專利名稱：升降輸送型化學浴沉積設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種化學浴沉積設備，具體地，涉及一種利用升降及往復式的傳送藥液盒的方式，使藥液可均勻地布向覆勻于基板上，進而使基板上形成具有薄膜厚度均一性更為一致的化學浴沉 積設備。
背景技術：
現今電子工業迅速發展，許多電子產品都需要應用到物理沉積技術或化學沉積技術。另外全世界面臨石油能源耗竭、成本高昂及環保等問題，造成太陽能與氫能源燃料電池的需求與日遽增，由于太陽能電池制造時，必須在一基材上構成多種沉積層(薄膜)，才能有效的發揮其功能，足見沉積制程是為電子產業及民生產業一個極為重要的關鍵技術。現有技術的化學浴沉積(Chemical Bath Deposition, CBD)制程及其設備,也是沉積技術之一，它是將表面預作處理的一基材(例如單、多晶硅基板、非晶硅基板等)浸入化學藥液中持續一定時間，在該基材表面沉積形成半導體薄膜。但現有技術的化學浴沉積設備，將基材完全浸入化學藥液之中，如此將導致該基材雙面都成膜，然而該基材實際應用上只需要其中一面足矣，多余部分形同資源的浪費，并導致制造成本增加。參考圖I，現有技術技術的化學浴沉積設備的示意圖。化學浴沉積設備包含有輸送單元20及熱水浴槽30，輸送單元20用于傳送藥液盒40，其中輸送單元20由多個輸送滾輪201組成，該藥液盒40由基板401及藥液蓋403組裝密合而成，藥液盒40并注入有可覆蓋于基板401上的藥液50，如此基板401只有一面受到藥液50的覆蓋。熱水浴槽30之內具有熱水浴301，熱水浴301具有液面3011，而輸送滾輪201則設置于該熱水浴301液面3011之下，輸送滾輪201在傳送藥液盒40時，藥液盒40的部份會浸泡于熱水浴301之中，由于在藥液盒40內的藥液50在傳送過程中受到熱水浴301的加熱作用，進而促使藥液50進行化學沉積作用。然而現有技術技術的缺點在于薄膜沉積厚度不均勻的問題，這是因為當藥液注入于藥液盒時，藥液無法均勻地分散于基板上，如果要讓基板上各處都被藥液覆蓋，必須增加更多的藥液量，但藥液量增加會導致基板形變甚至破裂，因此必須在不增加藥液量的情形下，提供一種使藥液可均勻分布于基板上的化學浴沉積設備，進而提升薄膜厚度的均一性。
實用新型內容本實用新型的主要目的在于提供一種升降輸送型化學浴沉積設備，其中利用升降及往復式的傳送藥液盒的方式，使藥液可均勻地覆蓋于基板上，使其在適當的反應條件下，大幅提升薄膜厚度的均一性。本實用新型的另一目的在于提供一種升降輸送型化學浴沉積設備，其中利用保溫材料及循環加熱系統的保溫及控溫機制，藉以提供穩定的化學反應溫度及反應環境，進而有助于薄膜沉積制程的進行。為達上述目的，本實用新型的具體技術手段包含有一輸送單元及一浴槽，該輸送單元用于接收并傳送一藥液盒，該藥液盒至少由一基板及一藥液蓋組裝密合而成，該基板具有一上表面，該藥液盒注入有可覆蓋于該基板上的一藥液，該輸送單元由多個輸送滾輪組成，該浴槽之內具有一溶液，該溶液具有一液面，而所述輸送滾輪則設置于該浴槽之內，其中本實用新型的特征在于所述輸送滾輪可進行升降及進行前后往復式移動，并且所述輸送滾輪可交替進行正反轉，如此在所述輸送滾輪之上的該藥液盒可降至于該溶液之內并前后往復式傳送該藥液盒，以使該藥液可均勻分布于該基板的該上表面的各處，藉使該薄膜可以全面性且均勻地于成長于該上表面之上。透過將藥液盒浸入于熱水浴之中且前后來回移動藥液盒的技術手段，使得藥液可均勻且交替地流向于基板的各處上，因而解決現有技術的缺點，并提升薄膜沉積的均一性。
圖I為現有技術的化學浴沉積設備的示意圖；圖2為本實用新型的升降輸送型化學浴沉積設備傳送藥液盒的示意圖；圖3A為本實用新型的升降輸送型化學浴沉積設備的升降機構示意圖；圖3B為本實用新型的藥液盒隨輸送單元降入于熱水浴的狀態示意圖；圖4為本實用新型的輸送滾輪往復傳動藥液盒的狀態示意圖；圖5為本實用新型的升降輸送型化學浴沉積設備的循環加熱系統示意圖。
具體實施方式
以下配合附圖對本實用新型的實施方式做更詳細的說明，以使熟悉本領域技術人員在研讀本說明書后能據以實施。參考圖2，本實用新型的升降輸送型化學浴沉積設備傳送藥液盒的示意圖。本實用新型的化學浴沉積設備I主要用于在制作太陽能電池的基板上沉積至少一層薄膜，利用升降及往復式的基板傳送方式，使藥液可均勻地及交替地布向于基板的各處上，使薄膜可以全面性且均勻地于成長于基板上，進而提升薄膜厚度的均一性。參考圖2，該升降輸送型化學浴沉積設備I至少包含有一輸送單元3及一浴槽5，該輸送單元3用于傳送一藥液盒7，其中該輸送單元3至少由多個輸送滾輪31組成，所述輸送滾輪31以水平方式互相排列設置，該藥液盒7至少由一基板71及一藥液蓋73組裝密合而成。要注意的是，附圖中只顯示出與本實用新型特征有關的組件，并不顯示出其它眾所周知的組件，以方便說明本發明內容，即，該藥液蓋73雖然還包括許多組件，但不影響以下的說明。該藥液蓋73罩蓋于該基板71之上，其中該基板71具有一上表面711，該藥液蓋73至少設有一注藥口 731及一排藥733，透過該注藥口 731可將一藥液2注入于該藥液盒7之中，以使該藥液2可覆蓋于該基板71的上表面711上，該排藥口 733則是讓該藥液2得以排出該藥液盒7的出口。要注意的是，上述本實用新型所述的藥液盒7只是用以方便說明的實例而已，并不是用以限定本實用新型的范圍，即所有能與基板構組成一固定密合的結構體都落在本實用新型的范圍之內。該浴槽5可以是一密閉槽體，盛放有一溶液，此溶液在此可為一溫度高于室溫的該溶液51，可視制程需要置換為溫度低于室溫的該溶液51。其中所述輸送滾輪31設置于該浴槽5之內，較佳地所 述輸送滾輪31可設置于該液面511之上，或是也可設置于該液面511之下，其中該浴槽5具有一內壁面513及一外壁面515，其中在該內壁面513及該外壁面515之間進一步設置一保溫材8藉以防止該浴槽5內的該溶液51溫度有變化過劇的情形。亦可在內壁面513及外壁面515之間設置一加熱器或冷卻器(圖中未示)以調節浴槽的溫度。參考圖3A，本實用新型的升降輸送型化學浴沉積設備的升降機構示意圖，參考圖3B，本實用新型的藥液盒隨輸送單元降入于熱水浴的狀態示意圖。該輸送單元3可進行垂直升降，藉以將該藥液盒7移降或移離于該溶液51，其中當該輸送單元3帶動該藥液盒7降入該溶液51時，該注藥口 731及該排藥口 733的高度不得低于該液面511的高度，以防止該溶液51流入藥液盒7里。參考圖3A，并請配合圖2所示，由于當該藥液盒7位于該熱水浴51時，該藥液2與該溶液51之間只相隔有該基板71，因此在基板71之上的藥液2可直接受到基板71之下熱水浴51的熱能而產生穩定的化學薄膜沉積反應。其中該輸送單元3的下方設置有一升降機構4，該輸送單元3的上升或下降受該升降機構4的控制，其中該升降機構4可進行垂直升降或斜向升降的至少其中之一，該升降機構降4降下時，在所述輸送滾輪31之上的該基板71至少要受到該溶液51的浸泡。通常所述輸送滾輪31裝設于相對應的該兩支撐架33之間，該升降機構4至少包含有一馬達41及至少兩個滾珠螺桿43，其中該至少兩個滾珠螺桿43分別裝設于該兩支撐架33的底部，藉以撐頂該支撐架33呈水平狀態。要注意的是，附圖中只顯示出與本實用新型特征有關的組件，并不顯示出其它眾所周知的組件，以方便說明本發明內容，即，該升降機構4雖然還包括許多組件，但不影響以下的說明。該馬達41用于帶動該至少兩個滾珠螺桿43同步的上升或下降，以使該兩支撐架33呈線性的上升或下降，當該兩支撐架33上升或下降時，所述輸送滾輪31及該藥液盒7亦會隨著該兩支撐架33 —起上升或下降，藉以達成將該藥液盒7移降或移離于該熱水浴的目的。要注意的是，上述利用馬達及滾珠螺桿而使藥液盒升降的機構，只是用以方便說明的實例而已，并不是用以限定本實用新型的范圍，即所有可讓藥液盒隨輸送單元升降的機構都落在本實用新型的范圍之內。參考圖4，本實用新型的輸送滾輪往復傳動藥液盒的狀態示意圖，并請配合圖2所示。為了使該藥液2能平均地分布于該基板71的上表面711上，所述輸送滾輪31還可前后往復式傳送該藥液盒7，較佳的方式為當所述輸送滾輪31與該藥液盒7 —起降入于該熱水浴51中時，再進行前后往復式地傳送該藥液盒7，如此該藥液2將會被輪流交替的被導向于該基板71上表面711的各處，尤其上表面711的周邊也可完全浸淫到該藥液2，如此可以大幅降地基板71周邊與其中心的薄膜厚度差異性。由此可知，基板71的上表面711的各處均可完全地被該藥液2覆蓋，如此上表面711的各處均可保有適當的反應時間沉積薄膜，使得最后沉積于基板71上薄膜厚度得以均一化，以利于后續制程的處理。參考圖5，本實用新型的升降輸送型化學浴沉積設備的循環加熱系統示意圖。本實用新型的升降輸送型化學浴沉積設備I進一步包含有一循環加熱系統10，該循環加熱系統10至少包含有一暫存液槽101、一加壓泵103及一加熱器105，該暫存液槽101與該浴槽5之間連接有至少一回收管路107，且在該暫存液槽101與該加壓泵103之間及該加壓泵103與該加熱器105之間皆連接有一管路111，該加熱器105與該浴槽5之間連接有至少一配送管路109，其中該回收管路107的一端須位于該溶液之中，該配送管路109的一端可位于該溶液之中或該溶液之上的至少其中之一。藉由上述配置，該浴槽5中的該溶液51會流向該暫存液槽101之中，而該暫存液槽101之中該溶液51可經由該管路111流經該加壓泵103及該加熱器105，其中該加壓泵103具有加壓輸送該溶液51的功能，該加熱器105則用于加熱流經該加熱器105的該溶液51，當該加壓泵103輸送該溶液時，被該加壓泵103輸出的強力流體會進入該加熱器105 中，將該加熱器105內被加熱的該溶液51排出到該配送管路109內再流回該浴槽5之中。由此可知，浴槽5沖的水會先流入于該循環加熱系統10的該暫存水槽101，暫存水槽101中的水再透過加壓泵103及加熱器105把被加熱的水經由配送管路109送回浴槽5之中，如此浴槽5中可持續接收被加熱的水，使得浴槽5的水得以保持恒溫，以利藥液2在穩定的溫度環境中，進行化學薄膜沉積反應。以上所述僅為解釋本實用新型的較佳實施例，并非企圖據以對本實用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的創作精神下所作有關本實用新型的任何修飾或變更，皆仍應包括在本實用新型權利要求的范疇。
權利要求1.一種升降輸送型化學浴沉積設備，該升降輸送型化學浴沉積設備至少包含有一浴槽，用以盛放有一溶液；一輸送單元，至少由多個輸送滾輪組成，設置于該浴槽中用以傳送一藥液盒，其特征在于，所述輸送滾輪可交替進行正反轉，以往復式傳送該藥液盒；以及一升降機構，設置于輸送單元的下方，用以使該輸送單元進行升降移動。
2.如權利要求I所述的升降輸送型化學浴沉積設備，其特征在于，該升降機構可進行垂直升降或斜向升降的至少其中之一。
3.如權利要求I或2所述的升降輸送型化學浴沉積設備，其特征在于，該升降機構降下時，在所述輸送滾輪之上的該基板至少要受到該溶液的浸泡。
4.如權利要求I所述的升降輸送型化學浴沉積設備，其特征在于，該浴槽具有一內壁面及一外壁面，在該內壁面及該外壁面之間進一步設置一保溫材。
5.如權利要求I所述的升降輸送型化學浴沉積設備，其特征在于，該浴槽具有一內壁面及一外壁面，在該內壁面及該外壁面之間進一步設置一升溫器或冷卻器，用以調節該浴槽及該溶液的溫度。
6.如權利要求I所述的升降輸送型化學浴沉積設備，其特征在于，進一步包含一循環加熱系統，該循環加熱系統至少包含有一暫存水槽、一加壓泵及一加熱器，該暫存水槽與該浴槽之間連接有至少一回收管路，且在該暫存水槽與該加壓泵之間及該加壓泵與該加熱器之間皆連接有一管路，該加熱器與該浴槽之間連接有至少一配送管路，其中該加壓泵具有加壓輸送該溶液的功能，該加熱器則用于加熱流經該加熱器的該溶液。
7.如權利要求6所述的升降輸送型化學浴沉積設備，其特征在于，該回收管路的一端須位于該溶液之中，該配送管路的一端可位于該溶液之中或該溶液之上的至少其中之一。
8.如權利要求I所述的升降輸送型化學浴沉積設備，其特征在于，該輸送單元并包含有兩支撐架，所述輸送滾輪裝設于相對應的兩支撐架之間，該升降機構至少包含有一馬達及二個滾珠螺桿，該二個滾珠螺桿分別裝設于該兩支撐架的底部，該馬達用于帶動該至少兩個滾珠螺桿進行同步的上升或下降，進而帶動該兩支撐架及所述輸送滾輪進行同步的上升或下降。
專利摘要本實用新型涉及一種升降輸送型化學浴沉積設備，主要用于在制作太陽能電池的基板上沉積至少一層薄膜，其中本實用新型的化學浴沉積設備利用升降及往復式的傳送藥液盒的方式，使藥液可均勻地擴散并覆蓋于基板的各處上，以使基板上的各處享有足夠的化學反應時間進行沉積薄膜制程，以使薄膜可以均勻地于成長于基板上，進而提升薄膜厚度的均一性。
文檔編號C23C18/00GK202359199SQ201120323109
公開日2012年8月1日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月10日
發明者游柏清, 陳傳宜 申請人:亞智科技股份有限公司