用于加工多层体的布置、系统和方法

xiaoxiao2020-8-1  13

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专利名称:用于加工多层体的布置、系统和方法
用于加工多层体的布置、系统和方法本发明涉及一种用于加工,特别是硒化多层体的布置、系统和方法。在下面描述多层体(Mehrschichtk5rper)例如基材(例如玻璃基材)的加工。即使在使用特定的术语“基材”时,该表述通常总是表示“多层体”。“裸露的”、未涂覆的基材可以称作基材,经涂覆的基材,即多层体也可以称作基材。多层体例如是通过在载体层(Tragerschicht)上施加功能层来形成的。为了使得所述各层或者至少该功能层具有期望的物理和/或化学性能,该多层体或者层可能必须进行加工。该加工可以例如是在加工气体存在下作为回火或者退火来提供。为此,提供这样的系统,在其中可以对多层体进行加热。使用多层体来生产例如(特别是大面积)薄膜半导体,例如薄膜太阳能电池或者薄膜太阳能电池模块(Diinnschichtsolarmodule)。太阳能功率系统是例如用基于黄铜矿半导体(例如CuInSe2,缩写为“CIS”或者Cu (In,Ga) (S,Se) 2,缩写为“CIGSSE”)的太阳能电池模块来运行的。这样的薄膜太阳能电池模块具有至少一个基材(例如玻璃,陶瓷,金属箔,或者塑料膜),第一电极(例如钥Mo或者金属氮化物),吸收剂层(例如CuInSe2或者 更通常的(Ag,Cu) (In,Ga,Al) (Se, S)2),前电极(例如ZnO或者SnO2),和包封和覆盖材料(例如EVA/玻璃或者PVB/玻璃,其中EVA表示乙烯乙酸乙烯酯,PVB表示聚乙烯醇缩丁醛)作为主要部件。其他层例如玻璃之间的碱性隔离层和吸收剂与窗户层之间的Mo或者缓冲层可以用于改进效率和/或长期稳定性。典型的薄膜太阳能电池模块的另外一种主要部件是集成的串联接头,其由单个太阳能电池形成串联链,并因此能够产生更高的运行电压。在下面,在每种情况中,将化学符号用于表示特定元素,例如“Mo”表示钥,或者“Se”表示硒。实验室试验表明目前已知的生产方法仍然可以进行很大的改进,并且依靠加工工程化方案和优化,能够实现大的成本节约。当前,存在着不同的用于生产基于黄铜矿半导体的薄膜太阳能电池模块的方法。在一种已知的两步法中,在第一步中将所谓的前体层Cu(Ga),In和Se沉积到已经提供有Mo薄膜的冷却的基材上。这可以例如通过溅射,电沉积,丝网印刷,蒸发法或者化学气相沉积来进行。在第二步中,将以此方式涂覆的基材在加工室(适当的炉子)中在隔绝空气的情况下加热,该加热是通过从室温至大约600°C的预定的测试温度曲线来进行。在这个回火加工过程中,期望的黄铜矿半导体是在复杂的相变中由前体层形成的。这种方法可以称作在线加工,例如在线硒化。硫化在这种方式中也是可能的。在线回火方法需要可靠的控制快速的CIS层形成过程,以及例如用于大的涂覆玻璃片的同样的加速加热和冷却方法。由例如铜,铟和镓组成的包装层(Schichtpaket),以及由元素硒制成的最终的覆盖物是以至多几个K/s的相对高的加热速率升高至相对高的温度,在该温度时前面施加的各个成分反应来形成半导体化合物(层堆叠体-前体层,SEL-前体,堆叠的元素层的快速热加工,RTP)。这些与炉法相比明显缩短的反应时间现在能够转化成连续加工。加工室例如具有隧道或者形成隧道,其例如可以通过闸密封或者是作为封闭的加工室来提供。该加工室是通过能量源照射(即,例如矩阵状布置的发射器)来用于加热的。Cu(In,Ga) (S,Se) 2 (CIGSSE)黄铜矿半导体在玻璃基材上的大面积加工是从SEL-前体开始的,因此必需具有下面的基本先决条件在几个K/s范围内的快速的加热速率,在玻璃基材(侧面)和基材厚度上的均匀的温度分布,在RTP过程中确保硫属元素(Se和/或S)足够高的、受控的和可再现的分压(防止Se和/或S损失或者其他施加元素的损失),受控的加工气体供给(例如H2, N2, Ar,H2S, H2Se, S气体,Se气体),和高于500°C的最大温度。工业规模的在线方法在加工和设备工程化方面是非常复杂的。这导致了这样的事实,即,用于这种加工步骤的投资成本消耗了太阳能电池制造设备的整个投资成本中的不小的比例。因此,本发明的目标是设计多层体更有效的热加工,和因此降低投资成本,特别是相应的加工系统的投资成本,由此还降低了生产成本。这个目标是依靠具有并列权利要求所述特征的多层体的布置,以及用于加工多层体的系统和方法来实现的。本发明有利的实施方案是通过从属权利要求的特征来给出的。特别地,该目标是依靠多层体的布置(下文称作“多层体布置”)来实现的。该多层体布置包含至少两个多层体(每个具有至少一个待加工的表面)以及至少一个用于定位 该至少两个多层体的设备,其中该设备是这样配置的,即,使得各自的待加工的表面彼此相对,和因此形成位于所述表面之间的准封闭的加工空间,所述加工主要在其中进行。作为加工系统中的多层体布置,该多层体是可加工的,特别是可硒化的。该多层体彼此可以具有一定的距离,但是待加工的表面也可以直接彼此叠置。加工空间也是可能的。特别以彼此间一定距离隔开的多层体形成了基本上封闭的或者准封闭的加工空间。在本发明上下文中,表述“准封闭”描述了边缘上开口的加工空间,但是其中至少在该多层体加工期间,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该加工空间的隔离物或者气密性密封加工空间的框架。在本发明的多层体布置中,将两个多层体彼此间隔开,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,其防止了挥发性层成分,加工气体或者加工反应气体以不受控的量进入到外部环境中。这可以通过适当的选择该多层体的待加工表面彼此之间的(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,该多层体彼此相对的待加工表面之间的非零距离小于50mm,优选小于IOmm,特别优选是l-8mm,并且在非常薄的多层体(例如膜)的情况下甚至小于1mm。这些值基于多层体(它的待加工表面在每种情况中例如尺寸为100 cm2-200000 cm2。有利的,对该多层体彼此相对的待加工表面之间的(非零)距离进行选择,以使得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(蒸发和扩散出)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%。不具有隔离或者框架时(依靠其将加工空间气密封闭),在本发明的多层体布置的彼此相对的两个多层体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。这种开口取决于两个多层体之间的距离山具有一定的开口面积S。在具有边缘长度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)来布置的),在基材边缘处的开口面积S是用公式S=(2 a +2 b) d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,边缘长度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),在本发明的多层体布置中,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。—种有利的实施方案提供了将两个多层体与第一间隔元件或者该两个多层体与第一间隔元件和第二间隔元件彼此相对布置,以使得它们形成基本封闭的(即,准封闭的)加工空间(在与反应性薄膜和炉子环境或者室空间划界的意义上)。这意味着,该基材形成了加工盒的覆盖元件和底面元件,同时提供了例如作为加工盒侧壁元件的间隔元件。多层体夹层在这种情况中类似于明示的(explizite)加工盒。该加工空间因此是以令人期望的方式来减小的;仅仅待加工的表面暴露于加工气体。这种方法变化是依靠室环境的最小化,足够高的(例如)Se分压,甚至不使用明示的加工盒来确保的。本发明的一个基本点在于能够同时加工两个多层体,例如具有前体涂层的玻璃基材,(双基材头对头RTP),因为它们是通过用于定位的设备(同时也是支承装置)来适当的定位或者支承的。这两个基材是用前体元素例如Cu,Ga,In,Se, Na来涂覆的,并且这些涂 覆的待加工表面彼此相对布置。保持加工时间,这导致了双倍的系统生产量,同时具有几乎不变的系统占地面积和堪相比较的系统投资空间。这意味着,能够基本上保持系统设计。如上所述,待加工的多层体已经具有第一涂层(前体)。将另外的元素沉积到这些涂层上和/或在该涂层中进行转化,来将前体转化成期望的半导体。因此,该彼此相对的表面在下面非常一般性地称作“涂层”,“涂覆表面”,“涂覆侧”,“待加工表面”等。本发明不仅涉及黄铜矿半导体,而且还涉及到功能薄膜在基材上的全部应用(例如除了黄铜矿半导体之外,CdTe-半导体和相类似的半导体)。优选地,该设备(和因此最终的多层体布置)可以或者已经布置在具有室空间(或者隧道空间)的加工系统的加工室或者加工隧道中和/或在用于形成减小的室空间的装置中和/或在用于依靠传输设备将多层体布置传输到加工系统中(即,传输到加工室中或者加工隧道中)和从其中传输出来或者传输到其它合适的位置或者为此提供的位置的运载元件(“可以布置于”也可以理解为表示“可以提供”)。该设备因此例如是这样配置的,即,它可以位于用于容纳多层体的加工系统之外,以便最终将它们带入到所述室或者隧道中。为此目的,例如提供了传输设备,其移动该多层体布置和将它传输到所述系统之内和重新从其中传输出来。为此,该设备优选是这样配置的,即,它可以用传输设备在运载元件(传送器,一类传输装置,例如传输板)上传输。该传送器还可以单独形成传输设备。该多层体布置也可以手工引入到所述系统中或者在其中直接组装。为了消耗尽可能少的加工气体,有利的是减小该室空间和来提供明示的加工空间。结果,至少部分透明的板(例如玻璃陶瓷制成的)或者对于所选择的能量源具有高吸收性的板(其充当了第二能量源或者能量递质)可以布置在基材和能量源之间,并且这些板形成了界定的加工空间,来使得加热加工过程中挥发性成分的蒸发减小或者最小化。在所述加工的某个阶段中,可以将另外的加工气体(例如H2, N2, Ar,H2S, H2Se, S气体,Se气体和/或其他)引入到这种加工空间中。这可以用这样的装置来实现,该装置用于形成减小的室空间,例如加工盒或者加工罩。用于定位的设备是这样配置的,即,它可以或者已经置于加工盒中或者加工罩中。足够量的Se对于保证金属(例如)CuInGa_前体的完全硒化来说是必需的。Se损失将导致前体向黄铜矿半导体不完全的转化,和因此导致太阳能电池模块功率明显的损失。确保足够量的Se是例如通过使用加工盒来保证的。对于其他这样的方法该论断同样适用。加工盒可以设计成开口的或者封闭的。使用开口盒时,不存在侧壁或者仅仅存在部分的侧壁。使用封闭盒时,底面元件,覆盖元件和侧壁基本上完全封闭了所述的加工空间。加工罩通常配置来用于固定保持在加工系统中。在一种优选的实施方案中,该设备是这样配置的,S卩,该多层体在使用中彼此夹层状叠置,并因此形成了该多层体布置的下多层体和上多层体。因此,涂层或者待加工表面位于下面基材的顶部上和位于上面基材的底部上(面对面或者头对头布置)。优选该设备可以如此布置于加工室的室空间中(或者处于合适的或者为此提供的位置上),或者该设备是这样配置的,即,两个多层体可以如此布置在其上,以使得它们和/或定位设备至少部分地形成了用于形成减小的室空间的装置,优选形成加工盒。因此,取决于所述构造,该多层体或者基材可以形成加工盒和可以没有或者具有另外的侧壁来共同作用。该用于定位的设备也可以形成加工盒的一部分(例如至少侧壁部分)。在这种情况中,减小的室空间(即,加工空间)因此基本上对应于多层体之间的空间。因此,可以例如省去明示的加工盒。 使用基材和/或定位设备作为加工盒的部件具有这样的优点,即,能够将加工气体仅仅供给到使用它们之处。因此,可以减少或者避免在加工过程中可能会发生的任何背面涂覆。依靠基材的特定布置,它们在加工过程中(即,例如在硒化过程中)不再位于加工盒内,并因此位于加工气体环境之外。基材背面因此不再暴露于任何Se或者S气氛。这意味着,仅仅待加工侧或表面暴露于加工气体。如果提供加工盒来减小室空间,则本发明的定位设备可以直接位于加工盒中。最终,该加工盒因此可以与该多层体布置一起传输到加工系统中(例如依靠可能的可移动传送器或者甚至手工进行)。还可以在系统之外“组装”该多层体布置,并且其后才将它引入到该室中(例如依靠传送器引入)。这意味着,该设备位于传送器上,以使得组装的多层体布置可以依靠传输设备带入到所述系统中。该系统的加工室然后可以具有例如上述的加工罩,以使得它可以用减小的室空间来运行。用于形成减小的室空间的(明示的)装置和/或用于定位的设备(其可以形成该装置的一部分)优选是这样配置的,即,通过底面元件和/或下面基材或者覆盖元件和/或上面基材所形成的(减小的)空间具有合适的容积它必须不太大,以使得没有太大量的硫属元素(Se或者S)或者可能甚至挥发性反应产物蒸发(由在加工温度时平衡的蒸气压来估计),但是也不太小,以使得在加热加工过程中基材的临时扭曲的情况中,该基材不会接触相对的对面板(Gegenplatte)。对面板和基材之间的距离在每种情况中例如应当是大约
l-20mm。但是原则上,甚至基材和对面板之间的直接接触也将是可能的。为了使得来自能量源的辐射能够透射到待加工表面,(如上所述),将位于它们之间元件例如加工盒的底面元件和覆盖元件或者甚至加工罩制成至少部分透明的,这取决于该能量源的构造。在基材和辐射源之间,任何元件因此必须制成(到该能量源布置需要的程度)部分透明的或者透明的板(例如玻璃陶瓷制成的)或者对于所选择的能量源高吸收性的板,其充当了第二能量源或者能量递质。如果该能量源例如位于加工室内部(可能甚至位于加工盒或者罩内部),和如果该多层体布置也位于例如加工室中,则室壁(侧壁,盖子和/或底面)也可以是非透明的。例如玻璃陶瓷,其他陶瓷,石墨,金属,和难熔玻璃(选项)可以提供作为用于底面和覆盖元件的材料和任选的侧壁元件(在明示的加工盒情形中)或者加工罩的材料。碳化硅也可以用于此。传送器还应当至少部分由部分透明的或者闻吸收性材料制成,因为它在加工过程中会保持在系统中。优选该用于定位的设备具有至少第一间隔元件,其经配置以容纳上多层体和/或下多层体,并且该间隔元件至少部分位于两个多层体之间,以使得所述多层体可以或者已经相互隔开地布置,因此形成该多层体布置。该间隔元件必须这样配置,即,使得待加工表面是加工气体可自由接近的;同时,该表面必须是这样隔开的,以使得它们形成合适的加工空间。如果没有加工气体应该或者必须另外供入,则待加工表面的直接接触也是可考虑的。即使如此,这里也可以考虑在待加工表面之间存在着加工空间。因为该多层体优选夹层状和由此在使用中水平布置,因此该上多层体可以置于间隔元件上(因此被顶部容纳区域上的间隔元件所容纳)。下多层体邻接在底部容纳区域上的间隔元件(邻接因此也被理解为通过间隔元件容纳),并且底部容纳区域位于间隔元件的一侧上,其与顶部容纳区域的一侧相对。在一种有利的实施方案中,用于定位的设备具有至少第二间隔元件,其经如此配置以容纳上多层体和/或下多层体和来容纳第一间隔元件,以使得该第二间隔元件,下多 层体,第一间隔元件和上多层体可以或者已经呈夹层状布置,和因此形成多层体布置。以这种构造,该多层体的每个可以通过间隔元件之一负载来布置,并且该间隔元件可以彼此叠置。这意味着,在该方法之前,将该底部第二间隔元件置于合适的位置上(在加工室或者盒中,在传送器上等)和首先负荷有下面基材或者多层体,并且前体层侧面朝上;此后,放上第一间隔元件,随后负荷有上面基材或者多层体,并且前体层侧面朝下(负荷来形成多层体布置)。这种布置便于多层体布置的组装。加工后的卸载相应的以相反的顺序来进行。该第一间隔元件原则上可以设计成这样,即,它不置于第二间隔元件上,而是置于“合适的位置”例如置于传送器上。根据这种设计,底部第二间隔元件的底面(使用中的底面)也可以充当用于传输(例如通过辊驱动传输)的置放表面。该第二或者下间隔元件本身也可以起到传送器的作用。间隔元件也可以称作置放元件(Auflageelement):第一间隔元件作为第一置放元件,第二间隔元件作为第二置放元件。置放元件因为基材或者多层体邻接依靠它们或者置于它们之上。优选在使用中,该第二间隔元件可以至少部分地置于下多层体下。因此保证了基材的可靠保持。在一种有利的实施方案中,第一间隔元件和第二间隔元件在每种情况中具有至少一个置放区域,该多层体可以位于其上或者靠着其或者邻接在其上或者靠着其。在基材置放过程中,必须小心使得涂覆侧尽可能少的接触,来防止由于接触而弄脏或者防止加工气氛在接触表面上的干扰(因此不局部或者整体地危及所产生的吸收剂的层品质)。这种要求部分通过下面措施变得易于满足例如每个边缘的15_边缘区域在随后的加工步骤中被除掉,并因此不属于活性层。优选该第一间隔元件和/或第二间隔元件在每种情况中具有至少一个框架元件和/或框架板条元件,以使得该多层体,优选在它们的边缘区域上(在边缘上)可以至少部分置于该框架元件和/或该框架板条元件上或者可以邻接着该框架元件和/或该框架板条元件。该框架元件或者框架板条元件使得能够借助它们(也即借助框架元件)尽可能少地接触该多层体(即,例如接触基材),来尽可能保持待加工表面的敞开。一种有利的实施方案提供了将两个多层体与第一间隔元件或者该两个多层体与第一间隔元件和第二间隔元件如此彼此相对布置,以使得它们形成基本封闭的(即,准封闭的)加工空间(在与反应性薄膜和炉子环境或者室空间划界意义上)。这意味着,该基材形成了加工盒的覆盖元件和底面元件,同时提供了例如作为加工盒侧壁元件的间隔元件。多层体夹层在这种情况中类似于明示的加工盒。该加工空间因此是以令人期望的方式来减小的;仅仅待加工的表面暴露于加工气体。这种方法变化是依靠室环境的最小化,足够高的(例如)Se分压,甚至不使用明示的加工盒来确保的。在大多数情况下,该多层体是矩形或者正方形。优选第一间隔元件和/或第二间隔元件也优选配置成同样基本上复制了多层体的轮廓的矩形或者正方形,并因此在每种情况中具有至少一个矩形或者正方形框架元件。使用这种设计,基材因此将它们的边缘置于各自的框架元件上,以使得待涂覆或者待加工的表面保持敞开。必须小心操作来将该多层体在足够大的置放表面上置于间隔元件上或者与之邻接。在另外一种实施方案中,该第一间隔元件和/或该第二间隔元件具有两个框架板条元件(板条),其在使用中在该多层体的延伸平面上彼此相对,以使得该多层体,优选在它们的边缘区域上例如在它们的纵向侧上,可以至少部分置于该框架板条元件上或者可以邻接该框架板条元件,以使得例如在该多层体布置的横向侧上,各自形成至少一个开口区域来将加工气体供给到加工空间中和/或从其中排出。该布置还可以相反地进行,即,在该多层体布置的纵向侧上进行,在每种情况中,形成至少一个开口区域来将加工气体供给到 加工空间中和/或从其中排出。这意味着,这里优选存在至少两个彼此相对的开口区域,在其上不提供框架板条元件。在正方形基材的情况中,在纵向侧和横向侧之间没有区别。还可以配置该框架板条元件,以使得它们在每种情况中,在该多层体布置的至少两个对角周围上延伸。其他开口区域(其提供在所述布置的纵向侧和横向侧二者上)用于气体交换。如此形成的加工空间是准开放的,并且能够快速供给或者排出加工气体。术语“准开放”在上下文中因此表示了允许在基材环境和炉子(腔室)环境之间部分的气体交换。如上所述,该多层体应当至少部分置于间隔元件的置放区域上或者与它们邻接。如果该多层体完全沿着它们的轮廓线置放,则可以形成基本封闭的加工空间。在部分置放的情况中,提供了这样的开口区域,其使得加工气体能够与室空间的气氛之间进行交换。在框架板条元件(其例如仅仅置于基材的纵向侧上)的情况中,这些开口区域是不需另外的努力就存在的。还可以设想准开放框架的不同的实施方案。变量“准开放加工空间”特别是对于RTP加工的隧道设计和罩设计来说是令人感兴趣的(加工气体供给到前体层,该前体层是作为罩或者隧道中的基材夹层的待加工表面)。在该框架元件或者框架板条元件沿着传输方向布置在该多层体边缘或者基材边缘情况下,可以想到配置该框架元件或者框架板条元件,以能够在传输方向上引导该基材夹层。特别地,在准封闭的系统的情况中,必须提供另外一种供给和排出加工气体的能力。在RTP方法中,例如可以使用加工气体H2, N2, Ar,H2S, H2Se, S气体,Se气体,并且在所选择的加工时间引入到炉子内部,即引入到室空间或者加工盒的内部。因此还可以用气态硫(S)进行硫化方法或者用气态硒(Se)进行硒化方法。为了能够在RTP方法过程中,将加工气体供给到此处所述的结构的薄膜前体中(即,供给到该多层体),提出了经由框架来供给加工气体。在硒化方法中,将前体中存在的硒在加工气氛下转化,来获得期望的半导体结构。还可以在加工气体(Se气体)中另外提供硒,这取决于期望的结果。但是,在加工气体中没有明示的硒时,前体硒的转化也是可能的。因此,该第一间隔元件和/或第二间隔元件优选具有气体供给元件和/或气体排出元件,来将加工气体供给到加工空间中和/或从其中排出。该气体供给元件或者气体排出元件可以例如配置为整合到该第一间隔元件和/或该第二间隔元件中的气体分配梳,其具有至少一个连接气体供给管线和/或气体排出管线的连接元件。在这种情况中,加工气体的供给(以及加工气体的排出)因此是经由间隔元件来进行的(在炉子环境(例如罩环境,隧道环境)和前体薄膜之间部分的或者可调节的气体交换)。该梳和对接元件或者对接棒的构造可以例如鉴于气体出口( “梳齿”)的数目而变化。因此,相应的间隔元件可以例如是中空的,并且具有用于气体出口(或者入口)的开口。相应的管线(经由其可以将供给或者排出气体)因此可以经由连接元件(或者多个连接元件)来连接。气体分配器也可以以 其他方式布置在所述室和/或加工盒或者加工罩上。重要的是能够将加工气体基本均匀地从气源(例如外部气源)引入到基材(经由加工室或者加工隧道,或者绕开加工室或者加工隧道,则仅仅引入到可能存在的加工盒或者加工罩中),以使得在基材表面上,从例如一个纵向边缘到另一个,可能存在着尽可能层流的气体流动。在温度曲线的任何时间,可以在气体分配器预定的入口处对气体供给进行控制。加工气体的消耗量因此可以重新补入和/或不再期望的多余的(例如)硒蒸气(和/或蒸气的其他成分)可以在正确的时间被从反应室排出。在RTP加工过程中,可能必须考虑到基材变形,因为特别地,上面基材是准浮动安装的(如果它没有直接置于下面基材上)。可以想到的是,在高的加工温度时会发生弯曲,其表现为在加工后的基材变形。因此,在一种有利的实施方案中,该第一间隔元件和/或该第二间隔元件在每种情况中具有至少一个横向连接元件,来连接在该多层体的延伸平面上各框架元件的彼此相对的区域或者在使用中彼此相对的框架板条元件,以使得该多层体可以获得另外支承以防止弯曲。该横条同时用于稳定所述框架或者框架元件或者框架板条元件。在该横条或者横向连接元件的设计中,必须确保最小的宽度(但是足以确保期望的稳定性),来使得(热)发射器或者能量源的辐射的遮蔽最小。因为横向连接元件可以基本上“横向”跨过待加工表面,因此该横向连接元件和表面之间的接触必须保持尽可能小。为此目的,该横向连接元件可以具有至少一个支承元件,以使得该多层体可以经由该支承元件邻接于或者置于横向连接元件上,并且该支承元件这样配置,即,它具有与各自的至少一个框架元件或者框架板条元件(该基材平坦置于该框架(板条)元件和支承元件上)相同的高度。优选该支承元件配置成点支承元件,优选球形元件。因此,确保了尽可能小的置放区域或者甚至系统区域。甚至更小的遮蔽是依靠针状元件来实现的。在本发明的一种优选的实施方案中,至少一个框架元件或者框架板条元件具有(或者该框架板条元件具有)至少两个支承元件,以使得该多层体可以邻接于或者置于支承元件上,以使得在该多层体布置的横向侧和/或纵向侧上,在每种情况中,形成至少一个开口区域,来将加工气体供给到加工空间中和/或从其中排出。这意味着,如果用支承元件配置它或者它们,则甚至在该框架元件或者框架板条元件上,也可以减小置放区域。这种措施同样产生了准开放框架设计,并且具有与隧道或者罩子RTP概念(通过环境的加工气体供给)的上述组合的可能性。这种支承元件概念(即,例如点支承元件概念)与上述无支承元件的框架元件或者框架板条元件相比的可想到的优点是更小的与基材接触区域,和因此降低了可能的局部干扰。另外,将支承点引入到基材内部导致了基材变形的降低。优选该第一和/或该第二间隔元件是由石墨或者石英玻璃制成;玻璃陶瓷,其他陶瓷和难熔玻璃也是能想到的。该框架材料应当是惰性的,在腐蚀性环境(包含S,Se)中是耐受性的,和机械稳定的。由于与基材的直接接触,还必须考虑热导率和热膨胀系数,来尽可能地避免基材侧部的温度分布不均匀和来防止分层或者损坏。框架材料以及支承元件可以由石墨或者石英玻璃,玻璃陶瓷,其他陶瓷,或者难熔玻璃(例如石墨球)制成。在用于点支承的材料的选择中,还必须考虑下面的材料性能惰性材料,耐腐蚀性,机械稳定性,热导率,和热膨胀系数。将石墨球例如与石墨框架元件或者框架板条元件组合使用例如也是可以想到的。本发明要求独立保护的是一种多层体布置,其如上所述包含至少两个多层体(各自具有至少一个待加工的表面),以及至少一个用于定位该至少两个多层体的设备。该至少两个多层体是这样布置的,即,使得各自的待加工的表面彼此相对,和因此该多层体在所述表面之间形成准封闭的加工空间,所述加工主要在其中进行。使用这种布置,可以省去明示的定位设备;代替地,基材和它们的待加工表面例如彼此叠置在加工盒或者甚至加工室中。当不需要将用于加工的加工气体供给到待加工表面之间的空间中时,这种布置是特别合适的。该用于定位的设备可以引入到加工室中,并且重新从其中除去。该多层体布置适宜地在加工系统之外组装,然后传输到所述系统中或者甚至手工插入,以使得它在那里进行期望的加工(例如基材的硒化)。还可以将该定位设备布置在加工室中,以使得该多层体布置能够在其中组装。该多层体还可以不使用所述设备来布置。在基材转化成期望的黄铜矿半导体之后,可以将所述布置以它整个从室空间中除去,或者可以除去单个零件。同样独立保护的是一种系统,其用于加工、特别是用于硒化至少两个各自具有至少一个待加工的表面的多层体,该系统包含至少一个具有室空间的加工室(或者甚至具有隧道空间的隧道),和上述的用于定位至少两个多层体的设备。优选该系统具有至少一个用于加热多层体的能量源。优选该能量源如此设置于加工室或者加工系统中,以使得该多层体的每个在每种情况中从位于背离待加工表面的一侧((一个或多个)基材背面)加热。为此,例如可以提供两个能量源一个用于下多层体,一个用于上多层体(这意味着,在每 种情况中,为多层体的每个提供至少各一个能量源)。因此,该多层体(即,例如该基材)可以经由它们的背面加热,即,经由在每种情况中位于背离待加工表面的一侧加热。该能量源的构造可以变化。如上所述,基材或者多层体的加热基本上仅仅在一侧,依靠加热各多层体的背面或者玻璃的背面来进行。上面基材仅仅从上面加热;下面基材仅仅从下面加热。不发生彼此相对的涂覆表面的直接加热。因此,在能量源的选择中,必须考虑在待加工表面上有足够的加热(加热速率)可供使用,因为辐射源的部分光谱(其已经吸收到基材玻璃中)仅仅通过热传导以些许延迟到达所述的层。首先吸收到钥中的功率的比例越高,能够获得的加热速率越大。基材玻璃例如是在高于大约I. 5Mm和低于350nm的波长吸收的。由于一侧加热,所述板会破裂或者具有过度的弯折。因为该玻璃厚度仅仅是
2-3mm,并且大比例的辐射首先吸收到Mo中,因此预期的是使用几个K/s的加热速率时,在玻璃中不会产生垂直的梯度。对于低的断裂率来说更重要的是加热的侧面均匀性(在基材表面中)。因此必须提供能量源。经验表明同样非常重要的是在冷却过程中优化侧面的均匀性。使用在这种布置中可以获得的冷却速率,预期的是不会由于所述层侧面(即,涂覆层)和背面之间的垂直梯度,在玻璃中形成应力。一种优选的实施方案提供了至少一个用于形成减小的室空间的装置,其可以或者已经布置于加工室中,优选加工盒或者加工罩中。这样的装置降低了可供加工实际利用的空间,并且形成了明示的加工空间。有利地,该加工盒具有至少一个覆盖元件和至少一个底面元件,它们之间可以布置至少两个多层体。在这种情况中,下多层体可以置于底面元件上,然后将至少一个间隔元件,优选框架元件或者两个框架板条元件,置于其上,并且该上多层体进而位于该间隔 元件上。将加工盒依靠覆盖元件来封闭。因此,该多层体布置被以规定的方式容纳在系统的加工室内部。该加工盒可以基本上完全用另外的侧壁元件封闭。可能的开口区域可以用于气体交换。加工盒可以引入到加工室中,并再从其中除去。该用于形成减小的室空间的装置还可以配置为加工罩。在这种情况中,该加工罩例如配置为固定布置在处理室中的盖子。因此,明显能减少加工空间和室空间之间的气体交换。同样,如果绕开室空间,则加工空间可以直接连接到(例如外部)气源上。如上所述,加工盒可以至少部分通过该多层体布置来形成。选择例如上述的材料。就方法而言,上述目标是依靠加工至少两个多层体(各自具有至少一个待加工表面)的方法来完成的。在该方法中,如此布置这两个多层体,以使得各自的待加工表面彼此相对,和因此形成布置在所述表面之间的准封闭的加工空间,在其中进行加工。优选提供了下面的另外步骤将该设备布置在具有室空间的加工系统的加工室中或者加工隧道中和/或布置到用于形成减小的室空间的装置中和/或布置到或者邻接于用于依靠传输设备将该多层体布置传输到加工系统中(即,到加工室中或者加工隧道)中和从其中送出或者传输到其它合适位置的运载元件。在所述方法的一种有利的实施方案中,布置该设备的步骤可以如下来提供
-布置在作为用于形成减小的室空间的装置的加工盒中,该加工盒具有底面元件,覆盖元件,和优选具有侧壁元件,或者
-布置在作为用于形成减小的室空间的装置的加工罩之内或者之下,该加工罩特别经配置用于固定保持在加工系统中。优选该方法包含步骤将两个多层体在使用中彼此夹层状叠置布置在定位设备上,来提供下多层体和上多层体。该在使用中水平放置的多层体因此可以是最均匀和最可靠加工的。优选提供下面的另外的步骤将两个多层体如此布置在该设备上或者加工室的室空间中或者加工系统的隧道中(或者为此提供的另一位置),以使得两个多层体和/或该定位设备至少部分地形成用于形成减小的室空间的装置,优选加工盒。在一种有利的实施方案中,该方法包含下面的另外步骤
-将该上多层体和/或下多层体布置在为其所提供的位置上,
-将至少一个第一间隔元件(其包括在定位设备中,即,其是该定位设备的一部分)如此至少部分地布置在两个多层体之间,以使得它们彼此隔开地布置,并因此形成了该多层体布置。此外,在一种有利的实施方案中,该方法包括下面的另外步骤
-将至少一种第二间隔元件(其包括在定位设备中,即,其是该定位设备的一部分)布置在为其所提供的位置上,
-将该下多层体布置在该第二间隔元件上,
-将该第一间隔元件布置在该第二间隔元件上,
-将该上多层体布置在该第一间隔元件上,
以使得该第二间隔元件,下多层体,第一间隔元件和上多层体夹层状布置,和以此方式形成多层体布置。该第一间隔元件还可以任选地直接布置在为其所提供的位置上,例如布置在室空间中,加工盒的底面元件上,或者传送器上。该第一间隔元件必须为此进行适当的设计。如上所述,该多层体布置可以在加工系统之外例如在加工盒中组装,其例如用运载元件传输或者直接在运载元件上传输。该布置然后可以依靠运载元件传输到加工系统中。还可以不使用运载元件来传输所述布置,例如使用辊驱动来传输。甚至将所述布置(单个部件以及整个事先组装的布置二者)手工引入到加工系统中也是可能的。此外,该下间隔元件可以用作运载元件和/或传输元件。另外提供的是将定位的多层体引入到加工系统中,来加工它们,和将它们重新从系统中除去。这例如依靠已经描述过的传输设备或者甚至手动都是可能的。另外一种用于定位至少两个多层体(每个多层体具有至少一个待加工表面)的方法包含
布置这两个多层体,以使得各自的待加工表面彼此相对,并且该多层体因此形成了布 置在所述表面之间的准封闭的加工空间,加工主要在其中进行,以使得至少两个物体是作为加工系统中的多层体布置可加工的,特别是可硒化的。具体地,这意味着例如将下多层体布置在加工室中,加工盒中,传送器上,或者另一合适的位置上,并且将上多层体置于下多层体上,以使得待加工表面彼此相对。当该基材彼此直接叠置时,这也被称作加工空间。使用刚刚描述的用于组装所述多层体布置的方法步骤,该多层体或者基材可以精确布置,以使得它们的加工可以在相应的系统中以高生产量和有效的方式进行。本发明进一步扩展到上述多层体布置的用途以及上述用于生产薄膜太阳能电池或者薄膜太阳能电池模块的方法,其优选包括作为半导体层的黄铜矿化合物,特别是Cu(In, Ga) (S, Se)2。优选用于生产CIS或者(CIGSSe)薄膜太阳能电池或者CIS或者(CIGSSe)薄膜太阳能电池模块,其中特别地,每个多层体体现为玻璃板的形式,并且至少涂覆有元素Cu, In或者Cu, In, Ga或者Cu, In, Ga,硒,用于硒化和/或硫化黄铜矿薄膜半导体。应当理解本发明物体的不同的实施方案可以单个实现或者以任何的组合来实现。特别地,上述和下面将要解释的特征不仅可以用于所示的组合中,而且还可以用于其他组合中或者单个设置中,而不脱离本发明的范围。下面,将参考工作实施例来描述本发明,所述工作实施例是参考附图来详细解释的。其中
-图I以透视图示出了本发明的布置(原理图);
-图2以透视图示出了一种实施方案的定位设备或者布置;
-图3以透视图示出了图2所提供的间隔元件;
-图4以透视图示出了另外一种间隔元件;
-图5以俯视图示出了另外一种间隔元件;
-图6以透视图示出了另外一种间隔元件;
-图7以透视图示出了根据图2或者3的间隔元件;
-图8以透视图示出了另外一种间隔元件;
-图9以截面图示出了该装置或者布置的另外一种实施方案;-

图10以截面图示出了该装置或者布置的另外一种实施方案;
-图11以透视图示出了在加工盒中的根据图2的实施方案的装置或者布置;
-图12以透视图示出了加工室中的布置的另外一种实施方案;
-图13以透视图示出了加工室中的布置的另外一种实施方案;
-图14以截面图不出了加工系统。在下面的说明书中,使用相同的附图标记来表示相同的和作用相同的部件。图I表示了两个物体的布置,其可以用本发明的装置来生产。该物体形成为多层体,这里形成为基材40,50,其打算用于加工,特别是用于硒化。该基材在表面44,54上具有涂层(前体)45,55 (待加工表面)。将该涂层(由例如铜,铟和镓组成的包装层以及由元素硒,前体 制成的最终覆盖层)在加工室中以至多几K/s的相对高的加热速率升温到较高的温度,以使得事先施加的各个成分反应来形成半导体化合物(叠层-前体层,SEL-前体,堆叠的元素层的快速热加工,RTP)。可以以此方式来生产薄膜半导体,例如薄膜太阳能电池或者薄膜太阳能电池模块。太阳能电流系统是例如用基于黄铜矿半导体的太阳能电池模块来运行的(例如 CuInSe2,缩写为 “CIS” 或者 Cu (In,Ga) (S,Se)2,缩写为 “CIGSSE”)。图 I 表示了本发明布置的原理构造,其具有两个待加工的多层体或者基材40,50,其可以整合到加工系统中。图14以侧视图表示了这样的系统10。系统10被设计来加工大面积基材。很明显(参见图14),所述系统具有加工室11,入口门13,和与入口门相对的出口门14,该加工室具有室盖子15、室底面16、室壁17 (和因此具有室空间12)。加工室11或者处理室在这种情况中例如具有隧道或者形成隧道,其可以例如用门(闸)密封。箭头B表示了入口门或者出口门的移动方向。对于至少两个多层体或者多层体布置(未不出)的传输来说,提供了传输设备(未示出),其可以通过门或者闸13,14将基材传输通过加工室11。手工引入也是可能的。在加工室11上方和下方,例如以矩阵状布置着多个用于电磁辐射的点源18。其它类型的源和/或这些源的其它布置也是可能的。为了使得辐射通过,将加工室11的室盖15和室底面16在至少某些区域中配置为至少部分透明的,以使得能量能够均匀作用于基材上。该能量源还可以布置在室11内;这样,加工室的壁也可以是不透明的。还可以将该能量源布置在所述室相应的壁或者壁部分中和/或所述的壁中,以使得它们在能量源作用下充当第二发射器。再看本发明的装置或者布置。多层体40,50是如此相互布置的,以使得涂覆的和待加工的表面44,54相对置(头对头或者面对面布置,头对头RTP)。基材40,50在使用中水平布置,并且彼此夹层状叠置。因此可以称作下多层体40或者下面基材和上多层体50或者上面基材。应当注意的是该多层体布置在此表示为“自由浮动的”。这仅仅意在揭示至少两个基材在系统中加工时的原理性构造。它们的定位可能性在下面详述。使用这样的基材40,50的布置,可以在待加工表面44,45之间形成界定的空间。另外,两个基材40,50是同时加工的(即,例如硒化的),以使得系统的生产量明显升高(如图14所示)。基材之间界定的空间(所谓的加工空间21’)因此可以例如有针对性填充有特定量的用于进行加工的加工气体。这意味着,该加工最终主要是在加工空间21’内进行的。在上述的系统10中,经常期望的是减少加工室11的室空间12,以能够更好地控制加工气体的供给或者加工气体排出以及加工气体量。在界定的空间中,加工(即,例如经涂覆基材表面的转化)可以更容易的计算和重复。就此而言,该界定的加工空间是有利的。通常在已知的加工室的室空间中,能布置或者已布置有用于形成减小的室空间(和因此用于形成已经描述的加工空间)的装置。这样的装置例如设计为在加工室内的所谓加工盒,在其中容纳着待加工的基材。同样已知的是加工罩,其罩在待加工的基材上方(下沉到基材上)和置于下面基材上,室底面上,或者明示的支架上。使用本发明的设备或者布置,现在可以已经提供界定的加工空间21’,因为基材40,50是彼此对置的。但是,取决于加工的需要,也可以使用加工盒20,加工罩或者类似用于形成减小的室空间的明示的装置(参见例如图11)。如果没有提供用于形成减小的室空间的装置20,则基材40,50也至少部分地形成这种装置,即,例如形成加工盒。箭头P表示了加工方向,这意味着,该多层体布置在加工系统中被引导的方向。图2表不了定位设备30a或者多层体布置28a的一种实施方案。为了定位基材40,
50(图I),将它们组装成多层体布置和将它们在相应的系统中加工,该定位设备30a在这里包含至少一个(第一)间隔元件或者甚至置放元件70a。间隔元件70a布置在基材40,50之间,将它们彼此以一定距离隔开。这里,上面基材50置于间隔元件70a上,而下面基材40 邻接于间隔元件70a。如此定位的基材形成多层体布置28a。图3表示了单独的间隔元件70a。如所示的,间隔元件70a具有框架元件71 (形成为框架元件)。在这种情况中,框架71复制了基材(未示出)的轮廓线(在这里是矩形),来用它的边缘或者边缘区域41,51将所述基材置于框架元件71上,或者邻接于其。必须采用下面所述的进一步的措施来置放下面基材40。图4表示了定位设备30b的另一实施方案(在这种情况中是间隔元件70b)。间隔元件70b (在这里同样是框架元件71)具有横向连接元件74来将框架元件71的彼此相对的区域相连。因此,能够防止置放的基材的弯曲。但是,为了不过度覆盖待加工表面44,54,横向连接元件74具有至少一个支承元件90,所述一个或多个基材(未示出)可以放置在其上或者邻接于其。在这种情况中,支承元件90这样形成它具有与剩余的框架元件71相同的高度。仅仅如此便确保了基材40,50的平坦的置放区域。框架元件71和横向连接元件
74二者可以具有一个或者甚至多个支承元件。这减小了置放区域,以使得基材尽可能开放(frei)地位于待加工表面44,54上。横向连接元件和支承元件的数目可以任意选择,并且根据需要变化。支承元件的布置也是可变的,这意味着,支承元件可以位于框架元件上和/或横向连接元件上。如图4所示,支承元件90优选配置成点支承元件,即例如球形。使用球形元件,仅仅提供了小的置放区域。针形支承元件也是能想到的。图5表示了用于定位的设备30c的另一实施方案,在这里是间隔元件70c (框架元件71),这里使用两个横向连接元件75,76,在它们之上各自布置有点支承元件90。图6也表示了用于定位的设备30e的另一实施方案,这里是间隔元件70e。间隔元件70e在基材(未示出)的延伸平面上具有在使用时彼此相对的框架板条元件72,73,以使得该基材可以在其边缘区域,例如其纵向边缘,至少部分置放在框架板条元件72,73上,或者能够邻接于该框架板条元件。在横向侧68,69上,基于该框架板条元件的构造,在每种情况中在该多层体布置(这里所示)上提供至少一个开口区域60,61(参见例如图12)。当然也可以在纵向侧上提供开口区域。箭头G表示了加工气体的流动方向。下面详述。图7再次表示了最终的间隔元件70a(参见图3);但是这里提供一个或多个用于供给和/或排出加工气体的装置100a。这里同样地,箭头G表示了加工气体可能的流动方向。如上所述,经涂覆基材表面或者基材涂层的加工是在加工气体气氛下进行的,这里目的例如是因此获得期望的黄铜矿半导体。所提供的加工气体可以是例如H2, N2, Ar, H2S, H2Se,S气体和/或Se气体,S卩,可能(ggf.)取决于加工的类型,还有气态硒和/或气态硫。原则上,甚至不使用加工气体的加工也是可能的,例如在完全封闭的加工盒中进行。在这种情况中,基材也可以彼此直接彼此叠置和因此形成最小的加工空间。该加工气体必须以这样的方式供给到室空间中,和特别是供给到加工空间中,以及再从这里排出使得最优的加工条件占主导。因为用本发明的装置(两个基材,它的前体层彼此相对布置)已经形成了特定的加工空间,因此加工气体可以例如经由该间隔元件(从气源)供给;任选地,甚至省去明示的加工盒的室空间和/或加工空间。图7的间隔元件70a因此具有气体供给元件和/或气体排出元件100a,来将加工气体供给到加工空间中和/或从其中排出。使用这种类型的间隔元件70a,形成了准封闭的加工空间,因为该框架元件基本上完全封闭了前体层之间的空间。经由该气体供给元件和/或气体排出元件,因此确保了系统的室空间和加工空间之间或者甚至仅仅气源和两个基材间的加工空间之间的流体可透过性连接,特别是气体可透过性连接。气体供给元件或者气体排出元件IOOa可以例如配置成整合到间隔元件中的气体分配梳,其具有至少一个连接元件101,该连接元件连接了气体供给管线和/或气体排出管线(未示出)。所示的框架70a例如具有四个连接元件101 (来连接气体管线),以使得气体能够经由中空的框架元件和相应的用于气体出口(或者入口)的开口(未示出)渗透到加工空间中,即,基材之间(炉子环境(所述室中或者隧道中的环境或者甚至明示的加工盒或者加工罩中的环境)和前体薄膜之间的部分的或者可采用的气体交换或者直接在气源和前体薄膜之间)。原则上,气体分配器IOOa还可以布置在所述室上。重要的是能够基本均匀地引入加工气体,以使得在基材表面上,从例如一个纵向边缘到另一个,可能存在着尽可能层流的气体流动。在温度曲线的任何时间,可以在气体分配器预定的入口处对气体供给进行控制。加工气体的消耗量因此可以重新补入和/或不再期望的多余的硒蒸气(和/或蒸气的其他成分)可以在正确的时间点被驱动离开反应室。图8表示了用于定位的设备30d的另一实施方案,这里是间隔元件70d。其包含该框架元件71,后者具有横向连接元件74和多个支承元件90 (在每种情况中,在该框架元件角上和在该框架元件与横向连接元件的交点上具有一个支承元件以及在横向连接元件上的一个支承元件)。支承元件90在这里同样配置成球形元件。在这种情况中,所形成的球形元件90的直径大于框架元件71的高度。就此而言,置放的或者邻接的基材(未示出)可以仅仅置放在球形元件90上,以保留多层体布置(这里所示的)上的用于框架元件71和基材之间的气体交换的开口区域62,63,64,65。同样以此方式,可以形成准开放的加工空间,即,准开放的夹层布置。为了更好地概览,仅对两个球形元件使用了附图标记90。下面,提出了装置或者布置(多层体布置)的另外的不同实施方案,其描述了刚刚所述的间隔元件中的一些。图9以截面图表示了定位设备30f或者本发明的多层体布置28b的另一实施方案。第一间隔元件70a(参见例如图3或者7)另外在这里包括装置IOOa来供给和排出加工气体,因为框架71本身封闭了加工空间。另外提供了第二间隔元件80a。这里提供第二间隔元件80a来容纳下多层体40,并且可以至少部分地布置或者已经至少部分地布置在下多层体40下。此外,它经配置来容纳第一间隔元件70a,以使得第二间隔元件80a,下多层体40,第一间隔元件70a和上多层体50可以作为多层体布置28b或者已经作为多层体布置、28b来夹层状布置。两种间隔元件70a,80a具有置放区域77,82,并且基材40,50可以置于或者邻接于其上。第二间隔元件80a本身可以配置成框架元件或者例如甚至作为两个框架板条元件来提供。图2-8所示的间隔元件的实施方案同样可以提供用于该第二间隔元件。如图所示,该第二(即,下)间隔元件80a还可以经配置来使得它以下置放区域82容纳下面基材40,和在上置放区域中容纳上面基材50。任选地,该下面基材然后必须侧面推入到下置放区域上。单独用第二间隔元件定位因此也是可能的。在图9所示的工作实施例中,将第一间隔元件70a设置在第二间隔元件80a上,以使得最终用基材40,50形成夹层状布置。气体供给和/或排出元件可以仅仅提供在一个或者两个间隔元件上。箭头G表示了气体流动方向。图10主要表示了图9已经描述的装置或者布置的实施方案。但是,间隔元件(框架元件)是用横向连接元件和另外用点支承元件(该点支承元件在这里仅仅提供在横向连接元件上)来形成的。这意味着,表示了定位设备30g或者多层体布置28c。该第一间隔元 件70b (具有横向连接元件74的框架元件71)例如如图4所示,但是具有装置IOOa来供给和/或排出加工气体。第二间隔元件80b基本上对应于图9,但是具有另外的装置IOOb来供给和/或排出加工气体。间隔元件70b例如具有横向连接元件74 ;间隔元件80b,横向连接元件81。支承元件90在每种情况中中心布置在横向连接元件上。该基材因此在每一情况中置于置放表面或者置放区域77或者82上和各支承元件90上。这里同样地,箭头G表示了气体流动方向。图11表示了例如图2所示的本发明的设备30a或者布置28a。这也是示例性表示的,因为没有明确表示与环境进行气体交换的可能性(该交换例如是基材间的加工空间与加工盒的加工空间之间的交换以及加工盒和室空间之间或者甚至仅仅气源和基材间的加工空间之间的交换)。这个图目的是表示本发明的布置28a或者设备30a在用于形成减小的室空间的装置20(这里是加工盒)中的布置。该装置20然后可以与多层体布置28a —起引入到加工系统10 (参见图14)中,使得能够进行期望的加工。原则上,不使用任何气体交换(例如加工室和加工盒之间或者气源和加工室或者加工盒或者加工罩之间)的加工是可以想到的。加工系统层面之间的流体交换,特别是气体交换可以以不同方式进行。因此气体交换可以例如在(例如外部)气源,加工室(或者加工隧道),和任选的加工盒或者加工罩之间进行。该气体交换还可以在外部气源和任选存在的加工盒或者加工罩之间进行,此时绕开加工室,即,加工盒直接连接到气源。还可以确保气体交换仅仅在基材所形成的加工盒与气源之间进行。两个基材40,50连同位于它们之间的间隔元件70a置放在加工盒20中。加工盒20包含底面元件23,覆盖元件22和侧壁元件24,并因此包围着所述布置。因此,除了加工室的室空间12 (未示出)之外,提供了明示的加工空间21,并且在界定的空间体积中进行该加工。这促进了规定量的加工气体的供给。下面基材40置于加工盒20的底面元件23上,以便可以无第二间隔元件(下间隔元件)来进行。适当的气体供给和/或排出元件(未示出,但是如上所述)现在可根据需要安装到这种布置之上。图12表示了在图6的设备30e或者两个多层体40,50和布置在它们之间的间隔元件70e的布置28d,其处于加工室11的室空间12中或者在系统的隧道中。这里没有提供明示的加工盒;而是通过布置本身形成了加工空间21’。这意味着,基材40,50以及定位设备(这里是间隔元件70e) —起形成了加工盒,以使得前体层或者待加工表面之间所提供的空间基本上形成为加工空间21’。间隔元件70e对应于图6所述的彼此相对的两个框架板条兀件(Rahmenleistenelement),以使得在布置28d的横向侧68,69上在每种情况中形成开口区域60,61。与室空间或者隧道空间的气体交换是经由这些开口区域60,61来进行的。因此原则上,用准开放的间隔元件70e形成了准开放的加工空间21’。加工方向是由箭头P所示来指示的,即,将带有加料的加工盒在箭头所示方向上传输进整个系统中。通常,在加工室11提供闸13,14来用于此目的,以便能够在室空间12中建立适当的加工气体压力。相反方向指示的短箭头G表示了加工气体如何被引导通过加工空间(两个基材之间)。使用该准开放间隔元件,可以不使用明示的气体供给元件或者气体排出元件来进行。将气体从至少一个气源,例如从上述外部气源引入来填充室空间12和加工空间21’。这里纯示意性描述了自由浮动的布置28d。实践中,例如必须提供用于置放它的明示的元件例如第二间隔元件,其本身位于所述室的底部区域上或者隧道中或者该布置位于室底面16上或者传送器上。图13表示了布置28e和设备30d(图8),其同样位于室空间或者隧道空间12中, 如图12所示。间隔元件70d为图8所描述的。因为基材40,50仅仅置于球形元件上或者邻接于它们,因此该布置是准开放的;加工气体如用短箭头所示可以在室环境或者隧道环境之间经由横向侧68,69上的开口区域62,63进行交换或者经由布置28d的纵向侧66,67上的开口区域64,65进行交换。图14最后表示了上述系统10,可以将布置28a,28b,28c,28d,和/或28e和定位设备30&,3015,30(3,30(1,306,3(^和/或3(^(这里未示出)引入到系统10中来加工,其中使用或者不使用用于形成减小的室空间的明示的装置。该布置或者设备(具有或者不具有 用于形成减小的室空间的装置)向系统中的传入和传出例如是经由传输设备(未示出)来进行的,该传输设备使用或者不使用针对基材的载体(即例如传送器)操作或者手工来进行。该多层体布置在系统中组装也是可能的。该多层体布置同样可以在传送器上组装,并且以这样的方式引入到加工系统的加工室或者加工隧道中(例如依靠传输设备)(在其中例如存在加工罩,该加工罩可以下降到该多层体布置上)。甚至没有用于形成减小的室空间的明示的装置时,该加工也可以进行。使用所提出的用于定位物体的设备,使用由此形成的多层体布置,使用不用定位设备来组装的多层体布置,用于加工该多层体布置的系统,和相应的形成该多层体布置的方法,可以通过简单的方式,以高的生产量(例如生产黄铜矿半导体)来加工多层体例如基材。下面,描述了本发明另外的方面
本发明提出了一种用于定位至少两个物体,特别是至少两个多层体的设备,每个多层体具有至少一个待加工表面,其中该用于容纳至少两个物体(特别是多层体)的装置是这样配置的,即,使得各个待加工表面彼此相对,并且所述物体(特别是多层体)因此在所述表面之间形成了加工空间,加工主要在其中进行,以使得该至少两个物体是作为加工系统中的多层体布置可加工的,特别是可硒化的。在一种实施方案中,该装置是这样配置的,即,它可以布置或者被布置在具有室空间的加工系统的加工室或者加工隧道中和/或用于形成减小的室空间的装置中,优选布置在加工盒中(该加工盒具有底面元件,覆盖元件,和优选具有侧壁元件)或者布置在加工罩内(该加工罩特别被配置用于固定保持在加工系统中),和/或在运载元件(Tragelement)之上或者与之相接,该运载元件用于依靠传输设备将多层体布置传输到加工系统中和从其中传输出来。在一种实施方案中,该设备是这样配置的,即,该多层体在使用中彼此夹层状叠置,并因此形成了该多层体布置的下多层体和上多层体。在一种实施方案中,该设备如此配置和/或可以布置在加工系统的加工室的室空间中以使得两个多层体可以这样布置,即,它们至少部分形成了用于形成减小的室空间的装置(优选为加工盒)。在一种实施方案中,该设备至少具有第一间隔元件,其经配置以容纳上多层体和/或下多层体,其中该间隔元件可以至少部分布置在两个多层体之间,以使得这些能够或者已经彼此以一定间隔布置,并由此形成多层体布置。在一种实施方案中,该装置至少具有第二间隔元件,其经配置以容纳上多层体和/或下多层体和来容纳该第一间隔元件,以使得该第二间隔元件,下多层体,第一间隔元件和上多层体可以或者已经呈夹层状布置,和以此方式形成多层体布置,其中,优选该第二间隔元件在使用时可以或者已经至少部分地布置在下多层体下。在一种实施方案中,在所述设备中,该第一间隔元件和/或第二间隔元件在每种情况中具有至少一个框架元件和/或一个框架板条元件,以使得该多层体可以优选将它们的边缘区域至少部分置于该框架元件和/或框架板条元件上或者可以 邻接于该框架元件和/或框架板条元件。在一种实施方案中,在所述设备中,该两个多层体和第一间隔元件或者该两个多层体和第一间隔元件和第二间隔元件如此彼此相对布置,以使得它们形成基本封闭的加工空间。在一种实施方案中,在所述设备中,该第一间隔元件和/或第二间隔元件具有两个框架板条元件,其在使用时彼此相对地处于该多层体的延伸平面中,以使得该多层体优选在它们的边缘区域上,优选在它们的纵向侧上,可以至少部分地置于框架板条元件上或者可以邻接于框架板条元件,以使得在该多层体布置上,优选在横向侧上在每种情况中,形成至少一个开口区域来将加工气体供给到加工空间中和/或从其中排出。在一种实施方案中,在所述设备中,该第一间隔元件和/或该第二间隔元件具有气体供给元件和/或气体排出元件来将加工气体供给到加工空间中和/或从其中排出,其中优选该气体供给元件和/或气体排出元件配置为整合到第一间隔元件和/或第二间隔元件中的气体分配梳,该气体分配梳具有至少一个用于连接到气体供给管线和/或气体排出管线的连接元件。在一种实施方案中,在所述设备中,第一间隔元件和/或第二间隔元件在每种情况中具有至少一个横向连接元件,来将在该多层体的延伸平面上彼此相对的各自的框架元件的区域或者在使用中彼此相对的框架板条元件的区域连接,以使得该多层体能够得到另外的支承来防止弯曲。在一种实施方案中,在所述设备中,横向连接元件具有至少一个支承元件,优选点支承元件,特别优选球形元件,以使得该多层体可以经由支承元件邻接于或者置于横向连接元件上,其中该支承元件是这样配置的,即,它具有与各自的至少一个框架元件或者框架板条元件相同的高度。在一种实施方案中,在所述设备中,至少一个框架元件或者框架板条元件具有至少两个支承元件,以使得该多层体可以置于或者邻接于支承元件上,以使得在该多层体布置的横向侧和/或纵向侧上,在每种情况中,形成至少一个开口区域来将加工气体供给到加工空间中和/或从其中排出。根据本发明,多层体布置包含至少两个多层体(各自具有一个待加工表面)和至少一个上述用于定位该至少两个多层体的设备。根据本发明,多层体布置包含至少两个多层体,各自具有至少一个待加工表面,其中该至少两个多层体是这样布置的,以使得各自的待加工表面彼此相对,并且该多层体因此形成了布置在所述表面之间的加工空间,加工主要在其中进行。根据本发明,用于加工,特别是用于硒化至少两个物体,特别是至少两个多层体(各自具有至少一个待加工表面)的系统包含至少一个具有室空间的加工室和上述的用于定位至少两个物体的设备。根据本发明,依靠用于定位至少两个物体,特别是多层体的经配置来容纳至少两个物体,特别是多层体的设备进行的、用于定位至少两个物体,特别是至少两个在每一情况中具有至少一个待加工表面的多层体的方法包含下面的步骤将该设备布置在为其所提供的位置上;将两个物体,特别是两个多层体如此布置在该设备上,以使得各自的待加工表面彼此相对,并且所述物体,特别是多层体,因此形成了位于所述表面之间的加工空间,所述加工主要在其中进行,以使得该至少两个物体可以在加工系统中作为多层体布置加工,特别是可以硒化。根据本发明,用于定位至少两个物体,特别是至少两个多层体(各自具有至少一个待加工表面的方法包含下面的步骤布置两个物体,特别是两个多层体,以使得各待加工表面彼此相对,并且所述物体,特别是多层体,以这种方式形成了位于两个表面之间的加工空间,所述加工主要在其中进行,以使得该至少两个物体可以在加工系统中作为多层体布置加工,特别是可以硒化。 附图标记列表
10加工系统
11加工室,加工隧道
12室空间
13入口门
14出口门
15室盖子
16室底面
17(一个或多个)室壁
18(—个或多个)电磁辐射源
20用于形成减小的室空间的装置,加工盒
21,21’加工空间
22覆盖元件
23底面元件
24侧壁元件
28a 布置,多层体布置 28b 布置,多层体布置 28c 布置,多层体布置 28d 布置,多层体布置 28e 布置,多层体布置 30a 定位设备 30b 定位设备 30c 定位设备 30d 定位设备 30e 定位设备 30f 定位设备30g定位设备
40下多层体,基材
41(一个或多个)边缘区域
44待加工表面
45(前体)涂层
50上多层体,基材
51边缘区域
54待加工表面
55(前体)涂层
60开口区域布置
61开口区域布置
62开口区域布置
63开口区域布置
64开口区域布置
65开口区域布置
66纵向侧布置
67纵向侧布置
68横向侧布置
69横向侧布置 70a第一间隔元件 70b第一间隔元件 70c第一间隔元件 70d第一间隔元件 70e第一间隔元件
71框架元件
72框架板条元件
73框架板条元件
74横向连接元件
75横向连接元件
76横向连接元件
77置放区域 80a第二间隔元件 80b第二间隔元件
81横向连接元件
82置放区域
90(一个或多个)支承元件
IOOa用于供给和/或排出加工气体的设备,(一个或多个)气体供给元件和/或气体排出元件
IOOb用于供给和/或排出加工气体的设备,(一个或多个)气体供给元件和/或气体排出元件
101 (一个或多个)连接元件 G气体流动方向 P加工方向
B 入口门,出口门的移动方向。
权利要求
1.多层体布置(28a-28e),其包含 -至少两个多层体(40,50),各自具有至少一个待加工的表面(44,54), -至少一个用于定位所述多层体(40,50)的设备(30a-30g),其中该设备(30a_30g)如此形成使得各待加工的表面(44,54)彼此相对,和以此方式形成布置在所述表面(44,54)之间的准封闭的加工空间(21’),在其中进行所述加工。
2.根据权利要求I的多层体布置(28a-28e),其布置在 -加工室中,或者 -具有室空间(12)的加工系统(10)的加工隧道(11)中,和/或 -用于形成减小的室空间的装置(20)中,例如加工盒(20)中或者加工罩内,其特别形成以固定保持在加工系统(10)中,和/或 -用于依靠传输设备来传输到加工系统(10)中和从其中传输出来的运载元件上。
3.根据权利要求2的多层体布置(28a-28e),其中形成设备(30a_30g)以如此布置两个多层体(40,50):使得它们至少部分地形成了用于形成减小的室空间的装置(20)。
4.根据权利要求1-3之一的多层体布置(28a-28e),其中该设备(30a_30g)是这样形成的使得该多层体(40,50)在使用中彼此呈夹层状叠置而布置,并以此方式形成下多层体(40)和上多层体(50)。
5.根据权利要求4的多层体布置(28a-28e),其中该设备(30a_30g)具有至少一个第一间隔元件(70a,70b,70c,70d,70e),其经配置以容纳所述上多层体(50)和/或下多层体(40),其中所述间隔元件(70a-70e)如此至少部分地布置在两个多层体(40,50)之间,以使得它们彼此隔开地布置。
6.根据权利要求5的多层体布置(28a-28e),其中该设备(30a_30g)具有至少一个第二间隔元件(80a,80b),其如此配置以容纳所述上多层体(50)和/或下多层体(40),以及容纳所述第一间隔元件(70a-70e):使得所述第二间隔元件(80a,80b)、下多层体(40)、第一间隔元件(70a_70e)和上多层体(50)以夹层状布置。
7.根据权利要求5或者6之一的多层体布置(28a-28e),其中所述第一间隔元件(70a-70e)和/或第二间隔元件(80a,80b)在每种情况中具有至少一个框架元件(71)和/或框架板条元件(72,73),以使得该多层体(40,50),特别是在它们的边缘区域(41,51)上,至少部分地邻接或者置放于该框架元件和/或该框架板条元件(71,72,73)。
8.根据权利要求5-7之一的多层体布置(28a-28e),其中所述第一间隔元件和/或所述第二间隔元件(80a,80b)具有两个框架板条元件(72,73),其在使用中在该多层体(40,50)的延伸平面上彼此相对,以使得所述多层体(40,50),特别是在它们的边缘区域(41,51)上,特别是在它们的纵向侧上,如此至少部分地邻接或者置放于该框架板条元件(72,73):使得在该多层体布置(28a-28e)上,特别是在每种情况中在横向侧¢8,69)上,形成至少一个用于将加工气体供给到加工空间(21’)中和/或从其中排出的开口区域(60,61)。
9.根据权利要求5-8之一的多层体布置(28a-28e),其中所述第一间隔兀件(70a_70e)和/或所述第二间隔元件(80a,80b)具有用于将加工气体供给到加工空间(21,21’)中和/或从其中排出的气体供给元件和/或气体排出元件(100a,100b),其中所述气体供给元件和/或气体排出元件(100a,100b)例如被配置成整合到所述第一间隔元件(70a_70e)和/或所述第二间隔元件(80a,80b)中的气体分配梳,该气体分配梳具有至少一个用于连接气体供给管线和/或气体排出管线的连接元件(101)。
10.根据权利要求5-9之一的多层体布置(28a-28e),其中所述第一间隔元件(70a-70e)和/或所述第二间隔元件(80a,80b)各自具有至少一个横向连接元件(74,75,76,81),所述横向连接元件(74,75,76,81)用于将在该多层体(40,50)的延伸平面中各框架元件(71)的彼此相对的区域或者在使用中彼此相对的框架板条元件(72,73)连接,以使得所述一个或多个多层体(40,50)能够另外得到支承以防止弯曲。
11.根据权利要求10的多层体布置(28a-28e),其中该横向连接元件(74,75,76,81)具有至少一个支承元件(90),特别是点支承元件,例如球形元件,以使得该多层体(40,50)经由支承元件(90)置放在该横向连接元件(74,75,76,81)上或者邻接于该横向连接元件(74,75,76,81),其中该支承元件(90)这样配置它具有与各自的至少一个框架元件或者框架板条元件(71,72,73)相同的高度。
12.根据权利要求7-11之一的多层体布置(28a-28e),其中所述至少一个框架元件或者框架板条元件(71,72,73)如此具有至少两个支承元件(90):使得该多层体(40,50)这 样置放在所述支承元件(90)上或者邻接于所述支承元件(90):在该多层体布置(40,50)的横向侧(68,69)和/或纵向侧(66,67)上,形成各自至少一个用于将加工气体供给到加工空间(21,)中或者从其中排出的开口区域(60,61,62,63,64,65)。
13.系统(10),其用于加工,特别是用于硒化至少两个具有至少一个待加工的表面(44,54)的多层体(40,50),该系统(10)包含至少一个具有室空间(12)的加工室(11),以及布置在其中的根据权利要求1-12之一的多层体布置。
14.方法,其用于加工至少两个具有各自至少一个待加工的表面(44,54)的多层体(40,50),其中所述两个多层体(40,50)是这样布置的使得各自的待加工的表面(44,54)彼此相对,和以此方式形成布置在所述表面(44,54)之间的准封闭的加工空间(21’),在其中进行所述加工。
15.根据权利要求1-12之一的多层体布置以及根据权利要求14的方法用于生产薄膜太阳能电池或者薄膜太阳能电池模块,特别是CIS(CIGSSe)薄膜太阳能电池或者CIS(CIGSSe)薄膜太阳能电池模块的用途,其中特别地,每个多层体是以玻璃板形式形成的,并且至少涂覆有元素Cu, In或者Cu, In, Ga或者Cu, In, Ga,硒,以硒化和/或硫化黄铜矿薄膜半导体。
全文摘要
本发明涉及一种多层体布置,其包含至少两个各自具有至少一个待加工的表面的多层体,以及至少一个用于定位该多层体的设备,其中该设备是这样配置的,即,使得各自的待加工的表面彼此相对,和以此方式形成布置在所述表面之间的准封闭的加工空间,在其中进行所述加工。它进一步涉及一种用于用这样的多层体布置来加工多层体的系统,以及涉及加工多层体的方法,其中该多层体是这样布置的,即,使得各自的待加工的表面彼此相对,和因此形成布置在所述表面之间的准封闭的加工空间,所述加工在其中进行。
文档编号H01L21/673GK102754197SQ201180010517
公开日2012年10月24日 申请日期2011年2月22日 优先权日2010年2月23日
发明者J.帕尔姆, M.菲尔方格, S.约斯特 申请人:法国圣戈班玻璃厂

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