专利名称：用于衬底上的薄膜层的持续淀积和处理的气相淀积过程的制作方法
技术领域：
本文公开的主题大体涉及用于在制造碲化镉光伏装置期间淀积薄膜的方法和系统。更具体而言，本文公开的主题大体涉及用于在制造碲化镉光伏装置期间淀积碲化镉层以及随后进行氯化镉处理的一体化系统，以及它们的使用方法。
背景技术：
基于作为光反应性成分的与硫化镉(CdS)配对的碲化镉(CdTe)的薄膜光伏(PV) 模块(也称为“太阳能板”)在工业中正获得广泛接受和关注。CdTe是具有特别适于将太阳能转换成电的特性的半导体材料。例如，CdTe具有1. 45eV的能带隙，这使其与在历史上用于太阳能电池应用中的更低带隙的半导体材料(例如对于硅为大约1. IeV)相比能够从太阳光谱中转换更多的能量。而且，与更低带隙的材料相比，CdTe会在更低的或散射光条件下转换辐射能，并且因而与其它传统材料相比，在白天的时间里或在多云条件下具有更长的有效转换时间。η型层和ρ型层的结一般负责在CdTe PV模块暴露于诸如阳光的光能时产生电势和电流。具体而言，碲化镉(CdTe)层和硫化镉(CdS)形成ρ-η异质结，其中CdTe层用作ρ 型层(即正的电子接收层)，而CdS层用作η型层(即负的电子贡献层)。自由载体对由光能产生，并且然后被Ρ-η异质结分开而产生电流。在CdTe模块的生产期间，CdTe PV模块的表面典型地被冷却，被输送到后续处理设备以进行氯化镉处理(例如氯化镉洗涤)，并且然后随后被退火。加热、冷却和再加热的这个过程在能量消耗和成本两者方面是效率低的。另外，碲化镉层在被输送到后续处理设备期间暴露于环境。这种暴露可导致额外的大气材料被引入碲化镉层中，这可导致杂质被引入CdTe PV模块中。另外，室内大气自然地随时间而改变，从而对CdTe PV模块的大规模制造过程增加了变数。这样的杂质和额外的变数可导致同一生产线和过程中有不一致的 CdTe PV 模块。因而，存在对用于减少杂质和额外的变数引入制造CdTe PV模块的大规模制造过程中以及提高该过程的能量效率的方法和系统的需要。
发明内容
将在以下描述中部分地阐述本发明的各方面和优点，或者根据描述，本发明的各方面和优点可为显而易见的，或者可通过实践本发明来学习本发明的各方面和优点。大体提供了一种用于使升华的源材料作为薄膜而按顺序气相淀积到光伏(PV)模块衬底上且对该薄膜进行气相处理的一体化设备。该设备可包括装载真空室、第一气相淀积室和第二气相淀积室，它们一体地连接成使得输送通过设备的衬底保持在小于大约760 托的系统压力处。装载真空室可连接到构造成将装载真空室内的压力降低到初始装载压力的装载真空泵上。传送器系统可以可操作地设置在设备内，并且构造成以串行布置来以受控的速度将衬底输送到装载真空室中且输送通过其中，输送到第一气相淀积室中且输送通过其中，以及输送到第二气相淀积室中且输送通过其中。还提供了用于制造薄膜碲化镉薄膜光伏装置的过程。首先可将衬底转移到连接到装载真空泵上的装载真空室中，并且使用装载真空泵来在装载真空室中抽真空，直到在装载真空室中达到初始装载压力为止。然后可将衬底从装载真空室输送到第一气相淀积室中。第一气相淀积室包括源材料(例如碲化镉)，并且可通过加热源材料以产生淀积到衬底上的源蒸气来使碲化镉层淀积到衬底上。然后可将衬底从第一气相淀积室输送到第二气相淀积室中。第二气相淀积室包括处理材料(例如氯化镉)，并且可通过加热处理材料以产生淀积到衬底上的处理蒸气来处理碲化镉层。在该过程中，在小于大约760托的系统压力处将衬底输送通过第一气相淀积室和第二气相淀积室。参照以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，或者根据描述或权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点可为显而易见的，或者可通过实践本发明来学习本发明的这些和其它特征、方面和优点。
在说明书中阐述了本发明的完整和能够实施的公开，包括其最佳模式，说明书参照了附图，其中图1是可结合本发明的气相淀积设备的实施例的系统的平面图；图2是成第一操作构造的、根据本发明的各方面的气相淀积设备的一个实施例的截面图；图3是成第二操作构造的图2的实施例的截面图；图4是与衬底传送器协作的图2的实施例的截面图；图5是在图2的实施例内的容器构件的俯视图；以及，图6表示根据本发明一个实施例的示例性过程的图示。部件列表10示例性系统12进入真空锁紧台13加热台14单独的衬底15离开真空锁紧台16第一加热器模块18加热器19第一气相淀积室20 室21第二淀积室22至少一个后热室23第一冷却室24进料装置25第二进料装置26装载传送器
27退火室
28装载模块
30装载缓冲室
32粗真空泵
34第一阀
36促动机构
38高真空泵
40高真空泵
42缓冲模块
44下游离开锁紧
46离开传送器
48传送器
50相关联的独立
52中央控制器
54传感器
100设备
110淀积头
112端壁
113侧壁
114顶壁
116容器
117侧壁
118端壁
119蒸气
120内部肋
122热电偶
124分配歧管
126通道
128加热器元件
130壳部件
132下部壳部件
134腔体
136遮板
138通道
140促动机构
142杆
144分配器
146排出端口
148进料管
150碎片防护件152分配板154密封件155密封结构156 进入槽口158 离开槽口160传送器162 板条164 链轮600 过程602、604、606、608、610、612、614、616、618、620 步骤
具体实施例方式现在将对本发明的实施例进行详细参照，在图中示出了实施例的一个或多个实例。提供各个实例来作为对本发明的阐述，而非对本发明的限制。实际上，对本领域技术人员将为显而易见的是，可在不偏离本发明的范围或精神的情况下，在本发明中作出各种修改和改变。例如，被示为或描述成一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，意图的是本发明包含落在所附权利要求及其等效方案的范围内的这样的修改和改变。在本公开中，当将层描述为在另一个层或衬底“上”或“上面”时，将理解，层或者可直接接触彼此或者在层之间具有另一个层或特征。因而，这些用语只是描述层相对于彼此的相对位置，而未必意味着“在顶部上”，因为相对位置上方或下方取决于装置相对于观察者的定向。另外，虽然本发明不限于任何特定的膜厚度，但是描述光伏装置的任何膜层的用语“薄”大体指的是具有小于大约10微米(“微米”或“ym”)的厚度的膜层。图1示出了可结合至少两个气相淀积设备100 (图2至5)的系统10的一个实施例，该至少两个气相淀积设备100按顺序定位在根据本发明的实施例的构造成将薄膜层淀积在光伏(PV)模块衬底14 (下文称其为“衬底”)上且进行后续处理的系统内。薄膜可为例如碲化镉(CdTe)的膜层，而后续处理可为例如对碲化镉膜层进行的氯化镉处理。应当理解，本系统10不限于图2-5中示出的气相淀积设备100。可在系统10中使用其它气相淀积设备来使薄膜层气相淀积到PV模块衬底14上。参看图1，最初将单独的衬底14置于装载传送器沈上，并且随后使衬底14运动到进入真空锁紧台12上，进入真空锁紧台12包括装载真空室观和装载缓冲室30。为装载真空室观构造了 “粗”(即初始)真空泵32，以抽初始装载压力，并且为装载缓冲室30构造了 “高”(即最终)真空泵38，以使装载缓冲室30中的真空增大(即降低初始装载压力)， 以降低进入真空锁紧台12内的真空压力。阀34(例如闸门型狭缝阀或旋转型瓣阀)可操作地设置在装载传送器沈和装载模块观之间，在装载真空室洲和装载缓冲室30之间，以及在装载真空室30和加热台13之间。这些阀34按顺序由马达或其它类型的促动机构36 促动，以便以逐步的方式将衬底14引入真空台12中，而不影响后续加热台12内的真空。
在系统10的运行中，通过粗真空泵和/或高真空泵40的任何组合来在系统10中保持工作真空。为了将衬底14引入装载真空台12中，最初对装载真空室观和装载缓冲室 30通气(两个模块之间的阀34在打开位置上)。关闭在装载缓冲室30和第一加热器模块 16之间的阀34。打开在装载真空室观和装载传送器沈之间的阀34，并且使衬底14运动到装载真空室观中。这时，关上第一阀34，并且粗真空泵32然后在装载真空室观和装载缓冲室30中抽初始真空。衬底14然后传送到装载缓冲室30中，并且关闭装载真空室观和装载缓冲室30之间的阀34。高真空泵38然后将装载缓冲室30中的真空提高到与加热台13中的真空大致相同。这时，打开装载缓冲室30和加热台13之间的阀34，并且将衬底 14传送到第一加热器模块16中。因而，首先通过装载真空室观来将衬底14输送到示例性系统10中，装载真空室 28将装载真空室12中的真空抽到初始装载压力。例如，初始装载压力可小于大约250毫托，例如大约1毫托至大约100毫托。可选地，装载缓冲室可将压力降低到大约1X10—7托至大约1X10_4托，并且然后被系统10内的后续室中(例如在溅射淀积室112内)的惰性气体(例如氩气)回填至淀积压力(例如大约10毫托至大约100毫托)。然后可将衬底14输送到包括加热室16的加热台13中且输送通过其中。该多个加热室16限定系统10的预热区段13，衬底14传送通过该预热区段13，并且在传送到气相淀积室19中之前被加热到第一淀积温度。各个加热室16可包括多个受独立控制的加热器 18，加热器限定多个不同的热区。特定的热区可包括不止一个加热器18。加热室16可将衬底14加热到淀积温度，例如大约350°C至大约60(TC。虽然显示了具有三个加热室16，但是可使用任何适合数量的加热室16。然后可将衬底14转移到第一气相淀积室19中且输送通过其中，以使薄膜淀积到衬底14上，例如碲化镉薄膜。第一气相淀积室19可包括淀积设备100，例如图2-5中显示的以及下面更加详细地论述的那样。如图1以图解的方式示出的那样，为气相淀积设备100 构造了第一进料装置24，以供应源材料，例如粒状碲化镉。进料装置M可采取在本发明的范围和精神内的各种构造，并且用来供应源材料，而不中断设备100内的持续的气相淀积过程或者衬底14通过设备100的传送。在薄膜淀积到第一气相淀积室19中之后，衬底14可输送到第二气相淀积室21中且输送通过其中，以对薄膜进行后续气相处理。第二气相淀积室21也可包括淀积设备100， 例如图2-5中显示的那样。如图1以图解的方式示出的那样，为气相淀积设备100构造了第二进料装置25，以供应处理材料，例如氯化镉。第二进料装置M可采取在本发明的范围和精神内的各种构造，并且用来供应源材料，而不中断设备100内的持续的气相淀积过程或者衬底14通过设备100的传送。因而，可用系统10内的氯化镉来处理衬底14上的碲化镉薄膜，而不预先暴露于外部环境。在第一气相淀积室19和第二气相淀积室21之间的是加热室，衬底14可输送到后热室22和第一冷却室23中且输送通过其中。在系统10的示出的实施例中，至少一个后热室22沿衬底14的传送方向位于气相淀积设备100的直接下游以及第二气相淀积室21的上游。后热室22保持衬底14的受控的加热分布，直到整个衬底运动出第一气相淀积室19 为止，以防止对衬底14有损害，例如不受控的或剧烈的热应力造成的扭曲或断裂。如果允许衬底14的前区段在其离开设备100时以过度的速率冷却，则将沿着衬底14沿纵向产生潜在地有害的温度梯度。这种状况会导致衬底由于热应力而断裂、破裂或扭曲。然后，在进入第二气相淀积室21之前，衬底14可在第一冷却室23中冷却到气相处理温度。例如，在进入第二气相淀积室21之前，第一冷却室23可随后将衬底冷却到小于淀积温度的气相处理温度。处理温度可为例如大约20°C至大约下面论述的退火温度。可将衬底14从第二气相淀积室21输送到由加热器18加热的退火室27中。在用氯化镉蒸气处理碲化镉层之后，可通过将衬底14加热到350°C至大约500°C的退火温度来使衬底14在退火室27中退火，例如大约375°C至大约450°C或大约390°C至大约420°C。冷却室20定位在第一气相淀积室19和第二淀积室21的下游。在衬底14被从系统10中移除之前，冷却室20允许具有经处理的薄膜的衬底14被传送且以受控的冷却速率冷却。冷却室20可包括强制冷却系统，其中，诸如冷冻水、冷却剂、气体或其它介质的冷却介质被泵送通过为室20构造的冷却螺旋管(未示出)。在其它实施例中，可在系统10中使用多个冷却室20。离开真空锁紧台15构造在冷却室20的下游，并且与上面描述的进入真空锁紧台 12基本相反地操作。例如，离开真空锁紧台15可包括离开缓冲模块42和下游离开锁紧模块44。按顺序操作的阀34设置在缓冲模块42和最后一个冷却模块20之间，在缓冲模块42 和离开锁紧模块44之间，以及在离开锁紧模块44和离开传送器46之间。为离开缓冲模块 42构造了高真空泵38，并且为离开锁紧模块44构造了粗真空泵32。泵32、38和阀34按顺序操作，以便以逐步的方式使衬底14运动出系统10，而不损失系统10内的真空条件。系统10还包括构造成使衬底14运动进入、通过且离开装载真空台12、预热台12、 第一气相淀积室19、后热室22、第一冷却室23、第二气相淀积室21、退火室27和第二冷却室20中的各个的传送器系统。在示出的实施例中，此传送器系统包括多个单独控制的传送器48，多种模块中的各个包括传送器48中的相应的一个。应当理解，传送器48的类型或构造可有所变化。在示出的实施例中，传送器48是具有可被旋转地驱动的滚子的滚子传送器，滚子传送器被控制，以便实现衬底14通过相应的模块和整个系统10的期望的传送速率。如所描述的那样，独立地控制系统10中的各种模块和相应的传送器中的各个来执行特定功能。对于这种控制，各个单独的模块可具有为其构造的相关联的独立的控制器 50，以控制相应的模块的单独的功能。该多个控制器50又可与中央系统控制器52通讯，如图1中以图解的方式所示出的那样。中央系统控制器52可监测和控制(通过独立的控制器50)模块中的任一个的功能，以便在处理通过系统10的衬底14时，实现整体的期望的加热速率、淀积速率、冷却速率、传送速率等。参看图1，为了独立地控制单独的相应的传送器48，各个模块可包括任何方式的有源或无源传感器54，当衬底14被传送通过模块时，传感器M探测衬底14的存在性。传感器讨与相应的模块控制器50通讯，模块控制器50又与中央控制器52通讯。照这样，就可控制单独的相应的传送器48，以确保在衬底14之间保持恰当间距，以及确保衬底14以期望的传送速率被传送通过真空室12。图2至5涉及可用于第一气相淀积室19和/或第二气相淀积室21中的任一个或两者的气相淀积设备100的一个特定的实施例。特别参看图2和3，设备100包括限定内部空间的淀积头110，在该内部空间中构造容器116来接收源材料(未显示)或处理材料。如提到的那样，源材料或处理材料可分别由进料装置或系统对、25通过进料管148(图4)来供应。进料管148连接到设置在淀积头110的顶壁114中的开口中的分配器144上。分配器144包括构造成将粒状源材料均勻地分配到容器116中的多个排出端口 146。容器116 具有开放式顶部，并且可包括任何构造的内部肋120或其它结构元件。在示出的实施例中，通过淀积头110的顶壁114而操作地设置至少一个热电偶 122，以监测淀积头110内的在容器116的附近或在容器116中的温度。淀积头110还包括纵向端壁112和侧壁113(图5)。特别参看图5，容器116具有使得容器116的沿横向延伸的端壁118与头室110的端壁112间隔开的形状和构造。容器 116的沿纵向延伸的侧壁117定位成邻近且紧邻淀积头的侧壁113，使得相应的壁之间存在非常小的空隙，如图5中描绘的那样。关于这个构造，升华的源材料将流出容器116的开放式顶部，并且向下流过横向端壁118，作为上面的蒸气119的前幕和后幕，如图2、3和5中的流动线所描绘的那样。非常少的升华的源材料将流过容器116的侧壁117。蒸气119幕 “沿横向”定向，因为它们延伸跨过淀积头110的大体垂直于衬底通过系统的传送方向的横向尺寸。受加热的分配歧管IM设置在容器116的下方。这个分配歧管IM可采取在本发明的范围和精神内的各种构造，并且用来间接地加热容器116，以及分配从容器116中流出的升华的源材料。在示出的实施例中，受加热的分配歧管1 具有包括上部壳部件130和下部壳部件132的蛤壳构造。壳部件130、132中的各个在其中包括凹部，凹部在壳部件如图2和3中描绘的那样匹配在一起时限定腔体134。加热器元件1 设置在腔体134内， 并且用来将分配歧管1 加热到足以间接地加热容器116内的源材料以使源材料升华的程度。加热器元件1 可由与源材料蒸气反应的材料制成，并且在这点上，壳部件130、132还用来隔离加热器元件128，使其不与源材料蒸气接触。分配歧管IM产生的热还足以防止升华的源材料镀出到头室110的构件上。合乎需要地，头室110中最冷的构件是传送通过其中的衬底14的上表面，以便确保升华的源材料镀到衬底上，而不是镀到头室110的构件上仍然参看图2和3，受加热的分配歧管IM包括限定成通过其中的多个通道126。 这些通道具有一定形状和构造，以便朝下面的衬底14(图4)均勻分配升华的源材料。在示出的实施例中，分配板152在分配歧管IM的下方设置在下面的衬底14的上表面的水平面的上方规定距离处，如图4中描绘的那样。这个距离例如可介于大约0. 3cm 至大约4. Ocm之间。在一个特定的实施例中，该距离为大约1. Ocm0在分配板152的下方的衬底的传送速率可在例如大约10毫米/秒至大约40毫米/秒的范围中。在一个特定的实施例中，这个速率可为例如大约20毫米/秒。淀积到衬底14的上表面上的CdTe膜层的厚度可在本发明的范围和精神内有所变化，并且例如可介于大约1微米至大约5微米之间。 在一个特定的实施例中，膜厚度可为大约3微米。分配板152包括一定型式的通道，例如孔、狭缝等，通过通道来进一步分配穿过分配歧管IM的升华的源材料，使得源材料蒸气在横向方向上不被中断。换句话说，该型式的通道形状设置成和交错排列成或以别的方式定位成确保升华的源材料沿横向方向完全淀积在衬底上面，使得避免衬底上有纵向“未涂覆”区域条或带。如之前提到的那样，升华的源材料的大部分将作为蒸气的前幕和后幕而流出容器 116，如图5中描绘的那样。虽然这些蒸气幕在穿过分配板152之前将沿纵向方向有一定程度的扩散，但是应当理解，将不可能实现升华的源材料沿纵向方向的均勻分配。换句话说， 与分配板的中间部分相比，更多升华的源材料将通过分配板152的纵向端区段来分配。但是，如上面论述的那样，因为系统10以恒定(不停止)的线速度将衬底14传送通过气相淀积设备100，所以衬底14的上表面将暴露于相同的淀积环境，而不管沿着设备100的纵向方面的蒸气分配的任何不均勻性如何。分配歧管124中的通道1 和分配板152中的孔确保升华的源材料沿气相淀积设备100的横向方面有较均勻的分配。只要保持蒸气的均勻的横向方面，较均勻的薄膜层就淀积到衬底14的上表面上，而不管沿着设备100的纵向方面的气相淀积的任何不均勻性如何。如图中示出的那样，在容器116和分配歧管IM之间包括碎片防护件150可为期望的。这个防护件150包括限定成通过其中的孔(其可大于或小于分配板152的孔的大小)，并且主要用来保持任何粒状源材料或微粒源材料，使其不穿过其中以及潜在地干扰分配歧管124的可动构件的操作，如下面更加详细地论述的那样。换句话说，碎片防护件150 可构造成用作抑制颗粒穿过而基本不干扰流过防护件150的蒸气的透气屏。特别参看图2至4，设备100合乎需要地包括在头室110的各个纵向端处的沿横向延伸的密封件154。在示出的实施例中，密封件在头室110的纵向端处限定进入槽口 156 和离开槽口 158。这些密封件巧4设置在衬底14的上表面上方小于衬底14的表面和分配板152之间的距离的距离处，如图4描绘的那样。密封件IM有助于将升华的源材料保持在衬底的上方的淀积区域中。换句话说，密封件154防止升华的源材料通过设备100的纵向端而“泄漏出去”。应当理解，密封件1 可由任何适合的结构限定。在示出的实施例中， 密封件巧4实际上由受加热的分配歧管124的下部壳部件132的构件限定。还应当理解， 密封件IM可与气相淀积设备100的其它结构协作，以提供密封功能。例如，密封件可抵靠着而接合淀积区域中的下面的传送器组件的结构。还可为设备100构造任何方式的沿纵向延伸的密封结构155，以沿着设备100的纵向侧提供密封。参看图2和3，这个密封结构155可包括沿纵向延伸的侧部部件，该侧部部件设置成大体合理地尽可能接近下面的传送表面的上表面，以便抑制升华的源材料流出， 而不以摩擦的方式抵靠着而接合传送器。参看图2和3，示出的实施例包括设置在分配歧管IM上的可动遮板136。这个遮板136包括限定成通过其中的多个通道138，在图3中描绘的遮板136的第一操作位置上， 该多个通道138与分配歧管124中的通道1 对准。如可从图3中容易地理解的那样，在遮板136的这个操作位置上，升华的源材料自由流过遮板136以及流过分配歧管124中的通道126，以便随后通过板152进行分配。参看图2，遮板136能够相对于分配歧管124的上表面而运动到第二操作位置，在该位置上，遮板136中的通道138与分配歧管IM中的通道1 未对准。在这个构造中，升华的源材料被阻挡而无法穿过分配歧管124，并且基本容纳在头室110的内部体积内。任何适合的促动机构(大体140)可构造成使遮板136在第一操作位置和第二操作位置之间运动。在示出的实施例中，促动机构140包括杆142和将杆142连接到遮板136上的任何方式的适合的连结件。通过位于头室110的外部的任何方式的机构来使杆142旋转。图2和3中示出的遮板136构造是特别有益的，因为不论何种原因，升华的源材料可迅速且容易地容纳在头室110内，并且被阻止穿到传送单元的上方的淀积区域。例如在头室内的蒸气浓度积聚到足以启动淀积过程的程度时在系统10启动期间，这可为期望的。 同样，在系统的停机期间，将升华的源材料保持在头室110内可为期望的，以防止材料冷凝在设备100的传送器或其它构件上。参看图4，气相淀积设备100可进一步包括设置在头室110的下方的传送器160。 与上面关于图1的系统10所论述的传送器48相比，这个传送器160可与别个不同地构造成用于淀积过程。例如，传送器160可为包括连续环路传送器的整装传送单元，衬底14在分配板152的下方支承在该连续环路传送器上。在示出的实施例中，传送器160由多个板条162限定，该多个板条162为衬底14提供平的、未中断的(即各板条之间无空隙)的支承表面。板条传送器在绕着链轮164的无端环路中被驱动。但是，应当理解，本发明不限于用于使衬底14运动通过气相淀积设备100的任何特定类型的传送器160。本发明还包括用于使升华的源材料气相淀积而在PV模块衬底上形成薄膜且进行后续气相处理的多种过程实施例。可用上面描述的系统实施例或通过任何其它构造的适合的系统构件来实践该多种过程。因而应当理解，根据本发明的过程实施例不限于本文描述的系统构造。例如，图6显示了过程600的示例性图示，其中衬底可在602处经受装载真空，并且在604处被加热到淀积温度。在606处，碲化镉然后可淀积到衬底上(例如淀积到衬底上的硫化镉层上)，以形成碲化镉层。在步骤608、610和612处，衬底然后可被加热或冷却以及经受缓冲真空。例如，610的缓冲真空可分离碲化镉源材料，防止其与氯化镉处理混杂。 在614处，可用氯化镉来处理碲化镉层，以及在616处，随后使碲化镉层退火。最后，在618 处，衬底可冷却，以及然后在620处离开系统。合乎需要地，过程实施例包括在气相淀积过程期间以恒定的线速度持续地传送衬底。本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法。本发明的可授予专利权的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这样的其它实例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元素，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等效结构元素，则这样的其它实例意图处于权利要求书的范围之内。
权利要求
1.一种制造薄膜碲化镉薄膜光伏装置的过程，所述过程包括将衬底(14)输送出到第一气相淀积室(19)中，其中，所述第一气相淀积室(19)包括源材料，其中，所述源材料包括碲化镉；通过加热所述源材料以产生淀积到所述衬底(14)上的源蒸气来使碲化镉层淀积到所述衬底(14)上；将所述衬底(14)从所述第一气相淀积室(19)输送到第二气相淀积室中，其中， 所述第二气相淀积室0 包括处理材料，其中，所述处理材料包括氯化镉；以及，通过加热所述处理材料以产生淀积到所述衬底(14)上的处理蒸气来处理所述碲化镉层，其中，所述衬底(14)在小于大约760托的系统压力处输送通过所述第一气相淀积室 (19)和所述第二气相淀积室01)。
2.根据权利要求1所述的过程，其特征在于，所述第一气相淀积室(19)包括用于保持所述源材料的容器(116)；加热歧管(IM)，其用于加热所述容器(116)，使得所述源材料蒸发成源蒸气；以及限定孔的淀积板(152)，所述源蒸气穿过所述孔以使所述碲化镉层淀积到所述衬底(14)上。
3.根据权利要求1或2所述的过程，其特征在于，所述第二气相淀积室包括用于保持所述处理材料的容器(116)；加热歧管(IM)，其用于加热所述容器(116)，使得所述源材料蒸发成源蒸气；以及限定孔的淀积板(152)，所述处理蒸气穿过所述孔以淀积到所述碲化镉层上。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的过程，其特征在于，所述过程进一步包括 将所述衬底(14)从装载真空室08)输送到定位在所述装载真空室08)和所述第一气相淀积室(19)之间的加热室(16)中；以及，在进入所述第一气相淀积室(19)之前，将所述加热室(16)内的所述衬底(14)加热到第一气相淀积温度。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的过程，其特征在于，所述过程进一步包括 将所述衬底(14)从装载真空室08)输送到按顺序定位在所述装载真空室08)和所述第一气相淀积室(19)之间的加热室(16)系列中且输送通过其中；以及，在进入所述第一气相淀积室(19)之前，将多个所述加热室(16)内的所述衬底(14)加热到气相淀积温度。
6.根据权利要求4或5所述的过程，其特征在于，所述气相淀积温度为大约350°C至大约 600"C。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的过程，其特征在于，所述过程进一步包括 将所述衬底(14)输送到连接到装载真空泵(3 上的装载真空室0 中；以及， 使用所述装载真空泵(32)来在所述装载真空室08)中抽真空，直到在所述装载真空室08)中达到初始装载压力为止，其中，将所述衬底(14)从所述装载真空室08)输送到所述第一气相淀积室(19)。
8.根据权利要求7所述的过程，其特征在于，所述过程进一步包括将所述衬底(14)从所述装载真空室08)输送到多个高真空室(30)中且输送通过其中，其中，各个高真空室(30)连接到高真空泵(38)上，以抽到淀积压力。
9.根据权利要求8所述的过程，其特征在于，所述淀积压力为大约10毫托至大约100托。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的过程，其特征在于，所述过程进一步包括 将所述衬底(14)输送到定位在所述第一气相淀积室(19)和所述第二气相淀积室之间的真空缓冲室03)中且输送通过其中，其中，所述真空缓冲室03)连接到构造成将所述真空缓冲室03)内的压力降低到缓冲压力的缓冲真空泵GO)上。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的过程，其特征在于，所述过程进一步包括 将所述衬底(14)从所述第一淀积室(19)输送到定位在所述第一气相淀积室(19)和所述第二气相淀积室之间的冷却室中且输送通过其中；在将所述衬底(14)输送到所述第二气相淀积室中之前，将所述衬底(14)冷却到气相处理温度。
12.根据权利要求11所述的过程，其特征在于，所述气相处理温度为大约350°C至大约 500 "C。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的过程，其特征在于，所述衬底(14)在大约1毫托至大约250毫托的系统压力处输送通过所述第一气相淀积室(19)和所述第二气相淀积室 01)。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的过程，其特征在于，所述过程进一步包括 将所述衬底(14)从所述第二淀积室输送到所述第二淀积室后面的退火室(27)中且输送通过其中；在大约350°C至大约50(TC的退火温度处使所述衬底退火。
全文摘要
本发明涉及用于衬底上的薄膜层的持续淀积和处理的气相淀积过程。提供了一种用于使升华的源材料作为薄膜而气相淀积到光伏模块衬底上以及进行后续气相处理的一体化设备。该设备可包括装载真空室、第一气相淀积室和第二气相淀积室，它们一体地连接成使得输送通过设备的衬底保持在小于大约760托的系统压力处。传送器系统可以可操作地设置在设备内，并且构造成以串行布置来以受控的速度将衬底输送到装载真空室中且输送通过其中，输送到第一气相淀积室中且输送通过其中，以及输送到第二气相淀积室中且输送通过其中。还提供了用于制造薄膜碲化镉薄膜光伏装置的过程。
文档编号C23C14/56GK102560377SQ20111046269
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者S·D·费尔德曼-皮博迪 申请人:初星太阳能公司