[发明专利]使用红外探测的用于处理系统的原位基板探测

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年2月13日提交的第61/598,086号美国临时申请的优先权，所述美国临时申请通过引用完全包含于此。

技术领域

本公开涉及使用红外探测以探测在诸如以气相传输沉积系统为例的基板处理系统内传输的基板的位置。

背景技术

诸如以光伏模块或光伏电池为例的光伏器件可包括使用各种沉积系统和技术沉积在基板上的半导体材料和其他材料。一个示例是使用诸如以气相传输沉积(VTD)室为例的处理室在玻璃基板上的诸如硫化镉(CdS)或碲化镉(CdTe)薄膜的半导体材料的沉积。

在处理期间，对于系统控制器来说重要的是得知在处理室内的基板的位置以确保在基板之间的合适的距离以及此外得知基板当前正在经历什么处理。通常，在将基板放置到室内之前检查每个基板的边缘位置。这给了控制器初始点以当基板前进通过室时追踪基板。遗憾的是，在处理期间实际的基板位置可能在不同时间从控制器的计算的基板位置移动/偏离。例如，由于用于将基板放置到室中的高速输送，因此当基板进入处理室时会发生位置移动。由于由逐渐积累在传输基板的滚轴上的材料引起的速度变化，因此实际的位置与控制器计算的位置之间的其他移动会发生。

控制器计算的基板位置与实际的基板位置之间的差异可反过来影响基板的处理或导致对基板的处理不当。因此，处理系统将包含边缘探测机械装置，该机械装置的部分位于室内。每个探测机械装置包括穿过室窗沿着基板移动路径向位于某处的室内的反射器发射光束的激光器。反射器使光束反射回到探测器。当基板通过时，光束被打断，发信号证明基板的存在。控制器可使用该信息以设法补偿新的基板位置。

上面的探测机械装置具有一些缺点并依赖若干因素以获得成功，所述若干因素的中一些不能被控制。例如，室窗必须被清洗以使得光束能够进入室，被反射回来并被探测。保持窗口清洁将需要不期望的额外的维护和停机时间。此外，激光器、反射器和探测器必须保持合适地排列，由于在室内的处理和振动，因此保持合适地排列难以实现。此外，通常需要防止光束路径被除基板以外的任何其他物体阻挡或打断以阻止错误的探测，这是麻烦的任务。

因此，需要并期望更好的方法来探测在基板处理室内被传输的基板的位置。

附图说明

图1示出根据发明的实施例的用于探测在处理室的第一部分内的基板位置的系统。

图2示出来自在图1中示出的探测器的示例探测器输出。

图3示出根据发明的实施例的在处理室的第二部分内探测基板位置的图1系统。

图4示出来自在图3中示出的探测器的示例探测器输出。

图5示出根据发明的实施例的另一示例系统。

具体实施方式

图1示出根据发明的实施例的用于探测在处理室的第一部分20a(以下，“室部20a”)内的基板位置的系统10。在示例实施例中，室部20a是包括在VTD处理系统内的VTD室；然而，应该理解的是，系统10和室部20a可为使用物理气相沉积、化学气相沉积或溅射等的任何处理系统或室。在示出的实施例中，基板28是玻璃板且室部20a被用于制备诸如以薄膜光伏模块或薄膜光伏电池为例的薄膜光伏器件所需的一个或更多个工艺。示出的室部20a包括第一组加热器22、第二组加热器24和滚轴26。应该理解的是，为了清楚的目的未示出在处理室中常见的设备(例如，沉积材料所需的设备)的其他零件。在示出的实施例中，基板28通过滚轴26沿基板流动箭头的方向传输通过室。

室部20a在可发射可检测的红外辐射的足够的温度(例如，600℃)运行。根据公开的原理，将从室的外部探测来自室部20a的红外辐射，下面更详细地讨论提供的优点。这样，系统10还包括至少一个在外部安装到室部20a的红外探测器30。在期望的实施例中，探测器30被安装在具有指向室内的滤波器和聚焦透镜的室部20a的窗口上。探测器30将在沿着基板流动路径的点处使“瞄准线”进入室部20a中。通过以该方式安装红外探测器30，可在“瞄准线”处探测来自室部20a内的红外辐射的数量并以例如变化的输出电压的方式将红外辐射的数量报告到控制器50。如在下面更详细地讨论，控制器50将输入来自探测器30的输出电压并使用该电压以确定基板28的位置、它的边缘中的一个或基板28之间的间隙。控制器50可使用确定的位置来控制滚轴26此外调节基板28的位置。