JP2011524644A - 積み重ねられた処理対象品を特に処理するための処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (31)
- プロセスガス(44)を受け取るための排気可能な処理室(14)を含み、薄層、具体的には導体、半導体又は絶縁体の薄層の製造のための、具体的には平面基板の形態にあり、具体的には積み重ねられた処理対象品(12)を処理するための処理装置(10)であって、
少なくとも1つの壁、具体的には処理室のすべての壁の中に、具体的には少なくとも部分的にあり、及び/又は熱作用的に接続する少なくとも1つの焼き戻し装置であって、前記処理室が、前記処理室(14)の前記壁(16)の少なくとも一部の領域、具体的には前記処理室壁全体を所定の温度に保持し、具体的には前記積み重ねられた処理対象品の処理中の少なくとも一部において第1の温度で前記処理対象品を保持するように装備、かつ構成され、前記温度が第2の温度としての室温よりも低くなく、前記処理室内で生成可能であり、かつ室温よりも高い第3の温度よりも低い、前記焼き戻し装置と、
前記処理室(14)内にガス流循環を、具体的には強制対流を生成するための少なくとも1つのガス搬送装置(46、50)と、
前記ガス搬送装置(46、50)により生成される前記ガス流循環内に配置され又は配置可能な前記ガスを加熱するための少なくとも1つの加熱装置(36)と、
前記処理対象品スタック(66)を受け取るために構成される少なくとも1つのガス誘導装置(24)であって、前記処理室(14)内に配置され又は配置可能であり、生成され又は生成可能な前記ガス流循環の少なくとも一部が前記ガス誘導装置(24)を通って広がる、少なくとも1つの前記ガス誘導装置(24)と、
第1のガス密及び/又は真空密封ロック装置にロックされることができる任意選択の少なくとも1つのローディング開口部(60)であって、前記ローディング開口部(60)を通って前記処理対象品スタック(66)が前記ガス誘導装置(24)の中に挿入可能である、前記ローディング開口部(60)と、
前記プロセスガス(44)を前記ガス流循環の中に供給するための任意選択の少なくとも1つのガス注入装置(42)と
を含む処理装置(10)。 - 前記処理室壁(16)の内面が、処理条件の下で耐反応性のあることが好ましい断熱材(22)で少なくとも部分的に覆われていることを特徴とする請求項1に記載の処理装置(10)。
- 前記ガス誘導装置(24)が、前記ガス誘導装置(24)の上の前記処理室(14)内の第1の室部分(34)の境界を定める少なくとも1つの上部分離板(26)、及び前記ガス誘導装置(24)の下の前記処理室(14)内の第2の室部分(38)の境界を定める下部分離板(28)を有し、前記ガス誘導装置(24)の表面が、処理条件の下で耐反応性があることが好ましい断熱材(22)で覆われることが好ましいことを特徴とする請求項1又は2に記載の処理装置(10)。
- 前記ガス誘導装置(24)が、好ましくは一様な方法で前記ガス流を分配するための少なくとも分配装置(30、32)を有し、前記処理対象品スタック(66)が前記分配装置(30)から下流に配置されることが好ましく、前記分配装置(30、32)がスリット(33)及び/又は穴を有する板により形成されることが好ましいことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の処理装置(10)。
- 前記ガス搬送装置が、耐反応性物質を有することが好ましい少なくとも1つの送風機(46)を含み、前記送風機(46)が、前記処理対象品スタック(66)の前側の1つの領域に配置されることが好ましく、及び/又は前記処理室(14)の中に伸び、かつ好ましくは耐反応性物質からなる、又はそのような物質を含むことが好ましいトランスミッション駆動軸(48)に取り付けられる、又は取り付けられることができることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の処理装置(10)。
- 少なくとも1つの別の送風機(50)が、前記処理対象品スタック(66)のもう一方の前側の領域、具体的には反対側の一方に配置されることを特徴とする請求項5に記載の処理装置(10)。
- 前記ガス注入装置(42)が、硫黄又はセレンを含むガスを、好ましくはH2Sを含む、及び/又はH2Seを含むガス、あるいは気体硫黄及び/又は気体セレンを前記ガス流循環の中に供給するよう装備及び構成されることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の処理装置(10)。
- 前記加熱装置(36)が、たとえば板状の蛇行加熱スタックとして、又は加熱ロッドの束として構成されるグラファイト又は炭化ケイ素の耐熱要素を含むことが好ましい少なくとも1つの耐反応性加熱要素を含むことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の処理装置(10)。
- 少なくとも1つの冷却ユニット(40)が前記ガス流循環の中に配置され、前記冷却ユニットが250℃までの室温範囲内で温度制御可能であることが好ましく、具体的には少なくとも1つの冷却要素、及び/又は1つの板スタック冷却装置、及び/又は1つのロッドバンドル冷却装置を含むことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の処理装置(10)。
- 前記加熱ユニット(36)又は前記冷却ユニット(40)が前記ガス流循環内に配置され又は配置可能であって、前記ガス流循環がガス偏向要素(54、56)により偏向可能であることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の処理装置(10)。
- 第2のガス密及び/又は真空気密ロック装置にロック可能なアンローディング開口部(70)であって、前記アンローディング開口部(70)を通って前記処理対象品スタック(66)が前記ガス誘導装置(24)から除去可能である少なくとも1つのアンローディング開口部(70)により特徴づけられる請求項1から10のいずれか1項に記載の処理装置(10)。
- 前記処理室の少なくとも1つの壁、具体的にはすべての壁が、金属又は金属合金、具体的には高品位鋼、好ましくは高品位合金鋼を含む、又は本質的にそれらからなること、又は前記処理室が溶融石英パイプ又はセラミックパイプを含むことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の処理装置(10)。
- 前記処理室の内側に配置される前記処理装置の一部が、金属又は金属合金、あるいはセラミック、あるいは炭素、あるいは炭素繊維の物質を含む、又はそれらからなることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の処理装置(10)。
- 前記第1のロック装置及び/又は前記第2のロック装置が金属又は金属合金、具体的には高品位鋼、好ましくは高品位合金鋼を含む、又はそれらからなることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の処理装置(10)。
- 少なくとも部分的領域が、具体的には実質的に前記ロック装置全体が、前記処理対象品スタックの処理の少なくとも一部の期間において所定の温度に調節可能である、具体的には第1の温度に調節可能であるような方法で、前記第1及び/又は第2のロック装置が、具体的には前記処理室の焼き戻し装置により温度制御可能であり、前記温度が、第2の温度としての室温よりも低くなく、前記処理室内で生成されることができ、かつ室温よりも高い第3の温度よりも低いことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の処理装置(10)。
- 前記処理室の横断面が、少なくとも部分的に、実質的に長方形、方形、台形、又は三角形であることを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載の処理装置(10)。
- 前記処理室を洗浄するための少なくとも1つの排出口を含む少なくとも1つの排出ユニットにより特徴づけられる請求項1から16のいずれか1項に記載の処理装置(10)。
- 積み重ねられた処理対象品(12)を処理するための処理システムであって、
a)第1のガス密及び/又は真空気密ロック装置にロック可能な第1のローディング開口部であり、かつ、第1のローディング開口部を通って前記処理対象品スタック(66)がガス誘導装置(24)の中に挿入されることができる第1のローディング開口部、及び第2のガス密及び/又は真空気密ロック装置にロック可能な第1のアンローディング開口部であり、かつ、第1のアンローディング開口部を通って前記処理対象品スタック(66)が前記ガス誘導装置(24)から除去されることができる第1のアンローディング開口部を有する、請求項1から17のいずれか1項に記載の少なくとも1つの処理装置(10)、
b)第3のガス密及び真空気密ロック装置にロック可能な第2のローディング開口部、及び第4のガス密及び真空気密ロック装置にロック可能な第2のアンローディング開口部を有する少なくとも1つの冷却室を含む少なくとも1つの冷却装置であって、処理対象品を前記処理装置から前記冷却装置の中に移動させるために、前記第1のアンローディング開口部及び前記第2のローディング開口部が隣接して配置及び位置決めされる、又は、配置及び位置決め可能な少なくとも1つの冷却装置、及び/又は
c)第5のガス密及び真空気密ロック装置にロック可能な第3のローディング開口部、及び第6のガス密及び真空気密ロック装置にロック可能な第3のアンローディング開口部を有する少なくとも1つのチャネリング室を含む少なくとも1つのチャネリング装置であって、処理対象品を前記チャネリング室から前記処理装置の中に移動させるために、前記第3のアンローディング開口部及び前記第1のローディング開口部が隣接して配置及び位置決めされる、又は、配置及び位置決め可能な少なくとも1つのチャネリング装置、を含む処理システム。 - 前記処理装置、具体的には前記処理装置の前記第1のアンローディング開口部と、及び前記冷却装置、具体的には前記冷却装置の前記第2のローディング開口部と結合される、又は結合可能な少なくとも1つの第1の接続部分、ならびに/あるいは、前記処理装置、具体的には前記処理装置の第1のローディング開口部と、及び前記チャネリング室、具体的には前記チャネリング室の前記第3のアンローディング開口部と結合される、又は結合可能な少なくとも1つの第2の結合部分、により特徴づけられる請求項18に記載の処理システム。
- 前記冷却装置が前記冷却室内に少なくとも1つの冷却ユニットを含み、前記冷却ユニットが、−196℃、具体的には−50℃、好ましくは10℃から、250℃までの範囲内で温度制御可能であることが好ましく、具体的には少なくとも1つの冷却要素、及び/又は1つの板スタック冷却装置、及び/又は1つのロッドバンドル冷却装置を含むことを特徴とする請求項18又は19に記載の処理システム。
- 前記チャネリング室が少なくとも1つの加熱装置を有することを特徴とする請求項18から20のいずれか1項に記載の処理システム。
- 請求項1から17のいずれか1項に記載の少なくとも2つの処理装置(10)が、2つの処理装置(10)のそれぞれのアンローディング開口部及びローディング開口部を介して直接又は第3の接続部分を使用して、互いに接続される又は接続可能であることを特徴とする請求項18から21のいずれか1項に記載の処理システム。
- 具体的には前記ロック装置及び/又は前記チャネリング室を含む、具体的には前記ロック装置ならびに/あるいは前記第1、第2、及び/又は第3の接続部分を含む、前記冷却室の少なくとも1つの壁、具体的にはすべての壁が、金属又は金属合金、具体的には高品位鋼、好ましくは高品位合金鋼を含む、又は実質的にそれらからなることを特徴とする請求項18から22のいずれか1項に記載の処理システム。
- 前記チャネリング室、前記冷却室、ならびに/あるいは前記第1の、第2の、及び/又は第3の接続部分の少なくとも1つの壁、具体的にはすべての壁の中に少なくとも部分的にある、ならびに/あるいは熱作用的に接続する少なくとも1つの焼き戻し装置により特徴づけられる請求項18から23のいずれか1項に記載の処理システム。
- 請求項1から17のいずれか1項に記載の処理装置、又は請求項18から24のいずれか1項に記載の処理システムを利用して、薄層の、具体的には導体、半導体、又は絶縁体の薄層の具体的には製造のために、具体的には積み重ねられた及び/又は平面の処理対象品(12)を処理する方法であって、処理段階において前記処理対象品スタック(66)が処理フェーズ中にガス誘導装置(24)の中に挿入され、前記ガス誘導装置が前記ガスを受け取る処理室内(14)に配置され、前記焼き戻し装置(18)を利用して、具体的には前記積み重ねられた処理対象品の前記処理の少なくとも一部の間に、前記処理室(14)の前記壁(16)の少なくとも一部の領域が所定の温度に、具体的には第1の温度に保持され、前記第1の温度が、第2の温度としての室温よりも低くなく、前記処理中に少なくとも段階中に前記処理室内で生成され、かつ室温よりも高い第3の温度よりも低く、ガス流循環が、前記生成されるガス流循環の少なくとも一部が、前記ガス誘導装置(24)を通って広がるような方法で前記処理室(14)内で生成され、前記ガスが前記ガス流循環内に配置される加熱装置(36)を利用して加熱される方法。
- 具体的には積み重ねられた及び/又は平面の処理対象品(12)を処理する方法であって、前記処理対象品スタック(66)が処理段階中に前記ガス誘導装置(24)の中に挿入され、前記ガス誘導装置がガスを受け取る処理室(14)内に配置され、焼き戻し装置(18)を利用して、前記処理室(14)の前記壁(16)の少なくとも部分的領域が所定の温度に保持され、ガス流循環が、前記生成されるガス流循環の少なくとも一部が前記ガス誘導装置(24)を通って広がるような方法で処理室(14)内で生成され、前記ガスが前記ガス流循環内に配置される加熱装置(36)を利用して加熱される方法。
- 好ましくは硫黄を含む又はセレンを含む、具体的にはH2S及び/又はH2Seのガス、あるいは気体硫黄及び/又は気体セレンを含むプロセスガス(44)が、前記処理フェーズ中にガス注入装置(42)を通って前記処理室(14)の中に供給されることを特徴とする請求項25又は26に記載の方法。
- 前記処理対象品が、たとえば太陽電池用の、半導体薄層、好ましくはカルコパイライト半導体層、より好ましくはI−III−VI族化合物半導体層、及び具体的にはCu(In、Ga)(Se、S)2半導体層を製造するための平面の、具体的にはプレコートされたガラス基板(12)を含むことを特徴とする請求項25から27のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の温度が前記焼き戻し装置を利用して処理中に室温から約250℃まで、具体的には200℃までの範囲内に保持されることを特徴とする請求項25から28のいずれか1項に記載の方法。
- 薄層を、具体的には導体、半導体、又は絶縁体の薄層を、あるいは前記層の前段階又は中間生成物を含む具体的には平面の基板を製造するための、請求項1から17のいずれか1項に記載の前記処理装置、又は請求項18から24のいずれか1項に記載の前記処理システムの利用。
- 前記半導体薄層が、カルコパイライト半導体薄層を、具体的にはCIS又はCIGS半導体薄層、あるいは上記層の前段階又は中間生成物を表すことを特徴とする請求項30の利用。
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