KR20100076979A - 냉각된 백킹 플레이트를 구비한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 프로세스 챔버 - Google Patents

냉각된 백킹 플레이트를 구비한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 프로세스 챔버 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일반적으로 태양전지 셀을 제작하기 위해 유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착하기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버에 관한 것이다. 이 챔버는 플라즈마에 의해 챔버 내에서 생성된 열을 제거하도록 냉각 유체를 수용하는 적어도 하나의 유체 수용 도관을 가진 백킹 플레이트를 포함하고, 이에 의해 기판의 표면 상에서 물질의 증착의 균일성을 보장하도록 백킹 플레이트를 안정화시키고 냉각시킨다.

Description

냉각된 백킹 플레이트를 구비한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 프로세스 챔버 {PECVD PROCESS CHAMBER WITH COOLED BACKING PLATE}
본 발명의 실시예는 일반적으로 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버에 관한 것이고, 더욱 구체적으로 광전지 셀을 형성하기 위해 적절한 기판 상에 반도체 물질의 증착 동안 이 챔버 내에서 온도를 제어하는 방법에 관한 것이다.
기판 상에 반도체 물질의 증착을 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 챔버는 이 기술에서 잘 알려져 있다. 이러한 PECVD 챔버의 예는 미국 특허 제 6,477,980호 및 발행된 미국 특허출원 제 2006/0060138 A1호에서 개시되어 있고, 이들의 각각은 여기서 참조로 인용된다. 플라즈마 프로세스는 진공 플라즈마 챔버로 프로세스된 가스 혼합물을 공급하는 단계 및 이후 플라즈마 상태로 프로세스 가스를 활성화시키도록 전자기 전력을 인가하는 단계를 포함한다. 플라즈마는 가스 혼합물을 이온종으로 분해하고, 이는 적절한 기판 상에서 원하는 증착을 수행한다.
기판의 표면 및 확산기의 표면 사이의 공간은 기판 상에 물질의 적절한 증착을 보장하도록 균일하게 유지되는 것이 중요하다. 확산기가 증착 프로세스 동안 휘어지거나 또는 쳐진다면, 이 프로세스는 원하는 균일한 증착을 만들 수 없다. PECVD 동안, 챔버 내의 온도는 300℃ 내지 450℃ 또는 그보다 높은 정도이고, 2200mm x 2600mm의 대면적 기판이 이용될 때 특히 확산기를 변형시킬 수 있다. 확산기를 안정화시키기 위해, 백킹 플레이트 및 확산기 사이에서 연장하는 중앙 지지 부재가 제공되었다. 백킹 플레이트는 확산기보다 단면이 상대적으로 두껍고, 따라서 거의 정적인 지지대를 제공한다. 또한, 중앙 지지 부재로 또는 대안적으로 거기에, 백킹 플레이트에는 확산기의 대응하는 메이팅부와 메이트하도록 구성된 나사산 지지대를 수용하도록 이루어진 보어의 각각과 중심 구역을 둘러싸도록 형성된 다수의 보어가 제공될 수 있다. 이러한 지지대는 플라즈마의 기간이 제한된다면 매우 성공적인 것으로 발견되었다. 그러나, 반도체 물질로 된 비교적 두꺼운 층이 PECVD 챔버에서 증착될 때, 광전지 셀의 진성층을 형성하도록 필요한 것과 같이, 플라즈마에서 생성된 상승 온도에서 백킹 플레이트 그 자체는 쳐지거나 휘어지거나 또는 그렇지 아니하면 불안정 상태가 되는 것으로 알려졌으며, 이는 차례로 확산기를 이동시키고 이에 의해 기판 및 확산기의 표면 사이의 분리의 균일성을 파괴한다.
따라서 기판의 표면 상에 물질의 증착의 균일성을 보장하기 위해 백킹 플레이트를 안정화시키고 냉각시키기 위한 수단을 제공하는 것이 이 기술에서 필요하다.
본 발명은 일반적으로 태양전지 셀을 제작하기 위해 유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착하기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버에 관한 것이고, 이 챔버는 플라즈마에 의해 챔버 내에서 생성된 열을 제거하기 위한 냉각 유체를 수용하는 적어도 하나의 유체 수용 도관을 가진 백킹 플레이트를 포함한다.
일 실시예에서, 유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착하기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버가 제공된다. 이 챔버는 챔버에 의해 지지되는 냉각된 백킹 플레이트 및 프로세스 가스를 제공하기 위한 확산기를 포함하고, 확산기는 백킹 플레이트와 열전달 접촉한다.
다른 실시예에서, 유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착하기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버가 제공된다. 챔버는 챔버에 의해 지지되는 백킹 플레이트, 유체 소스로부터의 냉각 유체를 순환시키기 위한 유체 수용 도관을 가진 개별 플레이트, 및 프로세스 가스를 제공하기 위한 확산기를 포함하고, 개별 플레이트는 백킹 플레이트와 열전달 접촉하고 이에 부착되며, 확산기는 백킹 플레이트 및 개별 플레이트와 열전달 접촉한다.
또 다른 실시예에서, 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버가 제공된다. 이 챔버는 뚜껑 바디, 뚜껑 바디와 커플링된 백킹 플레이트, 백킹 플레이트 및 뚜껑 바디와 커플링된 프레임 구조물, 다수의 다리(legs)와 커플링되며 백킹 플레이트에 걸쳐 있는 브리지 어셈블리, 및 적어도 하나의 제 1 죔쇠에 의해 중심 구역의 백킹 플레이트와 커플링되며 적어도 하나의 제 2 죔쇠에 의해 중심 구역과 커플링되는 지지 링과 프로세스 가스를 제공하기 위한 확산기를 포함하고, 상기 백킹 플레이트는 유체 소스로부터의 냉각 유체를 순환시키기 위해 이와 함께 열전달 접촉하는 유체 수용 도관을 갖고, 상기 프로임 구조물은 뚜껑 바디와 커플링되며 그로부터 연장하는 다수의 다리를 포함하고, 상기 브리지 어셈블리는 중심 구역을 가지며, 상기 확산기는 상기 백킹 플레이트와 열전달 접촉한다.
본 발명의 상기 언급된 특징들이 자세히 이해될 수 있도록, 상기 간략히 요약된 본 발명의 더욱 구체적인 설명은 첨부된 도면에서 일부가 도시된 실시예를 참고로 할 수 있다. 첨부된 도면은 본 발명의 오직 전형적인 실시예를 도시하고, 따라서 그 범위를 제한적으로 해석해서는 안되며 본 발명은 다른 동등하게 효과적인 실시예를 허용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버의 단면의 측면도이다.
도 2는 이러한 구조의 다른 실시예를 도시하는 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버의 일부의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 원리에 따라 구성된 백킹 플레이트의 평면도이다.
도 4는 도 3의 라인 4-4 주위로 취해진 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 구성된 백킹 플레이트를 냉각시키기 위한 구조의 대안적인 실시예의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 추가적인 실시예의 부분 단면 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따라 구성된 구조의 또 다른 대안적인 실시예의 부분 단면 개략도이다.
도 8은 본 발명의 원리에 따라 구성된 대안적인 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버의 단면의 측면도이다.
본 발명의 실시예는 일반적으로 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버를 제공하고, 이 챔버에서 백킹 플레이트가 확산기를 지지하도록 이용되며 함께 열 전달 접촉으로 하나 이상의 유체 도관을 갖도록 구성된다. 유체는 도관을 통해 순환하고 도관으로부터 제거될 때보다 도관 안으로 유입될 때 낮은 온도를 가지며, 이에 의해 증착 프로세스 동안 플라즈마에 의해 생성되었던 백킹 플레이트로부터의 열을 제거한다. 백킹 플레이트로부터의 열의 제거를 통해, 백킹 플레이트는 더욱 안정화되고, 확산기를 냉각시켜 유지하고 기판에 대해 적절하게 정렬시키며 이에 의해 플라즈마 반응의 결과로 기판 상에 증착된 물질은 균일하게 된다.
도 1은 대면적 유리 기판 상의 다양한 소자들을 제작하기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 프로세스에 적절한 챔버(100)의 단면의 측면도이다. 이용될 수 있는 적절한 PECVD 장치는 미국 캘리포니아 산타 클라라에 위치한 어플라이드 머티어리얼스사로부터 구입 가능하다. 아래의 설명은 PECVD 장치를 참고하여 이루어질 것이지만, 본 발명은 다른 제작자에 의해 만들어진 것들을 포함하여 다른 프로세싱 챔버에도 동등하게 이용 가능하다. 본 발명은 광전지 셀 또는 탠덤 광전지 셀(tandem photovoltaic cell)에 이용되는 비정질, 다결정질, 미정질 실리콘의 P-I-N 구조를 형성하는데 특히 유용하다.
챔버(100)는 챔버 측벽(10), 바닥부(11), 기판 지지대(12), 그리고 대면적 기판(14)을 지지하는 서셉터로 이루어진다. 챔버(100)는 또한 슬릿 밸브와 같은 포트(6)를 갖고, 이는 선택적으로 개방 및 폐쇄에 의해 대면적 기판의 전달을 촉진시킨다. 또한, 챔버(100)는 가스 입구 다기관을 둘러싸는 배출 채널(18)을 가진 뚜껑을 포함하고, 이는 커버 플레이트(16), 백킹 플레이트(28)와 같은 제 1 플레이트, 예를 들어 확산기(20)와 같은 가스 분배 플레이트와 같은 제 2 플레이트로 이루어진다. 확산기(20)는 어떠한 거의 평면의 고체일 수 있고, 이는 챔버(100)에 커플링된 가스 소스(5)로부터의 가스들 또는 프로세스 가스를 위한 다수의 통로를 제공하도록 이루어진다. 확산기(20)는 하나 이상의 지지 부재에 의해 수직으로 매달려 있고 기판(14) 위에 위치하며, 이러한 실시예에서 하나 이상의 지지 부재는 확산기 중력 지지대(15)이다. 이러한 실시예에서, 확산기(20)는 또한 가요성 서스펜션(57)에 의해 배출 채널(18)의 상부 립(55)으로부터 지지된다. 가요성 서스펜션의 예는 "플라즈마 챔버를 위한 가요성 있게 매달린 가스 분배 다기관"이란 명칭의 2002년 11월 12일 발행된 미국 특허 제 6,477,980호에서 개시되고, 이는 이러한 참조가 이 명세서에 일치되는 범위에서 여기에 참조로 인용된다. 가요성 서스펜션(57)은 엣지로부터 확산기(20)를 지지하도록 이루어지고, 확산기(20)의 팽창 및 수축을 가능하게 한다. 확산기(20)의 다른 엣지 서스펜션은 확산기 중력 지지대(15)와 함께 이용될 수 있고, 확산기 지지대(15)는 엣지 서스펜션 없이 이용될 수 있다. 예를 들면, 확산기(20)는 가요성이지 않은 지지대로 그 둘레에서 지지될 수 있거나 또는 엣지에서 지지되지 않을 수 있다. 확산기 중력 지지대(15)는 지지대(15) 상에 장착된 가스 블록(17)으로 프로세스 가스를 공급하는 가스 소스(5)에 커플링될 수 있다. 가스 블록(17)은 지지대(15) 내에서 종방향 보어(19)를 통해 확산기(20)와 소통하고, 확산기(20) 내에서 다수의 오리피스(22)에 프로세스 가스를 공급한다.
확산기 중력 지지대(!5)는 백킹 플레이트(28)에 커플링되는 거의 대칭적인 바디이다. 백킹 플레이트(28)는 확산기 중력 지지대(15)를 수용하기 위한 중심 구역을 통한 적절한 보어를 가진 거의 평면의 플레이트이고, 배출 채널(18)에 의해 그 둘레 상에서 지지된다. 백킹 플레이트(28)는 적절한 O-링(45, 46)에 의해 그 둘레 상에서 밀봉되고, 이 포인트에서 플레이트(28) 및 배출 채널(18)은 접합하고, 이는 대기 환경으로부터 챔버(100)의 내부를 보호하며 프로세스 가스의 빠져나감을 방지한다. 확산기 중력 지지대(15)는 커버(16)에서 적절한 보어를 통해 백킹 플레이트(28)로부터 윗 방향으로 연장한다. 이러한 실시예에서, 확산기(20)가 부착된 중력 지지대(15)는 대면적 기판(14) 및 기판 지지대(12) 위의 위치에서 거의 고정되어 유지된 채로 이루어지고, 이 경우 기판 지지대(12)는 전달 및 프로세싱 위치로 그리고 그로부터 기판(14)을 올리고 내리도록 이루어진다. 확산기 중력 지지대의 예는 여기서 그 전체가 참조로 인용된 미국 특허 공보 제 2006/0060138 A1호에서 개시된다.
작동시, 프로세스 가스들은 가스 소스(5)로부터 유동하고, 챔버(100)는 진공 펌프(29)에 의해 적절한 압력으로 내려가도록 펌프되었다. 하나 이상의 프로세스 가스는 가스 블록(17)을 통해, 종방향 보어(19)를 통해, 각진 보어(19a)를 통해 이동하고, 확산기(20) 내의 작은 플레넘(23)에 그리고 백킹 플레이트(28) 및 확산기(20) 사이에서 생성된 큰 플레넘(21)에 증착된다. 이후 하나 이상의 프로세스 가스들이 확산기(20) 내에서 다수의 오리피스(22)를 통해 큰 플레넘(21) 및 작은 플레넘(23)으로부터 이동하고, 이에 의해 확산기(20) 아래의 구역에서 프로세싱 영역(80)을 생성한다. 작동시, 대면적 기판(!4)은 이러한 프로세싱 영역(80)으로 올라가고, 플라즈마 활성화된 가스 또는 가스들이 그 위에 증착되어 대면적 기판(14) 상에서 기판을 형성한다. 플라즈마는 챔버(100)에 커플링된 플라즈마 소스(24)에 의해 프로세싱 영역(80)에 형성될 수 있다. 플라즈마 소스(24)는 라디오 주파수(RF) 전력 소스인 것이 바람직하다. RF 전력 소스는 챔버(100)에 유도성으로 또는 유도성으로 커플링될 수 있다. 플라즈마 소스(24)는 이 실시예에서 중력 지지대(15)에 커플링된 것으로 도시되었지만, 플라즈마 소스(24)는 챔버(100)의 다른 부분에 커플링될 수 있다.
확산기(20)는 전기적 전도성 물질로 코팅되거나 또는 만들어지고, 이에 의해 이는 챔버(100) 내에서 전극으로서 기능할 수 있으며 기판 지지대(12)는 그라운드(25)에 연결될 수 있고, 이는 또한 챔버(100)에서 전극으로서 기능할 수 있다. 확산기(20)를 위해 선택된 물질은 강, 티타늄, 알루미늄 또는 이의 조합을 포함할 수 있고, 표면은 폴리싱 또는 양극 산화처리될 수 있다. 확산기(20)는 함께 접합된 하나 이상의 부품들로 이루어질 수 있고, 유전체 스페이서(dielectric spacer; 34, 35, 37, 38, 41)에 의해 챔버 배출 채널(18) 및 벽(10)으로부터 전기적으로 절연된다.
백킹 플레이트(28)가 비교적 거대하더라도, 플라즈마가 비교적 두꺼운 진성 영역을 충분히 증착시키도록 유지되어야만 하는 시간의 긴 주기는 백킹 플레이트(28)의 온도를 증가시키고 레벨에 도달할 수 있으며 이에 의해 백킹 플레이트는 중앙에서 휘고 쳐지기 시작할 것이다. 이러한 쳐짐(sagging)은 확산기(20)를 쳐지게 할 것이고 또한 이에 의해 환경을 생성하며 이 환경에서 확산기는 기판(14)으로부터 고정된 거리에 더 이상 위치하지 않으며, 따라서 그 위에 증착된 물질의 균일성이 분포되게 한다. 이러한 쳐짐을 금지하기 위해, 도 1에서 도시된 것과 같은 일 실시예에서, 다수의 유체 도관(60 내지 76)는 백킹 플레이트(28)의 상부면(81)에 배치된다. 이러한 도관(60 내지 76)의 각각은 백킹 플레이트(28)와 열전달 접촉하고, 이에 의해 백킹 플레이트(28)로부터 열을 제거한다. 도관은 유체 소스(78)에 연결되고, 이 유체 소스(78)로부터의 유체는 이로부터 도관(60 내지 76)로 전달되며, 연결부(79)에 의해 표시된 것처럼 도관으로부터 다시 유체 소스로 전달된다. 도관은 원하는 어떠한 형태를 취할 수 있고, 도관은 평행할 수 있고 유체를 소스(78)로부터 통과시키며 유체를 다시 소스(78)로 복귀시키거나 또는 상이한 실시예에 따르면 도관(60 내지 76)은 사실 단일 도관일 수 있으며, 이 도관은 구불구불한 방식으로(in serpentine or tortuous fashion) 표면(81)을 따라 통과하며, (60 내지 76)에서 도시된 표현은 단일 도관의 섹션이다. 도관은 구리와 같은 열전도성 물질로 만들어진 튜브일 수 있다.
유체 소스(78)의 함유량에 따라, 열교환기(82)는 도시된 것처럼 연결부(79)에 커플링되고 이용될 수 있으며, 이에 의해 백킹 플레이트(28)를 횡단하는 유체를 통과시키고, 이에 의해 유체 소스(78)로 되돌아가기 이전에 열교환기(82)를 통해 이로부터 열을 제거한다. 열교환기는 일정한 온도 및 유동 속도로 열 전달 유체의 연속적인 유동을 제공하도록 설계된다. 일 실시예에서, 유체는 Galden® 유체와 같은 퍼플루오로카본(perfluorocarbon)일 수 있다. 당업자는 열교환기(82)의 이용은 유체가 값비싸며 대기로 방출될 수 없는 가스이거나 또는 액체일 때 오직 이용될 것이라고 이해한다. 백킹 플레이트에 의해 축적된 열의 제거 및 도관의 추가적인 논의 및 도시는 아래에서 제공될 것이다.
PECVD 챔버의 대안적 실시예는 도 2에서 도시된다. 도 2는 챔버(100) 내의 확산기(20)의 부분 개략 측면도이다. 챔버는 가스 전달 어셈블리(104)를 수용하도록 이루어진 중심 구역에서 적어도 하나의 개구(102)를 가진 커버(16)를 갖는다. 가스 전달 어셈블리(104)는 가스 소스(5)로부터 프로세스 가스 또는 가스들을 수용하도록 구성되고 보어(106)를 통해 큰 플레넘(21)으로 프로세스 가스를 전달하도록 구성된다. 프로세스 가스는 이후 확산기(20)의 다수의 오리피스(22)를 통해 프로세싱 영역(80)으로 이동할 수 있다. 다른 실시예에서와 같이, 확산기(20)는 플라즈마 소스(24)에 커플링되도록 이루어지고, 이에 의해 프로세싱 영역(80)에서 플라즈마를 가능하게 한다.
챔버(100)는 확산기(20)와 같은 제 2 플레이트로 백킹 플레이트(28)와 같은 제 1 플레이트를 통해 연장하는 볼트와 같은 다수의 나사산(threaded) 지지대(108)를 갖는다. 가스 전달 어셈블리(104)는 백킹 플레이트(28)에 일체화될 수 있거나 또는 백킹 플레이트(28)는 백킹 플레이트(28)에서 보어-스루(bore-through; 110)를 통해 가스 전달 어셈블리(104)를 수용하도록 이루어질 수 있다. 나사산 지지대(108)는 높은 인장 강도를 나타내며 스테인리스강, 티타늄, 알루미늄 또는 이들의 조합과 같은 프로세스 화학 반응과의 반응을 견디는 물질로 제작될 수 있다. 나사산 지지대(108)는 상기 물질 중 어느 것으로 만들어질 수 있고, 또한 알루미늄과 같은 프로세스 저항성 코팅으로 코팅될 수 있다. 백킹 플레이트(28)는 중심 구역에 관통하여 형성된 다수의 구멍(112)을 갖는다. 나사산 지지대(108)의 각각은 나사산 처리되어 있고, 나사산(114)의 일부는 나사산과 같이 메이팅 부분(mating portion)에 의해 수용되도록 이루어지며, 확산기(20)는 백킹 플레이트(28)에서 다수의 구멍(112)과 대응한다. 확산기(20)의 나사산은 적절한 보어에 배치되고, 이는 확산기 플레이트(20)에서 다수의 오리피스(22)와 방해되지 않는다. 또한 각각의 관형 파티션(116)을 커버하는 캡 플레이트(118) 및 관형 파티션(116)이 도시된다. 캡 플레이트(118)는 나사산 지지대(108)에 대한 접근을 가능하게 하고, 관형 파티션(116)과 함께 대기 환경으로부터의 밀봉을 제공한다. 캡 플레이트(118)는 캡 플레이트(118) 위의 클램프(120)와 같이 공지된 방법에 의해 밀봉될 수 있고, 사이의 O-링(124)으로 커버(16)로 스크류(122)에 의해 고정될 수 있다. 이러한 실시예에서 가스 전달 어셈블리(104)는 챔버(100)에서 그 위치가 정적이도록 이루어지고, 공지된 방법에 의해 주위 대기로부터 밀봉된다.
작동시, 나사산 지지대(108)는 구멍(112)을 통해 관형 파티션(116)에 삽입되고, 나사산(114)은 확산기(20)에서 각각의 나사산에 체결된다. 나사산 지지대(108)는 확산기(20)의 평면 배향을 조정하도록 회전된다. 이 실시예에서, 확산기(20)의 중심 구역은 백킹 플레이트(28)에 의해 수직 이동이 제한되고, 이는 중력, 진공 및 열과 같은 힘에 대한 훨씬 큰 허용 한계(tolerance)를 나타내도록 설계된다. 백킹 플레이트(28)는 이러한 힘들을 낼 수 있지만 확산기(20)에 의해 경험될 수 있는 정도까지는 아니다. 이러한 방식으로, 확산기(20)는 이전에 언급된 힘들에 의해 야기된 변형을 나타낼 수 있으나, 이러한 변형은 백킹 플레이트(28)에 의해 효과적으로 제어된다. 또한, 힘 파라미터들은 예정될 수 있고, 확산기(20) 및 백킹 플레이트(28)에서의 공지된 변형은 나사산 지지대(108)의 조정에 의해 반작용될 수 있다. 확산기(20)는 부분적 변형을 허용하도록 조정될 수 있지만, 허용된 변형은 나사산 지지대(108)가 이 예에서 워셔(washer; 126)인 정지부에 접촉하는 것과 같이 기계적 한계에 도달할 때 예정된 포인트에서 정지된다. 나사산 지지대(108)는 확산기(20) 및 백킹 플레이트(28) 사이에 커플링된다. 백킹 플레이트(28)는 확산기(20)보다 비교적 두꺼운 단면을 갖고, 따라서 거의 정적인 지지 포인트를 제공한다. 확산기(20)는 확산기(20)의 천공 및 상대적 두께 때문에 백킹 플레이트(28)에 비해 더욱 가단성이 있고(malleable), 이는 나사산 지지대(108)의 길이를 조정함에 의해 확산기 프로파일의 조정을 가능하게 한다.
다른 태양에서, 스페이서와 같은 하나 이상의 조정 부재(128)는 확산기(20) 및 백킹 플레이트(28) 사이의 정적 거리를 유지시키는데 이용될 수 있고, 이에 의해 나사산 지지대(108)를 이용하여 조정 부재(128)를 일정한 위치에 로크한다(lock). 이 실시예에서, 확산기(20)는 하나 이상의 조정 부재(128)의 두께를 변경시킴에 의해 원하는 수평 프로파일을 나타내도록 형성될 수 있다. 적어도 하나의 조정 부재(128)는 더 두꺼울 수 있고, 이에 의해 설치될 때 확산기(20)의 중앙부로 볼록한 수평 프로파일을 형성하거나 또는 오목한 수평 프로파일을 형성하도록 더 얇을 수 있다. 나사산 지지대(108)는 이후 확산기(20) 안으로 회전될 수 있고, 이에 의해 조정 부재(128)를 로크시킨다. 오직 하나의 조정 부재(128)가 도시되었지만, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고, 어떠한 숫자의 조정 부재(128)도 이용될 수 있으며, 예를 들어 각각의 나사산 지지대(108)는 거기에 커플링된 조정 부재를 가질 수 있다. 조정 부재(128)가 이용될 때, 확산기(20)의 수직 이동은 열, 압력 및 중력과 같은 힘에 대해 반응할 때 백킹 플레이트(28)의 이동에 제한된다.
도 8은 본 발명의 원리에 따라 구성된 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버의 대안적인 실시예의 부분 단면도이다. 챔버(100)는 일반적으로 백킹 플레이트 프레임 구조(103), 챔버 측벽(10), 바닥부(11), 확산기(20) 및 기판 지지대(12)를 포함하고, 이는 프로세스 부피(80)를 형성한다. 기판 지지대(12)는 기판 지지대(12)를 올리고 내리는 리프트 시스템(136)에 커플링된 굴대(134) 및 기판을 지지하기 위한 기판 수용면(332)을 포함한다. 또한, 기판 지지대(12)는 원하는 온도에서 기판 지지대(12)를 유지시키도록 가열 및/또는 냉각 부재들을 포함할 수 있다. 확산기(20)는 하나 이상의 커플링 지지대(142)에 의해 백킹 플레이트(28)에 커플링될 수 있고, 이에 의해 확산기(20)의 곧음/굽힘을 제어하고 및/또는 쳐지는 것을 방지하는 것을 돕는다. 일 실시예에서, 12개의 커플링 지지대(142)가 존재할 수 있다. 커플링 지지대(142)는 너트 및 볼트 어셈블리와 같은 고정 메커니즘을 포함할 수 있다. 백킹 플레이트(28)의 엣지는 뚜껑 바디(30) 상에 위치할 수 있다. 백킹 플레이트(28)의 중앙부는 브리지 어셈블리(bridge assembly; 144)의 중심 구역으로부터 매달린 지지 링(148)에 의해 지지될 수 있다. 하나 이상의 앵커 볼트(146)는 브리지 어셈블리(144)로부터 지지 링(148)으로 아래로 연장할 수 있다. 지지 링(148)은 하나 이상의 볼트(151)에 의해 백킹 플레이트(28)에 커플링될 수 있다. 브리지 어셈블리(144)의 종축부는 백킹 플레이트(28)의 폭에 달할 수 있고, 브리지 어셈블리(144)의 엣지는 뚜껑 바디(30)와 커플링된 하나 이상의 다리(145)에 의해 지지될 수 있다. 여기서 설명된 프레임 구조는 백킹 플레이트의 중심 구역이 지지 링과 커플링되도록 제공되고, 이러한 지지 링은 거의 평면 방향으로 백킹 플레이트를 유지시키며 따라서 백킹 플레이트(28)의 쳐짐을 막는다. 브리지 어셈블리의 예는 미국 특허출원 제 12/307,885호에서 개시되고, 이는 본 명세서와 일치하는 정도에서 참조로 인용된다.
프로세싱 영역(80)에서 유지된 플라즈마에 의해 생성된 열은 상기 설명된 것처럼 스페이서 및 조정부를 따라 추가적인 지지대(108) 또는 브리지 어셈블리(144)와 함께 백킹 플레이트(28)의 원하지 않는 이동을 일으킬 것이다. 따라서, 일 실시예에서 챔버는 도 2에서 도시된 구성에 따라 130 및 132와 같은 유체 도관을 추가로 포함하고, 이를 통해 소스로부터의 냉각 유체가 도 1에 대해 상기에서 설명된 것과 같은 방식으로 순환될 수 있다. 도관(130, 132)을 통한 액체 또는 가스와 같은 냉각 유체의 순환은 백킹 플레이트(28)로부터의 초과 열을 제거할 것이고, 따라서 안정적인 위치에서 유지되는 것을 가능하게 하며, 이에 의해 확산기는 조정 부재(128)를 이용함에 의해 확립된 원하는 수평 프로파일을 유지한다. 상기에서 지적된 것처럼, 유체 도관(130, 132)은 평행한 도관과 같은 원하는 어떠한 형태를 취할 수 있거나 또는 상부면 백킹 플레이트(28)를 따라 구불구불한 경로를 형성하는 단일의 연속적인 도관일 수 있다. 도 2에서 도시된 것처럼, 도관(130, 132)은 튜브일 수 있고, 이 튜브는 백킹 플레이트(28)의 상부면에 형성된 그루브 내에 배치되며 백킹 플레이트(28)와 열전달 접촉한다. 또한, 도관은 구리와 같은 열전도성 물질로 만들어질 수 있고, 이에 의해 열전달 효과를 추가적으로 증가시킨다. 유체 도관의 유사한 피쳐는 도 8에서 도시된 것과 같은 다른 실시예에서 발견될 수 있다.
이제 도 3을 참고하면, 도 3은 본 발명의 원리에 따라 구성된 백킹 플레이트(28)의 평면도를 도시하고, 상기에서 설명되었으며 도 1 및 2에서 도시된 것과 같은 PECVD 챔버 안으로 설치되기 이전을 도시한다. 도 3에서 도시된 것과 같은 백킹 플레이트(28)는 도 2에서 도시된 PECVD 챔버에서 도시된 것과 같은 백킹 플레이트의 전형이다. 백킹 플레이트(28)는 도 2에서 도시된 것과 같은 프로세스 가스 전달 어셈블리(104)를 수용하도록 이루어진 중앙 개구(150)를 포함한다. 다수의 구멍(152)이 이 중앙 개구(150)를 둘러싸고, 이 다수의 구멍(152)은 상기에서 설명된 것처럼 나사산 지지대(108)를 수용하도록 이루어진다. 추가적인 이러한 구멍들(152)은 개구(150)를 둘러싸고 개구(150)로부터 바깥 방향으로 배치되며, 또한 나사산 지지대(108)를 수용하도록 이루어지고 따라서 확산기(20)를 위한 추가적인 분포된 지지대를 제공한다.
입구 포트(156) 및 출구 포트(158)를 가진 유체 도관(154)은 백킹 플레이트(28)의 상부면(160)을 따라 구불구불한 경로로 배치되도록 도시된다. 이러한 액체 또는 가스의 소스는 입력 포트(156)에 부착되고, 적절한 압력이 소스의 가압의 결과로서 또는 펌프 혹은 유사한 이러한 장치에 의해 거기로 공급되며, 이에 의해 유체가 배출 포트(158)로 빠져나가는 도관(154)을 통해 순환하게 하고 유체 소스로 되돌아가게 하며, 대기로 배출되게 하거나 또는 열교환기를 통과하게 하고 궁극적으로 이용되는 유체의 유형에 따라 소스로 되돌아가게 한다. 백킹 플레이트(28)의 상부면(160)의 상당한 부분에 걸쳐 그리고 도관(154)을 통한 유체의 통과는 PECVD 챔버의 프로세싱 구역(80)에서 유지된 플라즈마에 의해 생성된 초과 열을 제거할 것이다. 제거된 초과 열의 양은 240℃ 미만 또는 대략 200℃에서 기판(14)의 온도를 유지하기에 충분하다.
도관(154)이 취할 수 있는 일 형태는 유체가 취하는 바람직한 경로를 형성하는 백킹 플레이트(28)의 윗면(160)에 연속적인 그루브를 제공하는 것이다. 그루브가 형성된 이후, 바람직하게 연속적인 튜브가 이후에 그루브의 경로에 순응하도록 굽어질 수 있다. 따라서 이렇게 형성된 튜브는 그루브 내에 위치하고, 162에서 도시된 것과 같은 다수의 유지 플레이트 또는 스트립은 백킹 플레이트(28)의 표면(160)과 열전달 접촉하고 그루브 내에서의 위치를 유지하도록 튜브의 길이를 따라 이격된 개별의 위치에 배치된다.
도 4는 백킹 플레이트(28)의 상부면(160)에 고정되고 튜브(164)의 상부 위에 배치된 유지 플레이트(162)를 가지며 그루브(166) 내에 배치된 튜브(164)를 도시한다. 도 4에서 도시된 것처럼, 튜브(164)의 표면은 유지 플레이트 또는 스트립(162)의 각각과 상호 접촉 구역을 따라 평평하게 되거나 또는 바람직하게 백킹 플레이트(28)의 표면으로 플레이트(162)가 조립되기 이전에 평평하게 될 수 있다. 유지 플레이트(162)는 용접, 스크류, 볼트 또는 이와 유사한 것과 같은 이 기술 분야에서 잘 알려진 방식으로 표면(162) 상에서 유지될 수 있다.
도 5를 이제 특히 참고하면, 도 5는 유체 도관이 백킹 플레이트에 형성될 수 있는 대안적인 방식을 도시한다. 내부에서 도시된 것처럼, 백킹 플레이트(170)는 백킹 플레이트(170)의 바디에 형성된 다수의 건-드릴된 보어(172 내지 180)를 포함한다. 도시된 것처럼, 보어(172)는 보어(174, 178)와 교차하고, 보어(174)는 보어(176)와 교차하며, 보어(178)는 보어(180)와 교차한다. 보어(172)의 입구 포인트는 182에서 도시된 것처럼 플러그되고; 보어(178)의 입구 포인트는 184에서 도시된 것처럼 플러그되며; 보어(174)의 입구 포인트는 186에서 도시된 것처럼 플러그된다. 보어(176)를 위한 입력 포트(188)는 입구 포트를 형성하고, 보어(180)를 위한 출구 포트(190)는 상기에서 설명된 교차된 보어에 의해 형성된 연속적인 유체 도관을 위한 출구 포트를 형성한다. 보어들에 의해 형성된 단일의 연속적인 건 드릴 유체 도관이 도 5에서 도시되지만, 다수의 평행한 유체 도관은 백킹 플레이트의 전체 길이 또는 폭을 통해 건 드릴링에 의해 형성될 수 있거나 또는 도 5에서 도시된 것과 같이 서로 연결하는 다수의 다른 보어들이 하나 이상의 직렬적으로 연결된 유체 도관을 제공하도록 형성될 수 있으며, 이러한 도관들은 백킹 플레이트(170)의 바디를 통해 연속적이거나 또는 구불구불한 경로를 형성할 수 있다. 상기에서 설명된 것처럼, 유체는 소스(도 5에서는 미도시)로부터 입력 포트(188) 안으로 그리고 배출 포트(190) 밖으로 화살표(192 및 194)에 의해 도시된 것처럼 통과함에 의해 순환될 것이고, 이에 의해 태양 전기식 패널의 프로세싱 동안 PECVD 챔버의 프로세싱 구역(80) 내에서 유지된 플라즈마에 의해 생성된 초과 열을 제거한다.
본 발명의 원리에 따라 구성된 냉각된 백킹 플레이트의 다른 실시예에 따르면, 도 5에서 도시된 플레이트(170)는 백킹 플레이트(28)와 다른 물질로 된 개별의 플레이트일 수 있다. 이러한 개별의 플레이트는 내부에 형성된 도 5와 함께 설명된 것처럼 건 드릴된 보어를 가질 수 있고, 관통하는 냉각 유체를 전달하기 위한 다수의 평행 도관일 수 있거나 또는 연속적 유체 도관을 제공하도록 교차될 수 있다. 대안적으로, 구별된 개별의 플레이트는 도 4 및 5와 함께 상기에서 설명된 것처럼 그루브 내에 배치된 튜브를 가질 수 있다. 어느 경우에나 구별된 개별의 플레이트는 이후에 바람직하게 볼트, 용접, 스크류 또는 다른 죔쇠에 의해 백킹 플레이트(28)로 고정될 수 있다. 구별된 개별의 플레이트는 백킹 플레이트와 열전달 접촉해야 하고, 이에 의해 상기 설명된 것처럼 백킹 플레이트로부터 초과의 열을 제거하기 위해 도관을 통해 유체가 순환하게 한다. 대안적으로, 다수의 이러한 개별의 플레이트는 미리 선택된 위치에서 백킹 플레이트에 부착되어 형성될 수 있다.
튜브를 통해 또는 건 드릴된 보어를 통해서든지 도관을 통해 순환되는 유체는 상기에서 표시된 것처럼 가스 또는 액체일 수 있다. 바람직하게, 유체가 액체라면 바람직한 실시예에 따르면 이 액체는 탈이온화된 물 또는 대안적으로 글리콜(glycol)일 것이다. 순환되는 유체가 가스라면, 바람직하게 가스는 건조 에어 또는 대안적으로 질소일 것이다. 열교환기가 이용된다면, 유체는 Galden® 유체와 같은 퍼플루오로카본일 수 있다. 다른 액체 및 가스들은 액체 또는 가스가 안정된 상태에서 백킹 플레이트를 유지하도록 챔버로부터 초과 열을 제거할 수 있는 한 본 발명의 원리에 따라 이용될 수 있다.
따라서 광전지 셀 또는 탠덤 광전지 셀에 이용되는 비정질, 다결정질, 미정질 실리콘의 P-I-N 구조를 형성하는데 필요한 유지된 증착 프로세스 동안 플라즈마에 의해 챔버 내에서 생성된 원하지 않는 열을 제거하도록 이루어진 냉각된 백킹 플레이트를 갖는 PECVD 챔버를 설명하고 있고, 초과 열은 따라서 백킹 플레이트와 열전달 접촉하도록 배치된 적절한 유체 도관을 통해 액체 또는 가스와 같은 냉각 유체를 통과시킴에 의해 제거된다.
비정질 또는 미정질 실리콘 증착으로 높은 프로세싱 온도로부터 초래된 열 손상을 추가적으로 최소화하기 위해, 일 실시예에서 PECVD 챔버에는 거의 일정한 온도에서 기판 지지대의 온도를 동적으로 제어할 수 있는 기판 지지대(12)가 추가적으로 제공된다. 기판을 거의 일정한 온도에서 유지시키는 것은 중요한데, 왜냐하면 태양 전지의 제작에서 예를 들어 미정질 실리콘은 빠른 속도로 증착되지 않고 훨씬 낮은 흡수 계수를 갖기 때문이다. 높은 RF 전력 밀도(예를 들어 약 0.5W/cm2 또는 1W/cm2)는 미정질 실리콘의 증착 속도를 증가시킬 수 있지만, 증착 온도는 또한 인접한 층에서의 도펀트가 다른 층들로 확산할 수 있기 때문에 태양전지 성능을 손상시키도록 증가된다. 따라서, 도펀트가 다른 층들로 확산할 수 있는 일정한 값(예를 들어 240℃) 미만의 온도에서 기판을 유지시키는 것이 유리하다.
도 8에서 도시된 것과 같은 일 실시예에서, 기판 지지대(12)는 기판(14)을 지지하기 위한 기판 수용면(332)과 기판 지지대를 높이고 낮추는 리프트 시스템(136)에 커플링된 굴대(134)를 포함한다. 기판 지지대(12)는 동적 온도 제어 요소(340)를 포함하고, 이 요소는 원하는 온도에서 기판을 유지하도록 가열 및/또는 냉각 요소로 이루어진다. 작동시, 기판 지지대(12)의 온도는 동적 온도 제어 요소(340)에 의해 동적으로 제어되고, 이에 의해 기판 지지대(12)는 비정질 또는 미정질 실리콘 증착의 시작을 위한 온도로 최초로 가열된다. 증착 프로세스가 일단 시작되면, 플라즈마는 증착 프로세스가 진행함에 따라 기판의 온도를 올리도록 야기할 수 있다. 플라즈마에 의해 야기된 가열을 보상하기 위해, 동적 온도 제어 요소(340)는 점진적으로 기판 지지대로 전달되는 냉각 출력을 증가시키면서 점진적으로 열 출력의 양을 낮출 수 있고, 이후 거의 일정한 온도에서 기판 지지대를 유지하도록 거의 일정한 냉각 출력을 제공한다.
하나 이상의 써모커플은 프로세싱 챔버에 존재할 수 있고 및/또는 기판의 실시간 온도 측정을 제공하도록 기판 지지대 내에 매몰될 수 있으며, 이에 의해 제어기는 서셉터로의 가열 출력 및 냉각 출력을 제어할 수 있다. 실시간 피드백은 기판 지지대의 동적 온도 제어를 허용하고, 이에 의해 진성 미정질 실리콘 증착 동안 거의 일정한 온도에서 기판을 유지한다. 증착 온도는 태양 전지를 악화시키지 않은 채로 미정질 실리콘의 증착 속도 및 필름 품질을 최대화하도록 미리 선택될 수 있다. 동적 온도 제어 요소를 가진 기판 지지대의 예는 여기서 그 전체가 참조로 인용된 미국 특허출원 제 11/876,130호에서 상세하게 논의된다.
상기에서 설명된 것과 같이 거의 일정한 온도에서 기판 지지대의 온도를 동적으로 제어하고 백킹 플레이트에서 냉각 유체를 순환하는 것에 부가하여, 일정한 상황 하에서 본 발명의 원리에 따라 구성된 냉각된 백킹 플레이트로 확산기로부터 직접 열전달 경로를 제공하는 것이 바람직하다.
도 6을 이제 특히 참고하면, 확산기 및 백킹 플레이트 사이에 이러한 열전달 경로를 수립하는 일 실시예가 도시된다. 도시된 것처럼, 백킹 플레이트(200)는 확산기(202)의 엣지 안으로 그리고 백킹 플레이트(200)를 통과하는 볼트(204)에 의해 도시된 것처럼 확산기(202)에 직접 볼트된다. 백킹 플레이트(200)는 도 4 또는 6의 실시예에 대해 상기에서 설명된 방식으로 구성될 것이다. 확산기는 도 1과 관련하여 상기에서 설명된 방식으로 구성되고 기능할 것이다.
이제 도 7을 특히 참고하면, 본 발명의 원리에 따라 구성된 냉각된 백킹 플레이트 및 확산기 사이에 열전달 경로를 제공하기 위한 대안적인 실시예를 도시한다. 도시된 것처럼, 백킹 플레이트(206)는 시이트 금속 지지대(sheet metal support; 240)에 의해 확산기에 연결되고, 이는 또한 가요성/유연한(compliant) 연결부를 생성함으로써 확산기 및 백킹 플레이트 사이에 차별적인 열팽창 및 열수축을 제공한다. 금속 지지대의 다른 형상 또는 크기는 효과적인 열전달 경로를 제공하도록 이용될 수 있다. 백킹 플레이트가 확산기에 연결되던지 상관없이, 백킹 플레이트 및 확산기 사이의 유효 접촉 구역을 증가시키는 것은 확산기로부터 열을 제거하는 하나의 효과적인 방법으로 발견되었다. 이는 왜냐하면 확산기의 설계가 백킹 플레이트보다 더욱 정교하기 때문이고, 확산기 안으로 냉각 도관을 두는 것이 어렵기 때문이다. 또한, 확산기는 그 둘레에서 엣지 지지대에 의해 또는 확산기 중력 지지대에 의해 지지되고, 얇은 엣지 지지대를 통해 확산기를 훨씬 효과적으로 냉각시키지 못할 수 있다. 따라서, 백킹 플레이트 및 확산기 사이의 유효 접촉 구역을 증가시키도록 확산기의 엣지에서 볼팅 홀을 드릴하지 않거나 덜하는 것이 바람직하다. 대안적으로, 확산기의 둘레를 둘러싸는 면대면 접촉은 확산기 및 백킹 플레이트 사이에서 유효 접촉 구역을 증가시키는데 이용될 수 있다. 예를 들면, 열전달 접촉은 백킹 플레이트 및 확산기로 시이트 금속 지지대의 각각의 단부를 용접함에 의해 제공될 수 있다. 백킹 플레이트 및 확산기는 또한 가스 분배와 간섭함이 없이 이 기술 분야에서 잘 알려진 방식으로 첨부될 수 있으며, 이에 의해 확산기로부터 열을 제거하기 위해 유효 접촉 구역을 증가시킨다.
도 6 및 도 7에서 도시된 것과 같은 대안적 실시예 또는 면대면 접촉에서 열전달 접촉의 이용을 통해, 상기에서 설명된 것과 같이 구성된 냉각된 백킹 플레이트는 백킹 플레이트 내에 형성된 유체 도관을 통과하는 냉각 유체의 이용을 통해 백킹 플레이트뿐만 아니라 확산기로부터 프로세싱 챔버 내의 플라즈마에 의해 생성된 초과 열을 전도할 수 있다.
이전의 내용은 본 발명의 실시예에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 그리고 추가적인 실시예는 이하의 청구항에 의해 결정된 기본 범위 및 사상으로부터 벗어나지 아니한 채로 고안될 수 있다.

Claims (26)

  1. 유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버로서,
    상기 챔버에 의해 지지되는 냉각된 백킹 플레이트; 및
    상기 백킹 플레이트와 열전달 접촉하며 프로세스 가스를 제공하기 위한 확산기를 포함하는,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각된 백킹 플레이트는 유체 소스로부터의 냉각 유체를 순환시키기 위해 내부에 배치된 유체 수용 도관을 갖고,
    상기 유체 수용 도관은 상기 백킹 플레이트와 열전달 접촉하는,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전달 접촉은 상기 백킹 플레이트 및 상기 확산기 사이에서 서로 연결된 시이트 금속 지지대(sheet metal support)에 의해 제공되는,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유체 수용 도관은 상기 백킹 플레이트의 상부면에 위치한 그루브 내에 배치된 열전도성 튜브인,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 그루브는 상기 백킹 플레이트의 상부면을 횡단하는 연속적이며 구불구불한(serpentine) 경로를 형성하는,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 백킹 플레이트에 고정되며 상기 그루브 위에서 이격된 채로 배치된 다수의 유지 플레이트(retaining plates)를 추가로 포함하는,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 튜브는 상기 유지 플레이트의 각각과의 상호 접촉 구역을 따라 평평한,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  8. 유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버로서,
    상기 챔버에 의해 지지되는 백킹 플레이트;
    상기 백킹 플레이트에 열전달 접촉되어 부착되며 유체 소스로부터의 냉각 유체를 순환시키기 위한 유체 수용 도관을 갖는, 개별 플레이트; 및
    상기 백킹 플레이트 및 상기 개별 플레이트와 열전달 접촉하며 프로세스 가스를 제공하기 위한 확산기를 포함하는,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  9. 제 8 항에 있어서,
    동적 온도 제어 요소를 가진 이동 가능한 기판 지지대를 추가로 포함하는,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 유체 수용 도관이 상기 개별 플레이트의 상부면 상에 위치한 그루브 내에 배치된 열전도성 튜브인,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 그루브가 상기 개별 플레이트의 상부면을 횡단하는 연속적이며 구불구불한 경로를 형성하는,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 개별 플레이트 표면에 고정되며 상기 그루브 위로 이격되어 배치된 다수의 유지 플레이트를 추가로 포함하는,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 튜브는 상기 유지 플레이트의 각각과의 상호 접촉 구역을 따라 평평한,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 열전달 접촉이 상기 백킹 플레이트 및 상기 확산기 사이에서 서로 연결된 시이트 금속 지지대에 의해 제공되는,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 시이트 금속 지지대는 상기 확산기 및 상기 백킹 플레이트 사이의 유효 접촉 구역을 증가시키는 방식으로 상기 확산기 및 상기 백킹 플레이트에 부착되는,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 시이트 금속의 각각의 단부는 용접에 의해 둘레에서 상기 확산기 및 상기 백킹 플레이트에 부착되는,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  17. 제 8 항에 있어서,
    상기 냉각 유체가 상기 유체 소스로 귀환하기 이전에 상기 냉각 유체의 온도를 감소시키도록 상기 유체 수용 도관 및 상기 유체 소스에 커플링된 열교환기를 추가로 포함하는,
    유리 기판 상에 비정질 또는 미정질 실리콘을 증착시키기 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  18. 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버로서,
    뚜껑 바디;
    상기 뚜껑 바디와 커플링된 백킹 플레이트로서, 유체 소스로부터의 냉각 유체를 순환시키기 위해 함께 열전달 접촉하는 유체 수용 도관을 가진, 백킹 플레이트;
    상기 백킹 플레이트 및 상기 뚜껑 바디와 커플링된 프레임 구조물; 및
    상기 백킹 플레이트와 열전달 접촉하며 프로세스 가스를 공급하기 위한 확산기를 포함하고,
    상기 프레임 구조물은,
    상기 뚜껑 바디와 커플링되며 이로부터 연장하는 다수의 다리;
    상기 다수의 다리와 커플링되며 상기 백킹 플레이트에 걸쳐 있고(spanning) 중심 구역을 가진 브리지 어셈블리; 및
    하나 이상의 제 1 죔쇠에 의해 중심 구역에서 상기 백킹 플레이트와 커플링되며 하나 이상의 제 2 죔쇠에 의해 상기 중심 구역에 커플링되는 지지 링을 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 1 죔쇠는,
    상기 지지 링 및 상기 백킹 플레이트를 통해 연장하는 다수의 볼트를 추가로 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  20. 제 18 항에 있어서,
    동적 온도 제어 요소를 가진 이동 가능한 기판 지지대를 추가로 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 열전달 접촉이 상기 백킹 플레이트 및 상기 확산기 사이에서 서로 연결된 시이트 금속 지지대에 의해 제공되는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 시이트 금속의 각각의 단부가 용접에 의해 둘레에서 상기 확산기 및 상기 백킹 플레이트에 부착되는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 유체 수용 도관이 상기 백킹 플레이트의 상부면 상에 위치한 그루브 내에 배치된 열전도성 튜브인,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 그루브가 상기 백킹 플레이트의 상부면을 횡단하는 연속적이고 구불구불한 경로를 형성하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 백킹 플레이트 표면에 고정되며 상기 그루브 위로 이격되어 배치된 다수의 유지 플레이트를 추가로 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 튜브는 상기 유지 플레이트의 각각과의 상호 접촉 구역을 따라 평평한,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
KR1020107008534A 2007-09-19 2008-09-19 냉각된 백킹 플레이트를 구비한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 프로세스 챔버 KR20100076979A (ko)

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