[发明专利]一种真空环境中快速传送大型托盘的装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及在真空环境中的传输装置，尤其涉及一种能在真空环境中快速传输大型托盘的装置及其使用方法。

技术背景

在大规模的半导体、太阳能电池以及平板显示等工业生产中，为了扩大产能可以一次性处理更多的硅片衬底，人们通常多采用大尺寸（大于1m²）的托盘，而制作托盘的材料则多选用石墨材料，这主要是因为石墨具有良好的导热性能、低膨胀系数、耐高温、良好的耐腐蚀和化学稳定性等一系列的优点，并且石墨材料易于机械加工，使用石墨材料成本也相对较低。然而，由于石墨本身存在的自润滑性能，使得石墨托盘与传输机械手臂在反复作用后，磨平了原本并不平滑的托盘表面，致使两接触面间的摩擦减少，从而石墨托盘与机械手臂之间极有可能会产生相对运动，无法实现对托盘的快速传送，最终降低了设备的产能。另一方面，在石墨托盘与机械手臂的两接触面相互作用的过程中，也会产生大量颗粒，这些颗粒很有可能会掉落在真空传输腔内，对腔体环境造成一定污染，同时，这些颗粒也很有可能会被传送到真空覆膜腔腔体内，从而改变真空覆膜腔内的薄膜沉积条件，导致薄膜电学特性也随之发生改变，最终影响真空覆膜腔体的成膜质量。

发明内容

为了克服以上问题，本发明提供了一种真空环境中快速传送大型托盘的装置，通过在设置于机械手臂的支撑件与托盘之间增加接触材料的方法，增大了托盘与支撑件之间的摩擦力，避免二者之间的相对运动，从而提高大尺寸托盘在真空环境的传输速度。同时该装置也能够减少杂质颗粒的产生，保证真空覆膜腔内的成膜质量，从而提高成膜的良品率。

为了达到以上目的，本发明提供了一种真空环境中快速传送大型托盘的装置，包括：面积大于1m²的石墨材料制成的托盘和用于将所述托盘在真空环境中进行传送的机械手臂，所述机械手臂的上表面设置有若干用于承载所述托盘的支撑件，其特征在于：在所述支撑件和所述托盘之间设置有接触材料，所述支撑件通过所述接触材料来间接承载所述托盘。

可选地，所述机械手臂传送所述托盘的传送速度为200-400mm/s。

可选地，所述接触材料为托盘底表面处所镀的一层或者多层接触薄膜，所述接触薄膜为非晶硅薄膜、微晶硅薄膜、多晶硅薄膜、SiO₂薄膜、SiC薄膜、或Si₃N₄薄膜中的一种或者多种。

可选地，所述接触薄膜采用等离子体增强的化学气相沉积（PECVD）方法制备。

可选地，所述接触材料为若干软质橡胶材料的密封圈。

可选地，所述密封圈材料为Viton, Kalrez,FKM中的一种或者多种。

本发明还提供了一种真空环境中快速传送大型托盘的装置的使用方法，包括：

第一步，将未装载衬底的托盘翻转后倒置于真空覆膜腔内，通过化学气相沉积方法在托盘的底表面处制备所需的接触薄膜；

第二步，将已制备好接触薄膜的托盘从真空覆膜腔中取出，再次翻转后使所述托盘正放，并将衬底安装在所述托盘内；

第三步，用所述机械手臂抓取装载有衬底的托盘进行传送，在此期间，所述托盘底表面的接触薄膜与设置于机械手臂上的若干支撑件相接触；

第四步，当装载有衬底的托盘被传入所述真空覆膜腔后，利用化学气相沉积方法在所述衬底表面制备所需的目标薄膜。

可选地，在所述真空覆膜腔中制备的接触薄膜和目标薄膜为同种类型的薄膜。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1)本发明通过在机械手臂的支撑件与托盘之间设置接触材料克服了因石墨具有自润滑性能所带来的不良影响，避免了托盘在快速输运过程中与机械手臂之间的相对运动，从而可以使托盘的传送速度不受此相对运动限制，提高传输速度，增加产品的产能。同时，该装置也避免了因石墨托盘与接触材料的摩擦而产生的杂质颗粒，保证真空覆膜腔内的成膜质量，从而提高成膜的良品率。

2)在可选方案中，所述接触材料可以为在托盘底表面所镀的一层或者多层的接触薄膜，且所述接触薄膜与所述目标薄膜可以为同种类型的薄膜。此时，所述接触薄膜便可以和目标薄膜使用同一个真空覆膜腔制备，从而降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明一实施例中快速传送大型托盘的装置结构侧面图。

图2是本发明一实施例中快速传送大型托盘的装置使用方法流程图。

图3是本发明另一实施例中快速传送大型托盘的装置结构侧面图。

具体实施例方式