[发明专利]多单元旋转端末效应器机制

说明书

技术领域

本发明涉及一种工件操作，且尤其涉及一种多单元旋转端末效应器(end effector)机制。

背景技术

离子布植为引入可改变导电率的杂质于工件的一种标准技术，所需的杂质材料在离子源中被离子化，离子被加速而形成预定能量的离子束，且离子束被射向工件的表面。离子束中的高能离子穿透至工件材料的块材中且嵌入工件材料的晶格，并形成具有预期导电性的区域。

离子布植已被证明是一种掺杂太阳能电池的可行的方法。太阳能电池制造工业最为关注的两件事为制造输出量和电池效率，电池效率测量了能量转换成电能的量。为了在太阳能电池制造业保持竞争力，可能需要更高的电池效率。然而，制造输出量不能为了增加电池的效率而牺牲。

离子布植移除了使用于现行的太阳能电池的处理步骤，如扩散炉。若使用离子布植处理而非使用炉管扩散处理，则激光边缘隔离处理步骤也可能会被省略，这是因为离子布植仅掺杂所需的表面。离子布植也提供了对太阳能电池的整个表面执行的全面性离子布植(blanket implant)或对太阳能电池的局部表面的选择性(或图案化)的离子布植的能力。在高输出量时使用选择性离子布植来选择性植入可避免炉管扩散所需的昂贵且费时的微影或图案化步骤。选择性植入也使新的太阳能电池设计成为可能。此外，离子布植已被用于制造具有较高电池效率的太阳能电池。

任何离子布植机的制造输出量或可靠性的任何改良，将有利于全球的太阳能电池制造商，这样的改良可以是能一次拿起与移动多个工件的能力，因此，能够一次拿起多工件的端末效应器可加速采用太阳能电池作为一种替代能源来源。

发明内容

一种旋转式端末效应器被揭示，其用以高速操作工件，工件例如为太阳能电池。旋转式端末效应器可以无限地旋转，旋转式端末效应器具有夹具支架，其能够支持多个夹具，夹具可安排成任何配置，如4×1的线性阵列。每一夹具和抽吸系统相连通，其中，在一些实施例中，每一夹具可以选择性地启用和停用。也提供电性元件，如邻近传感器，其被安装于转动的夹具支架。在另一实施例中，具有多个表面的端末效应器被使用，其中每一表面具有多个夹具。

附图说明

为更好地了解本发明，请参考附图，这些附图被引入本文作为参考：

图1为第一实施例的工件操作系统的立体图。

图2为图1所示第一实施例的工件操作系统的顶部立体图。

图3为图1所示第一实施例的工件操作系统的侧面立体图。

图4为根据一实施例的端末效应器。

图5为图4所示端末效应器的横截面图。

图6为图4和图5所示端末效应器的夹具支架的内部图。

图7为根据第二实施例的端末效应器。

图8的A-L显示使用图7中的端末效应器而装载及卸载工件的一顺序。

图9为根据另一实施例的端末效应器。

图10的A-B显示一实施例使用的旋转管套节。

具体实施方式

在此描述有关太阳能电池的工件操作系统(workpiece handling system)。然而，实施例可用于其他工件，例如为半导体晶圆(semiconductor wafers)、发光二极管(light emitting diodes，LEDs)以及绝缘层覆硅晶圆(silicon-on-insulator(SOI)wafers)或其他元件。工件操作系统除了可与离子布植设备一起使用，也可与其他处理设备一起使用，其他处理设备例如为沉积、蚀刻或其他工件处理系统。因此，本发明并不限于下面描述的具体实施例。

图1至图3显示的作为示例的工件操作系统100使用4x4的工件矩阵可每小时处理超过2000片晶圆(wafers per hour，wph)。当然，也可采用其他的工件矩阵的设计，此处的实施例不限于仅是4x4矩阵。这些附图表示工件操作系统，其每一单独元件将于如下描述更多细节。图1显示传送带模块(belt modules)、支架模块(gantry module)、矩阵(matrix)、生成站(build station)、交换(swapbot)以及装载锁定装置(load locks)的立体图。图2和图3显示上述元件的相对应的上视图及侧视图。

工件的矩阵101可放置于载具(carrier)中，载具具有独立的槽或凹部可以抓住工件。在另一实施例中，没有载具用于工件，在处理之前和处理中，矩阵101是由机器臂或其他方式来操作。在此实施例中的矩阵101可经由静电、机械夹具或重力而被抓住。