KR20150067386A - 감소된 챔버 공간을 형성하는 공정 박스 및 다층체의 위치 결정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각각 하나 이상의 처리될 표면을 갖는 2개 이상의 다층체의 위치 결정 장치를 포함하고, 위치 결정 장치는 다층체가 서로 대향하도록 설계되고, 처리될 표면은 다층체가 처리 시스템에서 다층체 배열로서 처리될 수 있도록 서로 멀리 향하고 있는, 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치, 예를 들어 공정 박스 또는 공정 후드에 관한 것이다. 본 발명은 또한 2개의 다층체를, 다층체가 서로 대향하도록 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치에 배치하고, 처리될 표면은 2개 이상의 대상체가 처리 시스템에서 다층체 배열로서 처리될 수 있도록 서로 멀리 향하고 있는, 각각 하나 이상의 처리될 표면을 갖는 2개 이상의 다층체의 위치 결정 방법에 관한 것이다.

Description

감소된 챔버 공간을 형성하는 공정 박스 및 다층체의 위치 결정 방법 {PROCESS BOX FOR FORMING A REDUCED CHAMBER SPACE, AND METHOD FOR POSITIONING MULTILAYER BODIES}
본 발명은 적층체의 위치 결정 장치를 갖는 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치뿐 아니라 다층체의 위치 결정 방법에 관한 것이다.
이하에서, 다층체, 예를 들어 기판(예를 들어 유리 기판)의 처리를 서술한다. "기판"이라는 특정 용어를 사용하는 경우에도, 일반적으로 "다층체"를 지칭하는 것으로 항상 서술한다. "네킹된" 비코팅 기판은 코팅된 기판, 즉 다층체일 수 있는 기판으로서 지칭될 수 있다. 다층체는 예를 들어 캐리어층 상에 기능성 층의 적용에 의해 형성된다. 층 또는 적어도 기능성 층이 원하는 물리적 및/또는 화학적 특성을 갖도록 하기 위해, 다층체 또는 선택적으로 층은 처리되어야 한다. 예를 들어 공정 가스의 존재 하에서 템퍼링 또는 어닐링과 같은 처리가 제공될 수 있다. 이를 위해, 다층체를 가열할 수 있는 시스템이 제공된다. 다층체는 예를 들어 (특히 대면적) 박막 반도체, 예를 들어 박막 태양 전지 또는 태양광 모듈을 제조하는 데 사용된다. 태양열 발전 시스템은 예를 들어 황동석 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 기본 구성요소로서 하나 이상의 기판(예를 들어 유리, 세라믹, 금속 포일 또는 플라스틱 필름), 제1 전극(예를 들어 몰리브덴(Mo) 또는 금속 질화물), 흡수제층(예를 들어 CuInSe2 또는 더 일반적으로는 (Ag,Cu)(In,Ga,Al)(Se,S)2), 전방 전극(예를 들어 ZnO 또는 SnO2) 및 캡슐화 및 커버링 물질(예를 들어 EVA/유리 또는 PVB/유리, 여기서 EVA는 에틸렌 비닐 아세테이트를 의미하고, PVB는 폴리비닐 부티랄을 의미함)을 갖는다. 다른 층, 예를 들어 유리와 Mo 사이의 알칼리 차단층 또는 흡수제층과 윈도우층 사이의 버퍼층이 효율 및/또는 장기간 안정성을 개선시키는 데 사용될 수 있다. 통상적인 박막 태양광 모듈의 유의한 추가의 구성요소는 개별 태양 전지로부터 직렬 연결된 체인을 형성하고, 이에 따라 더 높은 작동 전압이 가능한 일체형 직렬 연결부이다. 이하에서, 각 경우에, 특정 원소에 대한 화학 기호는 예를 들어 몰리브덴의 경우 "Mo" 또는 셀레늄의 경우 "Se"로 표시된다. 실험실 실험은, 현재 알려진 제조 방법은 여전히 크게 개선될 수 있고, 공정 설계 및 최적화에 의해, 유의한 비용 절감이 달성될 수 있음을 보여준다. 현재, 황동석 반도체에 기초한 박막 태양광 모듈의 제조를 위한 다양한 방법들이 있다. 알려진 2단계 방법에서, 소위 전구체층 Cu(Ga), In 및 Se는 제1 단계에서 Mo 박막이 이미 제공된 저온 기판 상에 침착된다. 이것은 예를 들어 스퍼터링, 전착, 스크린 인쇄, 기화 공정 또는 화학적 기상 침착에 의해 수행될 수 있다. 제2 단계에서, 이런 방식으로 코팅된 기판은 실온으로부터 약 600℃까지의 소정의 시험 온도 프로파일을 통과함으로써 공기의 존재 하에서 처리 챔버(적절한 로(furnace)) 내에서 가열된다. 이 템퍼링 공정 동안, 바람직한 황동석 반도체는 복잡한 상전이(complex phase transition)로 전구체층으로부터 형성된다. 이 공정은 인라인 처리, 예를 들어 인라인 셀렌화(selenization)로서 지칭될 수 있다. 이런 방식으로 황화가 또한 가능하다. 인라인 템퍼링 공정은 신속한 CIS층 형성 공정뿐 아니라, 예를 들어 대형 코팅 유리 시트를 위한 유사 급속 가열 및 냉각 공정의 신뢰성 있는 숙달을 요한다. 예를 들어 구리, 인듐 및 갈륨으로 이루어진 층 패키지뿐 아니라 원소 셀레늄으로 이루어진 최종 커버링은 수 K/s 이하의 비교적 높은 가열 속도로 비교적 높은 온도 처리를 받아서 이전에 적용된 개별 구성요소가 반도체 화합물(층 적층체 - 전구체층, SEL-전구체, 적층된 원소층의 급속 열처리, RTP)을 형성하도록 반응한다. 로 공정에 비해 이들 실질적으로 더 짧은 반응 시간은 이제 연속 공정으로의 이동을 가능하게 한다. 공정 챔버는 예를 들어 터널을 가지거나 또는 예를 들어 에어록(airlock)에 의해 밀봉될 수 있거나 또는 폐쇄형 공정 챔버로서 제공되는 터널을 형성한다. 공정 챔버는 에너지 공급원, 즉 예를 들어 매트릭스로서 배치된 에미터(emitter)에 의해 가열되기 위해 조사된다. 따라서, SEL-전구체로부터 시작하여 유리 기판 상의 Cu(In,Ga)(S,Se)2(CIGSSE) 황동석 반도체의 대면적 처리는 이하의 기본적인 전제 조건을 필요로 한다: 수 K/s 범위의 급속 가열 속도, 유리 기판(횡방향) 및 기판 두께에 걸쳐 균일한 온도 분포, RTP 동안 칼코겐 원소(Se 및/또는 S)의 적절하게 높고 제어 가능하고 재현 가능한 부분 압력(Se 및/또는 S 또는 다른 적용된 원소의 손실 방지), 제어된 공장 가스 공급(예를 들어, H2, N2, Ar, H2S, H2Se, S 가스, Se 가스), 및 500℃ 초과의 최대 온도의 보장. 산업 규모 인라인 방법은 공정 및 플랜트 엔지니어링의 관점에서 매우 복잡하다. 이것은 이 공정 단계를 위한 투자 비용이 태양광 모듈 제조 플랜트의 전체 투자 비용의 유의한 비율을 차지하는 결과를 초래한다.
결론적으로, 본 발명의 목적은 대상체, 특히 다층체의 열처리를 더 효과적으로 설계하여, 특히 상응하는 처리 시스템에 대한 투자 비용을 줄임으로써 제조 비용을 또한 줄이기 위한 것이다.
이런 목적은 감소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치에 의해서뿐 아니라 독립항의 특징을 갖는 다층체의 위치 결정 방법에 의해서 달성된다. 본 발명의 유리한 실시양태는 종속항의 특징에 의해 나타난다.
특히, 이 목적은 각각 하나 이상의 처리될 표면을 갖는 2개 이상의 대상체, 특히 다층체의 위치 결정 장치를 갖는, 감소된 챔버 공간을 형성하기 위한 장치, 예를 들어 공정 박스 또는 공정 후드에 의해 달성된다. 각각 하나 이상의 처리될 표면을 갖는 2개 이상의 대상체, 특히 2개 이상의 다층체의 위치 결정 장치는, 대상체, 특히 다층체가 서로 대향하고 처리될 표면이 서로 멀리 향하고 있도록 설계된다. 따라서, 2개 이상의 대상체는 처리 시스템에서 다층체 배열로서 처리, 특히 셀렌화될 수 있다. 다층체는 그들 사이에 특정 간격을 가질 수 있지만; 그러나, 선택적으로 처리될 표면, 특히 하부면은 또한 적합한 위치(예를 들어 챔버 바닥) 상에 직접 놓인다. 본 발명의 필수적인 요점은 전구체 코팅을 갖는 2개의 다층체, 예를 들어 유리 기판을 동시에 처리할 수 있다는 것에 있고(이중 기판 백투백 RTP), 이것은 기판이 위치 결정 장치(또한 지지 장치)에 의해 적절히 위치 및 지지되기 때문이다. 2개의 기판은 전구체 원소, 예를 들어 Cu, Ga, In, Se, Na로 코팅되고, 이들 처리될 코팅 표면은 서로 멀리 향하도록 배치된다. 동일한 공정 시간을 유지함으로써, 이것은 사실상 일정한 시스템 풋프린트 및 비교할 만한 시스템 투자 체적으로 두 배의 시스템 처리량을 초래한다. 즉, 시스템 설계는 실질적으로 유지될 수 있다. 상기한 바와 같이, 처리될 다층체는 이미 제1 코팅(전구체)을 갖는다. 이들 코팅 상에 추가의 요소가 침착되고/거나 코팅에 전환이 발생하여 전구체를 원하는 반도체로 전환시킨다. 결론적으로, 처리될 표면은 이하에서 일반적으로 "코팅", "코팅 표면", "코팅면" 또는 심지어 "처리될 표면" 등으로 지칭된다. 코팅 표면은 에너지 공급원의 방향으로 향하고, 결론적으로 층에 대해서 더 높고, 일반적으로 더 빠르고 더 직접적인 온도 측정 및 이에 따라 온도 제어 또는 조정이 가능하다. 따라서, 처리에 의해 얻을 수 있는 효율 수준은 증가할 수 있고, 동시에 공정 시간은 감소될 수 있다. 본 발명은 황동석 반도체뿐 아니라 기판상의 기능성 박막의 모든 적용을 지칭한다(예를 들어 황동석 반도체에 더하여 CdTe-반도체 및 관련 반도체).
감소된 챔버 공간을 형성하는 장치는 특히 궁극적으로 다층체를 챔버 또는 터널 내로 가져오도록 다층체를 수용하기 위해 처리 시스템 외부에 배치될 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 다층체를 시스템 내로 운반하고 다시 다층체를 시스템 밖으로 운반하기 위한 운반 장치가 제공된다. 이를 위해서, 장치는 바람직하게는 운송 요소(캐리어, 운반 장치 유형, 예를 들어 운반 플레이트) 상에서 운반 장치에 의해 운반될 수 있도록 구성된다. 캐리어는 또한 단독으로 운반 장치를 형성할 수 있다. 장치는 또한 시스템 내로 수동으로 도입되거나 또는 내부에 직접 조립될 수 있다.
최소의 가능한 공정 가스를 소비하기 위해서, 챔버 공간을 줄이고 자체로서 처리 공간을 제공하는 것이 적절하다. 결론적으로, 제2 에너지 공급원 또는 에너지 전달기로서 기능하는 선택된 에너지 공급원에 대해 매우 흡수성인 적어도 부분적으로 투명한 판유리(pane)(예를 들어 유리 세라믹으로 이루어짐) 또는 판유리는 기판과 에너지 공급원 사이에 배치될 수 있고, 이들 판유리는 가열 공정 동안 휘발성 성분의 증발을 줄이거나 또는 최소화하기 위해 한정된 처리 공간을 형성한다. 공정의 특정 단계에서, 추가적인 공정 가스(예를 들어 H2, N2, Ar, H2S, H2Se, S 가스, Se 가스, 및/또는 기타)를 이 처리 공간 내에 도입할 수 있다. 이것은 예를 들어 공정 박스 또는 공정 후드로서 구현되는 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치에 의해 실현된다. 2개 이상의 다층체의 위치 결정 장치는 공정 박스 또는 공정 후드 내에 배치되도록 설계된다. RTP 공정에서, 공정 가스 예를 들어 H2, N2, Ar, H2S, H2Se, S 가스, Se 가스가 사용되고, 선택된 공정 시간에 로 내부, 즉 챔버 공간 또는 공정 박스의 내부로 도입될 수 있다. 따라서, 기상 황(S)에 의한 황화 공정 또는 기상 셀레늄(Se)에 의한 셀렌화 공정을 수행하는 것이 또한 가능하다. 적정량의 Se는 금속 (예를 들어) CuInGa-전구체의 완전한 셀렌화를 보장하기 위해 필요하다. Se 손실은 전구체의 황동석 반도체로의 불완전한 전환을 초래하여 태양광 모듈의 전력의 뚜렷한 손실을 초래할 것이다. 적정량의 Se를 보장하는 것은 예를 들어 공정 박스의 사용을 통해 달성된다. 이러한 다른 공정에 대해서 동일한 사항이 적용된다. 공정 박스는 개방형 또는 폐쇄형 중 하나로 설계될 수 있다. 개방형 박스의 경우, 측벽이 없거나 또는 부분적인 측벽만이 존재한다. 폐쇄형 박스의 경우, 바닥 요소, 커버 요소 및 측벽이 실질적으로 완전히 처리 공간을 둘러싼다. 공정 후드는 통상 공정 챔버의 바닥 상에 위치될 수 있고, 챔버 내에 정적 보유를 위해 제공된다. 바람직하게는, 위치 결정 장치의 적어도 일부가 공정 박스의 적어도 일부를 형성하고, 특히 공정 박스의 측벽 요소를 적어도 부분적으로 형성한다. 따라서, 공정 박스는 간단한 방식으로 제조될 수 있다. 공정 박스가 제공되어 챔버 공간을 줄이면, 위치 결정 장치는 내부에 직접 배치될 수 있다. 궁극적으로, 이어서 공정 박스는 (예를 들어 캐리어에 의해) 처리 시스템에 다층체 배열과 함께 운반될 수 있다. 시스템 외부에서 다층체 배열을 "조립"한 후 이것을 단지 챔버 내에 (예를 들어 가능한 이동식 캐리어에 의해 또는 심지어 수동으로) 도입하는 것이 또한 가능하다. 즉, 장치는 조립된 다층체 배열이 운반 장치 및/또는 캐리어에 의해 시스템 내로 운반될 수 있도록 캐리어 상에 배치된다. 이어서, 시스템의 공정 챔버는 예를 들어 감소된 챔버 공간에서 작동될 수 있도록 상기한 공정 후드를 가질 수 있다.
감소된 챔버 공간을 형성하는 장치 및/또는 (장치의 일부를 형성할 수 있는) 위치 결정 장치는 바람직하게는 바닥 요소 및 하부 기판 또는 커버 요소 및 상부 기판에 의해 형성된 (감소된) 공간이 적합한 체적을 가지도록 구성된다: 이 체적은 너무 크지 않아서, 너무 많은 양의 칼코겐(Se 또는 S) 또는 가능하게는 심지어 휘발성 반응 생성물이 기화되지 않을 뿐 아니라(공정 온도에서 평형 증기압에 기초하여 추정됨), 너무 작지 않아서, 가열 공정 동안 기판의 일시적 편향 시에 기판의 코팅면이 대향하는 카운터 플레이트와 접촉하지 않아야 한다(특히 상부 판유리의 경우에 접촉하지 않아야 함). 카운터 플레이트와 기판 사이의 간격은 예를 들어 각각 대략 1 내지 20 mm여야 한다. 그러나, 원칙적으로 심지어 기판과 카운터 플레이트 사이의 직접 접촉이 가능할 것이다.
에너지 공급원으로부터 방사선이 처리될 표면까지 침투할 수 있도록, (상기한 바와 같은) 중간 요소, 예를 들어 공정 박스 또는 심지어 공정 후드의 바닥 요소 및 커버 요소는 에너지 공급원의 디자인에 따라서 적어도 부분적으로 투명하게 구현된다. 따라서, 임의의 요소가 기판과 방사선 공급원 사이에 제2 에너지 공급원 또는 에너지 전달기로서 기능하는, 부분적으로 투명하거나 또는 투명한 판유리(예를 들어 유리 세라믹으로 이루어짐) 또는 선택된 에너지 공급원에 대해 매우 흡수성인 판유리로서 (에너지 공급원 배열이 이것을 필요로 하는 범위 내에서) 구현되어야 한다. 공급원이 예를 들어 공정 챔버의 내부에(가능하게는 심지어 공정 박스 또는 후드의 내부에) 배치되고 다층체 배열이 또한 예를 들어 공정 챔버 내부에 위치되면, 챔버 벽(측벽, 커버 및/또는 바닥)은 또한 불투명할 수 있다. 예를 들어, 유리 세라믹, 기타 세라믹, 흑연, 금속 및 내화성 유리(선택)가 바닥 및 커버 요소 또는 공정 후드용 물질로서 제공될 수 있다. 탄화규소가 또한 이를 위해 제공될 수 있다. 캐리어는 또한 처리 동안 시스템 내에 남아 있을 수 있기 때문에 부분적으로 투명하거나 또는 매우 흡수성인 물질로부터 적어도 부분적으로 구현되어야 한다.
한 유리한 실시양태에서, 장치는 다층체가 사용 시 서로의 상부에 샌드위치식으로 배치되고, 이에 따라 다층체 배열의 하부 다층체 및 상부 다층체를 형성하도록 구성된다. 따라서, 코팅 또는 처리될 표면은 상부 기판의 상부 및 하부 기판의 하부에 배치된다(백투백 배열). 이 경우에, 기판은 챔버 또는 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치 내에 간단한 방식으로 적층 또는 위치 또는 배치되고, 즉 처리될 표면이 서로 멀리 향한 채로 서로 놓일 수 있다. 즉, 기판의 후방면은 서로 위에 놓인다.
바람직하게는, 장치는 하나 이상의 이격(spacing) 요소를 가지고, 이격 요소는 2개의 다층체 사이에 간격을 가지고 위치 또는 배치될 수 있도록 다층체 사이에 적어도 부분적으로 배치된다. 이격 요소는 상부 기판이 하부 기판(예를 들어 접착)으로부터 후속하는 들려짐을 촉진한다.
본 발명의 유리한 실시양태에서, 2개 이상의 다층체의 위치 결정 장치는 특히 공정 박스의 바닥 요소 상에 및/또는 측벽 요소에 대해 배치될 수 있거나 또는 배치되는 제1 지지 요소를 적어도 갖는다. 제1 지지 요소는 하부 다층체가 바람직하게는 제1 지지 요소 상의 적어도 부분적으로 에지 영역 상에 배치될 수 있도록, 특히 지지 요소 상에 놓일 수 있도록 구성된다.
유리하게는, 본 발명에 따른 장치는 특히 공정 박스의 바닥 요소 상에 및/또는 측벽 요소에 대해 배치될 수 있거나 또는 배치되는 제2 지지 요소를 적어도 갖는다. 제2 지지 요소는 상부 다층체가 바람직하게는 제2 지지 요소 상의 적어도 부분적으로 에지 영역 상에 배치될 수 있도록, 특히 지지 요소 상에 놓일 수 있도록 구성된다. 따라서, 2개의 다층체는 서로로부터 실질적으로 분리되게 위치될 수 있다. 완전히 분리되게 위치된 경우에, 개별 다층체는 서로 독립적으로 위치될 수 있다(따라서, 후속하는 처리된 기판의 제거가 용이함). 특히, 제1 또는 하부 지지 요소는 또한 자체로 캐리어로서 기능하고, 예를 들어 롤러 드라이브에 의해 운반될 수 있다.
제1 지지 요소 및/또는 제2 지지 요소가 각각 프레임 요소로서, 다층체가 바람직하게는 그의 에지 영역 상에, 적어도 부분적으로 각 프레임 요소 상에 배치될 수 있도록, 특히 프레임 요소 상에 놓일 수 있도록 다층체의 윤곽을 모사한 직사각형 또는 정사각형 프레임 요소로서 제공되는 본 발명의 유리한 실시양태가 제공된다. 프레임 요소는 이것(즉 프레임 요소)과 다층체, 즉 예를 들어 기판의 가능한 최소 접촉을 가능하게 하여 처리될 표면을 가능한 한 자유롭게 유지한다.
바람직하게는, 제1 지지 요소 및/또는 제2 지지 요소는 각각, 다층체가 바람직하게는 그의 에지 영역 상에서, 예를 들어 그의 종방향 면 상에서 적어도 부분적으로 프레임 스트립 요소 상에 배치될 수 있도록, 특히 프레임 스트립 요소 상에 놓일 수 있도록, 다층체의 연장 평면에서 서로 대향하는 2개의 프레임 스트립 요소로서 구성된다. 스트립은 위치시키기에 적당하고, 동시에 처리될 표면은 임의의 지지 영역에 의해 훨씬 덜 영향을 받는다. 또한, 다층체는 물론 그의 횡방향 면을 통해 위치될 수 있다.
지지 요소(특히 하부 요소)는 바람직하게는, 공정 동안 예를 들어 외부 가스 공급원으로부터의 공정 가스가 여전히 측부로부터 도입될 수 있도록 구성된다. 이 경우에, 기판과 카운터 플레이트 사이의 간격은 또한 공정 가스(예를 들어 H2, N2, Ar, H2S, H2Se, S 가스, Se 가스)의 분배를 가능하게 하기에 충분히 커야 한다. 선택적으로, 예를 들어 프레임 요소에 배치되는 하나 이상의 가스 공급 요소 및/또는 가스 배출 요소는 자체로도 공정 가스를 처리 공간 내로 공급 및/또는 처리 공간으로부터 배출하기 위해 제공된다. 프레임 요소는 또한 공정 가스 순환을 가능하게 하도록 개구부를 가질 수 있다. 그렇지 않으면, 원칙적으로, 가스 확산기가 또한 챔버 및/또는 공정 박스 상에 배치될 수 있다. 예를 들어 한 종방향 에지로부터 다른 종방향 에지까지 기판 표면 위로 가능한 가장 층류인 가스 유동이 존재하도록 (공정 챔버 또는 공정 터널을 통해, 또는 공정 챔버 또는 공정 터널이 없으면, 가능하게는 존재하는 공정 박스 또는 후드 내로만) 기판까지 가스 공급원, 예를 들어 외부 가스 공급원으로부터의 공정 가스의 실질적으로 균일한 도입을 가능하게 하는 것이 중요하다. 가스 공급은 템퍼링 프로파일 동안 임의의 시간에 가스 확산기의 미리 형성된 유입구에서 제어될 수 있다. 따라서, 공정 가스의 소비량은 재충전될 수 있고/거나 더 이상 원치 않는 과잉의 (예를 들어) 셀레늄 증기(및/또는 다른 증기 성분)는 적시에 반응 챔버로부터 강제 배출될 수 있다. 프레임 스트립 요소가 다층체 배열의 2개 이상의 대각선으로 대향된 코너 주위로 연장되도록 프레임 스트립 요소를 구성하는 것이 또한 가능하다. 배열의 종방향 면 및 횡방향 면의 양쪽 모두에 제공된 잔류 개구 영역은 가스 교환의 기능을 한다.
위치 결정 장치가 중간 요소를 포함하고, 중간 요소가 제1 지지 요소와 제2 지지 요소 사이에 배치되어 중간 요소를 통해 제2 지지 요소를 제1 지지 요소 상에 위치시킬 수 있는 다른 실시양태를 제공한다. 모듈식 디자인의 경우, 2개의 다층체 사이에 상이한 간격이 제공될 수 있고, 따라서 공정 가스 공급은 선택적으로 제어될 수 있다.
제1 지지 요소 및 제2 지지 요소가 각각 다층체(들)가 배치될 수 있는, 특히 다층체(들)가 놓일 수 있는 하나 이상의 지지 영역을 갖는 한 유리한 실시양태를 제공한다. 지지 영역은 자체로도 바람직하게는 처리될 표면이 적층에 의해 가능한 적게 손상되도록 설계된다. 프레임 요소의 경우, 지지체 또는 심지어 단지 하부 영역을 위해 전체 스트립이 제공될 수 있다. 기판의 적층 동안, 코팅면이 접촉 표면 상의 공정 가스 분위기의 접촉 또는 교란에 의해 오염되는 것을 방지(따라서, 생성된 흡수제의 층 품질은 국부적으로 또는 전체적으로 손상되지 않음)하도록 가능한 적게 접촉해야 함을 주의해야 한다. 이 요건은 예를 들어 각 에지의 에지 영역의 15 mm가 후속 공정 단계에서 임의의 방식으로 제거되고, 이어서 활성층의 일부가 아니라는 점에서 부분적으로 용이하게 된다. RTP 처리 동안, 기판이 (지지 요소에 따라서) 다소 유동적으로 장착되기 때문에, 필요한 경우 기판 변형을 막아야 한다. 높은 공정 온도에서 기판 변형 시 처리 후에 뚜렷해지는 새그(sag)가 발생할 수 있음을 이해할 수 있다. 결론적으로, 제1 지지 요소 및/또는 제2 지지 요소는 각각, 다층체(들)가 굽힘 방지를 위해 추가적으로 지지될 수 있도록, 사용 시 서로 대향하는 다층체 또는 프레임 스트립 요소의 연장 평면에서 서로 대향하는 각각의 프레임 요소의 영역을 연결하기 위해 하나 이상의 교차 연결 요소를 가질 수 있다. 교차 브레이스(brace)는 또한 프레임 또는 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소를 안정화하도록 기능한다. 교차 브레이스 또는 교차 연결 요소의 설계 시, (열) 에미터 또는 에너지 공급원의 방사선의 차단(shadowing)을 최소화하기 위해 최소 폭이 보장되어야 한다. 교차 연결 부재가 처리될 표면에 대해 실질적으로 "십자형으로" 당겨질 수 있기 때문에, 교차 연결 부재와 표면 사이의 접촉은 가능한 한 작게 유지되어야 한다. 이 때문에, 교차 연결 부재는 적어도 제1 지지 요소를 가질 수 있어, 다층체가 지지 요소를 통해 교차 연결 요소에 대해 접촉하거나 또는 그 위에 놓일 수 있고, 지지 요소는 각각의 하나 이상의 프레임 요소 또는 프레임 스트립 요소와 동일한 높이를 가지도록(프레임 요소(들) 및 지지 요소 상에 기판의 편평하게 놓음) 구성된다. 바람직하게는, (위치 결정 장치의) 적어도 제2 지지 요소는 다층체 배열을 지지하기 위해 공정 챔버의 챔버 바닥 및/또는 공정 박스의 바닥 요소 상에 제공된다. 특히, 다층체 배열의 "하부" 영역 상의 배열은, (위치 결정 장치의 설계에 따라서) 가능하게는 최대 하중이 하부 영역에 놓이기 때문에 적당하다.
바람직하게는, 제1 및/또는 제2 지지 요소는(또는 지지 요소들은) 점 지지 요소, 바람직하게는 구형 요소로서 구성된다. 따라서, 최소 가능 지지 영역 또는 심지어 시스템 풋프린트가 보장된다. 니들형 지지에 의해 차단이 한층 덜 달성된다. 본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 각 프레임 요소 및/또는 프레임 스트립 요소는 2개 이상의 지지 요소를 가져서, 다층체가 지지 요소(들) 상에 놓이거나 또는 그에 대해 접촉할 수 있다. 즉, 지지 영역은 이것이 지지 요소로 구성되는 경우 심지어 프레임 영역 상에서도 감소될 수 있다. 바람직하게는, 제1 및/또는 제2 지지 요소는 그래파이트 또는 석영 유리; 유리 세라믹, 기타 세라믹으로 이루어지고, 내화성 유리가 또한 가능하다. 프레임 물질은 불활성이고, 부식 환경(S, Se를 함유함)에 내성이 있으며, 기계적으로 안정적이어야 한다. 기판과의 직접 접촉으로 인해, 기판 상의 온도 분포의 횡방향 비균일성을 가능한 한 많이 회피하고 층 분리(delamination) 또는 손상을 방지하기 위해서 열전도성 및 열팽창 계수가 또한 고려되어야 한다. 프레임 물질 및 또한 지지 요소는 그래파이트 또는 석영 유리, 유리 세라믹, 기타 세라믹 또는 내화성 유리(예를 들어 그래파이트 구)로 이루어질 수 있다. 점 지지를 위한 물질의 선택 시, 이하의 물질 특성이 또한 고려되어야 한다: 불활성 물질, 내부식성, 기계적 안정성, 열전도성 및 열팽창 계수. 그래파이트 구의 사용은 예를 들어 그래파이트 프레임 요소와 조합하여 고려될 수 있다.
상기한 바와 같이, 각각 하나 이상의 처리될 표면을 가지고, 챔버 공간을 갖는 하나 이상의 공정 챔버(심지어 터널도 가능함), 및 2개 이상의 다층체의 위치 결정 장치를 갖는, 하나 이상의 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치를 포함하는, 2개 이상의 대상체, 특히 2개 이상의 다층체의 처리, 특히 셀렌화를 위한 시스템에 대해서 독립적인 보호를 또한 청구한다. 바람직하게는, 시스템은 다층체의 가열을 위한 하나 이상의 에너지 공급원을 갖는다. 바람직하게는, 에너지 공급원은 처리될 표면 각각 직접 가열되도록 공정 챔버 상에 또는 처리 시스템 내에 배치된다. 이를 위해, 예를 들어 하나는 하부 다층체를 위해 다른 하나는 상부 다층체를 위해 2개의 에너지 공급원이 제공될 수 있다(즉, 각 경우에, 하나 이상의 에너지 공급원이 각 다층체를 위해 제공됨). 그러나, 바람직하게는, 예를 들어 각각 매트릭스로서 배치되는 각 기판을 위해 복수의 에너지 공급원이 제공된다. 배열은 달라질 수 있다. 따라서, 이 배열에서, 기판의 급속 가열은 각 층면의 가열에 의해 실질적으로 단지 한 면에서만 발생한다: 상부 기판은 상부로부터만 가열되고; 하부 기판은 하부로부터만 가열된다. 유리의 후방면의 직접 가열은 발생하지 않는다. 결론적으로, 높은 가열에서 유리의 상부면 및 하부면의 상이한 열팽창으로 인해 일시적인 판유리 편향이 발생하지 않음을 주의해야 한다. 그러나, 최대 온도에 도달한 후, 수직 구배 및 게다가 그로 인한 편향은 보상되어야 한다. 유리의 두께가 단지 2 내지 3 mm이기 때문에, 수 K/초 범위의 가열 속도로, 판유리의 파단을 초래하기에 충분히 강한 수직 구배가 생성될 것으로 생각되지는 않는다. 또한, 낮은 파단 속도에서 (기판 표면에서의) 횡방향 균질성이 중요하다. 실험은 냉각 동안 횡방향 균질성을 최적화하는 것이 또한 매우 중요함을 보여준다. 이 배열에서 얻을 수 있는 냉각 속도에서, 층면과 후방면 사이의 수직 구배로 인해 응력이 유리 내에서 발전할 수 있을 것으로 생각되지는 않는다. 층의 직접 가열은 매우 양호한 가열 속도를 산출한다. 높은 가열 속도는 금속 및 셀레늄으로부터의 CIS층 형성의 특정 단계에서 유리하다.
본 발명에 따르면, 하나 이상의 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치, 바람직하게는 공정 박스 또는 공정 후드는 공정 챔버 내에 배치된다. 이러한 유형의 장치는 처리에 이용 가능하고 처리 공간 자체(예를 들어 상부)를 형성하는 실제 공간을 감소시킨다. 유리하게는, 공정 박스는 하나 이상의 커버 요소 및 하나 이상의 바닥 요소를 가지고, 그들 사이에 2개 이상의 다층체가 배치될 수 있거나 또는 배치됨으로써, 공정 박스는 (다층체 배열과 함께) 공정 챔버 내로 도입되고 그로부터 제거될 수 있다. 이 경우에, 다층체는 바닥 요소 상에 놓일 수 있다. 공정 박스는 커버 요소에 의해 폐쇄된다. 따라서, 다층체 배열은 시스템의 공정 공간 내측에 한정된 방식으로 수용된다. 공정 후드는 일반적으로 처리 시스템 내에 정적으로 보유되도록 설계되고, 예를 들어 운반 장치에 의해 도입된 다층체 배열 위에 놓인다. 따라서, 공정 후드는 한정된 처리 공간을 제공하고, 이어서 챔버 공간에서의 처리 공간 사이의 가스 교환은 뚜렷하게 감소된다. 상기한 바와 같이, 공정 박스는 또한 대상체의 위치 결정 장치에 의해 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 시스템은 공정 가스를 챔버 공간 및/또는 처리 공간 내로 공급하고/거나 그로부터 배출하기 위한 가스 공급 요소 및/또는 가스 배출 요소를 갖는다. 상기한 바와 같이, 이것은 예를 들어 위치 결정 장치의 설계에 따라서 제1 및/또는 제2 지지 요소 상에 제공될 수 있다.
본 발명은 또한 각각 하나 이상의 처리될 표면을 가지고, 2개의 다층체는 다층체가 서로 대향하도록 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치, 예를 들어 공정 박스 또는 공정 후드 내에 배치되고, 처리될 표면은 2개 이상의 대상체가 다층체 배열로서 처리 시스템에서 처리될 수 있도록 서로 멀리 향하는, 2개 이상의 다층체의 위치 결정 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 각각 2개 이상의 대상체, 특히 다층체를 수용하도록 설계된 2개 이상의 대상체, 특히 다층체의 위치 결정 장치에 의해 달성되는 하나 이상의 처리될 표면을 갖는 2개 이상의 대상체, 특히 2개 이상의 다층체의 위치 결정 방법이며, 이 방법은 이하의 단계: 장치를 제공된 위치에 배열하는 단계; 2개의 대상체, 특히 다층체를 대상체, 특히 다층체가 서로 대향하도록 장치 상에 배열하고, 처리될 표면은 2개 이상의 대상체가 다층체 배열로서 처리 시스템에서 처리 가능하도록, 특히 셀렌화 가능하도록 서로 멀리 향하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 바람직하게는, 챔버 공간을 갖는 처리 시스템의 공정 챔버 또는 공정 터널 내에 및/또는 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치 내에 및/또는 운반 장치에 의해 처리 시스템 내로(즉, 공정 챔버 또는 공정 터널 내로) 및 그로부터 또는 제공된 다른 위치로 다층체 배열을 운반하기 위한 운송 요소 상에 또는 그에 대해 장치를 배열하는 단계인 추가의 단계가 제공된다. 이 방법의 유리한 실시양태에서, 장치를 배열하는 단계는 이하와 같이 제공될 수 있다: 감소된 챔버 공간 형성 장치로서, 바닥 요소, 커버 요소 및 바람직하게는 측벽 요소를 갖는 공정 박스 내에 배열하거나 또는 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치로서, 특히 처리 시스템 내에 정적으로 보유하도록 구성된 처리 후드 내부 또는 아래에 배열하는 단계.
상기한 바와 같이, 다층체 배열은 예를 들어 운송 요소에 의해 또는 운송 요소 상에 직접 운반되는 처리 시스템 외부에서, 예를 들어 공정 박스 내에서 조립될 수 있다. 이어서, 배열은 운송 요소에 의해 처리 시스템 내로 운반될 수 있다. 또한, 운송 요소 없이, 예를 들어 롤러 구동으로 배열을 운반할 수 있다. 심지어 처리 시스템 내로의 배열(개별 구성요소 및 또한 미리 조립된 전체 배열 둘 다)의 수동 도입도 가능하다. 또한, 하부 지지 요소는 운송 요소 및/또는 운반 요소로서 기능할 수 있다.
*바람직하게는, 이 방법은 하부 다층체 및 상부 다층체를 형성하도록 사용 시 서로의 상부에 샌드위치식으로 2개의 다층체를 장치 상에 배열하는 단계를 포함한다. 따라서, 사용 시 "수평으로" 놓인 다층체는 가장 균일하고 가장 신뢰성 있게 처리될 수 있다. 2개의 처리될 표면이 서로 멀리 향하고 있기 때문에, 기판은 가장 단순한 경우에 처리를 위해 서로의 상부에 놓일 수 있다. 즉, 이 방법은 바람직하게는 처리될 표면이 서로 멀리 향한 채로 다층체가 서로의 상부에 위치되도록 사용 시 2개의 다층체를 장치 상에 배열하는 추가의 단계를 포함한다. 바람직하게는, 추가의 단계는 위치 결정 장치 내에 및 사실상 2개의 다층체 사이에 적어도 부분적으로 포함되어 다층체가 그들 사이에 간격을 가지고 위치되는 이격 요소를 배열하는 것을 제공한다. 이러한 방식으로, (예를 들어 접착으로 인한) 기판의 "서로 들러붙음"이 회피된다. 이 방법의 추가의 유리한 실시양태에서, 이하의 추가의 단계가 제공된다: 운반 장치에 의해 처리 시스템 내로 및 그로부터 또는 제공된 다른 위치에서 또는 적합하게 공정 챔버의 챔버 바닥 및/또는 챔버 측벽 상에 및/또는 다층체 배열의 운반을 위한 운송 요소 상에 위치 결정 장치에 포함되는, 즉 장치의 일부인 하나 이상의 제1 지지 요소를 배열하는 단계; 하부 다층체를 바람직하게는 에지 영역 상에, 적어도 부분적으로 제1 지지 요소에 대해 또는 그 상에서 배열하는, 특히 놓는 단계.
이하의 추가의 단계가 또한 제공될 수 있다: 운반 장치에 의해 처리 시스템 내로 및 그(예를 들어 캐리어)로부터 또는 제공된 다른 위치에서 공정 챔버의 챔버 바닥 및/또는 챔버 측벽 상에 및/또는 공정 박스의 바닥 요소 상에 및/또는 측벽 요소에 대하여 및/또는 다층체 배열의 운반을 위한 운송 요소 상에 또는 그에 대해 위치 결정 장치에 포함되는 하나 이상의 제2 지지 요소를 배열하는 단계; 바람직하게는 에지 영역 상에, 적어도 부분적으로 제2 지지 요소에 대해 또는 그 상에 상부 다층체를 배열하는, 특히 놓는 단계. 다층체를 처리하기 위해 처리 시스템 내에 위치된 다층체를 도입하고, 시스템으로부터 다시 다층체를 제거하는 것이 더 제공된다. 이것은 예를 들어 상기한 운반 장치에 의해 또는 심지어 수동으로 가능하다.
로딩 동안, 하부 기판은 예를 들어 적합한 위치, 예를 들어 공정 박스의 바닥 요소 상의 하부 또는 제1 지지 요소 상에(또는 심지어 하부 지지 요소 없이) 위치된다. 이어서, 상부 기판은 하부 기판 상에 놓이거나 또는 제2 지지 요소에 의해 위치된다. 마지막으로, 커버 요소를 씌우고, 전체 박스를 처리 시스템 내로 이동시킨다. 후드의 경우에, 캐리어는 선택적으로 공정 챔버 내로 이동되고, (커버 및 프레임을 갖는) 후드는 다층체 배열로 캐리어 상에 세팅된다. 배열은 예를 들어 처리 시스템 내로 수동으로, 즉 손에 의해 도입될 수 있거나 또는 시스템 내부에서 조립된다.
본 발명은 또한 각각 하나 이상의 처리될 표면을 갖는, 2개 이상의 대상체, 특히 2개 이상의 다층체의 위치 결정 방법이며, 이 방법은 이하의 단계: 대상체, 특히 다층체가 서로 대향하도록 2개의 대상체, 특히 2개의 다층체를 배열하는 단계, 여기서 처리될 표면은 2개 이상의 대상체가 다층체 배열로서 처리 시스템에서 처리 가능하도록, 특히 셀렌화 가능하도록 서로 멀리 향하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 이것은 예를 들어 공정 챔버 내에, 공정 박스 내에, 캐리어 상에 또는 또 다른 적합한 위치에 하부 다층체를 배열하고, 처리될 표면이 서로 멀리 향하도록 하부 다층체 상에 상부 다층체를 두는 것을 의미한다. 이것은 처리될 표면의 하나 이상이 상응하는 적합한 위치(예를 들어 챔버 바닥) 상에 직접 놓임에도 불구하고 처리 공간으로 지칭될 수 있다.
다층체 배열의 조립을 위한, 방금 서술한 방법 단계에서, 다층체 또는 기판은 그의 처리가 높은 처리량 및 효율적인 방식으로 상응하는 시스템에서 수행될 수 있도록 정확하게 위치될 수 있다. 남은 그리고 추가의 상세를 위해서, 이 방법에 대하여 대상체의 상응하는 위치 결정 장치에 대한 서술을 또한 참조한다.
본 발명은 또한 바람직하게는 반도체층으로서 황동석 화합물, 특히 Cu(In,Ga)(S,Se)2를 포함하는, 박막 태양 전지 또는 박막 태양광 모듈의 제조를 위해 대상체 상에 2개 이상의 성분으로 이루어진 층의 침착을 위한 장치 및 방법의 용도에 관한 것이다. 바람직하게는, 이 용도는 CIS 또는 (CIGSSe) 박막 태양 전지 또는 CIS 또는 (CIGSSe) 박막 태양광 모듈을 제조하는 기능을 하고, 특히, 각 다층체는 판유리 형태로 구형되고, 황동석 박막 반도체의 셀렌화 및/또는 황화를 위해 적어도 원소 Cu, In 또는 Cu, In, Ga 또는 Cu, In, Ga, 셀레늄으로 코팅된다.
본 발명의 목적의 다양한 실시양태가 개별적으로 또는 임의의 조합으로 실현될 수 있음을 이해할 것이다. 특히, 상기한 및 이하에 설명되는 특징은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 나타낸 조합뿐 아니라 다른 조합 또는 단독으로 사용될 수 있다.
본 발명은 대상체, 특히 다층체의 열처리를 더 효과적으로 설계하여, 특히 상응하는 처리 시스템에 대한 투자 비용을 줄임으로써 제조 비용을 또한 줄이는 효과를 제공한다.
이하에서, 본 발명은 도면을 참조하여 상세히 설명되는 예시적인 실시양태를 참조하여 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치의 한 실시양태이다.
도 2는 본 발명에 따른 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치의 다른 실시양태이다.
도 3은 본 발명에 따른 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치의 또 다른 실시양태이다.
도 4는 본 발명에 따른 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치의 또 다른 실시양태이다.
도 5는 본 발명에 따른 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치의 또 다른 실시양태이다.
도 6은 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치 내의 본 발명에 따른 장치 또는 배열의 다른 실시양태이다.
도 7은 본 발명에 따른 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치의 또 다른 실시양태이다.
도 8은 처리 시스템의 단면도이다.
이하의 설명에서, 동일한 참조 부호는 동일하고 동일한 기능을 하는 부품에 대해 사용된다. 도면에 도시된 실시양태는 상응하는 배열의 단면을 도시한 것이지만, 명료성을 위해 단면 해칭은 생략되었음을 주목해야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 장치로 제조될 수 있는 2개의 대상체의 배열을 도시한 것이다. 대상체는 처리를 위해, 특히 셀렌화를 위해 제공되는 다층체, 여기서 기판(40, 50)으로 구현된다. 기판은 표면(44, 54) 상에 코팅(전구체)(45, 55)(처리될 표면)을 갖는다. 코팅(예를 들어 구리, 인듐 및 갈륨으로 이루어진 층 패키지뿐 아니라, 원소 셀레늄, 전구체로 이루어진 최종 커버링)은, 미리 적용된 개별 성분들이 반응하여 반도체 화합물을 형성하도록 최대 수 K/s의 비교적 높은 가열 속도로 처리 시스템(도 8 참조)의 처리 챔버 내에서 비교적 높은 온도를 초래한다(층 적층체 - 전구체층, SEL-전구체, 적층된 원소층의 급속 열처리, RTP). 박막 반도체 예를 들어 박막 태양 전지 또는 박막 태양광 모듈은 이러한 방식으로 제조될 수 있다. 태양열 발전 시스템은 예를 들어 황동석 반도체(예를 들어 "CIS"로 약칭되는 CuInSe2 또는 "CIGSSE"로 약칭되는 Cu(In,Ga)(S,Se)2)에 기초한 태양광 모듈로 작동된다.
도 8은 다층체의 처리를 위해 제공되는 바와 같은 처리 시스템의 단면도를 도시한 것이다. 시스템(10)은 대면적 기판을 처리하도록 설계된다. 시스템이 챔버 커버(15), 챔버 바닥(16), 챔버 벽(17)(및 결론적으로 챔버 공간(12)을 가짐), 입구 도어(13), 및 입구 도어에 대향하는 출구 도어(14)를 갖는 공정 챔버(11)를 가짐을 알 수 있다. 공정 챔버(11) 또는 처리 챔버는 각각 예를 들어 터널을 갖거나 또는 예를 들어 도어(에어록)로 밀봉될 수 있는 터널을 형성한다. 화살표 B는 입구 도어 또는 출구 도어의 이동 방향을 표시한다. 2개 이상의 다층체 또는 다층체 배열(비도시)의 운반을 위해, 예를 들어 도어 또는 에어록(13, 14)을 통해 공정 챔버(11)를 통해 운반할 수 있는 운반 장치(비도시)가 제공될 수 있다. 공정 챔버(11)의 위, 아래에 전자기적 조사를 위한 복수의 점 공급원(18)이 예를 들어 매트릭스로서 배열된다. 상이한 유형의 공급원 및/또는 이들 공급원의 상이한 배열이 또한 가능하다. 방사선의 경로를 위해, 적어도 공정 챔버(11)의 챔버 커버(15) 및 챔버 바닥(16)은 기판 상에 균일한 에너지 이행을 가능하게 하도록 적어도 영역에서 적어도 부분적으로 투명하게 구성된다. 에너지 공급원은 또한 챔버(11) 내측에 배치될 수 있고, 이어서 공정 챔버의 벽은 또한 불투명하다. 에너지 공급원의 영향 하에서 2차 에미터로서 기능하도록 챔버의 상응하는 벽 또는 벽 섹션 및/또는 벽에 에너지 공급원을 배치하는 것이 또한 가능하다. 도입된 공정 가스로 처리가 발생할 수 있다. 이를 위한 적합한 가스는 예를 들어 H2, N2, Ar, H2S, H2Se, S 가스, Se 가스 및/또는 기타 가스이다. 원칙적으로, (예를 들어 공정 챔버와 공정 박스 사이에 또는 가스 공급원과 공정 챔버 또는 공정 박스 또는 공정 후드 사이에) 어떠한 가스 교환도 없이 처리가 가능하다. 처리 시스템의 레벨 사이의 유체 교환, 특히 가스 교환은 다양한 방식으로 가능하다. 따라서, 예를 들어 가스 교환은 (예를 들어 외부) 가스 공급원, 공정 챔버(또는 공정 터널) 및 선택적으로 공정 박스 또는 후드 사이에서 발생할 수 있다. 가스 교환은 또한 공정 챔버의 부재 하에서 외부 가스 공급원과 선택적으로 존재하는 공정 박스 또는 후드 사이에서 발생할 수 있고, 즉 공정 박스는 가스 공급원에 직접 연결된다.
*본 발명에 따른 장치 또는 배열을 다시 참조한다. 다층체(40, 50)는 처리될 표면(44, 54)이 서로 멀리 향하도록 배치된다(이중 기판 백투백 RTP). 기판(40, 50)은 사용 시 수평하게 위치되고, 서로의 상부에 샌드위치식으로 배치된다. 따라서, 하부 다층체(40) 또는 하부 기판 및 상부 다층체(50) 또는 상부 기판으로 지칭할 수 있다. 그의 위치 결정 가능성은 이하에서 상세히 설명한다. 상기한 시스템(10)에서, 공정 가스 공급 또는 또한 공정 가스 배출 및 또한 공정 가스량을 더 잘 제어할 수 있도록 공정 챔버(11)의 챔버 공간(12)을 줄일 것이 종종 요망된다. 한정된 공간에서, 코팅된 기판 표면의 처리, 즉 전환은 예를 들어 더 쉽게 계산되고 반복될 수 있다. 이와 관련하여, 한정된 처리 공간이 적합하다. 이를 위해, 예를 들어 공정 챔버의 챔버 공간에서, 감소된 챔버 공간의 형성(및 이에 따라 상기한 처리 공간의 형성) 장치가 배치될 수 있거나 또는 배치된다. 이러한 장치는 예를 들어 처리될 표면을 수용하는 공정 챔버 내부의, 소위 공정 박스로서 제공된다. (기판 상으로 낮추어진) 처리될 기판 위에 위치하고 예를 들어 하부 기판 상에, 챔버 바닥 상에 또는 지지 상에 자체로 놓이는 공정 후드가 또한 알려져 있다. 서로 적층된 기판(40, 50)은 여기서 운반 장치에 의해(수동 도입 및 제거도 또한 가능함) 상기한 처리 시스템 내로 도입되고 처리 후에 시스템으로부터 다시 제거될 수 있는 공정 박스(20a) 내에 수용된다. 공정 박스는 커버 요소(22), 바닥 요소(23) 및 측벽 요소(24)를 갖는다. 전방 측벽은 도시되지 않았다. 2개의 기판(40, 50)은 그의 배열 때문에, 시스템을 통한 처리량이 (예를 들어 도 8에 도시된 바와 같이) 상당히 증가하도록 예를 들어 동시에 처리, 즉 셀렌화된다. 공정 박스(20a) 내의 한정된 공간, 소위 처리 공간(21)은 처리의 수행을 위해 특정량의 공정 가스로 선택적으로 채워질 수 있다. 즉, 처리는 궁극적으로 처리 공간(21) 내부에서 실질적으로 일어난다. 원칙적으로, "상부" 및 "하부" 처리 공간, 즉 커버 요소와 상부 기판 및 바닥 요소와 하부 기판 사이의 공간을 사용하는 것이 가능하다. 이 실시양태에서, 기판(40, 50)은 처리될 표면이 서로 멀리 향하도록 서로의 상부에 직접 위치되고 기판(40, 50)의 위치 결정 장치(30a) 상에 위치된다. 상부 기판(50)의 전구체층(55)은 "위로" 향하고, 하부 기판(40)의 전구체층(45)은 "아래로" 향한다. 이 배열은 장치(30a)의 제1 지지 요소(131) 상에 위치 또는 지지된다. 지지 요소(131)는 각각 지지 표면 또는 지지 영역(131b 또는 131d)을 갖는 2개의 프레임 스트립 요소(131a, 131c)를 포함하고, 스트립은 공정 박스(20a)의 바닥 요소(23) 상에 배치된다(바닥 요소에 고정식으로 연결되거나 또는 단순히 바닥 요소에 놓임). 하부 다층체(40)는 에지 영역(41)을 갖는 스트립 요소 상에 위치되고, 따라서 상부 다층체(50)를 지지한다. 따라서, 다층체 배열(28a)이 형성된다. 처리될 표면(44, 45)을 공정 가스와 적절히 접촉시키기 위해서, 지지 요소(131)는 적어도 부분적으로 개방되어야 한다. 따라서, 여기서 예를 들어 하부 기판은 스트립 요소(131a, 131c) 상의 종방향 면 상에만 놓이는 반면, 가스 순환은 횡방향 면을 통해 일어날 수 있다. 즉, 배열(28a)은 각각 기판 또는 배열의 횡방향 면 상에 개방 영역을 갖는다. 여기서, 개방 영역(60)을 볼 수 있다. 종방향 면 상에 개방 영역(들)을 제공하는 것도 물론 가능하다. 처리될 표면 위로 가스 유동을 인출할 수 있도록 하기 위해서, 개방 영역(60)은 바람직하게는 제2 개방 영역의 반대쪽에 놓인다(이 경우, 주로 하부 기판에 대해). 다층체 배열(28a)은 마찬가지로 캐리어 상에 조립되고 (예를 들어 다층체 배열에서 하부에 위치될 수 있는 공정 후드가 위치되는) 처리 시스템의 공정 챔버 또는 공정 터널 내로 도입될 수 있다. 심지어 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치 자체가 없이도, 처리가 수행될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 실시양태와 유사한 실시양태를 도시한 것이지만, 위치 결정 장치(30b)의 지지 요소(231)는 다층체(들)(40, 50)가 굽힘 방지를 위해 추가로 지지될 수 있도록 서로 대향하는 프레임 스트립 요소(231a, 231c)를 연결하기 위해 교차 연결 요소(33)를 갖는다. 따라서, 다층체 배열(28b)은 보다 안정적으로 설계된다. 그러나, 처리될 표면(44, 54)을 과도하게 덮지 않기 위해서, 교차 연결 요소(33)는 기판 또는 기판들이 그 위에 놓이거나 또는 그에 대해 접촉할 수 있는 하나 이상의 (제1) 지지 요소(35)를 갖는다. 이 경우에, 지지 요소(35)는 스트립(231a, 231c)과 동일한 높이를 갖도록 구성된다. 단지 이러한 방식으로 기판(40, 50)에 대한 편평 지지 표면이 보장된다. 프레임 스트립(231a, 231c) 및 교차 연결 요소(33) 둘 다가 하나 또는 심지어 복수의 지지 요소를 가질 수 있다. 이것은 기판이 처리될 표면(44, 54) 상에 가능한 자유롭게 놓이도록 지지 영역을 줄인다. 교차 연결 요소 및 지지 요소의 수는 자유롭게 선택될 수 있고, 필요에 따라 달라진다. 지지 요소의 배열도 또한 달라질 수 있고, 즉 지지 요소는 프레임 요소 및/또는 교차 연결 요소 상에 배치될 수 있다. 지지 요소(들)(35)는 바람직하게는 점 지지 요소(들), 즉 구형으로서 구성된다. 구형 요소의 경우, 단지 작은 지지 영역만이 제공된다. 니들형 요소(예를 들어 도 3 참조)에 의해 에미터(18)의 방사선의 훨씬 덜한 차단이 달성된다.
도 3은 배열이 마찬가지로 공정 박스(20a) 내에 수용되는 기판(40, 50)의 위치 결정 장치(30c)를 갖는 다층체 배열(28c)을 도시한 것이다. 기판(40, 50)은 제1 지지 요소(331) 상에 위치 또는 지지되고, 이 실시양태에서 지지 요소(331)는 또한 각각 지지 표면 또는 지지 영역(331b, 331d)을 갖는 2개의 프레임 스트립 요소(331a, 331c)를 갖는다. 여기서, 스트립(331a, 331c)은 바닥 요소 상에는 적용되지 않고, 공정 박스의 측벽 요소(24) 상에 적용된다. 또한, (제2) 지지 요소(36)는 바닥 요소 상에 배치되고, 다층체의 굽힘을 실질적으로 방지할 수 있도록 추가적으로 다층체를 지지한다. 복수의 이들 제2 지지 요소가 가능할 것이다. 프레임 스트립 요소, 즉 위치 결정 장치의 제1 지지 요소가 공정 박스의 측벽 요소를 형성하도록 구성되는 것이 또한 가능하다(예를 들어 도 6에서 쉽게 알 수 있음).
도 4는 기판(40, 50)의 위치 결정 장치(30d)를 갖는 다층체 배열(28d)을 도시한 것이고, 여기서 배열은 공정 후드(20b) 아래에 위치된다. 여기서, 다층체 배열(28d)은 운반 장치(비도시)에 의해 다층체 배열(28d)을 처리를 위해 시스템 내로 도입하는 캐리어(25) 상에 배치된다. 따라서, 공정 후드(20b)는 공정 챔버 또는 공정 터널에 위치된 후 한정된 처리 공간(21)을 형성하기 위해 다층체 배열(28d)이 캐리어 상에서 낮추어진다. 여기서 또한, 장치(30d)는 2개의 프레임 스트립 요소(431a, 431c)를 갖는 제1 지지 요소(431)를 포함하고, 여기서 다층체(40, 50)는 지지 영역(431b, 431d)(에지 영역(41)) 상에 놓인다. 지지 요소는 도 1에 도시된지지 요소와 유사하게 구성된다. 기판(50)은 기판(40) 상에 놓이고, 각 코팅(45, 55)으로 처리될 표면(44, 54)은 서로 멀리 향한다. 여기서, 장치(30d)는 캐리어(25) 상에 배치되고 추가적으로 기판(40, 50)을 지지하는 2개의 (제2) 지지 요소(36, 36')를 더 포함한다. 지지 요소의 니들형 설계는 처리를 위해 실질적으로 자유롭게 접근할 수 있도록 처리될 표면을 거의 차단하지 않는다.
도 5는 다층체 배열(28e)을 형성하는 다층체(40, 50)의 위치 결정 장치(30e)를 갖는 도 3의 배열을 실질적으로 도시한 것이다. 지지 요소(331)는 도 3의 지지 요소에 상응한다. 여기서, 도 3과는 대조적으로, 2개의 기판에는 이격 요소(38)가 위치되거나 또는 놓인다. 여기서, 이격 요소(38)는 예를 들어 2개의 스트립 요소(38a, 38b)를 포함하고, 기판이 서로 간격을 가지고 배치되도록 (처리되지 않을 기판 상에) 2개의 기판(40, 50) 사이에 놓인다.
도 6은 마지막으로 다층체 배열(28f)에 배열되는 본 발명에 따른 2개의 기판(40, 50)의 위치 결정 장치(30f)의 또 다른 실시양태를 도시한 것이다. 여기서, 공정 박스(20a) 내에 2개의 기판(40, 50)의 위치 결정을 위해서, 제1 지지 요소(631) 및 제2 지지 요소(632)가 제공된다. 제1 지지 요소(631)는 또한 각각 지지 영역 또는 지지 표면(631b, 631d)을 갖는 2개의 프레임 스트립 요소(631a, 631c)를 포함한다. 제2 지지 요소(632)는 마찬가지로 각각 지지 영역 또는 지지 표면(632b, 632d)을 갖는 2개의 프레임 스트립 요소(632a, 632c)를 포함한다. 각각 에지 영역(41, 51)을 갖는 기판(40, 50)은 각 지지 표면(631b, 631d, 632b, 632d) 상에 놓인다. 2개의 지지 요소(631, 632)는 서로 상에 적층될 수 있어서 기판(40, 50)이 다시 샌드위치식으로 배치 또는 위치될 수 있도록 구성된다. 여기서, 각 프레임 스트립 요소는 L형 단면을 가지고, 따라서 공정 박스(20a)의 측벽 요소를 형성한다. 물론 공정 박스(20a)의 측벽 요소를 자체로도 제공하고 그 위에 지지 요소를 (예를 들어 공정 박스가 또한 기판의 다른 배열에 사용될 수 있도록 제거 가능하게) 부착하는 것이 또한 가능하다. 기판의 개별 위치 결정의 경우, 임의 굽힘이 또한 덜하도록 하부 기판(40) 상에 더 작은 힘이 작용한다. 이 실시양태에서, 지지 요소(631, 632)는 각각 교차 연결 요소(33, 34)를 가지고, 지지 요소(35 또는 35')는 각각 "상부" 교차 연결 요소(34) 및 또한 "하부" 교차 연결 요소(33) 양쪽 모두 상에 배치된다. 제2 (상부) 지지 요소(632)의 지지 요소(35')는 하부 기판의 기판 후방면 상에 놓인다(물론 상부 기판을 지지함). 실시양태는 심지어 이들 교차 연결 요소 없이도 실현될 수 있다.
도 7은 기판(40, 50)의 위치 결정 장치(30g)를 갖는 다층체 배열(28g)을 도시한 것이고, 배열은 또한 공정 박스(20a) 내에 위치된다. 장치(30g)는 (프레임 스트립 요소(731a), 지지 영역(731b), 프레임 스트립 요소(731c), 지지 영역(731d)을 갖는) 제1 지지 요소(731), (프레임 스트립 요소(732a), 지지 영역(732b), 프레임 스트립 요소(732c), 지지 영역(732d)을 갖는) 제2 지지 요소(732), 및 선택적으로 또한 스트립 요소(37a, 37b)를 갖는, 제1 지지 요소(731)와 제2 지지 요소(732) 사이에 배치되어 3개의 요소가 단면으로 실질적으로 C형 배열을 형성하는 중간 요소(37)를 포함한다. 제1 지지 요소(731)는 공정 박스(20a)의 바닥 요소(23) 상에 놓인다. 지지 요소(731), 지지 요소(732) 및 중간 요소(37)(적어도 각 스트립 요소)는 또한 원피스형으로 형성될 수 있다. 공정 박스(20a)는 자체로 측벽(24)을 갖는다. 또한, 이 배열의 경우, 하부 기판(40)에는 적재되지 않고, 그의 굽힘 가능성에 대응한다.
도시된 실시양태에서, 지지 요소는 개방 영역(60)이 각각 (특히 하부 다층체의 전구체층의 경우) 처리 공간과 챔버 공간 사이의 가스 교환을 위한 배열의 횡방향 면 상에 남아 있도록 스트립 요소로서 설계된다. 폐쇄형 프레임 요소를 사용하고 하나 이상의 가스 공급 및 배출 요소를 제공하는 것이 또한 가능할 것이다. 이것은 예를 들어 각 프레임 요소 내의 가스 확산기 콤(comb)으로서 실현될 수 있고, 가스 연결 라인을 위해 도킹 로드(docking rod)(연결 요소)가 제공될 수 있다. 이것은 특히 하부 다층체의 경우 중요할 것이고, 이는 상부 다층체 또는 상부 전구체층은 어떻든 "자유롭기" 때문이다. 그런데, 개방 영역은 또한 배열의 종방향 면 상에 제공될 수 있거나 또는 지지 요소는 개방 영역이 횡방향 면 및 종방향 면 양쪽 모두 상에 제공되도록 설계된다. 정사각형 기판의 경우, 종방향 면과 횡방향 면 사이의 구별은 없다.
도 8은 마지막으로 처리를 위해 상기한 시스템(10) 내에 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치 자체를 구비하거나 또는 구비하지 않은 위치 결정(여기서는 도시되지 않음) 장치(30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f 및/또는 30g)를 갖는 배열(28a, 28b, 28c, 28d, 28e, 28f 및/또는 28g)이 도입될 수 있음을 도시한 것이다.
시스템 내로 및 그로부터의 배열 또는 장치(감소된 챔버 공간을 형성하는 장치를 구비하거나 또는 구비하지 않음)의 운반은 예를 들어 기판용 지지(즉 예를 들어 캐리어)로 또는 지지 없이 작동하는 운반 장치(비도시)에 의해 행해지거나 또는 수동으로 행해진다. 배열은 또한 처리 시스템 내부에 직접 조립될 수 있다.
형성된 다층체 배열을 갖는 대상체의 위치 결정을 위해 제공되는 장치, 위치 결정 장치 없이 조립되는 다층체 배열, 다층체 배열의 처리 시스템, 및 다층체 배열의 상응하는 형성 방법에 의해, 다층체, 예를 들어 기판은 (예를 들어 황동석 반도체의 제조를 위해) 간단한 방식으로 높은 처리량을 가지고 처리될 수 있다.
이하의 서술은 본 발명의 추가의 특징을 나타낸다:
본 발명은 각각 하나 이상의 처리될 표면을 가지고, 2개 이상의 대상체, 특히 다층체를 수용하기 위한 장치는, 대상체, 특히 다층체가 서로 대향하도록 구성되고, 처리될 표면은 2개 이상의 대상체가 처리 시스템에서 다층체 배열로서 처리 가능하도록, 특히 셀렌화 가능하도록 서로 멀리 향하는, 2개 이상의 대상체, 특히 2개 이상의 다층체의 위치 결정 장치에 관한 것이다. 한 실시양태에 따르면, 2개 이상의 대상체의 위치 결정 장치는 챔버 공간을 갖는 처리 시스템의 처리 챔버 또는 공정 터널 내에 및/또는 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치 내에, 바람직하게는 바닥 요소, 커버 요소 및 바람직하게는 측벽 요소를 갖는 공정 박스 내에, 또는 특히 처리 시스템 내에 정적으로 보유하도록 구성된 공정 후드 내부에, 및/또는 운반 장치에 의해 처리 시스템 내로 및 그로부터 다층체 배열을 운반하기 위한 운송 요소 상에 또는 그에 대해 배치될 수 있거나 또는 배치되도록 구성된다. 한 실시양태에 따르면, 2개 이상의 대상체의 위치 결정 장치는 장치의 적어도 일부가 공정 박스의 적어도 일부, 특히 적어도 부분적으로 공정 박스의 측벽 요소를 형성하도록 구성된다. 한 실시양태에 따르면, 2개 이상의 대상체의 위치 결정 장치는 다층체가 사용 시 서로의 상부에 샌드위치식으로 배치되어 다층체 배열의 하부 다층체 및 상부 다층체를 형성하도록 구성된다. 한 실시양태에 따르면, 2개 이상의 대상체의 위치 결정 장치는 서로 멀리 향하는 처리될 표면을 갖는 다층체가 서로의 상부에 위치될 수 있도록 구성된다. 한 실시양태에 따르면, 2개 이상의 대상체의 위치 결정 장치는 하나 이상의 이격 요소를 가지고, 이격 요소는 서로 간격을 가지고 위치될 수 있도록 2개의 다층체 사이에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 한 실시양태에 따르면, 2개 이상의 대상체의 위치 결정 장치는 공정 챔버의 챔버 바닥 및/또는 챔버 측벽 상에 및/또는 공정 박스의 바닥 요소 및/또는 측벽 상에 및/또는 운반 장치에 의해 처리 시스템 내로 및 그로부터 다층체 배열의 운반을 위한 운송 요소 상에 또는 그에 대해 배치될 수 있거나 또는 배치되는 제1 지지 요소를 적어도 가지고, 제1 지지 요소는 하부 다층체가 바람직하게는 그의 에지 영역에, 적어도 부분적으로 제1 지지 요소 상에 배치될 수 있고, 특히 지지 요소 상에 놓일 수 있도록 구성된다. 한 실시양태에 따르면, 2개 이상의 대상체의 위치 결정 장치는 공정 챔버의 챔버 바닥 및/또는 챔버 측벽 상에 및/또는 공정 박스의 바닥 요소 및/또는 측벽 요소 상에 및/또는 운반 장치에 의해 처리 시스템 내로 및 그로부터 다층체 배열의 운반을 위한 운송 요소 상에 또는 그에 대해 배치될 수 있거나 또는 배치되는 제2 지지 요소를 적어도 가지고, 제2 지지 요소는 다층체가 그의 에지 영역 상에, 적어도 부분적으로 제2 지지 요소에 대해 배치될 수 있도록, 특히 지지 요소 상에 놓일 수 있도록 구성된다. 한 실시양태에 따르면, 한편으로는, 제1 지지 요소 및/또는 제2 지지 요소가 각각, 다층체가 바람직하게는 그의 에지 영역 상에, 적어도 부분적으로 각 프레임 요소 상에 배치될 수 있도록, 특히 프레임 요소 상에 놓일 수 있도록 다층체의 윤곽을 모사한 프레임 요소로서, 바람직하게는 직사각형 또는 정사각형 프레임 요소로서 제공되고/거나 다른 한편으로는, 제1 지지 요소 및/또는 제2 지지 요소는 각각, 다층체가 바람직하게는 그의 에지 영역 상에, 바람직하게는 그의 종방향 면 상에, 적어도 부분적으로 프레임 스트립 요소 상에 배치될 수 있도록, 특히 프레임 스트립 요소 상에 놓일 수 있도록 사용 시 다층체의 연장 평면에서 서로 대향하는 2개의 프레임 스트립 요소로서 구성된다. 한 실시양태에 따르면, 2개 이상의 대상체의 위치 결정 장치는 제1 지지 요소와 제2 지지 요소 사이에 제2 지지 요소가 제1 지지 요소 상에 위치될 수 있도록 배치될 수 있는 중간 요소를 포함한다. 한 실시양태에 따르면, 제1 지지 요소 및/또는 제2 지지 요소는 각각, 다층체(들)가 굽힘 방지를 위해 추가로 지지될 수 있도록 사용 시 서로 대향하는 다층체 또는 프레임 스트립 요소의 연장 평면에서 서로 대향하는 각 프레임 요소의 영역을 연결하기 위해 하나 이상의 교차 연결 요소를 갖는다. 한 실시양태에 따르면, 교차 연결 요소는 다층체가 지지 요소를 통해 교차 연결 요소 상에 놓이거나 또는 그에 대해 접촉할 수 있도록 제1 지지 요소, 바람직하게는 점 지지 요소, 특히 바람직하게는 구형 요소를 적어도 가지고, 지지 요소는 각각의 하나 이상의 프레임 요소 및/또는 프레임 스트립 요소와 동일한 높이를 갖도록 구성된다. 한 실시양태에서, 2개 이상의 대상체의 위치 결정 장치는 다층체 배열을 지지하기 위해 공정 챔버의 챔버 바닥 및/또는 공정 박스의 바닥 요소 상에 제공되는 제2 지지 요소, 바람직하게는 점 지지 요소, 특히 바람직하게는 구형 요소를 적어도 갖는다. 한 실시양태에 있어서, 각 프레임 요소 및/또는 프레임 스트립 요소는 다층체가 지지 요소 상에 놓이거나 또는 그에 대해 접촉할 수 있도록 2개 이상의 지지 요소를 갖는다.
본 발명은 상기한 바와 같이, 각각 하나 이상의 처리될 표면을 갖는 2개 이상의 다층체, 및 2개 이상의 다층체의 위치 결정 장치를 포함하는 다층체 배열에 관한 것이다.
본 발명은 각각 하나 이상의 처리될 표면을 갖는 2개 이상의 다층체를 포함하고, 2개 이상의 다층체는 서로 대향하도록 설계되고, 처리될 표면은 서로 멀리 향하는 다층체 배열에 관한 것이다.
본 발명은 상기한 바와 같이, 챔버 공간을 갖는 공정 챔버 및 2개 이상의 대상체의 위치 결정 장치를 적어도 포함하는, 각각 하나 이상의 처리될 표면을 갖는 2개 이상의 대상체, 특히 2개 이상의 다층체의 처리, 특히 셀렌화를 위한 시스템에 관한 것이다. 유리하게는, 시스템은 챔버 공간 및/또는 처리 공간 내로 공정 가스를 공급하고/거나 그로부터 공정 가스를 배출하기 위해서 가스 공급 요소 및/또는 가스 배출 요소를 갖는다.
본 발명은 2개 이상의 대상체, 특히 다층체를 수용하도록 설계된 2개 이상의 대상체, 특히 다층체의 위치 결정 장치에 의한, 각각 하나 이상의 처리될 표면을 갖는 2개 이상의 대상체, 특히 2개 이상의 다층체의 위치 결정 방법이며, 이 방법은 이하의 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다: 제공된 위치에 장치를 배열하는 단계; 대상체, 특히 다층체가 서로 대향하도록 2개의 대상체, 특히 다층체를 장치 상에 배열하고, 처리될 표면은 2개 이상의 대상체가 처리 시스템에서 다층체 배열로서 처리 가능하도록, 특히 셀렌화 가능하도록 서로 멀리 향하는 단계.
본 발명은 각각 하나 이상의 처리될 표면을 갖는 2개 이상의 대상체, 특히 2개 이상의 다층체의 위치 결정 방법이며, 이 방법은 이하의 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다: 대상체, 특히 다층체가 서로 대향하도록 2개의 대상체, 특히 2개의 다층체를 배열하고, 처리될 표면은 2개 이상의 대상체가 처리 시스템에서 다층체 배열로서 처리 가능하도록, 특히 셀렌화 가능하도록 서로 멀리 향하는 단계.
10: 처리 시스템
11: 공정 챔버, 공정 터널
12: 챔버 공간
13: 입구 도어
14: 출구 도어
15: 챔버 커버
16: 챔버 바닥
17: 챔버 (측)벽 또는 벽들
18: 전자기적 방사선을 위한 공급원(들)
20a: 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치, 공정 박스
20b: 감소된 챔버 공간을 형성하는 장치, 공정 후드
21: 처리 공간
22: 커버 요소
23: 바닥 요소
24: 측벽 요소(들)
25: 운송 요소, 캐리어
28a: 배열, 다층체 배열
28b: 배열, 다층체 배열
28c: 배열, 다층체 배열
28d: 배열, 다층체 배열
28e: 배열, 다층체 배열
28f: 배열, 다층체 배열
28g: 배열, 다층체 배열
30a: 위치 결정 장치
30b: 위치 결정 장치
30c: 위치 결정 장치
30d: 위치 결정 장치
30e: 위치 결정 장치
30f: 위치 결정 장치
30g: 위치 결정 장치
131: 제1 지지 요소
131a: 프레임 스트립 요소
131b: 지지 영역
131c: 프레임 스트립 요소
131d: 지지 영역
231: 제1 지지 요소
231a: 프레임 스트립 요소
231b: 지지 영역
231c: 프레임 스트립 요소
231d: 지지 영역
331: 제1 지지 요소
331a: 프레임 스트립 요소
331b: 지지 영역
331c: 프레임 스트립 요소
331d: 지지 영역
431: 제1 지지 요소
431a: 프레임 스트립 요소
431b: 지지 영역
431c: 프레임 스트립 요소
431d: 지지 영역
631: 제1 지지 요소
631a: 프레임 스트립 요소
631b: 지지 여역
631c: 프레임 스트립 요소
631d: 지지 영역
731: 제1 지지 요소
731a: 프레임 스트립 요소
731b: 지지 영역
731c: 프레임 스트립 요소
731d: 지지 영역
632: 제2 지지 영역
632a: 프레임 스트립 요소
632b: 지지 영역
632c: 프레임 스트립 요소
632d: 지지 영역
732: 제2 지지 요소
732a: 프레임 스트립 요소
732b: 지지 영역
732c: 프레임 스트립 요소
732d: 지지 영역
33: 교차 연결 요소
34: 교차 연결 요소
35: 지지 요소
35': 지지 요소
36: 지지 요소
36': 지지 요소
37: 중간 요소
37a: 중간 요소의 스트립 요소
37b: 중간 요소의 스트립 요소
38: 이격 요소
38a: 이격 요소의 스트립 요소
38b: 이격 요소의 스트립 요소
40: 하부 다층체, 기판
41: 에지 영역(들)
44: 처리될 표면
45: (전구체-) 코팅
50: 상부 다층체, 기판
51: 에지 영역(들)
54: 처리될 표면
55: (전구체-) 코팅
60: 개구 영역 배열
B: 입구 도어, 출구 도어 이동 방향

Claims (16)

  1. 공정 챔버(11)의 챔버 공간(12)에 비해 감소된 챔버 공간을 형성하기 위하여, 공정 챔버(11) 내부 및 외부로 이동하도록 구성된 이동 가능한 공정 박스(20a)이며,
    상기 공정 챔버(11)와 별개인 커버 요소(22), 바닥 요소(23) 및 측벽 요소(24)와,
    각각 하나의 처리될 표면(44, 54)을 갖는 2개의 다층체(40, 50)의 위치 결정 장치(30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g)를 포함하고,
    상기 위치 결정 장치(30a 내지 30g)는 다층체(40, 50)가 서로 대향하도록 설계되고,
    처리될 표면(44, 54)은 다층체(40, 50)가 처리 시스템(10)에서 다층체 배열(28a, 28b, 28c, 28d, 28e, 28f, 28g)로서 처리 가능하도록 서로 반대쪽을 향하고 있는,
    이동 가능한 공정 박스(20a).
  2. 제1항에 있어서,
    2개의 다층체(40, 50)의 위치 결정 장치(30a 내지 30g)의 적어도 일부가 이동 가능한 공정 박스(20a)의 적어도 일부를 형성하는,
    이동 가능한 공정 박스(20a).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    2개의 다층체(40, 50)의 위치 결정 장치(30a 내지 30g)는, 사용 중에 다층체(40, 50)가 서로의 상부에 샌드위치식으로 배치되어 다층체 배열(28a 내지 28g)의 하부 다층체(40) 및 상부 다층체(50)를 형성하도록 설계되는,
    이동 가능한 공정 박스(20a).
  4. 제3항에 있어서,
    2개의 다층체(40, 50)의 위치 결정 장치(30a 내지 30g)가 바닥 요소(23) 및 측벽 요소(24) 중의 하나 이상의 위에 배치될 수 있거나 배치되는 제1 지지 요소(131, 231, 331, 431, 631, 731)를 갖고,
    제1 지지 요소(131, 231, 331, 431, 631, 731)는 하부 다층체(40)가 제1 지지 요소(131, 231, 331, 431, 631, 731)의 위에서 적어도 부분적으로 지지될 수 있도록 설계되는,
    이동 가능한 공정 박스(20a).
  5. 제4항에 있어서,
    2개의 다층체(40, 50)의 위치 결정 장치(30a 내지 30g)는 바닥 요소(23)의 위, 측벽 요소(24)의 위, 제1 지지 요소(131, 231, 331, 431, 631, 731)의 위 또는 대향하는 위치의 세 가지 중의 하나 이상에 배치될 수 있거나 배치되는 제2 지지 요소(632, 732)를 갖고,
    제2 지지 요소(632, 732)는 상부 다층체(50)가 제2 지지 요소(632, 732)의 위에서 적어도 부분적으로 지지될 수 있도록 설계되는,
    이동 가능한 공정 박스(20a).
  6. 제4항에 있어서,
    제1 지지 요소(131, 231, 331, 431, 631, 731) 및 제2 지지 요소(632, 732) 중의 하나 이상은 각각, 각각의 프레임 요소 위에서 다층체(40, 50)가 적어도 부분적으로 배치될 수 있도록 프레임 요소로 제공되거나,
    제1 지지 요소(131, 231, 331, 431, 631, 731) 및 제2 지지 요소(632, 732) 중의 하나 이상은 각각, 다층체(40, 50)가 프레임 스트립 요소 위에 적어도 부분적으로 배치될 수 있도록 사용 중에 다층체(40, 50)의 연장 평면에서 서로 대향하는 2개의 프레임 스트립 요소(131a, 131c, 231a, 231c, 331a, 331c, 431a, 431c, 631a, 631c, 731a, 731c, 632a, 632c, 732a, 732c)로 설계되는,
    이동 가능한 공정 박스(20a).
  7. 제5항에 있어서,
    2개의 다층체(40, 50)의 위치 결정 장치(30a 내지 30g)는, 제2 지지 요소(632, 732)가 제1 지지 요소(131, 231, 331, 431, 631, 731) 위에 적층될 수 있도록 제1 지지 요소(131, 231, 331, 431, 631, 731)와 제2 지지 요소(632, 732) 사이에 배치될 수 있는 중간 요소(37)를 포함하는,
    이동 가능한 공정 박스(20a).
  8. 제4항에 있어서,
    제1 지지 요소(131, 231, 331, 431, 631, 731) 및 제2 지지 요소(632, 732) 중의 하나 이상은 각각, 굽힘 방지를 위해 다층체(40, 50)가 추가적으로 지지되도록 사용 중에 서로 대향하는 다층체(40, 50) 또는 프레임 스트립 요소(131a, 131c, 231a, 231c, 331a, 331c, 431a, 431c, 631a, 631c, 731a, 731c, 632a, 632c, 732a, 732c)의 연장 평면에서 서로 대향하는 각 프레임 요소의 영역을 연결하는 하나 이상의 교차 연결 요소(33, 34)를 갖는,
    이동 가능한 공정 박스(20a).
  9. 제8항에 있어서,
    교차 연결 요소(33, 34)는, 다층체(40, 50)가 지지 요소(35, 35')를 통해 교차 연결 요소(33, 34) 위에 놓이거나 또는 대향하여 접촉할 수 있도록 제1 지지 요소(35, 35')를 갖고,
    지지 요소(35, 35')는, 하나 이상의 각 프레임 요소 및 프레임 스트립 요소(131a, 131c, 231a, 231c, 331a, 331c, 431a, 431c, 631a, 631c, 731a, 731c, 632a, 632c, 732a, 732c) 중의 하나 이상과 동일한 높이를 갖도록 설계되는,
    이동 가능한 공정 박스(20a).
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    2개의 다층체의 위치 결정 장치(30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g)가 다층체 배열(28a 내지 28g)을 지지하기 위해 바닥 요소(23) 상에 제공되는 제2 지지 요소(36, 36')를 갖는,
    이동 가능한 공정 박스(20a).
  11. 제6항에 있어서,
    각 프레임 요소 및 프레임 스트립 요소(131a, 131c, 231a, 231c, 331a, 331c, 431a, 431c, 631a, 631c, 731a, 731c, 632a, 632c, 732a, 732c) 중의 하나 이상은, 다층체(40, 50)가 지지 요소(35, 35') 상에 놓이거나 또는 대향하여 접촉할 수 있도록 2개 이상의 지지 요소(35, 35')를 갖는,
    이동 가능한 공정 박스(20a).
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    2개의 다층체(40, 50)의 위치 결정 장치(30a 내지 30g)는 하나 이상의 이격(spacing) 요소(38)를 갖고,
    이격 요소(38)는 다층체가 서로에 대해 간격을 갖고 위치할 수 있도록 2개의 다층체(40, 50) 사이에 적어도 부분적으로 배치될 수 있는,
    이동 가능한 공정 박스(20a).
  13. 챔버 공간(12)을 갖는 공정 챔버(11)와,
    제1항 또는 제2항의 이동 가능한 공정 박스(20a)를 포함하는,
    각각 하나의 처리될 표면(44, 54)을 갖는 2개의 다층체(40, 50)를 처리하는 시스템(10).
  14. 제13항에 있어서,
    공정 가스를 챔버 공간 내로 공급하는 가스 공급 요소 또는 공정 가스를 챔버 공간으로부터 배출하는 가스 배출 요소를 갖는,
    각각 하나의 처리될 표면(44, 54)을 갖는 2개의 다층체(40, 50)를 처리하는 시스템(10).
  15. 각각 하나의 처리될 표면(44, 54)을 갖는 2개의 다층체(40, 50)의 위치 결정 방법이며,
    제1항 또는 제2항의 이동 가능한 공정 박스(20a) 내에 2개의 다층체(40, 50)가 배치되는,
    2개의 다층체(40, 50)의 위치 결정 방법.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    각 다층체는, 판유리 형태로 구현되고, 황동석 박막 반도체의 셀렌화 및 황화 중의 하나 이상을 위해 적어도 원소 Cu, In 또는 Cu, In, Ga 또는 Cu, In, Ga, 셀레늄으로 코팅되고,
    박막 태양 전지 또는 박막 태양광 모듈을 제조하는데 사용되는 것을 특징으로 하는,
    감소된 챔버 공간을 형성하는 장치(20a, 20b).
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