專利名稱：用于使晶片暴置于液體中的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于使晶片暴置于液體中的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
在太陽能電池晶片的制造過程中，需要將晶片暴置于不同的液體 中，例如蝕刻溶液、漂洗液、利用水等來清洗。
有幾種用于將晶片暴置于液體中的已知的方法和設(shè)備?，F(xiàn)今，在 太陽能電池晶片生產(chǎn)的許多工藝中使用填充有液體的很大的盆，晶片 在所述盆中浸沒在液體中。許多液體具有相對短的使用期限，使得必 須定期更換大量的液體，這在環(huán)境上和經(jīng)濟(jì)上是不合乎要求的。
此外，傾向于制造更薄的晶片，并且因此晶片也變得更易碎了。 薄的晶片也更輕，并且存在風(fēng)險，即具有相對較大表面積的輕的晶 片實際上將漂浮在液體上，因此使得僅有一個表面暴置于液體中。由 于液體暴露意味著在與硅晶片的接觸中形成了氣體，因而由于氣泡在
晶片表面..—匕積聚并且促使其進(jìn) 一 步浮起，所以問題更加嚴(yán)重了 。
本發(fā)明的目的是提供 一 種用于將晶片暴置于液體中的設(shè)備和方 法，其中盆中的液體的量可以減少，因此降低了液體的總消耗量。此 外，本發(fā)明的目的是提供一種小心處理更薄的晶片以避免破碎的設(shè)備 和方法。此外，確保晶片的兩個表面都暴置于液體中是很重要的。最 后，本發(fā)明的目的是能夠移除破裂的晶片而不中斷操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于將太陽能電池晶片暴置于液體中的裝置，包括
容器，該容器填充有液體；
輸送設(shè)備，該輸送設(shè)備用于將晶片輸送穿過液體；以及 保持設(shè)備，該保持設(shè)備用于與輸送設(shè)備一起輸送將晶片并且將晶 片浸沒在液體中，其中該保持設(shè)備具有基本上T形的橫截面。
在本發(fā)明的一個方面，保持設(shè)備具有大致形成為彼此緊接的兩個 T形的橫截面。
在本發(fā)明的一個方面，輸送設(shè)備和/或保持設(shè)備包括用于允許液體 繞晶片循環(huán)并且確保晶片上方和下方的液體良好混合的孔眼、網(wǎng)孔或 其它開口。
在本發(fā)明的一個方面，保持設(shè)備緊固到輸送設(shè)備。
在本發(fā)明的一個方面，輸送設(shè)備包括將破裂的晶片推動到液體容 器的一端的擦拭裝置。
在本發(fā)明的一個方面，保持設(shè)備在輸送設(shè)備上，其形成為使得輸 送設(shè)備的移動方向的急劇彎曲自動將晶片裝載到一條或多條輸送帶上 或者從一條或多條輸送帶上卸載下來，輸送帶優(yōu)選以與輸送設(shè)備相同 或相似的速度移動晶片。這樣，可以避免采用傳統(tǒng)的抓放自動機(jī)械， 以便減少投資成本和晶片破損。
在本發(fā)明的一個方面中，該設(shè)備包括防止晶片從位置上向側(cè)面地 滑出的引導(dǎo)裝置。
在本發(fā)明的一個方面中，該設(shè)備包括流體控制裝置，以在晶片的 上方和下方提供近似對稱的相對的液體流。在本發(fā)明的一個方面中，保持設(shè)備具有朝向晶片的硬的耐磨的拋 光表面，而后面的材料是更柔軟的材料、例如泡沫橡膠等，以便為晶 片提供減振接觸。


以下將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，其中
圖1示出本發(fā)明的第一實施例；
圖2示出本發(fā)明的第二實施例；
圖3示出本發(fā)明的第三實施例；
圖4a和4b示出圖2中的承載設(shè)備的細(xì)節(jié)；
圖5示出圖3中的承載設(shè)備的細(xì)節(jié)；
圖6示出本發(fā)明的第四實施例的承載設(shè)備的細(xì)節(jié)；
圖7示出本發(fā)明的第五實施例；
圖8是圖7中的 -些細(xì)節(jié)的放大圖9示出本發(fā)明的第六實施例；以及
圖io示出具有擦拭裝置的輸送設(shè)備。
具體實施例方式
第一實施例
現(xiàn)在將參照圖1來描述本發(fā)明的設(shè)備1的第一實施例。設(shè)備1包
括填充有液體3的容器2。容器2是淺的，以減少所使用的液體3的量。
設(shè)備1還包括用于輸送晶片5穿過液體的輸送設(shè)備4。輸送設(shè)備4 包括具有承載設(shè)備42的輸送帶41，承載設(shè)備設(shè)置為與輸送帶一起輸送 位于承載設(shè)備42之間的晶片5穿過液體。輸送設(shè)備4還包括用于支撐 和驅(qū)動輸送帶41穿過液體的支撐輥、驅(qū)動裝置等(未示出)。
圖1中示出浸沒在液體中的輸送帶41在箭頭A的方向上從設(shè)備1 的第一側(cè)11移動到第二側(cè)12。晶片5放置到輸送帶41的第一側(cè)11上， 例如從前面的輸送帶(未示出)上輸送過來，并且從輸送帶41的第二側(cè)12上移走，例如輸送到下一條輸送帶上(未示出)。示出了晶片以
角度a輸送到液體中，相對于液體表面，該角度a超出0.5度。這樣， 確保了晶片的前端在后端之前插入晶片中，并且因此，晶片能夠克服 表面張力，而沒有可能會破壞晶片的作用力。
應(yīng)該注意到，輸送帶41優(yōu)選是連續(xù)的帶，這將在本發(fā)明的其他實 施例中對其進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
第一實施例1還包括用于確保將晶片浸沒到液體中的浸沒設(shè)備6， 并且因此使得將晶片的兩側(cè)都暴置于液體中。浸沒設(shè)備6包括噴灑設(shè) 備60A，該噴灑設(shè)備具有用于在輸送帶41在靠近第一側(cè)面11處浸沒 到液體中時向晶片噴灑液體的噴嘴61 。
通過向晶片5進(jìn)行噴灑，減小了液面的表面張力，增大了晶片上 面的重量，并且避免晶片漂浮在液體表面上，并且因此，確保了晶片 的兩個表面暴置于液體中。
輸送帶41由任何合適的材料制成，例如耐酸性的聚甲基丙烯酸甲 酯(PMMA)或聚偏二氟乙烯(PVDF)的化學(xué)性耐受材料。此外，輸 送帶41和/或承載設(shè)備42具有穿孔、網(wǎng)孔或其它開口，以允許液體在 輸送帶41與晶片5的兩側(cè)之間循環(huán)。
第二實施例
現(xiàn)在將參照圖2、圖4a和圖4b來描述本發(fā)明的設(shè)備1的第二實施 例。第二實施例包括許多和第一實施例相同的元件，并且此處使用相 同的附圖標(biāo)記。因此，此處將不會詳細(xì)描述那些元件。
在第二實施例中，借助輥子7來布置輸送設(shè)備4，從而通過容器2 的下面從第二端12返回到第一端11。為了將輸送設(shè)備4保持在液體內(nèi) 部的受控位置中，輸送設(shè)備可以包括引導(dǎo)線或引導(dǎo)設(shè)備，其向下將輸送設(shè)備拉入到液體中或從上面推動輸送設(shè)備。
在第二實施例中，通過保持設(shè)備60B來實現(xiàn)浸沒設(shè)備6和承載設(shè) 備42的功能，即設(shè)置保持設(shè)備來用于與輸送設(shè)備一起輸送晶片并且用 于將晶片浸沒到液體中。保持設(shè)備60B具有大致T形的橫截面，且包 括基部構(gòu)件62B和固定在基部構(gòu)件62B的上端的橫向構(gòu)件64B?；?構(gòu)件62B的下端固定到輸送帶41。
現(xiàn)在參照圖4b。晶片5放置在輸送帶41的靠近第一側(cè)面11上的 輥子7的傾斜部分上。晶片5將在箭頭B示出的方向上沿輸送帶41滑 動，直到晶片5的前端13遇到第一保持設(shè)備60B的基部構(gòu)件62B為止。 當(dāng)輸送帶41進(jìn)一步移動時，第二保持設(shè)備60B將從輥子7的上方通過 (如看圖4b中的左邊)，并且保持晶片5的后端14。
因此，保持設(shè)備60B提供了第一實施例的承載設(shè)備的功能，這是 因為在兩個保持設(shè)備60B之間隨同輸送設(shè)備4 一起運送晶片5。此外， 保持設(shè)備60B提供了第一實施例的浸沒設(shè)備的功能，這是因為通過橫 向構(gòu)件64B連同輸送設(shè)備4 一起將晶片5向下推入到液體中，因此使 得晶片5的頂面也暴置于液體中。
第三實施例
現(xiàn)在將參照圖3和圖5來描述本發(fā)明的設(shè)備1的第三實施例。第 三實施例包括許多和第一實施例相同的元件，并且此處使用相同的附 圖標(biāo)記。因此，此處將不會詳細(xì)描述那些元件。
在第三實施例中，借助于輥子7來布置輸送設(shè)備4，以通過容器2 的上面從第二端12返回到第一端11。
在第三實施例中，通過保持設(shè)備60C來實現(xiàn)浸沒設(shè)備6和承載設(shè) 備42的功能，g卩設(shè)置保持設(shè)備來用于與輸送設(shè)備一起輸送晶片并且用于將晶片浸沒到液體中。保持設(shè)備60C具有基本形成為兩個彼此緊
接的T形橫截面，且以向上指向的基部構(gòu)件62C和其固定到輸送帶的 上端定向。保持設(shè)備60C還包括固定到基部構(gòu)件62C的下端的第一橫 向構(gòu)件64C和固定到基部構(gòu)件62C的中心部分的第二橫向構(gòu)件66C， 如圖5所示。
按照與第二實施例中相似的方式，利用輸送帶41的傾斜部分將晶 片5固定到保持設(shè)備60C上。保持設(shè)備60C將晶片5的端部保持在第 一橫向構(gòu)件64C與第二橫向構(gòu)件60之間，如圖5所示。
保持設(shè)備60C提供了第一實施例的承載設(shè)備的功能，這是因為在 兩個保持設(shè)備60C之間與輸送設(shè)備4 一起輸送晶片5。此外，保持設(shè)備 60C提供了第一實施例的浸沒設(shè)備的功能，這是因為通過第一和第二橫 向構(gòu)件64C、 66C將晶片5向下推入到液體中，因此使得晶片5的頂面 也暴置于液體中。
第三實施例的一個優(yōu)點是輸送帶41本身不必浸沒到液體中，保持 設(shè)備6 0 C和晶片 一 起被浸沒就足夠了 。
第四實施例
現(xiàn)在將參照圖6來描述本發(fā)明的設(shè)備1的第四實施例。第四實施 例包括許多和第 一 實施例相同的元件，并且此處使用相同的附圖標(biāo)記。 因此，此處將不會詳細(xì)描述那些元件。
在第四實施例中，按照與第二實施例相同的方法來布置輸送設(shè)備 4;也就是說，通過容器2的下面從第二端12返回到第一端11。
在第四實施例中，通過保持設(shè)備60D來實現(xiàn)浸沒設(shè)備6和承載設(shè) 備42的功能，即設(shè)置保持設(shè)備來用于與輸送設(shè)備一起輸送晶片并且 用于將晶片浸沒到液體中。保持設(shè)備60D包括從輸送帶41上突出的挺桿(tappet) 62D和頂帶64D (通過圖6中的虛線來表示)。諸如在圖 3所示的第三實施例中一樣，頂帶64D是穿孔的，或者可替代地僅由 多條繩或線組成，并且在容器上面按環(huán)形方式布置。頂帶64D的功能 還可以借助于安裝在浴盆上方固定物上或安裝到底部上的耐久桿來實 現(xiàn)。
晶片放置在設(shè)備1的第一側(cè)面11上的兩個挺桿62D之間的輸送帶 41上。當(dāng)輸送帶41移動時，頂帶64D將靠近輸送帶41，并且在輸送 通過液體時，挺桿62D將接合在頂帶64D的孔眼中。
因此，保持設(shè)備60D提供了第一實施例的承載設(shè)備的功能，這是 因為在兩個挺桿62D之間與輸送設(shè)備4 一起輸送晶片5。此外，保持 設(shè)備60D提供了第一實施例的浸沒設(shè)備的功能，這是因為通過頂帶64D 將晶片5向下推入到液體中，因此使得晶片5的頂面也暴置于液體中。
第五實施例
現(xiàn)在將參照圖7來描述本發(fā)明的設(shè)備1的第五實施例。第五實施 例包括許多和第 一 實施例相同的元件，并且此處使用相同的附圖標(biāo)記。 因此，此處將不會詳細(xì)描述那些元件。
在第五實施例中，按與第三實施例相同的方法來布置輸送設(shè)備4; 也就是說，通過容器2的上面從第二端12返回到第一端11。
在第五實施例中，通過保持設(shè)備60E來實現(xiàn)浸沒設(shè)備6和承載設(shè) 備42的功能，g卩設(shè)置保持設(shè)備來用于與輸送設(shè)備一起輸送晶片并且 用于將晶片浸沒到液體中。保持設(shè)備60E具有基本上形成為燕尾形接 頭的橫截面，其中晶片5的端部容納并且保持在楔形的開口 62E中。 所述楔形開口優(yōu)選具有圓化邊緣。優(yōu)選的是，楔形開口對于晶片來說 是寬敞的，以免晶片被卡在開口中。此時，輸送設(shè)備6包括兩條單獨的輸送帶41，各輸送帶位于容納
有液體3的容器2的相應(yīng)側(cè)面上。在輸送帶41之間，在保持桿64E上 布置有三個保持設(shè)備60E。保持桿64E在各端部固定到輸送帶41上并 且與輸送帶一起移動。這樣，可以平行地輸送三個晶片5穿過液體。
第五實施例還包括用于在平行的晶片5之間提供足夠間隔的間隔 裝置70。間隔裝置70包括固定在輸送帶41之間的間隔桿72，且該間 隔桿具有間隔元件74，其適合于在所述間隔元件74之間接收晶片5， 從而防止晶片向側(cè)面(垂直于箭頭A)地移動。圖8中示出間隔桿包 括六個間隔元件74。此外，在各保持桿64E的各側(cè)面上均有一個間隔 裝置70(注意，為了清晰起見，在圖7和8中省略了最右邊的間隔裝 置70)。
保持設(shè)備60E提供了第一實施例的承載設(shè)備的功能，這是因為晶 片5在固定到輸送設(shè)備4上的兩個保持設(shè)備60E之間輸送。此外，保 持設(shè)備60E提供第一實施例的浸沒設(shè)備的功能，這是因為晶片5借助 于其燕尾形狀向下被推入到液體中。
應(yīng)該注意到，保持設(shè)備60E是穿孔的，以允許液體圍繞晶片循環(huán)。 保持設(shè)備60E理論上應(yīng)該在楔形開口內(nèi)部相對柔軟的材料(以減小對 晶片的沖擊)上具有堅固的拋光表面(以避免晶片切入到保持設(shè)備中)。
第六實施例
現(xiàn)在將參照圖9來描述本發(fā)明的設(shè)備1的第六實施例。第六實施 例包括許多和上述實施例相同的元件，并且此處使用相同的附圖標(biāo)記。 肉此，此處將不會詳細(xì)描述那些元件。
在第六實施例中，借助于輥子7來設(shè)置輸送設(shè)備4，以通過容器2 的下面從第二端12返回到第一端11。在第六實施例中，通過桿設(shè)備60F來實現(xiàn)浸沒設(shè)備6的功能。桿 設(shè)備60F包括位于輸送帶41上方并且優(yōu)選位于液體3的表面下方的多 條桿62F。桿設(shè)備60F還可包括在靠近設(shè)備1的第一端11處設(shè)置在液 體3的表面上的引導(dǎo)桿64F，以沿輸送方向?qū)⒕瑢?dǎo)入液體中，如圖9 所示。這樣，可以通過桿設(shè)備60F來阻擋晶片的任何漂浮，并且確保 晶片浸沒到液體中。
應(yīng)該注意到，在圖9中，桿62F和引導(dǎo)桿64F垂直于輸送方向(箭 頭A)設(shè)置，當(dāng)然桿設(shè)備60F能夠平行于輸送帶41來設(shè)置。此外，桿 設(shè)備60F還能夠設(shè)置為格柵或類似的布置結(jié)構(gòu)"^重要特征是引導(dǎo)晶 片以使晶片浸沒在液體中。
替代方案
特別提供上述詳細(xì)說明來示出和描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而， 所述說明決不使本發(fā)明限于特定的實施例。應(yīng)該注意到，能夠結(jié)合來 自以上不同實施例的幾個特征。
在上述實施例中，很明顯，通過保持設(shè)備單獨地保持各晶片。此 外，在穿過液體輸送期間，基本上使晶片保持在水平位置上。
例如，上述所有的浸沒設(shè)備和輸送設(shè)備可以包括用于允許液體圍 繞晶片循環(huán)的孔眼、網(wǎng)孔、通道或其它開口。此外，上述所有實施例 可以包括引導(dǎo)裝置，以在箭頭A的方向上引導(dǎo)晶片穿過液體。引導(dǎo)裝 置能夠固定到輸送設(shè)備或固定到容器。
應(yīng)該注意到，可以利用薄晶片的柔性來在晶片上獲得更好的夾緊。 這是通過在保持設(shè)備之間形成稍微小于晶片長度的間隔來實現(xiàn)的，以 便將晶片以彎曲狀態(tài)輸送。
此外，能夠?qū)⒕?橫向插入到保持設(shè)備60B、 60C、 64D中，而不使用傾斜的輸送帶41來通過保持設(shè)備60B鎖定晶片的第二端14。
圖10中示出輸送設(shè)備4包括從輸送帶向下突出的擦拭裝置80。 擦拭裝置80的用途是擦拭或擦刷液體容器2的底部，以便可以將己經(jīng) 從輸送設(shè)備上掉落的破裂了的晶片推到容器的一端，并且之后以容易 的方式將破裂的晶片從容器中取出，而不會中斷操作。應(yīng)該注意到， 不管輸送設(shè)備的哪一側(cè)具有保持設(shè)備，都可以使用擦拭裝置。
非常薄的晶片可能會在晶片下方和上方的液體的相對流速變得不 同并且跨過晶片的壓差增大的情況中破裂。因此，可以按在晶片的下 方和上方提供近似對稱的液體流分布的方式來設(shè)計和布置輸送設(shè)備和 保持設(shè)備。例如，能夠?qū)⒕戏胶?或下方或者類似的裝置上的板固 定到容器上，以在輸送設(shè)備和保持設(shè)備移動時控制容器中液體的相對 流動。
權(quán)利要求
1.用于將太陽能電池晶片暴置于液體中的設(shè)備，包括容器，所述容器填充有液體；輸送設(shè)備，所述輸送設(shè)備用于將晶片輸送穿過液體；以及保持設(shè)備，所述保持設(shè)備用于與所述輸送設(shè)備一起運送晶片并且將晶片浸沒在液體中，其中所述保持設(shè)備具有基本上T形的橫截面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述保持設(shè)備具有 基本上形成為彼此緊接的兩個T形的橫截面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述輸 送設(shè)備和/或保持設(shè)備包括用于允許液體繞晶片循環(huán)且確保晶片上方和 下方的液體良好混合的孔眼、網(wǎng)孔或其它開口 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任 -項所述的設(shè)備，其特征在于，所述保 持設(shè)備緊固至lj所述輸送設(shè)備。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述輸 送設(shè)備包括將破裂的晶片推動到所述液體容器的一端的擦拭裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述保持設(shè)備在所 述輸送設(shè)備上，其形成為使得所述輸送設(shè)備的移動方向的急劇彎曲能 夠用于自動將晶片裝載到一條或多條輸送帶上或者從一條或多條輸送 帶上面卸載下來，所述輸送帶優(yōu)選以與所述輸送設(shè)備相同或相似的速 度移動晶片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè) 備包括引導(dǎo)裝置，以防止晶片從位置上向側(cè)面地滑出。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè) 備包括流體控制裝置，以在晶片的上方和下方提供近似對稱的相對的 液體流。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述保 持設(shè)備具有朝向晶片的硬的耐磨的拋光表面，而后面的材料是較柔軟 的材料、例如泡沫橡膠等，以便為晶片提供減振的接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于使太陽能電池晶片暴露于液體中的設(shè)備和方法。所述設(shè)備包括填充有液體的容器、用于輸送晶片穿過液體的輸送設(shè)備和用于與輸送設(shè)備一起運送晶片的承載設(shè)備。
文檔編號H01L21/677GK101689524SQ200880016481
公開日2010年3月31日 申請日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者埃里克·薩烏爾, 羅博圖斯·安東紐斯·斯蒂曼 申請人:可再生能源公司