專利名稱：用于將結(jié)構(gòu)引入或施加到襯底上的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于利用用于襯底的支架(Auflage)和利用至少ー個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊通過(guò)材料去除或材料涂敷或者材料裝入或者材料修改將結(jié)構(gòu)引入或施加到經(jīng)涂層的或未經(jīng)涂層的平面襯底上。
背景技術(shù)：
這種設(shè)備例如在半導(dǎo)體制造中被用于制造平板屏幕或太陽(yáng)能電池。所述設(shè)備尤其是用于引入或施加線狀結(jié)構(gòu)。在許多應(yīng)用情況下，要產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)在此彼此平行。為了能夠以合理的方式也對(duì)大平面襯底進(jìn)行結(jié)構(gòu)化，已經(jīng)已知具有多個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊的設(shè)備，所述結(jié)構(gòu)化模塊能夠?qū)⒍鄠€(gè)結(jié)構(gòu)并行地引入到襯底上或引入到襯底中。
對(duì)于必須產(chǎn)生不與空間方向X或y之一平行的結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，迄今使用具有結(jié)構(gòu)化模塊的設(shè)備，該結(jié)構(gòu)化模塊在X和y方向上可活動(dòng)地布置在設(shè)備處。但是利用這樣的單個(gè)模塊不能合理地對(duì)大平面襯底進(jìn)行處理。此外，對(duì)所述設(shè)備的結(jié)構(gòu)化模塊的操控是相對(duì)耗費(fèi)的。此外，結(jié)構(gòu)化工具在較大距離上的快速移動(dòng)經(jīng)常不能以對(duì)于結(jié)構(gòu)化任務(wù)需要的精度實(shí)現(xiàn)。如果作為結(jié)構(gòu)化工具例如使用激光器，則要移動(dòng)的結(jié)構(gòu)化模塊具有相對(duì)大的質(zhì)量，這附加地使快速和精確的移動(dòng)變得困難。此外，結(jié)構(gòu)化模塊的輕微的震動(dòng)就已經(jīng)足以使激光射線從希望的結(jié)構(gòu)化路徑偏轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明所基于的任務(wù)是，提供一種用于結(jié)構(gòu)化的設(shè)備，利用所述設(shè)備也能夠合理地和以高精度對(duì)大平面襯底進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。該任務(wù)利用用于利用用于襯底的支架和利用至少ー個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊通過(guò)材料去除或材料涂敷或者材料裝入或者材料修改將結(jié)構(gòu)引入或施加到經(jīng)涂層的或未經(jīng)涂層的平面襯底上的設(shè)備來(lái)解決，其根據(jù)本發(fā)明特征在于，在所述設(shè)備中設(shè)置至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊，所述結(jié)構(gòu)化模塊分別具有至少ー個(gè)結(jié)構(gòu)化工具，其中相鄰結(jié)構(gòu)化模塊的結(jié)構(gòu)化工具具有在要結(jié)構(gòu)化的襯底上的毗鄰的或者重疊的工作區(qū)域，并且可以由至少第二結(jié)構(gòu)化模塊無(wú)中斷地繼續(xù)地分別構(gòu)造由結(jié)構(gòu)化模塊產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。通過(guò)設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊，不需要各個(gè)模塊的移動(dòng)或僅需要各個(gè)模塊的有限的移動(dòng)。此外，各個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊可以至少部分地彼此并行地工作，使得可以以比在設(shè)置僅一個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊情況下更合理地實(shí)現(xiàn)對(duì)襯底的結(jié)構(gòu)化。由于各個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)化工具的工作區(qū)域至少彼此鄰接地而或者也重疊地來(lái)實(shí)施，可以在襯底上產(chǎn)生無(wú)中斷的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)在面中具有任意的走向。作為結(jié)構(gòu)化工具可以考慮諸如刻刀或材料涂敷噴嘴的機(jī)械裝置，而也可以考慮光學(xué)結(jié)構(gòu)化工具，例如激光器。根據(jù)工具和襯底或在襯底上所施加的層的材料，因此可以實(shí)現(xiàn)材料去除、材料涂敷并且例如通過(guò)熱作用也可以實(shí)現(xiàn)材料轉(zhuǎn)換。因此，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可被用于寬的應(yīng)用范圍。
得出特殊的優(yōu)點(diǎn)是，至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊具有工作區(qū)域，所述工作區(qū)域共同地關(guān)于其X軸完全地覆蓋作為面而用坐標(biāo)X，y表示的襯底。于是為了結(jié)構(gòu)化襯底，與結(jié)構(gòu)的走向無(wú)關(guān)地絲毫不需要結(jié)構(gòu)化模塊在X方向上的移動(dòng)。對(duì)于襯底的結(jié)構(gòu)化所需要的、結(jié)構(gòu)化工具的移動(dòng)因此可以被減小到最小。利用形成設(shè)備的虛擬X軸的結(jié)構(gòu)化模塊可以同步地或同時(shí)地、但是彼此無(wú)關(guān)地產(chǎn)生結(jié)構(gòu)。模塊為此按照控制相互耦合。利用所有模塊共總可產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)可以具有每種任意的形狀。因此例如也可以通過(guò)材料去除或材料涂敷或材料裝入或材料修改來(lái)對(duì)公司標(biāo)志進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。尤其是在通過(guò)模塊的工作區(qū)域完全覆蓋X軸的情況下，有利的是，襯底在設(shè)備中在y方向上可活動(dòng)。在該情況下，結(jié)構(gòu)化模塊不必實(shí)施在y方向上的移動(dòng)。在該空間方向上所需要的在結(jié)構(gòu)化工具和襯底之間的相對(duì)移動(dòng)可以完全地通過(guò)襯底在y方向上的移動(dòng)來(lái)承擔(dān)。由此甚至可以完全位置固定地將結(jié)構(gòu)化模塊布置在設(shè)備處。X結(jié)構(gòu)化方向通過(guò)各個(gè)結(jié)構(gòu)化工具的工作區(qū)域覆蓋，而y結(jié)構(gòu)化方向通過(guò)襯底在該方向上的移動(dòng)來(lái)產(chǎn)生。在位 置固定地布置結(jié)構(gòu)化模塊時(shí)也可以以最高精確性地將極其精細(xì)的結(jié)構(gòu)施加到襯底上或者弓I入到該襯底中。 結(jié)構(gòu)化工具本身可以在其所屬的模塊內(nèi)至少在ー個(gè)方向上可活動(dòng)，使得每個(gè)模塊覆蓋確定的線性或平面工作區(qū)域。如果激光器被用作結(jié)構(gòu)化工具，則工作區(qū)域可以通過(guò)相應(yīng)地偏轉(zhuǎn)激光射線來(lái)覆蓋，而激光器本身不必被移動(dòng)。在本發(fā)明設(shè)備的ー種優(yōu)選的擴(kuò)展方案情況下，結(jié)構(gòu)化模塊此外具有至少ー個(gè)用于對(duì)在襯底上已經(jīng)存在的結(jié)構(gòu)進(jìn)行位置識(shí)別的裝置，其中至少ー個(gè)結(jié)構(gòu)化工具根據(jù)由用于位置識(shí)別的裝置所探測(cè)的結(jié)構(gòu)可被操控。用于位置識(shí)別的裝置在此不僅可以探測(cè)事前由相鄰的模塊產(chǎn)生的和要由自己的模塊繼續(xù)的結(jié)構(gòu)而或者可以探測(cè)已經(jīng)在較早的結(jié)構(gòu)化過(guò)程中被施加到襯底中或施加到襯底上的結(jié)構(gòu)。在第一種情況下，借助于用于位置識(shí)別的裝置保證由相鄰模塊產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的無(wú)中斷的繼續(xù)。在第ニ種情況下，要產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)可以相對(duì)于、尤其是并行于已經(jīng)存在的結(jié)構(gòu)來(lái)取向。用于位置識(shí)別的裝置在此也可以被設(shè)計(jì)為使得利用這些裝置可以控制由模塊剛好產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)以及校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化工具的工作點(diǎn)。為此，用于位置識(shí)別的裝置可以優(yōu)選地具有光學(xué)攝像機(jī)、例如照相機(jī)。利用本發(fā)明設(shè)備可以優(yōu)選地制造在襯底上或襯底中具有任意線走向的結(jié)構(gòu)。但是通過(guò)將多個(gè)線狀或點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)放置在一起也可以產(chǎn)生平面結(jié)構(gòu)。在此，至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊可以同時(shí)地和/或在不同的時(shí)間在其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化工具的工作區(qū)域中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)。通向彼此和在確定的點(diǎn)處相遇的結(jié)構(gòu)分段因此可以例如由多個(gè)模塊同時(shí)地制造。如果使襯底在y方向上活動(dòng)，則每個(gè)對(duì)于產(chǎn)生結(jié)構(gòu)所需要的點(diǎn)可以在x-y坐標(biāo)系中同時(shí)地或相繼地由結(jié)構(gòu)化模塊處理，點(diǎn)的X坐標(biāo)位于所述結(jié)構(gòu)化模塊的工作區(qū)域中。作為襯底可以考慮不同的對(duì)象。襯底此外可以是板狀的而或者也可以例如是薄膜。襯底可以承載ー個(gè)或多個(gè)涂層。用于對(duì)太陽(yáng)能模塊結(jié)構(gòu)化的本發(fā)明設(shè)備具有特殊的優(yōu)點(diǎn)。在此，結(jié)構(gòu)例如可以被施加到非晶的或結(jié)晶的硅層或太陽(yáng)能模塊的其他層中或上，所述其他層一般被涂敷到玻璃襯底上。


下面根據(jù)附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式唯一的圖以示意性視圖示出矩形襯底I和總共六個(gè)用于在襯底I上產(chǎn)生線狀結(jié)構(gòu)2、4、6、8的結(jié)構(gòu)化模塊10、12、14、16、18和20的俯視圖。該圖在此示出在襯底I在箭頭方向3上在結(jié)構(gòu)化模塊10、12、14、16、18、20下被移動(dòng)通過(guò)并且由模塊10、12、14、16、18、20的這里未更詳細(xì)示出的結(jié)構(gòu)化工具配備結(jié)構(gòu)2、4、6、8之后的情形。結(jié)構(gòu)化模塊10、12、14、16、18、20在一行中并排布置而且平行于設(shè)備的X軸。結(jié)構(gòu)化模塊10、12、14、16、18、20中的每ー個(gè)均承載結(jié)構(gòu)化工具，所述結(jié)構(gòu)化工具這里未示出，但是在所示的例子中應(yīng)該是激光器。通過(guò)相應(yīng)的、同樣未示出的射線偏轉(zhuǎn)裝置(例如可轉(zhuǎn)動(dòng)的鏡)，每個(gè)模塊的激光射線可以在X方向上被偏轉(zhuǎn)，使得模塊10、12、14、16、18、20中的每ー個(gè)具有工作區(qū)域10a、12a、14a、16a、18a、20a，該工作區(qū)域大于所屬的結(jié)構(gòu)化模塊10、12、14、16,18,20的寬度。各個(gè)工作區(qū)域10a、12a、14a、16a、18a、20a分別彼此直接鄰近，使得利用模塊10、12、14、16、18、20的結(jié)構(gòu)化工具可以覆蓋設(shè)備的X軸的整個(gè)長(zhǎng)度和從而也覆蓋襯底I的整個(gè)寬度，也即襯底I上的每個(gè)任意的X坐標(biāo)可以由模塊10、12、14、16、18、20的結(jié)構(gòu)化工具之一到達(dá)。通過(guò)在箭頭方向3、也即在y方向上移動(dòng)襯底1，因此可以用結(jié)構(gòu)化工 具之一到達(dá)襯底I上的所有點(diǎn)，使得在襯底I的每個(gè)位置處可以引入結(jié)構(gòu)2、4、6、8。通過(guò)直接毗鄰的工作區(qū)域10a、12a、14a、16a、18a、20a和襯底I在y方向上的移動(dòng)可以將模塊10、12、14、16、18,20位置固定地布置在設(shè)備處。因此僅需要在各個(gè)模塊10、12、14、16、18、20內(nèi)移動(dòng)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化工具，這在激光器情況下可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)。在所示的例子中，兩個(gè)基本上V狀的結(jié)構(gòu)被引入到襯底I中，其中第一 V狀結(jié)構(gòu)由兩個(gè)線2、8形成并且第二 V狀結(jié)構(gòu)通過(guò)線4、6形成。各個(gè)模塊10、12、14、16、18、20的工作區(qū)域10a、12a、14a、16a、18a、20a的界限通過(guò)虛線向外延長(zhǎng)到襯底I上，以便說(shuō)明，線狀結(jié)構(gòu)2、4、6、8的哪些部分由結(jié)構(gòu)化模塊10、12、14、16、18、20中的哪ー個(gè)產(chǎn)生。由此得出，從左側(cè)襯底邊緣直至線2的點(diǎn)A的線分段2. I由模塊10制造，在線2的點(diǎn)A和B之間的線分段
2.2由模塊12制造并且線2的在點(diǎn)B和點(diǎn)K之間的線分段2. 3由模塊14制造。模塊14此外對(duì)在點(diǎn)K和線8的點(diǎn)C之間的分段8. 3進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化，而與之鄰近的線分段8. 4由模塊16結(jié)構(gòu)化。而線8的分段8. 5由結(jié)構(gòu)化模塊18產(chǎn)生。而線8從點(diǎn)E開(kāi)始由模塊20結(jié)構(gòu)化直至其結(jié)束。因?yàn)橐r底I在y方向上、也即在箭頭方向3上被移動(dòng)，所以在線由進(jìn)一步位于內(nèi)部的模塊18或12并且稍后16或14完備之前，模塊20和模塊10首先開(kāi)始寫(xiě)線2或8。因?yàn)樵邳c(diǎn)K、也即由線2、8形成的V狀結(jié)構(gòu)的尖端的區(qū)域中可以單獨(dú)地由模塊14結(jié)構(gòu)化，所以由該模塊并行地產(chǎn)生在點(diǎn)L、K、C之間的尖端區(qū)域，也即在將襯底在y方向上預(yù)先移動(dòng)和將用于線2、8的接著的兩個(gè)點(diǎn)由結(jié)構(gòu)化模塊14的激光器射到襯底I上之前，利用激光器以十分短的時(shí)間間隔相繼地產(chǎn)生兩個(gè)點(diǎn)、分別是用于線2的一個(gè)點(diǎn)和用于線8的ー個(gè)點(diǎn)。通過(guò)這種方式在尖端區(qū)域中彼此并行地完成線2、8，裝置到達(dá)點(diǎn)K為止。以類似的方式，第二 V狀結(jié)構(gòu)由線4、6產(chǎn)生。線4在線區(qū)域4. 2中的結(jié)構(gòu)化由模塊12開(kāi)始，而在相對(duì)側(cè)模塊18產(chǎn)生了直至線6的點(diǎn)H的分段6. 5。接著，模塊14產(chǎn)生線分段4. 3并且模塊16產(chǎn)生線分段6. 4。而在點(diǎn)N、M、G之間的V狀結(jié)構(gòu)的尖端區(qū)域由模塊14単獨(dú)地完成，其方式是在點(diǎn)G、N處開(kāi)始同時(shí)地或者幾乎同時(shí)地產(chǎn)生用于兩個(gè)線4、6的點(diǎn)，而襯底I在y方向上在模塊10、12、14、16、18、20下以遠(yuǎn)離的方式被移動(dòng)。不言而喻，工作區(qū)域10a、12a、14a、16a、18a、20a也可以重疊。具有直接彼此鄰接的工作區(qū)域10a、12a、14a、16a、18a、20a的所示變型方案是極限情況，其中還可以通過(guò)多個(gè)模塊制造無(wú)中斷的結(jié)構(gòu)。如果結(jié)構(gòu)化模塊10、12、14、16、18、20不被布置在一行中，而是模塊10、12、14、16、18、20中的每個(gè)第二個(gè)在y方向上與其他模塊錯(cuò)開(kāi)地被布置，則重疊的或彼此鄰近的工作區(qū)域10a、12a、14a、16a、18a,20a也可以用機(jī)械結(jié)構(gòu)化工具(例如刻刀)來(lái)制造。利用所述設(shè)備也可以產(chǎn)生平面結(jié)構(gòu)，其方 式是，利用結(jié)構(gòu)化工具將彼此緊靠的線和/或點(diǎn)施加到襯底中或者施加到襯底上。
權(quán)利要求
1.用于利用用于襯底(I)的支架和利用至少一個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)通過(guò)材料去除或材料涂敷或者材料裝入或者材料修改將結(jié)構(gòu)(2，4，6，8)引入或施加到經(jīng)涂層的或未經(jīng)涂層的平面襯底(I)上的設(shè)備，其特征在于，在所述設(shè)備中設(shè)置至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)，所述結(jié)構(gòu)化模塊分別具有至少一個(gè)結(jié)構(gòu)化工具，其中相鄰結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)的結(jié)構(gòu)化工具具有在要結(jié)構(gòu)化的襯底(I)上的毗鄰的或者重疊的工作區(qū)域(10a, 12a，14a，16a，18a，20a)并且可以由至少第二結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)無(wú)中斷地繼續(xù)地分別構(gòu)造由結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)(2，4，6，8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)具有工作區(qū)域(10a，12a，14a，16a，18a，20a)，所述工作區(qū)域共同地關(guān)于其x軸完全地覆蓋作為面而用坐標(biāo)(X，y )表示的襯底(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，利用形成虛擬X軸的結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)可以同步地或同時(shí)地、但是彼此無(wú)關(guān)地制造結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3之一所述的設(shè)備，其特征在于，結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)具有至少一個(gè)用于對(duì)在襯底(I)上已經(jīng)存在的結(jié)構(gòu)(2，4，6，8)進(jìn)行位置識(shí)別的裝置并且其中至少一個(gè)結(jié)構(gòu)化工具根據(jù)由用于位置識(shí)別的裝置所探測(cè)的結(jié)構(gòu)(2，4，6，8)可被操控。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的設(shè)備，其特征在于，至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)在設(shè)備中位置固定地布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5之一所述的設(shè)備，其特征在于，至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)可被替換。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6之一所述的設(shè)備，其特征在于，由至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)(2，4，6，8)具有設(shè)置的最小間距。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7之一所述的設(shè)備，其特征在于，襯底(I)在設(shè)備中在y方向上可活動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8之一所述的設(shè)備，其特征在于，結(jié)構(gòu)(2，4，6，8)可以在襯底(I)中或在襯底(I)上以任意的線走向來(lái)制造。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9之一所述的設(shè)備，其特征在于，利用至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊可以同時(shí)地和/或在不同的時(shí)間在其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化工具的工作區(qū)域中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10之一所述的設(shè)備，其特征在于，結(jié)構(gòu)(2，4，6，8)可以被施加到平坦的板和/或?qū)由稀?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求I至11之一所述的設(shè)備，其特征在于，結(jié)構(gòu)(2，4，6，8)可以被施加到非晶的或結(jié)晶的硅層中或上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將結(jié)構(gòu)引入或施加到襯底(1)上的設(shè)備，其中該設(shè)備具有至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)，所述結(jié)構(gòu)化模塊分別具有至少一個(gè)結(jié)構(gòu)化工具，其中相鄰結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)的結(jié)構(gòu)化工具具有在要結(jié)構(gòu)化的襯底(1)上的毗鄰的或者重疊的工作區(qū)域(10a，12a，14a，16a，18a，20a)并且可以由至少第二結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)無(wú)中斷地繼續(xù)地分別構(gòu)造由結(jié)構(gòu)化模塊(10，12，14，16，18，20)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)(2，4，6，8)。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102859721SQ201180014765
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者D.曼茨, C.庫(kù)恩, G.辛格 申請(qǐng)人:曼茲股份公司