CN104937706B - 用于处理衬底的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于处理经涂层的衬底的设备，具有以下特征：具有气密地可封闭的外壳的用于容纳至少一个衬底的至少一个可抽真空的处理箱，所述外壳形成空腔，其中外壳包括至少一个外壳片段，所述外壳片段被构造为使得衬底可以通过射到的电磁热辐射被热处理，其中外壳具有至少一个与冷却装置可耦合用于对其冷却的外壳片段和至少一个不与冷却装置耦合的外壳片段，其中空腔通过至少一个分离壁被划分成用于容纳衬底的处理空间和中间空间，其中分离壁拥有一个或多个开口，并且布置在在衬底和与冷却装置耦合的外壳片段之间，并且其中外壳配备有至少一个通向空腔的、可封闭的用于抽真空和将气体引入到空腔中的气体套管；用于对处理箱的可与冷却装置耦合的外壳片段进行冷却的冷却装置；至少一个用于对处理箱进行装载和/或卸载的装载/卸载单元；至少一个用于对处理箱中的衬底进行加热的加热单元；至少一个用于对处理箱中的衬底进行冷却的冷却单元；至少一个用于对处理箱的空腔进行抽吸的抽吸装置；至少一个用于给处理箱的空腔馈送至少一种气体的气体供应装置；至少一个运输机械装置，所述运输机械装置被构造用于实施在一方处理箱和另一方加热单元、冷却单元和装载/卸载单元之间的相对运动。

Description

用于处理衬底的设备和方法
技术领域
本发明涉及用于在处理箱中处理经涂层的衬底的设备和方法。
背景技术
用于直接将太阳光转换成电能的光伏层系统是充分已知的。这些光伏层系统一般被称为“太阳能电池”，其中术语“薄层太阳能电池”涉及具有仅几微米的小厚度的层系统，所述层系统为了足够的机械强度需要衬底。已知的衬底包括无机玻璃、塑料（聚合物）或金属、尤其是金属合金，并且可以根据各自的层厚和特定的材料特性被构成为刚性板或柔韧薄膜。
就工艺可操纵性和效率来说，具有由化合物半导体制成的吸收体的薄层太阳能电池已证明是有利的。在专利文献中已经多次描述过薄层太阳能电池。与此有关地仅仅示例性地参照出版物DE 4324318C1和EP 2200097A1。
在薄层太阳能电池中，作为吸收体主要采用由黄铜矿化合物、尤其是铜-铟/镓-二硫/二硒化物(通过公式Cu(In,Ga)(S,Se)2缩写)或者锌黄锡矿化合物、尤其是铜-锌/锡-二硫/二硒化物（通过公式Cu2(Zn,Sn)(S,Se)4缩写）制成的化合物半导体。在制造化合物半导体的不同可能性中，近年来基本上实施了两种方法。这是将单元件共蒸镀到热的衬底上以及逐渐将单层（先驱层或前驱层）中的元件施加到冷的衬底上，例如与快速热处理（RTP=Rapid Thermal Processing(快速热处理)）相结合地通过溅射进行，其中进行实际的晶体形成和先驱层至化合物半导体的相转换（Phasenumwandlung）。最后提及的两级方式例如在J.Palm等人的“CIS module pilot processing applying concurrent rapidselenization and sulfurization of large area thin film precursors”（Thin SolidFilms 431-432, S. 414-522 （2003））中详细地得以描述。
在薄层太阳能模块的大规模制造中，在顺序设备（In-Line-Anlage）中进行先驱层的RTP热处理，在所述顺序设备中经涂层的衬底依次被输送给不同的处理室。这样的方法例如由EP 0662247 B1已知。
先驱层的RTP热处理是复杂的过程，其需要在几K/s范围中的快速加热速率、在衬底上（横向地）以及在衬底厚度上均匀的温度分布、在500℃之上的最大温度以及处理气氛的精确控制。尤其是在制造黄铜矿化合物时可以保证在衬底上施加的易挥发的氧族元素（Se和/或S）的足够高的可控制的和可再生的分压力和受控制的处理气体输送（例如H2、N2、Ar、H2S、H2Se、S气体、Se气体）。例如，金属CuInGa先驱层堆叠的顺序硒化需要足够的Se量用于完全硒化。显著的Se损失导致先驱层不完全转换成黄铜矿化合物并且甚至弱的Se损失就导致制成的薄层太阳能模块的功率损耗。
已知的是，通过处理箱限制围绕经涂层的衬底的处理空间。处理箱能够在热处理期间将诸如硒或硫的容易挥发的氧族组分的分压力至少在最大程度上保持为恒定的。此外，减少在腐蚀性气体情况下处理室的暴露。这样的处理箱例如由DE 102008022784 A1已知。
在用于大规模制造薄层太阳能模块所使用的顺序设备中经涂层的衬底或装载有衬底的处理箱在索引运行（Indexbetrieb）中经历不同的处理室，其中所述衬底或处理箱按时钟方式（taktweise）被运输到分别下一处理室中。处理室通常被实施为可抽真空的室，因为整个处理分段必须被抽吸用于移除氧气和水。虽然衬底的处理通常在正常压力下或小的欠压下进行，但是处理室的气密性是需要的，以便避免氧气和水扩散入处理分段中和有毒的气体流出。仅仅输入闸和输出闸循环地被抽吸。
一般而言，可抽真空的处理室的构造是复杂的并且在技术上是要求高的，因为所需要的真空密封性对所使用的材料和诸如真空套管、尤其是回转接头、阀、运输辊、气体对接装置、冷却板和真空活门的设备组件提出最高要求。出于该原因，用于该处理步骤的投入成本占据太阳能工厂的总投入成本的并非不重要的份额。此外，在实践中已经表明，这些在技术上耗费的和比较昂贵的组件由于运输经涂层的衬底或处理箱、加热到超过500℃的高最大温度以及由于腐蚀性处理气氛而遭受明显提高的磨损并且可能变得不密封。在故障情况下，完整的流水线通过所需要的维护工作而中断。
US专利申请号2005/0238476A1示出一种具有外壳的用于在受控制的气氛中运输衬底的设备，所述外壳包括用于衬底的可抽真空的衬底空间和辅助空间。衬底空间和辅助空间通过具有纳米孔的分离壁彼此分开，其中分离壁构成基于克努森原理（热渗透）的微泵。衬底空间具有冷却板（净化板），其中分离壁不布置在衬底和冷却板之间。相反地，冷却板总是布置在与衬底相对的位置中。此外，辅助空间通过可加热的分离壁与通过冷却板冷却的外壳片段或衬底空间热退耦。对于泵浦机制需要加热。
发明内容
与此相对地，本发明的任务在于，实现在技术上显著更简单的和成本更低的设备中对经涂层的衬底进行热处理的可能性。该任务和其他任务按照本发明的建议通过根据并列权利要求所述的用于处理经涂层的衬底的设备和方法来解决。本发明的优选的实施方式由从属权利要求的特征得知。
根据本发明，示出用于对经涂层的衬底进行处理的设备，所述设备包括一个或多个处理箱。处理箱分别被设置用于容纳至少一个衬底并且包括气密地可封闭的（可抽真空的）外壳，所述外壳形成空腔。外壳包括至少一个外壳片段，该外壳片段被构造为使得衬底可以通过射到外壳片段上的电磁热辐射被热处理。此外，该外壳配备有至少一个通向空腔的、可封闭的用于抽真空和将气体引入到空腔中的气体套管。
该设备此外包括至少一个用于给处理箱装载衬底和/或从处理箱中取出衬底的装载/卸载单元，至少一个用于对处理箱中的衬底进行加热（热处理）的加热单元，至少一个用于对处理箱中的衬底进行冷却的冷却单元，以及至少一个用于对处理箱的空腔进行抽吸的至少一个抽吸装置和至少一个用于给处理箱的空腔馈送至少一种气体、尤其是冲洗气体和/或处理气体的气体供应装置。
此外，该设备包括至少一个运输机械装置，所述运输机械装置被构造用于实施在一方处理箱和另一方加热单元、冷却单元和装载/卸载单元之间的相对运动。在此情况下，运输机械装置可以被构造用于使可运输的处理箱相对于位置固定的加热单元、冷却单元和装载/卸载单元运动。可替换地，处理箱是位置固定的并且运输机械装置被构造用于使加热单元和/或冷却单元和/或装载/卸载单元相对于位置固定的处理箱运动。在此情况下，可以使加热单元、冷却单元和装载/卸载单元分别单独地、与分别另外的单元无关地运动。但是也可能的是，使加热单元、冷却单元和装载/卸载单元共同地（同步地）运动。
在根据本发明的设备中，因此不需要将加热单元、冷却单元和装载/卸载单元构造为可抽真空的处理室，其中该设备在技术上可以非常简单地被构造，使得投入成本和维护成本比较低。此外，单元遭受比较小的磨损，因为通过气密地可封闭的处理箱可以避免负载腐蚀性物质。
与此相应地，在本发明设备的一种有利构型中，装载/卸载单元、加热单元和冷却单元分别被构造为不能抽真空的单元。不与此冲突的是，加热单元、冷却单元和装载/卸载单元可以由共同的壳体或分别单独的壳体包围，其尤其是可以连接到排气抽风装置上，其中但是壳体不被构造为可抽真空的室。
在本发明设备的有利的构型中，抽吸装置和气体供应装置集成到装载/卸载单元中，这对于衬底的热处理在处理技术上可以是有利的。
本发明设备的另一有利构型包括一个或多个处理箱，其中外壳具有至少一个与用于对其调温或主动冷却的调温或冷却装置（在热力技术上）可耦合的或耦合的（第一）外壳片段和尤其是至少一个不能调温的或不能冷却的、也即不与冷却装置热耦合的（第二）外壳片段。第一外壳片段例如（在流动技术上）连接到或者可连接到冷却装置并且因此可以被冷却，而第二外壳片段不连接到冷却装置并且因此不能被冷却。第一外壳片段与第二外壳片段不同。不能冷却的第二外壳片段尤其是以下外壳片段，该外壳片段被构造为使得可以通过射到该外壳片段上的电磁热辐射对衬底进行热处理。通过对第一外壳片段进行调温或冷却，可以避免处理箱的有真空能力的组成部分的提高的磨损。
此外，处理箱的空腔通过至少一个分离壁被划分成用于容纳衬底的处理空间和中间空间，其中分离壁拥有一个或多个开口，并且布置在衬底和通过冷却装置可调温的第一外壳片段之间。通过分离壁可以避免在热处理期间在处理空间中形成的气态物质在第一外壳片段处冷凝。
本发明设备此外包括用于对处理箱的第一外壳片段进行调温或主动冷却的这样的调温或冷却装置。
在本发明设备的有利构型中，装载/卸载单元、加热单元和冷却单元沿着用于处理箱的环绕的运输分段分别位置固定地布置，而且以这种方式布置，使得运输分段可以单向地由处理箱经过，以便对衬底进行处理。运输机械装置在该情况下被构造用于单向地运输处理箱。
本发明设备的另一有利的构型包括位置固定的单元的行列状布置，其由一个加热单元、位于该加热单元两侧的两个冷却单元和两个用于对处理箱进行装载和/或卸载的装载/卸载单元组成，另外的单元位于其之间，其中处理箱是可运输的并且运输机械装置被构造用于双向地运输处理箱。可替换地，设备的该构型的布置的所述单元是可运输的并且处理箱是位置固定的，其中运输机械装置被构造用于双向地运输单元。
本发明设备的另一有利构型包括位置固定的单元组的行列状布置，其中这些组分别由一个冷却单元、一个加热单元、一个冷却单元以及一个装载/卸载单元组成，尤其是按该顺序组成，其中处理箱是可运输的并且运输机械装置被构造用于双向运输处理箱。可替换于此，单元分别是可运输的并且处理箱是位置固定的，其中运输机械装置被构造用于双向地运输单元。
本发明设备的另一有利构型包括位置固定的单元组的行列状布置，其中这些组分别由一个冷却单元、一个加热单元和一个装载/卸载单元组成，尤其是按该顺序组成，其中处理箱是可运输的并且运输机械装置被构造用于双向运输处理箱。可替换于此，单元分别是可运输的并且处理箱是位置固定的，其中运输机械装置被构造用于双向地运输单元。
在本发明设备的另一有利构型中，抽吸装置和/或气体供应装置和/或调温或冷却装置当在一方处理箱和另一方加热单元、冷却单元和装载/卸载单元之间相对运动期间永久地耦合到处理箱上。
本发明此外涉及用于对经涂层的衬底进行处理的方法，所述方法包括以下步骤：
-给可抽真空的处理箱的空腔装载至少一个经涂层的衬底，
-气密地封闭处理箱的空腔，
-对处理箱的空腔进行抽吸，
-给处理箱的空腔填充至少一种气体，尤其是用于用至少一种惰性气体冲洗空腔和/或用于给空腔填充至少一种处理气体，其中空腔能以欠压或过压被填充，
-通过电磁热辐射对衬底进行热处理，所述电磁热辐射由布置在处理箱外部的热辐射器产生并且射到处理箱的至少一个用于热处理的外壳片段上，
-对热的衬底进行冷却，
-从处理箱中取出衬底。
在本发明方法的一种有利构型中，其中处理箱沿着闭合的运输分段单向地环绕，处理箱相继地被运输到用于给处理箱装载衬底的装载单元、至少一个用于对衬底进行热处理的加热单元、至少一个用于对衬底进行冷却的冷却单元以及用于从处理箱中取出衬底的卸载单元中。
本发明方法的另一有利构型包括以下步骤：
-通过位置固定的装载/卸载单元给可运输的处理箱装载衬底，
-尤其是在一个方向上将处理箱运输到位置固定的加热单元并且对衬底进行热处理，
-尤其是在一个方向或相反的方向上将处理箱运输到位置固定的冷却单元并且对衬底进行冷却，
-尤其是在相反的方向上将处理箱运输到装载/卸载单元并且取出衬底。
本发明方法的可替换的构型包括以下步骤：
-通过可运输的装载/卸载单元给位置固定的处理箱装载衬底，
-尤其是在一个方向上从处理箱移除装载/卸载单元，
-尤其是在一个方向上将加热单元运输到处理箱并且对衬底进行热处理，
-尤其是在另一方向上从处理箱移除加热单元，
-尤其是在一个方向或相反的方向上将冷却单元运输到处理箱并且对衬底进行冷却，
-尤其是在一个方向或相反的方向上从处理箱移除冷却单元，
-尤其是在相反的方向上将装载/卸载单元运输到处理箱并且取出衬底。
本发明方法的另一有利构型包括以下步骤：
-通过位置固定的第一装载/卸载单元给可运输的第一处理箱装载第一衬底，
-通过位置固定的第二装载/卸载单元给可运输的第二处理箱装载第二衬底，
-尤其是在一个方向上将第一处理箱运输到位置固定的加热单元并且对第一衬底进行热处理，
-尤其是在相反的方向上将第一处理箱运输到位置固定的第一冷却单元并且对第一衬底进行冷却，
-尤其是在相反方向上将第二处理箱运输到加热单元并且对第二衬底进行热处理，
-尤其是在一个方向上将第二处理箱运输到位置固定的第二冷却单元并且对第二衬底进行冷却，
-尤其是在相反的方向上将第一处理箱运输到第一装载/卸载单元并且取出第一衬底，
-尤其是在一个方向上将第二处理箱运输到第二装载/卸载单元并且取出第二衬底。
本发明方法的另一可替换的构型包括以下步骤：
-通过第一装载/卸载单元给位置固定的第一处理箱装载第一衬底，
-尤其是在一个方向上从第一处理箱移除第一装载/卸载单元，
-通过第二装载/卸载单元给位置固定的第二处理箱装载第二衬底，
-尤其是在相反的方向上从第二处理箱移除第二装载/卸载单元，
-尤其是在一个方向上将加热单元运输到第一处理箱并且对第一衬底进行热处理，
-尤其是在相反的方向上从第一处理箱移除加热单元，
-尤其是在一个方向上将第一冷却单元运输到第一处理箱并且对第一衬底进行冷却，
-尤其是在相反的方向上从第一处理箱移除第一冷却单元，
-尤其是在相反方向上将加热单元运输到第二处理箱并且对第二衬底进行热处理，
-尤其是在一个方向上从第二处理箱移除加热单元并且对第二衬底进行热处理，
-尤其是在相反的方向上将第二冷却单元运输到第二处理箱并且对第二衬底进行冷却，
-尤其是在一个方向上从第二处理箱移除第二冷却单元，
-尤其是在相反的方向上将第一装载/卸载单元运输到第一处理箱并且取出第一衬底，
-尤其是在一个方向上将第二装载/卸载单元运输到第二处理箱并且取出第二衬底。
本发明方法的另一有利构型中，其中在对衬底进行热处理期间通过经涂层的衬底产生至少一种气态物质，包括以下步骤：
-在热处理期间和必要时在热处理之后对处理箱的至少一个（第一）外壳片段进行调温或主动冷却，
-阻碍在对衬底进行热处理期间所产生的气态物质通过配备有一个或多个开口的分离壁向被调温的或冷却的（第一）外壳片段的扩散，所述分离壁布置在经涂层的衬底和被调温的或冷却的（第一）外壳片段之间。
在本发明方法中，处理箱的至少一个用于热处理的外壳片段不被调温或冷却，其中热辐射射到该外壳片段上。
在本发明方法的另一有利构型中，位于分离壁和被调温的或冷却的（第一）外壳片段之间的中间空间至少部分地、尤其是完全地不被电磁热辐射辐照。
在本发明方法的另一有利构型中，分离壁的一个或多个开口的（总）开口面在热处理期间通过对分离壁加温而被减小到输出值（在热处理之前总开口面）的最大50%、优选最大30%、较强地优选最大10%。
在本发明方法的另一有利的构型中，处理箱的空腔在对经涂层的衬底进行热处理之前被抽真空和/或用处理气体（以欠压或过压）填充。
在本发明方法的不同构型中，其中处理箱是位置固定的并且加热单元、冷却单元和装载/卸载单元相对于位置固定的处理箱被运输，加热单元、可以使冷却单元和装载/卸载单元分别单独地、与分别另外的单元无关地运动。但是也可能的是，使加热单元、冷却单元和装载/卸载单元共同（同步地）运动。
如所描述的，用于对经涂层的衬底进行处理的处理箱可以选择性地被用作可运输的或位置固定的处理箱。
在本发明的意义上，表述“衬底”涉及平面体，其拥有两个彼此相反的表面，其中在两个表面之一施加典型地包含多个层的层结构。衬底的另一表面通常未被涂层。例如，涉及用于制造薄层太阳能模块的涂有化合物半导体（例如黄铜矿化合物或锌黄锡矿化合物）的前驱层或先驱层的衬底，所述衬底必须经受RTP热处理。
处理箱包括外壳，其中气密地可封闭的（可抽真空的）空腔通过所述外壳形成或划界。空腔的内部净宽高度优选地被测量为使得在尽可能短的时间内气体可以被抽吸并且在RTP热处理时关于氧气含量和水分压力的高要求可以被满足。外壳原则上可以由每种适用于所打算的使用的材料、例如金属、玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷、碳纤维强化的碳原料或石墨制成。
在此情况下重要的是，处理箱的外壳具有一个或多个外壳片段，所述外壳片段分别被构造用于能够通过射到外壳片段上的电磁热辐射实现热处理。用于热处理的外壳片段为此目的对于用于处理衬底的电磁热辐射可以是透明的、部分透明的或不透明的。例如，用于热处理的外壳片段由玻璃陶瓷组成。用于热处理的外壳片段尤其是也可以包含适用于至少部分地、尤其是完全地吸收热辐射器的电磁热辐射用以自身被加热的材料（例如石墨）或者由这样的材料组成。被加热的外壳片段于是可以用作用于对衬底进行加热的二次热源，这尤其是可以导致热量分布的均匀化。
处理箱的外壳此外包括一个或多个可调温的或可冷却的（第一）外壳片段，所述外壳片段的温度可以被调整或主动地可冷却到可预先给定的温度值。外壳片段为此目的分别与（外部）调温装置或冷却装置在热力技术上可耦合或耦合。此外，外壳包括一个或多个不能调温的、也即与调温装置或冷却装置不能耦合的或不耦合的（第二）外壳片段，其尤其是能够通过射到外壳片段上的电磁热辐射实现热处理、也即处于热辐射器的辐射场中的这些外壳片段。
可调温的或可冷却的外壳片段能够相对于衬底和能够通过射到的电磁热辐射实现热处理的并且处于热辐射器的辐射场中的这些外壳片段的温度被主动冷却。处理箱的可调温的或可冷却的外壳片段可以在对经涂层的衬底进行热处理之前、期间和/或之后被调温（主动冷却）。
如这里和下面所使用的，表述“可冷却的”涉及将（第一）外壳片段调温或冷却到比在热处理时衬底或能够通过射到的电磁热辐射实现热处理并且处于热辐射器的辐射场中的那些外壳片段的温度更低的温度上。例如，外壳片段被调温或冷却到20℃至200℃范围中的温度上。通过这种调温，在真空技术上常见的塑料密封装置（弹性体、氟弹性体）和其他成本比较低的标准组件可以被使用用于对处理箱进行真空密封，但是所述塑料密封装置和标准组件不持久地经受住超过200℃的温度。
此外，处理箱的外壳包括用于对空腔抽真空和将处理气体引入到空腔中的、至少一个通向空腔的（例如通过阀）可封闭的气体套管。气体套管为此目的尤其是可以通向中间空间。处理气体例如可以包含反应性气体诸如H2S、H2Se、S蒸汽、Se蒸汽或H2以及惰性气体诸如N2、He或Ar。
在处理箱中，通过外壳构造的空腔通过至少一个分离壁被划分成用于容纳经涂层的衬底的处理空间和中间空间，其中分离壁布置在经涂层的衬底和被调温的（主动冷却的）、也即与冷却装置可耦合的或耦合的外壳片段之间。处理空间仅仅由至少一个分离壁和处理箱的一个或多个不能调温的、也即不与冷却装置耦合的外壳片段划界。
在此情况下重要的是，分离壁用作用于在热处理期间在处理空间和中间空间之间进行气体交换的扩散壁垒（蒸汽壁垒），但是至少暂时在热处理之前和之后能够实现在处理空间和中间空间之间的气体交换，使得可以穿过分离壁从处理空间中抽吸气态物质、用冲洗气体冲洗以及用处理气体填充。分离壁为此目的拥有一个或多个开口或裂口，其中处理空间和中间空间在流动技术上通过所述开口或裂口相互连接。一般而言，开口可以具有每种任意的形状，例如缝隙形状或圆孔形状并且也可以处于边缘地布置。
在有利的构型中，分离壁不伸至外壳壁，使得在分离壁和外壳壁之间保留开口、尤其是间隙。
尤其是，分离壁可以由多孔材料或者配备有管的（直的、倾斜的或有角度的管）的材料组成或包括这样的材料。
例如，但是非强制性地，分离壁的各自的开口的最小尺寸、例如半径或直径大于处理室中气体微粒的平均自由路径长度。
因此，通过分离壁形成用于对经涂层的衬底进行处理的处理空间，所述处理空间通过分离壁与中间空间准气密地分开。与允许在处理空间与外部环境之间的自由气体交换的开放式处理空间不同以及与气密的处理空间不同，在所述气密的处理空间情况下在处理空间与外部环境之间的这样的气体交换完全被禁止，在处理空间与中间空间之间的气体交换通过分离壁阻碍。这种蒸汽壁垒基于自由路径长度的压力相关性：在几乎正常压力（700-1000mbar）情况下，通过比较小的开口的扩散被阻碍。而如果中间空间被抽吸到在真空范围（10-1000μbar）中的压力时，自由路径长度强烈地被提高并且分离壁仅仍是用于气体交换的弱扩散壁垒。处理空间可以通过分离壁被抽吸并且处理气体在抽吸到处理箱中之后也流到处理空间中。尤其是，通过准气密的分离壁可以在热处理期间在处理空间中至少在最大程度上使诸如硒或硫的容易挥发的氧族组分的分压力保持恒定。
一般而言，处理箱被构造为使得所述处理箱可以为了装载经涂层的衬底和为了取出经处理的衬底而被打开或封闭或组装和（无破坏地）又被拆卸。
通过处理箱可以实现多个优点。因此通过气密地构造具有至少一个通向空腔的、可封闭的气体套管的空腔可以对处理空间抽真空、尤其是用于抽吸腐蚀性处理气体和减少氧气含量和水分压力，以及用惰性气体冲洗并且用处理气体填充。因此，不需要气密地或可抽真空地实施用于对衬底进行热处理的处理单元和闸，使得设备在技术上可以强烈地被简化并且用于其制造和维护的成本可以显著地被减少。但是装载/卸载站、加热站和冷却站又可以由共同的壳体或分别单个壳体包围，所述壳体尤其是连接到排气抽风装置上，但是所述排气抽风装置不被构造为可抽真空的室。因为腐蚀性处理气体仅仅存在于处理箱的空腔中，所以诸如用于运输处理箱的运输辊或用于对经涂层的衬底进行热处理的热辐射器的设备组件的提高的磨损可以被避免。此外，可以有利地在设备的有真空能力的区域（处理箱）中放弃移动的部件。可以快速和高效地实现处理箱的空腔的抽真空。这同样适用于用处理气体填充，其中处理气体可以成本高效地以最小量被使用。处理箱的至少一个外壳片段的调温（主动冷却）使得能够减少在热处理期间处理箱的尤其是有真空能力的组件的磨损并且必要时能够支持在热处理之后对经涂层的衬底的主动冷却。通过作为扩散壁垒或蒸汽壁垒起作用的分离壁可以防止在热处理期间形成的挥发性组分、诸如氧族元素硫和硒在被调温的（主动冷却的）外壳片段上冷凝，以便从而最小化处理气氛中的挥发性组分的损失并且至少在最大程度上保持处理气氛中的其分压力保持恒定。因此，挥发性氧族元素的消耗可以被最小化并且所制造的化合物半导体的质量可以被改善。此外，处理空间可以通过分离壁相对于处理箱的空腔更进一步地被减小。通过气密的处理箱，装载到处理箱中的衬底良好地被保护免遭环境影响。在制造设备中，经装载的处理箱可以在不同的处理单元之间被运输，而不必从处理箱中移除经涂层的衬底。处理箱可以自由选择地被装载有一个或多个经涂层的衬底，其中可以优选装载多个衬底用于提高吞吐量。
如已经所陈述的，通过分离壁实现将空腔准气密地划分成处理空间和中间空间，其中分离壁为此目的配备有一个或多个开口。优选地分离壁被构造为使得在热处理期间，来自处理空间的通过对经涂层的衬底进行热处理所产生的气态物质的质量损失小于气态物质的在热处理期间产生的质量的50%、优选地小于20%、更强地优选小于10%。有利地，分离壁为此目的被构造为使得由一个或多个开口的（总）开口面除以处理空间的内部表面（内面）形成的面积比处于5x10-5至5x10-4的范围中。由此可以有利地实现，分离壁的一个或多个开口的（总）开口面一方面足够大，以便能够实现流畅地对处理空间抽真空以及填充冲洗气体或处理气体，另一方面足够小，使得分离壁用作用于在热处理期间在处理空间中所产生的挥发性组分的有效蒸发壁垒或扩散壁垒。
在处理箱的特别有利的构型中，分离壁包含以下材料或由以下材料组成，所述材料具有这样的热膨胀系数，使得一个或多个开口的（总）开口面在热处理期间通过分离壁的加温而减小到输出值（在热处理之前的总开口面）的最大50%、优选最大30%、更强地优选最大10%。有利地，分离壁为此目的包含具有超过5x10-6K-1的热膨胀系数的材料或者由其组成。通过这种方式，实现温度控制式分离壁，其中一方面在较冷的状态下通过较大的（总）开口面实现对处理空间的特别高效的抽吸以及用冲洗气体或处理气体对处理空间的填充，另一方面在较热的状态下在热处理期间由于热膨胀通过较小的（总）开口面而实现对在热处理期间产生的气态物质从处理空间到中间空间的扩散特别有效的阻碍。尤其是，分离壁可以被构造为使得在热处理期间（总）开口面至少几乎被减小到零，使得在热处理期间在处理空间和中间空间之间的气体交换实际上完全被禁止。
在处理箱的有利构型中，处理箱的外壳包括底部、盖以及将底部和盖相互连接的框架。底部和盖例如分别被实施为板，其中底部和/或盖由这样的材料（例如玻璃陶瓷）组成，使得经涂层的衬底可以通过输送给底部的下侧和/或盖的上侧的热辐射的辐射能量被热处理。可调温的（可主动冷却的）外壳片段通过至少一个框架片段构成。同样，框架可以配备有至少一个通向空腔的、可封闭的气体套管，以便对空腔进行抽真空并且在确定的处理步骤期间给处理空间有针对性地配备确定的气体气氛。
在处理箱的安装状态下，空腔气密地被构造，其中例如盖可以可从框架上拆除的方式构造，使得处理空间可以通过简单的方式被装载经涂层的衬底或者经处理的衬底被取出。在处理箱的特别有利的构型中，框架包括与底部固定连接的第一框架部件和与盖固定连接的第二框架部件，其中两个框架部件为了形成空腔可气密地相互接合。
在对此可替换的构型中，处理箱包括具有带有外壳开口的一件式外壳片段的外壳，所述外壳开口可以通过优选可调温的（可主动冷却的）封闭部件例如侧向气密地被封闭。分离壁例如与封闭部件平行。此外示出用于对经涂层的衬底进行处理的装置，具有如上所述的所构造的处理箱；一个或多个用于产生电磁热辐射的热辐射器，所述热辐射器与处理箱的至少一个用于热处理的外壳片段相邻地布置；以及调温装置或冷却装置，其与用于对其调温（主动冷却）的至少一个可调温的（可主动冷却的）外壳片段在热力技术上耦合。
在上述装置中，特别有利地将热辐射器布置为使得中间空间至少部分地、尤其是完全地位于热辐射器的共同的辐射场之外。通过该措施可以实现，在分离壁和处理箱的可调温的（主动冷却的）外壳片段之间出现温度梯度（温度壁垒）。优选地，温度梯度如此使得在分离壁处达到用于对经涂层的衬底进行热处理的处理温度。热辐射器为此目的例如可以仅仅布置在处理空间之上和/或之下。
可以理解的是，本发明的不同构型可以单独地或以任意组合实现。尤其是，前述的和下面还要阐述的特征不仅能以所说明的组合、而且能以其他组合或单独地使用，而不偏离本发明的范围。
附图说明
现在更详细地阐述本发明，其中参照附图。其中以简化的、不按比例的图示：
图1示出用于对经涂层的衬底进行处理的处理箱的一般化横截面图；
图2示出具有端侧封闭部件的图1的处理箱的透视图；
图3A-3C根据不同的图示示出图1的处理箱的实施例；
图4示出具有两个可接合的框架部件的图3A-3C的处理箱的变型方案；
图5A-5F示出处理箱的温度控制式分离壁的不同变型方案；
图6-9根据示意俯视图示出用于在处理箱中对衬底进行处理的本发明设备的不同实施例。
具体实施方式
在图1至5A-5F中阐明在典型工作位置中水平取向的处理箱。可以理解的是，处理箱也可以不同地取向并且在以下的描述中所进行的位置和方向说明仅仅涉及处理箱在图中的图示，其中这不应被理解为限制性的。
首先应观察图1和2，其中示出用于对经涂层的衬底2进行处理的处理箱1的一般化截面图（图1）以及具有端侧封闭部件9的这样的处理箱1的透视图（图2）。
处理箱1用于处理在一侧被涂层的衬底2例如用于对先驱层进行热处理用以转化成化合物半导体，尤其是黄铜矿化合物。尽管仅示出唯一的衬底2，但是处理箱1同样可以被使用用于处理两个或更多衬底2。
处理箱1包括这里例如方形的外壳3，所述外壳具有外壳壁4，所述外壳壁由底壁5、盖壁6和环绕的侧壁7组成。外壳壁4对气密的或可抽真空的空腔11划界，所述空腔可以通过可拆卸的封闭部件9气密地封闭。如在图2中所示，外壳3例如具有端侧的外壳开口8，所述外壳开口可以通过门状地可装配的封闭部件9封闭，所述封闭部件构成侧壁7的一部分。一般而言，外壳开口8和所属的封闭部件9可以自由选择地被放置在外壳壁4的任意的壁片段处。底壁5在中间区域中用作用于衬底2的支承面，其中同样也可以设置相应的间隔物或支撑元件。
处理箱1的外壳壁4可以由相同的材料或彼此不同的材料组成。典型的材料是金属、玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷、碳纤维强化的碳原料或石墨。在此情况下重要的是，盖壁6和底壁5分别被构造为使得可以通过从外部以电磁热辐射形式输送的热能对经涂层的衬底2进行热处理。热能在图1中示意性示出的装置10中可以通过例如行列状地布置在盖壁6之上以及底壁5之下的热辐射器12输送。例如，盖壁6和底壁5为此目的由以下材料组成，所述材料对于射入的电磁辐射是透明的或至少部分透明的，例如玻璃陶瓷。盖壁6和底壁5也可以仅仅逐段地由这样的材料组成。同样也可能的是，盖壁6和底壁5由适用于至少部分地、尤其是完全地吸收电磁辐射用以本身被加热的材料组成，例如石墨。在该情况下，盖壁6和底壁5用作被动加热的二次热源。
如在图2中可以看出的，外壳壁4（这里例如封闭部件9）配备有两个冷却剂接口13、13'，其用作用于冷却剂到未更详细示出的、至少逐段地、尤其是完全地穿越环绕的侧壁7的冷却剂管路系统中的入口或出口。通过所引入的冷却剂，侧壁7可以至少逐段地、尤其是完全地被调温到可预先设定的温度上或相对于在热处理时衬底温度被主动冷却。两个冷却剂接口13、13'为此目的可以与用于准备和冷却冷却剂的调温装置或冷却装置14在流动技术上连接。一般而言，在处理箱1中仅对不用于通过从外部以电磁热辐射形式输送的热能对经涂层的衬底2进行热处理的那些外壳片段、这里例如环绕的侧壁7或其至少一个片段进行调温或主动冷却。在本例子中，仅仅对封闭部件9进行调温或冷却。作为冷却剂例如可以使用油或水。调温或主动冷却可替换地也可以通过经由与冷却体（例如冷却板）接触的接触冷却（导热）、鼓风机（对流冷却）或者无接触地通过相间隔的冷却体（辐射冷却）实现。
外壳3此外包括配备有阀15的气体套管16，所述气体套管通向空腔11。气体套管16这里例如布置在端侧的封闭部件9中。经由气体接口17可以通过连接到抽吸装置18（真空泵）上而对空腔11抽真空。此外，气体接口17可以被连接到气体供应装置19上，以便通过引入惰性冲洗气体对空腔11进行冲洗和/或给空腔11填充反应性处理气体。填充处理气体可以以欠压或过压进行。通过阀15（例如多路阀）可以自由选择地打开或气密地封闭气体套管16。空腔11具有相对小的内部净宽高度，以便能够实现流畅的抽真空和用处理气体高效填充，其中所述相对小的内部净宽高度例如处于7至12mm的范围中。
空腔11通过板条状的分离壁20准气密地被划分成处理空间21和中间空间22，其中经涂层的衬底2仅仅容纳在处理空间21中。气体套管16通向中间空间22。分离壁20配备有一个或多个开口或裂口，其中处理空间21通过所述开口或裂口与中间空间22在流动技术上连接。
如在图1的垂直截面图可以看出的，在垂直方向上从底壁5朝向盖壁6方向上延伸的分离壁20不完全达到直至盖壁6的（内侧），使得间隙23作为分离壁20的开口保留。在图2中，示出以下变型方案，其中分离壁20延伸直至盖壁6并且配备有多个例如在中间以行列布置的水平缝隙24。通过间隙23或缝隙24，处理空间21与中间空间22在流动技术上连接，使得相互的气体交换是可能的，但是由于间隙23或缝隙24的小的垂直尺寸或高度而被阻碍。分离壁20因此作为在处理空间21与中间空间22之间的扩散壁垒或蒸汽壁垒起作用。
分离壁20作为扩散壁垒或蒸汽壁垒起作用的特性基于自由路径长度的压力相关性：在将近正常压力（700-1000mbar）时，通过分离壁20的比较小的（一个或多个）开口的扩散被阻碍。而如果中间空间22被抽吸到处于真空范围（10-1000μbar）中的压力，则自由路径长度被强烈提高并且分离壁20仅仍是用于气体交换的弱扩散壁垒。处理空间21因此可以穿过分离壁20被抽吸并且处理气体可以在抽吸之后通过到中间空间22中的入口也流到处理空间21中。另一方面，通过分离壁20，在处理空间21中诸如硒或硫的容易挥发的氧族组分的分压力在对衬底2进行热处理期间可以至少在最大程度上保持恒定，所述氧族组分在对经涂层的衬底2进行热处理期间扩散出/蒸发。分离壁20因此例如在对衬底2进行热处理时用作硒壁垒。
一般而言，如此测量间隙23或缝隙24的（共同的）开口面25，使得在对衬底2进行热处理期间来自处理空间22中的通过对经涂层的衬底2热处理产生的气态物质的质量损失小于在热处理期间在处理空间21中产生的气态物质的质量的50%、优选地小于20%、更强地优选小于10%。为此目的，分离壁20被构造为使得由开口面25除以处理空间21的内部表面或内面26构成的面积比处于5x10-5至5x10-4的范围中。
例如，处理空间21的内面具有大约1.2mm2的大小。间隙23的平均间隙高度例如处于50至100μm的范围中，对应于在2至5cm2的范围中的开口面25。分离壁20例如具有9mm的高度。从这些值中得出1.5x10-4的面积比。
通过用作蒸汽壁垒或扩散壁垒的分离壁20可以至少在最大程度上禁止在热处理期间在处理空间21中形成的挥发性组分到中间空间22中的扩散，使得防止挥发性组分在被调温的（主动冷却的）侧壁7、这里特别是封闭部件9处冷凝。处理空间21中的处理气氛因此可以至少几乎保持恒定。
如在图2中所阐明的，中间空间22至少部分地、尤其是完全地处于热辐射器12的（共同）辐射场之外，使得在热处理期间在处理空间22中从分离壁20至被调温的（主动冷却的）侧壁7（这里特别是封闭部件9）形成温度梯度。这种温度梯度用作用于保护处理箱1的有真空能力的组件免受高的热载荷的“温度壁垒”。为此目的，热辐射器12在处理空间1之上或之下仅仅布置在分离壁20之前或直至分离壁20。热辐射器12在中间空间22或分离壁20之前分别至少几厘米结束。另一方面，热辐射器12被布置为使得这样构成升高的温度梯度，使得从侧壁7、特别是封闭部件9出发朝向分离壁20在分离壁20之前或至少在分离壁20的高度上达到用于对经涂层的衬底2进行热处理的所希望的处理温度，以便确保充分地将衬底2的先驱层转化成化合物半导体。
在图1中阐明的一般性实施方式中，分离壁20、中间空间22和侧壁7的（一个或多个）可调温的或可冷却的片段可以侧向地在一个方向上、在两个方向上或环绕地（框架）构成。在图2的实施方式中，分离壁20、中间空间22和侧壁7的可调温的或可冷却的片段（封闭部件9）仅在一个空间方向上实施。
衬底2例如由具有处于1mm至4mm、尤其是2mm至3mm范围中的厚度的玻璃组成。衬底2配备有未更详细示出的层结构，所述层结构例如由吸收体（例如黄铜矿化合物或锌黄锡矿化合物）的先驱层组成，所述先驱层必须经受RTP热处理。例如，层结构是氮化硅/钼/铜-铟-镓/硒层的序列。例如，氮化硅层具有处于50nm至300nm范围中的厚度，钼层具有在200nm至700nm范围中的厚度，铜-铟-镓层具有在300nm至1000nm范围中的厚度并且硒层具有在500nm至2000nm范围中的厚度。
处理箱1可以以简单的方式自动化地安装和通过外壳开口8被装载或卸载。分离壁20在此必须分别在打开和闭合时被移动，使得衬底2可以被放进去。
参照图3A-3C根据不同的图示描述以一般形式在图1中阐明的处理箱1的另一实施例。
因此，处理箱1包括底板27，其中在边缘区域中环绕闭合的框架28松动地、但是可密封地放置到底板27上。可设想的是，将框架28与底板27固定连接。如在图3A和3B的垂直截面图中可以良好地看出的，底板27在中间区域中用作用于衬底2的支承件，其中同样可以设置相应的间隔物或支撑元件。在框架28上松动地放置平坦的盖板29。通过从框架28取下盖板29，可以以简单的方式给处理箱1尤其是自动化地装载经涂层的衬底2或者取出经处理的衬底2。图3A示出具有升起的盖板29的开放的处理箱1，图3B示出具有放置到框架28上的盖板29的闭合的处理箱1。
底板27、框架28和盖板29堆叠状地相叠地或彼此布置在处理箱1中并且共同地对气密的或可抽真空的空腔11划界。空腔11通过对应于框架28环绕地闭合的所构造的、板条状的分离壁20准气密地被划分成（内部）处理空间21和环绕的（外部）中间空间22。中间空间22包围处理空间21。与图1类似地，板条状分离壁20在垂直方向上从底板27在朝向盖板29的方向上延伸，其中在分离壁20与盖板29之间的狭窄的间隙23保留。处理空间21通过间隙23与中间空间22在流动技术上连接，使得相互的气体交换是可能的，但是其中分离壁20作为扩散壁垒或蒸汽壁垒起作用。参阅对图1的与此有关的实施。
如在图3C中可看出的，配备有阀15的气体套管16通过框架28通向中间空间22，以便对空腔11抽真空，用惰性冲洗气体（例如N2）冲洗并且用处理气体填充。通过气体套管16引入的处理气体例如可以包含反应性气体诸如H2S、H2Se、S蒸汽、Se蒸汽或者H2以及惰性气体诸如N2、He或Ar。
如此外在图3C中可以看出的，框架28配备有两个冷却剂接口13、13'，其用作用于冷却剂到未更详细示出的、宽广地穿越框架28的冷却剂管路系统中的入口或出口。通过引入到框架28中的冷却剂，在对衬底2进行热处理期间和如果期望的话在对衬底2进行热处理之后可以对框架28进行调温（主动冷却）。两个冷却剂接口13、13'为此目的与用于准备和冷却冷却剂的冷却装置14在流动技术上连接。框架28优选地由具有高导热性的材料组成，例如由金属材料、尤其是不锈钢组成。
底板27和盖板29分别被构造为使得可以通过在处理箱1之上或之下以电磁热辐射形式输送的热能对经涂层的衬底2进行热处理。参阅对图1的与此有关的实施。例如，底板27和盖板29为此目的由玻璃陶瓷组成。
通过用作蒸汽壁垒或扩散壁垒的分离壁20可以至少在最大程度上禁止在热处理期间在处理空间21中形成的挥发性组分到中间空间22的扩散，使得防止挥发性组分在被调温的（主动冷却的）框架28处冷凝。处理空间21中的处理气氛因此可以至少几乎被保持恒定。
在图4中示出图3A-3C的处理箱1的变型方案。为了避免不必要的重复，仅仅示出与图3A-3C 的区别并且在其他方面参照与此有关的实施。因此，处理箱1的不同之处如下：框架28由两个框架部件30、31组成，其可以气密地彼此接合。因此，设置下面的第一框架部件30，其拥有第一定位面32，其中底板27通过第一夹紧元件34相对所述第一定位面被夹紧用于固定连接。相应地，设置上面的第二框架部件31，其拥有第二定位面33，其中盖板29通过第二夹紧元件35相对于所述第二定位面被夹紧用于固定连接。如通过双箭头示出的，第二框架部件31可以从第一框架部件30升起，以便给处理箱1装载衬底2或者取出经处理的衬底2。另一方面，两个框架部件30、31可以气密地接合，其中通过密封元件36确保所需要的气密性。处理箱1通过特别简单的可自动化的可装载和卸载性为特色。
现在参照图5A-5F，其中阐明了处理箱1的分离壁20的不同变型方案。分别是温度控制式分离壁20，其为此目的由以下材料组成，所述材料具有这样的热膨胀系数，使得各自的开口或裂口的总开口面25在热处理期间通过分离壁12的加温而减小到输出值（在热处理之前总开口面25的）的最大50%、优选最大30%、更强地优选最大10%。分离壁20为此目的由具有超过5x10-6K-1的热膨胀系数的材料的组成。对此的例子是具有9x10-6K-1的热膨胀系数的确定的玻璃陶瓷、具有在6.5x10-6K-1至9x10-6K-1范围中的热膨胀系数的氧化铝（Al2O3）、具有在10x10-6K-1至13x10-6K-1范围中的热膨胀系数的氧化锆和氧化镁。分离壁20的材料此外必须是耐温度变化的和抗腐蚀的。
在图5A和5B中分别以垂直截面图示出处理箱1的被构造为垂直板条的分离壁20。因此，分离壁20不伸到直至盖壁6或盖板29，使得间隙23作为用于在流动技术上将处理空间21与中间空间22连接的开口保留。在图5A中，示出以下情形，其中侧壁7或框架28被调温到温度T=150℃，而分离壁20具有温度T=50℃。分离壁20的材料相对冷，间隙23宽敞地开放。间隙23的垂直尺寸或平均间隙高度（净宽）在分离壁20的高度为大约10mm的情况下处于50至100μm的范围中。在加温时，分离壁20的材料相对强烈地膨胀，其中平均间隙高度减小（参见图5B）。例如，在分离壁20加温到温度T=450℃（温度差400℃）时获得大约40μm的分离壁20的垂直尺寸的变化，使得间隙23的平均间隙高度减小到处于10至50μm范围中的值、也即输出值的最大50%。
在图5C和5D中根据分离壁20的俯视图示出一个变型方案。为了避免不必要的重复，仅仅阐述与图5A和5B的区别并且在其他方面参照在那里的实施。因此，板条状分离壁20从底壁5或底板27延伸至盖壁6或盖板29，其中以分离壁20的裂口的形式构造一个或多个垂直间隙23。在水平方向上测量的间隙宽度处于50至100μm的范围中（图5C）。通过在两个间隙23之间的分离壁区域的与10mm的高度相比更大的尺寸，可以在将分离壁20加温到例如T=450℃的温度时达到相对大的偏移，所述偏移例如可以为数百μm。尤其是在此情况下可以将间隙23的总开口面减小到输出值的例如最大50%。
在图5E和5F中根据分离壁20的俯视图示出另一变型方案。为了避免不必要的重复，又仅仅阐述与图5A和5B的区别并且在其他方面参照在那里的实施。因此，代替间隙23设置多个圆孔37，所述圆孔分别以分离壁20的裂口的形式构造。以其中分离壁20的温度例如为T=150℃（图5E）的情形为出发点，通过将分离壁20加温到例如T=450℃的温度可以实现圆孔37的开口直径的减小（图5F）。尤其是在此情况下可以将圆孔37的总开口面减小到输出值的例如最大50%。
现在参照图6，其中根据示意俯视图阐明用于在根据图1至图5A-5F的处理箱1中对经涂层的衬底2进行处理的设备100的实施例。设备100被设计用于对经涂层的衬底2进行RTP热处理用以制造薄层太阳能模块。衬底2分别被涂有尤其是黄铜矿化合物或锌黄锡矿类型的用作吸收体的化合物半导体的先驱层。
因此，设备100包括用于在处理箱1中对经涂层的衬底2进行处理的不同的单元101-104，所述单元这里以顺序设备的类型相继布置。不同的单元101-104不被构造为可抽真空的处理室，而是作为在功能上和结构上可个性化的处理单元布置在共同的设备空间106中，所述设备空间由设备外壳107划界。单元101-104分别可以开放地布置在设备空间106中而或者由单独的装置外壳包围，但是所述装置外壳不可抽真空。有利地，每个单元的外壳连接均到排气抽风装置上。在此情况下重要的是，在设备100中仅处理箱1作为可抽真空的设备组件被使用。因为除了处理箱1之外设备100无可抽真空的组件，所以其在技术上的实施相比于传统的用于对经涂层的衬底进行RTP热处理的顺序设备显著简化并且设备100的投入成本明显更低。
如在图6中阐明的，设备100包括单元101-104的行列状布置，其包括一个装载单元103、一个加热单元101、一个冷却单元102和一个卸载单元104，它们按该次序沿着用于处理箱1的环绕的（闭合的）运输分段布置。
装载单元103用于自动化地给处理箱1装载经涂层的衬底2。为此目的，装载单元103拥有用于打开和闭合处理箱 1的逻辑控制的或程序控制的抓取机构，所述抓取机构此外用于操纵经涂层的衬底2用于引进到处理箱1中。为了操纵衬底2也可以设置单独的抓取机构。此外，用于对处理箱1的空腔11抽真空的抽吸装置18以及用于给处理箱1馈送冲洗气体和/或处理气体的气体供应装置19（气体馈送装置）集成到装载单元103中，所述抽吸装置和气体供应装置分别可以连接到处理箱1的气体接口17上。
加热单元101用于对被引进到处理箱1中的衬底2进行加热和热处理用于将先驱层转化成化合物半导体。该加热单元为此目的具有大量热辐射器12，所述热辐射器例如以两行布置在处理箱1之上和之下。热辐射器12的相应布置在图3B中阐明。此外，用于在对衬底2进行热处理期间对处理箱1的外壳片段进行调温或主动冷却的调温或冷却装置14集成到加热单元101中。
冷却单元102用于在对衬底进行热处理之后主动冷却热的衬底2并且为此目的被构造用于能够通过提供给处理箱1的冷却体（例如冷却板）实现接触冷却（导热）和/或能够通过鼓风机、例如通过循环空气流、氩气流或氮气流实现冷却（对流冷却），和/或能够通过布置在处理箱1上方和/或下方的冷却体、例如冷却板实现无接触冷却（辐射冷却）。
卸载单元104用于从处理箱1中自动化地取出经处理的衬底2。为此目的，卸载单元104相应于装载装置103拥有用于打开或闭合处理箱1的逻辑控制的或程序控制的抓取机构。
在图6的设备100中，经涂层的衬底2可以在多个处理箱1中同时被处理并且在此相继地被输送给不同的单元101-104，其中为此目的设置用于沿着运输分段运输处理箱1的未更详细示出的单向运输机械装置108。处理箱1的运输可以例如在被驱动的运输辊（例如轴端辊（Stummelrollen））上进行，所述运输辊在其下底部面处支撑处理箱1。在单元101-104之外的运输速度例如为直至1m/s。
设备100的运行举具体例子陈述，其中仅仅为了更简单的描述流程参照在图6中所示的单元101-104的几何布置。
首先，将经涂层的衬底2运送到装载单元103，在所述装载单元中给处理箱1装载衬底2。在此情况下借助于抓取机构打开处理箱1，将衬底2放入处理箱1中并且接着再次闭合处理箱1。此外，被加载的处理箱1的空腔11通过运行抽吸装置18被抽吸或抽真空，以便从空腔11中移除氧气和水。为此目的，将抽吸装置18自动地连接到处理箱1的气体接口17上。接着使气体接口17与气体供应装置19连接并且用惰性冲洗气体（例如N2、He或Ar）对经装载的空腔11进行冲洗。抽吸过程和冲洗过程必要时可以被多次重复。接着给处理箱1的空腔11填充处理气体（例如反应性气体诸如H2S、H2Se、S蒸汽、Se蒸汽以及惰性气体诸如N2、He或Ar）。例如作为处理气体填入H2S（直至200-400mbar）。处理箱1可以以欠压或过压填充。
抽吸装置19和气体供应装置18也可以共同地连接到气体接口17上，例如通过多路阀15。处理箱1现在准备好用于对经涂层的衬底2进行热处理。
在使抽吸装置19和气体供应装置18与处理箱1退耦之后，将处理箱1从装载单元103运输到加热单元101，并且将处理箱1的两个冷却剂接口13、13'连接到冷却装置14上。然后对先驱层进行RTP热处理，其中经涂层的衬底2例如以1℃/s至50℃/s的加热速度通过热辐射器12被加热到例如350℃至800℃、尤其是400℃至600℃的温度。例如在此，由铜、铟、镓和硒组成的先驱层在含硫和/或含硒的气氛中被转换成化合物Cu(In,Ga)(S,Se)2的半导体层。例如在处理箱1中的压力为小于800mbar时在纯H2S中进行硒化和硫化。
在通过加热单元101进行热处理期间，处理箱1的框架28通过循环冷却剂被调温或冷却到例如150℃的温度。在热处理之后，使冷却装置14与处理箱1退耦。可替换地例如也可以通过导热利用冷却体进行接触冷却，利用冷却体进行辐射冷却或者对流冷却用于对框架28调温或冷却。
接着，将处理箱1从加热单元101运输到冷却单元102并且通过冷却单元102对热的衬底2进行冷却。热的衬底2例如以直至50℃/s被冷却直至在处理技术上需要的温度，例如10℃至380℃。附加地，可以设置通过循环冷却剂的冷却，所述冷却剂在两个冷却剂接口13、13'处被引入或引出。相应设立的冷却单元102为此目的被连接到两个冷却剂接口13、13'上。
如果衬底2已经达到期望的温度，则将处理箱1从冷却单元102运输到卸载单元104，在所述卸载单元中通过抓取机构打开处理箱1并且取出经处理的衬底2，使得该经处理的衬底可以被输送给另一处理装置用以制造薄层太阳能模块。处理箱1接着再次被闭合并且沿着运输分段被输送给装载单元103，所述处理箱1再次可以由该装载单元被装载要处理的衬底2。被装载的或卸载的处理箱1循环地环绕运输分段。
根据图6阐明的顺序设备100可以成批地被发送，其中可以在不同的单元101-104中同时处理所装载的处理箱1。尤其是，可以在冷却单元102中主动地冷却一个热的衬底2，而对另一衬底2在加热单元101中进行RTP热处理。可以同时在装载单元103和卸载单元104中对处理箱1进行装载或卸载。处理箱1可以根据可预先给定的时钟时间或循环时间分别从一个单元被传送到下一单元。
尽管这在图6中未示出，但是设备100同样可以具有多个加热单元101和/或多个冷却单元102和/或一个或多个冷却分段。
在设备100中通过使用可抽真空的处理箱1和（与传统的顺序设备相比）缺少的用于对单元101-104抽真空或配备受控制的处理气氛的必要性而原则上可以使处理箱1保持位置固定并且分别仅使各自的单元、也即装载单元103、卸载单元104、加热单元101和冷却单元102相对于位置固定的处理箱1运动。因此可设想的是，位置固定的处理箱1通过所提供的装载单元103打开，被装载经涂层的衬底2和接着又被闭合。在抽吸、冲洗和用处理气体对处理箱1的空腔11填充并且移除装载单元103之后，给加热单元101提供热辐射器12并且执行经涂层的衬底2的热处理。接着移除热辐射器12并且提供冷却单元102，以便对热的衬底2进行冷却。最后，移除冷却单元102并且通过卸载单元104打开被装载的处理箱1并且从处理箱1中移除经处理的衬底2。为此可以使不同的单元101-104例如共同地（同步地）通过运输机械装置108沿着环绕的处理分段运动。但是也可以单独地使不同的单元101-104运动。可以以简单的方式在多个位置固定的处理箱1中对多个衬底2同时进行处理。抽吸装置18、气体供应装置19和冷却装置14分别可以永久地保持连接到位置固定的处理箱1上。
用于对经涂层的衬底2进行处理的设备100因此基本上与用于对经涂层的衬底进行RTP热处理的顺序设备不同，因为不同的单元101-104不必被实施为可抽真空的处理室。此外，设备100不需要可抽真空的输入和输出闸并且在设备100的有真空能力的区域中不存在移动的组件，使得设备组件、诸如热辐射器、运输辊和其他组件可以成本低地来实施并且可容易地得到。处理箱1是唯一的有真空能力的组件。在处理箱1不密封和故障情况下，仅须更换单个处理箱1并且可以继续运行设备100。在位置固定的处理箱1中对衬底2的热处理毫无问题是可能的。
参照图7根据示意俯视图描述用于在根据图1至图5A-5F的处理箱中对衬底进行处理的设备100的另一实施例。为了避免不必要的重复，仅仅阐述与图6的设备100的区别并且在其他方面参照在那里的实施。
因此，设备100包括单元的行列状布置，其由一个加热单元101、位于该加热单元101两侧的两个冷却单元102和两个装载/卸载单元105组成，其他单元101、102位于其之间。
装载/卸载单元105彼此相同地构建并且分别用于自动化地给处理箱1装载经涂层的衬底2以及用于自动化地从处理箱1中取出经热处理的衬底2，为此目的设置抓取机构。此外，装载/卸载单元105分别拥有用于对处理箱1的空腔11抽真空的抽吸装置18以及拥有用于将冲洗气体和/或处理气体引入到处理箱1中的气体供应装置19，其分别可以连接到处理箱1的气体接口17上。加热单元和冷却单元101、102如在图6的设备100中那样被构建。
在图7的设备100中，经涂层的衬底2可以在两个可运输的处理箱1中同时被处理并且在此在处理箱1中相继地被运输给不同的单元，其中为此目的设置未更详细示出的双向运输机械装置108。
设备100的运行举具体例子示出，其中仅仅为了更简单地描述流程而参照在图7中所示的单元101、102、105的几何布置。
首先，将第一衬底2运送到右侧的装载/卸载单元105，在此处给第一处理箱1装载衬底2并且接着对处理箱1的空腔11抽真空，用冲洗气体冲洗并且填充处理气体。接着，将第一处理箱1运输到加热单元101并且执行RTP热处理。在结束RTP热处理之后，将第一处理箱1运输到右侧的冷却单元102，以便通过冷却单元102对热的第一衬底2进行冷却。
仍在对第一衬底2通过加热单元101进行热处理期间，将第二衬底2运输到左侧的装载/卸载单元105并且装载到第二处理箱1中，其中第二处理箱1的经装载的空腔11被抽真空，用冲洗气体冲洗并且被填充处理气体。在将第一处理箱1从加热单元101运输到右侧的冷却单元102之后，将第二处理箱1运送到加热单元101并且对第二衬底2进行热处理。
还在对第二衬底2进行热处理期间将经冷却的第一衬底2运输到右侧的装载/卸载单元105并且从第一处理箱中取出。接着，通过右侧的装载/卸载单元105给第一处理箱1装载另一衬底2并且通过抽真空、用冲洗气体冲洗和用处理气体填充来准备好处理箱用于热处理。
如果位于加热单元101中的第二衬底2的热处理结束，则第二处理箱被运输到左侧的冷却单元102并且热的第二衬底2被冷却。接着，将具有另一衬底的第一处理箱1运入到加热单元101用于对其进行热处理。
在图7的设备100中，因此使两个处理箱1在加热单元101与左侧的装载/卸载单元105或者右侧的装载/卸载单元101之间来回运动。处理箱1在此情况下分别仅经过比较短的运输路径，使得存在可能性：抽吸装置18、气体供应装置19和冷却装置14分别永久地保持连接到两个处理箱1上，例如通过挠性管路（例如软管管路）。
在图7的设备100中因此可以同时处理两个经涂层的衬底2，其中通过两个装载/卸载单元105和两个冷却单元102存在以下可能性：通过加热单元101对衬底2进行热处理，而通过两个冷却单元102之一在另一衬底2的热处理之后对该另一衬底进行冷却。因为用于冷却热的衬底2的时间区间典型地长于用于对其进行热处理的时间区间，所以与给加热单元101仅分配唯一的冷却单元102的情况相比，加热单元101的使用时间可以被提高。通过加热单元101的更集约的载满而可以提高经处理的衬底2的吞吐量并且可以减少对于每个薄层太阳能模块发生的生产成本。
因为单元101、102、105与顺序设备不同地不单向地由处理箱1经历，所以也可能的是，不按行列地布置单元101、102、105，而是例如彼此错开地或星形地布置。
已经针对图6的设备100描述的分别在位置固定的处理箱1中对衬底2进行处理的可能性可以利用图7的设备特别简单地实现，因为仅仅需要使各自的单元101、102、105相对于位置固定的处理箱1以比较短的运输路径来回运动。单元101、102、105的运输例如可以共同地（同步地）进行，其中右侧的装载/卸载单元105在单元101、102、105的共同运动时向右被推移一个位置，并且左侧的装载/卸载单元105在单元101、102、105的共同运动时向左被推移一个位置。也可能的是，在处理箱1之上的例如两个工作层面中运输单元101、102、105。在这种情况下，例如可以将右侧的装载/卸载单元105向上运送，以便在对右侧的处理箱1进行装载之后将加热单元101提供给处理箱1。同样必须将加热单元101运送越过右侧的冷却单元102，这同样可以通过转移到上面的工作层面来实现。相应内容同样适用于左侧的装载/卸载单元105和左侧的冷却单元102。
具体而言，例如可以将第一衬底2从右侧的装载/卸载单元105装载到第一处理箱1中并且接着将右侧的装载/卸载单元105向上运送到第二工作层面中，以便然后将加热单元101提供给第一处理箱1。在对第一衬底2进行热处理期间，将第二衬底2通过左侧的装载/卸载单元105装载到第二处理箱1中。接着，将加热单元101从第一处理箱1运送到第二处理箱1，以便对第二衬底2进行热处理。然后，将第一冷却单元102运送到第一处理箱1，以便冷却第一衬底2，之后提供右侧的装载/卸载单元105用于从第一处理箱1中取出第一衬底2。以相应的方式在热处理之后将第二冷却单元102运送到第二处理箱1，以便冷却第二衬底2，之后提供左侧的装载/卸载单元105用于从第二处理箱1中取出第二衬底2。
可以理解的是，例如在以下装置中，在用于制造薄层太阳能模块的工厂中可以并行地运行多个这样的设备100，在所述装置情况下设备100堆叠状地并排布置。
参照图8根据示意俯视图描述用于在根据图1至图5A-5F的处理箱中对衬底进行处理的设备100的另一实施例。为了避免不必要的重复，又仅仅阐述与图6的设备100的区别并且在其他方面参照在那里的实施。
因此，设备100包括单元的序列或组109的行列状布置，其分别由一个冷却单元102、一个加热单元101、一个冷却单元102以及一个装载/卸载单元105组成。因此，设备100可以从图7的多个设备100的串行布置来理解。装载/卸载单元105如在图7的设备100中那样被构建。衬底输送仅在一侧通过两个与处理分段平行的运输线110进行，其中一个运输线110用于运抵要处理的衬底2，另一运输线110用于运走经处理的衬底2。衬底2分别横向于处理分段地被输送给装载/卸载单元105或从所述装载/卸载单元移除。在图8的设备100中重要的是，每个装载/卸载单元105在功能上被分配给在两侧邻接的加热单元和冷却单元101、102。此外，用于处理衬底2的流程对应于如已经结合图7所描述的那些流程。就此而言参阅在那里的实施。
参照图9根据示意俯视图描述用于想根据图1至图5A-5F的处理箱1中处理衬底2的设备100的另一实施例。为了避免不必要的重复，又仅仅阐述与图6的设备100的区别并且在其他方面参照在那里的实施。
因此，设备100包括单元的序列或组109的行列状布置，其分别由一个冷却单元102、一个加热单元101和一个装载/卸载单元105组成。装载/卸载单元105如在图7的设备100中那样被构建。在此情况下，每个装载/卸载单元105在功能上仅被分配给在一侧邻接的加热单元和冷却单元101、102，这里例如两个左侧单元。衬底输送仅在一侧通过两个运输线110进行，其中一个运输线110用于运抵要处理的衬底2，另一运输线110用于运走经处理的衬底2。衬底2分别横向于处理分段地被输送给装载/卸载单元105或从所述装载/卸载单元移除。
在根据图9的设备100中，必须恰好地协调加热阶段和冷却阶段，因为例如使处理箱1同步地相对于位置固定的处理单元101、102、105来回运动。在第一步骤中，位于装载/卸载单元105中的被装载的处理箱1同步地向左一个位置地被运输给加热单元101。（也可能的是，可替换地，处理箱1同步地向右被推移两个位置）。在热处理之后，所有处理箱1在第二步骤中同步地向左另一位置地被运输给冷却单元102。（也可能的是，可替换地，处理箱1同步地被向右推移两个位置。）在对热的衬底2冷却之后，所有处理箱1在第三步骤中同步地向右两个位置地被运输给装载/卸载单元105。（也可能的是，可替换地，处理箱1同步地向左被推移一个位置）。这里进行处理箱1的卸载并且循环（3/3时钟）可以重新开始。
分别在位置固定的处理箱1中处理衬底2的可能性可以利用图9的设备100特别简单地实现，因为仅仅需要使各自的单元101、102、105以比较短的运输路径相对于位置固定的处理箱1同步地（共同地）以3/3时钟来回运动。抽吸装置18、气体供应装置19和冷却装置14可以分别永久地保持连接到各自的处理箱1上，例如经由挠性的软管连接。
附图标记列表
1 处理箱
2 衬底
3 外壳
4 外壳壁
5 底壁
6 盖壁
7 侧壁
8 外壳开口
9 封闭部件
10 装置
11 空腔
12 热辐射器
13、13' 冷却剂接口
14 冷却装置
15 阀
16 气体套管
17 气体接口
18 抽吸装置
19 气体供应装置
20 分离壁
21 处理空间
22 中间空间
23 间隙
24 缝隙
25 开口面
26 内面
27 底板
28 框架
29 盖板
30 第一框架部件
31 第二框架部件
32 第一定位面
33 第二定位面
34 第一夹紧元件
35 第二夹紧元件
36 密封元件
37 圆孔
100 设备
101 加热单元
102 冷却单元
103 装载单元
104 卸载单元
105 转载/卸载单元
106 设备空间
107 设备外壳
108 运输机械装置
109 组
110 运输线。

Claims (40)

1.用于处理经涂层的衬底（2）的设备（100），具有以下特征：
-具有气密地可封闭的外壳（3）的用于容纳至少一个衬底（2）的至少一个可抽真空的处理箱（1），所述外壳形成空腔（11），其中外壳（3）包括至少一个第二外壳片段（5，6），所述第二外壳片段被构造为使得衬底（2）可以通过射到的电磁热辐射被热处理，其中外壳（3）具有至少一个与冷却装置（14）可耦合用于对其冷却的第一外壳片段（7，9；28），其中空腔（11）通过至少一个分离壁（20）被划分成用户容纳衬底（2）的处理空间（21）和中间空间（22），其中分离壁（20）拥有一个或多个开口（23，24，37），并且布置在衬底（2）和与冷却装置（14）可耦合的第一外壳片段（7，9；28）之间，在于分离壁（20）用作用于在热处理期间在处理空间（21）和中间空间（22）之间进行气体交换的扩散壁垒，但是在热处理之前和之后能够实现在处理空间（21）和中间空间（22）之间的气体交换，并且其中外壳（3）配备有至少一个通向空腔（11）的、可封闭的用于抽真空和将气体引入到空腔（11）中的气体套管（16）；
-用于对处理箱（1）的第一外壳片段（7，9；28）进行冷却的冷却装置（14）；
-至少一个用于对处理箱（1）进行装载和/或卸载的装载/卸载单元（103-105）；
-至少一个用于对处理箱（1）中的衬底（2）进行加热的加热单元（101）；
-至少一个用于对处理箱（1）中的衬底（2）进行冷却的冷却单元（102）；
-至少一个用于对处理箱（2）的空腔（11）进行抽吸的抽吸装置（18）；
-至少一个用于给处理箱（1）的空腔（11）馈送至少一种气体的气体供应装置（19）；
-至少一个运输机械装置（108），所述运输机械装置被构造用于实施在一方处理箱（1）和另一方加热单元（101）、冷却单元（102）和装载/卸载单元（103-105）之间的相对运动。
2.根据权利要求1所述的设备（100），其中抽吸装置（18）和气体供应装置（19）集成到装载/卸载单元（103-105）中。
3.根据权利要求1或2所述的设备（100），其中冷却装置（14）集成到加热单元（101）中。
4.根据权利要求1或2所述的设备（100），其中
a)装载/卸载单元（103-105）、加热单元（101）和冷却单元（102）分别位置固定，并且处理箱（1）是可运输的，其中运输机械装置（108）被构造用于相对于装载/卸载单元（103-105）、加热单元（101）和冷却单元（102）运输处理箱（1）；或者
b)处理箱（1）位置固定，并且装载/卸载单元（103-105）、加热单元（101）和冷却单元（102）分别是可运输的，其中运输机械装置（108）被构造用于相对于处理箱（1）运输装载/卸载单元（103-105）、加热单元（101）和冷却单元（102）。
5.根据权利要求1或2所述的设备（100），其中装载/卸载单元（103-105）、加热单元（101）和冷却单元（102）沿着用于处理箱（1）的环绕的运输线路分别位置固定地布置，使得运输线路可以单向地被经历，其中处理箱（1）是可运输的，并且运输机械装置（108）被构造用于单向地运输处理箱（1）。
6.根据权利要求1或2所述的设备（100），所述设备包括：
a)位置固定的单元的行列状布置，其由一个加热单元（101）、位于该加热单元（101）两侧的两个冷却单元（102）和两个用于对处理箱(1)进行装载和卸载的装载/卸载单元（105）组成，其中另外的单元(101,102)位于其之间，其中处理箱(1)是可运输的，并且运输机械装置（108）被构造用于双向运输处理箱（1）；或者
b)可运输的单元(101,102，105)的行列状布置，其由一个加热单元（101）、位于该加热单元（101）两侧的两个冷却单元（102）和两个用于对处理箱(1)进行装载和卸载的装载/卸载单元（105）组成，另外的单元(101,102)位于其之间，其中处理箱(1)是位置固定的，并且运输机械装置（108）被构造用于双向运输单元(101,102，105)。
7.根据权利要求1或2所述的设备（100），所述设备包括：
a)位置固定的单元组（109）的行列状布置，其中所述组（109）分别由一个冷却单元（102）、一个加热单元（101）、一个冷却单元（102）以及一个装载/卸载单元（105）组成，其中处理箱（1）是可运输的并且运输机械装置（108）被构造用于双向运输处理箱（1）；或者
b)单元组（109）的行列状布置，其中所述组（109）分别由一个冷却单元（102）、一个加热单元（101）、一个冷却单元（102）以及一个装载/卸载单元（105）组成，其中单元(101,102，105)分别是可运输的并且处理箱（1）是位置固定的，其中运输机械装置（108）被构造用于双向运输单元(101,102，105)。
8.根据权利要求1或2所述的设备（100），所述设备包括：
a)位置固定的单元组（109）的行列状布置，其中所述组（109）分别由一个冷却单元（102）、一个加热单元（101）和一个装载/卸载单元（105）组成，其中处理箱（1）是可运输的并且运输机械装置（108）被构造用于双向运输处理箱（1）；或者
b)单元组（109）的行列状布置，其中所述组（109）分别由一个冷却单元（102）、一个加热单元（101）和一个装载/卸载单元（105）组成，其中单元(101,102，105)分别是可运输的并且处理箱（1）是位置固定的，其中运输机械装置（108）被构造用于双向运输单元(101,102，105)。
9.根据权利要求1或2所述的设备（100），其中抽吸装置（18）和/或气体供应装置（19）和/或冷却装置（14）当在一方处理箱（1）和另一方加热单元（101）、冷却单元（102）和装载/卸载单元（103-105）之间相对运动期间永久地耦合。
10.用于对经涂层的衬底（2）进行处理的方法，所述方法包括以下步骤：
-给可抽真空的处理箱（1）的空腔（11）装载至少一个经涂层的衬底（2），其中所述空腔（11）通过至少一个分离壁（20）被划分成用于容纳衬底（2）的处理空间（21）和中间空间（22），
-气密地封闭处理箱（1）的空腔（11），
-对处理箱（1）的空腔（11）进行抽吸，
-给处理箱（1）的空腔（11）填充至少一种气体，
-通过电磁热辐射对衬底（2）进行热处理，所述电磁热辐射由布置在处理箱（2）外部的热辐射器（12）产生并且射到处理箱（1）的至少一个用于热处理的第二外壳片段（5，6）上，
-对热的衬底（2）进行冷却，
-从处理箱（1）中取出经冷却的衬底（2），
-在热处理期间和必要时在热处理之后对处理箱（1）的至少一个第一外壳片段（7，9；28）冷却，
-阻碍在热处理期间产生的气态物质通过配备有一个或多个开口（23，24，37）的分离壁（20）向冷却的第一外壳片段（7，9；28）的扩散，在于分离壁（20）用作用于在热处理期间在处理空间（21）和中间空间（22）之间进行气体交换的扩散壁垒，但是在热处理之前和之后能够实现在处理空间（21）和中间空间（22）之间的气体交换，所述分离壁布置在经涂层的衬底（2）与冷却的第一外壳片段（7，9；28）之间。
11.根据权利要求10所述的方法，其中处理箱（1）沿着闭合的运输线路单向地环绕，其中处理箱（1）相继地被运输到用于给处理箱（1）装载衬底（2）的装载单元（103）、至少一个用于对衬底进行热处理的加热单元（101）、至少一个用于对衬底（2）进行冷却的冷却单元（102）以及用于从处理箱（1）中取出衬底（2）的卸载单元（104）。
12.根据权利要求10所述的方法，所述方法
a)包括以下步骤：
-通过位置固定的装载/卸载单元（105）给可运输的处理箱（1）装载衬底（2），
-将处理箱（1）运输到位置固定的加热单元（101）并且对衬底（2）进行热处理，
-将处理箱（1）运输到位置固定的冷却单元（101）并且对衬底（2）进行冷却，
-将处理箱（1）运输到装载/卸载单元（105）并且取出衬底（2）；或者
b)包括以下步骤：
-通过可运输的装载/卸载单元（105）给位置固定的处理箱（1）装载衬底（2），
-从处理箱（1）移除装载/卸载单元（105），
-将加热单元（101）运输到处理箱（1）并且对衬底（2）进行热处理，
-从处理箱（1）移除加热单元（101），
-将冷却单元（101）运输到处理箱（1）并且对衬底（2）进行冷却，
-从处理箱（1）移除冷却单元（101），
-将装载/卸载单元（105）运输到处理箱（1）并且取出衬底（2）。
13.根据权利要求12所述的方法，其中在一个方向上将处理箱（1）运输到位置固定的加热单元（101）。
14.根据权利要求12所述的方法，其中在一个方向或相反的方向上将处理箱（1）运输到位置固定的冷却单元（101）。
15.根据权利要求12所述的方法，其中在相反的方向上将处理箱（1）运输到装载/卸载单元（105）。
16.根据权利要求12所述的方法，其中在一个方向上从处理箱（1）移除装载/卸载单元（105）。
17.根据权利要求12所述的方法，其中在一个方向上将加热单元（101）运输到处理箱（1）。
18.根据权利要求12所述的方法，其中在另一方向上从处理箱（1）移除加热单元（101）。
19.根据权利要求12所述的方法，其中在一个方向或相反的方向上将冷却单元（101）运输到处理箱（1）。
20.根据权利要求12所述的方法，其中在一个方向或相反的方向上从处理箱（1）移除冷却单元（101）。
21.根据权利要求12所述的方法，其中在相反的方向上将装载/卸载单元（105）运输到处理箱（1）。
22.根据权利要求10所述的方法，具有以下步骤：
-通过位置固定的第一装载/卸载单元（105）给可运输的第一处理箱（1）装载第一衬底（2），
-通过位置固定的第二装载/卸载单元（105）给可运输的第二处理箱（1）装载第二衬底（2），
-将第一处理箱（1）运输到位置固定的加热单元（101）并且对第一衬底（2）进行热处理，
-将第一处理箱（1）运输到位置固定的第一冷却单元（102）并且对第一衬底（2）进行冷却，
-将第二处理箱（1）运输到加热单元（101）并且对第二衬底（2）进行热处理，
-将第二处理箱（1）运输到位置固定的第二冷却单元（102）并且对第二衬底（2）进行冷却，
-将第一处理箱（1）运输到第一装载/卸载单元（105）并且取出第一衬底（2），
-将第二处理箱（1）运输到第二装载/卸载单元（105）并且取出第二衬底（2）；或者
-通过第一装载/卸载单元（105）给位置固定的第一处理箱（1）装载第一衬底（2），
-从第一处理箱（1）移除第一装载/卸载单元（105），
-通过第二装载/卸载单元（105）给位置固定的第二处理箱（1）装载第二衬底（2），
-从第二处理箱（1）移除第二装载/卸载单元（105），
-将加热单元（101）运输到第一处理箱（1）并且对第一衬底（2）进行热处理，
-从第一处理箱（1）移除加热单元（101），
-将第一冷却单元（102）运输到第一处理箱（1）并且对第一衬底（2）进行冷却，
-从第一处理箱（1）移除第一冷却单元（102），
-将加热单元（101）运输到第二处理箱（1）并且对第二衬底（2）进行热处理，
-从第二处理箱（1）移除加热单元（101）并且对第二衬底（2）进行热处理，
-将第二冷却单元（102）运输到第二处理箱（1）并且对第二衬底（2）进行冷却，
-从第二处理箱（1）移除第二冷却单元（102），
-将第一装载/卸载单元（105）运输到第一处理箱（1）并且取出第一衬底（2），
-将第二装载/卸载单元（105）运输到第二处理箱（1）并且取出第二衬底（2）。
23.根据权利要求22所述的方法，其中在一个方向上将第一处理箱（1）运输到位置固定的加热单元（101）。
24.根据权利要求22所述的方法，其中在相反的方向上将第一处理箱（1）运输到位置固定的第一冷却单元（102）。
25.根据权利要求22所述的方法，其中在相反方向上将第二处理箱（1）运输到加热单元（101）。
26.根据权利要求22所述的方法，其中在一个方向上将第二处理箱（1）运输到位置固定的第二冷却单元（102）。
27.根据权利要求22所述的方法，其中在相反的方向上将第一处理箱（1）运输到第一装载/卸载单元（105）。
28.根据权利要求22所述的方法，其中在一个方向上将第二处理箱（1）运输到第二装载/卸载单元（105）。
29.根据权利要求22所述的方法，其中在一个方向上从第一处理箱（1）移除第一装载/卸载单元（105）。
30.根据权利要求22所述的方法，其中在相反的方向上从第二处理箱（1）移除第二装载/卸载单元（105）。
31.根据权利要求22所述的方法，其中在一个方向上将加热单元（101）运输到第一处理箱（1）。
32.根据权利要求22所述的方法，其中在相反的方向上从第一处理箱（1）移除加热单元（101）。
33.根据权利要求22所述的方法，其中在一个方向上将第一冷却单元（102）运输到第一处理箱（1）。
34.根据权利要求22所述的方法，其中在相反的方向上从第一处理箱（1）移除第一冷却单元（102）。
35.根据权利要求22所述的方法，其中在相反的方向上将加热单元（101）运输到第二处理箱（1）。
36.根据权利要求22所述的方法，其中在一个方向上从第二处理箱（1）移除加热单元（101）。
37.根据权利要求22所述的方法，其中在相反的方向上将第二冷却单元（102）运输到第二处理箱（1）。
38.根据权利要求22所述的方法，其中在一个方向上从第二处理箱（1）移除第二冷却单元（102）。
39.根据权利要求22所述的方法，其中在相反的方向上将第一装载/卸载单元（105）运输到第一处理箱（1）。
40.根据权利要求22所述的方法，其中在一个方向上将第二装载/卸载单元（105）运输到第二处理箱（1）。
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