ES2352314T3 - Dispositivo y procedimiento para atemperar al menos un producto de procesamiento. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la atemperación de al menos un producto de procesamiento (3) bajo una atmósfera de gas de proceso (111) determinada de al menos un gas de proceso (4) con la ayuda de una unidad de atemperación (6), que presenta al menos una fuente de energía (5) para la absorción de una cantidad de energía a través del producto de procesamiento (3), un depósito de atemperación (11) con espacio de atemperación (16) para la conservación del producto de procesamiento (3) bajo la atmósfera de gas de proceso (111) durante la atemperación, en el que el depósito de atemperación (11) está presente en una envoltura (12), de manera que está presente un espacio tampón (15) para gas entre la envoltura (12) y el depósito de atemperación (11), una cámara de atemperación (13), en la que está dispuesto el depósito de atemperación (11) a una distancia (18) de la cámara de atemperación (13), de manera que un espacio intermedio (14), que rodea al espacio de atemperación, está presente entre el depósito de atemperación (11) y la cámara de atemperación (13), y un medio (19, 191) para la producción de otra atmósfera de gas (141), diferente de la atmósfera de gas de proceso (111), de otro gas en el espacio intermedio (14), en el que la otra atmósfera de gas (141) presenta un gradiente de presión (2), de manera que la presión del gas del espacio de atemperación (16) es menor que la presión del gas del espacio intermedio (14) y en el que el depósito de atemperación (11) y el espacio tampón (15) están conectados a través de un intersticio (8) del depósito de atemperación (11), a través del cual el gas de proceso (4) puede salir al espacio tampón (15), y el espacio intermedio (14) y el espacio tampón (15) están conectados a través de un intersticio (9) de la envoltura (12), y en el que el espacio tampón (15) está conectado con el medio ambiente (7) de tal forma que la presión del gas del espacio tampón (15) corresponde a una presión del gas del medio ambiente (7) y la presión del gas del espacio tampón (15) se puede ajustar de tal forma que es menor que la presión del gas del espacio de atemperación (16) y menor que la presión del gas del espacio intermedio (14).

Description

La invención se refiere a un dispositivo para la atemperación de al menos un producto de procesamiento en un espacio de atemperación de un depósito de atemperación bajo una atmósfera de gas de proceso determinada de al menos un gas de proceso. Un dispositivo de este tipo se conoce, por ejemplo, a partir del documento EP 0 662 247 B1. Además del dispositivo, se presenta un procedimiento para la atemperación de un producto de procesamiento.

El producto de procesamiento conocido a partir del documento EP 0 662 247 B1 es un cuerpo de varias capas que se caracteriza porque sobre una capa de soporte (sustrato) se aplica una capa funcional. Para que la capa funcional y/o la capa de soporte presenten una propiedad física (eléctrica, mecánica, etc.) y/o química deseada, se realiza un procesamiento del producto de procesamiento o bien de la capa y/o de la capa de soporte. El procesamiento incluye una atemperación del producto de procesamiento en presencia de un gas (gas de proceso).

Se conoce a partir del documento EP 0 926 719 A2 un dispositivo para el tratamiento térmico de un sustrato SOI (SOI = semiconductor sobre aislador) con un monocristal de silicio sobre la superficie o varios de tales sustratos.

Para la atemperación se dispone el producto de procesamiento en un depósito de atemperación cerrado de grafito, Durante la atemperación, el producto de procesamiento es expuesto a un gas de proceso con selenio en forma de gas. Durante la atemperación, el producto de procesamiento absorbe una cantidad de energía, de manera que a cada capa se conduce una cantidad parcial de la cantidad de energía. La atemperación de realiza, por ejemplo, con una tasa de calentamiento de 10ºC/s. Como fuente de energía de la cantidad de energía se utilizan una lámpara de halógeno. Con la lámpara de halógeno se irradia el depósito de atemperación de grafito con una radiación electromagnética y de esta manera se calienta el depósito de atemperación. El grafito presenta una alta capacidad de absorción para la radiación electromagnética en la zona espectral de la lámpara de halógeno. La cantidad de energía absorbida a través del grafito es conducida a través de radiación térmica y/o conducción de calor al producto de procesamiento. El depósito de atemperación funciona, por lo tanto, como fuente de energía secundaria o bien como transmisor de energía.

El grafito presenta una alta capacidad de emisión y una alta conductividad térmica. Cuando se aplica el producto de procesamiento sobre un fondo del depósito de atemperación, la alimentación de la cantidad de energía sobre un lado inferior del producto de procesamiento se realiza esencialmente a través de conducción de calor.

A un lado superior del producto de procesamiento se alimenta una cantidad de energía a través de radiación térmica, conducción de calor y convención.

Cuanto mayor (cuanto más grande es la superficie) del producto de procesamiento, tanto más diferentes son los materiales utilizados en el producto de procesamiento (por ejemplo, coeficiente de dilatación térmica muy diferente, distinta capacidad de absorción para la cantidad de energía, etc.) y cuanto mayor es la tasa de temperatura (tasa de calentamiento, tasa de refrigeración), tanto más difícil es controlar una homogeneidad de la temperatura o bien la inhomogeneidad de la temperatura en el producto de procesamiento. La inhomogeneidad de la temperatura puede conducir a una tensión mecánica en el producto de procesamiento y, por lo tanto, a la destrucción del producto de procesamiento.

Un problema, que se plantea a partir del estado citado de la técnica, consiste en una utilización o bien en una aparición de gases tóxicos y/o corrosivos durante la atemperación (por ejemplo, H2Se).

El problema de la invención es mostrar cómo se puede realizar una atemperación segura y fiable también en presencia de gases tóxicos y/o corrosivos.

Para la solución del problema se propone un dispositivo para la atemperación de al menos un producto de procesamiento bajo una atmósfera de gas de proceso determinada de al menos un gas de proceso con la ayuda de una unidad de atemperación, que presenta al menos una fuente de energía para la absorción de una cantidad de energía a través del producto de procesamiento, un depósito de atemperación con espacio de atemperación para la conservación del producto de procesamiento bajo la atmósfera de gas de proceso durante la atemperación, en el que el depósito de atemperación está presente en una envoltura, de manera que está presente un espacio tampón para gas entre la envoltura y el depósito de atemperación, una cámara de atemperación, en la que está dispuesto el depósito de atemperación a una distancia de la cámara de atemperación, de manera que un espacio intermedio, que rodea al espacio de atemperación, está presente entre el depósito de atemperación y la cámara de atemperación, y un medio para la producción de otra atmósfera de gas, diferente de la atmósfera de gas de proceso, de otro gas en el espacio intermedio, en el que la otra atmósfera de gas presenta un gradiente de presión, de manera que la presión del gas del espacio de atemperación (16) es menor que la presión del gas del espacio intermedio (14) y en el que el depósito de atemperación (11) y el espacio tampón (15) están conectados a través de un intersticio (8) del depósito de atemperación (11), a través del cual el gas de proceso (4) puede salir al espacio tampón (15), y el espacio intermedio (14) y el espacio tampón (15) están conectados a través de un intersticio (9) de la envoltura (12), y en el que el espacio tampón (15) está conectado con el medio ambiente (7) de tal forma que la presión del gas del espacio tampón (15) corresponde a una presión del gas del medio ambiente (7) y la presión del gas del espacio tampón (15) se puede ajustar de tal forma que es menor que la presión del gas del espacio de atemperación (16) y menor que la presión del gas del espacio intermedio (14).

Se indica un dispositivo para la atemperación de al menos un producto de procesamiento bajo una atmósfera de gas de proceso determinada de al menos un gas de proceso con la ayuda de una unidad de atemperación. La unidad de atemperación presenta al menos una fuente de energía para la absorción de una cantidad de energía a través del producto de procesamiento, un depósito de atemperación con espacio de atemperación para la conservación del producto de procesamiento bajo la atmósfera de gas de proceso durante la atemperación, una cámara de atemperación, en la que está dispuesto el depósito de atemperación a una distancia de la cámara de atemperación, de manera que está presente un espacio intermedio entre el depósito de atemperación y la cámara de atemperación, y un medio para la producción de otra atmósfera de gas, diferente de la atmósfera de gas de proceso, de otro gas en el espacio intermedio, La otra atmósfera de gas presenta en este caso un gradiente de presión.

La otra atmósfera de gas (ajustable) se caracteriza, por ejemplo, por una presión parcial definida de un gas o mezcla de gases (por ejemplo, aire). También es concebible que la atmósfera de gas sea un vacío. Con la ayuda del espacio intermedio se evita que el gas de proceso sea cedido al medio ambiente (atmósfera). A tal fin, el espacio intermedio rodea al espacio de atemperación.

El medio para la producción de la otra atmósfera de gas es, por ejemplo, una botella de gas, que está en comunicación con el espacio intermedio a través de uno o varios orificios. También es concebible una bomba de vacío. Con ambos medios se puede producir un gradiente de presión en el espacio intermedio.

En la invención, está presente al menos una unidad de atemperación con una fuente de energía para la absorción de una cantidad de energía a través del producto de procesamiento.

La fuente de energía es, por ejemplo, un plano calefactor, que está formado por una matriz de calefactores. La matriz de calefactores está constituida, por ejemplo, por lámparas halógenas en forma de barras o por barras calefactoras dispuestas en paralelo entre sí. Cada lámpara halógena puede estar dispuesta en este caso en una envoltura para la protección contra una actuación del gas de proceso (corrosivo) o para el montaje y desmontaje sencillos. Una fuente de energía de este tipo emite radiación electromagnética, especialmente en forma de radiación infrarroja (radiación térmica, intensidad máxima con una longitud de onda entre 1 µm y 2 µm. También es concebible una fuente de energía en forma de un elemento calefactor de resistencia, que emite radiación térmica. Un elemento de este tipo presenta, por ejemplo, grafito, carburo de silicio y/o una aleación de metal como níquel – cromo. Además, es concebible utilizar cualquier radiación electromagnética (microondas, luz-UV), que puede conducir a una calefacción del producto de procesamiento. Además, para la atemperación son concebibles también conducción de calor y convección.

En otra configuración, la unidad de atemperación presenta al menos un medio para la refrigeración del producto de procesamiento. Con ello va unida la ventaja de que se puede realizar un ciclo de proceso, que comprende diferentes etapas de procedimiento con al menos una fase de calefacción y fase de refrigeración con la ayuda del mismo dispositivo. El medio para la refrigeración es especialmente un gas de refrigeración y/o un líquido de refrigeración. La refrigeración se realiza con la ayuda del gas de refrigeración a través de convección, de manera que, por ejemplo, se conduce un gas de refrigeración más frío en comparación con el producto de procesamiento por delante del producto de procesamiento. La refrigeración se puede realizar también a través de conducción de calor, de manera que el producto de procesamiento está en contacto con un cuerpo de refrigeración con un coeficiente de conductividad térmica correspondiente. Es concebible que el cuerpo de refrigeración sea una envoltura de la unidad de atemperación con una cavidad, a través de la cual se puede conducir el gas de refrigeración o el líquido de refrigeración.

En otra configuración, al menos una de las fuentes de energía está dispuesta en una envoltura, que es transparente, al menos parcialmente, para la radiación electromagnética de la fuente de energía. Por ejemplo, la envoltura está constituida de cristal de cuarzo. Con referencia, la envoltura es hermética a vacío. Con la ayuda de la envoltura se puede proteger la fuente de energía contra un contacto con un gas de proceso. Además, la envoltura puede estar recorrida por una corriente de refrigerante para la aceleración de una refrigeración de la fuente de energía y, por lo tanto, del producto de procesamiento. Otra ventaja de esta configuración es una sustitución sencilla de la fuente de energía.

En una configuración especial, la envoltura de la fuente de energía presenta un filtro óptico para la radiación electromagnética de la fuente de energía. De esta manera se puede influir de una forma selectiva sobre la propiedad óptica (capacidad de absorción y de transmisión) de la envoltura.

En una configuración especial, al menos una de las unidades de atemperación presenta un cuerpo de transparencia, que presenta una absorción determinada y una transmisión determinada para al menos una de las radiaciones electromagnéticas y que está dispuesto en el campo de radiación de la radiación electromagnética entre la fuente de energía de la radiación electromagnética y uno de los productos de procesamiento. La ventaja especial del cuerpo de transparencia, especialmente durante la atemperación de un cuerpo de varias capas se indica más adelante con relación a la configuración de la unidad de atemperación.

En una configuración especial, la envoltura de la fuente de energía, el depósito de atemperación, la cámara de atemperación, el cuerpo de transparencia y/o un cuerpo de reflexión presentan un material que es inerte frente al gas. En particular, el material está seleccionado del grupo de vidrio, cristal de cuarzo, producto de cuarzo, cerámica, vitrocerámica y/o metal. Estos materiales son inertes frente a una pluralidad de gases de proceso, es decir, inertes a reacción. Además, algunos materiales como cristal de cuarzo o vitrocerámica tienen un coeficiente de dilatación térmica bajo. Esto es especialmente importante en un dispositivo, que está compuesto por componentes de diferentes materiales. Dentro de una tolerancia admisible se puede modificar una dimensión de un componente. Esto garantiza que el dispositivo no se destruye durante la atemperación en virtud de una tensión mecánica, es decir, que se mantiene. Además, de esta manera es posible más fácilmente un control de una atmósfera de gas. Un intersticio posible de un componente o entre los componentes del dispositivo apenas se modifica a través del coeficiente de dilatación térmica de sus componentes durante la atemperación. Resulta una ventaja adicional a través de una utilización de un material procesable con máquina (por ejemplo, cerámica procesable con máquina, vitrocerámica o producto de cuarzo procesable con máquina).

A continuación se describe cómo se garantiza a través de diferentes configuraciones de la unidad de atemperación que se puedan atemperar productos de procesamiento de superficie grande, especialmente cuerpos de varias capas con una secuencia asimétrica de las capas bajo el control de una homogeneidad de la temperatura del producto de procesamiento.

El producto de procesamiento de la unidad de atemperación es, por ejemplo, un cuerpo de varias capas, que presenta una primera capa y al menos una segunda capa. La atemperación se realiza a través de absorción de una cantidad de energía a través del cuerpo de varias capas con una absorción de una primera cantidad parcial de la cantidad de energía a través de la primera capa y una absorción de una segunda cantidad parcial de la cantidad de energía a través de la segunda capa. La unidad de atemperación, que presenta una fuente de energía de la cantidad de energía, se caracteriza porque la primera capa está dispuesta entre una primera fuente de energía y la segunda capa, y la segunda capa está dispuesta entre una segunda fuente de energía y la primera capa. Al menos una de las fuentes de energía presenta una emisión de una radiación electromagnética determinada con un campo de radiación y al menos una de las capas presenta una absorción determinada para esta radiación electromagnética y está dispuesta en el campo de radiación. Además, en el campo de radiación entre la fuente de energía con el campo de radiación y la capa, que presenta la absorción de la radiación electromagnética y está dispuesta en el campo de radiación, está dispuesto al menos un cuerpo de transparencia, que presenta una transmisión determinada y una absorción determinada para la radiación electromagnética.

Con la ayuda del cuerpo de transparencia se consigue calentar individualmente las capas del cuerpo de varias capas, es decir, controlar, regular y/o preajustar de forma selectiva la cantidad parcial de la cantidad de energía, que absorbe una capa. Por ejemplo, se determina una cantidad de energía con la ayuda de un circuito de regulación durante la atemperación (ver más adelante). También es concebible que sea suficiente un preajuste de las fuentes de energía por ejemplo la densidad de energía, el tipo de energía, etc.) sin un circuito de regulación adicional. Es posible un calentamiento individual de las capas del cuerpo de varias capas también con tasas de calentamiento muy altas desde 1ºC/s hasta por ejemplo 100ºC/s y más. A través del calentamiento individual se consigue mantener lo más pequeña posible durante la atemperación una tensión mecánica y, por lo tanto, una deformación del cuerpo de varis capas que se producen en determinadas circunstancias.

La base para ello es el cuerpo de transparencia, que es parcialmente transparente óptimamente (semitransparente). A través de la transmisión, que está, por ejemplo, con una longitud de onda determinada entre 0,1 y 0,9, la radicación electromagnética descrita anteriormente llega a través del cuerpo de transparencia sobre la capa. La capa puede absorber una cantidad de energía correspondiente o bien una cantidad parcial de la cantidad de energía, que se emite directamente desde la fuente de energía.

El cuerpo de transparencia presenta también una cierta absorción para la radiación electromagnética. La energía absorbida de esta manera se puede ceder en forma de radiación térmica y/o conducción de calor a un medio ambiente. En una configuración especial, el dispositivo para la atemperación de un cuerpo de varias capas dispone de un cuerpo de transparencia, que presenta a través de la absorción de la radiación electromagnética una radiación térmica y/o conducción de calor en la dirección del cuerpo de varias capas. De esta manera, se consigue atemperar una capa a través de radiación térmica y/o conducción de calor.

También es concebible que una primera capa del cuerpo de varias capas, que muestra una transmisión para la radiación térmica, sea atemperada esencialmente sólo a través de conducción de calor, mientras que una segunda capa del mismo cuerpo de varias capas es atemperada esencialmente a través de la radiación térmica del mismo cuerpo de transparencia. Una primera capa con una transmisión correspondiente es, por ejemplo, una capa de vidrio. Cuando una radiación electromagnética de una fuente de energía y/o de un cuerpo de transparencia incide sobre el cuerpo de vidrio, se refleja una porción reducida de la radiación (aproximadamente 4 %). La porción máxima (>90 %) llega más o menos sin obstáculos a través del cristal e incide entonces sobre una segunda capa del cuerpo de varias capas. Allí se puede absorber esta radiación y puede conducir a una absorción de una cantidad de energía a través de esta segunda capa. La capa de vidrio no se puede atemperar con una rapidez suficiente a través de radiación o bien radiación térmica con una tasa de calentamiento muy alta. En cambio, es posible una atemperación relativamente rápida a través de conducción de calor cuando el cuerpo de transparencia puede absorber una cantidad parcial de la cantidad de energía y se puede transmitir sobre la capa de vidrio.

También es concebible el caso en el que el cuerpo de transparencia propiamente dicho es una capa del cuerpo de varias capas. El cuerpo de transparencia puede absorber una cantidad parcial de la cantidad de energía a través de absorción de una parte de la radiación electromagnética y puede dejar pasar a través de la transmisión otra cantidad parcial de la cantidad de energía para la absorción a través de otra capa.

En una configuración especial de la unidad de atemperación, una capa del cuerpo de varias capas es una capa de soporte para al menos otra capa del cuerpo de varias capas. El cuerpo de varias capas presenta especialmente una secuencia asimétrica de capas. Por ejemplo, el cuerpo de varias capas está constituido por una capa de soporte recubierta en un lado. Capas individuales del cuerpo de varias capas pueden estar dispuestas también adyacentes entre sí.

En una configuración especial, una capa del cuerpo de varias capas presenta un material, que está seleccionado del grupo de vidrio, vitrocerámica, cerámica, metal y/o plástico. Como plástico se contempla especialmente plástico resistente a la temperatura como Teflón. Una capa es, por ejemplo, una lámina metálica. La lámina metálica puede funcionar también como capa de soporte.

La cantidad parcial de la cantidad de energía, que es absorbida por una capa, depende por ejemplo de la capacidad de absorción, de emisión y/o de reflexión de la capa. Pero depende también del tipo de la fuente de energía y del modo en que se aplique la cantidad de energía sobre el cuerpo de varias capas o bien sobre una capa de cuerpo de varias capas.

Una de las fuentes de energía de la unidad de atemperación es, por ejemplo, una fuente de energía para energía térmica. En este caso, la energía térmica se puede alimentar directamente a la capa. Aquí se contempla radiación térmica, conducción de calor y/o convección. En el caso de la radiación térmica, la fuente de energía propiamente dicha puede ser una fuente para radiación térmica. La radiación térmica es, por ejemplo, radiación electromagnética en la zona de longitudes de onda entre 0,7 y 4,5 µm. La capa correspondiente está dispuesta en el campo de radiación de la fuente de energía. La capa es incidida por la radiación electromagnética y absorbe, al menos parcialmente, la radiación electromagnética.

Pero también es posible que se alimente a una capa una energía discrecional, que se convierte en la capa en energía térmica. Por ejemplo, se irradia una capa con luz UV de alta energía, que es absorbida por la capa. A través de una absorción de un cuanto de luz de alta energía, una molécula de la capa o toda la capa llega a un estado excitado electrónicamente. Una energía absorbida en este caso puede ser convertida en energía térmica.

Además de la radiación térmica y de la conducción de calor también es posible una atemperación de una capa o bien de todo el cuerpo por convección. En este caso se conduce un gas con una energía determinada por delante de la capa, de manera que el gas cede la energía a la capa. El gas conducido por delante puede funcionar al mismo tiempo como gas de proceso.

Por lo demás, a través de conducción de calor y/o convección se puede refrigerar también una capa. En este caso, se conduce a la capa una energía térmica negativa. De esta manera, es posible también controlar las cantidades de energía o bien las cantidades parciales de las cantidades de energía e influir adicionalmente, por ejemplo, sobre las tensiones mecánicas en el cuerpo de varias capas.

En una configuración especial, está presente un transmisor de energía para la transmisión de la cantidad de energía sobre el cuerpo de varias capas. El transmisor de energía funciona como fuente de energía secundaria. El transmisor de energía absorbe, por ejemplo, radiación electromagnética de una fuente de energía primaria, por ejemplo de una lámpara halógena, desde una zona de energía más alta y convierte esta radiación electromagnética en radiación térmica, que es absorbida por la capa.

Como transmisor de energía puede funcionar el medio ambiente mediato y/o inmediato del cuerpo de varias capas durante la atemperación. Es concebible que un transmisor de energía con el cuerpo de varias capas esté dispuesto para la atemperación en un espacio interior de un depósito de atemperación. El transmisor de energía puede estar dispuesto también fuera del depósito de atemperación, por ejemplo sobre una pared del depósito de atemperación o a una distancia del depósito de atemperación. Es concebible que el transmisor de energía sea un recubrimiento del depósito de atemperación. El transmisor de energía es, por ejemplo, una lámina de grafito. El depósito de atemperación puede asumir también él mismo a función de un transmisor de energía. Tal función existe, por ejemplo, en un depósito de atemperación de grafito, Por último, el cuerpo de transparencia no es otra cos que un transmisor de energía. De la misma manera, un gas funciona como transmisor de energía en el caso de una transmisión de energía por convección.

Una cantidad de energía, que absorbe el cuerpo de varias capas, no sólo puede ser diferencia de una capa a otra, sino también dentro de una capa. Por ejemplo, durante la atemperación aparece un efecto marginal en el cuerpo de varias capas o bien en una capa de un cuerpo de varias capas. Una zona marginal de la capa presenta una temperatura distinta que un zona interior de la capa. Durante la atemperación se ajusta un gradiente de temperatura lateral. Esto tiene lugar, por ejemplo, cuando un campo de radiación de la fuente de energía no es homogéneo. En este caso, una densidad de energía del campo de radiación no es generalmente igual sobre una superficie, que es irradiada por la radiación. Una falta de homogeneidad lateral de la temperatura se puede ajustar también en el caso de un campo de radiación homogéneo, cuando en el borde de una capa, en virtud de la superficie absorbente mayor por unidad de volumen, se absorbe una cantidad de energía mayor por unidad de volumen. Para compensar la diferencia de temperatura, se puede utilizar, por ejemplo, una fuente de energía, que está constituida por una pluralidad de subunidades. Cada subunidad puede ser activada por separado y de esta manera se puede ajustar por separado cada cantidad de energía alimentada por una subunidad sobre una capa. Tal fuente de energía es, por ejemplo, una serie o una matriz de elementos calefactores individuales. Un elemento calefactor es, por ejemplo, una lámpara halógena. La serie o matriz se puede utilizar también para establecer un gradiente de temperatura lateral en la capa. De esta manera se podría generar, por ejemplo, de forma selectiva una conformación permanente o transitoria del cuerpo de capa. Una serie o una matriz tienen una gran ventaja especialmente para la atemperación de un cuerpo de varias capas.

Con respecto a la fuente de energía, es ventajoso que la fuente de energía o bien las fuentes de energía trabajen en un funcionamiento continuo. Pero también es concebible que las fuentes de energía proporcionen a las capas la cantidad de energía

o bien las cantidades parciales de la cantidad de energía en un funcionamiento cíclico y/o pulsátil. Tal fuente de energía es, por ejemplo, una fuente de energía con radiación electromagnética pulsátil. De esta manera, se puede alimentar una cantidad de energía a las capas al mismo tiempo o en una secuencia temporal (por ejemplo, de forma alternativa).

Las siguientes propiedades de una fuente de energía para radiación electromagnética son especialmente ventajosas:

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Una fuente de energía presenta un campo de radiación homogénea.

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Una distribución de la intensidad espectral de la fuente de energía se solapa parcialmente con una absorción espectral de la capa, del cuerpo de transparencia y/o de un depósito de atemperación eventualmente presente (ver más abajo).

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En presencia de un gas de proceso, la fuente de energía es resistente a la corrosión y/o está protegida contra corrosión.

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Una fuente de energía presenta una alta densidad de energía, que es suficiente para poder calentar una masa del cuerpo de varias capas (y eventualmente la de un depósito de atemperación) con una tasa de calentamiento por encima de 1ºC/s. En una configuración especial, el cuerpo de transparencia del dispositivo

presenta al menos un distanciador, en el que se apoya el cuerpo de varias capas, para la absorción de una cantidad de energía homogénea lateral a través del cuerpo de varias capas. Por ejemplo, la capa, a través de la cual el cuerpo de varias capas descansa sobre el cuerpo de transparenta o bien sobre el distanciador, es atemperada en primer término a través de una radiación térmica homogénea. En esta forma, el distanciador presenta con preferencia un material, que presenta una absorción reducida para la radiación electromagnética. Un distanciador sobresale, por ejemplo, sobre una superficie del cuerpo de transparencia desde algunos µm hasta mm.

La capa que descansa sobre los distanciadores se puede atemperar también en primer término por medio de conducción de calor. A tal fin, los distanciadores disponen, por ejemplo, de una conductividad térmica necesaria para una tasa de atemperación correspondiente. También es concebible que el distanciador para la transmisión de energía a través de conducción de calor presente una alta absorción para una radiación electromagnética de una fuente de energía, siendo convertida la radiación electromagnética de una manera eficiente en energía térmica.

En particular, el cuerpo de transparencia presenta una pluralidad de distanciadores. En una pluralidad de distanciadores, que están dispuestos en contacto de manera uniforme entre la capa del cuerpo de varias capas y el cuerpo de transparencia, se puede conseguir adicionalmente una homogeneización de la distribución lateral de la temperatura.

En una configuración especial, el cuerpo de transparencia y/o el distanciador presentan un material que está seleccionado del grupo de vidrio y/o vitrocerámica. La vitrocerámica presenta diferentes ventajas:

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Se puede emplear para la atemperación en un amplio intervalo de temperaturas, por ejemplo, desde 0 ºC hasta 700 ºC. La vitrocerámica presenta, por ejemplo, un punto de reblandecimiento, que está sobre el intervalo de temperaturas.

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Dispone de un coeficiente de dilatación térmica bajo. Es resistente al choque de temperatura y está libre de deformación en el intervalo de temperaturas mencionado anteriormente de la atemperación.

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Es inerte frente a una pluralidad de productos químicos y presenta una permeabilidad reducida para estos productos químicos. Un producto químico de este tipo es, por ejemplo, el gas de proceso, al que está expuesta una capa y/o todo el cuerpo de varias capas durante la atemperación.

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Es parcialmente transparente óptimamente en la zona espectral de muchas fuentes de energía para radiación electromagnética, especialmente en una zona de longitudes de onda, en la que una densidad de radiación de las

fuentes de energía es alta. Tal fuente de radiación es, por ejemplo, una lámpara halógena con una densidad de radiación alta entre 0,1 y 4,5 µm.

El vidrio, especialmente el cristal de cuarzo, es un material igualmente concebible para el cuerpo de transparencia. En él es ventajosa una alta temperatura de empleo de hasta 1200ºC. Estos materiales muestran en la zona espectral de una fuente de energía en forma de una lámpara halógena una transmisión alta y una absorción reducida. La luz incide esencialmente sin impedimentos a través de este cuerpo de transparencia y llega a una capa con una absorción correspondiente para la radiación electromagnética, en la que la capa absorbe una cantidad de energía y se calienta. El cuerpo de transparencia casi no se calienta a través de la radiación.

En una aplicación de proceso es posible que se evapore material de la capa caliente y se deposite en una superficie relativamente fría del cuerpo de transparencia. Para impedirlo, se puede procurar que el cuerpo de transparencia se caliente durante la atemperación a una temperatura necesaria. Esto se consigue a través de una transmisión de una cantidad de energía sobre el cuerpo de transparencia a través de conducción de calor y/o convección. También es concebible una radiación electromagnética, que el cuerpo de transparencia absorbe. Es concebible que el cuerpo de transparencia presente un recubrimiento, que absorben una parte determinada de la radiación electromagnética. La energía absorbida de esta manera se puede transmitir al cuerpo de transparencia de vidrio o de cristal de cuarzo. En esta forma, el cuerpo de transparencia, que está constituido por el cuerpo de vidrio con el recubrimiento, es parcialmente transparente óptimamente y se puede emplear tanto para la transmisión de energía a través de radiación térmica como también a través de conducción de calor sobre el cuerpo de varias capas.

En una configuración especial, al menos una capa del cuerpo de varias capas está en contacto con un gas de proceso. También es concebible que todo el cuerpo de varias capas esté expuesto al gas de proceso. Como gas de proceso se contempla, por ejemplo, un gas inerte (nitrógeno molecular o gas noble). El gas de proceso no reacciona con un material de la capa. Pero también es concebible un gas de proceso, que reacciona con un material de la capa. Bajo la actuación del gas de proceso se forma la capa funcional. Por ejemplo, el gas de proceso actúa frente a un material de la capa con efecto oxidante o reductor. Gases de proceso posibles para ello son oxígeno, cloro, hidrógeno, selenio elemental, azufre o un hídrico. También puede ser un gas de proceso decapante como HCl o similar. Otros ejemplos de gas de proceso son H2S, H2Se, que se emplean en la fabricación de una célula solar de película fina (ver más abajo). Por último, son concebibles todos los gases o también mezclas de gases, que reaccionan de una manera correspondiente con un material de una capa.

Es ventajoso que la capa esté expuesta a una atmósfera de gas de proceso definida. La atmósfera de gas de proceso definida comprende, por ejemplo, una presión parcial del o de los gases de proceso durante la atemperación. Por ejemplo, también es concebible que una capa o el cuerpo de varias capas estén en contacto con vacío para la atemperación.

Se puede conseguir una atmósfera de gas de proceso definida, por ejemplo, conduciendo el gas de proceso con una velocidad determinada por delante de la capa. En este caso, un gas de proceso con diferentes presiones parciales puede actuar sobre la capa en el transcurso de la atemperación. También es concebible que diferentes gases de proceso estén en contacto con la capa del cuerpo de capas de forma sucesiva.

Con preferencia, está rodeada al menos la capa que está en contacto con el gas de proceso. Esto se consigue, por ejemplo, a través de una envoltura de la capa, pudiendo estar fijada la envoltura en la capa de soporte. La envoltura se llena con el gas de proceso antes o durante a atemperación. El gas de proceso se concentra en este caso sobre una superficie de la capa, cuyas propiedades deben ser influenciadas a través del gas de proceso. De esta manera, se puede prevenir que se contamine un medio ambiente a través del gas de proceso. Esto es especialmente importante en el caso de un gas de proceso corrosivo y/o tóxico. Además, se puede trabajar con una cantidad estequiométrica de gas de proceso necesaria para la reacción de la capa. No se consume gas de proceso de forma innecesaria.

En una configuración especial, el cuerpo de varias capas está dispuesto en un depósito de atemperación. En este caso, al menos una pared del depósito de atemperación presenta un cuerpo de transparencia. El depósito de atemperación tiene la ventaja de que representa de forma automática la envoltura de la capa o bien de todo el cuerpo de varias capas. La envoltura no tiene que estar fijada en el cuerpo de varias capas. En el caso de un depósito de atemperación que se puede cerrar, se puede ajustar una atmósfera de gas de proceso de forma selectiva y fácil. Por ejemplo, el depósito de atemperación ofrece un volumen suficientemente grande para el gas de proceso necesario durante la atemperación. Cuando la atemperación requiere una distribución homogénea y reproducible del gas de proceso sobre una capa, se puede ajustar también de manera selectiva una salida de gas desde el depósito de atemperación. Esto puede ser necesario, por ejemplo cuando se atempera con una tasa de calentamiento muy alta. En este caso, el gas de proceso se expande. Cuando el depósito de atemperación resiste la presión del gas que se produce en este caso, tiene lugar una deformación del depósito de atemperación o incluso la destrucción del depósito de atemperación. Pero debería prevenirse una deformación, por ejemplo, cuando el cuerpo de varias capas descansa sobre el fondo del depósito de atemperación. Una deformación del depósito de atemperación puede conducir a una inhomogeneidad lateral de la temperatura en el cuerpo de varias capas.

El depósito de atemperación puede ser, además, medio de transporte del cuerpo de varias capas durante la atemperación. El depósito de atemperación tiene la ventaja de que durante la atemperación no se puede excluir, por ejemplo, una rotura de una capa (capa de soporte o bien sustrato) de vidrio. En el caso de una rotura de un sustrato de este tipo, el material roto se puede retirar fácilmente fuera de la unidad de atemperación o bien fuera del dispositivo para la atemperación. Esto contribuye a una estabilización del proceso de la atemperación.

En una configuración especial, la pared del depósito de atemperación, que presenta el cuerpo de transparencia, es una tapa y/o un fondo del depósito de atemperación. Por ejemplo, el cuerpo de varias capas descansa con una capa directamente sobre el cuerpo de transparencia del fondo. El cuerpo de transparencia puede presentar distanciadores, como se ha descrito anteriormente. La tapa presenta igualmente el cuerpo de transparencia, que no está en contacto, por ejemplo, con el cuerpo de varias capas o bien con una capa de cuerpo de varias capas. De esta manera, la capa del cuerpo de varias capas, que descansa sobre el fondo, se puede calentar a través de conducción de calor y la capa que está dirigida hacia la tapa se puede calentar a través de radiación térmica. La capa que está dirigida hacia la tapa puede estar expuesta fácilmente a un proceso de gas.

En otra configuración, el fondo y/o la tapa del depósito de atemperación están formados en cada caso por al menos un cuerpo de varias capas. En este caso, la capa del cuerpo de varias capas, que debe entrar en contacto, por ejemplo, con un gas de proceso, está dirigida a un espacio interior del depósito de atemperación. Esta solución es posible cuando el cuerpo de varias capas o bien las capas de cuerpo de varias capas presentan un coeficiente de dilatación térmica bajo y/o la tasa de atemperación es reducida. Para una tasa de atemperación alta, el cuerpo de varias capas dispone de manera ventajosa de una capa de soporte con un coeficiente de conductividad térmica alto. La capa de soporte está dirigida hacia fuera. Por ejemplo, aquí la capa de soporte es un cuerpo de transparencia descrito anteriormente.

En una configuración especial, el depósito de atemperación, el cuerpo de transparencia y/o el transmisor de energía presentan un material, que es inerte frente a un gas de proceso. Además, es ventajoso que todo el medio ambiente del proceso de atemperación es inerte frente al gas de proceso utilizado. Al medio ambiente del proceso pertenece, por ejemplo, también la fuente de energía (fuente de energía primaria).

El material se selecciona en función del gas de proceso. Por ejemplo, es concebible vidrio, vitrocerámica y cerámica. Se puede utilizar de la misma manera un material reforzado con fibras como grafito reforzado con fibras de carbono. También es concebible un material como SiC, que presenta un coeficiente de conductividad térmica alto. El depósito de atemperación puede estar constituido por un metal o una aleación. De la misma manera, es posible un plástico resistente hasta una temperatura determinada.

Además de una inercia química frente al gas de proceso, son ventajosas las siguientes propiedades del material del depósito de atemperación:

•

El material de depósito de atemperación está libre de deformación en las condiciones de la atemperación. Además, es resistente al impacto térmico. Éste es especialmente el caso cuando presenta un coeficiente de dilatación térmica reducido.

•

El punto de reblandecimiento térmico del material del depósito de atemperación está por encima de una temperatura máxima de la atemperación.

•

El depósito de atemperación muestra una permeabilidad reducida o bien definida frente a un gas de proceso.

En una configuración especial, está presente una instalación para la detección de una medida de al menos un parámetro físico dependiente de la atemperación del dispositivo y/o de la unidad de atemperación para la regulación de la primera y segunda cantidad parcial de la cantidad de energía.

Un parámetro concebible es una propiedad de absorción, de transmisión y/o de reflexión de una capa. La medida del parámetro es el valor del parámetro. Por ejemplo, una longitud de onda de un máximo de absorción puede depender de la temperatura. La medida del parámetro sería en este caso la longitud de onda correspondiente.

En particular, el parámetro es una temperatura del cuerpo de varias capas. En este caso, la medida es un valor de la temperatura. También es concebible la detección de la temperatura de una capa del cuerpo de varias capas, del cuerpo de transparencia y/o del depósito de atemperación o bien de una pared del depósito de atemperación. Durante la atemperación se puede detectar continuamente al menos un parámetro del cuerpo de varias capas y/o de una capa. Por ejemplo, en virtud de la temperatura detectada de una capa se eleva o se reduce la cantidad parcial de la cantidad de energía, que es absorbida por la capa. De esta manera, se puede evitar una inhomogeneidad o bien un gradiente de temperatura en la dirección del espesor el cuerpo de varias capas. Pero esta inhomogeneidad de la temperatura se puede elevar también en el caso de que fuese necesario.

Por ejemplo, la instalación para la detección de la temperatura es un pirómetro, que está dirigido sobre la capa. El pirómetro detecta, por ejemplo, una radiación térmica, que se emite desde la capa. En virtud de la radiación térmica, se puede deducir la temperatura de la capa. También es concebible un detector de temperatura, que está conectado con la capa y que se atempera a través de conducción de calor.

También es concebible que la temperatura de la capa o del cuerpo de varias capas no sea medida directamente, sino indirectamente. Por ejemplo, un pirómetro se dirige sobre el depósito de atemperación, en el que se atempera el cuerpo de varias capas. La temperatura del depósito de atemperación puede estar influenciada por la temperatura del cuerpo de varias capas. En virtud de la temperatura del depósito de atemperación se deduce la temperatura de la capa del cuerpo de varias capas. La cantidad de energía o bien la cantidad parcial de la cantidad de energía se regula en virtud de la temperatura medida del depósito de atemperación. A tal fin, antes de la atemperación de puede realizar, por ejemplo una “medición de calibración”, que transmite una relación entre la temperatura medida del depósito de atemperación y la temperatura real de la capa o bien del cuerpo de capas. La “medición de calibración” indica un valor teórico de la temperatura. Se detecta el valor real. Una comparación entre el valor teórico y el valor real proporciona una variable de regulación para la regulación de las cantidades de energía.

La detección (y también la regulación de las cantidades parciales de la cantidad de energía) se realiza especialmente con una resolución local en la dirección del espesor del cuerpo de varias capas y con una resolución temporal en el marco de tiempo de la atemperación. Por ejemplo, se calienta el cuerpo de varias capas con una tasa de atemperación de 25º/s. Entonces tendría lugar tanto la detección como también la regulación de las cantidades parciales de la cantidad de energía tan rápidamente que una diferencia de temperatura entre las capas del cuerpo de varias capas durante la atemperación se mantiene, por ejemplo, por debajo de un máximo prescrito.

La inhomogeneidad de la temperatura en la dirección del espesor puede conducir en combinación con una deformación transitoria del cuerpo de varias capas también a una inhomogeneidad lateral de la temperatura en el cuerpo de varias capas. Lateral significa, por ejemplo, dentro de una capa del cuerpo de varias capas perpendicularmente a la dirección del espesor. Por ejemplo, el cuerpo de varias capas descansa sobre un fondo de grafito. La alimentación o bien la absorción de la cantidad de energía a través de la capa del cuerpo de varias capas que descansa sobre el fondo se realiza a través de conducción de calor. A través de una inhomogeneidad de la temperatura en la dirección del espesor se puede producir una deformación transitoria del cuerpo de varias capas en forma de una flexión del cuerpo de varias capas. En este caso, se resuelve parcialmente el contacto necesario para la conducción de calor entre el cuerpo de varias capas y el fondo del depósito de atemperación. Debido a ello, se produce una inhomogeneidad lateral de la temperatura de la capa de apoyo o bien del cuerpo de varias capas. Por lo tanto, es especialmente ventajoso que para la detección del parámetro (y para la regulación de las cantidades parciales) no solo en dirección del espesor, sino también lateralmente exista una resolución local.

En una configuración especial, el parámetro es una deformación del cuerpo de varias capas. En virtud de una inhomogeneidad de la temperatura producida se puede producir una deformación. Por ejemplo, el cuerpo de varias capas se curva de forma cóncava.

El cuerpo de varias capas descansa, por ejemplo, sobre el fondo de un depósito de atemperación. A través de una deformación cóncava resulta en la zona marginal del cuerpo de varias capas una distancia entre la superficie de apoyo y el cuerpo de varias capas. Se puede detectar una medida de una deformación de este tipo, por ejemplo, con una instalación para la interferometría por láser o reflexión de luz láser. En virtud de la medida tiene lugar una regulación de las cantidades de energía. Es ventajoso que la medida sea detectada en una fase precoz de la deformación y se pueda reaccionar rápidamente a ella.

Para una instalación interesante para la detección de una medida de un parámetro dependiente de la atemperación con la ayuda de una instalación óptica (por ejemplo láser), es ventajoso que la capa a investigar sea accesible para luz de la instalación óptica y se pueda asociar una señal de detección de una manera unívoca al parámetro a detectar. La longitud de onda de un láser debería distinguirse, por ejemplo, en una medida suficiente de la radiación térmica del cuerpo de varias capas. Cuando el dispositivo está equipado con un depósito de atemperación, sería ventajoso que el cuerpo de transparencia sea suficientemente permeable para la luz del láser.

Con la ayuda del dispositivo es posible también conseguir una deformación deseada del cuerpo de varias capas. A tal fin, puede ser también conveniente seguir la deformación durante la atemperación, como se ha descrito anteriormente. Por ejemplo, se puede fabricar una célula solar de película fina curvada. Para la deformación selectiva se coloca, por ejemplo, el cuerpo de varias capas sobre un molde o máscara correspondiente. El molde o máscara puede ser directamente una fuente de energía. El cuerpo de varias capas es calentado por encima de un punto de reblandecimiento de la capa de soporte. Como consecuencia de ello, el cuerpo de varias capas adopta una forma correspondiente a la máscara o bien al molde. La máscara está integrada, por ejemplo, en un fondo del depósito de atemperación. La máscara podría ser, por ejemplo, el cuerpo de transparencia.

Para la solución del cometido se indica, además del dispositivo, un procedimiento para la atemperación de un producto de procesamiento bajo una atmósfera de gas de proceso determinada de un gas de proceso según la reivindicación 2.

El espacio intermedio con el otro gas, por ejemplo un gas de lavado, funciona como tampón, de manera que el gas de proceso, que se encuentra en el espacio de atemperación, no llega o solamente diluido a la cámara de atemperación. Se puede impedir una contaminación o bien corrosión de la cámara de atemperación. La selección del material de la cámara de atemperación es casi independiente del gas de proceso. El espacio intermedio se puede llenar una vez con gas de lavado. También es concebible que a través del espacio intermedio se conduzca una corriente continua de gas de lavado, que retira del espacio intermedio el gas de proceso que sale eventualmente desde el depósito de atemperación. La corriente de gas de lavado es generada por el gradiente de presión. Se consigue también una retirada del gas de proceso saliente generando una caída de la presión desde el espacio de atemperación del depósito de atemperación hacia el espacio intermedio.

En el procedimiento, se ajustan una presión del gas del espacio de atemperación y una presión del gas del espacio intermedio y una presión del gas del espacio tampón, de tal manera que una presión del gas del espacio de atemperación es menor que la presión del gas del espacio intermedio y de tal manera que se selecciona una presión del gas del espacio tampón que es menor que la presión del gas del espacio de atemperación y que es menor que la presión del gas del espacio intermedio.

De esta manera, se puede ajustar, por ejemplo un gradiente de presión entre el espacio de atemperación y el espacio intermedio. Esto se consigue porque la cámara de atemperación está dispuesta en una envoltura.

En otra configuración, la atemperación comprende al menos un calentamiento y/o al menos una refrigeración. En este caso, se pueden recorrer especialmente varias fases de calentamiento y de refrigeración.

De acuerdo con otra configuración, como producto de procesamiento se utiliza un cuerpo de varias capas con una capa y con al menos otra capa.

En este caso, se utiliza especialmente un cuerpo de varias capas con una capa, que presenta cobre, indio, galio y/o selenio. Una capa de soporte del cuerpo de varias capas es especialmente de vidrio y/o metal.

En una configuración especial, se utiliza un gas de proceso que se selecciona del grupo de H2S, H2Se, H2, He y/o N2.

En particular, se utiliza otro gas, que está seleccionado del grupo de N2 y/o gas noble.

El procedimiento es adecuado especialmente para la producción de un absorbedor de calcopirita de capa fina fotovoltaico de una célula solar y/o de un módulo solar.

Una producción de la atmósfera de gas de proceso y de la otra atmósfera de gas se puede realizar antes, durante o después de la atemperación. El producto de procesamiento se puede poner en contacto en este caso al mismo tiempo con varias fases de proceso (mezcla de gases). También es concebible que el producto de procesamiento se ponga en contacto sucesivamente con diferentes gases de proceso t/o gases de lavado. Así, por ejemplo, es posible un perfil variable del gas de proceso (secuencia temporal de diferentes presiones parciales del o de los gases de proceso). De esta manera es posible, por ejemplo, emplear tanto gases de proceso oxidantes como también reductores o introducir de forma selectiva una sustancia de dotación en el producto de procesamiento.

En la invención, está presente una envoltura del depósito de atemperación, de manera que entre el espacio intermedio y el espacio de atemperación está presente un

espacio tampón para gas.

En el espacio intermedio entre la cámara de atemperación y el depósito de atemperación se genera una presión de un gas de lavado, que es mayor que la presión del gas en el espacio tampón. Con preferencia, a tal fin en la envoltura están realizados orificios de salida del gas, que están conducidos, por ejemplo, por medio de una tubería colectora a través del espacio intermedio y a través de la cámara de atemperación hacia fuera y allí son conducidos, por ejemplo, a una unidad de evacuación del gas. De esta manera, en el espacio tampón de la envoltura predomina aproximadamente la presión, que está presente también en la unidad de evacuación del gas (por ejemplo, presión atmosférica). La actuación de esta disposición se puede designar como aclarado de intersticio a contra corriente, que sirve para oponer en un intersticio de un orificio de paso de la envoltura, por ejemplo en un intersticio de unión de un componente de la envoltura, una contra corriente de gas inerte contra la corriente de gas de proceso que se difunde desde el espacio de atemperación, con el objetivo de prevenir una condensación se gases de proceso en las paredes de la cámara de atemperación o una corrosión de las paredes de la cámara de atemperación. Esto último se puede conseguir, por lo demás, también a través de un recubrimiento adecuado de las paredes de la cámara de atemperación.

El aclarado de intersticio a contra corriente se consigue de acuerdo con el siguiente principio: en la envoltura está dispuesto el depósito de atemperación relleno con el gas de proceso. No se puede excluir que el gas de proceso llegue al espacio tampón de la envoltura. El espacio tampón de la envoltura y el espacio intermedio entre el depósito de atemperación y la cámara de atemperación están en comunicación a través de pequeños intersticios u orificios. A través de la selección de las presiones del gas se forma un gradiente de presión desde el espacio intermedio hacia el espacio tampón. Esto se consigue, por ejemplo, a través de aspiración del gas de lavado del espacio tampón y/o a través de introducción del gas de lavado en el espacio intermedio y una formación de presión provocada de esta manera frente a la presión del espacio tampón que, como se ha descrito anteriormente, puede estar en contacto con el medio ambiente del dispositivo para la atemperación. De esta manera, se produce una corriente de gas de lavado desde el espacio intermedio hacia el espacio tampón. El gas de proceso no llega a la pared de la cámara de atemperación. Durante la atemperación se ajustan en este caso especialmente una temperatura de la cámara de atemperación, la presión del gas del espacio tampón y/o la presión del gas del espacio intermedio.

En una configuración especial, se utiliza como producto de procesamiento y/o como otro producto de procesamiento un cuerpo de varias capas con una capa y con al menos otra capa.

En este caso, la atemperación se realiza a través de la absorción de una cantidad de energía a través del cuerpo de varias capas con una absorción de una primera cantidad parcial de la cantidad de energía a través de la primera capa y una absorción de una segunda cantidad parcial de la cantidad de energía a través de la segunda capa, siendo utilizada al menos una fuente de energía para la alimentación de la cantidad de energía sobre el cuerpo de varias capas. En este caso, se utiliza especialmente un dispositivo descrito anteriormente. Las etapas del procedimiento son: disposición del cuerpo de varias capas entre una primera fuente de energía y al menos una segunda fuente de energía, de manera que la primera capa está dispuesta entre la primera fuente de energía y la segunda capa y la segunda capa está dispuesta entre la segunda fuente de energía y la primera capa, siendo utilizada como fuente de energía al menos una fuente de energía para una radiación electromagnética determinada con un campo de radiación, y al menos una de las capas absorbe la radiación electromagnética y se dispone en el campo de radiación de la fuente de energía, y disposición de un cuerpo de transparencia en el campo de radiación de la fuente de energía entre la fuente de energía y la capa, que está en el campo de radiación de la fuente de energía y que absorbe la radiación electromagnética determinada, y atemperación del cuerpo de varias capas.

En una configuración especial, el cuerpo de transparencia absorbe una cantidad determinada de energía y conduce la cantidad de energía hacia la capa. En otra configuración, durante la atemperación se realiza una detección de una medida, dependiente de la atemperación, de un parámetro físico del cuerpo de varias capas para la regulación de la absorción de la cantidad de energía durante la atemperación y para la regulación de la primera y de la segunda cantidades parciales de la cantidad de energía. En una configuración especial, el cuerpo de transparencia alimenta a la capa la cantidad de energía a través de conducción de calor y/o radiación térmica.

En una configuración especial, se utiliza un cuerpo de varias capas con una capa que presenta cobre, indio, galio y/o selenio. En particular, se utiliza un cuerpo de varias capas con una capa de soporte de vidrio y/o metal. La capa de soporte puede presentar, por su parte, un recubrimiento (por ejemplo, una capa metálica sobre una placa de vidrio). Como gas de proceso se utiliza un gas, que se selecciona del grupo H2S, H2Se, H2, He y/o N2. El procedimiento sirve especialmente para la producción de un absorbedor de calcopirita de capa fina fotovoltaico de una célula solar y/o de un módulo solar. En el módulo solar está presente una pluralidad de células solares individuales conectadas en serie. El vidrio es con preferencia vidrio de cal de sosa. La capa correspondiente funciona como capa de soporte. Sobre la capa de soporte está aplicada una capa de molibdeno como electrodo y sobre la capa de molibdeno una capa funcional, a saber, una capa de semiconductores de cobre- indio –galio –sulfo seleniuro (CIGSSe). Un espesor del cuerpo de la capa, que está constituido por cuerpo de vidrio y capa de semiconductores tiene típicamente entre 2 y 4 mm, con una capa de molibdeno de aproximadamente 0,5 µm y una capa de semiconductores de aproximadamente 0,3 µm. El intervalo indicado para el espesor del cuerpo de varias capas no es excluyente. Un factor de limitación es una capacidad para producir un sustrato grande, que es lo más plano posible y, por lo tanto, se puede procesar con el dispositivo descrito o bien con el procedimiento descrito para obtener un cuerpo de varias capas.

En resumen, con la invención se consiguen las siguientes ventajas:

•

Se puede atemperar un producto de procesamiento en atmósfera de gas de proceso discrecional. En particular, se puede emplear un gas de proceso tóxico y/o corrosivo. Se pueden evitar condensaciones de una sustancia de proceso en las paredes de la cámara.

•

Se puede configurar de forma variable un perfil de calefacción y de refrigeración.

•

Se puede atemperar un producto de procesamiento en forma de un cuerpo de varias capas de superficie grande con una estructura asimétrica de las capas (por ejemplo cuerpo de varias capas con una única capa sobre una capa de soporte) con una tapa de atemperación alta de más de 1ºC/s.

•

Las capas del cuerpo de varias capas pueden presentar en este caso un coeficiente de conductividad térmica muy diferente y/o una capacidad de emisión muy diferente.

•

A través de una resolución temporal y local de la detección y de la regulación de una medida de un parámetro dependiente de la atemperación se consigue una atemperación de forma especialmente segura. Por ejemplo, se puede reaccionar a una modificación de una propiedad del producto de procesamiento (por ejemplo, capacidad de emisión o de absorción) durante la atemperación y se pueden ajustar a continuación los parámetros del proceso (presión, temperatura, densidad de energía, etc.).

•

Es posible la atemperación hasta cerca de un punto de reblandecimiento de una capa de soporte del producto de procesamiento.

•

Durante la atemperación por encima del punto de reblandecimiento de la capa de soporte es posible una deformación permanente del cuerpo de varias capas.

•

Se puede crear un medio ambiente de atemperación definido con una atmósfera definida de gas de proceso. Se pueden ajustar diferentes gases de proceso con diferentes perfiles de la presión parcial al mismo tiempo o de forma sucesiva antes, durante y/o después del procesamiento.

•

Todas las etapas del procedimiento que son necesarias para el procesamiento se pueden realizar con un único dispositivo.

Con la ayuda de varios ejemplos de realización y de las figuras correspondientes se presenta un dispositivo para la atemperación de un producto de procesamiento y un procedimiento correspondiente para el mismo. Las figuras son esquemáticas y no representan reproducciones a escala exacta.

La figura 1 muestra una sección transversal de un dispositivo para la atemperación de al menos un producto de procesamiento desde el lateral.

La figura 2 muestra un procedimiento para la atemperación de al menos un producto de procesamiento.

La figura 3 muestra un fragmento de una sección transversal de un dispositivo para la atemperación de al menos un producto de procesamiento desde el lateral.

La figura 4 muestra una sección transversal de un dispositivo para la atemperación de al menos un producto de procesamiento desde el lateral.

El punto de partida es un dispositivo 1 para la atemperación de un producto de procesamiento 3 (figuras 1 y 4) bajo la atmósfera de gas de proceso 111 de un gas de proceso 4. El dispositivo 1 dispone de una unidad de atemperación 6 con depósito de atemperación 11, envoltura 12 del depósito de atemperación 11, cámara de atemperación 13 y fuente de energía 3 para la absorción de una cantidad de energía a través del producto de procesamiento 3. El depósito de atemperación 11 es llenado con el gas de proceso 4 a través de orificios de entrada y de salida del gas de proceso 113 (figura 3). El depósito de atemperación 11 está dispuesto en una envoltura 12, de manera que está presente un espacio tampón 15 entre la envoltura 12 y el depósito de atemperación 11. El depósito de atemperación está dispuesto junto con la envoltura 12 en una cámara de atemperación 13 evacuable, de manera que existe una distancia 18 entre el depósito de atemperación 11 y la cámara de atemperación 13. Para la producción de la otra atmósfera de gas 141 del espacio intermedio está presente un orificio 19 que se puede cerrar en la cámara de atemperación 13. Otro orificio de gas está realizado en la envoltura 12 y es conducido con tubería 19a a través de la cámara de atemperación 13 hacia el exterior hacia el medio ambiente 7.

En el depósito de atemperación 11 se dispone el producto de procesamiento 3 en la etapa del procedimiento 21 (figura 2). A continuación tiene lugar la atemperación (etapa del procedimiento 23), de manera que se establece el gradiente de presión 2 entre el espacio tampón 15 de la envoltura 12 y el espacio intermedio 14.

En otra forma de realización, se ajusta el gradiente de presión 2 (etapa del procedimiento 22) y a continuación se realiza la atemperación 23. En este caso, se controla la modificación del gradiente de presión durante la atemperación 23.

La figura 3 ilustra el principio del lavado del intersticio a contra corriente. Por medio de flechas se indica un gradiente de presión 2 o bien una corriente de gas que resulta de ello. Durante la atemperación 23 predomina en el espacio de atemperación 16 del depósito de atemperación 11 una atmósfera de gas de proceso 111 con una presión del gas 112 del espacio de atemperación 16. A través de un intersticio 8 del depósito de atemperación 11 puede salir el gas de proceso 4 al espacio tampón 15 de la unidad de atemperación 6. Para prevenir que la cámara de atemperación 13 sea contaminada por el gas de proceso 4, el espacio tampón 15 está conectado con un medio ambiente 7, de tal manera que la presión del gas 152 (atmósfera de gas 151) del espacio tampón 15 corresponde a la presión del gas del medio ambiente 7. La presión del gas del medio ambiente 7 y, por lo tanto, la presión del gas 152 del espacio tampón 15 es menor que la presión del gas 112 del espacio de atemperación 16 y menor que la presión del gas 142 del espacio intermedio 14.

Al mismo tiempo se procura que en el espacio intermedio 14 entre la cámara de atemperación 13 y el depósito de atemperación 11 reine una presión del gas 142 que corresponde aproximadamente a la presión del gas 112 del espacio de atemperación 16 del depósito de atemperación 11. Es un poco mayor, para que el gas de proceso 4 no llegue a través de un intersticio 9 de la envoltura 12 al espacio intermedio 14. Puesto que en el medio ambiente 7 reina una presión del gas 152 menor en comparación con las presiones del gas 112 y 142, el gas de proceso que sale eventualmente al espacio tampón 15 de la envoltura 12 es transportado en dirección al medio ambiente 7 en virtud del gradiente de presión 2 reinante.

La forma de realización según la figura 3 está equipada con reflectores infrarrojos 51 adicionales y lámparas de barra calefactora de halogenuro de volframio 5, que están insertados en tubos envolventes de cuarzo 52. Los tubos envolventes de cuarzo 52 están conducidos a través de la pared de vacío de la cámara de atemperación 13 y están cerrados herméticamente con juntas de obturación de vacío 53 contra la atmósfera.

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Claims (4)

1.-Dispositivo para la atemperación de al menos un producto de procesamiento (3) bajo una atmósfera de gas de proceso (111) determinada de al menos un gas de proceso (4) con la ayuda de una unidad de atemperación (6), que presenta al menos una fuente de energía (5) para la absorción de una cantidad de energía a través del producto de procesamiento (3), un depósito de atemperación (11) con espacio de atemperación (16) para la conservación del producto de procesamiento

(3)

bajo la atmósfera de gas de proceso (111) durante la atemperación, en el que el depósito de atemperación (11) está presente en una envoltura (12), de manera que está presente un espacio tampón (15) para gas entre la envoltura (12) y el depósito de atemperación (11), una cámara de atemperación (13), en la que está dispuesto el depósito de atemperación (11) a una distancia (18) de la cámara de atemperación (13), de manera que un espacio intermedio (14), que rodea al espacio de atemperación, está presente entre el depósito de atemperación (11) y la cámara de atemperación (13), y un medio (19, 191) para la producción de otra atmósfera de gas (141), diferente de la atmósfera de gas de proceso (111), de otro gas en el espacio intermedio (14), en el que la otra atmósfera de gas (141) presenta un gradiente de presión (2), de manera que la presión del gas del espacio de atemperación (16) es menor que la presión del gas del espacio intermedio (14) y en el que el depósito de atemperación (11) y el espacio tampón (15) están conectados a través de un intersticio (8) del depósito de atemperación (11), a través del cual el gas de proceso

(4)

puede salir al espacio tampón (15), y el espacio intermedio (14) y el espacio tampón (15) están conectados a través de un intersticio (9) de la envoltura (12), y en el que el espacio tampón (15) está conectado con el medio ambiente (7) de tal forma que la presión del gas del espacio tampón (15) corresponde a una presión del gas del medio ambiente (7) y la presión del gas del espacio tampón (15) se puede ajustar de tal forma que es menor que la presión del gas del espacio de atemperación (16) y menor que la presión del gas del espacio intermedio (14).

2.- Procedimiento para la atemperación de un producto de procesamiento (3) bajo una atmósfera de gas de proceso (111) determinada de un gas de proceso (4) con la ayuda de un dispositivo para la atemperación de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el gas de procesamiento (3) está dispuesto en el espacio de atemperación

(16)

del depósito de atemperación (11) y para la producción del gradiente de presión se puede ajustar una presión del gas de proceso del espacio de atemperación (11) y una presión del gas del espacio intermedio (14) y una presión del gas del espacio

tampón (15), de tal forma que una presión del gas del espacio de atemperación (11) es menor que la presión del gas del espacio intermedio (145) y porque se selecciona una presión del gas del espacio tampón (15) que es menor que la presión del gas del espacio de atemperación (16) y menor que la presión del gas del espacio intermedio

5 (14) y en el que el producto de procesamiento (3) es atemperado.

3.- Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que como producto de procesamiento (3) se utiliza un cuerpo de varias capas con una capa y al menos otra capa.

4.- Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que se utiliza un 10 cuerpo de varias capas con una capa que presenta cobre, indio, galio y/o selenio. 5.- Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, en el que se utiliza un cuerpo de varias capas con una capa de soporte de vidrio y/o de metal. 6.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, en el que se utiliza un gas de proceso que está seleccionado del grupo H2S, H2Se, H2, He y/o 15 N2. 7.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6, en el que se utiliza otro gas, que está seleccionado del grupo N2 y/o gas noble. 8.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 7, para la producción de un absorbedor de calcopirita de capa fina de una célula solar y/o de un 20 módulo solar.