用于基材加工的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种设备，其用于在加工系统中加工基材，该加工系统具有位于至少一个加工区域中的至少一个加工工具，该加工工具具有在加工区域中的彼此相对的两个基材平面，其是至少大致垂直取向的，其中该设备被用于依靠该加工工具，来在加工区域中同时加工至少两个基材，其中该基材可以如此布置于该基材平面中，以使得该基材的涂层彼此面对面，并且至少在加工过程中，在基材之间形成了准封闭的加工空间。它进一步涉及在加工系统中加工涂覆的基材的方法，其中该基材具有涂层，并且该基材每个如此彼此相对布置，以使得所述基材的涂层彼此面对面，并且至少在加工过程中，在所述基材之间形成了准封闭的加工空间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种设备和方法，用于在加工系统中进行基材加工，该加工系统具有位于加工区域中的至少一个加工工具。这样的加工尤其是在半导体部件的生产中进行的，并且尤其可以由涂覆，结构化，调温等组成。特别是在具有有源或无源部件的玻璃基材的加工中(例如用于建筑物玻璃装配，用于从建筑物内部向外的热反射，用于显示器，薄膜太阳能电池例如CIS/CIGS薄膜太阳能电池等)，涂层和温度处理起到了重要的作用。如果该涂层包含挥发性成分(例如有机化合物，硒，硫等)，则该涂覆方法，特别是温度处理，导致了挥发性成分相当大的损失到环境中(例如涂覆室的壁)。这导致了不受控地改变涂层的化学计量和/或用于提供必需的过度的挥发性成分所需的高附加成本。原则上，这些条件还适用于加工大量的其他基材材料，例如 金属板，玻璃陶瓷，陶瓷和塑料。为了在同时降低挥发性成分必需过量所导致的成本条件下控制化学计量比，在W02009/135685中提出了一种临时加工盒。使用这种加工盒，明显减小了加工基材的加工空间，使得为了在挥发性成分上产生必需的分压仅需提供明显更少量的挥发性成分，这意味着能够明显降低成本。本专利技术的目标是进一步降低这些成本，同时能够均匀地加工基材或者说基材上的涂层。这个目标是根据本专利技术，依靠具有并立权利要求特征的用于加工基材的设备和方法来实现的。有利的改进方案在从属权利要求中给出。本专利技术的用于在加工系统中(优选真空处理系统，具有位于至少一个加工区域中的至少一个加工工具，特别是热蒸发器装置，溅射装置，优选可旋转的圆柱形磁控管溅射装置，结构化装置，加热装置等)加工基材、特别是涂覆的基材的设备，特征在于该设备具有在加工区域中的彼此相对置的两个基材平面，它们是基本上竖直取向的，以使得该设备适用于依靠该加工工具，来在加工区域中同时加工至少两个基材，其中该基材能够布置在该基材平面中，其中该基材平面优选相对于它的竖直部分平行取向。该基材可以如此布置在该基材平面中，以使得基材的涂层彼此面对面，并且至少在加工过程中，在基材之间形成准封闭的加工空间。在本专利技术设备的一种可能的实施方案中，为了形成封闭的加工空间，在所述基材之间布置有气密性界定出加工空间的框架。因此，设备如此配置以彼此一定的间距布置的基材形成了基本封闭的或者准封闭的加工空间。在本专利技术上下文中，表述“准封闭”描述了边缘处开口的加工空间，但是其中至少在该多层体加工的时间期间，在该加工空间和它的周围环境之间基本上没有气体交换发生，以使得在加工空间中不发生加工条件的明显变化，因为与周围环境的气体交换有关的边缘效应是可忽略的。另外，可以提供气密性密封加工空间的阻挡层或者气密性包围加工空间的框架。该基材可以这样布置，即，它们之间具有一定的距离，来在朝向周围环境开口的加工空间和外部环境之间形成气体交换阻隔或者压力平衡阻力，其防止了挥发性的层成分，加工气体或者加工反应气体以不受控的量逸出到外部环境中。这可以通过适当的选择基材的彼此相对的待加工表面或者层之间的(非零)距离来实现，其取决于加工空间的体积，气体粒子的平均自由路径，或者加工空间中气体各自的分压。例如，基材彼此相对的待加工的层之间的(非零)距离小于50mm,优选小于IOmm,特别优选是并且在非常薄的基材(例如膜)情况下可以甚至小于1mm。这些值是基于基材的，它的待加工表面在每种情况中例如尺寸为 100 cm2-200000 cm2。有利地，该装置如此配置，依靠基材彼此相对的待加工层之间的距离实现加工空间中气体例如硫属元素成分(S，Se)的质量的损失(其例如是由于加热方法(蒸发和向外扩散)引起的)小于50%，优选小于20%，特别优选小于10%，非常优选小于1%，和甚至更优选小于0. 1%。 不具有隔离物或者框架时(依靠其将加工空间气密性封闭)，在本专利技术的设备中两个基材的彼此相对的待加工表面的边缘之间，存在着加工空间的(气体通道)开口。取决于两个基材之间的距离d，这种开口具有一定的开口面积S。在具有边长a和b的矩形基材的情况中(其是以距离d(两种待加工表面之间的距离，其在多层体布置中彼此相对)来定位的)，在基材边缘处的开口面积S是用公式S=(2* a +2-b) (!来表示的。另一方面，在加工空间中在两个基材上加工由两个基材的涂覆表面组成的总加工面积T。总加工面积T用公式T=2 a b来表示(两个矩形的涂覆基材，边长a和b)。考虑到开口面积S与总加工面积T之间的关系(规定为A=S/T)，在本专利技术的多层体布置中，有利的是A的最大值是0. 4，优选的最大值是0. 2，特别优选最大值是0. 02，和甚至更优选最大值是0. 002。因此本专利技术现在设想，至少两个基材同时以基本上竖直的取向加工，由此，两个基材的加工是使用至少一个加工工具，在一个共同的加工区域中共同进行的。由此，在组合效应的范畴内，首先，使得允许基本无应力和弯曲的夹持。而使用水平加工时，特别是还使用具有加工盒的这样的加工时，该基材必须支承在大量的置放点以对抗弯曲；使用垂直加工时，可以省去作用于内基材表面上的支承元件。这样的作用于内基材表面上的支承点首先当然产生了局部张力，其次，它们产生了遮蔽效应。这些遮蔽效应不仅是由于涂覆过程产生的，而且特别是由于调温产生的，因为支承点局部改变了基材中的温度曲线。因为这样的事实，即，现在不必在内基材表面上提供支承点，因此防止了基材这样的张力和弯曲，并且同样遮蔽效应也不再发生。本专利技术实施方案的另一有利的效应在于现在两个基材可以基于一个加工工具同时加工，这使得这样的真空处理系统的生产量加倍，产生了明显的成本降低。在一种优选的实施方案中，提供了基材传输装置，其适用于将该基材在加工工具旁传输穿过所述装置。该设备因此在结构上特别简单地构造。此外，通过多个这样的设备的依次连接，可以通过简单的方式构造一种在线真空加工系统，使用该系统，可以在不同的加工站连续加工许多基材。但是，替代地或者另外地，也可以有利地提供加工工具传输装置，其适用于将加工工具在基材旁传输穿过所述装置。该加工工具适宜地布置在两个基材平面之间。因此，它同样地和特别有效地作用于两个基材平面和位于那儿的基材。但是，在热源作为加工工具的情况中，它也可以位于两个基材平面之外。因此，发生了特别有效的和温和的调温，因为该热源不必位于紧邻涂层之处，并且仍然的，特别是使用薄基材时，可以进行非常均匀的调温，因为每个基材还通过与它相对的基材来间接加热。特别有利地，该基材平面，优选该基材传输装置，具有滚动体，其用于支承该基材，其中该滚动体优选配置为槽形，以形成针对基材的导沟。此外，至少一个气体入口可以适宜地提供在加工区域中。在一种优选的实施方案中，至少一个盆布置在基材平面下方，其优选是能够从该设备中拔出的。这种盆可以收集在可能的基材断裂的情况中产生的材料，以使得这种材料能够容易地从该装置中卸出。独立要求保护的是一种在加工系统中(优选真空处理系统，具有布置在至少一个加工区域中的至少一个加工工具，特别是热蒸发器装置，溅射装置，优选可旋转的圆柱形磁控管溅射装置，加热装置等)加工基材，特别是涂覆的基材的方法，其中至少两个基材布置在加工区域中的彼此相对布置的基材平面中，其中该基材平面是基本竖直取向的，其中该 基材平面优选是相对于它们的竖直部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J哈特维希，F卡格，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃厂，
类型：发明
国别省市：