專利名稱：激光材料移除方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例大致關(guān)于光伏特電池的制造。明確地說，本發(fā)明的實(shí)施例關(guān)于依 照所欲圖案激光移除材料層的部分的設(shè)備與方法。
背景技術(shù)：
太陽能電池是將太陽光直接轉(zhuǎn)換成電力的光伏特(PV)組件。最常見的太陽能電 池材料為硅，其處于單晶或多晶基材形式，有時(shí)稱為晶片。因?yàn)樾纬晒杌柲茈姵貋懋a(chǎn)生 電力的分?jǐn)偝杀灸壳案哂诶脗鹘y(tǒng)方法產(chǎn)生電力的成本，樂于可減少形成太陽能電池的成 本。許多方法能夠制造太陽能電池的主動(dòng)區(qū)、鈍化區(qū)及導(dǎo)體。然而，上述先前制造方法 與設(shè)備存在有許多問題。例如，目前在太陽能電池制造過程中提供激光移除介電與導(dǎo)電層 的部分的方法是耗時(shí)且會導(dǎo)致傷害下方基材。因此，需要可在太陽能電池制造過程中移除層的部分且改善基材產(chǎn)量的改良激光 移除技術(shù)與設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一實(shí)施例中，材料移除設(shè)備包括第一機(jī)器人，設(shè)以將具有介電層沉積于 其的第一表面的基材自輸入?yún)^(qū)傳送至基材運(yùn)送表面上數(shù)個(gè)支撐特征結(jié)構(gòu)的一者；顯像系 統(tǒng)，設(shè)以偵測基材的實(shí)際位置并傳達(dá)有關(guān)實(shí)際位置的信息至系統(tǒng)控制器；第一激光掃描儀， 配置以依所欲圖案移除一部分的介電層；及自動(dòng)化系統(tǒng)，設(shè)以將具有圖案化介電層的基材 自第一激光掃描儀運(yùn)送至沉積室，該沉積室是設(shè)以沉積導(dǎo)電層于介電層上。一實(shí)施例中，系 統(tǒng)控制器是設(shè)以確定基材的實(shí)際位置相對預(yù)期位置的偏移，并調(diào)整第一機(jī)器人或激光掃描 儀任一者以修正該偏移。另一實(shí)施例中，激光材料移除方法包括確定沉積于基材上的材料的激光燒蝕閥 值、改變基材位置或激光參數(shù)(通過散焦激光)任一者以致由激光散發(fā)的光線的一部分以 低于燒蝕閥值照射基材、并燒蝕材料而不傷害下方基材。另一實(shí)施例中，激光材料移除方法包括通過聚焦激光散發(fā)的光線于沉積于基材上 的介電材料的一區(qū)域以熱加壓該區(qū)域、并自該區(qū)域物理性移除材料而不蒸發(fā)材料。本發(fā)明的另一實(shí)施例中，工藝包括第一機(jī)器人，設(shè)以將基材自輸入?yún)^(qū)傳送至基材 運(yùn)送表面上數(shù)個(gè)支撐特征結(jié)構(gòu)的一者；顯像系統(tǒng)，設(shè)以偵測基材的實(shí)際位置并傳達(dá)有關(guān)實(shí) 際位置的信息至系統(tǒng)控制器；第一沉積室，設(shè)以沉積介電層于基材上；第一激光掃描儀，設(shè) 置以當(dāng)基材置于基材運(yùn)送表面上時(shí)，依所欲圖案自基材移除介電層的一部分；第二沉積室， 設(shè)以沉積導(dǎo)電層于圖案化介電層上；及自動(dòng)化系統(tǒng)，設(shè)以在第一沉積室、第一激光掃描儀與 第二沉積室之間運(yùn)送基材。一實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器是設(shè)以確定基材的實(shí)際位置相對于預(yù) 測位置的偏移并調(diào)整激光掃描儀以修正偏移。


為了更詳細(xì)地了解本發(fā)明的上述特征，可參照實(shí)施例(某些描繪于附圖中)來理 解本發(fā)明簡短概述于上的特定描述。然而，需注意附圖僅描繪本發(fā)明的典型實(shí)施例而因此 不被視為其的范圍的限制因素，因?yàn)楸景l(fā)明可允許其它等效實(shí)施例。圖1A-1E描繪太陽能電池基材在工藝工序的不同階段的概要剖面圖，該工藝工序 是用于在太陽能電池的表面上形成接觸結(jié)構(gòu)。圖2描繪用于在太陽能電池上形成接觸結(jié)構(gòu)的工藝工序。圖3A是用于根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例實(shí)行工藝工序的設(shè)備的概要平面圖。圖:3B是用 于根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例實(shí)行工藝工序的設(shè)備的概要平面圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例固持基材于顯像系統(tǒng)上的機(jī)器人的概要側(cè)視圖。圖5A是用于根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例實(shí)行工藝工序的設(shè)備的概要平面圖。圖5B是用于根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例實(shí)行工藝工序的設(shè)備的概要平面圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例置于基材固持件中的基材的概要側(cè)視圖。圖7A是用于根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例實(shí)行工藝工序的設(shè)備的概要平面圖。圖7B是用于根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例實(shí)行工藝工序的設(shè)備的概要平面圖。圖8是用于根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例實(shí)行工藝工序的設(shè)備的概要平面圖。圖9是用于根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例實(shí)行工藝工序的設(shè)備的概要平面圖。圖10是激光自該激光沿著一距離傳播光束的概要圖示。圖11是圖10中所示特定位置處光束的高斯強(qiáng)度分布的概要圖示。圖12是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例于圖10中所示的調(diào)整位置處光束的高斯強(qiáng)度分布的 概要圖示。圖13是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的熱生成氧化物的熱應(yīng)力與物理剝離造成激光移除 的一實(shí)施例的概要圖示。圖14是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例通過等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)沉積的氧化 硅的熱應(yīng)力與物理剝離造成激光移除的一實(shí)施例的概要圖示。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例大致提供在太陽能電池制造中利用激光的材料移除方法與設(shè)備。 一實(shí)施例中，提供一設(shè)備，其可依照所欲圖案準(zhǔn)確地移除沉積于太陽能電池基材上的介電 層的部分，并沉積導(dǎo)電層于圖案化介電層上。一實(shí)施例中，該設(shè)備亦依所欲圖案移除導(dǎo)電層 的部分。某些實(shí)施例中，提供透過激光移除材料的一部分而不傷害下方基材的方法。一實(shí) 施例中，光束的強(qiáng)度分布經(jīng)調(diào)整以致形成于基材表面上的光斑中最大與最小強(qiáng)度之間的差 異減少至最理想的范圍。一實(shí)例中，基材經(jīng)配置以致降低基材中心處相對周邊的尖峰強(qiáng)度。 一實(shí)施例中，改善脈沖能量以提供介電層的所欲部分的熱應(yīng)力與物理剝離。圖1A-1E描述太陽能電池基材110在工藝工序的不同階段過程中的示意性剖面 圖，該工藝工序是用以于太陽能電池100的表面上形成接觸結(jié)構(gòu)。圖2描述用以于太陽能 電池上形成接觸結(jié)構(gòu)的工藝工序200。參照圖1A，太陽能電池基材110具有正面101與背面120。一實(shí)施例中，基材110 包括單晶娃、多晶娃(multicrystalline silicon)或多晶娃(polycrystalline silicon)。其它實(shí)施例中，基材110可包括有機(jī)材料、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、碲化鎘(CdTe)、硫化鎘 (CdS)、銅銦鎵硒(CIGS)、銅銦硒(Cdr^e2)或磷化銦鎵(GaInP2)以及異接面電池(諸如， GalnP/GaAs/Ge或S^e/GaAs/Ge)，其是用以將太陽能轉(zhuǎn)換成電力。步驟202，如圖IA所示，介電層111是形成于基材110的背面120上。一實(shí)施例 中，介電層111是形成于含硅基材的表面120上的氧化硅層，例如二氧化硅層。一實(shí)施例 中，介電層111是氮化硅層、氧氮化硅層、碳化硅層、氧碳化硅層或其它相似類型的層。介電 層111可利用傳統(tǒng)氧化處理加以形成，諸如爐管退火處理、快速熱氧化處理、常壓或低壓化 學(xué)氣相沉積(CVD)處理、等離子增強(qiáng)CVD處理、物理氣相沉積(PVD)處理、蒸發(fā)處理、噴涂式 處理、旋轉(zhuǎn)式處理、卷繞式處理、網(wǎng)版印刷處理或另一相似沉積處理。一實(shí)施例中，介電層111為厚度介于約50 A與約3000 A之間的二氧化硅層。另 一實(shí)施例中，介電層111為厚度小于約2000 A的二氧化硅層。一實(shí)施例中，介電層111為 厚度介于約100 A與約1000 A之間的氮化硅層。另一實(shí)施例中，介電層ill包括多層薄膜 堆棧，諸如氧化硅/氮化硅層堆棧、非晶硅/氧化硅層堆棧或非晶硅/氮化硅層堆棧。一實(shí) 施例中，氧化硅層厚度介于約20 A與約3000 A之間，而氮化硅層厚度介于約100 A與約 1000 A之間。一實(shí)施例中，非晶硅層厚度介于約30 A與約100 A之間，而氧化硅層厚度介 于約100 A與約3000 A之間。一實(shí)施例中，非晶硅層厚度介于約30 A與約100 A之間，而 氮化硅層厚度介于約100 A與約1000A之間。步驟204，基材110的背面120的區(qū)域125如圖IB所示般暴露。一實(shí)施例中，通過 利用一或更多激光裝置190移除介電層111的部分來暴露區(qū)域125。一實(shí)施例中，激光裝置 190是固態(tài)激光，諸如Nd: YAG激光、Nd: YVO4激光或光纖激光。利用一或更多激光移除介電 層111的方法是接著描述于名稱為“激光移除方法”的段落中。步驟206，如圖IC所示，導(dǎo)電層114是沉積于基材110的背面120的介電層111 上。導(dǎo)電層114透過基材110的背面120上的暴露區(qū)域125電連接至基材110。一實(shí)施例 中，形成的導(dǎo)電層114厚度介于約500 A與約500,000 A之間，且含有金屬，諸如銅(⑶)、 銀(Ag)、錫(Sn)、鈷(Co)、錸(Rh)、鎳(Ni)、鋅(Zn)、鉛(Pb)、與 / 或鋁(Al)。一實(shí)施例中， 導(dǎo)電層114為通過PVD處理或蒸發(fā)處理形成的鋁(Al)層。一實(shí)施例中，導(dǎo)電層114包括兩 層，其通過PVD處理或蒸發(fā)處理首先沉積鋁(Al)層并接著通過PVD處理沉積鎳釩(NiV)覆 蓋層而加以形成。在導(dǎo)電層114施加于指叉完全背接觸太陽能電池結(jié)構(gòu)上的實(shí)施例中，樂見圖案化 沉積的導(dǎo)電層114以形成隔離區(qū)域。上述實(shí)施例中，執(zhí)行步驟208，如圖ID所示。一實(shí)施例 中，通過利用相同或另一激光裝置190自區(qū)域130中的導(dǎo)電層114移除材料來形成導(dǎo)電特 征結(jié)構(gòu)115與116，其各自電連接至形成于基材110中的主動(dòng)區(qū)域。一實(shí)施例中，導(dǎo)電特征 結(jié)構(gòu)115是電接觸基材110中的ρ-型摻雜區(qū)141，而導(dǎo)電特征結(jié)構(gòu)116是電接觸形成于基 材110中的η-型摻雜區(qū)142，兩者形成太陽能電池100的主動(dòng)區(qū)的部分。接著，可執(zhí)行不同處理步驟以制備與/或紋理化基材的正面101，如圖IE所示。一 實(shí)施例中，在已經(jīng)形成太陽能電池后，正面101是適以接收太陽光。一實(shí)例中，正面101經(jīng) 紋理化并接著利用噴涂式或氣相高溫?cái)U(kuò)散處理任一者選擇性摻雜。接著通過沉積抗反射 (ARC)層119(例如，氮化硅)來鈍化正面101。一實(shí)施例中，具有一或更多主動(dòng)層118(例 如，ρ-型基材上的i-n類型層)的異接面類型太陽能電池結(jié)構(gòu)形成于紋理化正面101上。一實(shí)施例中，在實(shí)施工藝工序200之前實(shí)施正面101的制備。一實(shí)施例中，在制備正面101 之后，可利用傳統(tǒng)處理于其上形成一或更多導(dǎo)電正面接觸配線(未顯示)以形成太陽能電 池100的正面接觸結(jié)構(gòu)。一實(shí)施例中，利用一或更多激光裝置(例如，上述的激光裝置190)移除配置于基 材Iio的正面101上的一或更多層的部分。移除鈍化與/或ARC層的方法隨后描述于名稱 為“激光移除方法”的段落中。一實(shí)例中，接著將一或更多導(dǎo)電正面接觸配線(或指狀物) 沉積于激光移除處理所暴露的區(qū)域上。接著，一或更多導(dǎo)電正面接觸配線可經(jīng)進(jìn)一步處理 以確保所欲的電連接透過基材110的正面101上的暴露區(qū)域形成至基材110。一實(shí)施例中， 一或更多導(dǎo)電正面接觸配線包含金屬，諸如銅(Cu)、銀(Ag)、錫(Sn)、鈷(Co)、錸(1 )、鎳 (Ni)、鋅(Zn)、鉛(Pb)、與 / 或鋁(Al)。圖3A是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例執(zhí)行步驟204-208的設(shè)備300A的示意性平面圖。圖 3B是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例執(zhí)行步驟204-208的設(shè)備300B的示意性平面圖。一實(shí)施例中， 具有介電層111沉積于其的背面120上的基材110透過進(jìn)入輸送器310傳送進(jìn)入接收區(qū) 320。一實(shí)施例中，基材110個(gè)別傳送于進(jìn)入輸送器310上。另一實(shí)施例中，基材110是以 匣傳送。另一實(shí)施例中，基材110是以堆棧盒傳送。一實(shí)施例中，一但各個(gè)基材110運(yùn)送進(jìn) 入接收區(qū)320后，運(yùn)送機(jī)器人330自接收區(qū)320收回各個(gè)基材110并固持基材110于顯像 系統(tǒng)340上。圖4是機(jī)器人330固持基材110于顯像系統(tǒng)340上的示意性側(cè)面圖。一實(shí)施例中， 顯像系統(tǒng)340包括向上觀察檢測裝置342、照明源344與激光掃描儀346。一實(shí)施例中，檢測 裝置342是照相機(jī)，諸如彩色或黑白照相機(jī)。一實(shí)施例中，照明源344是發(fā)光二極管(LED) 源，其設(shè)以在特定波長范圍散發(fā)光線。另一實(shí)施例中，照明源344包括寬帶帶燈與一或更多 過濾器(未顯示)，用以散發(fā)所欲波長光線朝向基材110。一實(shí)施例中，激光掃描儀346包 括固態(tài)激光，例如先前描述的激光裝置190。一實(shí)施例中，檢測裝置342、照明源344與激光 掃描儀346是連通于系統(tǒng)控制器301。系統(tǒng)控制器301促進(jìn)整體設(shè)備300A或300B的控制與自動(dòng)化，并可包括中央處理 單元(CPU)(未顯示)、內(nèi)存(未顯示)與支持電路(或I/O)(未顯示)。CPU可為用于工業(yè) 設(shè)定的任何形式計(jì)算機(jī)處理器的一者，以控制不同的腔室處理與硬件(諸如，輸送器、光學(xué) 檢測組件、馬達(dá)、流體輸送硬件等)并監(jiān)控系統(tǒng)與腔室處理(諸如，基材位置、工藝時(shí)間、偵 測器信號等)。內(nèi)存是連接至CPU，并可為輕易取得內(nèi)存的一或多者，諸如本地或遠(yuǎn)程的隨 機(jī)存取內(nèi)存(RAM)、只讀存儲器(ROM)、軟盤、硬盤或任何其它形式的數(shù)字儲存器。軟件指令 與數(shù)據(jù)可經(jīng)編碼并儲存與內(nèi)存中以指示CPU。支持電路亦連接至CPU用傳統(tǒng)方式支持處理 器。支持電路可包括快取區(qū)(cache)、電源、計(jì)時(shí)電路、輸入/輸出電路系統(tǒng)、子系統(tǒng)等等。 系統(tǒng)控制器301可讀取的程序(或計(jì)算機(jī)指令)確定哪個(gè)工作可執(zhí)行于基材上。程序最好 為系統(tǒng)控制器301可讀取的軟件，其包括編碼以產(chǎn)生并儲存至少基材位置信息、不同受控 部件的移動(dòng)順序、基材光學(xué)檢測系統(tǒng)信息及上述的任何組合。一實(shí)施例中，當(dāng)機(jī)器人330固持基材110于顯像系統(tǒng)340上時(shí)，檢測裝置342與照 明源344配合系統(tǒng)控制器301作用來確定基材110相對激光掃描儀346的準(zhǔn)確位置。該測 量接著用來相對激光掃描儀346準(zhǔn)確地排列基材110以進(jìn)行激光圖案化。一實(shí)施例中，該 測量是用來相對基材110準(zhǔn)確地排列激光掃描儀346以進(jìn)行激光圖案化。接著，激光掃描儀346根據(jù)上述的步驟204依所欲圖案移除介電層111的部分。圖案化之后，在進(jìn)一步處 理之前可通過檢測裝置342檢查基材110的圖案化表面。 另一實(shí)施例中，顯像系統(tǒng)340是位于接收區(qū)320中。此實(shí)施例中，照明源344可位 于基材Iio的一側(cè)而檢測裝置342可位于基材110的相對側(cè)。例如，檢測裝置342可位于 基材110上方，而照明源344則位于基材110下方。此實(shí)施例中，照明源344可提供背側(cè)照 明而檢測裝置342捕獲基材110的影像并傳達(dá)這些影像至系統(tǒng)控制器301。
再度參照圖3，機(jī)器人330接著將圖案化基材110置入基材運(yùn)送表面350上的特定 特征結(jié)構(gòu)352中。一實(shí)施例中，特征結(jié)構(gòu)352是穴部而基材運(yùn)送表面350為基材載體。另一 實(shí)施例中，特征結(jié)構(gòu)352是支撐組件而基材運(yùn)送表面350包括數(shù)個(gè)橫向臂于基材搬運(yùn)機(jī)器 人上。另一實(shí)施例中，特征結(jié)構(gòu)352是支撐組件或穴部，而基材運(yùn)送表面350是自動(dòng)化系統(tǒng) 381的平臺部分，例如基材輸送器的上表面。在基材運(yùn)送表面350的每個(gè)特征結(jié)構(gòu)352裝填 有圖案化基材110之后，基材110是透過自動(dòng)化系統(tǒng)381運(yùn)送進(jìn)入沉積室360，諸如PVD室 或蒸發(fā)室。一實(shí)施例中，自動(dòng)化系統(tǒng)381包括滾軸(未顯示)與致動(dòng)器(未顯示)用以線 性移動(dòng)基材運(yùn)送表面350上的基材110。一實(shí)施例中，自動(dòng)化系統(tǒng)381是基材搬運(yùn)機(jī)器人。 沉積室360中，導(dǎo)電層114是根據(jù)上述的步驟206而沉積于圖案化介電層111上。一實(shí)施例中，在沉積導(dǎo)電層114之后，基材110透過自動(dòng)化系統(tǒng)381在基材運(yùn)送表 面350上運(yùn)送離開沉積室360。此時(shí)，相同或另一機(jī)器人330可移動(dòng)個(gè)別基材110離開其各 自的特征結(jié)構(gòu)352并固持其于相同或另一顯像系統(tǒng)340上。一實(shí)施例中，再度通過檢測裝 置342與照明源344搭配系統(tǒng)控制器301來確定基材110的準(zhǔn)確位置。此測量接著可用來 相對激光掃描儀346準(zhǔn)確地排列基材110或相對基材110準(zhǔn)確地排列激光掃描儀346，以根 據(jù)上述的步驟208激光圖案化導(dǎo)電層114。一實(shí)施例中，接著通過顯像系統(tǒng)340檢查圖案 化的導(dǎo)電層114。機(jī)器人330接著將基材110置入離開區(qū)370，在此基材接著在離開輸送器 380上運(yùn)送離開設(shè)備300A或300B。圖3A與圖;3B中描述的實(shí)施例提供基材110的層上激光圖案的極度準(zhǔn)確配置，因 為每一個(gè)別基材110是相對激光掃描儀346的坐標(biāo)系統(tǒng)而定位。此實(shí)施例亦允許相當(dāng)簡單 的激光頭設(shè)計(jì)，因?yàn)榧す獠僮鲄^(qū)域局限于單一基材110的大小。此外，將基材破損的可能性 降至最小，因?yàn)楦鱾€(gè)基材僅通過機(jī)器人340在沉積室360的沉積前側(cè)面移動(dòng)一次與在沉積 室360的沉積后側(cè)面移動(dòng)一次。圖5A是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例執(zhí)行步驟204-208的設(shè)備500A的示意性平面圖。 圖5B是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例執(zhí)行步驟204-208的設(shè)備500B的示意性平面圖。一實(shí)施例 中，具有介電層111沉積于其的背面120上的基材110透過進(jìn)入輸送器510傳送進(jìn)入接收 區(qū)520。一實(shí)施例中，基材110是個(gè)別傳送于進(jìn)入輸送器510上。另一實(shí)施例中，基材110 是以匣傳送。另一實(shí)施例中，基材110是以堆棧盒傳送。一實(shí)施例中，顯像系統(tǒng)540是位于接收區(qū)520中。此實(shí)施例中，照明源544可位于 基材Iio的一側(cè)而檢測裝置542可位于基材110的相對側(cè)。例如，檢測裝置542可位于基 材110上方，而照明源544則位于基材110下方。此實(shí)施例中，照明源544可提供背側(cè)照明 而檢測裝置542捕獲基材110的影像并傳達(dá)這些影像至系統(tǒng)控制器301。一實(shí)施例中，檢測 裝置542與照明源544配合系統(tǒng)控制器301作用以確定基材110的準(zhǔn)確位置。一實(shí)施例中，一但每一個(gè)別基材110輸送進(jìn)入接收區(qū)520后，運(yùn)送機(jī)器人530自接收區(qū)520收回基材110并利用有關(guān)基材110位置的信息固持基材110于基材固持件541上。 圖6是基材110置于基材固持件541中的示意性側(cè)視圖。一實(shí)施例中，當(dāng)提供介電層111于 基材110向下的側(cè)面上時(shí)，基材固持件541包括基材穴部548與位于基材穴部548下方的 激光掃描儀M6。一實(shí)施例中，介電層111提供于基材110向上的一側(cè)面上，則激光掃描儀 546是位于基材穴部548的上方。一實(shí)施例中，激光掃描儀546包括固態(tài)激光，例如激光裝 置190。一實(shí)施例中，激光掃描儀546接著根據(jù)上述的步驟204依所欲圖案移除介電層111 的部分。一實(shí)施例中，當(dāng)一基材110正在基材固持件541的一基材穴部548中圖案化時(shí)，可 自相鄰基材穴部548移除另一(已經(jīng)圖案化)基材110與/或?qū)⒌谌?10裝載于相鄰 基材穴部548上。一實(shí)施例中，基材固持件541可進(jìn)一步包括檢測裝置542與照明源M4， 以檢查基材110的圖案化表面。再度參照圖5A與圖5B，機(jī)器人530接著將圖案化基材110置入基材運(yùn)送表面550 上的特定特征結(jié)構(gòu)陽2中。一實(shí)施例中，特征結(jié)構(gòu)552是穴部而基材運(yùn)送表面550為基材 載體。另一實(shí)施例中，特征結(jié)構(gòu)552是支撐組件而基材運(yùn)送表面550包括數(shù)個(gè)橫向臂于基 材搬運(yùn)機(jī)器人上。另一實(shí)施例中，特征結(jié)構(gòu)552是支撐組件或穴部，而基材運(yùn)送表面550是 自動(dòng)化系統(tǒng)581的平臺部分，例如基材輸送器的上表面。在基材運(yùn)送表面550的每個(gè)特征 結(jié)構(gòu)552裝填有圖案化基材110之后，基材110透過自動(dòng)化系統(tǒng)581運(yùn)送進(jìn)入沉積室560， 諸如PVD室或蒸發(fā)室。一實(shí)施例中，自動(dòng)化系統(tǒng)581包括滾軸(未顯示)與致動(dòng)器(未顯 示)用以線性移動(dòng)基材運(yùn)送表面550上的基材110。一實(shí)施例中，自動(dòng)化系統(tǒng)581是基材搬 運(yùn)機(jī)器人。接著，導(dǎo)電層114是根據(jù)上述的步驟206而沉積于圖案化介電層111上。一實(shí)施例中，在沉積導(dǎo)電層114之后，基材110是運(yùn)送離開沉積室560。此時(shí)，相同 或另一機(jī)器人530可移動(dòng)個(gè)別基材110離開其各自的特征結(jié)構(gòu)552并將其置于相同或另一 基材固持件Ml中。接著，激光掃描儀546根據(jù)上述的步驟208而激光圖案化導(dǎo)電層114。 一實(shí)施例中，檢測裝置542與照明源544可用來檢查圖案化的導(dǎo)電層114。一實(shí)施例中，機(jī) 器人530接著將基材110置入離開區(qū)570，在此基材接著在離開輸送器580上運(yùn)送離開設(shè)備 500A 或 500B。圖5A與圖5B中描述的實(shí)施例提供基材110的層上激光圖案的極度準(zhǔn)確配置，因 為每一個(gè)別基材110是相對激光掃描儀546的坐標(biāo)系統(tǒng)而定位。此實(shí)施例亦允許相當(dāng)簡單 的激光頭設(shè)計(jì)，因?yàn)榧す獠僮鲄^(qū)域局限于單一基材110的大小。此外，可達(dá)成設(shè)備500A或 500B的基材110產(chǎn)量的增加，因?yàn)闄C(jī)器人530可負(fù)載/卸載一基材110同時(shí)相鄰基材110 正被激光圖案化。圖7A是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例執(zhí)行步驟204-208的設(shè)備700A的示意性平面圖。 圖7B是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例執(zhí)行步驟204-208的設(shè)備700B的示意性平面圖。一實(shí)施例 中，具有介電層111沉積于其的背面120上的基材110透過進(jìn)入輸送器710傳送進(jìn)入接收 區(qū)720。一實(shí)施例中，基材110是個(gè)別傳送于進(jìn)入輸送器710上。另一實(shí)施例中，基材110 是以匣傳送。另一實(shí)施例中，基材110是以堆棧盒傳送。一實(shí)施例中，顯像系統(tǒng)740是位于 接收區(qū)720中。此實(shí)施例中，照明源744可位于基材110的一側(cè)而檢測裝置742可位于基 材110的相對側(cè)。例如，檢測裝置742可位于基材110上方，而照明源744則位于基材110 下方。此實(shí)施例中，照明源744可提供背側(cè)照明而檢測裝置742捕獲基材110的影像并傳 達(dá)這些影像至系統(tǒng)控制器301以確定基材110相對預(yù)期位置的準(zhǔn)確位置。
另一實(shí)施例中，一但各個(gè)基材110運(yùn)送進(jìn)入接收區(qū)720后，運(yùn)送機(jī)器人730自接收 區(qū)720收回各個(gè)基材110并固持基材110于顯像系統(tǒng)740上。一實(shí)施例中，當(dāng)機(jī)器人730 固持基材110于顯像系統(tǒng)740上時(shí)，顯像系統(tǒng)740配合系統(tǒng)控制器301作用以確定基材110 相對預(yù)期位置的準(zhǔn)確位置。接著，該測量可用來準(zhǔn)確地將基材110置入基材運(yùn)送表面750上的特定特征結(jié)構(gòu) 752。一實(shí)施例中，特征結(jié)構(gòu)752是穴部而基材運(yùn)送表面750為基材載體。另一實(shí)施例中， 特征結(jié)構(gòu)752是支撐組件而基材運(yùn)送表面750包括數(shù)個(gè)橫向臂于基材搬運(yùn)機(jī)器人上。另一 實(shí)施例中，特征結(jié)構(gòu)752是支撐組件或穴部，而基材運(yùn)送表面750是自動(dòng)化系統(tǒng)781的平臺 部分，例如基材輸送器的上表面。一實(shí)施例中，自動(dòng)化系統(tǒng)781包括滾軸(未顯示)與致動(dòng) 器(未顯示)用以線性移動(dòng)基材運(yùn)送表面750上的基材110。一實(shí)施例中，自動(dòng)化系統(tǒng)781 是基材搬運(yùn)機(jī)器人。在基材運(yùn)送表面750的每個(gè)特征結(jié)構(gòu)752裝填有圖案化基材110之后，基材110 是透過自動(dòng)化系統(tǒng)781運(yùn)送于激光掃描儀746上(介電層111是提供于基材110向下側(cè)面 上的實(shí)施例中)或激光掃描儀746下(介電層111是提供于基材110向上側(cè)面上的實(shí)施例 中)，以依照上述的步驟204根據(jù)所欲圖案移除置于基材運(yùn)送表面750上的各個(gè)基材110的 介電層111的部分。一實(shí)施例中，激光掃描儀746包括固態(tài)激光，例如激光裝置190。一實(shí) 施例中，激光掃描儀746是設(shè)以在Y方向中移動(dòng)。上述實(shí)施例中，基材110 —次標(biāo)志一列， 透過自動(dòng)化系統(tǒng)781經(jīng)過激光掃描儀746以在各個(gè)列中圖案化各自基材110。另一實(shí)施例 中，激光掃描儀746是設(shè)以在X與Y方向中移動(dòng)。一實(shí)施例中，設(shè)備700A或700B包括顯像系統(tǒng)790以確定基材運(yùn)送表面750相對 激光掃描儀746的準(zhǔn)確定位。一實(shí)施例中，利用顯像系統(tǒng)790與一或更多形成于基材運(yùn)送 表面750上的基準(zhǔn)點(diǎn)來確定基材運(yùn)送表面750的確切位置。顯像系統(tǒng)790包括偵測器，其 配置以查看基材運(yùn)送表面750上發(fā)現(xiàn)的基準(zhǔn)點(diǎn)。接著可通過系統(tǒng)控制器301確定基材運(yùn)送 表面750相對激光掃描儀746的已知位置的位置與角度方向。接著可利用此偏移來準(zhǔn)確地 配置激光掃描儀746以圖案化各個(gè)基材110的介電層111。此外，顯像系統(tǒng)790可用于檢查 各個(gè)基材110的圖案化介電層111。一實(shí)施例中，圖案化各個(gè)基材110的介電層111后，透過自動(dòng)化系統(tǒng)781將基材運(yùn) 送進(jìn)入沉積室760，諸如PVD室或蒸發(fā)室。沉積室760中，根據(jù)上述的步驟206將導(dǎo)電層114 沉積于各個(gè)基材110的圖案化介電層111上。一實(shí)施例中，在將導(dǎo)電層114沉積于各個(gè)基材110上之后，透過自動(dòng)化系統(tǒng)781將 基材110運(yùn)送離開沉積室760。一實(shí)施例中，另一激光掃描儀746接著根據(jù)上述的步驟208 圖案化各個(gè)基材110的導(dǎo)電層114。此時(shí)，相同或另一機(jī)器人730可移動(dòng)各個(gè)基材110離開其各自特征結(jié)構(gòu)752并將 基材110置入離開區(qū)770，在此基材接著在離開輸送器780上運(yùn)送離開設(shè)備700A或700B。圖7A與圖7B中描述的實(shí)施例提供基材110的層上激光圖案的極度準(zhǔn)確配置，因 為每一個(gè)別基材110是相對激光掃描儀746的坐標(biāo)系統(tǒng)而定位與/或各個(gè)基材運(yùn)送表面 750是相對激光掃描儀746的坐標(biāo)系統(tǒng)而定位。此外，圖7A與圖7B的實(shí)施例不會影響運(yùn)送 機(jī)器人730的基材產(chǎn)量，因?yàn)樗械膱D案化處理是在基材110的負(fù)載后與/或卸載前執(zhí)行。圖8是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例執(zhí)行步驟202-208的設(shè)備800的示意性平面圖。一實(shí)施例中，透過進(jìn)入輸送器810將基材110運(yùn)送進(jìn)入接收區(qū)820。一實(shí)施例中，基材110是個(gè) 別傳送于進(jìn)入輸送器810上。另一實(shí)施例中，基材110是以匣傳送。另一實(shí)施例中，基材 110是以堆棧盒傳送。一實(shí)施例中，顯像系統(tǒng)840是位于接收區(qū)820中。此實(shí)施例中，照明 源844可位于基材110的一側(cè)而檢測裝置842可位于基材110的相對側(cè)。例如，檢測裝置 842可位于基材110上方，而照明源844則位于基材110下方。此實(shí)施例中，照明源844可 提供背側(cè)照明而檢測裝置842捕獲基材110的影像并傳達(dá)這些影像至系統(tǒng)控制器301以確 定基材110相對預(yù)期位置的準(zhǔn)確位置。接著，該測量可用來準(zhǔn)確地將基材110置入基材運(yùn)送表面850上的特定特征結(jié)構(gòu) 852。一實(shí)施例中，特征結(jié)構(gòu)852是穴部而基材運(yùn)送表面850為基材載體。另一實(shí)施例中， 特征結(jié)構(gòu)852是支撐組件或穴部，而基材運(yùn)送表面850是自動(dòng)化系統(tǒng)881的平臺部分，例如 基材輸送器的上表面。在基材運(yùn)送表面850的每個(gè)特征結(jié)構(gòu)852裝填有圖案化基材110之后，基材110 是透過自動(dòng)化系統(tǒng)881運(yùn)送進(jìn)入沉積室855，諸如CVD室或PVD室。一實(shí)施例中，自動(dòng)化系 統(tǒng)881包括滾軸(未顯示)與致動(dòng)器(未顯示)用以線性移動(dòng)基材運(yùn)送表面850上的基材 110。沉積室855中，介電層111是沉積于各個(gè)基材110的背面120上。在沉積介電層111之后，將基材運(yùn)送至激光掃描儀846以依照上述的步驟204根 據(jù)所欲圖案移除置于基材運(yùn)送表面850上的各個(gè)基材110的介電層111的部分。一實(shí)施例 中，激光掃描儀846包括固態(tài)激光，例如激光裝置190。一實(shí)施例中，激光掃描儀846是設(shè) 以在Y方向中移動(dòng)。上述實(shí)施例中，基材110—次標(biāo)志一列，透過自動(dòng)化系統(tǒng)881經(jīng)過激光 掃描儀846以在各個(gè)列中圖案化各自基材110。另一實(shí)施例中，激光掃描儀846是設(shè)以在X 與Y方向中移動(dòng)。一實(shí)施例中，設(shè)備800包括顯像系統(tǒng)890以確定基材運(yùn)送表面850相對激光掃描 儀846的準(zhǔn)確定位。一實(shí)施例中，利用顯像系統(tǒng)890與一或更多形成于基材運(yùn)送表面850 上的基準(zhǔn)點(diǎn)來確定基材運(yùn)送表面850的確切位置。顯像系統(tǒng)890包括偵測器，其配置以查 看基材運(yùn)送表面850上發(fā)現(xiàn)的基準(zhǔn)點(diǎn)。接著可通過系統(tǒng)控制器301確定基材運(yùn)送表面850 相對激光掃描儀846的已知位置的位置與角度方向。接著可利用此偏移來準(zhǔn)確地配置激光 掃描儀846以圖案化各個(gè)基材110的介電層111。此外，顯像系統(tǒng)890可用于檢查各個(gè)基材 110的圖案化介電層111。一實(shí)施例中，圖案化各個(gè)基材110的介電層111后，透過自動(dòng)化系統(tǒng)881將基材運(yùn) 送進(jìn)入沉積室860，諸如PVD室或蒸發(fā)室。沉積室860中，根據(jù)上述的步驟206將導(dǎo)電層114 沉積于各個(gè)基材110的圖案化介電層111上。一實(shí)施例中，在將導(dǎo)電層114沉積于各個(gè)基材110上之后，透過自動(dòng)化系統(tǒng)881將 基材110運(yùn)送離開沉積室860。一實(shí)施例中，另一激光掃描儀846接著根據(jù)上述的步驟208 圖案化各個(gè)基材110的導(dǎo)電層114。此時(shí)，另一機(jī)器人830可移動(dòng)各個(gè)基材110離開其各自特征結(jié)構(gòu)852并將基材110 置入離開區(qū)870，在此基材接著在離開輸送器880上運(yùn)送離開設(shè)備800。圖9是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例執(zhí)行步驟202-208的設(shè)備900的示意性平面圖。一實(shí) 施例中，透過進(jìn)入輸送器910將基材110運(yùn)送進(jìn)入接收區(qū)920。一實(shí)施例中，基材110是個(gè) 別傳送于進(jìn)入輸送器910上。另一實(shí)施例中，基材110是以匣傳送。另一實(shí)施例中，基材110是以堆棧盒傳送。一實(shí)施例中，顯像系統(tǒng)940是位于接收區(qū)920中。此實(shí)施例中，照明 源944可位于基材110的一側(cè)而檢測裝置942可位于基材110的相對側(cè)。例如，檢測裝置 942可位于基材110上方，而照明源944則位于基材110下方。此實(shí)施例中，照明源944可 提供背側(cè)照明而檢測裝置942捕獲基材110的影像并傳達(dá)這些影像至系統(tǒng)控制器301以確 定基材110相對預(yù)期位置的準(zhǔn)確位置。接著，該測量可用來準(zhǔn)確地將基材110置入基材運(yùn)送表面950上的特定特征結(jié)構(gòu)
952。一實(shí)施例中，特征結(jié)構(gòu)952是穴部而基材運(yùn)送表面950為基材載體。另一實(shí)施例中， 特征結(jié)構(gòu)952是支撐組件，而基材運(yùn)送表面950包括基材搬運(yùn)機(jī)器人上數(shù)個(gè)橫向臂。在基材運(yùn)送表面950的每個(gè)特征結(jié)構(gòu)952裝填有圖案化基材110之后，基材110 是透過自動(dòng)化系統(tǒng)981運(yùn)送進(jìn)入負(fù)載鎖定室953。一實(shí)施例中，自動(dòng)化系統(tǒng)981是基材搬運(yùn) 機(jī)器人。接著，一實(shí)施例中，利用真空泵(未顯示)抽吸負(fù)載鎖定室953至所欲壓力。在達(dá) 到負(fù)載鎖定室953中的所欲壓力后，透過自動(dòng)化系統(tǒng)981將基材110運(yùn)送至沉積室955，諸 如CVD或PVD室。一實(shí)施例中，自動(dòng)化系統(tǒng)包括額外的基材搬運(yùn)機(jī)器人。沉積室955中，介 電層111是根據(jù)上述的步驟202而沉積于各個(gè)基材110的背面120上。在沉積介電層111之后，將基材運(yùn)送至激光掃描儀946以依照上述的步驟204根 據(jù)所欲圖案移除置于基材運(yùn)送表面950上的各個(gè)基材110的介電層111的部分。一實(shí)施例 中，激光掃描儀946包括固態(tài)激光，例如激光裝置190。一實(shí)施例中，設(shè)備900包括顯像系統(tǒng)990以確定基材運(yùn)送表面950相對激光掃描 儀946的準(zhǔn)確定位。一實(shí)施例中，利用顯像系統(tǒng)990與一或更多形成于基材運(yùn)送表面950 上的基準(zhǔn)點(diǎn)來確定基材運(yùn)送表面950的確切位置。顯像系統(tǒng)990包括偵測器，其配置以查 看基材運(yùn)送表面950上發(fā)現(xiàn)的基準(zhǔn)點(diǎn)。接著可通過系統(tǒng)控制器301確定基材運(yùn)送表面950 相對激光掃描儀946的已知位置的位置與角度方向。接著可利用此偏移來準(zhǔn)確地配置激光 掃描儀946以圖案化各個(gè)基材110的介電層111。此外，顯像系統(tǒng)990可用于檢查各個(gè)基材 110的圖案化介電層111。一實(shí)施例中，圖案化各個(gè)基材110的介電層111后，透過自動(dòng)化系統(tǒng)981將基材運(yùn) 送進(jìn)入沉積室960，諸如PVD室或蒸發(fā)室。沉積室960中，根據(jù)上述的步驟206將導(dǎo)電層114 沉積于各個(gè)基材110的圖案化介電層111上。一實(shí)施例中，在將導(dǎo)電層114沉積于各個(gè)基材110上之后，基材110是運(yùn)送至相同 或不同的激光掃描儀946以根據(jù)上述的步驟208圖案化導(dǎo)電層114。一實(shí)施例中，顯像系統(tǒng) 990可用來檢查各個(gè)基材110的圖案化導(dǎo)電層114。一實(shí)施例中，基材110接著被移回負(fù)載鎖定室953并接著運(yùn)送離開負(fù)載鎖定室室
953。此時(shí)，相同或另一機(jī)器人930可移動(dòng)各個(gè)基材110離開其各自特征結(jié)構(gòu)952并將基材 110置入離開區(qū)970，在此基材接著在離開輸送器980上運(yùn)送離開設(shè)備900。激光移除方法如先前所示，可通過利用激光裝置190達(dá)成材料層(諸如，介電層111或?qū)щ妼?114)的部分的移除。一般而言，通過以特定頻率、波長、脈沖周期與通量脈沖激光裝置190 于基材110上特定位置上來執(zhí)行材料燒蝕以達(dá)成完全蒸發(fā)材料層。然而，難以達(dá)成完全蒸 發(fā)材料層(特別是介電層111)的一部分而不傷害下方基材110。移除介電層111的一部分而不傷害基材110的困難度的其中一個(gè)原因是橫跨聚焦于基材110上的激光光斑的強(qiáng)度變化。以完全高斯分布(即，在基礎(chǔ)橫向或TEMOO模式上運(yùn) 作)散發(fā)光束的理想激光中，即將被移除的材料上所欲光斑中心的尖峰強(qiáng)度是高于光斑周 邊附近。圖10是激光裝置190的概要圖標(biāo)，其自激光裝置190沿著距離Z傳播光束1000。 圖11是光束1000在圖10的位置1100的高斯強(qiáng)度分布的概要圖示。圖12是光束1000在 圖10的位置1200的高斯強(qiáng)度分布的概要圖示。參照圖10與圖11，光束1000上的位置1100代表基材110相對激光裝置190的 典型“對焦”位置，以達(dá)成所欲光斑1050各處的介電層111的完全蒸發(fā)。如所示般，因?yàn)楣?斑1050周邊必須設(shè)定在介電層111材料的燒蝕閥值，光斑1050中心處的尖峰強(qiáng)度1110明 顯高于光斑1050周邊的強(qiáng)度1120。因此，雖然周邊強(qiáng)度1120剛好高到足以達(dá)成沿著光斑 1050周邊的介電層111的燒蝕，但顯著的高尖鋒強(qiáng)度1110會造成光斑1050中心處下方基 材110的傷害。本發(fā)明的一實(shí)施例中，完全移除所欲光斑1050各處的介電層111而不傷害基材 110是通過散焦輸送至介電層111的光束1000強(qiáng)度分布，這是通過例如調(diào)整基材110相對 光束1000的位置。一實(shí)施例中，如圖10所示，基材110是自光束較對焦的位置(例如，位 置1100)被移動(dòng)至較失焦的位置(例如，位置1200)。參照圖10與圖12，可見到光斑1050 中心處的尖峰強(qiáng)度1210剛好稍微高于沿著光斑1050周邊的周邊強(qiáng)度1220。由于激光裝置 190的失焦(即，將基材110置于光束1000的正常聚焦區(qū)域外)造成尖峰強(qiáng)度1210明顯較 低，可移除所欲光斑1050中的介電層111的完全燒蝕而不造成下方的基材110的傷害。再 者，雖然光束1000被散發(fā)于大于光斑1050所欲大小的基材110的一區(qū)域上，但僅會移除光 斑1050中的介電層111的部分，因?yàn)橹苓厪?qiáng)度1220剛好高到足以達(dá)成沿著光斑1050周邊 的介電層111的燒蝕。并不會移除任何接收低于此閥值的光束的介電層111。另一實(shí)施例中，操作某些光學(xué)部件(諸如，鏡片與擴(kuò)束器)以修飾光束1000，以致 達(dá)成類似圖12中所示的高斯強(qiáng)度分布而不需散焦激光裝置190。相似地，可移除所欲光斑 1050中的介電層111的完全移除而不造成下方基材110的傷害，因?yàn)榧夥鍙?qiáng)度僅稍微高于 圍繞光斑1050周邊的周邊強(qiáng)度。難以移除介電層111的所欲部分而不傷害基材110的另一原因是蒸發(fā)介電材料所 需的高脈沖能量。本發(fā)明的一實(shí)施例中，應(yīng)用明顯較低的脈沖能量來熱加壓并造成介電層 111的所欲區(qū)域的物理剝離而非蒸發(fā)的。圖13是熱生成氧化物的熱應(yīng)力與物理剝離造成激光移除的一實(shí)施例的概要圖 示。一實(shí)施例中，介電層111是熱生成于基材110上的氧化硅，其具有約1000 A與約 3000 A之間的厚度。一實(shí)施例中，通過激光裝置190利用約 ο皮秒與約15皮秒的脈沖周 期與約355nm的波長達(dá)成熱應(yīng)力與物理剝離。完全物理剝離介電層111的光斑所需的激光 通量是約0. 18J/cm2。此實(shí)例中，任何較低通量無法達(dá)成完全剝離而明顯較高通量會造成下 方基材110的傷害。圖14是通過等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)沉積的氧化硅的熱應(yīng)力與物理剝 離造成的激光移除的一實(shí)施例的概要圖示。一實(shí)施例中，介電層111是通過PECVD沉積于 基材110上的氧化娃，其具有約1000 A與約3000 A之間的厚度。一實(shí)施例中，通過激光裝 置190利用約10皮秒與約15皮秒的脈沖周期與約355nm的波長達(dá)成熱應(yīng)力與物理剝離。 完全物理剝離介電層111的光斑所需的激光通量是約0. 08J/cm2。此實(shí)例中，任何較低通量無法達(dá)成完全剝離而明顯較高通量會造成下方基材110的傷害。 雖然上述是針對本發(fā)明的實(shí)施例，但可在不悖離本發(fā)明的基本范圍下設(shè)計(jì)出本發(fā) 明的其它與更多實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍是由權(quán)利要求所界定。
權(quán)利要求
1.一種用于材料移除的設(shè)備，其至少包括第一機(jī)器人，設(shè)以將具有介電層沉積于其第一表面上的基材自輸入?yún)^(qū)傳送至基材運(yùn)送 表面上的數(shù)個(gè)支撐特征結(jié)構(gòu)的一個(gè)；顯像系統(tǒng)，設(shè)以檢測該基材的實(shí)際位置，并將關(guān)于該實(shí)際位置的信息傳達(dá)至系統(tǒng)控制器；第一激光掃描儀，配置以依照所欲圖案移除該介電層的一部分，其中該系統(tǒng)控制器設(shè) 以確定該實(shí)際位置相對于該基材的預(yù)期位置的偏移，并調(diào)整該第一機(jī)器人或該激光掃描儀 任意一個(gè)以修正該偏移；及自動(dòng)化系統(tǒng)，設(shè)以將該具有圖案化介電層的基材自該第一激光掃描儀運(yùn)送至設(shè)以沉積 導(dǎo)電層于該介電層上的沉積室。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該基材經(jīng)配置以致由該第一激光掃描儀散發(fā)的光 線的一部分以低于燒蝕閥值照射該基材，同時(shí)該介電材料的部分被移除而不傷害該下方基 材。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該第一激光掃描儀通過聚焦光線于該介電層的部分 上而熱加壓該部分并物理性移除該介電層的該部分而不蒸發(fā)該介電材料。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，更包括第二激光掃描儀，配置以依照所欲圖案移除該導(dǎo)電層的一部分；及 第二機(jī)器人，設(shè)以將該基材自該基材運(yùn)送表面?zhèn)魉椭岭x開區(qū)。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中當(dāng)該第一激光掃描儀移除該介電層的部分時(shí)，該第 一機(jī)器人設(shè)以固持該基材且讓該第一表面朝向下方。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中該系統(tǒng)控制器設(shè)以確定該實(shí)際位置相對于該基材的 預(yù)期位置的偏移，并調(diào)整該第一機(jī)器人或該激光掃描儀任意一個(gè)以修正該偏移。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，更包括第一基材固持件，設(shè)以在該激光掃描儀移除該介 電層的部分時(shí)固持該基材。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中當(dāng)該基材置于該基材運(yùn)送表面的支撐特征結(jié)構(gòu)中 時(shí)，該激光掃描儀經(jīng)配置以自該基材移除該介電層的一部分。
9.一種工藝設(shè)備，其至少包括第一機(jī)器人，設(shè)以將基材自輸入?yún)^(qū)傳送至基材運(yùn)送表面上的數(shù)個(gè)支撐特征結(jié)構(gòu)的一個(gè)；顯像系統(tǒng)，設(shè)以檢測該基材的實(shí)際位置并將關(guān)于該實(shí)際位置的信息傳達(dá)至系統(tǒng)控制器；第一沉積室，設(shè)以沉積介電層于該基材上；第一激光掃描儀，經(jīng)配置以在該基材被置于該基材運(yùn)送表面上時(shí)依照所欲圖案自該基 材移除該介電層的一部分，其中該系統(tǒng)控制器設(shè)以確定該實(shí)際位置相對于該基材的預(yù)期位 置的偏移并調(diào)整該激光掃描儀以修正該偏移；第二沉積室，設(shè)以沉積導(dǎo)電層于該圖案化的介電層上；及自動(dòng)化系統(tǒng)，設(shè)以在該第一沉積室、該第一激光掃描儀與該第二沉積室之間運(yùn)送該基材。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中該基材經(jīng)配置以致由該第一激光掃描儀散發(fā)的光線的一部分以低于燒蝕閥值照射該基材，同時(shí)該介電材料的部分被移除而不傷害該下方基 材。
11.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中該第一激光掃描儀設(shè)以通過聚焦光線于該介電層 的部分上而熱加壓該部分并物理性移除該介電層的該部分而不蒸發(fā)該介電材料。
12.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，更包括第二激光掃描儀，經(jīng)配置以依照所欲圖案移除該導(dǎo)電層的一部分；及 第二機(jī)器人，設(shè)以將該基材自該基材運(yùn)送表面?zhèn)魉椭烈浑x開區(qū)。
13.一種處理基材的方法，其至少包括偵測具有介電材料沉積于其表面上的基材的實(shí)際位置； 確定該實(shí)際位置相對于該基材的預(yù)期位置的偏移； 透過機(jī)器人將該基材傳送至基材運(yùn)送表面上的數(shù)個(gè)支撐特征結(jié)構(gòu)的一個(gè)； 基于該偏移調(diào)整第一激光；透過該第一激光依照所欲圖案自該基材的表面移除該介電材料的一部分； 移動(dòng)該基材進(jìn)入沉積室； 沉積導(dǎo)電層于該圖案化的介電層上； 基于該偏移調(diào)整第二激光；及透過該第二激光依照所欲圖案移除該導(dǎo)電層的一部分。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中移除該介電材料的一部分的步驟包括配置該基材 以致由該第一激光散發(fā)的光線的一部分以低于燒蝕閥值照射該基材，同時(shí)移除該介電材料 的部分而不傷害該下方基材。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中移除該介電材料的一部分的步驟包括通過聚焦光 線于該介電材料的該部分而熱加壓該部分，并物理性移除該介電材料的該部分而不蒸發(fā)該 介電材料。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例大致提供在太陽能電池制造中利用激光的材料移除方法與設(shè)備。一實(shí)施例中，提供的設(shè)備準(zhǔn)確地依照所欲圖案移除沉積于太陽能電池基材上的介電層的部分并沉積導(dǎo)電層于圖案化的介電層上。一實(shí)施例中，設(shè)備亦以所欲圖案移除導(dǎo)電層的部分。某些實(shí)施例中，提供透過激光移除材料的部分且不傷害下方的基材的方法。一實(shí)施例中，光束的強(qiáng)度分布是經(jīng)調(diào)整以致形成于基材表面上的光斑中的最大強(qiáng)度與最小強(qiáng)度之間的差異被降低至理想范圍。一實(shí)例中，基材是經(jīng)配置以致降低基材中心處相對周邊的尖峰強(qiáng)度。一實(shí)施例中，改善脈沖能量以提供介電層的所欲部分熱應(yīng)力與物理撥離。
文檔編號H01L21/027GK102132378SQ200980133793
公開日2011年7月20日 申請日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月26日
發(fā)明者C·埃博斯帕切, V·K·沙哈, V·V·s·拉納, 張震華 申請人:應(yīng)用材料股份有限公司