用于将薄膜沉积到柔性基底上的系统和方法与流程

文档序号:18907725发布日期:2019-10-18 23:07阅读:284来源:国知局
用于将薄膜沉积到柔性基底上的系统和方法与流程

本公开涉及用于将薄膜层沉积到柔性基底上的系统和方法。更具体地,所公开的实施方案涉及用于将柔性基底输送经过沉积区的磁性空气轴承。



背景技术:

薄膜涂层(例如,半导体层)可以通过化学沉积施加到柔性基底。沉积过程可以包括将基底输送经过温度受控的化学浴沉积区。化学浴沉积通常对基底平整度的变化非常敏感。基底相对于下方的热源和上方的浴液水平的高度变化可能影响诸如溶液中的深度、混合和热传递的因素,导致沉积层中的不均匀。因此,希望在沉积期间保持基底平整;然而,平整输送基底经过沉积区的已知的解决方案存在缺点。例如,以高张力将基底跨越下层背板机械地保持是困难的,并且未完全消除基底高度的变化。磁体或真空可以用来将基底拉平抵靠背板,但是这种构造中的摩擦经常导致基底撕裂,尤其是如果浴液从下面渗出时。



技术实现要素:

因此,需要用于平整输送柔性基底经过沉积区的系统和方法。

本公开提供了与用于薄膜沉积的柔性基底的平整输送相关的系统和方法。在一些实施方案中,用于将薄膜半导体层沉积到柔性基底上的系统可以包括:放出辊和卷取辊,其被共同构造为将柔性基底输送经过沉积区;多孔块,该多孔块具有设置在沉积区内并被构造为利用空气压力支撑基底的大体上平整的近侧表面,以及与大体上平整的上表面相对的远侧;嵌入多孔块内的多个磁体;泵,其被构造为迫使加压气体穿过多孔块,且由此保持基底和多孔块的近侧表面之间的间隙;包含镉的第一溶液的供应部;第一溶液分配器,其被构造为在沉积区内在第一纵向位置处将第一溶液分配到基底上;包含硫的第二溶液的供应部;第二溶液分配器,其被构造为在沉积区内在第二纵向位置处将第二溶液分配到基底上;以及加热器,其被构造为当第一溶液和第二溶液组合时,将基底加热到足以使硫化镉成核的温度。

在一些实施方案中,将薄膜n型半导体层沉积到柔性基底上的方法可以包括:将基底输送经过沉积区;在沉积区内,用向下的磁力将基底拉向多孔下层表面;在沉积区内,平衡向下的磁力与由向上流过多孔下层表面的加压气体提供的向上的力;在沉积区内在第一纵向位置处,将包含金属的第一溶液分配到基底上,所述金属选自由铜、银、金、锌、镉、汞、铅、硼、铝、镓、铟和铊组成的组;以及在沉积区内在第二纵向位置处将包含硫族元素的第二溶液分配到基底上,所述硫族元素选自由氧、硫、硒和碲组成的组。

在一些实施方案中,将薄膜n型半导体层沉积到柔性基底上的方法可以包括:将基底输送经过沉积区;在沉积区内,用向下的磁力将基底拉向下层表面;在沉积区内,用由向上流过下层表面的孔的加压气体提供的向上的力将基底推离下层表面;在沉积区内在第一纵向位置处,将包含金属的第一溶液分配到基底上,所述金属选自由铜、锌和镉组成的组;以及在沉积区内在第二纵向位置处将包含硫的第二溶液分配到基底上。

特征、功能和优点可以在本公开的各种实施方案中独立实现,或者可以在另外的其他实施方案中组合,其另外的细节可以参考下面的描述和附图被看到。

附图说明

图1是根据本教导的方面的用于将薄膜层沉积到柔性基底上的说明性系统的示意图。

图2是结合图1的系统使用的具有嵌入式磁体的示例性多孔块的等轴测视图。

图3是结合图2的多孔块使用的示例性磁体组件的等轴测视图。

图4是描绘结合图1的系统使用的示例性加热器块的底表面的等轴测视图。

图5是描绘图4的加热器块的顶表面的等轴测视图。

图6是通过图1的系统输送示例性柔性基底的等轴测视图。

图7是根据本教导的方面的将薄膜n型半导体层沉积到柔性基底上的说明性方法的流程图。

图8是将薄膜n型半导体层沉积到柔性基底上的另一说明性方法的流程图。

具体实施方式

用于将薄膜半导体层沉积到柔性基底上的系统的各个方面和示例以及相关方法将在下面描述并在相关附图中示出。除非另有规定,否则用于薄膜沉积的系统和/或其各种部件可以但不要求包含在本文中描述、示出和/或并入的结构、部件、功能和/或变化中的至少一个。此外,除非特别排除,否则结合本教导在本文描述、示出和/或并入的过程步骤、结构、部件、功能和/或变化可以被包括在其他类似的设备和方法中,包括在公开的实施方案之间可互换。各种示例的下面的描述本质上仅仅是示例性的,且决不意图限制本公开、其应用或使用。另外,由如下所述的示例和实施方案提供的优点本质上是说明性的,且并非所有示例和实施方案都提供相同的优点或相同程度的优点。

概要

本公开涉及用于将薄膜层沉积到柔性基底上的系统和方法。根据本教导的方面,用于将薄膜层沉积到柔性基底上的系统包括沉积区,例如化学浴、化学气相沉积室或溅射室。柔性基底被输送经过沉积区,使得薄膜可以沉积在其上。沉积膜的均匀性至少部分由输送过程中基底的平整度决定。因此,本文公开的薄膜沉积系统包括磁性空气轴承系统(magneticairbearingsystem),磁性空气轴承系统被构造为使基底在经过沉积区的输送过程中保持平整。磁性空气轴承系统可以包括设置在沉积区内的多孔表面,使得输送柔性基底经过沉积区包括使柔性基底在多孔表面上方通过。多孔表面包含多个磁体,这些磁体被构造成施加向下的力,该向下的力倾向于将基底向下拉向多孔表面。流经多孔表面的加压气体提供了相反的向上的力。相反的向上的力和向下的力被构造成产生净力,该净力将柔性基底保持在多孔表面上方的选定高度;即,在基底和多孔表面之间保持间隙。平衡的向上和向下的力将柔性基底保持在大体上平整的状态,允许薄膜层的大体上均匀的沉积。

图1是描绘根据本公开的方面的用于将薄膜沉积到柔性基底上的示例性沉积系统的示意性框图,该沉积系统通常用100表示。沉积系统100包括放出辊110和卷取辊115,放出辊110和卷取辊115被构造成输送柔性铁磁基底120经过沉积区130。基底120(也可称为卷材(web))从放出辊110送出,并卷绕到卷取辊115上。例如,卷取辊115可以被构造成旋转,使得基底120从放出辊110展开,被拉动经过沉积区130,并卷绕到卷取辊115上。放出辊110和卷取辊115可以是卷盘到卷盘过程(reel-to-reelprocess)(也称为卷到卷或卷材过程(roll-to-rollorwebprocess))的一部分。基底120可以包括薄膜层和/或半导体层;即,沉积系统100可用于在现有薄膜层之上沉积新的薄膜层。

多孔块140(其也可称为多孔背板)设置在沉积区130内。多孔块140包括靠近基底120的大体上平整的顶部多孔块表面142和远离基底120的与顶部多孔块表面相对的底部多孔块表面143。多孔块140包括多个孔洞、通道和/或孔145。孔145的尺寸和孔在整个多孔块140中的分布足以使空气或另外的气体能够大致均匀地流过多孔块的表面。多孔块140可以由多孔石墨、泡沫或另外的合适的多孔材料形成。在其他示例中,多孔块140由金属或另外的其他非多孔表面形成,孔口已经被切割或钻孔到该表面中。

气体源150迫使加压气体(未示出)穿过多孔块140(即,穿过孔145)。气体源150可以是泵、压缩机或任何其他加压气体源。气体可以是空气、惰性气体或任何其他合适的气体。气体以向上的力160向上推动顶部多孔块表面142上方的物体。多孔块140因此被构造成用气体压力支撑基底120,如果气体是空气,则包括空气压力。向上的力160足以防止基底120和顶部多孔块表面142之间的直接物理接触。在一些实施方案中,穿过多孔块140的气体流跨越顶部多孔块表面142大致均匀,使得向上的力160在顶部多孔块表面上方给定高度的所有点处大致相等。因此,经过沉积区130在顶部多孔块表面142上方并大体上平行于顶部多孔块表面142输送的基底120的扩展部分被向上的力160均匀地向上推动(即,扩展部分的每个部分都经历相同的向上的力)。在其他实施方案中,向上的力160跨越顶部多孔块表面142是不均匀的。

多个磁体170嵌入多孔块140中。磁体170被构造成在设置在多孔块140上方的铁磁物体(例如,基底120)上提供向下的力175。向上的力160和向下的力175被构造成将基底120在沉积区130中保持在顶部多孔块表面142上方的期望高度处;换句话说,向上的力和向下的力在基底和顶部多孔块表面之间保持间隙180。间隙180的尺寸可以至少部分地由磁体170的强度和位置、孔145的尺寸和分布、气体压力以及基底120的重量和磁性决定。除其他因素外,这些因素可以被调节以平衡向上的力160和向下的力175,从而获得期望的间隙180。

在一些实施方案中,间隙180的尺寸在0.5微米和500微米之间。在一些实施方案中,间隙180的尺寸在5微米和50微米之间。在一些实施方案中,间隙180的尺寸在10微米和20微米之间。在一些实施方案中,间隙180的尺寸在基底120的边缘附近比在中心处大,使得基底形成具有向上翘的边缘(upturnededges)的通道,这可有助于容纳沉积在基底上的流体。间隙180中的空气(或其他气体)的层可以被认为是空气轴承。基底120在空气轴承上大体上无摩擦地或摩擦最小地输送。

在沉积区130内,薄膜沉积到基底120上。薄膜可以是半导体层。沉积区130可以是化学浴、气相沉积室或任何其他适合沉积薄膜的位置。第一溶液195的第一供应部190联接到第一溶液分配器197,第一溶液分配器197被构造成在沉积区内第一纵向位置200处将第一溶液分配到基底120上。第一溶液分配器197可以是流体出口、喷嘴、移液管或被构造成将第一溶液195分配到基底120上的任何其他分配器。第二溶液215的第二供应部210联接到第二溶液分配器217,该第二溶液分配器217被构造成在沉积区内第二纵向位置220处将第二溶液分配到基底120上。

第一纵向位置200和第二纵向位置220可以大体上重叠、大体上不重叠或部分重叠。第二溶液分配器217可以是与分配器197相同类型的分配器,或者是与分配器197不同类型的分配器。在一些实施方案中,第一溶液195包含镉,且第二溶液215包含硫,且沉积在基底120上的薄膜是硫化镉薄膜。根据本教导的方面沉积的硫化镉薄膜可以形成光伏电池的一部分,例如适于与p型层形成p-n结的n型半导体层。

系统100包括被构造成加热基底120的加热器230。加热器230可用于将基底120和/或第一溶液195和/或第二溶液215保持在适于促进期望的化学或物理过程的温度。例如,第一溶液195可以包含镉,且第二溶液215可以包含硫,且加热器230可以被构造成当第一溶液和第二溶液结合时将基底120加热到足以使硫化镉成核的温度。在一些实施方案中,加热器230将第一溶液195和第二溶液215加热到55-75℃范围内的温度。

加热器230可以被构造成通过燃烧、电阻加热、化学反应或任何其他合适的过程提供热。加热器230可以设置成邻近底部多孔块表面143,如图1所描绘的。在一些实施方案中,加热器230设置在多孔块140内。穿过多孔块140的空气流可以有助于热传递到基底120。热传递到基底120可以通过蒸发、对流、传导和/或辐射发生。多孔块140可以从加热器230吸收热,并将热传递到基底120。

可选地,系统100还可以包括第二加热器235,第二加热器235可以设置在基底120上方。第二加热器235可以有助于将基底120保持在期望的温度梯度或均匀的温度。此外,第二加热器235可以减少或防止由于多孔块140上方的基底的高度的微小变化而导致的从基底120的顶侧的热传递的增加。

在沉积区130中可以包括搅拌器、混合器、旋转器或用于组合第一溶液和第二溶液的其他机构。在一些实施方案中,层、阻挡层或柔性膜漂浮在基底120上的溶液的顶部上,以防止或减少通过蒸发和其他机制造成的热损失,这可导致溶液温度和/或基底温度的更大均匀性。

示例、部件和可选方案

以下章节描述了用于将薄膜层沉积到柔性基底上的说明性系统和方法的选定方面。在这些章节中的示例旨在用于说明,而不应被解释为限制本公开的整个范围。每个章节可以包括一个或更多个不同的实施方案或示例,和/或上下文的或相关的信息、功能和/或结构。

a.带磁体的示例性多孔块

图2-3描绘了包括嵌入式磁体170的示例性多孔块140,多孔块140用于与沉积系统100结合使用,如上所述。

示例性多孔块140包括嵌入式磁体170。磁体170设置在磁体组件260(见图3和下面的相关描述)中。磁体组件260以多个排261邻近底部多孔块表面143设置在多孔块140中。磁体组件260相对于方向262斜对地定向,方向262是基底120的输送方向。排261可以形成锯齿形或人字形图案265。多孔块140可以包括位于人字形图案265之外(例如设置在多孔块的边缘处)的另外的磁体组件260。

多孔块140包括开口或狭槽266,开口或狭槽266被成形以将磁体组件260容纳在多孔块内和/或抵靠底部多孔块表面143。一个或更多个保持杆267被构造成将磁体组件260保持在狭槽266内。多孔块140包括被成形以约束保持杆267的附加开口,保持杆267可以通过螺钉、支柱、粘合剂或任何其他合适的机构保持在附加开口内。在其他实施方案中,多孔块140不包括用于约束保持杆267的附加开口,并且保持杆抵靠底部多孔块表面143被约束。

顶部多孔块表面142包括在该表面的相对的边缘之间延伸的凹陷268。凹陷268被构造成当基底通过沉积区130时容纳基底120和/或将液体溶液限制到基底的顶部;例如,凹陷可以具有略大于基底的宽度的宽度。凹陷268在其侧向边缘附近(因此也在基底的侧向边缘附近)可以具有凹形轮廓,以将液体限制在沉积区内。凹陷268还倾向于限制从顶部多孔块表面142出现的加压气体155,使得加压气体保持在多孔块的顶部表面和基底120之间。多孔块140包括在顶部多孔块表面142和底部多孔块表面143之间延伸的螺栓孔。螺栓孔与加热器230(见图4-5)中的对应的螺栓孔对齐,并且被构造为接纳将多孔块140和加热器紧固在一起的螺栓或螺钉。

多孔块140包括一个或更多个空气流动通道269。空气流动通道269形成在底部多孔块表面143中。空气流动通道269被构造成允许加压气体155(其可以是或不是空气)在多孔块140和加热器230(参见图4-5和加热器230的示例的相关描述)之间流动。空气流动通道269可以形成在磁体组件260的每对相邻排261之间。

图3描绘了说明性磁体组件260。每个磁体组件260包括一对磁体170,一对磁体170定向成使得第一磁体的北极270邻近第二磁体的南极272,以及第一磁体的南极邻近第二磁体的北极。磁体组件260的两个磁体170可以彼此接触。图3中的箭头示出了对应于由磁体组件260产生的磁场275的磁场线274。磁场275吸引铁磁基底120,将基底拉向磁体组件260。磁体组件260可以设置在人字形图案265的狭槽266中,使得每个磁体组件的磁场275通常定向成与相邻磁体组件的磁场相反(即,相邻磁体组件的磁场线274不指向相同的方向)。

磁体组件260包括分路器(shunt)280,该一对磁体170附接到分路器280。分路器280固定该一对磁体170相对于彼此的位置和方向。分路器280可以是钢、铁、铝或其他材料。磁体170可以通过粘合剂、螺钉、磁引力附连到分路器280,或者可以通过保持杆267保持抵靠分路器。

b.说明性加热器组件

图4-5描绘了说明性加热器组件300,加热器组件300是结合沉积系统100使用的上述加热器230的示例。

加热器组件300包括加热器块310以及加热元件315,加热器块310具有顶部加热器块表面312和底部加热器块表面313。加热器块310是具有高导热性的材料(例如,铝)的块,其传导从加热元件315传递的热。加热器块310包括入口317,入口317被构造成将加压气体155从气体源150输送到顶部加热器块表面312并穿过多孔块140。入口317可以包括被构造成连接到管子或软管的管子配件或软管配件。

加热元件315(其也可被称为加热器)嵌入加热器块310中。如图4所示,底部加热器块表面313包括开口,该开口被成形以容纳加热元件315的至少一部分。加热元件315可以是电阻加热元件。加热器组件300可以包括温度稳定机构,例如一个或更多个温度传感器(例如,热电偶),其在反馈回路中联接到控制提供给加热元件315的电功率的电路。温度稳定机构可以被构造成将基底120或沉积溶液195和215保持在期望的温度或温度梯度。加热器块310可以包括凹腔(wells)或其他开口,热电偶或其他温度传感器可以设置在这些凹腔或其他开口中。

底部加热器块表面313至少部分被屏障或片材320覆盖,屏障或片材320被构造成将加热元件315保持在开口内和/或将加热元件315抵靠底部加热器块表面保持。片材320还可以将热电偶或其他温度传感器抵靠底部加热器块表面313保持或保持在加热器块310中的凹腔内。片材320可以是塑料、玻璃或适于保持加热元件315而不会受到加热元件的热量的损害的任何其他材料。

图5描绘了加热器块310的顶部加热器块表面312。顶部加热器块表面312包括由顶部加热器块表面中的一个或更多个凹部形成的排气口325。入口317将加压气体155运送到排气口325中。离开入口317的加压气体155流入排气口325中,并且排气口中的加压气体流入多孔块140中。也就是说,排气口325被构造成允许气体在加热器块310和多孔块140之间流动。排气口325的尺寸和形状被构造成使得加压气体155通过底部多孔块表面143的扩展部分进入多孔块140,并且当离开顶部多孔块表面142时提供大体上上空间对称或空间均匀的向上的力。排气口325可以被构造成与多孔块140的一个或更多个空气流动通道269流体连通。

加热器块310包括螺栓孔,该螺栓孔与多孔块140中的对应的螺栓孔对齐,并且被构造成接收将加热器块紧固到多孔块的螺钉或螺栓,其中顶部加热器块表面312接触底部多孔块表面143。多孔块140和加热器块310中的螺栓孔的位置可以被设计成减少或防止多孔块在来自加压气体155的压力下变形。例如,螺栓孔可以大体上均匀或大体上对称地分布在多孔块140和加热器块310中。

沉积系统100可以包括一对或更多对被连接的加热器块310和多孔块140。图6描绘了示例性的成对连接的加热器块310和多孔块140,它们边对边(edge-to-edge)设置,使得相邻多孔块的凹陷268在基底120穿过沉积区130时形成容纳基底120的大体上连续的通道。

c.第一说明性方法

该章节描述了用于将薄膜n型半导体层沉积到柔性基底上的说明性方法400的步骤;参见图7。可以在下面描述的方法步骤中利用沉积系统100的方面。在适当的情况下,可以参考可用于执行每个步骤的部件和系统。这些参考是为了说明,且并不意图限制执行该方法的任何特定步骤的可能方式。

图7是示出在说明性方法中执行的步骤的流程图,并且可以不叙述该方法的完整过程或所有步骤。尽管方法400的各种步骤在下面被描述并在图7中描绘,但是这些步骤不一定需要都被执行,并且在一些情况下可以同时执行或以与所示顺序不同的顺序执行。

在步骤410,方法400包括将柔性基底输送经过沉积区。柔性基底被构造为被磁体吸引;例如,柔性基底可以由铁磁材料制成,或者可以包括铁磁部件。基底可以是金属箔。沉积区可以是化学浴、化学气相沉积室、溅射室或适于将薄膜n型半导体层沉积到基底上的任何其他室。

在步骤420,方法400包括用向下的磁力将基底拉向多孔下层表面。基底在沉积区内被磁力拉动;多孔下层表面和/或磁力源也可以设置在沉积区内。多孔下层表面可以是多孔石墨块的表面。磁力可以由设置在多孔表面下方、邻近多孔表面和/或多孔表面内的一个或更多个磁体提供。磁体可以以人字形图案嵌入多孔表面或多孔块的另一部分中。

在步骤430,方法400包括平衡沉积区内的向下磁力和由向上流过多孔下层表面的加压气体提供的向上的力。加压气体可以是空气、氮气、氩气或适合沉积区的条件的任何其他气体。向上的力可足以防止基底和下层表面之间的直接物理接触。向上的力可以足以将基底保持在距下层表面10-20微米范围内的距离处(即,向上和向下的力在距表面10-20微米范围内的距离处平衡)。

在步骤440,方法400包括在沉积区内在第一纵向位置处将包含诸如铜、银、金、锌、镉、汞、铅、硼、铝、镓、铟或铊的金属的第一溶液分配到基底上。

在步骤450,方法400包括在沉积区内在第二纵向位置处将包含诸如氧、硫、硒或碲的硫族元素的第二溶液分配到基底上。

方法400还可以包括将第一溶液和/或第二溶液加热到55-75摄氏度范围内的温度。第一溶液和/或第二溶液可以被加热到足以促进溶液组分之间所需化学反应的温度。

d.第二说明性方法

该章节描述了用于将薄膜n型半导体层沉积到柔性基底上的另一说明性方法500的步骤;见图8。可以在下面描述的方法步骤中利用沉积系统100的方面。在适当的情况下,可以参考可用于执行每个步骤的部件和系统。这些参考是为了说明,且并不意图限制执行该方法的任何特定步骤的可能方式。

图8是示出在说明性方法中执行的步骤的流程图,并且可以不叙述该方法的完整过程或所有步骤。尽管方法500的各种步骤在下面被描述并在图8中被描绘,但是这些步骤不一定需要都被执行,并且在一些情况下可以同时执行或以与所示顺序不同的顺序执行。

在步骤510,方法500包括将柔性基底输送经过沉积区。柔性基底被构造为被磁体吸引;例如,柔性基底可以由铁磁材料制成,或者包括铁磁部件。基底可以是金属箔。沉积区可以是化学浴、化学气相沉积室、溅射室或适于将薄膜n型半导体层沉积到基底上的任何其他室。

在步骤520,方法500包括用向下的磁力将基底拉向下层表面。基底在沉积区内被向下拉动。

在步骤530,方法500包括用由向上流过下层表面的孔的加压气体提供的向上的力将基底推离下层表面。基底在沉积区内被向上推动。向上的力可足以在向下的磁力存在的情况下将基底保持在距离下层表面10-20微米范围内的距离。下层表面可以是多孔石墨块的表面。向下的磁力可以由嵌入多孔石墨块中的多个磁体提供。

在步骤540,方法500包括在沉积区内在第一纵向位置将包含诸如铜、锌或镉的金属的第一溶液分配到基底上。

在步骤550,方法500包括在沉积区内在第二纵向位置将包含硫的第二溶液分配到基底上。

方法500还可以包括用加热器块加热下层表面。加热器块可以附接到该表面;例如,该表面可以是多孔石墨块的表面,并且加热器块可以附接到多孔石墨块的远离基底的一侧。来自加热器块的热可以加热第一溶液和/或第二溶液。加热器块可以被构造成将第一溶液和/或第二溶液保持在期望的温度。

e.附加示例和说明性组合

该章节描述了没有限制地作为一系列段落提供的沉积系统100的另外的方面和特征,为了清楚和有效起见,段落中的一些或所有可以用字母数字表示。这些段落中的每一个可以以任何合适的方式与一个或更多个其他段落和/或与来自本申请中的其他地方的公开内容组合。下面的段落中的一些明确地引用其他段落并进一步限制其他段落,没有限制地提供合适的组合中的一些的示例。

a0.一种用于将薄膜半导体层沉积到柔性基底上的系统,包括:放出辊和卷取辊,其共同构造成将柔性基底输送经过沉积区;多孔块,所述多孔块具有大体上平整的近侧表面以及与所述大体上平整的近侧表面相对的远侧,所述大体上平整的近侧表面设置在所述沉积区内并被构造为利用空气压力支撑所述基底;多个磁体,其嵌入所述多孔块内;泵,其被构造为迫使加压气体穿过所述多孔块,并由此保持所述基底和所述多孔块的所述大体上平整的近侧表面之间的间隙;第一溶液的供应部,所述第一溶液包含镉;第一溶液分配器,其被构造为在所述沉积区内在第一纵向位置处将所述第一溶液分配到所述基底上;第二溶液的供应部,所述第二溶液包含硫;第二溶液分配器,其被构造为在所述沉积区内在第二纵向位置处将所述第二溶液分配到所述基底上;和加热器,其被构造为当所述第一溶液和所述第二溶液组合时,将所述基底加热到足以使硫化镉成核的温度。

a1.根据段落a0所述的系统,其中所述多孔块由多孔石墨形成。

a2.根据段落a0至a1中任一项所述的系统,其中所述加热器是邻近所述多孔块的所述远侧设置的第一加热器。

a3.根据段落a0至a2中任一项所述的系统,还包括设置在所述多孔块的所述大体上平整的近侧表面上方的第二加热器。

a4.根据段落a2至a3中任一项所述的系统,其中所述第一加热器嵌入附接到所述多孔块的加热器块中。

a5.根据段落a4所述的系统,其中至少一个空气流动通道形成在所述多孔块中,并且被构造为允许空气在所述加热器块和所述多孔块之间流动。

a6.根据段落a0至a5中任一项所述的系统,其中所述磁体嵌入形成在所述多孔块的所述远侧中的狭槽中。

a7.根据段落a6所述的系统,还包括保持杆,所述保持杆附接到所述多孔块的所述远侧并且构造成将所述磁体保持在所述狭槽内。

a8.根据段落a0至a7中任一项所述的系统,其中,所述磁体相对于所述基底的输送方向斜对地定向,并且被布置成多个排,在每对相邻的排之间形成空气流动通道。

a9.根据段落a0至a8中任一项所述的系统,其中所述系统被构造为保持所述间隙在5微米和50微米之间。

a10.根据段落a0至a9中任一项所述的系统,其中所述系统被构造为保持所述间隙在所述基底的侧向边缘附近比在所述基底的中心处大,以形成具有向上翘的边缘的通道。

b0.一种将薄膜n型半导体层沉积到柔性基底上的方法,包括:将所述基底输送经过沉积区;当将所述基底输送经过所述沉积区时,用向下的磁力将所述基底拉向多孔下层表面;当将所述基底输送经过所述沉积区时,平衡所述向下的磁力与由向上流过所述多孔下层表面的加压气体提供的向上的力;当将所述基底输送经过所述沉积区时,在所述沉积区内在第一纵向位置处,将包含金属的第一溶液分配到所述基底上,所述金属选自由铜、银、金、锌、镉、汞、铅、硼、铝、镓、铟和铊组成的组;和当将所述基底输送经过所述沉积区时,在所述沉积区内在第二纵向位置处,将包含硫族元素的第二溶液分配到所述基底上,所述硫族元素选自由氧、硫、硒和碲组成的组。

b1.根据段落b0所述的方法,其中所述向上的力足以防止所述基底和所述多孔下层表面之间的直接物理接触。

b2.根据段落b0至b1中任一项所述的方法,其中所述向上的力足以将所述基底保持在距所述多孔下层表面10-20微米(μm)范围内的距离。

b3.根据段落b0至b2中任一项所述的方法,其中所述多孔下层表面是多孔块的近侧表面,并且所述向下的磁力由嵌入所述多孔块中的多个磁体提供。

b4.根据段落b3所述的方法,其中所述磁体以人字形图案嵌入所述多孔块中。

b5.根据段落b3至b4中的任一项所述的方法,其中所述多孔块由多孔石墨构成。

b6.根据段落b0至b5中任一项所述的方法,还包括将所述第一溶液和所述第二溶液加热至55-75摄氏度范围内的温度。

c0.一种将薄膜n型半导体层沉积到柔性基底上的方法,包括:将所述基底输送经过沉积区;当将所述基底输送经过所述沉积区时,用向下的磁力将所述基底拉向下层表面;当将所述基底输送经过所述沉积区时,用由向上流过所述下层表面的孔的加压气体提供的向上的力将所述基底推离所述下层表面;当将所述基底输送经过所述沉积区时,在所述沉积区内在第一纵向位置处,将包含金属的第一溶液分配到所述基底上,所述金属选自由铜、锌和镉组成的组;和当将所述基底输送经过所述沉积区时,在所述沉积区内在第二纵向位置处将包含硫的第二溶液分配到所述基底上。

c1.根据段落c0所述的方法,其中所述向上的力足以将所述基底保持在距所述下层表面10-20微米(μm)范围内的距离。

c2.根据段落c0至c1中任一项所述的方法,其中所述下层表面是多孔石墨块的近侧表面,并且其中所述向下的磁力由嵌入所述多孔石墨块中的多个磁体提供。

c3.根据段落c2所述的方法,还包括用附接到所述多孔石墨块的远侧的加热器块加热所述多孔石墨块。

c4.根据段落c0至c3中任一项所述的方法,其中所述向上的力保持所述基底和所述下层表面之间的间隙在所述基底的侧向边缘附近比在所述基底的中心处大,以形成具有向上翘的边缘的通道。

优点、特征、益处

本文描述的沉积系统的不同实施方案和示例提供了优于用于将柔性基底传送经过沉积区的已知解决方案的若干优点。例如,本文描述的示例性实施方案和示例允许柔性铁磁基底被输送经过沉积区,同时保持大体上平整。

此外,除了其他益处之外,本文描述的示例性实施方案和示例允许柔性铁磁基底在适应相对高的工艺温度并对液体溢出和腐蚀性蒸汽具有鲁棒性的系统中大体上无摩擦地输送经过沉积区,具有良好的热传递和跨越基底的大体上上恒定的温度(即,在垂直于基底输送方向的方向上)。

没有已知的系统或设备可以执行这些功能。然而,并非本文描述的所有实施方案和示例都提供相同的优点或相同程度的优点。

结论

上面阐述的本公开可包含具有独立效用的多个不同的示例。虽然这些示例中的每个在其优选形式中被公开,但是在本文公开和示出的其特定实施方案不应在限制性的意义上被考虑,因为很多变化是可能的。在章节标题在本公开中被使用的程度上,这样的标题仅用于组织目的。本公开的主题包括本文公开的各种元件、特征、功能和/或性能的所有新颖和非明显的组合和子组合。下面的权利要求特别指出被视为新颖和非明显的某些组合和子组合。特征、功能、元件和/或性能的其它组合和子组合可在从这个申请或相关申请要求优先权的申请中被要求保护。不管在范围上是否比原始权利要求更宽、更窄、相等或不同,这样的权利要求也被视为被包括在本公开的主题内。

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