專利名稱：用于保持基板的基板載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于保持一個(gè)或多個(gè)基板的基板載體，特別是用于在運(yùn)輸期間以及在具備鍍層工藝和/或者蝕刻工藝的工藝處理室內(nèi)的各個(gè)工藝步驟進(jìn)行期間，對(duì)太陽(yáng)能電池晶圓加以保持。
背景技術(shù)：
在利用鍍層工藝和/或者蝕刻工藝處理基板時(shí)，要求的是調(diào)整出具體環(huán)境的特殊的溫度與壓力。在此，除了基板的各工藝應(yīng)以技術(shù)上所設(shè)置的方式具體施加影響的表面夕卜，各工藝通常還作用于工藝處理室內(nèi)的所有表面。依照現(xiàn)有技術(shù)，嘗試的是以如下方式將基板與裝置系統(tǒng)布置在工藝處理室內(nèi)部，即，使各工藝至少主要作用于具體的基板表面
上。在實(shí)踐中經(jīng)常應(yīng)用簡(jiǎn)單的手段一即是將不應(yīng)被鍍層的裝置構(gòu)件例如以鋁箔遮蓋。但這終歸僅是相對(duì)粗略的遮蓋，這種粗略的遮蓋無(wú)法蓋住在基板保持件處緊鄰基板周圍的面。特別是在高周期頻率的而且重復(fù)利用基板保持件的工藝中，在多次經(jīng)歷工藝時(shí)，基板保持件持續(xù)經(jīng)受通常有侵蝕性的工藝參數(shù)，這可能導(dǎo)致快速磨損和報(bào)廢。相對(duì)高的溫度導(dǎo)致基板保持件受應(yīng)力并且變形，化學(xué)性的工藝導(dǎo)致在基板保持件的表面發(fā)生不希望的變化?；跓醾鲗?dǎo)，基板保持件的相對(duì)高的熱質(zhì)量經(jīng)常導(dǎo)致各個(gè)作為基板布置在基板載體上的太陽(yáng)能晶圓產(chǎn)生不希望的溫度變化曲線，由此，可能造成品質(zhì)下降。US 6，227，372 BI給出一種用于容納電氣部件的部件載體，該部件載體由具有框架結(jié)構(gòu)的承載框架構(gòu)成，方式為形成如下的開口，用于容納部件的插件被置入所述開口中。插件由半結(jié)晶的聚合物構(gòu)成，這種半結(jié)晶的聚合物不適于高溫工藝。US 2006/0006095 Al介紹了一種通用的基板保持件，用以存放、處理和運(yùn)輸多個(gè)電子部件。基板保持件相對(duì)于固定的側(cè)壁具有可調(diào)校的側(cè)壁。該可調(diào)校的側(cè)壁限定了基板保持件的預(yù)先確定的開口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于如下任務(wù)，S卩，提出一種用于保持一個(gè)或多個(gè)基板的基板載體，特別是用于保持太陽(yáng)能電池晶圓，所提出的基板載體在用于以侵蝕性介質(zhì)對(duì)基板進(jìn)行鍍層和/或蝕刻工藝時(shí)，和/或者在高溫下，具有高穩(wěn)定性和高使用壽命。此外，基板載體應(yīng)對(duì)基板產(chǎn)生盡可能小的熱影響。本發(fā)明通過權(quán)利要求I所述特征來解決所述任務(wù)。本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中表明特征，并且在下面結(jié)合對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例連同附圖所做的說明而做出詳細(xì)闡釋。根據(jù)本發(fā)明，基板載體由承載框架和至少一個(gè)基板容納件構(gòu)成。承載框架由自支撐的而且撓曲剛性的框架結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該框架結(jié)構(gòu)具有互相成角度地布置的縱向支撐條與橫向支撐條，所述縱向支撐條和橫向支撐條由直至800°C仍保持形狀穩(wěn)定的材料構(gòu)成。在應(yīng)用更高的工藝溫度時(shí)，可能需要的是，使用即便在相應(yīng)更高的溫度下仍具有足夠的形狀穩(wěn)定性的材料。基板容納件平放在承載框架上，呈板狀以如下方式構(gòu)造，即，使基板能夠定位在基板容納件的上側(cè)上。在承載框架與基板容納件之間設(shè)有熱絕緣元件?？v向支撐條與橫向支撐條的具體結(jié)構(gòu)以及其他結(jié)構(gòu)上所設(shè)置的元件(例如外緣支撐條)可以在很寬的范圍內(nèi)變化。決定性的是，即使在較高工藝溫度下，也要達(dá)到足夠的穩(wěn)定性與撓曲剛度。在此，承載框架必須具有盡可能小的熱質(zhì)量。承載框架的各個(gè)元件一縱向支撐條與橫向支撐條以及其他結(jié)構(gòu)上所設(shè)置的元件能夠借助榫頭和所配屬的凹部彼此互相定位地布置。為了對(duì)幾何布置方案加以緊固，額外的螺栓擰合件或技術(shù)上類似的止動(dòng)件對(duì)于框架結(jié)構(gòu)而言是具有優(yōu)點(diǎn)的。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造為薄板的基板容納件平放在承載框架上，也就是說，基板容納件被以如下方式薄如箔片狀地構(gòu)造，即，基板容納件在支承點(diǎn)之間僅在以工藝技術(shù)上容許的區(qū)域發(fā)生撓曲。在薄板的上側(cè)上，可以定位有一個(gè)或多個(gè)基板。這能夠以如下方式進(jìn)行，即，在基板容納件中加工出適當(dāng)?shù)陌疾?，用以容納例如厚度在O. Imm與O. 6mm之間的太陽(yáng)能電池晶圓。在基板容納件上，也可以設(shè)置有適當(dāng)?shù)亩ㄎ惠o助件或擋塊(如銷或板條)，用以定 位基板或太陽(yáng)能晶圓。例如可以在承載框架中設(shè)置有公知的銷狀陶瓷元件，來作為承載框架與基板容納件之間的熱絕緣元件，該熱絕緣元件確保在承載框架與基板容納件之間盡可能良好的熱去率禹。根據(jù)本發(fā)明的解決方案實(shí)現(xiàn)了一種在運(yùn)輸期間以及在各個(gè)工藝步驟進(jìn)行期間，對(duì)基板安全而且穩(wěn)定的保持方案。特別是在熱工藝中能保證很短的工藝時(shí)間。太陽(yáng)能電池晶圓能很快地被加熱至所需的處理溫度，并且各個(gè)太陽(yáng)能電池晶圓的溫度變化曲線非常均勻，這是因?yàn)楸“寮俺休d框架以其很小的的熱質(zhì)量，而不產(chǎn)生熱影響，或產(chǎn)生非常小的熱影響。有利的是，將作為基板容納件的薄板以如下方式構(gòu)造得很大，S卩，相對(duì)于熱源位于下方的承載框架不經(jīng)受直接熱輻射。為達(dá)此目的，也可在基板容納件旁邊，以及在承載框架的上方和/或者下方，設(shè)置有單獨(dú)的額外的遮蓋件。作為用于承載框架的元件及基板容納件的工藝穩(wěn)定的材料，可使用鋼、鈦、必要時(shí)還有鋁、陶瓷、CFC(CFC =碳纖維增強(qiáng)的碳)或由上述材料構(gòu)成的復(fù)合材料，來作為承載框架及基板容納件的材料。材料應(yīng)當(dāng)對(duì)于特殊應(yīng)用的鍍層及蝕刻工藝以及工藝技術(shù)溫度是有耐受能力，并且易于清潔?；遢d體一般以如下方式構(gòu)造，即，使基板僅從上方經(jīng)受處理工藝。如果需要使基板及太陽(yáng)能電池晶圓的底側(cè)也經(jīng)受處理工藝的話，則可使薄板在基板區(qū)域中相對(duì)于位于其下方的承載框架具有至少一個(gè)開口。于是，穿過承載框架以及開口，基板的底側(cè)同樣可以至少部分地得到處理。能以有利的方式將基板容納件與特殊的基板相適配，而基板載體以保持不變的方式應(yīng)用于所有基板容納件?；诨迦菁{件的特殊的呈板狀的并且進(jìn)而很薄的實(shí)施方案，該基板容納件非常快速地與所給定的熱條件相適配，而與基板容納件熱去耦的質(zhì)量很大的承載框架受保護(hù)地位于基板容納件的下方，并對(duì)溫度變換的反應(yīng)相對(duì)遲鈍。基于此，基板受承載框架及基板容納件的熱影響小得可以忽略。根據(jù)本發(fā)明的基板載體可以在批量生產(chǎn)設(shè)備中一如在連續(xù)式生產(chǎn)設(shè)備中具體地應(yīng)用于對(duì)太陽(yáng)能電池晶圓的處理和/或者鍍層，還有可應(yīng)用于對(duì)所有其他平面式的或適當(dāng)?shù)钠秸幕暹M(jìn)行處理和/或者鍍層。特別有利的是在處理溫度相對(duì)較高和/或者反應(yīng)性環(huán)境的情況下。


下面，在實(shí)施例中對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)闡述。所附的是，圖I示出用于保持25個(gè)太陽(yáng)能電池晶圓的基板載體的透視圖。圖2示出不帶基板容納件的承載框架。
具體實(shí)施例方式在圖I中，以從上方看的透視圖不出依照實(shí)施例的基板載體?；遢d體基本上由下方承載框架I和平放在承載框架I上的基板容納件2構(gòu)成。將呈開口 3形式的例如5X5個(gè)凹部加工到基板容納件2中，所述凹部具有側(cè)向托架4，用于以158X 158mm的尺寸來保持尺寸為156X 156mm的矩形太陽(yáng)能電池晶圓5。在圖I中僅在下部開口 3中置入太陽(yáng)能電池晶圓5。板狀基板容納件2的厚度為I. 2mm,并且托架4相對(duì)于基板容納件2的上側(cè)下沉O. 5mm,從而太陽(yáng)能電池晶圓5以O(shè). 5mm的厚度可靠地定位在開口 2中?；迦菁{件2整體覆蓋承載框架1，使得布置在上方的熱源受到屏蔽。在需要時(shí)，還能以額外的遮蓋件來保護(hù)承載框架I的側(cè)向區(qū)域免受熱輻射。在圖2中示出不帶基板容納件2的承載框架1，從而能看到具有互相成角度布置的縱向支撐條6及橫向支撐條7的、自支撐的而撓曲剛性的框架結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例中，承載框架I為實(shí)現(xiàn)自支撐的、撓曲剛性的而且低質(zhì)量的結(jié)構(gòu)而具有其他結(jié)構(gòu)性元件。在縱向上構(gòu)造為導(dǎo)軌的外部支撐條8屬于這樣的結(jié)構(gòu)性元件。承載框架I所有元件以公知的方式借助未詳細(xì)圖示的插塞元件，特別是借助榫頭與對(duì)應(yīng)的凹部，來彼此定位和彼此連接。對(duì)于本發(fā)明重要的是，設(shè)置有如下的熱絕緣元件9，熱絕緣元件9均勻分布在承載框架I的整個(gè)表面之上，板狀的基板容納件2平放在熱絕緣元件9上。為將基板容納件2定位在承載框架I上，在承載框架I上設(shè)有定位銷10，定位銷10嵌接到基板容納件2中的所配屬的孔11中。具體的實(shí)施方案可以容易地與特殊的及位置的條件相適配。承載框架I的元件是由CFC復(fù)合材料制成，并且基板容納件2由碳復(fù)合材料構(gòu)成，所述碳復(fù)合材料至少直至800°C仍保持形狀穩(wěn)定。熱絕緣元件9由石墨銷構(gòu)成。碳復(fù)合材料最高100%地由纖維增強(qiáng)的碳(CFC)構(gòu)成。將直徑僅為幾微米的碳纖維或石墨纖維混入純碳基質(zhì)。該材料具有很高的機(jī)械穩(wěn)定性，這是因?yàn)樘蓟|(zhì)吸收從外部作用的力，并且在復(fù)合體中分?jǐn)?。?duì)于所述任務(wù)而言，所采用的材料是成本低廉的，并且滿足對(duì)于基板載體的形狀穩(wěn)定性的要求。特別地，對(duì)于實(shí)施例中所提出的承載框架I可以掌控?zé)崤蛎?。此外，材料?duì)于特殊應(yīng)用的鍍層工藝與蝕刻工藝具有抵抗力的，并且相對(duì)容易清潔。基板容納件2中的開口 3例如是朝下敞開的，由此可行的是，使太陽(yáng)能電池晶圓5的底側(cè)，除了太陽(yáng)能電池晶圓5平放在側(cè)向托架4上的面外，均從下方穿過承載框架I經(jīng)受所需的鍍層工藝和蝕刻工藝。如果不需要的話，基板容納件2中的開口 3朝下可為封閉的，也就是說，托架4由下陷的面來替代。
權(quán)利要求
1.用于保持基板的基板載體，所述基板載體由承載框架(I)和至少一個(gè)基板容納件(2)構(gòu)成，其特征在于，所述承載框架(I)具有自支撐的而且撓曲剛性的框架結(jié)構(gòu)，所述框架結(jié)構(gòu)由彼此成角度地布置的縱向支撐條(6)與橫向支撐條(7)構(gòu)成，所述縱向支撐條(6)與橫向支撐條(7)由直至800°C仍形狀穩(wěn)定的材料構(gòu)成，所述基板容納件(2)平放在所述承載框架(I)上，并且以如下方式呈板狀地構(gòu)造，即，太陽(yáng)能電池晶圓(5)能夠定位在所述基板容納件(2)的上側(cè)上，并且在所述承載框架(I)與所述基板容納件(2)之間存在有熱絕緣元件(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板載體，其特征在于，所述基板容納件(2)以如下方式構(gòu)造，即，所述基板平放在凹部中，或者所述基板利用呈擋塊形式的定位輔助件來定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板載體，其特征在于，所述基板容納件(2)以如下方式來構(gòu)造，和/或單獨(dú)的額外的遮蓋件存在于所述基板容納件的旁邊和所述承載框架的上方，使得相對(duì)于熱源處在下方的所述承載框架(I)不經(jīng)受直接的熱輻射。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板載體，其特征在于，所述承載框架(I)的元件和所述基板 容納件⑵由鋼、鈦、鋁、陶瓷、CFC(CFC=碳纖維增強(qiáng)的碳)或者由上述材料制成的復(fù)合材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板載體，其特征在于，所述基板容納件(2)在所述基板的區(qū)域內(nèi)相對(duì)于位于所述基板容納件(2)下方的承載框架(I)具有至少一個(gè)開口，穿過所述開口所述基板的底側(cè)能至少部分地得到處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于保持基板的基板載體，所述基板載體由承載框架(1)和至少一個(gè)基板容納件(2)構(gòu)成。承載框架(1)具有自支撐的而且撓曲剛性的框架結(jié)構(gòu)，該框架結(jié)構(gòu)由彼此成角度地布置的縱向支撐條(6)與橫向支撐條(7)構(gòu)成，所述縱向支撐條(6)和橫向支撐條(7)由直至800℃仍形狀穩(wěn)定的材料構(gòu)成?；迦菁{件(2)平放在承載框架(1)上，并且以如下方式呈板狀地構(gòu)造，即，太陽(yáng)能電池晶圓(5)可以定位在基板容納件(2)的上側(cè)上。在承載框架(1)與基板容納件(2)之間存在有熱絕緣元件(9)。承載框架(1)的元件和基板容納件(2)由鋼、鈦、鋁、陶瓷、CFC(CFC＝碳纖維增強(qiáng)的碳)或者由上述材料制成的復(fù)合材料來構(gòu)成。
文檔編號(hào)H01L21/683GK102859678SQ201080006252
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2010年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月31日
發(fā)明者馬里奧·普呂斯特爾, 斯特凡·舒伯特, 赫爾曼·施萊姆, 馬蒂亞斯·烏利希, 安德烈·盧克斯, 丹尼爾·德克爾, 西爾維婭·克勞特瓦爾德 申請(qǐng)人:霍赫勞股份有限公司