专利名称：用于光电装置的烘箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于由半导体材料制成的光电装置的烘箱，其特征在于烘箱内的半导体材料的输送是通过由陶瓷材料制成的、绕其自身轴线旋转的一系列辊子来实现的。
已知能采用不同厚度的半导体材料薄片来制造光电装置(通常所说的太阳能电池)。
在不同形式的处理之中，这些光电装置的制造包括材料的各种烘烤工艺，它们的作用是把掺杂元素或金属接点固着到半导体上，掺杂元素分散在溶液或丝网浆中。
为了实现这些烘烤过程，使用连续烘箱，即在该烘箱中充装材料并进行加工而不受任何干扰。
把半导体材料引入这些烘箱通常是通过使用一链条来完成，该链条通过罩外部的两个辊子拉住并经过烘箱。
但是，上述的装置具有多方面的缺点，其中最重要的是(1)链条通常由金属材料制成，这会导致处理过的半导体材料中金属杂质部分的污染；(2)半导体材料承受的温度曲线取决于输送链。输送链通常具有一大于待烘烤的半导体材料的热惯量的热惯量，因此当运动时，带给半导体材料相当大的热量。强烈变化的曲线(例如10-20℃/S)对于优化处理通常是必需的，但是要获得该曲线却是非常困难的。
专利申请EP 1010960涉及一种用于光电装置的烘箱，其基于烘箱加热系统和输送系统的非相互作用。特别地，由石英制成的辊子通过一链条或皮带的摩擦而运动，而不是单独运动。
实施该专利，通过灯加热获得烘烤曲线，这会引发稳定性问题及由此产生的均匀性问题；而且，当辊子运动不是单独进行时，输送是非均匀的。此外，选择用于半导体加热的、能透过辐射线的石英辊子是非常昂贵的。
如今我们发现，通过使用一种烘箱克服上述缺点是可能的，其中，通过陶瓷辊子的输送，经过所述烘箱而输送半导体材料，所述陶瓷辊子通过一轴和皮带传动装置而绕自身的轴线旋转。
使用高纯度的陶瓷材料生产辊子大大减少了金属污染。此外，当输送半导体材料的辊子固定在烘箱中的适当位置并且通过这些辊子绕自身轴线旋转进行输送运动时没有温度传输影响。通过这种方式，甚至可以获得非常陡的温度曲线图。
鉴于此，本发明的一个目的涉及一种用于制备由半导体材料制成的光电装置的烘箱，包括(a)由弯曲的或平的侧壁、一顶部、一底部和允许辊子插入的侧通道限定的外壳；(b)一电动机，所述电动机通过一轴和皮带传动使辊子同期运动；(c)一用于保持外壳(a)内的温度恒定的装置；(d)外壳(a)的绝缘系统；(e)烘烤过程中形成的气体的排气系统。
外壳优选由陶瓷材料制成并且外壳内辊子彼此之间的间距是这样的，即，使得在辊子旋转的过程中，半导体材料留在这些辊子中的至少三个上。
用于制造烘箱的陶瓷材料从烧结的二氧化硅、石英和其它与硅发生极小的化学作用的材料中选择。
可以用于制备光电装置的半导体材料从厚度为100-500微米的硅片中选择，或者厚度为从几个微米到100微米的半导体材料薄层(薄膜)中选择。
烘箱的加热可以根据公知的方法实现，例如通过使用电阻或红外线灯加热。
烘箱内部的温度通常在100℃到1200℃的范围内。
参照
图1，提供本发明的一个典型实施例的说明。该实施例为示例性的而决不应视为是对本发明保护范围的限制。
图1示出一种烘箱，该烘箱由一定数量的按顺序排列的辊(1)组成，辊(1)由烧结的二氧化硅制成，且所有辊子由于电动机(16)通过一轴(13)和皮带传动装置(11)而作同期运动。罩(6)及其顶部(5)也由烧结的二氧化硅制成，其通过一系列电阻(3)加热。通过一电子装置控制温度从而保持恒定值。烘箱安装有一框架(9)，框架包围着罩的绝缘系统(2)，并具有一处理烟雾的去除装置(18)。
(1)辊(2)绝缘系统(3)电阻(4)电阻支架(5)罩顶部(6)罩(muffle)(7)球轴承(8)轴承座(9)框架(10)轴支架(11)交叉皮带(12)皮带轮(13)轴(14)小齿轮(15)链条(16)发动机(17)齿冠(18)排气管使用本发明烘箱制成的装置没有金属污染且具有优良品质的特性，使得它们可以用于例如光电装置的制造。
下面提供一实施例，更好地说明本发明装置的功能。
实施例1制造一种烘箱以用于扩散亚磷型杂质，该烘箱带有一输送系统，输送系统由300根按顺序排列的、由烧结的二氧化硅制成的辊子组成。所有辊子由于电动机(16)通过一轴和皮带传动装置(13，11)而作同期运动。由烧结的二氧化硅制成的罩(6)通过一系列电阻(3)加热。
通过一电子装置控制温度从而保持恒定值。当选定一900℃的设定点时，观测的温度变化小于0.5℃。
将硅片放入上述烘箱中，其中一种亚磷掺杂剂在该硅片上沉积。该过程持续约二十分钟。
这样所得到的硅片实现了亚磷杂质的良好扩散，从而可以用于生产高品质的光电池。
权利要求
1.一种用于由半导体材料制成的光电装置的烘箱，其特征在于烘箱内的半导体材料的输送是通过一系列的、由一种陶瓷材料制成的辊子实现的，所述辊子绕其自身的轴线旋转。
2.如权利要求1所述的用于光电装置的烘箱，其特征在于，包括(a)由弯曲的或平的侧壁、一顶部、一底部和允许所述辊子插入的侧通道限定的一外壳；(b)一电动机，所述电动机通过一轴和皮带传动装置使辊子同期运动；(c)一用于保持所述外壳(a)内的温度恒定的装置；(d)外壳(a)的绝缘系统；(e)烘烤过程中形成的气体的排气系统。
3.如权利要求2所述的烘箱，其特征在于所述外壳(a)是一个由陶瓷材料组成的罩。
4.如权利要求1所述的烘箱，其特征在于所述陶瓷材料从烧结的二氧化硅、石英和其它的与硅很少发生化学作用的材料中选择。
5.如权利要求1所述的烘箱，其特征在于所述辊子彼此之间的间距是这样的，即，使得在所述辊子旋转运动中所述半导体材料留在这些所述辊子中的至少三个上。
6.如权利要求1所述的烘箱，其特征在于通过电阻或红外线灯进行加热。
7.如权利要求1所述的烘箱，其特征在于可以用于制备光电装置的半导体材料从厚度为100-500微米的硅片中选择，或者从厚度为几个微米到100微米的半导体材料薄层(薄膜)中选择。
全文摘要
一种烘箱，用于由半导体材料制成的光电装置，其特征在于烘箱内的半导体材料的输送是通过一系列的、由一种陶瓷材料制成的辊子实现的，所述辊子绕其自身的轴线旋转。
文档编号F27B9/24GK1602554SQ02824624
公开日2005年3月30日 申请日期2002年11月27日 优先权日2001年12月13日
发明者马利亚诺·扎尔科内, 阿梅里科·罗马尼奥利 申请人:埃尼里塞奇公司