CN108666232B - 基板处理***、基板翻转装置和方法 - Google Patents

基板处理***、基板翻转装置和方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种基板翻转装置及翻转方法，此外，本申请还公开了一种基板处理***。在该基板处理***内设置有翻转室，该翻转室内设置有基板翻转装置。当基板的一个表面处理完成后，该基板由传送室内的基板传送装置传送至翻转室，利用翻转室内的基板翻转装置可以在真空环境下实现基板的翻转，翻转后，再由传送室内的基板传送装置传送至工艺反应室，对基板的另一表面进行处理，完成基板正、背两面上的处理。如此，通过本申请提供的基板处理***无需将基板传送至***外进行翻转，通过其包括的翻转室以及翻转室内的基板翻转装置就能够使得基板在基板处理***内完成翻转，因此，通过本申请提供的基板处理***能够提高基板加工效率，减少基板污染几率。

Description

基板处理***、基板翻转装置和方法
技术领域
本申请涉及基板加工技术领域，尤其涉及一种基板翻转装置和翻转方法，以及包含该基板翻转装置的基板处理***。
背景技术
对于正、背面均需要处理的基板例如光伏太阳能电池基板来说，在处理完基板的一面后，需要将基板翻转过来，然后再对另一面进行处理。现有的基板翻转需要借助基板处理***外的基板翻转装置完成，如此，基板在完成一面处理后，需要冷却、传送到基板处理***外的基板翻转装置内进行翻转，然后再将其放到一个新的基板承载台上，另外，在进入另一基板工艺反应室进行另一面的处理之前需要对基板进行重新预热。如此过程导致基板加工效率较低，而且加大了基板污染的几率。
发明内容
为了使得基板在基板处理***内完成翻转，本申请提供了一种基板翻转装置和方法。
基于本申请提供的基板翻转装置，本申请还提供了一种包含该基板翻转装置的基板处理***。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种基板翻转装置，所述基板包括多列呈列排布的晶片，每列晶片包括多片晶片，所述基板翻转装置包括：用于承载晶片的、能够上下移动的多个提升销以及用于夹持晶片边缘的边缘夹持器，所述多个提升销与待承载的基板上的多个晶片相对应，且所述提升销的表面小于晶片表面，每个所述提升销的上下移动能够带动放置在其上的晶片上下移动；
所述边缘夹持器包括多个相互平行的夹持部件，每个所述夹持部件包括多根上下相对设置的夹持棒，所述多根上下相对设置的夹持棒用于夹持一列晶片的上下表面的边缘区域；
所述多根上下相对设置的夹持棒在竖直方向上能够运动，或者，所述多根上下相对设置的夹持棒在竖直方向和水平方向上均能够运动。
可选地，所述多个提升销成列排布，所述基板翻转装置还包括提升销运动控制部件，所述提升销运动控制部件用于控制所有所述提升销、一列提升销或者互不相邻列上的多列提升销同时上下移动。
可选地，所述基板翻转装置还包括用于承载基板的基座，所述基座能够对放置在其上的基板进行加热。
可选地，所述基板翻转装置还包括基板传送叉定位部件，所述基板传送叉定位部件用于对各个分叉的自由端进行定位，以使传送的基板上的各个晶片和各自对应的提升销均上下对准。
可选地，每个所述夹持部件用于夹持一列的晶片，相邻两个所述夹持部件之间的间距d为n个晶片在行方向上的宽度，其中，n为正整数。
一种基板处理***，所述基板包括多列呈列排布的晶片，每列晶片包括多片晶片，所述基板处理***包括：用于装载基板的装载室、用于传送基板的传送室、用于基板处理的工艺反应室、用于基板翻转的翻转室以及用于拆卸基板的拆卸室，所述传送室分别与所述装卸室、所述工艺反应室、所述翻转室以及所述拆卸室之间连通且均设置有隔离阀；
所述翻转室内设置有如上述任一实施例所述的基板翻转装置。
可选地，所述传送室内设置有基板传送装置，所述基板传送装置包括：
传送机械臂，所述传送机械臂上设置有基板传送叉，所述基板传送叉包括一条主干和多条相互平行的分叉，每条所述分叉的一端连接在所述主干上，另一端为自由端；
每条所述分叉上设置有多个凹槽，每相邻两条所述分叉上的多个所述凹槽相对设置；
每条所述分叉上的每相邻两个凹槽与相邻分叉上与之相对的两个凹槽共同形成支撑一片晶片的晶片支撑结构。
可选地，所述凹槽的侧壁为斜坡。
可选地，所述***还包括设置在所述装载室前端的基板装载装置，所述基板装载装置与所述基板传送装置的结构相同。
可选地，所述***还包括设置在所述拆卸室后端的基板拆卸装置，所述基板拆卸装置的结构与所述基板传送装置的结构相同。
一种基板翻转方法，其特征在于，所述基板翻转方法基于上述任一实施例所述的基板翻转装置，所述基板翻转方法包括：
步骤A：当基板上的各个晶片传送到翻转室内的提升销上后，确定当前待翻转晶片所属列；所述当前待翻转晶片为基板上的一列晶片或者互不相邻列上的晶片；
步骤B、控制所述当前待翻转晶片和/或非当前待翻转晶片对应的提升销在竖直方向上运动，使所述当前待翻转晶片和所述非当前待翻转晶片不在同一水平面上，并且使所述当前待翻转晶片处于上下相对设置的夹持棒之间；
步骤C、闭合边缘夹持器，使上下相对设置的夹持棒分别夹持所述当前待翻转晶片的上下表面的边缘区域，控制所述当前待翻转晶片对应的提升销下移；
步骤D、将被夹持棒夹持的所述当前待翻转晶片翻转180度；
步骤E、打开所述边缘夹持器，使所述上下相对设置的夹持棒在竖直方向上背向运动，控制与所述当前待翻转晶片对应的提升销上移，从而使所述与所述当前待翻转晶片对应的提升销顶住所述当前待翻转晶片的下表面区域，然后，夹持同一列晶片的上下相对设置的夹持棒在水平方向上背向运动，接着，控制翻转后的晶片移动到预设位置；
步骤F、从基板上未被翻转的晶片中重新确定当前待翻转晶片所属列；
步骤G、重复执行步骤B至步骤F，直至基板上的所有晶片均实现翻转。
一种基板翻转方法，所述基板翻转方法基于上述任一实施例所述的基板翻转装置，所述基板翻转方法包括：
步骤A’：当基板上的各个晶片传送到翻转室内的提升销上后，控制承载晶片的提升销在竖直方向上移动，从而使放置在提升销上的晶片处于上下相对设置的夹持棒之间；
步骤B’、闭合边缘夹持器，使上下相对设置的夹持棒分别夹持各个晶片的上下表面的边缘区域；
步骤C’、控制所有所述提升销下移；
步骤D’、控制基板上的各个晶片翻转180度；
步骤E’、上下相对设置的夹持棒在竖直方向上背向运动，控制基板上各个晶片下移，并将其停在下夹持棒的上方；
步骤F’、提升销上移以承载翻转后的各个晶片，并将翻转后的各个晶片移动到预设位置。
与现有技术相比，本申请至少具有以下优点：
通过以上技术方案可知，在本申请提供的基板处理***中包括一个专门用来基板翻转的翻转室，当基板的一个表面处理完成后，该基板由传送室内的基板传送装置传送至翻转室，利用翻转室内的基板翻转装置可以在真空环境下实现基板的翻转，翻转后，再由传送室内的基板传送装置传送至工艺反应室，对基板的另一表面进行处理，如此完成基板正、背两面上的处理。如此，通过本申请提供的基板处理***无需将基板传送至***外进行翻转，通过其包括的翻转室以及翻转室内的基板翻转装置就能够使得基板在基板处理***内完成翻转，因此，通过本申请提供的基板处理***能够提高基板加工效率，减少基板污染几率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本申请实施例提供的一种基板处理***框架示意图；
图2是本申请实施例提供的基板传送叉的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的将基板放置在基板传送叉上由基板传送叉支撑的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的基板翻转装置结构示意图；
图5是本申请实施例提供的边缘夹持器的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的基板翻转方法的第一种具体实施方式的流程示意图；
图7是本申请实施例提供的基板翻转方法的第二种具体实施方式的流程示意图；
图8是本申请实施例提供的基板传送方法的流程示意图。
附图标记
11：基板装载机器人(ATM loading robot)，12：基板装载装置，13、装载室，141：第一传送室，142：第二传送室，151：第一工艺反应室，152：第二工艺反应室，153：第三工艺反应室，154：第四工艺反应室，16：翻转室，17：拆卸室，18：基板拆卸装置，19：基板拆卸机器人(ATM unloading robot)，110：隔离阀；
21：主干，22：分叉；
41：基座，42：边缘夹持器，43：提升销；
421：夹持部件，422：支架。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明，本申请实施例所述的基板包括多列呈列排布的晶片，每列晶片包括多片晶片。
图1是本申请实施例提供的基板处理***框架示意图。如图1所示，该基板处理***包括：
基板装载机器人(ATM loading robot)11、用于装载基板的基板装载装置12、用于装载基板的装载室13、用于传送基板的第一传送室141和第二传送室142、用于基板处理的第一工艺反应室151至第四工艺反应室152、用于基板翻转的翻转室16、用于拆卸基板的拆卸室17以及基板拆卸装置18，以及基板拆卸机器人(ATM unloading robot)19；
所述装载室13和所述拆卸室17内均分别设置有用于承载基板的各个晶片的晶片承载柱；需要说明，一个晶片承载柱用于承载一片晶片；如此，待承载基板上有多少片晶片，在装载室13和拆卸室16内就需要设置多少个晶片承载柱。
所述基板装载装置12设置在装载室13的前端，其用于将基板装载机器人11从盛放晶片的金属盒内取出的基板装载到装载室13内，更具体地说，装载到装载室13内的晶片承载柱上。
所述基板拆卸装置18设置在拆卸室17的后端，其用于将基板从拆卸室17内的晶片承载柱上取走并传输到基板拆卸机器人19，通过基板拆卸机器人19将基板上的各个晶片盛放到晶片金属盒内。
其中，所述装载室13与所述第一传送室141之间、所述第一传送室141分别与所述第一工艺反应室151、第二工艺反应室152以及翻转室16之间、所述第二传送室142分别与翻转室16、第三工艺反应室153、第四工艺反应室154以及拆卸室17之间分别连通且设置有隔离阀110。
作为本申请的一具体实施例，上述所述的第一工艺反应室151至第四工艺反应室154的内部形状可以为圆形，该内部为圆形的工艺反应室151至154能够提高等离子体射频源以及气体流量的均匀性。
为了减小基板处理***的体积，减少其占地面积，在本申请实施例中，装载室13和拆卸室17上下层叠放置。为了进一步减少基板处理***的体积，所述装载室13的放置位置与所述拆卸室17的放置位置呈90度偏转。作为本申请的另一实施例，装载室13和拆卸室17也可以水平并行放置。
下面介绍第一传送室141和第二传送室142的内部构造。
在本申请提供的基板处理***中，其第一传送室141和第二传送室142内均设置有至少一套基板传送装置，该基板传送装置能够不通过基板承载盘直接传送基板。该基板传送装置包括传送机械臂，所述传送机械臂上设置有基板传送叉，其中，基板传送叉的结构示意图如图2所示，所述基板传送叉包括一条主干21和多条相互平行的分叉22，每条所述分叉22的一端连接在主干21上，另一端为自由端；一般情况下，基板的形状一般为多边形或圆形，与基板的形状相适应，主干21可以为圆弧状主干。
每条所述分叉22上设置有多个凹槽(图2中未示出)，每相邻两条所述分叉上的多个所述凹槽相对设置；
每条所述分叉22上的每相邻两个凹槽与相邻分叉上与之相对的两个凹槽共同形成支撑一片晶片的晶片支撑结构。如此，同一分叉上的相邻的两个凹槽支撑晶片的同一条边的边缘区域。其空留出的下表面中心区域可以方便提升销从晶片的下面顶住晶片，从而完成基板的传送过程。
由相邻分叉上的凹槽形成的晶片支撑结构能够使得晶片在传送过程中牢固地固定在基板传送装置上，从而实现基板的稳定传送。
作为示例，将基板放置在基板传送叉上由基板传送叉支撑的结构示意图如图3所示。在图3中，一个个四边形表示一片片晶片。
需要说明，在本申请实施例中，基板传送装置上的传送机械臂可以做伸展、收缩以及上下运动，以便于基板传送装置将基板传送到目标位置。在本申请实施例中，第一传送室141内的基板传送装置能够将基板从装载室13传送到第一工艺反应室151、第二工艺反应室152以进行处理，还可以将基板传送到翻转室16，以进行基板的翻转。
第二传送室142内的基板传送装置能够将基板从翻转室内传送到第三工艺反应室153、第四工艺反应室154以进行处理，还可以将基板传送到拆卸室17。
进一步地，为了便于晶片从凹槽上取下，上述所述的凹槽的侧壁为斜坡，如此，当需要将晶片从传送叉上取下时，晶片经过该斜坡可以从传送叉上滑落，如此可以轻易地从分叉上取下晶片。此外，放置在其内的晶片可以卡在由凹槽形成的晶片支撑结构叉槽的上下开口之间，如此还可以使得晶片在传送过程中牢固地固定在晶片支撑结构内。另外，侧壁为斜坡的凹槽也有利于晶片稳定在晶片支撑结构的中心区域。
需要说明，在本申请实施例中，由于晶片为四边形，并且其拐角一般为圆角，所以，由相邻两个分叉上的四个凹槽形成的承载晶片的结构可以看作是中空的四棱台结构。而且，该四棱台结构的棱角为圆角，晶片的边缘区域卡在该四棱台结构上。
另外，为了提高基板处理***处理基板的产量，在第一传送室141和第二传送室142内可以分别设置有两套基板传送装置，其中，设置在第一传送室141内的两套基板传送装置中，其中一套基板传送装置用于将待处理基板从装载室13内传送至第一工艺反应室151，另一套基板传送装置用于将在第一工艺反应室151处理后的另一基板从第一工艺反应室151取走并传送至第二工艺反应室152。因而，利用该两套基板传送装置可以使得向第二工艺反应室152内传送基板以及将基板从第一工艺反应室151内取走的工序可以紧接着先后进行，期间不需要等待向基板传送装置上装片，所以，在第一传送室141内设置有两套传送装置能够减少第一工艺反应室151和第二工艺反应室152上的隔离阀的打开时间，从而使得第一工艺反应室151和第二工艺反应室152内的非反应处理时间最小化。
进一步地，当在第一传送室141内设置有两套基板传送装置时，也能够减少翻转室16的隔离阀的打开时间。
基于同样的原理，当在第二传送室142内设置有两套基板传送装置时，在第三工艺反应室153和第四工艺反应室154以及翻转室16中的任意一个隔离阀打开室，可以直接向其内部传送基板，不需要等待向基板传送装置上装片，其能够减少第三工艺反应室153、第四工艺反应室154以及翻转室16的隔离阀的打开时间，能够使得第三工艺反应室153和第四工艺反应室154内的非反应处理时间最小化。
另外，为了提高基板处理***处理基板的产量，减小装载室13的隔离阀的打开时间，设置在装载室13前端的基板装载装置可以为两套，其中，当一套基板装载装置装载上基板向装载室13内传送基板时，装载机器人11从盛放基板的金属盒内取基板并将该基板放置到另一套基板装载装置。如此，当装载室13的隔离阀再次打开后，可以直接将已经放置到基板装载装置上的基板传送到装载室13内，如此，当装载室13的隔离阀打开口，就不用再等待向基板装载装置上放置基板，因而能够减少装载室13的隔离阀的打开时间，有利于提高基板处理***的产量。
基于同样的原理，设置在拆卸室17后端的基板拆卸装置18也可以为两套，其中，当放置在一套基板拆卸装置的基板通过卸载机器人19取下放到金属盒内时，另一套基板拆卸装置在拆卸室17内装片，如此，能够减少拆卸室17的隔离阀的打开时间，有利于提高基板处理***的产量。
需要说明，在申请实施例中，基板装载装置12和基板拆卸装置18可以为能够线性运动的基板传送装置，该基板装载装置12和基板拆卸装置18的结构可以与设置在传送室内的基板传送装置的结构相同。
为了配合将基板装载到基板传送装置上以及将基板从上述基板传送装置上取下，在上述基板处理***第一工艺反应室151至第四工艺反应室154内均分别设置有用于承载基板的基座。该基座上设置有多个提升销，设置在基座上的提升销与待承载的基板上的晶片相对应，且提升销的表面小于晶片表面。每个提升销通过顶住晶片下表面的靠近中心区域将放置在基座上的晶片从基座上提起，从而暴露出晶片的下表面边缘区域，进而空留出边缘区域方便分叉上的凹槽支撑晶片。如此，设置在基座上的提升销的排布方式可以与晶片在基板上的排布方式相同，具体地说，提升销可以在基座上呈列排布，每列提升销包括多个提升销。
其中，设置在第一工艺反应室151至第四工艺反应室154内的基座上的提升销可以上下移动，该提升销的上下移动能够带动放置在其上的晶片上下移动。作为一示例，提升销可以贯穿基座的上下表面。
作为本申请的一具体实施例，在上述第一工艺反应室151至第四工艺反应室154内还可以设置有基板传送叉定位部件，所述基板传送叉定位部件用于对各个分叉的自由端进行定位，以使传送的基板上的各个晶片和基座上的各自对应的提升销上下对准。更具体地说，基板传送叉定位部件的作用是为了所述基板传送装置将所述基板传送至各个工艺反应室内的基座的正上方且每一片晶片分别位于其对应的提升销的正上方，从而实现每个晶片与提升销的上下对准。
此外，设置在第一工艺反应室151至第四工艺反应室154内的基座也可以对放置在其上的基板进行加热，从而使基温度达到处理温度。
由于在本申请实施例中，基板直接放置在基座上，由于基板的质量较小，所以，能够较快速地就能将基板的温度加热到需要的温度。另外，当基板处理***为PECVD***时，基座一般作为等离子反应***的下电极，并且通过向工艺反应室内上下两电极之间施加RF功率或直流功率在工艺反应室内发生等离子体反应生成活化反应粒子。
另外，相较于现有技术中的基板承载盘放置在上下电极之间的基板处理***，由于基板承载盘会产生上下电极之间的电场不确定因素，在本申请实施例提供的基板处理***，能够将待处理基板直接放在等离子体反应***的上下电极之间，因而不会在上下电极之间产生电场不确定因素，因此本申请提供的基板处理***具有很高的工艺重复性。
作为本申请的一可选实施例，为了减小基板在第一工艺反应室151至第四工艺反应室154内的工艺反应时间，设置于装载室13内的晶片承载柱能够对放置在其上的基板进行加热，使加热后的基板温度接近基板处理温度。为了加快冷却处理后的基板，作为本申请的另一可选实施例，设置于所述拆卸室17内的晶片承载柱能够对其承载的基板进行冷却。
需要说明，在图1所示的基板处理***中，根据预先设置的基板的工艺处理方式，在第一工艺反应室151和第二工艺反应室152内可以对基板采用同一处理工艺条件对基板进行处理，也可以采用不同的处理工艺条件对基板进行处理。同样，在第三工艺反应室153和第四工艺反应室154内，可以对基板采用同一处理工艺条件对基板进行处理，也可以采用不同的处理工艺条件对基板进行处理。
作为本申请的一具体实施例，上述所述的基板装载装置12和基板拆卸装置18的结构可以与上述所述的基板传送装置的结构相同。如此，能够在基板装载和拆卸的时候也无需采用基板承载盘。
下面介绍设置在翻转室16内的基板翻转装置的具体结构。图4示出了本申请提供的基板翻转装置结构示意图。如图4所示，该基板翻转装置包括：用于承载基板的基座41以及用于夹持晶片边缘的边缘夹持器42，所述基座41上设置有多个提升销43，设置在基板上的提升销与待承载的基板上的晶片相对应，且提升销的表面小于晶片表面。设置在基座41上的提升销43的排布方式可以与晶片在基板上的排布方式相同，具体地说，提升销43可以在基座41上呈列排布，每列提升销包括多个提升销。每个提升销通过顶住晶片的靠近中心区域将放置在基座上的晶片从基座上提起，从而暴露出晶片的下表面边缘区域，进而空留出边缘区域方便边缘夹持器42夹持晶片。
在本申请实施例，提升销43可以贯穿基座41的上下表面且能够上下移动，提升销43的上下移动能够带动放置在其上的晶片上下移动。
为了减少基板在工艺反应室内的处理时间，设置于所述翻转室内的基座能够对放置在其上的基板进行加热，使基板温度接近后续基板处理温度。
需要说明，作为本申请的另一实施例，也可以在翻转室16内不设置基座，在这种情况下，从第一传送室142传送来的各个晶片放置在提升销上，而且，在各个晶片完成翻转后，也放置在提升销上。
下面介绍边缘夹持器42的具体结构。
图5示出了边缘夹持器42的结构示意图。如图5所示，该边缘夹持器42包括多个相互平行的夹持部件421以及与每个夹持部件421的两端连接的支架422，每个夹持部件421用于夹持一列的晶片。每个夹持部件421包括多根上下相对设置的夹持棒，该上下相对设置的夹持棒用于夹持一列晶片的上下表面的边缘区域；所述多根上下相对设置的夹持棒在竖直方向上能够运动，或者，所述多根上下相对设置的夹持棒在竖直方向和水平方向上均能够运动，以在晶片翻转过程中实现对晶片的夹紧和放松。
需要说明，作为本申请的一个实施例，基板上的晶片在翻转过程中，需要周围存在一定空间，所以，一次翻转过程只能翻转位于互不相邻列上的晶片，具体地说，在一次翻转过程中，待翻转晶片可以为基板上的任一列晶片或者互不相邻列上的多列晶片。如此，相邻两个所述夹持部件之间的间距d为n个晶片在行方向上的宽度，其中，n为正整数。图5示例出，相邻两个夹持部件421之间的间距为一个晶片在行方向上的宽度。
为了能够将基板准确地传送到翻转室的提升销上，作为本发明的一具体实施例，上述所述的基板翻转装置还可以包括基板传送叉定位部件，所述基板传送叉定位部件用于对各个分叉的自由端进行定位，以使传送的基板上的各个晶片和与其各自对应的提升销上下对准。更具体地说，基板传送叉定位部件的作用是为了所述基板传送装置将所述基板传送至翻转室内的基座的正上方(当翻转室内设置有基座时)且每一片晶片分别位于每一提升销的正上方，从而实现每个晶片与其对应的提升销的上下对准。
另外，由于晶片的上下移动是由其下方的提升销的上下移动带动的，所以，为了控制在一次翻转过程中的晶片同时上下移动，需要控制在一次翻转过程中的晶片对应的提升销能够同时上下移动。为此，上述所述的基板翻转装置还可以包括提升销运动控制部件，所述提升销运动控制部件用于控制所有提升销、一列提升销或者互不相邻列上的多列提升销同时上下移动，以带动所有提升销、一列提升销或者互不相邻列上的多列上的晶片能够同时上下移动。
作为本申请的一可选实施例，为了实现对基板的预热，所述基板处理***还可以包括设置在所述装载室13前端并与所述装载室13连通的预热室(图中未示出)，所述预热室与所述装载室13之间设置有隔离阀。所述预热室内设置有用于承载基板的基座，所述基座上设置有多个提升销，所述多个提升销与待承载的基板上的多个晶片相对应，且提升销的表面小于晶片表面，每个所述提升销能够将放置在其上的晶片从所述基座上提起。
为了实现对处理后的基板的冷却，所述基板处理***还可以包括设置在所述拆卸室后端并与所述拆卸室连通的冷却室(图中未示出)，所述冷却室与所述拆卸室7之间设置有隔离阀；
所述冷却室内设置有用于承载基板的基座，所述基座上设置有多个提升销，所述多个提升销与待承载的基板上的多个晶片相对应，且提升销的表面小于晶片表面，每个所述提升销能够将放置在其上的晶片从所述基座上提起。
以上为本申请实施例提供的基板处理***的具体实施方式。
需要说明，在本申请实施例中，基板处理***中各个腔室可以以环状方式排列形成丛聚式(cluster)***，也可以以线性方式排列形成线性排列的基板处理***。其中，采用丛聚式(cluster)***结构的基础处理***有利于减少占地面积。
作为示例，上述所述的基板处理***可以为PECVD(plasma-enhancementchemical vapor deposition，等离子体增强化学气相沉积)工艺处理***。
当基板处理***为PECVD工艺处理***时，第一工艺反应室151至第四工艺反应室154内均分别设置有上下相对的两个电极。基板放置在基座(通常为下电极)上。基座对放置在其上的基板进行加热，使其达到薄膜沉积温度。在太阳能应用中，薄膜沉积温度一般在180度到250度之间。反应气体和惰性气体从上面的喷淋头里喷出并分散到基板表面。在工艺反应室151至154内，利用射频功率能够在基座和喷淋头之间产生等离子体，如此，在基板表面淀积上一层或多层薄膜。
本申请实施例提供的基板处理***可以应用于异质结电池基板如光伏电池基板的表面处理过程。
当上述所述的基板处理***应用于异质结电池结构的沉积时，作为示例，第一工艺反应室151至第四工艺反应室154可以分别用于产生光伏装置的掺杂层以及未掺杂层的各层，例如P型掺杂(如掺杂硼的硅层)、I型(如本征硅层)以及N型掺杂(如掺杂磷的硅层)。
需要说明，图1所示的基板处理***包括两个传送室和四个工艺反应室，其中，传送室和工艺反应室的数量仅是示例，不应理解为是本申请提供的基板处理***的限制。实际上，本申请提供的基板处理***可以仅包括一个传送室和一个工艺反应室，也可以包括其它数量的传送室和工艺反应室。在实际应用中，基板处理***中传送室和工艺反应室的数量可以根据实际需要来设定。如此，只要包含本申请所述的传送室和工艺反应室结构的基板处理***均在本申请的保护范围之列。
基板在上述实施例所述的基板处理***中的处理流程具体如下：
基板装载机器人11将基板传送到基板装载装置12上，然后，基板装载装置12将基板传送到装载室13的晶片承载柱的正上方，并且在基板上的每一晶片和与其对应的晶片承载柱对准后，将基板上的各个晶片降到各自对应的晶片承载柱上，然后基板装载装置12从装载室13内移出，关闭装载室13前端的隔离阀。
然后，第一传送室141内的基板传送装置将基板分别传送至第一工艺反应室151和第二工艺反应室152后，对基板的一表面进行处理，当在第一工艺反应室151和第二工艺反应室152内完成处理后，再由第一传送室141内的基板传送装置将基板传送至翻转室16，利用翻转室16内的基板翻转装置对基板进行翻转，以使已经处理完的一面朝下，未处理的一面朝上。然后，由第二传送室142内的基板传送装置将基板分别传送至第三工艺反应室153和第四工艺反应室154内，对基板的另一表面进行处理，待基板的两面均处理完后，再将基板传送到至拆卸室17。由上述流程可知，利用本申请提供的包含有翻转室的基板传送***可以在基板处理处理***内部即可完成基板的翻转，如此无需将基板传送至处理***之外即可完成基板的翻转。因此，基于该基板处理***能够简化处理工序流程，减少了基板的交叉污染的可能。
基于上述实施例提供的基板翻转装置，本申请还提供了一种基板翻转方法的第一种具体实施方式。
需要说明，在本申请实施例中，一次翻转过程只能对一列或互不相邻的多列晶片进行翻转。如此，通过该具体实施方式，需要经过多次翻转过程才能完成基板上的所有晶片的翻转。
图6是本申请实施例提供的基板翻转方法的第一种具体实施方式的流程示意图。如图6所示，该基板翻转方法包括以下步骤：
S601：当基板上的各个晶片传送到翻转室内的提升销上后，确定当前待翻转晶片所属列；所述当前待翻转晶片为基板上的每间隔一列晶片的晶片：
本步骤具体为：为了能够接收到由第一传送室141内的基板传送装置传送来的基板，设置于翻转室16内的提升销预先上移一定高度(该高度可以称为基板传送高度)，使其达到方便接收由基板传送装置传送的基板的位置(该位置可以称为基板传送位置)。当基板传送到翻转室16的提升销上后，将基板传送装置移出翻转室16，并关闭翻转室16与第一传送室141之间的隔离阀，从而使得翻转室内保持真空环境。
第一传送室141内的基板传送装置将基板上的各个晶片传送至翻转室内的预先上移的提升销上，然后将每间隔一列晶片的晶片作为当前待翻转晶片。
S602、控制所述当前待翻转晶片和/或非当前待翻转晶片对应的提升销在竖直方向上运动，使所述当前待翻转晶片和所述非当前待翻转晶片不在同一水平面上，并且使所述当前待翻转晶片处于上下相对设置的夹持棒之间：
需要说明，设置在翻转室内的提升销在竖直方向上可以上下移动。为了为当前待翻转晶片提供足够的翻转空间，当前待翻转晶片和非当前待翻转晶片需要不在同一高度，因此，控制当前待翻转晶片和/或非当前待翻转晶片对应的提升销在竖直方向上上下移动，使两者不在同一水平面上，并且使所述当前待翻转晶片处于上下相对设置的夹持棒之间。
一般来说，翻转高度(晶片翻转时所处的高度)一般高于传送高度，所以，作为示例，控制当前待翻转晶片对应的提升销在竖直方向上上移，控制非当前待翻转晶片对应的提升销在竖直方向上下移，从而使两者不在同一水平面上。另外，也可以仅控制当前待翻转晶片对应的提升销上移，还可以仅控制非当前待翻转晶片对应的提升销下移，从而达到述当前待翻转晶片和所述非当前待翻转晶片不在同一水平面上，并且使所述当前待翻转晶片处于上下相对设置的夹持棒之间。
S603、闭合边缘夹持器，使上下相对设置的夹持棒分别夹持所述当前待翻转晶片的上下表面的边缘区域，控制所述当前待翻转晶片对应的提升销下移：
需要说明，当边缘夹持器闭合后，上下相对设置的夹持棒分别夹持当前待翻转晶片的上下表面的边缘区域，如此，当前待翻转晶片就由边缘夹持器上的夹持棒承载，此时，当前待翻转晶片可以脱离提升销了。
因此，为了为当前待翻转晶片提供下方的翻转空间，需要控制当前待翻转晶片对应的提升销下移。
S604、将被夹持棒夹持的所述当前待翻转晶片翻转180度。
S605、打开所述边缘夹持器，使所述上下相对设置的夹持棒在竖直方向上背向运动，控制与所述当前待翻转晶片对应的提升销上移，从而使所述与与所述当前待翻转晶片对应的提升销顶住所述当前待翻转晶片的下表面区域，然后，夹持同一列晶片的上下相对设置的夹持棒在水平方向上背向运动，接着，控制翻转后的晶片移动到预设位置：
需要说明，在本申请实施例中，提升销的移动能够带动放置在其上的晶片的移动，因此，控制翻转后的晶片移动到预设位置，具体可以为：控制翻转后的晶片对应的提升销运动，从而使翻转后的晶片移动到预设位置。
需要说明，基板翻转后，还需要经由第二传送室142内的基板传送装置传送至第三工艺反应室或第四工艺反应室继续进行处理，所以，本申请所述的预设位置可以为第二传送室142内的基板传送装置方便抓取基板的位置，也可以认为是基板传送位置。
作为本申请的一可选实施例，当翻转室内设置有用于承载基板的基座时，还可以将翻转后的晶片转移到基座上，当基座能够对放置在其上的基板进行加热时，还可以利用基座对翻转后的晶片进行加热。
S606、从基板上未被翻转的晶片中重新确定当前待翻转晶片所属列；
S607、重复执行步骤S602至步骤S606，以使基板上的所有晶片均实现翻转。
需要说明，在本申请实施例中，由于晶片的周围存在一定空间，才能实现晶片的翻转，为了为晶片的翻转提供足够的翻转空间，相邻两列上的晶片不能同时进行翻转。因此，上述实施例将每间隔一列晶片对应的晶片同时进行第一次翻转，剩余的晶片再同时进行第二次翻转，如此使得基板上的所有晶片均实现翻转。
上述基板翻转方法的具体实施方式通过两次翻转过程就实现了基板上所有晶片的翻转，因此，该具体实施方式的翻转效率较高。
需要说明，作为本申请实施例的扩展，实际上，在一次晶片翻转过程中，只要不是相邻列上的晶片均可实现翻转。所以，在一次翻转过程中，待翻转晶片可以不限定为是间隔一列上的晶片，其可以为间隔多列上的晶片，其也可以为基板上的任一列晶片，概括来说，在一次翻转过程中，待翻转晶片可以为基板上的任一列晶片或者互不相邻列上的多列晶片。当待翻转晶片为基板上的任一列晶片或者互不相邻列上的多列晶片时，为了实现基板上的所有晶片的翻转，可能需要多于两次的更多次翻转过程。
需要说明，在本申请实施例中，第一传送室141和第二传送室142内的基板传送装置可以从翻转室的任一面进行传送和抓取基板。
此外，本申请还提供了一种基板翻转方法的第二种具体实施方式。图7是本申请实施例提供的基板翻转方法的第二种具体实施方式的流程示意图。如图7所示，该具体实施方式可以包括以下步骤：
S701：当基板上的各个晶片传送到翻转室内的提升销上后，控制承载晶片的提升销在竖直方向上移动，从而使提升销上的晶片处于上下相对设置的夹持棒之间：
本步骤具体为：为了能够接收到由第一传送室141内的基板传送装置传送来的基板，设置于翻转室16内的提升销预先上移一定高度(该高度可以称为基板传送高度)，使其达到方便接收由基板传送装置传送的基板的位置(该位置可以称为基板传送位置)。当基板传送到翻转室16的提升销上后，将基板传送装置移出翻转室16，并关闭翻转室16与第一传送室141之间的隔离阀，从而使得翻转室内保持真空环境。
S702、闭合边缘夹持器，使上下相对设置的夹持棒分别夹持基板上的各个晶片的上下表面的边缘区域。
S703、控制所有所述提升销下移：
需要说明，当晶片由上下相对设置的夹持棒夹持后，晶片可以脱离提升销的承载，而且为了为晶片的翻转提供空间，控制所有承载晶片的提升销下移。
S704、控制基板上的各个晶片翻转180度。
S705、打开所述边缘夹持器，使上下相对设置的夹持棒在竖直方向上背向运动，控制基板上的各个晶片下移，并将其停在下夹持棒的上方。
S706、提升销上移以承载翻转后的各个晶片，并将翻转后的各个晶片移动到预设位置：
需要说明，基板翻转后，还需要经由第二传送室142内的基板传送装置传送至第三工艺反应室或第四工艺反应室继续进行处理，所以，本申请所述的预设位置可以为第二传送室142内的基板传送装置方便抓取基板的位置，也可以认为是基板传送位置。
作为本申请的一可选实施例，当翻转室内设置有用于承载基板的基座时，还可以将翻转后的晶片转移到基座上，当基座能够对放置在其上的基板进行加热时，还可以利用基座对翻转后的晶片进行加热。
以上为本申请实施例提供的基板翻转方法的第二种具体实施方式。通过该具体实施方式可以一次翻转所有晶片。当通过该具体实施方式实现基板的翻转时，当第一传送室141和第二传送室142的基板传送装置只能通过翻转室相对的两个面传送和抓取基板。
以上为本申请实施例提供的基板翻转方法的两种具体实施方式，通过该两种具体实施方式，可以在真空环境下实现基板的翻转。
需要说明的是，对于基板在基板处理***内的整个流程来说，该基板是在完成了一面的处理后，再进行另一面的处理之前，需要实现翻转。如此，在进行完一面处理后，需要将基板从工艺反应室内传送至翻转室内。如此，作为本申请的一具体实施例，上述所述的基板翻转方法在步骤S601或步骤S701之前，还可以包括：
通过第一传送室141内的基板传送装置将基板传送至翻转室。
下面结合附图8对通过第一传送室内的基板传送装置将基板传送至翻转室的具体实现方式。
图8是通过第一传送室141内的基板传送装置将基板从工艺反应室传送至翻转室上的方法流程示意图。如图8所示，该方法包括以下步骤：
S801、设置于工艺反应室内的基座上的提升销将位于其上的晶片从基座上提起，从而暴露出晶片下表面的边缘区域：
S802、基板传送叉的分叉上的凹槽支撑位于工艺反应室的基座上的提升销上的晶片的下表面的边缘区域。
S803、传送机械臂将支撑有晶片的基板传送叉传送至翻转室16。
S804、翻转室16内的基板传送叉定位部件对传送晶片的基板传送叉上的各个分叉的自由端进行定位，以使每一晶片与其各自对应的预先上移的提升销上下对准。
S805、基板传送叉将基板上的各个晶片降低放置到翻转室16内的与其各自对应的预先上移的提升销上，然后将基板传送叉从晶片的下表面移出：
需要说明，为了在基板传送叉将基板上的各个晶片放到提升销后，方便基板传送叉从基板的下表面抽离，需要在将晶片放置到提升销上之前，预先将各个晶片对应的提升销提起。
S806、控制翻转室16内的提升销在竖直方向上移动，从而将晶片传送至传送位置：
需要说明，当翻转室16内设置有基座时，还可以将晶片传送至基座上。
以上为本申请实施例提供的基板传送方法的具体实施方式。
由上可知，本申请提供的基板传送装置中，每条分叉上每相邻两个凹槽与相邻分叉上与之相对的两个凹槽共同形成一个用于支撑一片晶片的晶片支撑结构，如此，每相邻两条分叉上的凹槽形成的多个晶片支撑结构能够支撑一列晶片，在基板传送过程中，将晶片放置在凹槽内后，晶片在传送过程中能够牢固地固定在基板传送装置上。同时，利用本申请提供的基板传送装置以及与之相匹配的各腔室内的基座以及设置在基座上的提升销，可以配合基板无需基板承载台即可实现基板在基板处理***中的传送，例如，从装载室传送到工艺反应室。
另外，基于本申请提供的基板传送装置、传送方法以及设置于工艺反应室内的基座以及基座上的提升销，基板可以直接放置在工艺反应室的基座上，如此，基座可以直接对基板进行加热，由于基板的质量较小，因此基座可以在很短的时间内即可将基板加热到处理温度，如此，有利于提高处理效率。
另外，由于基板可以直接放置在基座上，在基板处理过程中无需采用基板承载台，因此，免去了定期清洗基板承载台的麻烦。另外，对于正、背面均需要处理的基板，由于处理过程无需基板承载台，因此，也不会出现由于基板承载台带来的交叉污染，因此，基于本申请提供的基板传送装置、传送方法以及基板处理***能够减少基板的交叉污染，提高基板的良率。
此外，在对基板处理完后，将基板传送至拆卸室后，可以直接对基板进行冷却，由于其质量较小，因此，其冷却速率较快，如此，也会加快基板的处理流程。
综上，利用本申请提供的基板传送装置和基板处理***可以不用基板承载台即可完成对基板的传送和处理，如此，克服了现有技术中采用基板承载盘对基板进行传送和处理的缺陷，因此，利用本申请提供的基板传送装置和基板处理***能够简化基板处理程序，提高基板处理效率。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围内。

Claims (11)

1.一种基板翻转装置，其特征在于，所述基板包括多列呈列排布的晶片，每列晶片包括多片晶片，所述基板翻转装置包括：用于承载晶片的、能够上下移动的多个提升销以及用于夹持晶片边缘的边缘夹持器，所述多个提升销与待承载的基板上的多个晶片相对应，且所述提升销的表面小于晶片表面，每个所述提升销的上下移动能够带动放置在其上的晶片上下移动；基板传送叉定位部件；
所述边缘夹持器包括多个相互平行的夹持部件，每个所述夹持部件包括多根上下相对设置的夹持棒，所述多根上下相对设置的夹持棒用于夹持一列晶片的上下表面的边缘区域；
所述多根上下相对设置的夹持棒在竖直方向上能够运动，或者，所述多根上下相对设置的夹持棒在竖直方向和水平方向上均能够运动；
所述基板传送叉定位部件用于对各个分叉的自由端进行定位，以使传送的基板上的各个晶片和各自对应的提升销均上下对准。
2.根据权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，所述多个提升销成列排布，所述基板翻转装置还包括提升销运动控制部件，所述提升销运动控制部件用于控制所有所述提升销、一列提升销或者互不相邻列上的多列提升销同时上下移动。
3.根据权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，所述基板翻转装置还包括用于承载基板的基座，所述基座能够对放置在其上的基板进行加热。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基板翻转装置，其特征在于，每个所述夹持部件用于夹持一列的晶片，相邻两个所述夹持部件之间的间距d为n个晶片在行方向上的宽度，其中，n为正整数。
5.一种基板处理***，其特征在于，所述基板包括多列呈列排布的晶片，每列晶片包括多片晶片，所述基板处理***包括：用于装载基板的装载室、用于传送基板的传送室、用于基板处理的工艺反应室、用于基板翻转的翻转室以及用于拆卸基板的拆卸室，所述传送室分别与所述装载室、所述工艺反应室、所述翻转室以及所述拆卸室之间连通且均设置有隔离阀；
所述翻转室内设置有如权利要求1-4任一项所述的基板翻转装置。
6.根据权利要求5所述的基板处理***，其特征在于，所述传送室内设置有基板传送装置，所述基板传送装置包括：
传送机械臂，所述传送机械臂上设置有基板传送叉，所述基板传送叉包括一条主干和多条相互平行的分叉，每条所述分叉的一端连接在所述主干上，另一端为自由端；
每条所述分叉上设置有多个凹槽，每相邻两条所述分叉上的多个所述凹槽相对设置；
每条所述分叉上的每相邻两个凹槽与相邻分叉上与之相对的两个凹槽共同形成支撑一片晶片的晶片支撑结构。
7.根据权利要求6所述的基板处理***，其特征在于，所述凹槽的侧壁为斜坡。
8.根据权利要求6-7任一项所述的基板处理***，其特征在于，所述***还包括设置在所述装载室前端的基板装载装置，所述基板装载装置与所述基板传送装置的结构相同。
9.根据权利要求6-7任一项所述的基板处理***，其特征在于，所述***还包括设置在所述拆卸室后端的基板拆卸装置，所述基板拆卸装置的结构与所述基板传送装置的结构相同。
10.一种基板翻转方法，其特征在于，所述基板翻转方法基于权利要求1-4任一项所述的基板翻转装置，所述基板翻转方法包括：
步骤A：当基板上的各个晶片传送到翻转室内的提升销上后，确定当前待翻转晶片所属列；所述当前待翻转晶片为基板上的一列晶片或者互不相邻列上的晶片；
步骤B、控制所述当前待翻转晶片和/或非当前待翻转晶片对应的提升销在竖直方向上运动，使所述当前待翻转晶片和所述非当前待翻转晶片不在同一水平面上，并且使所述当前待翻转晶片处于上下相对设置的夹持棒之间；
步骤C、闭合边缘夹持器，使上下相对设置的夹持棒分别夹持所述当前待翻转晶片的上下表面的边缘区域，控制所述当前待翻转晶片对应的提升销下移；
步骤D、将被夹持棒夹持的所述当前待翻转晶片翻转180度；
步骤E、打开所述边缘夹持器，使所述上下相对设置的夹持棒在竖直方向上背向运动，控制与所述当前待翻转晶片对应的提升销上移，从而使所述与所述当前待翻转晶片对应的提升销顶住所述当前待翻转晶片的下表面区域，然后，夹持同一列晶片的上下相对设置的夹持棒在水平方向上背向运动，接着，控制翻转后的晶片移动到预设位置；
步骤F、从基板上未被翻转的晶片中重新确定当前待翻转晶片所属列；
步骤G、重复执行步骤B至步骤F，直至基板上的所有晶片均实现翻转。
11.一种基板翻转方法，其特征在于，所述基板翻转方法基于权利要求1-4任一项所述的基板翻转装置，所述基板翻转方法包括：
步骤A’：当基板上的各个晶片传送到翻转室内的提升销上后，控制承载晶片的提升销在竖直方向上移动，从而使放置在提升销上的晶片处于上下相对设置的夹持棒之间；
步骤B’、闭合边缘夹持器，使上下相对设置的夹持棒分别夹持各个晶片的上下表面的边缘区域；
步骤C’、控制所有所述提升销下移；
步骤D’、控制基板上的各个晶片翻转180度；
步骤E’、上下相对设置的夹持棒在竖直方向上背向运动，控制基板上各个晶片下移，并将其停在下夹持棒的上方；
步骤F’、提升销上移以承载翻转后的各个晶片，并将翻转后的各个晶片移动到预设位置。
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