JP2015510037A - フレキシブル基板上に光電池を形成するシステム - Google Patents
フレキシブル基板上に光電池を形成するシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015510037A JP2015510037A JP2014553483A JP2014553483A JP2015510037A JP 2015510037 A JP2015510037 A JP 2015510037A JP 2014553483 A JP2014553483 A JP 2014553483A JP 2014553483 A JP2014553483 A JP 2014553483A JP 2015510037 A JP2015510037 A JP 2015510037A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film forming
- deposition
- chamber
- chambers
- roller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 208
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 191
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 183
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 147
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 130
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 87
- 239000013077 target material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 43
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 33
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 25
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 19
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 17
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 13
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 13
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 13
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 10
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 90
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 59
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 58
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 49
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 43
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 21
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 12
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 12
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 12
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 8
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- XIMIGUBYDJDCKI-UHFFFAOYSA-N diselenium Chemical compound [Se]=[Se] XIMIGUBYDJDCKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000807 Ga alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004611 CdZnTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000511343 Chondrostoma nasus Species 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010083687 Ion Pumps Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NWAIGJYBQQYSPW-UHFFFAOYSA-N azanylidyneindigane Chemical compound [In]#N NWAIGJYBQQYSPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052728 basic metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003818 basic metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- RPPBZEBXAAZZJH-UHFFFAOYSA-N cadmium telluride Chemical compound [Te]=[Cd] RPPBZEBXAAZZJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CEKJAYFBQARQNG-UHFFFAOYSA-N cadmium zinc Chemical compound [Zn].[Cd] CEKJAYFBQARQNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000224 chemical solution deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- SIXIBASSFIFHDK-UHFFFAOYSA-N indium(3+);trisulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[In+3].[In+3] SIXIBASSFIFHDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
- C23C14/0036—Reactive sputtering
- C23C14/0057—Reactive sputtering using reactive gases other than O2, H2O, N2, NH3 or CH4
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
- C23C14/0036—Reactive sputtering
- C23C14/0063—Reactive sputtering characterised by means for introducing or removing gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0623—Sulfides, selenides or tellurides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/243—Crucibles for source material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3428—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target using liquid targets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
- C23C14/352—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/562—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
- H01J37/3405—Magnetron sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
- H01J37/3405—Magnetron sputtering
- H01J37/3408—Planar magnetron sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3414—Targets
- H01J37/3417—Arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3414—Targets
- H01J37/3426—Material
- H01J37/3429—Plural materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3435—Target holders (includes backing plates and endblocks)
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/345—Magnet arrangements in particular for cathodic sputtering apparatus
- H01J37/3455—Movable magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
- H01L31/206—Particular processes or apparatus for continuous treatment of the devices, e.g. roll-to roll processes, multi-chamber deposition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
本出願は、2012年1月18日出願の米国仮特許出願第61/587,994号に対する優先権を主張し、この出願の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書で述べる全ての刊行物、特許及び特許出願は、あたかも各個の刊行物、特許又は特許出願が具体的且つ個別に示されて参照により組み込まれるのと同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
本開示の一態様は、フレキシブル基板上に薄膜光電池を成膜する成膜システムを提供する。そのようなシステムは、銅・インジウム・ガリウム・ジセレニド(CIGS)、銅・インジウム・アルミニウム・ジセレニド(CIAS)、銅・亜鉛・スズ・ジスルフィド/セレニド(CZTS)、銅・インジウム・ジセレニド(CIS)、カドミウム・テルル(「テルル化カドミウム」)又はカドミウム・亜鉛・テルルから形成した吸収体を備える光電池の形成に使用するために採用することができる。
本開示のシステム及び方法は、コンピュータ・システムを用いて実装することができる。システムは、1つ又は複数の成膜システムと、ポンピング・システムとを備える筐体を含むことができる。コンピュータ・システム(又は制御器)は、システムに結合することができる。コンピュータ・システムは、光電池を形成する方法を実施する機械可読コードを実行するコンピュータ・プロセッサ(本明細書では「プロセッサ」とも呼ぶ)を含むことができる。コードは、本明細書で提供する方法のいずれかを実施することができる。
CIGS太陽電池用裏面電極層をステンレス鋼(SS)薄箔のウェブ上に被覆する機械構成を図8に示す。この例は、モリブデン裏面電極を採用するが、タングステン及びニオブ等の他の材料を使用することができる。
図9は、CIGSプリカーサ層を成膜するシステムを示す。各被覆ステーションが示され、各被覆ステーションは、層の成膜中に気化セレンを提供することができる蒸気供給源30を備える。標的材料は、銅、インジウム及びガリウムを含むが、いくつかの構成が可能である。例えば、各被覆ステーションにおける2つのマグネトロンは、インジウム標的を有する1つのマグネトロン、及び銅/ガリウム合金標的を有する1つのマグネトロンを有することができ、即ち、各ステーションは同一である。代替的に、標的の組成をステーションごとに変更してもよい。他の構成では、あらゆるステーションの両方の標的は、同一であってもよい。更に、銅/ガリウム合金標的のいずれも純粋な銅標的で置き換えることができ、ガリウムは、図5の供給源27によって示すようにその液相から銅又はインジウム標的上にスパッタリングする。
研究室で作製した最も高効率のCIGS太陽電池は、接合層として硫化カドミウム(CdS)の化学浴析出を使用している。しかし、市販のCIGSモジュールは、硫化亜鉛(ZnS)及び硫化インジウム(In2S3)を化学的に成膜した接合層を有する電池も使用している。スパッタリングによって接合層を作製することが可能であり、図10は、本出願のシステム構成を示す。機械の左側(ステーションI〜III)は、CdS平面標的の平面マグネトロン・スパッタリングを示す。純粋なCdSは、抵抗が高く、無線周波(RF)エネルギーでスパッタリングすることができるが、金属ドープしたCdS又は化学量論的組成から外れたCdSは、交流電流(AC)電力でスパッタリングすることができる。ステーションIV〜VIは、反応性ZnS又はIn2S3接合層をスパッタリング可能な様式に構成して示す。回転可能標的は、亜鉛金属又はインジウム金属のいずれかであり、これらは、供給源30によって供給される硫黄蒸気の存在下でスパッタリングされる。いくつかの工程では、真性又は高抵抗性酸化亜鉛(iZnO)の薄層を接合層の上部に成膜する。高抵抗性の平面酸化亜鉛標的は、この目的で(CdSのように)無線周波(RF)スパッタリングすることができ、又はわずかにドープした酸化亜鉛をACにより少量の酸素の存在下でスパッタリングして高抵抗性化学量論的組成を回復させることができる。
従来のシリコン太陽電池とは異なり、薄膜電池は、ほとんどの場合スパッタリングにより成膜する透明上部電極を必要とする。酸化インジウムスズ(ITO)、及びアルミニウムをわずかにドープした酸化亜鉛(AZO)は、この目的で使用できる2つの材料である。両方とも、回転可能形式で提供することができ、直流電流(DC)、パルスDC又はAC電力によってスパッタリングするのに十分に導電性である。図11は、透明上部電極のスパッタ成膜システムを示す。このシステムは、イオンエッチングがなく、標的が金属ではなく導電性酸化物、ITO及び/又はAZOである以外は裏面電極をスパッタリングする構成と非常に似ている。場合によっては、AC又はパルスDCモードは、有利には、アークの制御力のために長期の加工安定性を実現することができる。スパッタリングしながら少量の酸素をプラズマに添加することによって、AZO標的を使用するiZnOのような層を作ることも可能である。このことは、上記の例で説明したRFによるiZnOスパッタリングの代わりに使用することができる。また、裏側被覆は、上記又は本明細書の別の場所で説明したように、選択部分で単一マグネトロン・チャンバ35を使用して形成することができる。
Claims (62)
- フレキシブル基板上に薄膜光電池を成膜する成膜システムであって、
a)筐体であって、前記筐体の外部の環境から流体隔離した流体場を備える筐体と、
b)前記流体場内の複数の成膜チャンバであって、前記複数の成膜チャンバの少なくとも1つの成膜チャンバは、前記フレキシブル基板の、前記複数の成膜チャンバの前記少なくとも1つの成膜チャンバ内に配置した部分に向けて1つ又は複数の材料の材料流を誘導するマグネトロン・スパッタリング装置を備える、複数の成膜チャンバと、
c)前記筐体内の基板繰出しローラ及び基板巻取りローラであって、前記基板繰出しローラは、前記複数の成膜チャンバのそれぞれを通って前記基板巻取りローラに誘導されるフレキシブル基板を提供する、基板繰出しローラ及び基板巻取りローラと、
d)前記筐体内の少なくとも1つの案内ローラであって、前記フレキシブル基板を前記複数の成膜チャンバのうち所与の成膜チャンバに誘導するか、又は前記所与の成膜チャンバから誘導するように構成した少なくとも1つの案内ローラと
を備える成膜システム。 - 前記少なくとも1つの案内ローラは、前記複数の成膜チャンバの第1の成膜チャンバと第2の成膜チャンバとの間に配置される、請求項1に記載の成膜システム。
- 前記少なくとも1つの案内ローラは、前記第1の成膜チャンバ及び前記第2の成膜チャンバから流体隔離される、請求項1に記載の成膜システム。
- 前記筐体は円形断面を有する、請求項1に記載の成膜システム。
- 前記フレキシブル基板はステンレス鋼基板である、請求項1に記載の成膜システム。
- 前記複数のチャンバの個々のチャンバは、前記フレキシブル基板を前記個々のチャンバに入れるのを可能にする第1の開口と、前記フレキシブル基板を前記個々のチャンバから出すのを可能にする第2の開口とを備える、請求項1に記載の成膜システム。
- 前記第1の開口に隣接する第1のローラと、前記第2の開口に隣接する第2のローラとを更に備える、請求項6に記載の成膜システムであって、前記第1のローラは、前記フレキシブル基板を前記個々のチャンバ内に誘導するように構成され、前記第2のローラは、前記個々の基板を前記個々のチャンバから外に誘導するように構成される、成膜システム。
- 前記少なくとも1つの成膜チャンバは、前記複数の成膜チャンバのうち多数の成膜チャンバを備え、各成膜チャンバは、少なくとも1つのマグネトロン・スパッタリング装置を備える、請求項1に記載の成膜システム。
- 個々のマグネトロン・スパッタリング装置は、前記複数の成膜チャンバの個々の成膜チャンバ内に配置される、請求項8に記載の成膜システム。
- 前記少なくとも1つの成膜チャンバは、複数のマグネトロン・スパッタリング組立体を備える、請求項1に記載の成膜システム。
- 1つ又は複数の標的材料の前記材料流は、銅及びインジウムを含む材料流を含む、請求項10に記載の成膜システム。
- 1つ又は複数の標的材料の前記材料流は、ガリウムを含む材料流を更に含む、請求項11に記載の成膜システム。
- 前記少なくとも1つの成膜チャンバは、前記フレキシブル基板の、前記少なくとも1つの成膜チャンバ内に配置した前記部分に向けてセレンの材料流を与える、請求項11に記載の成膜システム。
- 前記少なくとも1つの成膜チャンバは、
平面マグネトロンに隣接する回転可能マグネトロンと、
前記回転可能マグネトロンと前記平面マグネトロンとの間にサブ・チャンバを形成する1つ又は複数の遮蔽部と
を備えるマグネトロン・スパッタリング装置を備える、請求項1に記載の成膜システムであって、
前記平面マグネトロンは、第1の材料を有する液体標的を収容し、前記第1の材料を有する材料流を前記回転可能マグネトロンに向けて与えるように構成され、
前記回転可能マグネトロンは、第2の材料を有する固体標的を前記平面マグネトロンに対して回転させ、前記第1の材料及び前記第2の材料を有する材料流を前記フレキシブル基板に向けて与えるように構成される、成膜システム。 - 前記第1の材料は、前記第2の材料の第2の溶融点よりも低い第1の溶融点を有する、請求項14に記載の成膜システム。
- 前記第1の材料はガリウムであり、前記第2の材料はインジウムである、請求項14に記載の成膜システム。
- 前記回転可能マグネトロンは、少なくとも部分的に円筒形の形状である、請求項14に記載の成膜システム。
- 前記平面マグネトロンは、マグネトロン本体に隣接する裏当て板を備え、前記マグネトロン本体は、1つ又は複数の磁石と、前記液体標的を保持するように構成した前記裏当て板とを含む、請求項14に記載の成膜システム。
- 前記回転可能マグネトロンは、前記平面マグネトロンに対して前記固体標的を回転するように構成した支持部材を備える、請求項14に記載の成膜システム。
- 前記平面マグネトロンは、第3の材料を有する別の液体を収容するように構成される、請求項14に記載の成膜システム。
- 前記平面マグネトロンは、前記チャンバ内に前記第1の材料の流れを与えるように構成される、請求項14に記載の成膜システム。
- 前記平面マグネトロンに隣接する別の平面マグネトロンを更に備える、請求項14に記載の成膜システムであって、前記別の平面マグネトロンは、前記チャンバ内に第3の材料の流れを与えるように構成される、成膜システム。
- 前記マグネトロン装置に隣接する別のマグネトロン装置を更に備える、請求項14に記載の成膜システムであって、前記別のマグネトロン装置は、第3の材料の流れを前記基板に向けて与えるように構成される、成膜システム。
- 前記マグネトロン組立体は、前記基板をさらすように構成した開口を有する別のチャンバに封入される、請求項23に記載の成膜システム。
- 前記マグネトロン装置又は前記別のマグネトロン装置に隣接する、第4の材料の供給源を更に備える、請求項23に記載の成膜システム。
- 前記第4の材料は硫黄又はセレンである、請求項25に記載の成膜システム。
- 前記第1の材料はガリウムであり、前記第2の材料はインジウム及び銅のうち1つであり、前記第3の材料はインジウム及び銅以外である、請求項23に記載の成膜システム。
- 前記マグネトロン装置に隣接する第3の材料の供給源を更に備える、請求項14に記載の成膜システム。
- 前記第3の材料は硫黄又はセレンである、請求項28に記載の成膜システム。
- 前記少なくとも1つの案内ローラは、約10°未満である巻き角度を有する、請求項1に記載の成膜システム。
- 前記フレキシブル箔基板に向けて動作可能に角度を付けたイオン銃を備える補助チャンバを更に備える、請求項1に記載の成膜システム。
- フレキシブル基板上に薄膜光電池を成膜する成膜システムであって、
a)筐体であって、前記筐体の外部の環境から流体隔離した流体場を備える筐体と、
b)前記流体場内の複数の成膜チャンバであって、前記複数の成膜チャンバは、第1の成膜チャンバと、第2の成膜チャンバとを備え、前記第1の成膜チャンバは、第1の材料流を前記フレキシブル基板の第1の側の部分に向けて誘導するマグネトロン・スパッタリング装置を備え、前記第2の成膜チャンバは、第2の材料流を前記第1の側とは反対の第2の側の前記部分に向けて誘導するマグネトロン・スパッタリング装置を備える、複数の成膜チャンバと、
c)前記筐体内の繰出しローラ及び巻取りローラであって、前記繰出しローラは、前記フレキシブル基板を前記複数の成膜チャンバのそれぞれに通して前記巻取りローラに順次誘導する、繰出しローラ及び巻取りローラと
を備える成膜システム。 - 前記第1の成膜チャンバは、前記第2の成膜チャンバに隣接して配置される、請求項32に記載の成膜システム。
- 前記第1の成膜チャンバ及び前記第2の成膜チャンバは、前記第1の材料流及び前記第2の材料流が、実質的に同時に、それぞれ前記第1の側及び前記第2の側に向けて誘導されるように位置する、請求項32に記載の成膜システム。
- マグネトロン・スパッタリング装置を含まない1つ又は複数の追加成膜チャンバを更に備える、請求項32に記載の成膜システムであって、前記フレキシブル基板は、前記繰出しローラから前記1つ又は複数の追加成膜チャンバを通って前記巻取りローラに誘導される、成膜システム。
- 前記流体場内に少なくとも1つのローラを更に備える、請求項32に記載の成膜システムであって、前記少なくとも1つのローラは、前記フレキシブル基板を前記個々の成膜チャンバに、又は前記個々の成膜チャンバから誘導する、成膜システム。
- 前記少なくとも1つのローラは、約10°未満である巻き角度を有する、請求項36に記載の成膜システム。
- 前記少なくとも1つのローラは、前記複数の成膜チャンバから流体隔離される、請求項36に記載の成膜システム。
- 前記少なくとも1つのローラは、前記複数の成膜チャンバの第1の成膜チャンバと第2の成膜チャンバとの間に配置される、請求項32に記載の成膜システム。
- 前記筐体は円形断面を有する、請求項32に記載の成膜システム。
- 前記フレキシブル基板はステンレス鋼基板である、請求項32に記載の成膜システム。
- 前記複数のチャンバの個々のチャンバは、前記フレキシブル基板を前記個々のチャンバに入れるのを可能にする第1の開口と、前記フレキシブル基板を前記個々のチャンバから出すのを可能にする第2の開口とを備える、請求項32に記載の成膜システム。
- 前記第1の開口に隣接する第1のローラと、前記第2の開口に隣接する第2のローラとを更に備える、請求項42に記載の成膜システムであって、前記第1のローラは、前記フレキシブル基板を前記個々のチャンバ内に誘導するように構成され、前記第2のローラは、前記個々の基板を前記個々のチャンバから外に誘導するように構成される、成膜システム。
- 前記少なくとも1つの成膜チャンバは、前記複数の成膜チャンバのうち多数の成膜チャンバを備え、各前記成膜チャンバは、少なくとも1つのマグネトロン・スパッタリング装置を備える、請求項32に記載の成膜システム。
- 個々のマグネトロン・スパッタリング装置は、前記複数の成膜チャンバの個々の成膜チャンバ内に配置される、請求項44に記載の成膜システム。
- 前記少なくとも1つの成膜チャンバは、複数のマグネトロン・スパッタリング装置を備える、請求項32に記載の成膜システム。
- 1つ又は複数の標的材料の前記材料流は、銅及びインジウムを含む材料流を含む、請求項32に記載の成膜システム。
- 1つ又は複数の標的材料の前記材料流は、ガリウムを含む材料流を更に含む、請求項47に記載の成膜システム。
- 前記少なくとも1つの成膜チャンバは、前記フレキシブル基板の、前記少なくとも1つの成膜チャンバ内に配置した前記部分に向けてセレンの材料流を与える、請求項47に記載の成膜システム。
- 前記少なくとも1つの成膜チャンバは、
平面マグネトロン・スパッタリング装置に隣接する回転可能マグネトロン・スパッタリング装置と、
前記回転可能マグネトロン・スパッタリング装置と前記平面マグネトロン・スパッタリング装置との間にサブ・チャンバを形成する1つ又は複数の遮蔽部と
を備えるマグネトロン・スパッタリング装置を備える、請求項32に記載の成膜システムであって、
前記平面マグネトロン・スパッタリング装置は、第1の材料を有する液体標的を収容し、前記第1の材料を有する材料流を前記回転可能マグネトロンに向けて与えるように構成され、
前記回転可能マグネトロン・スパッタリング装置は、第2の材料を有する固体標的を前記平面マグネトロン・スパッタリング装置に対して回転させ、前記第1の材料及び前記第2の材料を有する材料流を前記フレキシブル基板に向けて与えるように構成される、成膜システム。 - 前記フレキシブル箔基板に向けて動作可能に角度を付けたイオン銃を備える補助チャンバを更に備える、請求項32に記載の成膜システム。
- フレキシブル基板に隣接する光電池デバイス構造体を成膜する方法であって、
(a)封止筐体内に複数の成膜チャンバを備える成膜システムを準備することであって、前記複数の成膜チャンバの少なくとも1つの成膜チャンバは、1つ又は複数の標的材料の材料流を前記フレキシブル基板の、前記少なくとも1つの成膜チャンバ内に配置した部分に向けて誘導するマグネトロン・スパッタリング装置を備え、前記成膜システムは、前記筐体内に繰出しローラ及び巻取りローラと、前記フレキシブル基板を前記複数の成膜チャンバのうち所与の成膜チャンバに誘導するか、又は前記所与の成膜チャンバから誘導する少なくとも1つの案内ローラとを備える、成膜システムを準備することと、
(b)前記フレキシブル基板に隣接する前記光電池デバイス構造体を形成するために、前記少なくとも1つの案内ローラを用いて、前記フレキシブル基板を前記繰出しローラから前記複数の成膜チャンバのそれぞれに通して順に誘導することと、
(c)前記フレキシブル基板を前記複数の成膜チャンバから前記巻取りローラに誘導することと
を含む方法。 - 前記(b)の誘導は、前記複数の成膜チャンバの第1の成膜チャンバと第2の成膜チャンバとの間に配置した少なくとも1つのローラに沿って前記フレキシブル基板を誘導することを含む、請求項52に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの成膜チャンバは、前記複数の成膜チャンバのうち多数の成膜チャンバを備え、各前記成膜チャンバは、少なくとも1つのマグネトロン・スパッタリング装置を備える、請求項52に記載の方法。
- 個々のマグネトロン・スパッタリング装置は、前記複数の成膜チャンバの個々の成膜チャンバ内に配置される、請求項54に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの成膜チャンバは、複数のマグネトロン・スパッタリング装置を備える、請求項52に記載の方法。
- 前記(b)は、前記少なくとも1つの成膜システムにおける1つ又は複数の標的材料の前記材料流に前記フレキシブル基板の前記部分をさらすことを更に含む、請求項52に記載の方法。
- 1つ又は複数の標的材料の前記材料流は、銅及びインジウムを含む材料流を含む、請求項57に記載の方法。
- 1つ又は複数の標的材料の前記材料流は、ガリウムを含む材料流を更に含む、請求項58に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの成膜チャンバは、前記フレキシブル基板の、前記少なくとも1つの成膜チャンバ内に配置した前記部分に向けてセレンの材料流を与える、請求項57に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの成膜チャンバは、それぞれが少なくとも1つのマグネトロン・スパッタリング装置を備える2つの成膜チャンバを備える、請求項52に記載の方法であって、前記(b)において、前記フレキシブル基板は前記2つの成膜チャンバのそれぞれに通して誘導される、方法。
- 前記少なくとも1つの成膜チャンバは、回転可能マグネトロン、平面マグネトロン、又は前記回転可能マグネトロン及び前記平面マグネトロンの両方を備える、請求項52に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201261587994P | 2012-01-18 | 2012-01-18 | |
US61/587,994 | 2012-01-18 | ||
PCT/US2013/022284 WO2013109977A1 (en) | 2012-01-18 | 2013-01-18 | Systems for forming photovoltaic cells on flexible substrates |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015510037A true JP2015510037A (ja) | 2015-04-02 |
JP6158839B2 JP6158839B2 (ja) | 2017-07-05 |
Family
ID=48799711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014553483A Expired - Fee Related JP6158839B2 (ja) | 2012-01-18 | 2013-01-18 | フレキシブル基板上に光電池を形成するシステム |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140367250A1 (ja) |
EP (1) | EP2805358B1 (ja) |
JP (1) | JP6158839B2 (ja) |
KR (1) | KR20140116203A (ja) |
CN (1) | CN104169459B (ja) |
BR (1) | BR112014017732A8 (ja) |
MX (1) | MX344096B (ja) |
WO (1) | WO2013109977A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582077C2 (ru) * | 2014-09-04 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Устройство для нанесения функциональных слоёв тонкоплёночных солнечных элементов на подложку путём осаждения в плазме низкочастотного индукционного разряда трансформаторного типа низкого давления |
CN112448093A (zh) | 2015-01-28 | 2021-03-05 | 德普伊新特斯产品公司 | 用于具有隔热的可灭菌手术工具的电池外壳 |
US11177412B2 (en) * | 2019-04-22 | 2021-11-16 | Beijing Apollo Ding Rong Solar Technology Co., Ltd. | Sputter deposition apparatus including roller assembly and method |
WO2020251696A1 (en) | 2019-06-10 | 2020-12-17 | Applied Materials, Inc. | Processing system for forming layers |
DE102019007935B4 (de) * | 2019-11-14 | 2023-06-29 | Elfolion Gmbh | Verfahren zum Bearbeiten flexibler Substrate und Vakuumbearbeitungsanlage zur Umsetzung des Verfahrens |
CN115667574A (zh) * | 2020-06-04 | 2023-01-31 | 应用材料公司 | 气相沉积设备和在真空腔室中涂覆基板的方法 |
CN116997675A (zh) * | 2021-01-20 | 2023-11-03 | 星火工业有限公司 | 采用踢脉冲的磁控溅射的波纹管镀膜 |
CN114990503B (zh) * | 2022-06-30 | 2023-12-12 | 业成科技(成都)有限公司 | 镀膜方法、镀膜设备和电子设备 |
CN117005019B (zh) * | 2023-10-07 | 2023-12-01 | 江苏格林保尔光伏有限公司 | 一种Top-Con单晶硅电池片材料制备设备及其制备方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002083824A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体薄膜ならびにその製造方法および製造装置 |
US20040063320A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-01 | Hollars Dennis R. | Manufacturing apparatus and method for large-scale production of thin-film solar cells |
JP2010156015A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Kanazawa Inst Of Technology | スパッタリング装置 |
JP2010156014A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Kanazawa Inst Of Technology | スパッタリング装置 |
JP2010265527A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Kobe Steel Ltd | 連続成膜装置 |
JP2011202190A (ja) * | 2008-06-26 | 2011-10-13 | Canon Anelva Corp | スパッタリング装置及びスパッタリング方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4844009A (en) * | 1987-11-28 | 1989-07-04 | Leybold Aktiengesellschaft | Apparatus for coating webs of material having an open structure in depth |
US5507931A (en) * | 1993-12-30 | 1996-04-16 | Deposition Technologies, Inc. | Sputter deposition process |
CN101521249B (zh) * | 2002-09-30 | 2012-05-23 | 米亚索尔公司 | 薄膜太阳能电池大规模生产的制造装置与方法 |
US7294209B2 (en) * | 2003-01-02 | 2007-11-13 | Cymbet Corporation | Apparatus and method for depositing material onto a substrate using a roll-to-roll mask |
DE10359508B4 (de) * | 2003-12-18 | 2007-07-12 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zum Magnetronsputtern |
US7923281B2 (en) * | 2006-04-13 | 2011-04-12 | Solopower, Inc. | Roll-to-roll processing method and tools for electroless deposition of thin layers |
US8207063B2 (en) * | 2007-01-26 | 2012-06-26 | Eastman Kodak Company | Process for atomic layer deposition |
US20090215224A1 (en) * | 2008-02-21 | 2009-08-27 | Film Solar Tech Inc. | Coating methods and apparatus for making a cigs solar cell |
CN201326012Y (zh) * | 2008-12-30 | 2009-10-14 | 丘仁政 | 一种连续卷绕式磁控溅射真空镀膜装置 |
EP2216831A1 (en) * | 2009-02-05 | 2010-08-11 | Applied Materials, Inc. | Modular PVD system for flex PV |
CN101492809B (zh) * | 2009-02-17 | 2012-02-01 | 广州力加电子有限公司 | 一种真空磁控溅射卷绕镀膜装置 |
US8088224B2 (en) * | 2010-01-15 | 2012-01-03 | Solopower, Inc. | Roll-to-roll evaporation system and method to manufacture group IBIIAVIA photovoltaics |
-
2013
- 2013-01-18 KR KR1020147022715A patent/KR20140116203A/ko not_active Application Discontinuation
- 2013-01-18 CN CN201380013651.8A patent/CN104169459B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-01-18 BR BR112014017732A patent/BR112014017732A8/pt not_active IP Right Cessation
- 2013-01-18 US US14/371,551 patent/US20140367250A1/en not_active Abandoned
- 2013-01-18 MX MX2014008731A patent/MX344096B/es active IP Right Grant
- 2013-01-18 WO PCT/US2013/022284 patent/WO2013109977A1/en active Application Filing
- 2013-01-18 EP EP13738253.7A patent/EP2805358B1/en not_active Not-in-force
- 2013-01-18 JP JP2014553483A patent/JP6158839B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002083824A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体薄膜ならびにその製造方法および製造装置 |
US20040063320A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-01 | Hollars Dennis R. | Manufacturing apparatus and method for large-scale production of thin-film solar cells |
JP2011202190A (ja) * | 2008-06-26 | 2011-10-13 | Canon Anelva Corp | スパッタリング装置及びスパッタリング方法 |
JP2010156015A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Kanazawa Inst Of Technology | スパッタリング装置 |
JP2010156014A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Kanazawa Inst Of Technology | スパッタリング装置 |
JP2010265527A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Kobe Steel Ltd | 連続成膜装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MX2014008731A (es) | 2015-08-14 |
BR112014017732A2 (ja) | 2017-06-20 |
MX344096B (es) | 2016-12-05 |
EP2805358B1 (en) | 2016-11-30 |
JP6158839B2 (ja) | 2017-07-05 |
CN104169459A (zh) | 2014-11-26 |
EP2805358A1 (en) | 2014-11-26 |
US20140367250A1 (en) | 2014-12-18 |
WO2013109977A1 (en) | 2013-07-25 |
BR112014017732A8 (pt) | 2017-07-11 |
CN104169459B (zh) | 2017-03-01 |
EP2805358A4 (en) | 2015-09-30 |
KR20140116203A (ko) | 2014-10-01 |
WO2013109977A8 (en) | 2014-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6158839B2 (ja) | フレキシブル基板上に光電池を形成するシステム | |
JP5908513B2 (ja) | 薄膜太陽電池セルを製造するための装置および方法 | |
US8088224B2 (en) | Roll-to-roll evaporation system and method to manufacture group IBIIAVIA photovoltaics | |
JP6297597B2 (ja) | 調整可能な電極を有する堆積源 | |
KR20100126717A (ko) | 태양 전지의 제조 방법 | |
JP6385960B2 (ja) | 共通の堆積プラットフォーム、処理ステーション、およびその動作方法 | |
JP2016514197A (ja) | 調整可能な分離壁によるガス分離 | |
Qu et al. | Continuous roll-to-roll fabrication of organic photovoltaic cells via interconnected high-vacuum and low-pressure organic vapor phase deposition systems | |
JP2016514197A5 (ja) | ||
JP2016514198A5 (ja) | ||
US20150228823A1 (en) | Apparatus and methods of mixing and depositing thin film photovoltaic compositions | |
JP6170069B2 (ja) | 光電池用保護コーティング | |
US20180037981A1 (en) | Temperature-controlled chalcogen vapor distribution apparatus and method for uniform cigs deposition | |
US20130061803A1 (en) | Roll-To-Roll PVD System and Method to Manufacture Group IBIIIAVIA Photovoltaics |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20150218 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160104 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161014 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161018 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20170118 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170412 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170509 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170608 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6158839 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |