KR101293018B1 - 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치 - Google Patents

태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치에 있어서, 개폐 가능한 밀폐공간을 제공하는 챔버;와, 상기 챔버의 내측에 배치되어 태양전지용 기판을 지지하는 서셉터;와, 상기 기판의 상부영역과 하부영역에 각각 배치되는 상부 가열부와 하부 가열부; 및, 상기 챔버의 밀폐공간에 배치되어 기판을 향해 냉각가스를 공급하는 냉각부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치{RAPID HEAT TREATMENT APPARATUS OF LIGHT ABSORBER LAYER IN SOLAR CELL}
본 발명은 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열처리과정에서 상부 가열부와 기판사이 간격이 최소화되도록 함으로써 열처리 효율을 향상시킴과 동시에 공정진행 시간을 단축시킬 수 있는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 CIGS 박막형 태양전지는 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄의 4가지 원소가 합쳐져서 구성되는 화합물 박막으로서 태양열을 받아 전류로 전환시켜주는 pn 혼합 접합구조와 박막태양전지의 특징인 집적구조를 띄고 있다. CIGS 박막형 태양전지는 도 1에 도시된 바와 같이 유리기판/MO층/CIGS층/CdS/TCO 투명전극층(ZnO, ITO)층으로 구성된다.
CIGS 박막형 태양전지는 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 대형 기판에 여러 개의 단위 솔라셀들을 한꺼번에 형성하는 모노리틱 구조로 기존의 실리콘 웨이퍼를 이용하여 제작되는 태양전지와 달리 제품의 모듈화에 필요한 공정을 단순화하여 양산비용을 획기적으로 줄일 수 있다.
모노리틱 구조는 유리기판 위에 형성된 MO/CIGS/CdS/ZnO 층을 도 2에 도시된 바와 같은 구조로 레이저와 바늘(Needle)을 사용하는 패터닝 공정을 통해 단위 솔라셀들을 직렬로 연결하여 구성된다.
CIGS 박막형 태양전지는 도 3과 같은 과정을 거쳐 생산된다. 우선 유리기판을 습식 세정한 후에 스퍼터링 증착으로 Mo층을 형성한다. 이후 레이저패터닝 공정을 통해 패턴을 형성하고 그 위에 CIGS층을 열증착 기술로 증착한다. 그리고 CSD(Chemical Surface Deposition)기술로 CdS층을 성장 성막한 후 다시 기계적 패터닝 공정을 수행한다. 이후 스퍼터링 증착기술을 사용하여 투명전극 층을 증착하고 기계적 패터닝 공정을 통해 CIGS 박막형 태양전지의 패널이 완성된다. 순도가 높은 CIGS 박막형 태양전지의 제조공정은 주로 클래스 10,000의 클린룸에서 수행된다.
구리-인듐-갈륨-셀레늄(Cu-In-Ga-Se)태양전지의 광흡수층의 제조방법으로는 동시증발법과 2단계 공정법으로 크게 구별할 수 있다.
먼저 동시증발법은 단위 원소인 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 셀레늄(Se)을 열 증발원을 이용해 동시에 증발시켜 고온 기판에 박막을 형성하는 방법인데 각 증발원을 독립적으로 사용하기 때문에 원소의 조성 제어가 용이해 지금까지 최고의 효율은 이 방법을 통해 만들어지고 있다. 산업화 모듈 양산에서는 박막의 대면화가 필수적인데 동시증발법은 증발원이 대면적 박막을 만들기에는 박막의 불균일도 확보문제, 기판의 처짐문제, 원소들 간의 오염문제, 증발원과 기판사이의 거리가 매우 길기 때문에 원소들의 소모량(특히 희귀금속인 인듐(In) 소모량)이 크다는 여러 가지 산업화로 진행하기에는 커다란 어려움을 가지고 있다.
다음은 프리커서(Presursor) 화학반응으로 알려진 2단계 공정법은 스퍼터링(Sputtering)을 이용하여 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 금속박막을 순차적으로 진공 증착하고, 셀레늄(Se)을 진공증착한 다음 고온에서 열처리를 함으로써 화학조성을 완성하는 것이다
이는 셀렌화(selenization) 혹은 황화(sulfurizaion)라 부르며, 동시증발법에 비해 박막의 균일성이 좋고 소재의 활용도도 높일 수 있기 때문에 제작공정의 저가화가 기대되는 방법이다.
하지만, 대면적 기판이 적용되는 경우에는 기판의 테두리 부분과 중앙부분의 온도분포가 불균일하게 이루어지면서 결정화가 불균일하게 이루어져 제품의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 챔버의 내부에는 기판의 상측면에 형성되는 광흡수층 박막을 가열하여 결정화시키기 위한 열원이 기판의 상부영역에 배치되는데, 기판과 열원의 사이영역으로 기판을 집어넣거나 빼내는 작업을 위한 공간과, 기판을 서셉터에 내려놓거나 들어내는 작업을 위한 공간이 확보되어야 한다. 따라서, 기판과 열원 사이에 작업공간이 배치됨에 따라 열원과 기판의 간격이 멀어지게 되어 열처리 효율이 낮아질 뿐만 아니라, 열처리시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
선행기술 1. 대한민국 등록특허 제10-0964946호 (2010년06월21일)
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 서셉터에 안착된 기판이 상부 가열부에 근접배치된 상태에서 열처리되도록 함으로써 열처리 효율을 향상시킴과 동시에 공정진행 시간을 단축시킬 수 있는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치를 제공함에 있다.
또한, 서셉터의 하부를 지지하는 다수의 지지대에 온도센서를 각각 설치하여 서셉터의 각 부위별 온도를 측정하고, 측정된 온도값을 이용해 가열부의 발열량을 조절함으로써 기판의 온도분포를 균일하게 유지할 수 있는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치를 제공함에 있다.
또한, 챔버의 내부에 기판에 냉각가스를 공급하는 냉각부를 마련하여 열처리가 종료된 기판을 신속하게 냉각시킴으로써 장비의 이용효율을 향상시킬 수 있는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치를 제공함에 있다.
또한, 냉각부의 배출부를 판형으로 구성하고, 가열부를 기준으로 기판의 반대편에 배치하여 기판의 반대편을 향해 공급되는 복사열이 배출부에 의해 반사되도록 함으로써 열에너지의 이용효율을 향상시킬 수 있는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치에 있어서, 개폐 가능한 밀폐공간을 제공하는 챔버;와, 상기 챔버의 내측에 배치되어 태양전지용 기판을 지지하는 서셉터;와, 상기 기판의 상부영역과 하부영역에 각각 배치되는 상부 가열부와 하부 가열부; 및, 상기 챔버의 밀폐공간에 배치되어 기판을 향해 냉각가스를 공급하는 냉각부;를 포함하는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 냉각부는 기판을 향해 다수의 토출구가 형성되어 밀폐공간 내에서 기판과 나란하게 배치되는 배출부와, 냉각가스 공급라인으로부터 분기되고 상호 이격되어 상기 배출부에 연결되는 공급관을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 배출부는 상부 가열부 또는 하부 가열부로부터 챔버의 내측면을 향해 전달되는 복사열을 반사시키도록 판형으로 이루어져 챔버의 내측면에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 기판이 출입하는 도어에 대응하는 위치로부터 상부 가열부의 하부에 인접한 위치까지 서셉터를 승강시키는 승강부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 승강부는 상기 서셉터와 승강부의 사이에 수직방향으로 배치되어 상기 서셉터의 하부를 지지하는 지지대가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지대는 중앙에 관통홀이 길이방향으로 형성되고, 상기 관통홀의 내부에는 서셉터의 하부온도를 측정하는 온도센서가 삽입 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상부 가열부와 하부 가열부 중 적어도 어느 하나의 테두리 부분에 배치되어 테두리 부분의 열손실을 보상하는 보조 가열부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상부 가열부와 하부 가열부 중 적어도 어느 하나는 나란하게 이격되어 다수 배치되는 막대형 램프로 구성되고, 상기 보조 가열부는 상부 가열부 또는 하부 가열부를 구성하는 막대형 램프들 사이의 이격된 공간에 각각 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 서셉터에 안착된 기판이 상부 가열부에 근접배치된 상태에서 열처리되도록 함으로써 열처리 효율을 향상시킴과 동시에 공정진행 시간을 단축시킬 수 있는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치가 제공된다.
또한, 서셉터의 하부를 지지하는 다수의 지지대에 온도센서를 각각 설치하여 서셉터의 각 부위별 온도를 측정하고, 측정된 온도값을 이용해 가열부의 발열량을 조절함으로써 기판의 온도분포를 균일하게 유지할 수 있는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치가 제공된다.
또한, 챔버의 내부에 기판에 냉각가스를 공급하는 냉각부를 마련하여 열처리가 종료된 기판을 신속하게 냉각시킴으로써 장비의 이용효율을 향상시킬 수 있는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치가 제공된다.
또한, 냉각부의 배출부를 판형으로 구성하고, 가열부를 기준으로 기판의 반대편에 배치하여 기판의 반대편을 향해 공급되는 복사열이 배출부에 의해 반사되도록 함으로써 열에너지의 이용효율을 향상시킬 수 있는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치가 제공된다.
도 1은 일반적인 CIGS 박막형 태양전지의 구조를 도시한 도면,
도 2는 일반적인 CIGS 박막의 모노리틱 구조를 도시한 도면,
도 3은 일반적인 CIGS 태양전지 생산공정을 설명하기 위한 공정도,
도 4는 본 발명 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치의 부분 절개 사시도,
도 5는 본 발명 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치의 열처리 전 상태를 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치의 열처리 및 열처리 후 냉각과정을 나타내는 작용 단면도,
도 7은 도 6의 "A"부분 확대도이고,
도 8은 도 6의 "B"부분 확대도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치에 대하여 상세하게 설명한다.
첨부도면 중 도 4는 본 발명 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치의 부분 절개 사시도이다.
상기 도면에서 도시하는 바와 같은 본 발명 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치는 챔버(110), 가열부(120), 지지핀(130), 서셉터(140), 승강구동부(150) 및 냉각부(160)를 포함하여 구성된다.
상기 챔버(110)는 내부에 진공상태를 유지할 수 있는 밀폐공간(111)을 제공하는 것으로, 일측에 기판(G)의 반입/반출을 위해 개폐가능한 도어(112)가 형성된다. 또한, 상기 챔버(110)의 하부에는 챔버(110)의 저면으로부터 이격 배치되는 베이스플레이트(113)과, 상기 챔버(110)와 베이스플레이트(113) 사이에 수직방향으로 배치되어 챔버(110)와 베이스플레이트(113)를 연결하는 가이드축(114)이 마련된다.
상기 가열부(120)는 상기 챔버(110)의 밀폐공간(111) 상측과 하측에 각각 마련되어 기판(G)의 열처리를 위한 열을 제공하는 것으로, 다수의 램프가 챔버(110)의 밀폐공간(111)의 상부와 하부에 각각 나란하게 이격 배치되며, 상기 램프는 텅스텐 할로겐 램프 또는 적외선 램프가 적용될 수 있다.
상기 지지핀(130)은 상기 챔버(110)의 하부에 수직방향으로 다수 설치되어 도어(112)를 통해 챔버(110)의 내부로 반입되는 기판(G)의 하부를 지지하는 것으로, 기판(G)과의 접촉면적이 최소화되도록 상단부가 구형을 이루는 것이 바람직하다.
상기 서셉터(140)는 상기 챔버(110)의 내측 하부영역에 수직방향으로 이동 가능하게 배치되어 상기 기판(G)의 하부를 선택적으로 지지하는 것으로, 그라파이트(Graphite) 재질로 이루어지며, 판면에는 상기 지지핀(130)이 각각 이동 가능하게 삽입되는 통공이 다수 관통 형성된다.
상기 승강구동부(150)는 상기 챔버(110)의 하부에 마련되어 상기 서셉터(140)를 승강시키는 것으로, 판면에 상기 챔버(110)의 가이드축(114)이 삽입되는 가이드홀(151a)이 형성되어 상기 챔버(110)의 하부와 베이스플레이트(113) 사이에 배치되는 이동플레이트(151)와, 제어신호에 의해 신축하는 구동축(152a)이 상기 이동플레이트(151)에 연결되고 타단부는 상기 베이스플레이트(113)에 고정되는 구동수단(152)과, 상기 이동플레이트(151)의 상측에 수직방향으로 다수 마련되며 상기 챔버(110)를 관통하여 서셉터(140)의 하부를 지지하는 지지대(153)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 지지대(153)는 중앙에 길이방향으로 관통홀(153a)이 형성된 석영 튜브(Quartz tube)로 이루어지고, 상기 관통홀(153a)의 내부에는 서셉터(140)의 하부온도를 측정하는 온도센서(154)가 삽입 배치된다. 한편, 온도센서(154)는 열전대(Thermocouple)가 적용될 수 있다.
상기 냉각부(160)는 상기 챔버(110)의 밀폐공간(111)의 상측면과 하측면에 각각 마련되어 기판(G)을 향해 냉각가스를 공급하는 것으로, 내부에 중공부(161a)가 형성되고 챔버(110)의 내측면을 향해 다수의 토출구(161b)가 형성되어 챔버(110)의 상측면 또는 하측면에 배치되는 공급패널(161)과, 상기 공급패널(161)에 연결되어 냉각가스를 공급하는 냉각가스 공급부(162)와, 상기 공급패널(161)의 기판(G)과 대향하는 면에 형성되어 챔버(110)의 내측면을 향해 전달되는 복사열을 기판(G)을 향해 반사시키는 반사막을 포함하여 구성된다.
한편, 본 실시예에서의 냉각부(160)를 구성하는 공급패널(161)은 챔버(110)의 상측면과 하측면에 각각 일체로 구성된 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 별도 마련되어 챔버(110)의 내측면에 고정설치되는 것도 가능하다.
지금부터는 상술한 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
첨부도면 중 도 5는 본 발명 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치의 열처리 전 상태를 나타내는 단면도이고, 도 6은 본 발명 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치의 열처리 및 열처리 후 냉각과정을 나타내는 작용 단면도이고, 도 7은 도 6의 "A"부분 확대도이고, 도 8은 도 6의 "B"부분 확대도이다.
먼저, 기판(G)의 열처리 전의 상태를 살펴보면, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 챔버(110)의 외측 하부에 이격 배치된 베이스플레이트(113)는 수직방향으로 배치된 두 개 이상의 가이드축(114)에 의해 챔버(110)에 고정되고, 판면의 가이드홀(151a)에 가이드축(114)이 삽입되어 챔버(110)와 베이스플레이트(113)의 사이에 배치된 이동플레이트(151)에는 베이스플레이트(113)에 설치된 구동수단(152)의 구동축(152a)이 연결되고, 상기 이동플레이트(151)의 상면에 수직방향으로 설치되어 챔버(110)의 하부를 관통한 지지대(153)의 상단부에는 서셉터(140)의 하단부가 지지된다.
상기 서셉터(140)는 판면에 형성된 통공으로 챔버(110)의 밀폐공간(111) 하부에 수직방향으로 설치된 지지핀(130)이 삽입된 상태에서, 상기 승강구동부(150)에 의해 대략 밀폐공간(111)의 중앙영역으로부터 하부영역의 범위 내에서 승강하며 기판(G)의 저면부를 선택적으로 지지한다.
상기 챔버(110)의 밀폐공간(111) 상측면과 하측면에는 냉각부(160)의 냉각가스 공급패널(161)이 각각 설치되어 있으며, 공급패널(161)은 외측면에 마련되어 냉각가스 공급라인에 접속되는 냉각가스 공급부(162)로부터 냉각가스를 공급받아 기판(G)의 열처리 후에 기판(G)을 향해 냉각가스를 분사한다.
상기와 같이 배치된 상태에서는 기판(G)을 파지한 이송암이 기판(G)의 측면에 형성된 도어(112)를 통해 챔버(110)의 내부로 유입되어 기판(G)을 지지핀(130)의 상측영역까지 반입한 다음, 하강하여 되돌아 나가면, 기판(G)은 지지핀(130)에 의해 저면부가 지지되어 챔버(110)의 밀폐공간(111)에 위치하게 된다.
이어서, 상기와 같이 챔버(110)의 내부로 기판(G)이 반입된 다음의 기판(G)의 열처리하는 과정을 살펴보면, 도 6에서 도시하는 바와 같이 챔버(110)의 밀폐공간(111) 하부영역에 배치된 서셉터(140)가 승강구동부(150)의 구동에 의해 상승하여 기판(G)의 저면부를 지지한 상태로 열처리가 진행된다.
상기 서셉터(140)의 상승을 위한 승강구동부(150)의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 챔버(110)의 하부에 위치한 베이스플레이트(113)에 일측이 고정된 구동수단(152)이 구동하여 작용축이 연장되면, 작용축에 연결된 이동플레이트(151)가 상측방향으로 이동하며, 이동과정에서 가이드홈에 결합된 가이드축(114)을 따라 상측방향으로의 이동이 안내된다.
상기 이동플레이트(151)의 상승에 의해 이동플레이트(151)의 상측면에 수직방향으로 형성된 다수의 지지대(153)가 챔버(110)를 관통한 상태로 서셉터(140)의 저면부를 지지하고 있으므로 지지대(153)가 상승하여 기판(G)의 하부를 지지하게 된다. 한편, 도면에는 나타나지 않았으나, 상기 서셉터(140)의 이동영역의 상한과 하한을 감지하는 센서를 마련하여 서셉터(140)의 이동범위를 제한하는 것이 바람직할 것이다.
상기와 같이 서셉터(140)가 기판(G)의 하부를 지지한 상태에서는, 챔버(110)의 밀폐공간(111) 내에서 기판(G)의 상측과 하측에 각각 배치된 가열부(120)에 의해 기판(G)이 가열되어 열처리가 진행되는데, 하부에 배치된 가열부(120)로부터 전달되는 열에 의해 기판(G)의 하부를 지지하는 그라파이트 재질의 서셉터(140)가 가열되면서 기판(G)의 하부가 전체적으로 균등한 온도로 가열되고, 상부에 배치된 가열부(120)로부터 전달되는 열에 의해 기판(G)의 상측에 형성된 광흡수층의 결정화가 진행된다.
특히, 챔버(110)의 밀폐공간(111)의 상측면과 하측면에 각각 배치된 냉각부(160)의 냉각가스 공급패널(161)은 기판(G)과 대향하는 면에 반사막이 형성되어 가열부(120)로부터 냉각가스 공급패널(161)을 향해 전달되는 복사열을 기판(G)을 향해 반사시키므로 열에너지의 이용효율이 향상된다.
한편, 서셉터(140)를 지지하는 지지대(153)는 서셉터(140)의 바닥면에 다수 배치되어 있으므로, 도 7과 같이 각각의 지지대(153)의 관통홀(153a)에 설치된 온도센서(154)를 통해 서셉터(140)의 각 부위에 따른 온도를 측정하는 것이 가능하다. 따라서 상기 온도센서(154)로부터 제공되는 서셉터(140)의 각 부위별 측정 온도값에 따라 상부와 하부에 각각 배치된 가열부(120)의 발열량을 조절하여 기판(G)의 표면에 형성된 광흡수층 박막의 결정화를 제어함으로써 제품의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 기판(G)의 열처리가 종료되면, 챔버(110)의 밀폐공간(111)의 상측면과 하측면에 각각 배치된 냉각부(160)를 통해 냉각가스를 공급하여 챔버(110)의 내부를 신속하게 냉각시킴으로써 공정 택-타임(Tack Time)을 단축하고, 열처리 과정에서 대략 500도 정도로 가열된 기판(G)에 냉각가스를 골고루 분사하여 냉각시킴으로써 냉각에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 8을 참조하여 상부에 배치된 냉각부(160)를 살펴보면, 중공의 냉각가스 공급패널(161)이 챔버(110)의 내측면에 밀착된 상태에서 외측면에 마련된 냉각가스 공급부(162)로부터 냉각가스를 공급받는데, 이러한 냉각가스 공급부(162)가 공급패널(161)의 외측면에 이격된 상태로 다수 마련되어 일 영역에 냉각가스가 집중되는 것이 방지된다.
이어서 냉각가스 공급부(162)를 통해 냉각가스 공급패널(161)의 중공부(161a)로 공급된 냉각가스는 냉각가스 공급패널(161)의 판면에 다수 형성된 토출구(161b)를 통해 분사되는데, 이러한 토출구(161b)가 기판(G)과 대향하는 면에 형성되어 있으므로 기판(G)이 빠른 시간안에 균등한 온도분포를 가지며 냉각된다.
또한, 상부 냉각부(160)의 냉각가스 공급패널(161)은 판형으로 이루어진 상태에서 챔버(110)의 밀폐공간(111)의 상단부에 배치되어 있으므로 상부 가열부(120)로부터 챔버(110)의 내측면을 향하는 복사열을 반사시키므로, 열에너지의 이용효율을 향상시키게 된다. 한편, 상기 배출부의 상부 가열부(120)와 대향하는 면에는 반사효율을 향상시키기 위한 반사막이 형성됨이 바람직할 것이다.
한편, 하부에 배치된 냉각부(160)는 밀폐공간(111)의 내측면 하부에 배치되는 것으로 상부 냉각부(160)와 동일한 구조로 이루어져 서셉터(140)의 하부를 향해 냉각가스를 공급하는 것으로, 상부에 배치된 냉각부(160)와 동일한 작용을 나타내는 것이므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
110:챔버, 111:밀폐공간, 112:도어, 113:베이스플레이트, 114:가이드축,
120:가열부, 130:지지핀, 140:서셉터, 150:승강구동부, 151:이동플레이트,
151a:가이드홀, 152:구동수단, 152a:구동축, 153:지지대, 153a:관통홀,
154:온도센서, 160:냉각부, 161:냉각가스 공급패널, 161a:중공부,
161b:토출구, 162:냉각가스 공급부, G:기판

Claims (6)

  1. 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치에 있어서,
    측면에 개폐 가능한 도어가 형성되고, 내측에 밀폐공간을 제공하는 챔버;
    기판이 반입되는 밀폐공간의 상부영역과 하부영역에 각각 배치되는 상부 가열부와 하부 가열부; 및,
    상기 밀폐공간의 하부영역에 수직방향으로 설치되어 도어를 통해 챔버의 내부로 반입되는 기판을 지지하는 지지핀;
    상기 밀폐공간의 하부영역에 수직방향으로 이동 가능하게 배치되어 태양전지용 기판의 하부를 선택적으로 지지하는 서셉터;
    상기 챔버의 하부에 마련되어 상기 서셉터를 승강시키는 승강구동부; 및,
    상기 챔버의 상측면과 하측면 중 어느 하나에 각각 마련되어 기판을 향해 냉각가스를 공급하는 냉각부;를 포함하며,
    상기 냉각부는 내부에 중공부가 형성되고 챔버의 내측면을 향해 다수의 토출구가 형성되어 챔버의 상측면 또는 하측면에 배치되는 공급패널과, 상기 공급패널에 연결되어 냉각가스를 공급하는 냉각가스 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 승강구동부는 구동수단과, 상기 구동수단에 의해 수직방향으로 승강하는 이동플레이트와, 상기 이동플레이트상에 수직방향으로 마련되어 서셉터의 하부를 지지하는 다수의 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 공급패널은 기판을 향하는 내측면에는 가열부로부터 챔버의 내측면을 향해 전달되는 복사열을 기판을 향해 반사시키는 반사막이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    지지대의 중앙에는 관통홀이 길이방향으로 형성되고, 상기 관통홀의 내부에는 서셉터의 하부온도를 측정하는 온도센서가 삽입 배치되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 광흡수층 박막 급속 열처리장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006019565A (ja) * 2004-07-02 2006-01-19 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置
KR20100065821A (ko) * 2008-12-09 2010-06-17 주식회사 에스에프에이 박막 태양전지 제조용 화학 기상 증착 장치

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