NL2010809C2 - Inrichting en werkwijze voor het aanbrengen van een materiaal op een substraat. - Google Patents
Inrichting en werkwijze voor het aanbrengen van een materiaal op een substraat. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2010809C2 NL2010809C2 NL2010809A NL2010809A NL2010809C2 NL 2010809 C2 NL2010809 C2 NL 2010809C2 NL 2010809 A NL2010809 A NL 2010809A NL 2010809 A NL2010809 A NL 2010809A NL 2010809 C2 NL2010809 C2 NL 2010809C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- gas
- condensing
- condensing device
- process chamber
- liquid
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 104
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 96
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 92
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 31
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 20
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 18
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 13
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 10
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 10
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 10
- 239000012071 phase Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 46
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 43
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 43
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 150000003463 sulfur Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
- B01D5/0093—Removing and treatment of non condensable gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/14—Evaporating with heated gases or vapours or liquids in contact with the liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0057—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes
- B01D5/006—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes with evaporation or distillation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
- B01D5/009—Collecting, removing and/or treatment of the condensate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D7/00—Sublimation
-
- 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
-
- 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
- C23C14/246—Replenishment of source material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
- H01L21/67167—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers surrounding a central transfer chamber
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
- H01L21/67173—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers in-line arrangement
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
- H01L21/67178—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers vertical arrangement
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H01L21/67184—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the presence of more than one transfer chamber
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H01L21/6719—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the processing chambers, e.g. modular processing chambers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H01L21/67196—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the transfer chamber
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H01L21/67201—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the load-lock chamber
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Inrichting en werkwijze voor het aanbrengen van een materiaal op een substraat
De uitvinding heeft betrekking op een inrichting en een werkwijze voor het verhitten van een substraat volgens een voorafbepaald temperatuursverloop voor het kristalliseren van een materiaal op het substraat.
Een dergelijke inrichting is bekend uit US 5,578,503 en wordt ook aangeduid als Rapid Thermal Processor (RTP). De bekende inrichting wordt gebruikt voor het achtereenvolgens verhitten en afkoelen van een substraat volgens een bepaald temperatuursverloop bijvoorbeeld voor het kristalliseren van een materiaal op het substraat. Een vooraf aangebrachte seleniumlaag wordt o.a. gebruikt voor het verkrijgen van een lichtabsorberende filmlaag welke koper( Cu), indium (I), gallium (Ga) en/of selenium (Se) omvat, die bijvoorbeeld gebruikt wordt om de foto-elektrische efficiency van zonnecellen te verbeteren. De bekende inrichting kan worden gebruikt om dit basismateriaal dat bijvoorbeeld, koper, indium,gallium en/ of selenium omvat te kristalliseren in een gecontroleerd atmosfeer van een procesgas, dat bijvoorbeeld een damp van en te kristalliseren materiaal omvat.
De bekende inrichting kan meerdere proceskamers bevatten die ieder een bepaald temperatuursverloop opgelegd krijgen door deze proceskamers te verhitten door middel van verwarmingselementen. De bekende inrichting kan tevens voorzien van een gasinlaat voor het in de behuizing laten stromen van een spoelgas, bijvoorbeeld stikstof (N2) voor het verkrijgen van een zuurstofarme omgeving. In een volgende proceskamer kan een andere temperatuur zijn ingesteld overeenkomstig het te volgen temperatuurprofiel dat gewenst is om een rekristallisatie uit te voeren. Verder bevatten de proceskamers een gecontroleerde atmosfeer, van bijvoorbeeld een procesgas welke bijvoorbeeld seleniumdamp omvat, om de rekristallisatie bij een bepaalde faseovergang te doen plaatsvinden. De bekende inrichting is verder voorzien van transportmiddelen voor het transporteren van het substraat in en uit de proceskamer via respectievelijke de eerste en de tweede opening. De proceskamer is verder voorzien van een eerste transportkanaal voor het afvoeren van een afgas welke een deel van het procesgas en het spoelgas omvat. Deze afvoer is verbonden met een eerste condensatie-inrichting. In deze eerste condensatie-inrichting wordt het afgas afgekoeld en condenseert het materiaal uit de dampfase naar een vaste toestand. In de bekende inrichting wordt deze condensatie-inrichting een “cold trap” genoemd. Een nadeel van de bekende inrichting is dat het materiaal in vaste vorm, bijvoorbeeld vlokken of granulaat, gecondenseerd is en moet worden afgevoerd naar een recyclingfabriek om daar opnieuw geschikt gemaakt te worden voor hergebruik.
Het is een doel van de uitvinding om te voorzien in een inrichting waarin een efficiënter gebruik van het te kristalliseren materiaal wordt verkregen.
Volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt dit doel bereikt door een inrichting voor het verhitten van een substraat volgens een voorafbepaald temperatuursverloop voor het kristalliseren van een materiaal op het substraat voorzien van ten minste één proceskamer welke voorzien is van een eerste en tweede afsluitbare opening voor het doorvoeren van een substraat, een eerste inlaat voor het ontvangen van een procesgas in de proceskamer en een eerste transportorgaan voor het transporteren van een afgas uit de proceskamer, een verdamperinrichting voor het verdampen van het materiaal, welke verdamperinrichting verbonden is met de eerste inlaat voor het toevoeren van het procesgas naar de proceskamer, waarbij het procesgas gedeeltelijk verzadigd is van het materiaal in dampfase, een eerste condensatie-inrichting voor het ontvangen van het afgas die via het eerste transportorgaan verbonden is met de proceskamer voor het transporteren van het afgas naar de eerste condensatie-inrichting en waarbij de eerste condensatie-inrichting is ingericht voor het condenseren van het materiaal in dampfase in het afgas naar een vaste fase, waarbij de inrichting verder is voorzien van een tweede condensatie-inrichting voor het condenseren van een deel van het materiaal in de dampfase in het afgas naar een vloeibare fase, welke tweede condensatie-inrichting de eerste condensatie-inrichting verbindt met de proceskamer via het eerste transportorgaan; en een tweede transportorgaan tussen de verdamperinrichting en de tweede condensatie-inrichting voor het transporteren van het materiaal in de vloeibare fase van de tweede condensatie-inrichting naar de verdamperinrichting.
Door het condenseren van een deel van het materiaal in dampfase uit het afgas naar de vloeibare fase en het terugvoeren van het deel van het materiaal in de vloeibare fase uit de tweede condensatie-inrichting naar de verdamperinrichting kan dit deel van het materiaal dat via het afgas de procesruimte verlaat teruggewonnen en hergebruikt worden zonder dat het materiaal naar een vaste toestand wordt gebracht. Een voorbeeld van een dergelijk materiaal is Seleen(Se) of zilver (Ag) of zwavel (S).
Een verder voordeel is dat een materiaalstroom tussen de tweede condensatie-inrichting en de verdampingsinrichting functioneert als gasscheiding waardoor het procesgas en het afgas gescheiden worden toegevoerd respectievelijk worden afgevoerd. Tevens blijft een materiaalstroom in vloeibare fase tussen het tweede condensatie-inrichting en de verdamperinrichting binnen de inrichting. Hierdoor wordt een veilige en energie-efficiënte inrichting verkregen. Een voordeel van het recirculeren van het verdampte materiaal is dat een lager verbruik kan worden gerealiseerd, een verder voordeel is dat het materiaal binnen de inrichting blijft, waardoor het niet nodig is dit, eventueel giftige, materiaal verder te verwerken.
Een verder voordeel is dat eventuele verontreinigingen in het afgas naar de eerste condensatie-inrichting kunnen worden afgevoerd en het gecondenseerde materiaal in de tweede condensatie-inrichting een hoge zuiverheid kan behouden. Door het instellen van de temperatuur in de tweede condensatie-inrichting tot boven het condensatiepunt van een eventuele verontreiniging kan deze in het residu van het afgas naar de eerste condensatie-inrichting worden afgevoerd en komen deze niet in het te condenseren teruggewonnen materiaal terecht. Door deze uitvoering kan kruisvervuiling worden tegengegaan vanuit een andere proceskamer, waarin bijvoorbeeld zwavel (S) wordt verwerkt, in het Seleniumbad.
In een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting zijn het verbindingskanaal, de verdamperinrichting en de tweede condensatie-inrichting zodanig geplaatst, dat het vloeistofniveau van het te verdampen materiaal in de vloeistoffase nagenoeg gelijk is aan het vloeistofniveau van het te condenseren materiaal in de vloeistoffase.
Door deze plaatsing gedragen de verdamperinrichting en de tweede condensatie-inrichting zich als communicerende vaten, waarbij een verandering in de afvoer van het verdampte materiaal uit de verdamperinrichting automatisch gecompenseerd wordt door een even grote verandering in de toevoer door het verbindingskanaal naar de verdamperinrichting.
In een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting is het eerste verbindingskanaal verbonden met het eerste einde van de tweede condensatie-inrichting. In deze uitvoeringsvorm is het temperatuursverschil tussen het materiaal in de verdamperinrichting en de tweede condensatie-inrichting het kleinst. Een voordeel hiervan is dat een materiaal met een hogere viscositeit in de condensatie-inrichting aan de zijde van de verdampingskamer warmer, waardoor het materiaal beter vloeit.
Een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting omvat een derde transportorgaan, dat verbonden is met het tweede einde van de tweede condensatie-inrichting en de eerste condensatie-inrichting en ingericht voor het afvoeren van een residu van het afgas uit de tweede condensatie-inrichting naar de eerste condensatie-inrichting. Door deze constructie kan afvoergas stromen vanuit proceskamer naar tweede condensatie inrichting om daar af te koelen naar de condensatietemperatuur voor de vloeistoffase. Vanuit tweede condensatie-inrichting kan het afgas de eerste condensatie-inrichting instromen, waar het afgas nog verder wordt afgekoeld, zodat de nog resterende damp kan condenseren/neerslaan als vaste stof.
In een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting is de tweede condensatie-inrichting voorzien van een verwarmingsinrichting, welke is ingericht voor het verwarmen van het te condenseren materiaal in vloeibare toestand tot een temperatuur die tenminste hoger is dan de temperatuur van het smeltpunt van het materiaal. Deze uitvoeringsvorm kan worden gebruikt voor het opstarten van de recirculatie en, als de recirculatie operationeel is, wordt deze verwarmingsinrichting gebruikt voor het regeling van de temperatuur op een vooraf ingestelde waarde.
In een verdere uitvoeringsvorm is de verwarmingsinrichting ingericht voor het verwarmen van het afgas in de tweede condensatie-inrichting tot een temperatuur die tenminste hoger is dan de temperatuur van het smeltpunt van verontreinigingen in het afgas. Een voorbeeld van een dergelijke verontreiniging is zwavel (S). Zwavel wordt in een laatste proceskamer in dampfase toegevoegd. Sporen van deze zwavel kunnen diffunderen naar de proceskamers waarin Selenium in verwerkt wordt. Dit kan een probleem vormen indien de concentratie van zwavel (S) in het selenium materiaal boven een bepaald waarde uitkomt. Door de condensatietemperatuur van het Selenium (Se) juist te kiezen, is het mogelijke de zwavel, bij een lage partiële druk van de zwavel, niet of veel minder te laten condenseren naar de vloeistoffase.
In een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting is de tweede condensatie-inrichting voorzien van een labyrintstelsel welke een veelvoud van platen omvat, waarbij elke plaat voorzien is van een opening voor het doorlaten van het afgas, waarbij het labyrintstelsel tussen het eerste einde en het tweede einde van de tweede condensatie-inrichting is geplaatst. Het labyrintstelsel verbeterd de warmte-uitwisseling tussen het afgas en de omgeving waarbij condensatiewarmte kan worden afgevoerd. De platen zijn gemaakt van een materiaal dat bestand is tegen Selenium en zwavel bij hoge temperaturen, bijvoorbeeld keramiek of grafiet.
In een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting strekken de keramische platen zich uit tot onder een vloeistofniveau van het te condenseren materiaal in vloeibare fase.
In een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting is de inrichting voorzien van transportassen die draaibaar zijn aangebracht in de proceskamer en doorvoeren in de proceskamer voor het roteerbaar bevestigen van de transportassen, welke doorvoeren zijn voorzien van een afvoerkanaal die de doorvoeren verbindt voor het afvoeren van een lekgas. Door het afvoerkanaal een lekgas dat door de doorvoer lekt worden afgevoerd.
In een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting is de inrichting voorzien van een derde condensatie-inrichting voor het ontvangen van het lekgas via het eerste afvoerkanaal voor het transporten van het lekgas naar de derde condensatie-inrichting, waarbij de derde condensatie-inrichting is ingericht voor het condenseren van het materiaal in de dampfase in het lekgas naar een vaste fase; een vierde condensatie-inrichting voor het condenseren van een deel van het materiaal in dampfase in het lekgas naar een vloeibare fase, welke vierde condensatie-inrichting de derde condensatie-inrichting verbindt met de het afvoerkanaal, en een vierde transportorgaan tussen de vierde condensatie-inrichting en de verdamperinrichting voor het transporteren van gecondenseerd materiaal van de vierde condensatie-inrichting naar de verdamperinrichting. Door de derde en de vierde condensatie-inrichtingen die het lekgas opvangen dat door de doorvoeren lekt en condenseren in respectievelijke een vaste fase en een vloeibare fase, kan de vloeibare fase direct worden teruggevoerd naar de verdamperinrichting. Een voordeel van de derde en de vierde condensatie-inrichting is dat de gasstromen door van het afgas door het eerste transportorgaan en van het lekgas door het afvoerkanaal apart van elkaar kunnen worden ingesteld.
Volgens een tweede aspect van de uitvinding wordt het bovenomschreven doel bereikt door een werkwijze voor het aanbrengen van een materiaal op een substraat omvattende het verdampen van het materiaal door middel van het smelten tot een vloeistof en het verdampen van de vloeistof, het toevoeren van een procesgas, dat een deel van het materiaal in dampfase omvat, naar de proceskamer; het afvoeren van een afgas uit de proceskamer dat een deel van het procesgas omvat; het condenseren van tenminste een deel van het materiaal uit het afgas tot een condensaat; het toevoeren van het condensaat aan de vloeistof.
Alhoewel de uitvinding beschreven zal worden aan de hand van een aantal voorkeursuitvoeringsvormen, is de uitvinding daartoe niet beperkt. De te bespreken uitvoeringsvormen zijn slechts voorbeelden van mogelijke interpretaties van de uitvinding en het zal de vakman duidelijk zijn dat de voordelen van de uitvinding ook op andere wijze kunnen worden bereikt.
De uitvinding zal verder worden beschreven aan de hand van de bij gevoegde tekeningen, waarin:
Fig. 1 toont schematisch een eerste uitvoeringsvorm van de inrichting voor het aanbrengen van een materiaal op een substraat volgens de uitvinding;
Fig. 2 toont schematisch een doorsnede van een tweede condensatie-inrichting; en Fig. 3 toont schematisch een deel van een tweede uitvoeringsvorm van de inrichting voor het aanbrengen van een materiaal op een substraat volgens de uitvinding.
In de figuren komen gelijke verwijzingscijfers overeen met identieke objecten.
Fig. 1 toont schematisch een eerste uitvoeringsvorm van een inrichting 1 voor het verhitten van een substraat volgens een voorafbepaald temperatuursverloop voor het kristalliseren van een materiaal op het substraat. Een dergelijke inrichting 1 wordt ook aangeduid als Rapid Thermal Processor (RTP) en wordt bijvoorbeeld gebruikt voor het fabriceren van een aantal fotovoltaïsche zonnecellen uit een substraat 8. Het substraat kan bijvoorbeeld glas of boorsilicaat bevatten met een afmeting van bijvoorbeeld 60 x 40 cm, 120x 60 cm,of 110 xl40 cm. De inrichting 1 omvat een behuizing 2 van gelaagd materiaal bijvoorbeeld een stapeling van plaatstaal, een hittebestendig isolatiemateriaal bijvoorbeeld steenwol, en een grafietlaag. De inrichting omvat verder een proceskamer 5, die zich binnen de behuizing 2 bevindt. De proceskamer 5 is voorzien van een respectievelijke eerste en tweede, door middel van deuren, afsluitbare openingen 6,7 voor het doorvoeren van het substraat 8 in de inrichting via respectievelijke de eerste en de tweede openingen van de proceskamer. De proceskamer 5 kan vervaardigd zijn van grafiet, borosilicaat of fused silica. Verder kan de inrichting 1 voorzien zijn van een inlaatpoort 3 en uitlaatpoort 4 waartussen de proceskamer 5 is geplaatst. De inlaatpoort 3 en uitlaatpoort 4 zijn afsluitbaar en voorzien van deuren voor het in en uitlaten van een substraat 8. De inlaatpoort en de uitlaatpoort kunnen eveneens uit grafiet,borosilicaat of fused silica vervaardigd zijn. De proceskamer 5 kan verder zijn voorzien van elektrische verhittingselementen, bijvoorbeeld kwartselementen 9, voor het aanbrengen van een gewenste temperatuurprofiel in de proceskamer 5. Het temperatuurbereik binnen het profiel kan daarbij ingesteld worden in een gebied van bijvoorbeeld 300 tot 550 °Celsius.
De inrichting kan voorzien zijn van transportrollen 15 voor het verplaatsen van het substraat 8 van de inlaatpoort 3 naar de uitlaatpoort 4 via de eerste 6 en tweede openingen 7 in de proceskamer 3. De transportrollen 15 kunnen zijn vervaardigd van fused silica en hebben bijvoorbeeld een lengte van 80 cm en een diameter van 100 mm. De inrichting kan meerdere, bijvoorbeeld drie of vijf proceskamers omvatten, waarbij iedere proceskamer op een gewenst temperatuursprofiel ingesteld kan worden.
Voor het transport van het substraat 8 binnen de proceskamer 5 kunnen de transportrollen 15 draaibaar aan de behuizing 2 zijn bevestigd.
De afmetingen van de proceskamer 5 kunnen zo gekozen zijn dat meerdere substraten 8 in een enkele proceskamer 5 verwerkt kunnen worden.
De inrichting 1 kan tevens voorzien zijn van een gasinlaat 30 voor het in de behuizing laten stromen van een spoelgas, bijvoorbeeld een inert gas, zoals stikstof (N2), voor het verkrijgen van een zuurstofarme omgeving in de ruimte tussen de behuizing 2 en de proceskamer 5 waardoor verbranding van het grafietmateriaal van bijvoorbeeld de wanden van de proceskamer 5 wordt voorkomen.
Verder kan de inrichting voorzien zijn van een vacuümpomp 31 voor het aanbrengen van een vacuüm binnen de behuizing 2. De druk binnen de inrichting kan in een gebied tussen 0,001 en 1100 mbar absoluut worden ingesteld.
De inrichting is verder voorzien van een verdamperinrichting 10 die verbonden is met de proceskamer 5 via een eerste toevoerkanaal 12 en een eerste inlaat 11. De verdamperinrichting 10 is ingericht voor het smelten en verdampen van een op het substraat aan te brengen materiaal, bijvoorbeeld selenium, en kan voorzien zijn van elektrische verhittingselementen voor het verhitten van het selenium tot boven de smelttemperatuur van het selenium. De temperatuur van het vloeibare selenium in de verdampingsinrichting kan ingesteld worden in een gebied tussen de 420°C en de 500°C liggen. Een ander voorbeeld van een aan te brengen materiaal kan zilver (Ag) of zwavel (S) zijn.
Door een transportgas, bijvoorbeeld stikstof, in de verdamperinrichting 10 via een aparte inlaat 19 toe te laten kan het selenium in dampvorm in een procesgas naar de proceskamer 5 worden geleid via het toevoerkanaal 12 en de eerste inlaat 11. De temperatuur van het procesgas is bijvoorbeeld 500°C.
Door het gewenste ingestelde temperatuursverloop van het substraat 8 en de gecontroleerde dampdruk van de seleniumdamp kan de rekristallisatie van het selenium op het substraat 8 bij een gewenste faseovergang plaatsvinden in de proceskamer 5.
Verder is de proceskamer 5 voorzien van een eerste uitlaat 13 en een eerste transportorgaan, bijvoorbeeld een eerste verbindingskanaal 14 voor het afvoeren van een afgas uit de proceskamer. Het afgas omvat een deel van het procesgas, dat het verdampte selenium en stikstof N2 en eventueel ook verontreinigingen, bijvoorbeeld zwavel, kan omvatten. De temperatuur van het afgas bij het verlaten van de proceskamer is bijvoorbeeld 500°C. Eventueel kan het eerste transportorgaan nog een pomp omvatten.
Verder omvat de inrichting een eerste condensatie-inrichting 16 die via het eerste verbindingskanaal 14 is verbonden met de eerste uitlaat 13 van de proceskamer 5 voor het ontvangen van het afgas. De eerste condensatie-inrichting 16 is ingericht voor het condenseren van het selenium in dampfase in het afgas, waarbij het selenium neerslaat in een vaste fase bijvoorbeeld vlokken. Dit wordt bereikt door het afkoelen van het afgas tot een temperatuur van bijvoorbeeld 200°C. De eerste condensatie-inrichting 16 wordt ook aangeduid met de term “cold trap”. De eerste condensatie-inrichting kan verder voorzien van een filter 40 bijvoorbeeld een HEPA filter voor het filteren van restdeeltjes uit het afgas zodat alleen het transportgas door gelaten wordt naar een pomp 41.
De inrichting 1 is verder voorzien van een tweede condensatie-inrichting 17 voor het condenseren van een deel van het selenium in dampfase in het afgas naar een vloeibare fase. De tweede condensatie-inrichting 17 verbindt de eerste condensatie-inrichting 16 via het eerste verbindingskanaal 14 met de proceskamer 5. De inrichting is verder voorzien van een tweede transportorgaan, bijvoorbeeld een tweede verbindingskanaal 18, tussen de verdamperinrichting 10 en de tweede condensatie-inrichting 17 voor het terugvoeren van het vloeibare selenium naar de verdamperinrichting 10. Eventueel kan het tweede transportorgaan nog een pomp omvatten.
In een uitvoeringsvorm kan de inrichting voorzien zijn van een derde transportorgaan, bijvoorbeeld een derde verbindingskanaal 23, welke tussen de tweede condensatie-inrichting 17 en de eerste condensatie-inrichting 16 is geplaatst en is ingericht voor het transporteren van het afgas uit de tweede condensatie-inrichting naar de eerste condensatie-inrichting.
De temperatuur van het afgas bij binnenkomst in de tweede condensatie-inrichting 17 is bijvoorbeeld 500° C. De temperatuur binnen de tweede condensatie-inrichting 17 is ingesteld op een temperatuur, waarbij het afgas wordt gekoeld tot beneden het dauwpunt van het selenium, bijvoorbeeld 400°C, waardoor een deel van het selenium neerslaat. De temperatuur van het residugas, dat de tweede condensatie-inrichting 17 verlaat, kan bijvoorbeeld 300° C zijn. Het tweede verbindingskanaal 18, de verdamperinrichting 10 en de tweede condensatie-inrichting 17 kunnen zodanig zijn geplaatst, dat een eerste vloeistofniveau 27 van het te verdampen vloeibare selenium in de verdamperinrichting 10 nagenoeg gelijk is aan een tweede vloeistofniveau 20 van het vloeibare selenium in de tweede condensatie-inrichting 17. Door het tweede verbindingskanaal 18 kan het selenium in de verdampingsinrichting, dat verdampt en afgevoerd wordt, voor een deel weer worden aangevuld met het teruggewonnen selenium dat via het afgas uit de proceskamer 5 wordt afgevoerd. In deze uitvoeringsvorm is het tweede verbindingskanaal 18 verbonden met het eerste einde 21 van de tweede condensatie-inrichting 17 en dient ook als gasscheiding tussen de verdamperinrichting 10 en de tweede condensatie-inrichting 17. De tweede condensatie-inrichting 17 wordt ook wel aangeduid met de term “warm trap”.
Fig. 2 toont schematisch een doorsnede van de tweede condensatie-inrichting 17. De tweede condensatie-inrichting 17 kan verder voorzien zijn van een verwarmingsinrichting 28 ingericht voor het verwarmen van het vloeibare selenium tot een temperatuur die tenminste hoger is dan de temperatuur van het smeltpunt van het selenium. Deze temperatuur is bijvoorbeeld 300° C. In een uitvoeringsvorm is de verwarmingsinrichting ingericht voor het verwarmen van het afgas in de tweede condensatie-inrichting 17 tot een temperatuur die tenminste hoger is dan de temperatuur van het dauwpunt van een verontreiniging in het afgas. Bijvoorbeeld zwavel (S) dat in dampvorm in het afgas aanwezig en dat als residu afgevoerd kan worden via het derde verbindingskanaal 23 naar de eerste condensatie-inrichting 16. In een uitvoeringsvorm kan de tweede condensatie-inrichting 17 zijn voorzien van een labyrintstelsel 24 welke een veelvoud van platen 25 omvat, voor het doorlaten van tenminste een deel van het afgas, waarbij het labyrintstelsel tussen het eerste einde 21 en het tweede einde 22 van de tweede condensatie-inrichting 17 is geplaatst. Verder kunnen de platen zijn voorzien van gaten en kunnen de platen zich tot onder het tweede vloeistofniveau 20 uitstrekken. De platen 25 kunnen van keramisch materiaal of grafiet gemaakt zijn.
Eventueel kunnen filtermiddelen in de tweede condensatie-inrichting 17 aangebracht worden, die ervoor zorgen dat het gecondenseerde selenium uit de gasstroom neerslaat en niet als aerosoldeeltjes uit de tweede condensatie-inrichting getransporteerd worden door de afgasstroom. Verder kan de inrichting 1 voorzien zijn van een vloeistofniveau-opname-inrichting 26 voor het opnemen van het vloeistofniveau van het vloeibare selenium in de tweede condensatie-inrichting 16. De vloeistofniveau-opname-inrichting is bijvoorbeeld van een voor een vakman bekend capacitief type.
Verder kan de inrichting voorzien zijn van een vulinrichting 44 voor het ontvangen en smelten van nieuw toe te voeren selenium, welke vulinrichting verbonden is met het tweede einde 22 van de tweede condensatie-inrichting.
Door middel van de hierboven beschreven inrichting kan de volgende werkwijze voor het aanbrengen van een materiaal op een substraat worden uitgevoerd welke de volgende stappen omvat het verdampen van het materiaal, bijvoorbeeld selenium, door middel van het smelten van het selenium tot een vloeistof en het verdampen van de vloeistof, het toevoeren naar de proceskamer 5 van het procesgas, dat een deel van het selenium in de dampfase omvat; het kristalliseren van een deel van het selenium uit het procesgas op het substraat 8; het afvoeren van een afgas uit de proceskamer 5 dat een deel van het procesgas omvat; het condenseren van tenminste een deel van het selenium uit het afgas tot een condensaat; het toevoeren van het condensaat aan het vloeibare selenium.
Fig. 3 toont schematisch een deel van een tweede uitvoeringsvorm van de inrichting voor het verhitten van een substraat volgens een voorafbepaald temperatuursverloop voor het kristalliseren van een materiaal op het substraat. De opbouw van de tweede uitvoeringsvorm van de inrichting 100 is gedeeltelijk gelijk aan de eerste uitvoeringsvorm van de inrichting 1. De tweede uitvoeringsvorm omvat eveneens een behuizing 2, een proceskamer 5, een eerste condensatie-inrichting ( de cold-trap) 16, een tweede condensatie-inrichting ( een warm-trap) 17, zoals beschreven zijn met betrekking tot figuur 1. De inrichting kan voorzien zijn van transportrollen 15 voor het verplaatsen van het substraat 8 van de inlaatpoort 3 naar de uitlaatpoort 4 via de eerste 6 en tweede openingen 7 in de proceskamer 3. De transportrollen 15 kunnen zijn vervaardigd van fused silica en hebben bijvoorbeeld een lengte van 80 cm en een diameter van 100 mm. De inrichting kan meerdere, bijvoorbeeld drie of vijf proceskamers omvatten, waarbij iedere proceskamer op een gewenst temperatuursprofiel ingesteld kan worden.
Voor het transport van het substraat 8 binnen de proceskamer 5 zijn de transportrollen 15 draaibaar aan de behuizing zijn bevestigd. De transportrollen 15 zijn door middel van een doorvoer 32 draaibaar verbonden met de wand van de proceskamer 5. De doorvoer 32 kan voorzien zijn van een afdichting die een afvoerkanaal 33 bevat voor het afvoeren van een lekgas dat het procesgas omvat dat uit de proceskamer 5 lekt en/of een spoelgas omvat dat vanuit de behuizing 2 lekt. Het afvoerkanaal 33 kan op alle doorvoeren 32 van de transportrollen 15 van de proceskamer aangesloten zijn.
De tweede uitvoeringsvorm omvat verder een derde condensatie-inrichting 36, die eenzelfde opbouw heeft als de eerste condensatie-inrichting 16, en eveneens een cold-trap is en een vierde condensatie-inrichting 37 die eenzelfde opbouw heeft als de tweede condensatie-inrichting 37, en eveneens een warm-trap is. De derde condensatie-inrichting 36 is via de vierde condensatie-inrichting 37 met het afvoerkanaal 33 verbonden. De derde condensatie-inrichting 36 is ingericht voor het condenseren van het selenium in dampfase uit het lekgas waarbij het selenium neerslaat in een vaste fase bijvoorbeeld vlokken. Dit wordt bereikt door het afkoelen van het afgas tot een temperatuur van bijvoorbeeld 200°C.
De derde condensatie-inrichting 36 kan verder voorzien van een filter 40, bijvoorbeeld een HEPA filter 40, voor het filteren van restdeeltjes uit het lekgas zodat alleen het transportgas door gelaten wordt naar een pomp 42.
De inrichting is verder voorzien van een vierde transportorgaan, bijvoorbeeld een vierde verbindingskanaal 38, tussen de vierde condensatie-inrichting 37 en de tweede condensatie-inrichting 17 voor het transporteren van het vloeibare selenium tussen de vierde condensatie-inrichting 37 via het vierde verbindingskanaal 38, de tweede condensatie-inrichting 17 en het tweede verbindingskanaal 18 naar de verdampingsinrichting 10, zodat het teruggewonnen selenium weer hergebruikt kan worden. De temperatuur van het lekgas bij binnenkomst in de vierde condensatie-inrichting 37 is bijvoorbeeld 500° C.
In een uitvoeringsvorm kan de inrichting voorzien zijn van een vijfde transportorgaan, bijvoorbeeld een vijfde verbindingskanaal 39, welke tussen de vierde condensatie-inrichting 37 en de derde condensatie-inrichting 36 is geplaatst en is ingericht voor het transporteren van het lekgas uit de vierde condensatie-inrichting 37 naar de derde condensatie-inrichting 36.
Het voordeel van het gebruik van respectievelijk de eerste en de tweede condensatie-inrichting 16,17 en de derde en de vierde condensatie-inrichting 36,37 is dat de afgasstroom door het eerste verbindingskanaal 14 en de lekgasstroom door het afvoerkanaal 33 nagenoeg onafhankelijk van elkaar kunnen worden ingesteld.
In een uitvoeringsvorm kan het afvoerkanaal ook nog verbonden worden met andere afzuigopening bijvoorbeeld nabij de afsluitbare openingen 6,7 van de proceskamer 5.
In een andere uitvoeringsvorm kunnen meerdere proceskamers 5 aangesloten worden op tweede condensatie-inrichting 17 en kunnen de afvoerkanalen 33 van de doorvoeren 32 van de meerdere proceskamers aangesloten worden op de vierde condensatie-inrichting 37.
De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de hierin beschreven voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. De gevraagde rechten worden veeleer bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.
Claims (15)
1. Inrichting (1) voor het verhitten van een substraat (8) volgens een voorafbepaald temperatuursverloop voor het kristalliseren van een materiaal op het substraat voorzien van -ten minste één proceskamer (5), welke voorzien is van -een eerste en tweede afsluitbare opening (6; 7) voor het doorvoeren van een substraat (8), een eerste inlaat (11) voor het ontvangen van een procesgas in de proceskamer en een eerste transportorgaan (14) voor het afvoeren van een afgas uit de proceskamer; -een verdamperinrichting (10) voor het verdampen van het materiaal, welke verdamperinrichting (10) verbonden is met de proceskamer (5) voor het toevoeren van het procesgas naar de proceskamer, waarbij het procesgas gedeeltelijk verzadigd is van het materiaal in dampfase; een eerste condensatie-inrichting (16) voor het ontvangen van het afgas die verbonden is met de proceskamer (5) via een eerste transportorgaan (14) voor het transporten van het afgas naar de eerste condensatie-inrichting (16), waarbij de eerste condensatie-inrichting (16) is ingericht voor het condenseren van het materiaal in de dampfase in het afgas naar een vaste fase; waarbij de inrichting verder is voorzien van een tweede condensatie-inrichting (17) voor het condenseren van een deel van het materiaal in dampfase in het afgas naar een vloeibare fase, welke tweede condensatie-inrichting (17) de eerste condensatie-inrichting (16) verbindt met de proceskamer (5) via het eerste transportorgaan (14); en een tweede transportorgaan (18) tussen de verdamperinrichting (10) en de tweede condensatie-inrichting (17) voor het transporteren van gecondenseerd materiaal van de tweede condensatie-inrichting (17) naar de verdamperinrichting (10).
2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het eerste transportorgaan een eerste verbindingskanaal (14) omvat;
3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij het tweede transportorgaan een tweede verbindingskanaal (18) omvat, waarbij het tweede verbindingskanaal (18), de verdamperinrichting 10 en de tweede condensatie-inrichting (17) zodanig geplaatst zijn, dat een eerste vloeistofniveau (27) van het te verdampen materiaal in de vloeistoffase nagenoeg gelijk is aan het vloeistofniveau (20) van het te condenseren materiaal in de vloeistoffase.
4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij het tweede verbindingskanaal (18) is verbonden met het eerste einde (21) van de tweede condensatie-inrichting.
5. Inrichting volgens conclusie 1-4, waarbij de inrichting een derde transportorgaan (23) omvat, welke tussen de tweede condensatie-inrichting (17) en de eerste condensatie-inrichting (16) is geplaatst en is ingericht voor het transporteren van het afgas uit de tweede condensatie-inrichting (17) naar de eerste condensatie-inrichting (16).
6. Inrichting volgens conclusie 5, waarbij het derde transportorgaan een derde verbindingskanaal (23) omvat.
7. Inrichting volgens conclusie 1-6, waarbij de tweede condensatie-inrichting (17) is voorzien van een verwarmingsinrichting (28), welke is ingericht voor het verwarmen van het te condenseren materiaal in vloeibare toestand tot een temperatuur die ten minste hoger is dan de temperatuur van het smeltpunt van het materiaal.
8. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij de verwarmingsinrichting (28) is ingericht voor het verwarmen van het afgas in de tweede condensatie-inrichting tot een temperatuur die tenminste hoger is dan de temperatuur van het dauwpunt van een verontreiniging in het afgas.
9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de verontreiniging zwavel omvat.
10. Inrichting volgens een van conclusies 1-9, waarbij de tweede condensatie-inrichting (17) is voorzien van een labyrintstelsel (24) welke een veelvoud van platen (25) omvat, voor het doorlaten van tenminste een deel van het afgas, waarbij het labyrintstelsel tussen het eerste einde en het tweede einde van de tweede condensatie-inrichting is geplaatst.
11. Inrichting volgens conclusie 10, waarbij de platen (25) zich tot onder een vloeistofniveau 20 van het te condenseren materiaal in vloeibare fase uitstrekken.
12. Inrichting volgens een van de conclusie 1-11, waarbij de inrichting is voorzien van transportassen die draaibaar zijn aangebracht in de proceskamer en doorvoeren in de proceskamer voor het roteerbaar bevestigen van de transportassen, welke doorvoeren (32) zijn voorzien van een afvoerkanaal (33) die de doorvoeren verbindt voor het afvoeren van een lekgas.
13. Inrichting volgens conclusie 12,waarbij de inrichting is voorzien van een derde condensatie-inrichting (36) voor het ontvangen van het lekgas via het eerste afvoerkanaal (33) voor het transporten van het lekgas naar de derde condensatie-inrichting (36), waarbij de derde condensatie-inrichting (36) is ingericht voor het condenseren van het materiaal in de dampfase in het lekgas naar een vaste fase; een vierde condensatie-inrichting (37) voor het condenseren van een deel van het materiaal in dampfase in het lekgas naar een vloeibare fase, welke vierde condensatie-inrichting (37) de derde condensatie-inrichting (36) verbindt met de het afvoerkanaal (33); en een vierde transportorgaan (38) tussen de vierde condensatie-inrichting (37) en de en de verdampingsinrichting (10) voor het transporteren van gecondenseerd materiaal van de vierde condensatie-inrichting (37) naar de verdampingsinrichting (10).
14. Werkwijze voor het behandelen van een substraat in een proceskamer met een materiaal in een dampfase omvattende het verdampen van het materiaal door middel van het smelten van het materiaal tot een vloeistof en het verdampen van de vloeistof, het toevoeren naar de proceskamer van een procesgas, dat een deel van het materiaal in de dampfase omvat; het afvoeren van een afgas uit de proceskamer dat een deel van het procesgas omvat; het condenseren van tenminste een deel van het materiaal uit het afgas tot een condensaat; het toevoeren van het condensaat aan de vloeistof.
15. Werkwijze volgens conclusie 14, waarbij de werkwijze verder omvat het gedeeltelijke terugvoeren van het afgas naar de proceskamer.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2010809A NL2010809C2 (nl) | 2013-05-16 | 2013-05-16 | Inrichting en werkwijze voor het aanbrengen van een materiaal op een substraat. |
| CN201480035460.6A CN105493259B (zh) | 2013-05-16 | 2014-05-12 | 用于将材料涂覆于衬底的装置和方法 |
| EP14727952.5A EP2997594A1 (en) | 2013-05-16 | 2014-05-12 | Device and method for applying a material to a substrate |
| PCT/NL2014/050297 WO2014185776A1 (en) | 2013-05-16 | 2014-05-12 | Device and method for applying a material to a substrate |
| JP2016513892A JP6321785B2 (ja) | 2013-05-16 | 2014-05-12 | 基板に材料を適用するための装置及び方法 |
| US14/891,410 US10092854B2 (en) | 2013-05-16 | 2014-05-12 | Device and method for applying a material to a substrate |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2010809A NL2010809C2 (nl) | 2013-05-16 | 2013-05-16 | Inrichting en werkwijze voor het aanbrengen van een materiaal op een substraat. |
| NL2010809 | 2013-05-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2010809C2 true NL2010809C2 (nl) | 2014-11-24 |
Family
ID=48808482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2010809A NL2010809C2 (nl) | 2013-05-16 | 2013-05-16 | Inrichting en werkwijze voor het aanbrengen van een materiaal op een substraat. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10092854B2 (nl) |
| EP (1) | EP2997594A1 (nl) |
| JP (1) | JP6321785B2 (nl) |
| CN (1) | CN105493259B (nl) |
| NL (1) | NL2010809C2 (nl) |
| WO (1) | WO2014185776A1 (nl) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105256285B (zh) * | 2015-10-28 | 2018-10-23 | 河北曹妃甸汉能薄膜太阳能有限公司 | 真空硒化装置和真空硒化的方法 |
| US20180127875A1 (en) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | National Chung Shan Institute Of Science And Technology | Apparatus for performing selenization and sulfurization process on glass substrate |
| DE102018120988C5 (de) * | 2018-08-28 | 2023-01-12 | Technip Zimmer Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von extraktarmem Polyamid 6 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0771887A1 (en) * | 1995-11-06 | 1997-05-07 | Teisan Kabushiki Kaisha | Gas recovery unit |
| US5671612A (en) * | 1994-02-04 | 1997-09-30 | Jordan Holding Company | Process and apparatus for recovering vapor |
| WO1999013545A2 (en) * | 1997-09-11 | 1999-03-18 | Applied Materials, Inc. | Vaporization and deposition apparatus and process |
| EP1616610A1 (en) * | 2004-07-13 | 2006-01-18 | Byeong-Seung Lee | Plate heat exchanger with condensed fluid separating function and its manufacturing method |
| WO2009151665A2 (en) * | 2008-03-04 | 2009-12-17 | Brent Bollman | Methods and devices for processing a precursor layer in a group via environment |
| US20130019909A1 (en) * | 2011-07-20 | 2013-01-24 | Dms Co., Ltd. | Apparatus for treating substrate |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US968926A (en) * | 1908-01-07 | 1910-08-30 | Schutte & Koerting Co | Method of and apparatus for compressing gas. |
| JPS55130804A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of zinc selenide |
| CA1169305A (en) * | 1982-03-03 | 1984-06-19 | Gordon A.D. Reed | Catalytic curing of coatings |
| US4793338A (en) * | 1987-06-16 | 1988-12-27 | Andrews Terence J | Anti-siphoning liquid valve filter |
| US5118485A (en) * | 1988-03-25 | 1992-06-02 | Hemlock Semiconductor Corporation | Recovery of lower-boiling silanes in a cvd process |
| DE59309438D1 (de) | 1992-09-22 | 1999-04-15 | Siemens Ag | Schnelles verfahren zur erzeugung eines chalkopyrit-halbleiters auf einem substrat |
| US6216708B1 (en) * | 1998-07-23 | 2001-04-17 | Micron Technology, Inc. | On-line cleaning method for CVD vaporizers |
| JP4162366B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2008-10-08 | 田中貴金属工業株式会社 | Cvd薄膜形成プロセス及びcvd薄膜製造装置 |
| KR101388817B1 (ko) * | 2006-03-14 | 2014-04-23 | 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 | 증착 방법을 위한 온도 제어 콜드 트랩 및 그의 용도 |
| US20080175993A1 (en) | 2006-10-13 | 2008-07-24 | Jalal Ashjaee | Reel-to-reel reaction of a precursor film to form solar cell absorber |
| US20090017206A1 (en) * | 2007-06-16 | 2009-01-15 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for reducing the consumption of reagents in electronic device manufacturing processes |
| WO2009120686A1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-10-01 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for using reduced purity silane to deposit silicon |
| JP5277784B2 (ja) * | 2008-08-07 | 2013-08-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 原料回収方法、トラップ機構、排気系及びこれを用いた成膜装置 |
| DE102009009022A1 (de) * | 2009-02-16 | 2010-08-26 | Centrotherm Photovoltaics Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von flachen Substraten mit Chalkogenen |
| JP2013504215A (ja) * | 2009-09-02 | 2013-02-04 | ボルマン、ブレント | Via族環境において前駆体層を処理するための方法およびデバイス |
| JP2011115736A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Kanken Techno Co Ltd | 二酸化セレン回収装置およびそれを用いた排ガス除害装置 |
| DE102010034653A1 (de) * | 2010-08-17 | 2012-02-23 | Centrotherm Photovoltaics Ag | Verfahren zur Kondensation von Chalkogendampf sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| JP5086451B2 (ja) * | 2011-01-27 | 2012-11-28 | 大陽日酸株式会社 | セレン化水素製造装置 |
| JP2014525985A (ja) * | 2011-07-08 | 2014-10-02 | インフィニウム,インク. | 金属蒸気を凝縮させるための装置および方法 |
| JP6270729B2 (ja) * | 2011-11-10 | 2018-01-31 | サン‐ゴバン、クリストー、エ、デテクトゥールSaint−Gobain Cristaux & Detecteurs | 半導体結晶材料の形成に用いるシステム |
-
2013
- 2013-05-16 NL NL2010809A patent/NL2010809C2/nl not_active IP Right Cessation
-
2014
- 2014-05-12 US US14/891,410 patent/US10092854B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-05-12 WO PCT/NL2014/050297 patent/WO2014185776A1/en not_active Ceased
- 2014-05-12 EP EP14727952.5A patent/EP2997594A1/en not_active Withdrawn
- 2014-05-12 CN CN201480035460.6A patent/CN105493259B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2014-05-12 JP JP2016513892A patent/JP6321785B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5671612A (en) * | 1994-02-04 | 1997-09-30 | Jordan Holding Company | Process and apparatus for recovering vapor |
| EP0771887A1 (en) * | 1995-11-06 | 1997-05-07 | Teisan Kabushiki Kaisha | Gas recovery unit |
| WO1999013545A2 (en) * | 1997-09-11 | 1999-03-18 | Applied Materials, Inc. | Vaporization and deposition apparatus and process |
| EP1616610A1 (en) * | 2004-07-13 | 2006-01-18 | Byeong-Seung Lee | Plate heat exchanger with condensed fluid separating function and its manufacturing method |
| WO2009151665A2 (en) * | 2008-03-04 | 2009-12-17 | Brent Bollman | Methods and devices for processing a precursor layer in a group via environment |
| US20130019909A1 (en) * | 2011-07-20 | 2013-01-24 | Dms Co., Ltd. | Apparatus for treating substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2997594A1 (en) | 2016-03-23 |
| US20160074772A1 (en) | 2016-03-17 |
| CN105493259B (zh) | 2018-09-25 |
| JP2016528372A (ja) | 2016-09-15 |
| US10092854B2 (en) | 2018-10-09 |
| WO2014185776A1 (en) | 2014-11-20 |
| JP6321785B2 (ja) | 2018-05-09 |
| CN105493259A (zh) | 2016-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5405562B2 (ja) | 処理チャンバ内で物体を焼き戻しするための装置および方法 | |
| TWI424073B (zh) | 熱轉換金屬前驅物層至半導體層及/或太陽能模組之方法及裝置 | |
| JP5647977B2 (ja) | 積み重ねられた処理対象品を特に処理するための処理装置 | |
| JP2002266065A5 (ja) | 成膜方法、発光装置の作製方法及び成膜装置 | |
| NL2010809C2 (nl) | Inrichting en werkwijze voor het aanbrengen van een materiaal op een substraat. | |
| MX2008014929A (es) | Procedimiento y dispositivo para el tratamiento termico, en especial de uniones por soldadura. | |
| US20130276702A1 (en) | Gas reclamation and abatement system for high volume epitaxial silicon deposition system | |
| TW201134964A (en) | Apparatus of vacuum evaporating | |
| RU2421418C2 (ru) | Химическое осаждение из паровой фазы при атмосферном давлении | |
| JP2004047452A5 (nl) | ||
| JP5933837B2 (ja) | 基板を処理するためのシステムと方法 | |
| JP2006152326A (ja) | 蒸着装置 | |
| JP6257616B2 (ja) | コーティングされた基板を処理するための、プロセスボックス、装置及び方法 | |
| CN102534510A (zh) | 用于持续地将薄膜层淀积在衬底上的气相淀积设备和过程 | |
| CN101454107A (zh) | 用于热处理、尤其是通过焊接连接的方法和装置 | |
| TW201038769A (en) | Process and device for the thermal conversion of metallic precursor layers into semiconducting layers with chalcogen recovery | |
| WO2010092471A2 (en) | Method and device for coating planar substrates with chalcogens | |
| US10014433B2 (en) | Device for heating a substrate | |
| TW201219104A (en) | Process for condensation of chalcogen vapour and apparatus to carry out the process | |
| CN104919580B (zh) | 用于对物体进行热处理的装置和方法 | |
| TW201305368A (zh) | 成膜裝置 | |
| TWI385261B (zh) | 蒸發機以及適用於蒸發機之液位控制裝置及方法 | |
| KR101448045B1 (ko) | 유기발광소자 제조용 유기물 증착장치 | |
| TWI508179B (zh) | 薄膜太陽能電池的退火裝置 | |
| KR20100128479A (ko) | 금속박막과 화합물반도체 광흡수층 박막의 연속 제조장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD | Change of ownership |
Owner name: SMIT THERMAL SOLUTIONS B.V.; NL Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), ASSIGNMENT; FORMER OWNER NAME: SMIT OVENS B.V. Effective date: 20161107 |
|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20210601 |