TW201401546A - 基板之加工裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之基板之加工裝置可準確地追隨基板之表面之撓曲，並抑制加工不良。該加工裝置係用以加工基板之表面之裝置，且具備載置基板之載台1、頭部3、馬達18、感測器19、及控制部24。頭部3具有可相對於載台1沿水平方向相對移動之基座16、及於前端安裝有加工用工具2且被基座16升降自如地支承之保持具17。馬達18使保持具17相對於基座16升降。感測器19檢測基板表面之高度位置。控制部24根據感測器19之檢測結果而控制馬達18驅動機構，從而控制保持具17之高度位置。

Description

基板之加工裝置
本發明係關於一種基板之加工裝置，尤其關於一種用以於太陽電池基板之薄膜形成槽之加工裝置。
太陽電池基板係例如藉由如專利文獻1所示之方法而製造。於該專利文獻1所記載之製造方法中，於玻璃等基板上形成由Mo膜組成之下部電極膜，其後，藉由於下部電極膜形成槽而將其分割為短條狀。其次，於下部電極膜上形成CIGS膜等包含黃銅礦構造化合物半導體膜之化合物半導體膜。然後，該等半導體膜之一部分係藉由槽加工而呈條紋狀地除去且分割為短條狀，並以覆蓋該等之方式形成上部電極膜。最後，上部電極膜之一部分係藉由槽加工而呈條紋狀地剝離且分割為短條狀。
作為如上之步驟中之槽加工技術之一，使用有藉由金剛石等機械工具而除去薄膜之一部分之機械劃線法。於該機械劃線法中，為了可進行穩定之寬度之槽加工，而提出有如專利文獻2所示之方法。於該專利文獻2所示之方法中，使用有具備調整加工負荷之加工負荷調整機構之槽加工工具及剝離工具。
又，於專利文獻3中，亦提供一種設置有沿槽形成方向搖動自如之鐘擺搖動體，而可於往返移動時形成槽之裝置。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本實開昭63-16439號公報
[專利文獻2]日本特開2002-033498號公報
[專利文獻3]日本特開2010-245255號公報
於先前之槽加工裝置中，工具係藉由氣缸而按壓於太陽電池基板。而且，於太陽電池基板之表面撓曲之情形時，藉由使氣缸之活塞桿上下移動而使工具追隨基板表面。
此處，於在太陽電池基板上進行槽加工之情形時，將按壓荷重設定得較小之情形較多。而且，由於在太陽電池基板之製造中，當於玻璃基板上形成金屬膜(Mo膜)時會進行熱處理，因此玻璃表面之撓曲變大之情形較多。
於此種狀況下，若如先前裝置般僅使氣缸之活塞桿上下移動，則工具會無法充分地追隨太陽電池基板之撓曲，且工具之按壓力之變動會變大。如此一來，存在成為加工殘留或對基板造成損傷之原因而產生加工不良之情形。
本發明之課題在於獲得一種可準確地追隨基板之表面之撓曲，且可抑制加工不良的加工裝置。
本發明之第1方面之基板之加工裝置係用以加工基板之表面之裝置，且具備載置基板之載台、頭部、驅動機構、感測器、及控制部。頭部具有可相對於載台沿水平方向相對移動之基座、及於前端安裝有加工用工具且被基座升降自如地支承之保持具。驅動機構使保持具相對於基座升降。感測器檢測基板表面之高度位置。控制部根據感測器之檢測結果控制驅動機構，從而控制保持具之高度位置。
此處，基板之表面之高度係藉由感測器而檢測，且與該檢測結果相應地相對於基座沿上下方向移動控制安裝工具之保持具。
因此，工具可沿上下方向移動之範圍與先前裝置相比變大，從而使工具之相對於基板之表面之追隨性提高。藉此，使工具之按壓力之變動變小，從而可抑制加工殘留或對基板之損傷等加工不良。
本發明之第2方面之基板之加工裝置係如第1方面之裝置，其中保持具包含保持具本體、工具安裝部、及按壓手段。工具安裝部係相對於保持具本體升降自如地支承，且於下端部安裝工具。按壓手段係用以將工具安裝部對載台上之基板按壓。
本發明之第3方面之基板之加工裝置係如第2方面之裝置，其中按壓手段係活塞桿之前端連結於工具安裝部之氣缸。
本發明之第4方面之基板之加工裝置係如第1方面至第3方面中任一項之裝置，其中感測器對基板之表面照射雷射光而檢測基板之表面之高度位置。
本發明之第5方面之基板之加工裝置係如自第1方面至第4方面中任一項之裝置，其中感測器係安裝於基座。而且，控制部接收來自感測器之檢測結果，並根據感測器與基板表面之間之距離之變化量而控制驅動機構。
本發明之第6方面之基板之加工裝置係如第2方面至第4方面中任一項之裝置，其中感測器係安裝於保持具本體。而且，控制部接收來自感測器之檢測結果，並以使感測器與基板表面之間之距離始終固定之方式控制驅動機構。
於如上之本發明中，即便於基板之表面之撓曲較大之情形時，亦可使工具精度良好地追隨該撓曲，從而可抑制加工不良。
1‧‧‧載台
2‧‧‧工具
3、30‧‧‧頭部
16、32‧‧‧基座
17、33‧‧‧保持具
18、34‧‧‧馬達
19、38‧‧‧感測器
21、35‧‧‧保持具本體
22、36‧‧‧工具安裝部
23、37‧‧‧氣缸
24、40‧‧‧控制部
圖1係採用本發明之一實施形態之加工裝置之外觀立體圖。
圖2係本發明之第1實施形態之頭部之示意圖。
圖3係本發明之第2實施形態之頭部之示意圖。
-第1實施形態-
將採用本發明之第1實施形態之基板加工裝置之外觀立體圖示於圖1。
[槽加工裝置之整體構成]
該裝置包含載置太陽電池基板(以下僅記為「基板」)W之載台1、安裝槽形成用工具2之頭部3、2個相機4及2個監視器5。
載台1於水平面內可沿圖1之Y方向移動。又，載台1於水平面內能夠以任意之角度旋轉。再者，於圖1中，表示頭部3之概略之外觀，關於頭部3將於下文敍述。
頭部3係藉由移動支承機構6而可於載台1之上方沿X、Y方向移動。再者，如圖1所示，X方向係於水平面內與Y方向正交之方向。移動支承機構6具有1對支承柱7a、7b、跨及1對支承柱7a、7b間而設置之導桿8、及驅動形成於導桿8之導軌9之馬達10。各頭部3可沿導軌9如上述般在X方向上移動。
2個相機4係分別固定於台座12。各台座12可沿設置於支承台13之沿X方向延伸之導軌14移動。2個相機4可進行上下移動，藉由各相機4拍攝之圖像係顯示於對應之監視器5中。
[頭部]
於圖2中示意性地表示頭部3及其控制塊。圖2(a)係前視圖，圖2(b)係側視圖。
頭部3具有基座16及保持具17。又，於頭部3中設置有用以驅動保持具17之馬達18及感測器19。
基座16可沿圖1所示之導桿8之導軌9在X方向上移動。
保持具17係藉由馬達18而沿上下方向地驅動，並經由未圖示之軌道而相對於基座16沿上下方向滑動自如地支承。該保持具17具有保持具本體21、工具安裝部22、及氣缸23。
工具安裝部22係相對於保持具本體21而升降自如地支承。氣缸23係固定於保持具本體21，且活塞桿之下端係連結於工具安裝部22。藉由該氣缸23而將安裝於工具安裝部22之工具2向下方(基板)按壓。於工具安裝部22之下部拆卸自如地安裝有工具2。
感測器19檢測載置於載台1上之基板之表面之高度，且固定於基座16。該感測器19對基板之表面照射雷射光，從而測定感測器19與基板之間之距離。
於該裝置中設置有控制部24。控制部24接收來自感測器19之檢測信號，從而控制馬達18。具體而言，控制部24使保持具17與感測器19和基板之間之距離之變化量相應地上下移動。即，於基板之表面較正規之位置向上方撓曲之情形時，上述距離與撓曲量相應地變短。因此，控制部24以變短之距離之量驅動馬達18而使保持具17向上方移動。
[槽加工動作]
於使用如上之裝置對太陽電池基板進行槽加工之情形時，藉由移動機構6而使頭部3移動並且使載台1移動，使用相機4及監視器5而使工具2 位於劃線預定線上。
於進行如上之位置對準後，驅動氣缸23而使保持具17下降，使工具2之前端接觸薄膜。此時之工具2之相對於薄膜之加壓力係藉由供給至氣缸23之氣壓而調整。
其次，驅動馬達10使頭部3沿劃線預定線掃描。此時，檢測基板之表面之高度(與感測器19之間之距離)，該檢測結果係輸入至控制部24。如上所述，控制部24根據基板表面之高度而驅動控制馬達18，使保持具17即工具2沿上下方向移動。因此，可使工具2之相對於薄膜之加壓力始終維持於適當之壓力。
[特徵]
由於根據基板表面之高度位置而沿上下方向移動控制具有工具安裝部22及氣缸23之保持具17，因此與如先前裝置般在氣缸23之動作範圍內使工具2沿上下方向移動之情形相比，工具2之相對於基板表面之追隨性提高。即，即便於基板之撓曲較大之情形時，亦可使工具2精度良好地追隨基板表面。因此，可使加工殘留較少，又，可抑制對構成太陽電池基板之玻璃基板之損傷。
-第2實施形態-
於圖3中示意性地表示本發明之第2實施形態。圖3(a)係槽加工裝置之頭部及其控制塊之前視圖，圖3(b)係側視圖。再者，頭部以外之部分與第1實施形態所示之構成相同。
與第1實施形態同樣地，頭部30具有可沿X方向移動之基座32與保持具33。又，於頭部30中設置有用以沿上下方向驅動保持具33之馬達34。
保持具33具有保持具本體35、相對於保持具本體35升降自如地支承之工具安裝部36、固定於保持具本體35之氣缸37、及感測器38。氣缸37之活塞桿之下端係連結於工具安裝部36。又，於工具安裝部36之下部拆卸自如地安裝有工具2。
感測器38檢測載置於載台1上之基板之表面之高度，且固定於保持具本體35。該感測器38與第1實施形態同樣地對基板之表面照射雷射光，從而測定感測器38與基板之間之距離。
於該第2實施形態中，設置有控制部40。控制部40接收來自感測器38之檢測信號，而控制馬達34。具體而言，控制部40以使感測器38與基板之間之距離始終固定之方式控制馬達34而使保持具33上下移動。
[槽加工動作]
關於槽加工動作與第1實施形態相同。此處，保持具33之驅動控制與第1實施形態不同。即，於驅動馬達10而使頭部3沿劃線預定線掃描時，檢測基板之表面之高度(與感測器38之間之距離)，並將該檢測結果輸入至控制部40。如上所述，控制部40根據基板表面之高度，以使感測器38與基板表面之間之距離始終固定之方式驅動控制馬達34，從而使保持具33即工具2沿上下方向移動。因此，可將工具2之相對於薄膜之加壓力維持於適當之壓力。
[特徵]
除第1實施形態之特徵以外，由於感測器38與保持具33共同追隨基板表面而沿上下方向移動，因此可藉由感測器38測定之基板表面之高度範圍擴大。因此，與感測器之可測定範圍無關地使對基板表面之可追隨範圍擴 大。即，於第1實施形態中，需要以使基板表面之高度不會自感測器之測定範圍偏離之方式，根據基板之厚度或厚度方向之變形而交換可測定範圍不同之感測器，或調整感測器之安裝位置(高度)，但於第2實施形態中，由於感測器之高度追隨基板之表面而變化，因此無需進行此種感測器之安裝位置之調整。
又，可無需進行伴隨感測器之交換或安裝位置之調整的零點調整作業。
[其他實施形態]
本發明並不限定於如上之實施形態，可不脫離本發明之範圍地進行各種變形或修正。
1‧‧‧載台
2‧‧‧工具
3‧‧‧頭部
4‧‧‧相機
5‧‧‧監視器
6‧‧‧移動支承機構
7a、7b‧‧‧支承柱
8‧‧‧導桿
9、14‧‧‧導軌
10‧‧‧驅動馬達
12‧‧‧台座
13‧‧‧支承台
W‧‧‧基板

Claims (8)

  1. 一種基板之加工裝置，其係用以加工基板之表面之加工裝置，具備：載台，其載置基板；頭部，其具有可相對於該載台而沿水平方向相對移動之基座、及於前端安裝有加工用工具且被該基座升降自如地支承之保持具；驅動機構，其使該保持具相對於該基座升降；感測器，其檢測該基板表面之高度位置；及控制部，其根據該感測器之檢測結果而控制該驅動機構，從而控制該保持具之高度位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板之加工裝置，其中，該保持具具有：保持具本體；工具安裝部，其相對於該保持具本體而升降自如地被支承，且於下端部安裝該工具；及按壓手段，其用以將該工具安裝部對該載台上之基板按壓。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板之加工裝置，其中，該按壓手段係活塞桿之前端連結於該工具安裝部之氣缸。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板之加工裝置，其中，該感測器對該基板之表面照射雷射光而測定該基板之表面之高度位置。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板之加工裝置，其中，該感測器係安裝於該基座；該控制部接收來自該感測器之檢測結果，並根據該感測器與該基板表面之間之距離之變化量而控制該驅動機構。
  6. 如申請專利範圍第4項之基板之加工裝置，其中，該感測器係安裝於該基座； 該控制部接收來自該感測器之檢測結果，並根據該感測器與該基板表面之間之距離之變化量而控制該驅動機構。
  7. 如申請專利範圍第2或3項之基板之加工裝置，其中，該感測器係安裝於該保持具本體；該控制部接收來自該感測器之檢測結果，並以使該感測器與該基板表面之間之距離始終固定之方式控制該驅動機構。
  8. 如申請專利範圍第4項之基板之加工裝置，其中，該感測器係安裝於該保持具本體；該控制部接收來自該感測器之檢測結果，並以使該感測器與該基板表面之間之距離始終固定之方式控制該驅動機構。
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