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1. 发明申请

WO2011135420A1 PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A COMPOUND SEMICONDUCTOR LAYER 审中-公开
标题翻译：生产化合物半导体层的方法
公开(公告)号：WO2011135420A1
公开(公告)日：2011-11-03
申请号：PCT/IB2011/000833
申请日：2011-04-14
申请人： CENTROTHERM PHOTOVOLTAICS AG , EISENMANN, Lorenz , KAMPMANN, Andreas , KÖTSCHAU, Immo , SCHMID, Dieter
发明人： EISENMANN, Lorenz , KAMPMANN, Andreas , KÖTSCHAU, Immo , SCHMID, Dieter
IPC分类号： H01L21/36 , H01L21/02 , H01L31/18 , C23C8/00
CPC分类号： H01L21/02568 , C23C8/62 , C23C14/16 , C23C14/5866 , H01L21/02422 , H01L21/02491 , H01L21/02614 , H01L31/0322 , Y02E10/541 , Y02P70/521
摘要： Process for the production of a I-III-VI-compo.und semiconductor layer (80), in which a substrate (50) is provided (10, 12) with a coating (63) which has a metallic precursor layer (57), the coating (63) is heated and kept for the duration of a process time at temperatures of at least 350 °C (16) and the metallic precursor layer (57) is thereby converted (16), in the presence of a chalcogen (58; 72), into the compound semiconductor layer (80) while areal contact is provided (14; 24) between a preponderant proportion (15a) of a free surface (15a, 15b; 25) of the coating (63) and a cover (60; 70) during at least part of the process time.
摘要翻译：制备其中具有金属前体层（57）的涂层（63）的基板（10,12）的I-III-VI-组合半导体层（80）的方法，，在至少350℃（16）的温度下将涂层（63）加热并保持处理时间的持续时间，并且金属前体层（57）由此转化（16），在硫属元素在所述涂层（63）的自由表面（15a，15b; 25）的优势比例（15a）和覆盖层（15）之间提供面覆盖（14; 24）的情况下，进入所述化合物半导体层（80）（60; 70）在至少部分处理时间内。

2. 发明申请

WO2010092471A2 METHOD AND DEVICE FOR COATING PLANAR SUBSTRATES WITH CHALCOGENS 审中-公开
标题翻译：用于将具有恶性瘤的平面基底涂覆的方法和装置
公开(公告)号：WO2010092471A2
公开(公告)日：2010-08-19
申请号：PCT/IB2010/000280
申请日：2010-02-15
申请人： CENTROTHERM PHOTOVOLTAICS AG , BAIER, Jörg , KÖTSCHAU, Immo , LENZ, Reinhard , SCHMID, Dieter , HARTUNG, Robert, Michael
发明人： BAIER, Jörg , KÖTSCHAU, Immo , LENZ, Reinhard , SCHMID, Dieter , HARTUNG, Robert, Michael
IPC分类号： C23C14/06 , C23C16/04 , C23C14/24 , C23C14/56
CPC分类号： C23C14/246 , C23C14/0623 , C23C14/228 , C23C14/56 , C23C14/566
摘要： The invention relates to a method and a device for coating planar substrates with chalcogens in the form of thin layers. The invention is intended to provide a fast and cost-effective coating of planar substrates with chalcogens, with a controlled and safe removal of the uncondensed chalcogen and a device suitable for carrying out the method. This is achieved by forming an inlet side and outlet side gas lock (6, 7) for the oxygen-tight closure of a process chamber (5), introducing one or more substrates to be coated, said substrates being temperature-regulated to a predetermined temperature, into the process chamber (5), introducing a chalcogen vapour/carrier gas mixture into the process chamber (5) which has a transport channel (4), above the substrates, forming a flow of the chalcogen vapour/carrier gas mixture through the transport channel (4) between the inlet side and outlet side gas locks (6, 7) and forming a chalcogen layer on the substrates by means of PVD during a predetermined dwell time and removing the chalcogen vapour which has not condensed onto the substrates together with the carrier gas between the gas locks, and removal of the substrates after the predetermined process time has elapsed.
摘要翻译：本发明涉及一种用薄层形式的硫族元素涂覆平面基底的方法和装置。本发明旨在提供一种具有硫族元素的平面基底的快速且成本有效的涂层，其中控制和安全地去除未冷凝的硫族元素和适于实施该方法的装置。这通过形成用于处理室（5）的不透氧闭合的入口侧和出口侧气锁（6,7），引入一个或多个待涂布的基材，所述基材被温度调节至预定的（5）中，将硫属元素蒸气/载气混合物引入具有传输通道（4）的处理室（5）中，在所述衬底上方形成硫属元素蒸气/载气混合物流在入口侧和出口侧气体锁定装置（6,7）之间的传送通道（4），并且在预定的停留时间期间通过PVD在衬底上形成硫族元素层，并且将尚未冷凝到衬底上的硫族元素蒸气一起移除载气在气锁之间，并且在预定的处理时间过去之后移除基板。

3. 发明申请

WO2011061583A1 METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A COMPOUND SEMICONDUCTOR LAYER 审中-公开
标题翻译：用于生产化合物半导体层的方法和装置
公开(公告)号：WO2011061583A1
公开(公告)日：2011-05-26
申请号：PCT/IB2010/002729
申请日：2010-10-27
申请人： CENTROTHERM PHOTOVOLTAICS AG , KÖTSCHAU, Immo , SCHMID, Dieter
发明人： KÖTSCHAU, Immo , SCHMID, Dieter
IPC分类号： H01L21/02 , H01L21/36
CPC分类号： H01L21/02568 , H01L21/02614
摘要： Method for producing a I-III-VI compound semiconductor layer (20), wherein a substrate (6) is provided (80) with a coating (18, 19) which has a metallic precursor layer (18); the coat- ing (18, 19) is kept, for the duration of a process time (tp), at temperatures of at least 350°C (84) and the metallic precursor layer (18), in the presence of a chalcogen (19) at an ambient pressure of between 500 mbar and 1500 mbar, is converted (84) into the compound semiconductor layer (20), and the coating (18, 19, 20) is kept at temperatures (86) for the duration of an activation time (tg) which attain at least an activation barrier temperature (Tg), whereby as activation barrier temperature (Tg) a value of at least 6000C is selected (86).
摘要翻译： 1.一种制备I-III-VI化合物半导体层（20）的方法，其中设置有具有金属前体层（18）的涂层（18,19）的基板（80）。涂层（18,19）在加工时间（tp）的持续时间内，在至少350℃（84）和金属前体层（18）的温度下，在硫属元素存在下在介于500毫巴和1500毫巴之间的环境压力下，将化合物半导体层（20）转化（84），并将涂层（18,19,20）保持在温度（86）达到至少活化阻挡温度（Tg）的活化时间（tg），由此选择活化阻挡温度（Tg）至少为600℃的值（86）。

4. 发明申请

WO2010100561A1 PROCESS AND DEVICE FOR THE THERMAL CONVERSION OF METALLIC PRECURSOR LAYERS INTO SEMICONDUCTING LAYERS USING A CHALCOGEN SOURCE 审中-公开
标题翻译：金属前驱体层转换成半导体层的过程和器件
公开(公告)号：WO2010100561A1
公开(公告)日：2010-09-10
申请号：PCT/IB2010/000472
申请日：2010-03-08
申请人： CENTROTHERM PHOTOVOLTAICS AG , KÖTSCHAU, Immo , LENZ, Reinhard , SCHMID, Dieter , HARTUNG, Robert, Michael
发明人： KÖTSCHAU, Immo , LENZ, Reinhard , SCHMID, Dieter , HARTUNG, Robert, Michael
IPC分类号： C23C14/06 , C23C14/58
CPC分类号： C23C14/0623 , C23C14/5866
摘要： The present invention relates to a process for the thermal conversion of metallic precursor layers on flat substrates into semiconducting layers with a recovery of chalcogen, as well as a device for carrying out the process. The aim of the invention is to provide a rapid and readily executable process for the thermal conversion of metallic precursor layers, as well as a device suitable for carrying out the process with as small as possible primary consumption of chalcogens..This is achieved by forming an inlet-side and outlet-side gas lock (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) for closing a furnace chamber (1) in an oxygen-tight manner, introducing one or more substrates (6) prepared with at least one metallic precursor layer into the furnace chamber (1), introducing a chalcogen vapour /carrier gas mixture (10) above the substrates (6) at a pressure close to atmospheric pressure, said mixture being distributed as uniformly as possible over the width of the substrates (6), heating the substrates (6) in the chalcogen vapour/carrier gas atmosphere (10) to a final temperature with the metallic precursor layers being transformed into semiconducting layers, removing the chalcogen vapour that has not been consumed in the reaction, cooling the substrates (6) and removing the latter from the furnace chamber (1). It is advantageous to heat the substrates (6) in a protective gas atmosphere to a temperature at which as far as possible no condensation of chalcogens can take place.
摘要翻译：本发明涉及一种用于在平坦基板上将金属前体层热转化成具有回收硫族元素的半导体层的方法，以及用于实施该方法的装置。本发明的目的是提供一种用于金属前体层的热转化的快速且容易执行的方法，以及适于以尽可能少的硫化氢原子消耗的方式进行该方法的装置。这是通过形成用于以不透气的方式关闭炉室（1）的入口侧和出口侧气体锁（4.1,4.2,4.3,4.4），引入一个或多个由至少一个金属前体层制备的基底（6）在炉室（1）中，在接近大气压的压力下在基板（6）上方引入硫属元素蒸汽/载气混合物（10），所述混合物在基板（6）的宽度上尽可能均匀地分布，，将金属前体层转变为半导体层，将硫霉素蒸汽/载气气氛（10）中的基板（6）加热至最终温度，除去反应中未被消耗的硫属蒸汽，冷却基板（6）并将其从炉室（1）中取出。将保护气体气氛中的基板（6）加热到尽可能不发生硫属元素的冷凝的温度是有利的。

5. 发明申请

WO2010100560A1 PROCESS AND DEVICE FOR THE THERMAL CONVERSION OF METALLIC PRECURSOR LAYERS INTO SEMICONDUCTING LAYERS WITH CHALCOGEN RECOVERY 审中-公开
标题翻译：金属前驱体层转换成半导体层的过程和器件与CHALCOGEN RECOVERY
公开(公告)号：WO2010100560A1
公开(公告)日：2010-09-10
申请号：PCT/IB2010/000462
申请日：2010-03-05
申请人： CENTROTHERM PHOTOVOLTAICS AG , HARTUNG, Robert, Michael , KÖTSCHAU, Immo , SCHMID, Dieter
发明人： HARTUNG, Robert, Michael , KÖTSCHAU, Immo , SCHMID, Dieter
IPC分类号： H01L21/36 , H01L21/02
CPC分类号： H01L21/02568 , C23C14/5866 , H01L21/02614 , H01L31/0322 , Y02E10/541
摘要： The present invention concerns a process for the thermal conversion of metallic precursor layers on flat substrates into semiconducting layers with a recovery of chalcogen, as well as a device for carrying out the process. The aim of the invention is to provide a rapid and readily executable process for the thermal conversion of metallic precursor layers on flat substrates into semiconducting layers, as well as a device suitable for carrying out the process with as small as possible primary consumption of chalcogens. This is achieved by heating substrates in a furnace at approximately atmospheric pressure to a final temperature in the range 400°C to 6000C and transforming them into semiconducting layers in an atmosphere formed from a mixture of at least one carrier gas and chalcogen vapour, wherein chalcogen vapour not consumed in the reaction is made available to the process again via exhaust gas recirculation.
摘要翻译：本发明涉及一种在平坦基板上将金属前体层热转化成具有硫属元素回收的半导体层的方法，以及用于实施该方法的装置。本发明的目的是提供一种用于将平坦基底上的金属前体层热转化成半导体层的快速且容易执行的方法，以及适于以尽可能少的硫原子消耗初次消耗的方式进行该方法的装置。这通过将炉中的基板在大气压下加热到400℃至600℃的最终温度并将其转化成由至少一种载气和硫族元素蒸汽的混合物形成的气氛中的半导体层来实现，其中硫族元素在反应中不消耗的蒸气通过废气再循环再次可用于该方法。

6. 发明申请

WO2012025819A1 CONTINUOUS FURNACE 审中-公开
标题翻译：连续炉
公开(公告)号：WO2012025819A1
公开(公告)日：2012-03-01
申请号：PCT/IB2011/001949
申请日：2011-08-25
申请人： CENTROTHERM PHOTOVOLTAICS AG , FLÜCKIGER, Andreas , KÖTSCHAU, Immo , REICHART, Andreas
发明人： FLÜCKIGER, Andreas , KÖTSCHAU, Immo , REICHART, Andreas
IPC分类号： C23C14/06 , C23C14/58 , F27B9/30 , H01L31/18
CPC分类号： C23C14/5806 , C23C14/0623 , F27B9/20 , F27B9/2407 , F27B9/3005 , H01L31/0322 , H01L31/206 , Y02E10/541 , Y02P70/521
摘要： Continuous furnace for the thermal conversion of a metallic precursor layer arranged on a substrate (3) in a gas flow, in particular for the conversion of a precursor layer into a CIGSS layer, with a continuous tunnel, comprising a plurality of successive segments (5, 6, 7, 8, 9), wherein the cross-section of the tunnel in a middle segment (6, 7) is smaller than in a segment (5, 8, 9) adjacent the middle segment.
摘要翻译：用于在气流中布置在基板（3）上的金属前驱体层的热转化的连续炉，特别是用于将前体层转变成CIGSS层的连续炉，其包括多个连续段（5 ，6,7,8,9），其中所述隧道在中间段（6,7）中的横截面小于与所述中段相邻的段（5,8,9）。

7. 发明申请

WO2012023027A1 PROCESS FOR CONDENSATION OF CHALCOGEN VAPOUR AND APPARATUS TO CARRY OUT THE PROCESS 审中-公开
标题翻译：浓缩蒸汽的方法和装置的执行过程
公开(公告)号：WO2012023027A1
公开(公告)日：2012-02-23
申请号：PCT/IB2011/001892
申请日：2011-08-17
申请人： CENTROTHERM PHOTOVOLTAICS AG , KÖTSCHAU, Immo , KOCH, Raphael , BOGER, Raimund
发明人： KÖTSCHAU, Immo , KOCH, Raphael , BOGER, Raimund
IPC分类号： C23C14/24
CPC分类号： C23C14/246 , B01D5/0051 , B01D5/009 , C01B17/021 , C01B19/02 , C23C14/0623 , F28B9/08
摘要： Process for the condensation of chalcogen vapour (36) and re¬ circulation of condensed chalcogen (23) into an evaporation unit (1) having the process steps of the feeding of the chal- cogen vapour (36) in the condenser (9), of the condensing of at least part of the chalcogen vapour (36) fed into the con¬ denser (9) into liquid chalcogen (23), of the recirculation of the liquid chalcogen (23) into the evaporation unit (1) via a trap (35) formed as part of a return line (17) and of the pro- vision of a column (21) of liquid chalcogen in the trap (35), of the equalisation of pressure differentials between pres¬ sures prevailing in the condenser (9) and in the evaporation unit (1) by means of this column (21) of liquid chalcogen, of the at least partial melting of a solid chalcogen stopper (22) sealing off the trap (35), and of the control of the flow of liquid chalcogen (23) through the trap (35) by means of a melt valve (24), and apparatus to carry out this process.
摘要翻译：用于使硫属蒸汽（36）冷凝并将冷凝的硫属元素（23）再循环到蒸发单元（1）中的方法，所述蒸发单元具有在冷凝器（9）中进给所述共态蒸汽（36）的方法步骤，将进料到致密器（9）的至少部分硫属元素蒸气（36）冷凝成液体硫属元素（23），通过捕集器将液态硫属元素（23）再循环到蒸发单元（1）中（35）形成为回流管线（17）的一部分，以及在所述阱（35）中的液态硫属钢柱（21）的设计，在冷凝器中存在的压力之间的压差的均衡（ 9）和在蒸发单元（1）中通过该液体硫族元素塔（21）至少部分熔化固体硫霉素阻挡物（22），密封捕集器（35），并控制液体硫属元素（23）通过熔体阀（24）通过捕集器（35）的流动，以及用于执行该过程的装置。

8. 发明申请

WO2009138072A1 VAKUUM-DRUCKMESSVORRICHTUNG FÜR EINEN RTP-VAKUUMOFEN 审中-公开
标题翻译：真空压力测量装置FOR A RTP真空烘箱
公开(公告)号：WO2009138072A1
公开(公告)日：2009-11-19
申请号：PCT/DE2009/000678
申请日：2009-05-13
申请人： HELMHOLTZ-ZENTRUM BERLIN FÜR MATERIALIEN UND ENERGIE GMBH , RODRIGUEZ-ALVAREZ, Humberto , KÖTSCHAU, Immo
发明人： RODRIGUEZ-ALVAREZ, Humberto , KÖTSCHAU, Immo
IPC分类号： G01L21/12 , H01L31/18
CPC分类号： G01L21/12 , H01L31/0322 , H01L31/20 , Y02E10/541 , Y02P70/521
摘要： Zur effizienten Herstellung insbesondere von halbleitenden Chalkogenidschichten zum Einsatz in CIS-Solarzellen wird eine Reaktionsbox in den Reaktionsraum des RTP-Vakuumofens (Rapid Thermal Processing) eingeschoben. Die Qualität der herzustellenden Schicht wird über den Prozessdruck (P P ) geregelt, der in-situ über eine optische Messung der Durchbiegung einer Membran in der Reaktionsbox als Drucksensor ermittelt wird. Aufgrund der starken Temperaturschwankungen beim RTP ist diese Messung jedoch fehlerbehaftet und erst ab einer bestimmen Größe der Membran einsetzbar. Bei der Erfindung ist außerhalb des RTP-Vakuumofens (05) eine mit der Reaktionsbox (02) über ein Zuführungsrohr (11) gasdicht verbindbare separate Druckmesseinheit (08) mit einem Messraum (09) und dem Drucksensor (10), vorzugsweise ein Wärmeleitungsmanometer (15) nach Pirani, vorgesehen. Dabei wird zumindest das Zuführungsrohr (11) über eine Heizeinrichtung (12) auf einer konstanten, thermisch vom RTP entkoppelten Temperatur (T A ) unterhalb der Prozesstemperatur (T P ), aber oberhalb der Kondensationstemperatur (T K ) des Prozessgases gehalten, die sich als Messtemperatur (T M ) auf das Prozessgas bei dessen Eintritt in die Druckmesseinheit (08) übertragen hat.
摘要翻译：特别是对于硫属化物半导体膜以用于CIS太阳电池的反应盒到RTP真空炉的反应室（快速热处理）的效率的生产被插入。要生产的层的质量是通过将处理压力（PP），其在原位通过在反应盒作为压力传感器的膜片的偏转的光学测量确定的控制。然而，由于在RTP强的温度波动这种测量是错误的，只有上面所用的膜的所确定的尺寸。在本发明中，RTP真空炉（05）一种通过进料管的反应箱（02）的外侧（11）气密地连接单独的压力测量单元（08）具有一个测量室（09）和压力传感器（10），优选的热传导（15 ）根据皮拉尼，提供。在这种情况下，至少通过在恒定的加热装置（12）的进料管（11），热从RTP温度（TA）低于处理温度（TP）去耦，但高于冷凝温度（TK）被保持在所述工艺气体，其中（如测得的温度TM的）在其进入所述压力测量单元（08）已传送到处理气体。

9. 发明公开

EP2502260A1 METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A COMPOUND SEMICONDUCTOR LAYER 审中-公开
标题翻译：方法和设备，生产复合半导体层
公开(公告)号：EP2502260A1
公开(公告)日：2012-09-26
申请号：EP10790666.1
申请日：2010-10-27
申请人： Centrotherm Photovoltaics AG
发明人： KÖTSCHAU, Immo , SCHMID, Dieter
IPC分类号： H01L21/02 , H01L21/36
CPC分类号： H01L21/02568 , H01L21/02614
摘要： Method for producing a I-III-VI compound semiconductor layer (20), wherein a substrate (6) is provided (80) with a coating (18, 19) which has a metallic precursor layer (18); the coat- ing (18, 19) is kept, for the duration of a process time (tp), at temperatures of at least 350°C (84) and the metallic precursor layer (18), in the presence of a chalcogen (19) at an ambient pressure of between 500 mbar and 1500 mbar, is converted (84) into the compound semiconductor layer (20), and the coating (18, 19, 20) is kept at temperatures (86) for the duration of an activation time (tg) which attain at least an activation barrier temperature (Tg), whereby as activation barrier temperature (Tg) a value of at least 6000C is selected (86).

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