KR20130039696A

KR20130039696A - 막 형성 장치 및 막 형성 방법

Info

Publication number: KR20130039696A
Application number: KR1020120112933A
Authority: KR
Inventors: 미쯔히로 사까이; 요시히로 가와구찌
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2013-04-22
Also published as: JP2013084831A; CN103043915A; TW201320382A

Abstract

본 발명의 과제는, 풋프린트를 축소하는 동시에 처리 라인의 길이를 단축하여, 장치 비용의 저감 및 생산성의 향상을 실현하는 것이다.
피처리 기판 G를 수평 방향으로 반송하는 동시에, 상기 기판의 폭 방향으로 긴 토출구를 갖는 노즐로부터 상기 도포액을 토출하여, 상기 기판 상에 도포막을 형성하는 도포 처리 수단(6)과, 상기 도포막이 형성된 상기 기판을 제1 가열 온도로 가열하는 제1 가열 처리 수단(11)과, 상기 제1 가열 처리 수단에 의해 가열된 상기 기판을, 상기 제1 가열 온도보다도 높은 제2 가열 온도로 가열하는 제2 가열 처리 수단(12)을 구비한다.

Description

막 형성 장치 및 막 형성 방법{FILM FORMING APPARATUS AND FILM FORMING METHOD}

본 발명은, 막 형성 장치 및 막 형성 방법에 관한 것으로, 특히 태양 전지 패널의 수광면에 반사 방지막을 형성하는 막 형성 장치 및 막 형성 방법에 관한 것이다.

태양 전지는, n형 실리콘과 p형 실리콘이 적층된 반도체 구조를 갖고, 이 반도체에 소정 파장의 광이 닿으면, 광전 효과에 의해 전기가 발생한다. 이 태양 전지는, 태양광 등의 광을 효율적으로 흡수하기 위해서, 통상, 그 패널(태양 전지 패널이라고 칭함)의 수광면을 반사 방지막으로 피복하고 있다.

종래부터 태양 전지 패널에 반사 방지막을 형성하는 방법으로서는, 예를 들어, 특허문헌 1에 개시되어있는 바와 같이, 플라즈마 CVD법에 의해 수소를 함유하는 질화 실리콘막을 상기 패널에 형성하는 기술 등이 알려져 있다.

일본 특허 공개 제2005-340358호 공보

그러나, 플라즈마 CVD법에 의해 반사 방지막을 형성하는 경우, 진공 배기 설비가 필요해지는 등, 설비가 대규모가 되기 때문에, 비용이 높아진다고 하는 과제가 있다.

상기 과제를 해결하는 것으로서, 소정의 도포액을 태양 전지 패널에 도포하여, 도포막을 소성함으로써 반사 방지막을 형성하는 방법이 있다. 이 방법에 의하면, 진공 환경이 아니더라도 패널 상에 반사 방지막을 형성할 수 있어, 비용을 저감할 수 있다.

상기 도포막 형성에 의해 패널 상에 반사 방지막을 형성하는 장치로서, 본원 출원인은, 종래, 도 11에 나타내는 바와 같은 레이아웃 구성의 막 형성 장치(50)를 사용하고 있다.

도 11의 막 형성 장치(50)에서는, 우선 로더(51)에 의해, 피처리 기판인 예를 들어 직사각형의 유리 기판 G가 1매씩 로터리·인 패스 장치(52)에 공급된다.

로터리·인 패스 장치(52)는, 로더(51)로부터 공급된 유리 기판 G의 방향을(예를 들어 단변측이 전후 방향으로 되도록) 바꾸어, 스크러브 세정 유닛(53)에 반입한다.

스크러브 세정 유닛(53)에 반입된 유리 기판 G는, 브러시 세정에 의해 세정 처리되고, 그 후, 히터를 갖는 건조 유닛(54)에 의해 기판면에 남은 세정액을 건조시키는 처리가 실시된다.

계속해서 유리 기판 G는, 반송 로봇(55)에 의해 도포 처리 유닛(56)에 반입되고, 이 도포 처리 유닛(56)에서 기판 폭 방향으로 연장되는 슬릿 형상의 노즐구를 갖는 노즐(56a)이 기판 G의 피처리면 상을 주사함으로써 상기 피처리면에 반사 방지막용의 도포막이 도포 형성된다.

도포막 형성된 유리 기판 G는, 반송 로봇(57)에 의해 도포 처리 유닛(56)으로부터 반출되는 동시에 감압 건조 유닛(58)에 반입된다.

감압 건조 유닛(58)에서는, 유리 기판 G는 챔버(도시하지 않음) 내에 수용되고, 상기 챔버 내가 소정압까지 감압됨으로써, 용매의 대부분이 제거된다.

감압 건조 처리가 실시된 유리 기판 G는, 반송 로봇(59)에 의해 취출되어서 패스 유닛(60)으로 전달되고, 컨베이어 반송에 의해 열처리 유닛(61)에 반입된다.

열처리 유닛(61)에서, 유리 기판 G는 예를 들어 롤러 반송되면서 히터(도시하지 않음)에 의해 소정 온도로 가열되어, 피처리면 상의 도포막이 소성되어서 반사 방지막이 형성된다. 또한, 유리 기판 G는, 열처리 유닛이 반출되면 바로 냉각 유닛(62)에 의해 소정 온도까지 냉각되고, 컨베이어 반송에 의해 로터리·인 패스 장치(63)로 전달되어, 로터리·인 패스 장치(63)에 의해 로더(51)로 복귀된다.

그러나, 도 11에 나타내는 막 형성 장치(50)에서는, 상기 일련의 처리를 실시함에 있어서, 3대의 반송 로봇이 필요해져, 그 결과, 풋프린트가 증대되어, 처리 라인의 전체 길이가 길어진다고 하는 과제가 있었다.

또한, 처리 라인의 전체 길이가 길어지는 데다가, 도포 처리 유닛(56) 및 감압 건조 유닛(58)에서는, 반송 로봇(55, 57, 59)에 의해 1매씩 유리 기판 G의 반출입 작업을 행할 필요가 있기 때문에, 택트 타임이 길어져, 생산성이 저하된다고 하는 과제가 있었다.

또한 종래는, 열처리 유닛(61)에서 기판 G 상의 도포막을 소성할 때, 그 표면부터 건조가 진행되기 때문에, 막 내부의 소성이 어중간해지거나, 혹은, 막 전체를 완전히 소성하기 위한 열처리 유닛의 길이가 길어진다고 하는 과제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 태양 전지 패널의 수광면에 반사 방지막을 형성하는 막 형성 장치에 있어서, 장치의 풋프린트를 축소하는 동시에 처리 라인의 길이를 단축하여, 장치 비용의 저감 및 생산성의 향상을 실현할 수 있는 막 형성 장치 및 막 형성 방법을 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 막 형성 장치는, 태양 전지 패널을 구성하는 피처리 기판에 소정의 도포액을 도포하고, 형성된 도포막을 소성함으로써 반사 방지막을 형성하는 막 형성 장치이며, 상기 피처리 기판을 수평 방향으로 반송하는 동시에, 상기 기판의 폭 방향으로 긴 토출구를 갖는 노즐로부터 상기 도포액을 토출하여, 상기 기판 상에 도포막을 형성하는 도포 처리 수단과, 상기 도포막이 형성된 상기 기판을 제1 가열 온도로 가열하는 제1 가열 처리 수단과, 상기 제1 가열 처리 수단에 의해 가열된 상기 기판을, 상기 제1 가열 온도보다도 높은 제2 가열 온도로 가열하는 제2 가열 처리 수단을 구비하는 것에 특징을 갖는다.

또한, 상기 도포 처리 수단에 의해 도포막이 형성된 피처리 기판을 수용하는 동시에, 상기 도포막에 대하여 소정의 가스류를 분사함으로써 도포막 중의 용제의 증발을 촉진시키는 건조 버퍼 수단을 구비하고, 상기 건조 버퍼 수단에 의해 도포막 중의 용제가 증발된 상기 기판은, 상기 제1 가열 처리 수단과 상기 제2 가열 처리 수단에 의해 순서대로 가열 처리되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 건조 버퍼 수단은, 피처리 기판을 수용 가능한 선반부가 상하로 복수단 설치된 버퍼부와, 상기 버퍼부의 일측면측으로부터 대향하는 타측면측을 향해서 소정의 가스류를 형성하는 가스류 형성 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 피처리 기판에 대한 도포막 형성에 있어서, 상기 기판을 평류 반송하면서 도포 처리를 행함으로써, 종래와 같은 반송 로봇에 의한 도포 처리 유닛으로의 기판의 반출입 작업을 생략할 수 있다. 또한, 도포막 중의 용제를 증발시키기 위해서, 일시적으로 기판을 수용하는 버퍼에서 소정의 가스류를 분사하는 구성으로 함으로써, 종래의 감압 건조 처리를 생략할 수 있다.

즉, 반송 로봇의 수가 삭감되어, 감압 건조 유닛과 같은 대규모의 장치가 불필요해지기 때문에, 풋프린트를 축소하여, 비용을 저감할 수 있는 동시에, 택트 타임을 단축하여, 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 기판 상의 도포막을 소성하기 위해서 제1 가열 온도와, 그보다 높은 제2 가열 온도의 2단계의 가열 처리를 행하는 구성으로 하였기 때문에, 어중간하게 소성되지 않고 도포막 내부까지 완전히 소성할 수 있다.

또한, 상기 제1 가열 처리 수단과 상기 제2 가열 처리 수단은, 각각 피처리 기판을 평류 반송 가능한 처리 선반이 상하로 복수단 설치되고, 상기 각 처리 선반에 반입된 상기 기판은, 상기 제1 가열 처리 수단으로부터 상기 제2 가열 처리 수단까지 수평 방향으로 반송되면서 순서대로 가열 처리가 실시되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 복수의 피처리 기판에 대하여 동시에 소성 처리를 행할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 막 형성 방법은, 태양 전지 패널을 구성하는 피처리 기판에 소정의 도포액을 도포하고, 형성된 도포막을 소성함으로써 반사 방지막을 형성하는 막 형성 방법이며, 상기 피처리 기판을 수평 방향으로 반송하는 동시에, 상기 기판의 폭 방향으로 긴 토출구를 갖는 노즐로부터 상기 도포액을 토출하여, 상기 기판 상에 도포막을 형성하는 스텝과, 상기 도포막이 형성된 상기 기판을 제1 가열 온도로 가열하는 스텝과, 상기 제1 가열 온도로 가열 처리된 상기 기판을, 상기 제1 가열 온도보다도 높은 제2 가열 온도로 가열하는 스텝을 포함하는 것에 특징을 갖는다.

이러한 스텝을 실시함으로써, 반송 로봇의 수가 삭감되어, 감압 건조 유닛과 같은 대규모의 장치가 불필요해지기 때문에, 풋프린트를 축소하여, 비용을 저감할 수 있는 동시에, 택트 타임을 단축하여, 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 피처리 기판 상에 도포막을 형성하는 스텝과, 상기 기판을 제1 가열 온도로 가열하는 스텝 사이에서, 상기 도포막이 형성된 피처리 기판을 수용하는 동시에, 상기 도포막에 대하여 소정의 가스류를 분사함으로써 도포막 중의 용제의 증발을 촉진시키는 스텝을 포함하는 것이 바람직하다.

이와 같이 제1 가열 처리 전에, 소정의 가스류를 분사하는 것에 의한 도포막 중의 용제의 증발 촉진 처리를 행함으로써, 보다 단시간에 완전한 소성 처리를 행할 수 있다.

본 발명에 따르면, 태양 전지 패널의 수광면에 반사 방지막을 형성하는 막 형성 장치에 있어서, 장치의 풋프린트를 축소하는 동시에 처리 라인의 길이를 단축하여, 장치 비용의 저감 및 생산성의 향상을 실현할 수 있는 막 형성 장치 및 막 형성 방법을 얻을 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 막 형성 장치의 제1 실시 형태의 레이아웃 구성을 나타내는 블록도.
도 2는, 도 1의 막 형성 장치가 구비하는 건조 버퍼 유닛의 평면도.
도 3은, 도 2의 건조 버퍼 유닛의 C-C 화살표 방향에서 본 단면도.
도 4는, 도 1의 막 형성 장치가 구비하는 프리베이크 유닛과, 베이크 유닛과, 냉각 유닛의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 5는, 도 4의 프리베이크 유닛 및 베이크 유닛이 갖는 처리 선반의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 6은, 도 4의 냉각 유닛이 갖는 처리 선반의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 7은, 도 1의 막 형성 장치의 동작의 흐름을 나타내는 흐름도.
도 8은, 본 발명에 따른 막 형성 장치의 제2 실시 형태의 레이아웃 구성을 나타내는 블록도.
도 9는, 본 발명에 따른 막 형성 장치의 제3 실시 형태의 레이아웃 구성을 나타내는 블록도.
도 10은, 도 9에 나타낸 제3 실시 형태의 변형예를 나타내는 블록도.
도 11은, 종래의 막 형성 장치의 레이아웃 구성을 나타내는 블록도.

이하, 본 발명에 따른 실시 형태에 대해서, 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은, 본 발명에 따른 막 형성 장치의 제1 실시 형태의 레이아웃 구성을 나타내는 블록도이다.

이 막 형성 장치(100)는, 클린 룸에 설치되고, 태양 전지 패널용의 예를 들어 유리 기판(기판 G라고 칭함)을 피처리 기판으로 하여, 기판 상에 반사 방지막을 형성하기 위한 일련의 처리를 행하는 것이다.

막 형성 장치(100)는, 가로로 긴 프로세스 스테이션(1)을 배치하고, 그 길이 방향(X 방향)의 일단부에 로더(2)를 배치하고 있다.

로더(2)는, 기판 G를 다단으로 적층하도록 해서 복수매 수용한 카세트(도시하지 않음)를 복수 갖고, 각 카세트에 대하여 기판 G를 반출입하는 포트이다.

프로세스 스테이션(1)은, 그 길이 방향(X 방향)으로 연장되는 평행하면서 또한 역방향인 한 쌍의 라인 A, B에 각 처리를 공정 순서대로 배치하고 있다.

구체적으로는, 라인 A에는, 로더(2)로부터 기판 G를 전달하는 로터리·인 패스 장치(3)와, 기판 세정을 행하는 스크러브 세정 유닛(4)과, 기판 세정액을 제거하기 위한 건조 처리 유닛(5)과, 기판 G에 반사 방지막 형성을 위한 소정의 도포막을 도포하는 도포 처리 유닛(6)(도포 처리 수단)이 배치되어 있다.

또한, 로더(2)와는 반대측의 단부이며, 라인 A, B 사이에는, 상기 도포막 중의 용제를 증발 촉진시키는 건조 버퍼 유닛(7)(건조 버퍼 수단)이 설치되고, 그 전후에는, 각각 반송 로봇(8, 9)이 배치되어 있다.

또한, 라인 B에는, 기판 G를 소정의 높이로 승강 이동시키는 동시에 반송하는 리프트 컨베이어(10)와, 다단으로 구성되어, 각 단에서 기판 G를 반송하면서 제1 가열 처리를 행하는 프리베이크 유닛(11)(제1 가열 처리 수단)과, 계속해서 제2 가열 처리를 행하는 베이크 유닛(12)(제2 가열 처리 수단)이 배치되어 있다.

또한, 베이크 유닛(12)의 후단에는, 마찬가지로 다단으로 구성되어, 기판 G를 소정 온도까지 냉각시키는 냉각 유닛(13)과, 소정의 높이로 승강 이동해서 냉각 유닛(13)에 의해 냉각된 기판 G를 수취하여 후단으로 전달하는 리프트 컨베이어(14)와, 리프트 컨베이어(14)로부터 수취한 기판 G를 소정 방향으로 회전시켜서 로더(2)로 복귀시키는 로터리·인 패스 장치(15)가 배치되어 있다. 또한, 상기 각 유닛간에는, 필요에 따라서 기판 반송을 위한 컨베이어 장치(20) 및 패스 유닛(21)이 배치되어 있다.

상기 도포 처리 유닛(6)은, 컨베이어 반송에 의해 반입된 기판 G를, 계속해서 처리면을 수평한 상태로 수평 방향으로 반송하기(이후, 평류 반송이라고 기재함) 위한 롤러 반송부(6a)와, 롤러 반송부(6a)에 의해 평류 반송되는 기판 G에 대하여, 기판 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구(도시하지 않음)로부터 소정의 도포액을 기판면에 토출하는 노즐(6b)을 갖고 있다.

즉, 롤러 반송부(6a)에 의해 평류 반송되는 기판 G의 전단부측으로부터 후단부측까지, 상대적으로 노즐(6b)이 주사되어, 기판면에 도포액이 소정의 막 두께로 도포되도록 구성되어 있다.

또한, 건조 버퍼 유닛(7)은, 도 2(평면도) 및 도 3(도 2의 C-C 화살표 방향에서 본 단면도)에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 기판 수용 가능한 선반부(16a)가 상하로 다단(도면에서는 8단)으로 설치된 케이싱(16)(버퍼부)을 갖고, 각 단에 기판 G를 수용 가능하게 이루어져 있다. 각 기판 G는, 각 단에서 복수 병렬로 배치된 지지봉(17) 상에 적재된다.

상기 케이싱(16)에서, 반송 로봇(8, 9)에 각각 면하는 측은 개구되어 있으며, 그 개구를 통해서 로봇 아암(도시하지 않음)이 진퇴하여, 원하는 단에 대하여 기판 G의 반출입이 가능하게 이루어져 있다.

또한, 상기 케이싱(16)에서, 좌우 양측의 면은, 예를 들어 기판면에 맞추어서 평행하게 형성된 슬릿, 혹은 다수의 연통 구멍이 형성되어 있다(도시하지 않음). 그리고, 한쪽의 측면에는, 소정 온도의 불활성 가스를, 소정의 속도로 분출하는 가스 분출부(18)가 설치되고, 다른 쪽의 측면에는, 상기 가스 분출부(18)로부터 분출된 불활성 가스를 흡인하는 가스 흡인부(19)가 설치되어 있다. 이와 같이 한쪽에 가스 분출부(18)가 설치되고, 다른 쪽에 가스 흡인부(19)가 설치됨으로써, 그 사이에 안정된 유속의 가스류가 형성된다[즉, 가스 분출부(18), 가스 흡인부(19)에 의해 가스류 형성 수단이 구성된다].

또한, 보다 바람직하게는, 상기 케이싱(16)의 일측면측과, 그에 대향하는 타측면측에, 가스 분출부(18)와 가스 흡인부(19)를 함께 설치하여, 형성되는 가스류의 방향을 예를 들어 소정 시간마다 전환하는 것이 바람직하다. 그렇게 구성함으로써, 각 단에 적재된 기판 G 상의 도포막에 대하여, 보다 균일하게 가스류를 분사할 수 있다.

또한, 상기 가스 분출부(18)와 가스 흡인부(19)에 의해 형성되는 가스류의 온도는, 주위의 분위기 온도(실온, 예를 들어 25℃)에 가까울수록 바람직하고, 그에 의해 도포막 표면에 급격한 건조를 방지하여, 도포막 내부로부터 효과적으로 용매를 증발시킬 수 있다.

또한, 리프트 컨베이어(10, 14) 사이에 순서대로 배치되는 프리베이크 유닛(11)과, 베이크 유닛(12)과, 냉각 유닛(13)은, 도 4에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 각각 기판 G를 평류 반송 가능한 처리 선반이 상하 방향으로 다단(도면에서는 4단)으로 설치되어 있다.

프리베이크 유닛(11)은, 기판 진행 방향으로 유닛(11a, 11b)의 2기가 배치되고, 전단의 유닛(11a)은, 기판 온도가 소정 온도가 될 때까지 제1 가열 온도(예를 들어 100℃ 내지 150℃)로 기판 G를 가열하고, 후단의 유닛(11b)은 승온된 기판 온도를 유지하는 것이다. 여기에서, 기판 G의 처리 온도를 예를 들어 100℃로 하는 경우, 후단의 유닛(11b)은 100℃로 설정된다. 그리고, 전단의 유닛(11a)은, 기판 G가 단시간에 100℃에 도달하도록, 100℃보다도 높은 150℃로 설정된다.

또한, 베이크 유닛(12)은, 기판 진행 방향을 따라서 유닛(12a, 12b, 12c, 12d)의 4기가 배치되어 있다. 선두의 유닛(12a)은, 기판 온도가 소정 온도가 될 때까지, 기판 G를 제2 가열 온도(예를 들어 200℃ 내지 300℃)로 더 가열하는 것이다. 또한, 후단의 유닛(12b, 12c, 12d)은, 승온된 기판 온도를 유지하여, 도포막을 완전히 소성하기 위해서 설치되어 있다. 여기에서, 기판 G의 처리 온도를 예를 들어 250℃로 하는 경우, 후단의 유닛(12b, 12c, 12d)은 250℃로 설정된다. 그리고, 선두의 유닛(12a)은, 기판 G가 단시간에 250℃에 도달하도록, 250℃보다도 높은 300℃로 설정된다.

프리베이크 유닛(11)에서의 유닛(11a, 12b)의 각 처리 선반(22) 및 베이크 유닛(12)에서의 유닛(12a 내지 12d)의 각 처리 선반(23)은, 예를 들어 도 5에 도시하는 바와 같이 반송 롤러(24)에 의해 기판 G를 반송 가능한 구조로 이루어져 있다.

각 처리 선반(22, 23)의 기판 반송 방향을 따른 전방면 및 후방면에는, 기판 G가 통과 가능한 개구(22a, 23a) 및 개구(22b, 23b)가 형성되어 있다. 그에 의해, 프리베이크 유닛(11)의 유닛(11a)에서는, 각 처리 선반(22)에 대하여, 리프트 컨베이어(10)로부터 기판 G의 반입이 가능하게 되어 있다. 또한, 그 밖의 각 처리 선반(22, 23)에서는, 롤러 반송에 의해 기판 G의 반출입이 가능하게 되어 있다.

또한, 기판 G의 상방 및 하방에는, 기판 폭 방향으로 긴 직사각형의 히터(25)가 복수 배치되어, 그 히터(25)의 열에 의해 롤러 반송되는 기판 G가 가열되는 구성으로 되어 있다.

또한, 히터(25)의 구동 제어는, 적어도 프리베이크 유닛(11)과 베이크 유닛(12)에서 독립적으로 행할 수 있도록 구성되어 있다.

냉각 유닛(13)은, 베이크 유닛(12)에서 가열된 기판 G를 소정 온도(예를 들어 50℃ 이하)까지 냉각시키기 위해서 설치되어 있다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 냉각 유닛(13)의 각 처리 선반(26)은, 기판 반송 방향을 따른 전방면 및 후방면에, 기판 G가 통과 가능한 개구(26a) 및 개구(26b)가 형성되어 있다. 또한, 각 처리 선반(26)에는, 프리베이크 유닛(11) 및 베이크 유닛(12)과 마찬가지로 복수의 반송 롤러(24)를 구비하고 있다. 이 구성에 의해, 베이크 유닛(12)으로부터 롤러 반송되어 온 기판 G를 그대로 수취하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 리프트 컨베이어(14)에 의해 각 처리 선반(26)으로부터 기판 G를 반출할 수 있도록 되어 있다.

또한, 각 처리 선반(26)에서, 기판 G의 상방 및 하방에는 냉각 플레이트(27)가 설치되어 있다. 이 냉각 플레이트(27)에는, 복수의 에어 분출 구멍(27a)이 형성되고, 그들 에어 분출 구멍(27a)으로부터 분출된 소정 온도의 에어가, 기판 G의 상하면에 분사되도록 구성되어 있다.

계속해서, 이 막 형성 장치(100)에 의한 기판 G에 대한 반사 방지막 형성의 일련의 동작에 대해서, 도 7의 흐름도를 따라서 설명한다.

우선, 로더(2)로부터 직사각 형상의 기판 G를 수취한 로터리·인 패스 장치(3)는, 기판 G의 장변측이 전후 방향으로 되도록 기판 G를 회전시켜, 스크러브 세정 유닛(4)에 반입한다. 또한, 이와 같이 기판 G의 장변측을 전후 방향으로 하는 것은, 처리 라인의 전체 길이를 짧게 하기 위해서이다.

스크러브 세정 유닛(4)에서는, 기판 G를 수평의 상태 그대로 반송하면서 세정 브러시(도시하지 않음)에 의해 스크러브 세정되어, 기판 표면에 부착되어 있는 먼지 등이 제거된다(도 7의 스텝 S1).

스크러브 세정된 기판 G는, 평류 이동되어서 건조 유닛(5)에 반입되어, 히터 가열에 의해, 기판 표면에 남은 세정액이 건조된다(도 7의 스텝 S2).

기판 G는 컨베이어 반송되어서 도포 처리 유닛(6)에 반입되고, 도포 처리 유닛(6)에서는 롤러 반송에 의해 노즐(6b)의 아래를 통과한다. 이 때, 노즐(6b)로부터 반사 방지막 형성을 위한 소정의 도포액이 기판 G 상에 토출되어, 기판 G의 상면(피처리면)에는, 소정의 두께의 도포막이 형성된다(도 7의 스텝 S3). 이와 같이 도포 처리 유닛(6)에서는, 기판 G는 반송되면서 도포액이 도포되기 때문에, 종래 (도 11)와 같은 기판 반입을 위한 반송 로봇은 필요없고, 또한 택트 타임이 단축된다.

도포막 형성된 기판 G는, 컨베이어 반송 등에 의해 반송 로봇(8)으로 전달되고, 건조 버퍼 유닛(7)에 반입되어, 일시적으로 수용된다. 이 건조 버퍼 유닛(7)에서는, 도 3에 도시한 바와 같이 복수의 기판 G가 수용되고, 예를 들어 주위의 분위기 온도에 대략 동일한 온도의 가스류가 기판 G의 상하면에 형성된다. 그에 의해, 기판 G에 형성된 도포막 중의 용제가 효율적으로 증발 촉진된다(도 7의 스텝 S4).

용제 증발을 위해서 건조 버퍼 유닛(7)에 소정 시간 수용된 기판 G는, 반송 로봇(9)에 의해 취출되어, 패스 유닛(21)을 통해서 리프트 컨베이어(10)로 전달된다.

리프트 컨베이어(10)는, 기판 G를 프리베이크 유닛(11)에서의 유닛(11a)의 처리 선반(22)에 반입한다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이 프리베이크 유닛(11)은 다단(도면에서는 4단)으로 구성되어 있기 때문에, 리프트 컨베이어(10)는, 건조 버퍼 유닛(7)으로부터 차례로 기판 G를 수취하여, 시간 간격없이 빈 처리 선반(22)에 기판 G를 반입한다.

프리베이크 유닛(11)에서는, 기판 G는 유닛(11a)에서 기판 온도가 소정 온도가 될 때까지 제1 가열 온도(예를 들어 100℃ 내지 150℃)로 가열되고, 후단의 유닛(11b)에서, 승온된 기판 온도가 유지된다(도 7의 스텝 S5). 이에 의해, 기판 G 상의 도포막은, 그 표면부터 소성이 진행되는 것이 아니라, 도포막 내부부터 소성이 진행된다.

롤러 반송되는 기판 G가 프리베이크 유닛(11)으로부터 베이크 유닛(12)에 반입되면, 우선, 유닛(12a)에서 기판 G는 상기 제1 가열 온도보다도 높은 제2 가열 온도(예를 들어 200℃ 내지 300℃)로 가열되어, 소정 온도까지 승온된다.

그리고, 유닛(12b 내지 12d)까지 반송되는 동안, 상기 가열 온도가 유지되어, 기판 G 상의 도포막이 완전히 소성되어서 반사 방지막이 형성된다(도 7의 스텝 S6).

또한, 기판 G가 베이크 유닛(12)으로부터 냉각 유닛(13)에 반입되면, 기판 G는 소정 온도(예를 들어 50℃ 이하)까지 냉각되어, 리프트 컨베이어(14)에 의해 취출된다(도 7의 스텝 S7).

그리고, 기판 G는 리프트 컨베이어(14)로부터 로터리·인 패스 장치(15)로 전달되어, 기판 G의 단변이 기판 반송 방향의 전후로 되도록 회전되어, 로더(2)로 복귀된다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 막 형성 장치의 제1 실시 형태에 의하면, 기판 G에 대한 도포막 형성에 있어서, 기판 G를 평류 반송하면서 도포 처리를 행함으로써, 종래와 같은 반송 로봇에 의한 도포 처리 유닛으로의 기판 G의 반출입 작업을 생략할 수 있다. 또한, 도포막 중의 용제를 증발시키기 위해서, 일시적으로 기판 G를 수용하는 버퍼에서 소정의 가스류를 분사하는 구성으로 하였기 때문에, 종래의 감압 건조 처리를 생략할 수 있다. 즉, 반송 로봇의 수가 삭감되어, 감압 건조 유닛과 같은 대규모의 장치가 불필요해지기 때문에, 풋프린트를 축소하여, 비용을 저감할 수 있는 동시에, 택트 타임을 단축하여, 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 기판 G 상의 도포막을 소성하기 위해서 제1 가열 온도와, 그보다 높은 제2 가열 온도의 2단계의 가열 처리를 행하는 구성으로 하였기 때문에, 어중간하게 소성되지 않고 도포막 내부까지 완전히 소성할 수 있다.

계속해서, 본 발명에 따른 막 형성 장치의 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 8은, 이 제2 실시 형태에서의 막 형성 장치의 레이아웃 구성을 나타내는 블록도이다.

또한, 도 8에 나타내는 막 형성 장치(101)에서는, 상기 제1 실시 형태에서 도 1에 나타낸 막 형성 장치(100)와, 그 레이아웃 구성의 일부만이 다르기 때문에, 마찬가지의 기능을 갖는 개개의 유닛 등은 동일한 부호로 나타내고, 그 상세한 설명은 생략한다.

프로세스 스테이션(1)은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 그 길이 방향(X 방향)으로 연장되는 평행하면서 또한 역방향인 한 쌍의 라인 A, B에 각 처리를 공정순서대로 배치하고 있다.

라인 A에는, 로터리·인 패스 장치(3)와, 스크러브 세정 유닛(4)과, 건조 처리 유닛(5)과, 도포막 형성 유닛(6)이 도 1과 마찬가지로 순서대로 배치되어 있다.

또한, 라인 A에서, 도포막 형성 유닛(6)의 하류측에는, 엘리베이터 버퍼 유닛(30)이 배치되어 있다. 이 엘리베이터 버퍼 유닛(30)은, 다단으로 구성되어서 승강 이동 가능한 건조 버퍼부(31)와, 그 전후에 배치된 보조 컨베이어 기구(32)를 갖고 있다. 건조 버퍼부(31)의 각 단은, 기판 G를 반송 가능한 컨베이어 기구(도시하지 않음)를 갖고 있다. 또한, 보조 컨베이어 기구(32)는, 전후 유닛의 기판 반송로의 높이 위치에 고정되어, 건조 버퍼부(31)가 승강 이동해서 소정의 단이 보조 컨베이어 기구(32)의 높이에 맞추어지면, 그 단에 대하여 컨베이어 반송에 의해 기판 G의 반출입이 가능한 구성으로 되어 있다.

또한, 건조 버퍼부(31)는, 도 1에 나타낸 건조 버퍼 유닛(7)과 마찬가지로, 그 좌우측면에 에어 분출부(18)와 에어 흡인부(19)가 설치되어, 각 단에 수용된 기판 G에 대하여 소정의 가스류가 분사되도록 구성되어 있다.

또한, 라인 A에서, 엘리베이터 버퍼 유닛(30)의 하류측에는, 크로스 컨베이어(33)가 배치되어 있다. 이 크로스 컨베이어(33)는, 장변측이 전후 방향으로서 반입된 기판 G를, 그 단변측을 전후 방향으로서 반출하는 것이다.

한편, 라인 B에는, 단변측이 전후 방향으로서 반입된 기판 G를, 그 장변측을 전후 방향으로서 반출하는 크로스 컨베이어(34)와, 리프트 컨베이어(10)와, 프리베이크 유닛(11)과, 베이크 유닛(12)과, 냉각 유닛(13)과, 리프트 컨베이어(14)와, 로터리·인 패스 장치(15)가 배치되어 있다.

이 막 형성 장치(101)에 의하면, 도포막 형성 유닛(6)의 하류에 엘리베이터 버퍼 유닛(30)을 설치함으로써, 버퍼로의 기판 G의 반출입을 행하는 반송 로봇을 모두 생략할 수 있다.

즉, 이 제2 실시 형태에 의하면, 반송 로봇을 모두 생략함으로써 풋프린트를 더 축소하여, 비용을 저감할 수 있다.

계속해서, 본 발명에 따른 막 형성 장치의 제3 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 9는, 이 제3 실시 형태에서의 막 형성 장치의 레이아웃 구성을 나타내는 블록도이다.

또한, 도 9에 나타내는 막 형성 장치(102)에서는, 상기 제1 실시 형태에서 도 1에 나타낸 막 형성 장치(100)와, 그 레이아웃 구성의 일부만이 다르기 때문에, 마찬가지의 기능을 갖는 개개의 유닛 등은 동일한 부호로 나타내고, 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 라인 A에서 도포막 형성 유닛(6)의 하류에는, 로터리·인 패스 장치(35)와, 반송 로봇(36)과, 건조 버퍼 유닛(7)이 설치되어 있다. 로터리·인 패스 장치(35)는, 장변측이 전후 방향으로서 반입된 기판 G를 회전시켜, 단변측을 전후 방향으로 하는 것이다. 반송 로봇(36)은, 상기 회전된 기판 G를 수취하여, 건조 버퍼 유닛(7)에 반입하거나, 혹은, 건조 버퍼 유닛(7)으로부터 기판 G를 수취하여, 라인 B측의 패스 유닛(21)으로 전달하는 것이다.

한편, 라인 B에는, 상기 패스 유닛(21)의 하류측에, 리프트 컨베이어(10)와, 프리베이크 유닛(11)과, 베이크 유닛(12)과, 냉각 유닛(13)과, 리프트 컨베이어(14)와, 로터리·인 패스 장치(15)가 배치되어 있다.

이와 같이 구성된 막 형성 장치(102)에 의하면, 건조 버퍼 유닛(7)으로의 기판 G의 반출입을 1대의 반송 로봇(36)에 의해 행할 수 있다.

즉, 이 제3 실시 형태에 의하면, 제1 실시 형태의 구성(도 1)과 비교하여, 반송 로봇의 수를 더 삭감할 수 있어, 풋프린트를 축소하여, 비용을 저감할 수 있다.

또한, 제3 실시 형태의 변형예를 도 10에 나타낸다. 도 10의 레이아웃은, 도 9의 반송 로봇(36)과 건조 버퍼 유닛(7)을, 라인 B측에 배치한 것이다. 이 경우, 패스 유닛(21), 컨베이어 장치(20) 등을 보다 삭감할 수 있어, 풋프린트를 더 축소하여, 처리 라인의 길이를 단축할 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제3 실시 형태에서는, 처리 라인의 길이를 짧게 하기 위해서, 기판 G의 장변측이 전후 방향으로 되도록 하고 있지만, 그에 한정되지 않고, 기판 G의 단변측이 전후 방향으로 되도록 하여, 그에 대응하는 각 유닛을 구성해도, 본 발명에 의한 효과를 충분히 얻을 수 있다.

또한, 건조 버퍼 유닛(7)에서, 가스 분출부(18)를 설치하였지만, 가스 분출부(18)를 설치하지 않고, 건조 버퍼 유닛(7) 상에 주위의 분위기를 흡인해서 다운 플로우를 형성하는 팬 필터 유닛(FFU)을 탑재해도 좋다. 그리고, FFU에 의해 형성된 다운 플로우를 건조 버퍼 유닛(7) 내에 공급하여, 가스 흡인부(19)로부터 건조 버퍼 유닛(7) 내의 분위기를 흡인하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 건조 버퍼 유닛(7)에서, 가스 분출부(18), 가스 흡인부(19), 팬 필터 유닛 모두를 갖는 구성으로 해도 좋다.

1 프로세스 스테이션
2 로더
3 로터리·인 패스 장치
4 스크러브 세정 유닛
5 건조 처리 유닛
6 도포 처리 유닛(도포 처리 수단)
7 건조 버퍼 유닛(건조 버퍼 수단)
8 반송 로봇
9 반송 로봇
10 리프트 컨베이어
11 프리베이크 유닛(제1 가열 처리 수단)
12 베이크 유닛(제2 가열 처리 수단)
13 냉각 유닛
14 리프트 컨베이어
15 로터리·인 패스 장치
16 케이싱(버퍼부)
16a 선반부
17 지지봉
18 가스 분출부(가스류 형성 수단)
19 가스 흡인부(가스류 형성 수단)
20 컨베이어 장치
21 패스 유닛
22 처리 선반
23 처리 선반
24 반송 롤러
25 히터
26 처리 선반
27 냉각 플레이트
31 건조 버퍼부(건조 버퍼 수단)
100 막 형성 장치
101 막 형성 장치
102 막 형성 장치
G 유리 기판(피처리 기판)

Claims

태양 전지 패널을 구성하는 피처리 기판에 소정의 도포액을 도포하고, 형성된 도포막을 소성함으로써 반사 방지막을 형성하는 막 형성 장치이며,
상기 피처리 기판을 수평 방향으로 반송하는 동시에, 상기 기판의 폭 방향으로 긴 토출구를 갖는 노즐로부터 상기 도포액을 토출하여, 상기 기판 상에 도포막을 형성하는 도포 처리 수단과,
상기 도포막이 형성된 상기 기판을 제1 가열 온도로 가열하는 제1 가열 처리 수단과,
상기 제1 가열 처리 수단에 의해 가열된 상기 기판을, 상기 제1 가열 온도보다도 높은 제2 가열 온도로 가열하는 제2 가열 처리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 막 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 도포 처리 수단에 의해 도포막이 형성된 피처리 기판을 수용하는 동시에, 상기 도포막에 대하여 소정의 가스류를 분사함으로써 도포막 중의 용제의 증발을 촉진시키는 건조 버퍼 수단을 구비하고,
상기 건조 버퍼 수단에 의해 도포막 중의 용제가 증발된 상기 기판은, 상기 제1 가열 처리 수단과 상기 제2 가열 처리 수단에 의해 순서대로 가열 처리되는 것을 특징으로 하는, 막 형성 장치.
제2항에 있어서, 상기 건조 버퍼 수단은, 피처리 기판을 수용 가능한 선반부가 상하로 복수단 설치된 버퍼부와, 상기 버퍼부의 일측면측으로부터 대향하는 타측면측을 향해서 소정의 가스류를 형성하는 가스류 형성 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 막 형성 장치.
제1항 내지 제3항에 있어서, 상기 제1 가열 처리 수단과 상기 제2 가열 처리 수단은, 각각 피처리 기판을 평류 반송 가능한 처리 선반이 상하로 복수단 설치되고,
상기 각 처리 선반에 반입된 상기 기판은, 상기 제1 가열 처리 수단으로부터 상기 제2 가열 처리 수단까지 수평 방향으로 반송되면서 순서대로 가열 처리가 실시되는 것을 특징으로 하는, 막 형성 장치.
태양 전지 패널을 구성하는 피처리 기판에 소정의 도포액을 도포하고, 형성된 도포막을 소성함으로써 반사 방지막을 형성하는 막 형성 방법이며,
상기 피처리 기판을 수평 방향으로 반송하는 동시에, 상기 기판의 폭 방향으로 긴 토출구를 갖는 노즐로부터 상기 도포액을 토출하여, 상기 기판 상에 도포막을 형성하는 스텝과,
상기 도포막이 형성된 상기 기판을 제1 가열 온도로 가열하는 스텝과,
상기 제1 가열 온도로 가열 처리된 상기 기판을, 상기 제1 가열 온도보다도 높은 제2 가열 온도로 가열하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
제5항에 있어서, 상기 피처리 기판 상에 도포막을 형성하는 스텝과, 상기 기판을 제1 가열 온도로 가열하는 스텝 사이에서,
상기 도포막이 형성된 피처리 기판을 수용하는 동시에, 상기 도포막에 대하여 소정의 가스류를 분사함으로써 도포막 중의 용제의 증발을 촉진시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는, 막 형성 방법.