TW201036101A - Substrate carrier for mounting substrates - Google Patents

Description

201036101 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於保持一或數個基板之基板載體，特別 係用於運輸時保持太陽能電池晶圓，及於具鍍層及/或蝕刻過程之 處理室内、於個別程序步驟運轉當中保持太陽能電池晶圓。 【先前技術】 以鍍層及/或蝕刻過程處理基板時，必須對具體環境作特殊之 溫度與壓力設定。各處理過程除於一基板表面上，各以技術上預 定之方式施加具體影響外，通常亦影響處理室中之所有表面。先 ◎ 前技術中，曾嘗試，於處理室中做基板佈置與儀器佈置，使各處 理過程至少主要作用於具體之基板表面上。實務上經常應用一種 簡單方法，即遮住無需鍍層之儀器部分，例如以鋁箔遮住。其終 歸係一相對粗糙之遮蔽，無法遮住靠近基板保持器附近之基板面 積。 特別係於工作郎奏快速及重複利用基板保持器之處理過程 中，於多次使用時，基板保持器持績暴露於易侵入性程序參數中， 會造成快速磨耗及導致基板保持器不堪用。相對高溫造成基板保 持器受應力及變形，易起化學反應之處理造成基板保持器表面不 〇 良改變。太陽能晶圓係作為基板裝設於基板載體上，由於熱傳導， 基板保持器之相對高熱質量經常導致個別太陽能晶圓不良之溫度 輪廓，可能造成品質下降。 胤又 美國專利案US 6,227,3 72 B1公開一種用於承載電性元件之元 件載體，由一具一框結構之承載框架構成，元件載體形成開口， 開口中可放置容納元件之托盤。托盤由半結晶之聚合物構成，不 適合高溫處理過程。 ' 美國專利案US 2006/0006095 A1公開一種通用式基板保持 4 201036101 器’可用於儲存、處理及用於運輸多種電子元件。基板保持器具 一相對於固定侧壁之可調侧壁。可調側壁決定基板一預設之開口。 【發明内容】 本發明之目的係於提出一種用於保持一或數個基板之基板載 體，特別係用於保持太陽能電池晶圓，所提出之基板載體用於以 侵入性媒介進行基板鍍層及/或蝕刻過程之場合，及/或用於高溫場 合，具高穩定性及高使用壽命。此外，基板載體對基板之熱影響 最小。 Ο ο 本發明藉申請專利範圍第一項所述之特徵達成發明目的。本 發明之有利延伸說明於巾請專利範HJ之各附屬仙，並於以下對 本發明較佳實施例包括圖式所做之說明中詳細陳述。 根據本發明，基板雜由-承_架及至少—基板容納盤構 成。承載框架由-自我支撐及耐撓曲之框結構構成，其具互相保 持角度之縱向支撐條與橫蚊雜’其材料能耐熱至_c仍保 持形狀穩定。於施加更高之處理溫度時，可能需要使助對耐更 南溫度’而形狀仍祕相對之高溫下保持㈣龄之材料。基板 容納盤制於承韻架上，設計辭板，絲板可位於基板 谷納盤之上表面。於承载框架及基板容納盤間設有舰緣元件。 縱向支撐條錢蚊撐條之具舰構，及其他設計上提供之元 件，例如外緣支撐條，可大幅變化。重要者係 姑 ，，亦要達到充分穩定與抗撓曲性。為滿足此二= 架之熱質量必須盡可能小。 变^承載框 承載框架之_元件，縱向支撐條與橫向支 :計上提供之元件，可有利地藉由卡榫及 槽=他 有利之作法為，利用額外之螺_定 =相定位。 固定方式，確保幾何上之穩固。 一 術上類似之框架 5 201036101 根，本發明設計成薄板之絲容__ =曲片’其於接觸點間僅於-製程技 =撓曲料板上表面可放置基板或放置多個基板。其作法可 於基板容_設置適當空隙，用以容納厚度射恤〇1咖 ^ . mm間《太陽能電池晶圓。於基板容納盤上亦可設置適 疋位輔助錢機，如插銷或⑽，㈣定位基板或太陽能晶圓田。 可例如於轉框架中設置習知之㈣狀喊元件， 納盤間之隔熱元件，確保於承載_與基板容 間盡可能具良好之熱絕緣。 根據本發明所提出之解決方案產生一種於運送過程中，及於 個別處理步驟運行當中，妥善且穩定之基板保持。特別於熱過程 中可確保較短之處理時間。太陽能電池晶圓可很快地被加散至所 需之處理溫度，且個別太陽能電池晶圓之溫度輪廓極為均勾，這 係由於薄板及承載框架之熱質量㈣甚小，减生熱影響，或散 有利之作法為，將作為基板容納盤之薄板設計成很大，使得 位於熱源下方之承載框架不受直接熱輻射。為達此目的，亦可於 基板容納盤附近，以及於承載框架上方及/或下方，設置分離之額 外遮蓋。 作為於處理程序中穩定之材料，可使用鋼材、鈦金屬或使用 鋁材、陶瓷、CFC (CFC =碳纖維強化之碳）或其複合材料，作為 承載框架及基板容納盤之材料。材料必須能承受具體之鍍層及蝕 刻處理，並能耐技術上需要之處理溫度，以及容易清洗。 基板載體一奴®成使基板僅接受來自上方之處理過程。若 有需要使基板及太陽能電池晶圓之下表面亦接受處理，則可使薄 板於基板區相對於底下之承載框架至少具一鏤空。經由承載框 201036101 架，及經由鏤空，基板下表面至少亦可局部接受處理。 可用有利之方式針對具體基板調整基板容納盤，而讓基板載 體保持不變使其可應用於所有基板容納盤。由於基板容納盤之 特殊板狀設計’及其料設計，其對峨予之祕件適應非常快 速，而質量較大之承載框架於基板容納盤下方受保護，與基板容 納盤^產生熱性連接’並對溫度改變相對不起反應。於此基礎上， 基板受承載框架及基板容納盤之熱影響很小，可忽略。 根據本發明之基板載體可於批量生產車間及連續生產車間中 具體應用於太陽能電池晶圓之處理私戈鍍層上，亦可應用於所有 其他平整或適當平整之基板之處理及/或鍍層上。特別有利者係用 於處理溫度相對較高之場合，w或易起化學反應之環境中。 【囷式簡單說明】 以下將根據-實施麟本發明做進—步說明。相關式之圖 二中為-立體視圖’顯示—祕保持25個太陽能電池晶圓之基板 載體。圖二顯示無基板容納盤之承載框架。 【實施方式】 〇 於圖—中’依照實施例之基板載體係顯示成由上方觀看之立 體，°基板載體基本上由—下方承載框架i及—接觸於其上之基 板容納盤2構成。於基板容納盤2中加工出例如5x5個空隙，形 •狀如鏤空3，具侧邊覆蓋緣4，㈣總尺寸為158xl58随，用以 '保持尺寸為156><156酿之方形太陽能電池晶圓5。於圖-中僅於 下方鏤空3放置-太陽能電池晶圓5。板狀基板容納盤：之厚度為 1.2 mm ’且覆蓋緣4相對於基板容納盤2上平面下沈〇 5 _，使 太陽能電池晶圓5以厚度〇.5 mm妥善地定位於鏤空2中。 基板容納盤2整體覆蓋承載框架！，使承載框架受屏蔽，不受 裝設於上方之熱源影響。必要時，仍可用額外遮蓋保護承載框架i 7 201036101 足側邊區域，抵擋熱輻射。 於圖二中所顯示之承載 成角度布置⑽峨6 實施例中，承載框架上== 軌之外部支撐條8。承載it;:，元偷 圖示之插置元件，以•之方式藉由未詳細 連接。 ㈣係針榫崎應之㈣，互相定位及彼此 架1重?t係’设置熱絕緣元件9，均勻分佈於承載框 2整個上表面，板狀之基板容納盤2接觸賴絕緣元件上。於 承f匡架1上設找位插銷1G，協助基板容納盤2於承載框架'】 上疋位’定位插銷10齧入於基板容納盤2上對應之孔U中。具 體實施可配合特殊及位置情況調整，十分容易。 、 承載框架1之元件係由- CFC_複合材料製成，且基板容納盤 2由-碳複合材料構成，至少能保持形狀穩定至。教絕緣 元件9由石墨銷構成。 μ 碳-複合材料100°/。由纖維強化之碳材（CFC)構成。直徑僅若 干微米之碳祕或石墨纖維混人—純碳基材。該材料具高機麵 定性，其係由於碳基材被外界作用之力承受，且分佈於材質中广 對本發明而言，麟狀材料具成本優勢，且滿足基板載體 於形狀穩定上之要求。特別係可掌控於實施例中所提出之承載框 架1之熱膨脹。此外，材料對具體應用之鍍層處理與蝕刻處理具 抵抗力，且較容易清洗。 於基板容納盤2中之鏤空3係例如向下開放，其使得太陽能 電池晶圓5之下表面’除太1%也電池晶圓5接觸於側邊覆蓋緣4 上之面積以外’皆由下方穿過承載框架丨，暴露予必要之鍍層處理 201036101 與蝕刻處理。若無需要，於基板容納盤2中之鏤空3可向下封閉， • 亦即覆蓋緣4被一下沈面積取代。 -· 【主要元件符號說明】 1 承載框架 2 基板容納盤 3 鏤空 4 側邊覆蓋緣 5 太陽能電池晶圓 6 縱向支撐條 7 橫向支撐條 8 外部支撐條 9 熱絕緣元件 10 定位插銷 11 對應孔

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Claims (1)

1. 201036101 七 1. 、申請專利範圍： -種用於保持_基板之基域體 少-基板容納盤⑵構成，其特徵為，承及至 ^支撐且柷撓曲之減構’框結構由互喊纽之支= ⑷與㈣支撐條⑺構成，其材料之形狀穩定性可 8〇〇°C ’基板容納盤（2)接觸於承載框架（1)上，且」= 板狀，使太陽能f池晶圓⑴可定位於絲容納盤⑵又^上 =面’且於承載赌⑴與基板容納盤⑵帛設有熱 件（9)。 2. 根據巾請專利範m第丨項所述之基板載體，其特徵為，基板容❹ 納盤⑵設計成使基板制於触巾，或藉由擋塊式定位輔 助進行基板定位。 3. 根據申請專利範圍第i項所述之基板載體，其特徵為，基板容 納盤（2)設計成使得位於熱源下方之承載框架（1)不受直接 熱輕射影響’及/或於基板容納盤附近，以及於承載框架上方設 置分離之額外遮蓋，使得位於熱源下方之承載框架（〇不受 直接熱輻射影響。 4·根據申請專利範圍第1項所述之基板載體，其特徵為，承載框 Ο 架（1)之元件及基板容納盤（2)由鋼材、鈦金屬、鋁材 '陶 瓷、CFC (CFC =碳纖維強化碳）或其複合材料製成。 . 5.根據申請專利範圍第1項所述之基板載體，其特徵為’基板容 . 納盤（2)於基板區相對於位於下方之承載框架（1)至少具一 鏤空，基板下表面可透過鏤空至少局部接受處理。