TWM467170U - 用於多列傳送平坦物體的裝置 - Google Patents

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Description

用於多列傳送平坦物體的裝置
本實用新型涉及傳送平坦物體的領域。本實用新型尤其涉及在濕法化學的連續式設備中傳送例如矽晶圓的平坦物體的領域。
例如為矽襯底的平坦物體就其再加工成例如太陽能電池而言經受濕法化學的處理(刻蝕、覆層、清潔)。對此，例如從參考文獻DE 10 2007 054 089或DE 10 2007 054 091中已知濕法化學的連續式處理設備。為了實現高的產量，在這種設備的運輸路徑的起點處將多個襯底分佈在所述設備的整個寬度上，其中所述傳送路徑通常同時為處理路徑。以這種方式，與在唯一的列的情況相比、即與單列設備的情況相比，顯然處理更多的襯底。在此，不依據任何確定的系統來進行襯底的分佈。
典型地以已裝載的保持裝置(“Carrier”)或堆疊(“Stack”)的形式存在於襯底緩衝器中的襯底，借助於下面稱為移位元裝置的不同的設備，被移位元到上述處理路徑上。
對此，例如從參考文獻WO2012000663或WO2008145085中已知具有機器人手臂的移位元裝置，所述機器人手臂將襯底從承載架或堆疊中提起並且以多列的形式放置在處理路徑上。
此外，已知線形的超前路徑(Vorhaltestrecke)，所述超前路徑橫向於處理路徑的傳送方向延伸。在所述超前路徑上，首先收集相繼到達的襯底。被收集的襯底的數量相應於處理路徑的列的數量。如果超前路徑被填滿，那麼在那裏超前的襯底被同時地提供至處理路徑上。在EP 2318322中示出設置在傳送路徑上方的裝置，所述裝置此外也能夠作為自動化的超前路徑使用。
已知的解決方案的缺點為，在移位元裝置(機器人手臂或超前路徑)失效時，不再繼續將襯底供應給傳送路徑或處理路徑。這導致相應的連續式設備的生產完全地失效，直到消除移位元裝置的故障。由此導致的生產失效不僅降低有關的設備的產量，而且也可能降低整個生產線的總產量，所述整個生產線典型地包括多個相繼設置的連續式設備。
另外一個缺點是已知的移位元裝置的產量有限。如果期望例如3000個襯底/小時的較高的產量，那麼必須相應地設置更多的機器人手臂，這再次提高了成本。如果替代於此增加移位元速度，那麼這能夠導致提高大多易碎的襯底的破損率。
另外一個缺點在於，通常不可能從供給起直到從傳送路徑或處理路徑中提取對特定襯底進行跟蹤。然而，這種可跟蹤性是期望的，以便之後在製造過程中能夠追蹤或限定出現的錯誤。
本實用新型的目的是提供一種裝置，所述裝置用於沿著濕法化學的連續式處理設備的傳送路徑，例如尤其是處理路徑，同時地傳送多個襯底。其中，明顯地降低在各個列裝載時由於損壞而引起的完全失效的危險。
此外，在沒有高成本的情況下，所述裝置也應該適合於高的產量，而不增加襯底的破損危險。
最後，所述裝置應允許對各個襯底從供給起經過傳送直到提取來進行簡單跟蹤。
所述目的通過一種用於在多個彼此平行設置的列中同時地傳送襯底的裝置實現。
以下將詳細闡明本實用新型。
所述裝置用於在多個彼此平行設置的列中同時地傳送尤其如矽襯底的多個襯底，所述矽襯底例如在太陽能電池生產中是必需的。所述裝置包括用於供給襯底的多列的供給區域、用於(優選為同時地)傳送襯底的多列的傳送區域、以及用於提取由傳送區域供給的襯底的多列的提取區域。
如下確保與列一致的、即可從供給起經過本來的傳送直到提取來進行追蹤的襯底傳送。
根據本實用新型，供給區域的每個列包括用於容納多個彼此重疊設置的襯底的可豎直移動的設備以及用於對所述襯底進行拆堆的機構。因此，所述襯底以鬆散的組合體(“襯底組合體”)存在。所述組合體安放在用於容納的 設備中，同時通過用於拆堆的機構將各個襯底從所述組合體中分開。
此外，根據本實用新型，提取區域的每個列也包括用於容納多個彼此重疊設置的襯底的可豎直移動的設備以及用於對所述襯底進行堆疊的機構。
所提出的結構具有一系列的優點。
因為供給區域中的每個列具有用於容納的自身的設備以及用於拆堆的自身的機構，所以能夠將最鄰近於傳送區域的起始端的所有襯底組合體彼此無關地並且連續地清空。
“彼此無關地”表示，一列上的襯底的移位過程與每個其他列上的移位過程無關地進行。“連續地”表示，能夠可選地對兩列、三列或更多列、優選地全部列在時間上並行地供應襯底。要說明的是，不強制性地將“連續地”與“同時地”、即與“時序相同地”等同起來。
因為能夠單獨地並且與其他列無關地對列的每一個供給襯底，所以供給特定列的元件的失效沒有導致供給其他列的組件的失效。因此，顯著地降低由於裝置故障引起的全部失效。
因為提取區域的每個列也包括用於容納多個彼此重疊設置的襯底的、可豎直移動的設備以及用於對所述襯底進行堆疊的機構，所以也能夠將最鄰近傳送區域末端的全部襯底組合體彼此無關地並且連續地填充(堆疊)。換言之，供給區域和提取區域具有類似的功能。以這種方式允許 對各個襯底從供給經過傳送直到提取進行簡單的跟蹤，因為襯底從供給直到提取一直保持在相同的列上。設置在列的末端的襯底組合體還只包括正好所述列的襯底，其中從傳送中提取的襯底必要時引入到(堆疊到)所述襯底組合體中。
根據一個優選的實施形式，用於容納的設備構造成用於容納襯底承載架，所述襯底承載架具有在其中彼此重疊設置的襯底，並且用於拆堆和堆疊的、分配給所述用於容納的設備的機構為傳送繩輸送器。所述傳送繩輸送器用於將各個襯底從襯底承載架中運出，並且將所述襯底轉移到傳送區域的相應的列上，或將各個襯底從傳送區域的相應的列上取出並且將各個襯底轉移到襯底承載架中。
傳送繩輸送器基於至少兩個平行的並且在傳送平面中延伸的繩部段，所述繩部段能夠借助於驅動將放置在所述繩部段上的襯底從襯底承載架中運輸出來並且運輸到傳送區域的邊緣處。對此尤其優選的為，一條或兩條繩圍繞多個軸或輪佈設，使得獲得期望的構造。通過軸或輪中的至少一個進行驅動。
在該情況下，優選在所述襯底承載架的下側處進行將襯底從所述襯底承載架中取出。優選地，也從襯底承載架的下側進行堆疊。
與此相似地，在傳送區域的末端處也設置有傳送繩輸送器，以便將分開的襯底傳送到設置在提取區域中的襯底承載架中。
根據另一優選的實施形式，用於容納的設備構成為用於容納由平坦地彼此重疊設置的襯底所組成的堆疊(襯底堆疊)，並且用於拆堆或堆疊的、分配給所述用於容納的設備的機構為夾具。
在該情況下，將襯底從襯底堆疊中取出(拆堆)優選在所述襯底堆疊的上側處進行。優選地，堆疊也在所述襯底堆疊的上側上進行。
優選地，為了更加簡單地分離，所述堆疊的襯底在供給區域中至少在堆疊的上側處借助從噴嘴等噴出的、由液體或氣體組成的射流而成扇形散開。
原則上考慮所有類型的夾具作為夾具：例如真空夾具、伯努利(Bernoulli)夾具或機械夾具。
清楚的是，在裝置的範圍中，能夠互相組合全部所描述類型的用於容納的設備和用於拆堆或堆疊的機構。然而，優選地，存在於一個區域中(供給區域或提取區域)的全部設備或機構為相同的類型。
優選地，夾具適用於無壓縮空氣地(並且尤其優選單側地)提取襯底。以這種方式，避免了經常由含油的壓縮空氣造成的污染，或沒有產生用於專門的較潔淨的壓縮空氣(CDA)的高成本。這種類型的夾具例如為機械夾具或真空夾具。
根據另一實施形式，沒有通過集成的設備，而是藉著數量相應於列的數量的多個單獨的供給模組來提供供給區域。換言之，通過構造上單獨的模組來對每一列供應襯底 。因此，這種模組具有用於容納的設備，並且具有(優選正好一個)用於拆堆或堆疊的相應的機構(例如傳送繩輸送器或夾具)。
概括地說，供給模組的總體形成(根據所述實施形式的、模組化的)供給區域。
因此，能夠簡單地調整待供應的列的數量，並且能夠通過用替代模組更換來非常快地補償模組的失效。
與此相似地，優選地藉著數量相應於列的數量的多個單獨的提取模組來提供提取區域。
此外，優選的為，裝置的在供給區域中和/或在提取區域中的每一列還具有緩衝區域。所述緩衝區域起到在供給區域中容納其他彼此重疊設置的襯底或在提取區域中容納其他彼此重疊設置的襯底的作用，所述襯底分別存在於組合體(承載架或堆疊)中。
優選地，能夠在每個緩衝區域中提供至少兩個(並且優選地為25至40個)這種組合體。以這種方式，根據本實用新型的裝置能夠以長的時間間隔工作，例如以一小時的持續時間工作，而不必須對其供應其他的、新的襯底。
尤其優選地，所述數量不但涉及設置在傳送區域起始端處的緩衝區域，而且涉及設置在傳送區域末端處的緩衝區域。
根據另外一個實施形式，供給區域具有襯底破損檢測器。這種類型的檢測器確保，及時地識別出在傳送之前已經破損的襯底或在供給(移位)期間破損的襯底。
優選地，所述襯底破損檢測器配設有破損件導出設備和破損件收集設備。以這種方式，能夠將被識別為破損的襯底優選全自動地揀出並且輸送給收集容器。但是，要說明的是，根據本實用新型的類型的裝置典型地具有本來僅為0.025%或更好的破損率。
優選地，根據本實用新型的裝置具有五個或八個列。明顯地，其他數量的列也是可能的，並且尤其根據上述的模組結構進行靈活地調整也是可能的。
儘管本實用新型一般來說涉及襯底的同時傳送，而優選的為，傳送包括對襯底進行濕法化學的、單面的處理。換言之，根據本實用新型的裝置包括濕法化學的連續式設備的槽池，所述傳送經過所述槽池。尤其優選地，濕法化學的連續式設備用於對太陽能電池的半導體襯底進行工藝化。
基本上考慮全部已知的傳送機構作為傳送機構。然而特別的是，沿著傳送區域借助於滾子、輥子、樑和/或流體墊進行傳送。在特定的情況下，尤其當傳送區域包括具有用於典型不同生產步驟的多個槽時，組合也是有利的，優選滾子和流體墊的組合。
最後有利的是，傳送區域包括用於襯底的定向設備。以這種方式，也避免了彼此緊密接連的襯底的碰撞危險。此外，還能夠尤其簡單並且安全地進行從襯底組合體中的提取和再分揀到所述襯底組合體中。
通過以不同快的速度驅動兩個繩部段，而例如能夠通 過更上面描述的傳送繩輸送器來實現在列上的定向，這致使襯底旋轉。如果與上述襯底的運送週期相比更快速地驅動兩條傳送繩輸送器，那麼剛好運送的襯底靠近之前運送的襯底，並且反之依然。
替選地，借助於上述夾具進行定向也是可能的。
優選地，將所述定向設備耦聯到具有評估單元的照相機上，或者所述定向設備為起機械作用的設備(例如，具有逐漸變細的進入部段的、在兩側的導向裝置)。組合也是可能的。
根據本實用新型的裝置適用於執行同時地傳送襯底。該方法的特徵在於，不僅襯底的供給，而且襯底的傳送都在多個彼此平行設置的列中進行。
就對輸送給提取區域的襯底進行傳送而言，也在多個彼此平行設置的列中進行所述提取。
能夠從以下的附圖描述中得出所述的、以及其他的、可選的方法步驟。
本實用新型提供一種裝置，所述裝置用於沿著傳送區域，例如濕法化學的連續式處理設備的處理區域，同時地傳送襯底，其中明顯地降低在各個列裝載時由於損壞而引起的完全失效的危險。所述裝置在非高成本的情況下也適合高的產量，而不增加襯底的破損危險。最後，所述裝置允許從供給起經過傳送直到提取來對各個襯底進行簡單的跟蹤。
在圖1中示出具有五列的根據本實用新型的裝置。在傳送區域2的每個列的起始端處(圖中左邊)示出用於容納彼此重疊設置的襯底的設備S1、S2、S3、S4和S5，在所述設備中設置有各個襯底S的組合體。在供給區域1中，將襯底連續地放置在傳送區域2上，其中，在傳送期間也保持相應的列。
在傳送區域2的每個列的末端處(圖中右邊)，還設置有用於容納要彼此重疊設置的襯底的組合體的設備S1’、S2’、S3’、S4’和S5’。組合體在包括用於容納的設備S1’、S2’、S3’、S4’和S5’的提取區域3中用襯底S填充，所述襯底連續地從傳送區域2中取出。
供給區域1和提取區域3構成為，使得最臨近傳送區域2的起始端或末端的組合體能夠彼此無關地並且連續地在供給區域1中被清空或在提取區域3中填充，其中所述組合體容納在用於容納的設備S1、S2、S3、S4和S5或S1’、S2’、S3’、S4’和S5’中。
在圖2中示出根據本實用新型的裝置的供給模組1’或供給區域1的一部分的實施形式的側視圖。所述模組或所述部分設置在傳送區域的起始端(沒有示出)處。該位置大致相當於圖1的A-A線的位置。
襯底S以組合體的形式存在，即以(襯底)堆疊4的形式存在。所述組合體固定在用於容納的可垂直移動的設備S1中。通過逐步地提升堆疊4確保：位於最上面的襯 底S位於所述襯底S能夠由作為用於拆堆的機構的夾具5進行提升或換位的位置中。豎直的箭頭14說明堆疊4的進給方向。為使堆疊4成扇形散開，所述堆疊4在其上部區域中通過噴嘴8借助流體噴流。
在圖中示出在兩個位置中的夾具5。在第一水準位置中，所述夾具借助於附著力抓取襯底S(打點的區域)。在第二位置中(用虛線表示)，夾具的具有黏附的襯底S的抓取面已經將近豎直地設置。箭頭6示出夾具5的路徑，並且因此示出襯底S的路徑。
在到達在箭頭6末端的堆放位置時，夾具5將襯底S置放在第一傳送繩輸送器7的繩上。所述第一傳送繩輸送器通過輪(沒有附圖標記)的旋轉來驅動，使得襯底S在圖中向右運動(沒有示出)。
在第一傳送繩輸送器7的區域中設置有襯底破損檢測器9。在進一步的路線中存在照相機10，借助於所述照相機也能夠檢測襯底S的破損，但是還能夠控制襯底S的定向。必要時，將修正信號發送給第一傳送繩輸送器7，所述第一傳送繩輸送器能夠借助於不對稱地驅動兩根繩來修正襯底S的定向。
箭頭11表示，當檢測到破損件時，第一傳送繩輸送器7在必要的情況下能夠向上運動，例如旋轉。在這種情況下，傳送繩輸送器7變成破損件導出設備，所述破損件導出設備將破損件運送到破損件收集設備12中。
否則，將襯底S移交到起移交到傳送區域(沒有示出 )作用的、第二傳送繩輸送器13處。
要說明的是，在圖2中示出的傳送繩輸送器7、13不作為用於拆堆的機構。儘管如此，所述傳送繩輸送器仍然在其結構方面盡可能地相應於這種機構，所述機構能夠結合襯底承載架(沒有示出)有利地應用。
1‧‧‧供給區域
1’‧‧‧供給模組
2‧‧‧傳送區域
3‧‧‧提取區域
4‧‧‧堆疊、襯底堆疊
5‧‧‧夾具
6‧‧‧箭頭
7‧‧‧第一傳送繩輸送器
8‧‧‧噴嘴
9‧‧‧襯底破損檢測器
10‧‧‧照相機
11‧‧‧箭頭
12‧‧‧破損件收集設備
13‧‧‧第二傳送繩輸送器
14‧‧‧箭頭
S‧‧‧襯底
S1、S2、S3、S4、S5‧‧‧用於容納(彼此重疊設置的襯底)的設備
S1’、S2’、S3’、S4’、S5’‧‧‧用於容納(彼此重疊設置的襯底)的設備
圖1示出根據本實用新型的裝置的示意俯視圖。
圖2示出根據本實用新型的裝置的供給模組或供給區域的一部分的詳細的側視圖。
1‧‧‧供給區域
2‧‧‧傳送區域
3‧‧‧提取區域
S‧‧‧襯底
S1、S2、S3、S4、S5‧‧‧用於容納(彼此重疊設置的襯底)的設備
S1’、S2’、S3’、S4’、S5’‧‧‧用於容納(彼此重疊設置的襯底)的設備

Claims (13)

  1. 一種用於多列傳送平坦物體的裝置，用來在多個彼此平行設置的列中同時地傳送襯底(S)，該裝置具有用於供給該襯底(S)的多列的供給區域(1)、用於傳送由該供給區域(1)供給的該襯底(S)的多列的傳送區域(2)、以及用於提取由該傳送區域(2)供給的該襯底(S)的多列的提取區域(3)，其中為了與列一致地傳送該襯底(S)，-該供給區域(1)的每一列包括用於容納多個彼此重疊設置的襯底(S)的、能夠豎直移動的設備(S1，S2，S3，S4，S5)以及用於對該襯底(S)進行拆堆的機構，並且-該提取區域(3)的每一列包括用於容納多個彼此重疊設置的襯底(S)的、能夠豎直移動的設備(S1’，S2’，S3’，S4’，S5’)以及用於對該襯底(S)進行堆疊的機構。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該用於容納的設備(S1，S2，S3，S4，S5，S1’，S2’，S3’，S4’，S5’)構成用於容納襯底承載架，該襯底承載架具有在其中彼此重疊設置的襯底(S)，並且其中分配給該用於容納的設備的、用於拆堆或堆疊的機構為傳送繩輸送器(7，13)。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該用於容納的設備(S1，S2，S3，S4，S5，S1’，S2’，S3’， S4’，S5’)構成用於容納襯底堆疊(4)，並且其中分配給該用於容納的設備的、用於拆堆或堆疊的機構為夾具(5)。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述的裝置，其中該夾具(5)適合於無壓縮空氣地提取該襯底(S)。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該供給區域(1)係藉著多個單獨的供給模組(1’)來提供，而該多個單獨的供給模組(1’)的數量相應於該列的數量。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該提取區域(3)係藉著多個單獨的提取模組來提供，而該多個單獨的提取模組的數量相應於該列的數量。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其中每個該裝置的列在該供給區域(1)中和/或在該提取區域(3)中還具有緩衝區域。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該供給區域(1)具有襯底破損檢測器(9)。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述的裝置，其中該襯底破損檢測器(9)配設有破損件導出設備和破損件收集設備(12)。
  10. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該裝置具有五個或八個列。
  11. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該傳送包括對該襯底(S)進行濕法化學的、單側的處理。
  12. 根據申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，為了沿著該傳送區域(2)進行該傳送而提供從由滾子、輥子、樑、流體墊和它們的組合所組成的機構群中選擇的一機構。
  13. 根據申請專利範圍第1至12項中任一項所述的裝置，其中該供給區域(1)包括用於襯底(S)的定向設備。
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