KR101484552B1

KR101484552B1 - 열처리 시스템

Info

Publication number: KR101484552B1
Application number: KR20140021609A
Authority: KR
Inventors: 허관선
Original assignee: 주식회사 테라세미콘
Priority date: 2014-02-24
Filing date: 2014-02-24
Publication date: 2015-01-21

Abstract

열처리 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 열처리 시스템은, 열처리 영역(P)에 배치되며, 복수의 기판(50)이 각각 적재 보관된 복수의 보트(500)가 로딩되는 공간인 챔버(110a)가 형성되고 전면에는 출입구(110b)가 형성된 본체(110), 본체(110)의 전후방향 및 좌우방향으로 슬라이딩가능하게 설치되어 출입구(110b)를 개폐하는 도어(120), 본체(110)의 내부에 설치되어 기판(50)을 가열하는 제 1 히터(130)를 가지는 복수의 열처리 장치(100); 도어(120)를 본체(110)의 전후방향 및 좌우방향으로 슬라이딩시키는 제 1 이송장치(200); 보트(500)를 이송시켜 챔버(110a)에 로딩하거나 챔버(110a)로부터 언로딩하는 제 2 이송장치(300); 및 제 2 이송장치로(300)부터 보트(500)를 전달받아 열처리된 기판(50)을 냉각시키는 냉각장치(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

열처리 시스템 {HEAT TREATMENT SYSTEM}

본 발명은 셀렌화 공정으로 CIGS층을 형성하기 위한 열처리 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 열처리 영역에 복수의 열처리 장치를 배치하여 기판처리의 생산성을 향상시킨 열처리 시스템에 관한 것이다.

오늘날, 고갈되어 가는 화석 연료에 대한 의존도를 줄이기 위해, 고갈될 염려가 없을 뿐만 아니라 친환경적인 태양에너지를 활용하는 태양전지(Solar Cell)에 관한 연구 개발이 활발히 진행 중이다.

이러한 연구 개발의 일환으로, 태양광의 흡수율이 높고, 태양광 또는 방사선에 대한 열화 현상이 적으며, 박막화가 가능하고, 제작상 재료비를 절감할 수 있는 CIGS{Cu(In_1-xGa_x)Se₂}층이 형성된 박막형 태양전지가 개발되었다.

박막형 태양전지는 유리 등의 기판, 기판 상에 형성된 금속층으로 이루어진 (+)극인 전극층, 전극층 상에 형성되며 광을 흡수하는 p형의 CIGS층, CIGS층 상에 형성된 n형의 버퍼층 및 버퍼층 상에 형성된 (-)극인 투명 전극층을 포함하는 다층 적층 구조이다.

그리하여, 수광부인 투명 전극층을 통하여 태양광이 입사되면, p-n 접합 부근에서는 대략 1.04 eV 의 밴드갭 에너지를 갖는 여기된 한 쌍의 전자 및 정공이 생성된다. 그리고, 여기된 전자와 정공은 확산에 의해 p-n 접합부에 도달하고, 접합부의 내부 전계에 의해 전자가 n 영역에, 정공이 p 영역에 집합하여 분리된다.

그러면, n 영역은 마이너스로 대전되고, p 영역은 플러스로 대전되며, 각 영역에 형성된 전극 간에는 전위차가 생긴다. 그리고, 전위차를 기전력으로 하여 각 전극 사이를 도선으로 연결하면 광전류가 얻어진다.

박막형 태양전지의 CIGS층을 형성하는 방법은, 기판에 형성된 전극층 상에 구리, 인듐, 갈륨의 원소를 적정 비율로 진공 스퍼터링하여 전구체막을 형성하는 전구체막 형성 공정과, 이와 같이 증착된 전구체막에 셀렌화 수소(H₂Se) 기체를 흘려주면서 기판에 온도를 가하게 되는 셀렌화(selenization) 공정을 거친다. 이러한 일련의 공정에 따라, 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 셀레늄(Se) 원소가 적정 조성 비율을 갖는 CIGS{Cu(In_1-xGa_x)Se₂}층을 형성할 수 있게 된다.

이러한 셀렌화 공정은 전구체막이 형성된 기판을 밀폐된 챔버에 로딩시키고, 챔버를 불활성가스로 치환한 다음, 챔버에 처리가스인 셀렌화 수소(H₂Se)을 도입한 후, 챔버를 일정 온도로 승온시켜 일정 시간 유지함으로써 셀렌화된 CIGS층을 형성하는 공정이다.

CIGS층을 형성하기 위한 종래의 열처리 시스템은 하나의 열처리 장치만을 구비하고 있고, 복수의 기판이 적재 보관된 하나의 보트만 챔버에 로딩되어 처리되므로, 생산성이 저하되는 단점이 있었다.

그리고, 석영(Quartz)이나 세라믹으로 대면적의 기판을 처리하기 위한 챔버를 제조할 때, 원가가 상승하는 단점이 있었다.

그리고, 석영 또는 세라믹으로 형성된 본체는 파손될 수 있으므로, 본체의 파손으로 인하여 가스가 외부로 누설될 우려가 있었다. 또한, 단일의 본체 내부에 챔버가 형성되므로, 챔버로 투입된 가스가 더욱 외부로 누설될 우려가 있었다.

그리고, 기판을 가열하는 히터가 본체의 외부에 설치되므로, 가열 성능이 저하되는 단점이 있었다.

열처리 장치와 관련된 선행기술은 한국등록특허공보 제1097718호 등에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점들을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 가열 성능 및 기판처리 생산성을 향상시킬 수 있는 열처리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 원가를 절감할 수 있는 열처리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 가스가 누설되는 것을 방지할 수 있는 열처리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 시스템은, 열처리 영역에 배치되며, 복수의 기판이 각각 적재 보관된 복수의 보트가 로딩되는 공간인 챔버가 형성되고 전면에는 출입구가 형성된 본체, 상기 본체의 전후방향 및 좌우방향으로 슬라이딩가능하게 설치되어 상기 출입구를 개폐하는 도어, 상기 본체의 내부에 설치되어 상기 기판을 가열하는 제 1 히터를 가지는 복수의 열처리 장치; 상기 도어를 상기 본체의 전후방향 및 좌우방향으로 슬라이딩시키는 제 1 이송장치; 상기 보트를 이송시켜 상기 챔버에 로딩하거나 상기 챔버로부터 언로딩하는 제 2 이송장치; 및 상기 열처리 장치의 일측에 설치되며 상기 제 2 이송장치로부터 상기 보트를 전달받아 열처리된 상기 기판을 냉각시키는 냉각장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 열처리 영역에 복수의 열처리 장치가 배치되고, 복수의 보트가 챔버에 로딩되므로, 한번에 많은 개수의 기판을 처리할 수 있다. 따라서, 기판처리의 생산성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 열처리 장치의 본체가 상대적으로 저가인 금속재로 형성되므로 원가가 절감되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 챔버를 형성하는 내부본체가 금속재로 형성되므로 파손될 우려가 없고, 내부본체를 감싸는 형태로 외부본체가 설치되므로 챔버의 가스가 외부로 누설되는 것이 방지되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 챔버를 형성하는 내부본체의 내부에 제 1 히터가 설치되어 기판을 가열하므로, 챔버의 온도에 비하여 내부본체의 온도가 상대적으로 낮다. 이로 인해, 고온에서 가스에 의하여 내부본체가 부식되는 것이 방지되는 효과가 있다. 또한, 내부본체의 내부에 제 1 히터가 설치되어 기판을 가열하므로, 가열 성능이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 내부본체의 외면에는 내부본체를 가열하기 위한 제 2 히터 및 내부본체를 냉각시키기 위한 냉각관이 설치되므로, 내부본체의 내면에 가스가 응착되는 것을 방지할 수 있음과 동시에 내부본체가 고온에서 가스에 의하여 부식되는 것을 더욱 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 열처리 장치의 일부 절개 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 내부본체의 측단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 시스템의 사시도이다.
도 7은 도 4 내지 도 6에 도시된 제 1 이송장치의 확대 분해 사시도이다.
도 8은 도 4 내지 도 6에 도시된 제 2 이송장치의 확대 사시도이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시하여 도시한 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 상호 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 특정 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미가 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에 도시된 실시예들의 길이, 면적, 두께 및 형태는, 편의상, 과장되어 표현될 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 시스템을 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 시스템을 설명함에 있어서, CIGS{Cu(In1-xGax)Se₂}층 형성장치를 포함하는 열처리 시스템을 예로 들어 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 열처리 장치의 일부 절개 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 내부본체의 측단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 열처리 장치(100)는 외관을 형성하는 본체(110)를 포함한다. 본체(110)의 내부에는 유리 등의 기판(50)(도 4 참조)이 로딩되어 처리되는 공간인 챔버(110a)가 형성될 수 있고, 전면에는 기판(50)이 출입하는 출입구(110b)가 형성될 수 있다.

본체(110)는 내부에 챔버(110a)가 형성된 내부본체(111)와 내부본체(111)를 감싸는 외부본체(115)를 포함할 수 있다. 출입구(110b)는 내부본체(111)의 전면에 형성된 내부출입구(110ba)와 내부출입구(110ba)와 대향되게 외부본체(115)의 전면에 형성된 외부출입구(110bb)를 포함할 수 있다.

본체(110)는 금속재로 형성될 수 있다. 이로 인해, 많은 개수의 기판(50)을 한번에 로딩하여 처리할 수 있도록 대용량으로 용이하게 제작할 수 있고, 본체(110)가 파손되지 않으므로 가스의 누설이 방지될 수 있다. 또한, 금속재는 상대적으로 저렴하므로 원가가 절감될 수 있다.

더 구체적으로 설명하면, 내부본체(111)는 내부함체(112), 내부함체(112)의 외면에 접촉 결합된 외부함체(113) 및 외부함체(113)의 외면에 형성된 복수의 강성 보강용 지지리브(114)로 구성될 수 있다. 내부함체(112)는 내부식성을 가진 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 탄탈늄(Ta), 니오브(Nb), 니켈합금, 티타늄합금 또는 Si-DLC(Silicon-Diamondlike Carbon) 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다. 외부함체(113)는 스테인리스 스틸(SUS) 또는 스틸(Steel)로 형성될 수 있다. 지지리브(114)도 스테인리스 스틸(SUS) 또는 스틸(Steel)로 형성될 수 있다.

외부본체(115)는 스테인리스 스틸(SUS) 또는 스틸(Steel)로 형성될 수 있다.

외부본체(115)의 전면에는 본체(110)의 전후방향 및 좌우방향으로 슬라이딩가능하게 설치되어 외부출입구(110bb)를 개폐하는 도어(120)가 설치될 수 있다. 도어(120)에 의하여 외부출입구(110bb)가 폐쇄되면 챔버(110a)가 밀폐되고, 개방되면 챔버(110a)가 개방됨은 당연하다. 도어(120)에 의하여 외부출입구(110bb)가 완전하게 실링되도록 도어(120)와 외부본체(115)의 전면 사이에는 실링부재(미도시)가 개재될 수 있다.

내부본체(111)의 내부에는 기판(50)을 가열하는 제 1 히터(130)가 설치될 수 있다. 더 구체적으로 설명하면, 제 1 히터(130)는 판형으로 형성되어 내부본체(111)의 내부 측면, 전후면 및 상하면에 각각 설치될 수 있다.

예를 들어, 500℃에서 기판(50)을 가열한다고 가정한다. 그런데, 기판(50)을 가열하기 위한 제 1 히터(130)가 내부본체(111)의 외부에 설치되어 있다면, 내부본체(111)를 500℃ 이상으로 가열하여야 챔버(110a)의 온도가 500℃가 되며, 금속으로 된 내부본체(111)는 소정 이상의 온도에서는 부식성 공정 가스에 의하여 부식될 수 있다.

이를 방지하기 위하여, 본 실시예에 따른 열처리 장치(100)는 제 1 히터(130)가 내부본체(111)의 내부에 설치되어 챔버(110a)를 직접 가열할 수 있다. 즉, 기판(50)의 가열에 필요한 온도로 챔버(110a)를 가열하면 되므로, 내부본체(111)가 기판(50)의 가열에 필요한 온도 이상으로 가열되지 않는다. 따라서, 내부본체(111)가 고온에서 가스에 의하여 부식되는 것이 상대적으로 방지될 수 있다.

이때, 내부함체(112)와 제 1 히터(130) 사이에 단열재(135)를 개재하여 내부본체(111)가 챔버(110a)의 열에 의하여 온도가 상승하는 것을 방지할 수도 있다.

본 실시예에 따른 열처리 장치(100)는 내부본체(111)의 내부에 챔버(110a)가 형성되고, 내부본체(111)를 감싸는 형태로 외부본체(115)가 설치되므로, 챔버(110a)로 유입된 가스가 외부로 누설되는 것이 방지될 수 있다. 그리고, 제 1 히터(130)가 내부본체(111)의 내부에 설치되어 기판(50)을 가열하므로, 가열 성능이 향상될 수 있다.

내부본체(111)의 외면, 더 구체적으로 설명하면, 지지리브(114)와 지지리브(114) 사이의 외부함체(113)의 외면에는 제 2 히터(141)가 설치될 수 있다. 제 2 히터(141)는 내부본체(111)를 가열하여 내부본체(111)가 소정 이하의 온도로 하강하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 내부본체(111)가 소정 이하의 온도로 하강하면, 내부본체(111)의 내부함체(112)의 내면에 공정 가스가 응축될 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여, 제 2 히터(141)는 내부본체(111)를 가열할 수 있다.

그리고, 제 2 히터(141)의 외면에는 냉각관(144)이 설치될 수 있다. 냉각관(144)은 내부본체(111)를 냉각시켜, 내부본체(111)가 고온에서 가스에 의하여 부식되는 것을 방지할 수 있다. 제 2 히터(141)와 냉각관(144) 사이에는 단열판(147)이 개재될 수 있다.

보트(500)에는 복수의 기판(50)이 적재 보관되며, 복수의 보트(500)가 챔버(110a)에 로딩될 수 있다. 즉, 기판(50)은 보트(500)에 적재 보관된 상태로 챔버(110a)에 로딩되어 기판처리될 수 있다.

내부본체(111)의 내면에는 팬(151)이 설치될 수 있다. 팬(151)은 각 기판(50)으로 균일한 기류가 공급되게 한다. 그리고, 팬(151)에 의하여 강제로 흐르는 기류가 기판(50)측으로 공급될 수 있도록, 팬(151)을 감싸는 형태로 차단테(155)가 내부본체(111)에 지지 설치될 수 있다.

본 실시예에 따른 열처리 장치(100)가 사용된 열처리 시스템을 도 4 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 시스템의 사시도이고, 도 7은 도 4 내지 도 6에 도시된 제 1 이송장치의 확대 사시도이며, 도 8은 도 4 내지 도 6에 도시된 제 2 이송장치의 확대 사시도이다.

본 발명의 열처리 시스템은 열처리 영역(P)에 복수의 열처리 장치(100)가 배치되는 것을 특징으로 한다. 여기에서 열처리 영역(P)은 기판(50)의 열처리가 실질적으로 이루어지는 영역으로써 열처리 장치(100)가 배치된 영역으로 이해될 수 있다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 열처리 시스템은 복수의 열처리 장치(100), 제 1 이송장치(200), 제 2 이송장치(300) 및 냉각장치(400)를 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면, 열처리 영역(P) 내에 두개의 열처리 장치(100a, 100b)가 상하로 적층되어 배치될 수 있다. 이는 열처리 영역(P)의 폭이 좁고 높이가 높을 때 유리한 배치 형태가 될 수 있다.

그리고, 도 5를 참조하면, 열처리 영역(P) 내에 두개의 열처리 장치(100c, 100d)가 좌우방향으로 대향하여 배치될 수 있다. 이는 열처리 영역(P)의 폭이 넓고 높이가 적을 때 유리한 배치형태로서, 제2 이송장치(300)를 이용하여 보트(500)를 두개의 열처리 장치(100c, 100d)에 곧바로 로딩/언로딩 할 수 있어 보다 신속한 공정이 이루어질 수 있는 이점이 있다.

그리고, 도 6을 참조하면, 도 4와 도 5의 혼합 형태로서 네개의 열처리 장치(100e, 100f, 100g, 100h)가 좌우방향으로 대향하도록 상하로 적층되어 배치될 수 있다. 이는 열처리 영역(P)의 폭이 넓고, 높이가 높을 때 유리한 배치형태로서, 생산성을 극대화할 수 있는 이점이 있다.

도 4 내지 도 6에는 두개의 열처리 장치(100a, 100b)가 상하로 적층된 구성, 두개의 열처리 장치(100c, 100d)가 좌우방향으로 대향하여 배치된 구성, 이를 혼합하여 네개의 열처리 장치(100e, 100f, 100g, 100h)가 좌우방향으로 대향하도록 상하로 적층되어 배치되는 구성이 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 두개 이상의 열처리 장치(100)가 상하로 적층되거나, 좌우방향으로 대향하여 배치되거나, 이를 혼합한 형태로 배치되는 구성을 채용할 수 있음은 물론이다.

위와 같이 본 발명의 열처리 시스템은 열처리 영역(P)에 복수의 열처리 장치(100)가 배치되므로, 열처리 장치(100)의 개수에 따라서 생산성이 비례하여 대폭 증가하게 되는 효과가 있다. 또한, 복수의 보트(500)가 챔버(110a)에 로딩되므로, 더욱 많은 개수의 기판이 처리될 수 있는 효과가 있다.

제 1 이송장치(200)는 각각의 열처리 장치(100)의 본체(110)의 전면 일측에 설치되어 도어(120)를 본체(110)의 전후방향 및 좌우방향으로 슬라이딩시킬 수 있다. 제 1 이송장치(200)는 지지프레임(210), 모터(미도시) 및 실린더(미도시) 등을 포함할 수 있다.

제 2 이송장치(300)는 본체(110)의 전방측에 설치되어 기판(50)이 적재 저장된 보트(500)를 이송시켜 챔버(110a)(도 2 참조)에 로딩하거나 챔버(110a)로부터 언로딩할 수 있다. 제 2 이송장치(300)는 본체(110)의 좌우방향과 평행하게 설치된 안내레일(310)(도 8 참조), 안내레일(310)에 설치되어 안내레일(310)을 따라 이동하며 보트(500)가 탑재 지지되는 지지프레임(320)을 포함할 수 있다.

이때, 보트(500)가 탑재된 지지프레임(320)의 부위는 본체(110)의 전후방향으로 신축되면서 보트(500)를 챔버(110a)에 로딩하거나, 챔버(110a)로부터 언로딩할 수 있다.

보트(500)가 탑재된 지지프레임(320)의 부위는 내측프레임(321), 내측프레임(321)을 감싸는 중간프레임(323), 중간프레임(323)을 감싸는 외측프레임(325)으로 마련되어, 중간프레임(323)이 내측프레임(321)의 외측으로 돌출되고, 외측프레임(325)이 중간프레임(323)의 외측으로 돌출되면서 신장될 수 있다.

그리고, 중간프레임(323)이 내측프레임(321)의 내측으로 삽입되고, 외측프레임(325)이 중간프레임(323)의 내측으로 삽입되면서 수축될 수 있다. 즉, 중간프레임(323)은 모터(미도시) 또는 실린더(미도시) 등에 의하여 내측프레임(321)을 출입하고, 외측프레임(325)은 모터(미도시) 또는 실린더(미도시) 등에 의하여 중간프레임(323)을 출입하므로, 보트(500)가 탑재된 지지프레임(320)의 부위는 신축되는 것이다.

한편, 위층에 배치된 열처리 장치(100b, 100e, 100g)에 보트(500)를 챔버(110a)(도 2 참조)에 로딩하거나 챔버(110a)로부터 언로딩하기 위해, 공지의 승강 수단(미도시)을 이용하여, 제2 이송장치(300) 전체를 승강시키거나, 안내레일(310)을 승강시키거나, 지지프레임(320)을 안내레일(310)로부터 이격되도록 승강시킬 수 있다. 위층에 배치된 열처리 장치(100b, 100e, 100g)의 전면에 위치한 보트(500)는, 상술한 바와 같이 지지프레임(320)의 부위가 본체(110)의 전후방향으로 신축되는 방법을 이용하여 챔버(110a)에 로딩되거나, 챔버(110a)로부터 언로딩 될 수 있다. 물론, 제2 이송장치(300)를 위층에 배치된 열처리 장치(100b, 100e, 100g)의 전방측에 추가로 배치할 수도 있을 것이다.

보트(500)를 이송하는 제 2 이송장치(300)는 본 출원인이 출원한 한국특허출원 10-2012-0053970호 또는 한국특허출원 10-2012-0053971호에 개시된 "보트 이송장치"로 대체될 수 있다.

보트(500)는 복수개가 챔버(110a)에 로딩될 수 있다. 즉, 복수의 기판(50)이 각각 적재 보관된 복수의 보트(500)가 챔버(110a)에 로딩되어 처리되므로, 한번에 많은 개수의 기판(50)을 처리할 수 있다.

냉각장치(400)는 본체(110)의 전면 일측에 설치되어 처리된 기판(50)이 적재 저장된 보트(500)를 제 2 이송장치(300)로부터 전달받아 기판(50)을 냉각시킬 수 있다. 냉각장치(400)는 공지의 냉각장치를 사용할 수 있다.

전극층과 적정 원소 비율로 형성된 구리, 인듐, 갈륨으로 이루어진 전구체막이 형성된 기판(50)을 보트(500)에 지지시킨 다음, 보트(500)를 챔버(110a)에 로딩한 다음 챔버(110a)를 밀폐시킨다. 이러한 상태에서, 챔버(110a)에 질소 가스를 유입한 다음, 셀렌화 가스(H₂Se)를 주입하여 소정 온도에서 CIGS층을 형성하고, CIGS층 형성한 다음에는 또 다른 소정 온도에서 황화 가스(H₂S)를 주입하여 기판(50)에 형성된 CIGS층을 처리한다.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 예로 들어 도시하여 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.

50: 기판
100: 열처리 장치
110: 본체
111: 내부본체
115: 외부본체
120: 도어
130: 제1 히터
135: 단열재
141: 제2 히터
144: 냉각관
147: 단열판
151: 팬
155: 차단테
200: 제 1 이송장치
210: 지지프레임
300: 제 2 이송장치
310: 안내레일
320: 지지프레임
321: 내측프레임
323: 중간프레임
325: 외측프레임
400: 냉각장치
500: 보트
P: 열처리 영역

Claims

열처리 영역에 배치되며, 복수의 기판이 각각 적재 보관된 복수의 보트가 로딩되는 공간인 챔버가 형성되고 전면에는 출입구가 형성된 본체, 상기 본체의 전후방향 및 좌우방향으로 슬라이딩가능하게 설치되어 상기 출입구를 개폐하는 도어, 상기 본체의 내부에 설치되어 상기 기판을 가열하는 제 1 히터를 가지는 복수의 열처리 장치;
상기 도어를 상기 본체의 전후방향 및 좌우방향으로 슬라이딩시키는 제 1 이송장치;
상기 보트를 이송시켜 상기 챔버에 로딩하거나 상기 챔버로부터 언로딩하는 제 2 이송장치; 및
상기 제 2 이송장치로부터 상기 보트를 전달받아 열처리된 상기 기판을 냉각시키는 냉각장치
를 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 열처리 영역 내에 적어도 두개의 상기 열처리 장치가 상하로 적층되어 배치되는 것을 특징으로 하는 열처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 열처리 영역 내에 적어도 두개의 상기 열처리 장치가 좌우방향으로 대향하여 배치되는 것을 특징으로 하는 열처리 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항 있어서,
상기 본체는 금속재로 형성되며 상기 챔버가 형성된 내부본체와 상기 내부본체를 감싸는 외부본체를 포함하고,
상기 출입구는 상기 내부본체의 전면에 형성된 내부출입구와 상기 내부출입구와 대향되게 상기 외부본체의 전면에 형성된 외부출입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리 시스템.
제4항에 있어서,
상기 내부본체는 내부함체, 상기 내부함체의 외면에 접촉 결합된 외부함체 및 상기 외부함체의 외면에 형성된 복수의 지지리브를 가지고,
상기 내부함체는 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 탄탈늄(Ta), 니오브(Nb), 니켈합금, 티타늄합금 또는 Si-DLC(Silicon-Diamondlike Carbon) 중에서 선택된 어느 하나로 형성되고,
상기 외부함체 및 상기 지지리브는 스테인리스 스틸(SUS) 또는 스틸(steel) 중에서 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 열처리 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제 1 히터는 판형으로 형성되어 상기 내부함체의 내부 측면, 전후면 및 상하면에 설치된 것을 특징으로 하는 열처리 시스템.
제6항에 있어서,
상기 내부함체와 상기 제 1 히터 사이에는 단열재가 개재된 것을 특징으로 하는 열처리 시스템.
제7항에 있어서,
상기 외부함체의 외면에는 상기 내부본체를 가열하는 제 2 히터가 설치되고,
상기 제 2 히터의 외면에는 복수의 냉각관이 설치되며,
상기 제 2 히터와 상기 냉각관 사이에는 단열판이 개재된 것을 특징으로 하는 열처리 시스템.
제4항에 있어서,
상기 내부본체의 내부에는 균일한 기류를 형성하기 위한 팬이 설치된 것을 특징으로 하는 열처리 시스템.
제9항에 있어서,
상기 내부본체에는 상기 팬에 의하여 강제로 흐르는 기류가 상기 기판측으로 공급되도록 안내하는 차단테가 형성된 것을 특징으로 하는 열처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제 2 이송장치는 상기 본체의 좌우방향과 평행하게 설치된 안내레일;
상기 안내레일에 설치되어 상기 안내레일을 따라 이동하며 상기 보트가 탑재 지지되는 지지프레임을 포함하고,
상기 보트가 탑재된 상기 지지프레임의 부위는 상기 본체의 전후방향으로 신축되는 것을 특징으로 하는 열처리 시스템.
제11항에 있어서,
상기 보트가 탑재된 상기 지지프레임의 부위는 내측프레임, 상기 내측프레임을 감싸는 형태로 설치되어 상기 내측프레임을 출입하는 중간프레임, 상기 중간프레임을 감싸는 형태로 설치되어 상기 중간프레임을 출입하는 외측프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리 시스템.