《激光材料移除方法和设备.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《激光材料移除方法和设备.pdf(28页完整版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103537811 A (43)申请公布日 2014.01.29 CN 103537811 A (21)申请号 201310590403.1 (22)申请日 2009.08.21 61/092,044 2008.08.26 US 200980133793.1 2009.08.21 B23K 26/402(2014.01) B23K 26/06(2006.01) B23K 26/70(2014.01) (71)申请人 应用材料公司 地址 美国加利福尼亚州 (72)发明人 张震华 VVs拉纳 VK沙哈 C埃博斯帕切 (74)专利代理机构 上海专利商标事务所有限公 司 31。
2、100 代理人 陆嘉 (54) 发明名称 激光材料移除方法和设备 (57) 摘要 本发明的实施例一般提供在太阳能电池制造 中利用激光的材料移除方法与设备。在一个实施 例中, 提供的设备准确地依照所欲图案移除沉积 于太阳能电池基材上的介电层的部分并沉积导电 层于图案化的介电层上。 在一个实施例中, 设备还 依所欲图案移除导电层的部分。 在某些实施例中, 提供通过激光移除材料的部分且不伤害下方基材 的方法。 在一个实施例中, 光束的强度分布是经调 整以致形成于基材表面上的光斑中的最大强度与 最小强度之间的差异被降低至理想范围。在一个 实例中, 基材是经定位以致降低基材中心处相对 周边的尖峰强度。 。
3、在一个实施例中, 改善脉冲能量 以提供介电层的所欲部分的热应力与物理剥离。 (30)优先权数据 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 11 页 附图 15 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书11页 附图15页 (10)申请公布号 CN 103537811 A CN 103537811 A 1/1 页 2 1. 一种使用激光的材料移除方法, 所述方法包括 : 移除置于基材的表面上的材料层的一部分, 该移除通过将来自激光的脉冲能量传送至 该材料层的表面上而达成, 其中该脉冲能量以低于预定的所述基材的激光烧蚀阀。
4、值照射该 材料层的表面的一部分。 2. 如权利要求 1 所述的使用激光的材料移除方法, 其特征在于, 移除材料层的一部分 还包括调整所述基材和所述激光的相对位置。 3. 如权利要求 1 所述的使用激光的材料移除方法, 其特征在于, 移除材料层的一部分 还包括调整来自激光的脉冲能量的强度分布。 4. 如权利要求 1 所述的使用激光的材料移除方法, 其特征在于, 移除包括烧蚀该材料 层的一部分。 5. 如权利要求 1 所述的使用激光的材料移除方法, 其特征在于, 移除包括对材料层的 所述部分热加压并物理性移除材料层的所述部分而不蒸发该材料。 6. 如权利要求 1 所述的使用激光的材料移除方法, 其。
5、特征在于, 所述材料层包含介电 材料, 而所述基材包含硅。 7. 一种移除材料的方法, 所述方法包括 : 对置于基材的表面上的材料层的一区域热加压以物理性移除该区域中的材料层的一 部分, 其中对该区域热加压包括将来自激光的脉冲能量传送至该材料层的表面上, 且该脉 冲能量低于预定的所述基材的激光烧蚀阀值。 8. 如权利要求 7 所述的方法, 其特征在于, 所述材料层包含介电材料, 而所述基材包含 硅。 权 利 要 求 书 CN 103537811 A 2 1/11 页 3 激光材料移除方法和设备 0001 本申请是于 2009 年 8 月 21 日提交的, 申请号为 200980133793.1。
6、, 题为 “激光材料 移除方法和设备” 的专利申请的分案申请。 技术领域 0002 本发明的实施例一般涉及光伏特电池的制造。更具体来说, 本发明的实施例涉及 依照所欲图案激光移除材料层的部分的设备与方法。 背景技术 0003 太阳能电池是将太阳光直接转换成电力的光伏特 (PV) 组件。最常见的太阳能电 池材料为硅, 所述材料处于单晶或多晶基材形式, 有时称为晶片。 因为形成硅基太阳能电池 来产生电力的分摊成本目前高于利用传统方法产生电力的成本, 因此希望可减少形成太阳 能电池的成本。 0004 许多方法能够制造太阳能电池的主动区、 钝化区及导体。 然而, 上述先前制造方法 与设备存在有许多问题。
7、。例如, 目前在太阳能电池制造过程中提供的激光移除介电与导电 层的部分的方法耗时且会导致伤害下方基材。 0005 因此, 需要可在太阳能电池制造过程中移除层的部分且改善基材产量的改良激光 移除技术与设备。 发明内容 0006 本发明的一个实施例中, 材料移除设备包括第一机器人, 所述第一机器人配置以 将基材自输入区传送至基材运送表面上数个支撑特征结构中的一者, 所述基材具有沉积于 其第一表面上的介电层 ; 显像系统, 所述显像系统配置以侦测基材的实际位置并传达有关 实际位置的信息至系统控制器 ; 第一激光扫描仪, 所述第一激光扫描仪定位以依所欲图案 移除一部分的介电层 ; 及自动化系统, 所述。
8、自动化系统配置以将具有图案化介电层的基材 自第一激光扫描仪运送至沉积室, 所述沉积室配置以沉积导电层于介电层上。一个实施例 中, 系统控制器配置以确定基材的实际位置相对于预期位置的偏移, 并调整第一机器人或 激光扫描仪中的任一者以修正所述偏移。 0007 另一实施例中, 激光材料移除方法包括确定沉积于基材上的材料的激光烧蚀阀 值、 改变基材位置或激光参数 (通过散焦激光) 中的任一者以致由激光散发的光线的一部分 以低于烧蚀阀值照射基材、 并烧蚀材料而不伤害下方基材。 0008 另一实施例中, 激光材料移除方法包括通过聚焦激光散发的光线于沉积于基材上 的介电材料的一区域以热加压所述区域, 并自所。
9、述区域物理性移除材料而不蒸发材料。 0009 本发明的另一实施例中, 工艺包括第一机器人, 所述第一机器人配置以将基材自 输入区传送至基材运送表面上数个支撑特征结构中的一者 ; 显像系统, 所述显像系统配置 以侦测基材的实际位置并传达有关实际位置的信息至系统控制器 ; 第一沉积室, 所述第一 沉积室配置以沉积介电层于基材上 ; 第一激光扫描仪, 所述第一激光扫描仪定位以当基材 说 明 书 CN 103537811 A 3 2/11 页 4 定位于基材运送表面上时, 依所欲图案自基材移除介电层的一部分 ; 第二沉积室, 所述第二 沉积室配置以沉积导电层于图案化介电层上 ; 及自动化系统, 所述自。
10、动化系统配置以在第 一沉积室、 第一激光扫描仪与第二沉积室之间运送基材。 一个实施例中, 系统控制器配置以 确定基材的实际位置相对于预测位置的偏移并调整激光扫描仪以修正偏移。 附图说明 0010 为了更详细地了解本发明的上述特征, 可参照实施例 (某些图示于附图中) 来理解 本发明简短概述于上文的特定描述。然而, 需注意附图仅图示本发明的典型实施例而因此 不被视为本发明范围的限制因素, 因为本发明可允许其它等效实施例。 0011 图 1A 至图 1E 图示太阳能电池基材在工艺工序的不同阶段的示意性横截面图, 所 述工艺工序用于在太阳能电池的表面上形成接触结构。 0012 图 2 图示用于在太阳。
11、能电池上形成接触结构的工艺工序。 0013 图 3A 是用于根据本发明的一个实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。 0014 图 3B 是用于根据本发明另一实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。 0015 图 4 是根据本发明的一个实施例固持基材于显像系统上的机器人的示意性侧视 图。 0016 图 5A 是用于根据本发明另一实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。 0017 图 5B 是用于根据本发明另一实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。 0018 图 6 是根据本发明的一个实施例定位于基材固持件中的基材的示意性侧视图。 0019 图 7A 是用于根据本发明另一实施例实行工艺工序的设。
12、备的示意性平面图。 0020 图 7B 是用于根据本发明另一实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。 0021 图 8 是用于根据本发明另一实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。 0022 图 9 是用于根据本发明另一实施例实行工艺工序的设备的示意性平面图。 0023 图 10 是激光自所述激光沿着一距离传播光束的示意图。 0024 图 11 是图 10 中所示特定位置处光束的高斯强度分布的示意图。 0025 图12是根据本发明的一个实施例于图10中所示的调整位置处光束的高斯强度分 布的示意图。 0026 图 13 是根据本发明的一个实施例的热生成氧化物的热应力与物理剥离造成激光 移除的一个。
13、实例的示意图。 0027 图 14 是根据本发明的一个实施例通过等离子增强化学气相沉积 (PECVD) 沉积的 氧化硅的热应力与物理剥离造成激光移除的一个实例的示意图。 具体实施方式 0028 本发明的实施例大致提供在太阳能电池制造中利用激光的材料移除方法与设备。 在一个实施例中, 提供一设备, 所述设备可依照所欲图案准确地移除沉积于太阳能电池基 材上的介电层的部分, 并沉积导电层于图案化介电层上。 在一个实施例中, 所述设备还依所 欲图案移除导电层的部分。在某些实施例中, 提供通过激光移除材料的一部分而不伤害下 方基材的方法。在一个实施例中, 光束的强度分布经调整以致形成于基材表面上的光斑中。
14、 最大与最小强度之间的差异减少至最理想的范围。在一个实例中, 基材经定位以致降低基 说 明 书 CN 103537811 A 4 3/11 页 5 材中心处相对周边的尖峰强度。在一个实施例中, 改善脉冲能量以提供介电层的所欲部分 的热应力与物理剥离。 0029 图 1A 至图 1E 描述太阳能电池基材 110 在工艺工序的不同阶段过程中的示意性横 截面图, 所述工艺工序用以于太阳能电池 100 的表面上形成接触结构。图 2 描述用以于太 阳能电池上形成接触结构的工艺工序 200。 0030 参照图 1A, 太阳能电池基材 110 具有正面 101 与背面 120。在一个实施例 中, 基材 11。
15、0 包括单晶硅、 浇铸多晶硅 (multicrystalline silicon) 或原生多晶硅 (polycrystalline silicon)。在其它实施例中, 基材 110 可包括有机材料、 锗 (Ge)、 砷化 镓 (GaAs)、 碲化镉 (CdTe)、 硫化镉 (CdS)、 铜铟镓硒 (CIGS)、 铜铟硒 (CuInSe2) 或磷化铟镓 (GaInP2)以及异接面电池 (诸如, GaInP/GaAs/Ge或ZnSe/GaAs/Ge) , 所述基材110用以将太 阳能转换成电力。 0031 在步骤 202, 如图 1A 所示, 介电层 111 形成于基材 110 的背面 120 上。
16、。在一个实施 例中, 介电层 111 形成于含硅基材的表面 120 上的氧化硅层, 诸如二氧化硅层。在一个实施 例中, 介电层 111 是氮化硅层、 氧氮化硅层、 碳化硅层、 氧碳化硅层或其它相似类型的层。介 电层 111 可利用传统氧化处理加以形成, 诸如炉管退火处理、 快速热氧化处理、 常压或低压 化学气相沉积 (CVD) 处理、 等离子增强 CVD 处理、 物理气相沉积 (PVD) 处理、 蒸发处理、 喷涂 式处理、 旋转式处理、 卷绕式处理、 网版印刷处理或另一相似沉积处理。 0032 在一个实施例中, 介电层 111 为厚度介于约与约之间的二氧化硅 层。 在另一实施例中, 介电层11。
17、1为厚度小于约的二氧化硅层。 在一个实施例中, 介电层111为厚度介于约与约之间的氮化硅层。 在另一实施例中, 介电层 111 包括多层薄膜堆栈, 诸如氧化硅 / 氮化硅层堆栈、 非晶硅 / 氧化硅层堆栈或非晶硅 / 氮 化硅层堆栈。在一个实施例中, 氧化硅层厚度介于约与约之间, 而氮化硅层 厚度介于约与约之间。 在一个实施例中, 非晶硅层厚度介于约与约 之间, 而氧化硅层厚度介于约与约之间。在一个实施例中, 非晶硅 层厚度介于约与约之间, 而氮化硅层厚度介于约与约之间。 0033 在步骤 204, 基材 110 的背面 120 的区域 125 如图 1B 所示般暴露。在一个实施例 中, 通过。
18、利用一或更多个激光装置190移除介电层111的部分来暴露区域125。 在一个实施 例中, 激光装置 190 是固态激光, 诸如 Nd:YAG 激光、 Nd:YVO4激光或光纤激光。利用一或更 多个激光移除介电层 111 的方法接着描述于标题名称为 “激光移除方法” 的段落中。 0034 在步骤 206, 如图 1C 所示, 导电层 114 沉积于基材 110 的背面 120 的介电层 111 上。导电层 114 通过基材 110 的背面 120 上的暴露区域 125 电连接至基材 110。在一个实 施例中, 形成的导电层 114 厚度介于约与约之间, 且含有金属, 诸如铜 (CU)、 银 (A。
19、g)、 锡 (Sn)、 钴 (Co)、 铼 (Rh)、 镍 (Ni)、 锌 (Zn)、 铅 (Pb) 和 / 或铝 (Al)。在一个 实施例中, 导电层 114 为通过 PVD 处理或蒸发处理形成的铝 (Al) 层。在一个实施例中, 导 电层 114 包括两层, 所述两层通过 PVD 处理或蒸发处理首先沉积铝 (Al) 层并接着通过 PVD 处理沉积镍钒 (NiV) 覆盖层而加以形成。 说 明 书 CN 103537811 A 5 4/11 页 6 0035 在导电层 114 施加于指叉型完全背接触太阳能电池结构上的实施例中, 图案化沉 积的导电层114以形成隔离区域可能是理想的。 在上述实施。
20、例中, 执行步骤208, 如图1D所 示。在一个实施例中, 通过利用相同或另一激光装置 190 自区域 130 中的导电层 114 移除 材料来形成导电特征结构115与116, 所述电特征结构115与116各自电连接至形成于基材 110 中的主动区域。在一个实施例中, 导电特征结构 115 与基材 110 中的 p- 型掺杂区 141 电接触, 而导电特征结构 116 与形成于基材 110 中的 n- 型掺杂区 142 电接触, 两者形成太 阳能电池 100 的主动区的部分。 0036 接着, 可执行不同处理步骤以制备和 / 或纹理化基材的正面 101, 如图 1E 所示。 在一个实施例中, 。
21、在已经形成太阳能电池后, 正面 101 经调适用于接收太阳光。在一个实 例中, 正面 101 经纹理化并接着利用喷涂式或气相高温扩散处理中的任一者进行选择性掺 杂。接着通过沉积抗反射 (ARC) 层 119(例如, 氮化硅) 来钝化正面 101。在一个实施例中, 具有一或更多个主动层 118(例如, p- 型基材上的 i-n 类型层) 的异接面类型太阳能电池结 构形成于纹理化的正面 101 上。在一个实施例中, 在实施工艺工序 200 之前实施正面 101 的制备。在一个实施例中, 在制备正面 101 之后, 可利用传统处理于正面 101 上形成一或更 多个导电正面接触配线 (未图示) 以形成。
22、太阳能电池 100 的正面接触结构。 0037 在一个实施例中, 利用一或更多个激光装置 (诸如, 上述的激光装置 190) 移除配置 于基材 110 的正面 101 上的一或更多个层的部分。移除钝化和 / 或 ARC 层的方法随后描述 于标题名称为 “激光移除方法” 的段落中。在一个实例中, 接着将一或更多个导电正面接触 配线 (或指状物) 沉积于激光移除处理所暴露的区域上。接着, 一或更多个导电正面接触配 线可经进一步处理以确保所欲的电连接通过基材110的正面101上的暴露区域形成至基材 110。在一个实施例中, 一或更多个导电正面接触配线包含金属, 诸如铜 (Cu)、 银 (Ag)、 锡。
23、 (Sn)、 钴 (Co)、 铼 (Rh)、 镍 (Ni)、 锌 (Zn)、 铅 (Pb) 和 / 或铝 (Al)。 0038 图 3A 是根据本发明的一个实施例执行步骤 204-208 的设备 300A 的示意性平面 图。图 3B 是根据本发明另一实施例执行步骤 204-208 的设备 300B 的示意性平面图。在一 个实施例中, 具有介电层 111 沉积于其背面 120 上的基材 110 通过进入输送器 310 传送进 入接收区 320。在一个实施例中, 基材 110 个别传送于进入输送器 310 上。在另一实施例 中, 基材 110 以匣传送。在另一实施例中, 基材 110 以堆栈盒传送。
24、。在一实施例中, 一旦各 个基材110运送进入接收区320, 运送机器人330就自接收区320收回各个基材110并固持 基材 110 于显像系统 340 上。 0039 图 4 是机器人 330 固持基材 110 于显像系统 340 上的示意性侧面图。在一个实施 例中, 显像系统 340 包括向上观察检测装置 342、 照明源 344 与激光扫描仪 346。在一个实 施例中, 检测装置 342 是照相机, 诸如彩色或黑白照相机。在一个实施例中, 照明源 344 是 发光二极管 (LED) 源, 所述 LED 源配置以在特定波长范围散发光线。在另一实施例中, 照明 源 344 包括宽带灯与一或更。
25、多个过滤器 (未图示) , 用以朝向基材 110 散发所欲波长的光线。 在一个实施例中, 激光扫描仪 346 包括固态激光, 诸如先前描述的激光装置 190。在一个实 施例中, 检测装置 342、 照明源 344 与激光扫描仪 346 连通于系统控制器 301。 0040 系统控制器 301 促进整体设备 300A 或 300B 的控制与自动化, 并可包括中央处理 单元 (CPU)(未图示) 、 内存 (未图示) 与支持电路 (或 I/O) (未图示) 。CPU 可为用于工业设 定的任何形式计算机处理器中的一者, 以控制不同的腔室处理与硬件 (例如, 输送器、 光学 说 明 书 CN 1035。
26、37811 A 6 5/11 页 7 检测组件、 马达、 流体输送硬件等) 并监控系统与腔室处理 (例如, 基材位置、 工艺时间、 侦测 器信号等) 。 内存连接至CPU, 并可为可轻易取得的内存中的一或更多个, 诸如本地或远程的 随机存取内存 (RAM)、 只读存储器 (ROM)、 软盘、 硬盘或任何其它形式的数字储存器。软件指 令与数据可经编码并储存于内存中以指示 CPU。支持电路还连接至 CPU 以用传统方式支持 处理器。支持电路可包括快取区 (cache)、 电源、 计时电路、 输入 / 输出电路系统、 子系统等 等。系统控制器 301 可读取的程序 (或计算机指令) 确定哪个工作可执。
27、行于基材上。程序最 好为系统控制器 301 可读取的软件, 所述软件包括编码, 以产生并储存至少基材位置信息、 不同受控部件的移动顺序、 基材光学检测系统信息及其任何组合。 0041 在一个实施例中, 当机器人 330 固持基材 110 于显像系统 340 上时, 检测装置 342 与照明源 344 配合系统控制器 301 作用, 以确定基材 110 相对激光扫描仪 346 的准确位置。 所述测量接着用来相对激光扫描仪346准确地排列基材110, 以进行激光图案化。 在一个实 施例中, 所述测量是用来相对基材 110 准确地排列激光扫描仪 346 以进行激光图案化。接 着, 激光扫描仪 346。
28、 根据上述步骤 204 依所欲图案移除介电层 111 的部分。图案化之后, 在 进一步处理之前可通过检测装置 342 检测基材 110 的图案化表面。 0042 另一实施例中, 显像系统 340 位于接收区 320 中。在此实施例中, 照明源 344 可位 于基材 110 的一侧而检测装置 342 可位于基材 110 的另一相对侧。例如, 检测装置 342 可 位于基材 110 上方, 而照明源 344 则位于基材 110 下方。在此实施例中, 照明源 344 可提供 背侧照明而检测装置 342 捕获基材 110 的影像并传达这些影像至系统控制器 301。 0043 再度参照图3, 机器人33。
29、0接着将图案化基材110置入基材运送表面350上的特定 特征结构 352 中。在一个实施例中, 特征结构 352 是穴部而基材运送表面 350 为基材载体。 在另一实施例中, 特征结构 352 是支撑组件而基材运送表面 350 包括基材搬运机器人上的 数个横向臂。在另一实施例中, 特征结构 352 是支撑组件或穴部, 而基材运送表面 350 是自 动化系统 381 的平台部分, 诸如基材输送器的上表面。在基材运送表面 350 的每个特征结 构 352 装填有图案化基材 110 之后, 基材 110 是通过自动化系统 381 运送进入沉积室 360, 诸如 PVD 室或蒸发室。在一个实施例中, 。
30、自动化系统 381 包括滚轴 (未图示) 与致动器 ( 未 图示 ), 用以线性移动基材运送表面 350 上的基材 110。在一个实施例中, 自动化系统 381 是基材搬运机器人。在沉积室 360 中, 导电层 114 根据上述步骤 206 而沉积于图案化介电 层 111 上。 0044 在一个实施例中, 在沉积导电层 114 之后, 在基材运送表面 350 上, 基材 110 通过 自动化系统 381 经运送离开沉积室 360。此时, 相同或另一机器人 330 可将个别基材 110 从 所述基材各自的特征结构 352 移除并固持所述基材于相同或另一显像系统 340 上。在一个 实施例中, 再。
31、度通过检测装置 342 与照明源 344 搭配系统控制器 301 来确定基材 110 的准 确位置。此测量接着可用来相对激光扫描仪 346 准确地排列基材 110 或相对基材 110 准确 地排列激光扫描仪 346, 以根据上述步骤 208 激光图案化导电层 114。在一个实施例中, 接 着可通过显像系统 340 检测图案化的导电层 114。机器人 330 接着将基材 110 置入离开区 370, 在此基材接着在离开输送器 380 上经运送离开设备 300A 或 300B。 0045 图 3A 与图 3B 中图示的实施例提供基材 110 的层上的激光图案的极度准确位置, 因为每个个别基材 11。
32、0 是相对激光扫描仪 346 的坐标系统而定位。此实施例还允许相当简 单的激光头设计, 因为激光操作区域局限于单一基材 110 的大小。此外, 基材破损的可能性 说 明 书 CN 103537811 A 7 6/11 页 8 降至最小, 因为各个基材仅通过机器人 340 在沉积室 360 的沉积前侧面移动一次并在沉积 室 360 的沉积后侧面移动一次。 0046 图 5A 是根据本发明另一实施例执行步骤 204-208 的设备 500A 的示意性平面图。 图 5B 是根据本发明另一实施例执行步骤 204-208 的设备 500B 的示意性平面图。在一个实 施例中, 具有介电层 111 沉积于其。
33、背面 120 上的基材 110 通过进入输送器 510 传送进入接 收区 520。在一个实施例中, 基材 110 个别地传送于进入输送器 510 上。在另一实施例中, 基材 110 以匣传送。在另一实施例中, 基材 110 以堆栈盒传送。 0047 在一个实施例中, 显像系统 540 位于接收区 520 中。在此实施例中, 照明源 544 可 位于基材 110 的一侧而检测装置 542 可位于基材 110 的另一相对侧。例如, 检测装置 542 可位于基材 110 上方, 而照明源 544 则位于基材 110 下方。在此实施例中, 照明源 544 可提 供背侧照明而检测装置 542 捕获基材 。
34、110 的影像并传达这些影像至系统控制器 301。在一 个实施例中, 检测装置 542 与照明源 544 配合系统控制器 301 作用以确定基材 110 的准确 位置。 0048 在一个实施例中, 一旦每个个别基材 110 输送进入接收区 520, 运送机器人 530 就 自接收区 520 收回基材 110 并利用有关基材 110 位置的信息固持基材 110 于基材固持件 541 上。图 6 是基材 110 定位于基材固持件 541 中的示意性侧视图。在一个实施例中, 当 设置介电层 111 于基材 110 向下的侧面上时, 基材固持件 541 包括基材穴部 548 与定位于 基材穴部 548。
35、 下方的激光扫描仪 546。在一个实施例中, 介电层 111 设置于基材 110 向上 的一侧面上, 则激光扫描仪 546 定位于基材穴部 548 的上方。在一个实施例中, 激光扫描仪 546 包括固态激光, 诸如激光装置 190。在一个实施例中, 激光扫描仪 546 接着根据上述步 骤 204 依所欲图案移除介电层 111 的部分。在一个实施例中, 当一个基材 110 正在基材固 持件541的一个基材穴部548中图案化时, 可自相邻基材穴部548移除另一 (已经图案化的) 基材 110 和 / 或将第三基材 110 装载于相邻基材穴部 548 上。在一个实施例中, 基材固持 件 541 可进。
36、一步包括检测装置 542 与照明源 544, 以检测基材 110 的图案化表面。 0049 再度参照图 5A 与图 5B, 机器人 530 接着将图案化基材 110 置入基材运送表面 550 上的特定特征结构 552 中。在一个实施例中, 特征结构 552 是穴部而基材运送表面 550 为 基材载体。在另一实施例中, 特征结构 552 是支撑组件而基材运送表面 550 包括基材搬运 机器人上的数个横向臂。在另一实施例中, 特征结构 552 是支撑组件或穴部, 而基材运送表 面 550 是自动化系统 581 的平台部分, 诸如基材输送器的上表面。在基材运送表面 550 的 每个特征结构 552 。
37、装填有图案化基材 110 之后, 基材 110 通过自动化系统 581 运送进入沉 积室 560, 诸如 PVD 室或蒸发室。在一个实施例中, 自动化系统 581 包括滚轴 ( 未图示 ) 与 致动器 ( 未图示 ), 用以线性移动基材运送表面 550 上的基材 110。在一个实施例中, 自动 化系统 581 是基材搬运机器人。接着, 导电层 114 根据上述步骤 206 而沉积于图案化的介 电层 111 上。 0050 在一个实施例中, 在沉积导电层114之后, 基材110经运送离开沉积室560。 此时, 相同或另一机器人 530 可将个别基材 110 自所述基材各自的特征结构 552 移除。
38、并将所述基 材置于相同或另一基材固持件 541 中。接着, 激光扫描仪 546 可根据上述步骤 208 而激光 图案化导电层114。 在一个实施例中, 检测装置542与照明源544可用来检测图案化的导电 层 114。在一个实施例中, 机器人 530 接着将基材 110 置入离开区 570, 在此基材接着在离 说 明 书 CN 103537811 A 8 7/11 页 9 开输送器 580 上经运送离开设备 500A 或 500B。 0051 图 5A 与图 5B 中描述的实施例提供基材 110 的层上的激光图案的极度准确位置, 因为每个个别基材 110 是相对于激光扫描仪 546 的坐标系统而。
39、定位。此实施例还允许相当 简单的激光头设计, 因为激光操作区域局限于单一基材110的大小。 此外, 可达成设备500A 或 500B 的基材 110 产量的增加, 因为在相邻基材 110 正被激光图案化的同时, 机器人 530 可装载 / 卸载一个基材 110。 0052 图 7A 是根据本发明另一实施例执行步骤 204-208 的设备 700A 的示意性平面图。 图 7B 是根据本发明另一实施例执行步骤 204-208 的设备 700B 的示意性平面图。在一个实 施例中, 具有介电层 111 沉积于其背面 120 上的基材 110 通过进入输送器 710 传送进入接 收区 720。在一个实施。
40、例中, 基材 110 个别地传送于进入输送器 710 上。在另一实施例中, 基材 110 以匣传送。在另一实施例中, 基材 110 以堆栈盒传送。在一个实施例中, 显像系统 740 位于接收区 720 中。在此实施例中, 照明源 744 可位于基材 110 的一侧而检测装置 742 可位于基材 110 的另一相对侧。例如, 检测装置 742 可位于基材 110 上方, 而照明源 744 则 位于基材 110 下方。在此实施例中, 照明源 744 可提供背侧照明而检测装置 742 捕获基材 110 的影像并传达这些影像至系统控制器 301, 以确定基材 110 相对于预期位置的准确位 置。 00。
41、53 在另一实施例中, 一旦各个基材 110 运送进入接收区 720, 运送机器人 730 就自接 收区 720 收回各个基材 110 并固持基材 110 于显像系统 740 上。在一个实施例中, 当机器 人 730 固持基材 110 于显像系统 740 上时, 显像系统 740 配合系统控制器 301 作用以确定 基材 110 相对于预期位置的准确位置。 0054 接着, 所述测量可用来准确地将基材 110 置入基材运送表面 750 上的特定特征结 构 752。在一个实施例中, 特征结构 752 是穴部而基材运送表面 750 为基材载体。在另一 实施例中, 特征结构 752 是支撑组件而基材。
42、运送表面 750 包括基材搬运机器人上的数个横 向臂。在另一实施例中, 特征结构 752 是支撑组件或穴部, 而基材运送表面 750 是自动化系 统 781 的平台部分, 诸如基材输送器的上表面。在一个实施例中, 自动化系统 781 包括滚轴 ( 未图示 ) 与致动器 ( 未图示 ), 用以线性移动基材运送表面 750 上的基材 110。在一个实 施例中, 自动化系统 781 是基材搬运机器人。 0055 在基材运送表面 750 的每个特征结构 752 装填有图案化基材 110 之后, 基材 110 通过自动化系统 781 运送于激光扫描仪 746 上 (介电层 111 是设置于基材 110 。
43、向下侧面上 的实施例中) 或激光扫描仪 746 下 (介电层 111 是设置于基材 110 向上侧面上的实施例中) , 以依照上述步骤 204 并根据所欲图案移除定位于基材运送表面 750 上的各个基材 110 的介 电层 111 的部分。在一个实施例中, 激光扫描仪 746 包括固态激光, 诸如激光装置 190。在 一个实施例中, 激光扫描仪 746 配置以在 Y 方向中移动。在上述实施例中, 基材 110 一次标 志一个列, 且通过自动化系统781经过激光扫描仪746, 以在各个列中图案化各个基材110。 在另一实施例中, 激光扫描仪 746 配置以在 X 方向与 Y 方向中移动。 005。
44、6 在一个实施例中, 设备700A或700B包括显像系统790以确定基材运送表面750相 对于激光扫描仪 746 的准确位置。在一个实施例中, 利用显像系统 790 与一或更多个形成 于基材运送表面 750 上的基准点来确定基材运送表面 750 的确切位置。显像系统 790 包括 侦测器, 所述侦测器定位以查看基材运送表面 750 上发现的基准点。接着可通过系统控制 说 明 书 CN 103537811 A 9 8/11 页 10 器 301 确定基材运送表面 750 相对于激光扫描仪 746 的已知位置的位置与角度方向。接着 可利用此偏移来准确地定位激光扫描仪 746, 以图案化各个基材 1。
45、10 的介电层 111。此外, 显像系统 790 可用于检测各个基材 110 的图案化介电层 111。 0057 在一个实施例中, 图案化各个基材 110 的介电层 111 后, 通过自动化系统 781 将基 材运送进入沉积室 760, 诸如 PVD 室或蒸发室。在沉积室 760 中, 根据上述步骤 206 将导电 层 114 沉积于各个基材 110 的图案化介电层 111 上。 0058 在一个实施例中, 在将导电层 114 沉积于各个基材 110 上之后, 通过自动化系统 781 将基材 110 运送离开沉积室 760。在一个实施例中, 另一激光扫描仪 746 接着根据上述 步骤 208 。
46、图案化各个基材 110 的导电层 114。 0059 此时, 相同或另一机器人730可将各个基材110移除所述基材各自的特征结构752 并将基材 110 置入离开区 770, 在此基材接着在离开输送器 780 上经运送离开设备 700A 或 700B。 0060 图 7A 与图 7B 中描述的实施例提供基材 110 的层上的激光图案的极度准确位置, 因为每个个别基材 110 可相对于激光扫描仪 746 的坐标系统而定位和 / 或各个基材运送表 面 750 可相对于激光扫描仪 746 的坐标系统而定位。此外, 图 7A 与图 7B 的实施例不会影 响运送机器人 730 的基材产量, 因为所有的图。
47、案化处理在基材 110 的加载后和 / 或卸载前 执行。 0061 图 8 是根据本发明的一个实施例执行步骤 202-208 的设备 800 的示意性平面图。 在一个实施例中, 通过进入输送器 810 将基材 110 运送进入接收区 820。在一个实施例中, 基材 110 个别地传送于进入输送器 810 上。在另一实施例中, 基材 110 以匣传送。在另一 实施例中, 基材 110 以堆栈盒传送。在一个实施例中, 显像系统 840 位于接收区 820 中。在 此实施例中, 照明源 844 可位于基材 110 的一侧而检测装置 842 可位于基材 110 的另一相 对侧。例如, 检测装置 842。
48、 可位于基材 110 上方, 而照明源 844 则位于基材 110 下方。在此 实施例中, 照明源 844 可提供背侧照明而检测装置 842 捕获基材 110 的影像并传达这些影 像至系统控制器 301, 以确定基材 110 相对于预期位置的准确位置。 0062 接着, 所述测量可用来准确地将基材 110 置入基材运送表面 850 上的特定特征结 构 852。在一个实施例中, 特征结构 852 是穴部而基材运送表面 850 为基材载体。在另一实 施例中, 特征结构 852 是支撑组件或穴部, 而基材运送表面 850 是自动化系统 881 的平台部 分, 诸如基材输送器的上表面。 0063 在基。
49、材运送表面 850 的每个特征结构 852 装填有图案化基材 110 之后, 基材 110 通过自动化系统 881 运送进入沉积室 855, 诸如 CVD 室或 PVD 室。在一个实施例中, 自动化 系统 881 包括滚轴 ( 未图示 ) 与致动器 ( 未图示 ), 用以线性移动基材运送表面 850 上的基 材 110。在沉积室 855 中, 介电层 111 沉积于各个基材 110 的背面 120 上。 0064 在沉积介电层 111 之后, 将基材运送至激光扫描仪 846, 以依照上述步骤 204 根据 所欲图案移除定位于基材运送表面 850 上的各个基材 110 的介电层 111 的部分。在一个实 施例中, 激光扫描仪 846 包括固态激光, 诸如激光装置 190。在一个实施例中, 激光扫描仪 846 配置以在 Y 方向中移动。在上述实施例中, 基材 110 一次标志一个列, 且通过自动化系 统 881 经过激光扫描仪 846, 以在各个列中图案化各个基材 110。在另一实施例中, 激光扫 描仪 846 配置以在 。