른 방법의 상이한 형태의 실시예의 몇몇 작업 단계들의 동작 시퀀스가 도시된다.

제1 프린트 단계에서(도 5a), 반도체 재료의 기판(150) 상에, 다공성 함유 페이스트 등과 같은 도핑 페이스트(28) 또는 도핑 잉크가, 미리 결정되고 요구되는 프린트 프로파일에 따라, 제1 프린트 네트에 의해 증착된다.

도핑 페이스트(28)는 시장에서 용이하게 입수가능한 것들 중에서 선택되는 한편, 그것의 농도는 개별적인 경우들에 따라 선택되고, 이는 당업자의 통상의 지식 범위 내일 것이다.

이후 단계에서(도 5b), 도핑 페이스트(28)는 기판(150) 내로 확산(diffuse)되어, 실질적으로 도핑 페이스트(28)를 증착할 때 만들어진 프린트 프로파일에 따라, 도핑된 부분(29)을 정의하고 요구되는 두께를 갖게 된다. 이러한 확산 단계는, 예를 들어 열 어닐링 공정 또는 반도체 재료의 기판들에서 도핑 재료들의 다른 공지된 확산 공정에 의해 수행된다.

확산 단계의 시간 및 온도 값들은 서로 조율(coordinate)되고, 재료들의 고유 특성들에 따라 각각의 경우에 대해 선택되고, 이는 당업자의 통상의 지식 범위 내일 것이다.

제2 프린트 단계에서(도 5c), 도핑 페이스트(28)의 폭에 비하여 폭이 더 좁은 프린트 프로파일을 갖는 제2 프린트 네트를 이용하여 제1 금속 페이스트(22)가 증착되어, 도핑된 부분(29) 위에 실질적으로 중심에 제1 금속 페이스트(22)를 증착하게 된다.

일 실시예에서, 프로파일들의 폭은 50㎛ 내지 110㎛에 포함된다.

제3 프린트 단계에서(도 5d), 제1 금속 페이스트(22)의 폭에 비하여 폭이 더 좁은 프린트 프로파일을 갖는 제3 프린트 네트를 이용하여 제1 금속 페이스트(22) 위에 제2 금속 페이스트(26)가 증착되어, 제1 금속 페이스트(22) 위에 실질적으로 중심에 제2 금속 페이스트(26)를 증착하게 된다. 이러한 경우 또한, 제2 페이스트(26)는 하부의 제1 페이스트(22)와의 접촉을 최적화하도록 선택된다.

도 6 및 7은, 도전성 라인들을 형성하기 위한 다중 층 프린트의 상이한 형태의 실시예를 도시하고, 여기서는 폭 L₁을 갖는 제1 금속 층(12)이 이전에 기술된 것처럼 기판(150) 상에 프린트되고, 제1 금속 층(12) 위에 폭 L₁보다 큰 폭 L₂를 갖는 제2 금속 층(26)이 이후 증착된다. 일 실시예에서, 폭 L₁은 30㎛ 내지 150㎛ 범위에 포함된다. 이런 식으로, 기판(150)에 대해 경사진 섀도우 프로파일들을 갖는 섀도우 부분(32)을 형성하고, 이러한 섀도우 부분(32)은 동일한 폭을 갖는 중첩되는 층들을 프린트함으로써 획득되는 것에 비해 폭이 더 좁아질 수 있다. 이런 식으로, 태양 에너지 변환에 관계되는 기판의 실제 부분을 증가시켜 태양 전지의 전체 성능을 높일 수 있게 된다.

도 8a-8d를 참조하면, 도 6 및 7의 다중 층 프린트를 획득하는 방법이 도시되어 있고, 제1 프린트 단계에서(도 8a), 예를 들어 적합한 산화물들 또는 질화물들 또는 희생 실리콘의 층으로 만들어진 절연 라이닝 또는 층(16)이 제공된 반도체 재료의 기판(150) 상에, 절삭 페이스트(18)가 미리 결정되고 요구되는 프린트 프로파일에 따라 증착되어 제1 층(12)의 폭(L₁)을 정의한다.

이후 단계에서(도 8b), 요구되는 시간 동안 작용하도록 남겨진 절삭 페이스트는 절연 층(16)의 대응되는 부분을 제거/침식시키는 동작을 실시하여, 절삭 페이스트(18)의 프린트에 따라 부합된 프린트 시팅(seating)(20)을 정의하게 된다.

이미 논의된 것과 마찬가지로, 절삭 단계 이후, 예를 들어 공지된 건식 또는 습식 세정 공정들에 의해 공지된 방식으로 하나 이상의 세정 단계들이 수행되어, 프린트 시팅(20)으로부터 재료의 가능한 불순물들 또는 잔여물들을 제거할 수 있음이 이해된다.

일 실시예에서, 세정 용액으로 기판(150)의 표면들을 웨팅함으로써 세정 공정이 수행될 수 있다. 일 실시예에서, SC1 세정 용액, SC2 세정 용액, HF-최종 유형 세정 용액, 오존화된 수용액, 불화 수소산(HF) 및 과산화 수소(H₂O₂) 용액 또는 다른 적합하고 비용 효율적인 세정 공정 용액과 같은 세정 용액으로 기판을 웨팅함으로써 세정 공정이 수행될 수 있다.

제2 및 제3 프린트 단계에서, 서로에 대해 이후에(도 8c), 제1 프린트 단계에서와 동일한 프린트 프로파일에 따라 제1 금속 층(12)이 증착되어, 폭(L₁)을 갖는 동일한 프린트 프로파일에 따라 상기 시팅(20)에 층(12)을 증착하게 되고, 제2 금속 층(14)이 부분적으로 제1 금속 층(12) 위에 폭(L₂)을 갖고 증착된다.

각각의 제3 및 제4 프린트 단계 이후, 층들(12, 14)을 고형화 및/또는 안정화할 수 있는 하나 이상의 가열 단계들이 공지된 방식으로(여기서는 기술하지 않음) 수행될 수 있음이 이해된다.

제4 프린트 단계에서(도 8d), 금속 재료의 제2 층(14)이 만들어진 프린트 프로파일에 실질적으로 상보적인 프린트 프로파일에 따라 절삭 페이스트(18a)의 제2 층이 증착된다.

이후 단계에서, 이미 위에서 논의된 것처럼, 요구되는 시간 동안 작용하도록 남겨진 절삭 페이스트(18a)는 도 6 및 7에서와 같은 최종 프린트의 구성을 달성하기 위해, 절연 층(16)의 모든 부분을 제거/침식시키는 동작을 실시한다.

그러므로, 기판(150) 또는 바로 아래의 층에 따라 각각 선택된, 상이한 재료들로 만들어진 층들의 이후 프린트 단계들에 의해 증착된 도전성 라인들을 최적화하는 것 뿐만 아니라, 이렇게 제조된 태양 전지들의 전체 성능을 높이고 실질적으로 섀도우 부분(32)을 줄이기 위해 실질적으로 상이한 프린트 프로파일들에 따라 층들을 형성하는 것 또한 가능하다.

도 10은 제어 장치(80)의 개략도이고, 여기서는 시스템(100)이 언급되지 않고 주요 컴포넌트들을 설명하기 위해 단지 개략적으로 그리고 부분적으로만 도시된다.

제어 장치(80)는 프린트 스테이션에 위치된 적어도 처리 헤드, 이러한 경우 프린트 헤드(102), 처리 서브-유닛(25) 및 메모리(128)를 가진 시스템 제어기(101) 또는 제어 유닛, 프린트 헤드(102) 또는 작업 중인 기판(150)과 연관된 하나 이상의 정렬 액츄에이터들(105), 예를 들어 하나 이상의 이미지 또는 광학 센서들 또는 카메라와 같은 검출 수단(120, 220), 적어도 온도 센서(32), 및 적어도 습도 센서(33)를 포함한다.

유리하게도, 기판들(150)은 공지된 방식으로, 예를 들어 화살표 "A"(도 1b 및 10)로 표시된 방향으로 컨베이어 벨트(116)에 의해 프린트 스테이션을 향해 운반된다. 기판들(150)은 장치(80)의 상류의 작업 단계들로부터 도달한다. 기판들(150)은 또한, 실크 스크린 프린트의 종료 시에, 화살표 "U"(도 10)로 표시된 방향으로 동일한 벨트(116)에 의해 또는 다른 공지된 컨베이어 수단에 의해, 예를 들어 각 기판(150)의 기능 테스트 단계와 같은, 하류에서 수행되는 다른 작업 단계들을 향해 다시 방출(discharge)된다.

도시된 방법은 각각 하나 이상의 프린트 단계들을 갖는 작업 사이클들을 포함하고, 여기서는 프린트 헤드(102)에 의해, 동일한 수의 재료 층들이 미리 결정된 패턴으로 기판(150) 상에 배치된다. 일례에서, 프린트 단계는 프린트 헤드(102)에서 발견되는 네트로 형성된 미리 결정된 프린트 패턴을 통해 프린트 재료를 가압(urge)하는 단계를 포함하고, 이는 통상적으로 실크 스크린 프린트 공정으로 지칭된다.

기판(150) 상에 증착된 프린트 재료는 도전성 재료 층, 절연 재료 층 또는 도핑 재료 층 등일 수 있다.

프린트 단계들은 요구되는 패턴이 획득될 때까지 반복되고, 총합으로서 획득된 또는 임의의 경우 각 층의 물리적 특성 및 화학적 특성의 중첩으로서 획득된 요구되는 패턴의 화학적 특성 및 물리적 특성은 예를 들어 전류의 레벨에 따라 요구되는 전도율을 정의할 수 있는 특정 특성들을 달성한다.

또한, 각 프린트 단계에서, 예를 들어 프린트된 층의 두께, 균질성, 명확성(definition) 또는 품질에 대한 요구되는 결과를 획득할 수 있게 하는 구성 파라미터들을 이용하여 프린트 헤드(102)가 조절된다. 각 프린트 단계에서 프린트 헤드(102)를 구성하는데 이용되는 조절 파라미터들은 예를 들어 프린트 헤드(102)의 블레이드(미도시)의 압력에 관한 파라미터들 또는 프린트될 특정 유형의 프린트 재료에 관한 파라미터들을 포함할 수 있다.

이러한 방법은 복수의 정렬 단계들을 포함하고, 상기 복수의 정렬 단계 각각은 대응되는 프린트 단계의 상류에 각각 제공된다. 정렬 단계들 각각에서, 정렬 액츄에이터들(105)에 의해, 작업 중인 기판(150) 및 프린트 헤드(102)는 요구되는 위치에, 예를 들어 기판(150)의 표면의 미리 결정된 위치에 또는 이전에 프린트된 층 위에, 대응되는 층을 프린트하도록 가역적으로 정렬된다.

이러한 방법은 이후 상세하게 기술되는 것처럼 복수의 검출 단계들을 포함하고, 검출 단계에서는 검출 수단에 의해 기판들(150) 및 대응하는 프린트 단계들에 관한 데이터가 획득된다.

이러한 경우, 이러한 방법은 작업 중인 기판(150) 상에 층을 프린트(60)하기 전에 획득 단계를 제공하고, 여기서는 프린트 헤드(102)에 대응하여 위치되는 이미지 센서 또는 카메라(120)에 의해서, 기판(150) 또는 제공된 프린트 영역(214)에 대응하는 상기 기판의 특정 부분의 이미지가 적어도 획득된다. 이러한 이미지는 획득 라인들(35)에 의해 적절한 포맷으로 시스템 제어기 또는 제어 유닛(101)으로 송신된다.

이러한 방법은 프린트 동안 프린트 헤드(102)의 동작을 기술하는 일련의 파라미터들, 예를 들어 주변 압력 또는 온도, 프린트 헤드(102)의 특정 컴포넌트들 상에 가해지는 압력 또는 힘, 존재한다면 공압식 시스템의 조건들 등을 획득하기 위해 제공한다.

예를 들어 공지된 유형의 힘 센서가 스크린 프린트 블레이드를 이동시키는 액츄에이터에 부착된다. 힘 센서는 시스템 제어기(101)에 연결되어, 매 프린트 단계 동안에 액츄에이터에 의해 수행되는 실제 힘을 검출하고, 이후 단계에서 상기 액츄에이터를 구동시키기 위해 시스템 제어기 자체에 의해 설정된 액츄에이션 힘과 상기 실제 힘을 비교할 수 있다. 다른 예에서, 하나 이상의 압력 센서들은 공압식 회로 또는 시스템의 상이한 위치에 배치되어, 공압식 시스템의 상이한 포인트들에서의 실제 압력을 검출하고 시스템 제어기(101)에 의해 설정된 동작 압력과 상기 실제 압력을 연속하여 비교한다.

이러한 방법은 또한 작업 중인 기판(150) 상으로 대응하는 층의 프린트(62) 이후에 획득 단계를 제공하고, 획득 단계에서는 이미지 센서 또는 카메라(120)에 의해 기판(150) 또는 제공된 프린트 영역(214) 및 실제 프린트 영역(218)에 대응되는 기판의 특정 부분의 이미지가 적어도 획득된다. 이러한 이미지는 적절한 포맷으로, 예를 들어 이전에 획득된 이미지와 부합하는 포맷으로, 제어 유닛(101)에 송신된다.

이러한 방법은 복수의 저장 및 비교 단계들을 포함하고, 이러한 단계들에서는 각 검출 단계에서 획득되고 시스템 제어기 또는 제어 유닛(101)에 송신된 데이터가 메모리(128)에 연속하여 저장되어 데이터베이스를 생성한다. 또한, 처리 서브-유닛(25)에 의해서, 작업 중인 기판(150)에 관한 데이터는 작업 중이거나 이전에 작업된 기판들과 관련된 데이터로서 이미 메모리(128)에 저장된 데이터와 연속하여 비교된다.

처리 서브-유닛(25)에서 발견되는 소프트웨어는 메모리(128)에 이미 저장된 데이터와 수신된 데이터를 비교하는데 이용되어, 에러들 또는 불일치들의 검출을 가능하게 하고, 작업 중인 기판들 및 또한 아직 처리되어야 할 기판들 둘 다에 대한 가능한 수정 동작들을 논리적으로 수행하게 한다. 실제로, 메모리(128)에 저장된 데이터와 연속하여 검출된 데이터 간의 연속적인 비교에 따라, 시스템 제어기(101)는 액츄에이션 라인들(37)에 의해 정렬 액츄에이터들(105)에게 명령함으로써, 프린트 헤드(102)와 작업 중인 기판(150) 간의 가역적인 정렬을 수정하게 하여, 검출된 에러들 또는 불일치들을 보상하고, 프린트 헤드(102)의 기능 파라미터들을 교정하게 하여, 요구되는 작업과 획득된 작업 간의 불일치들을 수정한다.

그러므로, 제어 유닛(101)은 각 대응 단계에서 기판들의 위치설정 및/또는 재료 층들의 프린트를 감시 및 명령하며, 이에 따라 피드백에서 작업 중인 기판들에 영향을 주며 또는 피드포워드에서 이후 작업하게 될 기판들에 영향을 준다.

그러므로, 데이터의 연속적인 획득, 데이터의 저장 및 이전에 획득된 데이터와의 연속적인 비교에 의해 광범위한 기록들을 저장하는 데이터베이스를 생성할 수 있게 된다. 이러한 방식으로, 이전에 처리된 기판들(150)에 대한 저장된 데이터를 이용한 분석은 공정의 정확도를 점점더 개선시키기 위해 이용될 수 있고, 이에 의해 그 자신의 동작 경험으로부터 정보의 세트를 획득할 수 있게 되고 프린트 품질을 끊임없이 개선할 수 있게 된다.

예를 들어, 프린트 층의 예상되는 위치 및 실제로 검출된 위치가 비교되고, 그 차이는 이후 프린트의 위치를 수정하는데 이용된다. 이러한 공정은 매 사이클에 적용되고, 따라서 프린트로부터 프린트로 개선되는 프린트 정확도를 획득하게 되고, 오퍼레이터의 개입 없이, 가능한 드리프트(drift)들, 예를 들어 프린트 헤드(102)를 구성하는 하나 이상의 컴포넌트들의 열화 또는 기판(150) 및/또는 기판(150)의 지지 평면의 열 팽창에 기인하는 드리프트들에 적응하게 된다.

다른 예에서, 프린트 헤드(102)에서 실크 스크린 프린트 공정의 블레이드(미도시) 상에 설정된 압력은 블레이드 자체의 네트 접촉 컴포넌트에 통합된 하나 이상의 센서들에 의해 검출된 압력과 연속하여 비교된다. 설정된 값과 검출된 값 간의 차이가 저장되어 프린트 헤드(102)에서 블레이드의 이동을 제어하는데 이용되는 액츄에이터(들)에 의해 전달되는 힘을 보상하도록 이용된다

다른 예에서, 실크 스크린 프린트 유닛에 의해 프린트된 패턴의 특성들은 상이한 파라미터들, 예를 들어 특정 유형의 실크 스크린 프린트 페이스트, 예를 들어 도전성 또는 유전체 또는 도펀트 페이스트 또는 잉크, 및 예를 들어 그 구성 재료에 대해 이용된 특정 네트 또는 프린트가 수행된 프린트 사이클들의 수에 의존할 수 있다.

그러므로, 본 발명에 따른 방법에 의해, 장치(80) 및/또는 상기 장치의 특정 부분들 중 몇몇 부분들, 예를 들어 소모품 컴포넌트들, 예를 들어 실크 스크린 프린트 네트가 받게 되는 동작 사이클들의 수에 따라, 상이한 네트들이 상이한 방식들로 노화(특정 재료에 대해서 탄성적으로 변화)하기 때문에 네트의 유형에 따라 및/또는 이용되는 실크 스크린 프린트 페이스트에 따라 프린트 파라미터들을 동적으로 구성하는 것이 가능하다.

그러므로, 가역적으로 그리고 바로 첫 번째 프린트로부터 실질적으로 자동적으로, 예를 들어 기판들의 새로운 배치(batch)에 대하여, 프린트 헤드(102)를 작업 중인 기판(150)과 정렬시켜, 정렬 액츄에이터들(105) 및 또한 프린트 헤드(102) 양자 모두 및/또는 다른 컴포넌트들 또는 장비의 최초 셋업 및/또는 설정의 가능한 수동 조작들을 방지하거나 적어도 최소화시키고, 원치 않는 연장된 기계의 다운타임들을 방지하는 것이 가능하다. 이는 이전의 작업 사이클들에 이미 저장되거나 또는 배치 파일로부터 사전 로딩된 데이터를 이용하는 것을 가능하게 한다.

이러한 방법은 온도 또는 습도(64) 또는 다른 주변 파라미터들을 검출하기 위하여 실질적으로 연속적인 복수의 검출 단계들을 제공한다. 실제로, 장치(80)는 적어도 프린트 헤드(102) 근처에 배치된 온도 및/또는 습도 센서들(32)의 그룹을 제공한다. 이러한 온도 및/또는 습도 센서들(32)의 그룹은 예를 들어 전체 산업용 범위에서 동작할 수 있는 디지털 유형의 통합된 습도 및 온도 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서는 종국적으로, 처리 서브-유닛(25)의 ADC(아날로그-디지털 변환기) 입력에 전기적으로 연결된 보다 단순한 전기 디바이스들, 예를 들어 PTC 또는 NTC 저항기를 포함할 수 있다.

센서들(32)의 그룹은 대응하는 검출 라인(35)에 의해 획득된 온도 및 습도 값들을 제어 유닛(101)으로 송신한다. 이러한 값들은 또한 메모리(128)에 연속하여 저장되고, 저장 및 비교 단계들에서, 데이터베이스에 이미 저장되어 있는 데이터와 비교된다. 이에 의해, 적절한 수정 동작들 또는 보상을 피드백으로 그리고 피드포워드에서 실행함으로써, 주요한 불일치들을 검출할 수 있게 되고 따라서 열 드리프트의 가능한 현상을 검출 및/또는 예상할 수 있게 된다. 저장된 데이터 및 실제로 검출된 데이터와의 비교에 관하여, 시스템 제어기(101) 내의 소프트웨어에 의해 로직이 제공되고/되거나 시스템 제어기(101)에 정보가 제공된 이후에 적절한 수정 동작들이 수행되어, 처리 단계들 동안 수집된 실제 데이터에 대해 상이한 수정 동작들을 구현하게 된다.

데이터 설정 단계들(66), 예를 들어 미리 결정된 배치 파일들에 저장된 특정 작업 시퀀스들의 저장 또는 자동 동적 교정 단계들(68) 또는 필요하다면 예를 들어 오퍼레이터에 의해 필요할 때 수행되고 저장된 이전 경험에 따라 특정 요구가 있을 때마다 실행되도록 메모리(128)에 저장된 수동 동적 교정 단계들을 제공하는 것도 본 발명의 사상 내에 속하게 된다.

실크 스크린 프린트 기계의 특정한 경우에서, 검출 단계들이 프린트 헤드(102)의 네트의 가능한 드리프트들, 및/또는 프린트 이전 및 이후에 예를 들어 이미지 센서들(220)에 의한 직접적 검출에 의해 이루어지거나 또는 심지어 온도 및/또는 습도 센서들(32)의 그룹에 의해 검출되는 주변 온도 및/또는 습도와 같은 주변 파라미터들의 간접적 검출에 의해 이루어지는 기계적 드리프트들(72)의 검출을 포함하는 것을 제공하는 것도 본 발명의 사상 내에 속한다. 예를 들어, 네트의 구성 재료의 온도/습도 변화 곡선을 알게 됨으로써, 기계적 드리프트들을 예상하는 것이 가능하여, 네트의 액츄에이터들의 전달된 힘을 조절하여 이러한 드리프트들을 보상할 수 있게 된다.

검출 단계들이 예를 들어 이미지 센서들(220) 또는 다른 유형의 검출, 예를 들어 RFID에 의해 작업 중인 기판(150)의 유형의 직접적 또는 간접적 검출을 또한 포함하는 것을 제공하는 것도 본 발명의 사상 내에 또한 속한다. 이런 식으로, 실질적으로 자동화된 방식으로, 작업 중인 기판들의 유형 및/또는 배치(batch)를 검출하는 것이 가능해지고, 이에 의해 이미 저장된 정보에 따라 프린트 헤드(102)를 거의 자동적으로 설정할 수 있게 된다. RFID 정보는 작업 중인 기판의 특정 크기 및 종류, 특정 반도체 재료인 특정한 기판 재료를 포함할 수 있다.

도 11은 다수의 기판을 프린트하는 특정한 경우에 적용되는 프린트, 검출, 저장 및 비교 단계들의 연속적인 시퀀스를 도시하는 흐름도이고, 여기서는 이례적인 에러들의 경우 또는 원하거나 허용되는 한계들을 벗어나는 경우, 기계가 정지되고 에러가 오퍼레이터에게 시그널링된다.

기판(150) 상의 트랙들(예를 들어, 핑거들 및 버스바들)의 이중 및 다중 프린트는 본 발명의 실시예들을 이용함으로써 특히 유리해진다. 실제로, 다수의 트랙들의 프린트 정확도 및 반복가능성은 본 발명에 따른 제어 방법을 이용하여 성취될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 기판(150)의 표면(251) 상에 원하는 패턴(230)으로 형성되는 고도로 도핑된 영역들(241) 위에 예를 들어 금속 콘택들을 형성하는 것을 포함하는 태양 전지 형성 공정을 제공한다.

본 발명의 실시예들은 고도로 도핑된 영역들(241)을 결정하도록 도펀트 페이스트가 프린트되고, 넓은 핑거들(260)을 정의하는 넓은 금속 라인이 고도로 도핑된 영역들(241) 상에 프린트되며, 좁은 핑거들(260a)을 정의하는 좁은 금속 라인이 넓은 금속 라인 상에 프린트되고(도 13a 및 13b), 그 후 버스바들(261)이 프린트(도 12)되는 것을 제공한다.

도 12는 고도로 도핑된 영역(241) 및 그 위에 형성된 패터닝된 금속 콘택 구조(242), 예를 들어 핑거들(260) 및 버스바들(261)을 갖는 기판(150)의 표면(251)에 대한 평면도이다.

도 13a는 도 12에 도시된 단면 라인(13-13)에 의해 생성된 측 단면도이고, 고도로 도핑된 영역(241) 상에 증착된 넓은 금속 핑거(260)를 갖는 표면(251)의 일부를 도시한다.

도 13b는 추가적인 실시예에 대한 측 단면도이고 넓은 금속 핑거(260) 상에 배치된 좁은 금속 핑거(260a)를 갖는 표면(251)의 일부를 도시한다.

핑거들(260, 260a) 및 버스바들(261)과 같은 금속 콘택 구조는 고도로 도핑된 영역들(241) 상에 형성되어, 고 품질의 전기적 연결이 이러한 2개의 영역들 간에 형성될 수 있다. 저 저항의 안정된 콘택들은 태양 전지의 성능에 있어서 중요하다. 고도로 도핑된 영역들(241)은 일반적으로 약 0.1 원자 % 이하의 도펀트 원자들이 그 내부에 배치된 기판(150) 재료의 일부를 포함한다. 패터닝된 유형의 고도로 도핑된 영역들(241)은 기존 리소그래피 및 이온 주입 기술들, 또는 기술 분야에 공지되어 있는 기존 유전체 마스킹 및 고온 로(furnace) 확산 기술들에 의해 형성될 수 있다.

본 발명의 분야 및 범위를 벗어남이 없이, 본원에서 기술된 프린트 방법 및 제어 장치들에 대해 부분들 및/또는 단계들의 수정들 및/또는 부가들이 이루어질 수 있음이 명백하다.

예를 들어, 프린트 헤드(102)에 연결된 미리 결정된 동작 파라미터들, 예를 들어 네트의 탄성 또는 다른 유동학적(rheological) 특성들, 프린트 단계에서 증착되려 하는 재료의 실제 밀도를 검출하는 것도 본 발명의 사상 내에 속한다.

본 발명이 몇몇 특정 예들을 참조하여 기술되었지만, 통상의 기술자는 명백히 청구항들에 제시된 특성들 및 청구항들에 의해 정의되는 보호 범위 내에 속하는 모든 특성들을 갖는, 전자 디바이스들을 프린트하기 위한 프린트 방법 및 관련 제어 장치의 많은 다른 균등한 형태들을 달성할 수 있을 것이다.

Claims

프린트 지지체(150) 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들(11, 12, 14, 16, 18, 18a, 22, 26, 28, 29, 241, 260, 260a, 261)을 프린트하는 프린트 방법으로서,
상기 프린트 방법은 2개 이상의 프린트 단계들을 포함하고, 각각의 상기 프린트 단계에서는 프린트 수단(102)에 의해 재료 층이 미리 결정된 프린트 프로파일(230)에 따라 상기 프린트 지지체(150) 상에 증착되고, 첫 번째 프린트 단계 이후의 각각의 상기 프린트 단계에서는, 선행하는 프린트 단계에서 프린트된 상기 재료 층 위에 적어도 부분적으로 재료 층 각각이 증착되어, 프린트된 각각의 재료 층은 적어도 이전에 프린트된 영역에 대하여 접촉 영역을 달성하도록 적어도 하부의 재료 층에 대하여 미리 결정된 프로파일(230)을 갖고,
상기 방법은 정렬 단계들을 포함하며, 각각의 상기 정렬 단계는 대응하는 프린트 단계의 상류에 제공되고, 각각의 상기 정렬 단계에서는 직접적으로 또는 간접적으로 정렬 수단(105)에 의해서, 상기 프린트 지지체(150) 및 상기 프린트 수단(102)이 필요한 위치에, 대응하는 재료 층을 프린트하도록 가역적으로 정렬되고,
상기 방법은 복수의 검출 단계들을 포함하며, 각각의 상기 검출 단계는 대응하는 정렬 단계와 조율(coordinate)되고, 각각의 상기 검출 단계에서는 검출 수단(120, 200)에 의해서, 작업 중인 상기 기판들(150) 및 관련된 상기 프린트 단계들에 관한 정보가 획득되고, 상기 검출 단계에서 검출된 상기 정보가 상기 정렬 단계에서의 상기 정렬 수단(105)에 명령을 내리는데 이용되어, 상기 프린트 수단(102)과 작업 중인 상기 기판(150) 사이에 상기 가역적인 정렬을 수정(correct)하도록 함으로써, 검출된 에러들 또는 불일치(discrepancy)들을 보상하여 상기 프린트 수단(102)의 기능 파라미터들을 교정(calibrate)하고 필요한 작업과 획득된 것 간의 불일치 들을 수정하도록 하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제1항에 있어서,
절삭(incision) 재료(28)가 상기 프린트 지지체(150) 및/또는 이의 커버 층 및/또는 이미 프린트된 재료 층 중 적어도 일부를 침식시킬 수 있도록 전달되어, 재료 층의 증착 시팅(seating)(29, 241)을 형성하는 적어도 프린트 단계를 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
2개 이상의 프린트 단계들 사이에서 상기 기판들(150)의 다른 작업 단계들이 수행되고, 상기 다른 작업 단계들은: 가스 상태의 도핑 재료들(28)의 확산 단계들, 화학적 어택 단계들, 제어 및 감시 단계들, 체크 단계들 중 하나의 단계 및/또는 다른 단계를 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제2항 또는 제3항에 있어서,
대응하는 재료 층을 프린트하기 전에 가능한 잔여 불순물들을 제거하기 위해서, 상기 프린트 지지체(150) 및/또는 상기 증착 시팅/시팅들을 세정하는 단계를 적어도 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 적어도 작업 사이클을 포함하고, 상기 작업 사이클은 적어도:
- 정렬 수단(105)에 의해 상기 프린트 지지체(150) 및 상기 프린트 수단(102)이 가역적으로 정렬되는 정렬 단계;
- 상기 프린트 수단(102)에 의해서, 상기 프린트 트랙들(11, 12, 14, 16, 18, 18a, 22, 26, 28, 29, 241, 260, 260a, 261)의 결정된 프린트 패턴(230)에 따라 적어도 재료 층이 프린트 지지체(150) 상에 증착되는 프린트 단계;
- 적어도 상기 프린트 지지체(150)에 관한 데이터가 획득되는 검출 단계;
- 적어도, 저장 수단(128)에 의해, 상기 검출 단계에서 획득된 상기 데이터가 데이터베이스에 저장되는 저장 단계; 및
- 적어도, 각각의 정렬 단계 및/또는 프린트 단계에서 수정 동작들을 수행하기 위해서, 처리 수단(101)에 의해, 상기 데이터베이스에 저장된 데이터가 적어도 이전 작업 사이클의 저장 단계에 저장된 데이터와 비교되는 비교 단계
를 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제5항에 있어서,
상기 수정 동작들은 피드백으로 수행되어, 작업 중인 프린트 지지체들(150)에 영향을 주는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 수정 동작들은 피드포워드로 수행되어, 작업하게 될 프린트 지지체들(150)에 영향을 주는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터는 재료 층이 프린트되기 이전 그리고 프린트된 이후에 상기 프린트 지지체(150)의 위치설정을 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터는 하나 이상의 가능한 이전의 층들 및/또는 미리 결정된 기준 위치들에 대한 프린트된 재료 층의 정렬 및/또는 위치를 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터는 대응하는 프린트 평면에 대한 상기 프린트 지지체(150)의 정렬을 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터는 상기 프린트 수단(102) 및/또는 상기 프린트 단계들에 관여되는 모든 컴포넌트들의 위치설정에 관한 가능한 기계적 및/또는 열 편차(deviation)들 또는 드리프트들을 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터는 상기 프린트 단계들 동안 검출된 동작 파라미터들을 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제12항에 있어서,
상기 검출된 동작 파라미터들은 상기 프린트 단계들에 관여되는 컴포넌트들 중 적어도 일부의 온도를 적어도 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 동작 파라미터들은 상기 프린트 단계들에 관여되는 컴포넌트들 중 적어도 일부 컴포넌트의 기계적 및 공압식 작업 압력을 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터는 상기 프린트 수단(102) 및/또는 소모품 컴포넌트들을 포함하는, 상기 프린트 수단(102)의 부분들 중 일부가 받게 되는 동작 사이클들의 수를 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터는 상기 프린트 수단(102) 및 상기 프린트 지지체들(150)의 가역적인 위치설정, 및/또는 증착된 층들의 위치설정을 결정할 수 있는 검출 수단(120, 200)에 의해 획득되는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터는 상기 프린트 지지체들(150)이 작업 중인 동안 상기 프린트 지지체들(150) 및/또는 주변 환경의 온도 및/또는 습도를 획득하기 위한 온도 및/또는 습도 검출 수단(120, 200)에 의해 획득되는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터는 상기 프린트 수단(102) 및/또는 상기 정렬 단계 및/또는 프린트 단계에 관여되는 컴포넌트들과 연관된 압력, 힘 또는 위치 검출 수단(120, 200)에 의해 획득되는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정보는 상기 프린트 지지체들(150)의 유형 및/또는 배치(batch)를 검출하기 위한 수단(120, 200)에 의해 획득되는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 프린트하는 프린트 방법.
프린트 지지체(150) 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들(11, 12, 14, 16, 18, 18a, 22, 26, 28, 29, 241, 260, 260a, 261)을 증착하기 위한 제어 장치로서,
상기 제어 장치는 상기 프린트 지지체(150) 상에 적어도 재료 층을 증착할 수 있는 프린트 수단(102), 및 필요한 위치에 상기 하나 이상의 층들의 프린트를 가능하게 하도록 상기 프린트 수단(102)과 상기 프린트 지지체(150)를 가역적으로 정렬할 수 있는 정렬 수단(105)을 포함하고,
상기 제어 장치는 상기 정렬 수단(105)과 조율되어 작업 중인 상기 기판들(150) 및 관련된 프린트 단계들에 관한 정보를 획득할 수 있는 검출 수단(120, 200)을 포함하여, 상기 정렬 수단(105)에 명령을 내려 상기 프린트 수단(102)과 작업 중인 상기 기판(150) 사이에 가역적인 정렬을 수정하도록 함으로써, 검출된 에러들 또는 불일치들을 보상하여 상기 프린트 수단(102)의 기능 파라미터들을 교정하고 필요한 작업과 획득된 것 간의 불일치 들을 수정하도록 하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 제어 장치.
제20항에 있어서,
상기 장치는, 상기 정렬 수단(105) 및/또는 상기 프린트 수단(102) 및/또는 프린트에 관여되는 다른 컴포넌트들에 대해 수정 동작들을 수행하도록, 획득된 데이터를 데이터베이스에 저장할 수 있는 저장 수단(128) 및 상기 저장된 데이터와 상기 획득된 데이터를 비교할 수 있는 처리 수단(101)을 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 제어 장치.
제20항 또는 제21항에 있어서,
상기 저장 수단(128)은 층이 프린트되기 이전 그리고 프린트된 이후에 상기 프린트 지지체(150)의 위치설정을 저장할 수 있는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 제어 장치.
제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저장 수단(128)은 하나 이상의 가능한 이전의 층들 및/또는 미리 결정된 기준 위치들에 대한 프린트된 층의 정렬 및/또는 위치를 저장할 수 있는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 제어 장치.
제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저장 수단은 대응하는 프린트 평면에 대한 상기 프린트 지지체(150)의 정렬을 저장할 수 있는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 제어 장치.
제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저장 수단(128)은 상기 프린트 수단(102) 및/또는 상기 프린트에 관여되는 모든 컴포넌트들의 위치설정에 관한 가능한 기계적 및/또는 열 편차들 또는 드리프트들을 저장할 수 있는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 제어 장치.
제20항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저장 수단(128)은 상기 프린트 동안 검출된 동작 파라미터들을 저장할 수 있는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 제어 장치.
제26항에 있어서,
상기 검출된 동작 파라미터들은 상기 프린트에 관여되는 컴포넌트들 중 적어도 일부 컴포넌트의 온도를 적어도 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 제어 장치.
제26항 또는 제27항에 있어서,
상기 검출된 동작 파라미터들은 상기 프린트에 관여되는 컴포넌트들 중 적어도 일부의 기계적 및 공압식 작업 압력을 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 제어 장치.
제20항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저장 수단(128)은 상기 프린트 수단(102) 및/또는 소모품 컴포넌트들을 포함하는, 상기 프린트 수단(102)의 부분들 중 일부가 받게 되는 동작 사이클들의 수를 저장할 수 있는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 제어 장치.
제20항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프린트 수단(102) 및 상기 프린트 지지체들(150)의 가역적인 위치설정 및/또는 증착된 층들의 위치설정을 결정할 수 있는 검출 수단(120, 200)을 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 제어 장치.
제20항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프린트 지지체들(150)이 작업 중인 동안 상기 프린트 지지체들(150) 및/또는 주변 환경의 온도 및/또는 습도를 획득할 수 있는 온도 및/또는 습도 검출 수단(120, 200)을 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 제어 장치.
제20항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프린트 수단(102) 및/또는 상기 프린트 및/또는 정렬 수단(105)에 관여되는 컴포넌트들과 연관된 압력, 힘 또는 위치 검출 수단(120, 200)을 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 제어 장치.
제20항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
작업 중인 상기 프린트 지지체들(150)의 유형 및/또는 배치(batch)를 검출하기 위한 수단(120, 200)을 포함하는,
프린트 지지체 또는 기판 상에 하나 이상의 프린트 트랙들을 증착하기 위한 제어 장치.