KR20110062857A - 태양전지 제조용 인라인 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 CIGS계 태양전지 제조를 위한 인라인 시스템에 관한 것으로서, 기판로딩존과 기판의 상부면에 광흡수층을 순차적으로 연속 증착시키는 증착부 및 상기 기판을 열처리하는 열처리부로 구성하되, 상기 기판로딩존과 증착부 및 열처리부는 하나의 통합챔버 내부 공간을 순차적으로 구획하여 설치하고, 상기 기판을 이송시킬 수 있는 이송수단을 연결 구성하여 상기 기판이 하나의 통합챔버 내에서 연속 처리될 수 있게 함으로써, 기판의 이송거리 축소에 따른 공정 시간 단축은 물론 공정 효율을 증대시킬 수 있을 뿐 아니라, 증착 공정 라인의 전체 레이아웃(layout)의 길이를 감소시켜 효율적인 제조 라인 운영이 가능한 태양전지 제조용 인라인 시스템에 관한 것이다.
기판, 태양전지, 챔버
Description
본 발명은 CIGS계 태양전지 제조를 위한 인라인 시스템에 관한 것으로서, 기판로딩존과 기판상에 광흡수층을 증착시키는 증착부 및 기판 열처리부를 하나의 통합챔버 내에 순차적으로 연결 설치하여 상기 기판이 연속적으로 처리될 수 있게 함으로써, 공정 시간 단축은 물론 공정 효율이 증대될 수 있게 하고, 또한 전체 레이아웃(layout)의 길이를 감소시켜 효율적인 제조 라인 운영이 가능한 태양전지 제조용 인라인 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 태양전지(Solar Cell)는 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 반도체 소자의 하나로서, 다결정(poly crystal) 및 단결정(single crystal) 실리콘 태양전지 또는 비정질 실리콘 태양전지와 같은 실리콘계 태양전지와 화합물 반도체 태양전지 등으로 크게 분류된다.
상기와 같은 태양전지는 전력 생산을 위해 다수개의 모듈(module)과 태양전지 패널(panel)로 구성되는 태양전지 어레이(array)를 구성함으로써, 전기 에너지 를 발전하게 된다.
일반적으로 실리콘계 태양전지는 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)를 가공하여 전자(electron)와 정공(hole)이 각각 구비되는 다른 극성의 N(negative)형 반도체 및 P(positive)형 반도체를 접합시키고 전극을 형성함으로써, P-N접합에 의한 태양광 발전의 원리를 이용하여 빛 에너지에 의한 전자의 이동을 통해 전기 에너지를 생산하게 되는 광전지이다.
한편 화합물 반도체 태양전지의 하나로서 CIGS계 태양전지는 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga), 셀렌(Se) 등의 원소로 이루어지는 광흡수계수가 높은 광흡수층을 유리(glass) 또는 고분자 폴리머(polymer) 등의 기판상에 증착하여 전기에너지를 생산하게 되는 태양전지로서, 두께 1~2㎛의 박막으로도 고효율의 태양전지 제조가 가능하며, 또한 전기, 광학적 안정성이 우수하여 매우 이상적인 광흡수층을 형성할 수 있어 저가, 고효율의 태양전지 재료로 연구되어 지고 있다.
상기와 같은 화합물 반도체 태양전지는 일반적으로 기판상에 배면전극, 광흡수층, 버퍼층, 투명전극층, 반사방지막, 및 그리드 등의 박막층이 적층 형성됨으로써, 하나의 단위 박막을 형성하기 때문에 상기 박막층을 형성하기 위한 스퍼터 증착 공정이나 이베퍼 증착 공정 등 다수의 처리 공정을 통해 제조된다.
따라서 종래의 태양전지 제조 공정은 상기와 같은 박막층을 형성시키기 위한 스퍼터 증착 챔버, 이베퍼 증착 챔버, 열처리 챔버 등 각각의 공정을 수행하기 위한 진공챔버 등이 다수 사용되고 있으며, 또한 이외에도 세정장비, 건조장비, 반송장비 등 다수의 공정 수행 장비에 의해 이루어지게 되는 것이다.
그러나 상기와 같은 종래의 태양전지 제조 공정 라인은 다음과 같은 문제점들이 있었다.
첫째, 상기와 같은 스퍼터 증착 챔버, 이베퍼 증착 챔버, 열처리 챔버 등이 각각 개별적으로 설치되어 별도 라인에서 공정이 수행됨으로써, 각 공정의 연속성이 떨어질 뿐 아니라, 기판의 이동거리가 연장되어 공정 속도의 저하에 따른 공정 효율 감소는 물론 공정 수율 또한 현저히 떨어지는 문제점이 있었고, 둘째, 각 공정을 수행하기 위한 다수의 진공챔버 또는 열처리 챔버를 각각 개별적으로 구비해야됨으로써, 진공펌프 등과 같은 유사 장비의 공용화가 곤란하며, 셋째, 증착 공정 라인의 레이아웃이 길어지게 되어 제조 라인의 효율적인 운용이 용이하지 않은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 기판의 신속한 연속 처리가 가능하도록 기판로딩존과 광흡수층 증착부 및 열처리부를 하나의 통합챔버에 순차적으로 연결 설치하여 인라인화 함으로써, 공정의 연속성이 증대되도록 함과 동시에 공정 속도의 향상에 따른 공정 효율의 증대를 얻고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 각 공정을 수행하는 진공챔버 또는 열처리 챔버를 연결 설치함으로써, 진공펌프 등과 같은 유사 장비의 공용화가 용이하도록 하여 설비 비용을 절감하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 증착 공정 라인의 레이아웃을 단순화하여 태양전지 제조 라인의 효율적인 운용을 통한 양산성을 증대시키고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기판을 투입시키는 기판로딩존과, 상기 기판을 이송받아 기판 상부면에 광흡수층을 순차적으로 연속 증착시키는 증착부, 및 상기 증착부로부터 이송되는 기판을 열처리하는 열처리부로 구성하되, 상기 기판로딩존과 증착부 및 열처리부는 하나의 통합챔버 내부 공간을 순차적으로 구획하여 설치하되, 상기 기판을 이송하는 각각의 이송수단이 순차적으로 연결 설치되어 상기 기판이 하나의 통합챔버 내에서 연속적으로 이송되면서 처리될 수 있게 한 다.
본 발명의 상기 이송수단은 상기 기판로딩존과 증착부 및 열처리부의 하측부에 각각 설치되어 상기 기판을 순차적으로 연속 이송시킬 수 있는 컨베이어유닛으로 구성될 수 있다.
또한 상기 기판로딩존에는 기판을 예열하는 예비가열수단이 더 구비될 수 있다.
또 상기 증착부는 상기 기판의 상부면에 구리와 인듐 및 갈륨을 증착시키는 스퍼터부와 상기 기판의 상부면에 셀렌을 적층 형성하는 이베퍼부로 구성된다.
여기서 상기 스퍼터부는 상기 기판의 이송방향을 따라 배열 설치되는 다수개의 스퍼터유닛으로 구성하되, 상기 스퍼터유닛은 상기 기판의 상부면과 대향되도록 구리, 인듐, 갈륨 중 어느 하나 또는 둘 이상이 조합 형성된 스퍼터타겟이 설치된다.
또한 상기 증착부에는 상기 스퍼터부와 이베퍼부의 영역이 격리될 수 있도록 자동 개폐 가능한 게이트밸브가 설치된다.
한편 상기 열처리부는 상기 기판에 가해지는 열충격이 완화될 수 있도록 가열온도를 저온에서 고온으로 연속 상승시키는 저속 열처리챔버로 구성되는 것이 바람직하다.
이때 상기 열처리부의 후단부에는 상기 기판 상부면에 버퍼층을 적층 형성하는 버퍼층 증착부가 연결 설치될 수 있다.
또한 상기 증착부와 열처리부, 상기 열처리부와 버퍼층 증착부의 연결부에는 자동 개폐 가능한 게이트밸브가 각각 설치된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 첫째, 증착 공정 라인의 인라인화를 통해 공정의 연속성이 증대됨으로써, 공정 속도의 향상과 공정 효율의 증대에 따른 생산성 증대의 효과가 있고, 둘째, 각 공정을 수행하는 진공챔버 또는 열처리 챔버에 관련된 유사 장비의 공용화가 가능한 것은 물론 태양전지 제조 라인의 전체 레이아웃을 단순화함으로써, 설비 비용의 절감과 제조 라인의 효율적인 운용을 통해 양산성이 증대될 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 태양전지 제조용 인라인 시스템의 구성도를 나타낸 것이다.
본 발명은 CIGS계 태양전지의 광흡수층을 기판상에 적층 형성하기 위한 것으로서, 기판 표면에 구리(Cu), 인듐(In), 구리갈륨(Cu/Ga) 및 셀레나이드 화합물을 순차적으로 증착하여 태양전지의 광흡수층인 CIGS 박막을 형성하는 인라인 시스템이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 태양전지 제조용 인라인 시스템은 기판로딩존(10)과 광흡수층 증착부(50) 및 열처리부(60)로 구성된다.
기판로딩존(10)과 증착부(50) 및 열처리부(60)는 하나의 통합챔버(300)의 내부 공간을 각각 순차적으로 구획하여 설치되며, 이때 기판(100)을 이송하는 이송수단(110,111,112,113)이 연동 가능하도록 순차적으로 연결 설치됨으로써, 기판(100)이 하나의 통합챔버(300) 내에서 연속적으로 이송되면서 처리될 수 있도록 구성된다.
여기서 기판로딩존(10)은 통합챔버(300)의 선단부에 설치되는 것으로서, 기판(100)을 후속 공정인 광흡수층 증착부(50)로 순차적으로 투입시키는 역할을 하게 된다.
여기서 기판로딩존(10)은 내부 환경 조건을 저진공(대략 1.0E-3 Torr) 상태로 유지함으로써, 기판(100)이 고진공(1.0E-6 ~ 1.0E-7 Torr) 환경 조건의 증착부(50)로 투입될 때 받을 수 있는 압력차에 의한 충격이 완화될 수 있도록 버퍼 역할을 하는 로드락(load lock) 챔버를 형성하는 부분이다.
따라서 기판로딩존(10)과 증착부(50)의 연결부에는 통합챔버(300)의 내부 영역이 격리될 수 있도록 게이트밸브(도시되지 않음)가 설치될 수 있다.
한편 기판로딩존(10)에는 기판(100)을 이송하는 이송수단과 진공펌프(도시하지 않음)가 설치되고, 또한 기판(100)을 예열시킬 수 있는 예비가열수단(15)이 구비될 수 있다.
이송수단은 다수개의 이송롤러나 또는 컨베이어유닛으로 구성될 수 있으며, 예비가열수단(15)은 기판(100)을 약 300℃ 정도의 온도로 가열시킬 수 있는 통상적인 히팅라인으로 구성될 수 있을 것이다.
한편 기판로딩존(10)의 진공펌프는 별도로 설치될 수도 있으나, 하기에서 설명하는 증착부(50)의 스퍼터부(20)에 설치되는 진공펌프(23)를 연결시킬 수도 있을 것이다.
기판(100)은 일정 크기의 유리(glass)나 금속(metal) 소재로 형성될 수 있을 것이다.
한편 증착부(50)는 기판로딩존(10)에 연결 설치되어 기판 상부면에 구리(Gu), 인듐(In), 갈륨(Ga), 및 셀렌(Se)으로 구성되는 광흡수층을 형성하는 부분으로서, 스퍼터부(20)와 이베퍼부(40)로 구성된다.
스퍼터부(20)는 구리(Gu), 인듐(In), 및 구리/갈륨(Gu/Ga)을 각각 스퍼터타겟(31,32,33)으로 하는 다수개의 스퍼터유닛(30)으로 구성되는 것으로서, 통합챔버(300)의 상측부에 설치하되, 기판(100)의 이송 방향을 따라 순차적으로 연속 증착 가능하도록 이격되게 배열 설치된다.
이때 스퍼터유닛(30)은 스퍼터타겟(31,32,33)이 기판(100)의 상부면과 대향되도록 각각 설치된다.
여기서 스퍼터유닛(30)은 구리(Cu), 인듐(In), 및 구리갈륨(Cu/Ga)을 각각 스퍼터타겟(31,32,33)으로 한정하는 것은 아니며, 하나의 타겟이 상기 원소들을 복합적으로 포함함으로써, 'CI(구리-인듐)'나 'CIG(구리-인듐-갈륨)' 등 다양한 형태의 조합으로 구성될 수도 있을 것이다.
한편 스퍼터유닛(30)의 전원(POWER)(37)은 DC(직류 전원) 또는 RF(고주파 전원)가 사용될 수 있으며, 각각의 스퍼터타겟(31,32,33)이 음극(캐소드:cathode)을 형성하게 된다.
또한 스퍼터유닛(30)에는 냉각라인(35)이 설치된다.
냉각라인(35)은 냉각수를 순환시킴으로써 스퍼터유닛(30)을 냉각시킬 수 있을 것이다.
또한 스퍼터유닛(30)에는 스퍼터타겟(31,32,33)의 하측면에 플라즈마(200)(도2에 도시함)를 형성시키기 위해 아르곤(Ar)과 같은 불활성 가스를 공급하는 가스공급라인(36)이 설치된다.
따라서 스퍼터유닛(30)은 이송되는 기판(100)의 상부면에 순차적으로 구리(Cu), 인듐(In), 및 구리갈륨(Cu/Ga)을 진공 증착시키게 되는 것이다.
이때 스퍼터부(20)의 내부는 1.0E-6 ~ 1.0E-7 Torr 정도의 고진공의 분위기를 형성하게 되며, 기판(100)은 통합챔버(300)의 하측부에 설치되는 이송수단(110)에 의해 이송된다.
또한 스퍼터부(20)의 하측부에는 고진공을 형성하기 위한 진공펌프(23)가 설치된다.
한편 이베퍼부(40)는 셀렌(Se) 입자를 진공 증발시켜 기판(100)의 상부면에 셀렌(Se)을 증착시키는 이베퍼레이션(evaporation) 증착 공정을 수행하는 부분으로서, 상측부에는 셀렌증발원(45)(H2Se, H2S 가스 등을 이용)이 설치되고, 하측부에는 기판(100)을 이송하는 이송수단(111)이 설치된다.
또한 이베퍼부(40)에는 내부가 1.0E-6 ~ 1.0E-7 Torr 정도의 고진공의 분위기가 형성되도록 진공펌프(43)가 설치된다.
그러나 스퍼터부(20)와 이베퍼부(40)는 하나의 고진공 펌프를 공용화하여 사용할 수도 있을 것이다.
한편 도 2는 셀렌증발원(45)의 일 실시예의 개략적인 구성도를 나타낸 것으로서, 셀렌증발원(45)은 셀렌입자(250)를 증발시켜 기판(100)상에 증착시키는 특성상 셀렌입자(250)가 투입되는 저장용기(46)가 구비되고, 또한 저장용기(46) 하측부에는 셀렌입자(250)를 일정 온도(약 300℃)로 가열 증발시킬 수 있는 통상적인 가열수단(도시하지 않음)이 구비된다.
이때 가열수단은 통상적인 히팅라인이 배열 설치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 레이저를 이용하여 셀렌입자(250)를 가열 증발시킬 수도 있을 것이다.
또한 셀렌증발원(45)은 증발된 셀렌 기체가 상 방향으로 이동하게 되므로 이 셀렌 기체를 기판(100) 상부면으로 수송할 수 있는 캐리어가스 공급라인(48)이 설치된다.
캐리어가스 공급라인(48)은 아르곤(Ar)과 같은 불활성 가스를 분사하여 증발된 셀렌 기체와 함께 화살표와 같이 분사되도록 함으로써, 셀렌 기체가 기판(100)의 상부면에 증착되도록 하는 것이다.
한편 스퍼터부(20)와 이베퍼부(40) 사이에는 두 영역을 격리시킬 수 있는 게이트밸브(120)가 설치될 수 있다.
게이트밸브(120)는 통상적인 슬라이드 게이트가 적용될 수 있으며, 기판(100)의 이송 및 증착 공정 진행과 연동되도록 제어부(도시하지 않음)에 의해 적 절하게 자동 개폐될 수 있을 것이다.
한편 열처리부(60)는 증착부(50)에서 기판(100) 상부면에 증착된 광흡수층이 안정되도록 열처리 공정을 수행하는 부분으로서, 도시된 바와 같이, 이베퍼부(40)의 후단부에 연결 설치된다.
따라서 열처리부(60)는 광흡수층의 증착이 완료된 기판(100)을 진공 상태에서 대략 400℃ ~ 600℃ 정도로 일정 시간 가열하게 된다.
이때 열처리부(60)와 이베퍼부(40) 사이에는 영역 격리용 게이트밸브(130)가 설치될 수 있으며, 하측부에는 이베퍼부(40)의 이송수단(111)과 연계되어 작동 가능하도록 이송수단(112)이 설치된다.
또한 열처리부(60)는 진공펌프가 별도로 설치되거나 또는 이베퍼부(40)의 진공펌프(43)를 연결시켜 사용할 수도 있을 것이다.
열처리부(60)는 할로겐 램프를 사용하는 RTP(Rapid Thermal Process) 장비와 같은 고속 열처리 장비가 설치될 수 있으나, 기판(100)의 열충격이 최소화되도록 가열온도를 저온에서 고온으로 순차적으로 상승시켜 주는 저속 열처리챔버를 사용하는 것이 바람직하다.
한편 열처리부(60) 후단부에는 버퍼층 증착부(70)가 연결 설치될 수 있다.
버퍼층 증착부(70)는 CIGS계 태양전지의 광흡수층과 투명전도막(TCO층) 사이에 구비되는 버퍼층을 형성하는 부분으로서, 고진공(1.0E-6 ~ 1.0E-7 Torr) 분위기에서 스퍼터유닛(75)을 이용하여 기판(100)의 광흡수층 상부면에 버퍼층을 적층 형성하는 것이다.
따라서 버퍼층 증착부(70)는 스퍼터부(20)와 유사한 환경 조건하에서 공정이 수행되므로, 기판(100)을 이송하는 이송수단(113)과 진공펌프(73)가 각각 설치된다.
또한 열처리부(60)와 버퍼층 증착부(70)의 연결부에도 영역 격리용 게이트밸브(140)가 설치된다.
다만 버퍼층 증착부(70)에 설치되는 스퍼터유닛(70)은 스퍼터타겟(72)으로 황화아연(ZnS), 황화인듐(InS), 또는 황화카드뮴(CdS)이 사용된다.
따라서 본 발명은 기판로딩존(10), 스퍼터부(20), 이베퍼부(40), 열처리부(60), 및 버퍼층 증착부(70)가 하나의 통합챔버(300) 내에 순차적으로 연결되어 연동 작동되도록 배열 설치될 뿐 아니라, 이송수단(110,111,112,113)이 통합챔버(300)의 선단부에서 후단부까지 서로 연결 설치됨으로써, 기판(100)상에 광흡수층과 버퍼층을 연속 증착시킬 수 있게 되는 것이다.
이때 이송수단(110,111,112,113)은 이송롤러나 컨베이어유닛이 사용될 수 있다.
이하 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 태양전지 제조용 인라인 시스템의 작동 과정을 상세히 설명한다.
도 3은 스퍼터부(20)의 작동상태를 나타내는 부분측면도이고, 도 4는 본 발명의 작동 과정을 나타낸 플로우차트이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 공정 진행은 기판 투입(S10), 스퍼터 증착(S20), 이베퍼레이션 증착(S30), 열처리(S40), 버퍼층 증착(S50), 및 기판 배 출(S60)의 과정을 통해 순차적으로 이루어진다.
기판 투입(S10)은 기판로딩존(10)에서 예열된 기판(100)이 증착부(50)로 투입되는 것이며, 스퍼터 증착(S20)은 스퍼터부(20)에서 각각의 스퍼터유닛(30)에 의해 기판(100) 상부면에 구리(Cu), 인듐(In), 구리/갈륨(Cu/Ga) 원소가 증착되는 것이다.
이때 게이트밸브는 기판(100)이 스퍼터부(20)로 완전히 진입되면 기판로딩존(10)과 스퍼터부(20)가 서로 격리되도록 폐쇄하게 된다.
한편 스퍼터 증착(S20)은 구리(Cu) 증착, 인듐(In) 증착, 구리/갈륨(Cu/Ga) 증착이 순차적으로 또는 동시에 기판(100)상에 이루어지는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 스퍼터유닛(30)은 반응가스를 스퍼터타겟(31,32,33) 둘레를 따라 하향 분사시키게 되고, 분사된 반응가스는 고전압에 의해 기판(100) 상부면에서 플라즈마(200) 상태로 변환된다.
이때 플라즈마(200) 상태에서의 플러스(+) 이온은 음극(캐소드, cathode)를 형성하는 각각의 스퍼터타겟(31,32,33)으로 가속되어 충돌하게 되며, 상기 충돌에 의해 각 스퍼터타겟(31,32,33)의 구리(Cu), 인듐(In), 및 구리/갈륨(Cu/Ga)의 원소가 외부로 튀어 나와 기판(100) 상부면에 증착되는 것이다.
증착이 완료되면, 스퍼터부(20) 후단의 게이트밸브(120)는 개방되어 기판(100)이 이베퍼부(40)로 진입되도록 한 후, 다시 스퍼터부(20)와 이베퍼부(40)를 폐쇄하게 되는 것이다.
한편 이베퍼레이션 증착(S30)은 이베퍼부(40)에 구비된 셀렌증발원(45)을 이 용하여 기판(100) 상부면에 셀렌을 증착시키게 되는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 셀렌증발원(45)의 저장용기(46)를 가열하여 셀렌입자(250)를 증발시킨 후, 증발된 셀렌 기체가 캐리어가스 공급라인(48)을 통해 공급되는 캐리어가스에 의해 기판(100) 상부면으로 강제 확산되게 함으로써, 기판(100) 상부면에 셀렌 입자가 증착되도록 하는 것이다.
이 후, 기판(100)은 열처리부(60)에서 열처리(S40) 공정이 수행된 후, 버퍼층 증착부(70)로 이송되어 버퍼층 증착 공정이 수행된다.
이때 게이트밸브(130)는 기판(100)의 이송을 위해 개폐 작동이 이루어지게 되며, 또한 열처리부(60)와 버퍼층 증착부(70)를 격리시키게 된다.
버퍼층 증착(S50)은 스퍼터부(20)의 증착 공정과 동일한 방법으로 수행된다.
상기와 같이 광흡수층과 버퍼층의 증착이 완료된 기판(100)은 최종적으로 후속 공정을 위해 통합챔버(300) 외부로 배출(S60)되는 것이다.
따라서 본 발명은 기판로딩존(10), 스퍼터부(20), 이베퍼부(40), 열처리부(60), 버퍼층 증착부(70)를 하나의 통합챔버(300)에 순차적으로 연결 설치하여 인라인화 함으로써, 공정의 연속성이 증대될 뿐 아니라, 공정 속도의 향상에 따른 공정 효율의 증대 효과를 얻을 수 있게 되고, 또한 진공펌프 등과 같은 장비의 공용화가 용이하게 되며, 태양전지 제조 라인의 레이아웃을 단순화하여 라인의 효율적인 운용이 가능하게 되는 것이다.
이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 태양전지 제조용 인라인 시스템의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명의 이베퍼부의 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명의 스퍼터부의 개략적인 작동상태도,
도 4는 본 발명의 태양전지 제조용 인라인 시스템의 플로우차트이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 기판로딩존 15 : 예비가열수단
20 : 스퍼터부 30,75 : 스퍼터유닛
31,32,33,72 : 스퍼터타겟 35 : 냉각라인
36 : 가스공급라인 37 : 전원
40 : 이베퍼부 45 : 셀렌증발원
46 : 저장용기 48 : 캐리어가스 공급라인
50 : 증착부 60 : 열처리부
70 : 버퍼층 증착부 100 : 기판
110,111,112,113 : 이송수단 200 : 플라즈마
250 : 셀렌입자 300 : 통합챔버
S10 : 기판 투입 S20 : 스퍼터 증착
S30 : 이베퍼레이션 증착 S40 : 열처리
S50 : 버퍼층 증착 S60 : 기판 배출
Claims (9)
- 기판을 투입시키는 기판로딩존과, 상기 기판을 이송받아 기판 상부면에 광흡수층을 순차적으로 연속 증착시키는 증착부, 및 상기 증착부로부터 이송되는 기판을 열처리하는 열처리부로 구성하되,상기 기판로딩존과 증착부 및 열처리부는,하나의 통합챔버 내부 공간을 순차적으로 구획하여 설치하되, 상기 기판을 이송하는 각각의 이송수단이 순차적으로 연결 설치되어 상기 기판이 하나의 통합챔버 내에서 연속적으로 이송되면서 처리될 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조용 인라인 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 이송수단은 상기 기판로딩존과 증착부 및 열처리부의 하측부에 각각 설치되어 상기 기판을 순차적으로 연속 이송시킬 수 있는 컨베이어유닛으로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조용 인라인 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 기판로딩존에는 기판을 예열하는 예비가열수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조용 인라인 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 증착부는,상기 기판의 상부면에 구리와 인듐 및 갈륨을 증착시키는 스퍼터부와 상기 기판의 상부면에 셀렌을 적층 형성하는 이베퍼부로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조용 인라인 시스템.
- 제4항에 있어서,상기 스퍼터부는 상기 기판의 이송방향을 따라 배열 설치되는 다수개의 스퍼터유닛으로 구성하되,상기 스퍼터유닛은 상기 기판의 상부면과 대향되도록 구리, 인듐, 갈륨 중 어느 하나 또는 둘 이상이 조합 형성된 스퍼터타겟이 설치되는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조용 인라인 시스템.
- 제4항에 있어서,상기 증착부에는 상기 스퍼터부와 이베퍼부의 영역이 격리될 수 있도록 자동 개폐 가능한 게이트밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조용 인라인 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 열처리부는 상기 기판에 가해지는 열충격이 완화될 수 있도록 가열온도 를 저온에서 고온으로 연속 상승시키는 저속 열처리챔버로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조용 인라인 시스템.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 열처리부의 후단부에는 상기 기판 상부면에 버퍼층을 적층 형성하는 버퍼층 증착부가 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조용 인라인 시스템.
- 제8항에 있어서,상기 증착부와 열처리부, 상기 열처리부와 버퍼층 증착부의 연결부에는 자동 개폐 가능한 게이트밸브가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조용 인라인 시스템.
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|---|---|---|---|---|
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- 2009-12-04 KR KR1020090119707A patent/KR20110062857A/ko not_active Application Discontinuation
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