(57)【要約】  本発明の実施形態は、より高いシステムスループット、改善されたシステム動作可能時間及び改善されたデバイス歩留まり性能を有する多重スクリーン印刷チャンバ処理システムを使用して、処理済みの基板での再現性があり且つ正確なスクリーン印刷処理を維持しながら基板を処理するための装置及び方法を提供する。一実施形態において、多重スクリーン印刷チャンバ処理システムは、結晶シリコン太陽電池製造ラインの一部においてスクリーン印刷処理を実行するように構成されており、この製造ラインにおいて、基板は所望の材料でパターン化され、次に続く１つ以上の処理チャンバにおいて処理される。
2011523910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面上にパターン材料を堆積するための装置であって、
回転軸を有する回転アクチュエータと、
回転アクチュエータにそれぞれ連結された第１基板支持体及び第２基板支持体と、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に基板を第１基板支持体に搬送するように位置決めされた第１コンベヤと、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に基板を第１基板支持体から受け取るように位置決めされた第２コンベヤと、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に基板を第２基板支持体に搬送するように位置決めされた第３コンベヤと、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に基板を第２基板支持体から受け取るように位置決めされた第４コンベヤとを備える装置。
【請求項２】
回転アクチュエータにそれぞれ連結された第３基板支持体及び第４基板支持体と、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に第３基板支持体を受け取るように位置決めされた第１スクリーン印刷チャンバと、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に第４基板支持体を受け取るように位置決めされた第２スクリーン印刷チャンバと、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に第１基板支持体上に配置された基板を監視するように位置決めされた第１カメラと、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に第２基板支持体上に配置された基板を監視するように位置決めされた第２カメラとを更に備える、請求項１記載の装置。
【請求項３】
第１コンベヤ、第２コンベヤ、第３コンベヤ及び第４コンベヤをそれぞれ整列させることによって１枚以上の基板を、回転アクチュエータを回転軸を中心に回転させた場合に基板支持体が描く円弧に実質的に正接する方向に概して平行である経路に沿って搬送する、請求項１記載の装置。
【請求項４】
第１コンベヤの少なくとも一部を、第１回転軸に実質的に平行である第１方向に沿って第１位置から第２位置へと移動するように構成されたアクチュエータと、
第２コンベヤの少なくとも一部を、第１回転軸に実質的に平行である第２方向に沿って第１位置から第２位置へと移動するように構成されたアクチュエータとを更に備える、請求項３記載の装置。
【請求項５】
第１コンベヤ、第２コンベヤ、第３コンベヤ及び第４コンベヤがそれぞれ少なくとも１本のベルト及びこの少なくとも１本のベルトに連結されたアクチュエータを備え、アクチュエータは、コントローラから送られた命令を使用してベルトを位置決めするように構成され、第１コンベヤ、第２コンベヤ、第３コンベヤ及び第４コンベヤはそれぞれ、ベルトを支持し且つ下方部に対して延長及び後退するように構成された上方部を備える、請求項３記載の装置。
【請求項６】
基板表面上にパターン材料を堆積するための装置であって、
回転軸を有する回転アクチュエータと、
回転アクチュエータにそれぞれ連結された第１基板支持体及び第２基板支持体と、
ベルト部材を支持するための上方部を備えた第１コンベヤを備え、第１コンベヤの上方部は、後退位置と延長位置との間を移動するように構成されており、また第１コンベヤの上方部は、回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合、また第１コンベヤの上方部が延長位置に位置決めされた場合に、基板を第１基板支持体に搬送するように位置決めされ、
装置が更に、
ベルト部材を支持するための上方部を備えた第２コンベヤを備え、第２コンベヤの上方部は、後退位置と延長位置との間を移動するように構成されており、また第２コンベヤの上方部は、回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされ、また第２コンベヤの上方部が延長位置に位置決めされた場合に、基板を第２基板支持体に搬送するように位置決めされる装置。
【請求項７】
ベルト部材を支持するための上方部を備えた第３コンベヤを更に備え、第３コンベヤの上方部は、延長位置と後退位置との間を移動するように構成されており、また第３コンベヤの上方部は、回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合、また第３コンベヤの上方部が延長位置に位置決めされた場合に、基板を第１基板支持体から受け取るように位置決めされ、
ベルト部材を支持するための上方部を備えた第４コンベヤを更に備え、
第４コンベヤの上方部は、延長位置と後退位置との間を移動するように構成されており、また第４コンベヤの上方部は、回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされ、また第４コンベヤの上方部が延長位置に位置決めされた場合に、基板を第２基板支持体から受け取るように位置決めされる、請求項６記載の装置。
【請求項８】
回転アクチュエータにそれぞれ連結された第３基板支持体及び第４基板支持体と、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に第３基板支持体を受け取るように位置決めされた第１スクリーン印刷チャンバと、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に第４基板支持体を受け取るように位置決めされた第２スクリーン印刷チャンバと、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に第１基板支持体上に配置された基板を監視するように位置決めされた第１カメラと、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に第２基板支持体上に配置された基板を監視するように位置決めされた第２カメラとを更に備える、請求項６記載の装置。
【請求項９】
第１コンベヤ及び第２コンベヤをそれぞれ整列させることによって１枚以上の基板を、回転アクチュエータを回転軸を中心に回転させた場合に基板支持体が描く円弧に実質的に正接する方向に平行である経路に沿って搬送し、第１コンベヤ及び第２コンベヤのそれぞれが、ベルト部材を誘導するように構成された下方部を更に備え、また上方部及び下方部のそれぞれが、互いに対して横方向に移動するように構成される、請求項６記載の装置。
【請求項１０】
基板表面上にパターン材料を堆積するための装置であって、
回転軸を有する回転アクチュエータと、
回転アクチュエータにそれぞれ連結された第１基板支持体及び第２基板支持体を備え、第１基板支持体及び第２基板支持体は、回転アクチュエータの両側に位置決めされ、
装置が更に、
第１基板支持体と第２基板支持体との間で基板を搬送するように位置決めされた第１コンベヤと、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に基板を第１基板支持体に搬送するように位置決めされた第２コンベヤと、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に基板を第２基板支持体から受け取るように位置決めされた第３コンベヤとを備える装置。
【請求項１１】
回転アクチュエータにそれぞれ連結され且つその両側に位置決めされた第３基板支持体及び第４基板支持体と、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に第３基板支持体を受け取るように位置決めされた第１スクリーン印刷チャンバと、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に第４基板支持体を受け取るように位置決めされた第２スクリーン印刷チャンバと、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に第１基板支持体上に配置された基板を監視するように位置決めされた第１カメラと、
回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に第２基板支持体上に配置された基板を監視するように位置決めされた第２カメラとを更に備える、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
第１基板支持体、第２基板支持体、第３基板支持体及び第４基板支持体を有する回転アクチュエータを第１角度位置に方向づけし、
第１コンベヤ上で第１基板を、第２コンベヤ上で第２基板を受け取り、
回転アクチュエータが第１角度位置に方向づけされている間に第１基板を第１基板支持体に搬送し、
回転アクチュエータが第１角度位置に方向づけされている間に第２基板を第２基板支持体に搬送し、ここで第１基板の第１基板支持体への搬送及び第２基板の第２基板支持体への搬送は一般に同時に行われ、
第３基板支持体が基板を第１コンベヤから受け取るように位置決めされ、また第４基板支持体が基板を第２コンベヤから受け取るように位置決めされるように回転アクチュエータを第１角度位置から第２角度位置へと回転させ、
回転アクチュエータが第２角度位置に方向づけされた場合に、第１スクリーン印刷チャンバ内の第１基板支持体上に配置された第１基板上に材料を堆積し、
回転アクチュエータが第２角度位置に方向づけされた場合に、第２スクリーン印刷チャンバ内の第２基板支持体上に配置された第２基板上に材料を堆積することを含む、基板を処理するための方法。
【請求項１３】
第１コンベヤ上で第３基板を、第２コンベヤ上で第４基板を受け取り、
回転アクチュエータが第２角度位置に方向づけされている間に第３基板を第３基板支持体に搬送し、
回転アクチュエータが第２角度位置に方向づけされている間に第４基板を第２／４支持体に搬送し、ここで第３基板の第３基板支持体への搬送及び第４基板の第４基板支持体への搬送は一般に同時に行われ、
第３基板支持体上に配置された第３基板を検査し、
第４基板支持体上に配置された第４基板を検査し、
第１基板支持体が基板を第１コンベヤから受け取るように位置決めされ、また第２基板支持体が基板を第２コンベヤから受け取るように位置決めされるように回転アクチュエータを第２角度位置から第１角度位置へと回転させ、
材料が第１基板上に堆積された後に、第１基板支持体上に配置された第１基板を検査し、
材料が第２基板上に堆積された後に、第２基板支持体上に配置された第２基板を検査し、
回転アクチュエータが第１角度位置に方向づけられている間に、第１基板を第１基板支持体から第３コンベヤに搬送し、
回転アクチュエータが第１角度位置に方向づけられている間に、第２基板を第２基板支持体から第４コンベヤに搬送し、ここで第１基板の第１基板支持体への搬送及び第２基板の第２基板支持体への搬送は一般に同時に行われることを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
回転アクチュエータを第１角度位置から第２角度位置に回転させるに先立って、第１コンベヤ及び第２コンベヤのそれぞれの上方部を横方向に後退させ、
第１コンベヤで第３基板を受け取り、第２コンベヤで第４基板を受け取るに先立って、第１コンベヤ及び第２コンベヤのそれぞれの上方部を横方向に延長し、
回転アクチュエータを第２角度位置から第１角度位置に回転させるに先立って、第１コンベヤ及び第２コンベヤのそれぞれの上方部を横方向に後退させることを更に含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
第１基板支持体、第２基板支持体、第３基板支持体及び第４基板支持体を有する回転アクチュエータを第１角度位置に方向づけし、
第１コンベヤで第１基板及び第２基板を受け取り、
回転アクチュエータが第１角度位置に方向づけされている間に第１基板及び第２基板を第１基板支持体に搬送し、
回転アクチュエータが第１角度位置に方向づけされている間に第１基板を第２基板支持体に搬送し、ここで第１基板の第１基板支持体への搬送及び第１基板の第２基板支持体への搬送は、第２基板の第１基板支持体への搬送前に実行され、
第３基板支持体が基板を第１コンベヤから受け取るように位置決めされるように回転アクチュエータを第１角度位置から第２角度位置へと回転させ、
回転アクチュエータが第２角度位置に方向づけされた場合に、第１スクリーン印刷チャンバ内の第１基板支持体上に配置された第１基板上に材料を堆積し、
回転アクチュエータが第２角度位置に方向づけされた場合に、第２スクリーン印刷チャンバ内の第２基板支持体上に配置された第２基板上に材料を堆積することを含む、基板を処理するための方法。
【発明の詳細な説明】
【開示の背景】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、スクリーン印刷法を利用して基板の表面にパターン層を堆積する際に使用するシステムに関する。
【０００２】
（背景技術の説明）
太陽電池は、太陽光を直接、電力に変換する光起電（ＰＶ）装置である。太陽電池は、典型的には、１つ以上のｐ−ｎ接合を有する。各接合は半導体材料内に２つの異なる領域を有し、一方はｐタイプ領域、もう一方はｎタイプ領域と称される。太陽電池のｐ−ｎ接合を太陽光（光子からのエネルギーから成る）に暴露すると、太陽光がＰＶ作用により直接、電気に変換される。太陽電池は特定量の電力を発生し、また所望の量のシステム電力を供給するサイズに設計されたモジュール状に敷設される。太陽電池モジュールは、特殊なフレーム及びコネクタを使用してパネル状に接合される。太陽電池は一般にシリコン基板上に形成され、このシリコン基板は単結晶シリコン又は多結晶シリコン基板である。典型的な太陽電池は、ｐタイプ領域の上にｎタイプシリコンの薄層が形成された、典型的には厚さ約０．３ｍｍ未満のシリコンウェハ、基板又はシートを含む。
【０００３】
この１０年の間、ＰＶ市場は３０％を越える年間成長率の成長を遂げている。太陽電池による発電量が近い将来に世界レベルに１０ＧＷｐを越える可能性があると示唆する記事もある。全体の９５％を越える太陽電池モジュールがシリコンウェハ系であると推定されている。市場における高い成長率に、太陽電池による発電コストを大幅に削減する必要性が加わり、高品質の太陽電池を安価に形成する多数の試みが懸命になされてきた。従って、商業的に実現可能な太陽電池の製造においては、デバイス歩留まりの改善及び基板スループットの上昇によって、太陽電池の形成に必要な製造コストを削減することが１つの大きなポイントとなる。
【０００４】
スクリーン印刷は、模様を物体（布等）上に印刷するのに長く使用されてきており、またエレクトロニクス産業では、電子部品の模様（電気接点、相互接続部等）を基板の表面上に印刷するのに使用されている。最先端の太陽電池製造方法でも、スクリーン印刷法が使用されている。
【０００５】
従って、既知の装置より高いスループット及びより低い所有コストの太陽電池、電子回路又はその他の有用なデバイスを製造するためのスクリーン印刷装置が必要とされている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の実施形態は基板表面上にパターン材料を堆積するための装置を提供し、本装置は、回転軸を有する回転アクチュエータと、この回転アクチュエータにそれぞれ連結された第１基板支持体及び第２基板支持体と、回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に基板を第１基板支持体に搬送するように位置決めされた第１コンベヤと、回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に基板を第１基板支持体から受け取るように位置決めされた第２コンベヤと、回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に基板を第２基板支持体に搬送するように位置決めされた第３コンベヤと、回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に基板を第２基板支持体から受け取るように位置決めされた第４コンベヤとを備える。
【０００７】
本発明の実施形態は基板表面上にパターン材料を堆積するための装置を更に提供し、本装置は、回転軸を有する回転アクチュエータと、この回転アクチュエータにそれぞれ連結された第１基板支持体及び第２基板支持体と、ベルト部材を支持するための上方部を備えた第１コンベヤを備え、この第１コンベヤの上方部は、後退位置と延長位置との間を移動するように構成されており、また第１コンベヤの上方部は、回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合、また第１コンベヤの上方部が延長位置に位置決めされた場合に、基板を第１基板支持体に搬送するように位置決めされ、装置は更に、ベルト部材を支持するための上方部を備えた第２コンベヤを備え、この第２コンベヤの上方部は、後退位置と延長位置との間を移動するように構成されており、また第２コンベヤの上方部は、回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされ、また第２コンベヤの上方部が延長位置に位置決めされた場合に、基板を第２基板支持体に搬送するように位置決めされる。
【０００８】
本発明の実施形態は基板表面上にパターン材料を堆積するための装置を更に提供し、本装置は、回転軸を有する回転アクチュエータと、この回転アクチュエータにそれぞれ連結された第１基板支持体及び第２基板支持体を備え、第１基板支持体及び第２基板支持体は、回転アクチュエータの両側に位置決めされ、装置は更に、第１基板支持体と第２基板支持体との間で基板を搬送するように位置決めされた第１コンベヤと、回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に基板を第１基板支持体に搬送するように位置決めされた第２コンベヤと、回転アクチュエータが第１方向に角度をなして位置決めされた場合に基板を第２基板支持体から受け取るように位置決めされた第３コンベヤとを備える。
【０００９】
本発明の実施形態は基板を処理するための方法を更に提供し、本方法は、第１基板支持体、第２基板支持体、第３基板支持体及び第４基板支持体を有する回転アクチュエータを第１角度位置に方向づけし、第１コンベヤで第１基板を、第２コンベヤで第２基板を受け取り、回転アクチュエータが第１角度位置に方向づけされている間に第１基板を第１基板支持体に搬送し、回転アクチュエータが第１角度位置に方向づけされている間に第２基板を第２基板支持体に搬送し、ここで第１基板の第１基板支持体への搬送及び第２基板の第２基板支持体への搬送は一般に同時に実行され、第３基板支持体が基板を第１コンベヤから受け取るように位置決めされ、また第４基板支持体が基板を第２コンベヤから受け取るように位置決めされるように回転アクチュエータを第１角度位置から第２角度位置へと回転させ、回転アクチュエータが第２角度位置に方向づけされた場合に、第１スクリーン印刷チャンバ内の第１基板支持体上に配置された第１基板上に材料を堆積し、回転アクチュエータが第２角度位置に方向づけされた場合に、第２スクリーン印刷チャンバ内の第２基板支持体上に配置された第２基板上に材料を堆積することを含む。
【００１０】
本発明の実施形態は基板を処理するための方法を更に提供し、本方法は、第１基板支持体、第２基板支持体、第３基板支持体及び第４基板支持体を有する回転アクチュエータを第１角度位置に方向づけし、第１基板及び第２基板を第１コンベヤで受け取り、回転アクチュエータが第１角度位置に方向づけされている間に第１基板及び第２基板を第１基板支持体に搬送し、回転アクチュエータが第１角度位置に方向づけされている間に第１基板を第２基板支持体に搬送し、ここで第１基板の第１基板支持体への搬送及び第１基板の第２基板支持体への搬送は第２基板の第１基板支持体への搬送の前に実行され、第３基板支持体が基板を第１コンベヤから受け取るように位置決めされるように回転アクチュエータを第１角度位置から第２角度位置に回転させ、回転アクチュエータが第２角度位置に方向づけされた場合に、第１スクリーン印刷チャンバ内の第１基板支持体上に配置された第１基板上に材料を堆積し、回転アクチュエータが第２角度位置に方向づけされた場合に、第２スクリーン印刷チャンバ内の第２基板支持体上に配置された第２基板上に材料を堆積することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明の上記の構成が達成され且つ詳細に理解できるように、上記で簡単に要約した本発明のより具体的な説明をその実施形態を参照して行う。実施形態は添付図面に図示されている。
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態によるスクリーン印刷システムの等角図である。
【図２】本発明の一実施形態による図１に図示のスクリーン印刷システムの平面図である。
【図３】本発明の一実施形態による回転アクチュエータアセンブリの等角図である。
【図４】本発明の一実施形態によるスクリーン印刷システムの印刷ネスト部の等角図である。
【図５】本発明の一実施形態による基板処理シーケンスのフローチャートである。
【図６Ａ】〜
【図６Ｈ】本発明の一実施形態による基板処理シーケンスの異なる段階におけるスクリーン印刷システムの構成要素の概略等角図である。
【図６ＡＡ】〜
【図６ＨＨ】本発明の別の実施形態による基板処理シーケンスの異なる段階におけるスクリーン印刷システムの構成要素の概略等角図である。
【図７】本発明の一実施形態によるスクリーン印刷システムを通っての基板の移動を概略的に示す図である。
【図８Ａ】〜
【図８Ｂ】本発明の一実施形態による基板処理シーケンスの異なる段階におけるスクリーン印刷システムの構成要素の概略等角図である。
【図９Ａ】〜
【図９Ｂ】本発明の一実施形態による進入又は退出コンベヤの簡略化された概略図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるスクリーン印刷システムの代替構成の平面図である。
【図１１】本発明の一実施形態によるスクリーン印刷システムの別の代替構成の平面図である。
【図１２】本発明の一実施形態による基板処理シーケンスのフローチャートである。
【００１３】
円滑な理解のために、可能な限り、図面で共通する同一要素は同一参照番号を使用して表した。一実施形態における要素及び構成を、特記することなくその他の実施形態で便宜上利用する場合もある。
【００１４】
しかしながら、添付図面は本発明の例示的な実施形態しか図示しておらず、本発明はその他の同等に効果的な実施形態も含み得ることから、本発明の範囲を制限すると解釈されないことに留意すべきである。
【詳細な説明】
【００１５】
本発明の実施形態は、より高いシステムスループット、改善されたシステム動作可能時間及び改善されたデバイス歩留まり性能を有する多重スクリーン印刷チャンバ処理システムにおいて、処理済みの基板での再現性があり且つ正確なスクリーン印刷処理を維持しながら基板を処理するための装置及び方法を提供する。この構成において、多重スクリーン印刷チャンバ処理システムのフットプリントは実質的に同じままである。一実施形態において、多重スクリーン印刷チャンバ処理システム（以下、システムと称する）は、結晶シリコン太陽電池製造ラインの一部においてスクリーン印刷処理を実行するように構成されており、この製造ラインにおいて、基板は所望の材料でパターン化され、次に続く１つ以上の処理チャンバにおいて処理される。この続く処理チャンバを、１つ以上の焼付け工程及び１つ以上の洗浄工程を実行するように構成してもよい。一実施形態において、システムは、Ｂａｃｃｉｎｉ  Ｓ．ｐ．Ａ．（カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社が所有）から入手可能なＳｏｆｔｌｉｎｅ（商標名）内に位置決めされたモジュールである。
【００１６】
（スクリーン印刷システム）
図１〜２は、本発明の様々な実施形態と共に使用し得る多重スクリーン印刷チャンバ処理システムの一実施形態、即ちシステム１００を示す。一実施形態において、システム１００は一般に２つの進入コンベヤ１１１と、回転アクチュエータアセンブリ１３０と、２つのスクリーン印刷ヘッド１０２と２つの退出コンベヤ１１２とを含む。この２つの進入コンベヤ１１１のそれぞれは並行処理構成となっていることから、それぞれが基板を搬入装置（ｉｎｐｕｔ  ｄｅｖｉｃｅ）（搬入コンベヤ（ｉｎｐｕｔ  ｃｏｎｖａｙｏｒ）１１３等）から受け取り、その基板を、回転アクチュエータアセンブリ１３０に連結された印刷ネスト１３１に搬送することができる。また、退出コンベヤ１１２のそれぞれは、回転アクチュエータアセンブリ１３０に連結された印刷ネスト１３１から処理済みの基板を受け取り、各処理済み基板を基板除去装置（搬出コンベヤ（ｅｘｉｔ  ｃｏｎｖｅｙｏｒ）１１４等）に搬送するように構成される。搬入コンベヤ１１３及び搬出コンベヤ１１４は一般に、システム１００に接続されるより大きな製造ライン（例えば、Ｓｏｆｔｌｉｎｅ（商標名）ツール）の一部である自動基板取り扱い装置である。
【００１７】
図２はシステム１００の一実施形態の平面図であり、この平面図は回転アクチュエータアセンブリ１３０の位置を概略的に示しており、印刷ネスト１３１のうちの２つ（例えば、参照番号１、３）は、そのそれぞれから退出コンベヤ１１２へと基板１５０を搬送し、また基板１５０を各進入コンベヤ１１１から受け取れるように方向づけされる。このため、基板の動きは一般に、図１、２に図示の経路Ａをたどる。この構成において、もう一方の２つの印刷ネスト１３１（例えば、参照番号２、４）は、スクリーン印刷処理を、２つのスクリーン印刷チャンバ（即ち、図１のスクリーン印刷ヘッド１０２）内に位置決めされた基板１５０上に実行可能なように方向づけされる。また、この構成において、印刷ネスト１３１は、ネスト上での基板の移動方向が回転アクチュエータアセンブリ１３０に正接するように方向づけされ、これは半径方向に基板が移動するその他の市販のシステムとは異なる。コンベヤが回転アクチュエータアセンブリ１３０に正接していることによって、基板を、例えば参照番号１、３（図２）の２箇所から送り出し、また受け取ることができ、システムのフットプリントの増大を伴わない。
【００１８】
図１〜２に図示の並行処理構成の１つの利点は、コンベヤ又は印刷ヘッド１０２の一方が動作不能になったり一方を点検・修繕のために取り外しても、システムが、もう一方のコンベヤ及び印刷ヘッド１０２を使用して基板の処理を依然として継続可能なことである。概して、本明細書に記載の様々な実施形態は従来の構成より有利であるが、これは、基板に行うスクリーン処理を抜本的に変更しなくても、基板を並行処理可能な２つの印刷ヘッドの使用によってスループットが２倍になるからである。１度に１枚の基板しかスクリーン印刷しない場合、印刷精度を極めて高く維持可能であると考えられているが、これは印刷ヘッド１０２を、同時に２枚以上の基板に整列させるのではなく１枚の基板に正確に整列させるだけでよいからである。従って、この構成を使用すると、スクリーン印刷処理の精度に悪影響を及ぼすことなく、システムのスループット及びシステム動作可能時間が向上する。
【００１９】
システム１００で利用される２つのスクリーン印刷ヘッド１０２は、Ｂａｃｃｉｎｉ  Ｓ．ｐ．Ａから入手可能な、スクリーン印刷処理中、印刷ネスト１３１上に位置決めされた基板の表面に材料を所望のパターンに堆積するように構成された慣用のスクリーン印刷ヘッドであってもよい。一実施形態において、スクリーン印刷ヘッド１０２は、金属含有又は誘電体含有材料を太陽電池基板上に堆積するように構成される。一例において、太陽電池基板は、幅約１２５ｍｍ〜１５６ｍｍ、長さ約７０ｍｍ〜１５６ｍｍを有する。
【００２０】
一実施形態においては、図１〜３に図示されるように、回転アクチュエータアセンブリ１３０は４つの印刷ネスト１３１を含み、これらは、各スクリーン印刷ヘッド１０２内で実行されるスクリーン印刷処理中に基板１５０を支持するようにそれぞれ構成される。図３は回転アクチュエータアセンブリ１３０の一実施形態の等角図であり、基板１５０が４つの印刷ネスト１３１のそれぞれの上に配置されている構成を示している。回転アクチュエータアセンブリ１３０は、回転アクチュエータ（図示せず）及びシステムコントローラ１０１の使用により軸Ｂを中心として回転し且つ角度をなして位置決めすることができ、印刷ネスト１３１をシステム内に望ましく位置決めすることができる。回転アクチュエータアセンブリ１３０は、印刷ネスト１３１の制御を促進する１つ以上のサポート構成要素又はシステム１００において基板処理シーケンスを実行するために使用されるその他の自動制御装置も有していてよい。
【００２１】
図４に図示されるように、各印刷ネスト１３１は一般に、送り出しスプール１３５及び巻き取りスプール１３６を有するコンベヤ１３９を備え、送り出しスプール及び巻き取りスプールは、生地１３７を送り出し、プラテン１３８上で生地を保持するように構成される。一実施形態において、生地１３７は多孔性材料であり、生地１３７の一方の面上に配置された基板１５０を、プラテン１３８に形成された真空ポートを利用して生地１３７の反対側に加えた真空によって、プラテン１３８に保持することができる。プラテン１３８は一般に基板支持表面を有し、スクリーン印刷ヘッド１０２において実行されるスクリーン印刷処理中、この基板支持表面上で、基板１５０及び生地１３７は支持され、また保持される。一実施形態において、生地１３７は薄い紙材である。一構成においては、ネスト駆動機構（図示せず）が送り出しスプール１３５及び巻き取りスプール１３６に連結されている又はこれらと係合するように構成されており、生地１３７上に位置決めされた基板１５０の移動を、印刷ネスト１３１内で正確に制御することができる。
【００２２】
進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２は一般に、基板１５０を支持し且つシステムコントローラ１０１と通信しているアクチュエータ（図示せず）の使用により基板をシステム１００内の所望の位置に搬送可能である少なくとも１本のベルト１１６を含む。図１〜２では概して２本のベルト１１６を使用するスタイルの基板搬送システムを図示しているが、本発明の基本概念を変更することなく、その他のタイプの搬送機構を使用して同じ基板搬送・位置決め機能を実行することもできる。
【００２３】
一実施形態においては、図１〜２に示されるように、回転アクチュエータアセンブリ１３０が回転すると、印刷ネスト１３１は、進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２の一部と交差する空間をすり抜ける。このような実施形態においては、回転アクチュエータアセンブリ１３０が自由に回転できるように、印刷ネスト１３１と進入、退出コンベヤ１１１、１１２との間での垂直軸（図１のＢ軸）に沿った相対運動が必要とされる。一実施形態において、進入及び退出コンベヤ１１１、１１２は印刷ネスト１３１の上方に位置決めすることができ、回転アクチュエータアセンブリ１３０の回転時、印刷ネスト１３１は進入及び退出コンベヤ１１１、１１２の下を通過する。別の実施形態においては、回転アクチュエータアセンブリ１３０全体及び全印刷ネスト１３１を、進入及び退出コンベヤ１１１、１１２との干渉を避けるために、垂直方向、即ち軸Ｂに対して平行に移動することができる。別の実施形態においては、個々の印刷ネストを、同じく進入及び退出コンベヤ１１１、１１２との干渉を避けるために垂直に移動させる。進入及び退出コンベヤ１１１、１１２、印刷ネスト１３１又は回転アクチュエータアセンブリ１３０の移動は、システムコントローラ１０１と通信している１つ以上の慣用のアクチュエータ装置の使用によって制御することができる。一実施形態において、印刷ネスト１３１は、リニアモータ（図示せず）及び印刷ネスト１３１を回転アクチュエータアセンブリ１３０に対する垂直方向に高い精度で位置決めするように構成されたその他のサポート構成要素に連結される。この構成において、リニアモータ及びその他のサポート構成要素は、印刷ネスト１３１を垂直方向に再現可能且つ正確に位置決めしてスクリーン印刷処理の結果を基板毎に目に見えて変化させないために使用される。
【００２４】
図６ＡＡ〜６ＨＨに図示の別の実施形態において、進入及び退出コンベヤ１１１、１１２は、経路Ａ（図１）の面における進入及び退出コンベヤ１１１、１１２の上方部の平行移動的な延長及び後退を通じて回転アクチュエータアセンブリ１３０が自由に回転できるように構成される。この実施形態において、進入及び退出コンベヤ１１１、１１２の上方及び下方部は、図６ＡＡ〜６ＨＨに関連して以下で説明するように、経路Ａに対して平行な、対向する並行移動的な延長及び後退が得られるように構成される。進入及び退出コンベヤ１１１、１１２の延長及び後退は、システムコントローラ１０１と通信しているアクチュエータ装置を通して制御することができる。アクチュエータ装置の例を図９Ａ〜９Ｂに図示し、以下にて説明する。
【００２５】
一実施形態において、システム１００は検査アセンブリ２００も含み、この検査アセンブリは、スクリーン印刷処理の実行前及び実行後に基板１５０を検査するように構成される。この検査アセンブリ２００は１つ以上のカメラ１２０を含む場合があり、これらのカメラは、図１、２に図示されるように、位置１、３に位置決めされた進入してくる又は処理済みの基板を検査するように位置決めされる。検査アセンブリ２００は一般に少なくとも１つのカメラ１２０（例えば、ＣＣＤカメラ）及び検査を行い、その検査結果をシステムコントローラ１０１に送信可能なその他の電子部品を含むため、損傷した又は誤処理された基板を製造ラインから除去することができる。一実施形態において、各印刷ネスト１３１は、プラテン１３８上に位置決めされた基板１５０に光を照射するためのランプ又は同様のその他の光学的放射装置を備えており、検査アセンブリ２００による検査がより容易となる。
【００２６】
システムコントローラ１０１は一般にシステム１００全体の制御及び自動制御を促進するように設計されており、典型的には中央処理装置（ＣＰＵ）（図示せず）、メモリ（図示せず）及びサポート回路（又はＩ／Ｏ）（図示せず）を含むことができる。ＣＰＵは、様々なチャンバ処理及びハードウェア（例えば、コンベヤ、検出装置、モニタ、流体送出ハードウェア等）を制御するために工業環境で使用され且つシステム及びチャンバ処理を監視する（例えば、基板位置、処理時間、検出装置信号等）いずれの形態のコンピュータプロセッサの１つであってもよい。メモリはＣＰＵに接続され、またランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク、その他いずれの形式のローカル又はリモートデジタルストレージ等の容易に入手可能なメモリの１種以上であってもよい。ＣＰＵへの命令用にソフトウェア命令及びデータをコード化してメモリに保存することができる。サポート回路もまた、慣用のやり方でプロセッサをサポートするためにＣＰＵに接続される。サポート回路には、キャッシュ、電源、クロック回路、入力／出力回路、サブシステム等を含めることができる。システムコントローラ１０１可読性のプログラム（又はコンピュータ命令）が、どのタスクを基板に実行可能かを決定する。好ましくは、このプログラムはシステムコントローラ１０１可読性のソフトウェアであり、少なくとも基板位置情報、コントロール対象である様々な構成要素の移動順序、基板検査システム情報及びこれらの組み合わせを生成し記憶するためのコードを含む。
【００２７】
（搬送シーケンス）
図６Ａ〜６Ｈ及び６ＡＡ〜６ＨＨは、スクリーン印刷ヘッド１０２を使用して基板１５０の表面にパターン構造を形成するために使用される基板処理シーケンス５００（図５）における異なる段階中のシステム１００の代替実施形態の等角図である。図５、７に示される処理シーケンスは図６Ａ〜６Ｈ及び６ＡＡ〜６ＨＨに図示の段階に対応し、以下で説明される。図７は、図５の処理シーケンス５００に従ってシステム１００内を搬送される際に基板１５０がたどる搬送工程の例を示す。工程５０２〜５１２は、システム１００にローディングされ、また処理される第１対の基板１５０についての初期処理シーケンス工程を示す。工程５１４〜５２６は、システム１００へのローディング及びシステム１００の稼動後に一般に行われる工程を示す。図６Ａ〜６ＡＡは、少なくとも一対の基板１５０が各搬入コンベヤ１１３上に位置決めされ、また進入コンベヤ１１１上へのローディング準備が整っている初期開始時点でのシステム１００の構成の代替実施形態を図示している。
【００２８】
図６Ａに図示の実施形態において、進入コンベヤ１１１は、その上面が、基板１５０を搬送するために、対応する搬入コンベヤ１１３の上面と実質的に同一面上となるような上方位置にある状態で描かれている。図６ＡＡに図示の実施形態において、進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２の上方部２１０は後退位置にある状態で描かれている。この構成において、進入コンベヤ１１１は、搬入コンベヤ１１３から基板１５０を受け取るように構成され、また整列させられ、退出コンベヤ１１２は、基板を搬出コンベヤ１１４に搬送するように構成され、また整列させられる。
【００２９】
図５、７に示される工程５０２において、各進入コンベヤ１１１は、搬送経路Ａ１（図７）に沿って、それぞれの搬入コンベヤ１１３から第１対の基板１５０を受け取る。この構成においては、システムコントローラ１０１を使用して、各搬入コンベヤ１１３及び進入コンベヤ１１１に見られるベルト１１６及び駆動アクチュエータ（図示せず）の動きを連係させており、基板をこれらの自動制御構成要素間で信頼性高く搬送することができる。
【００３０】
図５、６Ｂ及び６ＢＢに示される工程５０４において、第１対の基板１５０を次の処理シーケンス工程における位置１、３（図７）にある印刷ネスト１３１に送り出せるように各進入コンベヤ１１１を位置決めする。図６Ｂに図示の一実施形態においては、進入コンベヤ１１１を下降させて各印刷ネスト１３１と整列させる。進入コンベヤ１１１における基板支持面を下降させるためには、システムコントローラ１０１を使用して、進入コンベヤ１１１アセンブリ内に収められたアクチュエータ（図示せず）を制御する。図６ＢＢに図示の代替実施形態においては、進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２の上方部２１０を、各印刷ネスト１３１と実質的に整列した水平方向に延長する。進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２の上方部２１０を平行移動的に延長するための機構の一実施形態については、図９Ａ〜９Ｂに関連して以下で説明する。
【００３１】
図６Ｃ、６ＣＣ及び７に図示の工程５０６において、第１対の基板１５０は、進入コンベヤ１１１の各ベルト１１６から印刷ネスト１３１の生地１３７へと、搬送経路Ａ２（図７）に沿って搬送される。この構成においては、システムコントローラ１０１を使用してベルト１１６及びネスト駆動機構（図示せず）の動きを連係させ、ネスト駆動機構を使用して、基板が印刷ネスト１３１内に信頼性高く位置決めされるように生地１３７を位置決めする。
【００３２】
工程５０８において、第１対の基板１５０を検査アセンブリ２００内の構成要素によって検査し、印刷ネスト１３１上に破損した、欠けた又は亀裂が入った基板がないようにすることができる。この検査アセンブリは、各印刷ネスト１３１上での基板の正確な位置を測定する際にも使用することができる。システムコントローラ１０１は、各基板１５０の各印刷ネスト１３１上での位置データを使用してスクリーン印刷ヘッド１０２のスクリーン印刷ヘッド構成要素の位置決め及び方向づけを行い、続くスクリーン印刷処理の精度を向上させることができる。このケースにおいては、工程５０８で実行した検査過程中に受け取ったデータに基づいて、各スクリーン印刷ヘッド１０２の位置を自動的に調節し、印刷ネスト１３１上に位置決めされた基板の正確な位置に合わせることができる。
【００３３】
図５、６Ｄ及び６ＤＤに示される工程５１０において、次の処理シーケンス工程中に実行される回転アクチュエータアセンブリ１３０の移動を妨害しないように、進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２のそれぞれを位置決めする。図６Ｄに図示の実施形態において、進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２は、進入コンベヤ１１１アセンブリ及び退出コンベヤ１１２アセンブリ内に収められたアクチュエータ（図示せず）及びシステムコントローラ１０１から送られた命令の使用によって上昇させられる。図６ＤＤに図示の代替実施形態においては、各進入コンベヤ１１１の上方部２１０を水平方向に後退させる。これに対応して、各退出コンベヤ１１２の上方部２１０も同様に水平方向に後退させられる。進入及び退出コンベヤ１１１、１１２がこれらの後退位置にあると、回転アクチュエータアセンブリ１３０を、図６Ｄ、６ＤＤに図示されるように自由に回転させることができる。
【００３４】
図５、６Ｄ、６ＤＤに図示の工程５１２において、回転アクチュエータアセンブリ１３０を回転させると、第１対の基板のそれぞれが、搬送経路Ａ３（図７）に沿ってスクリーン印刷ヘッド１０２内に位置決めされる。一実施形態においては、図６Ｄ、６ＤＤ及び７に図示されるように、回転アクチュエータアセンブリ１３０を９０度回転させると、基板がスクリーン印刷ヘッド１０２内に位置決めされる。
【００３５】
工程５１４において、スクリーン印刷処理を実行して所望の材料を第１対の基板１５０の少なくとも一方の面上に堆積する。典型的には、スクリーン印刷処理は、完了までに約２秒かかる。一実施形態においては、基板スループットを向上させるために、工程５１４の実行中、工程５１５〜５２３を一般に並行して実行する。図５に示す偶数番号の工程が第１対の基板への実行を、奇数番号の工程が第２対の基板及び／又は代替対の基板への実行を意図されていることがわかる。
【００３６】
図５に示す工程５１５及び５１７において、進入コンベヤ１１１は第２対の基板１５０を各搬入コンベヤ１１３から受け取り、進入コンベヤ１１１は、図６Ａ〜６Ｂ又は図６ＡＡ〜６ＢＢに関連して上述した工程５０２、５０４の手順と同様にして、第２対の基板１５０を印刷ネスト１３１に送り出せるように位置決めされる。一連の工程５１５〜５２５のうちの一部の工程を、処理シーケンス５００中に実行されるその他の工程の１つ以上と同時に実行してもよいことに留意すべきである。例えば、工程５１５を工程５１２の実行中に実行することができ、或いは工程５１９を工程５１５、５１７の実行中に実行することができる。
【００３７】
定常状態の基板処理中（全ての印刷ネストに基板がローディング済みである等）、上述した工程５１２中に回転アクチュエータアセンブリ１３０を駆動するに先立って、一対の基板１５０がスクリーン印刷ヘッド１０２内で既に処理されてしまっていることがわかる。従って、工程５１９において、回転アクチュエータ位置１、３（図６Ｅ、６ＥＥ、７）に位置決めされた既に処理済みの基板を今度は検査アセンブリ２００で検査して、破損した、欠けた又は亀裂の入った基板が無く、印刷処理の質がユーザ定義基準に沿うかを確認することができる。
【００３８】
図５、６Ｅ、６ＥＥ及び７に示される工程５２１において、第２対の基板１５０を、今度は進入コンベヤ１１１の各ベルト１１６から印刷ネスト１３１の生地１３７へと、搬送経路Ａ２（図７）に沿って搬送することができ、上述の工程５０６と同様である。
【００３９】
しかしながら、システム１００内での定常状態の処理中、一対の基板１５０は、工程５１２における回転アクチュエータアセンブリ１３０の駆動に先立って既にスクリーン印刷ヘッド１０２内で処理されてしまっているため、第２対の基板１５０を印刷ネスト１３１上にローディングする前に処理済みの基板１５０を印刷ネスト１３１から除去する必要がある。一実施形態においては、既に処理済みの対の基板１５０を印刷ネスト１３１から移動させ（即ち、図７の搬送経路Ａ４）、第２対の基板を印刷ネスト１３１へと一般に同時に搬送する（即ち、図７の搬送経路Ａ２）。処理済みの基板を印刷ネスト１３１から除去したら、退出コンベヤ１１２に送り出された処理済みの基板１５０を次に各搬出コンベヤ１１４へと、搬送経路Ａ５（図７）に沿って送り出すことができる。図６Ｆに図示の一実施形態においては、処理済みの基板１５０を受け取った後、各退出コンベヤ１１２を上昇させて、各搬出コンベヤ１１４と垂直方向で整列させる。図６ＦＦに図示の代替実施形態において、各退出コンベヤ１１２は、既に処理済みの基板１５０を搬出コンベヤ１１４へと送り出す構成に既になっている。システムコントローラ１０１を使用して各退出コンベヤ１１２及び搬出コンベヤ１１４に見られるベルト１１６及び駆動アクチュエータ（図示せず）の動きを連係させており、基板をこれらの自動制御構成要素間で信頼性高く搬送することができる。次に、搬出コンベヤ１１４は、処理済みのこの基板１５０を製造ラインのその他の部品へと搬送経路Ａ６に沿って搬送することができる。
【００４０】
図６Ｇ及び６ＧＧは、退出コンベヤ１１２上に移動させられた後の既に処理済みの対の基板１５０及び印刷ネスト１３１上に搬送された後の第２対の基板１５０の位置を示す。この構成においては、システムコントローラ１０１を使用して進入コンベヤ１１１のベルト１１６の動き、生地１３７の移動及び退出コンベヤ１１２のベルト１１６の動きを連係させており、基板を信頼性高く搬送することができる。
【００４１】
工程５２３において、第２対の基板１５０を、検査アセンブリ２００の構成要素によって任意で検査して、印刷ネスト１３１上に破損した、欠けた又は亀裂が入った基板がないことを確認することができ、また各印刷ネスト１３１上の基板の正確な位置を、上述した工程５０８と同様に測定することができる。
【００４２】
図５、６Ｈ及び６ＨＨに示される工程５２５において、進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２のそれぞれは、次の処理シーケンス工程における回転アクチュエータアセンブリ１３０の移動を妨害しないように位置決めされる。図６Ｈに図示の実施形態において、進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２は、進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２に収められたアクチュエータ（図示せず）並びにシステムコントローラ１０１から送られた命令の使用によって上昇させられる。図６ＨＨに図示の代替実施形態において、進入コンベヤ１１１の上方部２１０は印刷ネスト１３１から水平方向に後退させられ、また退出コンベヤ１１２の上方部２１０も同様に印刷ネスト１３１から後退させられる。一実施形態において、システムコントローラ１０１は、進入及び退出コンベヤ１１１、１１２の上方部２１０の後退を制御するための命令を送る。
【００４３】
図５、７に示される工程５２６で、回転アクチュエータアセンブリ１３０を回転させると、第２対の基板のそれぞれがスクリーン印刷ヘッド１０２内に搬送経路Ａ３（図７）に沿って位置決めされ、第１対の基板が回転アクチュエータ位置１、３に搬送経路Ａ７（図６Ｅ、６ＥＥ、７）に沿って位置決めされる。一実施形態において、図６Ｄ、６ＤＤ及び７に図示されるように、回転アクチュエータアセンブリ１３０は、工程５２６中、約９０度回転させられる。
【００４４】
工程５２６が完了したら、システム１００において処理する予定の基板の枚数に応じて、工程５１４~５２６を何度も繰り返すことができる。図５に示した工程の数及び順序は本明細書に記載の発明の範囲を限定することを意図していないことに留意すべきである。これは、本明細書に記載の発明の基本的な範囲から逸脱することなく１つ以上の工程を省略及び／又は並べ替え可能であるためである。また、図５に示した概略工程図は、本明細書に記載の発明の範囲を限定することを意図していないが、これは、これらの工程を図で示したような連続的な形で完了する必要はなく、２つ以上の工程を同時に完了することも可能だからである。
【００４５】
検査アセンブリ２００が破損した又は不具合のある基板を検出した場合、基板は廃棄物回収装置１１７（図１）に置かれてプロセス流れから排除されるため、残りの下流の処理に被害や影響を与えることがない。図８Ａ、８Ｂを参照するが、印刷ネスト１３１のうちの１つの上に位置決めされた不具合のある基板１５０Ａを、廃棄物回収装置１１７に移動させる必要がある。一実施形態においては、この不具合のある基板１５０Ａを除去するために、退出コンベヤ１１２を上昇させ（図８Ｂ）、不具合のある基板を、システムコントローラ１０１から送られた命令をうけた印刷ネスト１３１における生地１３７の移動によって、印刷ネスト１３１から廃棄物回収装置１１７の１つに移動させる。代替実施形態においては、上方部２１０を後退させて、不具合のある基板を印刷ネスト１３１から廃棄物回収装置１１７に搬送することができる。
【００４６】
（進入及び退出コンベヤの構成）
図６ＡＡ~６ＨＨに図示の実施形態において、進入及び退出コンベヤ１１１、１１２は、そのそれぞれの上方部２１０が水平方向に延びて基板１５０を印刷ネスト１３１から受け取り又は印刷ネスト１３１へと送り出し、また水平方向に後退することによって回転アクチュエータアセンブリ１３０の自由な回転を可能にするように構成される。図９Ａ、９Ｂは、本発明の一実施形態による進入コンベヤ１１１の簡略化された概略断面図である。以下の説明では進入コンベヤ１１１に言及するが、この説明は、進入コンベヤと全く同じとなり得る退出コンベヤ１１２にも同様にあてはまる。
【００４７】
図９Ａ、９Ｂに図示されるような一実施形態において、進入コンベヤ１１１は、上方部２１０、下方部２２０及びその間に配置された固定ピニオンギア２３０を備える。固定ピニオンギア２３０は、進入コンベヤ１１１の上方及び下方部２１０、２２０を同時に水平方向に延長、後退させるためのピニオンギアモータ２４０によって駆動される。上方部２１０は、１本以上のベルト１１６をその上で支持するように構成された上面２１２を有する構造ラックであってもよい。上方部２１０の下部２１４には、固定ピニオンギア２３０のものとマッチするギア歯を形成することができる。これに対応して、下方部２２０は、固定ピニオンギア２３０のものとマッチするギア歯を備えた上部２２４及び１本以上のベルト１１６をその上で誘導するように構成された下面２２２を有する構造ラックであってもよい。
【００４８】
一実施形態において、上方部２１０は、一端で固定された上方ローラ２１６を含む。上方ローラ２１７は反対側に構成されており、また上方部２１０を延長、後退させても静止したままとなるように構成される。各上方ローラ２１６、２１７は、自由に回転して上方部２１０の上面２１２上でベルト１１６を誘導するように構成することができる。これに対応して、下方部２２０も同じく一端で固定された下方ローラ２２６を含むことができる。下方部２２０も自由に回転して下方部２２０の下面２２２上へとベルト１１６を誘導するように構成することができる。
【００４９】
一実施形態において、進入コンベヤ１１１は、基板１５０を輸送するために１本以上のベルト１１６を駆動し、また誘導するためのコンベヤベルトモータ２６０によって駆動される１つ以上のドライバローラ２５０を含む。一実施形態において、進入コンベヤ１１１は、１本以上のベルト１１６を誘導し、またベルトをピンと張るための１つ以上のアイドルローラ２７０を含む。加えて、進入コンベヤ１１１は、進入コンベヤ１１１の特定の構成及びサイズの必要に応じて１本以上のベルト１１６を誘導するための１つ以上の追加のフリーホイーリングローラ２８０を含む場合がある。
【００５０】
運転中、まず進入コンベヤ１１１を、図９Ａに図示されるようなその後退位置に位置決めすることができる。上述したように、進入コンベヤ１１１がその後退位置にある場合（また退出コンベヤ１１２がその後退位置にある場合）、回転アクチュエータアセンブリ１３０は、印刷ネスト１３１をＢ軸（図６ＡＡ~６ＨＨ）を中心として自由に回転させることができる。基板１５０を、搬入コンベヤ１１３から進入コンベヤ１１１へと搬送することができる。この時点で、基板１５０を印刷ネスト１３１上に送り出すために、進入コンベヤ１１１を、図９Ａに図示されるようなその後退位置から図９Ｂに図示されるようなその延長位置に延長することができる。
【００５１】
一実施形態において、以下の操作は、上方部２１０のその後退位置からその延長位置への延長を完了するために行われる。システムコントローラ１０１は、ピニオンギアモータ２４０に信号を送ることによって、ピニオンギア２３０をＣ方向に回転させる。ピニオンギア２３０が回転するにつれ、上方部２１０はＸ方向に水平に延長され、同時に下方部２２０はＹ方向に後退する。一実施形態において、システムコントローラ１０１は、１本以上のベルト１１６を駆動するために、実質的に同時に信号をコンベヤベルトモータ２６０に送って１つ以上のドライバローラ２５０をＦ方向に回転させる。実質的に同時のベルト１１６の駆動及び上方部２１０の平行移動によって、基板１５０を、受け取り位置（図９Ａ）から送り出し位置（図９Ｂ）へと迅速に移動させることができる。進入コンベヤの上方部２１０をその延長位置からその後退位置に後退させるには、ドライバローラ２５０の回転方向以外、先行の操作を実質的に逆に行う。ドライバローラ２５０の回転方向は常に同じままである。
【００５２】
上述したように、退出コンベヤ１１２の構成及び操作は、進入コンベヤ１１１のものと実質的に同じである。
【００５３】
（代替のコンベヤスクリーン印刷システム構成）
図１０は、システム１００の別の実施形態、即ちシステム１００Ａを図示しており、進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２は、回転アクチュエータアセンブリ１３０が様々な位置１〜４の間で回転できるように進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２を印刷ネスト１３１に対して移動させる必要がないような形状になっている。このため、この構成では搬送シーケンス時間を短縮し、また進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２のコストを削減することができる。
【００５４】
図１０を参照するが、システム１００Ａは一般に２つの進入コンベヤ１１１と、回転アクチュエータアセンブリ１３０と、２つのスクリーン印刷ヘッド１０２と、２つの退出コンベヤ１１２と、回転アクチュエータアセンブリ１３０に取り付けられ且つ回転アクチュエータアセンブリと共に回転する四対のサポートコンベヤ１３３を含む。システム１００Ａは一般に、並行処理構成に構成された２つの進入コンベヤ１１１を利用しており、各進入コンベヤ１１１は、進入コンベヤ１１１のベルト１１６及びサポートコンベヤ１３３のベルトを使用して搬入コンベヤ１１３から基板を受け取り、この基板を回転アクチュエータアセンブリ１３０に連結された印刷ネスト１３１に搬送することができる。また、各退出コンベヤ１１２は一般に、サポートコンベヤ１３３のベルト及び進入コンベヤ１１１のベルト１１６を使用して印刷ネスト１３１から処理済みの基板を受け取り、この処理済みの基板のそれぞれを搬出コンベヤ１１４に搬送するように構成される。
【００５５】
システム１００Ａにおける基板の搬送に使用される処理シーケンス工程は、図５に示される工程と同様である。主な違いには、進入又は退出コンベヤ１１１、１１２の位置を変更してコンベヤを印刷ネスト１３１に整列させる又はコンベヤを移動させて回転アクチュエータアセンブリ１３０の移動を妨害しないようにする必要がないことである。このケースにおいて、システム１００と共に使用される処理シーケンス５００に見られる工程５０４、５１０、５１７、５２５は一般に必要とされない。処理シーケンスのその他の大きな違いには、システムコントローラ１０１が、ローディング工程中の進入コンベヤ１１１のベルト及び印刷ネスト１３１の生地１３７の移動（即ち、工程５０６、５２１）に伴うサポートコンベヤ１３３の移動並びにアンローディング工程（即ち、工程５２１）中のサポートコンベヤ１３３の移動、退出コンベヤ１１２のベルト及び印刷ネスト１３１の生地１３７の移動も制御するという追加要件も含まれる。一例において、システム１００における基板搬送経路は一般に経路Ｂ１〜Ｂ７をたどる。
【００５６】
（代替のスクリーン印刷システム構成）
図１１は、本明細書に記載の発明の様々な実施形態と共に使用し得るマルチスクリーン印刷チャンバ処理システムの代替の構成、即ちシステム１０００を示す。システム１０００は上述のシステム１００の構成と同様であるが、１つの進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２を使用して基板を回転アクチュエータアセンブリ１３０及び１対のスクリーン印刷ヘッド１０２に送り出す。進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２を１つ除去することによって、システム全体のコストを削減することができる。図１１を理解しやすくするために、図１〜１０で使用のものと同じ参照番号を、可能な場合は、図に共通する同一要素を表すのに使用している。図１１に図示の構成において、印刷ネスト１３１は、ネスト上での基板の移動方向が、回転アクチュエータアセンブリ１３０に対して半径方向に方向づけられるように方向づけされる。
【００５７】
一実施形態において、システム１０００は、１つの進入コンベヤ１１１と、回転アクチュエータアセンブリ１３０と、２つのスクリーン印刷ヘッド１０２と、中央コンベヤアセンブリ１０１０と、１つの退出コンベヤ１１２とを備える。システム１０００は一般に１つの進入コンベヤ１１１を利用して基板を位置１（図１１）に位置決めされた印刷ネスト１３１に送り出し、また退出コンベヤ１１２を利用して位置３に位置決めされた印刷ネスト１３１から基板を除去する。搬入コンベヤ１１３、進入コンベヤ１１１、印刷ネスト１３１、退出コンベヤ１１２及び搬出コンベヤ１１４間での基板の移動は、上述の動きと同様である。しかしながら、システム１０００には上述の処理シーケンスより有利な点がある。様々な位置１〜４間で回転アクチュエータアセンブリ１３０が回転できるように進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２を印刷ネスト１３１に対して移動させる必要がないからである。このため、この構成によって、搬送シーケンス時間を短縮し、また進入コンベヤ１１１及び退出コンベヤ１１２のコストを削減することができる。
【００５８】
中央コンベヤアセンブリ１０１０は一般に、基板１５０を回転アクチュエータアセンブリ１３０を越えて反対側の印刷ネストに搬送可能なコンベヤ又は同様のロボット装置であるため、基板を反対側の印刷ネスト、退出コンベヤ及び／又は搬出コンベヤに搬送することができる。一実施形態において、中央コンベヤアセンブリ１０１０は、基板を、位置１に位置決めされた印刷ネストから位置３に位置決めされた印刷ネストへと、位置１及び３に位置決めされた印刷ネストの生地１３７の連係運動並びに中央コンベヤアセンブリ１０１０のベルト１０１１の移動によって搬送するように構成される。一実施形態において、中央コンベヤアセンブリ１０１０は、回転アクチュエータアセンブリ１３０と一緒に回転し且つこのため対向する印刷ネスト１３１のそれぞれの対ときっちりと整列する２組のローラ又はベルトを備える。別の実施形態において、中央コンベヤアセンブリ１０１０は静止したままであり、基板を、位置１に位置決めされた印刷ネストから位置３に位置決めされた印刷ネストにのみ搬送可能なように整列される。
【００５９】
図１２は、システム１０００における基板処理シーケンス１１００の一例を示す。図１２は、図１２の処理シーケンスに従って基板がシステム１０００内を搬送される際にたどる基板の搬送工程の例を示す。工程１１０２〜１１１２は、第１対の基板に関しての主な初期処理シーケンス工程を示し、工程１１１４〜１１２６は、システム１０００のローディング及び運転中に一般に実行される工程を示す。
【００６０】
図１１及び１２に示される工程１１０２において、進入コンベヤ１１１は、第１対の基板１５０を搬送経路Ｃ１（図１１）に沿って搬入コンベヤ１１３から受け取る。この構成においては、システムコントローラ１０１を使用して搬入コンベヤ１１３及び進入コンベヤ１１１に見られるベルト１１６及び駆動アクチュエータ（図示せず）の動きを連係させており、基板をこれらの自動制御構成要素間で信頼性高く搬送することができる。
【００６１】
図１１及び１２に示される工程１１０６において、第１対の基板１５０は、進入コンベヤ１１１のベルト１１６から印刷ネスト１３１の生地１３７へと搬送経路Ｃ２及びＣ４（図１１）に沿って搬送される。この構成においては、システムコントローラ１０１を使用して進入コンベヤ１１１のベルト１１６、位置１に位置決めされた印刷ネスト１３１の材料１３７、中央コンベヤアセンブリ１０１０のベルト１０１１、位置３に位置決めされた印刷ネスト１３１の生地１３７、中央コンベヤアセンブリ１０１のベルト１０１１及び位置３に位置決めされた印刷ネスト１３１の生地１３７の動きを連係させており、１枚の基板を位置１、３に位置決めされた印刷ネストのそれぞれに位置決めすることができる。一実施形態において、進入コンベヤ１１１から受け取った基板は所望の間隔（即ち、位置１、３に位置決めされた印刷ネスト１３１間の距離）で離間されるため、全ての自動制御構成要素の速度を一定に維持することができ、基板を、ほぼ同じ時間にそのそれぞれの印刷ネストに簡単に位置決めすることができる。
【００６２】
工程１１０８において、第１対の基板１５０を、検査アセンブリ２００の構成要素によって任意で検査して、印刷ネスト１３１上に破損した、欠けた又は亀裂が入った基板がないことを確認してもよい。この検査アセンブリは、各印刷ネスト１３１上の基板の正確な位置を測定するために使用することもできる。システムコントローラ１０１は、各基板１５０の各印刷ネスト１３１上での位置データを利用してスクリーン印刷ヘッド１０２におけるスクリーン印刷ヘッド構成要素の位置決め及び方向づけを行うことができるため、続くスクリーン印刷処理を、各基板１５０上で正確に位置決めすることができる。このケースにおいては、工程１１０８で実行した検査過程中に受け取ったデータに基づいて、各印刷ヘッドの位置を自動的に調節し、印刷ネスト上に位置決めされた基板の正確な位置にスクリーン印刷ヘッド１０２を整列させることができる。
【００６３】
図１１及び図１２に示される工程１１１２において、回転アクチュエータアセンブリ１３０を回転させると、第１対の基板のそれぞれが、搬送経路Ａ３（図１０）に沿ってスクリーン印刷ヘッド１０２内に位置決めされる。一実施形態においては、図１０に図示されるように、回転アクチュエータアセンブリ１３０を９０度回転させると、基板がスクリーン印刷ヘッド１０２内に位置決めされる。
【００６４】
工程１１１４において、スクリーン印刷処理を実行して所望の材料を第１対の基板１５０の少なくとも一方の面上に堆積する。一実施形態においては、基板スループットを向上させるために、工程１１１４の実行中、工程１１１５〜１１２３を一般に並行して実行する。奇数番号の工程が第１対の基板への実行を、偶数番号の工程を第２対の基板及び／又は代替対の基板への実行を意図されていることがわかる。
【００６５】
図１２に示される工程１１１５において、進入コンベヤ１１１は第２対の基板１５０を搬入コンベヤ１１３から受け取り、進入コンベヤ１１１は、上述の工程１１０２の手順と同様にして、この第２対の基板１５０を印刷ネスト１３１に送り出せるように位置決めされる。一連の工程１１１５〜１１２５のうちの一部の工程を、処理シーケンス１１００中に実行される１つ以上の工程と同時に実行してもよいことに留意すべきである。例えば、工程１１１５を工程１１１２の実行中に実行することができ、或いは工程１１１２を工程１１１５の実行中に実行することができる。
【００６６】
システム１０００における定常状態の基板処理中（全ての印刷ネストに基板がローディング済みである等）、上述の工程１１１２中に回転アクチュエータアセンブリ１３０を駆動するに先立って、一対の基板がスクリーン印刷ヘッド１０２内で既に処理されてしまっていることがわかる。従って、工程１１１９において、回転アクチュエータ位置１、３（図１１）の印刷ネスト１３１に位置決めされた既に処理済みの基板を今度は検査アセンブリ２００の構成要素で検査して、破損した、欠けた又は亀裂の入った基板が無いことを確認し、また印刷処理の質を監視することができる。
【００６７】
図１１及び１２に示される工程１１２１において、ここで第２対の基板１５０を、進入コンベヤ１１１の各ベルト１１６から印刷ネスト１３１の生地１３７へと、搬送経路Ｃ２、Ｃ４（図７）に沿って搬送することができ、工程５０６で同様に上述したとおりである。この構成においては、システムコントローラ１０１を使用して進入コンベヤ１１１のベルト１１６、位置１に位置決めされた印刷ネスト１３１の材料１３７、中央コンベヤアセンブリ１０１０のベルト１０１１及び位置３に位置決めされた印刷ネスト１３１の生地１３７の動きを連係させており、１愛の基板を位置１、３に位置決めされた印刷ネストのそれぞれに位置決めすることができ、工程１１０６に関連して上述した通りである。一実施形態において、進入コンベヤ１１１から受け取った基板は所望の間隔（即ち、位置１、３に位置決めされた印刷ネスト１３１間の距離）で離間されるため、全ての自動制御構成要素の速度を一定に維持することができ、基板を、ほぼ同じ時間にそのそれぞれの印刷ネストに簡単に位置決めすることができる。
【００６８】
しかしながら、システム１００内での定常状態の処理中、一対の基板は、工程１１１２における回転アクチュエータアセンブリ１３０の駆動に先立って既にスクリーン印刷ヘッド１０２内で処理されてしまっているため、第２対の基板を印刷ネスト１３１上にローディングする前に処理済みの基板を印刷ネスト１３１から除去する必要がある。一実施形態においては、既に処理済みの基板対を印刷ネスト１３１から移動させ（即ち、図１０の搬送経路Ｃ４、Ｃ５）、第２対の基板を印刷ネスト１３１へと一般に同時に搬送する（即ち、搬送経路Ｃ２、Ｃ４）。このケースにおいては、位置１に位置決めされた処理済みの基板を、システムコントローラ１０１から送られた命令をうけた上での位置１に位置決めされた印刷ネスト１３１の生地１３７、中央コンベヤアセンブリ１０１０のベルト１０１１及び位置３に位置決めされた印刷ネスト１３１の生地１３７の動き並びに退出コンベヤ１１２のベルト１１６の動きによって、退出コンベヤ１１２に移動させる必要がある。位置３に位置決めされた処理済みの基板は、位置１にある基板が移動させられたら、システムコントローラ１０１からの命令をうけた上での位置３に位置決めされた印刷ネスト１３１の生地１３７の動き及び退出コンベヤ１１１のベルト１１６の動きにより退出コンベヤ１１２へと同時に移動することが可能である。一実施形態において、既に処理済みの基板の回転アクチュエータアセンブリ１３０からの移動及び新しく搬入された基板の回転アクチュエータアセンブリ１３０への移動は、連続的に同時に行われる。
【００６９】
印刷ネスト１３１から退出コンベヤ１１２に送られた処理済みの基板を次に搬出コンベヤ１１４のそれぞれに搬送経路Ｃ５（図１１）に送り出すことができる。この構成においては、システムコントローラ１０１を使用して退出コンベヤ１１２及び搬出コンベヤ１１４に見られるベルト１１６及び駆動アクチュエータ（図示せず）の動きを連係させており、基板をこれらの自動制御構成要素間で信頼性高く搬送することができる。次に、搬出コンベヤ１１４は、処理済みの基板を製造ラインのその他の部品へと搬送経路Ｃ６に沿って搬送することができる。
【００７０】
工程１１２３において、第２対の基板１５０を、検査アセンブリ２００の構成部品によって任意で検査して、印刷ネスト１３１上に破損した、欠けた又は亀裂が入った基板がないことを確認し、また各印刷ネスト１３１上の基板の正確な位置を、上述した工程５０８、１１０８と同様に測定することができる。
【００７１】
図１１、１２に示される工程１１２６で、回転アクチュエータアセンブリ１３０を回転させると、第２対の基板のそれぞれがスクリーン印刷ヘッド１０２内に搬送経路Ｃ３（図１１）に沿って位置決めされ、第１対の基板が回転アクチュエータ位置１、３に搬送経路Ｃ７（図１１）に沿って位置決めされる。一実施形態においては、図１１に図示されるように、回転アクチュエータアセンブリ１３０を約９０度回転させると、基板がスクリーン印刷ヘッド１０２内に位置決めされる。
【００７２】
工程１１２６が完了したら、システム１０００において処理する予定の基板の枚数に応じて、工程１１１４~１１２６を何度も繰り返すことができる。図１２に示した工程の数及び順序は本明細書に記載の発明の範囲を限定することを意図していないことに留意すべきである。これは、本明細書に記載の発明の基本的な範囲から逸脱することなく１つ以上の工程を省略及び／又は並べ替え可能であるためである。また、図１２に示した概略工程図は、本明細書に記載の発明の範囲を限定することを意図していないが、これは、上述したようにこれらの工程を図で示したような連続的な形で完了する必要はなく、１つ以上の工程を同時に完了することもできるからである。
【００７３】
上記は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく本発明のその他及び更に別の実施形態を創作することができ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲に基づいて定められる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６ＡＡ】
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【図６Ｂ】
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【図６ＢＢ】
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【図６Ｃ】
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【図６ＣＣ】
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【図６Ｄ】
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【図６ＤＤ】
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【図６Ｅ】
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【図６ＥＥ】
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【図６Ｆ】
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【図６ＦＦ】
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【図６Ｇ】
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【図６ＧＧ】
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【図６Ｈ】
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【図６ＨＨ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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