衬底处理装置和衬底处理方法技术领域
本发明涉及一种衬底处理设备和方法，特别涉及一种用于制造薄膜太阳
能电池的衬底处理装置和衬底处理方法。
背景技术
在诸多的太阳能电池应用技术中，薄膜太阳能电池因无污染，能耗少，
成本低廉，可以大规模生产等一系列优点，被广泛应用于航空、航天以及人
们的日常生活中。常见的薄膜太阳能电池包括：非晶硅薄膜太阳能电池，铜
铟镓硒薄膜太阳能电池和碲化镉薄膜太阳能电池。在公开号为CN101027749A
和CN101226967A的中国发明专利文件中，可以发现更多上述的薄膜太阳能电
池的形成方法。
在薄膜太阳能电池的制造中，透明导电氧化物(TCO，transparent
conductive oxide)薄膜的沉积是重要的工艺环节。所述透明导电氧化物薄膜用
于制作薄膜太阳能电池的电极，通常所述透明导电氧化物薄膜为氧化锌膜。
所述透明导电氧化物薄膜的沉积通常在低压化学气相沉积(LPCVD，low
pressure chemical vapor deposition)装置中完成。
现有技术的LPCVD装置包括负载腔、处理腔和设置在所述负载腔和处理
腔之间并连接所述负载腔和处理腔的阀门。透明导电氧化物薄膜的沉积步骤
包括：将待处理的玻璃基板加载至所述负载腔中；对所述负载腔进行排气，
以使所述负载腔达到真空状态；在排气的同时或排气结束后对所述玻璃基板
进行加热使得所述玻璃基板达到一定温度，在某些具体的现有技术中，对所
述玻璃基板进行加热可利用所述负载腔的红外加热装置来完成；当所述负载
腔达到真空状态并且所述玻璃基板达到一定温度后，开启所述阀门；将所述
玻璃基板从所述负载腔传输至所述处理腔中；关闭所述阀门，向所述处理腔
中通入反应气体如二乙基锌(DEZ，diethylzinc)与水蒸汽，对所述处理腔中
的玻璃基板进行处理，以在所述玻璃基板上表面形成所述透明导电氧化物薄
膜，具体地，以形成氧化锌膜。
然而，现有的LPCVD装置存在以下问题：在玻璃基板从负载腔传送至处
理腔的过程中，处理腔中成膜所需的二乙基锌(DEZ)与水蒸汽会进入负载
腔，由于负载腔中有预加热用的红外灯和反射板等构成的加热器件，该加热
器件自身也具有较高的温度，因此，进而进入负载腔的二乙基锌(DEZ)与
水蒸汽就会发生反应生成氧化锌并沉积在所述加热器件上，经过一段时间后，
最终红外灯和反射板等加热器件的表面会被镀上氧化锌膜，这样势必影响红
外灯和反射板等加热器件的加热效率，缩短其使用寿命。因此需要对红外灯
和反射板等加热器件进行频繁的停机维护，影响了设备的运行时间以及维护
成本。
此外，由于二乙基锌的反应活性非常强，不能将之直接排入大气中，因
此需要铺设专门的排气管道和特定的废气处理装置，以将负载腔中的二乙基
锌通过该排气管道排放到该废气处理装置中进行废气处理，从而增加了设备
的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种衬底处理装置和衬底处理方法，以延长负载腔
的使用寿命。
为解决上述问题，本发明提供了一种衬底处理装置，包括第一负载腔、
第一阀门和处理腔，所述第一阀门设置在所述第一负载腔和所述处理腔之间，
用于连接所述第一负载腔和所述处理腔，所述衬底处理装置还包括第一气压
调节单元，以使得所述第一阀门打开时，所述第一负载腔的气压大于所述处
理腔的气压。
优选地，所述第一阀门打开时，所述第一负载腔与所述处理腔之间的气
压差大于0且小于或等于50mbar。
优选地，所述第一阀门打开时，所述第一负载腔与所述处理腔之间的气
压差大于或等于1mbar且小于或等于10mbar。
优选地，所述处理腔是用于沉积氧化锌透明导电膜的低压化学气相沉积
腔，所述处理腔的气压范围为大于或等于0.1mbar且小于或等于1mbar。
优选地，所述第一阀门打开时，所述第一负载腔的气压范围为大于或等
于1mbar且小于或等于50mbar。
优选地，所述第一阀门关闭时，所述第一负载腔的气压大于所述处理腔
的气压。
优选地，所述第一负载腔包括：预加热装置，用于对所述第一负载腔中
的基板进行预加热。
优选地，所述预加热装置包括：红外加热灯管和反射板，其中，所述红
外加热灯管设置在所述第一负载腔的顶部，所述反射板设置在所述红外加热
灯管与所述第一负载腔的顶壁之间。
优选地，所述第一气压调节单元包括设置于第一负载腔的第一气压控制
系统，所述第一气压控制系统用于控制所述第一负载腔中的气压，所述第一
气压控制系统包括：第一调压气体输入装置，用于向所述第一负载腔中输入
调压气体；第一排气装置，用于排出所述第一负载腔中的气体。
优选地，所述第一调压气体输入装置包括：第一流量控制器，用于控制
输入所述第一负载腔中调压气体的流量。
优选地，所述第一流量控制器为第一针阀。
优选地，所述第一气压调节单元还包括：第一气压监控装置，其检测所
述第一负载腔和所述处理腔中的气压，并控制所述第一气压控制系统，以控
制所述第一负载腔中的气压。
优选地，所述第一气压监控装置包括：第一气压传感器，设置在所述第
一负载腔中，用于检测所述第一负载腔中的气压；第二气压传感器，设置在
所述处理腔中，用于检测所述处理腔中的气压。
优选地，所述第一气压监控装置还包括：第一处理控制器，所述第一处
理控制器连接第一气压传感器和第二气压传感器，用于接收第一气压传感器
得到的所述第一负载腔内的气压和第二气压传感器得到的所述处理腔内的气
压；所述第一处理控制器还连接第一调压气体输入装置和/或第一排气装置，
用于控制所述第一调压气体输入装置向所述第一负载腔输入的调压气体流量
和/或所述第一排气装置从所述第一负载腔排出气体的流量，使得在所述第一
阀门打开时，第一负载腔的气压大于所述处理腔的气压。
优选地，所述衬底处理装置还包括：第二阀门和第二负载腔，所述第二
阀门设置在所述处理腔和所述第二负载腔之间，所述衬底处理装置还包括第
二气压调节单元，以使得所述第二阀门打开时，所述第二负载腔的气压大于
所述处理腔的气压。
优选地，所述第二负载腔的气压范围为大于或等于1mbar且小于或等于
50mbar。
优选地，所述第二阀门关闭时，所述第二负载腔的气压大于所述处理腔
的气压。
优选地，所述第二气压调节单元包括设置于第二负载腔的第二气压控制
系统，所述第二气压控制系统用于控制所述第二负载腔中的气压，所述第二
气压控制系统包括：第二调压气体输入装置，用于向所述第二负载腔中输入
调压气体；第二排气装置，用于排出所述第二负载腔中的气体。
优选地，所述第二调压气体输入装置包括：第二流量控制器，用于控制
输入所述第二负载腔中调压气体的流量。
优选地，所述第二流量控制器为第二针阀。
优选地，所述第二气压调节单元还包括：第二气压监控装置，用于检测
所述第二负载腔和所述处理腔中的气压；并控制所述第二气压控制系统，以
控制所述第二负载腔中的气压。
优选地，所述第二气压监控装置包括：第二气压传感器，设置在所述处
理腔中，用于检测所述处理腔中的气压；第三气压传感器，设置在所述第二
负载腔中，用于检测所述第二负载腔中的气压。
优选地，所述第二气压监控装置还包括：第二处理控制器，所述第二处
理控制器分别连接第二气压传感器和第三气压传感器，用于接收第二气压传
感器得到的所述处理腔内的气压和第三气压传感器得到的所述第二负载腔内
的气压；所述第二处理控制器还连接第二调压气体输入装置和/或第二排气装
置，用于控制所述第二调压气体输入装置向所述第二负载腔输入的调压气体
流量和/或所述第二排气装置从所述第二负载腔排出气体的流量，使得在所述
第二阀门打开时，所述第二负载腔中的气压大于所述处理腔中的气压。
优选地，所述调压气体包含氮气、氢气、惰性气体中的一种或多种组合。
优选地，所述调压气体与所述处理腔中反应气体的载气相同。
优选地，所述衬底处理装置为化学气相沉积系统。
优选地，所述第一负载腔包括加载腔；所述第二负载腔包括卸载腔；所
述处理腔包括沉积腔。
优选地，所述处理腔包括多个线性连续设置的沉积腔，所述第一负载腔
和所述第二负载腔分别连接所述多个沉积腔的首尾两个沉积腔。
优选地，所述多个沉积腔为连续设置的第一、第二、第三和第四沉积腔，
所述第一负载腔连接所述第一沉积腔，所述第二负载腔连接所述第四沉积腔。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种衬底处理方法，包括：
提供一衬底处理装置，所述衬底处理装置包括第一负载腔、第一阀门和
处理腔，所述第一阀门设置在所述第一负载腔和所述处理腔之间，用于连接
所述第一负载腔和所述处理腔；
将待处理基板传输到所述第一负载腔中；
调整所述第一负载腔的压力，使得所述第一负载腔的气压大于所述处理
腔的气压；
打开所述第一阀门，将所述基板从所述第一负载腔传输到所述处理腔。
优选地，将所述基板从所述第一负载腔传输到所述处理腔过程中，保持
所述第一负载腔的气压大于所述处理腔的气压。
优选地，所述第一负载腔与所述处理腔之间的气压差大于0且小于或等
于50mbar。
优选地，所述第一负载腔与所述处理腔之间的气压差大于或等于1mbar
且小于或等于10mbar。
优选地，所述衬底处理方法还包括：所述基板传输到所述第一负载腔后，
将所述第一负载腔抽真空，并对所述基板进行加热的步骤。
优选地，所述第一负载腔包括预加热装置，所述第一负载腔通过所述预
加热装置对所述第一负载腔中的基板进行预加热。
优选地，所述预加热装置包括：红外加热灯管和反射板，其中，所述红
外加热灯管设置在所述第一负载腔的顶部，所述反射板设置在所述红外加热
灯管与所述第一负载腔的顶壁之间。
优选地，所述衬底处理方法还包括：所述基板传输到所述处理腔后，关
闭所述第一阀门，在所述处理腔中对所述基板进行处理的步骤。
优选地，在所述处理腔中对所述基板进行处理包括向所述处理腔通入包
括二乙基锌和水蒸气的反应气体，所述处理腔的气压范围为大于或等于
0.1mbar且小于或等于1mbar。
优选地，所述衬底处理方法还包括：在完成在所述处理腔中对所述基板
的处理后，或在所述处理腔中对所述基板的处理过程中，调节所述第一负载
腔的压力，使得所述第一负载腔的气压大于所述处理腔的气压的步骤。
优选地，在所述处理腔中对所述基板进行处理的过程中，保持所述第一
负载腔的气压大于所述处理腔的气压。
优选地，所述衬底处理方法还包括：在完成在所述处理腔中对所述基板
的处理后，打开所述第一阀门，将所述基板从所述处理腔传输到所述第一负
载腔的步骤。
优选地，将所述基板从所述处理腔传输到所述第一负载腔过程中，保持
所述第一负载腔的气压大于所述处理腔的气压。
优选地，所述第一负载腔与所述处理腔之间的气压差大于0且小于或等
于50mbar。
优选地，所述调整所述第一负载腔的压力包括，向所述第一负载腔输入
调压气体。
优选地，所述调压气体包含氮气、氢气、惰性气体中的一种或多种组合。
优选地，所述调压气体为与所述处理腔中反应气体的载气相同的气体。
优选地，所述衬底处理装置还包括：第二阀门和第二负载腔；所述第二
阀门设置在所述处理腔和所述第二负载腔之间，用于连接所述第一负载腔和
所述处理腔；所述衬底处理方法还包括：在完成在所述处理腔中对所述基板
的处理后，或在所述处理腔中对所述基板的处理过程中，调节所述第二负载
腔的压力，使得所述第二负载腔的气压大于所述处理腔的气压的步骤。
优选地，所述衬底处理方法还包括：在完成在所述处理腔中对所述基板
的处理后，打开所述第二阀门，将所述基板从所述处理腔传输到所述第二负
载腔的步骤。
优选地，将所述基板从所述处理腔传输到所述第二负载腔过程中，保持
所述第二负载腔的气压大于所述处理腔的气压。
优选地，所述第二负载腔与所述处理腔之间的气压差大于0且小于或等
于50mbar。
优选地，调节所述第二负载腔的压力包括，向所述第二负载腔输入调压
气体。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)所述第一阀门打开时，所述第一负载腔的气压大于所述处理腔的气压，
在基板传送的过程中，通过控制第一负载腔和处理腔的气压大小，使得处理
腔中的气体不会进入第一负载腔，这样就不会在第一负载腔内沉积薄膜，从
而延长了第一负载腔的使用寿命。
2)所述第一阀门关闭时，所述第一负载腔的气压也大于所述处理腔的气
压，即保证第一负载腔的气压始终大于处理腔的气压，可阻止所述第一负载
腔和所述处理腔的气体交换。
3)所述第一负载腔包括第一气压控制系统，所述第一气压控制系统包括：
第一调压气体输入装置和第一排气装置，通过控制所述第一调压气体输入装
置向所述第一负载腔输入气体和所述第一排气装置排出所述第一负载腔的气
体，从而可以很好的控制所述第一负载腔中的气压大小。
4)所述第一调压气体输入装置包括第一流量控制器，从而可以精确控制输
入所述第一负载腔中调压气体的流量。
5)所述调压气体可以选择氮气、氢气、惰性气体中的一种或多种组合，也
可以直接与所述处理腔中反应气体的载气相同，从而使得所述调压气体的选
择范围宽，灵活性好。
6)所述装置还包括第一气压监控装置，其包括：设置在第一负载腔中的
第一气压传感器和设置在处理腔中的第二气压传感器，通过第一气压传感器
可实时检测第一负载腔中的气压，通过第二气压传感器可实时检测处理腔中
的气压，进而可以通过第一气压控制系统对第一负载腔气压的控制，使第一
负载腔的气压大于处理腔的气压。
7)所述第一气压监控装置还包括第一处理控制器，所述第一处理控制器
连接第一调压气体输入装置和/或第一排气装置，通过控制所述第一调压气体
输入装置向所述第一负载腔输入的调压气体流量和/或所述第一排气装置从所
述第一负载腔排出气体的流量，使得第一负载腔的气压大于处理腔的气压。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的衬底处理装置的结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的衬底处理方法的流程示意图；
图3是本发明实施例二提供的衬底处理装置的结构示意图；
图4是本发明实施例二提供的衬底处理方法的流程示意图；
图5是本发明实施例三提供的衬底处理装置的结构示意图；
图6是本发明实施例三提供的衬底处理方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图
对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发
明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面
公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述，现有的TCO薄膜沉积装置在玻璃基板从负载腔
传送至处理腔的过程中，反应气体如二乙基锌会从处理腔溢出到负载腔，从
而会在负载腔中的红外灯和反射板等加热器件的表面上形成氧化锌膜，进而
需要对负载腔中红外灯和反射板等加热器件进行频繁的停机维护，增加了设
备的停机维护时间和维护成本；且还需要为负载腔中的二乙基锌铺设专门的
排气管道和特定的废气处理装置，以防止二乙基锌直接排入到大气中，因而
进一步增加了设备的成本。在现有的其他衬底处理装置中，处理腔中的气体
也会进入负载腔，从而产生同样的缺陷。
为克服上述缺陷，本发明提供了一种衬底处理装置和衬底处理方法，在
负载腔与处理腔之间的阀门开启，基板从负载腔传送至处理腔的过程中，保
证负载腔的气压大于处理腔的气压，从而处理腔中的气体就不会进入负载腔，
消除了上述气体损害负载腔的可能性，最终延长了负载腔的使用寿命，降低
了负载腔的维护成本。
下面以所述衬底处理装置和衬底处理方法为用于在玻璃基板上沉积TCO
膜为例，结合附图进行详细说明。
实施例一
图1是本实施例衬底处理装置的结构示意图。如图1所示，本实施例所
述的衬底处理装置包括：第一负载腔100、第一阀门200、处理腔300和第一
气压调节单元，其中，所述第一阀门200设置在所述第一负载腔100和所述
处理腔300之间，用于连接所述第一负载腔100和所述处理腔300；所述第一
气压调节单元使得所述第一阀门200打开时，所述第一负载腔100的气压大
于所述处理腔300的气压。
具体地，在所述第一阀门200打开时，所述第一负载腔100与所述处理
腔300之间的气压差大于0且小于或等于50mbar，如：0.5mbar、25mbar、50mbar
等。优选地，在所述第一阀门200打开时，所述第一负载腔100与所述处理
腔300之间的气压差大于或等于1mbar且小于或等于10mbar，如：1mbar、
4mbar、7mbar、10mbar等。
本实施例中，所述第一负载腔100为加载/卸载腔，用于加载和卸载玻璃
基板。优选地，所述第一负载腔100具有对所述玻璃基板进行预加热的功能。
所述第一负载腔100包括：预加热装置110，用于对所述第一负载腔100中的
玻璃基板进行预加热。
具体地，所述预加热装置110包括：红外加热灯管和反射板(图中未示
出)，其中，所述红外加热灯管设置在所述第一负载腔100的顶部，用于提供
红外线以实现对加载到第一负载腔中的玻璃基板的加热；所述反射板设置在
所述红外加热灯管与所述第一负载腔100的顶壁之间，以将红外线反射到玻
璃基板上，从而进一步实现对玻璃基板的加热。需要说明的是，在本发明的
其他实施例中，所述预加热装置110可以为现有技术中任一种加热装置，在
此不应限制本发明的保护范围。
所述第一气压调节单元包括设置在第一负载腔100中的第一气压控制系
统120和第一气压监控装置400。所述第一气压控制系统120调节所述第一负
载腔100的气压，使得第一阀门200打开时，第一负载腔100的气压大于处
理腔300的气压。所述第一气压监控装置400用于检测所述第一负载腔100
和所述处理腔300中的气压，并根据所述第一负载腔100和所述处理腔300
中的气压控制所述第一气压控制系统120调节第一负载腔100中的气压。
所述第一气压控制系统120包括：第一调压气体输入装置121，用于向所
述第一负载腔100中输入调压气体；第一排气装置122，用于排出所述第一负
载腔100中的气体；其中，所述调压气体可以是氮气、氢气、惰性气体中的
一种或多种组合，也可以与所述处理腔300中反应气体的载气相同。由于在
第一阀门200开启时，第一负载腔100的气压大于处理腔300的气压，因此
处理腔300的气体不会进入第一负载腔100，但是第一负载腔100的气体会进
入处理腔300，所以选用的调压气体至少不能影响处理腔300反应气体发生反
应，且调压气体最好选用不易燃、不易爆、无需后续处理的气体。本实施例
中选用的调压气体为氮气(N2)。通过调节所述第一调压气体输入装置121和
所述第一排气装置122，使所述第一负载腔100的气压处于1mbar～50mbar的
范围内，如：1mbar、10mbar、30mbar、50mbar等。
所述第一调压气体输入装置121包括第一流量控制器(图中未示出)，用
于控制输入所述第一负载腔100中调压气体的流量。本实施例中所述第一流
量控制器为第一针阀，在本发明的其他实施例中，所述第一流量控制器也可
以选用其它的流量控制装置。
本实施例中，所述处理腔300为一个沉积腔，用于在玻璃基板上沉积TCO
薄膜。所述沉积腔具体为低压化学气相沉积腔，所述TCO薄膜为氧化锌(ZnO)
透明导电膜。
由于在所述第一阀门200打开时，本实施例中所述第一负载腔100与所
述处理腔300之间的气压差大于0且小于或等于50mbar，所述第一负载腔100
的气压处于大于或等于1mbar且小于或等于50mbar的范围内，因此在保证所
述处理腔300正常工作的情况下，所述处理腔300的气压应控制在大于或等
于0.1mbar且小于或等于1mbar的范围内。
所述第一气压监控装置400包括：第一气压传感器410、第二气压传感器
420和第一处理控制器430。其中，所述第一气压传感器410设置在所述第一
负载腔100中，并电连接所述第一处理控制器430，所述第一气压传感器410
用于检测所述第一负载腔100中的气压，且将检测到的第一负载腔100的气
压值传送给所述第一处理控制器430；所述第二气压传感器420设置在所述处
理腔300中，并电连接所述第一处理控制器430，所述第二气压传感器420用
于检测所述处理腔300中的气压，且将检测到的处理腔300中的气压值传送
给所述第一处理控制器430；所述第一处理控制器430电连接所述第一调压气
体输入装置121和第一排气装置122。所述第一处理控制器430根据接收到的
第一气压传感器410得到的第一负载腔100内的气压值和第二气压传感器420
得到的处理腔300内的气压值，控制所述第一调压气体输入装置121向所述
第一负载腔100输入的调压气体流量和所述第一排气装置122从所述第一负
载腔100排出气体的流量，使得在所述第一阀门200打开时，第一负载腔100
的气压大于所述处理腔300的气压，如：第一负载腔100的气压比处理腔300
的气压大10mbar、20mbar或50mbar等。
在本发明的另一个实施例中，所述第一阀门200关闭时，所述第一负载
腔100的气压也大于所述处理腔300的气压。即保证第一负载腔100的气压
始终大于处理腔300的气压，此时只要使所述第一负载腔100和所述处理腔
300的气压始终都处于稳定状态即可阻止所述第一负载腔100和所述处理腔
300的气体交换。
在所述第一气压监控装置400中，所述第一气压传感器410和第二气压
传感器420可以实时将采集的气压信息发送给第一处理控制器430，也可以定
时将采集的气压信息发送给第一处理控制器430。
需要说明的是，在本发明的其他实施例中，所述第一处理控制器430可
以仅连接所述第一调压气体输入装置121或仅连接所述第一排气装置122，即
通过仅控制所述第一调压气体输入装置121向所述第一负载腔100输入的调
压气体流量或所述第一排气装置122从所述第一负载腔100排出气体的流量，
来达到在所述第一阀门200打开时第一负载腔100的气压大于所述处理腔300
的气压的目的。
在本发明的其它实施例中，所述第一气压监控装置400还可以包括：报
警装置，如蜂鸣器和/或报警灯，所述报警装置电连接所述第一处理控制器430，
在第一阀门200打开的情况下，当第一负载腔100的气压与处理腔300的气
压之差小于一定阈值时，所述第一处理控制器430控制所述报警装置发出警
报。所述第一气压监控装置还可以包括：显示装置，所述显示装置电连接所
述第一处理控制器430，用于分别显示第一气压传感器410的气压值或/和第
二气压传感器420的气压值或/和第一气压传感器410与第二气压传感器420
之间的气压差值。
参见图2所示，本实施例提供的衬底处理方法(即图1所示装置的工作
过程)包括：
S11，将待处理基板传输到所述第一负载腔100中；
S12，将第一负载腔100抽真空，并对所述基板进行预加热处理；
S13，调整所述第一负载腔100的压力，使得所述第一负载腔100的气压
大于所述处理腔300的气压；
S14，打开所述第一阀门200，将所述基板从所述第一负载腔100传输到
所述处理腔300；
S15，关闭所述第一阀门200，在所述处理腔300中对所述基板进行处理；
S16，调整所述第一负载腔100的压力，使得所述第一负载腔100的气压
大于所述处理腔300的气压；
S17，打开所述第一阀门200，将所述基板从所述处理腔300传输到所述
第一负载腔100；
S18，所述第一阀门200关闭，所述第一负载腔100中的气压升高至大气
压；
S19，将所述基板从所述第一负载腔100中取出。
具体的，在所述步骤S11中，所述第一阀门200关闭，将待处理玻璃基
板进行清洗后，在大气压环境下传输到所述第一负载腔100中。
在所述步骤S12中，加载所述待处理玻璃基板到所述第一负载腔100后，
启动所述第一负载腔100中的第一排气装置122，所述第一排气装置122排空
所述第一负载腔100中的气体，使得所述第一负载腔100达到真空状态，在
所述第一排气装置122排空所述第一负载腔100中的气体的同时或所述第一
负载腔100达到真空状态后，启动所述第一负载腔100中的所述预加热装置
110，所述预加热装置110对所述玻璃基板进行加热使得所述玻璃基板达到一
定温度。
在所述步骤S13中，使所述第一气压监控装置400中的所述第一气压传
感器410和第二气压传感器420分别检测第一负载腔100和所述处理腔300
的气压，并将检测到的第一负载腔100和处理腔300的气压转换成气压信息
传送至第一处理控制器430。所述第一处理控制器430对接收到的气压信息进
行分析处理，并控制所述第一调压气体输入装置121向对第一负载腔100输
入调压气体和/或控制所述第一排气装置122对第一负载腔100的排气流量，
以调节所述第一负载腔100的气压。所述调节使得所述第一负载腔100的气
压大于处理腔300的气压，优选地，达到一个预设的气压差，如：1mbar、4mbar、
7mbar或10mbar。
在所述步骤S14中，使得所述第一负载腔100的气压大于处理腔300的
气压之后，开启所述第一阀门200，将所述基板从所述第一负载腔100传输到
所述处理腔300。传输过程中，使所述第一气压监控装置400监控所述第一负
载腔100和所述处理腔300中的气压，并通过控制所述第一调压气体输入装
置121向对第一负载腔100输入调压气体和/或控制所述第一排气装置122对
第一负载腔100的排气流量，保持所述第一负载腔100的气压大于处理腔300
的气压，使得所述处理腔300中的反应气体不流进所述第一负载腔100；优选
地，保持所述第一负载腔100的气压与所述处理腔300的气压差达到一个预
设的气压差，如：1mbar、4mbar、7mbar或10mbar。
在所述步骤S15中，将所述基板传输到所述处理腔300后，关闭所述第
一阀门200。向所述处理腔300中通入反应气体，在本实施方式中，所述反应
气体包括二乙基锌(DEZ)、水蒸气和掺杂气体乙硼烷。所述反应气体在所述
基板的表面反应并在所述基板至少一表面沉积一层氧化锌透明导电膜
(TCO)。
在所述步骤S16中，当完成对基板的处理后，本实施方式中，即在所述
玻璃基板的至少一表面沉积完成一层氧化锌透明导电膜后，调整所述第一负
载腔100的气压，以准备将所述基板回传到所述第一负载腔100中。具体调
节所述第一负载腔100的压力的方法与上述步骤S13相同，这里不再赘述；
本步骤S16中，调整所述第一负载腔100的压力也可以在所述处理腔300对
所述基板的处理过程中执行，或在所述处理腔300对所述基板进行处理的整
个过程中保持所述第一负载腔100中的压力大于处理腔300的气压；如此，
当所述处理腔300完成对所述基板处理时，所述第一负载腔100中的气压已
经处于适当的气压，可以缩短对基板的处理时间。
在所述步骤S17中，当调节所述第一负载腔100到达适当的气压后，打
开所述第一阀门200，将所述基板从所述处理腔300传输到所述第一负载腔
100。传输过程中使所述第一气压监控装置400监控所述第一负载腔100和所
述处理腔300中的气压，并通过控制所述第一调压气体输入装置121向对第
一负载腔100输入调压气体和/或控制所述第一排气装置122对第一负载腔100
的排气流量，保持所述第一负载腔100的气压大于处理腔300的气压，使得
所述处理腔300中的反应气体不流进所述第一负载腔100；优选地，保持所述
第一负载腔100的气压与所述处理腔300的气压差达到一个预设的气压差，
如：1mbar、4mbar、7mbar或10mbar。
在所述步骤S18和S19中，关闭所述第一阀门200，升高所述第一负载腔
100中的气压至大气压；然后，将所述基板从所述第一负载腔100中取出。
在上述处理过程中，处理腔300中的反应气体二乙基锌气体以及水蒸汽
便不会进入第一负载腔100，从而降低了对第一负载腔100的损害。
需要说明的是，本实施例所述的衬底处理装置还可以应用于其他包括第
一负载腔、第一阀门和处理腔的衬底处理装置中，如：半导体器件的膜形成、
干蚀刻、等离子体蚀刻等的衬底处理装置中，在此不应限制本发明的保护范
围。当不希望处理腔中的有害气体进入第一负载腔时，只要保证设置在第一
负载腔和处理腔之间的第一阀门开启时，第一负载腔的气压大于处理腔的气
压即可。从而无需频繁更换第一负载腔中的器件，提高了其使用率，更无需
对第一负载腔进行频繁的停机维护，能够大幅延长了设备的维护周期，提高
设备的使用寿命。同时，由于杜绝了有害气体进入第一负载腔，因此也无需
针对第一负载腔中的有害气体排布专门的排气管道和废气处理设备，节约了
设备的成本。
实施例二
图3是本实施例衬底处理装置的结构示意图。与实施例一相比，本实施
例所述的衬底处理装置还包括：第二阀门500、第二负载腔600和所述第一气
压调节单元，其中：所述第二阀门500设置在所述处理腔300和所述第二负
载腔600之间，用于连接所述第二负载腔600和所述处理腔300；所述第一气
压调节单元使得所述第一阀门200打开时，所述第一负载腔100的气压大于
所述处理腔300的气压。
本实施例中，所述第一负载腔100为加载腔，只用于加载玻璃基板；所
述第二负载腔600为卸载腔，用于卸载玻璃基板。所述第二负载腔600具有
可以用于冷却基板用的冷却装置(图未示)。
所述第二气压调节单元包括设置在第二负载腔600中的第二气压控制系
统610和第二气压监控装置700。所述第二气压控制系统610调节所述第一负
载腔的气压，使得第二阀门500打开时，第二负载腔600的气压大于处理腔
300的气压。所述第二气压监控装置700用于检测所述第二负载腔600和所述
处理腔300中的气压，并根据所述第二负载腔600和所述处理腔300中的气
压控制所述第二气压控制系统620调节第二负载腔600中的气压。
本实施例中，所述第二气压控制系统610包括：第二调压气体输入装置
611，用于向所述第二负载腔600中输入调压气体；第二排气装置612，用于
排出所述第二负载腔600中的气体；其中，所述调压气体可以是氮气、氢气、
惰性气体中的一种或多种组合，也可以与所述处理腔300中反应气体的载气
相同。由于在第二阀门500开启时，第二负载腔600的气压大于处理腔300
的气压，因此处理腔300的气体不会进入第二负载腔600，但是第二负载腔
600的气体会进入处理腔300，所以选用的调压气体至少不能影响处理腔300
反应气体发生反应，且调压气体最好选用不易燃、不易爆、无需后续处理的
气体。本实施例中选用的调压气体为氮气(N2)。通过调节所述第二调压气体
输入装置611和所述第二排气装置612，使所述第二负载腔600的气压处于
1mbar～50mbar的范围内，如：1mbar、10mbar、30mbar、50mbar等。
所述第二调压气体输入装置611包括第二流量控制器(图中未示出)，用
于控制输入所述第二负载腔600中调压气体的流量。本实施例中所述第二流
量控制器为第二针阀，在本发明的其他实施例中，所述第二流量控制器也可
以选用其它的流量控制装置。
本实施例中所述第二气压监控装置700包括：第三气压传感器710、第四
气压传感器720和第二处理控制器730。其中，所述第三气压传感器410设置
在所述处理腔300中，并电连接所述第二处理控制器730，所述第三气压传感
器710用于检测所述处理腔300中的气压，且将检测到的处理腔300的气压
值传送给所述第二处理控制器730；所述第四气压传感器720设置在所述第二
负载腔600中，并电连接所述第二处理控制器730，所述第四气压传感器720
用于检测所述第二负载腔600中的气压，且将检测到的第二负载腔600中的
气压值传送给所述第二处理控制器730；所述第二处理控制器730电连接所述
第二调压气体输入装置611和第二排气装置612。所述第二处理控制器730根
据接收到的第三气压传感器710得到的处理腔300内的气压值和第四气压传
感器720得到的第二负载腔600内的气压值，控制所述第二调压气体输入装
置611向所述第二负载腔600输入的调压气体流量和所述第二排气装置612
从所述第二负载腔600排出气体的流量，使得在所述第二阀门500打开时，
第二负载腔600的气压大于所述处理腔300的气压。
在所述第二气压监控装置700中，所述第三气压传感器710和第四气压
传感器720可以实时将采集的气压信息发送给第二处理控制器730，也可以定
时将采集的气压信息发送给第二处理控制器730。
在本发明的另一个实施例中，所述第二气压监控装置可以与第一气压监
控装置共用位于处理腔中的第二气压传感器，从而无需设置第三气压传感器，
最终可以节省设备的成本。
需要说明的是，在本发明的其他实施例中，所述第二处理控制器730可
以仅连接所述第二调压气体输入装置611或仅连接所述第二排气装置612，即
通过仅控制所述第二调压气体输入装置611向所述第二负载腔600输入的调
压气体流量或所述第二排气装置612从所述第二负载腔600排出气体的流量，
来达到在所述第二阀门500打开时第二负载腔600的气压大于所述处理腔300
的气压的目的。
具体地，在所述第二阀门500打开时，所述第二负载腔600与所述处理
腔300之间的气压差大于0且小于或等于50mbar(百帕)，如：0.5mbar、25mbar、
50mbar等。优选地，在所述第二阀门500打开时，所述第二负载腔600与所
述处理腔300之间的气压差大于或等于1mbar且小于或等于10mbar，如：
1mbar、4mbar、7mbar、10mbar等。
在本发明的另一个实施例中，所述第二阀门500关闭时，所述第二负载
腔600的气压也大于所述处理腔300的气压。即保证第二负载腔600的气压
始终大于处理腔300的气压，此时只要使所述第二负载腔600和所述处理腔
300的气压始终都处于稳定状态即可阻止所述第二负载腔600和所述处理腔
300的气体交换。
在本发明的其它实施例中，所述第二气压监控装置700也可以包括：报
警装置和/或显示装置等，其与实施例1中第一气压监控装置400相同，在此
不再赘述。
参见图4所示，本实施例提供的衬底处理方法(即图3所示装置的工作
过程)包括：
S21，将基板传输到所述第一负载腔100中；
S22，将第一负载腔100抽真空，并对所述基板进行预加热处理；
S23，调整所述第一负载腔100的压力，使得所述第一负载腔100的气压
大于所述处理腔300的气压；
S24，打开所述第一阀门200，将所述基板从所述第一负载腔100传输到
所述处理腔300；
S25，关闭所述第一阀门200，在所述处理腔300中对所述基板进行处理；
S26，调整所述第二负载腔600的压力，使得所述第二负载腔600的气压
大于所述处理腔300的气压；
S27，打开所述第二阀门500，将所述基板从所述处理腔300传输到所述
第二负载腔600；
S28，所述第二阀门500关闭，所述第二负载腔600中的气压升高至大气
压；
S29，将所述基板从所述第二负载腔600中取出。
其中，步骤S21至步骤S25与实施例一中的步骤S11至步骤S15相同，
在此不再赘述。下面详细说明步骤S26至步骤S29。
在所述步骤S26中，当完成对基板的处理后，本实施方式中，即在所述
玻璃基板的至少一表面沉积完成一层氧化锌透明导电膜后，调整所述第二负
载腔600的气压，以准备将所述基板传到所述第二负载腔600中。具体调节
所述第二负载腔600的压力的方法为：使所述第二气压监控装置700中的所
述第三气压传感器710和第四气压传感器720分别检测所述处理腔300和所
述第二负载腔600的气压，并将检测到的所述处理腔300和所述第二负载腔
600的气压转换成气压信息传送至第二处理控制器730。所述第二处理控制器
730对接收到的气压信息进行分析处理，并控制所述第二调压气体输入装置
611向对第二负载腔600输入调压气体和/或控制所述第二排气装置612对第
二负载腔600的排气流量，以调节所述第二负载腔600的气压。所述调节使
得所述第二负载腔600的气压大于处理腔300的气压，优选地，达到一个预
设的气压差，如：1mbar、4mbar、7mbar或10mbar。本步骤S26中，调整所
述第二负载腔600的压力也可以在所述处理腔300对所述基板的处理的过程
中执行，当所述处理腔300完成对所述基板处理时，所述第二负载腔600中
的气压已经处于适当的气压，可以缩短对基板的处理时间。
在所述步骤S27中，使得所述使第二负载腔100的气压大于处理腔300
的气压之后，开启所述第二阀门500，将所述基板从所述处理腔300传输到所
述第二负载腔600。传输过程中，使所述第二气压监控装置700监控所述第二
负载腔600和所述处理腔300中的气压，并通过控制所述第二调压气体输入
装置611向对第二负载腔600输入调压气体和/或控制所述第二排气装置612
对第二负载腔600的排气流量，保持所述第二负载腔600的气压大于处理腔
300的气压，使得所述处理腔300中的反应气体不流进所述第二负载腔600；
优选地，保持所述第二负载腔600的气压与所述处理腔300的气压差达到一
个预设的气压差，如：1mbar、4mbar、7mbar或10mbar。
在所述步骤S28和S29中，关闭所述第二阀门500，升高所述第二负载腔
600中的气压至大气压；然后，将所述基板从所述第二负载腔600中取出。
本实施例中，第一负载腔100、处理腔300和第二负载腔600构成线性结
构，可以对多片玻璃基板进行连续沉积以提高效率；同时本实施例中，可以
同时防止处理腔300中的有害气体进入第一负载腔100和第二负载腔600，从
而降低了对第一负载腔100和第二负载腔600的损害。
实施例三
图5是本实施例衬底处理装置的结构示意图。与实施例二相比，本实施
例所述的衬底处理装置中所述处理腔300包括连续设置的第一沉积腔310、第
二沉积腔320、第三沉积腔330和第四沉积腔340，其中：所述第一负载腔100
通过第一阀门200连接第一沉积腔310，所述第一沉积腔310连接第二沉积腔
320，所述第二沉积腔320连接第三沉积腔330，所述第三沉积腔330连接第
四沉积腔340，所述第四沉积腔340通过第二阀门500连接第二负载腔600。
需要说明的是，在本发明的其他实施例中，所述处理腔还可以包括其他任意
数目的沉积腔，在此不应限制本发明的保护范围。
由于所述处理腔300包括四个沉积腔，每个沉积腔的具体气压可能存在
差异，因此本实施例中所述第二气压传感器420设置在所述第一沉积腔310
中，用于检测所述第一沉积腔310的气压，且将检测到的第一沉积腔310中
的气压值传送给所述第一处理控制器430，从而使得在所述第一阀门200打开
时，第一负载腔100的气压大于所述第一沉积腔310的气压；所述第三气压
传感器710设置在所述第四沉积腔340中，用于检测所述第四沉积腔340的
气压，且将检测到的第四沉积腔340中的气压值传送给所述第二处理控制器
730，从而使得在所述第二阀门500打开时，第二负载腔600的气压大于所述
第四沉积腔340的气压。其余与实施例二相同，在此不再赘述。
参见图6所示，本实施例提供的衬底处理方法(即图5所示装置的工作
过程)包括：
S31，将基板传输到所述第一负载腔100中；
S32，将第一负载腔100抽真空，并对所述基板进行预加热处理；
S33，调整所述第一负载腔100的压力，使得所述第一负载腔100的气压
大于所述第一沉积腔310的气压；
S34，打开所述第一阀门200，将所述基板从所述第一负载腔100传输到
所述第一沉积腔310；
S35，关闭所述第一阀门200，依次在所述第一沉积腔310、第二沉积腔
320、第三沉积腔330和第四沉积腔340内对所述基板进行处理；
S36，调整所述第二负载腔600的压力，使得所述第二负载腔600的气压
大于所述第四沉积腔340的气压；
S37，打开所述第二阀门500，将所述基板从所述第四沉积腔340传输到
所述第二负载腔600；
S38，所述第二阀门500关闭，所述第二负载腔600中的气压升高至大气
压；
S39，将所述基板从所述第二负载腔600中取出。
本实施例与实施例二相比，步骤S31、S32、S38和S39与实施例二中的
步骤S21、S22、S28和S29相同，由于此时处理腔300包括四个沉积腔，因
此步骤S33、S34、S35、S36和S37发生了部分变化，下面仅对变化部分进行
说明。
在所述步骤S33中，使所述第一气压监控装置400中的所述第一气压传
感器410和第二气压传感器420分别检测第一负载腔100和所述第一沉积腔
310的气压，并将检测到的第一负载腔100和第一沉积腔310的气压转换成气
压信息传送至第一处理控制器430。所述第一处理控制器430对接收到的气压
信息进行分析处理，并控制第一处理控制器430控制所述第一调压气体输入
装置121向对第一负载腔100输入调压气体和/或控制所述第一排气装置122
对第一负载腔100的排气流量，以调节所述第一负载腔100的气压。所述调
节使得所述第一负载腔100的气压大于第一沉积腔310的气压，优选地，达
到一个预设的气压差，如：1mbar、4mbar、7mbar或10mbar。
在所述步骤S34中，使得所述第一负载腔100的气压大于第一沉积腔310
的气压之后，开启所述第一阀门200，将所述基板从所述第一负载腔100传输
到所述第一沉积腔310。传输过程中，使所述第一气压监控装置400监控所述
第一负载腔100和所述第一沉积腔310中的气压，并通过控制所述第一调压
气体输入装置121向对第一负载腔100输入调压气体和/或控制所述第一排气
装置122对第一负载腔100的排气流量，保持所述第一负载腔100的气压大
于第一沉积腔310的气压，使得所述第一沉积腔310中的反应气体不流进所
述第一负载腔100；优选地，保持所述第一负载腔100的气压与所述第一沉积
腔310的气压差达到一个预设的气压差，如：1mbar、4mbar、7mbar或10mbar。
在所述步骤S35中，将所述基板传输到所述第一沉积腔310后，关闭所
述第一阀门200。依次在第一沉积腔310、第二沉积腔320、第三沉积腔330
和第四沉积腔340内对玻璃基板进行薄膜沉积，从而完成对玻璃基板的薄膜
沉积。具体进行薄膜沉积的过程与上述实施例相同，在此不再赘述。
在所述步骤S36中，当完成对基板的处理后，调整所述第二负载腔600
的气压，以准备将所述基板传到所述第二负载腔600中。具体调节所述第二
负载腔600的压力的方法为：使所述第二气压监控装置700中的所述第三气
压传感器710和第四气压传感器720分别检测所述第四沉积腔340和所述第
二负载腔600的气压，并将检测到的所述第四沉积腔340和所述第二负载腔
600的气压转换成气压信息传送至第二处理控制器730。所述第二处理控制器
730对接收到的气压信息进行分析处理，并控制所述第二调压气体输入装置
611向对第二负载腔600输入调压气体和/或控制所述第二排气装置612对第
二负载腔600的排气流量，以调节所述第二负载腔600的气压。所述调节使
得所述第二负载腔600的气压大于第四沉积腔340的气压，优选地，达到一
个预设的气压差，如：1mbar、4mbar、7mbar或10mbar。本步骤S26中，调
整所述第二负载腔600的压力也可以在所述第四沉积腔340对所述基板的处
理的过程中执行，当所述第四沉积腔340完成对所述基板处理时，所述第二
负载腔600中的气压已经处于适当的气压，可以缩短对基板的处理时间。
在所述步骤S37中，使得所述使第二负载腔100的气压大于第四沉积腔
340的气压之后，开启所述第二阀门500，将所述基板从所述第四沉积腔340
传输到所述第二负载腔600。传输过程中，使所述第二气压监控装置700监控
所述第二负载腔600和所述第四沉积腔340中的气压，并通过控制所述第二
调压气体输入装置611向对第二负载腔600输入调压气体和/或控制所述第二
排气装置612对第二负载腔600的排气流量，保持所述第二负载腔600的气
压大于第四沉积腔340的气压，使得所述第四沉积腔340中的反应气体不流
进所述第二负载腔600；优选地，保持所述第二负载腔600的气压与所述第四
沉积腔340的气压差达到一个预设的气压差，如：1mbar、4mbar、7mbar或
10mbar。
本实施例同样可以同时防止处理腔300中的有害气体进入第一负载腔100
和第二负载腔600，从而降低了对第一负载腔100和第二负载腔600的损害；
同时本实施例中具有多个沉积腔，从而可以大大提高薄膜沉积的产量。
虽然本发明己以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本
领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，
因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。