本发明涉及一种用于容纳片状衬底、尤其太阳能电池以用于在处理装置中对衬底进行处理的设备，尤其是等离子体舟(Plasmaboot)。
背景技术：
现有技术中已知并描述了被设计并配置成能够在例如等离子体CVD系统或诸如此类系统中涂覆多个衬底的设备。这类设备也被称为等离子体舟。
所述等离子体舟例如在以氮化硅减反射涂层、掺杂和/或未掺杂的氧化硅和/或多晶硅对太阳能电池进行涂覆时使用。为了借助用于等离子体辅助的气体沉积方法对太阳能电池进行涂覆，在此将太阳能电池紧固在等离子体舟上。为此，等离子体舟通常包括多个平行安排的石墨板，这些石墨板被安排成彼此电绝缘并形成用于衬底的容纳区域。这些石墨板分别交替地与高频发生器的输出端连接。
在通常为0.5至5mbar的范围中的降低的压力以及通常300℃至600℃的范围内的温度下，在等离子体CVD系统中带有待涂覆的衬底的等离子体舟暴露于反应气体的气氛，并且通过输入高频功率在等离子体舟的容纳区域之间产生等离子体。
现有技术中已知设备的缺点在于，片状衬底安排成以背侧贴靠通常以石墨板中的凹部形式形成的容纳区域。由于涂覆体积在总体上受到限制，因而通过石墨板的材料在背向地相邻的衬底之间占用空间，该空间就不可用于涂覆其他衬底。
此外除加热衬底之外还须加热等离子体舟本身，其中为了加热衬底以及等离子体舟(包括容纳区域)的大体积，必须计划较长的加热时间，这通过延长涂覆过程的持续时间进一步减少潜在的可涂覆的衬底的数量。
技术实现要素：
因此本发明的目的是提供一种用于容纳片状衬底、尤其太阳能电池以用于在处理装置中对衬底进行处理的设备，该设备能够在设备外部尺寸相同的情况下涂覆更大数目的衬底，同时缩短过程持续时间并提高涂层的质量。
该目的通过一种用于容纳片状衬底以用于在呈等离子体CVD系统(PECVD)形式的处理装置中对衬底进行处理的设备来实现，其中每个衬底具有前侧以及与该前侧对置的背侧，该设备包括至少一个用于容纳并固定衬底的容纳设备，其中该容纳设备具有至少两个、尤其多个容纳区域，其中，在每个容纳区域中安排有或可安排至少两个衬底，其中第一衬底的背侧与第二衬底的背侧可直接贴靠或处于直接贴靠，并且其中至少两个容纳区域尤其几乎彼此平行地安排并且借助于绝缘的连接元件而彼此相连接，并且其中这些平行的容纳区域与高频发生器的不同极性的输出端交替地可连接或相连接。
在此，根据本发明的一种实施方式可以提出的是，该设备是用于容纳片状衬底、尤其太阳能电池的等离子体舟。
名称“衬底的前侧和背侧”应被理解为衬底的两个相反的平面形区域，而并非衬底的由其厚度确定的边缘。
通过根据本发明的设备可以实现，在每个工艺过程中能够采用与根据现有技术的设备相比外部尺寸相同的设备来涂覆更大数目的衬底。在每两个背靠背安排的衬底之间不存在设备的壁区域，并且通过刚好省略这些设备区段，在根据本发明成对背靠背地安排衬底的情况下，在一个工艺过程中能够涂覆的衬底数显著增加。
根据本发明在设备中背靠背地成对安排衬底在此使得在涂覆过程中在几何上最密集地堆叠衬底成为可能。由此，与根据现有技术的设备相比，该设备的容量可以增加至少20％。预热阶段也可以缩短约50％，并且因而配方时间(Rezeptzeit)可以缩短约15-20％。
由于化学反应，借助于PECVD系统可以将固体组分从气相中沉积在衬底的加热表面处。通过容纳区域与高频发生器的根据本发明的电气连接，在此产生用于涂覆所需的等离子体。
例如，PECVD系统在电子工业中应用，以便在晶片表面上沉积Si3N4、SiO2、多晶硅(poly-Si)、结晶硅(Epi-Si)、SiONx、AlOx(氧化铝)和SiOxNy(氮氧化硅)。
此处存在与由现有技术已知的方法和设备的主要区别之一。根据现有技术，将待涂覆的衬底置于电气接触的石墨板上。根据本发明，待涂覆的衬底本身被电气接触，更确切地说，彼此平行地以交替的极性偏置，使得衬底的待涂覆的表面本身是电气组件的组成部分。
在此本发明的出人意料的认识在于在克服这样的限制：即，对于均匀涂覆所提及衬底而言无需将这些衬底置于具有比衬底本身更大的表面、尤其还遮盖衬底的边缘区域的石墨板上。
通过使待涂覆的衬底本身彼此相互接触，不存在超出晶片范围而使等离子体稳定化的元件。
然而已表明，与预期相反，通过省去安排于待涂覆的衬底之间的石墨板能够出人意料地显著优化涂层的均匀性。
虽然在现有技术中已知，为了在CVD系统中涂覆衬底而将这些衬底成对安排于容纳区域中，但并未使这些成对安排的衬底在PECVD系统本身的范围内成为等离子体源的组成部分。
因此借助根据本发明的设备，一方面可以就每个设备可同时处理的衬底数目而言提升容量，而且另一方面可以缩短处理时间。在此通过提高生产能力可显著降低生产成本，同时提供更高质量的更均匀的涂层。
另外，通过不再将衬底的背侧贴靠设备的容纳区域的壁区域，涂覆期间在衬底上的温度分布有所改善，并且因而涂层的均匀性得以优化。最后，设备本身的热质量显著减少，并且同时还缩短用于加热设备所需的时间。
根据本发明还可以提出的是：该容纳设备和/或这些容纳区域包括针对在PECVD系统中使用的工艺气体呈惰性的导电的耐高温材料、尤其石墨，或者由其组成。
为了提供针对PECVD设备中使用的工艺气体呈惰性的导电的耐高温材料，尤其石墨已经证实为特别有利的。
根据本发明的一种实施方式可以提出的是：该容纳设备的这些容纳区域呈U形地形成并且被设计和配置成容纳两个背靠背安排的衬底，其中尤其包括彼此串联和/或并联安排的至少两个U形容纳区域。
通过根据本发明的U形容纳区域，可以通过简单的措施使得衬底可以成对地背靠背安排。在此，根据这种实施方式能够简单且快速地装配和移除根据本发明的设备。相反，根据现有技术的容纳区域就其尺寸而言原则上仅设置用于分别容纳一个衬底。
在此可以提出的是：这些容纳区域中的至少一个、尤其全部包括两个三点支撑件，其中这些三点支撑件分别包括三个针状元件，并且其中尤其第一针状元件安排于该U形容纳区域的第一侧壁处，第二针状元件安排于该U形容纳区域的与第一侧壁相反的第二侧壁处，并且第三针状元件安排于该U形容纳区域的底部区域处以用于锁定并电气接触第一衬底，并且在该容纳区域的与该第一衬底相反的一侧上安排有三个针状元件的尤其镜像对称的组件以用于锁定并接触第二衬底。
在此可以提出的是，针状元件插入容纳区域中并且尤其与这些容纳区域一体相连。
根据本发明的三点支撑件能够实现衬底的可靠的支撑和电气接触。在此，针状或棒状元件优选以不可松脱的方式与容纳区域可连接或相连接。
还可以提出的是：该容纳设备包括至少两个容纳设备元件，其中该至少两个容纳设备元件中的每个具有至少n个串接安排的U形容纳区域，其中n＝1，2，3，4，5，6，7，8，9或更多，其中该至少两个容纳设备元件尤其几乎彼此平行地安排并且借助于绝缘的连接元件而彼此相连接。
通过根据本发明使彼此平行地安排的容纳设备元件绝缘，实现了使容纳设备元件内的每个平行衬底串中分别串接安排的衬底能够具有不同的电极性，并因此可以生成用于涂覆所需的等离子体。
还可以提出的是：这些绝缘的连接元件呈棒状地形成并且尤其包括陶瓷或者由陶瓷组成，其中第一棒状连接元件安排于这些容纳设备元件的第一端的区域内，第二棒状连接元件安排于这些容纳设备元件的与第一端相反的第二端处，并且至少一个棒状连接元件安排于两个U形区域之间，尤其在每两个U形区域之间分别安排有一个棒状连接元件。
通过棒状连接元件的这种安排，能够以节省材料的方式实现稳定地构造彼此平行地安排的容纳设备元件，其中设备的材料体积被最小化，且因而缩短加热时间。
替代性地，根据本发明可以提出的是：该容纳设备包括至少三个接触棒，这些接触棒尤其垂直地安排于两个相对的导电的板状保持元件之间，这些接触棒优选包含石墨或由石墨组成，其中这些接触棒中的每个包括n个紧固元件，其中n＝1，2，3，4，5，6，7，8，9或更多，并且这些接触棒中的每个被设计并配置成容纳并固定两个成对背靠背地安排的衬底，其中这些紧固元件中的每个与相应的接触棒的其他紧固元件间隔开，以便形成这些容纳区域。
通过根据本发明的接触棒可以进一步最小化材料体积，并且可以降低设备的成本。此外通过根据本发明的接触棒可以进一步增加可涂覆的衬底的数目。
在此可以提出的是：这些接触棒中的至少一个包括安排于两个导电的、尤其包含石墨或由石墨组成的外层之间的绝缘层，其中这两个外层以不同极性与高频发生器的输出端可连接或相连接。
通过根据本发明的这种安排使得能够将接触棒相对彼此可靠地紧固在期望的位置上。
在此可以有利的是，每三个接触棒形成一个三点支撑件和/或这些紧固元件以彼此间隔开的夹紧元件的形式形成。
根据本发明还可以提出的是：这些紧固元件均匀间隔开地沿这些接触棒安排，其中接触棒的紧固元件以交替电绝缘和导电的方式形成或者借助于绝缘装置与该接触棒相连接。
这具有如下优点：即，接触棒以不同极性与高频发生器可连接或相连接，并且分别交替地以负极性和正极性对衬底的间隔开地相反的前侧施加电压。
在此可以提出的是：这些紧固元件相反地安排于这些接触棒中的至少一个的第一外层以及与该第一外层相反的第二外层上，并且其中与该第一外层导电连接的紧固元件和与该第二外层导电地连接的紧固元件相反地安排，反之亦然，从而成对安排的衬底以交替极性的与高频发生器的输出端可连接或相连接。
最后，本发明提供一种根据前述权利要求之一所述的设备的用途，用于对太阳能电池进行涂覆，尤其用于以氮化硅减反射涂层、掺杂和/或未掺杂的氧化硅和/或多晶硅对太阳能电池进行涂覆。
本发明的其他特征和优点从下文的描述中得出，其中借助于示意性附图示例性地解释本发明的实施例，而不由此限制本发明。
附图说明
在附图中：
图1：示出根据本发明的设备的第一实施方式的示意性侧向截面图；
图2：示出根据图1的实施方式的示意性俯视图；
图3：示出根据本发明的设备的第二实施方式的示意性透视图；
图4：示出来自图3的设备的接触棒的示意性截面图；以及
图5：示出根据图3的实施方式的示意性俯视图。
具体实施方式
在图1和图2中示出了呈用于容纳片状衬底3的等离子体舟1形式的根据本发明的设备的第一实施方式。借助于等离子体舟1可以在处理装置(未示出)、尤其等离子体CVD系统(PECVD)中处理衬底3。在此，等离子体舟1包括容纳设备5以用于将衬底3容纳并固定在容纳区域7中。
在此，在每个容纳区域7中安排有两个衬底3、3’，其中第一衬底3的背侧直接与第二衬底3’的背侧贴靠。容纳设备5和容纳区域7由针对PECVD系统中使用的工艺气体呈惰性的导电的耐高温的材料(在本实例中为石墨)组成或包括该材料。
如所示出的，容纳设备5的容纳区域7呈U形地形成并且被设计和配置成容纳两个背靠背安排的衬底3、3’。在此为了固定并电气接触衬底3、3’，容纳区域7包括两个三点支撑件9，它们分别包括三个针状元件11、13、15。
第一针状元件11安排于U形容纳区域的第一侧壁处，第二针状元件13安排于U形容纳区域7的与第一侧壁相反的第二侧壁处，并且第三针状元件15安排于U形容纳区域7的底部区域处。在容纳区域7的与第一衬底3相反的一侧上安排有三个针状元件的镜像对称的组件，以用于锁定并接触第二衬底(未示出)。在此，针状元件11、13、15插入容纳区域7中并且与容纳区域一体相连。
如在图2中可看出的，容纳设备包括多个长形的容纳设备元件5，其中这些容纳设备元件5中的每个具有多个串接安排的U形容纳区域7。容纳设备元件5彼此平行地安排并且借助于绝缘的连接元件19而彼此相连接。在此，绝缘的连接元件19呈棒状形成并且在所示的实施方式中由陶瓷组成。在此，第一棒状连接元件19安排于容纳设备元件5的第一端的范围内，第二棒状连接元件19’安排于容纳设备元件5的与第一端相反的第二端处，并且多个棒状连接元件19”分别安排于两个U形容纳区域7之间。
在图3至图5中示出了根据本发明的替代性实施方式。在此，容纳设备5’包括至少三个接触棒21、23、25，它们垂直地安排于两个相反的导电的板状保持元件27、29之间。
接触棒21、23、25中的每个包括多个紧固元件31，这些紧固元件被设计并配置成容纳并固定两个背靠背成对安排的衬底3、3’。在此，这些紧固元件31中的每个与各自的接触棒21、23、25的其他紧固元件31间隔开，以形成容纳区域7’。
如尤其图4所示的，接触棒21、23、25包括安排于两个导电的外层33、35之间的绝缘层37，使得这两个外层33、35能够以不同极性与高频发生器的输出端相连接。
为了固定并电气接触衬底，每三个接触棒21、23、25构成一个三点支撑件，其中紧固元件31以彼此间隔的夹紧元件的形式形成。
如在图中可看出的，紧固元件31均匀间隔开地沿接触棒21、23、25安排，其中接触棒的紧固元件31以交替电绝缘和导电的方式借助于绝缘装置39与接触棒21、23、25相连接。
这具有如下优点：即，在接触棒21、23、25以不同极性与高频发生器相连接的情况下，可以分别交替地以负极性和正极性对衬底3、3’的间隔开地相反的前侧施加电压。
根据本发明的根据所示的实施例的构型的优点在于：紧固元件31相反地安排于接触棒21、23、25中的至少一个的第一外层33上以及与第一外层33相反的第二外层35上，并且与第一外层33导电连接的紧固元件31和未与第二外层35导电连接的紧固元件31’相反设置，反之亦然。由此得出，成对安排的衬底3、3’能够以交替极性与高频发生器的输出端相连接。
在上文的说明书、权利要求书和附图中公开的本发明的特征是重要的，不仅可以单独地、而且可以以任何组合的形式在本发明的各种实施方式中实现本发明。