專利名稱：薄片制造設(shè)備、薄片制造方法和太陽能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄片制造設(shè)備和薄片制造方法，更具體地說，本發(fā)明涉及將襯底浸入熔料從而在襯底上生長(zhǎng)薄片的一種薄片制造設(shè)備和薄片制造方法以及太陽能電池。
背景技術(shù)：
例如，可以將日本專利申請(qǐng)No.10-29895“制造硅帶的設(shè)備及其制造方法”列為一種傳統(tǒng)的薄片制造設(shè)備。這種硅帶制造設(shè)備使用了一種能夠連續(xù)取出硅薄片的結(jié)構(gòu)，通過部分將轉(zhuǎn)動(dòng)體的圓柱形表面浸入在垂直方向上能夠移動(dòng)的熔爐并且在轉(zhuǎn)動(dòng)冷卻體的同時(shí)拉拔碳網(wǎng)隨著碳網(wǎng)結(jié)晶/生長(zhǎng)的硅薄片被取出。與用線狀鋸等切割結(jié)晶塊得到晶片的傳統(tǒng)硅晶片制造方法相比，根據(jù)這種方法能夠減少過程成本和原材料成本。
被轉(zhuǎn)動(dòng)的冷卻體在強(qiáng)制冷卻硅的同時(shí)拉拔硅，因此能夠顯著提高拉拔速度。另外，能夠響應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)體的尺寸或轉(zhuǎn)動(dòng)頻率控制拉拔速度，從而提出能夠以至少100mm/分鐘的速度進(jìn)行拉拔。但是，根據(jù)這種“制造硅帶的設(shè)備及其制造方法”，由于圓柱形轉(zhuǎn)動(dòng)體，薄片以一定曲率彎曲，并且彎曲保留在薄片上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種薄片制造設(shè)備和薄片制造方法，它能夠得到平薄片，并且能夠進(jìn)一步優(yōu)化所得到的平薄片的形狀，還能得到太陽能電池。
為了解決上述問題，發(fā)明者已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究，找到了襯底(和在襯底上生長(zhǎng)的薄片)與熔料之間的關(guān)系影響薄片的質(zhì)量和薄片的形狀。例如，除非以幾乎垂直的角度將襯底拉出，由于熔料的表面張力，在襯底從熔料脫離的一端會(huì)形成較大的積液區(qū)。
當(dāng)試圖控制襯底的運(yùn)動(dòng)以改進(jìn)襯底和熔料之間的關(guān)系并且達(dá)到最佳關(guān)系時(shí)，如果如前述背景技術(shù)所披露的那樣，襯底在恒定的軌道上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣由于不能任意設(shè)定運(yùn)動(dòng)，控制是不可能實(shí)現(xiàn)的。因此，為了任意設(shè)定襯底的運(yùn)動(dòng)，必須設(shè)計(jì)一種能夠自由操作和傳送襯底的機(jī)構(gòu)。但是，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)設(shè)備中，可能出現(xiàn)加熱機(jī)構(gòu)等，它們是為了保持高溫熔料，因此傳送襯底的機(jī)構(gòu)暴露在高溫下。這樣很難引入復(fù)雜的襯底傳送機(jī)構(gòu)，并且必須發(fā)明能夠可靠執(zhí)行最少必須操作的襯底傳送機(jī)構(gòu)。
因此，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的薄片制造設(shè)備是一種薄片制造設(shè)備，它將由襯底傳送機(jī)構(gòu)固定的襯底浸入熔料，這樣在前述襯底的表面上形成薄片，并且前述的襯底傳送機(jī)構(gòu)包括第一襯底傳送裝置，它在一個(gè)方向上傳送前述襯底從而將前述襯底浸入前述熔料和將前述襯底從前述熔料中取出，和第二襯底傳送裝置，它能夠在與前述第一方向不同的第二方向上傳送前述襯底。當(dāng)傳送襯底時(shí)，使用這種結(jié)構(gòu)能夠至少在兩個(gè)方向移動(dòng)襯底。
優(yōu)選在前述的發(fā)明中所提供的薄片制造設(shè)備能夠分別獨(dú)立控制前述第一襯底傳送裝置和前述第二襯底傳送裝置，這樣通過使得第一襯底傳送裝置在垂直方向上傳送襯底和第二襯底傳送裝置在水平方向上傳送襯底，能夠分別設(shè)定襯底的水平行進(jìn)速度和垂直行進(jìn)速度。換言之，能夠在包括由第一襯底傳送裝置和第二襯底傳送裝置所限定的兩個(gè)方向的平面內(nèi)自由設(shè)定襯底的軌道。因此，能夠優(yōu)化襯底(和在襯底上生長(zhǎng)的薄片)和熔料之間的關(guān)系使得能夠提高薄片的質(zhì)量，改善薄片的形狀并且提供薄片的大規(guī)模生產(chǎn)率。
優(yōu)選在前述的發(fā)明中，前述襯底傳送機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括相對(duì)于前述熔料水平面傾斜前述襯底表面的襯底傾斜裝置。另外優(yōu)選相對(duì)于前述第一襯底傳送裝置和前述第二襯底傳送裝置能夠獨(dú)立控制前述襯底傾斜裝置。因此能夠控制襯底表面和熔料表面之間的關(guān)系(角度)從而能夠在襯底離開熔料時(shí)優(yōu)化襯底相對(duì)于熔料表面的傾斜角。
優(yōu)選在前述的發(fā)明中，前述襯底傳送機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括襯底連接/脫離裝置，用來將前述襯底連接到前述襯底傳送機(jī)構(gòu)上和將前述襯底從前述襯底傳送機(jī)構(gòu)上脫離下來。優(yōu)選能夠相對(duì)于前述第一襯底傳送裝置、前述第二襯底傳送裝置和前述襯底傾斜裝置能夠獨(dú)立控制前述襯底連接/脫離裝置。
使用這種結(jié)構(gòu)能夠連續(xù)使用襯底傳送機(jī)構(gòu)，只需更換襯底，無須更換整個(gè)襯底傳送機(jī)構(gòu)，并且當(dāng)襯底的耐用性是有限時(shí)能夠避免增加勞動(dòng)力、時(shí)間和成本。
另外，能夠在不在熔料容納裝置上方的位置將前述襯底連接到前述襯底傳送機(jī)構(gòu)上和將前述襯底從前述襯底傳送機(jī)構(gòu)上脫離下來，這樣能夠避免不好的熱影響，如前述襯底連接/脫離機(jī)構(gòu)的熱斷裂或熱膨脹所引起的精度損失的可能性。
當(dāng)使用前述發(fā)明只生產(chǎn)較少數(shù)量的薄片時(shí)，通常可以使用恒定的襯底操作軌道，這樣通過確定所要得到的薄片的最佳軌道并且重復(fù)相同的在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)形式和相同的傾斜形式能夠?qū)崿F(xiàn)目的。
但是，在考慮大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)薄片等時(shí)，長(zhǎng)期運(yùn)行是有必要的。這時(shí)，在考慮了一些因素隨時(shí)間的變化后能夠很容易地將襯底的移動(dòng)形式和傾斜形式設(shè)定為最佳形式，上述的因素包括熔料的量(熔料等高度的絕對(duì)位置)和設(shè)備內(nèi)的大氣，通過象上面所描述的那樣獨(dú)立控制在兩個(gè)方向上的移動(dòng)能夠設(shè)定當(dāng)前適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)形式，同時(shí)使得設(shè)備還能夠獨(dú)立控制襯底表面的傾斜角，并且進(jìn)一步使得設(shè)備能夠響應(yīng)襯底隨時(shí)間的變化而獨(dú)立控制運(yùn)動(dòng)襯底的連接/脫離以及襯底的傾斜角。
優(yōu)選在前述的發(fā)明中，薄片制造設(shè)備包括固定前述熔料的熔料容納裝置，并且進(jìn)一步包括位于前述熔料容納裝置和前述襯底傳送機(jī)構(gòu)之間的隔熱裝置。因此能夠抑制從熔料容納裝置傳遞到襯底傳送機(jī)構(gòu)的熱量。
優(yōu)選在前述的發(fā)明中，前述襯底傳送機(jī)構(gòu)包括將前述襯底浸入前述熔料中的浸入控制裝置，熔料的材料至少包括一種金屬材料或者半導(dǎo)體材料，并且薄片生長(zhǎng)控制裝置將浸入的前述襯底從前述熔料中取出，從而在前述襯底的表面上生長(zhǎng)了前述材料的薄片。優(yōu)選為了在所述的襯底表面生長(zhǎng)薄片，在所述的襯底浸入所述的熔料后和襯底從所述的熔料取出前，所述的浸入控制裝置分別獨(dú)立控制所述的第一襯底傳送裝置和所述的第二襯底傳送裝置。
因此，通過使得第一襯底傳送裝置能夠在垂直方向上運(yùn)送襯底和使得第二襯底傳送裝置能夠在水平方向上傳送襯底，能夠分別設(shè)定襯底的水平行進(jìn)速度和垂直行進(jìn)速度。換言之，能夠在包括由第一襯底傳送裝置和第二襯底傳送裝置所限定的兩個(gè)方向的平面內(nèi)自由設(shè)定襯底的軌道。因此，能夠優(yōu)化襯底(和在襯底上生長(zhǎng)的薄片)和熔料之間的關(guān)系使得能夠提高薄片的質(zhì)量，改善薄片的形狀并且提高薄片的大規(guī)模生產(chǎn)率。
在襯底浸入熔料前，可以直線移動(dòng)襯底。這樣能夠想象傳送時(shí)間減少了，從而操作時(shí)間減少并且花費(fèi)減少。與之類似，在襯底脫離熔料后，可以不獨(dú)立控制兩個(gè)方向，但是在襯底開始浸入熔料和從熔料中取出襯底的這段時(shí)間內(nèi)優(yōu)選在兩個(gè)方向獨(dú)立控制襯底。
優(yōu)選在前述發(fā)明中，在前述襯底浸入熔料后和襯底離開熔料前，前述浸入控制裝置獨(dú)立于前述第一襯底傳送裝置和前述第二襯底傳送裝置來控制前述襯底傾斜裝置。
具體地說，至少在襯底浸入熔料后和襯底離開熔料前必須獨(dú)立控制和傾斜襯底。例如，在襯底浸入熔料前襯底的角度可以是固定的。可以想象這時(shí)襯底移動(dòng)的穩(wěn)定性能夠提高。同樣，在襯底離開熔料后可以不獨(dú)立控制襯底的傾斜角。因此，從襯底浸入熔料這一時(shí)刻開始到襯底離開熔料這一時(shí)刻止必須獨(dú)立控制襯底的傾斜角。
因此能夠控制襯底表面和熔料表面之間的關(guān)系(角度)，從而當(dāng)從熔料中取出襯底時(shí)能夠優(yōu)化襯底相對(duì)于熔料表面的傾斜角。
優(yōu)選在前述的發(fā)明中，前述襯底連接/脫離機(jī)構(gòu)包括在浸入前述襯底前將前述襯底連接到前述襯底傳送機(jī)構(gòu)上的步驟，在浸入前述襯底后從前述襯底傳送機(jī)構(gòu)脫離在其表面生長(zhǎng)了薄片的前述襯底步驟。
因此，通過每次在浸入前連接襯底，浸入后使襯底和薄片一起脫離，和將其從系統(tǒng)送出，能夠執(zhí)行在設(shè)備外將薄片與襯底脫離的步驟并恢復(fù)襯底表面，這樣就實(shí)現(xiàn)了薄片的大規(guī)模生產(chǎn)。
優(yōu)選在前述發(fā)明中，薄片制造設(shè)備包括這樣一個(gè)步驟，即在浸入前述襯底后，在保持前述襯底連接在前述襯底傳送機(jī)構(gòu)上的同時(shí)，將襯底表面上生長(zhǎng)的薄片從前述襯底上脫離下來的步驟。這樣能夠?qū)崿F(xiàn)薄片的大規(guī)模生產(chǎn)。
優(yōu)選在前述發(fā)明中，前述熔料是包括硅的材料。
根據(jù)本發(fā)明的薄片制造方法是這樣一種薄片制造方法，用襯底傳送機(jī)構(gòu)固定襯底，將前述襯底浸入熔料，從而在前述襯底表面上形成薄片，并且包括這樣一個(gè)步驟，它獨(dú)立控制第一襯底傳送裝置以在一個(gè)方向上傳送前述襯底從而將前述襯底浸入前述熔料并且從前述熔料中取出前述襯底，還獨(dú)立控制第二襯底傳送裝置，在前述襯底浸入前述熔料后和襯底從熔料中取出前，能夠在與前述第一方向不同的第二方向?qū)崿F(xiàn)對(duì)前述襯底的傳送。使用這個(gè)步驟從而在傳送襯底時(shí)至少能夠在兩個(gè)方向上移動(dòng)襯底。
優(yōu)選在前述發(fā)明中，前述第一襯底傳送步驟包括這樣一個(gè)步驟，在傾斜前述襯底并且用前述襯底壓前述熔料的表面的同時(shí)將前述襯底從前述熔料中取出。使用這個(gè)步驟使得當(dāng)取出襯底時(shí)熔料在與襯底表面撞擊的方向上均勻地前進(jìn)。因此，熔料均勻地給襯底施加壓力，從而熔料幾乎不保持在襯底表面上并且能夠減少形成在薄片上的突起數(shù)目。
優(yōu)選在前述發(fā)明中，薄片制造方法包括一系列步驟，在浸入前述襯底前將前述襯底連接到前述襯底傳送機(jī)構(gòu)上，在浸入前述襯底后將其表面上生長(zhǎng)了薄片的前述襯底與前述襯底傳送機(jī)構(gòu)脫離。使用這個(gè)步驟從而通過每次在浸入前連接襯底，浸入后使襯底和薄片一起脫離，和將其從系統(tǒng)送出，能夠執(zhí)行在設(shè)備外將薄片與襯底脫離的步驟并恢復(fù)襯底表面，這樣就實(shí)現(xiàn)了薄片的大規(guī)模生產(chǎn)。
優(yōu)選在前述發(fā)明中，薄片制造方法包括這樣一個(gè)步驟，即在浸入前述襯底后，在保持前述襯底連接在前述襯底傳送機(jī)構(gòu)上的同時(shí)，將前述襯底表面上生長(zhǎng)的薄片從前述襯底上脫離下來的步驟。使用這個(gè)步驟能夠?qū)崿F(xiàn)薄片的大規(guī)模生產(chǎn)。
優(yōu)選在前述發(fā)明中，前述熔料是包括硅的材料。
優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明利用前述薄片制造設(shè)備和薄片制造方法制造的薄片來制備太陽能電池。在用前述薄片制造設(shè)備和薄片制造方法制造的薄片來制備的太陽能電池中，能夠在制造步驟中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)率的增加(效率百分比的增加)和太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的增加。
因此，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的薄片制造設(shè)備是這樣一種薄片制造設(shè)備，它將由襯底傳送機(jī)構(gòu)固定的襯底浸入熔料，這樣在前述襯底的表面上形成薄片，并且前述的襯底傳送機(jī)構(gòu)包括固定前述襯底的襯底固定裝置，通過控制前述襯底固定裝置水平移動(dòng)位置來控制前述襯底表面相對(duì)于前述熔料水平面水平移動(dòng)位置的水平移動(dòng)位置控制裝置，通過控制前述襯底固定裝置垂直移動(dòng)位置來控制前述襯底表面相對(duì)于前述熔料水平面垂直移動(dòng)位置的垂直移動(dòng)位置控制裝置，和通過控制前述襯底固定裝置傾斜角來相對(duì)于前述熔料水平面傾斜前述襯底表面的襯底傾斜裝置。
另外，前述的水平移動(dòng)位置控制裝置具有在水平方向上延伸的水平導(dǎo)軌和能夠沿前述水平導(dǎo)軌移動(dòng)的水平移動(dòng)單元，前述的垂直移動(dòng)位置控制裝置具有被支撐在前述水平移動(dòng)單元中能夠在垂直方向上滑動(dòng)的垂直導(dǎo)軸，從而前述襯底固定裝置連接其下端并且沿著前述水平導(dǎo)軌設(shè)置的垂直導(dǎo)軌引導(dǎo)前述垂直導(dǎo)軸上端的移動(dòng)位置，并且前述襯底傾斜裝置具有支撐在前述水平移動(dòng)單元中能夠在垂直方向上滑動(dòng)的傾斜導(dǎo)軸，從而前述襯底固定裝置與它的下端連接并且沿著前述水平導(dǎo)軌設(shè)置的傾斜導(dǎo)軌引導(dǎo)前述傾斜導(dǎo)軸的上端。
使用這種結(jié)構(gòu)能夠通過沿著水平導(dǎo)軌移動(dòng)水平移動(dòng)單元而不使用專用的驅(qū)動(dòng)器在水平方向上移動(dòng)垂直導(dǎo)軸和傾斜導(dǎo)軸。垂直導(dǎo)軸和傾斜導(dǎo)軸上端的移動(dòng)方向分別用垂直導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌引導(dǎo)，因此能夠以從動(dòng)的方式確定垂直導(dǎo)軸和傾斜導(dǎo)軸的位置。因此，襯底傳送機(jī)構(gòu)能夠使用這樣一種結(jié)構(gòu)，它只給水平移動(dòng)位置控制裝置提供驅(qū)動(dòng)器，而不必分別給水平移動(dòng)位置控制裝置、垂直移動(dòng)位置控制裝置和襯底傾斜裝置提供驅(qū)動(dòng)器，因此能夠簡(jiǎn)化襯底傳送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的薄片制造設(shè)備是這樣一種薄片制造設(shè)備，它將由襯底傳送機(jī)構(gòu)固定的襯底浸入熔料，這樣在前述襯底的表面上形成薄片，并且前述的襯底傳送機(jī)構(gòu)包括固定前述襯底的襯底固定裝置，通過控制前述襯底固定裝置水平移動(dòng)位置來控制前述襯底表面相對(duì)于前述熔料水平面水平移動(dòng)位置的水平移動(dòng)位置控制裝置，通過控制前述襯底固定裝置垂直移動(dòng)位置來控制前述襯底表面相對(duì)于前述熔料水平面垂直移動(dòng)位置的垂直移動(dòng)位置控制裝置，和通過控制前述襯底固定裝置傾斜角來相對(duì)于前述熔料水平面傾斜前述襯底表面的襯底傾斜裝置。
另外，前述的水平移動(dòng)位置控制裝置具有在水平方向上延伸的水平/垂直導(dǎo)軌和能夠沿前述水平/垂直導(dǎo)軌移動(dòng)的水平移動(dòng)單元，前述的垂直移動(dòng)位置控制裝置具有垂直導(dǎo)軸，它的上端與前述水平移動(dòng)單元連接在一起，它的下端與前述襯底固定裝置連接在一起，并且前述襯底傾斜裝置具有被支撐的、在垂直方向上能夠滑動(dòng)的傾斜導(dǎo)軸，從而前述襯底固定裝置與它的下端連接在一起，和沿前述水平/垂直導(dǎo)軌設(shè)置的傾斜導(dǎo)軌，用來引導(dǎo)前述垂直軸的上端。
使用這種結(jié)構(gòu)能夠通過沿著水平/垂直導(dǎo)軌移動(dòng)水平移動(dòng)單元而不使用專用的驅(qū)動(dòng)器在水平方向上移動(dòng)垂直導(dǎo)軸和傾斜導(dǎo)軸。另外，垂直導(dǎo)軸的上端與水平移動(dòng)單元連接在一起，因此能夠通過控制水平/垂直導(dǎo)軌的軌道以從動(dòng)的方式確定垂直導(dǎo)軸的位置。另外，傾斜導(dǎo)軌引導(dǎo)傾斜導(dǎo)軸上端的移動(dòng)方向，因此能夠以從動(dòng)的方式確定傾斜導(dǎo)軸的位置。
因此，襯底傳送機(jī)構(gòu)能夠使用這樣一種結(jié)構(gòu)，它只給水平移動(dòng)位置控制裝置提供驅(qū)動(dòng)器，而不必分別給水平移動(dòng)位置控制裝置、垂直移動(dòng)位置控制裝置和襯底傾斜裝置提供驅(qū)動(dòng)器，因此能夠簡(jiǎn)化襯底傳送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的薄片制造設(shè)備是這樣一種薄片制造設(shè)備，它將由襯底傳送機(jī)構(gòu)固定的襯底浸入熔料，這樣在前述襯底的表面上形成薄片，并且前述的襯底傳送機(jī)構(gòu)包括固定前述襯底的襯底固定裝置，通過控制前述襯底固定裝置水平移動(dòng)位置來控制前述襯底表面相對(duì)于前述熔料水平面水平移動(dòng)位置的水平移動(dòng)位置控制裝置，通過控制前述襯底固定裝置垂直移動(dòng)位置來控制前述襯底表面相對(duì)于前述熔料水平面垂直移動(dòng)位置的垂直移動(dòng)位置控制裝置，和通過控制前述襯底固定裝置傾斜角來相對(duì)于前述熔料水平面傾斜前述襯底表面的襯底傾斜裝置。
另外，前述的水平移動(dòng)位置控制裝置具有在水平方向上延伸的水平/垂直/傾斜導(dǎo)軌和能夠沿前述水平軌道移動(dòng)的水平移動(dòng)單元，前述的垂直移動(dòng)位置控制裝置具有垂直導(dǎo)軸，它的上端與前述水平移動(dòng)單元連接在一起，它的下端與前述襯底固定裝置連接在一起，并且前述襯底傾斜裝置具有傾斜導(dǎo)軸，它的上端與前述水平移動(dòng)單元連接在一起，它的下端與前述襯底固定裝置連接在一起。
使用這種結(jié)構(gòu)能夠通過沿著水平/垂直/傾斜導(dǎo)軌移動(dòng)水平移動(dòng)單元而不使用專用的驅(qū)動(dòng)器在水平方向上移動(dòng)垂直導(dǎo)軸和傾斜導(dǎo)軸。另外，垂直導(dǎo)軸和傾斜導(dǎo)軸的上端分別與水平移動(dòng)單元連接在一起，因此能夠通過控制水平/垂直/傾斜導(dǎo)軌的軌道以從動(dòng)的方式確定垂直導(dǎo)軸和傾斜導(dǎo)軸的位置。
因此，襯底傳送機(jī)構(gòu)能夠使用這樣一種結(jié)構(gòu)，它只給水平移動(dòng)位置控制裝置提供驅(qū)動(dòng)器，而不必分別給水平移動(dòng)位置控制裝置、垂直移動(dòng)位置控制裝置和襯底傾斜裝置提供驅(qū)動(dòng)器，因此能夠簡(jiǎn)化襯底傳送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的薄片制造設(shè)備是這樣一種薄片制造設(shè)備，它將由襯底傳送機(jī)構(gòu)固定的襯底浸入熔料，這樣在前述襯底的表面上形成薄片，并且前述的襯底傳送機(jī)構(gòu)包括固定前述襯底的襯底固定裝置，通過控制前述襯底固定裝置水平移動(dòng)位置來控制前述襯底表面相對(duì)于前述熔料水平面水平移動(dòng)位置的水平移動(dòng)位置控制裝置，通過控制前述襯底固定裝置垂直移動(dòng)位置來控制前述襯底表面相對(duì)于前述熔料水平面垂直移動(dòng)位置的垂直移動(dòng)位置控制裝置，和通過控制前述襯底固定裝置傾斜角來相對(duì)于前述熔料水平面傾斜前述襯底表面的襯底傾斜裝置。
另外，前述的水平移動(dòng)位置控制裝置具有在水平方向上延伸的水平導(dǎo)軌和能夠沿前述水平導(dǎo)軌移動(dòng)的水平移動(dòng)單元，前述的垂直移動(dòng)位置控制裝置具有被支撐在前述水平移動(dòng)單元中能夠在垂直方向上滑動(dòng)的垂直導(dǎo)軸，從而前述襯底固定裝置與它的下端連接，和沿前述水平導(dǎo)軌設(shè)置的垂直/傾斜導(dǎo)軌，用來引導(dǎo)前述垂直導(dǎo)軸上端的移動(dòng)位置，并且前述襯底傾斜裝置具有支撐在前述水平移動(dòng)單元中能夠在垂直方向上滑動(dòng)的傾斜導(dǎo)軸，從而前述襯底固定裝置連接到它的下端并且前述垂直/傾斜導(dǎo)軌引導(dǎo)它上端的移動(dòng)位置。
使用這種結(jié)構(gòu)能夠通過沿著水平導(dǎo)軌移動(dòng)水平移動(dòng)單元而不使用專用的驅(qū)動(dòng)器在水平方向上移動(dòng)垂直導(dǎo)軸和傾斜導(dǎo)軸。另外，垂直導(dǎo)軸和傾斜導(dǎo)軸上端的移動(dòng)方向分別用垂直/傾斜導(dǎo)軌引導(dǎo)，因此能夠以從動(dòng)的方式確定垂直導(dǎo)軸和傾斜導(dǎo)軸的位置。因此，襯底傳送機(jī)構(gòu)能夠使用這樣一種結(jié)構(gòu)，它只給水平移動(dòng)位置控制裝置提供驅(qū)動(dòng)器，而不必分別給水平移動(dòng)位置控制裝置、垂直移動(dòng)位置控制裝置和襯底傾斜裝置提供驅(qū)動(dòng)器，因此能夠簡(jiǎn)化襯底傳送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選在前述的發(fā)明中，薄片制造設(shè)備進(jìn)一步包括襯底溫度控制裝置，在前述襯底浸入前述熔料前它控制前述襯底表面的溫度。使用這個(gè)結(jié)構(gòu)能夠在襯底表面上形成薄片時(shí)優(yōu)化襯底表面的溫度。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1是示出根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是襯底傳送機(jī)構(gòu)1的放大視圖。
圖3部分示出了根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備的控制框圖。
圖4是示出了從襯底2上分離生長(zhǎng)的硅多晶薄片3的方法的示意圖。
圖5是示出生長(zhǎng)硅多晶薄片3的襯底2的軌道步驟的示意圖。
圖6是示出根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖7是示出根據(jù)第三個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖8示出了根據(jù)第一到第四個(gè)實(shí)施例和背景技術(shù)用硅多晶薄片3準(zhǔn)備的太陽能電池試件的積液高度、太陽能電池試件產(chǎn)率和太陽能電池轉(zhuǎn)換效率。
圖9是一個(gè)示意圖，它示出了在第六個(gè)實(shí)施例中生長(zhǎng)硅多晶薄片3的襯底2的軌道步驟中的第四和第五個(gè)步驟。
圖10示出了根據(jù)第六個(gè)實(shí)施例用硅多晶薄片3準(zhǔn)備的太陽能電池試件的突起數(shù)目、太陽能電池試件產(chǎn)率和太陽能電池轉(zhuǎn)換效率。
圖11示出了根據(jù)第八個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖12是第八個(gè)實(shí)施例中襯底傳送機(jī)構(gòu)1的放大視圖。
圖13示出了第八個(gè)實(shí)施例中襯底傳送機(jī)構(gòu)1的軌道。
圖14示出了根據(jù)第九個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖15示出了第九個(gè)實(shí)施例中襯底傳送機(jī)構(gòu)1的軌道。
圖16示出了根據(jù)第十個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖17示出了第十個(gè)實(shí)施例中襯底傳送機(jī)構(gòu)1的供應(yīng)軌道。
圖18示出了第十個(gè)實(shí)施例中襯底傳送機(jī)構(gòu)1的返回軌道。
圖19示出了根據(jù)第十一個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖20示出了第十一個(gè)實(shí)施例中襯底傳送機(jī)構(gòu)1的軌道。
圖21示意性地示出了在背景技術(shù)中披露的“晶片制造設(shè)備”的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施本發(fā)明的最佳模式圖21示出了作為本發(fā)明背景技術(shù)的“晶片制造設(shè)備”。在這種“晶片制造設(shè)備”的結(jié)構(gòu)中，多邊形轉(zhuǎn)動(dòng)體12引導(dǎo)多個(gè)襯底14轉(zhuǎn)動(dòng)地從一側(cè)浸入熔料6，然后從熔料6的另一側(cè)出來并且從系統(tǒng)中排出。襯底連接器15以懸臂形式將襯底14彼此連接在一起。由一個(gè)未示出的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制轉(zhuǎn)軸13的轉(zhuǎn)動(dòng)使得它具有預(yù)定的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，從而襯底14一個(gè)接一個(gè)地浸入熔料6，然后被排出。熔料6被容納在包括一個(gè)加熱器4的熔爐5內(nèi)。
根據(jù)包括這種結(jié)構(gòu)的“晶片制造設(shè)備”，能夠通過浸入由多邊形轉(zhuǎn)動(dòng)體12引導(dǎo)的平襯底14來結(jié)晶/生長(zhǎng)晶片，晶片由平坦展開的薄平片組成，這些薄平片在襯底14上不彎曲。另外，通過連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)多邊形轉(zhuǎn)動(dòng)體12能夠從襯底14中連續(xù)取出晶片。
但是在上述背景技術(shù)中的“晶片制造設(shè)備和晶片制造方法”中，轉(zhuǎn)動(dòng)限制了襯底14的運(yùn)動(dòng)。因此，很難控制在襯底14上生長(zhǎng)薄片的生長(zhǎng)條件。
例如，不能分別設(shè)定襯底14的水平行進(jìn)速度和垂直行進(jìn)速度。因此不能任意設(shè)定襯底14浸入熔料6的浸入角度。另外，不能任意設(shè)定襯底14經(jīng)過熔料6的行進(jìn)途徑。特別是不能任意設(shè)定襯底14離開熔料6的離開角度。
因此不能任意設(shè)定在襯底14上生長(zhǎng)薄片的條件，也不能在襯底14離開熔料6時(shí)任意設(shè)定薄片和熔料6之間關(guān)系的控制條件，由此很難優(yōu)化薄片的形狀。特別是當(dāng)薄片從熔料6離開時(shí)很難控制在薄片上緩慢爬起的彎月面，這樣在薄片的端部上會(huì)形成不利的積液區(qū)，它會(huì)損壞薄片的形狀。
另外，在襯底14浸入熔料6或襯底14離開熔料6之前或之后不能任意設(shè)定襯底14的運(yùn)動(dòng)。這樣就不能任意設(shè)定從襯底14分開/取出薄片的位置或連接/分離襯底14的位置，但是不可避免地要在熔料6上面的位置執(zhí)行這些操作。因此由于來自熔料6、熔爐5或加熱器4的輻射或傳熱，執(zhí)行所述操作的機(jī)械機(jī)構(gòu)部件很容易受到熱的影響，這樣很難設(shè)計(jì)這部分機(jī)構(gòu)部件并且很難提高大規(guī)模生產(chǎn)率。
因此盡管上述背景技術(shù)中的“晶片制造設(shè)備和晶片制造方法”能夠得到薄平片，但是由于襯底14的轉(zhuǎn)動(dòng)，它也具有下述問題，即很難優(yōu)化薄片的形狀并且很難提高大規(guī)模生產(chǎn)率。
現(xiàn)在參考附圖描述能夠解決上述問題的、根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備和薄片制造方法。
(第一個(gè)實(shí)施例)首先參考圖1和圖2描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備和薄片制造方法。圖1是示出根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備整體結(jié)構(gòu)的示意圖，圖2是下面描述的襯底傳送機(jī)構(gòu)1的放大視圖。
(薄片制造設(shè)備1000的整體結(jié)構(gòu))參考圖1描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備1000的整體結(jié)構(gòu)。這種薄片制造設(shè)備1000的結(jié)構(gòu)使得襯底能夠在水平方向104和垂直方向105這兩個(gè)方向上移動(dòng)。這種薄片制造設(shè)備1000包括襯底傳送機(jī)構(gòu)1，所提供的襯底傳送機(jī)構(gòu)1能夠沿著水平移動(dòng)軸8在水平方向104上移動(dòng)。水平移動(dòng)軸8具有直線軌道，并且使用設(shè)在襯底傳送機(jī)構(gòu)1中單103(參考后面描述的圖2)中的水平移動(dòng)馬達(dá)使得襯底傳送機(jī)構(gòu)1和固定在襯底傳送機(jī)構(gòu)1上的襯底2能夠在水平方向104上自由移動(dòng)。
水平移動(dòng)軸8能夠沿著垂直移動(dòng)軸9移動(dòng)。水平移動(dòng)軸8和垂直移動(dòng)馬達(dá)7連接在一起。通過使用帶齒的直線軌道形成垂直移動(dòng)軸9，并且操作垂直移動(dòng)馬達(dá)7能夠在垂直方向105上自由移動(dòng)與垂直移動(dòng)馬達(dá)7連接在一起的水平移動(dòng)軸8、設(shè)在水平移動(dòng)軸8上的襯底傳送機(jī)構(gòu)1和襯底傳送機(jī)構(gòu)1固定的襯底2。因此，襯底2能夠自由地在由水平移動(dòng)軸8和垂直移動(dòng)軸9所限定的平面內(nèi)移動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，可以使用滾珠螺桿等機(jī)構(gòu)同時(shí)操作水平移動(dòng)軸8和垂直移動(dòng)軸9或者它們中的一個(gè)。
容納熔料6的熔爐5和加熱熔料6的加熱機(jī)構(gòu)4放置在水平移動(dòng)軸8的下面。為了使襯底固定件101(后面描述)和單元103(后面描述)與熔料6熱絕緣，在熔料6上面放置了隔熱機(jī)構(gòu)10。隔熱機(jī)構(gòu)10可以使用具有熱絕緣性質(zhì)的設(shè)備或元件，如水冷金屬板或耐熱絕緣板。因此能夠避免由于襯底固定件101(后面描述)和單元103(后面描述)的熱效應(yīng)所引起的機(jī)構(gòu)的熱斷裂，或由于熱膨脹導(dǎo)致水平移動(dòng)軸8的直線性損壞所造成的精度損失。
(襯底傳送機(jī)構(gòu)1的詳細(xì)結(jié)構(gòu))現(xiàn)在參考圖2描述襯底傳送機(jī)構(gòu)1的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，兩個(gè)襯底傾斜軸102連接到單元103上，單元103包括襯底傳送機(jī)構(gòu)1中的一個(gè)水平移動(dòng)馬達(dá)和一個(gè)傾斜馬達(dá)。兩個(gè)傾斜軸102分別在垂直方向上獨(dú)立地移動(dòng)(在圖2中箭頭示出的方向106上)，從而和它們的下部連接的襯底固定件101能夠傾斜。
這個(gè)實(shí)施例提供了具有凸凹形狀的相互配合機(jī)構(gòu)作為襯底2和襯底固定件101的連接/分離機(jī)構(gòu)。也可以選擇其它已知的連接/分離機(jī)構(gòu)。為了將襯底2連接到襯底固定件102上或者將襯底2從襯底固定件102上分離下來，將連接/分離機(jī)構(gòu)(未示出)設(shè)定在與加熱機(jī)構(gòu)4分開的位置。
希望用碳、SiC或高熔點(diǎn)金屬來制造襯底2，或者選擇一種材料并且在這種材料表面涂覆一種其它物質(zhì)來制造襯底2，從而使得這種材料具有優(yōu)異的耐熱性能并且不會(huì)污染長(zhǎng)成的薄片3。在這個(gè)實(shí)施例中使用了碳襯底。另外，襯底2用來生長(zhǎng)薄片3的表面是平的。但是，這個(gè)平面不必非常光滑，而且表面可以具有特殊的形狀。
另外，根據(jù)溫度等條件，從熔料6結(jié)晶/生長(zhǎng)的薄片3可以表現(xiàn)為單晶態(tài)、多晶態(tài)、無定形態(tài)，或者是物質(zhì)的一種晶態(tài)，它以混合的形式既表現(xiàn)出晶態(tài)也表現(xiàn)出無定形態(tài)。
能夠使用諸如硅、鍺、鎵、砷、銦、磷、硼、銻、鋅、錫等半導(dǎo)體材料或鋁、鎳或鐵等金屬材料來作為熔料6。
(對(duì)薄片制造設(shè)備1000和薄片制造方法的控制)為了操作襯底傳送機(jī)構(gòu)1，如圖3所示，PC 200將不同的操作模式傳遞給水平移動(dòng)馬達(dá)201、垂直移動(dòng)馬達(dá)7和傾斜馬達(dá)202以分別獨(dú)立控制水平移動(dòng)馬達(dá)201、垂直移動(dòng)馬達(dá)7和傾斜馬達(dá)202。水平移動(dòng)馬達(dá)201、垂直移動(dòng)馬達(dá)7和傾斜馬達(dá)202的操作模式隨著時(shí)間和溫度等參數(shù)自動(dòng)或手動(dòng)轉(zhuǎn)換。因此通過分別獨(dú)立控制水平移動(dòng)馬達(dá)201、垂直移動(dòng)馬達(dá)7和傾斜馬達(dá)202能夠控制襯底2的軌道以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。另外，能夠有選擇地進(jìn)行控制從而只進(jìn)行水平移動(dòng)(沒有垂直移動(dòng)或傾斜)，如就在將襯底2浸入熔料6之前的水平移動(dòng)和緊隨將襯底2浸入熔料6后的水平移動(dòng)。
現(xiàn)在描述對(duì)薄片制造設(shè)備1000和薄片制造方法的控制，在描述中參考使用硅熔料作為熔料6并且利用這種硅熔料6制造硅多晶薄片3的情況。參考圖1，在與硅熔料6的分開的位置上將襯底2連接到襯底傳送機(jī)構(gòu)1上。然后驅(qū)動(dòng)水平移動(dòng)馬達(dá)201用襯底傳送機(jī)構(gòu)1將襯底2傳送到硅熔料6的正上方，并且分別獨(dú)立驅(qū)動(dòng)水平移動(dòng)馬達(dá)201和垂直移動(dòng)馬達(dá)7從而給襯底2提供任意的軌道使得襯底2浸入硅熔料6中。隨后將襯底2從硅熔料6中取出，這樣就在襯底2上生長(zhǎng)硅多晶薄片3。當(dāng)襯底2浸入硅熔料6和從硅熔料6中取出時(shí)，分別獨(dú)立控制水平移動(dòng)馬達(dá)201、垂直移動(dòng)馬達(dá)7和傾斜馬達(dá)202給襯底2提供預(yù)定的傾斜角。
隨后利用水平移動(dòng)馬達(dá)201和垂直移動(dòng)馬達(dá)7將其上生長(zhǎng)有硅多晶薄片3的襯底2傳送到與硅熔料6分開的位置。之后將襯底2從襯底傳送機(jī)構(gòu)1上取下，這樣就從襯底2得到生長(zhǎng)了的硅多晶薄片3。
為了在將生長(zhǎng)了的硅多晶薄片3從襯底2上取下時(shí)不必將襯底2與襯底傳送機(jī)構(gòu)1分離，如圖4所示，襯底傳送機(jī)構(gòu)1將襯底2傳送到具有多個(gè)抽吸口16a的臺(tái)架16上，在這里通過抽吸口16a真空抽吸硅多晶薄片3。隨后設(shè)在臺(tái)架16上的臂16b將吸住/固定住硅多晶薄片3的臺(tái)架16移動(dòng)到薄片貯藏位置或者外部排出機(jī)構(gòu)以將硅多晶薄片3與臺(tái)架16分開。隨著襯底傳送機(jī)構(gòu)1的移動(dòng)及時(shí)執(zhí)行分離硅多晶薄片3的這一系列操作。
(襯底2的軌道步驟)下面參考圖5描述這個(gè)實(shí)施例中生長(zhǎng)硅多晶薄片3的襯底2的特定軌道步驟。
第一步控制水平移動(dòng)馬達(dá)201和垂直移動(dòng)馬達(dá)7將襯底2移動(dòng)到在硅熔料6水平面正上方10mm的位置。這時(shí)，水平設(shè)置襯底2的傾斜角(相對(duì)于水平平面的角度)。
第二步在襯底2的前端開始浸入硅熔料6中后并且在襯底2的浸入沒有超過硅熔料6水平面20mm之前，控制水平移動(dòng)馬達(dá)201和垂直移動(dòng)馬達(dá)7來控制水平行進(jìn)速度和垂直行進(jìn)速度恒定(分別為100mm/秒和50mm/秒)。并且繼續(xù)保持襯底2的傾斜角為水平(常數(shù))。
第三步控制水平移動(dòng)馬達(dá)201和垂直移動(dòng)馬達(dá)7使得當(dāng)襯底2浸入硅熔料6的水平面20mm時(shí)，水平行進(jìn)速度到達(dá)500mm/秒、垂直行進(jìn)速度為0mm/秒，以這些參數(shù)水平移動(dòng)襯底210mm。
第四步然后控制傾斜馬達(dá)202使得襯底2的行進(jìn)方向向上并且襯底的傾斜角達(dá)到10°?？刂扑揭苿?dòng)馬達(dá)201和垂直移動(dòng)馬達(dá)7使得水平行進(jìn)速度和垂直行進(jìn)速度恒定(分別為100mm/秒、和10mm/秒)，這樣將襯底2從硅熔料6中取出。
第五步控制傾斜馬達(dá)202使得當(dāng)襯底2的端部脫離時(shí)襯底2的傾斜角達(dá)到45°。隨后控制垂直移動(dòng)馬達(dá)7在垂直向上方向上以100mm/秒的速度移動(dòng)襯底230mm。
第六步然后控制傾斜馬達(dá)202使得襯底2返回到水平狀態(tài)，并且控制水平移動(dòng)馬達(dá)201將襯底2傳送到取出位置。
襯底2的尺寸是100mm見方，并且襯底2浸入硅熔料6中的時(shí)間大約為4秒。將襯底2連接到襯底傳送機(jī)構(gòu)1上的時(shí)間是5秒，從連接位置將襯底2移動(dòng)到浸入位置的時(shí)間是3秒，浸入時(shí)間是4秒，將襯底2移動(dòng)到取出位置的時(shí)間是3秒，使襯底2與襯底傳送機(jī)構(gòu)1脫離的時(shí)間大約是5秒，將襯底傳送機(jī)構(gòu)1從取出位置返回到連接位置的時(shí)間是9秒。這樣這一系列步驟所需要的時(shí)間大約是29秒(5秒+3秒+4秒+3秒+5秒+9秒)。但是，能夠縮短返回時(shí)間，這需要使用一個(gè)精確設(shè)定襯底連接位置和襯底脫離位置的設(shè)備，或者在加熱機(jī)構(gòu)4的兩側(cè)提供一個(gè)連接機(jī)構(gòu)和一個(gè)脫離機(jī)構(gòu)，這樣這一系列步驟所需要的時(shí)間就減少到大約20秒。
(功能/效果)
如上所述，利用根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備和薄片制造方法所制造的硅多晶薄片3，能夠?qū)⑹褂脗鹘y(tǒng)方法時(shí)形成在硅多晶薄片3端部高度大約4mm的浸漬減少到大約1mm。這是由于當(dāng)襯底2從硅熔料6中取出時(shí)襯底2和硅熔料6之間的角度增加了，從而硅熔料6很容易流下并且減少了浸漬量。
因此，如上所述，通過分別獨(dú)立控制水平移動(dòng)馬達(dá)201、垂直移動(dòng)馬達(dá)7和傾斜馬達(dá)202，能夠在水平移動(dòng)軸8和垂直移動(dòng)軸9所限定的平面上自由設(shè)定襯底2的軌道。另外，通過使用傾斜馬達(dá)202控制兩個(gè)襯底傾斜軸102能夠控制襯底2表面和硅熔料6水平面之間的關(guān)系(角度)，從而能夠獨(dú)立控制襯底2的傾斜角，這樣在襯底2離開硅熔料6時(shí)能夠最優(yōu)化襯底2相對(duì)于硅熔料6表面的傾斜角。
因此通過這樣最優(yōu)化襯底2(和在襯底2上生長(zhǎng)了的硅多晶薄片3)和硅熔料6之間的關(guān)系，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)硅多晶薄片3質(zhì)量的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)硅多晶薄片3形狀的改進(jìn)和提高硅多晶薄片3的大規(guī)模生產(chǎn)率。
另外，襯底傳送機(jī)構(gòu)1使用了能夠?qū)⒁r底2連接到襯底傳送機(jī)構(gòu)1和使襯底2與襯底傳送機(jī)構(gòu)1脫離的結(jié)構(gòu)，這樣能夠連續(xù)使用襯底傳送機(jī)構(gòu)1，同時(shí)如果襯底2的耐用性是有限的話，只需要更換襯底2，而不需要更換整個(gè)襯底傳送機(jī)構(gòu)1，這樣就不會(huì)增加所需的勞動(dòng)力、時(shí)間和成本。
另外，能夠不在熔爐5的上方將襯底2連接到襯底傳送機(jī)構(gòu)1和使襯底2與襯底傳送機(jī)構(gòu)1脫離，這樣能夠避免一些不好的熱影響，如由于從熔爐5到襯底連接/脫離機(jī)構(gòu)1的傳熱所導(dǎo)致的襯底連接/脫離機(jī)構(gòu)1的熱斷裂或者由于熱膨脹引起的精度損失。
在考慮連續(xù)生產(chǎn)硅多晶薄片3的大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，通過隨著襯底2的老化和對(duì)襯底2的連接和脫離使得設(shè)備能夠獨(dú)立控制移動(dòng)過程中的連接/脫離以及襯底2的傾斜角，能夠很容易地將襯底2的移動(dòng)模式和傾斜模式設(shè)定為最佳模式，這時(shí)要考慮到一些因素和時(shí)間之間的關(guān)系，如硅熔料6的量(熔料等高度的絕對(duì)位置)隨時(shí)間的變化和設(shè)備中大氣隨時(shí)間的變化。
(第二個(gè)實(shí)施例)現(xiàn)在參考圖6描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備和薄片制造方法。圖6是示出根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備2000的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備2000的基本結(jié)構(gòu)與根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備1000的基本結(jié)構(gòu)一樣。薄片制造設(shè)備2000與薄片制造設(shè)備1000的區(qū)別在于它只從襯底2上分離并獲得薄片3而不將襯底2連接到襯底傳送機(jī)構(gòu)1上和不將襯底2與襯底傳送機(jī)構(gòu)1分離。因此，薄片制造設(shè)備2000的結(jié)構(gòu)基本與前述薄片制造設(shè)備1000的結(jié)構(gòu)一樣，所以用同樣的參考標(biāo)號(hào)表示圖6中相同的部分，并且不對(duì)薄片制造設(shè)備2000進(jìn)行重復(fù)的描述。襯底傳送機(jī)構(gòu)1的詳細(xì)結(jié)構(gòu)也與前述薄片制造設(shè)備1000的襯底傳送機(jī)構(gòu)1相同，因此也不進(jìn)行重復(fù)描述。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，通過進(jìn)行一系列操作來制造薄片3，即將連接到襯底傳送機(jī)構(gòu)1上的襯底2傳送到熔料6正上方的位置，沿著與第一個(gè)實(shí)施例類似的任意軌道將襯底2浸入熔料6，將襯底2從熔料6中取出從而在襯底上生長(zhǎng)薄片3，將襯底2和薄片3傳送到取出位置并且只將薄片3從襯底2上分離下來。
(對(duì)薄片制造設(shè)備2000和薄片制造方法的控制)對(duì)薄片制造設(shè)備2000和薄片制造方法的控制基本與對(duì)薄片制造設(shè)備1000和薄片制造方法的控制相同，這里也用制造硅多晶薄片3為例。襯底2的軌道步驟也和參考圖5的步驟類似，但是在下面一點(diǎn)它們是不同的，即只從襯底2上分離并獲得薄片3而不將襯底2連接到襯底傳送機(jī)構(gòu)1上和不將襯底2與襯底傳送機(jī)構(gòu)1分離。
因此不需要連接和分離襯底2的時(shí)間，這樣浸入時(shí)間是大約4秒，將襯底移動(dòng)到取出位置的移動(dòng)時(shí)間大約是3秒，從襯底2上分離薄片3的時(shí)間大約是5秒，從分離位置回到浸入位置的時(shí)間是6秒。因此執(zhí)行這一系列步驟所需要的時(shí)間大約是18秒(4秒+3秒+5秒+6秒)。
(功能/效果)如上所述，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備和薄片制造方法，可以實(shí)現(xiàn)與第一個(gè)實(shí)施例類似的功能/效果。另外，由于只從襯底2上分離并獲得薄片3而不將襯底2連接到襯底傳送機(jī)構(gòu)1上和將襯底2與襯底傳送機(jī)構(gòu)1分離，不需要連接和分離襯底2的時(shí)間，所以能夠縮短制造硅多晶薄片3的時(shí)間。
(第三個(gè)實(shí)施例)現(xiàn)在參考圖7描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備和薄片制造方法。圖7是示出根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備3000的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備3000的結(jié)構(gòu)能夠在包括水平方向和垂直方向的三維空間內(nèi)自由移動(dòng)襯底2。用同樣的參考標(biāo)號(hào)表示與前述薄片制造設(shè)備1000相同的部分，并且省略了重復(fù)的描述。這里使用了與參考第一個(gè)實(shí)施例描述的、示于圖2的機(jī)構(gòu)類似的機(jī)構(gòu)作為傾斜機(jī)構(gòu)，它設(shè)在自由臂型襯底傳送機(jī)構(gòu)11的前端上，用來傾斜襯底2，因此也不進(jìn)行重復(fù)的描述。
這個(gè)實(shí)施例中的襯底傳送機(jī)構(gòu)11具有一個(gè)伸縮臂112，它具有伸縮機(jī)構(gòu)，使用這個(gè)伸縮臂112能夠以高速在很寬的范圍內(nèi)進(jìn)行針對(duì)襯底2的水平移動(dòng)。通過結(jié)合在伸縮臂112支撐側(cè)的臂操作機(jī)構(gòu)(未示出)，能夠在三維空間中自由移動(dòng)伸縮臂112。
使用設(shè)在伸縮臂112中間位置的聯(lián)軸節(jié)和襯底傾斜馬達(dá)111與伸縮臂112之間的聯(lián)軸節(jié)，能夠執(zhí)行對(duì)襯底2的傾斜以及精細(xì)垂直和水平操作，其中襯底傾斜馬達(dá)111設(shè)在伸縮臂112的前端。另外，與第一個(gè)實(shí)施例類似，通過對(duì)襯底傾斜軸的操作能夠調(diào)節(jié)襯底的傾斜角。
與第一個(gè)實(shí)施例類似，為了防止向襯底固定件101和襯底傾斜馬達(dá)111的傳熱，在加熱機(jī)構(gòu)4、熔爐5和熔料6的上方優(yōu)選設(shè)有隔熱機(jī)構(gòu)10。與第一個(gè)實(shí)施例類似，可以使用水冷金屬板或耐熱絕緣板作為隔熱機(jī)構(gòu)10。因此能夠避免對(duì)襯底固定件101、襯底傾斜馬達(dá)111和伸縮臂112的熱效應(yīng)所引起的機(jī)構(gòu)熱斷裂，或者由于熱膨脹導(dǎo)致水平移動(dòng)軸8的直線性損壞所造成的精度損失。
優(yōu)選在伸縮臂112底部附近設(shè)定將襯底2連接到襯底傳送機(jī)構(gòu)11上和將襯底2從襯底傳送機(jī)構(gòu)11上分離下來的位置，同時(shí)盡量避免增加伸縮臂112的長(zhǎng)度。因此在這個(gè)實(shí)施例中，在伸縮臂112底部設(shè)有將襯底2連接到襯底傳送機(jī)構(gòu)11上和將襯底2從襯底傳送機(jī)構(gòu)11上分離下來的機(jī)構(gòu)。
(對(duì)薄片制造設(shè)備3000和薄片制造方法的控制)對(duì)薄片制造設(shè)備3000和薄片制造方法的控制基本與對(duì)薄片制造設(shè)備1000和薄片制造方法的控制相同，這里也用制造硅多晶薄片3為例。襯底2的軌道步驟也和參考圖5的步驟類似。
在這個(gè)實(shí)施例中，連接襯底2的時(shí)間大約是5秒，將襯底2從連接/分離位置移動(dòng)到將襯底2浸入硅熔料6的位置的時(shí)間是3秒，浸入時(shí)間是4秒，將襯底2返回到連接/分離位置的返回時(shí)間是6秒，分離襯底2的時(shí)間大約是5秒。因此執(zhí)行這一系列步驟所需要的時(shí)間大約是23秒(5秒+3秒+4秒+6秒+5秒)。
(功能/效果)如上所述，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備和薄片制造方法，可以實(shí)現(xiàn)與第一個(gè)實(shí)施例類似的功能/效果。
(第四個(gè)實(shí)施例)現(xiàn)在描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備和薄片制造方法。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)與根據(jù)第三個(gè)實(shí)施例示于圖7的薄片制造設(shè)備3000的基本結(jié)構(gòu)一樣。與第三個(gè)實(shí)施例的區(qū)別在于只從襯底2上分離并獲得薄片3而不將襯底2連接到襯底傳送機(jī)構(gòu)1上和不將襯底2與襯底傳送機(jī)構(gòu)1分離。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，通過進(jìn)行一系列操作來制造薄片3，即將連接到襯底傳送機(jī)構(gòu)1上的襯底2傳送到熔料6正上方的位置，沿著與第一個(gè)實(shí)施例類似的任意軌道將襯底2浸入熔料6，將襯底2從熔料6中取出從而在襯底上生長(zhǎng)薄片3，將襯底2和薄片3傳送到取出位置并且只將薄片3從襯底2上分離下來。
(對(duì)薄片制造設(shè)備和薄片制造方法的控制)對(duì)薄片制造設(shè)備和薄片制造方法的控制基本與對(duì)薄片制造設(shè)備3000和薄片制造方法的控制相同，這里也用制造硅多晶薄片3為例。襯底2的軌道步驟也和參考圖5的步驟類似，但是在下面一點(diǎn)它們是不同的，即只從襯底2上分離并獲得薄片3而不將襯底2連接到襯底傳送機(jī)構(gòu)1上和不將襯底2與襯底傳送機(jī)構(gòu)1分離。
因此不需要連接和分離襯底2的時(shí)間，這樣將襯底2從連接/分離位置移動(dòng)到襯底2的浸入位置大約3秒，襯底2的浸入時(shí)間是大約4秒，將襯底2返回到連接/分離位置的時(shí)間大約是6秒，從襯底2上分離硅多晶薄片3的時(shí)間大約是5秒。因此執(zhí)行這一系列步驟所需要的時(shí)間大約是18秒(3秒+4秒+6秒+5秒)。
(功能/效果)如上所述，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備和薄片制造方法，可以實(shí)現(xiàn)與第三個(gè)實(shí)施例類似的功能/效果。另外，由于只從襯底2上分離并獲得硅多晶薄片3而不將襯底2連接到襯底傳送機(jī)構(gòu)1上和將襯底2與襯底傳送機(jī)構(gòu)1分離，不需要連接和分離襯底2的時(shí)間，所以能夠縮短制造硅多晶薄片3的時(shí)間。
(第五個(gè)實(shí)施例)太陽能電池以硅薄片為試件，而硅薄片則根據(jù)上面第一到第四個(gè)實(shí)施例所描述的薄片制造設(shè)備和薄片制造方法以及在圖11的背景技術(shù)中示出的薄片制造設(shè)備和薄片制造方法來準(zhǔn)備。
在硅薄片上所執(zhí)行的試件過程是第一過程清潔，第二過程紋理蝕刻，第三過程P擴(kuò)散，第四過程背蝕刻，第五過程抗反射涂層，第六過程形成背電極，第七過程形成前電極，和第八過程提供導(dǎo)線。
在圖11的背景技術(shù)中的薄片制造設(shè)備中，利用碳襯底形成襯底14。襯底14用來生長(zhǎng)硅多晶薄片3的表面是平的。作為一個(gè)制造過程，將襯底設(shè)定為100mm見方，設(shè)計(jì)多邊形轉(zhuǎn)動(dòng)體12使得多邊形轉(zhuǎn)動(dòng)體12的表面到襯底14之間的距離(襯底中心的回轉(zhuǎn)半徑)是400mm。
至于浸入襯底14的條件，為了使得條件接近上面每個(gè)實(shí)施例所描述的浸入深度(20mm)和浸入時(shí)間(4秒)，最大浸入深度設(shè)定為20mm，浸入時(shí)間設(shè)定為4秒。連續(xù)引導(dǎo)襯底14，因此一系列步驟所需要的時(shí)間是4秒，這基本與浸入時(shí)間類似。在準(zhǔn)備好的硅多晶薄片3中，當(dāng)襯底14從熔料中脫離時(shí)，在它端部形成的積液高度大約是4mm。這是由于沒有提供能夠在襯底14脫離時(shí)控制襯底14傾斜角的裝置，襯底表面和熔料表面之間的角度通常較低，液體很難流下，這樣就增加了積液量。
盡管能夠通過設(shè)定浸入深度和轉(zhuǎn)動(dòng)頻率來控制薄片生長(zhǎng)條件以及襯底和熔料之間的關(guān)系，但是不能任意控制襯底的浸入運(yùn)動(dòng)，從而在襯底上有積液區(qū)。
圖8示出了各個(gè)實(shí)施例中的積液高度、太陽能電池的產(chǎn)率和太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。在第一到第四個(gè)實(shí)施例中的硅多晶薄片3中，由于積液的高度較小，只有1mm，能夠在形成電極時(shí)實(shí)現(xiàn)均勻印刷。但是，在根據(jù)背景技術(shù)準(zhǔn)備的硅多晶薄片3上，由于積液的影響，網(wǎng)屏?xí)黄茐?，并且電極不能印刷在正確的地方或被中斷。當(dāng)根據(jù)背景技術(shù)以硅多晶薄片3作為太陽能電池的試件時(shí)，由于網(wǎng)屏的破裂和電極的中斷，效率百分比(太陽能電池產(chǎn)率)只能在較低的78％的水平。另一方面，在根據(jù)降低積液區(qū)的實(shí)施例的硅多晶薄片3中，能夠?qū)a(chǎn)率提高到92％。另外，由于電極不能印刷到正確位置的影響，當(dāng)采用根據(jù)背景技術(shù)的硅多晶薄片3作為太陽能電池的試件時(shí)，太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率較低，為11％，但是，當(dāng)采用根據(jù)降低積液區(qū)的實(shí)施例的硅多晶薄片3時(shí)，能夠?qū)⑿侍岣叩?3％。
(第六個(gè)實(shí)施例)現(xiàn)在參考圖9描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備和薄片制造方法。圖9是示出在使用根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備時(shí)襯底2的軌道步驟的示意圖。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備的結(jié)構(gòu)與根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備1000的結(jié)構(gòu)一樣。與第一個(gè)實(shí)施例的區(qū)別在于從熔料6取出襯底2時(shí)的傾斜角。因此，這里只描述這個(gè)實(shí)施例中襯底2的軌道步驟。
(襯底2的軌道步驟)
首先通過使用與示于圖5的襯底2的軌道步驟中第一到第三步相類似的控制將襯底2浸入硅熔料6中。隨后使用下列示于圖9的軌道步驟。
第四步控制傾斜馬達(dá)202使得襯底2的行進(jìn)方向向上并且襯底傾斜角是[θ1°]?？刂扑揭苿?dòng)馬達(dá)201和垂直移動(dòng)馬達(dá)7使得水平行進(jìn)速度和垂直行進(jìn)速度恒定(分別為100mm/秒，10mm/秒)，并且將襯底2從硅熔料6中取出。
第五步控制傾斜馬達(dá)202使得當(dāng)襯底2一端脫離時(shí)其傾斜角是45°。隨后控制垂直移動(dòng)馬達(dá)7以100mm/秒的速度在垂直方向上將襯底2向上移動(dòng)30mm。
第六步與示于圖5的襯底2的軌道步驟類似，控制傾斜馬達(dá)202將襯底2返回到水平狀態(tài)，并且控制水平移動(dòng)馬達(dá)201將襯底2移動(dòng)到取出位置。參考圖9，θ2是5.7°。這里θ2是襯底的運(yùn)動(dòng)矢量和熔料表面之間的夾角。襯底2的尺寸為100mm見方，這與第一個(gè)實(shí)施例類似。
為了比較在硅多晶薄片3的表面上形成的突起數(shù)目，以下面三種情況來執(zhí)行浸入步驟，即前述的襯底傾斜角[θ1°]為1.4°(基本平行)，5.7°(平行于襯底的運(yùn)動(dòng)矢量)和10°(與第一個(gè)實(shí)施例類似)。圖10給出了它們的結(jié)果。
從圖10的結(jié)果很容易理解，形成在硅多晶薄片3表面上的突起數(shù)目隨著襯底傾斜角[θ1°]的減小(趨近平行狀態(tài))而增加。根據(jù)下述原因很容易理解這種現(xiàn)象。
當(dāng)θ1＜θ2時(shí)，在襯底2脫離硅熔料6時(shí)，襯底2在脫離的同時(shí)拉動(dòng)熔料6(新月形位置(熔料和襯底之間的交界)在與襯底行進(jìn)方向相反的方向上前進(jìn))。
當(dāng)θ1＝θ2時(shí)，新月形位置(熔料和襯底之間的交界)保持不變。
當(dāng)θ1＞θ2時(shí)，在襯底2脫離硅熔料6時(shí)，襯底2在脫離的同時(shí)壓熔料6(新月形位置(熔料和襯底之間的交界)沿著襯底行進(jìn)方向向前前進(jìn))。
當(dāng)θ1＜θ2時(shí)，熔料相對(duì)于襯底和生長(zhǎng)的薄片在與襯底分開的方向上前進(jìn)，因此熔料不能給襯底提供壓力而只是保持在襯底的表面上。因此，能夠想象由于表面張力保持在襯底表面上的熔料突起。
另一方面，當(dāng)θ1＞θ2時(shí)，熔料在均勻撞擊(沖擊)襯底的方向上前進(jìn)，從而均勻地向襯底施加壓力。因此熔料很難保持在襯底表面上，從而能夠想象這就減少了突起數(shù)目。
(第七個(gè)實(shí)施例)太陽能電池以硅多晶薄片3為試件，而硅多晶薄片3則根據(jù)前述第六個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備和薄片制造方法來準(zhǔn)備，在準(zhǔn)備時(shí)使用了與前述第五個(gè)實(shí)施例類似的試件過程(第一到第八過程)。圖10示出了當(dāng)在襯底2的軌道步驟中襯底傾斜角[θ1°]為1.4°、5.7°和10°時(shí)，太陽能電池的突起數(shù)目以及產(chǎn)率和轉(zhuǎn)換效率。
由于當(dāng)襯底傾斜角[θ1°]是10°時(shí)突起數(shù)目是0，所以能夠在形成電極時(shí)實(shí)現(xiàn)均勻印刷，當(dāng)[θ1°]是1.4°時(shí)由于突起(形成了20個(gè))的影響一部分電極不能正確印刷或者中斷。由于產(chǎn)率的斷續(xù)，這種太陽能電池的效率百分比(太陽能電池試件產(chǎn)率)只有較低的84％的水平。另一方面，在減少突起的硅多晶薄片3中，能夠?qū)a(chǎn)率提高到92％。由于不能正確印刷電極的影響，以根據(jù)背景技術(shù)的硅多晶薄片3為試件的太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率只有較低的水平12％，在減少突起的硅多晶薄片3中，能夠?qū)⑿侍岣叩?3％。
(第八個(gè)實(shí)施例)現(xiàn)在參考圖11到13描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備。圖11是示出這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備4000整體結(jié)構(gòu)的示意圖，圖12是后面描述的襯底傳送機(jī)構(gòu)1的放大視圖，圖13示出了襯底傳送機(jī)構(gòu)1的軌道。
(薄片制造設(shè)備4000的整體結(jié)構(gòu))現(xiàn)在參考圖11和12描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備4000的整體結(jié)構(gòu)。薄片制造設(shè)備4000的基本結(jié)構(gòu)與參考前面第一個(gè)實(shí)施例描述的薄片制造設(shè)備1000一樣，它們的不同點(diǎn)在于襯底傳送機(jī)構(gòu)1的結(jié)構(gòu)。因此用同樣的參考標(biāo)號(hào)標(biāo)記相同或?qū)?yīng)的部分，并且不進(jìn)行重復(fù)的描述。
提供襯底溫度控制裝置60在將襯底2浸入熔料6之前控制襯底2的表面溫度(冷卻或加熱到預(yù)定溫度)。提供這個(gè)襯底溫度控制裝置60使得能夠在襯底2表面形成薄片時(shí)能夠最優(yōu)化襯底的表面溫度。采用一個(gè)空心繞線傳熱件作為襯底溫度控制裝置60從而在加熱傳熱件時(shí)能夠增加襯底2的表面溫度，在將冷卻介質(zhì)通過傳熱件時(shí)能夠減少襯底2的表面溫度。
這個(gè)實(shí)施例中的襯底傳送機(jī)構(gòu)1包括一個(gè)固定襯底2的襯底固定件101，通過控制襯底固定件101水平移動(dòng)位置來控制襯底2表面相對(duì)于熔料6水平面的水平移動(dòng)位置的水平移動(dòng)位置控制裝置，通過控制襯底固定件101垂直移動(dòng)位置來控制襯底2表面相對(duì)于熔料6水平面的垂直移動(dòng)位置的垂直移動(dòng)位置控制裝置，和通過控制襯底固定件101傾斜角來控制襯底2表面相對(duì)于熔料6水平面傾斜的襯底傾斜裝置。
水平移動(dòng)位置控制裝置具有在水平方向104上延伸的水平導(dǎo)軌70和能夠沿著水平導(dǎo)軌70移動(dòng)的水平移動(dòng)單元404。水平移動(dòng)單元404中具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器在水平導(dǎo)軌70上移動(dòng)水平移動(dòng)單元。
垂直移動(dòng)位置控制裝置具有一個(gè)垂直導(dǎo)軸403，它被支撐在水平移動(dòng)單元404中并且能夠在垂直方向105上滑動(dòng)，這樣襯底固定件101與它的下端連接并且沿著水平導(dǎo)軌70設(shè)有垂直導(dǎo)軌80以導(dǎo)引垂直導(dǎo)軸403上端的移動(dòng)位置。垂直導(dǎo)軸403的下端利用轉(zhuǎn)動(dòng)部件403a與襯底固定件101可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在一起，同時(shí)在垂直導(dǎo)軸403的上端設(shè)有一個(gè)被垂直導(dǎo)軌80引導(dǎo)的上端導(dǎo)輥403b。
襯底傾斜裝置具有傾斜導(dǎo)軸402，它被支撐在水平移動(dòng)單元404中并且能夠在垂直方向上滑動(dòng)，這樣襯底固定件101與它的下端連接在一起并且沿著水平導(dǎo)軌70設(shè)有傾斜導(dǎo)軌90以引導(dǎo)傾斜導(dǎo)軸402的上端。傾斜導(dǎo)軸402的下端利用轉(zhuǎn)動(dòng)部件402a與襯底固定件101可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在一起，同時(shí)在傾斜導(dǎo)軸402的上端設(shè)有一個(gè)被傾斜導(dǎo)軌90引導(dǎo)的上端導(dǎo)輥402b。
(襯底傳送機(jī)構(gòu)1的軌道)參考圖13描述襯底傳送機(jī)構(gòu)1中將襯底2浸入熔料6中的軌道。包括上述結(jié)構(gòu)的薄片制造設(shè)備4000能夠利用沿水平導(dǎo)軌70移動(dòng)水平移動(dòng)單元404使得垂直導(dǎo)軸403和傾斜導(dǎo)軸402隨著水平移動(dòng)單元404的移動(dòng)在水平方向上移動(dòng)。垂直導(dǎo)軌80和傾斜導(dǎo)軌90分別引導(dǎo)垂直導(dǎo)軸403的上端導(dǎo)輥403b和傾斜導(dǎo)軸402的上端導(dǎo)輥402a的移動(dòng)方向，這樣能夠以從動(dòng)的方式確定垂直導(dǎo)軸403和傾斜導(dǎo)軸402的位置。
至于定位垂直導(dǎo)軸403和傾斜導(dǎo)軸402，對(duì)應(yīng)于襯底固定件101要選擇的垂直位置和傾斜角來選擇垂直導(dǎo)軌80和傾斜導(dǎo)軌90的軌道。因此，如圖13所示，能夠給襯底固定件101和襯底2提供最佳軌道。
(功能/效果)根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備4000，如上所述，襯底傳送機(jī)構(gòu)1可以采用這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)，它只給形成了水平移動(dòng)位置控制裝置的水平移動(dòng)單元404提供驅(qū)動(dòng)器，而無須分別給水平移動(dòng)位置控制裝置、垂直移動(dòng)位置控制裝置和襯底傾斜裝置提供驅(qū)動(dòng)器，這樣能夠簡(jiǎn)化示于前述第一和第二個(gè)實(shí)施例中的襯底傳送機(jī)構(gòu)1的結(jié)構(gòu)。
(第九個(gè)實(shí)施例)參考圖14和15描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備。圖14是根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備5000的整體結(jié)構(gòu)的示意圖，圖15示出了襯底傳送機(jī)構(gòu)1的軌道。
(薄片制造設(shè)備5000的整體結(jié)構(gòu))參考圖14和15描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備5000的整體結(jié)構(gòu)。這個(gè)薄片制造設(shè)備5000的基本結(jié)構(gòu)與參考前述第八個(gè)實(shí)施例描述的薄片制造設(shè)備4000一樣，它們的不同點(diǎn)在于使用了水平/垂直導(dǎo)軌75，它以共享的形式構(gòu)成了水平導(dǎo)軌和垂直導(dǎo)軌，并且垂直導(dǎo)軸403的上端與水平移動(dòng)單元404連接在一起。因此，用同樣的參考標(biāo)號(hào)標(biāo)記與薄片制造設(shè)備4000相同或?qū)?yīng)的部分，并且不進(jìn)行重復(fù)的描述。
(襯底傳送機(jī)構(gòu)1的軌道)參考圖15，在根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備5000中，與第八個(gè)實(shí)施例的襯底傳送機(jī)構(gòu)1的襯底2的軌道類似，能夠通過沿著水平/垂直導(dǎo)軌75移動(dòng)水平移動(dòng)單元404，從而隨著水平移動(dòng)單元404在水平方向上移動(dòng)垂直導(dǎo)軸403和傾斜導(dǎo)軸402。傾斜導(dǎo)軸402的上端導(dǎo)輥402b的移動(dòng)方向由傾斜導(dǎo)軌90引導(dǎo)，因此能夠以從動(dòng)的方式確定傾斜導(dǎo)軸402的位置。
至于定位垂直導(dǎo)軸403和傾斜導(dǎo)軸402，可以對(duì)應(yīng)于要選擇的襯底固定件101的垂直位置和傾斜角來選擇水平移動(dòng)單元404和固定狀態(tài)和傾斜導(dǎo)軌90的軌道。因此，如圖15所示，能夠給襯底固定件101和襯底2提供最佳軌道。
(功能/效果)根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備5000，如上所述，襯底傳送機(jī)構(gòu)1可以使用這樣一種結(jié)構(gòu)，它只給形成了水平移動(dòng)位置控制裝置的水平移動(dòng)單元404提供驅(qū)動(dòng)器，而無須分別給水平移動(dòng)位置控制裝置、垂直移動(dòng)位置控制裝置和襯底傾斜裝置提供驅(qū)動(dòng)器，因此能夠簡(jiǎn)化示于第一和第二個(gè)實(shí)施例中的襯底傳送機(jī)構(gòu)1的結(jié)構(gòu)。
(第十個(gè)實(shí)施例)現(xiàn)在參考圖16到18描述這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備。圖16是示出根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備6000的整體結(jié)構(gòu)的示意圖，圖17示出了襯底傳送機(jī)構(gòu)1的供應(yīng)軌道，圖18示出了襯底傳送機(jī)構(gòu)1的返回軌道。
(薄片制造設(shè)備6000的整體結(jié)構(gòu))現(xiàn)在參考圖16和17描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備6000的整體結(jié)構(gòu)。薄片制造設(shè)備6000的基本結(jié)構(gòu)與參考前述第八個(gè)實(shí)施例描述的薄片制造設(shè)備4000的基本結(jié)構(gòu)一樣，它們的不同點(diǎn)在于使用了水平/垂直/傾斜導(dǎo)軌76，它以共享的形式構(gòu)成了水平導(dǎo)軌、垂直導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌，并且垂直導(dǎo)軸403和傾斜導(dǎo)軌402的上端與水平移動(dòng)單元404連接在一起。因此，用同樣的參考標(biāo)號(hào)標(biāo)記與薄片制造設(shè)備4000相同或?qū)?yīng)的部分，并且不進(jìn)行重復(fù)的描述。
(襯底傳送機(jī)構(gòu)1的軌道)參考圖17，在根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備6000中，與第八個(gè)實(shí)施例的襯底傳送機(jī)構(gòu)1的襯底2的軌道類似，能夠通過沿著水平/垂直/傾斜導(dǎo)軌76移動(dòng)水平移動(dòng)單元404，從而可以隨著水平移動(dòng)單元404在水平方向上移動(dòng)垂直導(dǎo)軸403和傾斜導(dǎo)軸402。
至于定位垂直導(dǎo)軸403和傾斜導(dǎo)軸402，可以對(duì)應(yīng)于要選擇的襯底固定件101的垂直位置和傾斜角來選擇水平移動(dòng)單元404和固定狀態(tài)。因此，如圖17所示，能夠給襯底固定件101和襯底2提供最佳供應(yīng)軌道。同樣，如圖18所示，能夠給襯底固定件101和襯底2提供最佳返回軌道。
(功能/效果)根據(jù)這個(gè)實(shí)施例中的薄片制造設(shè)備6000，如上所述，襯底傳送機(jī)構(gòu)1可以使用這樣一種結(jié)構(gòu)，它只給形成了水平移動(dòng)位置控制裝置的水平移動(dòng)單元404提供驅(qū)動(dòng)器，而無須分別給水平移動(dòng)位置控制裝置、垂直移動(dòng)位置控制裝置和襯底傾斜裝置提供驅(qū)動(dòng)器，因此能夠簡(jiǎn)化示于前述第一和第二個(gè)實(shí)施例中的襯底傳送機(jī)構(gòu)1的結(jié)構(gòu)。
(第十一個(gè)實(shí)施例)現(xiàn)在參考圖19和20描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備。圖19是示出根據(jù)這個(gè)實(shí)施例薄片制造設(shè)備7000整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖20示出了襯底傳送機(jī)構(gòu)1的軌道。
(薄片制造設(shè)備7000的整體結(jié)構(gòu))現(xiàn)在參考圖19和20描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備7000的整體結(jié)構(gòu)。薄片制造設(shè)備7000的基本結(jié)構(gòu)與參考前述第八個(gè)實(shí)施例描述的薄片制造設(shè)備4000的基本結(jié)構(gòu)一樣，它們的不同點(diǎn)在于使用了垂直/傾斜導(dǎo)軌77，它以共享的形式構(gòu)成了垂直導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌。因此，用同樣的參考標(biāo)號(hào)標(biāo)記與薄片制造設(shè)備4000相同或?qū)?yīng)的部分，并且不進(jìn)行重復(fù)的描述。
(襯底傳送機(jī)構(gòu)1的軌道)
參考圖20，與第八個(gè)實(shí)施例的襯底傳送機(jī)構(gòu)1的襯底2的軌道類似，能夠通過沿著也在根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的薄片制造設(shè)備7000中的水平導(dǎo)軌70移動(dòng)水平移動(dòng)單元404，從而隨著水平移動(dòng)單元404在水平方向上移動(dòng)垂直導(dǎo)軸403和傾斜導(dǎo)軸402。利用垂直/傾斜導(dǎo)軌77引導(dǎo)垂直導(dǎo)軸403和傾斜導(dǎo)軸402的上端導(dǎo)輥403b和402a的移動(dòng)方向，從而能夠以從動(dòng)的方式確定垂直導(dǎo)軸403和傾斜導(dǎo)軸402的位置。
至于定位垂直導(dǎo)軸403和傾斜導(dǎo)軸402，可以對(duì)應(yīng)于要選擇的襯底固定件101的垂直位置和傾斜角來選擇垂直/傾斜導(dǎo)軌77的軌道。因此，如圖20所示，能夠給襯底固定件101和襯底2提供最佳軌道。
(功能/效果)根據(jù)這個(gè)實(shí)施例中的薄片制造設(shè)備5000，如上所述，襯底傳送機(jī)構(gòu)1可以使用這樣一種結(jié)構(gòu)，它只給形成了水平移動(dòng)位置控制裝置的水平移動(dòng)單元404提供驅(qū)動(dòng)器，而無須分別給水平移動(dòng)位置控制裝置、垂直移動(dòng)位置控制裝置和襯底傾斜裝置提供驅(qū)動(dòng)器，因此能夠簡(jiǎn)化示于第一和第二個(gè)實(shí)施例中的襯底傳送機(jī)構(gòu)1的結(jié)構(gòu)。
盡管在前面各個(gè)實(shí)施例中略去了構(gòu)成水平移動(dòng)軸8、水平導(dǎo)軌70、垂直導(dǎo)軌80、傾斜導(dǎo)軌90、水平/垂直導(dǎo)軌75、水平/垂直/傾斜導(dǎo)軌76和垂直/傾斜導(dǎo)軌77的直線軌道的兩端，能夠使用一種在每個(gè)軌道上形成鏈軌的結(jié)構(gòu)，從而循環(huán)襯底傳送機(jī)構(gòu)1，并且能夠使用這樣一種結(jié)構(gòu)，從每個(gè)軌道的一端連接襯底傳送機(jī)構(gòu)1，從另一端分離襯底傳送機(jī)構(gòu)1。
盡管在前面參考準(zhǔn)備硅多晶薄片3的例子描述了每個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)使用諸如鍺、鎵、砷、銦、磷、硼、銻、鋅、錫等半導(dǎo)體材料或鋁、鎳或鐵等金屬材料作為熔料時(shí)，也能夠在與所使用的熔料材料對(duì)應(yīng)的薄片中實(shí)現(xiàn)相似的功能/效果。
這里所披露的實(shí)施例在所有地方都是示意性的而不是限制性的。上面的描述不能限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由本專利的權(quán)利要求的范圍所限定，并且意圖包括與本專利權(quán)利要求范圍等同的意義和范圍內(nèi)的所有變化。
(本發(fā)明的效果)根據(jù)本發(fā)明中的薄片制造設(shè)備和薄片制造方法，通過控制襯底軌道來優(yōu)化襯底(和在襯底上生長(zhǎng)的薄片)和熔料之間的關(guān)系，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)薄片質(zhì)量和形狀的改進(jìn)(防止積液和突起的形成)，并且提高薄片的大規(guī)模生產(chǎn)率。
根據(jù)本發(fā)明中薄片制造設(shè)備的另一個(gè)方面，襯底傳送機(jī)構(gòu)能夠使用這樣一種結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)只對(duì)水平移動(dòng)位置控制裝置提供驅(qū)動(dòng)器，而不是分別給水平移動(dòng)位置控制裝置、垂直移動(dòng)位置控制裝置和襯底傾斜裝置提供驅(qū)動(dòng)器，因此能夠簡(jiǎn)化襯底傳送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種薄片制造設(shè)備，它將由襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)固定的襯底(2)浸入熔料(6)，這樣在所述的襯底表面上形成薄片，其中所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)包括第一襯底傳送裝置(7，9)，它在一個(gè)方向上傳送所述的襯底(2)從而將所述的襯底(2)浸入所述的熔料(6)和將所述的襯底(2)從所述的熔料(6)中取出，和第二襯底傳送裝置(8)，它能夠在與所述的第一方向不同的第二方向上傳送所述的襯底(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的薄片制造設(shè)備，它能夠分別獨(dú)立控制所述的第一襯底傳送裝置(7，9)和所述的第二襯底傳送裝置(8)。
3.如權(quán)利要求1所述的薄片制造設(shè)備，其中所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)進(jìn)一步包括襯底傾斜裝置(102)，它相對(duì)于所述的熔料(6)的水平面傾斜所述襯底(2)的表面。
4.如權(quán)利要求1所述的薄片制造設(shè)備，其中能夠相對(duì)于所述的第一襯底傳送裝置(7，9)和所述的第二襯底傳送裝置(8)獨(dú)立控制所述的襯底傾斜裝置(102)。
5.如權(quán)利要求1所述的薄片制造設(shè)備，其中所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)進(jìn)一步包括襯底連接/分離裝置，它使得所述的襯底(2)能夠連接到所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)上和從所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)上分離下來。
6.如權(quán)利要求5所述的薄片制造設(shè)備，其中能夠相對(duì)于所述的第一襯底傳送裝置(7，9)、所述的第二襯底傳送裝置(8)和所述的襯底傾斜裝置(102)獨(dú)立控制所述的襯底連接/分離裝置。
7.如權(quán)利要求5所述的薄片制造設(shè)備，其中所述的襯底連接/分離裝置包括以下步驟在浸入所述的襯底(2)前將所述的襯底(2)連接到所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)上，和在浸入所述的襯底(2)后將其表面上生長(zhǎng)了薄片的所述襯底(2)從所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)上分離下來。
8.如權(quán)利要求5所述的薄片制造設(shè)備，包括在浸入所述的襯底(2)后保持所述的襯底(2)連接在所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)上的同時(shí)將其生長(zhǎng)在所述襯底(2)表面上的薄片從所述的襯底(2)上分離下來的步驟。
9.如權(quán)利要求1所述的薄片制造設(shè)備，包括容納所述的熔料(6)的熔料容納裝置(5)，和進(jìn)一步包括位于所述的熔料容納裝置(5)和所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)之間的隔熱裝置。
10.如權(quán)利要求1所述的薄片制造設(shè)備，其中所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)包括浸入控制裝置，它將所述的襯底(2)浸入所述的熔料(6)中，熔料(6)的材料至少含有金屬材料或者半導(dǎo)體材料，和薄片生長(zhǎng)控制裝置，它將浸入的所述襯底(2)從所述的熔料(6)中取出，因此在所述的襯底表面上生長(zhǎng)所述材料的薄片。
11.如權(quán)利要求8所述的薄片制造設(shè)備，其中為了在所述的襯底(2)表面生長(zhǎng)薄片，在所述的襯底(2)浸入所述的熔料(6)后和所述的襯底(2)從所述的熔料(6)中取出前，所述的浸入控制裝置分別獨(dú)立控制所述的第一襯底傳送裝置和所述的第二襯底傳送裝置。
12.如權(quán)利要求9所述的薄片制造設(shè)備，其中在所述的襯底(2)浸入所述的熔料(6)后和所述的襯底(2)從所述的熔料(6)中取出前，所述的浸入控制裝置獨(dú)立于所述的第一襯底傳送裝置(7，9)和所述的第二襯底傳送裝置(8)控制所述的襯底傾斜裝置(102)。
13.如權(quán)利要求1所述的薄片制造設(shè)備，其中所述的熔料(6)是包括硅的材料。
14.一種薄片制造方法，用襯底傳送機(jī)構(gòu)(2)固定襯底(1)，將所述的襯底(2)浸入熔料(6)，從而在所述的襯底表面上形成薄片，并且包括下面的步驟，獨(dú)立控制第一襯底傳送裝置(7，9)以在一個(gè)方向上傳送所述的襯底(2)從而將所述的襯底(2)浸入所述的熔料(6)中和從所述的熔料(6)中取出所述的襯底(2)，還獨(dú)立控制第二襯底傳送裝置(8)，在將所述的襯底(2)浸入所述的熔料(6)后和將所述的襯底(2)從所述的熔料(6)中取出前，能夠在與所述的第一方向不同的第二方向上傳送所述的襯底(2)。
15.如權(quán)利要求14所述的薄片制造方法，其中所述的步驟包括以下步驟在傾斜所述的襯底(2)和用所述的襯底(2)壓所述的熔料(6)的表面的同時(shí)從所述的熔料(6)內(nèi)取出所述的襯底(2)。
16.如權(quán)利要求14所述的薄片制造方法，包括下列步驟在浸入所述的襯底(2)前將所述的襯底(2)連接到所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)上，和在浸入所述的襯底(2)后將其表面上生長(zhǎng)了薄片的所述襯底(2)與所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)脫離。
17.如權(quán)利要求14所述的薄片制造方法，包括以下步驟，在浸入所述的襯底(2)后，在保持所述的襯底(2)連接在所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)上的同時(shí)，將襯底(2)表面上生長(zhǎng)的薄片從所述的襯底(2)上脫離下來。
18.如權(quán)利要求14所述的薄片制造方法，其中所述的熔料(6)是包括硅的材料。
19.一種用薄片制造的太陽能電池，所述薄片用薄片制造設(shè)備制備，所述薄片制造設(shè)備將由襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)固定的襯底(2)浸入熔料(6)中，這樣在所述的襯底表面上形成薄片，其中所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)包括第一襯底傳送裝置(7，9)，它在一個(gè)方向上傳送所述襯底(2)從而將所述的襯底(2)浸入所述的熔料(6)和將所述的襯底(2)從所述的熔料(6)中取出，和第二襯底傳送裝置(8)，它能夠在與所述的第一方向不同的第二方向上傳送所述的襯底(2)。
20.一種用薄片制造的太陽能電池，所述薄片用薄片制造方法制備，用襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)固定襯底(2)，將所述的襯底(2)浸入熔料(6)，從而在所述的襯底表面上形成薄片，并且包括下面的步驟獨(dú)立控制第一襯底傳送裝置(7，9)以在一個(gè)方向上傳送所述的襯底(2)從而將所述的襯底(2)浸入所述的熔料(6)中和從所述的熔料(6)中取出所述的襯底(2)，還獨(dú)立控制第二襯底傳送裝置(8)，在將所述的襯底(2)浸入所述的熔料(6)后和將所述的襯底(2)從所述的熔料(6)中取出前，能夠在與所述的第一方向不同的第二方向上傳送所述的襯底(2)。
21.一種薄片制造設(shè)備，它將由襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)固定的襯底(2)浸入熔料(6)，這樣在所述的襯底表面上形成薄片，其中所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)包括固定所述的襯底(2)的襯底固定裝(101)，水平移動(dòng)位置控制裝置，它通過控制所述的襯底固定裝置(101)的水平移動(dòng)位置來控制所述襯底表面相對(duì)于所述熔料(6)水平面的水平移動(dòng)位置，垂直移動(dòng)位置控制裝置，它通過控制所述襯底固定裝置(101)的垂直移動(dòng)位置來控制所述襯底表面相對(duì)于所述熔料(6)水平面的垂直移動(dòng)位置，和襯底傾斜裝置，它通過控制所述襯底固定裝置(101)的傾斜角來相對(duì)于所述熔料(6)水平面傾斜所述襯底表面，所述的水平移動(dòng)位置控制裝置具有在水平方向上延伸的水平導(dǎo)軌(70)，和能夠沿所述水平導(dǎo)軌移動(dòng)的水平移動(dòng)單元(404)，所述的垂直移動(dòng)位置控制裝置具有被支撐在所述水平移動(dòng)單元(404)中能夠在垂直方向上滑動(dòng)的垂直導(dǎo)軸(403)，從而所述襯底固定裝置(101)與其下端連接，和垂直導(dǎo)軌(80)，它沿所述水平導(dǎo)軌設(shè)置以引導(dǎo)所述垂直導(dǎo)軸(403)上端的移動(dòng)位置，和所述的襯底傾斜裝置具有支撐在所述水平移動(dòng)單元(404)中能夠在垂直方向上移動(dòng)的傾斜導(dǎo)軸(402)，從而所述襯底固定裝置(101)與其下端連接在一起，和傾斜導(dǎo)軌(90)，它沿著水平導(dǎo)軌(70)設(shè)置，用來引導(dǎo)所述傾斜導(dǎo)軸(402)的上端。
22.一種薄片制造設(shè)備，它將由襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)固定的襯底(2)浸入熔料(6)中，這樣在所述襯底的表面上形成薄片，其中所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)包括固定所述襯底的襯底固定裝置(101)，水平移動(dòng)位置控制裝置，它通過控制所述襯底固定裝置(101)的水平移動(dòng)位置來控制所述襯底表面相對(duì)于所述熔料(6)水平面的水平移動(dòng)位置，垂直移動(dòng)位置控制裝置，它通過控制所述襯底固定裝置(101)的垂直移動(dòng)位置來控制所述襯底表面相對(duì)于所述熔料(6)水平面的垂直移動(dòng)位置，和襯底傾斜裝置，通過控制所述襯底固定裝置(101)的傾斜角來相對(duì)于所述熔料(6)的水平面傾斜所述襯底表面，所述的水平移動(dòng)位置控制裝置具有在水平方向上延伸的水平/垂直導(dǎo)軌(75)，和能夠沿所述水平/垂直導(dǎo)軌(75)移動(dòng)的水平移動(dòng)單元(404)，所述的垂直移動(dòng)位置控制裝置具有垂直導(dǎo)軸(403)，它的上端與所述水平移動(dòng)單元(404)連接在一起，它的下端與所述襯底固定裝置(101)連接在一起，和所述襯底傾斜裝置具有被支撐的、在垂直方向上能夠滑動(dòng)的傾斜導(dǎo)軸，從而所述襯底固定裝置(101)與它的下端連接在一起，和沿著所述水平/垂直導(dǎo)軌設(shè)置的傾斜導(dǎo)軌(90)，用來引導(dǎo)所述垂直軸的上端(402)。
23.一種薄片制造設(shè)備，它將由襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)固定的襯底(2)浸入熔料(6)中，這樣在所述襯底的表面上形成薄片，其中所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)包括固定所述襯底(2)的襯底固定裝置(101)，水平移動(dòng)位置控制裝置，它通過控制所述襯底固定裝置(101)的水平移動(dòng)位置來控制所述襯底表面相對(duì)于所述熔料(6)水平面的水平移動(dòng)位置，垂直移動(dòng)位置控制裝置，它通過控制所述襯底固定裝置(101)的垂直移動(dòng)位置來控制所述襯底表面相對(duì)于所述熔料(6)水平面的垂直移動(dòng)位置，和襯底傾斜裝置，通過控制所述襯底固定裝置(101)的傾斜角來相對(duì)于所述熔料(6)的水平面傾斜所述襯底表面，所述的水平移動(dòng)位置控制裝置具有在水平方向上延伸的水平/垂直/傾斜導(dǎo)軌(76)，和能夠沿所述水平軌道(76)移動(dòng)的水平移動(dòng)單元(404)，所述的垂直移動(dòng)位置控制裝置具有垂直導(dǎo)軸(403)，它的上端與所述水平移動(dòng)單元(404)連接在一起，它的下端與所述襯底固定裝置(101)連接在一起，和所述襯底傾斜裝置具有傾斜導(dǎo)軸(402)，它的上端與所述水平移動(dòng)單元(404)連接在一起，它的下端與所述襯底固定裝置(101)連接在一起。
24.一種薄片制造設(shè)備，它將由襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)固定的襯底(2)浸入熔料(6)中，這樣在所述襯底的表面上形成薄片，其中所述的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)包括固定所述襯底(2)的襯底固定裝置(101)，水平移動(dòng)位置控制裝置，它通過控制所述襯底固定裝置(101)的水平移動(dòng)位置來控制所述襯底表面相對(duì)于所述熔料(6)水平面的水平移動(dòng)位置，垂直移動(dòng)位置控制裝置，它通過控制所述襯底固定裝置(101)的垂直移動(dòng)位置來控制所述襯底表面相對(duì)于所述熔料(6)水平面的垂直移動(dòng)位置，和襯底傾斜裝置，通過控制所述襯底固定裝置(101)的傾斜角來相對(duì)于所述熔料(6)的水平面傾斜所述襯底表面，所述的水平移動(dòng)位置控制裝置具有在水平方向上延伸的水平導(dǎo)軌(70)，和能夠沿所述水平導(dǎo)軌(70)移動(dòng)的水平移動(dòng)單元(404)，所述的垂直移動(dòng)位置控制裝置具有垂直導(dǎo)軸(403)，它被支撐在所述水平移動(dòng)單元(404)中，能夠在垂直方向上滑動(dòng)，從而所述襯底固定裝置(101)的與它的下端連接在一起，和垂直/傾斜導(dǎo)軌(77)，它沿所述水平導(dǎo)軌(70)設(shè)置，用來引導(dǎo)所述垂直導(dǎo)軸(403)的上端的移動(dòng)位置，和所述襯底傾斜裝置具有傾斜導(dǎo)軸(402)，它支撐在所述水平移動(dòng)單元(404)中，能夠在垂直方向上滑動(dòng)，從而所述襯底固定裝置(101)連接到它的下端并且所述垂直/傾斜導(dǎo)軌(77)引導(dǎo)它上端的移動(dòng)位置。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄片制造設(shè)備，進(jìn)一步包括襯底溫度控制裝置(60)，在所述的襯底(2)浸入所述的熔料(6)前它控制所述的襯底表面的溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄片制造設(shè)備，用來將襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)固定的襯底浸入熔料流體中在襯底表面上形成薄片，還涉及薄片制造方法和一種使用這種薄片的太陽能電池，所安裝的襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)能夠沿著水平移動(dòng)軸(8)在水平方向上移動(dòng)，而所安裝的水平移動(dòng)軸(8)能夠沿著垂直移動(dòng)軸(9)移動(dòng)。另外，襯底傳送機(jī)構(gòu)(1)包括一種能夠在對(duì)角線上傾斜襯底(2)的裝置或者一種能夠連接/分離襯底的裝置，因此能夠提供平型薄片，并且能夠優(yōu)化這樣得到的薄片形狀。
文檔編號(hào)H01L21/68GK1541407SQ0281562
公開日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2002年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月9日
發(fā)明者胡間修二, 五角博純, 純, 三郎, 矢野光三郎, 谷善平 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社