TW201814071A - 整合式快速硒硫化製程設備 - Google Patents

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王鎰興
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吳典黻
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Abstract

本發明之整合式快速硒硫化製程設備藉由三個腔體分別對玻璃基板快速加熱、硒化及硫化，一方面可以避免該玻璃基板長時間處於軟化點之上之持溫溫度，也可以依製程之需求提高薄膜之硒/硫化溫度，以降低持溫硒/硫化所需的時間，達到節能省時之功效；藉由使該玻璃基板於在該等腔體中來回往復運動，以達到該玻璃基板各處的溫度更為均勻；再者，回收之液態硒/硫及惰性氣體可再次利用，進而降低材料成本。

Description

整合式快速硒硫化製程設備
本發明係關於一種整合式高活性無毒硒化及硫化製程設備，更特別的是關於一種針對大面積、低成本、無毒性、可應用於常壓或真空環境下之整合式快速硒硫化製程設備。
具有銅銦鎵硒(Cu/In/Ga/Se,CIGS)薄膜之太陽能電池，其使用直接能隙半導體材料，能隙值介於1.04eV到1.68eV之間，具有很高的光吸收係數，吸光範圍廣泛，長期照光穩定性佳，材料製造成本低且轉換效率佳，因此CIGS太陽能電池為目前最具發展潛力的太陽能電池。
增加CIGS的能隙，也可以是一種增加轉換效率的選擇，一般在CIGS元素中，增加鎵元素之比例或以硫元素取代部分硒元素，均可增加CIGS半導體之能隙。而部分硫取代硒元素之作法一般稱之為硫化(sulfurization)。而這種先硒化再硫化之作法稱為SAS(sulfurization after selenization)，此種基板於高溫進行硫化的作法，除可進行CIGS薄膜表面硫取代硒元素外，鎵也有機會與鉬分離而擴散至表面，因而形成CIGS兩段式的能隙，最終使得提高CIGS太陽電池之轉換效 率。
對於CIGS太陽電池產業而言，目前主流的技術幾乎為真空製程，包含濺鍍硒化及多源共蒸鍍法等，其中又以採用濺鍍硒化法為主，而濺鍍硒化法又可區分為兩種類型，其中一種方式為採用高溫爐的技術方案，在密閉真空中通入H2Se進行高溫硒化，此種方式係在基板表面已有前驅層的狀態下，一次可以置入多片基板於高溫爐中，經過抽真空、通氣、加溫、持溫、降溫、排氣等循環過程，其製程過程時間長(可能長達10小時)，然而，多片製程很難達到一致的均勻性，耗能大且昂貴材料耗損大而使得生產成本不易降低；另一種方式係採用快速熱處理(rapid thermal processing,RTP)的技術方案，這種方案基本上又可區分為兩種技術類型，一種是將硒薄膜沉積於基板上，作為前驅層的一部份，之後採用連續式加溫/持溫/降溫及內運送的方式進行快速硒化，或者在可開啟/隔絕之連續腔體內進行加溫/持溫/降溫之快速硒化法。另外一類則為可合併硒薄膜前驅層或不含硒薄膜前驅，重點是必須在不含有毒硒化物之具高活性之硒蒸氣小分子中進行硒化。
在鈉玻璃基板上製作銅銦鎵硒硫(CIGSS)薄膜太陽能電池，使用真空濺鍍技術或電鍍技術製作CIG(銅銦鎵)前驅物，結合快速熱處理(Rapid Thermal Processing,RTP)(US 5，578，503)製程-硒/硫化法(Selenization/Sulfurization) 製備CIGSS吸收層(US 8,741,685 B2)，具有高品質、速度快且適合大面積生產的優點。在RTP硒化製程設計上，會因為Cu-In-Ga前驅膜的晶體取向(Amorphous or polycrystalline)、各層間的應力(tensile or compressive stress)與設計結構(single layer or multi-layer)而有所不同，在全系統之設計上需要考量：(1)硒/硫化溫度(2)升溫與降溫的速率(3)硒/硫化時間與各階段溫度分佈(4)硒/硫裂解模組設計(5)高溫均勻性設計(6)腔體密閉與轉站設計(7)硒/硫氣氛均佈方式(8)硒/硫汙染防治及回收機制等，皆是關鍵因素，在硒氣氛中進行快速硒化或整合硒蒸鍍前驅物進行硒氣氛中快速硒化。
製造CIGS太陽電池的技術與方法眾多，但是習知技術上仍然沒有任何製程能同時滿足成本效益以及高效率的要求，主要的瓶頸在於穩定的大面積之CIGS太陽能電池製程技術仍未成熟，且製程設備主要的議題包含：使用大面積玻璃基板進行製程時的輻射熱不均勻問題、硒蒸氣均勻散佈問題、硒蒸氣回收問題、高溫製程下產生玻璃基板變形問題等。於美國第5578503號專利中，描述了以每秒超過10℃之溫度變化的加熱速率進行製程，避免硒化過程中液化硒元素所導致之薄膜表面張力不均勻，而使得所形成之結晶不良導致太陽能電池轉換效率下降之情事，然而，對於大面積之玻璃基板使用每秒超過10℃之溫度變化的加熱速率進行製程，往往造成該玻璃基板碎裂；於美國第2010/0226629A1號專利中 描述了一種連續式之量產硒化製程中避免硒汙染的方法，但在硒的回收以及熱均勻化之技術上並沒有有效的解決方法。製程-硒/硫化法(Selenization/Sulfurization)製備CIGSS吸收層(US 8,741,685 B2)則是以電鍍前驅層以及沉積硒或硫然後進入快速熱處理製程中退火，因此將不會在具毒性之硫化硒或硫化氫環境中進行硒化或者硫化。然而，前述中的快速硒/硫化法中均須面對沉積之薄膜在退火過程於液態階段由於張力之不均勻所導致之反應物組成成份之不均勻，另外過程中硒分子其活性不足，也易於造成底層反應不足所產生的不均勻以及較小的晶粒形成。為了均勻化，硒化時間只好增長，此與快速硒化之初衷又背道而馳。
為解決先前技術之缺點，本發明係提供一種整合式快速硒硫化製程設備，係用於對單片式玻璃基板進行快速均勻加熱、以進行基板上薄膜之快速退火以及均勻硒硫化。
本發明之另一目的在於提供一種整合式快速硒硫化製程設備，本發明係以熱裂解硒或電漿裂解硒、或兩者同時運作下混合惰性氣體於接近大氣壓力之環境下進行快速硒化以及硫化，以取代現有技術於真空環境下使用具毒性之H2Se或H2S之硒化或硫化的方式。
本發明係為一種整合式快速硒硫化製程設備，可提供快速升溫以及均勻持溫之製程，並可進行先硒化後硫 化、或先硫化後硒化之製程，並具有快速加熱及均勻持溫之整合式快速硒硫化製程設備。
本發明係提供一種整合式快速硒硫化製程設備，本發明可回收製程中多餘之硒蒸氣或硫蒸氣來再次利用，進而降低材料成本。
為達上述目的及其他目的，本發明提出一種整合式快速硒硫化製程設備，係用於對單片式玻璃基板進行快速均勻加熱以及均勻硒硫化，該整合式快速硒硫化製程設備係包括：一第一腔體，係具有一第一閘門及一第二閘門、且分別設置於該第一腔體不相鄰的二側；一第一運載加熱模組，係設置於該第一腔體中、並介於該第一閘門及該第二閘門之間；一第一加熱組，係設置於該第一腔體中、並位於第一運載加熱模組之上端；一第二加熱組，係設置於該第一腔體中、並位於第一運載加熱模組之下端；一第二腔體，係具有一第三閘門及第四閘門、且分別設置於該第二腔體不相鄰的兩側，該第四閘門係朝向該第一閘門；一第一腔體連通道，係分別與該第一腔體的第一閘門及該第二腔體的第四閘門相連接；一第一溫度量測裝置，係設置於該第一腔體連通道中；一第二運載加熱模組，係設置於該第二腔體中、並介於該第三閘門及該第四閘門之間；一第三加熱組，係設置於該第二腔體中、並位於第二運載加熱模組之上端；一第四加熱組，係設置於該第二腔體中、並位於第二運載加熱模組之下端； 一第一氣體均佈模組，係與該第二腔體相連接，以將氣體導入該第二腔體中；一第一氣體回收模組，係與該第二腔體相連接，以回收該第二腔體中之氣體；一第三腔體，係具有一第五閘門及第六閘門、且分別設置於該第三腔體不相鄰的兩側，該第五閘門係朝向該第二閘門；一第二腔體連通道，係分別與該第一腔體的第二閘門及該第三腔體的第五閘門相連接；一第二溫度量測裝置，係設置於該第二腔體連通道中；一第三運載加熱模組，係設置於該第三腔體中、並介於該第五閘門及該第六閘門之間；一第五加熱組，係設置於該第三腔體中、並位於第三運載加熱模組之上端；一第六加熱組，係設置於該第三腔體中、並位於第三運載加熱模組之下端；一第二氣體均佈模組，係與該第三腔體相連接，以將氣體導入該第三腔體中；一第二氣體回收模組，係與該第三腔體相連接，以回收該第三腔體中之氣體。
本發明之一實施例中，該第一運載加熱模組係具有複數加熱滾輪，且各該加熱滾輪中係設置有一滾輪加熱單元。
本發明之一實施例中，該第二運載加熱模組係具有複數加熱滾輪，且各該加熱滾輪中係設置有一滾輪加熱單元。
本發明之一實施例中，該第三運載加熱模組係具有複數加熱滾輪，且各該加熱滾輪中係設置有一滾輪加熱單 元。
本發明之一實施例中，該等加熱滾輪係由石墨、氧化矽陶瓷、氧化鋯陶瓷、石英或鉻鎳鐵合金(Inconel)材料其中一種材料所製成。
本發明之一實施例中，該等加熱滾輪的外表面係以電漿披覆陶瓷薄膜之材料製成。
本發明之一實施例中，該第一氣體均佈模組係包括一硒蒸氣產生單元、一第一惰性氣體控制單元、一第一氣體混合單元、一第一混合氣體裂解加熱單元及一第一混合氣體分佈單元；該硒蒸氣產生單元係產生硒蒸氣並透過溫度調控來控制硒蒸氣之產出量；該第一惰性氣體控制單元係可輸出惰性氣體並控制惰性氣體之輸出量；該第一氣體混合單元係與該硒蒸氣產生單元及該第一惰性氣體控制單元相連接，以將該硒蒸氣產生單元所產生之硒蒸氣與該第一惰性氣體控制單元所輸出之惰性氣體混合並輸出一混合硒蒸氣；該第一混合氣體裂解加熱單元係與該第一氣體混合單元相連接，係接收該第一氣體混合單元產生之混合硒蒸氣並將其加熱；該混合氣體分佈單元係與該第一混合氣體裂解加熱單元及該第二腔體相連接，並將該第一混合氣體裂解加熱單元所加熱之混合硒蒸氣均勻分佈於該第二腔體中之玻璃基板上。
本發明之一實施例中，該第一混合氣體裂解加熱單元係為混合氣體硒蒸氣裂解線性大氣電漿單元，該混合氣 體硒蒸氣裂解線性大氣電漿單元係與該第一氣體混合單元相連接，並與該第二腔體相連接且與該第一混合氣體分佈單元共構，並將該混合氣體硒蒸氣線性大氣電漿裂解單元所輸出之氣體均勻分佈於該第二腔體中之玻璃基板上。
本發明之一實施例中，該第二氣體均佈模組係包括一硫蒸氣產生單元、一第二惰性氣體控制單元、一第二氣體混合單元、一第二混合氣體裂解加熱單元及一第二混合氣體分佈單元；該硫蒸氣產生單元係產生硫蒸氣並透過溫度調控來控制硫蒸氣之產出量；該第二惰性氣體控制單元係可輸出惰性氣體並控制惰性氣體之輸出量；該第二氣體混合單元係與該硫蒸氣產生單元及該第二惰性氣體控制單元相連接，以將該硫蒸氣產生單元所產生之硫蒸氣與該第二惰性氣體控制單元所輸出之惰性氣體混合並輸出一混合硫蒸氣；該第二混合氣體裂解加熱單元係與該第二氣體混合單元相連接，係接收該第二氣體混合單元產生之混合硫蒸氣並將其加熱；該混合氣體分佈單元係與該第二混合氣體裂解加熱單元及該第三腔體相連接，並將該第二混合氣體裂解加熱單元所加熱之混合硫蒸氣均勻分佈於該第三腔體中之玻璃基板上。
本發明之一實施例中，該第一氣體回收模組係包括一第一吸氣單元、一第一冷凝單元及一第一收集單元。該第一吸氣單元係透過一吸氣通道與該第二腔體相連接，以將該第二腔體中未反應之混合硒蒸氣吸出；該第一冷凝單元係 與該第一吸氣單元相連接，以使被該第一吸氣單元所吸出之混合硒蒸氣分離為硒蒸氣及惰性氣體；以及該第一收集單元係與該第一冷凝單元相連接，以收集分離出之硒蒸氣及惰性氣體。
本發明之一實施例中，該第二混合氣體裂解加熱單元係為混合氣體硫蒸氣裂解線性大氣電漿單元，該混合氣體硫蒸氣裂解線性大氣電漿單元係與該第二氣體混合單元相連接，並與該第三腔體相連接且與該第二混合氣體分佈單元共構，並將該混合氣體硫蒸氣線性大氣電漿裂解單元所輸出之氣體均勻分佈於該第三腔體中之玻璃基板上。
本發明之一實施例中，該第二氣體回收模組係包括一第二吸氣單元、一第二冷凝單元及一第二收集單元；該第二吸氣單元係透過一吸氣通道與該第三腔體相連接，以將該第三腔體中未反應之混合硫蒸氣吸出；該第二冷凝單元係與該第二吸氣單元相連接，以使被該第二吸氣單元所吸出之硫蒸氣及惰性氣體相互分離；以及該第二收集單元係與該第二冷凝單元相連接，以收集分離出之硫蒸氣及惰性氣體。
本發明之一實施例中，該第一加熱組係包括複數加熱燈管。
本發明之一實施例中，該第二加熱組係包括複數加熱燈管。
本發明之一實施例中，該第三加熱組係包括複數 加熱燈管及複數均溫板。
本發明之一實施例中，該第四加熱組係包括複數加熱燈管及複數均溫板。
本發明之一實施例中，該第五加熱組係包括複數加熱燈管及複數均溫板。
本發明之一實施例中，該第六加熱組係包括複數加熱燈管及複數均溫板。
本發明之一實施例中，更包括一第一絕熱墊，係設置於該第一腔體的內壁上。
本發明之一實施例中，更包括一第二絕熱墊，係設置於該第二腔體的內壁上。
本發明之一實施例中，更包括一第三絕熱墊，係設置於該第三腔體的內壁上。
本發明之一實施例中，該第一溫度量測裝置係為非接觸式。
本發明之一實施例中，該第二溫度量測裝置係為非接觸式。
本發明之一實施例中，更包括一第一腔體連通道、一第二腔體連通道。該第一腔體連通道係連通第二腔體及第一腔體、第二腔體連通道係連通第三腔體及第一腔體。
本發明之整合式快速硒硫化製程設備藉由三個腔體分別對玻璃基板上之前驅物進行快速加熱及硒化/硫化製 程，由於快速加熱及均勻持溫硒化及硫化分別位於不同之腔體，因而使得快速加熱及均勻持溫可依製程之需求分別執行，一方面可以避免該玻璃基板長時間處於軟化點之上之持溫溫度，也可以依製程之需求提高薄膜硒/硫化溫度以降低持溫硒/硫化的時間，達到節能省時之功效；更藉由使該玻璃基板於在該等腔體中來回往復運動，以達到該玻璃基板及其上之薄膜各處的溫度更為均勻，且在進行硒/硫化作業時能使硒/硫化氣體更均勻的分佈於該玻璃基板；再者，回收之液態硒/硫及惰性氣體可再次利用，進而降低材料成本。
以上之概述與接下來的詳細說明及附圖，皆是為了能進一步說明本發明達到預定目的所採取的方式、手段及功效。而有關本發明的其他目的及優點，將在後續的說明及圖示中加以闡述。
1‧‧‧玻璃基板
10‧‧‧快速熱處理裝置
100‧‧‧第一腔體
101‧‧‧第一閘門
102‧‧‧第二閘門
110‧‧‧第一運載加熱模組
111‧‧‧第一加熱滾輪
112‧‧‧第一滾輪加熱單元
120‧‧‧第一加熱組
121‧‧‧第二加熱組
130‧‧‧第一絕熱墊
20‧‧‧硒化持溫裝置
200‧‧‧第二腔體
201‧‧‧第三閘門
202‧‧‧第四閘門
210‧‧‧第二運載加熱模組
211‧‧‧第二加熱滾輪
212‧‧‧第二滾輪加熱單元
220‧‧‧第三加熱組
221‧‧‧加熱燈管
222‧‧‧均溫板
223‧‧‧第四加熱組
224‧‧‧加熱燈管
225‧‧‧均溫板
230‧‧‧第一氣體均佈模組
231‧‧‧硒蒸氣產生單元
232‧‧‧第一惰性氣體控制單元
233‧‧‧第一氣體混合單元
234‧‧‧第一混合氣體裂解加熱單元
235‧‧‧線性大氣電漿硒裂解單元
2351‧‧‧高壓電極
2352‧‧‧接地電極
2353‧‧‧介電層
2354‧‧‧開孔
236‧‧‧第一混合氣體分佈單元
2361‧‧‧圓管
2362‧‧‧平板
2363‧‧‧主氣孔
2364‧‧‧噴氣孔
240‧‧‧第一氣體回收模組
241‧‧‧第一吸氣單元
242‧‧‧第一冷凝單元
243‧‧‧第一收集單元
250‧‧‧第二絕熱墊
30‧‧‧硫化持溫裝置
300‧‧‧第三腔體
301‧‧‧第五閘門
302‧‧‧第六閘門
310‧‧‧第三運載加熱模組
311‧‧‧第三加熱滾輪
312‧‧‧第三滾輪加熱單元
320‧‧‧第五加熱組
321‧‧‧加熱燈管
322‧‧‧均溫板
323‧‧‧第六加熱組
324‧‧‧加熱燈管
325‧‧‧均溫板
330‧‧‧第二氣體均佈模組
331‧‧‧硫蒸氣產生單元
332‧‧‧第二惰性氣體控制單元
333‧‧‧第二氣體混合單元
334‧‧‧第二混合氣體裂解加熱單元
335‧‧‧第二混合氣體分佈單元
3361‧‧‧圓管
3362‧‧‧平板
3363‧‧‧主氣孔
3364‧‧‧噴氣孔
340‧‧‧第二氣體回收模組
341‧‧‧第二吸氣單元
342‧‧‧第二冷凝單元
343‧‧‧第二收集單元
350‧‧‧第三絕熱墊
400‧‧‧第一腔體連通道
401‧‧‧第一溫度量測裝置
500‧‧‧第二腔體連通道
501‧‧‧第二溫度量測裝置
圖1係為本發明一實施例中之快速熱處理(RTP)裝置的示意圖。
圖2係為本發明一實施例中之硒化持溫裝置的示意圖。
圖3係為本發明一實施例中之第一氣體均佈模組的功能方塊圖。
圖4係為本發明一實施例中之該線性大氣電漿硒裂解單元及該第一混合氣體分佈單元共構實施例之剖面圖與結構示意 圖。
圖5係為本發明一實施例中之硒混合氣體分佈單元的示意圖。
圖6係為本發明一實施例中之硒混合氣體回收模組的功能方塊圖。
圖7係為本發明一實施例中之硫化持溫裝置的示意圖。
圖8係為本發明一實施例中之第二氣體均佈模組的功能方塊圖。
圖9係為本發明一實施例中之硫混合氣體分佈單元的示意圖。
圖10係為本發明一實施例中之硫混合氣體回收模組的功能方塊圖。
圖11係為本發明快速熱處理裝置與硒硫化持溫裝置的結合示意圖。
以下係藉由特定的具體實例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。
本發明之整合式快速硒硫化製程設備一實施例中，依功能將三個主要腔體分為：快速熱處理裝置(第一腔體)、硒化持溫裝置(第二腔體)與硫化持溫裝置(第三腔體)，在本發明一較佳實施例中，單片式玻璃基板可在三個腔體間往復移動，依序進行快速熱處理、硒化或硫化，使用者可依實際需求改變玻璃基板在各腔體內進行加工處理的時間長短， 並可任意改變各腔體的加工參數(加熱溫度、加熱時間、硒硫化製程次數、硒蒸氣或硫蒸氣濃度等)，具有廣泛的應用範圍與使用彈性。
請參閱圖1，係為本發明一實施例中之快速熱處理(RTP)裝置的示意圖。本發明之快速熱處理裝置10係用於對一玻璃基板1進行均勻化之快速升溫，其目的在提供一可快速對玻璃基板加溫(例如加熱速度為10℃/S)之裝置，並且具備對玻璃基板快速轉站、往復運動之功能。該快速熱處理裝置10具有一第一腔體100、一第一運載加熱模組110及第一加熱組120、第二加熱組121，於實際應用中，亦可包括兩側邊加熱組或反射罩組(未圖示)以提高加熱持溫效率。
該第一腔體100係具有可活動開啟或關閉的一第一閘門101及一第二閘門102，該第一閘門101及該第二閘門102係分別設置於該第一腔體100中不相鄰的二側面。該第一運載加熱模組110係設置於該第一腔體100中，且該第一運載加熱模組110係設置於該第一閘門101及該第二閘門102之間。
本發明一實施例之快速熱處理裝置10內部可為非真空狀態，然於實際製程作業中，本發明之快速熱處理裝置10係可藉由一真空幫浦(圖未示)來使其為一真空狀態，即透過該第一腔體100、該第一閘門101及該第二閘門102來與外界隔絕以形成一氣密空間，其中，該真空狀態係可為一低度真空狀態。該玻璃基板1係可經由閘門開啟通過該第一閘門101 及該第二閘門102來移入至該第一腔體100中，或由該第一腔體100中移出。
本發明一實施例中，於製程作業期間，該玻璃基板1係可被置於該第一運載加熱模組110上，該第一運載加熱模組110可帶動該玻璃基板1進行反覆的往返運動。該第一運載加熱模組110係具有複數第一加熱滾輪111，且各該第一加熱滾輪111中係設置有一第一滾輪加熱單元112，該等第一滾輪加熱單元112係用於對該等第一加熱滾輪111進行加熱，透過均勻加熱該等第一加熱滾輪111，使該等第一加熱滾輪111與該玻璃基板1相接觸之面的溫度以及該玻璃基板1的溫度能夠限制在一定之範圍內。再者，該等第一加熱滾輪111可為耐高溫硒硫化之材料所製成，例如為石墨、氧化矽陶瓷、氧化鋯陶瓷、石英或鉻鎳鐵合金(Inconel)等其中一種材料，且該第一加熱滾輪111外層亦可以電漿披覆陶瓷薄膜藉以提升表面摩擦係數，以及維持較低之熱傳導係數。
該等一加熱組之120、第二加熱組121以及額外的兩側邊加熱組或反射罩(圖未式)係用於對該玻璃基板1本身、以及位於該玻璃基板1之上表面的CIGS薄膜(圖未示)進行加熱。於本發明之實施例中，該等第一加熱、第二加熱及側邊加熱組為加熱燈管、也可為電熱管加熱板等。加熱燈管具有較佳之加熱速率，且可選擇地使用特定之加熱燈管，使被選擇地加熱燈管所產生之光源波長，係與該玻璃基板1及位於其 上表面的CIGS薄膜的吸收熱能之波長能相互匹配，以增加加熱效率。由於玻璃側邊邊界之散熱效應，致使快速加熱過程中，高溫時玻璃基板邊界與中心溫度差很容易超過10℃，此對薄膜生成之均勻性有不利之影響，需要避免此情況發生。因此加入兩側邊加熱組或反射罩以加強邊界之昇溫有其必要性。
為盡量維持該第一腔體100中之熱能，於該第一腔體100內壁上係可設置有第一絕熱墊130(絕熱墊例如石墨毯)，以維持來該第一腔體100中之溫度。
請參閱圖2，係為本發明一實施例中之硒化持溫裝置的示意圖。本發明之硒化持溫裝置20，係用於對該玻璃基板1進行均勻化之硒化製程，其目的在提供一可對玻璃基板高溫持溫硒化之裝置，並且具備對玻璃基板快速轉站、往復運動之功能。該硒化持溫裝置20包括一第二腔體200、一第二運載加熱模組210、一第三加熱組220、一第四加熱組223、一第一氣體均佈模組230及一第一氣體回收模組240。
該第二腔體200係具有可活動開啟或關閉的一第三閘門201及可依設計需求而選擇性設置的一第四閘門202。該第二運載加熱模組210係設置於該第二腔體200中，且該第二運載加熱模組210係設置於該第三閘門201及該第四閘門202之間。該第三加熱組220係設置於該第二腔體200中，且該第三加熱組220係設置於玻璃基板1之上方，該第三加熱組220 係包含加熱燈管221以及均溫板222，均溫板之材料可為快速導熱之石墨，均溫板之功效為將接受之燈管輻射熱快速吸收、並將此熱能以輻射之方式均勻散佈於玻璃基板上。第四加熱組223係設置於該第二腔體200中，且該第四加熱組223係設置於玻璃基板1之下方，該第四加熱組223係包含加熱燈管224以及均溫板225，均溫板之材料可為快速導熱之石墨，均溫板之功效為將接受之燈管輻射熱快速吸收、並將此熱能以輻射之方式均勻散佈於玻璃基板上。更有甚者，為消除玻璃邊界散熱較快所造成之不均勻熱分佈，玻璃基板、燈管、熱均溫板三者同方向(垂直於行進方向)之長度大小關係須符合於燈管>熱均溫板>玻璃基板。
為盡量維持該第二腔體200中之熱能，於該第二腔體200內壁上亦可設置有第二絕熱墊250(絕熱墊例如石墨毯)，以維持該第二腔體200中之溫度。
於製程作業中，該硒化持溫裝置20亦類似於該快速熱處理裝置10，可處於非真空狀態，亦可透過該第二腔體200、該第三閘門201及該第四閘門202來與外界隔絕以形成低度真空狀態的氣密空間。該玻璃基板1係可透過該第三閘門201及該第四閘門202來移入至該第二腔體200中，或由該第二腔體200中移出。
於製程作業期間，該玻璃基板1係可被置於該第二運載加熱模組210上，該第二運載加熱模組210可帶動該玻 璃基板1進行反覆的往返運動。類似於該第一運載加熱模組110，該第二運載加熱模組210亦可具有複數第二加熱滾輪211，且各該第二加熱滾輪211中係設置有一第二滾輪加熱單元212。再者，該等第二加熱滾輪211可為耐高溫硒化之材料所製成，例如為石墨、氧化矽陶瓷、氧化鋯陶瓷、石英或鉻鎳鐵合金(Inconel)等其中一種材料，且該第二加熱滾輪211外層以電漿披覆陶瓷薄膜藉以提升表面摩擦係數，以及維持較低之熱傳導係數。
該第三加熱組220係用於對該玻璃基板1本身以及位於該玻璃基板1之上表面的CIGS薄膜(圖未示)進行加熱，該第三加熱組220係包括複數加熱燈管221及複數均溫板222，透過該等加熱燈管221來將該等均溫板222加熱至製程所需求之溫度。再者，於放置該玻璃基板1之該第二腔體200的側面上更可具有反射罩(圖未示)之設計，以補償邊界較低之溫度。值得注意的是，於該第二腔體200內部上方的均溫板222係可具有複數開口，以作為該第一氣體均佈模組230及該氣體回收模組240的氣體出入口之通道。
該第四加熱組223係為於玻璃基板之下方，用於對該玻璃基板1本身進行加熱，該第四加熱組223係包括複數加熱燈管224及複數均溫板225，透過該等加熱燈管224來將該等均溫板225加熱至製程所需求之溫度，並進而熱輻射至玻璃基板。
請一併參閱圖3，係為本發明一實施例中之第一氣體均佈模組230的功能方塊圖。該第一氣體均佈模組230係包括一硒蒸氣產生單元231、一第一惰性氣體控制單元232、一第一氣體混合單元233、一第一混合氣體裂解加熱單元234、一線性大氣電漿硒裂解單元235及一第一混合氣體分佈單元236。請注意圖3揭露之第一氣體均佈模組230功能方塊圖僅為說明該第一氣體均佈模組230中各元件之連結關係，其以實體呈現的上下相對位置並不限制只能用圖3所揭露之順序，使用者可依實際需求改變各元件實體的裝設相對位置。
該硒蒸氣產生單元231係用於在硒化製程中產生硒蒸氣，並透過調控適當之溫度以控制硒蒸氣之產出量；該第一惰性氣體控制單元係產生惰性氣體，並透過調控適當之壓力以及流速以控制惰性氣體之輸出量；該第一氣體混合單元233係與硒蒸氣產生單元231及第一惰性氣體控制單元232相連接，以將該硒蒸氣產生單元231所產生之蒸氣與該第一惰性氣體控制單元232所輸出之惰性氣體混合並輸出；該第一混合氣體裂解加熱單元234係與該第一氣體混合單元233相連接，以產生具有高溫裂解之硒蒸氣的混合氣體，並透過前述之惰性氣體壓力及流速調控、硒蒸氣溫度調控硒產出量、以及調控第二腔體200之適當環境壓力，以控制硒蒸氣之最終流入腔體之流量。相較於習知硒化製程，透過裂解硒混合惰性氣體於接近大氣壓力之環境下取代真空環境下具毒性之H2Se 之硒化，使製程作業更具安全性。
本發明之一實施例中，該第一氣體混合單元233產出之混合氣體先通過一第一混合氣體裂解加熱單元234後，可再通過一線性大氣電漿硒裂解單元235及該第一混合氣體分佈單元236，再進入該第二腔體200內。本發明一實施例中，該線性大氣電漿硒裂解單元235及該第一混合氣體分佈單元236可共構為單一裝置，請參閱圖4、係為該線性大氣電漿硒裂解單元及該第一混合氣體分佈單元共構實施例之剖面圖與結構示意圖，如圖所示，該線性大氣電漿硒裂解單元235係與該第一混合氣體裂解加熱單元234相連接，並與該第一混合氣體分佈單元共構為單一裝置、直接連接到該第二腔體200，該線性大氣電漿硒裂解單元235包含電漿產生所需之高壓電極2351、接地電極2352、介電層2353，以及用以將裂解後之氣體輸送至該第二腔體之至少一開孔2354，並將該線性大氣電漿硒裂解單元235所輸出之氣體均勻分佈於該第二腔體200中之玻璃基板上。
本發明之一實施例中，該第一氣體均佈模組之第一混合氣體裂解加熱單元234亦可為混合氣體硒蒸氣裂解線性大氣電漿單元。本發明之一實施例中，該第一混合氣體分佈單元236之開口形狀以及大小，係可透過CFD運算分析而決定，以使於垂直該玻璃基板1之運動方向上之氣體分佈能夠符合製程需求。
請參閱圖5，係為本發明一實施例中之第一混合氣體分佈單元236示意圖。該第一混合氣體分佈單元236係由一圓管2361剖半後、與一平板2362組合而成。該圓管2361的上端為一主氣孔2363，係連接該第一混合氣體裂解加熱單元234；該圓管2361內設有該平板2362，該平板2362及該圓管2361的下端具有複數個噴氣孔2364，可將硒蒸氣與惰性氣體混氣經由此等噴氣孔2364均勻散佈於該玻璃基板1上。
請一併參閱圖6，係為本發明一實施例中之第一氣體回收模組240的功能方塊圖。該第一氣體回收模組240係包括一第一吸氣單元241、一第一冷凝單元242及一第一收集單元243。請注意圖6揭露之第一氣體回收模組240功能方塊圖僅為說明該第一氣體回收模組240中各元件之連結關係，其以實體呈現的上下相對位置並不限制只能用圖6所揭露之順序，使用者可依實際需求改變各元件實體的裝設相對位置。
該第一吸氣單元241係透過一吸氣通道(圖未示)與該第二腔體200相連接，以將製程中於該第二腔體200中多餘之硒蒸氣及惰性氣體吸出；該第一冷凝單元242係與該第一吸氣單元241相連接，以使該第一吸氣單元241所吸取的硒蒸氣及惰性氣體，利用冷凝方式使該硫蒸氣固化，藉由氣、固相之分離機制來將固態硒以及惰性氣體分別回收利用；以及該第一收集單元243係與該第一冷凝單元242相連接，以收集分離出之固態硒及惰性氣體，以供將回收之固態硒及惰性氣 體再利用，進而降低材料成本。
請參閱圖7，係為本發明一實施例中之硫化持溫裝置的示意圖。本發明之硫化持溫裝置30係用於對該玻璃基板1進行均勻化之硫化製程，其目的在提供一可對玻璃基板高溫持溫硫化之裝置，並且具備對玻璃基板快速轉站、往復運動之功能。該硫化持溫裝置30包括一第三腔體300、一第三運載加熱模組310、一第五加熱組320、一第六加熱組323、一第二氣體均佈模組330及一第二氣體回收模組340。
該第三腔體300係具有可活動開啟或關閉的一第六閘門302及可依設計需求而選擇性設置的一第五閘門301。該第三運載加熱模組310係設置於該第三腔體300中，且該第三運載加熱模組310係設置於該第五閘門301及該第六閘門302之間。該第五加熱組320係設置於該第三腔體300中，且該第五加熱組320係設置於玻璃基板1之上方，該第五加熱組320係包含加熱燈管321以及均溫板322，均溫板之材料可為快速導熱之石墨。均溫板之功效為將接受之燈管輻射熱，快速吸收熱能且將此熱能以輻射之方式均勻散佈於玻璃基板上。另有第六加熱組323係設置於該第三腔體300中，且該第六加熱組323係設置於玻璃基板1之下方，該第六加熱組323係包含加熱燈管324以及均溫板325，均溫板之材料可為快速導熱之石墨。均溫板之功效為將接受之燈管輻射熱，快速吸收熱能且將此熱能以輻射之方式均勻散佈於玻璃基板上。為消除玻璃 邊界散熱快所造成之不均勻熱分佈，玻璃基板、燈管、熱溫板三者同方向(垂直於行進方向)之長度大小須符合於燈管>熱均溫板>玻璃基板。
為盡量維持該第三腔體300中之熱能，於該第三腔體300內壁上亦可設置有第三絕熱墊350(例如石墨毯)，以維持該第三腔體300中之溫度。
於製程作業中，該硫化持溫裝置30亦類似於該快速熱處理裝置10、內部可處於非真空狀態，亦可透過該第三腔體300、該第五閘門301及該第六閘門302來與外界隔絕以形成低度真空狀態的氣密空間。該玻璃基板1係可透過該第五閘門301及該第六閘門302來移入至該第三腔體300中，或由該第三腔體300中移出。
於製程作業期間，該玻璃基板1係可被置於該第三運載加熱模組310上，該第三運載加熱模組310可帶動該玻璃基板1進行反覆的往返運動。類似於該第一運載加熱模組110，該第三運載加熱模組310亦可具有複數第三加熱滾輪311，且各該第三加熱滾輪311中係設置有一第三滾輪加熱單元312。再者，該等第三加熱滾輪311可為耐高溫硒化之材料所製成，例如為石墨、氧化矽陶瓷、氧化鋯陶瓷、石英或鉻鎳鐵合金(Inconel)等其中一種材料，且該加熱滾輪外層以電漿披覆陶瓷薄膜藉以提升表面摩擦係數以及維持較低之熱傳導係數。
該第五加熱組320係用於對該玻璃基板1本身以及位於該玻璃基板1之上表面的CIGS薄膜(圖未示)進行加熱，該第五加熱組320係包括複數加熱燈管321及複數均溫板322，透過該等加熱燈管321來將該等均溫板322加熱至製程所需求之溫度。再者，於放置該玻璃基板1之該第三腔體300的側面上更可具有反射罩(圖未示)之設計，以補償邊界較低之溫度。值得注意的是，於該第三腔體300內部上方的均溫板322係可具有複數開口，以作為該第二氣體均佈模組330及該第二氣體回收模組340的氣體出入口之通道。
該第六加熱組323係為於玻璃基板之下方，用於對該玻璃基板1本身進行加熱，該第六加熱組323係包括複數加熱燈管324及複數均溫板325，透過該等加熱燈管324來將該等均溫板325加熱至製程所需求之溫度，並進而熱輻射至玻璃基板。
請一併參閱圖8，係為本發明一實施例中之第二氣體均佈模組330的功能方塊圖。該第二氣體均佈模組330係包括一硫蒸氣產生單元331、一第二惰性氣體控制單元332、一第二氣體混合單元333、一第二混合氣體裂解加熱單元334及一第二混合氣體分佈單元335。請注意圖8揭露之第二氣體均佈模組330功能方塊圖僅為說明該第二氣體均佈模組330中各元件之連結關係，其以實體呈現的上下相對位置並不限制只能用圖8所揭露之順序，使用者可依實際需求改變各元件實 體的裝設相對位置。
該硫蒸氣產生單元331係用於在硫化製程中產生硫蒸氣，並透過調控適當之溫度以控制硫蒸氣之產出量；該第二惰性氣體控制單元332係透過調控適當之壓力以及流速以控制惰性氣體之輸出量；該第二氣體混合單元333係與該硫蒸氣產生單元331及該第二惰性氣體控制單元332相連接，以將該硫蒸氣產生單元331所產生之硫蒸氣與該第二惰性氣體控制單元332所輸出之惰性氣體混合並輸出；該第二混合氣體裂解加熱單元334係與該第二氣體混合單元233相連接，以產生具有高溫裂解之硫蒸氣的混合氣體，並透過前述之惰性氣體壓力及流速調控、硫蒸氣以溫度調控硫產出量以及調控第三腔體300之適當環境壓力，以控制硫蒸氣之最終流入腔體之流量。相較於習知硫化製程，透過裂解硫混合惰性氣體於接近大氣壓力之環境下取代真空環境下具毒性之H2S之硫化，使製程作業更具安全性；該第二氣體混合單元333產出之混合氣體先通過一第二混合氣體裂解加熱單元334後，再通過該第二混合氣體分佈單元335，請一併參考圖8，該混合氣體硫蒸氣裂解後以第二混合氣體分佈單元335與該第三腔體300相連接，並將該混合氣體硫蒸氣所輸出之氣體均勻分佈於該第三腔體300中之玻璃基板1上。其中，該第二混合氣體分佈單元335之開口形狀以及大小，係可透過CFD運算分析而決定，以使於垂直該玻璃基板1之運動方向上之氣體分佈能夠符合製 程需求。
請參閱圖9，係為本發明一實施例中之第二混合氣體分佈單元335的示意圖。該第二混合氣體分佈單元335係由一圓管3361剖半後與一平板3362組合而成。該圓管3361的上端為一主氣孔3363、係連接該第二混合氣體裂解加熱單元334，該圓管3361內設有該平板3362，該平板3362及該圓管3361的下端具有複數個噴氣孔3364，可將硫蒸氣與惰性氣體混氣經由此等噴氣孔3364均勻散佈於該玻璃基板1上。
請一併參閱圖10，係為本發明一實施例中之第二氣體回收模組340的功能方塊圖。該氣體回收模組340係包括一第二吸氣單元341、一第二冷凝單元342及一第二收集單元343。請注意圖10揭露之第二氣體回收模組340功能方塊圖僅為說明該第二氣體回收模組340中各元件之連結關係，其以實體呈現的上下相對位置並不限制只能用圖10所揭露之順序，使用者可依實際需求改變各元件實體的裝設相對位置。
該第二吸氣單元341係透過一吸氣通道(圖未示)與該第三腔體300相連接，以將製程中於該第三腔體300中多餘之硫蒸氣及惰性氣體吸出；該第二冷凝單元342係與該第二吸氣單元341相連接，以使該第二吸氣單元341所吸取的硫蒸氣及惰性氣體，利用冷凝方式使該硫蒸氣固化，藉由氣、固相之分離機制來將固態硫以及惰性氣體分別回收利用；以及該第二收集單元343係與該第二冷凝單元342相連接，以收集 分離出之固態硫及惰性氣體，以供將回收之固態硫及惰性氣體再利用，進而降低材料成本。
請參閱圖11，係為本發明之整合式快速硒硫化設備一實施例中之快速熱處理裝置、硒化持溫裝置及硫化持溫裝置的結合示意圖，該快速熱處理裝置10係位於該硒化持溫裝置20與該硫化持溫裝置30之間，為清楚顯示本發明之快速熱處理裝置10、硒化持溫裝置20及硫化持溫裝置30之結合關係，因此於圖11中僅示出本發明之部份構件，詳細構件配置可一併參考圖1至圖10。
請參閱圖11，本發明一實施例中，係透過一第一腔體連通道400，以將該第一腔體100與該第二腔體200相連接，該腔體連通道400的二端係分別連接該第一腔體100的第一閘門101及該第二腔體200的第四閘門202。該第一腔體連通道400上係設置有一第一溫度量測裝置401，該溫度量測裝置401係為非接觸式，係可對通過該腔體連通道400之玻璃基板1表面上的薄膜進行即時溫度量測。本發明一實施例中，係透過一第二腔體連通道500，以將該第一腔體100與該第三腔體300相連接，該第二腔體連通道500的二端係分別連接該第一腔體100的第二閘門102及該第三腔體300的第五閘門301。該第二腔體連通道500上係設置有一第二溫度量測裝置501，該溫度量測裝置501係為非接觸式，係可對通過該腔體連通道500之玻璃基板1表面上的薄膜進行即時溫度量測。
本發明之硒硫化製程，以下列之低度真空製程為一例：第一階段硒化溫度(如350℃)→第二階段硒化溫度(如550℃)→第三階段硫化溫度(如600℃)等，請參閱圖1到圖11的元件符號說明，該製程可以下列步驟進行：首先將玻璃基板1經過第二腔體200進入第一腔體100內，該玻璃基板1係透過該第二運載加熱模組210及第一運載加熱模組110將其導入至該第一腔體100中；接著關閉該等第一閘門101、第二閘門102、第三閘門201、第四閘門202、第五閘門301以及第六閘門302；開啟真空抽氣系統(例如一真空幫浦)，並使該第一腔體100與該第二腔體200內分別達到低度真空狀態時(例如10-2torr時)，開啟該第一腔體100、第二腔體200以及第三腔體300之加熱系統(如圖1之第一運載加熱模組、第一加熱組、第二加熱組及圖2之第二運載加熱模組、第三加熱組、第四加熱組以及圖7之第三運載加熱模組、第五加熱組、第六加熱組)；當該玻璃基板1置於低度真空之第一腔體100內的第一運載加熱模組110上後，設置於該等第一加熱滾輪111內部的第一滾輪加熱單元112對該等第一加熱滾輪111進行加熱，而同時該第一加熱組120、第二加熱組121對該玻璃基板1進行快速加熱，期間位於該第一運載加熱模組110下方的第二加熱組121也同時對該等第一加熱滾輪111進行加熱，其目的在使得該等第一加熱滾輪111表面溫度與該玻璃基板1溫度差限制在一定之範圍內。
於此同時，該第二腔體200內部之第二加熱組220的加熱燈管221已針對該等均溫板222進行加熱，而設置於該第二運載加熱模組210之第二加熱滾輪211內部的第二滾輪加熱單元212針對該等第二加熱滾輪211進行加熱，且位於該第二運載加熱模組210下方該第二腔體200之第二加熱組223的加熱燈管224已針對該等均溫板225進行加熱、也同時對該第二加熱滾輪211進行加熱，其目的在使得該第二加熱滾輪211表面溫度與該玻璃基板1溫度差限制在一定之範圍內。同時間之第三腔體300內部之加熱系統也針對均溫板以及熱滾輪進行相同程序之加熱，直到硫化之設定溫度，在此不再贅述。
當於該第一腔體100中玻璃基板1的溫度升溫至一特定溫度後，該第一腔體100的第一閘門101及該第二腔體200的第四閘門202開啟，此時該第一腔體100中之第一運載加熱模組110、該第二腔體200中之第二運載加熱模組210、該玻璃基板1、該第二腔體200中之均溫板222，225的溫度將處於一定之範圍內。接著，該第一腔體100中之第一運載加熱模組110經由該第一腔體連通道400將該玻璃基板1快速運送至該第二腔體200內，於此同時，第一腔體連通道400上設置之第一溫度量測裝置401將量測玻璃基板1上之溫度以確保該玻璃基板之溫度符合需求，並由該第二腔體200之第二運載加熱模組210承接，以使該玻璃基板1可進行於該第二腔體200腔體內之往復運動。當該玻璃基板1送至該第二腔體200內部後，該 第一腔體100的第一閘門101及該第二腔體200的第四閘門202關閉，並各自形成密閉空間。該第二腔體200之持溫硒化製程，如前述由該第一氣體均佈模組230產生量可控之硒蒸氣混合惰性氣體、以高溫與玻璃基板1上之薄膜完成硒化反應以形成CIGS薄膜。
若製程係採多階段硒硫化反應之製程方法時，當該玻璃基板1於該第二腔體200完成第一階段的硒化反應後，可依上述方式而被運回至該第一腔體100中、以進行第二階段的持續快速熱處理作業，在通過第一連通道400時，第一腔體連通道400上設置之第一溫度量測裝置401將量測玻璃上之溫度以確保該玻璃基板之溫度符合需求。於此同時，第二腔體200之均溫板將持續加熱直至第二階段持溫所需之設定溫度；此時第一腔體100也對玻璃基板1進行加熱，並於溫度達到第二階段所指定之製程溫度後，再將該玻璃基板1運送至該第二腔體200中，以續行第二階段的持溫硒化反應。第二階段硒化反應完成後，將執行第三階段硫化(其溫度可達600℃)，玻璃基板1通過第一腔體連通道400時，第一腔體連通道400上設置之第一溫度量測裝置401將量測玻璃基板1上之溫度，其後進入第一腔體100、關閉閘門，並於第一腔體100內快速升溫將玻璃基板1加溫至設定硫化之溫度；該當注意此時硫化持溫裝置30與硒化持溫裝置20其閘門均為關閉、並不互通，因此硒硫蒸氣也無交叉污染之問題。當玻璃基板1達到設定溫度 時，第一腔體100之第一閘門102及第三腔體300之第五閘門301開啟，玻璃基板1通過第二腔體連通道500時，第二腔體連通道500上設置之第二溫度量測裝置501將量測玻璃基板上之溫度，其後玻璃基板1進入第三腔體300、關閉閘門，此時第三腔體300內部之第三運載加熱模組310之均溫板及加熱滾輪均已達設定硫化之溫度，承接該玻璃基板後開始執行第三階段之持溫硫化反應。
藉此，本發明之整合式快速硒硫化製程設備藉由三個腔體分別對玻璃基板快速加熱、硒化及硫化，一方面可以避免該玻璃基板長時間處於軟化點之上之持溫溫度，也可以依製程之需求提高薄膜之硒/硫化溫度，以降低持溫硒/硫化所需的時間，達到節能省時之功效；藉由使該玻璃基板於在該等腔體中來回往復運動，以達到該玻璃基板各處的溫度更為均勻；再者，回收之液態硒/硫及惰性氣體可再次利用，進而降低材料成本。
上述之實施例僅為例示性說明本發明之特點及其功效，而非用於限制本發明之實質技術內容的範圍。任何熟習此技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與變化。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

Claims (22)

  1. 一種整合式快速硒硫化製程設備，係用於對單片式玻璃基板進行快速均勻加熱以及均勻硒硫化，該整合式快速硒硫化製程設備係包括：一第一腔體，係具有一第一閘門及一第二閘門、且分別設置於該第一腔體不相鄰的二側；一第一運載加熱模組，係設置於該第一腔體中、並介於該第一閘門及該第二閘門之間；一第一加熱組，係設置於該第一腔體中、並位於第一運載加熱模組之上端；一第二加熱組，係設置於該第一腔體中、並位於第一運載加熱模組之下端；一第二腔體，係具有一第三閘門及第四閘門、且分別設置於該第二腔體不相鄰的兩側，該第四閘門係朝向該第一閘門；一第一腔體連通道，係分別與該第一腔體的第一閘門及該第二腔體的第四閘門相連接；一第一溫度量測裝置，係設置於該第一腔體連通道中；一第二運載加熱模組，係設置於該第二腔體中、並介於該第三閘門及該第四閘門之間；一第三加熱組，係設置於該第二腔體中、並位於第二運載加熱模組之上端； 一第四加熱組，係設置於該第二腔體中、並位於第二運載加熱模組之下端；一第一氣體均佈模組，係與該第二腔體相連接，以將氣體導入該第二腔體中；一第一氣體回收模組，係與該第二腔體相連接，以回收該第二腔體中之氣體；一第三腔體，係具有一第五閘門及第六閘門、且分別設置於該第三腔體不相鄰的兩側，該第五閘門係朝向該第二閘門；一第二腔體連通道，係分別與該第一腔體的第二閘門及該第三腔體的第五閘門相連接；一第二溫度量測裝置，係設置於該第二腔體連通道中；一第三運載加熱模組，係設置於該第三腔體中、並介於該第五閘門及該第六閘門之間；一第五加熱組，係設置於該第三腔體中、並位於第三運載加熱模組之上端；一第六加熱組，係設置於該第三腔體中、並位於第三運載加熱模組之下端；一第二氣體均佈模組，係與該第三腔體相連接，以將氣體導入該第三腔體中；一第二氣體回收模組，係與該第三腔體相連接，以回收該第三腔體中之氣體。
  2. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該第一運載加熱模組係具有複數加熱滾輪，且各該加熱滾輪中係設置有一滾輪加熱單元。
  3. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該第二運載加熱模組係具有複數加熱滾輪，且各該加熱滾輪中係設置有一滾輪加熱單元。
  4. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該第三運載加熱模組係具有複數加熱滾輪，且各該加熱滾輪中係設置有一滾輪加熱單元。
  5. 如請求項2或請求項3或請求項4所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該等加熱滾輪係由石墨、氧化矽陶瓷、氧化鋯陶瓷、石英或鉻鎳鐵合金(Inconel)材料其中一種所製成。
  6. 如請求項5所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該等加熱滾輪的外表面係以電漿披覆陶瓷薄膜之材料製成。
  7. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該第一氣體均佈模組係包括一硒蒸氣產生單元、一第一惰性氣體控制單元、一第一氣體混合單元、一第一混合氣體裂解加熱單元及一第一混合氣體分佈單元。
  8. 如請求項7所述之整合式快速硒硫化製程設備，該第一混合氣體裂解加熱單元係為混合氣體硒蒸氣裂解線性大氣電漿單元。
  9. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該第一氣體回收模組係包括一第一吸氣單元、一第一冷凝單元及一第一收集單元。
  10. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該第二氣體均佈模組係包括一硫蒸氣產生單元、一第二惰性氣體控制單元、一第二氣體混合單元、一第二混合氣體裂解加熱單元及一第二混合氣體分佈單元。
  11. 如請求項10所述之整合式快速硒硫化製程設備，該第二混合氣體裂解加熱單元係為混合氣體硫蒸氣裂解線性大氣電漿單元。
  12. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，該第二氣體回收模組係包括一第二吸氣單元、一第二冷凝單元及一第二收集單元。
  13. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該第一加熱組係包括複數加熱燈管。
  14. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該第二加熱組係包括複數加熱燈管。
  15. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該第三加熱組係包括複數加熱燈管及複數均溫板。
  16. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該第四加熱組係包括複數加熱燈管及複數均溫板。
  17. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該第五加熱組係包括複數加熱燈管及複數均溫板。
  18. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該第六加熱組係包括複數加熱燈管及複數均溫板。
  19. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，更包括一第一絕熱墊，係設置於該第一腔體的內壁上。
  20. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，更包括一第二絕熱墊，係設置於該第二腔體的內壁上。
  21. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，更包括一第三絕熱墊，係設置於該第三腔體的內壁上。
  22. 如請求項1所述之整合式快速硒硫化製程設備，其中該第一溫度量測裝置與第二溫度量測裝置係為非接觸式溫度量測裝置。
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