KR101500820B1 - 다층체의 가공을 위한 장치, 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각각 적어도 하나의 피가공 표면을 가지는 적어도 2개의 다층체 뿐 아니라, 각각의 피가공 표면이 서로 대향하여 피가공 표면 사이에 배치된 가공이 이루어지는 장소인 준폐쇄형 가공 공간을 형성하도록 구성된, 다층체의 위치결정을 위한 적어도 하나의 장치를 포함하는 다층체 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 다층체들을 각각의 피가공 표면들이 서로 대향하여 피가공 표면들 사이에 배치된 가공이 이루어지는 장소인 준폐쇄형 가공 공간을 형성하도록 배치하는, 상기 다층체 장치를 가지는 다층체의 가공 시스템 및 상기 다층체의 가공 방법에 관한 것이다.

Description

다층체의 가공을 위한 장치, 시스템 및 방법{ARRANGEMENT, SYSTEM, AND METHOD FOR PROCESSING MULTILAYER BODIES}
본 발명은 다층체(multiple layer body)의 가공, 특히 셀렌화(selenizing)를 위한 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
이하, 다층체, 예를 들어 기판(예를 들어, 유리 기판)의 가공을 설명한다. "기판"이라는 특정 용어를 사용하는 경우에도, 그것은 항상 "다층체"를 일반적으로 지칭한다. "노출된(naked)" 비코팅 기판은 코팅된 기판, 즉 다층체와 마찬가지로 기판이라고 지칭될 수 있다. 다층체는, 예를 들어 캐리어층 상에 기능성 층을 적용하여 형성된다. 층들 또는 적어도 기능성 층이 원하는 물리적 및/또는 화학적 특성을 갖도록 하기 위해, 다층체 또는 임의로는 층들은 가공을 거쳐야 한다. 가공은, 예를 들어 공정 기체(process gas) 존재 하에서의 템퍼링 또는 어닐링으로서 제공될 수 있다. 이를 위해, 다층체를 가열할 수 있는 시스템이 제공된다.
다층체는, 예를 들어 (특히 대면적) 박막 반도체, 예를 들어 박막 태양 전지 또는 모듈을 제조하는 데에 사용된다. 태양광 발전 시스템은, 예를 들어 황동광(chalcopyrite) 반도체(예를 들어, "CIS"로 약칭되는 CuInSe2 또는 "CIGSSE"로 약칭되는 Cu(In,Ga)(S,Se)2)에 기초한 태양광 모듈에 의해 작동된다. 이러한 박막 태양광 모듈은 기본적인 구성요소로서 적어도 하나의 기판(예를 들어, 유리, 세라믹, 금속 포일 또는 플라스틱 필름), 제1 전극(예를 들어, 몰리브덴(Mo) 또는 금속 질화물), 흡수층(예를 들어, CuInSe2 또는 더 일반적으로는 (Ag,Cu)(In,Ga,Al)(Se,S)2), 전방 전극(예를 들어, ZnO 또는 SnO2), 및 캡슐화 및 피복 물질(예를 들어, EVA/유리 또는 PVB/유리, 여기에서 EVA는 에틸렌 비닐 아세테이트를 의미하고, PVB는 폴리비닐 부티랄을 의미함)을 갖는다. 다른 층들, 예를 들어 유리와 Mo 사이의 알칼리 차단층, 또는 흡수층과 윈도우층 사이의 버퍼층이 효율성 및/또는 장기간 안정성의 개선을 위해 사용될 수 있다. 통상적인 박막 태양광 모듈의 유의한 추가의 구성요소는 개별 태양 전지로부터 직렬 연결된 체인을 형성하고, 이에 따라 더 높은 작동 전압을 가능하게 하는 일체형 직렬 연결부이다. 이하, 각 경우, 특정 원소를 화학적 기호 - 예를 들어, 몰리브덴의 경우 "Mo" 또는 셀렌의 경우 "Se" - 로 표시할 것이다. 실험실 실험은, 현재 알려진 제조 방법이 여전히 크게 개선될 수 있고, 공정 엔지니어링 접근법 및 최적화에 의해, 유의한 비용 절감이 달성될 수 있음을 보여준다. 현재, 황동광 반도체에 기초한 박막 태양광 모듈의 제조를 위한 다양한 방법들이 있다. 알려진 2단계 방법에서, 소위 전구체층 Cu(Ga), In 및 Se를 제1 단계에서 Mo 박막이 이미 제공된 저온 기판 상에 퇴적시킨다. 이것은, 예를 들어 스퍼터링, 전기도금, 스크린 인쇄, 기화법 또는 화학 증착에 의해 수행될 수 있다. 제2 단계에서, 이런 방식으로 코팅된 기판을 실온으로부터 약 600℃까지의 소정의 시험된 온도 프로파일을 실행함으로써 공기의 부재 하에서 가공 챔버(적절한 노(furnace))에서 가열한다. 이 탬퍼링 공정 동안, 목적하는 황동광 반도체가 전구체층으로부터 복잡한 상 전이를 통해 형성된다. 이 공정은 인-라인(in-line) 가공, 예를 들어 인-라인 셀렌화로서 지칭될 수 있다. 이런 방식으로 황화가 또한 가능하다. 인-라인 템퍼링 공정은 급속 CIS층 형성 공정뿐 아니라 유사하게, 예를 들어 대형 코팅 유리 시트를 위한 가속된 가열 및 냉각 공정의 신뢰성 있는 통제를 필요로 한다. 예를 들어, 구리, 인듐 및 갈륨으로 이루어진 층 패키지뿐 아니라 원소 셀렌으로 이루어진 최종 피복을, 미리 적용된 개별 성분들이 반응하여 반도체 화합물을 형성하도록, 수 K/s까지의 비교적 높은 가열 속도로 비교적 높은 온도로 가열한다(전구체층, SEL-전구체, 적층된 원소층의 층 스택의 급속 열 가공, RTP). 이렇게 노 공정에 비해 실질적으로 더 짧은 반응 시간은 이제 연속 공정으로의 전환을 가능하게 한다. 공정 챔버(process chamber)는, 예를 들어 터널을 가지거나, 또는 예를 들어 에어록(airlock)에 의해 밀봉될 수 있는 터널을 형성하거나, 또는 폐쇄형 공정 챔버로서 제공된다. 공정 챔버는 에너지원, 즉 예를 들어 매트릭스로 배치된 방사기(emitter)에 의해 조사되어 가열된다. 따라서, SEL-전구체로부터 시작하여 유리 기판 상의 Cu(In,Ga)(S,Se)2(CIGSSE) 황동광 반도체의 대면적 가공은 이하의 기본적인 전제 조건을 필요로 한다: 수 K/s 범위의 급속한 가열 속도, 유리 기판(측방향) 및 기판 두께에 걸쳐 균일한 온도 분포, RTP 동안 칼코겐 원소(Se 및/또는 S)의 충분히 높고 제어 가능하고 재현 가능한 분압(Se 및/또는 S 또는 다른 적용된 원소의 손실 방지), 제어된 공정 기체 주입(예를 들어, H2, N2, Ar, H2S, H2Se, S 기체, Se 기체), 및 500℃ 초과의 최대 온도. 공업적 규모의 인-라인 방법은 공정 및 플랜트 엔지니어링의 관점에서 매우 복잡하다. 이로 인해, 태양광 장치 제조 플랜트의 전체 투자 비용의 적지 않은 부분은 이 공정 단계의 투자 비용으로 소비된다.
따라서, 본 발명의 목적은 다층체의 열 가공을 보다 효율적으로 설계하여, 특히 상응하는 가공 시스템을 위한 투자 비용을 줄임으로써 생산 비용을 또한 감소시키는 것이다.
상기 목적은 독립 청구항들에 기재된 특징을 가지는 다층체의 장치 뿐 아니라, 다층체의 가공을 위한 시스템 및 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시양태는 종속 청구항들에 기재된 특징으로 표시된다.
특히, 상기 목적은 이하 "다층체 장치(multilayer body arrangement)"라고 지칭한 다층체의 장치에 의해 달성된다. 다층체 장치는 각각 적어도 하나의 피가공 표면을 가지는 적어도 2개의 다층체 뿐 아니라, 각각의 피가공 표면이 서로 대향하여 피가공 표면들 사이에 배치된 실질적으로 가공이 이루어지는 장소인 준폐쇄형 가공 공간을 형성하도록 구성된, 적어도 2개의 다층체를 위치결정(positioning)하기 위한 적어도 하나의 장치를 포함한다. 다층체들은 가공 시스템 내에서 다층체 장치로서 가공 가능, 특히 셀렌화 가능하다. 다층체들은 서로 간에 일정 거리를 가질 수 있지만, 피가공 표면들은 또한 직접 서로의 위에 위치할 수도 있다. 가공 공간이 또한 가능하다. 즉, 특히 사이에 일정 거리를 두고 배치되는 다층체들은 실질적으로 폐쇄형 또는 준폐쇄형 가공 공간을 형성한다. 본 발명의 맥락에서, "준폐쇄형(quasi-closed)"이라는 표현은 에지상에서 개방되지만 적어도 다층체의 가공 기간 동안 가공 공간과 그 주변 사이에 기체 교환이 실질적으로 일어나지 않고 그에 따라 주변과의 기체 교환에 관련된 에지 효과가 미미하므로 가공 공간 내의 공정 조건의 유의한 변화가 발생하지 않는 가공 공간을 기술한다. 또한, 가공 공간을 기밀하게(gas-tightly) 밀봉하는 장벽 또는 가공 공간을 기밀하게 둘러싸는 프레임이 제공될 수 있다. 본 발명에 따른 다층체 장치에서, 상기 2개의 다층체는, 기체 교환 장벽 또는 압력 균형 저항이 주변으로 개방된 가공 공간과 외부 주변 사이에 형성되어, 기화하는 층 성분, 공정 기체 또는 공정 반응 기체가 조절되지 않은 양으로 외부 주변으로 넘어가는 것이 방지되도록, 서로에 대해 이격된다. 이것은 다층체의 피가공 표면들 서로간의 (0이 아닌) 거리의 적당한 선택에 의해 달성될 수 있으며, 이는 가공 공간의 부피, 기체 입자의 평균자유행로, 또는 가공 공간 내의 기체들 각각의 분압에 따라 달라진다. 예를 들어, 서로 대향하는 다층체들의 피가공 표면들 사이의 0이 아닌 거리는 50 mm 미만, 바람직하게는 10 mm 미만, 특히 바람직하게는 1 내지 8 mm이며, 매우 얇은 다층체(예를 들어, 필름)에서는 심지어 1 mm 미만일 수 있다. 이들 값은 피가공 표면이 각각, 예를 들어 100 ㎠ 내지 200000 ㎠ 범위의 크기를 가지는 다층체를 기준으로 한 것이다. 유리하게는, 서로 대향하는 다층체들의 피가공 표면들 사이의 (0이 아닌) 거리는, 예를 들어 가열 공정에 의해 발생하는(기화 및 외부 확산) 가공 공간 내의 기체, 예를 들어 칼코겐 성분(S, Se)의 질량 손실이 50％ 미만, 바람직하게는 20％ 미만, 특히 바람직하게는 10％ 미만, 매우 바람직하게는 1％ 미만, 및 더욱더 바람직하게는 0.1％ 미만이도록 선택된다.
가공 공간을 기밀하게 폐쇄하는 수단인 장벽 또는 프레임이 없는 경우, 본 발명에 따른 다층체 장치에는, 서로 대향하는 다층체들의 피가공 표면들의 에지들 사이에 가공 공간의 (기체 통로) 개구가 있다. 이 개구는 2개의 다층체 사이의 거리에 따라 일정 개구 면적 S를 가진다. 에지 길이 a 및 b의 직사각형 기판들이 거리 d(다층체 장치에서 서로 대향하는 피가공 표면들 사이의 거리)로 배치되는 경우, 기판 에지에서의 개구 면적 S는 수학식 S = (2·a + 2·b)·d로 표시된다. 한편, 2개의 기판의 코팅 표면으로 이루어지는 2개의 기판상의 총 가공 면적 T가 가공 공간에서 가공된다. 총 가공 면적 T는 수학식 T = 2·a·b(에지 길이가 a 및 b인 2개의 직사각형 코팅 기판)로 표시된다. 개구 면적 S와 총 가공 면적 T의 관계(A = S / T로 특정됨)를 고려하여, 본 발명에 따른 다층체 장치에서는 A가 0.4의 최댓값, 바람직하게는 0.2의 최댓값, 특히 바람직하게는 0.02의 최댓값, 및 더욱더 바람직하게는 0.002의 최댓값을 가지는 것이 유리하다.
유리한 실시양태에서, 2개의 다층체와 제1 이격 요소, 또는 2개의 다층체와 제1 이격 요소와 제2 이격 요소는, 이들이 반응성 박막 및 노 환경 또는 챔버 공간 사이의 경계에 있어서 실질적으로 폐쇄된, 즉 준폐쇄형 가공 공간을 형성하도록, 서로에 대해 배치된다. 달리 말해, 기판들은 공정 상자(process box)의 덮개 요소 및 바닥 요소를 형성하고, 이격 요소(들)은, 예를 들어 공정 상자의 측벽 요소로서 제공된다. 다층체들의 샌드위치는 이 경우 공정 상자 그 자체와 유사하다. 따라서, 가공 공간은 바람직한 방식으로 축소되며; 피가공 표면만이 공정 기체에 노출된다. 이 공정 양태는 챔버 환경의 최소화에 의해 공정 상자 그 자체의 사용 없이도 충분히 높은 (예를 들어) Se 분압을 보장하기 위한 것이다.
본 발명의 본질적인 요점은, 2개의 다층체가 위치결정 장치(또한 지지 장치)에 의해 적당히 위치결정되거나 지지되기 때문에 2개의 다층체, 예를 들어 전구체 코팅을 가지는 유리 기판을 동시 가공할 수 있다는 것이다(이중 기판 헤드-투-헤드 RTP). 2개의 기판은 전구체 원소, 예를 들어 Cu, Ga, In Se, Na로 코팅되며, 이들 코팅된 피가공 표면은 서로 대향하여 배치된다. 이것은 공정 시간의 보류(retention)에 의해, 실질적으로 일정한 시스템 풋프린트(system footprint) 및 유사한 시스템 투자 규모에서 배가된 시스템 처리량을 제공한다. 달리 말해, 시스템 설계를 실질적으로 유지할 수 있다.
이미 상술한 바와 같이, 피가공 다층체는 이미 제1 코팅(전구체)를 가진다. 추가의 원소가 이들 코팅 상에 퇴적되고/거나 코팅 내에서 전환이 일어나 전구체를 목적하는 반도체로 변환시킨다. 따라서, 서로 대향하는 표면은 이하 일반적으로 "코팅", "코팅된 표면", "코팅측", "피가공 표면" 등으로 지칭한다.
본 발명은 황동광 반도체 뿐 아니라 기판 상의 모든 기능성 박막 적용(예를 들어, 황동광 반도체 이외에 CdTe-반도체 및 관련 반도체)과 관련된다.
바람직하게는, 장치(및 따라서 궁극적으로는 다층체 장치)는 챔버 공간(또는 터널 공간)을 가지는 가공 시스템의 공정 챔버 또는 공정 터널 내, 및/또는 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치 내, 및/또는 다층체 장치를 수송 수단에 의해 가공 시스템의 안으로 (즉, 공정 챔버 또는 공정 터널 안으로) 및 밖으로 또는 그에 적당한 또는 그를 위해 제공되는 다른 위치로 수송하기 위한 운반 요소의 위 또는 인접부에 배치되거나 또는 배치될 수 있다("배치될 수 있는"은 또한 "제공될 수 있는"을 의미하는 것으로 이해할 수 있음). 따라서, 장치는, 예를 들어 그것이 가공 시스템 외부에 배치되고 다층체를 수용하여 궁극적으로는 다층체를 챔버 또는 터널 내로 가져갈 수 있도록 구성된다. 이를 위해, 예를 들어 다층체 장치를 이동시키고 시스템 안으로 및 다시 밖으로 수송하는 수송 장치가 제공된다. 이를 위해, 장치는 바람직하게는 운반 요소(캐리어, 수송 장치의 종류, 예를 들어 수송판) 상에서 수송 장치와 함께 수송 가능하도록 구성된다. 캐리어는 단독으로 운반 장치를 형성할 수도 있다. 다층체 장치는 또한 수동으로 시스템에 도입하거나 또는 직접 그 안에서 조립할 수도 있다. 가능한 한 최소의 공정 기체를 소비하기 위해, 챔버 공간을 축소하고 가공 공간 그 자체를 제공하는 것이 편리하다. 따라서, 적어도 부분적으로 투명한 판유리(pane)(예를 들어, 유리 세라믹으로 구성됨) 또는 제2 에너지원으로서 또는 에너지 전달체로서 기능하는 선택된 에너지원에 대해 고도로 흡수성인 판유리가 기판과 에너지원 사이에 배치될 수 있고, 이들 판유리는 가열 공정 동안 휘발성 성분의 기화를 감소시키거나 최소화하기 위한 소정의 가공 공간을 형성한다. 공정의 일정 국면에서, 추가의 공정 기체(예를 들어, H2, N2, Ar, H2S, H2Se, S 기체, Se 기체, 및/또는 기타)를 이 가공 공간에 도입할 수 있다. 이것은 축소된 챔버 공간, 예를 들어 공정 상자 또는 공정 후드(process hood)를 형성하기 위한 장치에 의해 실현될 수 있다. 위치결정 장치는 그것이 공정 상자 또는 공정 후드 내에 배치되거나 또는 배치될 수 있도록 구성된다.
금속성 (예를 들어) CuInGa-전구체의 완전 셀렌화를 보장하기 위해서는 충분한 양의 Se가 필요하다. Se 손실은 전구체의 황동광 반도체로의 불완전 전환 및 이에 따른 태양광 모듈의 명백한 전력 손실을 유발할 것이다. 충분한 양의 Se의 보장은, 예를 들어 공정 상자의 사용을 통해 달성된다. 다른 그러한 공정에 대해서도 마찬가지이다. 공정 상자는 개방형 또는 폐쇄형으로 설계될 수 있다. 개방형 상자에서는, 측벽이 없거나 단지 부분적인 측벽만 존재한다. 폐쇄형 상자에서는, 바닥 요소, 덮개 요소, 및 측벽이 가공 공간을 실질적으로 완전히 에워싼다. 공정 후드는 보통 공정 시스템 내에서의 정적 보류를 위해 구성된다.
바람직한 실시양태에서, 장치는 다층체들이 사용 동안 서로의 위에 샌드위치형으로 배치되어 다층체 장치의 하부 다층체 및 상부 다층체를 형성하도록 구성된다. 따라서, 코팅 또는 피가공 표면은 하부 기판의 위 및 상부 기판의 밑에 배치된다(페이스-투-페이스(face-to-face) 또는 헤드-투-헤드(head-to-head) 배열).
바람직하게는, 장치는 공정 챔버의 챔버 공간(또는 그에 적합하거나 그를 위해 제공되는 위치)에 배치될 수 있거나, 또는 장치는 2개의 다층체가 그의 위에 배치되어, 다층체들 및/또는 위치결정 장치가 적어도 부분적으로 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치, 바람직하게는 공정 상자를 형성할 수 있다. 따라서, 형태에 따라서, 다층체들 또는 기판이 공정 상자를 형성할 수 있고, 추가의 측벽 없이 또는 그와 함께 작동할 수 있다. 위치결정 장치는 또한 공정 상자의 일부(예를 들어, 측벽의 적어도 일부)를 형성할 수 있다. 이때, 축소된 챔버 공간, 즉 가공 공간은 실질적으로 다층체들 사이의 공간에 상응할 것이다. 따라서, 예를 들어 공정 상자 그 자체가 없이 실시하는 것이 가능하다.
기판 및/또는 위치결정 장치를 공정 상자의 구성요소로서 사용하는 것은 공정 기체를 그것이 또한 사용되는 곳에만 주입할 수 있는 이점을 가진다. 따라서, 가공 동안 발생할 수도 있는 임의의 이면측 코팅을 감소시키거나 피할 수 있다. 기판의 특수한 장치에 의해, 이면측은 가공 동안, 즉 예를 들어 셀렌화 동안 더 이상 공정 상자 내부에 배치되지 않으며, 따라서 공정 기체 환경의 외부에 배치된다. 따라서, 기판 이면측은 더 이상 Se 또는 S 분위기에 노출되지 않는다. 달리 말해, 오로지 피가공측 또는 피가공 표면만 공정 기체에 노출된다.
공정 상자를 제공하여 챔버 공간을 축소시키는 경우, 본 발명에 따른 위치결정 장치는 직접 그 내부에 배치될 수 있다. 궁극적으로는, 공정 상자는 이때 다층체 장치와 함께 공정 시스템 안으로 이송될 수 있다(예를 들어, 이동 가능한 캐리어에 의해 또는 수동으로). 다층체 장치를 시스템 외부에서 "조립"하고 그 후에 그것을 시스템에 도입하는(예를 들어, 캐리어에 의해) 것도 가능하다. 달리 말해, 장치는 조립된 다층체 장치가 수송 장치에 의해 시스템 안으로 들어갈 수 있도록 캐리어 상에 배치된다. 이때, 시스템의 공정 챔버는, 예를 들어 축소된 챔버 공간으로 작동할 수 있도록 상술한 공정 후드를 가질 수 있다.
축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치(그 자체) 및/또는 위치결정 장치(장치의 일부를 형성할 수 있음)는 바람직하게는 바닥 요소 및/또는 하부 기판 또는 덮개 요소 및/또는 상부 기판에 의해 형성된 (축소된) 공간이 적합한 부피를 갖도록 구성된다: 부피는 너무 많은 양의 칼코겐(Se 또는 S) 또는 가능하게는 심지어 휘발성 반응 생성물이 기화하지 않도록(공정 온도에서 평형 증기압을 기준으로 추정함), 너무 커서는 안 되며, 또한 가열 공정 동안 기판의 일시적인 변형 시에도 기판이 대향하는 맞은편 판을 건드리지 못하도록, 너무 작아서도 안 된다. 맞은편 판과 기판 사이의 거리는 예를 들어 각 경우 대략 1 내지 20 mm일 수 있다. 그러나 원칙적으로는, 기판과 맞은편 판 사이의 직접 접촉도 가능할 것이다.
에너지원으로부터의 복사선이 피가공 표면까지 쉽게 투과할 수 있도록 하기 위해, (이미 상술한 바와 같이) 공정 상자의 바닥 요소 및 덮개 요소 또는 공정 후드와 같은 중간에 개재된 요소를 에너지원의 설계에 따라 적어도 부분적으로 투명한 것으로 구현한다. 기판과 복사원 사이에서는, 임의의 요소를 (에너지원 장치가 필요로 하는 범위 내에서) 부분적으로 투명하거나 투명한 판유리(예를 들어, 유리 세라믹으로 제조됨)로서 또는 제2 에너지원 또는 에너지 전달체로서 기능하는 선택된 에너지원에 대해 고도로 흡수성인 판유리로서 구현하여야 한다. 에너지원이 예를 들어 공정 챔버의 내부(가능하게는, 심지어 공정 상자 또는 후드의 내부)에 배치되는 경우, 및 다층체 장치가 또한 예를 들어 공정 챔버 내부에 위치하는 경우, 챔버 벽(측벽, 덮개 및/또는 바닥)은 불투명할 수도 있다. 예를 들어, 유리 세라믹, 기타 세라믹, 흑연, 금속, 및 내화성 유리(선택)가 바닥 및 덮개 요소 및 가능한 측벽 요소(공정 상자 그 자체와 함께) 또는 공정 후드를 위한 재료로서 제공될 수 있다. 탄화규소가 또한 이를 위해 제공될 수 있다. 캐리어도 가공 동안 시스템 내에 잔류할 수 있으므로, 적어도 부분적으로, 부분적으로 투명하거나 또는 고도로 흡수성인 물질로부터 구현되어야 한다.
바람직하게는, 위치결정 장치는 적어도, 상부 다층체 및/또는 하부 다층체를 수용하도록 구성된 제1 이격 요소를 가지며, 이격 요소는 2개의 다층체가 그들 사이에 공간을 두고 배치될 수 있거나 배치되어 다층체 장치를 형성하도록 적어도 부분적으로 2개의 다층체 사이에 배치된다. 이격 요소는 피가공 표면이 공정 기체에 자유롭게 접근 가능하도록 구성되어야 하고; 동시에 피가공 표면들은 적합한 가공 공간을 형성하도록 이격되어야 한다. 공정 기체가 추가로 주입되지 않거나 주입될 필요가 없는 경우, 피가공 표면들의 직접 접촉도 가능하다. 그러한 경우에도, 피가공 표면들 사이에 가공 공간이 있는 것이 고려될 수 있다.
다층체는 사용 동안 바람직하게는 샌드위치형 및 수평으로 배치되므로, 상부 다층체는 이격 요소 위에 위치할 수 있다(즉, 이격 요소에 의해 상부 수용 영역 상에 수용됨). 하부 다층체는 이격 요소의 하부 수용 영역에 접하며(즉, 접함은 또한 이격 요소에 의한 수용으로서 이해됨), 하부 수용 영역은 상부 수용 영역이 있는 측부의 반대쪽인 이격 요소의 한 측부에 배치된다.
유리한 실시양태에서, 위치결정 장치는 적어도, 상부 다층체 및/또는 하부 다층체를 수용하도록 구성되고 제1 이격 요소를 수용하도록 구성된 제2 이격 요소를 가져서, 제2 이격 요소, 하부 다층체, 제1 이격 요소 및 상부 다층체가 샌드위치형으로 배치될 수 있거나 또는 배치되어 다층체 장치를 형성한다. 이 형태에서, 각각의 다층체는 이격 요소들 중 하나에 의해 운반되어 배치될 수 있고, 이격 요소들은 서로 적층될 수 있다. 달리 말해, 공정 전에, 하부 제2 이격 요소를 적합한 위치(공정 챔버 또는 상자 내, 캐리어 위 등)에 놓고, 먼저 하부 기판 또는 다층체를 전구체층 측이 위로 향하게 하여 적재하고; 그 후에 제1 이격 요소를 올려 놓고, 이어서 상부 기판 또는 다층체를 전구체층 측이 아래로 향하도록 하여 적재한다(다층체 장치를 형성하기 위한 적재(loading)). 이 장치는 다층체 장치의 조립을 용이하게 한다. 가공 후 제거(unloading)는 상응하게 반대 순서로 이루어진다. 제1 이격 요소는 원칙적으로 그것이 제2 이격 요소 위에 놓이지 않고 오히려 "적합한 위치" 상에, 예를 들어 캐리어 상에 또한 놓이도록 설계될 수 있다. 하부 제2 이격 요소의 하부(사용 동안의 하부)는 이 설계에서 (예를 들어, 롤러 드라이브에 의한) 수송을 위한 지지 면으로서 기능할 수도 있다. 제2 또는 하부 이격 요소는 그 자체로 캐리어의 기능을 나타낼 수도 있다. 이격 요소는 또한 지지 요소로 지칭될 수도 있다: 제1 이격 요소는 제1 지지 요소, 제2 이격 요소는 제2 지지 요소로 지칭됨. 기판 또는 다층체가 그에 접하거나 그 위에 놓이기 때문에 지지 요소이다. 바람직하게는, 사용 동안, 제2 이격 요소는 적어도 부분적으로 하부 다층체 아래에 배치될 수 있다. 따라서, 기체의 견고한 고정이 확보된다. 유리한 실시양태에서, 제1 이격 요소 및 제2 이격 요소는 각 경우 다층체(들)가 놓이거나 접할 수 있는 적어도 하나의 지지 영역을 가진다. 기판의 적층 동안, 코팅측은 접촉에 의한 오염 또는 접촉면 상의 공정 기체 분위기의 혼란을 방지하기 위하여 가능한 한 건드리지 않도록(그래서 제조된 흡수체의 층 품질이 국소적으로 또는 전체적으로 훼손되지 않도록) 주의해야 한다. 이 요건은, 예를 들어 각각의 에지의 에지 영역의 15 mm는 어쨌거나 후속 공정 단계에서 제거되고 결과적으로 활성층의 일부가 되지 않는다는 점에서 부분적으로 용이해진다. 바람직하게는, 제1 이격 요소 및/또는 제2 이격 요소는 각 경우 적어도 하나의 프레임 요소 및/또는 프레임 스트립 요소를 가지며, 다층체들은 바람직하게는 그들의 에지 영역에서(가장자리에서) 적어도 부분적으로 프레임 요소 및/또는 프레임 스트립 요소 위에 놓이고/거나 프레임 요소 및/또는 프레임 스트립 요소에 접할 수 있다. 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소는 그것(즉, 프레임 요소)과 다층체, 즉 예를 들어 기판의 가능한 최소의 접촉을 가능하게 하여 피가공 표면을 가능한 한 자유롭게 유지한다. 유리한 실시양태에서, 2개의 다층체와 제1 이격 요소, 또는 2개의 다층체와 제1 이격 요소와 제2 이격 요소는, 이들이 반응성 박막과 노 환경 또는 챔버 공간 사이의 경계에 있어서 실질적으로 폐쇄, 즉 준폐쇄형 가공 공간을 형성하도록, 서로에 대해 배치된다. 달리 말해, 기판은 공정 상자의 덮개 요소 및 바닥 요소를 형성하고, 이격 요소(들)는 예를 들어 공정 상자의 측벽 요소로서 제공된다. 다층체의 샌드위치는 이 경우 공정 상자 그 자체와 유사하다. 따라서, 가공 공간은 바람직한 방식으로 축소되고; 단지 피가공 표면만이 공정 기체에 노출된다. 이 공정 양태는, 챔버 환경의 최소화에 의해, 공정 상자 그 자체를 사용하지 않고서도 충분히 높은 (예를 들어) Se 분압을 보장하기 위한 것이다.
대부분은, 다층체는 직사각형 또는 정사각형이다. 바람직하게는, 제1 이격 요소 및/또는 제2 이격 요소도 바람직하게는 다층체의 윤곽을 실질적으로 복제하도록 직사각형 또는 정사각형으로 구성되며, 따라서 각 경우 적어도 하나의 직사각형 또는 정사각형 프레임 요소를 가진다. 이 설계에서는, 기판은 그의 에지가 각각의 프레임 요소 상에 놓여, 피코팅 또는 피가공 표면이 자유롭게 유지된다. 다층체가 충분히 큰 지지 표면에 걸쳐 이격 요소 위에 놓이거나 또는 그것과 접하도록 주의해야 한다.
다른 실시양태에서, 제1 이격 요소 및/또는 제2 이격 요소는 사용 동안 다층체의 연장면(plane of extension) 내에서 서로 대향하는 2개의 프레임 스트립 요소(스트립)를 가지며, 다층체는, 바람직하게는 그의 에지 영역, 예를 들어 그의 종방향 측부가 적어도 부분적으로 프레임 스트립 요소 위에 놓일 수 있거나, 또는 프레임 스트립 요소와 접할 수 있고, 예를 들어 각 경우, 다층체 장치의 횡방향 측부상에 적어도 하나의 개구 영역이 가공 공간의 안으로 및/또는 밖으로 공정 기체를 주입 및/또는 배기하기 위해 형성된다. 장치는 또한 반대 방향으로 구현될 수 있으며, 즉 각 경우 다층체 장치의 종방향 측부상에 가공 공간의 안으로 및/또는 밖으로 공정 기체를 주입 및/또는 배기하기 위한 적어도 하나의 개구 공간이 형성된다. 달리 말해, 바람직하게는 프레임 스트립 요소가 제공되지 않는 적어도 2개의 서로 대향하는 개구 영역이 존재한다. 정사각형 기판의 경우에는, 종방향 측부와 횡방향 측부 사이의 차이가 없다.
프레임 스트립 요소는 각각 다층체 장치의 적어도 2개의 대각선으로 대향하는 모서리 주위로 연장되도록 구성될 수도 있다. 장치의 종방향 측부 및 횡방향 측부 둘 다에 제공되는 나머지 개구 영역이 기체 교환에 기여한다. 이렇게 구성된 가공 공간은 준개방형이며, 신속한 공정 기체 주입 및 배기를 가능하게 한다. 따라서, 여기에서 "준개방형(quasi-open)"이라는 용어는 기판 환경과 노 (챔버) 환경 사이의 부분적인 기체 교환을 가능하게 함을 의미한다.
이미 상술한 바와 같이, 다층체는 적어도 부분적으로 이격 요소의 지지 영역 상에 놓이거나 또는 그에 접해야 한다. 다층체가 그의 윤곽을 따라 완전히 지지되는 경우, 실질적으로 폐쇄된 가공 공간이 형성될 수 있다. 부분적 지지의 경우, 챔버 공간 내의 분위기와 공정 기체의 교환을 가능하게 하는 개구 영역이 제공된다. 프레임 스트립 요소가 예를 들어 기판의 종방향 측부상에만 배치되는 경우, 이러한 개구는 추가의 조치 없이 존재한다. 준개방형 프레임을 생성하는 다양한 실시양태가 또한 가능하다. "준개방형 가공 공간" 양태는, 특히 RTP 가공(후드 또는 터널 내의 기판 샌드위치의 피가공 표면으로서 전구체층에의 공정 기체 주입)의 터널 설계 및 후드 설계에 있어서 중요하다.
프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소가 수송 방향을 따라 다층체 에지 또는 기판 에지 상에 배열되는 경우, 수송 방향으로 기판 샌드위치의 안내가 이루어질 수 있도록 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소를 구성하는 것이 가능하다.
특히, 준폐쇄형 시스템의 경우, 추가로 공정 기체의 주입 및 배기를 위한 또 다른 가능성이 제공되어야 한다. RTP 공정에서, 공정 기체 H2, N2, Ar, H2S, H2Se, S 기체, Se 기체는 예를 들어 선택된 공정 시간에 노 내부에, 즉 챔버 공간 내부에 또는 공정 상자의 내부에 사용 및 도입될 수 있다. 따라서, 기상 황(S)을 이용한 황화 공정 또는 기상 셀렌(Se)을 이용한 셀렌화 공정을 수행할 수도 있다. RTP 공정 동안 여기에 제시된 구조체의 박막 전구체(즉, 다층체)에 공정 기체를 주입할 수 있게 하기 위해, 프레임을 통한 공정 기체 주입이 제안된다. 셀렌화 공정에서, 전구체 중에 존재하는 셀렌은 공정 기체 분위기 하에서 전환되며, 이에 따라 목적하는 반도체 구조가 얻어진다. 목적하는 결과에 따라서는, 공정 기체 중에 셀렌(Se 기체)을 추가로 제공하는 것도 가능하다. 그러나 전구체 셀렌의 전환은 공정 기체 중에 셀렌 그 자체가 없이도 가능하다. 따라서, 제1 이격 요소 및/또는 제2 이격 요소는 바람직하게는 가공 공간의 안으로 및/또는 밖으로 공정 기체를 주입 및/또는 배기하기 위한 기체 주입 요소 및/또는 기체 배기 요소를 가진다. 기체 주입 요소 또는 기체 배기 요소는 예를 들어 제1 이격 요소 및/또는 제2 이격 요소에 통합되고 기체 주입관 및/또는 기체 배기관의 연결을 위한 적어도 하나의 커넥터 요소를 가지는 기체 확산 콤으로서 구성될 수 있다. 따라서, 이 경우, 공정 기체 주입(및 또한 공정 기체 배기)은 이격 요소(들)(노 환경(예를 들어, 후드 환경, 터널 환경)과 전구체 박막 사이의 부분적인 또는 조절 가능한 기체 교환)을 통해 이루어진다. 콤 및 도킹(docking) 요소 또는 도킹 막대의 구성은 예를 들어 기체 배출기("콤 티쓰(comb teeth)")의 개수에 대해 변할 수 있다. 따라서, 상응하는 이격 요소는 예를 들어 중공으로 또는 기체 배출(또는 유입)을 위한 개구를 갖도록 구현될 수 있다. 이어서, 기체를 주입 또는 배기할 수 있는 통로가 되는 상응하는 관을 커넥터 요소(또는 커넥터 요소들)를 통해 연결할 수 있다. 원칙적으로, 기체 확산기는 또한 챔버 및/또는 공정 상자 또는 후드상에 배치될 수도 있다. 예를 들어 하나의 종방향 에지로부터 나머지 에지까지의 기판 표면에 걸쳐 가능한 가장 층류인 기체 유동이 존재하도록, 기체 공급원, 예를 들어 외부 기체 공급원으로부터 기판까지 (공정 챔버 또는 공정 터널을 통해, 또는 공정 챔버 또는 공정 터널이 없는 경우, 단지 있을 수 있는 공정 상자 또는 후드 내로) 공정 기체를 실질적으로 균일하게 도입할 수 있도록 하는 것이 중요하다. 기체 주입은 템퍼링 프로파일 동안 임의의 때에 기체 확산기의 소정의 유입구에서 조절 가능할 수 있다. 따라서, 소비된 공정 기체의 양을 재충전할 수 있고/거나 더 이상 필요하지 않은 과량의 (예를 들어) 셀렌 증기(및/또는 다른 증기 성분)을 적시에 반응 챔버로부터 몰아낼 수 있다. RTP 가공 동안, 특히 상부 기판은 다소 떠 있는 상태로 장착되기 때문에(하부 기판 상에 직접 놓이지 않을 경우), 기판 변형에 대처해야 한다. 높은 공정 온도에서는 가공 후 기판 변형에서 나타나는 처짐이 발생할 수 있음이 가능하다. 따라서, 유리한 실시양태에서, 제1 이격 요소 및/또는 제2 이격 요소는 각 경우, 다층체의 연장면 내에서 서로 대향하는 각각의 프레임 요소 또는 사용 동안 서로 대향하는 프레임 스트립 요소의 영역들을 연결하기 위한 적어도 하나의 상호연결 요소를 가져서, 다층체(들)를 추가로 지지하여 굽힘을 방지할 수 있다. 가로대가 또한 프레임 또는 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소를 안정화하는 데에 기여할 수 있다. 가로대 또는 상호연결 요소의 설계 시에는, (열) 방사기 또는 에너지원의 복사선의 차폐를 최소화하기 위하여 최소한의 폭을 보장해야 한다(그러나 목적하는 안정성을 보장하기에 충분해야 함). 상호연결 요소는 피가공 표면 위로 실질적으로 "횡으로" 빼낼 수 있기 때문에, 상호연결 요소와 피가공 표면 사이의 접촉은 가능한 한 작게 유지되어야 한다. 이를 위해, 상호연결 요소는 다층체가 지지 요소를 통해 상호연결 요소에 접하거나 또는 그 위에 놓일 수 있도록 적어도 하나의 지지 요소를 가질 수 있으며, 지지 요소는 각각의 적어도 하나의 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소와 동일한 높이를 갖도록 구성된다(기판이 프레임 (스트립) 요소(들)와 지지 요소 상에 평평하게 놓임). 바람직하게는, 지지 요소는 점 지지 요소로서, 바람직하게는 구형 요소로서 구성된다. 따라서, 가능한 한 최소의 지지 영역 또는 시스템 풋프린트가 보장된다. 더욱 낮은 차폐는 니들형 요소에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소(또는 프레임 스트립 요소들)는 적어도 2개의 지지 요소를 가져서, 다층체가 지지 요소에 접하거나 그 위에 놓일 수 있으며, 이에 따라 다층체 장치의 횡방향 측부 및/또는 종방향 측부상에서 각 경우 적어도 하나의 개구 영역이 가공 공간의 안으로 및/또는 밖으로 공정 기체를 주입하고/거나 배기하기 위해 형성된다. 달리 말해, 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소가 지지 요소를 갖도록 구성될 경우, 지지 영역은 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소상에서 더욱 축소될 수 있다. 이러한 접근법은 마찬가지로 이미 상술된 터널 또는 후드 RTP 개념과 조합 가능성을 갖는 준개방형 프레임 설계를 제공한다(환경을 통한 공정 기체 주입). 이러한 지지 요소 개념, 즉 예를 들어 점 지지 요소 개념이 상술한 지지 요소가 없는 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소에 비해 가지는 가능한 이점은 기판과의 보다 적은 접촉 면적 및 그에 따른 가능한 국소적 혼란(disruption)의 감소이다. 또한, 기판 변형의 감소는 기판 내부에 지지 점을 도입하는 것으로부터 제공된다.
바람직하게는, 제1 및/또는 제2 이격 요소는 흑연 또는 석영 유리; 유리 세라믹; 기타 세라믹으로 이루어지고, 내화성 유리도 또한 가능하다. 프레임 물질은 불활성이고, 부식성 환경(S, Se 함유)에 내성을 가지며, 기계적으로 안정해야 한다. 기판과의 직접 접촉으로 인해, 가능한 한 기판 상의 온도 분포의 측방향 불균일성을 피하고 층 박리 또는 손상을 방지하기 위해 열 전도도 및 열팽창계수를 또한 고려해야 한다. 프레임 물질 및 또한 지지 요소는 흑연 또는 석영 유리, 유리 세라믹, 기타 세라믹, 또는 내화성 유리(예를 들어, 흑연 구체)로부터 제조될 수 있다. 점 지지를 위한 물질의 선택 시에는 하기 물질 특성이 또한 고려되어야 한다: 불활성 물질, 내부식성, 기계적 안정성, 열전도도, 및 열팽창계수. 예를 들어 흑연 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소와 조합된 흑연 구의 사용이 예를 들어 가능하다.
본 발명에 있어서 독립적 보호는, 상술한 바와 같은, 각각 적어도 하나의 피가공 표면을 가지는 적어도 2개의 다층체, 및 적어도 2개의 다층체를 위치결정하기 위한 적어도 하나의 장치를 포함하는 다층체 장치에 대해 청구된다. 적어도 2개의 다층체는 각각의 피가공 표면이 서로 대향하여 다층체들이 피가공 표면들 사이에 실질적으로 가공이 이루어지는 장소인 준폐쇄형 가공 공간을 형성하도록 배치된다. 이 장치에서 위치결정 장치 그 자체 없이 실시하는 것이 가능하며; 대신 기판들은 그들의 피가공 표면들이 예를 들어 공정 상자 내 또는 공정 챔버 내에 있는 상태에서 서로에 대해 놓인다. 이 장치는 특히 피가공 표면들 사이의 공간에 가공을 위한 공정 기체가 주입될 필요가 없을 경우에 적합하다. 위치결정 장치는 공정 챔버 안으로 도입되고 다시 그로부터 제거될 수 있다. 다층체 장치는 편의상 가공 시스템의 외부에서 조립된 후 시스템 안으로 수송되거나, 또는 수동으로 삽입되어 그 안에서 목적하는 공정(예를 들어, 기판의 셀렌화)에 제공될 수 있다. 위치결정 장치를 공정 챔버 내에 배치하여 다층체 장치를 그 안에서 조립할 수도 있다. 다층체는 또한 장치 없이 배열될 수도 있다. 기판을 목적하는 황동광 반도체로 전환한 후, 장치는 그 전체를 챔버 공간으로부터 제거할 수 있거나, 또는 개별 부분을 제거할 수 있다.
독립적인 보호는 또한, 각각 적어도 하나의 피가공 표면을 가지는 적어도 2개의 다층체의 가공, 특히 셀렌화를 위한 시스템으로서, 챔버 공간을 가지는 적어도 하나의 공정 챔버(또는 터널 공간을 가지는 터널) 및 적어도 2개의 다층체를 위치결정하기 위한 장치를 포함하는 시스템에 대해 청구된다. 바람직하게는, 시스템은 다층체를 가열하기 위한 적어도 하나의 에너지원을 가진다. 바람직하게는, 에너지원은, 각각의 다층체가 각 경우 피가공 표면으로부터 먼 쪽을 향하여 배치된 측면(기판 이면측(들))로부터 가열되도록 공정 챔버 내 또는 가공 시스템 내에 배치된다. 이를 위해, 예를 들어 2개의 에너지원이 하나는 하부 다층체에, 하나는 상부 다층체에 제공될 수 있다(달리 말해, 각 경우, 적어도 하나의 에너지원이 각각의 다층체에 제공됨). 따라서, 다층체, 즉 예를 들어 기판은 그의 이면측을 통해, 즉 각 경우 피가공 표면으로부터 먼 쪽을 행하여 배치된 측면을 통해 가열될 수 있다.
에너지원의 형태는 다양할 수 있다. 이미 상술한 바와 같이, 기판 또는 다층체의 가열은 다층체의 각각의 이면측 또는 유리의 이면측을 각각 가열함으로써 실질적으로 단지 한쪽으로만 일어난다. 상부 기판은 위로부터만 가열되고; 하부 기판은 아래로부터만 가열된다. 서로 대향하는 코팅된 표면의 직접 가열은 일어나지 않는다. 따라서, 기판 유리에 이미 흡수된 복사원의 스펙트럼의 일부는 열 전도에 의해 다소 지연되면서 층에 도달하기 때문에, 에너지원의 선택 시에는 피가공 표면 상에서 충분한 열이 이용 가능하도록(가열 속도) 주의해야 한다. 몰리브덴에 먼저 흡수되는 파워의 비율이 높을수록, 획득 가능한 가열 속도는 더 높다. 기판 유리는 예를 들어 약 1.5 ㎛ 초과 및 350 nm 미만의 파장에서 흡수한다. 판유리는 한 방향 가열로 인해 파괴되거나 과도한 변형을 일으킬 수 있다. 유리의 두께는 겨우 2 내지 3 mm이고 복사의 많은 부분이 먼저 Mo에 흡수되기 때문에, 수 K/s 범위의 가열 속도에서는 수직 구배가 유리 내에 생성될 수 있다고는 예상되지 않는다. 낮은 파괴율을 위해 더욱더 중요한 것은 (기판 표면에서의) 가열의 측방향 균일성이다. 에너지원은 그에 맞게 제공되어야 한다. 경험상, 냉각 동안 측방향 균일성을 최적화하는 것도 매우 중요한 것으로 나타난다. 이 장치에서 획득 가능한 냉각 속도에서는, 층측(즉, 코팅측)과 이면측 사이에 수직 구배로 인해 유리 내에 응력이 발생할 수 있다고는 예상되지 않는다.
바람직한 실시양태에서는, 공정 챔버 내에 배치될 수 있거나 또는 배치되는, 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 적어도 하나의 장치, 바람직하게는 공정 상자 또는 공정 후드가 제공된다. 그러한 장치는 가공에 이용 가능한 실제 공간을 축소시키고 가공 공간 그 자체를 형성한다. 유리하게는, 공정 상자는 적어도 하나의 덮개 요소 및 적어도 하나의 바닥 요소를 가지며, 이들 사이에 적어도 2개의 다층체가 배치될 수 있다. 이 경우, 하부 다층체는 바닥 요소 위에 놓일 수 있고, 이어서 적어도 하나의 이격 요소, 바람직하게는 프레임 요소 또는 2개의 프레임 스트립 요소가 그 위에 놓이며, 상부 다층체가 다시 이격 요소 위에 놓인다. 공정 상자는 덮개 요소에 의해 폐쇄된다. 따라서, 다층체 장치는 소정의 방식으로 시스템의 공정 챔버 내에 수용된다. 공정 상자는 추가의 측벽 요소에 의해 실질적으로 완전히 폐쇄될 수 있다. 임의의 개구 영역이 기체 교환에 기여할 수 있다. 공정 상자는 공정 챔버에 도입되고 그로부터 제거될 수 있다.
축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치는 또한 공정 후드로서 구성될 수 있다. 이 경우, 공정 후드는 예를 들어 처리 챔버 내에 정지 상태로 배치된 덮개로서 구성된다. 따라서, 가공 공간과 챔버 공간 사이의 기체 교환은 명백히 감소 가능하다. 또한, 챔버 공간이 없을 경우, 가공 공간은 (예를 들어, 외부의) 기체 공급원에 직접 연결될 수 있다.
이미 상술한 바와 같이, 공정 상자는 적어도 부분적으로 다층체 장치에 의해 형성될 수 있다. 물질은 예를 들어 상술한 바와 같이 선택된다.
방법적으로, 상술한 목적은 각각 적어도 하나의 피가공 표면을 가지는 적어도 2개의 다층체의 가공 방법에 의해 달성된다. 이 방법에서, 2개의 다층체는 각각의 피가공 표면이 서로 대향하여 피가공 표면들 사이에 가공이 이루어지는 장소인 준폐쇄형 공간을 형성하도록 배치된다. 바람직하게는, 하기 추가의 단계가 제공된다: 장치를 챔버 공간을 가지는 가공 시스템의 공정 챔버 내 또는 가공 터널 내, 및/또는 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치 내, 및/또는 다층체 장치를 수송 장치에 의해 가공 시스템의 안으로(즉, 공정 챔버 안으로 또는 공정 터널 안으로) 및 밖으로 또는 다른 적합한 장소로 수송하기 위한 운반 요소 위 또는 인접부에 배열하는 단계. 방법의 유리한 구현에서, 장치를 배열하는 단계는 하기와 같이 제공될 수 있다:
- 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치로서 바닥 요소, 덮개 요소, 및 바람직하게는 측벽 요소를 가지는 공정 상자 내에 배열함, 또는
- 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치로서, 특히 가공 시스템 내에서 정적 보류를 위해 구성된 공정 후드의 내부 또는 아래에 배열함.
바람직하게는, 방법은 2개의 다층체를 사용 동안 서로의 위에 샌드위치형으로 적층되도록 위치결정하는 장치 상에 배열하여, 하부 다층체 및 상부 다층체를 제공하는 단계를 포함한다. 따라서, 사용 동안 수평으로 놓이는 다층체들이 가장 균일하고 가장 신뢰성 있게 가공될 수 있다. 바람직하게는, 하기 추가의 단계가 제공된다: 2개의 다층체를 장치 위, 또는 공정 챔버의 챔버 공간 내 또는 가공 시스템의 터널 내(또는 그를 위해 제공된 다른 위치)에 배열하여, 2개의 다층체 및/또는 위치결정 장치가 축소된 챔버 공간, 바람직하게는 공정 상자를 형성하기 위한 장치를 적어도 부분적으로 형성하도록 하는 단계. 유리한 구현에서, 방법은 하기 추가의 단계를 포함한다:
- 상부 다층체 및/또는 하부 다층체를 그를 위해 제공된 다른 위치에 배열하는 단계,
- 위치결정 장치 내에 포함되는(즉, 위치결정 장치의 일부인) 적어도 하나의 제1 이격 요소를 적어도 부분적으로 2개의 다층체 사이에 배열하여, 다층체들이 그들 사이에 공간을 두고 배열되어 다층체 장치를 형성하도록 하는 단계.
또한, 유리한 구현에서, 방법은 하기 추가의 단계를 포함한다:
- 위치결정 장치에 포함되는(즉, 위치결정 장치의 일부인) 적어도 하나의 제2 이격 요소를 그를 위해 제공된 위치에 배열하는 단계,
- 다층체의 하부를 제2 이격 요소 위에 배열하는 단계,
- 제1 이격 요소를 제2 이격 요소 위에 배열하는 단계,
- 상부 다층체를 제1 이격 요소 위에 배열하여, 제2 이격 요소, 하부 다층체, 제1 이격 요소 및 상부 다층체가 샌드위치형으로 배치되어 다층체 장치를 형성하도록 하는 단계.
제1 이격 요소는 임의로는 그를 위해 제공된 위치상에, 예를 들어 챔버 공간 내, 공정 상자의 바닥 요소 위, 또는 캐리어 위에 배치될 수 있다. 제1 이격 요소는 이를 위해 적절히 설계되어야 한다.
이미 상술한 바와 같이, 다층체 장치는 가공 시스템 외부에서, 예를 들어 공정 상자 내에서 조립되고, 이것이 예를 들어 운반 요소와 함께 또는 직접 운반 요소 위에 수송될 수 있다. 이어서, 장치를 운반 요소에 의해 가공 시스템 내로 수송할 수 있다. 장치를 운반 요소 없이, 예를 들어 롤러 드라이브에 의해 수송하는 것도 가능하다. 장치(개별 성분들 및 또한 이미 조립된 전체 장치 둘 다)를 가공 시스템 내에 수동으로 도입하는 것도 가능하다. 또한, 하부 이격 요소가 운반 요소 및/또는 수송 요소로서 기능할 수 있다. 위치결정된 다층체를 가공 시스템에 도입하여 그를 가공하고 다시 시스템으로부터 그를 제거하기 위한 수단이 또한 제공된다. 이것은 예를 들어 이미 설명한 수송 장치에 의해 또는 수동으로 가능하다.
각각 적어도 하나의 피가공 표면을 가지는 적어도 2개의 다층체를 위치결정하기 위한 다른 방법은, 2개의 다층체를, 각각의 피가공 표면이 서로 대향되어 다층체들이 피가공 표면들 사이에 실질적으로 가공이 이루어지는 장소인 준폐쇄형 가공 공간을 형성하여 적어도 2개의 물체를 가공 시스템에서 다층체 장치로서 가공, 특히 셀렌화할 수 있도록, 배열하는 것을 포함한다. 구체적으로, 이는 예를 들어 하부 다층체를 공정 챔버 내, 공정 상자 내, 캐리어 위, 또는 다른 적합한 위치에 배열하고 상부 다층체를 피가공 표면들이 서로 대향하도록 하부 다층체 위에 위치시키는 것을 의미한다. 이것은 기판들이 서로의 위에 직접 놓일 수 있음에도 가공 공간이라고 지칭될 수 있다.
방금 설명한 다층체 장치의 조립 방법을 이용하면, 다층체들 또는 기판들을 그들의 가공이 상응하는 시스템에서 높은 처리량 및 효율적 방식으로 수행될 수 있도록 정밀하게 위치결정할 수 있다.
본 발명은 또한, 바람직하게는 반도체 층으로서 황동광 화합물, 특히 Cu(In,Ga)(S,Se)2를 포함하는 박막 태양 전지 또는 박막 태양광 모듈의 제조를 위한, 상술한 다층체 장치 및 상술한 방법의 용도로 확장된다. 바람직하게는, 용도는, 특히 각각의 다층체가 유리 판유리의 형태로 구현되고 황동광 박막 반도체의 셀렌화 및/또는 황화를 위해 적어도 원소 Cu, In 또는 Cu, In, Ga 또는 Cu, In, Ga, 셀렌으로 코팅되는, CIS 또는 (CIGSSe) 박막 태양 전지 또는 CIS 또는 (CIGSSe) 박막 태양광 모듈의 제조에 기여한다.
본 발명의 대상의 다양한 실시양태는 개별적으로 또는 임의의 조합으로 실현될 수 있음이 이해된다. 특히, 상술된 특징 및 이하 설명될 특징은, 본 발명의 틀에서 벗어남 없이, 나타낸 조합으로 뿐 아니라 다른 조합이나 단독으로도 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명되는 예시적 실시양태들을 참조하여 설명한다. 도면은 다음과 같다.
- 도 1 본 발명에 따른 장치의 투시도(개략도);
- 도 2 위치결정 장치 또는 장치의 실시양태의 투시도;
- 도 3 도 2에 제공된 이격 요소의 투시도;
- 도 4 또 다른 이격 요소의 투시도;
- 도 5 또 다른 이격 요소의 평면도이다.
- 도 6 또 다른 이격 요소의 투시도;
- 도 7 도 2 또는 3의 이격 요소의 투시도;
- 도 8 또 다른 이격 요소의 투시도;
- 도 9 장치 또는 장치의 또 다른 실시양태의 단면도;
- 도 10 장치 또는 장치의 또 다른 실시양태의 단면도;
- 도 11 공정 상자 내의 도 2의 장치 또는 장치의 실시양태의 투시도;
- 도 12 가공 챔버 내의 장치의 또 다른 실시양태의 투시도;
- 도 13 가공 챔버 내의 장치의 또 다른 실시양태의 투시도;
- 도 14 가공 시스템의 단면도.
이하 설명에서, 동일하거나 동일하게 기능하는 부분에 대해서는 동일 참조 부호를 사용한다. 도 1은 본 발명에 따른 장치로 제조될 수 있는 2개의 물체의 장치를 도시한다. 물체는 가공, 특히 셀렌화를 위해 제공되는 다층체로서, 여기에서는 기판(40, 50)으로서 구현된다. 기판은 표면(44, 54)상에 코팅(전구체)(45, 55)(피가공 표면)을 가진다. 코팅(예를 들어, 구리, 인듐 및 갈륨 뿐 아니라 원소 셀렌으로 이루어진 최종 피복으로 구성된 층 패키지, 전구체)은 가공 챔버 내에서 수 K/s까지의 비교적 높은 가열 속도로 비교적 높은 온도로 가열하여, 이미 도포된 개별 성분들이 반응하여 반도체 화합물을 형성하기 위한 것이다(전구체층, SEL-전구체, 적층된 원소층의 층 스택의 급속 열 가공 RTP). 박막 반도체, 예를 들어 박막 태양 전지 또는 박막 태양광 모듈을 이러한 방식으로 제조할 수 있다. 태양광 발전 시스템은, 예를 들어 황동광 반도체(예를 들어, "CIS"로 약칭되는 CuInSe2 또는 "CIGSSE"로 약칭되는 Cu(In,Ga)(S,Se)2)에 기초한 태양광 모듈에 의해 작동된다. 도 1은 2개의 피가공 다층체 또는 기판(40, 50)을 가지며 가공 시스템에 통합될 수 있는 본 발명에 따른 장치의 개략도를 도시한다. 도 14는 그러한 시스템의 측면도(10)를 도시한다. 시스템(10)은 대면적 기판을 가공하도록 설계된다. 시스템이 챔버 덮개(15), 챔버 바닥(16), 챔버 벽(17)(및 이에 따른 챔버 공간(12)), 유입 도어(13), 및 유입 도어 반대쪽의 배출 도어(14)를 가지는 공정 챔버(11)를 가짐이 식별될 것이다(도 14 참조). 공정 챔버(11) 또는 처리 챔버는 이 경우 예를 들어 터널을 갖거나 또는 터널을 형성하며, 이는 예를 들어 도어(에어록)로 밀폐될 수 있다. 화살표(B)는 유입 도어 또는 배출 도어의 이동 방향을 나타낸다. 적어도 2개의 다층체 또는 다층체 장치(나타내지 않음)의 수송을 위해, 기판을 도어 또는 에어록(13, 14)를 통해 공정 챔버(11)로 수송할 수 있는 수송 장치(나타내지 않음)가 제공된다. 수동식 도입도 가능하다. 공정 챔버(11)의 위 및 아래에, 전자기 복사선을 위한 복수의 점 공급원(18)이 예를 들어 매트릭스로서 배열되어 있다. 상이한 유형의 공급원 및/또는 이들 공급원의 상이한 장치가 또한 가능하다. 복사선의 통과를 위해, 챔버(11)의 챔버 덮개(15) 및 챔버 바닥(16)은 기판에 대한 균일한 에너지 작용을 가능하게 하기 위해 적어도 영역들에서 적어도 부분적으로 투명하게 구성된다. 에너지원은 챔버(11) 내부에 배치될 수도 있고; 이 경우 공정 챔버의 벽은 불투명할 수도 있다. 에너지원을 상응하는 벽, 또는 챔버 및/또는 벽의 벽 구획에 배치하여 벽이 에너지원 하에서 제2 방사기로서 기여하도록 할 수도 있다.
본 발명에 따른 장치 또는 장치로 돌아오면, 다층체(40, 50)는, 코팅된 피가공 표면들(44, 54)이 서로 대향하도록 서로에 대해 배치된다(헤드-투-헤드 또는 페이스-투-페이스 배열, 헤드-투-헤드-RTP). 기판들(40, 50)은 사용 동안 수평으로 배치되고 서로의 위에 샌드위치형으로 배치된다. 따라서, 하부 다층체(40) 또는 하부 기판, 및 상부 다층체(50) 또는 상부 기판을 지칭하는 것이 가능하다. 다층체 장치는 여기에서 "자유롭게 떠 있는" 상태로 도시되어 있음에 주목해야 한다. 이는 적어도 2개의 기판이 시스템 내에서 가공될 때 그의 개략적인 구조만을 예시하기 위한 것이다. 그의 위치결정 가능성을 이하 상세히 설명한다. 이러한 기판(40, 50)의 장치에서, 피가공 표면들(44, 45) 사이에 소정의 공간이 형성될 수 있다. 또한, 2개의 기판(40, 50)은 동시에 가공, 즉 예를 들어 셀렌화되어 시스템을 통한 처리량이 현저히 증가한다(예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같음). 따라서, 기판들 사이의 소정의 공간, 소위 가공 공간(21')은 예를 들어 가공의 수행을 위한 특정 양의 공정 기체로 선택적으로 충전될 수 있다. 달리 말해, 가공은 궁극적으로 실질적으로 가공 공간(21') 내부에서 이루어진다. 상술한 시스템(10)에서, 공정 기체 주입 또는 공정 기체 배기 및 공정 기체의 양의 보다 양호한 조절이 가능하도록 공정 챔버(11)의 챔버 공간(12)을 축소하는 것이 종종 바람직하다. 소정의 공간에서, 가공, 즉 코팅된 기판 표면의 전환은 예를 들어 보다 쉽게 계산 및 복제될 수 있다. 이와 관련하여, 소정의 가공 공간은 편의적이다. 종종, 공정 챔버의 공지된 챔버 공간에, 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한(및 이에 따라 이미 설명한 가공 공간의 형성을 위한) 장치가 배치될 수 있거나 또는 배치된다. 그러한 장치는 예를 들어 소위 공정 상자로서 피가공 기판이 수용되는 공정 챔버의 내부에 제공된다. 또한, 피가공 기판의 위에 위치하고(기판 상으로 하강하여) 바닥 기판 위, 챔버 바닥 위, 또는 지지체 그 자체 위에 놓이는 공정 후드가 알려져 있다. 본 발명에 따른 배열 또는 장치에서는, 이제 기판들(40, 50)이 서로 대향하기 때문에 소정의 가공 공간(21')을 이미 제공하는 것이 가능하다. 그러나 가공의 요건에 따라, 축소된 챔버 공간을 형성하기 위해 공정 상자(20), 후드 등의 장치 그 자체를 사용할 수도 있다(예를 들어, 도 11 참조). 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치(20)가 제공되지 않는 경우, 기판들(40, 50)은 또한 적어도 부분적으로 이 장치, 즉 예를 들어 공정 상자를 형성한다. 화살표(P)는 공정 방향, 달리 말해, 다층 장치가 가공을 위해 시스템 내에서 안내되는 방향을 나타낸다.
도 2는 위치결정 장치(30a) 또는 다층체 장치(28a)의 실시양태를 도시한다. 기판(40, 50)을 위치결정하고, 그를 다층체 장치로 조립하고, 그를 상응하는 시스템에서 가공하기 위해, 위치결정 장치(30a)는 여기에서 적어도 하나의 (제1) 이격 요소 또는 지지 요소(70a)를 포함한다. 이격 요소(70a)는 기판들(40, 50) 사이에 배치되어 그것들을 서로 일정 거리 이격시킨다. 여기에서, 상부 기판(50)은 이격 요소(70a) 위에 놓일 수 있고, 하부 기판(40)은 이격 요소(70a)에 접한다. 이렇게 위치결정된 기판은 다층체 장치(28a)를 형성한다.
도 3은 이격 요소(70a)만을 도시한다. 식별할 수 있는 바와 같이, 이격 요소(70a)는 프레임 요소(71)를 가진다(또는 그렇게 설계됨). 이 경우, 프레임(71)은, 기판이 그의 에지 또는 에지 영역(41, 51)에서 프레임 요소(71) 위에 놓이거나 그에 접하도록, 기판(나타내지 않음)의 윤곽(여기에서는 직사각형)을 복제한다. 이하에 설명되는 추가의 조치가 하부 기판(40)의 위치결정을 위해 취해져야 한다.
도 4는 또 다른 실시양태의 위치결정 장치(30b), 이 경우, 이격 요소(70b)를 도시한다. 이격 요소(70b), 여기에서도 마찬가지로, 프레임 요소(71)은 서로 대향하는 프레임 요소(71) 영역들을 연결하기 위한 상호연결 요소(74)를 가진다. 따라서, 지지된 기판의 굽힘이 방지된다. 그러나 피가공 표면(44, 54)을 과도하게 덮지 않기 위해, 상호연결 요소(74)는, 기판 또는 기판들(나타내지 않음)이 놓이거나 접할 수 있는 적어도 하나의 지지 요소(90)를 가진다. 이 경우, 지지 요소(90)는 나머지 프레임 요소(71)와 동일한 높이를 갖도록 구성된다. 이러한 방식으로만, 기판(40, 50)을 위한 평평한 지지 영역이 보장된다. 프레임 요소(71) 및 상호연결 요소(74)는 둘 다 하나의 또는 복수의 지지 요소를 가질 수 있다. 이것은 지지 영역을 축소시켜, 기판이 피가공 표면(44, 54) 상에서 가능한 한 자유롭게 놓이도록 한다. 상호연결 요소 및 지지 요소의 수는 자유롭게 선택될 수 있으며, 필요할 경우 변할 수 있다. 지지 요소의 장치 또한 변할 수 있으며, 달리 말해, 지지 요소는 프레임 요소 및/또는 상호연결 요소 상에 배치될 수 있다. 지지 요소(90)는 바람직하게는, 도 4에서 식별할 수 있는 바와 같이, 점 지지 요소, 즉 구형으로서 구성된다. 구형 요소에서는, 단지 작은 지지 영역만이 제공된다. 니들형 지지 요소가 또한 가능하다.
도 5는 또 다른 실시양태의 위치결정 장치(30c), 여기에서는, 각 경우 점 지지 요소(90)가 배치된 2개의 상호연결 요소(75, 76)를 가지는 이격 요소(70c)(프레임 요소(71))를 도시한다.
도 6은 또한 또 다른 실시양태의 위치결정 장치(30e), 여기에서는 이격 요소(70e)를 도시한다. 이격 요소(70e)는 기판(나타내지 않음)의 연장면에, 사용 동안 서로 대향하는 프레임 스트립 요소들(72, 73)을 가지며, 기판이 적어도 부분적으로 그의 에지 영역에서, 예를 들어 그의 종방향 측부상에서 프레임 스트립 요소(72, 73) 위에 놓일 수 있다. 횡방향 측부(68, 69)에는, 각 경우, 적어도 하나의 개구 영역(60, 61)이 다층체 장치상에 제공된다(여기에 나타냄)(예를 들어, 도 12 참조). 물론 개구 영역을 종방향 측부상에 제공하는 것도 가능하다. 화살표(G)는 공정 기체의 유동 방향을 나타낸다. 이를 이하에 보다 상세히 설명한다.
도 7은 다시 마지막으로 이격 요소(70a)를 도시하지만(도 3 참조); 여기에서는 공정 기체의 주입 및/또는 배기를 위한 장치들(또는 장치)(100a)이 제공된다. 여기에서도 마찬가지로, 화살표(G)는 공정 기체의 가능한 유동 방향을 나타낸다. 이미 상술한 바와 같이, 코팅된 기판 표면 또는 기판 코팅의 가공은 공정 기체 분위기 하에서 예를 들어 목적하는 황동광 반도체를 얻기 위해 수행된다. 제공되는 공정 기체는 예를 들어 H2, N2, Ar, H2S, H2Se, S 기체 및/또는 Se 기체, 즉 가능하게는 - 가공 유형에 따라서 - 기상 셀렌 및/또는 기상 황일 수 있다. 원칙적으로, 공정 기체가 없는 가공도 예를 들어 완전 폐쇄 공정 상자 내에서 가능할 것이다. 이 경우, 기판은 또한 서로의 위에 직접 놓여서 최소화된 가공 공간을 형성할 수 있다. 공정 기체는 최적의 가공 조건이 우세하도록 챔버 공간 및 특히 가공 공간에 주입되고 또한 그로부터 배기되어야 한다. 정확히 본 장치(전구체층들이 서로 대향하여 배치되는 2개의 기판)을 사용하면 특정 가공 공간이 이미 형성되기 때문에, 공정 기체는, 가능하게는 챔버 공간 및/또는 공정 상자의 가공 공간 그 자체가 없이도, 예를 들어 (기체 공급원으로부터) 이격 요소를 통해 주입될 수 있다. 따라서, 도 7의 이격 요소(70a)는 공정 기체를 가공 공간의 안으로 및/또는 밖으로 주입 및/또는 배기하기 위한 기체 주입 요소 및/또는 기체 배기 요소(100a)를 가진다. 이러한 유형의 이격 요소(70a)에서는, 프레임 요소가 전구체층들 사이의 공간을 실질적으로 완전히 폐쇄하기 때문에 준폐쇄형 가공 공간이 형성된다. 따라서, 시스템의 챔버 공간과 가공 공간, 또는 단지 기체 공급원과 두 기판 사이의 가공 공간 사이의 유체 투과성, 특히 기체 투과성 연결이 기체 주입 요소 및/또는 기체 배기 요소를 통해 보장된다. 기체 주입 요소 또는 기체 배기 요소(100a)는 예를 들어 이격 요소에 통합되고 기체 주입관 및/또는 기체 배기관(나타내지 않음)을 연결하기 위한 적어도 하나의 커넥터 요소(101)를 가지는 기체 확산 콤으로서 구성될 수 있다. 도시된 프레임(70a)은 예를 들어 (기체 관을 연결하기 위한) 4개의 커넥터 요소(101)를 가져서, 기체가 중공 프레임 요소, 및 가공 공간, 즉 기판들 사이로의 기체 배출(또는 유입)을 위한 상응하는 개구(나타내지 않음)를 통해 침투할 수 있다(노 환경(챔버 또는 터널 내의 환경, 또는 공정 상자 또는 공정 후드 그 자체 내의 환경)과 전구체 박막 사이, 또는 직접적으로 기체 공급원과 전구체 박막 사이의 부분적 또는 조절 가능한 기체 교환). 원칙적으로, 기체 확산기(100a)는 다르게 챔버 상에 배치될 수도 있다. 예를 들어 하나의 종방향 에지로부터 다른 에지까지 기판 표면에 걸쳐 가능한 가장 층류인 기체 유동이 존재하도록, 공정 기체의 실질적으로 균일한 도입을 가능하게 하는 것이 중요하다. 기체 주입은 템퍼링 프로파일 동안 임의의 때에 기체 확산기의 소정의 유입구에서 조절 가능할 수 있다. 따라서, 소비된 공정 기체의 양을 재충전할 수 있고/거나 더 이상 필요하지 않은 과량의 (예를 들어) 셀렌 증기(및/또는 다른 증기 성분)을 적시에 반응 챔버로부터 몰아낼 수 있다.
도 8은 또 다른 실시양태의 위치결정 장치(30d), 여기에서는 이격 요소(70d)를 도시한다. 이것은 상호연결 요소(74) 및 복수의 지지 요소(90)(각 경우, 프레임 요소의 모서리 및 프레임 요소와 상호연결 요소의 교차점 상의 하나의 지지 요소 뿐 아니라 상호연결 요소 상의 지지 요소)를 가지는 프레임 요소(71)를 포함한다. 지지 요소(90)는 여기에서도 마찬가지로 구형 요소로서 구성된다. 이 경우, 구형 요소(90)는 프레임 요소(71)의 높이보다 큰 직경을 갖도록 형성된다. 이와 관련하여, 지지된 또는 접하는 기판들(나타내지 않음)은 구형 요소(90) 상에만 위치결정되어, 다층체 장치 상의 개구 영역(62, 63, 64, 65)(여기에 나타냄)이 프레임 요소(71)와 기판 사이의 기체 교환을 위해 잔류할 수 있다. 또한 이 방식으로, 준개방형 가공 공간, 즉 준개방형 샌드위치 장치가 형성될 수 있다. 보다 일반적인 도면을 위해, 단지 2개의 구형 요소에만 참조 번호(90)를 부여하였다.
이하, 방금 설명한 이격 요소의 일부를 도시하는 장치 또는 장치(다층체 장치)의 추가의 상이한 실시양태가 제시된다.
도 9는 본 발명에 따른 위치결정 장치(30f) 또는 다층체 장치(28b)의 또 다른 실시양태의 단면도를 도시한다. 제1 이격 요소(70a)(예를 들어, 도 3 또는 7 참조)는, 여기에서 프레임(71) 그 자체가 가공 공간을 폐쇄하기 때문에, 공정 기체의 주입 및 배기를 위한 장치(100a)를 추가로 포함한다. 제2 이격 요소(80a)가 추가로 제공된다. 제2 이격 요소(80a)는 여기에서 하부 다층체(40)를 수용하도록 제공되며, 적어도 부분적으로 하부 다층체(40) 아래에 배치될 수 있거나 또는 배치된다. 또한, 그것은 제1 이격 요소(70a)를 수용하도록 구성되어, 제2 이격 요소(80a), 하부 다층체(40), 제1 이격 요소(70a) 및 상부 다층체(50)가 다층체 장치(28b)로서 샌드위치형으로 배치될 수 있거나 또는 여기에서는 배치된다. 2개의 이격 요소(70a, 80a)는 기판(40, 50)이 그 위에 놓이거나 접할 수 있는 영역(77, 82)를 가진다. 제2 이격 요소(80a) 그 자체는 프레임 요소로서 구성되거나 또는 예를 들어 2개의 프레임 스트립 요소로서 구성될 수 있다. 도 2 내지 8에 도시된 이격 요소의 실시양태는 마찬가지로 제2 이격 요소에도 제공될 수 있다. 도면으로부터 식별 가능한 바와 같이, 제2, 즉 하부 이격 요소(80a)는 또한 하부 기판(40)을 하부 지지 영역(82)으로 수용하고 상부 기판(50)을 상부 지지 영역에서 수용하도록 구성될 수 있다. 임의로는, 이때 하부 기판은 하부 지지 영역상에서 측방향으로 밀려야 할 것이다. 따라서, 제2 이격 요소 단독으로 위치결정하는 것도 가능하다.
도 9에 도시된 예시적인 실시양태에서, 제1 이격 요소(70a)는 제2 이격 요소(80a) 위에 놓여, 기판(40, 50)과 함께 궁극적으로 샌드위치형 장치를 형성한다. 기체 주입 및/또는 배기 요소는 이격 요소들 중 하나 또는 둘 다에 제공될 수 있다. 화살표(G)는 기체 유동의 방향을 나타낸다.
도 10은 실질적으로 도 9에서 이미 설명한 장치 또는 장치의 실시양태를 도시한다. 그러나 이격 요소(프레임 요소)는 상호연결 요소 및 또한 여기에서는 단지 상호연결 요소상에만 제공되는 점 지지 요소를 갖도록 형성된다. 달리 말해, 위치결정 장치(30g) 또는 다층체(28c)가 도시된다. 제1 이격 요소(70b)(상호연결 요소(74)를 가지는 프레임 요소(71))는 예를 들어 도 4의 것이나, 공정 기체의 주입 및/또는 배기를 위한 장치(100a)를 가진다. 제2 이격 요소(80b)는 실질적으로 도 9의 것에 상응하나, 공정 기체의 주입 및/또는 배기를 위한 추가의 장치(100b)를 가진다. 이격 요소(70b)는 예를 들어 상호연결 요소(74); 이격 요소(80b), 상호연결 요소(81)를 가진다. 지지 요소(90)는 각각 상호연결 요소의 중앙에 배치된다. 따라서, 기판은 어느 경우에나 지지 표면 또는 지지 영역(77 또는 82) 및 각각의 지지 요소(90) 위에 놓인다. 여기에서도 마찬가지로 화살표(G)는 기체 유동의 방향을 나타낸다.
도 11은 예를 들어 도 2에서 설명한 것과 같은 본 발명에 따른 장치(30a) 또는 장치(28a)을 도시한다. 이 도면 역시 개략적이며, 이는 환경과의 기체 교환(예를 들어, 기판들 사이의 가공 공간과 박스의 가공 공간 사이 뿐 아니라, 박스와 챔버 공간 사이, 또는 단지 기체 공급원과 기판들 사이의 가공 공간 사이의 교환)의 가능성을 명시적으로 나타내지 않기 때문이다. 이 도면은 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치(20), 여기에서는 공정 상자 내의, 본 발명에 따른 장치(28a) 또는 장치(30a)의 배열을 도시하기 위한 것이다. 이때 장치(20)는 다층체 장치(28a)와 함께 가공을 위해 시스템(10)(도 14 참조)에 도입되어 목적하는 공정이 수행될 수 있다. 원칙적으로, (예를 들어, 공정 챔버와 공정 상자 사이, 또는 기체 공급원과 공정 챔버 또는 공정 상자 또는 공정 후드 사이의) 기체 교환이 없는 가공이 가능하다. 가공 시스템의 레벨들 사이의 유체 교환, 특히 기체 교환은 다양한 방식으로 가능하다. 따라서, 예를 들어 기체 교환은 (예를 들어, 외부의) 기체 공급원, 공정 챔버(또는 공정 터널), 및 임의로는 공정 상자 또는 후드 사이에서 발생할 수 있다. 기체 교환은 또한 공정 챔버 부재 하에 외부 기체 공급원과 임의로 존재하는 공정 상자 또는 후드 사이에 발생할 수 있다 - 즉, 공정 상자가 기체 공급원에 직접 연결된다. 기판들에 의해 형성되는 공정 상자와 기체 공급원 사이에서만 기체 교환이 보장되도록 하는 것도 가능하다. 2개의 기판(40, 50)은 그들 사이에 이격 요소(70a)가 배치된 상태에서 공정 상자(20) 내에 위치결정된다. 공정 상자(20)는 바닥 요소(23), 덮개 요소(22), 및 측벽 요소(24)를 포함하며, 이에 따라 장치를 둘러싼다. 따라서, 공정 챔버의 챔버 공간(12)(나타내지 않음) 외에 가공 공간(21) 그 자체가 제공되고, 가공은 소정의 공간에서 진행된다. 이것은 소정량의 공정 기체의 주입을 용이하게 한다. 하부 기판(40)은 공정 상자(20)의 바닥 요소(23) 위에 놓여, 제2 이격 요소(하부 이격 요소) 없이 실시하는 것이 가능하다. 이제 적당한 기체 주입 및/또는 배기 요소(나타내지 않았으나 예를 들어 상술한 바와 같음)가 이 장치상에 설치될 수 있다.
도 12는 시스템의 공정 챔버(11)의 챔버 공간(12) 내 또는 터널 내의, 도 6의 장치(30e), 또는 2개의 다층체(40, 50) 사이에 이격 요소(70e)가 배치된 장치(28d)를 도시한다. 여기에서, 공정 상자 그 자체는 제공되지 않으며; 대신 가공 공간(21')은 장치 그 자체에 의해 형성된다. 달리 말해, 기판(40, 50) 및 위치결정 장치, 여기에서는 이격 요소(70e)가 함께 공정 상자를 형성하여, 전구체층 또는 피가공 표면들 사이에 제공된 공간이 실질적으로 가공 공간(21')으로서 구성된다. 이격 요소(70e)는 도 6에서 설명한 서로 대향하는 2개의 프레임 스트립 요소에 상응하며, 장치(28d)의 횡방향 측부(68, 69)상에 각 경우 개구 영역(60, 61)이 형성된다. 챔버 공간 또는 터널과의 기체 교환은 이들 개구 영역(60, 61)을 통해 이루어진다. 따라서, 원칙적으로, 준개방형 가공 공간(21')이 준개방형 이격 요소(70e)에 의해 형성된다. 공정 방향은 화살표(P)로 나타낸 바와 같이 제공된다 - 즉, 공정 상자는 로드(load)와 함께 화살표로 나타낸 방향으로 전체 시스템 내로 수송된다. 통상 이를 위해 에어록(13, 14)이 공정 챔버(11)상에 제공되어, 적절한 공정 기체 압력이 챔버 공간(12) 내에 확립될 수 있다. 반대 방향을 가리키는 짧은 화살표들(G)은 공정 기체가 가공 공간(2개의 기판 사이)을 통해 어떻게 안내되는지를 나타낸다. 준개방형 이격 요소를 이용하면, 기체 주입 요소 또는 기체 배기 요소 그 자체가 없이 실시하는 것이 가능하다. 기체는 이미 상술된 적어도 하나의 기체 공급원으로부터, 예를 들어 외부 기체 공급원으로부터 도입되어 챔버 공간(12) 및 가공 공간(21')을 충전한다. 여기에서 장치(28d)는 순수하게 개략적으로 자유롭게 떠 있는 상태로 도시되었다. 실제로는, 예를 들어 제2 이격 요소와 같은, 그의 위치결정을 위한 명시적인 요소가 제공되어야 하며, 이것은 그 자체가 챔버 또는 터널의 바닥 영역 위에 놓이거나, 또는 장치가 챔버 바닥(16) 또는 캐리어 위에 놓인다.
도 13은 도 12에서 설명한 것과 같은, 마찬가지로 챔버 공간 또는 터널 공간(12) 내에 배치된 장치(28e) 및 장치(30d)(도 8)를 도시한다. 이격 요소(70d)는 도 8에서 설명한 것이다. 기판(40, 50)은 구형 요소 위에만 놓이거나 또는 그와 접하기 때문에, 장치는 준개방형이며; 공정 기체는 짧은 화살표들로 표시된 바와 같이 챔버 환경 또는 터널 환경과 장치(28d)의 횡방향 측부(68, 69)상의 개구 영역(62, 63)을 통해, 또는 종방향 측부(66, 67)상의 개구 영역(64, 65)을 통해 교환될 수 있다.
도 14는 마지막으로, 위치결정 장치(30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f 및/또는 30g)(여기에서는 나타내지 않음)를 가지는 장치(28a, 28b, 28c, 28d 및/또는 28e)가 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치 그 자체와 함께 또는 그러한 장치 없이 가공을 위해 도입될 수 있는, 이미 상술한 시스템(10)을 도시한다. 장치 또는 장치(축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치를 갖거나 또는 갖지 않음)의 시스템 안으로 및 밖으로의 수송은 예를 들어 기판을 위한 지지체(예를 들어, 캐리어)와 함께 또는 지지체 없이 작동하는 수송 장치(나타내지 않음)를 통해 또는 수동으로 이루어진다. 시스템 내에서의 다층체 장치의 조립 또한 가능하다. 다층체 장치는 마찬가지로 캐리어상에서 조립되어 그 상태로 가공 시스템(여기에는 예를 들어 다층체 장치 위로 하강할 수 있는 공정 후드가 위치함)의 공정 챔버 또는 공정 터널 내로 (예를 들어, 수송 장치에 의해) 도입될 수 있다. 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치 그 자체 없이도, 가공을 수행할 수 있다.
물체를 그와 함께 형성되는 다층체 장치와 함께 위치결정하기 위한 장치, 위치결정 장치 없이 조립된 다층체 장치, 다층체 장치를 가공하기 위한 시스템, 및 상응하는 다층체 장치의 형성 방법을 이용하여, 다층체, 예를 들어 기판을 고처리량으로 간단한 방식으로 가공할 수 있다(예를 들어, 황동광 반도체의 제조를 위해).
이하, 본 발명의 추가의 양태를 설명한다:
본 발명은 적어도 2개의 물체, 특히 각각 적어도 하나의 피가공 표면을 가지는 적어도 2개의 다층체를 위치결정하기 위한 장치로서, 적어도 2개의 물체, 특히 다층체를 수용하기 위한 장치는 피가공 표면들이 서로 대향하여 물체들, 특히 다층체들이 피가공 표면들 사이에 가공이 실질적으로 이루어지는 장소인 가공 공간을 형성하도록 구성되어, 적어도 2개의 물체가 가공 시스템 내에서 다층체 장치로서 가공 가능한, 특히 셀렌화 가능한 장치를 제공한다. 한 실시양태에서, 장치는 챔버 공간을 가지는 가공 시스템의 가공 챔버 또는 가공 터널 내, 및/또는 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치, 바람직하게는 바닥 요소, 덮개 요소 및 바람직하게는 측벽 요소를 가지는 공정 상자 내 또는 특히 가공 시스템 내에서의 정적 보류를 위해 구성되는 공정 후드 내부, 및/또는 다층체 장치를 수송 장치에 의해 가공 시스템의 안으로 및 밖으로 수송하기 위한 운반 요소 위에 배치될 수 있거나 또는 배치되도록 구성된다. 한 실시양태에서, 장치는 다층체가 사용 동안 서로의 위에 샌드위치형으로 배치되어 다층체 장치의 하부 다층체 및 상부 다층체를 형성하도록 구성된다. 한 실시양태에서, 장치는 2개의 다층체가 적어도 부분적으로 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치, 바람직하게는 공정 상자를 형성하도록 배치될 수 있도록 가공 시스템의 공정 챔버의 챔버 공간 내에 구성되고/거나 배치될 수 있다. 한 실시양태에서, 장치는 적어도, 상부 다층체 및/또는 하부 다층체를 수용하도록 구성되는 제1 이격 요소를 가지며, 이격 요소는 2개의 다층체가 그들 사이에 공간을 두고 배치되어 다층체 장치를 형성할 수 있도록 적어도 부분적으로 다층체들 사이에 배치될 수 있다. 한 실시양태에서, 장치는 적어도, 상부 다층체 및/또는 하부 다층체를 수용하고 제1 이격 요소를 수용하도록 구성된 제2 이격 요소를 가져서, 제2 이격 요소, 하부 다층체, 제1 이격 요소 및 상부 다층체가 샌드위치형으로 배치되어 다층체 장치를 형성할 수 있거나 또는 형성하며, 바람직하게는 제2 이격 요소는 사용 동안 적어도 부분적으로 하부 다층체의 하부에 배치될 수 있거나 또는 배치된다. 한 실시양태에서, 장치에서, 제1 이격 요소 및/또는 제2 이격 요소는 각 경우 적어도 하나의 프레임 요소 및/또는 하나의 프레임 스트립 요소를 가지며, 다층체는 바람직하게는 그의 에지 영역에서 적어도 부분적으로 프레임 요소 및/또는 프레임 스트립 요소 위에 놓이거나 또는 프레임 요소 및/또는 프레임 스트립 요소와 접할 수 있다. 한 실시양태에서, 장치에서, 2개의 다층체와 제1 이격 요소 또는 2개의 다층체와 제1 이격 요소와 제2 이격 요소는 이들이 실질적으로 폐쇄된 가공 공간을 형성하도록 서로에 대해 배치된다. 한 실시양태에서, 장치에서, 제1 이격 요소 및/또는 제2 이격 요소는, 사용 동안 다층체의 연장면 내에서 서로 대향하는 2개의 프레임 스트립 요소를 가지며, 다층체는 바람직하게는 그의 에지 영역에서, 바람직하게는 그의 종방향 측부에서 적어도 부분적으로 프레임 스트립 요소 위에 놓일 수 있거나 또는 프레임 스트립 요소에 접할 수 있고, 다층체 장치상에, 바람직하게는 각 경우 횡방향 측부상에 적어도 하나의 개구 영역이 가공 공간의 안으로 및/또는 밖으로 공정 기체를 주입 및/또는 배기하기 위해 형성된다. 한 실시양태에서, 장치에서, 제1 이격 요소 및/또는 제2 이격 요소는 공정 기체를 가공 공간의 안으로 및/또는 밖으로 주입 및/또는 배기하기 위한 기체 주입 요소 및/또는 기체 배기 요소를 가지며, 바람직하게는 기체 주입 요소 및/또는 기체 배기 요소는 제1 이격 요소 및/또는 제2 이격 요소에 통합되고 기체 주입관 및/또는 기체 배기관을 연결하기 위한 적어도 하나의 커넥터 요소를 가지는 기체 확산 콤으로서 구성된다. 한 실시양태에서, 장치에서, 제1 이격 요소 및/또는 제2 이격 요소는 각 경우 사용 동안 다층체의 연장면 내에서 서로 대향하는 각각의 프레임 요소 또는 서로 대향하는 프레임 스트립 요소의 영역들의 연결을 위한 적어도 하나의 상호연결 요소를 가져서, 다층체(다층체들)을 추가로 지지하여 굽힘을 방지할 수 있다. 한 실시양태에서, 장치에서, 상호연결 요소는 적어도 하나의 지지 요소, 바람직하게는 점 지지 요소, 특히 바람직하게는, 구형 요소를 가지며, 다층체는 지지 요소를 통해 상호연결 요소에 접하거나 또는 그 위에 놓일 수 있고, 지지 요소는 각각의 적어도 하나의 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소와 동일한 높이를 갖도록 구성된다. 한 실시양태에서, 장치에서, 적어도 하나의 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소는 적어도 2개의 지지 요소를 가지며, 다층체는 지지 요소 위에 놓이거나 또는 그에 접하며, 다층체 장치의 횡방향 측부 및/또는 종방향 측부상에 각 경우 적어도 하나의 개구 영역이 가공 공간의 안으로 및/또는 밖으로 공정 기체를 주입 및/또는 배기하기 위해 형성된다. 본 발명에 따르면, 다층체 장치는 각각 하나의 피가공 표면을 가지는 적어도 2개의 다층체, 및 적어도 2개의 다층체를 위치결정하기 위한 상술한 바와 같은 적어도 하나의 장치를 포함한다. 본 발명에 따르면, 다층체 장치는 각각 하나의 피가공 표면을 가지는 적어도 2개의 다층체를 포함하며, 적어도 2개의 다층체는 각각의 피가공 표면이 서로 대향하여 피가공 표면들 사이에 실질적으로 가공이 이루어지는 장소인 가공 공간을 형성하도록 배치된다. 본 발명에 따르면, 적어도 2개의 물체, 특히 각각 적어도 하나의 피가공 표면을 가지는 적어도 2개의 다층체의 가공, 특히 셀렌화를 위한 시스템은, 챔버 공간을 가지는 적어도 하나의 공정 챔버 및 적어도 2개의 물체를 위치결정하기 위한 상술한 바와 같은 장치를 포함한다. 본 발명에 따르면, 적어도 2개의 물체, 특히 어느 경우든지 하나의 피가공 표면을 가지는 적어도 2개의 다층체를, 적어도 2개의 물체, 특히 다층체를 수용하도록 구성된, 적어도 2개의 물체, 특히 다층체를 위치결정하기 위한 장치에 의해 위치결정하는 방법은 하기 단계를 포함한다: 장치를 그를 위해 제공된 위치상에 배열하는 단계; 2개의 물체, 특히 2개의 다층체를, 각각의 피가공 표면들이 서로 대향하여 물체들, 특히 다층체들이 그들 사이에 실질적으로 가공이 이루어지는 장소인 가공 공간을 형성하여, 적어도 2개의 물체가 가공 시스템 내에서 다층체 장치로서 가공, 특히 셀렌화될 수 있도록, 배열하는 단계. 본 발명에 따르면, 적어도 2개의 물체, 특히 각각 적어도 하나의 피가공 표면을 가지는 적어도 2개의 다층체를 위치결정하기 위한 방법은 하기 단계를 포함한다: 2개의 물체, 특히 2개의 다층체를, 각각의 피가공 표면이 서로 대향하여 물체들, 특히 다층체들이 2개의 표면 사이에 배치된 실질적으로 가공이 이루어지는 장소인 가공 공간을 형성하여, 적어도 2개의 물체가 가공 시스템 내에서 다층체 장치로서 가공, 특히 셀렌화될 수 있도록, 배열하는 단계.
10 가공 시스템
11 공정 챔버, 공정 터널
12 챔버 공간
13 유입 도어
14 배출 도어
15 챔버 덮개
16 챔버 바닥
17 챔버 벽 또는 벽들
18 전자기 복사원(들)
20 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치, 공정 상자
21, 21' 가공 공간
22 덮개 요소
23 바닥 요소
24 측벽 요소(들)
28a 장치, 다층체 장치
28b 장치, 다층체 장치
28c 장치, 다층체 장치
28d 장치, 다층체 장치
28e 장치, 다층체 장치
30a 위치결정 장치
30b 위치결정 장치
30c 위치결정 장치
30d 위치결정 장치
30e 위치결정 장치
30f 위치결정 장치
30g 위치결정 장치
40 하부 다층체, 기판
41 에지 영역(들)
44 피가공 표면
45 (전구체) 코팅
50 상부 다층체, 기판
51 에지 영역(들)
54 피가공 표면
55 (전구체) 코팅
60 장치 개구 영역
61 장치 개구 영역
62 장치 개구 영역
63 장치 개구 영역
64 장치 개구 영역
65 장치 개구 영역
66 장치 종방향 측부
67 장치 종방향 측부
68 장치 횡방향 측부
69 장치 횡방향 측부
70a 제1 이격 요소
70b 제1 이격 요소
70c 제1 이격 요소
70d 제1 이격 요소
70e 제1 이격 요소
71 프레임 요소
72 프레임 스트립 요소
73 프레임 스트립 요소
74 상호연결 요소
75 상호연결 요소
76 상호연결 요소
77 지지 영역
80a 제2 이격 요소
80b 제2 이격 요소
81 상호연결 요소
82 지지 영역
90 지지 요소(들)
100a 공정 기체의 주입 및/또는 배기를 위한 장치, 기체 주입 요소(들) 및/또는 기체 배기 요소(들)
100b 공정 기체의 주입 및/또는 배기를 위한 장치, 기체 주입 요소(들) 및/또는 기체 배기 요소(들)
101 커넥터 요소(들)
G 기체 유동 방향
P 공정 방향
B 유입 도어, 배출 도어의 이동 방향

Claims (22)

  1. - 각각 하나의 피가공 표면(44, 54)을 갖는 2개의 다층체(40, 50)와,
    - 각 피가공 표면(44, 54)이 서로 대향하여 피가공 표면들(44, 54) 사이에 배치되어 가공이 이루어지는 장소인 준폐쇄형(quasi-closed) 가공 공간(21')을 형성하도록 구성된, 다층체(40, 50)의 위치결정(positioning)을 위한 적어도 하나의 장치(30a 내지 30g)를 포함하고,
    준폐쇄형 가공 공간은 다층체들의 에지들 사이에 개구를 갖고, 다층체들은 다층체들 사이에 거리를 두고 배치되어 준폐쇄형 가공 공간과 준폐쇄형 가공 공간의 외부 주변 사이에 압력 균형 저항을 제공하여 준폐쇄형 가공 공간으로부터 기체의 질량 손실이 50％ 미만인,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  2. 제1항에 있어서,
    - 가공 챔버 내부,
    - 챔버 공간(12)을 가지는 가공 시스템(10)의 가공 터널(11) 내부,
    - 가공 시스템(10) 내에서 정적 보류(stationary retention)를 위해 형성되는 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치(20) 내부 및
    - 수송 장치에 의해 가공 시스템(10)의 안으로 및 밖으로 수송하기 위한 운반 요소 위 중에서 하나 이상에 배치된,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  3. 제2항에 있어서,
    장치(30a 내지 30g)는, 2개의 다층체(40, 50)들이 축소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치(20)를 적어도 부분적으로 형성하도록 2개의 다층체들을 배치하기 위해 형성된,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    장치(30a 내지 30g)는 다층체들(40, 50)이 사용 동안 서로의 위에 샌드위치형으로 배치되어 하부 다층체(40) 및 상부 다층체(50)를 형성하도록 구성되는,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  5. 제4항에 있어서,
    장치(30a 내지 30g)는 적어도 제1 이격 요소(70a, 70b, 70c, 70d, 70e)를 갖고, 제1 이격 요소(70a, 70b, 70c, 70d, 70e)는 상부 다층체(50) 또는 하부 다층체(40) 또는 양쪽 모두를 수용하도록 구성되고, 제1 이격 요소(70a 내지 70e)는 2개의 다층체(40, 50)가 그들 사이에 공간을 두고 배치되도록 적어도 부분적으로 상기 다층체들 사이에 배치되는, 다층체 장치(28a 내지 28e).
  6. 제5항에 있어서,
    장치(30a 내지 30g)는, 상부 다층체(50) 또는 하부 다층체(40) 또는 양쪽 모두를 수용하도록 구성되고 제1 이격 요소(70a 내지 70e)를 수용하도록 구성된 제2 이격 요소(80a, 80b)를 적어도 가져서, 제2 이격 요소(80a, 80b), 하부 다층체(40), 제1 이격 요소(70a 내지 70e) 및 상부 다층체(50)가 샌드위치형으로 배치되는,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  7. 제5항에 있어서,
    제1 이격 요소(70a 내지 70e)는 각 경우 적어도 하나의 프레임 요소(71) 또는 프레임 스트립 요소(72, 73) 또는 양쪽 모두를 가지며, 다층체(40, 50)는 그의 에지 영역(41, 51)에서 적어도 부분적으로 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소(71, 72, 73) 또는 양쪽 모두와 접하거나 또는 그 위에 놓이는,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  8. 제5항에 있어서,
    제1 이격 요소는 사용 동안 다층체(40, 50)의 연장면(plane of extension) 내에서 서로 대향하는 2개의 프레임 스트립 요소(72, 73)를 가지며, 다층체(40, 50)는 그의 에지 영역(41, 51)에서 적어도 부분적으로 프레임 스트립 요소(72, 73)와 접하거나 또는 그 위에 놓이고, 다층체 장치(28a 내지 28e)상에 적어도 하나의 개구 영역(60, 61)이 공정 기체(process gas)를 가공 공간(21')의 안으로 주입 또는 밖으로 배기 또는 양쪽 모두를 하기 위해 형성되는,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  9. 제5항에 있어서,
    제1 이격 요소(70a 내지 70e)는 공정 기체를 가공 공간(21, 21')의 안으로 주입하기 위한 기체 주입 요소 또는 밖으로 배기하기 위한 기체 배기 요소(100a, 100b) 또는 양쪽 모두를 가지며, 기체 주입 요소 또는 기체 배기 요소(100a, 100b) 또는 양쪽 모두는 기체 주입관 또는 기체 배기관 또는 양쪽 모두를 연결하기 위한 적어도 하나의 커넥터 요소(101)와 함께 기체 확산 콤(gas diffuser comb)으로서 제1 이격 요소(70a 내지 70e)에 통합되는,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  10. 제5항에 있어서,
    제1 이격 요소(70a 내지 70e)는 각각 다층체(40, 50)의 연장면 내에서 서로 대향하는 각각의 프레임 요소(71) 또는 사용 동안 서로 대향하는 프레임 스트립 요소(72, 73)의 영역들의 연결을 위한 적어도 하나의 상호연결 요소(74, 75, 76, 81)을 가져서, 다층체(다층체들)(40, 50)을 추가로 지지하여 굽힘을 방지할 수 있는,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  11. 제10항에 있어서,
    상호연결 요소(74, 75, 76, 81)는 적어도 하나의 지지 요소(90)를 가지며, 다층체(40, 50)는 지지 요소(90)를 통해 상호연결 요소(74, 75, 76, 81) 위에 놓이거나 또는 그와 접하고, 지지 요소(90)는 각각의 적어도 하나의 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소(71, 72, 73)과 동일한 높이를 갖도록 형성되는,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  12. 제7항에 있어서,
    적어도 하나의 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소(71, 72, 73)는 적어도 2개의 지지 요소(90)를 가지며, 다층체(40, 50)는 지지 요소(90) 위에 놓이거나 또는 그에 접하며, 다층체 장치(40, 50)의 횡방향 측부(68, 69) 또는 종방향 측부(66, 67) 또는 양쪽 모두 상에 적어도 하나의 개구 영역(60, 61, 62, 63, 64, 65)이 가공 공간(21')의 안으로 공정 기체를 주입 또는 밖으로 배기 또는 양쪽 모두를 하기 위해 형성되는,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  13. 각각 적어도 하나의 피가공 표면(44, 54)을 가지는 적어도 2개의 다층체(40, 50)의 가공을 위한 시스템(10)으로서, 챔버 공간(12)을 가지는 적어도 하나의 공정 챔버(11) 및 그 안에 배치된 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 다층체 장치를 포함하는 시스템(10).
  14. 각각 하나의 피가공 표면(44, 54)을 가지는 2개의 다층체(40, 50)의 가공 방법으로서, 2개의 다층체(40, 50)를 각 피가공 표면들(44, 54)이 서로 대향하여 피가공 표면들(44, 54) 사이에 배치되어 가공이 이루어지는 장소인 준폐쇄형 가공 공간(21')을 형성하도록 배치하고,
    준폐쇄형 가공 공간은 다층체들의 에지들 사이에 개구를 갖고, 다층체들은 다층체들 사이에 거리를 두고 배치되어 준폐쇄형 가공 공간과 준폐쇄형 가공 공간의 외부 주변 사이에 압력 균형 저항을 제공하여 준폐쇄형 가공 공간으로부터 기체의 질량 손실이 50％ 미만인,
    다층체의 가공 방법.
  15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 다층체가 판유리(glass pane)의 형태로 구현되고 황동광(chalcopyrite) 박막 반도체의 셀렌화 또는 황화 또는 양쪽 모두를 위하여 적어도 원소 Cu, In 또는 Cu, In, Ga 또는 Cu, In, Ga, 셀렌으로 코팅된 것인, 박막 태양 전지 또는 박막 태양광 모듈의 제조에 사용되는 것을 특징으로 하는,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  16. 제14항에 있어서,
    각각의 다층체가 판유리의 형태로 구현되고 황동광 박막 반도체의 셀렌화 또는 황화 또는 양쪽 모두를 위하여 적어도 원소 Cu, In 또는 Cu, In, Ga 또는 Cu, In, Ga, 셀렌으로 코팅된 것인, 박막 태양 전지 또는 박막 태양광 모듈의 제조에 사용되는 것을 특징으로 하는,
    다층체의 가공 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    기체의 질량 손실이 10％ 미만인,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  18. 제1항에 있어서,
    기체의 질량 손실이 1％ 미만인,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  19. 제1항에 있어서,
    기체의 질량 손실이 0.1％ 미만인,
    다층체 장치(28a 내지 28e).
  20. 제14항에 있어서,
    기체의 질량 손실이 10％ 미만인,
    다층체의 가공 방법.
  21. 제14항에 있어서,
    기체의 질량 손실이 1％ 미만인,
    다층체의 가공 방법.
  22. 제14항에 있어서,
    기체의 질량 손실이 0.1％ 미만인,
    다층체의 가공 방법.
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