KR20100115720A - Thin film deposition process module for manufacturing solar cell, thin film deposition process system for manufacturing solar cell, and cleaning method for thin film deposition process module - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A thin film deposition process module, a system thereof, and a washing method thereof are provided to remarkably reduce manufacturing costs. CONSTITUTION: A thin film deposition process module includes a vacuum chamber(110), a tray support part(130), a shower head part, and a plasma generation part. The vacuum chamber forms a sealed process space. The tray support part is installed inside the vacuum chamber and supports a tray(20) where a silicon substrate is loaded. The shower head part sprays gas on the processing space and is installed in the upper part of the vacuum chamber. The plasma generation part converts the washing gas into plasma in order to execute a washing process.

Description

태양전지제조용 박막증착공정모듈, 태양전지제조용 박막증착공정시스템 및 태양전지제조용 박막증착공정모듈의 세정방법 {Thin Film deposition process module for manufacturing solar cell, thin film deposition process system for manufacturing solar cell, and cleaning method for thin film deposition process module}Thin film deposition process module for manufacturing solar cell, thin film deposition process system for manufacturing solar cell, and cleaning method for thin film deposition process module}

본 발명은 태양전지제조용 박막증착공정시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양전지용 결정계 실리콘 기판의 표면에 반사방지막 등의 박막을 형성하기 위한 증착공정을 수행하는 태양전지제조용 박막증착공정시스템 및 태양전지 제조용 박막증착공정모듈의 세정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film deposition process system for manufacturing a solar cell, and more particularly, to a thin film deposition process system and a solar cell for performing a deposition process for forming a thin film such as an antireflection film on the surface of the crystalline silicon substrate for solar cells The present invention relates to a cleaning method of a thin film deposition process module for manufacturing.

태양전지란 태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 장치를 말하며, PN 접합면을 가지는 반도체 접합 영역에 금지대폭보다 큰 에너지의 빛이 조사되면 전자와 정공이 발생하여 접합영역에 형성된 내부전장이 전자는 N형 반도체로, 정공은 P형 반도체로 이동시켜 기전력이 발생한다.A solar cell is a device that can convert solar energy into electrical energy. When light of energy greater than the prohibition band is irradiated to a semiconductor junction region having a PN junction surface, electrons and holes are generated, and the internal electric field formed in the junction region is electron. Is an N-type semiconductor and holes move to a P-type semiconductor to generate electromotive force.

태양 전지 반도체의 재료로서는 실리콘뿐만이 아니라 갈륨비소, 카드뮴 텔루르, 황화카드뮴, 인듐인 또는 이 재료들 사이의 복합체를 사용하고 있으나, 일반적으로 실리콘을 사용하고 있다.As the material of the solar cell semiconductor, not only silicon but also gallium arsenide, cadmium tellurium, cadmium sulfide, indium phosphorus or a composite between these materials is used, but silicon is generally used.

그리고 실리콘을 사용하는 태양전지는 그 결정형태에 따라서 단결정계 실리콘과 다결정계 실리콘으로 분류된다. Solar cells using silicon are classified into monocrystalline silicon and polycrystalline silicon according to their crystal form.

단결정계 실리콘은 순도가 높고 결정 결함 밀도가 낮아 효율이 높은 장점이 있으나 기판의 제조비용이 높은 단점이 있다.Single crystal silicon has high purity and low crystal defect density, and thus has high efficiency, but has a disadvantage of high substrate manufacturing cost.

다결정계 실리콘은 제조비용이 낮은 장점이 있으나 기판의 품질이 낮아 단결정계 실리콘에 비하여 효율이 낮은 단점이 있으나, 지속된 연구개발에 따라서 효율이 향상되고 있다.Polycrystalline silicon has the advantage of low manufacturing cost but low efficiency compared to single crystal silicon due to the low quality of the substrate, but the efficiency has been improved according to the continuous research and development.

도 1은 태양전지의 구조를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a solar cell.

실리콘 재질의 태양전지는 도 1에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(5)과, 역도전형 반도체 영역(4)과, 역도전형 반도체 영역(4) 상에 형성된 반사 방지막(7)과, 실리콘 기판(1)의 이면에 형성된 이면 측 고농도 확산층(8; BSF:Back Surface Field)과, 실리콘 기판(1)의 상면 및 이면에 형성된 표면전극(9) 및 이면전극(10)으로 구성됨이 일반적이다.As shown in FIG. 1, the silicon solar cell includes a silicon substrate 5, a reverse conductive semiconductor region 4, an antireflection film 7 formed on the reverse conductive semiconductor region 4, and a silicon substrate ( It is generally composed of a back surface high concentration diffusion layer 8 (BSF: Back Surface Field) formed on the back surface of 1), and surface electrodes 9 and back electrodes 10 formed on the top and back surfaces of the silicon substrate 1.

그리고 상기와 같은 실리콘 재질의 태양전지에서 반사방지막 등은 화학기상증착(PECVD) 방법 등과 같은 박막증착공정을 통하여 형성된다.In the silicon solar cell as described above, the anti-reflection film is formed through a thin film deposition process such as chemical vapor deposition (PECVD).

그런데 태양전지의 제조를 위한 박막증착공정에 있어 기판은 물론 챔버의 내벽 등에 부산물이 부착되어 퇴적된다. 그리고 이렇게 퇴적된 부산물들은 증착공정 중에 챔버의 내벽으로부터 박리되고 박리된 부산물들은 기판에 부착되는 등 증착공정에 결함으로써 작용하여 수율에 영향을 주는 문제점이 있다.However, in the thin film deposition process for manufacturing a solar cell, by-products are deposited on the inner wall of the chamber as well as the substrate. In addition, the by-products thus deposited are peeled off from the inner wall of the chamber during the deposition process, and the separated by-products adhere to the substrate, thereby affecting the yield.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 챔버의 내벽에 축적된 부산물을 주기적으로 제거할 필요가 있다.In order to solve the above problems, it is necessary to periodically remove the by-product accumulated on the inner wall of the chamber.

그러나 종래의 태양전지 제조용 박막증착공정을 수행하기 위한 박막증착공정모듈은 스테인레스 재질의 챔버로 제작되어 챔버 등에 상을 가할 수 있는 NF3와 같은 세정가스를 사용하지 않고 주기적으로 장치를 분해하여 부산물을 제거하고 있다.However, the thin film deposition process module for performing the thin film deposition process for manufacturing a conventional solar cell is made of a stainless steel chamber and periodically decomposes the by-products without using a cleaning gas such as NF 3 , which can be added to the chamber. It is being removed.

따라서 종래의 태양전지 제조용 박막증착공정모듈은 저가의 재질인 스테인레스를 사용함으로써 제조비용을 절감하는 이점이 있으나, 부산물의 제거를 위한 분해 등의 빈번한 보수로 인하여 생산속도를 저하시켜 생산성이 저하되는 문제점이 있다.Therefore, the conventional thin film deposition process module for manufacturing a solar cell has the advantage of reducing the manufacturing cost by using stainless steel, which is a low-cost material, but the productivity is reduced by reducing the production speed due to frequent repairs such as decomposition of by-products There is this.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 박막증착공정 중에 발생되어 챔버의 내벽 등에 퇴적되는 부산물을 효율적으로 제거할 수 있는 태양전지제조용 박막증착공정시스템 및 태양전지 제조용 박막증착공정모듈의 세정방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention to solve the above problems, the thin film deposition process system for solar cell manufacturing and the thin film deposition process module for solar cell manufacturing that can efficiently remove by-products generated during the thin film deposition process and deposited on the inner wall of the chamber. To provide a cleaning method.

본 발명의 또 다른 목적은 박막증착공정 중에 발생되어 챔버의 내벽 등에 퇴적되는 부산물의 제거가 가능하면서 제조비용을 현저하게 절감할 수 있는 태양전지제조용 박막증착공정시스템 및 태양전지 제조용 박막증착공정모듈의 세정방법을 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a thin film deposition process system for manufacturing a solar cell and a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell, which can remove by-products generated during a thin film deposition process and are deposited on an inner wall of a chamber and can significantly reduce manufacturing costs. To provide a cleaning method.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 밀폐된 처리공간을 형성하는 진공챔버와; 상기 진공챔버 내부에 설치되어 복수개의 태양전지용 결정계 실리콘 기판이 적재되는 트레이를 지지하는 트레이지지부와; 상기 진공챔버의 상부에 설치되어 상기 처리공간으로 가스를 분사하는 샤워헤드부와; 상기 진공챔버를 세정하는 세정공정을 수행하기 위하여 세정가스를 공급받아 세정가스를 플라즈마화하는 플라즈마발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈을 개시한다.The present invention was created to achieve the object of the present invention as described above, the present invention comprises a vacuum chamber for forming a closed processing space; A tray support part installed inside the vacuum chamber to support a tray on which a plurality of solar cell crystalline silicon substrates are loaded; A shower head installed at an upper portion of the vacuum chamber to inject gas into the processing space; Disclosed is a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell, comprising: a plasma generator configured to receive a cleaning gas and convert the cleaning gas into a plasma in order to perform the cleaning process for cleaning the vacuum chamber.

상기 진공챔버는 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 형성되거나 또는 그 표면이 니켈, 니켈합금, 텅스텐, 및 텅스텐합금 중 어느 하나로 코팅될 수 있다.The vacuum chamber may be formed of aluminum or an aluminum alloy, or the surface thereof may be coated with any one of nickel, nickel alloy, tungsten, and tungsten alloy.

상기 플라즈마발생부는 상기 샤워헤드와 연결되는 원격플라즈마발생장치를 포함하며, 상기 원격플라즈마발생장치에서 플라즈마화된 세정가스를 상기 샤워헤드를 통하여 분사하도록 구성될 수 있다.The plasma generating unit may include a remote plasma generating device connected to the shower head, and may be configured to spray the cleaning gas plasmad in the remote plasma generating device through the shower head.

상기 플라즈마발생부는 상기 샤워헤드부 내부에서 또는 상기 처리공간에서 세정가스를 플라즈마화하도록 구성될 수 있다.The plasma generating unit may be configured to plasma the cleaning gas in the shower head unit or in the processing space.

상기 세정가스는 불소 또는 염소를 포함하는 가스가 바람직하며, NF3, C2F6, CF4, F2, CHF3, SF6 및 Cl2 중 어느 하나를 포함하는 것이 보다 바람직하다.The cleaning gas is preferably a gas containing fluorine or chlorine, more preferably NF 3 , C 2 F 6 , CF 4 , F 2 , CHF 3 , SF 6 and Cl 2 .

상기 진공챔버는 상기 트레이가 상기 트레이지지부에 안착될 때 상기 트레이와 함께 상기 처리공간에서 상기 트레이지지부의 측면을 포함하는 하부공간을 격리시키도록 설치되어 공정 수행시 상기 트레이가 상기 트레이지지부에 안착된 상태에서 가스가 상기 트레이지지부로 흐르는 것을 방지하기 위한 격리부재가 추가로 설치될 수 있다.The vacuum chamber is installed to isolate the lower space including the side of the tray support portion from the processing space together with the tray when the tray is seated on the tray support portion so that the tray is seated on the tray support portion during the process. An isolation member may be additionally installed to prevent gas from flowing into the tray support part in a state.

상기 트레이는 금속 및 비금속 중 적어도 하나로 제조될 수 있다.The tray may be made of at least one of metal and nonmetal.

상기 진공챔버는 상기 하부공간으로의 가스 유입을 방지하기 위하여 상기 하부공간 내에 비활성가스를 주입하는 가스유입방지장치가 추가로 설치될 수 있다.The vacuum chamber may be further provided with a gas inflow prevention device for injecting an inert gas into the lower space to prevent the gas flow into the lower space.

상기 진공챔버는 트레이를 이송하기 위한 트레이이송장치가 추가로 설치될 수 있다.The vacuum chamber may be further provided with a tray transfer device for transferring the tray.

상기 트레이이송장치는 트레이의 가장자리 저면을 지지하여 회전에 의하여 트레이를 이동시키도록 장방형의 상기 트레이지지부의 양측에 설치되는 복수개의 롤러들과, 상기 복수개의 롤러들을 회전구동하기 위한 구동부를 포함할 수 있다.The tray conveying apparatus may include a plurality of rollers installed at both sides of the rectangular tray supporting part to support the bottom edge of the tray to move the tray by rotation, and a driving part for rotating the plurality of rollers. have.

상기 트레이이송장치는 상기 롤러들을 상하로 이동시키기 위한 상하이동장치를 추가로 포함할 수 있다.The tray conveying apparatus may further include a moving device for moving the rollers up and down.

본 발명은 또한 상기와 같은 태양전지제조용 박막증착공정모듈과; 상기 박막증착공정모듈의 전방에 설치되어 증착공정이 수행될 복수개의 태양전지용 결정계 실리콘 기판이 적재되는 트레이를 외부로부터 공급받아 상기 박막증착공정모듈로 전달하는 로드락모듈과; 상기 박막증착공정모듈의 후방에 설치되어 증착공정이 완료된 복수개의 태양전지용 결정계 실리콘 기판이 적재되는 트레이를 전달받아 외부로 배출하기 위한 언로드락모듈을 포함하며, 상기 진공챔버는 트레이를 이송하기 위한 트레이이송장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정시스템을 개시한다.The present invention also comprises a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell as described above; A load lock module installed in front of the thin film deposition process module and receiving a tray on which a plurality of solar cell crystalline silicon substrates on which the deposition process is to be carried is loaded from the outside and delivered to the thin film deposition process module; It is installed at the rear of the thin film deposition process module includes a unload lock module for receiving a tray on which a plurality of solar cell crystal-based silicon substrate is deposited, and discharged to the outside, the vacuum chamber is a tray for transferring the tray Disclosed is a thin film deposition process system for manufacturing a solar cell comprising a transfer device.

상기 로드락모듈의 전방에는 트레이 상에 다수개의 기판들을 적재시키는 기판적재모듈이 추가로 설치될 수 있으며, 상기 언로드락모듈의 후방에는 증착공정을 마친 기판들이 적재되는 트레이를 전달받기 위한 트레이회수모듈이 추가로 설치될 수 있다.A substrate loading module for loading a plurality of substrates on a tray may be additionally installed in front of the load lock module, and a tray recovery module for receiving a tray on which substrates which have been deposited are loaded is disposed at the rear of the unload lock module. This can be installed in addition.

본 발명은 또한 상기와 같은 태양전지제조용 박막증착공정모듈의 세정방법으로서, 상기 진공챔버의 처리공간에서 증착공정을 마친 기판이 적재된 트레이를 배출하는 트레이배출단계와; 세정가스를 플라즈마화하여 상기 진공챔버의 내부를 세정하는 세정단계와; 상기 세정단계 후 퍼지가스를 처리공간으로 공급하여 상기 세정단계에 의하여 상기 진공챔버 내부에 발생된 부산물들을 배기관을 통하여 제거하는 부산물제거단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈의 세정방법을 개시한다.The present invention also provides a cleaning method for a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell as described above, comprising: a tray discharge step of discharging a tray on which a substrate having been deposited is finished in a processing space of the vacuum chamber; Cleaning the interior of the vacuum chamber by plasma cleaning gas; Purging the thin film deposition process module for manufacturing a solar cell, wherein the purge gas is supplied to a processing space after the washing step to remove the by-products generated in the vacuum chamber through an exhaust pipe. The method is disclosed.

본 발명에 따른 태양전지제조용 박막증착공정시스템 및 태양전지 제조용 박막증착공정모듈의 세정방법은 박막증착공정 중에 발생되어 세정가스를 플라즈마화하여 챔버의 내벽 등에 퇴적되는 부산물을 제거할 수 있는 플라즈마발생부를 구비함으로써 부산물의 제거를 위하여 장치를 분해함 없이 부산물을 제거할 수 있어 생산속도를 높여 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The thin film deposition process system for manufacturing a solar cell and the thin film deposition process module for manufacturing a solar cell according to the present invention include a plasma generating unit capable of removing by-products deposited on an inner wall of a chamber by converting a cleaning gas generated during a thin film deposition process into plasma. By providing a by-product can be removed without decomposing the device for removal of the by-product has the advantage to increase the production speed to improve productivity.

특히 본 발명은 복수개의 태양전지용 결정계 실리콘 기판들이 적재되는 트레이를 사용하고 진공챔버 내에 트레이를 이송하기 위한 이송장치를 구비함으로써 생산속도를 높여 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In particular, the present invention has an advantage of improving productivity by increasing a production speed by using a tray on which a plurality of solar cell crystalline silicon substrates are loaded and including a tray for transferring the tray in a vacuum chamber.

또한 본 발명은 진공챔버의 구성 중 트레이를 지지하는 트레이지지부를 처리공간에서 격리함으로써 트레이지지부의 재질이 내식성있는 고가의 부재의 사용이 불필요하므로 제조비용을 현저하게 절감할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that the manufacturing cost can be significantly reduced because the use of expensive members with corrosion-resistant material of the tray support portion is unnecessary by isolating the tray support portion for supporting the tray in the configuration of the vacuum chamber.

도 1은 태양전지의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지제조용 박막증착공정시스템의 평면도이다.
도 3은 도 2의 태양전지제조용 박막증착공정시스템의 측면도이다.
도 4는 도 2의 태양전지제조용 박막증착공정시스템의 박막증착공정모듈의 트레이 진행방향의 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 2의 태양전지제조용 박막증착공정시스템의 박막증착공정모듈의 트레이 진행방향과 수직인 방향의 단면도들이다.
도 6은 도 2의 태양전지제조용 박막증착공정시스템의 박막증착공정모듈의 평단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a solar cell.
2 is a plan view of a thin film deposition process system for manufacturing a solar cell according to the present invention.
3 is a side view of the thin film deposition process system for manufacturing a solar cell of FIG.
4 is a cross-sectional view of a tray traveling direction of a thin film deposition process module of the thin film deposition process system for manufacturing a solar cell of FIG. 2.
5A and 5B are cross-sectional views in a direction perpendicular to a tray traveling direction of a thin film deposition process module of the thin film deposition process system for manufacturing a solar cell of FIG. 2.
FIG. 6 is a cross-sectional plan view of a thin film deposition process module of the thin film deposition process system for manufacturing a solar cell of FIG. 2.

이하, 본 발명에 따른 태양전지제조용 박막증착공정시스템 및 태양전지 제조용 박막증착공정모듈의 세정방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a thin film deposition process system for manufacturing a solar cell and a cleaning method for a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 태양전지제조용 박막증착공정시스템의 평면도이고, 도 3은 도 2의 태양전지제조용 박막증착공정시스템의 측면도이고, 도 4는 도 2의 태양전지제조용 박막증착공정시스템의 박막증착공정모듈의 트레이 진행방향의 단면도이고, 도 5a 및 도 5b는 도 2의 태양전지제조용 박막증착공정시스템의 박막증착공정모듈의 트레이 진행방향과 수직인 방향의 단면도들이고, 도 6은 도 2의 태양전지제조용 박막증착공정시스템의 박막증착공정모듈의 평단면도이다.2 is a plan view of a thin film deposition process system for manufacturing a solar cell according to the present invention, Figure 3 is a side view of the thin film deposition process system for manufacturing a solar cell, Figure 4 is a thin film of the thin film deposition process system for manufacturing a solar cell of Figure 2 5A and 5B are cross-sectional views in a direction perpendicular to the tray traveling direction of the thin film deposition process module of the thin film deposition process system for manufacturing a solar cell of FIG. 2, and FIG. A plan cross-sectional view of a thin film deposition process module of a solar cell manufacturing thin film deposition process system.

본 발명에 따른 태양전지용 박막증착공정시스템은 기판의 이송, 모듈의 배치 및 구조에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(10)이 트레이(20)에 적재된 상태로 로드락모듈(200), 박막증착공정모듈(100) 및 언로드락모듈(300)을 따라서 순차적으로 이동하는 인라인(inline) 타입으로 구성될 수 있다.The thin film deposition process system for a solar cell according to the present invention can be configured in various ways according to the transfer of the substrate, the arrangement and the structure of the module. As shown in FIGS. 2 to 4, the substrate 10 is loaded on the tray 20. The load lock module 200, the thin film deposition process module 100, and the unload lock module 300 may be configured as an inline type that moves sequentially.

예를 들면, 본 발명에 따른 태양전지용 박막증착공정시스템은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 박막증착공정을 수행하는 박막증착공정모듈(100)과, 박막증착공정모듈(100)의 전방에 설치되어 증착공정이 수행될 복수개의 태양전지용 결정계 실리콘 기판(10)이 적재되는 트레이(20)를 외부로부터 공급받아 박막증착공정모듈(100)로 전달하는 로드락모듈(200)과; 박막증착공정모듈(100)의 후방에 설치되어 증착공정이 완료된 복수개의 태양전지용 결정계 실리콘 기판(10)들이 적재되는 트레이(20)를 전달받아 외부로 배출하기 위한 언로드락모듈(300)을 포함하여 구성된다.For example, the thin film deposition process system for a solar cell according to the present invention, as shown in Figure 3 and 4, the thin film deposition process module 100 for performing a thin film deposition process, the front of the thin film deposition process module 100 A load lock module 200 provided at a tray 20 on which a plurality of solar cell crystalline silicon substrates 10 on which the deposition process is to be carried is mounted, and delivered to the thin film deposition process module 100; Including an unload lock module 300 installed at the rear of the thin film deposition process module 100 and receiving a tray 20 on which the plurality of solar cell crystalline silicon substrates 10 for which the deposition process is completed are loaded. It is composed.

상기 로드락모듈(200)은 대기압 상태인 외부로부터 태양전지용 결정계 실리콘 기판(10)이 적재되는 트레이(20)를 전달받아 진공압 상태인 박막증착공정모듈(100)로 전달하도록 구성되며, 내부의 압력을 변화시킬 수 있도록 진공펌프(미도시)와 연결되며, 공정조건에 따라서 히터 또는 냉각기 등이 설치될 수 있다.The load lock module 200 is configured to receive a tray 20 on which the crystalline silicon substrate 10 for solar cells is loaded from the outside in an atmospheric pressure state and to deliver it to the thin film deposition process module 100 in a vacuum state. It is connected with a vacuum pump (not shown) to change the pressure, and a heater or a cooler may be installed depending on the process conditions.

그리고 상기 로드락모듈(200)은 진공압 및 대기압 등 압력변화를 위하여 전후방에는 그 내부를 밀폐시키기 위한 게이트밸브(210, 220)들에 의하여 개폐된다.In addition, the load lock module 200 is opened and closed by gate valves 210 and 220 for sealing the inside of the load lock module 200 in front and rear to change pressure such as vacuum pressure and atmospheric pressure.

한편 상기 언로드락모듈(300)은 진공압 상태인 박막증착공정모듈(100)로부터 증착공정을 마친 기판(10)이 적재되는 트레이(20)를 전달받아 대기압 상태인 외부로 배출하도록 구성되며, 내부의 압력을 변화시킬 수 있도록 진공펌프(미도시)와 연결되며, 공정조건에 따라서 히터 등이 설치될 수 있다.On the other hand, the unload lock module 300 is configured to receive the tray 20 on which the substrate 10, which has been deposited, is loaded from the thin film deposition process module 100 in a vacuum state and discharged to the outside in an atmospheric pressure state, and It is connected with a vacuum pump (not shown) so as to change the pressure of, and a heater or the like may be installed according to the process conditions.

그리고 상기 언로드락모듈(300)은 진공압 및 대기압 등 압력변화를 위하여 전후방에는 그 내부를 밀폐시키기 위한 게이트밸브(310, 320)에 의하여 개폐된다.In addition, the unload lock module 300 is opened and closed by gate valves 310 and 320 for sealing the inside of the front and rear sides to change pressure such as vacuum pressure and atmospheric pressure.

한편 상기 로드락모듈(200)의 전방에는 트레이(20) 상에 다수개의 기판(10)들을 적재하는 기판적재모듈(400)이 추가로 설치될 수 있다.Meanwhile, a substrate loading module 400 for loading a plurality of substrates 10 on the tray 20 may be further installed in front of the load lock module 200.

상기 기판적재모듈(400)은 트레이(20)를 지지하는 적재트레이지지부(410) 및 다수개의 기판(10)들이 적재된 카세트(미도시)로부터 기판(10)을 인출하여 트레이(20) 상에 기판(10)을 적재하기 위하여 설치된 기판적재장치(420)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 트레이(20)는 다수개의 기판(10)들을 적재하여 한꺼번에 이송하기 위한 구성으로서 설계 및 디자인에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 기판(10)의 박막증착공정에 영향을 주지 않는 재질이면 어떠한 재질 및 구조도 가능하다. 예를 들면 상기 트레이(20)는 그래파이트(graphite), 석영 등의 비금속, 알루미늄, 알루미늄 합금 등의 금속 중 적어도 어느 하나로 제조될 수 있으며 그 형상은 직사각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.The substrate loading module 400 withdraws the substrate 10 from the stacking tray support 410 for supporting the tray 20 and a cassette (not shown) on which the plurality of substrates 10 are stacked, thereby placing the substrate 10 on the tray 20. It may be configured to include a substrate loading device 420 installed to load the substrate 10. Here, the tray 20 is a configuration for loading and transporting a plurality of substrates 10 at a time, and can be configured in various ways according to the design and design, and if the material does not affect the thin film deposition process of the substrate 10, The structure is also possible. For example, the tray 20 may be made of at least one of nonmetals such as graphite and quartz, and metals such as aluminum and aluminum alloys, and the tray 20 may have various shapes such as rectangles.

한편 상기 기판(10)은 태양전지용 결정계 실리콘 기판으로서 실리콘 재질 등 태양전지의 제조를 위한 기판이면 어떠한 재질도 가능하며, 그 형상은 직사각형, 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.The substrate 10 may be any material as long as it is a crystalline silicon substrate for a solar cell and a substrate for manufacturing a solar cell such as a silicon material. The substrate 10 may have various shapes such as a rectangle and a circle.

상기 적재트레이지지부(410)는 후술하는 트레이(20)의 이송을 위하여 트레이(20)를 승하강시키기 위한 구성이 추가될 수 있다.The stacking tray support part 410 may be configured to raise and lower the tray 20 for the transfer of the tray 20 to be described later.

한편 상기 기판적재모듈(400)은 트레이(20) 상에 기판(10)을 적재함은 물론 증착공정을 마친 기판(10)들을 트레이(20)로부터 카세트로 이송하도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the substrate loading module 400 may be configured to load the substrate 10 on the tray 20 as well as to transfer the substrates 10 that have completed the deposition process from the tray 20 to the cassette.

상기 언로드락모듈(300)의 후방에는 증착공정을 마친 기판(10)들이 적재되는 트레이(20)를 전달받기 위한 구성으로서, 기판(10)이 적재되는 트레이(20)를 지지하기 위한 트레이지지부(510)를 포함하는 트레이회수모듈(500)이 추가로 설치될 수 있다.The tray supporting part for supporting the tray 20 on which the substrate 10 is loaded is configured to receive the tray 20 on which the substrates 10 that have been deposited are loaded at the rear of the unload lock module 300. Tray recovery module 500 including the 510 may be additionally installed.

상기 트레이회수모듈(500)은 기판적재모듈(400)과 유사하게 구성될 수 있으며, 트레이지지부(510)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기판적재모듈(400)로 귀환시키는 트레이이송레일(520)로 트레이(20)를 전달할 수 있도록 승강가능하게 구성될 수 있다.The tray recovery module 500 may be configured similarly to the substrate loading module 400, the tray support portion 510 is transported back to the substrate loading module 400, as shown in Figure 3 and 4 The rail 520 may be configured to be liftable to transfer the tray 20.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 박막증착공정시스템에 있어서 트레이(20)는 다양한 방법에 의하여 이송될 수 있다.In the thin film deposition process system according to the present invention having the above configuration, the tray 20 may be transferred by various methods.

예를 들면 상기 트레이(20)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각 모듈(100, 200, 300)들 사이에서는 각 모듈(100, 200, 300)들 내부에 설치된 롤러(미도시)에 의하여 이송될 수 있다.For example, as illustrated in FIGS. 3 and 4, the tray 20 may include a roller (not shown) installed in each of the modules 100, 200, and 300 between the modules 100, 200, and 300. Can be transported by

그리고 상기 기판적재모듈(400) 및 트레이회수모듈(500)에서는 트레이(20)가 승하강이 가능하도록 하고 모듈(100, 200, 300)들 하측에 트레이(20)를 이송하는 트레이이송레일(520)을 설치하여, 언로드락모듈(300)에서 배출된 트레이(20)는 트레이회수모듈(500)로부터 기판적재모듈(400)로 귀환될 수 있다.In the substrate loading module 400 and the tray recovery module 500, the tray 20 may move up and down, and the tray transport rail 520 may transfer the tray 20 to the lower sides of the modules 100, 200, and 300. ), The tray 20 discharged from the unload lock module 300 may be fed back from the tray recovery module 500 to the substrate loading module 400.

상기 박막증착공정모듈(100)은 증착공정에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 도 4에 도시된 바와 같이, 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 진공챔버(110)와; 진공챔버(S) 내부에 설치되어 복수개의 기판(10)들이 적재되는 트레이(20)를 지지하는 트레이지지부(130)와; 진공챔버(110)의 상부에 설치되어 처리공간(S)으로 가스를 분사하는 샤워헤드부(130)와; 진공챔버(110)를 세정하는 세정공정을 수행하기 위하여 세정가스를 플라즈마화하는 플라즈마발생부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.The thin film deposition process module 100 may be configured in various ways according to the deposition process, as shown in Figure 4, the vacuum chamber 110 to form a closed processing space (S); A tray support part 130 installed inside the vacuum chamber S to support the tray 20 on which the plurality of substrates 10 are stacked; A shower head 130 installed at an upper portion of the vacuum chamber 110 to inject gas into the processing space S; In order to perform the cleaning process for cleaning the vacuum chamber 110 may be configured to include a plasma generating unit 160 to plasma the cleaning gas.

상기 진공챔버(110)는 박막증착공정을 수행하기 위한 처리공간(S)을 형성하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하며, 도 4에 도시된 바와 같이, 상측이 개방된 챔버본체(112)와 챔버본체(112)와 탈착가능하게 결합되는 상부리드(111)를 포함하여 구성될 수 있다.The vacuum chamber 110 is a configuration for forming a processing space (S) for performing a thin film deposition process, a variety of configurations are possible, as shown in Figure 4, the upper side of the chamber body 112 and It may be configured to include an upper lead 111 detachably coupled to the chamber body 112.

상기 챔버본체(112)는 상측이 개방된 그릇 형태를 가지며, 기판(10)이 입출될 수 있는 게이트(113)가 하나 이상 형성된다. 본 실시예에서는 장방형의 챔버본체(112)에서 한 쌍의 게이트(113)들이 서로 대향되도록 형성된다.The chamber body 112 has a bowl shape with an upper side open, and at least one gate 113 through which the substrate 10 can enter and exit is formed. In the present embodiment, the pair of gates 113 are formed to face each other in the rectangular chamber body 112.

상기 상부리드(111)는 챔버본체(112)의 상측에 실링부재(미도시)가 개재되어 결합되어 밀폐된 처리공간(S)을 형성하기 위한 구성으로서, 플레이트 또는 하측이 개방된 그릇 형태를 가질 수 있다.The upper lead 111 is configured to form a sealed processing space (S) by combining a sealing member (not shown) on the upper side of the chamber body 112, the plate or the lower side may have an open bowl shape Can be.

이때 상기 챔버본체(112) 및 상부리드(111)의 재질은 NF3 등에 의한 세정공정이 이루어짐을 고려하여 내식성이 강한 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 바람직하다. 또한 상기 챔버본체(112) 및 상부리드(111)는 상대적으로 저가인 스테인레스의 재질을 사용하고 그 내벽에 내식성이 강한 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질의 복개부개(미도시)에 의하여 복개될 수 있다.In this case, the material of the chamber body 112 and the upper lead 111 is preferably aluminum or aluminum alloy having high corrosion resistance in consideration of the cleaning process by NF 3 . In addition, the chamber body 112 and the upper lead 111 may be covered by a cover (not shown) made of aluminum or aluminum alloy, which is made of a relatively inexpensive stainless steel and has a high corrosion resistance on its inner wall.

상기 샤워헤드부(150)는 박막증착공정을 수행할 수 있도록 처리공간(S)의 상측에 설치되어 가스공급부(170)로부터 가스를 공급받아 처리공간(S)으로 공급하기 위한 구성으로서, 공정 및 가스공급방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The shower head unit 150 is installed on the upper side of the processing space (S) to perform the thin film deposition process is configured to receive the gas from the gas supply unit 170 to supply to the processing space (S), process and Various configurations are possible according to the gas supply method.

상기 트레이지지부(130)는 박막증착공정이 원활하게 수행될 수 있도록 트레이(20)를 지지하기 위한 구성으로서, 설계조건 및 공정조건에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The tray support unit 130 is a configuration for supporting the tray 20 so that the thin film deposition process can be performed smoothly, various configurations are possible according to design conditions and process conditions.

또한 상기 트레이지지부(130)는 박막증착공정이 원활하게 수행될 수 있도록 소정의 온도를 유지하기 위한 히터(131)가 설치되는 것이 바람직하며, 히터로만 구성될 수 있다. 이때 트레이지지부(130)를 구성하는 히터는 일체로 구성되거나 도 6에 도시된 바와 같이, 트레이(20)를 지지하는 지지면을 기준으로 복수개로 히터(131)들로 분할되어 설치될 수 있다.In addition, the tray support unit 130 is preferably provided with a heater 131 for maintaining a predetermined temperature so that the thin film deposition process can be performed smoothly, it may be configured only as a heater. In this case, the heater constituting the tray support unit 130 may be integrally formed or may be divided into a plurality of heaters 131 based on a support surface for supporting the tray 20, as shown in FIG. 6.

그리고 상기 트레이지지부(130)를 구성하는 히터(131)는 세라믹, 스테인레스(SUS), 이코넬(INCONELL) 등 다양한 재질이 사용될 수 있다.In addition, the heater 131 constituting the tray support 130 may be made of various materials such as ceramic, stainless steel, and Iconel.

한편 박막증착공정을 수행하기 위해서는 전원이 인가되도록 구성될 수 있는 데 이 경우 그 전원인가방식에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 일 예로서, 상기 샤워헤드부(150)에 RF전원 또는 LF전원을 인가하여 상부전원을 구성하고, 트레이지지부(130)를 접지시킴으로써 하부전원을 구성할 수 있다.On the other hand, in order to perform the thin film deposition process may be configured to apply power, in this case, various configurations are possible according to the power application method, for example, applying RF power or LF power to the shower head 150. By configuring the upper power source, by grounding the tray support 130 may be configured a lower power source.

상기 플라즈마발생부(160)는 세정가스를 공급받아 플라즈마화하여 도입하여 진공챔버(110)의 내벽에 퇴적된 부산물들을 제거하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다. 여기서 세정가스로는 불소 또는 염소를 포함할 수 있으며, NF3 이외에 C2F6, CF4, F2, CHF3, SF6, Cl2 등을 포함할 수 있다.The plasma generation unit 160 is configured to remove the by-products deposited on the inner wall of the vacuum chamber 110 by introducing the cleaning gas into a plasma, and may be configured in various ways. Here, the cleaning gas may include fluorine or chlorine, and may include C 2 F 6 , CF 4 , F 2 , CHF 3 , SF 6 , Cl 2, etc. in addition to NF 3 .

상기 플라즈마발생부(160)는 일예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 가스공급부(170)로부터 세정가스를 공급받아 세정가스를 플라즈마화하여 샤워헤드부(150)를 통하여 처리공간(S)으로 분사할 수 있도록 샤워헤드부(150)와 연결되는 원격플라즈마발생장치(Remote Plasma Generator; RPG)를 포함할 수 있다.For example, as shown in FIG. 4, the plasma generating unit 160 receives the cleaning gas from the gas supply unit 170 and converts the cleaning gas into a plasma to the processing space S through the shower head 150. It may include a Remote Plasma Generator (RPG) connected to the shower head 150 to be sprayed.

또한 상기 플라즈마발생부(160)는 원격플라즈마발생장치(Remote Plasma Generator; RPG) 대신에 샤워헤드부(150)의 상측 또는 샤워헤드부(150) 내에 RF전원을 추가로 설치함으로써 세정가스가 샤워헤드부(150)에서 발생되도록 구성될 수 있다.In addition, the plasma generating unit 160 may be installed at the upper side of the shower head unit 150 or in the shower head unit 150 in place of the remote plasma generator (RPG), so that the cleaning gas is shower head. It may be configured to occur in the unit 150.

또한 상기 플라즈마발생부(160)는 샤워헤드부(150) 및 트레이지지부(130)를 전극으로 하여 처리공간(S) 내에서 세정가스를 플라즈마화하도록 구성될 수 있다.In addition, the plasma generator 160 may be configured to plasma the cleaning gas in the processing space S using the shower head 150 and the tray support 130 as electrodes.

한편 상기 플라즈마발생부(160)에 의해 세정공정이 수행되는 경우 반응성이 강한 불소(F) 또는 염소(Cl)을 포함하는 세정가스로 인하여 진공챔버(110) 내벽, 트레이지지부(130) 등 진공챔버(110) 내에 설치된 부품들이 손상을 받을 수 있는바 진공챔버(110) 내벽, 트레이지지부(130) 등 챔버(110) 내에 설치된 부품들은 내식성이 강한 니켈, 니켈합금, 알루미늄, 알루미늄합금 등이 사용되거나, 그 표면이 니켈, 니켈합금, 텅스텐, 텅스텐합금 등으로 코팅됨이 바람직하다.On the other hand, when the cleaning process is performed by the plasma generating unit 160, the vacuum chamber 110, the inner wall of the vacuum chamber 110, the tray support 130, etc., due to the cleaning gas containing highly reactive fluorine (F) or chlorine (Cl). Parts installed in the chamber 110 may be damaged, such as the inner wall of the vacuum chamber 110, the tray support 130, the parts installed in the chamber 110 may be nickel, nickel alloy, aluminum, aluminum alloy, etc. The surface is preferably coated with nickel, nickel alloy, tungsten, tungsten alloy or the like.

그러나 위와 같이 진공챔버(110) 내벽, 트레이지지부(130) 등 진공챔버(110) 내에 설치된 부품들의 재질을 내식성이 강한 재질로 제조하거나 코팅하는 경우 그 제조비용이 증가하는바 이를 개선할 필요가 있다.However, when manufacturing or coating the materials of the components installed in the vacuum chamber 110, such as the inner wall of the vacuum chamber 110, the tray support 130, with a high corrosion resistance material, the manufacturing cost thereof needs to be improved. .

따라서 상기 진공챔버(110)는 트레이(20)가 트레이지지부(130)에 안착될 때 트레이(20)와 함께 처리공간(S)에서 트레이지지부(130)의 측면을 포함하는 하부공간을 격리시키도록 설치되어 공정수행시 트레이(20)가 트레이지지부(130)에 안착될 때 가스가 트레이지지부(130)로 흐르는 것을 방지하기 위한 격리부재(140)가 추가로 설치될 수 있다.Therefore, the vacuum chamber 110 to isolate the lower space including the side of the tray support 130 in the processing space (S) with the tray 20 when the tray 20 is seated on the tray support 130. When the tray 20 is mounted on the tray support 130 during the process, an isolation member 140 may be additionally installed to prevent gas from flowing into the tray support 130.

상기 격리부재(140)는 세정가스에 강한 재질인 세라믹, 텅스텐, 텅스텐합금, 니켈 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 등과 같은 내식성이 있는 재질을 가지거나 그 표면이 세라믹, 텅스텐, 텅스텐합금, 니켈 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 등과 같은 내식성이 있는 재질로 코팅되는 것이 바람직하다.The isolation member 140 has a corrosion-resistant material such as ceramic, tungsten, tungsten alloy, nickel alloy, aluminum, aluminum alloy, etc., which is resistant to cleaning gas, or the surface thereof is ceramic, tungsten, tungsten alloy, nickel alloy, aluminum It is preferable to coat with a material having corrosion resistance, such as aluminum alloy.

그리고 상기 격리부재(140)는 나사 등에 의하여 상측으로부터 진공챔버(110)의 저면 내벽 또는 측면 내벽과 결합될 수 있다.In addition, the isolation member 140 may be coupled to the bottom inner wall or side inner wall of the vacuum chamber 110 from the upper side by a screw or the like.

그리고 상기 격리부재(140)는 트레이(20)와 함께 처리공간(S)에서 하부공간을 격리시키도록 트레이(20)와 실질적으로 접촉, 즉 트레이(20) 및 격리부재(140) 상호 간 저면 또는 측면에서 접촉되는 부분이 트레이지지부(130)를 둘러싸는 폐곡선을 이루도록 설치되는 등 다양하게 설치될 수 있다.In addition, the isolation member 140 is substantially in contact with the tray 20, that is, the bottom surface between the tray 20 and the isolation member 140 together with the tray 20 to isolate the lower space from the processing space S. A portion contacted from the side may be installed in various ways such as to form a closed curve surrounding the tray support 130.

한편 상기와 같은 세정공정시 트레이지지부(130)에 안착되는 트레이(20)는 박막증착공정시 사용되는 트레이(20)를 그대로 사용할 수 있으나, 세정공정시 트레이(20)가 손상을 입을 수 있는바 세정을 위한 세정용 트레이가 별도로 사용될 수 있다. Meanwhile, the tray 20 seated on the tray support 130 in the cleaning process as described above may use the tray 20 used in the thin film deposition process, but the tray 20 may be damaged during the cleaning process. Cleaning trays for cleaning may be used separately.

상기 세정용 트레이는 앞서 설명한 트레이의 재질 이외에 격리부재(140)와 같이 세정가스에 강한 재질인 세라믹, 텅스텐, 텅스텐합금, 니켈 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 등과 같은 내식성이 있는 재질을 가지거나 그 표면이 세라믹, 텅스텐, 텅스텐합금, 니켈 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 등과 같은 내식성이 있는 재질로 코팅되는 것이 바람직하다.In addition to the material of the tray described above, the cleaning tray has a material having corrosion resistance such as ceramic, tungsten, tungsten alloy, nickel alloy, aluminum, aluminum alloy, etc., which is resistant to cleaning gas, such as the isolation member 140, or the surface thereof. It is preferable to coat with a corrosion resistant material such as ceramic, tungsten, tungsten alloy, nickel alloy, aluminum, aluminum alloy and the like.

상기 세정용 트레이는 세정공정시 작업자에 의하여 수동으로 공급되거나, 박막증착공정 수행시 기판적재모듈(400)의 상측에 위치되어 있다가, 세정공정시 하강하여 박막증착공정을 위한 트레이(20) 대신에 로드락모듈(200)을 거쳐 박막증착공정모듈로 이송되고 세정공정 후 원래 위치인 기판적재모듈(400)의 상측으로 이송되도록 구성될 수 있다.The cleaning tray is manually supplied by an operator during the cleaning process, or is positioned above the substrate loading module 400 when the thin film deposition process is performed, and then descends during the cleaning process, instead of the tray 20 for the thin film deposition process. It may be configured to be transferred to the thin film deposition process module via the load lock module 200 and to the upper side of the substrate loading module 400 which is the original position after the cleaning process.

그리고 상기 세정용 트레이는 트레이지지부(130)에 안착되거나, 트레이지지부(130)에 의하여 지지되지 않고 트레이지지부(130) 상에 안착, 즉 트레이지지부(130)에 지지되어 설치되는 등 기판(10)이 적재되는 트레이(20)와는 다르게 격리부재(140)에 의하여 지지되도록 구성될 수 있다. The cleaning tray may be seated on the tray support 130, or may be seated on the tray support 130 without being supported by the tray support 130, that is, supported by the tray support 130. Unlike the stacked tray 20, it may be configured to be supported by the isolation member 140.

한편 상기 하부공간은 처리공간(S)에서 격리부재(140) 및 트레이(20)에 의하여 증착공정은 물론, 세정공정시 증착물질, 가스 등이 유입되는 것을 방지하게 되는데, 격리부재(140) 상의 트레이(20)의 적재상태 또는 접촉 상태, 처리공간(S)의 압력 등에 의하여 증착물질, 가스 등의 일부가 하부공간으로 유입되어 트레이지지부(130)를 손상시킬 수 있다.On the other hand, the lower space prevents deposition material, gas, etc. during the deposition process, as well as the cleaning process by the isolation member 140 and the tray 20 in the processing space (S), on the isolation member 140 A portion of the deposition material, gas, etc. may be introduced into the lower space by the loaded state or the contact state of the tray 20, the pressure of the processing space S, and the like, thereby damaging the tray support 130.

따라서 상기 증착물질, 가스 등의 유입을 방지하기 위하여 진공챔버(110)는 격리부재(140) 상에 트레이(20)를 안착시켜 하부공간 내에 공정시 아르곤과 같은 비활성가스를 주입하는 가스유입방지장치(미도시)가 추가로 설치될 수 있다. 이때 상기 가스유입방지장치에 의하여 지속적으로 가스가 주입되므로 격리부재(140) 및 트레이(20) 상호 간에는 기밀하게 접촉설치되지 않더라도 무방하다.Therefore, in order to prevent the inflow of the deposition material, gas, etc., the vacuum chamber 110 seats the tray 20 on the isolation member 140 to inject an inert gas such as argon into the lower space during the process. (Not shown) may be additionally installed. In this case, since the gas is continuously injected by the gas inflow preventing device, the isolation member 140 and the tray 20 may not be installed in airtight contact with each other.

상기와 같이 격리부재(140)가 진공챔버(110)에 설치된 경우 공정수행과정에서 증착물질이 증착되는 것을 방지할 수 있으며, 세정가스가 유입되는 것을 방지하여 트레이지지부(130), 특히 트레이지지부(130)를 구성하는 히터(131)가 손상되는 것을 방지하여 그 수명을 연장함으로써 유지보수비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 트레이지지부(130), 특히 트레이지지부(130)를 구성하는 히터(131)의 재질을 상대적으로 저가인 스테인레스 등과 같은 내식성이 낮은 재질을 사용할 수 있는 이점이 있다.When the isolation member 140 is installed in the vacuum chamber 110 as described above, the deposition material may be prevented from being deposited in the process of performing the process, and the tray support 130, in particular, the tray support 130 may be prevented from being introduced into the cleaning gas. It is possible to reduce the maintenance cost by preventing the heater 131 constituting the 130 from being damaged and extending its lifespan, as well as of the heater 131 constituting the tray support 130, particularly the tray support 130. There is an advantage in that a low corrosion resistance material such as stainless steel, which is relatively inexpensive material can be used.

한편 상기 박막증착공정모듈(100)은 트레이(20)를 이송하기 위한 트레이이송장치가 추가로 설치될 수 있다.Meanwhile, the thin film deposition process module 100 may further include a tray transfer device for transferring the tray 20.

상기 트레이이송장치는 트레이(20)의 이송방식에 따라서 반송로봇 등으로 구성되거나, 벨트방식, 롤러방식 등 다양하게 구성될 수 있다.The tray transport apparatus may be configured by a transport robot or the like according to the transport method of the tray 20, or may be variously configured such as a belt method or a roller method.

즉, 상기 트레이이송장치는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 트레이(20)의 가장자리 저면을 지지하여 회전에 의하여 트레이(20)를 이동시키도록 장방형의 트레이지지부(130)의 양측에 설치되는 복수개의 롤러(121)들과, 복수개의 롤러(121)들을 회전구동하기 위한 구동부(122)를 포함하여 구성될 수 있다.That is, the tray transport apparatus is installed on both sides of the rectangular tray support 130 to support the bottom of the edge of the tray 20 to move the tray 20 by rotation as shown in Figure 5a and 5b. It may be configured to include a plurality of rollers 121 and a driving unit 122 for rotating the plurality of rollers 121.

상기 트레이(20)를 지지하는 롤러(121)의 외주면 및 롤러(121)에 의하여 지지되는 트레이(20)의 저면에는 다수개의 돌기들, 특히 기어의 치형구조가 형성될 수 있다.On the outer circumferential surface of the roller 121 supporting the tray 20 and the bottom surface of the tray 20 supported by the roller 121, a plurality of protrusions, in particular, a tooth structure of a gear may be formed.

한편 상기 롤러(121)들은 트레이(20)의 이동방향을 따라서 복수개로 배치되며, 이송효율의 향상을 위하여 복수개의 롤러(121)들 중 어느 하나만 구동부(122)와 연결되고 롤러(121)들이 모두 연동되어 회전될 수 있도록 연결기어(123)에 의하여 기어방식으로 연결될 수 있다.Meanwhile, the rollers 121 are disposed in plural along the moving direction of the tray 20, and only one of the plurality of rollers 121 is connected to the driving unit 122 to improve the transfer efficiency, and the rollers 121 are all It may be connected in a gear manner by the connecting gear 123 to be rotated in conjunction.

한편 상기 트레이(20)는 박막증착공정 시에는 온도제어가 원활하도록 트레이지지부(130)와 밀착된 상태를 유지하고, 로드락모듈(200) 또는 언로드락모듈(300) 간의 이송시에는 트레이지지부(130)와의 불필요한 마찰을 피하기 위하여 이송시에 트레이(20)가 트레이지지부(130)의 상하로 이동되는 것이 바람직하다.On the other hand, the tray 20 maintains the state in close contact with the tray support 130 so that the temperature control during the thin film deposition process smoothly, and the tray support (for the transfer between the load lock module 200 or unload lock module 300) In order to avoid unnecessary friction with the 130, the tray 20 is preferably moved up and down of the tray support 130.

따라서 상기 트레이이송장치는 트레이(20)를 지지하는 롤러(121)들을 상하로 이동시키기 위한 상하이동장치(123)를 포함할 수 있다.Therefore, the tray transport apparatus may include a movable device 123 for moving the rollers 121 supporting the tray 20 up and down.

이때 상기 구동부(122)는 롤러(121)들이 상측으로 이동되었음에도 불구하고 원활하게 회전력을 전달할 수 있도록 별도의 웜기어 등 회전력을 전달하기 위한 구성이 설치된다.At this time, the drive unit 122 is provided with a configuration for transmitting a rotational force, such as a separate worm gear to smoothly transmit the rotational force even though the rollers 121 are moved upward.

도면에서 설명하지 않은 도면부호 180은 진공챔버(110)의 처리공간(S)을 배기하기 위한 배기관을, 190, 290, 390은 각 모듈의 지지를 위한 프레임, 490은 기판적재모듈의 지지를 위한 프레임, 590은 기판회수모듈을 지지하기 위한 프레임을 가리킨다.Reference numeral 180, which is not described in the drawings, denotes an exhaust pipe for exhausting the processing space S of the vacuum chamber 110, 190, 290, and 390 are frames for supporting each module, and 490 is for supporting the substrate loading module. Frame 590 indicates a frame for supporting the substrate recovery module.

한편 상기와 같은 구성을 가지는 박막증착공정모듈은 독립적 구성으로서 특징을 가지며, 인라인 타입 이외에도 태양전지용 결정계 실리콘 기판에 대한 박막공정 및 세정공정을 수행하는 박막증착공정모듈 및 시스템 모두에 적용이 가능함은 물론이다.On the other hand, the thin film deposition process module having the above configuration is characterized as an independent configuration, and can be applied to both the thin film deposition process module and the system performing the thin film process and the cleaning process for the crystalline silicon substrate for solar cell as well as the inline type. to be.

상기와 같은 구성을 가지는 박막증착공정모듈의 세정과정에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The cleaning process of the thin film deposition process module having the above configuration will be described in detail as follows.

세정공정이 필요한 경우 다수개의 기판(10)들이 적재되는 트레이(10)를 진공챔버(110)로부터 언로드락모듈(300)로 트레이(10)를 배출하는 트레이배출단계를 수행한다.When a cleaning process is required, a tray discharge step of discharging the tray 10 from the vacuum chamber 110 to the unload lock module 300 on which the plurality of substrates 10 are loaded is performed.

그리고 게이트밸브(220, 320)에 의한 차단과 함께 박막증착공정을 위한 소스가스의 공급을 차단한(소스가스차단단계) 후 플라즈마발생부(160)에 의하여 세정가스를 플라즈마화하여 처리공간(S)으로 세정가스를 공급하여 진공챔버(110)의 내부를 세정하는 세정단계를 수행한다.After blocking the supply of the source gas for the thin film deposition process with the gate valves 220 and 320 blocked (source gas blocking step), the cleaning gas is converted into plasma by the plasma generator 160 to process the processing space (S). A cleaning gas is supplied to the cleaning gas to clean the interior of the vacuum chamber 110.

본 발명의 실시예에서, 상기 세정단계에서는 세정가스가 진공챔버(110)와 연결된 원격플라즈마장치에서, 또는 샤워헤드부(150)의 내부에서, 또는 처리공간(S)에서 플라즈마화될 수 있다.In the embodiment of the present invention, in the cleaning step, the cleaning gas may be plasmaized in the remote plasma device connected to the vacuum chamber 110, in the shower head 150, or in the processing space (S).

이러한 상기 세정단계는 박막증착공정모듈을 구성하는 진공챔버(110)의 내벽, 진공챔버(110) 내부에 설치된 부품들에 대한 부산물의 부착상태에 따라서 플라즈마화된 세정가스에 의한 세정공정, 아르곤(Ar)과 같은 퍼지가스의 퍼지공정을 번갈아 가면서 수행할 수 있다. 그리고 각 세정공정 및 퍼지공정은 세정조건 등에 따라서 달라질 수 있다.The cleaning step is a cleaning process by the cleaning gas, argon (plasma) according to the inner wall of the vacuum chamber 110 constituting the thin film deposition process module, the by-product attached to the components installed in the vacuum chamber 110, Alternating purge gas such as Ar) may be performed. Each cleaning process and purge process may vary according to cleaning conditions.

세정단계가 종료되면 마지막으로 아르곤(Ar)과 같은 퍼지가스를 처리공간(S)으로 공급하여 세정단계에 의하여 진공챔버(110)의 내부에서 분리된 부산물들을 배기관을 통하여 제거하는 부산물제거단계를 수행한다.When the cleaning step is completed, finally, a purge gas such as argon (Ar) is supplied to the processing space (S) to perform the by-product removal step of removing the by-products separated in the vacuum chamber 110 through the exhaust pipe by the cleaning step. do.

한편 진공챔버(110) 내부에서 세정공정시 트레이지지부(130)의 측면을 둘러싸는 공간(하부공간)이 처리공간(S)에서 격리될 수 있다면, 증착물질이 증착되는 것을 방지하는 한편 세정가스의 유입을 방지하여 트레이지지부(130)를 내식성이 높은 고가의 재질 대신에 스테인레스와 같은 재질의 사용이 가능하다.Meanwhile, if the space (lower space) surrounding the side of the tray support 130 may be isolated in the processing space S during the cleaning process in the vacuum chamber 110, the deposition material may be prevented from being deposited and By preventing the inflow, the tray support 130 may be made of a material such as stainless steel instead of an expensive material having high corrosion resistance.

상기 트레이지지부(130)를 둘러싸며 트레이(20)와 트레이(20)와 함께 처리공간(S)에서 하부공간을 격리하는 격리부재(140)가 진공챔버(110)에 설치된 경우, 상기 세정단계 전에는 기판(10)이 적재되지 않은 트레이(20)를 트레이지지부(130) 상에 적재시키는 세정트레이적재단계와; 세정단계 후 또는 부산물제거단계 후에는 진공챔버(110)의 처리공간(S)에서 기판(10)이 적재되지 않은 트레이(20)를 배출하는 세정트레이배출단계가 수행될 수 있다. 여기서 상기 트레이지지부(130) 상에 안착되는 트레이(20)는 박막증착공정 수행을 위한 트레이(20)와는 별도로 상술한 바와 같은 내식성이 강한 재질의 별도의 세정용 트레이가 사용될 수 있다.When the isolation member 140 surrounding the tray support 130 and separating the lower space from the processing space S together with the tray 20 and the tray 20 is installed in the vacuum chamber 110, before the cleaning step, A cleaning tray loading step of loading the tray 20 on which the substrate 10 is not loaded on the tray support part 130; After the cleaning step or after the by-product removal step, the cleaning tray discharge step of discharging the tray 20, the substrate 10 is not loaded in the processing space (S) of the vacuum chamber 110 may be performed. Here, the tray 20 seated on the tray support 130 may be a separate cleaning tray made of a material having a high corrosion resistance, as described above, in addition to the tray 20 for performing the thin film deposition process.

상기 세정단계에서는 플라즈마화된 세정가스가 트레이지지부(130)를 둘러싸는 공간으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 하부공간에 비활성가스를 주입할 수 있다.In the cleaning step, inert gas may be injected into the lower space in order to prevent the plasmaized cleaning gas from flowing into the space surrounding the tray support 130.

한편 상기 박막증착공정모듈은 세정단계 후 부산물제거단계를 거쳐 세정공정이 모두 완료되면 박막증착공정을 다시 수행한다.
Meanwhile, the thin film deposition process module performs a thin film deposition process after the cleaning process is completed after the by-product removal step after the cleaning step.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above has been described only with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention, as is well known, should not be construed as limited to the above embodiments, the present invention described above It will be said that both the technical idea and the technical idea which together with the base are included in the scope of the present invention.

100: 박막증착공정모듈 200: 로드락모듈
300: 언로드락모듈 400: 기판적재모듈
500: 기판회수모듈100: thin film deposition process module 200: load lock module
300: unload lock module 400: substrate loading module
500: substrate recovery module

Claims (21)

밀폐된 처리공간을 형성하는 진공챔버와;
상기 진공챔버 내부에 설치되어 복수개의 태양전지용 결정계 실리콘 기판이 적재되는 트레이를 지지하는 트레이지지부와;
상기 진공챔버의 상부에 설치되어 상기 처리공간으로 가스를 분사하는 샤워헤드부와;
상기 진공챔버를 세정하는 세정공정을 수행하기 위하여 세정가스를 공급받아 세정가스를 플라즈마화하는 플라즈마발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈.A vacuum chamber forming a closed processing space;
A tray support part installed inside the vacuum chamber to support a tray on which a plurality of solar cell crystalline silicon substrates are loaded;
A shower head installed at an upper portion of the vacuum chamber to inject gas into the processing space;
The thin film deposition process module for manufacturing a solar cell, characterized in that it comprises a plasma generator for receiving the cleaning gas to plasma the cleaning gas in order to perform the cleaning process for cleaning the vacuum chamber. 청구항 1에 있어서,
상기 진공챔버는 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 형성되거나 또는 그 표면이 니켈, 니켈합금, 텅스텐, 및 텅스텐합금 중 어느 하나로 코팅된 것을 특징으로 하는 박막증착공정모듈.The method according to claim 1,
The vacuum chamber is formed of aluminum or aluminum alloy, or the thin film deposition process module, characterized in that the surface is coated with any one of nickel, nickel alloy, tungsten, and tungsten alloy. 청구항 1에 있어서,
상기 플라즈마발생부는 상기 샤워헤드와 연결되는 원격플라즈마발생장치를 포함하며,상기 원격플라즈마발생장치에서 플라즈마화된 세정가스를 상기 샤워헤드를 통하여 분사하는 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈.The method according to claim 1,
The plasma generating unit includes a remote plasma generating device connected to the shower head, and the thin film deposition process module for manufacturing a solar cell, characterized in that for spraying the cleaning gas plasmad from the remote plasma generating device through the shower head. 청구항 1에 있어서,
상기 플라즈마발생부는 상기 샤워헤드부 내부에서 또는 상기 처리공간에서 세정가스를 플라즈마화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈.The method according to claim 1,
The plasma generation unit is a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell, characterized in that configured to plasma the cleaning gas in the shower head or in the processing space. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 세정가스는 불소 또는 염소를 포함하는 가스인 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈.The method according to any one of claims 1 to 4,
The cleaning gas is a thin film deposition process module for producing a solar cell, characterized in that the gas containing fluorine or chlorine. 청구항 5에 있어서,
상기 세정가스는 NF3, C2F6, CF4, F2, CHF3, SF6 및 Cl2 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈.The method according to claim 5,
The cleaning gas is a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell comprising any one of NF 3 , C 2 F 6 , CF 4 , F 2 , CHF 3 , SF 6 and Cl 2 . 청구항 1에 있어서,
상기 진공챔버는 상기 트레이가 상기 트레이지지부에 안착될 때 상기 트레이와 함께 상기 처리공간에서 상기 트레이지지부의 측면을 포함하는 하부공간을 격리시키도록 설치되어 공정 수행시 상기 트레이가 상기 트레이지지부에 안착된 상태에서 가스가 상기 트레이지지부로 흐르는 것을 방지하기 위한 격리부재가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈.The method according to claim 1,
The vacuum chamber is installed to isolate the lower space including the side of the tray support portion from the processing space together with the tray when the tray is seated on the tray support portion so that the tray is seated on the tray support portion during the process. Thin film deposition process module for manufacturing a solar cell, characterized in that the additional isolation member is installed to prevent the gas flowing to the tray support in the state. 청구항 7에 있어서,
상기 트레이는 금속 및 비금속 중 적어도 하나로 제조된 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈.The method according to claim 7,
The tray is a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell, characterized in that made of at least one of metal and non-metal. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 진공챔버는 상기 하부공간으로의 가스 유입을 방지하기 위하여 상기 하부공간 내에 비활성가스를 주입하는 가스유입방지장치가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈.The method according to claim 7 or 8,
The vacuum chamber is a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell, characterized in that the gas inlet prevention device for injecting an inert gas into the lower space is further installed to prevent the gas flow into the lower space. 청구항 1에 있어서,
상기 진공챔버는 트레이를 이송하기 위한 트레이이송장치가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈.The method according to claim 1,
The vacuum chamber is a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell, characterized in that the tray transfer device for additionally transporting the tray is installed. 청구항 10에 있어서,
상기 트레이이송장치는 트레이의 가장자리 저면을 지지하여 회전에 의하여 트레이를 이동시키도록 장방형의 상기 트레이지지부의 양측에 설치되는 복수개의 롤러들과, 상기 복수개의 롤러들을 회전구동하기 위한 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈.The method according to claim 10,
The tray transport apparatus includes a plurality of rollers installed on both sides of the rectangular tray support to support the bottom edge of the tray to move the tray by rotation, and a driving unit for rotating the plurality of rollers. Thin film deposition process module for manufacturing a solar cell. 청구항 10에 있어서,
상기 트레이이송장치는 상기 롤러들을 상하로 이동시키기 위한 상하이동장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈.The method according to claim 10,
The tray transport apparatus is a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell, characterized in that it further comprises a moving device for moving the roller up and down. 청구항 1 내지 청구항 4 및 청구항 7 내지 청구항 8 중 어느 하나의 항에 따른 태양전지제조용 박막증착공정모듈과; 상기 박막증착공정모듈의 전방에 설치되어 증착공정이 수행될 복수개의 태양전지용 결정계 실리콘 기판이 적재되는 트레이를 외부로부터 공급받아 상기 박막증착공정모듈로 전달하는 로드락모듈과; 상기 박막증착공정모듈의 후방에 설치되어 증착공정이 완료된 복수개의 태양전지용 결정계 실리콘 기판이 적재되는 트레이를 전달받아 외부로 배출하기 위한 언로드락모듈을 포함하며,
상기 진공챔버는 상기 로드락모듈로부터 이송된 트레이를 이송하는 트레이이송장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정시스템.A thin film deposition process module for manufacturing a solar cell according to any one of claims 1 to 4 and 7 to 8; A load lock module installed in front of the thin film deposition process module and receiving a tray on which a plurality of solar cell crystalline silicon substrates on which the deposition process is to be carried is loaded from the outside and delivered to the thin film deposition process module; It is installed in the rear of the thin film deposition process module includes a unload lock module for receiving a tray on which a plurality of solar cell crystal-based silicon substrate is deposited, and discharged to the outside,
The vacuum chamber is a thin film deposition process system for manufacturing a solar cell comprising a tray transfer device for transferring the tray transferred from the load lock module. 청구항 13에 있어서,
상기 로드락모듈의 전방에는 트레이 상에 다수개의 기판들을 적재시키는 기판적재모듈이 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정시스템.The method according to claim 13,
Thin film deposition process system for manufacturing a solar cell, characterized in that the front of the load lock module is further provided with a substrate loading module for loading a plurality of substrates on the tray. 청구항 13에 있어서,
상기 언로드락모듈의 후방에는 증착공정을 마친 기판들이 적재되는 트레이를 전달받기 위한 트레이회수모듈이 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정시스템.The method according to claim 13,
A thin film deposition process system for manufacturing a solar cell, characterized in that a tray recovery module is further installed at a rear of the unload lock module to receive a tray on which substrates having been deposited are loaded. 청구항 13에 있어서,
상기 트레이이송장치는 트레이의 가장자리 저면을 지지하여 회전에 의하여 트레이를 이동시키도록 장방형의 상기 트레이지지부의 양측에 설치되는 복수개의 롤러들과, 상기 복수개의 롤러들을 회전구동하기 위한 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈.The method according to claim 13,
The tray transport apparatus includes a plurality of rollers installed on both sides of the rectangular tray support to support the bottom edge of the tray to move the tray by rotation, and a driving unit for rotating the plurality of rollers. Thin film deposition process module for manufacturing a solar cell. 청구항 13에 있어서,
상기 트레이이송장치는 상기 롤러들을 상하로 이동시키기 위한 상하이동장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈.The method according to claim 13,
The tray transport apparatus is a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell, characterized in that it further comprises a moving device for moving the roller up and down. 청구항 1, 청구항 2, 및 청구항 7 중 어느 하나의 항에 따른 태양전지제조용 박막증착공정모듈의 세정방법으로서,
상기 진공챔버의 처리공간에서 증착공정을 마친 기판이 적재된 트레이를 배출하는 트레이배출단계와;
세정가스를 플라즈마화하여 상기 진공챔버의 내부를 세정하는 세정단계와;
상기 세정단계 후 퍼지가스를 처리공간으로 공급하여 상기 세정단계에 의하여 상기 진공챔버 내부에 발생된 부산물들을 배기관을 통하여 제거하는 부산물제거단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈의 세정방법.A method for cleaning a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell according to any one of claims 1, 2, and 7,
A tray discharge step of discharging the tray on which the substrate having been deposited is finished in the processing space of the vacuum chamber;
Cleaning the interior of the vacuum chamber by plasma cleaning gas;
A by-product removal step of supplying purge gas to the processing space after the cleaning step to remove by-products generated inside the vacuum chamber by the cleaning step through an exhaust pipe;
Cleaning method of a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell. 청구항 18에 있어서,
상기 세정단계에서는 상기 세정가스가 상기 진공챔버와 연결된 원격플라즈마장치에서, 또는 상기 샤워헤드부의 내부에서, 또는 상기 처리공간에서 플라즈마화되는 태양전지제조용 박막증착공정모듈의 세정방법.The method according to claim 18,
In the cleaning step, the cleaning gas is plasma-fired in a remote plasma device connected to the vacuum chamber, inside the shower head, or in the processing space. 청구항 18항에 있어서,
상기 세정가스는 불소 또는 염소를 포함하는 가스인 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈의 세정방법.The method of claim 18,
The cleaning gas is a cleaning method of a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell, characterized in that the gas containing fluorine or chlorine. 청구항 20에 있어서,
상기 세정가스는 NF3, C2F6, CF4, F2, CHF3, SF6 및 Cl2 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지제조용 박막증착공정모듈의 세정방법.The method of claim 20,
The cleaning gas cleaning method of a thin film deposition process module for manufacturing a solar cell, characterized in that any one of NF 3 , C 2 F 6 , CF 4 , F 2 , CHF 3 , SF 6 and Cl 2 .
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