[发明专利]真空涂覆装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于真空加工基片特别是具有1m²或更大尺寸的大 面积基片的遵循所谓内联概念的装置。在优选的实施例中，介绍了一种 用于化学气相沉积(CVD)氧化锌(ZnO)层的系统，氧化锌层用于薄膜太阳 能电池，例如在太阳能电池特别是在硅基太阳能电池例如薄膜太阳能电 池领域中用于前接触层和后接触层。而且该系统可以被用于所有使用了 化学气相沉积的大面积涂覆应用。

定义

系统、装置、加工设备、设备是在本公开中用于本发明至少一个实 施例的可互换使用的术语。

“加工”在本发明的情况下包括作用在基片上的任何化学、物理或 机械效应。

基片在本发明的情况下是要在所发明的真空加工装置内进行处理 的部件、元件或工件。基片包括但不限于具有矩形、正方形或圆形形状 的扁平的片形部件。在优选的实施例中，本发明主要涉及尺寸＞1m²的平 面基片例如薄玻璃基片。

CVD化学气相沉积是一种允许在加热的基片上沉积涂层的公知技 术。将常用的液态或气态前体材料送入加工系统，在此所述前体的热反 应造成所述涂层的沉积。LPCVD是用于低压CVD的常用术语。

DEZ-二乙基锌是一种用于在真空加工设备中生产TCO层的前体材 料。

TCO或TCO层是透明的导电层。

术语层、涂层、沉积层和薄膜在本公开中被可互换地使用，用于在 真空加工设备内沉积的薄膜，可以是CVD，LPCVD，等离子体增强型 CVD(PECVD)或PVD(物理气相沉积)。

太阳能电池或光伏电池是一种电子部件，能够利用光电效应将光 (主要是太阳光)直接转化为电能。

背景技术

内联式真空加工系统在现有技术中是公知的。US4358472或 EP0575055示出了这种类型的系统。通常这样的系统包括在真空环境内 用于基片的狭长的传送路径。可以沿所述传送路径使用各种加工装置， 例如加热、冷却、沉积(PVD，CVD，PECVD...)、蚀刻或控制装置-作用 在所述基片上。如果必须要避免这种加工过程的交叉污染，那么有利地 要使用阀或栅将某些分段与其他分段分隔开。这样的阀将允许基片通过 以从其中一个所述分段到达另一分段并且在分段内的加工期间会被关 闭。通常这样的分段被称为加工站或加工模块(PM)。如果使用的是离散 的基片例如晶片、玻璃片、塑料基片，那么加工过程可以连续或非连续 地进行。在第一种情况下，基片将在加工期间经过各种加工装置(例如 灯、冷却剂、沉积源...)，在后一种情况下基片将在加工期间被保持在 固定位置。可以用多种方式实现通过系统的传送，例如：辊、带传动或 直线电机系统(例如US5170714)。基片的朝向可以是竖直或水平或倾斜 一定角度。在很多应用中，在传送时将基片置于载体内是有利的。

传送路径可以是(单向)直线或(相同路线上往返的)双重直线或可 选地具有单独的返回路径。所述往返路径的设置可以是彼此相邻或者是 例如在US5658114中示出的一条路径在另一条路径上方的层叠式设置。

有利地为了装载和卸载以及为了进入/离开真空环境，可以提供单 独的装载/卸载站(“装载锁”)。用这种方式即可实现进入/离开真空内 的传送路径而不会影响加工腔内的真空状态。

在本文的基础说明中没有对更多的必要设备例如本领域普通技术 人员能够想到的必要的泵、供电和供水、排放、供气、控制等设备进行 介绍。

由于经济性的要求，涂覆大面积的基片是很重要的。这一点在太阳 能和显示产业中特别重要。因此这样的内联式系统被用于在流水线中加 工基片，从加工站到加工站顺序传送。在具有n个加工站的系统中能够 同时处理/加工n块基片，其中最慢的站的加工时间(在加工时间方面) 决定了整个系统的生产能力。