用于加热衬底的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于根据预定温度曲线加热衬底(12)来使衬底上的材料结晶的装置(1)，所述装置(1)包含：壳体(2)；至少一处理腔(3)，所述处理腔(3)位于壳体内并具备用于穿过衬底的第一及第二开口(6、7)；入口(17)，所述入口(17)用于将包含气相材料的处理气体引入第一处理腔中；至少两个输送辊(15)，所述至少两个输送辊(15)用于将衬底输送到处理腔(3)中，其中输送辊附接到壳体(2)以便可旋转。此外，装置具备用于防止处理气体从处理腔逸出到处理腔(3)与壳体(2)之间的空间的通道空间(20、25)，所述通道空间(20、25)位于处理腔(3)中的输送辊(15)的各自的末端附近，其中各自的通道空间(20)具备在处理腔(3)的内壁(23)上的第一通道开口(21)、在处理腔(3)的外壁(24)上的第二通道开口(22)和固定在输送辊(15)周围的第一法兰(25)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于加热衬底的装置
本专利技术涉及用于根据预定温度曲线加热衬底来使衬底上的材料结晶的装置。
技术介绍
此装置由US5，578，503可知并还称作快速热处理器(RTP)。已知装置用于根据特定温度曲线先后加热及冷却衬底，例如，用于使衬底上的材料结晶。先前涂覆的硒层尤其用于产生吸光膜层，所述层包含铜(Cu)、铟(I)、镓(Ga)和/或硒(Se)，所述层用于例如改善太阳能电池的光电效率。已知装置可用于在处理气体的受控气氛下使此基础材料结晶，所述基础材料包含例如铜、铟、镓和/或硒，所述处理气体包含例如金属蒸气。已知装置可包含许多处理腔，所述处理腔中的每一者通过加热元件加热这些处理腔而经受特定温度曲线。已知装置还可具备进气口，所述进气口允许净化气体(例如，用于产生低氧环境的氮(N2))流入壳体中。在随后的处理腔中，可根据遵循的执行再结晶需要的温度曲线设置不同温度。此外，处理腔含有受控气氛，例如，含有包含例如硒蒸气的处理气体，以使得再结晶在某一相变时发生。此外，已知装置具备用于分别通过第一开口和第二开口将衬底输送到处理腔中并从处理腔输送出来的输送构件。这些输送构件可包含含有衬底的箱子。在这个箱子中，衬底的某一环境(例如，硒蒸气)可以简单方式维持在某一压力或蒸气压力下。已知装置的问题在于控制处理腔中衬底的环境。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供可发生材料的改善结晶的装置。根据本专利技术的第一方面，此目标通过用于根据预定温度曲线加热衬底来使衬底上的材料结晶的装置实现，所述装置包含:壳体；至少一第一处理腔，所述第一处理腔位于壳体内并具备用于穿过衬底的第一及第二可密封开口 ；入口，所述入口用于将处理气体引入第一处理腔中；至少两个输送辊，所述输送辊用于将衬底输送到第一处理腔中，所述输送辊附接到壳体以便可旋转；密封构件，所述密封构件防止处理气体从处理腔逸出到处理腔与壳体之间的空间，其中密封构件包含通道空间，所述通道空间位于处理腔中的输送辊的各自的末端附近，其中各自的通道空间具备在处理腔的内壁上的第一通道开口、在处理腔的外壁上的第二通道开口和固定在输送辊周围的第一法兰。密封构件防止处理气体从处理腔逸出到壳体与处理腔之间的空间。所述处理气体可通过处理腔中的输送辊的通道逸出。通过防止损耗，可更准确控制衬底环境中的处理气体的状态(例如，气相)，从而导致改善的再结晶。另外，防止处理气体污染净化气体。通过使用这些密封构件，另外将衬底直接放在输送辊上变得可能。由于箱子不再存在，所以衬底能更好遵循所需温度曲线，因为箱子中没有热容量，从而进一步改善用于再结晶材料的条件。通过在通道空间中提供法兰，在此情况下，例如，法兰在轴向方向上经按压抵靠一个或两个内壁，可进一步防止处理气体通过通道逸出到处理腔与壳体之间的空间。所述构造的进一步优点在于法兰密封可在轴向方向上沿输送轴滑动且可在径向方向上相对于处理腔的壁移动的事实，从而使得补偿由各种热膨胀导致的输送辊的尺寸和位置的尺寸变化成为可能。在装置的进一步实施方式中，各自的通道空间包含第二法兰，所述第二法兰紧挨第一法兰固定在输送辊周围，其中第一法兰位于第一通道开口附近，并且，第二法兰位于第二通道开口附近。通过使用第二法兰，法兰的侧面相对于通道空间的内壁可彼此独立地调节，并且通道空间的内壁与法兰之间的公差可以简单方式补偿，从而导致改善的密封。装置的进一步实施方式具备弹簧空间，所述弹簧空间在径向方向上在第一法兰或第二法兰与通道空间的壁之间延伸。所述弹簧空间可在加热或冷却处理腔期间补偿法兰与通道空间的壁之间的膨胀差。装置的进一步实施方式具备排放管道，所述排放管道连接到弹簧空间用于排放气体。通过此排放管道，可排放分别可沿输送轴和第一或第二法兰的外缘泄漏的废气或处理气体和净化气体的气体混合物，从而防止所述处理气体进入处理腔与壳体之间的空间。在装置的进一步实施方式中，第一法兰的厚度a与第二法兰的厚度b不同。通过选择第一法兰的厚度a不同于第二法兰的厚度b，当装置在操作中，且相同间隙存在于密封法兰与输送辊之间时，根据以下公式调节处理腔与在处理腔与壳体之间的空间之间的泄漏损耗是可能的:Dex = Dp(l+a/b) (I),其中Dex表示穿过排放管道的气体混合物流，且Dp表示引入处理腔中的处理气体流。在进一步实施例中，装置具备供应源，所述供应源连接至处理腔与壳体之间的空间用于引入净化气体。净化气体可提供惰性气氛，以使得例如处理腔壁的石墨不燃烧。在进一步实施方式中，装置包含弹簧元件，所述弹簧元件设置在通道空间中用于通过第一法兰的轴向侧将第一力施加到通道空间在第一通道开口周围的部分和/或通过第二法兰的轴向侧将第二力施加到通道空间在第二通道开口周围的部分。此弹簧元件在轴向方向上分别通过第一法兰和第二法兰将力施加到通道空间的侧壁上，且实现通道的有效密封。在进一步实施方式中，装置具备处理腔的入口中的第一可调气流控制单元，所述第一可调气流控制单元用于调节处理气流；和弹簧腔的排放管道中的第二可调气流控制单元，所述第二可调气流控制单元用于调节废气流，其中所需压力差可通过可调节处理气流和可调节废气流在处于密封状态的可密封处理腔中的处理气体的压力与处理腔与壳体之间的空间中的净化气体的压力之间设置。通过正或负压差，可调节来自闭合状态的可密封处理腔或泄漏到可密封处理腔的泄漏气流的方向。在进一步实施方式中，装置具备:第一压力传感器，所述第一压力传感器用于记录处理腔与壳体之间的空间中的净化气体的压力；处理腔中的第二压力传感器，所述第二压力传感器用于记录处理气体的压力；和控制单元，所述控制单元连接到压力传感器和可调气流控制单元，其中控制单元适用于维持所需压力差。在装置的进一步实施方式中，弹簧元件包含环，所述环配合在第一法兰与第二法兰之间。在装置的进一步实施方式中，第一法兰及第二法兰的相对侧具备径向肋，其中分别由第一法兰和第二法兰的两个邻接肋形成的夹角α彼此相等。第一法兰和第二法兰上的肋的数目可为例如三个。通过在第一法兰和第二法兰上使用所述三个肋，可调节弹簧环的压力。在此情况下，夹角为120度。在装置的进一步实施方式中，第一法兰相对于第二法兰以以下方式定位，使得第一法兰的肋围绕输送辊的纵轴相对于第二法兰的肋旋转固定角β，所述固定角β等于夹角的一半。通过将第一法兰的肋定位在第二法兰的肋之间的中心，可以有效方式调节弹簧的压力。如果分别在第一法兰和第二法兰上使用三个肋，那么输送辊的纵轴周围的固定角β为约60度，第一法兰相对于第二法兰定位在纵轴上。在进一步实施方式中，环包含含碳材料，特别是碳纤维增强碳。所述碳纤维增强碳为具有足够强度的耐热材料。在装置的进一步实施方式中，各自的第一法兰和第二法兰包含石墨、硼硅酸盐或熔融二氧化硅。石墨、硼硅酸盐和熔融二氧化硅为具有足够刚度的耐热材料。在装置的进一步实施方式中，第一处理腔的外壁具备在输送辊周围的可拆卸部分。通过使第一处理腔的外壁的一部分为可拆卸的，输送辊可以简单方式配合在第一处理腔中。装置的另一实施方式具备蒸气输送沉积装置，所述蒸气输送沉积装置相对于衬底的输送方向定位在至少第一处理腔的前面。将蒸气输送沉积装置并入用于加热衬底的装置的优点在于以下事实:衬底可在涂覆硒层后立即输送到装置内部的处理腔，因此，可以更有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于根据预定温度曲线加热衬底(12)来使所述衬底上的材料结晶的装置(1)，所述装置(1)包含‑壳体(2)；‑至少一处理腔(3、4、5)，所述处理腔(3、4、5)位于所述壳体(2)内且具备：‑用于穿过衬底(12)的第一及第二可密封开口(6、7、8、9；10、11)；‑入口(17)，所述入口(17)用于将处理气体引入所述处理腔(13、14、15)中；至少两个输送辊(15)，所述输送辊(15)用于将所述衬底(12)输送到所述处理腔(3)中，其中输送辊附接到所述壳体(2)以便可旋转，和用于防止所述处理气体从所述处理腔逸出到所述处理腔(3)与所述壳体(2)之间的空间的密封构件(20；25、26；31、32)，其中所述密封构件包含通道空间，所述通道空间位于所述处理腔(3、4、5)中的所述输送辊(15)的各自的末端附近，其中所述各自的通道空间(20)具备在所述处理腔(3)的内壁(23)上的第一通道开口(21)、在所述处理腔(3、4、5)的外壁(24)上的第二通道开口(22)和固定在所述输送辊(15)周围的第一法兰(25)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.26 NL 20076581.一种用于根据预定温度曲线加热衬底(12)来使所述衬底上的材料结晶的装置(1)，所述装置(I)包含 -壳体⑵； -至少一处理腔(3、4、5)，所述处理腔(3、4、5)位于所述壳体(2)内且具备: -用于穿过衬底(12)的第一及第二可密封开口(6、7、8、9 ;10、11)； -入口(17)，所述入口(17)用于将处理气体引入所述处理腔(13、14、15)中；至少两个输送辊(15)，所述输送辊(15)用于将所述衬底(12)输送到所述处理腔(3)中，其中输送辊附接到所述壳体(2)以便可旋转， 和用于防止所述处理气体从所述处理腔逸出到所述处理腔(3)与所述壳体(2)之间的空间的密封构件(20 ;25、26 ;31、32)，其中所述密封构件包含通道空间，所述通道空间位于所述处理腔(3、4、5)中的所述输送辊(15)的各自的末端附近，其中所述各自的通道空间(20)具备在所述处理腔(3)的内壁(23)上的第一通道开口(21)、在所述处理腔(3、4、5)的外壁(24)上的第二通道开口(22)和固定在所述输送辊(15)周围的第一法兰(25)。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述各自的通道空间(20)包含第二法兰(26)，所述第二法兰(26)紧挨所述第一法兰(25)固定在所述输送辊(15)周围，其中所述第一法兰(25)位于所述第一通道开口(23)附近，并且，所述第二法兰(26)位于所述第二通道开口(22)附近。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述装置具备弹簧空间(31)，所述弹簧空间(31)在径向方向上在所述第一法兰(25)或所述第二法兰(26)与所述通道空间(20)的所述壁之间延伸。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述装置具备排放管道(50)，所述排放管道(50)连接到所述弹簧空间(31)用于从所述弹簧空间排放气体。5.根据权利要求3或4结合权利要求2所述的装置，其中所述第一法兰(25)的厚度a与所述第二法兰(26)的厚度b不同。6.根据权利要求1至5所述的装置，其中所述装置另外具备供应源(18)，所述供应源(18)连接到在所述处理腔(3)与所述壳体(2)之间的所述空间用于引入净化气体。7.根据权利要求1至6所述的装置，其中所述装置包含弹簧元件(30)，所述弹簧元件(30)设置在所述通道空间中用于通过所述第一法兰(25)的轴向侧将第一力施加到所述通道空间在所述第一通道开口(21)周围的部分和/或通过所述第二法兰(26)的轴向侧将第二力施加到所述通道空间在所述第二通道开口(22)周围的部分。8.根据权利要求4至7中一项权利要求所述的装置，其中所述装置具备所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰哈德·卡佩尔，维罗·鲁道夫·茨尔曼斯，
申请(专利权)人：斯密特欧文斯私人有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL