[发明专利]用于丝网印刷的短热力曲线炉

说明书

技术领域

本发明是有关用于沉积图案化层至基板表面的系统，例如丝网印刷工艺。

背景技术

太阳能电池为将太阳光直接转换成电能的光电(PV)装置。PV装置一般具有一或多个p-n接合面。每一接合面在半导体材料内包含二个不同区域，其中一侧为p型区，另一侧为n型区。PV电池的p-n接合面曝照太阳光(由光子能组成)后，太阳光透过PV作用直接转换成电能。PV太阳能电池产生特定量的电能，电池则铺装成模块尺寸以传送预定量的系统功率。PV模块结合成具特殊框架与连接器的面板。太阳能电池通常形成于硅基板，其可为单晶或多晶硅基板。典型的PV电池包括p型硅晶片、基板或厚度一般小于约0.3毫米(mm)的薄板，且n型硅薄层形成在基板的p型区顶部。

过去十年来，光电市场的年成长率已成长超过30％。一些文章指出全世界的太阳能电池功率生产在不久的将来将超过10GWp。预估95％以上的光电模块是以硅晶片为基底。快速的市场成长率、加上实质降低太阳能电力成本要求对便宜地制造高品质光电装置而言已带来许多严峻的挑战。制造可商业化太阳能电池的一主要因素在于增进装置产率、提高基板产量及/或减少生产装置所消耗的能量，以降低形成太阳能电池所需的制造成本。

丝网印刷已长期用于印刷对象(如衣服)上的设计，并用于电子产业来印刷电子部件设计，例如基板表面的电触点或内联机。目前太阳能电池生产工艺亦采行丝网印刷工艺。

沉积图案至部件表面后，通常期干燥沉积材料，以确保沉积图案在后续传送步骤期间是稳定的且能承受后续处理步骤，例如用于太阳能电池生产的高温退火工艺。因一般基板对红外线(IR)的吸收率低所致，制造太阳能电池所采行的传统辐射加热型干燥工艺进行时间长，完成又需耗费大量能量。

再者，溶剂材料一般于干燥工艺期间自基板表面的沉积材料移除，其会污染处理的基板和干燥装置的部件。又，溶剂自沉积材料蒸发的速度和干燥沉积材料所需的时间取决于干燥装置的处理区的溶剂材料分压。故需移除蒸发溶剂材料及减少处理时炉内蒸气量的方法，以减少污染基板和支撑硬件，并加快干燥工艺。

因此，需要用于制造太阳能电池、电子电路或其它有用装置的丝网印刷设备，以缩短丝网印刷工艺期间形成的沉积材料所需的干燥时间、减少能量消耗，进而增进装置产率且具有比其它已知设备还低的拥有成本(CoO)。

发明内容

本发明大体上提出用于处理基板的设备，包含第一输送装置，用以传送一或多个基板通过处理区、辐射热传构件，用以传递一或多个波长的电磁能至位于第一输送装置的一或多个基板、以及对流热传构件，包含内设加热组件的气室、以及流体输送装置，用以使气体移动经过气室的加热组件且经过处理区内位于第一输送装置的基板表面。

本发明的实施例另提出处理基板的方法，包含沉积材料至基板表面、沉积图案化材料后，将基板传送到干燥腔室的处理区、传递电磁能量至位于处理区的基板表面、以及输送加热气体经过位于处理区的基板。

本发明的实施例更提出处理基板的方法，包含沉积图案化材料至基板表面、沉积图案化材料后，将基板传送到输送装置、利用输送装置将基板传送通过干燥腔室的至少一部分处理区、传送基板通过处理区时，传递电磁能量至基板表面、以及传送基板通过处理区时，输送加热气体经过基板，其中输送加热气体更包含通过使气体流过加热组件而加热气体、引导加热气体通过处理区的一区域、以及接收至少一部分引导通过处理区的加热气体，及输送至少一部分加热气体经过加热组件，以再循环部分加热气体。

本发明的实施例尚提出用于处理基板的设备，包含第一输送装置，用以传送一或多个基板通过处理区、辐射热传构件，用以传递一或多个波长的电磁能至位于第一输送装置的一或多个基板、以及对流热传构件，包含内设数个热交换管和加热组件的气室、流体输送装置，用以促使气体流过数个热交换管的第一表面和气室的加热组件且经过处理区内位于第一输送装置的基板表面、热交换装置，用以控制数个热交换管的温度、以及气室入口，设置成接收流过基板表面的气体及引导经接收的气体经过热交换管的第二表面。

本发明的实施例还提出处理基板的方法，包含沉积材料至基板表面、沉积材料后，将基板传送到干燥腔室的处理区、传递电磁能量至位于处理区的基板表面、以及传送基板通过处理区时，输送加热气体至基板，其中输送加热气体更包含通过使气体流过加热组件而加热气体、引导加热气体经过位于处理区的基板、以及接收至少一部分引导经过基板的加热气体，及输送加热气体至第一热交换表面，以移除加热气体的能量。