[发明专利]用于分散的基板的具有蜂巢式结构的动态负载锁定

说明书

技术领域

本发明的实施例大体上是关于动态负载锁定腔室，该动态负载锁定腔室经调适以将一或更多个基板从处于第一压力的第一区域移送到处于第二压力的第二区域。

背景技术

光电(PV)电池或太阳能电池是将日光转化成直流(DC)电功率的装置。典型的PV电池包括p型硅基板，该p型硅基板具有设置在p型基板的顶部上的n型硅材料薄层。当暴露于日光(由来自光子的能量组成)时，PV电池的p-n结产生自由电子与空穴对。形成在p-n结的耗尽区上的电场使自由电子与空穴分离，产生电压。当PV电池连接至电力负载时，自n侧至p侧的电路允许电子的流动。电功率是在电子与空穴移动穿过外部电力负载并最终再结合时产生的电压乘以电流的乘积。每个太阳能电池产生特定量的电功率。数个太阳能电池平铺(tile)成经定尺寸以输送期望量的系统功率的模块。

在过去的十年中，PV市场已经经历年增长率超过30％以上的增长。一些文章已预示全世界的太阳能电池电功率生产近期可能超过10GWp。据估计所有光电模块的大于90％的光电模块是基于硅晶圆的。结合实质上降低太阳能发电成本的需求的高市场增长率已对用于光电设备的硅晶圆生产发展造成许多严峻挑战。

为了应对这些挑战，大体上需要满足以下太阳能电池处理要求：1)需要改良基板制造设备的所有权的成本(cost of ownership；CoO)(例如，高系统产出、高机器可用时间、便宜的机器、低耗材成本)；2)需要增加每个处理周期处理的面积(例如，降低每个Wp的处理量)；及3)需要很好地控制形成层及膜堆迭形成工艺的品质且该品质需足以产生非常高效的太阳能电池。因此，对成本有效地形成及制造用于太阳能电池应用的硅片材存在需求。

此外，随着对太阳能电池装置的需求的持续增长，通过增加基板产出并改良对基板执行的沉积工艺的品质来降低成本已经成为一种趋势。关于此方面的一个挑战涉及将这些易损坏的基板从大气压力环境引入到低压处理环境中。传统上，此情况涉及移动一批基板穿过第一狭缝阀开口，从大气压力下的环境进入负载锁定腔室，该负载锁定腔室使用第二狭缝阀耦接至低压处理环境但与低压处理环境隔绝。随后使用第一狭缝阀使负载锁定腔室与大气压力环境隔绝。随后缓缓降低腔室内的压力至处理腔室中的压力处或附近以阻止低质量且易损坏的太阳能电池基板的移动。随后移动太阳能电池基板穿过负载锁定腔室中的第二狭缝阀开口进入处理腔室。随后关闭第二狭缝阀并使负载锁定腔室开口，使得该负载锁定腔室可随后接收下一批基板。

然而，此传统的负载锁定移送工艺是时间密集的且限制整个生产线的处理能力，且因而增加用于生产太阳能电池装置的成本。为了降低此成本同时亦降低表面污染，需要设计赋能高产出、改良的装置产出率、降低的基板搬运步骤的数目及紧凑的系统占据面积的新颖负载锁定腔室及工艺。

发明内容

在一个实施例中，一种负载锁定腔室包含：包围负载锁定区域的一或更多个壁、设置在负载锁定区域内并从负载锁定区域的大气压力侧延伸至负载锁定区域的处理压力侧的直线输送机构、附接于直线输送机构并经放置以将负载锁定区域分成数个分散区域的数个分离机构，以及与负载锁定区域流体连通并经配置以施加从大气压力侧至处理压力侧跨越数个分散区域的气压梯度的数个致动器。

在另一实施例中，一种用于将基板从大气压力移送至处理压力的方法包含以下步骤：将一或更多个基板从大气压力移送至负载锁定腔室内的第一压力区域；使用直线输送机构将一或更多个基板从负载锁定腔室内的第一压力区域移送至第二压力区域；使用直线输送机构将一或更多个基板从负载锁定腔室内的第二压力区域移送至第三压力区域；以及使用直线输送机构将一或更多个基板移送至处理压力区域中。第二压力区域具有小于第一压力区域中压力的压力。第三压力区域具有小于第二压力区域中压力的压力，且处理压力区域具有小于第三压力区域中压力的压力。