[发明专利]一种隔离腔室及使用该种隔离腔室制备太阳电池材料的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请请求于2010年2月3日提交的序号为61/337,485的美国临时专利申请的权益。

背景技术

本发明针对一种隔离腔室，其用作线内连续制造光伏太阳电池器件的一部分。由于在用以形成太阳电池材料的各个沉积区中存在非常不同的环境条件，因而此种线内连续太阳电池制备是受到限制的。由于沉积区中的不同环境条件，大多数太阳电池材料在一个以上的工艺路线上制得，其中太阳电池材料的各个组分被分开地沉积。例如，太阳电池的半导体材料在一成形操作中沉积在一基板上，而透明导电顶层在一分开的沉积路线上涂敷在该半导体材料上。利用多个工艺路线形成太阳材料大大地增加了太阳电池材料的生产成本。另外，太阳电池材料的额外处理会导致产生显著地降低完成的太阳电池材料的效率的缺点。因此，在线内连续太阳电池形成工艺的工业中存在一种需求：在一个连续的线内工艺中，半导体材料可涂覆于基板上且透明导电材料可被涂敷于该半导体材料上。

发明内容

根据本发明的一方面，一真空沉积装置包括一基板载入腔室和一基板复卷腔室。一基板支撑装置从基板载入腔室延伸至基板复卷腔室。在一实施例中，真空沉积装置进一步包括一高气压真空沉积腔室和一低气压真空沉积腔室。真空沉积装置进一步包括一气压差分工艺隔离单元(DPIU)，其安置在高气压真空沉积腔室与低气压真空沉积腔室之间。在一实施例中，高气压沉积腔室经配置用于形成一半导体(或含半导体)薄膜。在一实施例中，低气压沉积腔室经配置用于形成一透明导体薄膜，诸如一铟锡氧化物(ITO)薄膜。

本发明的一方面提供了一种真空沉积装置，其包括一基板载入腔室和一基板复卷腔室。该装置进一步包括从基板载入腔室延伸至基板复卷腔室的一基板支撑装置。在实施例中，装置包括：一半导体真空沉积腔室、一透明导体真空沉积腔室及安置在半导体真空沉积腔室与透明导体真空沉积腔室之间的一气压差分工艺隔离单元(DPIU)。在实施例中，DPIU设置为提供并维持半导体真空沉积腔室与透明导体真空沉积腔室之间的一气压差。DPIU防止来自真空沉积腔室的气体进入透明导体真空沉积腔室，且反之亦然。在优选实施例中，半导体真空沉积腔室与透明导体真空沉积腔室之间的该气压差大于或等于1∶1，大于或等于10∶1，或大于或等于100∶1，或大于或等于1,000∶1，或大于或等于10,000∶1。

根据本发明的另一方面，一装置，用于在一基板之上形成薄膜，该装置包括一基板载入腔室，以提供基板。该装置进一步包括：一第一反应区间，其经配置在基板之上形成一半导体薄膜；及一第二反应区间，其经配置在基板之上形成一透明导体。该装置包括安置在该第一反应区间与该第二反应区间之间的一DPIU，该DPIU经配置防止来自该第一反应区间的一或多种气体进入该第二反应区间。该装置进一步包括：一基板复卷腔室，其用于收集该基板；及一基板支撑装置，其用于将基板从基板载入腔室移至第一反应区间，从第一反应区间移至第二反应区间，并从第二反应区间移至基板复卷腔室。在实施例中，DPIU经配置提供并维持第一反应区间与第二反应区间之间的一气压差。DPIU防止来自第一反应区间的气体进入第二反应区间，且反之亦然。在优选实施例中，第一反应区间与第二反应区间之间的气压差大于或等于1∶1，大于或等于10∶1，或大于或等于100∶1，或大于或等于1,000∶1，或大于或等于10,000∶1。

本发明的又一方面提供了一种工艺隔离单元(PIU)，PIU包括：一基板支撑件；一第一端口，其经配置允许基板支撑件移入PIU；及一第二端口，其经经配置允许基板支撑件移出PIU。PIU进一步包括介于第一端口与第二端口之间的一第一传导空间，第一传导空间安置在一基板支撑件之下。PIU进一步包括介于第一端口与第二端口之间的一第二传导空间，第二传导空间在基板支撑件之上。在实施例中，PIU包括：一第一限流器，其安置在第一传导空间与第一端口之间；及一第二限流器，其安置在第一传导空间与第二端口之间。

本发明的又一方面提供了一种用于形成半导体薄膜的方法，该方法包括将一基板从一基板载入腔室移至一第一腔室的步骤。接着，基板被从第一腔室移至一DPIU。然后，将基板从DPIU移至一第二腔室。然后，将基板移至一基板复卷腔室。在一实施例中，DPIU经配置防止来自第一腔室的气体进入第二腔室，第二腔室安置在DPIU与基板复卷腔室之间。在一实施例中，DPIU维持第一腔室与第二腔室之间的一气压差。在一实施例中，在将基板移至基板复卷腔室之前，将基板移至一在线测量腔室。