FR 2542137 A1 19840907 FR 8304135 A 19830314 i 2542137. La présente invention concerne de façon générale des procédés et appareils pour la fabrication de dispositifs photovoltaïques et plus particulièrement un procédé et un appareil pour la fabrication en grandes séries de cellules photovoltaïques en tandem du type P-I-N en déposant des couches successives d'alliages semi-conducteurs amorphes sur un substrat alors que ce substrat est avancé de façon continue et séquentielle à travers une série de chambres de dépôt spécialisées. L'invention concerne un procédé et un appareil pour la fabrication de cellules photovoltaïques par dépôt de couches de matière semi-conductrice amorphe de conductibi- lité électrique variable sur une feuille d'un substrat alors que ce substrat est avancé en continu à travers des séries de chambres de dép 8 t spécialisées Le dépôt de cha- que couche a lieu dans une chambre de dép 8 t séparée à dé- charge luminescente dans laquelle l'isolation de mélanges de gaz présélectionnés de réaction qui constituent les couches semi-conductrices amorphes élimine pratiquement toute contamination croisée entre les chambres adjacentes. Le substrat est de préférence réalisé en acier inoxydable et est prévu pour être amené séquentiellement et de façon continue à travers les chambres spécialisées pour que soient déposées sur lui deux ou plus de deux cellules sen- sibles à la lumière, amorphes, à intervalle de bande réglé, par exemple plusieurs cellules photovoltaïques du type P-I-N; l'invention trouve son application la plus impor- tante dans la fabrication en séries de cellules solaires à haute efficacité, sensibles à la lumière, semi-conduc- trices, amorphes, à intervalle de bande réglé en tandem. Des efforts considérables ont été faits récemment pour développer des procédés de dép 8 t de pellicules semi-conduc- trices amorphes dont chacune peut occuper des surfaces re- lativement importantes et qui peuvent être dopées pour former des matières de type P et de type N pour la 2 2542137 réalisation de dispositifs de type P-I-N équivalant sen- siblement à ceux fabriqués par leurs équivalents cristal- lins Pendant de nombreuses années, ces travaux avec des pellicules de germanium ou de silicium amorphes ont été pratiquement improductifs du fait de la présence dans ces films de micro-vides et de liaisons ballantes qui produi- sent une forte densité d'état localisée dans la bande in- terdite Initialement la réduction des états localisés a été obtenue par le dép 8 t par décharge luminescente de pellicules de silicium amorphes dans lequel le silane (Si H 4) gazeux est amené à passer dans un tube à réaction dans, lequel les gaz sont décomposés par une décharge lumi- nescente à haute fréquence (HP) et déposés sur un substrat porté à une température d'environ 500 à 6000 K ( 227 à 3270 C). La matière ainsi déposée sur le substrat est une matière amorphe intrinsèque consistant en silicium et hydrogène. Pour produire une matière amorphe dopée, de la phosphine (PH 3 gazeuse) pour une conduction de type N, ou du dibo- rane gazeux (Bn H 6) pour une conduction de type P est mélan- gé initialement au silane gazeux et amené à passer dans le tube de réaction à décharge luminescente dans les mêmes conditions de travail On suppose que la matière ainsi déposée contient des dopants de substitution phosphoreux ou de bore et se montre extrinsèque et de type de conduc- tion P ou N. Il a été prouvé que l'hydrogène dans le silane se combine à une température appropriée avec un grand nombre de liaisons ballantes du silicium pendant le dépôt par décharge luminescente pour réduire de façon substantielle la densité des états localisés dans la bande interdite en amenant ainsi la matière amorphe à se rapprocher davantage de la matière cristalline correspondante. Il est maintenant possible de préparer par décharge luminescente des alliages de silicium amorphes grandement améliorés qui présentent des concentrations d'états localisés 3 2542 137, réduites de façon significative dans leurs bandes inter- dites tout en présentant des propriétés électroniques de grande qualité Cette technique est complètement décrite dans les brevets US-A-4 226 898 et 4 217 374 Comme cela est décrit dans ces brevets,on pense que le fluorintro- duit dans le semi-conducteur de silicium amorphe opère une réduction substantielle de la densité des états locali- sés dans celui-ci et facilite l'addition d'autres matières d'alliage telles quele germanium. On pense que le fluor activé diffuse facilement et lie le silicium amorphe dans un corps de matrice pour fai- re décroître notablement la densité des états de défauts localisés On pense que cela est dû au fait que la petite dimension des atomes de-fluor leur permet d'être facile- ment introduits dans une matrice de silicium amorphe Par conséquent, le fluor lie les liaisons ballantes du sili- cium et forme une liaison ionique stable avec des angles de liaison souples d'o il résulte une altération ou com- pensation plus stable et plus efficace que celle formée* par l'hydrogène ou d'autres agents de compensation ou d'altération qui étaient précédemment utilisés Le fluor est considéré être un élément d'altération ou de compen- sation plus efficaceque l'hydrogène lorsqu'il est employé seul ou avec l'hydrogène du fait de sa dimension excessi- vement faible, de sa grande réactivité, de sa spécifité aux liaisons chimiques et de son électro-négativité plus grande. La compensation peut être obtenue avec le fluor seul ou en combinaison avec l'hydrogène 16 rs de l'addition d'un tel élément ou d'éléments en très faible quantité (par exemple des fractions d'un pourcentage atomique) Cepen- dant les quantités de fluor et d'hydrogène utilisés de la façon la plus souhaitable sont beaucoup plus grandes que ces petits pourcentages en permettant aux éléments de former un alliage fluor-hydrogène-silicium Ainsi des quantités formant des alliages de fluor-et d'hydrogène peuvent par exemple être utilisées dans une proportion de 0,1 à 5 gb ou plus L'alliage ainsi formé présente une den- sité plus faible que les états de défaut dans la bande interdite que celle qui peut être obtenue par une pure neu- tralisation des liaisons ballantes et des états de défaut ou manques analogues En particulier, il semble que l'uti- lisation de quantités plus grandes de fluor agit pratique- ment en créant une nouvelle configuration structurale d'une matière contenant du silicium amorphe et facilite l'addition d'autres matières d'alliage tel que le germanium. Outre les caractéristiques mentionnées dans ce qui précède, on pense que le fluor 10 organise une structure locale dans l'alliage contenant du silicium jusqu'à obtenir des effets ioniques et inductifs et aussi 20 influence la liaison de l'hydrogène en agissant pour faire décroître la densité des états de défauts ou de manques auxquels l'hydrogène contri- bue normalement Le rôle ionique que le fluor joue dans un tel alliage est un facteur important en terme de relations de proximité. Le concept consistant à utiliser des cellules multi- ples pour développer un dispositif photovoltalque efficace a été décrit au moins dès 1955 dans le brevet USA 2 949 498. Les structures à cellules multiples qui sont mentionnées dans ce brevet utilisent des dispositifs semi-conducteurs cristallins à jonction P-N Le concept est dirigé princi- palement vers des dispositifs à intervalles de bande diffé- rents pour collecter plus efficacement les différentes par- ties du spectre solaire et pour augmenter la tension de circuit ouvert (VOC) Le dispositif à cellules en tandem est un dispositif à au moins deux cellules traversées en série par la lumière passant à travers chaque cellule et comprenant une-matière à grand intervalle de bande suivie par une matière à intervalle de bande plus petit pour ab- sorber la lumière qui est passée à travers la première 2542137 cellule ou couche En adaptant sensiblement les courants produits à partir de chaque cellule, la tension totale du circuit ouvert est la somme de la tension du circuit ou- vert de chaque cellule tandis que le courant de court-cir- cuit demeure sensiblement constant. Beaucoup de publications concernant les cellules cris- tallines empilées postérieures au brevet USA 2 949 498 ont fait l'objet de rapport et récemment plusieurs articles concernant le Si-H en cellules empilées ont été publiés. Il a été proposé d'utiliser des alliages de silane amorphe Si-Ge en cellules empilées mais il n'a pas été indiqué comment le réaliser (Y Marfaing, Proc 2nd Euro- pean Communities Photovoltaic Solar Energy Conf, Berlin, West Germany, p 287, 1979). Hamakawa et autres ont indiqué qu'il était possible dtutiliser Si-H dans une configuration qui serait définie ici en tant que cellule multiple du type cascade La cel- lule en cascade est indiquée dans ce qui suit en tant que cellule multiple sans séparation ou isolation des couches entre elles Chacune des cellules était réalisée en Si-H de m 8 me intervalle de bande comme dans une configuration à Jonction P-I-N L'appareillement des courants de court- circuit (Js) d été obtenu en augmentant l'épaisseur des cellules dans le trajet de lumières en série Comme attendu, la tension de circuit ouvert de l'ensemble du dispositif augmenta et fut proportionnelle au nombre de cellules. Dans un rapport récent sur l'augmentation de l'effi- cacité de cellules photovoltaïques empilées à jonction multiple en silicium amorphe déposé à partir de silane selon la façon indiquée cidessus, il fut exposé que "le germanium avait été considéré en tant qu'impureté nuisible dans Si:H en abaissant exponentiellement son Jsc avec une Sc augmentation de Ge " A partir de leurs travaux ainsi que des travaux de Carlson, Marfaing et Hamakawa,il fut conclu que les alliages de silicium amorphes de germanium et 6 25421374 d'hydrogène "ont montré de pauvres propriétés photovol- talques" et ainsi de nouvelles matières de cellules pour pellicule photovoltalque doivent être trouvées qui présen- tent une réponse spectrale à environ un micron pour des combinaisons de cellules empilées efficaces avec un Si:H". (J.J Hanak, B Faughnan, Vo Korsun, et J P Pellican, présenté à la 14 ème conférence des spécialistes photovol- talque IEEE à San Diego, Californie, du 7 au 10 janvier 1980). Du fait des propriétés bénéfiques obtenues par l'in- traduction de fluordes alliages amorphes utilisés pour produire des cellules multiples du type en cascade peuvent maintenant incorporer le fluor comme façon possiblede ré- duire la densité des états localisés sans affecter les propriétés électroniques de la matière En outre, l'élément ou les éléments de réglage de l'intervalle de bande, tels que le germanium et le carbone, peuvent être activés et sont ajoutés de dép$t sous phase vapeur, pulvérisation ou décharge luminescente L'intervalle de bande est réglé comme cela est nécessaire pour des applications de dispositifs particuliers en introduisant des quantités nécessaires d'un ou plusieurs des éléments de réglage dans les cellules d'alliage déposées dans au moins la région de celles-ci produisant du courant à partir de la lumière Etant donné que l'élément ou les éléments de réglage d'intervalles de bandes ont été formes dans les cellules sans addition ap- préciable d'états nuisibles du fait de l'influence du fluor, la matière de la cellule conserve de grandes qua- lités électroniques et de photo-conductivité lorsque l'élé- ment ou les éléments de réglage sont ajoutés pour régler les caractéristiques de longueurs d'ondes du dispositif dans des applications particulières de sensibilité à la lumière. L'addition d'hydrogène soit avec le fluor ou après dépôt peut de plus améliorer l'alliage altéré ou compensé au fluor Le post-dép 8 t incorporant de l'hydrogène est 7 2542137 avantageux lorsqu'on désire utiliser les plus hautes tem- pératures de dépôt sur le substrat permises par le fluor. Il est d'une importance commerciale évidente d'être capable de produire en série des dispositifs photovolta- 5 ques tels que les cellules solaires Cependant, avec des cellules cristallines,la production en série était li- mitée à des techniques de traitement par lots du fait du temps nécessaire aux exigences de la croissance des cris- taux Contrairement au silicium cristallin qui est limité à un traitement par lots pour la fabrication de cellules solaires, des alliages semi-conducteurs de silicium amor- phe peuvent 9 tre déposés en couches multiples sur de gran- des surfaces de substrats pour former des cellules solaires en grandes quantités dans un système de traitement continu. Des systèmes de traitement continu de cette sorte sont décrits par exemple dans la demande de brevet N 151 301 du 19/05/1980 pour "A methof for making P-Doped Silicon Films and Devices Made Therefrom"; N 244, 386:déposée le 16/3/1981 pour "Continuous Systems For Depositing Amorphous Semiconductor Material"; N 240 493 déposée le 16/03/1981 pour "Continuous Amorphous Solar Cell Production System" et No 306 146 déposée le 28/09/1981 pour "Multiple chambers deposition and Isolation System and Method" Comme décrit dans ces demandes de brevets un substrat peut être amené à avancer en continu à travers une succession de chambres de dépôt dans laquelle chaque chambre est spécialisée pour le dépôt d'une matière particulière En réalisant une cel- lule solaire de configuration de type P-I-N,la première chambre est spécialisée pour le dépôt d'un alliage de sili- cium amorphe de type P, la seconde chambre est spécialisée pour le dépôt d'un alliage de silicium amorphe intrinsèque, et la troisième chambre est spécialisée pour le dépôt d'un alliage de silicium amorphe de type N Etant donné-que chaque alliage déposé et tout particulièrement l'alliage intrinsèque doit être d'une grande pureté; l'environnement 8 2542137 dans la chambre de dépôt intrinsèque est isolé des consti- tuants dopants se trouvant dans les autres chambres de dépôt pour empêcher une diffusion en retour des consti- tuants dopants dans la chambre intrinsèque Dans les de- mandes de brevets mentionnées précédemment dans lesquelles les systèmes concernent tout d'abord la production de cel- lules photovoltaiques, l'isolation entre les chambres est réalisée en employant des mécanismes d'isolation dans lesquels un gaz inerte s'écoulant au-dessus du substrat lorsqu'il passe d'une chambre de dépôt à une chambre de dépôt adjacente empêche une contamination croisée Toute- fois, aucun de ces mécanismes d'isolation de la technique antérieure n'est utilisé avec un appareil prévu pour pro- duire des cellules solaires en tandem dans une grande quan- tité,et selon un processus continu. Les divers objets et avantages de la présente inven- tion sont illustrés par les dessins et la description dé- taillée de linvention ainsi que par les revendications qui suivent. On décrit ici un appareil de dépôt à chambres multi- ples pour la production en continu sous des conditions d'états stables de cellules photovoltaiques amorphes en tandem présentant une configuration de type P-I-N L'appa- reil est prévu pour passer de-façon continue et séquentiel- le soit une-feuille allongée d'un substrat ou une plaque de substrat portée par un convoyeur à courroie à travers chacune d'au moins six chambres de dépôt interconnectées physiquement et de façon fonctionnelle Chaque chambre de dépôt incorpore un conduit par lequel un mélange de gaz de réaction présélectionné est introduit dans la chambre et un mécanisme pour le dépôt de couches semi-conductrices amorphes successives sur la surface de dépôt du substrat de façon que la composition de chaque couche semi-condc- trice amorphe dépende du mélange de gaz introduit dans la chambre de dépôt En utilisant une technique de traitement 9 2 5 4 2 1 3 7 continu il n'est plus nécessaire d'amorcer séquentielle- ment et d'interrompre les conditions nécessaires de pres- sion, de température, de pureté et d'écoulement de gaz pour le dépôt de chaque couche semi-conductrice amorphe. Par conséquent non seulement la présente invention améliore la productivité mais elle améliore aussi la qualité des couches semiconductrices et réduit les fluctuations dues a des conditions de démarrage et d'interruption Dans la réalisation préférée de l'invention, la première couche déposée sur le substrat est une couche amorphe semi-con- ductrice de conductivité de type P, la seconde couche dépo- sée sur le s Mbstrat est une couche semi-conductrice intrin- sèque amorphe et la troisième couche déposée sur le subs- trat est une couche semi-conductrice amorphe de conducti- vité de type N La seconde et chacune des cellules suivan- tes de type P-I-N en tandem déposée sur le substrat a son intervalle de bande réglé pour appairer les courants pro- duits en augmentant ainsi la tension de circuit ouvert. Puisque des mélanges de gaz de réaction différente sont introduits dans chacune des triades des chambres de dép 8 t, un mécanisme d'isolation soit sous la forme d'un joint mécanique ou d'un sas est prévu entre chaque chambre adjacente pour assurer l'isolation entre les chambres et empocher une contamination croisée Une chambre d'isolation est disposée entre les chambres de type N et de type P des triades adjacentes de chambres de dép 8 t pour assurer de façon analogue l'isolation et empêcher une contamination croisée entre elles. Dans la réalisation préférée deux triades de chambres de dépôt (un total de 6 chambres) sont prévues pour produi- re une disposition en tandem de deux cellules photovoltaï- ques Les deux triades de chambres contiennent à ltinté- rieur: au moins un gaz contenant du silicium dans les seconde et la cinquième chambres de dépôt; au moins un gaz contenant du silicium et un gaz contenant un dopant P dans 2542137. les première et quantrième chambres de dép 8 t et au moins un gaz contenant du silicium et un gaz contenant un dopant N dans les 3 ème et 6 ème chambres de dép 6 t Des éléments de réglage de 1 tintervalle de bande, tels que du carbone ou du germanium, peuvent être ajoutés aux couches d'allia- ges de silicium pour régler les caractéristiques d'absorp- tion de lumière de chaque couche Dans la réalisation pré- férée, l'intervalle de bande des couches dopantes amor- phes est élargi par l'addition de carbone et l'intervalle de bande de la couche intrinsèque la plus basse est réduit par l'addition de germanium D'autres éléments de réglage de l'intervalle de bande comprennent, mais ne sont pas limités à l'oxygèneià l'azote et à l'étain Bien qutune réalisation préférée concerne la production de deux cellu- les de type P-I-N en employant deux triades de chambres de dépôt, dans une autre réalisation préférée de l'invention trois triades de cambres de dép 8 t sont employées pour pro- duire ces cellules de type P-I-N. D'autres caractéristiques de structure significative de la présente invention concernent un dispositif de mise en place automatique pour l'avancement d'une feuille de substrat depuis une position adjacente à la première cham- bre de dépôt jusqu'à une position adjacente à la chambre de dép 8 t finale et un ensemble à feuille intermédiaire pour retirer un revêtement protecteur se trouvant entre les couches adjacentes de la feuille de substrat enroulée sur le noyau d'alimentation en substrat et l'introduction du revêtement protecteur entre les couches adjacentes de la feuille de substrat lorsqu'elle est enroulée sur le noyau d'enroulement de substrat après que le procédé de dép 8 t soit terminé. On décrit aussi ici le procédé de dépêt continu d'au moins deux cellules photovoltalques amorphes sur la surface de substrat qui est prévue pour être déplacée en continu à travers une série d'au moins six chambres de dépôt il 2542 1 37 spécialisées interconnectées Les mélanges de gaz de réac- tion de conductivité électrique différente sont introduits dans chacune des chambres de dépôt pour le dépôt de cou- ches semi-conductrices amorphes de typen, intrinsèques et de type p successives sur le substrat Le procédé peut comprendre les opérations consistant à: faire le vide dans les chambres de dépôt à travers lesquelles le subs- trat est avancé, chauffer les chambres pour-chauffer le substrat et le mélange de gaz de réaction, introduire le mélange de gaz de réaction dans les chambres de telle façoi que ( 1) le mélange de gaz intrinsèque soit pratiquement libre d'une-contamination par les mélanges de gaz dopants p ou dopants N adjacents et ( 2) que les mélanges de gaz dopants p et dopants N adjacents n'effectuent pas de conta- mination croisée, à former un plasma à partir des mélanges de gaz introduits dans les chambres de dépôt, à déplacer le substrat à travers la région de plasma de chaque chambr( de dép 8 t pour le dépôt de mélanges de gaz sur le substrat et à maintenir la température de substrat, la vitesse de déplacement du substrats la tension du substrat, les mélan- ges de gaz de réaction, les différences de pression entre les chambres adjacentes et les dépressions de façon que le. cellules solaires'photovoltalques amorphes en tandem soienl produites de façon continue sur la feuille de substrat. On décrit également ici un système de direction auto- matique de la feuille pour "diriger" de façon continue la feuille de substrat lorsqu'elle se déplace à travers les chambres de dépôt et est enroulée sur la bobine d'enroule ment Les expressions "dirigées" et "placées" seront utili- sées dans ce qui suit pour se référer à la capacité automa- tique du système à placer et aligner la feuille mobile en continu de substrat par rapport à l'axe longitudinal de la bobine d'enroulement autour de laquelle la feuille est fi- nalement enroulée Les systèmes de direction et de mise en place empêchent le "vrillage en hélice" des spires de 12 25421377 feuille sur la bobine d'enroulement et éliminent ainsi la possibilité d'endommager le produit fini pendant les mani- pulations ultérieures La direction de la feuille 40 est assurée en développant ou en réduisant la tension sur un bord de la feuille qui avance au moyen d'un galet de renvoi de direction amenant ainsi la feuille à s'élever dans une direction perpendiculaire à sa-direction de déplacement. La position du galet de renvoi de direction est contrôlée à travers une liaison mécanique par un servo-moteur dis- posé à l'extérieur de la chambre de dépôt et relié à la liaison mécanique au moyen d'un joint tournant étanche au vide Le servo-moteur est à son tour commandé par un détec- teur qui détermine la position de la feuille qui avance par rapport à des emplacements présélectionnés sur ce galet. L'emplacement du servo-moteur à l'extérieur de la chambre de dépôt empêche la-contamination de la chambre par des effluents provenant du moteur et empêche également l'endom- magement du moteur par un environnement à basse pression. En outre, l'entretien et-le remplacement du moteur sont grandement facilités lorsqu'il est disposé à l'extérieur de la chambre. On décrit de plus ici un mécanisme pour contrôler la tension exercée sur la feuille de substrat Le système de commande de la tension comprend un galet d'entraînement qui fait avancer la feuille de substrat à travers l'appareil de dép 8 t et un-galet de tension qui agit à la façon d'un frein dynamique pour résister à F'on entraînement en rotation par le galet d'entraînement De plus, le système(l) contrôle et affiche continuement le niveau de tension auquel la feuille est soumise et ( 2) incorpore un appareil indépendant mais coopérant avec le galet de tension pour régler le niveau de tension auquel la feuille est soumise. On décrit de plus ici un procédé de détection des fuites dans les chambres de l'appareil à décharge lumines- cente de la présente invention dans lequel l'atmosphère 13 2542137 d'une partie de l'appareil est isolée du reste de l'appa- reil et la partie isolée est essayée en ce qui concerne les fuites -Pour compléter cette description, on prévoit un * ensemble de détecteur de fuite prévu pour être substitué à l'ensemble à sas ou à l'ensemble à-joint mécanique et qui est disposé dans le passage entre les chambres adjacentes de sorte qu'on isole une partie choisie de l'appareil pour l'analyse des fuites. On-décrit également ici un piège à poudre amovible pour collecter la poudre et d'autres débris à la suite du dépôt par décharge luminescente de couches semi-conductri- ces sur le substrat lorsqu'il passe à travers l'une des chambres de dépôt à décharge luminescente Le piège à pou- dre comporte plusieurs plaques de chicane étagées autour desquelles le plasma non déposé et non utilisé de mélange de gaz de réaction passe après l'écoulement à travers la cathode de la chambre de dépôt En supportant de façon amo- vible le piège à poudre dans la chambre et en obligeant sensiblement tout le mélange de gaz de réaction à s'écouler à travers, un échange du piège "sale" par un nouveau piège propre réduit le temps de nettoyage. Finalement on décrit ici une variante de réalisation du mécanisme pour isoler pratiquement les uns des autres les mélanges de gaz de réaction introduits-dans les chambres de dépôt adjacentes Dans cette réalisation, le mécanisme d'isolation est constitué par un joint mécanique dans lequel deux galets allongés sont disposés de façon étanche aux extrémités opposées d'une petite chambre à vide de relative- ment grande étendue Les galets sont couverts par une ma- tière qui est suffisamment douce pour ne pas endommager la surface recouverte de la feuille de substrat et suffisam- ment rigide pour ne pas faire en sorte que les fuites puis- sent se produire La petite chambre est maintenue à une pression interne plus basse que les chambres adjacentes pour pratiquement empêcher les mélanges de gaz de réaction 14 2542137. dopants de s'écouler en retour dans les chambres de dépôt. En conséquence, l'invention a tout d'abord pour objet de créer un appareil à chambres multiples pour la produc- tion en continu de cellules photovoltaïques amorphes en tandem Chaquecellule présente une épaisseur de cellule totale d'au moins deux unités à trois couches et chaque unité comprend une couche de type p et une couche de type n associées de façon fonctionnelle avec les côtés opposés d'une couche intrinsèque intermédiaire L'appareil est ca- ractérisé en ce qu'il comporte en combinaison: un substrat, une triade de chambre de dépôt pour chaque unité à trois couches de cellules en tandem, les chambres de dépôt dispo- sées séquentiellement pour le dépôt des couches de type p et de type N aux extrémités de chaque séquence de triade et pour le dépôt de la couche intrinsèque entre les couches de type p et de type N de chaque triade de séquence pour réa- liser trois couches de dép 8 t pour chaque unité de cellule, des moyens pour déplacer en continu le substrat à travers chaque triade de chambres de dép 8 t, des moyens pour déposer -les couches successives des unités à trois couches sur le substrat et sur une couche préalablement déposée sur lui, des moyens associés de façon fonctionnelle avec chaque cham- bre de chaque triade de chambres de dép 8 t pour introduire un mélange de gaz de réaction présélectionné dans celles-ci de façon à déposer chaque couche de la triade de couches, des moyens pour empêcher pratiquement la contamination croi- sée du mélange de gaz dans les chambres de chaque triade précédente de chambres par un mélange de gaz de la première chambre de chaque triade suivante adjacente de chambre et des moyens pour isoler pratiquement le mélange de gaz dans la seconde chambre de chaque triade de chambres, des mélanges de gaz des première et troisième chambresde chaque triade de chambres. L'invention a aussi pour objet de créer un ensemble de décharge luminescente perfectionné utilisable dans un 2542137 appareil de dépôt à décharge luminescente dans lequel un substrat est avancé en continu à travers au moins une chambre de dépôt sous dépression La chambre comprend des moyens de décharge luminescente pour le dépôt d'une couche semi-conductrice sur le substrat Les moyens de décharge luminescente comportent une plaque de cathode allongée, un réseau d'accords et un générateur de puissance L'ensemble de décharge luminescente perfectionné est caractérisé par la combinaison de: plusieurs plaques de cathode séparées raccourcies, chaque plaque de cathode séparée comprenant un réseau d'accords séparés et un générateur de puissance sé- paré associé à celui-ci de sorte qu'une couche semi-conduc- trice à haute efficacité et uniforme peut être déposée avec une puissance d'entrée réduite par rapport à celle utilisée dans un réseau d'accords plus simples qui peut être utilisé avec une plaque dé cathode allongée unique. L'invention a encore pour objet de créer un procédé pour la production en continu de cellules photovoltaïques amorphes en tandem sur un substrat qui est prévu pour être déplacé de façon continue depuis un mandrin débiteur à tra- vers une série d'au moins deux triades de chambres de dé- p 8 t isolées jusqu'à un mandrin d'enroulement Chaque chambré de dép 8 t contient un mélange de gaz de réaction'qui y est introduit pour la dissociation et le dépôt de couches semi- conductrices amorphes successives de conductibilité variabl E sur le substrat qui la traverse Le procédé est caractérisé par les opérations qui consistent à: mettre sous dépres- sion les chambres à travers lesquelles passe le substrat, chauffer les chambres de dépôt pour chauffer le substrat et les mélanges de gaz de réaction jusqu'aux températures de dépôt, régler les mélanges de gaz de réaction et introduire les mélanges de gaz de réaction dans les chambres de dépôt de façon que les mélanges dans la seconde chambre de chaque triade stécoule vers les premières et la troisième chambres, les mélanges dans les première et troisième chambres étant 16 2542137. pratiquement empêchés de s'écouler dans la seconde chambre, le mélange dans la troisième chambre de chaque triade étant pratiquement empêché de s'écouler dans la première chambre de la triade suivante et le mélange de la lère chambre de chaque triade étant pratiquement empêché de s'écouler dans la troisième chambre de la triade précédente, de dissocier les mélanges de gaz et de déposer les couches semi-conductrices amorphes successives sur le substrat, de déplacer le substrat à travers les chambres de dépôt et de maintenir pratiquement la température de substrat présente, la vitesse de déplacement du substrat, la tension du subs- trat, les mélanges de gaz de réaction dans chaque chambre et la différence de pression entre les chambres adjacentes ainsi que les dépressions Le mode de réalisation préféré de l'invention est main- tenant décrit à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels: La fig 1 est une coupe partielle d'un dispositif photovoltaïque couplé en cascade ou en série ou tandem com- portant plusieurs cellules du type p-irn-, chaque couche des cellules étant formée par un alliage semi-conducteur amorphe conformément à la présente invention. La fig 2 est une représentation schématique d'un ap- pareil à chambres de dépôt multiples prévu pour la fabrica- tion en continu de cellules photovoltaïques amorphes empilées. La fig 3 est une représentation schématique de l'ap- pareil de dépôt à chambres multiples -de la présente inven- tion analogue à celui de la fig 2 et montrant en outre les mécanismes d'isolation reliant les chambres contiguës de l'ensemble, l'ensemble d'amenée et d'enroulement du substrat, l'ensemble de miise en place automatique, l'ensem- ble de retrait et d'enroulement de feuilles intermédiaires et l'ensemble de mise sous tension du substrat La fig 3 A est une coupe agrandie d'une réalisation oossible pour le sas 58 j représenté à la fig 3 -et destiné 17 2542137 à illustrer le passage par lequel le substrat est placé, les galets pour diriger le substrat dans le sas et l'angle que forme le passage par rapport à l'horizontale, La fig 3 B est une perspectivepartielle agrandie de la courroie flexible allongée qui forme une partie de lten- semble de mise en place automatique de la présente invention. La fig 4 est une représentation schématique de l'ap- pareil de dépôt à chambres multiples de la présente inven- tion montrant le mécanisme d'isolation, la tension du subs- trat depuis la chambre d'alimentation vers la chambre d'en- roulement, les éléments de chauffage et les commandes pour assurer et maintenir la température choisie pour les élé- ments de chauffage. La fig 5 est une représentation schématique de l'ap- pareil de dépôt à chambres multiples de la présente inven- tion montrant les mécanismes d'isolation, le dispositif de mise sous tension du substrat depuis la chambre d'alimenta- tion jusqu'à la chambre d'enroulement et les cathodes et les équipements de production de puissance qui y sont asso- ciés se trouvant à l'intérieur de chambres de dépôt pour le dépôt des couches de plasma successives sur la surface du substrat. La fig 6 est une représentation schématique de l'ap- pareil de dépôt à chambres multiples de la présente inven- tion illustrant les conduits d'amenée et les ensembles à vannes utilisés pour régler la proportion et l'introduction des gaz de réaction dans les chambres. La fig 6 A est une représentation schématique agrandie du système général de distribution commun à tous les com- partiments des collecteurs de gaz de traitement illustré à la fig 6. La fig 7 est une représentation schématique des cham- bres multiples qui se combinent pour constituer l'appareil de l'invention et montrant les mécanismes d'isolation,de tension du substrat de la chambre d'alimentation à la 18 25421377 chambre d'enroulementles éléments de chauffage, les catho- des et les équipements de production d'énergie pour celles- ci et les postes de pompage pour l'extraction des mélanges de gaz de réaction nocifs des chambres. La fig 8 est une représentation schématique de l'ap- pareil de dép 8 t à chambres multiples de la présente inven- tion montrant le mécanisme d'isolation, la tension du subs- trat depuis la chambre d'alimentation jusqu'à la chambre d'enroulement, les cathodes et l'équipement de production d'énergie et les systèmes de pompage pour l'extraction des mélanges de gaz de réaction nocifs de ces chambres, l'en- ceinte de traitement des gaz pour emmagasiner les bouteilles de gaz de réaction, le collecteur de gaz de traitement pour mélanger et introduire les gaz de réaction dans les chambres et l'armoire dans laquelle les commandes électri- ques sont disposées. La fig 9 est une perspective illustrant une chambre de dép 8 t dans laquelle l'ensemble de direction automatique de la présente invention est disposé fonctionnellement pour régler la position d'une feuille de matière de subs- trat par rapport à un galet de renvoi. La fig 9 A est une élévation de face agrandie illus- trant des détails d'un ensemble à vis tangentes et palier excentrique de l'ensemble de direction automatique de la fig g 9. La fig 9 B est une perspective partielle agrandie d'une partie de l'ensemble de direction de la fig 9 illus- trant la position du détecteur par rapport à la feuille de matière qui avance. La fig 9 C est une coupe transversale agrandie vue suivant la ligne C-C de la fig 9 détaillant la disposition du joint d'étanchéité au vide tournant de l'ensemble de direction. La fig 10 est une vue éclatée de l'ensemble d'essais de fuites illustrant les deux'plaques de fermeture du joint 19 2542137 annulaire et les fixations. La fig 10 A est une coupe transversale partielle agrandie prise entre deux chambres de l'appareil de dépôt a chambres multiples de la présente invention et illus- trant la connection de l'ensemble d'essais de fuites à cet appareil et la réalisation du sas du mécanisme d'isolation représenté en traits interrompus. La fig l OB est une représentation schématique de l'un des postes de pompage de la présente invention montrant l'emplacement de la pompe, du ventilateur et de l'ouverture de l'organe d'essais de fuites, La fig ll est une coupe-élévation agrandie de l'in- térieur d'une chambre de dépôt à décharge luminescente il- lustrant l'écoulement du mélange de gaz de réaction et le piège à poudre postérieur au dépôt. La fig 12 est une représentation schématique de la première triade de chambre de dépôt de la fig 2 et mon- trant de façon spécifique la réalisation du joint mécanique des mécanismes d'isolation qui connectent les chambres contiguës de l'ensemble à décharge luminescente de la pré- sente invention-. La fig 12 A est une vue partielle agrandie d'une réa- lisation modifiée du joint mécanique de la fig 12 et il- lustrant le substrat tendu contre le galet formant joint pour créer un faible espace par rapport à un bloc adjacent en forme d'auge. I Le produit En se reportant maintenant aux dessins et particulière- ment à la fig lune cellule photovoltaique du type en cas- cade ou en tandem formée de couches p-i-n successives com- prenant chacune un alliage semi-conducteur amorphe est dési- gnéed'une manière générale par la référence 10 C'est pour la fabrication en continu de ce type de cellules photovol- talques dans lequel des couches d'alliage amorphe sont suc- cessivement déposées sur un substrat en déplacement que -20 2542137 l'appareil à chambres multiples de la présente invention est conçu. Plus particulièrement, la fig 1 représente plusieurs dispositifs photovolta 5 ques p-i-n tels que des cellules solaires 12 a, 12 b-et 12 co En dessous de la cellule la plus basse 12 a se trouve un substrat 11 qui peut être transpa- rent ou formé à partir d'une feuille métallique polie. Bien que certaines applications puissent nécessiter une couche mince d'oxyde et/ou une série de contacts de base avant l'application de la matière amorphe dans le cas de cette application, l'expression "substrat" inclut non seu- lement une pellicule flexible mais aussi tous éléments ajoutés à celle-ci par un traitement préliminaire Plus communément la matière du substrat 11 peut être constituée par une feuille continue d'acier inoxydable d'aluminium, de tantale, de molybdène ou de chrome. Chacune des cellules 12 a, '12 b, -et 12 c comprennent un corps semiconducteur amorphe' contenant au moins un alliage de silicium Tous les corps semi-conducteurs comportent une couche 20 a, 20 b et 20 c de conductibilité n, une couche intrinsèque 18 a, 18 b -et 18 c et une couche 16 a, 16 b et 16 c de conductibilité de type p Par "amorphe" on entend dans la présente invention l'inclusion de tous matériaux présen- tant une grande gamme de désordre quel que soit leur ordre -25 de gamme courte ou intermédiaire et même si ces matériaux sont par ailleurs désignés en tant que'polycristallins ou cristallins Comme cela est illustré, la cellule 12 b est une cellule intermédiaire et comme indiqué à la fig 1 des cellules intermédiaires additionnelles peuvent être empi- lées au-dessus des cellules illustrées sans sortir du cadre de l'invention Egalement et bien que les cellules p-i-n en série soient illustrées, l'invention est également adap- tée à la fabrication de cellules n-i-p en tandem par simple inversion de l'ordre de d épt des couches de type N et de type p sur le substrat. 21 2542137 Pour chacune des cellules 12 a, 12 b et 12 c les couches semiconductrices de type p sont de façon caractéristique à absorption de lumière et à conductibilité élevée Les couches semi-conductrices intrinsèques sont caractérisées par un seuil de longueur d'onde réglée pour une photo réponse solaire, une absorption de lumière élevée, une conductibilité de noir basse et une photoconductibilité élevée incluant des quantités suffisantes d'un élément ou d'éléments de réglage de l'intervalle de bande ou bande interdite pour optimiser l'intervalle de bande à l'appli- cation particulière de la cellule De préférence les cou- ches intrinsèques ont leur intervalle-de bande réglé pour réaliser une cellule 12 a présentant le plus faible inter- valle de bande, une cellule 12 c avec l'in tervalle de bande le plus élevé et une cellule 12 b avec un intervalle de bande intermédiaire Les couches semi-conductrices de type n sont caractérisées par une faible absorption lumineuse et une haute conductibilité L'épaisseur des couches de type n peut être de l'ordre d'environ 25 à 100 angstroms L'é- paisseur'de l'intervalle de bande réglée des couches d'al- liage intrinsèque amorphe peut être comprise entre environ 2000 à 3000 angstroms L'épaisseur des couches de type p peut être comprise entre 50 à 200 angstroms Les couches de type p doivent être généralement aussi minces que pos- sible du fait de la longueur de diffusion plus petite des trous En outre, la couche la plus externe, ici la couche c de type n, doit être aussi mince que possible pour éviter l'absorption de lumière et ne pas nécessiter l'in- clusion des éléments de réglage de l'intervalle de bande. Le procédé et l'appareil de la présente invention dans lesquels les couches d'alliages semi-conducteurs amorphes sont disposées sur un substrat déplacé en continu sont maintenant décrits en référence aux autres dessins. Il doit toutefois être compris qu'après le dépôt d'alliages semiconducteursune opération de dépôt ultérieur peut être 22 2542137 exécutée dans un environnement distinct Dans cette opéra- tion une couche OCT (oxyde conducteur transparent) es't ajoutée, cette couche pouvant par exemple être de l'oxyde d'étain d'indium (OEI), du stanate de cadnium (Cd 2 Sn O 4) ou de l'oxyde d'étain dopé (Sn O 2) La couche 22 est carac- térisée par sa faible résistivité, sa haute conductibilité électrique et sa transmissivité de lumière élevée. Une grille électrode 24 peut être ajoutée au-dessus de la couche OCT Pour une cellule en tandem présentant une surface suffisamment petite, la couche OCT 22 est la plupart du temps suffisamment conductrice pour que la grille 24 ne soit pas nécessaire Toutefois si la cellule en tandem est de surface suffisamment étendue ou si la conductibilité de la couche OCT 22 est insuffisante,"a grille 24 peut être placée sur la couche 22 pour raccourcir le trajet porteur et augmenter son efficacité de conduction. II L'appareil a chambres multiples A Disposition générale des chambres En considérant maintenant la fig Z une représentation schématique d'un appareil de dép 8 t à chambres multiples à décharge luminescente pour la fabrication continue de cel- lulesphotovoltalques du type en cascade ou en tandem est désignée de façon générale par la référence 26 L'appareil 26 comporte plusieurs chambres de dépôt spécialisées et isolées conformément à la présente invention Le mot "isolé" signifie que les mélanges de gaz de réaction des chambres contiguës de dépôt sont pratiquement empêchés d'être mu- tuellement contaminés (contamination croisée) On notera que le mot "empêché" a été modifié par "pratiquement" ceci parce qu'aucun mécanisme d'isolation qu'il soit constitué par un joint mécanique ou un type de sas n'est efficace à È En outre, une très légère diffusion en retour de mélange de gaz de réaction dopants dans la chambre de dé- pôt intrinsèque a été trouvée pour assurer un contour dési- rable de la couche intrinsèque Toutefois ce dopage de la 23 2542137 couche intrinsèque doit être minimal dans la gamme (de l'ordre du millionième) et doit être susceptible d'une détermination quantitative Le mot "spécialisé" doit être compris ici comme signifiant-que chaque chambre indivi- duelle de dép 8 t présente à l'intérieur un mélange de gaz de réaction particulier protégé de la contamination prove- nant de mélanges de gaz de réaction se trouvant dans des chambres de dépôt contiguës et protégé des conditions d'environnement. L'appareil est prévu pour produire un grand volume de cellules empilées photovoltaîques amorphes de grande éten- due présentant une configuration de type p-i-n sur la sur- face de dépôt d'un substrat qui est amené de façon conti- nue Pour déposer une couche semi-conductrice amorphe nécessaire pour la fabrication de cellules en tandem de configuration de type p-i-n l'appareil 26 comporte: une première chambre de dépôt 28 dans laquelle une couche semi- conductrice amorphe de conductibilité de type p est déposée sur la surface de dépôt du substrat 11 lorsque ce substrat la traverse; une seconde chambre de dépôt 30 dans laquelle une couche semi-conductrice amorphe intrinsèque est dépo- sée sur la couche semi-conductrice de type p se trouvant à la surface du substrat 11 lorsque ce substrat 1 l la tra- verse; une troisième chambre de dépôt 32 dans laquelle une couche semi-conductrice de type N est déposée sur la cou- che intrinsèque se trouvant sur la surface de dépôt du substrat 11 lorsque ce substrat ll la traverse; une qua- trième chambre de dépôt 34 dans laquelle une couche semi- conductrice amorphe de conductibilité de type p est dépo- sée sur la couche semi-conductrice de type N déposée sur la surface de dépôt du substrat 11 lorsque ce substrat 1 l la traverse; une cinquième chambre de dépôt 36 dans laquel- le une seconde couche semi-conductrice amorphe -intrinsèque est déposée sur la seconde couche semi-conductrice de type p se trouvant sur la surface de dépôt de substrat 11 24 2542137 lorsque ce substrat Il la traverse et une sixième chambre de dépôt 38 dans laquelle une seconde couche semi-conduc- trice amorphe de type N est déposée sur la seconde couche intrinsèque se trouvant sur la surface de dépôt du subs- trat Il lorsque ce substrat ll la traverse. Il doit ê tre clair que bien que six chambres de dépôt (deux triades de 3 chambres de dépôt) ont été décrites, des triades de chambres de dépôt ou des chambres de dépôt individuelles additionnelles peuvent être ajoutées à l'ap- pareil pour faire en sorte que l'appareil ait la capacité de produire tout nombre de cellules photovoltaïques en tandem présentant une configuration du type p-i-n ou du type n-i-p Il doit être compris que bien que dans le mode de réalisation préféré la matière du substrat soit une feuille conductrice continue, l'invention est également propre au dépôt de couches successives-sur un substrat continu en verre ou sur un substrat conducteur discontinu ou sur des plaques de substrat en verre amenées de façon continue à traverser les chambres de dépôt Il doit égale- ment apparaître qu'étant donné que la longueur du trajet de circulation du substrat à travers les chambres de dépôt individuelles est proportionnelle à l'épaisseur de la cou- che de type p ou de la couche intrinsèque ou de la couche de type N déposédans une chambre déterminée,-la longueur du trajet de circulation du substrat dans une chambre indi- viduelle de dépôt doit être augmentée ou diminuée ou bien la vitesse de la feuille de substrat doit être augmentée ou diminuée pour déposer sur-ce substrat une couche d'é- paisseur désirée En tant qu'exemple de ce qui précède la longueur du trajet de déplacement du substrat 11 à travers la-seconde chambre de dépôt 30 dans laquelle la première couche semi-conductrice intrinsèque est déposée est approxi- mativement le double de la longueur du trajet de circula- tion du substrat Il dans l a cinquième chambre de dépôt dans laquelle la seconde couche d 'alliage intrinsèque est déposée, 2542137 ce qui produit une première couche d'alliage intrinsèque plus élevée que la seconde couche semi-conductrice intrin- sèque L'épaisseur de toutes les couches semi-conductrices fait l'objet d'explications dans ce qui suit. En se référant toujours à la fig 2,lappareil 26 com- porte de plus une chambre intermédiaire 40 pour l'isolation d'un mélange de gaz de réaction du type N circulant dans la troisième chambre de dépôt 32 et le mélange de gaz de réaction de type p s'écoulant par la quatrième chambre de dépôt Une chambre débitrice et de direction du substrat 42 est prévue sur le côté de la première chambre de dépôt 28 à l'opposé de la seconde chambre de dépôt 30 et en con- tact physique avec la première chambre de dépôt 28; et une chambre postérieure au dépôt et de direction du substrat 44 est disposée sur le côté de la sixième chambre de dépôt 38 à l'opposé de la cinquième chambre de dépôt 36 Une chambre de nettoyage 46 est prévue immédiatement audessus et en contact physique avec la chambre débitrice et de direction du substrat, et une chambre de refroidissement 48 est dis- * posée immédiatement au-dessus et en contact physique avec la chambre postérieure au dépôt et de direction du subs- trat 44 Finalement, une chambre d'amenée de substrat 50 est prévue immédiatement au-dessus et en contact physique avec la chambre de nettoyage 46 et une chambre deenroule- ment 52 du substrat est disposée immédiatement au-dessus et en contact physique avec la chambre de refroidissement 48. B Les chambres alignées de façon non horizontale L'appareil 26 à chambres multiples constitué par plu- sieurs chambres contiguës telles que décrites dans ce qui précède est monté sur un bâti rigide qui comporte un ou plusieurs éléments horizontaux de base 54 et plusieurs mon- tants 56 rigides s'étendant verticalement et de longueurs différentes. Les montants 56 sont prévus pour être placés au-dessous des chambres de l'appareil 26 de façon que ces chambres- 26 2542137 soient maintenues à la hauteur la plus basse possible et de façon adjacente à la chambre intermédiaire 40 et les chambres sont placées pour augmenter graduellement la dis- tance verticale qui les sépare du dessus des éléments de base 54 de façon à atteindre un niveau d'élévation maximum au-dessus des éléments de base 54 au niveau de la chambre débitrice 42 et de direction du substrat et de la chambre postérieure au dép 8 t et de direction 44 du substrat. En étageant graduellement et séquentiellement la hau- teur des chambres, la feuille de substrat il qui les tra- verse peut fléchir sous son propre poids et, par consé- quent, réduire la croissance des contraintes engendrées par l'entraînement et les moteurs d'enroulement tirant le substrat 11 à travers les chambres. C Les mécanismes d'isolation En se référant maintenant à la fig 3, on constate que la représentation schématique de l'appareil à chambres multiples 26 illustré à la fig 2 et décrit ci-dessus a été reproduite A cela on a ajouté la représentation schéma- tique des mécanismes d'isolation pour les mélanges de gaz de réaction apparaissant schématiquement de 58 a à 58 j, les ensembles d'amenée et d'enroulement du substrat représen- tés de façon générale en 60, l'ensemble de mise en place automatique représenté dans son ensemble en 62 y 1 ensemble intermédiaire représenté dans son ensemble en 64 et l'en- semble de mise sous tension du substrat représenté en 66. Ces ensembles sont maintenant décrits en détail. 1 LES SAS Les mécanismes d'isolation 58 a à 58 J fonctionnent d'une façon générale de manière à ménager un petit passa- ge par lequel le substrat 11 est amené à passer de façon continue tout en empêchant pratiquement la contamination du mélange de gaz de réaction d'une chambre avec le mélange de gaz de réaction d'une chambre contiguë Dans le mode de réalisation préférérles mécanismes d'isolation 58 a à 58 j -27 2542137 sont constitués à la manière de sas Dans un second mode de réalisation préféré,les mécanismes d'isolation 58 a à 58 j peuvent être constitués par des joints mécaniques. Etant donné que le mode de réalisation comportant des sas est préféré, l'explication qui suit expose tout d'abord l'isolation des mélanges de gaz de réaction au moyen d'une construction à sas et ensuite au moyen d'nne construction à joint mécanique et les dessins de l'appareil de dépot- illustrent schématiquement la construction à sas Plus particulièrement, le sas 58 a délimite un passage entre la chambre 50 d'amenée du substrat et la chambre de nettoyage 46; le sas 58 b délimite un passage entre la chambre de net- toyage 46 et la chambre débitrice 42 et de direction du substrat; le sas 58 c délimite un passage entre la chambre débitrice 42 et de direction dusubstrat et la première chambre de dépôt 28; le sas 58 d délimite un passage entre la première chambre de dépôt 28 et la seconde chambre de dép 8 t 30; le sas 58 e délimite un passage entre la seconde chambre de dépôt 30 et la troisième chambre de dépôt 32; le sas 58 f délimite un passage entre la troisième chambre de dépôt 32 et la chambre d'isolation intermédiaire 40; le sas 58 g délimite un passage entre la chambre d'isolation intermédiaire 40 et la quatrième chambre de dépôt 34; le sas 58 h délimite un passage entre la quatrième chambre de dépôt 34 et la cinquième chambre de dépôt 36/ le sas 58 i délimite un passage entre la cinquième chambre de dépôt 36 et la sixième chambre de dépôt 38 et le sas 58 j déli- mite un passage entre la sixième chambre de dép$t 38 et la chambre postérieure au dép 8 t 44 et de direction du subs- trat Bien qu'il n'y ait pas de sas prévu entre la chambre postérieure au dép 6 t 44 et de direction du substrat et la chambre de refroidissement 48 ni entre la chambre de re- froidissement 48 et la chambre d'enroulement 52, des lu- mières 68 a et 68 b analogues à des fentes relativement pe- tites assurent respectivement le passage pour le substrat 28 2542137 11 entre elles En outre, si la contamination devient un problème, l'addition de sas entre ces chambres ne s'écar- terait pas de la présente invention. Bien que pour l'objet de cette invention la réalisa- tion structurale des sas 58 a à 58 j nme soit pas importante si les sas fonctionnent pour permettre un écoulement pra- tiquement unidirectionnel des gaz provenant des chambres contiguës tout en permettant au substrat Il de passer, la fig 3 A illustre en élévation dans l'espace une réalisa- tion possible de sas désigné dans son ensemble par la ré- férence 58 Le sas 58 de la fig 3 A comprend de manière générale une plaque de sas ou plaque de fond inférieuxeà laquelle sont fixes des supports d'assemblage 72 disposés en opposition et pour des galets allongés Des galets cy- lindriques 74 sont montés pour tourner sur un axe 76 dont les extrémites opposées sont montées de fagon tournante sur les ensembles de support 720 La longueur de chaque galet cylindrique 74 est supérieure à la largeur de la feuille de substrat 1 l passant dans leappareil 26 à cham- bres multiples de façon que toute la largeur du substrat il puisse être en contact avec une partie de la circonfé- rence des galets Plusieurs paliers à roulement telsque 78 assurent une rotation pratiquement sans frottement des galets allongés cylindriques 74 sur les axes 76 Les ga- lets cylindriques 74 sont-prévus pour vider la feuille de substrat ll dans une-fente relativement étroite ou passage formée entre la surface supérieure de la plaque de fond de sas 70 et la surface de fond de la plaque de dessus de sas 82 En établissant un écoulement sensiblement unidi- rectionnel de mélange de gas de réaction d'une chambre vers une chambre contiguë, la contamination des chambres de dépôt intrinsèque (dans le mode de réalisation préféré de l'in- vention, la contamination des troisième et cinquième cham- bres de dépôt 30 -et 36 respectivement) par des mélanges de gaz de réaction dopants de type p et de type N introduits dans les chambres contiguës (dans le mode de réalisation préféré de l'inventionides mélanges de gaz de type p sont introduits dans les première et quatrième chambres de dé- p 8 t et des mélanges de gaz de type N sont introduits dans les troisième et sixième chambres de dép 8 t) est pratique- ment empchée Cependant, un flux en retour ou une dif- fusion en retour de mélanges de gaz dopants le long des parois du passage 80 par le sas 58 est toujours existant. Pour réduire davantage ce flux en retourle c 8 té tourné vers le gaz dopant des sas 58 d, 58 e, 58 h et 58 i (entre les chambres de dopant et les chambres intrinsèques contiguës) peut aussi être muni d'un orifice non représenté par lequel on introduit un gaz inerte tel que de l'argon lin introduisant ainsi un gaz inerte, c'est la plupart du temps le gaz inerte plutôt que les gaz dopants des chambres de gaz dopants qui s'écoule dans les chambres intrinsèques. Ce procédé sera dénommé dans ce qui suit 'balayage à l'ar- gon" Etant donné que des moyens substantiels de prévention de la contamination de la chambre de dép 8 t intrinsèque sont essentiels à la fabrication d'un produit photovoltal- que de grande efficacité, le balayage à l 9 argon augmente l'efficacité du dispositif photovoltaïque. La plaque de fond 70 et la plaque de dessus 82 con- tiennent aussi plusieurs éléments de chauffage 84 qui de préférence peuvent être du type à tige résistante pour maintenir la température du substrat L'utilité et le mé- canisme pour le maintien à temperature élevée du substrat sont exposés plus en détail au chapitre 1 ci-après. Etant donné qu'un aspect de la présenrte invention consiste à étager le niveau des chambres de l'ensemble 26 à chambres multiples pour permettre au substrat 11 de flé- chir sous son propre poids les sas 58 c à 58 j des chambres de dépôt (bien que les mécanismes d'isolation soient dans ce qui suit mentionnés en tant que sas, des joints mécani- ques peuvent aussi être utilisés sans sécarter de l'objet 2542 137 de l'invention) doivent être légèrement inclinés par rap- port à l'horizontale Pour obtenir leangle désiré, un premier point de réglage court 84 a est placé en dessous de la plaque inférieure 70 et un second coin de réglage plus long 84 b est placé au-dessus de la plaque supérieure 82 Tout le sas 58 peut alors être fié 6 à une plaque ver- ticale 85 qui peut @tre constituée par la paroi séparant des chambres de dépôt contiguos. Il apparaît à la fig 3 que les sas 58 f et 58 g ne né- cessitent pas d'inclinaison par rapport à 14 horizontale car la troisième chambre de dép 8 t 32,la quatrième chambre de dépôt 34 et la chambre d'isolation 40 sont maintenues au même niveau le plus bas Les sas 58 h, 58 i, 58 j sont toutefois légèrement inclinés par rapport à l'horizontale dans le sens du Sas 58 représenté à la fig 3 A en tenant ainsi compte de la tendance inhérente du substrat 11 seé- tendant de la quatrième chambre de dépôt 34 au galet tour- nant postérieur au dép 8 t 66 c à fléchir sous son propre poids Les sas 58 e, 58 d et 58 c sont inclinés par rapport à l'horizontale dans une direction opposée à la direction des sas 58 représentésà la fig 3 A également dans le but de tenir compte de la tendance inhérente du substrat 11, s'étendant du galet de renvoi postérieur au dép 8 t 66 b à la troisième chambre de dépôt 32, à fléchir sous son propre poidso Dans la pratique, l'inclinaison du passage 80 dans les sas 58 est approximativement de O à + 8 par rapport à l'horizontale De cette manière, des oontraintes anor- males de la feuille de substrat sont éliminées. En ce qui concerne les sas 58 a et 58 b:il est évident que le passage 80 qui les traverse est orienté dans un plan vertical plutôt que dans un plan horizontal car la feuille de substrat 11 suit un trajet généralement verti- cal depuis la chambre d'alimentation 50 à travers la cham- bre de nettoyage 46 et dans la chambre débitrice 42 de direction du substrat Il doit, de plus, être noté que 31 2542137 l'un des galets allongés 74 peut être supprimé de ceux des sas (tels que les sas 58 a, 58 b, 58 c et 58 j) qui sont disposés de façon contigu 8 aux galets de renvoi du subsi trat (tels que les galets 66 a, 66 b et 66 c décrits ci-après). Ceci est dû au fait que les galets de renvoi du substrat assurent la fonction de direction du substrat Il vers à travers et/ou en dehors d'un sas. 2 Les Joints mécaniques - Dans une variante de réalisation préférée du mécanisme pour isoler pratiquement les mélanges de gaz de réaction des chambres contiguësrun joint mécanique peut remplacer le sas décrit dans ce qui précède Une première réalisation de ce joint mécanique est désignée dans son ensemble par la référence 300. En se référant maintenant à la fig 12, les joints mécaniques 300 a et 300 b sont représentés pour isoler les mélanges de gaz de réaction introduits dans la chambre de dépôt intrinsèque 30 des mélanges de gaz de réaction in- troduits dans les chambres de dépôt de dopants 28 et 32. Bien que cette figure soit illustrative de seulement une triade de chambres de dépôt, il est évident que les joints mécaniques 300 peuvent être disposés entre les chambres contiguës d'autres triades de chambres de dépôt d'une même manière sans s'écarter de l'invention. Plus particulièrement, chacun des joints mécaniques 300 a, 300 b comporte deux galets d'étanchéité cylindriques allongés 302 disposés aux extrémités opposées d'une petite chambre 304 sous dépression La longueur des galets d'é- tanchéité 302 et les petites chambres 304 doit être d'au moins 40 cm ce qui correspond à la largeur de la feuille de substrat 11 prévue pour passer entre eux La largeur de chacune des petites chambres 304 est de préférence d'au moins 20 cm de façon que chaque petite chambre 304 présente un grand volume pour les motifs qui ressortent de ce qui suit Des conduits d'amenée de gaz inerte 306 sont prévus -32 2542137 pour introduire un gaz inerte tel que 1 'argon dans les petites chambres 304 tandis que des pompes 308 sont agen- cées pour coopérer avec des conduits dtéchappement 310 pour évacuer le gaz inerte et tout mélange de gazs de réac- tion qui aurait fui par les galets d'étanchéité 302 et qui serait entré dans les petites chambres 304 La mesure de l'introduction du courant de gaz inerte par rapport à la mesure du courant d'échappement du gaz inerte et des mé- langes de gaz de réaction est telle qu on développe une pression à l'intérieur de la petite chambre 304 qui soit inférieure de manière significative à la pres Sion dans les chambres de dépôt contiguës Pratiquement la pression dans la chambre de dépôt intrinsèque peut être de 0,79 mbar,la pression dans la chambre de dépit 28 de dopant de type p peut être de 0972 mbar, la pression dans la chambre de dé- pôt 32 de dopant de type N peut tre aussi de 0,72 mbar et la pression dans chacune des petites chambres 304 peut être de 0,53 à 0,66 mbar En maintenant des pressions telles que-celles indiquées cidesous, l'écoulement des gaz se produit des chambres de dépvt dans les petites chambres d'isolement 304 disposées entre ces dernières O En outre, étant donné que la pression la plus forte est dans la cham- bre de dépôt intrinsèque 30 m Eege si des mélanges de gaz de réaction dopants entrent dans les petites chambres 304 et ne sont pas évacués de celles=-ci par le conduit d'échappe- ment 310, ils sont ramenés dans les chambres de dépôt de dopant à plus haute pression De plus, puisque comme mentionné dans ce qui précède les petites chambres 304 délimitent un récipient de relativement grand volume, tous mélanges de gaz de réaction dopants qui y entrent y sont fortement dilués par le gaz inerte et demeurent dans les petites chambres 304 pendant un laps de temps suffisant pour être retirés avec le gaz inertepar les conduits d'échappement 310. Le problème le plus important en prévoyant une 33 2542137 isolation mécanique telle que celle illustrée à la fig 12 réside dans le choix-d'une matière appropriée pour recou- vrir les galets d'étanchéité 302 La matière doit 8 tre suffisamment douce pour empêcher de rayer, de marquer ou d'endommager autrement la surface de la couche de feuille de substrat 11 avec laquelle elle doit venir en contact et avec laquelle elle doit assurer un joint étanche à l'air et cette matière doit être suffisamment rigide pour empêcher sensiblement les mélanges de gaz de réaction in- troduits dans les chambres contigu 8 S de se contaminer mutuellement Des noyaux de galets en acier inoxydable re- couverts soit de "téflon" ou d'un polymère de silicone présentent une capacité propre à l'obtention-deune bonne étanchéité sans endommager les couches semi-conductrices déposées sur le substrat sous réserve qu'on ait pris soin d'entra Iner les galets 302 à la vitesse de rotation appro- prlée En particulier, pour empêcher un entraînement à friction de la feuille de substrat 11, les galets d 8 étan- chéité 302 doivent tourner dans la direction des flèches représentées à la fig 12 à la même vitesse que celle du déplacement du substrat dans l'appareil de dép 8 t 26 En outre, la matière recouvrant les galets dtétanchéité 302 doit assurer un joint longitudinal en portant contre la feuille de substrat 11 et une étanchéité transversale en portant contre les parois latérales des petites chambres 304. Une seconde forme de réalisation préférée du joint mécanique du mécanisme d'isolation est représentée à la fig 12 A Comme montré à cette figure le joint mécanique, désigné dans son ensemble par la référence 350, est dispo- sé entre la chambre de dép 8 t 28 de dopant de type p et la chambre de dép 8 t intrinsèque 30 Le joint 350 est prévu pour empêcher pratiquement le mélange de gaz de réaction dopants de diffuser en retour et de contaminer le mélange de gaz de réaction intrinsèque dans la chambre intrinsè- que 30. 34 2542137. Le joint mécanique 350 comporte un galet dtétanchéité cylindrique allongé 352 coopérant avec un bloc d'étan- chéit 6 354 en forme d'auge disposé à chaque extrémité op- pose deune petite chambre à vide 358 La forme du côté en auge du bloc d'étanchéité 354 est sensiblement identi- que aux génératrices des galets deétanchéité 352 De cette façon, un espace dimensionné avec précision "d" peut être maintenu entre le diamètre extérieur des galets d'é- tanchéité 352 et la surface interne du côté en forme deauge des blocs 354 En tendant la feuille de substrat 11 contr la surface périphérique des galets 352, l'intervalle "d" peut être maintenu à une distance d'environ 0,025 mm sans que la feuille 11 entre en contact et soit endommagée par la surface en forme d'auge o Etant donné que l'espace de sas est pratiquement d'environ 6,25 mn, une réduction ap- préciable est, par conséquent, obtenue avec une réduction correspondante dans la diffusion en retour des mélanges de gaz de réaction dopants dans la chambre de dépôt intrin- sèque 30. Comme dans la réalisation à joint mécanique 300 dé- crite dans ce qui précède, la longueur de la petite cham- bre 356 et des galets d 9 étanchéité 352 est d'environ 40 cm et la largeur de la petite chambre 356 est d'environ au moins 20 cm de manière à constituer une petite chambre de grand volume Un conduit d'amenée de gaz inerte 358 est prévu pour introduire un gaz inerte, tel que l'argon, dans la petite chambre 356 tandis qu'une pompe 360 est prévue pour coopérer avec un conduit d'échappement 362 pour ex- traire le gaz inerte et tous mélanges de gaz de réaction dopants qui auraient fui dans la petite chambre 356 Comme dans le mode de réalisation précédemment décrit, le taux d'introduction du courant de gaz inerte par rapport au taux d'écoulement d'échappement du gaz inerte et des mélanges de gaz de réaction est tel qu'on développe une pression dans la petite chambre 356 qui soit plus faible de façon 2 E 42137 À significative que la pression à l'intérieur des chambres de dépôt adjacentes Pratiquement la pression dans la chambre de dépôt intrinsèque 30 peut être de 0,79 mbar, la pression dans la chambre de dép 5 t de type p peut être de 0,72 mbar et la pression dans la petite chambre 356 peut être de 0,53 à 0,66 mbars Etant donné que la petite cham- bre 356 délimite un récipient à relativement grand volume tous mélanges de gaz de réaction dopants qui y entrent sont grandement dilués par le gaz inerte et y demeurent pen- dant un laps de temps suffisamment long pour être retirés avec le gaz inerte par le conduit d'échappement 362 Fina- lement, les galets peuvent être recouverts par toute ma- tière d'étanchéité à faible friction bien connue Mais contrairement à un Joint à double galet,la surface recoud verte du substrat 11 n'est pas amenée en contact'avec une surface d'étanchéité. Que l'isolation aux mélanges de gaz de réaction soit assurée par les sas 58 ou les deux réalisations décrites de joints mécaniques 300 et 350,les mécanismes d'isolation doivent fonctiônner -pour empêcher une diffusion en retour de gaz dopants dans la chambre de dép 8 t intrinsèque, car la contamination de la couche semi-conductrice intrinsèque ne peut pas être tolérée si l'appareil 26 fabrique un dis- positif photovoltaique à grande efficacité. D Dispositif de mise sous tension et de guidage du substrat La feuille de substrat ll est enroulée autour d'un noyau débiteur ou d 9 alimentation 60 a en substrat qui tourne avec et est placé au centre d'un mandrin débiteur et d'ali- mentation 60 b de substrat Comme déjà mentionné, le noyau d'alimentation 60 a et le mandrin d'alimentation 60 b sont disposes dans la chambre d'alimentation 60 en substrat Le substrat ll est adapté pour être déplacé depuis le noyau. d'alimentation 60 a sur le mandrin d'alimentation 60 b vers un galet de renvoi d'alimentation 66 a de substrat également 36 2 25421377 disposé dans la chambre d'talimentation 50 de substrat. Le galet de renvoi 66 a d'alimentation en substrat-est adap- té pour modifier le trajet du mouvement du substrat 11 en dirigeant ce substrat 11 dans un trajet généralement vertical à travers le sas 58 a et la chambre-de nettoyage 46,le sas 58 b, et la chambre débitrice et de direction 42 de substrat vers un galet tournant de renvoi 66 b du subs- trat préalable au dépôt Le galet de renvoi tournant 66 b change de nouveau la direction de circulation de la feuille de substrat 11 de sorte que le substrat l prend un trajet sensiblement horizontal à travers les sas 58 c et la pre- mière chambre de dépôt 289 le sas 58 d et la seconde cham- bre de dépôt 30, 1 le sas 58 e et la troisième chambre de dépÈt 32, le sas 58 f et la chambre d'isolation intermédiai- re 40, le sas 58 g et la quatrième chambre de dépôt 34, le sas 58 h et la cinquième chambre de dép 8 t 36, le sas 58 i et 'la sixième chambre de dép 8 t 389, et le sas 58 j et dans la chambre 44 postérieure au dépôt et de direction du substrat Le galet tournant de renvoi 66 c-postérieur au dépôt reçoit la feuille de substrat Il du sas 58 j et change sa direction de circulation en un trajet généralement ver- tical à partir de la chambre postérieure au dépôt 44 et de direction de substrat à travers le passage encoché 68 a et la chambre de refroidissement'48,le passage encoché 68 b et allant vers la chambre d'enroulement 52 de substrat. Lors de la prise de contact avec le galet de renvoi d'en- roulement 66 d dans la chambre d'enroulement-52, la feuille de substrat 11 est guidée vers un noyau d'enroulement 60 c qui est monté et placé de façon centrale sur un mandrin d'enroulement 60 d également logé dans la chambre d'enrou- lement 52. Un moteur d'entraînement pour l'enroulement 60 e relié à-un réducteur à engrenage d'enroulement habituel 60 f entraine le mandrin d'enroulement 60 d à une vitesse régla- ble pré-sélectionnée Un moteur 66 e pour le galet de renvoi 37 2542137 d'enroulement est relié à un réducteur à galet 12 d'en- roulement 66 f et est utilisé pour appliquer une tension ou un couple entre le substrat 11 enroulé autour du noyau d'enroulement 60 c monté sur le mandrin d'enroulement 60 d et le substrat 11 partiellement enroulé autour du galet de renvoi d'enroulement 66 d Le galet de renvoi d'alimentation 66 a est entralné par un moteur de galet de renvoi d'ali- mentation 66 g relié à un réducteur Aà engrenage à galet de renvoi 66 h pour créer une tension dans la feuille de subs- trat 11 entre le galet de renvoi dtalimentation 66 a et le galet de renvoi d 9 enroulement 66 d Le mandrin d'alimenta- tion 60 b est entra 1 né par un moteur de mandrin d'alimenta- tion 60 g relié à un réducteur à engrenage de mandrin d'ali- mentation 60 h de façon à développer un couple ou une ten- sion entre le substrat 11 enroulé autour du noyau d 9 alimen- tation 60 a monté sur le mandrin d'alimentation 60 b et le substrat 11 partiellement enroulé autour du galet de renvoi d'alimentation 66 a. Il est avantageux,bien que non nécessaire, de prévoir une surface périphérique du galet de renvoi d'alimentation 66 a et du galet de renvoi d'enroulement 66 b avec un revê- tement non glissant Ce revêtement empêche le glissement de la feuille de substrat 11, ce qui aide au maintien d'un niveau désiré de tension Des matières telles que les uré- thanes, les caoutchoucs naturels ou synthétiques ou analo- gues peuvent être utilisées à cette fin. Le système de commande de tension de la feuille com- porte aussi un appareil pour la mesure continue et l'affi- chage de la tension de la feuille La fig 3 représente un transducteur de force 65 monté sur le moyeu du galet tour- nant 66 b préalable au dépôt (un transducteur analogue non représenté sur ce dessin est monté sur le moyeu disposé à l'opposé du même galet) Le transducteur de force 65 comprend, associé avec lui, un afficheur de tension de feuille 65 a qui permet à l'opérateur de lire directement 38 2542137 i le niveau de tension de la feuilleo Un transducteur de force de cette nature peut Utre le contr 81 eur de jauge de contrainte, modièle 3370 fabriqué par Daytronic Corporation. I 1 a été trouvé que des lectures précises de la tension de la feuille du substrat 11 sont obtenues si un transduc- teur de force est monté à chacune des extrémités opposées du moyeu du galet tournant 66 b préalable au dép 8 t Dans un tel cas, la tension totale de la feuille est obtenue en additionnant les lectures des deux tranaducteurs 65 Tandis que l'utilisation des deux transducteurs a été décrite en tant que réalisation préférée, un plus ou moins grand nombre de transducteurs peut être utilisé tout en conser- * vant l'idée de la présente invention. De façon analogue, les transducteurs ne nécessitent pas d'être associés à un galet particulier mais nécessi- tent seulement d'tre placés de façon à mesurer avec préci- sion la tension de la feuille 11. Lors du fonctionnement de cet appareil, la force d'en- tralnement primaire faisant avancer la feuille du substrat Il est donnée par le galet de renvoi d'enroulement 66 d qui est entrainé à vitesse constante par le moteur 66 e du ga- let d'enroulement La tension sur la feuille Il qui avance est assurée par le moteur 66 g du galet débiteur relié au galet de renvoi débiteur 66 a par le réducteur à engrenage 66 h Le moteur de galet débiteur 66 g est commandé à la façon d'un frein dynamique, ce qui assure la tension de la feuille 11, c'est-à-dire que le moteur 66 g est alimenté par une source de courant constante 66 j dans une direction de rotation opposéeà la direction de circulation de la feuille 11 En outre, le couple que le moteur 66 g du galet crée est inférieur en grandeur au couple créé par le mo- teur 66 e du galet d'enroulement Ainsi, le moteur de galet d'alimentation 66 g tourne dans le sens contraire des ai- guilles d'une montre, direction qui est opposée au sens de rotation du mandrin d'alimentation 60 b, ce qui impose 2542137. une traction par friction sur la feuille 11 L'importance de ltentra Inement ainsi créé détermine la tension sur la feuille 11 L'augmentation du couple appliquéepar le moteur de galet d'alimentation 66 g augmente la tension sur la feuille et,au contraire, la diminution du couple appli- qué par le moteur 66 g diminue la tension sur la feuille. Afin de maintenir des niveaux constants de tension de la feuille, le moteur d'alimentation 66 g des galets de renvoi est alimenté par une source de courant constant 66 j. Dans des conditions de fonctionnement, l'affichage 65 a de la tension de la feuille est lu par l'opérateur de l'appareil Si plus d'un transducteur 65 existe, la lecture de chaque tension est additionnéepour obtenir une représen- tation de la tension totale de la feuille Si cette valeur de tension de feuille mesurée dévie d'une valeur présélec- tionnéet iopérateur règle alors la source 66 j de courant constant associé avec le moteur 66 g de galet de renvoi deamortissement de façon à établir la tension de feuille présélectionnée Dès son réglage la tension de feuille qui a été trouvée doit demeurer pratiquement constante pendant un cycle de fonctionnement de l'appareil 26 Tou- tefois si la vitesse de la feuille ll est changée pendant un cycles la mesure du freinage dynamique appliqué par le moteur 66 g de galet de renvoi et débiteur doit aussi être changée,ce qui nécessite un réglage de la source de cou- rant constant 66 j Il a été trouvé dans la plupart des conditions de fonctionnement qu'une tension de feuille d'environ 70 à 130 kg donne des résultats satisfaisants; toutefois l'utilisation de matières de feuilles différen- tes ou des modifications dans l'appareil telles que l'ad- dition d'autres triades de chambres de dépôt nécessitent probablement une valeur différente pour la tension de la feuille. La vitesse d'entraînement du substrat 11, telle que réglée par les moteurs d'entraînement décrits ci-dessus, 4 o 2542137 e est d'environ 30 cm par minute Il est évident que la vitesse de déplacement de la feuille de substrat Il à travers les chambres multiples de l'appareil 26 est dépen- dante de la vitesse avec laquelle des couches de matière semi-conductrice d'épaisseurs nécessaires peuvent être déposées sur la surface du substrat On préfère afin dmob- tenir une matière photovoltaïque de bonne qualité que les couches d'alliages semi-conducteurs soient déposées à une vitesse d'environ 10 angstr 6 ms par seconde Il est également souhaitable que les moteurs d'entraînement et le couple décrits dans ce qui précède-soient réglables de façon que la tension sur la feuille de substrat 11 puisse être modifiée La tension de travail sur la feuille de substrat ll qui est définie comme la tension sur la feuille de substrat 11 lorsqu'elle passe à travers les chambres entre le galet de renvoi d Lalimentation 66 a et- le galet de renvoi d'enroulement 66 d doit de façon souhaitée être maintenue en dessous de deux kilos par centimètre linéaireo La ten- sion d'enroulement qui est définie comme étant la tension sur la feuille de substrat 11 lorsqu'elle passe entre les galets de renvoi et d'enroulement 66 d et le noyau d'en- roulement 60 c doit de façon préférée être maintenue aussi basse quepossible et la tension d'amortissement qui est définie comme la tensionsur-la feuille de substrat 11 larsqu'elle passe entre le-s galets de renvoi d'alimentation 66 a et le noyau d'alimentation 60 a doit aussi de préférence être maintenue aussi basse que possible. I 1 doit également être considéré, bien que cela ne soit pas illustré, que chacun des moteurs d'entraînement et de couple décrits ci-dessus doit être muni de tachymètres. De cette façon la vitesse réelle de rotation du noyau d'enroulement 60 c et-du noyau d'alimentation 60 a peut être commandée et réglée en même temps que le changement cons- tant du diamètre de la feuille de substrat Il qui est en- roulée autour d'eux-. 41 2 2542137 A partir de la commande de la vitesse du moteur ta- chymétrique du couple d'enroulement, il est aussi possible de calculer le diamètre du rouleau de substrat 11 sur le noyau d'enroulement 60 c ou le noyau d'alimentation 60 a à un moment donné dans le temps en assurant ainsi une déter- mination précise du moment o l'extrémité dtune feuille particulière de substrat 11 est prête. E L'ensemble à feuilles intermédiaires L'ensemble à feuilles intermédiaires 64 disposé de façon contiguë au mandrin d'alimentation 60 b dans la cham- bre d'alimentation 50 comporte un galet 64 a pour retirer la feuille intermédiaire, ce galet étant entraîné par un moteur 64 b d'entrainement de feuilles intermédiaires re- liées au galet 64 a de retrait par un réducteur à engrena- ge 64 c Etant donné qu'il est essentiel de maintenir la qualité du fini de surface de la feuille de substrat 11, un revôtement protecteur par feuilles intermédiaires telles que 64 d peut être introduit entre les couches adjacentes du substrat 11 enroulé autour du noyau d 9 allnetation 60 a. De façon évidente le revêtement à feuilles intermédiaires 64 d doit être retiré des couches contiguës du substrat Il avant le début des traitements de dépet dans les chambres de l'appareil 26 de dépôt à décharge luminescente à cham- bres multiples A cette fin, le bord avant du revêtement à feuilles intermédiaires 64 d partant du noyau dtalimen- tation 60 a est fixé aux galets 64 a de retrait de la feuille intermédiaire et est enroulé autour lorsque la feuille de substrat 11 est déroulée du noyau d'alimentation 60 a pour être déplacée à travers l'appareil de dépôt 26 De façon analogue, afin d'empêcher la dégradation ou d'autres endom- magements aux couches semi-conductrices déposées sur le substrat 11 après que ce substrat soit passé dans les chambres de dépôt, le revêtement à feuilles intermédiaires 64 a est de façon désirable réintroduit entre les couches adjacentes du substrat 11 lorsque ce substrat 11 est 42 2542137 entouré autour du noyau deenroulement 60 c dans la chambre d'enroulement du substrat 52 Pour effectuer cela, un noyau 64 e d'introduction deune feuille intermédiaire com- prenant un revêtement de feuilles intermédiaires de pro- tection 64 d enroulées sur lui est disposé de façon adja- cente au mandrin d'enroulement 60 d dans la chambre d'enrou- lement 52 Le bord avant du revêtement à feuilles inter- médiaires 64 d enroulé autour du noyau de feuilles intermé- diaires 64 e est fixé à un c 8 té du substrat 11 avant l'enrou- lement de ce substrat autour du noyau d'enroulement 60 c. Le couple entre le noyau d'enroulement 60 c et le noyau 64 e d'alimentation ou d'introduction des feuilles intermé- diaires est produit par un moteur 64 f de feuilles intermé- diaires reliées au noyau de feuilles intermédiaires 64 e par un réducteur à engrenage habituel 64 g Dans la réalisa- tion préférée, le revêtement de feuilles Intermédiaires 64 b peut être formé à partir de toute résine synthétique non abrasive relativement douce qui n'endommage pas la surface des couches semi-conductrices amorphes déposées à l'intérieur des chambres de dép 8 t à décharge luminescente de l'appareil 26. F Ensemble de mise en place automatique L'ensemble de mise en place automatique désigné en général par la référence 62 comporte un moteur d'alimenta- tion et de mise en place 62 a relié par un réducteur de mise en place à engrenage 62 b à un galet d'amenée automatique de mise en place 62 c Le galet d'amenée de mise en place 62 c est disposé de façon adjacente au mandrin d'alimenta- tion 60 b dans la chambre d'alimentation 50 Sur le côté d'enroulement un moteur d'enroulement et de mise en place 62 d est relié à un réducteur d'enroulement et de mise en place 62 e pour l'entraînement d'un galet d'enroulement et de mise en place automatique 62 f disposé de façon adjacente au mandrin d'enroulement 62 du substrat dans la chambre d'enroulement 52. 43 2542137 Dans un mode de réalisation préféré, une courroie flexible 62 g, dont une coupe est représentée à la fig 3 B, est enroulée autour du galet d'alimentation 62 c du dispo- sitif de mise en place et s'étend à partir de celui-ci, le galet de renvoi d'alimentation 66 a, le sas 58 a, la chambre de nettoyage 46, le sas 58 b, la chambre débitrice 42 et de direction du substrat, autour du galet de renvoi 66 b préalable au dép 8 t, à travers le sas 58 c et la première chambre de dépôt 28, à travers le sas 58 d et la seconde chambre de dépôt 30, à travers le sas 58 e et la troisième chambre de dépôt 329 à travers le sas 58 f et la chambre d'isolation intermédiaire 40, à travers le sas 58 g et la quatrième chambre de dépôt 34, à travers le sas 58 h et la cinquième chambre de dépôt 36, à travers le sas 58 i et la sixième chambre de dépôt 38, à travers le sas 58 j et la chambre 44 postérieure au dépôt et de direction du subsi trat, autour du galet de renvoi 66 c postérieur de dépôt, à travers la fente 68 a et la chambre de refroidissement 48, travers la fente 68 b et la chambre d'enroulement 52, autour du galet de renvoi et d'enroulement 66 d,9 autour des galets de renvoi latéraux et d'enroulement 62 j et 62 k jusqu'au galet d'enroulement 62 f du dispositif de mise en place automatique La courroie 62 g comporté deux brins 62 et 62 m espacés allongés et relativement minces Les brins 621 et 62 m de la courroie 62 g sont de préférence reliés par seulement trois traverses de fixation 62 n, 62 p et 62 q qui sont représentées à la fig 3 B La longueur des tra- verses de fixation 62 n, 62 p et 62 q doit être plus grande que la largeur de la feuille de substrat 11 de façon que les brins espacés 621 et 62 m ne recouvrent ni ne masquent aucune partie de la feuille de substrat ll lorsque cette feuille se déplace à travers les chambres de dépôt de l'appareil 26. Pendant le fonctionnement du dispositif automatique de mise en place 62 et comme l'illustre la fig 3 81-le bord 44 25 42542137 avant de la feuille de substrat il sur le noyau 60 a est mis en place audessus de la traverse 62 N sous la traverse de fixation 62 p autour de la traverse de fixation 62 q ramenée sous la traverse de fixation 62 p et fixée par des rubans adhésifs ou autrement sur elle-même au voisinage de la traverse de fixation 62 zno Le moteur 62 a d'alimentation du dispositif de mise en place-et le moteur 62 d d'enrou- lement de ce dispositif sont ensuite actionnés et les tra- verses de fixation 62 n, 62 p et 62 q de la courroie flexible 62 g sont déplacées depuis une position adjacente au galet d'alimentation 62 c du dispositif de mise en place automa- tique proche du mandrin d'alimentation 60 b à travers les chambres multiples de l'appareil 26 jusqu'à une position adjacente au galet d'enroulement 62 f du dispositif de mise en place automatique proche du mandrin d'enroulement 60 d. En atteignant le galet d'enroulement 62 f,le bord avant de la feuille de substrat Il est retiré du dispositif de mise en place automatique 62 et est fioé au noyau 60 c d'enrou- lement du substrat sur le mandrin d 8 enroulement 60 d De cette façon, la feuille de-substrat 11 est automatiquement mise en place depuis une position adjacente au mandrin d'alimentation 60 b dans la chambre d'alimentation 50 à travers les chambres multiples de l'appareil 26 jusqu'à une position adjacente au mandrin d'enroulement 60 d dans la chambre d'enroulement 52 La courroie flexible 62 g peut maintenant soit être enroulée autour du galet d'enroulement 62 f du dispositif de mise en place ou ramen à et enroulée autour du galet d'alimentation 62 c du dispositif de mise en place Bien qu'il n'y ait pas d'importance à ce que la courroie 62 g soit enroulée autour de l'un ou l'autre galet, il est important que les traverses de fixation 62 n, 62 p et 62 q soient enroulées autour de l'un des galets 62 f ou 62 c de façon que cette traverse ne masque aucune partie de la feuille de substrat ll pendant le traitement de dépôt. G Ensemble de direction automatique de la feuille Il est souhaitable que le galet de renvoi 66 c posté- rieur au dépôt soit "dirigeable" Pour permettre cette di- rection, une servo-commande reliée au mécanisme de direc- tion du galet de renvoi 66 c est prévue pour déplacer le galet de renvoi 66 c de quelques dixièmes de millimètre de façon à empêcher les couches adjacentes de la feuille de substrat Il de s'enrouler en hélice lorsque le substrat Il est enroulé sur le noyau d'enroulement 60 c du mandrin d'en- roulement 60 d. La fig 9 montre plus particulièrement des moyens utilisés pour détecter et corriger la position de la feuille de substrat Il lorsqu'elle avance de façon à assurer une mise en place correcte de la feuille Il à travers les cham- bres de dépôt et sur le noyau d'enroulement 60 c La feuil- le de substrat 11 est dirigée en modifiant la tension sur un bord 206 de celle-ci par rapport au bord opposée Par raison d'économie et de simplicité de conception le galet tournant 66 c postérieur au dépôt illustré à la fig 3 peut également agir en tant que galet de direction pour modi- fier la tension sur le bord 206 Cependant, il peut en variante y avoir un organe quelconque sur lequel passe la feuille de substrat 11 Le galet de direction 660 tourne sur un arbre 210 qui est supporté par un palier à excentri- que 214 monté excentriquement à l'intérieur d'un ensemble à vis sans fin 212 La rotation de l'ensemble à vis sans fin 212 déplace le palier excentrique 214 dans une direc- tion sensiblement linéaire qui est à peu près parallèle à la direction du mouvement de la feuille 11 Ce mouvement du palier à excentrique 214 fait pivoter le galet de direc- tion 66 c, ce qui augmente ou abaisse la contrainte exercée sur le bord 206 de la feuille 11 passant autour. La rotation de l'ensemble à vis sans fin 212 est com- mandée au moyen d'un engrenage à vis 216 avec lequel il est relié L'engrenage à vis 216 est entraîné en rotation par un premier arbre 218 comportant à son extrémité qui est opposée à l'engrenage à vis 216 un premier pignon conique 220 Le premier pignon conique 220 est en prise avec un second pignon conique 222 qui est calé sur un second arbre 224 Le second arbre 224 comporte un grand pignon conique 226 sur son extrémité qui est opposée au second pignon conique 222 et qui engrène avec un petit pignon conique 228 pour réduire la vitesse de rotation Le petit pignon coni- que 228 est calé sur un arbre 229 d'un joint tournant à vide 230 qui est prévu pour assurer une étanchéité au vide de la liaison avec une servo O commande 232 disposée à l'ex- térieur pour l'entraînement de 1 tensemble à vis sans fin 212. La servocommande 232 est reliée au joint tournant à vide 230 au moyen d'une courroie d'entraînement 234 bien que cette liaison puisse 8 tre réalisée par d'autres organes mécaniques habituels La servocommande 232 est commandée par un servomoteur de commande 235 qui produit des signaux de commande en réponse aux signaux de sortie qutil reçoit d'un ensemble photo détecteur 237. Dans le mode de réalisation préféréel'ensemble photo- détecteur 237 est disposé à environ 45 cm en amont du galet de direction 66 c et à proximité immédiate du bord 206 de la feuille de substrat Il qui avance En détectant la position du bord 206 de la feuille 11 qui avance, l'en- semble photo-détecteur 237 est prévu pour relayer un signal au servomoteur de commande 235 Comme cela ressort de la description qui suit, le signal correspond à la position du bord 206 de la feuille 11 par rapport à-l'ensemble photo- détecteur 237. En se référant maintenant à la fig 9 A,on fait apparat- tre des détails de l'ensemble à vis sans fin 212 L'ensem- ble 212 fait pivoter le galet de direction 66 c pour aug- menter ou abaisser la tension sur le bord 206 de la feuille de substrat 11, ce qui a pour effet de réaliser ltopéra- tion de direction mentionnée ci-dessus Plus particulièrement 47 2542137 l'ensemble à vis sans fin 212 comporte une roue tangente 238 présentant des engrenages 240 à sa périphérie externe. Fixé de façon rigide à la circonférence interne de la roue tangente 238 se trouve une plaque d'adaptation 242 compre- nant un palier 214 maintenu excentriquement au moyen d'une portée de retenue 246 L'arbre 210 du galet de direction fixé au galet de direction 66 c est supporté par-le palier 214 Alors que la fig 9 A montre le palier 214 sous la forme d'un palier à bille, d'autres paliers habituels ou portées peuvent aussi être utilisés sans sortir du cadre de l'invention. La fig 9 B illustre l'ensemble photo-détecteur 237 mentionné dans ce qui précède et qui est destiné à détermi- ner la position du bord 206 de la feuille de substrat 11 par rapport au galet de direction 66 c L'ensemble photo- détecteur 237 est constitué par un bottier 254 en U pré- sentant des branches 262 a et 262 b entre lesquelles passe le bord 206 de la feuille 11 qui avance, Les branches 262 a et 262 b du boitier 254 contiennent les éléments photo- détecteurs actifso Pratiquement une source lumineuse 252, telle qu'une lampe incandescente ou une diode photo-émet- trice, est disposée dans la branche 262 a Dans l'autre branche 262 b est disposé un photo-récepteur 266 tel qu'une cellule photovoltalque, une cellule photo-conductrice ou un photo-transistor Le photo-récepteur 266 crée un signal électrique correspondant à la quantité de lumière inci- dente qu'il reçoit de la source lumineuse 252 La quantité de lumière incidente sur le photo-récepteur 266 dépend évi- demment de la position du bord 206 de la feuille de subs- trat 11 par rapport au photo-récepteur 266 Si le bord 206 masque complètement le photo-récepteur 266, le signal résultant est réduit Alternativement, si le bord 206 ne recouvre aucune partie du photorécepteur 266, le signal résultant est augmenté Le photo-récepteur 266 préféré selon l'invention est constitué par un photo-récepteur fabriqué par Advanced Web Systeus of Rockford Illinois, U.S A qui est capable de produire dix niveaux de signaux séparés entre les niveaux minimum et maximum de signaux. Il peut également être souhaitable dginclure une ou plu- 3 sieurs lentilles non représentées dans l'ensemble photo- détecteur 237 Ces lentilles peuvent être aasociées soit avec la sourcelumineuse 252, le photo-récepteur 266 ou les deux pour produire un faisceau uniforme de lumière entre eux. La position initiale de l'ensemble photo-détecteur 237 par rapport à la feuille de substrat 11 est telle que le bord 206 de la feuille ll masque environ la moitié de la fenêtre de lumière que la cellule photoréceptrice 266 peut recevoir de la source 252 de sorte qu 9 on crée un signal de référence de pré-sélection par rapport auquel les signaux suivants peuvent être mesurés Le signal de pré-sélection de référence indique une position de "'centrage" correcte de la feuille Il qui avance, Si la feuille 1 l dévie de sa position de centrage, un signal correspondant à la dévia- tien de la feuille par rapport à ladite position de cen- trage est produit et envoyé-au servo-rmoteur de commande 235 représenté à la fig 9 qui commande ensuite la servo- commande 232 La fig 9 C illustre une coupe du joint tournant à vide représenté en 230 à la fig 9 Le joint tournant 230 relie la servocommande 232 aux éléments mécaniques se trouvant dans la chambre de dép 8 t 44 Le joint tournant 230 comprend un arbre 270 passant à travers un bottier 272 qui de son côté est relié de façon physique avec la chambre de coin mise sous vide de l'appareil de dépôt 26 L'arbre 270 est un élément cylindrique fabriqué en acier inoxy- dable ou autre matière rigide résistante Le boltier 272 contient un jeu de paliers-274 supportant l'arbre 270 à ses deux extrémités qui sont les points auxquels l'arbre passe à travers le boîtiero Bien que des paliers à billes 49 2542 137 soient illustrés au dessin, ces paliers 274 peuvent aussi être des paliers à galets, des coussinets ou analogues. Un joint à vide est disposé à l'intérieur du boîtier 272 et constitué par plusieurs joints toriques flexibles espa- cés 276 qui assurent une étanchéité au vide tout en permet- tant une rotation libre de l'arbre 270 Les joints toriques 276 peuvent être fabriqués en caoutchouc naturel ou dans des matières synthétiques tels que le "Viton" (un élasto- mère fluoro-carboné) vendu par la Federal Mongol Corpora- tion Il est souhaitable que les joints toriques 276 soient espacés les uns des autres par des écarteurs 278 qui pré- sentent des dimensions telles qu'ils ne touchent pas à l'arbre 270 Une matière préférée pour les écarteurs est un Téflon (marque déposée) polymère de carbone fluoré. Trois joints toriques assurent le double résultat cons- tituant en l'obtention d'une étanchéité suffisante au vide et d'une résistance de friction satisfaisante en ce qui concerne la rotation de l'arbre Il a aussi été trouvé que les joints toriques 276 pouvaient être comprimés jusqu'à environ 90 % de leur dimension initiale et que cette com- pression pouvait être assurée par le boîtier 272 plut 8 t que par l'arbre 270 Ceci signifie que le diamètre interne des joints toriques 276 doit correspondre au diamètre externe de l'arbre 270 et que le diamètre externe des joints toriques 276 doit être légèrement plus grand que le dia- mètre de la qualité du bottier 272 dans lequel ils sont disposés Les joints toriques 276 et les écarteurs 278 sont maintenus en place à l'intérieur du bottier 272 par un anneau de retenue 280 réalisé en une matière à faible fric- tion résistante dans le temps telle que le Téflon En utilisation le joint tournant est fixé au bottier de la chambre à vide par un flasque 282 formant partie intégrante du corps du boîtier 272 Ce flasque 282 présente une rai- nure annulaire 284 pour assurer l'étanchéité au vide de la chambre à vide. En fonctionnement, 11 ensemble photo-détecteur 237 détecte la position du bord 206 de la feuille de substrat 11 qui avance et produit un signal électrique indicatif de cette position Ce signal est transmis par l'ensemble photo-détecteur 237 au servo-moteur de commande 235 qui fait tourner la servocommande 232 soit dans le sens des aiguilles d'une montre, soit dans le sens opposé selon la position du bord 206 de la feuille 11 par rapport à sa position de centrage sur le galet 660 Le mouvement de ro- tation est communiqué au train de commande du mécanisme de direction disposé à l'intérieur de la chambre 44 par le joint tournant d'étanchéité au vide 230 Le mouvement de rotation fait tourner la vis sans fin 216 qui, à son tour, fait tourner l'ensemble à vis sans fin 212, ce qui fait pivoter l'axe de rotation du galet de direction 66 c Ce mouvement change la tension sur le bord 206 de la feuille 11 en dirigeant ainsi la feuille 1 l et, par conséquent, en éliminant le vrillage en hélice de la feuille 11 enrou- lée autour du noyau d'enroulement 60 ce 4 Mandrins débiteurs et d'enroulement La circonférence du mandrin dealimentation 60 b de substrat et la circonférence du mandrin d'enroulement de substrat 62 d peuvent toutes deux être réalisées de façon expansible De cette façon, le noyau 60 a autour duquel la feuille de substrat est enroulée avant l'exécution de dé- pôt peut être fixé de façon sûre au mandrin d'alimentation b en augmentant la circonférence du mandrin d'alimenta- tion 60 b De manière analogue, le retrait du noyau d'en- roulement 60 c autour duquel le substrat 11 est enroulé après le dépôt peut être effectué en réduisant simplement la circonférence du mandrin d'enroulement 60 d De façon évidente, d'autres systèmes de chargement et de retrait habituels peuvent être utilisés. Dès que la feuille de substrat 11 est mise en place automatiquement à travers les chambres de l'appareil 26, 2542 1 37 fixée au noyau d'enroulement 60 c sur le mandrin dtenrou- lement 60 d, et que le bord avant du revêtement à feuilles intermédiaires 64 d provenant d'entre les couches adjacentes du substrat l enroulé autour du noyau d'alimentation 60 a sur le mandrin d'alimentation 60 b est fixé au galet de retrait 64 a de la feuille intermédiaire et que le bord avant d'un nouveau revêtement à feuilles intermédiaires 64 d est fixé à nouveau depuis le noyau d'alimentation 64 e de feuilles intermédiaires au substrat 11 au noyau d 9 en roulement 60 c sur le mandrin d'enroulement 60 d, des portes ou d'autres ouvertures non représentées prévues dans la chambre d'alimentation 50 et la chambre d'enroulement 52 sont fermées de façon étanche Les chambres multiples de l'appareil 26 sont alors interconnectées dans une enceinte étanche & l'air dans laquelle igair et/ou autres contami- nants ambiants provenant de lenvironnement ne peuvent pas entrer dans l'appareil 26, et les mélanges de gaz de réac- tion introduits sélectivement dans les diverses chambres de l'appareil 26 ne peuvent pas échapper à l'atmosphère. I Chauffage du substrat La fig 4 est une représentation schématique des cham= bres multiples qui se combinent pour former leappareil 26 de dép 8 t à décharge luminescente de l'invention qui repré- sente comme décrit ci-dessus les sas 58 a'à 58 i, la feuille de substrat ll s'étendant depuis le noyau d'alimentation a du mandrin d'alimentation 60 b jusqu 4 au noyau d 9 enrou- lement 60 c du mandrin d'enroulement 60 d et les galets de renvoi 66 a, 66 b, 66 c, 66 d prévus pour modifier la direc- tion de circulation du substrat 11 La fig 4 montre sup- plémentairement et schématiquement des supports pour plu- sieurs éléments de chauffage 86 a à 86 j et les commutateurs de courant de chauffage 87 et l'organe de commande 89 né- cessaire au chauffage des chambres de l'appareil de dép 6 t 26 pour chauffer à une température de travail présélection- née la feuille de substrat 11 qui traverse l'appareil. 52 2542137 I 1 est souhaitable que les sas 58 a à 58 i soient éga- lement chauffés Si le substrat Il est amené à refroidir lorsqu'il passe entre les différentes chambres de ltappa- reil 26, ce substrat se plisserait, se gondolerait ou se gaufrerait, ce qui rendrait virtuellement impossible d'y déposer des couches semi-coonductriqes d'épaisseurs unifor- mes En outre, si le substrat 11 pouvait se refroidir entre les chambres, il serait plus apte à collecter des * contaminants provenant des parois internes des chambres. Bien que les sas 58 a à 58 i soient décrits dans ce qui suit comme étantmunis de résistances de chauffage du type à tige et que les chambres de dépôt soient décrites comme étant équipées de lampes infrarouges disposées pour réali- ser un profil de chauffage optimum (une température cons- tante sur toute la largeur transversale du substrat 1), tout type d'élément de chauffage connu capable d'assurer un chauffage uniforme de la feuille de substrat 11 et ces chambres peut 9 tre utilisé sans sortir du cadre de l'inven- tion. Bien que cela ne soit pas illustré pour les sas 58 a à 58 i de la fig 4, il doit 8 tre compris que la plaque de fond 70 et la plaque de dessus 82 du sas 58 représenté à la fig 3 A comporte plusieurs desdites résistances de chauffage 84 du type en tige En outre, un support pour plusieurs éléments de chauffage 86 a est prévu dans la cham- bre de nettoyage 46; deux supports pour plusieurs éléments de chauffage 86 b sont prévus autour du galet de renvoi 66 b antérieur au dépôt dans la chambre débitrice 42 et de direction du substrat; un support pour plusieurs éléments de chauffage 86 c est prévu dans la première chambre de dé- pôt 28; un support pour plusieurs éléments de chauffage 86 d est prévu dans la seconde chambre de dép 8 t 30; un support pour plusieurs éléments de chauffage 86 e est prévu dans la troisième chambre de dép St 32; un support pour plusieurs éléments de chauffage 86 f est prévu dans la quatrième chambre de dép 8 t 34; un support pour plusieurs éléments de chauffage 86 g est prévu dans la cinquième chambre de dépôt 36 ' et un support pour plusieurs éléments de chauf- fage 86 h est prévu dans la sixième chambre de dép 8 t 38. Supplémentairement, un support pour plusieurs éléments de chauffage 86 i peut être prévu autour du galet de renvoi 66 c postérieur au dép 8 t dans la chambre postérieure au dépôt 44 et de direction du substrat et un support pour plusieurs éléments de chauffage 86 j peut être prévu dans la chambre de refroidissement 48 Le nombre et l'espacement des éléments de chauffage 86 a à 86 i sur les supports se trouvant dans les chambres de l'appareil 26 sont dépendants du système suivant de paramètres: ( 1) le maintien du substrat à une température uniforme de 2 à 3000 C depuis la chambre de nettoyage 46 à travers la chambre débitrice 42 et de direction du substrat, les cham- bres de dép 8 t 28, 30, 32, la chambre intermédiaire d'isola- tion 40 et les chambres de dép 8 t 34, 36 et 38; ( 2) une température de refroidissement d'environ 100 C au mandrin d'enroulement 60 d de la chambre d'enroulement 52; ( 3) une température non contr 1 lée dans la chambre d'alimentation 50. Bien qu'ils soient seulement représentés reliés au sup- port pour les éléments de chauffage 86 a de la chambre de nettoyage 46, il doit être compris que chacun des autres supports pour les éléments de chauffage 86 b à 86 j des autres chambree de l'appareil 26 sont reliés à des commandes de thermo-couple individuelles telles que 90 et à des commu- tateurs de courant tels que 87 Chaque commutateur de cou- rant 87 est à son tour relié à une source principale d'ali- mentation Les commandes de thermo-couple 89 sont prévues pour mesurer la température du substrat ll et comparer cette mesure à une température présélectionnée Les commandes de thermo-couple 89 sont prévues pour actionner les commuta- teurs de courant 87 auxquels ils sont reliés afin d'alimen- ter les éléments de chauffage 86 a à 86 j au cas o le substrat 11 se trouvant dans une chambre quelconque des- cend en dessous de la température présélectionnée Les com- mandes de thermoscouple 89 sont également prévues pour déclencher le commutateur de courant auquel elles sont re- liées pour interrompre l'alimentation des éléments de chauffage 86 a à 86 j lorsque le substrat 11 a été chauffé A ou au-dessus de la température présélectionnée. J Production de plasma dans les chambres de dépôt. La fig 5 est une représentation schématique des cham- bres multiples qui sent combinées pour constituer l'appa- reil 26 de dépôt A décharge luminescente de la présente invention et elle représente comme décrit dans ce qui pré- cède: les sas 58 a à 58 i; la feuille de substrat 11 s'éten- dant depuis le noyau d'alimentation 60 a du mandrin d'alimen- tation 60 b jusqu'au noyau d'enroulement 60 c du mandrin d'enroulement 60 d et les galets de renvoi 66 a, 66 b, 66 c, 66 d prévus pour modifier la direction de déplacement de la feuille de substrat 11 En outre la fig 5 représente de façon schématique les cathodes désignées dans leur ensemble par 88 et les dispositifs de production d'énergie pour engendrer un plasma et déposer des couches semi-conductrices successives sur la surface de la feuille de substrat 11. Bien que cela ne soit pas représenté à la fig 5, les supports des éléments de chauffage 86 décrits dans ce qui précède en référence à la fig 4 sont placés au voisinage de et sur un côté de la feuille de substrat 11 passant à travers les chambres de l'appareil de dépôt 26 Plus par- ticulièrement, le support pour les éléments de chauffage 86 a est placé de façon adjacente à et sur un côté du subs- trat 11 passant à travers la chambre de nettoyage 46, les supports pour les éléments de chauffage 86 c sont placés de façon adjacente à et sur un cô'té du substrat 11 passant à travers la première chambre de dépôt 28, le support pour les éléments de chauffage 86 d est placé sur un côté et est adjacent au substrat 1 l passant à travers la seconde 242137 chambre de-dépôt 30, le support pour les éléments de chauf- rage 86 e est placé de façon adjacente à et sur un côté du substrat 11 passant à travers la troisième chambre de dép 8 t 32, le support pour les éléments de chauffage 86 f est placé de façon adjacente à et sur un côté du substrat ll passant à travers la quatrième chambre de dépôt 34, le sup- port pour les éléments de chauffage 86 g est placé de façon adjacente à et sur un côté du substrat 11 passant à travers la cinquième chambre de dépôt 36, et le support pour l'élé- ment de chauffage 86 h est placé de façon adjacente à et sur un côté du substrat lh passant à travers la sixième chambre de dépôt 38. Les cathodes représentées à la fig 5 de 88 a à 88 h sont disposées dans les chambres de l'appareil de d 6 pôt 26 sur le côté de la feuille du substrat Il opposé au support pour les éléments de chauffage 86 Plus particulièrement, la cathode 88 a est placée de façon adjacente à et sur le côté du substrat ll opposé à celui tourné vers le support pour les éléments de chauffage 86 a dans la chambre 46 de nettoyage, la cathode 88 b est placée de façon adjacente à et sur le côté du substrat ll opposé à celui tourné vers le support des éléments de chauffage 86 c de la première charmb de dépôt 28, les cathodes 88 c et 88 d sont placées de façon adjacente à et sur le côté du substrat ll qui est opposé à celui tourné vers le support des éléments de chauffage 86 d de la seconde chambre de dépôt 30, la cathode 88 e est placée de façon adjacente à et sur le côté'du substrat 11 opposé à celui tourné vers le support pour les éléments de chauffage 86 e de la troisième chambre de dépôt 32, la ca- thode 88 f est placée de façon adjacente à et sur le côté du substrat 11 opposé à celui tourné vers le support pour les éléments de chauffage 86 f de la quatrième chambre de dépôt 34, la cathode 88 g est placée de façon adjacente à et sur le côté du substrat 1 l opposé à celui tourné vers le support pour les éléments de chauffage 86 g de la cinquième chambre de dép 8 t 36 et la cathode 88 h est placée de façon adjacente à et sur le côté du substrat 11 opposé à celui tourné vers le support des éléments de chauffage 86 h de la sixième chambre de dépôt. Il y a lieu de noter que la seconde chambre de dép St s'étend sur approximativement 250 cm de longueur Si une seule cathode de cette longueur-était disposée pour travailler dans cette chambre, le courant de circulation serait grand avec des pertes de puissance importantes cor- respondantes dues à la résistance du circuit mame avec la mise en oeuvre de procédé d'accord complexe En conséquence, plusieurs cathodes plus petites sont utilisées Bien que, dans un but de simplification 9 seulement deux cathodes 88 c et-88 d soient représentées à la fig -5 il doit être compris que ce nombre peut être supérieur et en pratique trois de ces cathodes analogues sont disposées de façon espacée à l'intérieur de la chambre 30 de dép 8 t intrinsèque Bien que espacement entre les cathodes adjacentes dans une seule chambre de dép 8 t était considéré comme critique, il a été déterminé de façon surprenante que l'espace entre ces catho- des adjacentes n'affecte pas de façon nuisible la qualité de la couche semi-conductrice déposée Pratiquement la matière semi-conductrice déposée par trois cathode S espa- cées est sensiblement de qualité identique à celle des ma- tières semi-conductrices déposées par une cathode unique allongée De même façon l'espace-ou intervalle entre le substrat l et la cathode 88 n'est pas critique Des cou- ches semi-conductrices de bonne qualité sont déposées si les cathodes 88 a à 88 h sont disposées à une distance de 2,5 à 5 cm du substrat 11. Comme représenté à la fig 11 et comme décrit complè- tement dans ce qui suit, chaque chambre de dépôt peut être munie d'une enveloppe de protection ou bouclier entourant au moins partiellement chaque cathode pour maintenir pra- tiquement le mélange de gaz de traitement dans la zone de 2542137 - la cathode En outre, le système d'introduction de gaz de réaction comporte des dispositifs déflecteurs à chicanes pour ( 1) mélanger complètement le mélange de gaz de réac- tion en amont de la zone de plasma et ( 2) assurer un écou- lement sensiblement uniforme des gaz de réaction Les dis- positions précédentes sont toutes deux convenablement décrites dans la demande de brevet US N 437 075 déposée le 27 octobre 1982 et ayant pour titre: "Process Gas Introduction, Confinement and Evacuation System for Glow Discharge Deposition Apparatus'" qui fait partie de la présente description. Comme précédemment expliqué ci-dessus, la longueur des cathodes 88 est l'un des facteurs qui détermine l'épais- seur des couches semi-conductrices déposées sur le subs- trat 11 lorsque ce substrat passe dans les chambres de dép 8 t En maintenant constants les autres paramètres de travail de l'appareil de dép 8 t 26 qui ont été exposés dans ce qui précède ou qui seront exposés dans ce qui suit (tel que la vitesse de déplacement de la feuille de subs- trat Il depuis la chambre d'alimentation 50 jusqu'à la chambre d'enroulement 52, le débit des mélanges de gaz de réaction entrant dans les chambres et les pressions dans les chambres),les longueurs suivantes des cathodes produi- sent les épaisseurs suivantes de couches d'alliage; une cathode d'environ 75 cm dans la première chambre de dépôt 28 produit une couche semiconductrice de type p d'une épaisseur de 100 à 200 angstr 6 ms; une longueur totale de cathode d'environ 250 cm dans la seconde chambre de dép 8 t produit une couche semi-conductrice intrinsèque de 2000 à 3000 angstr ms d'épaisseur; une longueur de cathode d'environ 30 cm dans la troisième chambre de dépôt 32 pro- duit une couche semi-conductrice de type N de 50 à 100 angstr 8 ma d'épaisseur; une longueur de cathode d'environ cm dans la quatrième chambre de dép 8 t 34 produit une couche semi-conductrice de type p de 50 à 150 angstr 6 ms d'épaisseur; une longueur de cathode d'environ 75 cm dans la cinquième chambre de dépôt 36 produit une couche semi- conductrice intrinsèque de 1000 angstr 5 mns d:'épaisseur; et une longueur de cathode d'environ 30 cm dans la sixième chambre de dépôt 38 produit une couche d'alliage de type n d'environ 50 à 100 angstrems dtépaisseur En outre la longueur préférée de la cathode 88 a dans la chambre de net- toyage 46 est approximativement de 37,5 cm. L'excitation des mélanges de gaz de réaction intro- duits dans les chambres de dép 8 t est nécessaire pour la production de plasma ionisé apte à être déposé sur le subs- trat Il En conséquence, des réseaux d'accord (dénommés dans ce qui suit "tuners 90 ") sont utilisés pour créer des réseaux correspondants ou adaptés qui font en sorte que l'énergie appliquée par les sources de courant 92 est cana- lisée vers le plasma Plus particulièrement, un tuner 90 a est prévu pour régler la source d 9 alimentation en haute fréquence 92 a pour l'excitation de la cathode 88 a dans la chambre de nettoyage 46 Un tuner 90 b est prévu pour régler une source de courant haute fréquence 92 b pour l'excitation de la cathode 88 b dans la première chambre de dépôt 28; un tuner 90 c est prévu pour régler une source de courant haute fréquence 92 c pour l'excitation de la première cathode 88 c de la seconde chambre de dép 8 t 30 et un tuner 90 d est prévu pour régler une source de courant haute fréquence 92 d pour l'excitation de la seconde cathode 88 d de la seconde chambre de dép 8 t 30; un tuner 90 e est prévu pour régler une source de courant haute fréquence 92 e pour l'excitation de la cathode 88 e de la troisième chambre de dépôt 32; un tuner 90 f est prévu pour régler une source de courant haute fréquence 92 f pour l'excitation d'une cathode 88 f de la quatrième chambre de dép 8 t 34; un tuner 90 g est prévu pour régler une source de courant haute fréquence 92 g pour l'excitation d'une cathode 88 g de la cinquième chambre de dép 8 t 36; et un tuner 90 h est prévu pour régler une source 2542 1 37 de courant haute'fréquence 92 h pour l'excitation d'une cathode 88 h de la sixième chambre de dép 8 t 38 Dans la réalisation préférée, les sources de courant haute frë- quence 92 b à 92 h et les tuners 90 b à 90 h sont réglés pour fournir un courant à une fréquence d'approximativement treize ( 13,56) M Hz aux cathodes 88 b à 88 h dans les chambres de dép 8 t et le tuner 90 a et la source de courant 92 a sont réglés pour fournir un courant à une fréquence d'environ dix l O Hz à la cathode 88 a de la chambre de nettoyage 46. Bien que la description qui précède donne les éléments pratiques de l'utilisation de haute fréquence pour produire le plasma, l'appareil de la pr Osente demande peut comprendri toutes les fov':s de depôt par décharge luminescente En particulier l'utilisation de microondes pour produire un plasma et dépouer la matière semiconductrice sur un subs- trat rentre tout à fait daxz N cadre de la présente i-n-n tiono Une telle production de micro-ondes est décrite dans la demande de brevet US No 441 280 déposée le 12 novembre 1982 et ayant pour titre: "An Improved Apparatus for the Manufacture of Photovoltaic Devices". K Introduction des mélanges de gaz de réaction La fig O 6 est une représentation schématique des cham- bres multiples qui en combinaison constituent l'appareil 26 de dépôt à décharge luminescente de l'invention En plus. de ce qui est décrit dans ce qui précède en ce qui concerne l'appareil à chambres multiples, des ensembles de conduit et de distributeur sont utilisés pour introduire les mélan- ges présélectionnés et des proportions de gaz de réaction dans les chambres de réaction de l'appareil 26 de dépôt. Dans l'illustration de l'écoulement de gaz de la fig 6,1 'abréviation "P 1 " indique la première couche semi- conductrice de type p devant être déposée sur le substrat ll dans la première chambre de dépôt 28, l'abréviation "Ii " indique la couche semiconductrice intrinsèque devant être déposée sur la couche Pl dans la seconde chambre de dépôt 30,1 'abréviation "Ni' indique la première couche semi-conductrice de-type N devant ôtre déposée sur la cou- che intrinsèque dans la troisième chambre de dépôt 32, l'abréviation "P 2 " indique la seconde couche semi-conduc- trice de type p devant être déposée sur la couche "N I"' dans la quatrième chambre 34 de dépôt, l'abréviation "I " indique la seconde couche semi-conductrice intrinsèque devant être déposée sur la couche P 2 dans la cinquième chambre de dépôt 36-et l'abréviation "'N 2 " indique la se- conde couche semi-conductrice de type N devant être déposée sur la couche intrinsèque dans la sixième chambre 38 de dépôt Par la mise en oeuvre du nombre et la disposition des chambres de dépôt exposées dans ce qui précède, l'ap- pareil 26 est prévu pour déposer six couches successives d'alliage semiconducteur amorphe sur le substrat 11 et sur des couches dgalliage préalablement déposées, o les couches semi-conductrices intrinsèquesdéposées dans les chambres de dép 8 t 30 et 36 diffèrent par leur composition des couches semi-conductrices déposées dans les autres chambres de dépôt du fait de l'absence appréciable d'au moins les éléments dopants de type N et de type p Comme indiqué précédemment, il est essentiel que les couches semi- conductrices intrinsèques déposées sur le substrat 11 soient de grande pureté afin de réaliser des dispositifs photovoltaiques de grande efficacité A cette fin, les mélanges de gaz dopants de type p et de -type N introduits dans les première, troisième; quatrième et sixième chambres de dépôt'ne doivent pas pouvoir entrer dans les chambres de dépôt intrinsèques 30 et 36 L'isolation des mélanges de gaz de réaction doit être suffisante pour créer un rapport d'au moins 10-3 dans la concentration de dopants entre les chambres de dépôt intrinsèques 30 et 36 et les chambres de dépôt de dopants 28, -32, 34 et 38 Il est également impératif que les mélanges de gaz de réaction dopants de type p et de type N dans les troisième et quatrième chambres de dépôt 32 et 34 soient isolés l'un de l'autre. Dans la pratique et suivant le mode de réalisation préféré de l'invention, au moins un mélange de gaz de réac- tion est réalisé qui comprend la matière intrinsèque qui est commune à toutes les couches semi-conductrices dépo- sées Bien qu'il soit préféré que la couche semi-conduc- trice intrinsèque soit formée par un alliage de silicium amorphe, une couche intrinsèque formée par un alliage de germanium amorphe entre aussi dans le cadre de la présente invention Bien que cela ne soit pas limitatif les gaz de réaction se combinant pour former la matière intrinsèque peuvent comprendre le tétrafluorure de silicium (Si F 4) et l'hydrogène, le tétrafluorure de silicium et le silane (Si H 4-), le tétrafluorure de silicium seul ou le silane seul En variante des couches d'alliage semi-conducteur de germanium amorphe peuvent tre déposées sur le substrat 11. Par exemple, les gaz intrinsèques peuvent inclure le tétra- fluorure de germanium (Ge P 4) et l'hydrogène, le tétrafluo- rure de germanium et le si Iane, le tétrafluorure de germa- nium seul ou le germane (Ge H 4) seul Le mélange intrinsèque peut également comprendre toute combinaison des gaz men- tionnés dans ce qui précède sans s'écarter du cadre de l'in- ventiono Un gaz inerte tel que l'argon peut aussi être mélangé à d'autres gaz intrinsèques pour 9 tre introduit dans les chambres de dépôt intrinsèques 30 et 36 Les couches de type p sont formées en introduisant de l'argon, du dibo- rane (B 2 H 6) et du méthane (CH 4) dans les chambres de dépôt de type p 28 et 34 Les couches d'alliage de type N sont formées en introduisant de l'argon, du méthane et de la phosphine (PH 3) dans les chambres 32 et 38 de dépôt de type n Les mêmes gaz de réaction que ceux qui sont introduits pour le dépôt intrinsèque dans les chambres 30 et 36 sont également introduits dans la chambre d'isolation 40 De l'argon et de l'hydrogène sont introduits dans la chambre de nettoyage 46 par la chambre débitrice 42 et de direction du substrat, et-de l'azote est introduit dans toutes les chambres de l'appareil 26 afin de les purger après que les couches semi-conductrices amorphes ont été déposées sur -toute la feuille de substrat llo De plus, de l'argon est introduit à l'extrémité avant des sas des chambres de do- pants 58 d, 58 e, 58 h et 58 i pour exécuter le traitement de balayage à l'argon décrit dans ce qui précède. Dans la réalisation préférée et comme montré aux fig. 6 et 8, une enceinte de traitement -de gaz 94 est disposée derrière l'appareil 26 et, à gauche de l'enceinte de trai- tement 94, en a disposé un collecteur de traitement de gaz 87 L'enceinte de traitement de gaz 94 contient des réser- voirs sous pression ou des bouteilles remplis de gaz de réaction prévus pour être mélangés et introduits dans les chambres de l'appareil de dépôt 26 Plus particulièrement de l'hydrogène est contenu dans uine bouteille 94 a, du mé- thane est contenu dans une bouteille 94 b, du tétrafluorure de germanium est contenu dans une bouteille 94 c, du germane est contenu dans une bouteille 94 d, du silane est contenu dans une bouteille 94 e, du tétrafluorure de silicium est contenu dans une bouteille 94 f, de la phosphine est contenue dans une bouteille 94 g, et du diborane est contenu dans une bouteille 94 h En plus, au moins une bouteille d'argon 94 i est prévue à l'extérieur de l'enceinte de gaz de trai- tement 94 Le collecteur 96 de gaz de traitement comprend plusieurs compartiments dans lesquels des proportions pré- établies de gaz de réaction emmagasiné dans les bouteilles 94 a à 94 i sont introduites pour être ensuite amenées dans les chambres respectives de l'appareil de dépôt 26 En conséquence, les gaz de réaction présélectionnés tels que décrits dans ce qui précède sont introduits dans un compar- timent de nettoyage 96 a du collecteur 96 de gaz de traite- ment qui correspond à la chambre 46 de nettoyage de l'appa- reil 26; les gaz de réaction présélectionnés sont intro- duits en 96 b dans un compartiment Pl du collecteur 96 de gaz 2542 1 37. de traitement qui correspond à la première chambre de dépôt 28; les gaz de réaction présélectionnés sont intro- duits en 96 c dans un compartiment I du collecteur 96 de gaz de traitement qui correspond à la seconde chambre 30 - de dép 8 t; les gaz de réaction présélectionnés sont intro- duits en 96 d dans un compartiment N 1 du collecteur 96 de gaz de traitement qui correspond à la troisième chambre de dépôt 32; les gaz de réaction présélectionnés sont intro- duits en 96 e dans un compartiment d'isolation du collecteur 96 de gaz de traitement qui correspond à la chambre d'iso- lation 40; les gaz de réaction présélectionnés sont intro- duits en 96 f dans un compartiment P du collecteur 96 de gaz de traitement qui correspond à la quatrième chambre de dépôt 34; les gaz de réaction présélectionnés sont intro- duits en 96 g dans un compartiment 12 du collecteur 96 de gaz de traitement qui correspond à la cinquième chambre de dépôt 36 et les gaz de réaction présélectionnés sont intro- duits en 96 h dans un compartiment N 2 dans le collecteur 96 de gaz de traitement qui correspond à la sixième chambre de dépôt 38. Comme cela ressort de la considération des lignes de mélange menant des bouteilles de gaz 94 a à 94 h à l'inté- rieur des compartiments de mélange 96 a à 96 h, l'argon est amené depuis la bouteille d'argon 94 i par le conduit 98 a à: le compartiment de nettoyage 96 a par le conduit 98 b; le compartiment 96 b dit Pl par le conduit 98 c; le compartiment 96 c dit I 1 par le conduit 98 d; le compartiment 96 d dit N 1 par le conduit 98 e; le compartiment d'isolation 96 e par le conduit 98 f; le compartiment 96 f dit P 2 par le conduit 98 g; le compartiment 96 g dit 12 par le conduit 98 h; et le com- partiment 96 h dit N 2 par le conduit 98 i Le diborane gazeux est amené de la bouteille par la conduite 10 Oa au conduit l O Ob dans lequel il est introduit dans-le compartiment 96 b du Pl et le conduit l O Oc à partir duquel il est introduit dans le compartiment 96 f dit P 2 ' Le phosphine gazeux est 2- 2542137. amené de la bouteille 94 g par le conduit 102 a au conduit 102 d à partir duquel il est introduit dans le compartiment 96 d dit N 1 et le conduit 102 c-à partir duquel il est intro- duit dans le compartiment 96 h dit N 2 e tétrafluorure de silicium gazeux est amené-de la bouteille 94 f par le con- duit 104 a au conduit 104 b à partir duquel il est introduit dans le compartiment 96 c dit 11,le conduit 104 c à-partir duquel il est introduit dans le compartiment d'isolation 96 e et le conduit 104 d à partir duquel il est introduit dans le compartiment 96 g dit I 2 o Le silane gazeux est ame- né de la bouteille 94 e par le conduit 106 a au conduit 106 b à partir duquel il est introduit dans le compartiment 96 c dit I 1 au conduit 106 c à partir duquel il est introduit dans le compartiment d'isolation 96 e et au conduit 106 d a partir -duquel il est introduit dans le compartiment 96 g dit I 2 Le germane gazeux est amené de-la bouteille 94 d par le conduit 1 08 a au conduit 108 b à partir duquel il est introduit dans la chambre 96 c dite I 1 Le tétrafluorure de germanium gazeux est amené de la bouteille 94 c par-le con- duit lîOa au conduit ll Ob à partir duquel il est introduit dans le compartiment 96 c dit Ilo Le méthane gazeux est amené de la bouteille 94 b par le conduit 112 a à partir duquel il est introduit dans le compartiment 96 b dit Pl par la conduite 112 b, le compartiment 96 d dit N 1 par le conduit 1 12 c, le compartiment 96 f dit P 2 par le-conduit 112 d et le compartiment 96 h dit N 2 par le conduit 112 e. Finalement, l'hydrogène gazeux est amené de la'bouteille 94 a par le conduit 114 a au conduit 114 b depuis lequel il est introduit dans le compartiment de nettoyage 96 a, le conduit 114 c à partir duquel il est introduit dans le com- partiment 96 c dit Ille conduit l 14 d à partir duquel-il est-introduit dans 1 e compartiment d'isolation 96 e, le conduit 114 e à partir duquel il est introduit dans le com- partiment 96 g dit I et le conduit i 14 f à partir duquel 235 il est introduit dans la hambre postrieurau dpt 4 et il est introduit dans la chambre postérieurëau dépôt 44 et 2542 1 37 de direction du substrat Bien que les conduits pour le germane et le tétrafluorure de germanium aient été décrits comme menant seulement dans le compartiment 96 c dit I, il serait nécessaire également de prévoir des conduits pour canaliser ces gaz dans le compartiment d'isolation 96 e et le compartiment 96 g dit I 2 si un alliage semi-conducteur de germanium amorphe était utilisé plut 8 t qu'un alliage semi-conducteur au silicium Puisque dans la réalisation préférée de l'invention c'est un alliage semiconducteur de silicium amorphe, le silane et le tétrafluorure de si- licium, qui est utilisé, les lignes de silane et de tétra- fluorure de silicium ont été représentées pour mener ces gaz dans le compartiment d'isolation 96 e et le compartiment 96 g dit I 2 aussi bien que dans le compartiment 96 c dit Il. La fig 6 A est une illustration schématique du système de distribution générale commun à tous les compartiments du collecteur 96 de gaz de traitement, Dans la réalisation particulière représentée à la fig 6 A, trois gaz de réac- tion provenant des bouteilles 94 a à 94 i de gaz de réaction de ltenceinte 94 de gaz de traitement sont amenés dans un des compartiments du collecteur de gaz de traitement pour leur mélange dans ce collecteur Le même type de système de distribution est utilisé pour les autres compartiments 96 a à 96 h du collecteur de gaz de traitement en ajoutant ou retirant les lignes d'amenée et les distributeurs cor- respondants de ceux illustrés à la fig 6 A. Plus particulièrement le système de distribution pour le compartiment d'isolation 96 e inclurait quatre lignes d'amenée pour y introduire quatre gaz de réaction et quatre systèmes de distribution correspondants, plutôt que les trois lignes d'amenée et les trois systèmes de distribu- tion pour introduire trois gaz de réaction dans le compar- timent 96 b illustré à la fig 6 A. Afin d'illustrer le fonctionnement du système de dis- tribution, l'introduction de trois gaz de réaction dans le compartiment 96 b dit Pl est décrite en détail Dans le compartiment 96 b dit B 1, l'argon est introduit par la li- gne 98 c, le méthane est introduit par la ligne 112 b et le diborane est introduit par la ligne 100 b La boîte 122 représente un ventilateur pour 11 introduction d'air filtré et chargé -d'huile dans les chambres de l'appareil 26 Le ventilateur 122 fonctionne en permanence pour assurer une amenée dans l'électrovanne de commande 122 a qui est reliée à une vanne tout-ou-rien 120 c, une électrovanne 124 b qui est reliée à une vanne tout-ou-rien 120 b et une électro- vannre 124 c qui est reliée à une vanne tout-ou-rien 120 a. Lem électrovannes 124 fonctionnent normalement pour empê- cher l'écoulement des gaz de réaction dans les chambres de l'appareil de dépôt 26 Toutefois, en réponse à un signal électrique, les électrovannes 124 sont conçues pour ouvrir les vannes tout-ou-rien 120 afin d 8 amorcer le mélange des gaz de réaction amenés par les lignes 98 c, 112 b et 100 lb par la lignp 126 a d'amone et d'introduction en chambre à la chambre de dép 8 t 28 dite Pl de l'appareil de dép 6 t 26. Une vanne tout-ou=rien supplémentaire 127 est prévue adja- cente à la première chambre de dépôt 28 pour permettre ou interdire l'écoulement des gaz de réaction vers et depuis la chambre pendant l'évacuation et les opérations de remise sous pression Le mélange présent des gaz de réaction provenant des cylindres 94 a à 94 i de l'enceinte de gaz de traitement est réalisé par le réglage des vannes de mesure 116 et des vannes tout-ou-rien 118 Par conséquent, l'écou- lement de l'argon introduit dans le compartiment 196 b de la fig 6 A est contrôlé par la vanne de mesure 116 a et la vanne tout-ou-rien 118 a; l'écoulement de méthane est contrôlé par la vanne de mesure 116 b et la vanne tout-ou- rien 118 b, et le diborane est proportionné par la vanne de mesure 116 c et la vanne tout-ou-rien 118 c L'argon, le méthane et le diborane qui ont été mesurés sont ensuite mélangés lorsque l'appareil est, dans ce mode de 2542 1 37 fonctionnement, dans la ligne d'amenée 126 a pour l'intro- duction dans la première chambre de dépôt 28. De manière analogue, les gaz de réaction provenant des bouteilles 94 a à 94 i de l'enceinte de gaz de traitement sont proportionnés par les vannes de mesure-et des vannes de coupure des compartiments 96 a à 96 h du collecteur de gaz de traitement et ensuite introduits par les lignes d'amenée 126 a à 126 g aux chambres de l'appareil de dép 8 t 26 Plus particulièrement, les gaz de réaction mesurés et mélangés sont amenés depuis le compartiment 96 c dit I 1 dans le collecteur de gaz de traitement par la ligne d'ame- née 126 b à la seconde chambre de dép 8 t 30; les gaz de ré- action mesurés et mélangés sont amenés à partir du compar- timent 96 d dit N 1 dans le collecteur de gaz de traitement par la ligne d'amenée 126 c à la troisième chambre de dépôt 32; les gaz de réaction mesurés et mélangés sont amenés depuis le compartiment d'isolation 96 e dans le collecteur de gaz de traitement par la ligne d'amenée 126 d à la cham- bre intermédiaire 405 les gaz de réaction mesurés et mélan- gés sont amenés depuis le compartiment 96 f dit P 2 dans le collecteur de gaz de traitement par la ligne d'amenée 126 e à la quatrieème chambre de dépôt 34; les gaz de réaction mesurés et mélangés sont amenés depuis le compartiment 96 g dit 12 dans le collecteur de gaz de traitement par la ligne d'amenée 126 f à la cinquième chambre de dépôt 36 et les gaz de réaction mesurés et mélangés sont amenés depuis le compartiment 96 h dit N 2 dans le compartiment du collec- teur de gaz de traitement par la ligne d'amenée 126 g à la sixième chambre de dép 8 t 38 De plus, les gaz de réac- tion mesurés et mélangés provenant du compartiment de net- toyage 96 a dans le collecteur de-gaz de traitement sont amenés par la ligne 126 h dans la chambre de nettoyage 46 du substrat Finalement, un réservoir supplémentaire ou une bouteille d'argon 94 j est relié pour communiquer par un conduit 128 pour permettre-l'introduction dans la chambr débitrice 42 et de direction du substrat, la première chambre de dépôt 28;la seconde chambre de dépôt 30, la troisième chambre de dépôt 32, la chambre d'isolation 40, la quatrième chambre de dépôt 34, la cinquième chambre de dépôt 36, la sixième chambre de dépôt 38 et la chambre postérieure au dépt 44 et de direction du substrat. * Les gaz de réaction sont amenés depuis le collecteur 96 de gaz de traitement aux chambres de l'appareil 26 à une vitesse d'écoulement qui assure: ( 1) un écoulement désiré de gaz par les passages 80 dans les sas 58 pour soutenir les plasmas dans les chambres de l'appareil 26; ( 2) l'iso- lation nécessaire pour éviter la diffusion de mélange de gaz de réaction dopant introduit dans la première chambre de dépôt 28 et la troisième chambre de dép 8 t 32 dans la chiambre 30 de dépôt intrinsèque ( 3) l'isolation nécessai- re pour empacher la diffusion du mélange des gaz de réac- tion dopants introduits dans la quatrième chambre de dépôt 34 et la sixième chambre de dépôt 38 à partir de la chambre de dépôt intrinsèque 36 et ( 4) l'isolation nécessaire pour empocher la diffusion des mélanges de gaz de réaction do- pants introduits dans la troisième chambre de dépôt 32 à partir des mélanges de gaz de réaction dopants introduits dans la quatrième chambre de dépôt 34 Le taux d'introduc- tion de gaz de réaction doit non seulement être également suffisant pour soutenir les plasmas dans les-chambres mais doit également assurer un rapport de concentration des gaz de réaction dopants au gaz de réaction intrinsèque d'envi- ron 103 En maintenant ce rapport:,la pureté de l'alliage amorphe intrinsèque dans la chambre de dépôt intrinsèque est maintenue dans une gamme satisfaisante. Afin d'assurer un écoulement désiré des-gaz de réac- tion de chambres à chambres et, par conséquent, d'assurer une isolation convenable des gaz de réaction entre les chambres, il est souhaitable de maintenir la 1 pression dans la première chambre de dépôt 28, la troisième chambre de dépôt 32, la quatrième chambre de dépôt 34 et la sixième chambre de dépôt 38 à environ 0,72 mbar et la pression dans la chambre débitrice 46 et de direction du substrat, la chambre postérieure au dép 3 t et de direction du substrat, la seconde chambre de dépôt 30 et la cinquième chambre de dépôt 36 à environ 0,79 mbar Il serait apparent que le débit des gaz de réac- tion entrant dans les chambres de l'appareil 26 soit adapté pour qu'il agisse en conjonction avec le débit des gaz de réaction évacués des chambres pour assurer la dépression désirée et les pressions différentielles décrites dans ce qui précède Les systèmes de pompage pour évacuer les gaz de réaction des chambres et isoler les gaz de réaction dans les chambres adjacentes est décrit en détail dans le chapitre qui suit A titre d'illustration, il a été trouvé qu'un débit compris dans la gamme de 200 à 600 cm 3/mn ou 0,0033 à ou 0,01 1/s (aux conditions normales de tempé- rature et de pression) permet d'obtenir ce qui est indi- qué ci-dessus. L Obtention de l'isolation pour des pressions choisies La fig 7 est une représentation schématique des cham- bres multiples qui en combinaison forment l'appareil 26 de dép 3 t à décharge luminescente de la présente invention et elle montre comme décrit dans ce qui précède: les sas 58 a à 58 j; le substrat s'étendant depuis le noyau d'alimenta- tion 60 a du mandrin d'alimentation 60 b jusqu'au noyau d'en- roulement 60 c du mandrin dl enroulement 60 d, les galets de renvoi 66 a, 66 b, 66 c et 66 d prévus pour modifier la direc- tion du déplacement du substrat 11; les supports pour les éléments de chauffage 86 a à 86 h et les cathodes 88 a à 88 h reliées aux sources d'énergie 92 a à 92 h qui sont réglées par les tuners 90 a à 90 h De plus et comme décrit dans ce qui suit, la fig 7 montre supplémentairement et de façon schématique ( 1) les postes de pompage A à E qui sont conçus pour évacuer les mélanges de gaz de réaction des chambres de 7 o l'appareil de dépôt 26 et ( 2) un appareil de lavage 148 pour purifier les mélanges de gaz d'échappement nocifs avant leur échappement vers 11 atmosphèreo Plus particulièrement, cinq postes de pompape A à E sont prévus Le premier poste de pompage A est relié et conçu pour diriger les gaz deéchappement provenant de la chambre d'alimentation 50 de l'appareil 26 à travers une soupape 130 a à ouverture variable, une vanne tout-ou- rien b et un conduit 130 c jusqu'au poste de pompage A Le second poste de pompage B est relié et conçu pour diriger les gaz d'échappement depuis les première et quatrième chambres de dépôt 28 et 34 à travers des soupapes a ouver- ture variable 138 a et 140 a respectivement, des vannes tout-ou-rien 138 b et 140 b et un conduit 139 jusqu'au poste de pompage B Le troisième poste de pompage C est relié et conçu pour diriger les gaz d'échappement provenant des seconde et cinquième chambres de dépôt 30 et 32 à travers des soupapes à ouverture variable 142 et 144 respective- ment, des vannes tout-ou-rien 142 b et 144 b respectivement et un conduit 143 jusqu'au poste de pompage C Le poste de pompage D est réglé et conçu pour diriger des gaz d'échap- pement depuis les troisième et sixième chambres de dép 8 t 32 et 38 à travers des soupapes à ouverture variable 132 a et 134 a respectivement, des vannes tout-ou-rien 132 b et 134 b respectivement et un conduit 133 jusqu'au poste de pompage D Finalement, le poste de pompage E est relié et conçu pour diriger des gaz d'échappement depuis la chambre d'enroulement 52 à travers une soupape à ouverture varia- ble 136 a, une vanne tout-ou-rien 136 b et une ligne 136 c jusqu'au poste de pompage E. Chacun des postes de pompage A à E comporte des fil- tres, au moins un ventilateur pour une réduction initiale de la pression dans les chambres de l'appareil 26 et au moins une pompe reliée en série avec le ventilateur pour abaisser la dépression dans les chambres d'approximativement 0,66 mbar. Par exemple,dans une réalisation de l'inventionles postes de pompage A D et E comportent chacun un ventila- teur capable de pomper 3000 1/mn associé à une pompe ca- pable de pomper 590 1/mn; le poste de pompage D comporte un ventilateur capable de pomper 6000 1/mn associéà une pompe capable de pomper 590 1/mn; et un poste de pompage C comporte un ventilateur capable de pomper 12580 1/mn associé à deux pompes en parallèle capables chacune de pom- per 590 1/mn. La fig O l B montre schématiquement les constituants du poste de pompage B de façon plus détaillée Le poste est constitué par des ventilateurs 141 d'une capacité de 6000 1/mn et d'une pompe 145 d'une capacité de 590 1/mn. Le ventilateur fonctionne mieux si son échappement est maintenu à une pression inférieure à celle de l'atmosphère et pour cette raison la pompe 145 est en série avec l'é- chappement du ventilateur 141 Le poste de pompage comprend également un conduit d'essai de fuite 147 monté en paral- lèle avec la pompe 145 et sur lequel est disposée une vanne 147 a pour le relier à un détecteur de fuite 149 En fonc- tionnement, le ventilateur 141 refoule les mélanges de gaz de réaction épuisés provenant des chambres de dép 8 t par un conduit 139 qui lui est relié La pompe 145 extrait les gaz refoulés par le ventilateur 141 et les amène à un conduit d'échappement commun 146. Après passage par les postes de pompage A à E, les mélanges de gaz à réaction refoulés sont introduits dans une unité de lavage 148 par des conduits individuels ou par un conduit commun 146 L'unité de lavage 148 est prévue pour purifier les mélanges de gaz de réaction d'échappement nocif extraits des chambres avant de les envoyer vers l'at- mosphère A cette fin, les mélanges des gaz de réaction nocifs sont introduits dans une partie 148 a d'un réservoir à fluide de l'unité de lavage 148 Le fluide contenu est de préférence une solution de bicarbonate de sodium et 42137 d'eau maintenue à 500 1000 g au-dessus de la pression atmosphérique De façon évidente deautres agents purifica- teurs disponibles dans le commerce et bien connus peuvent être employés Une vanne de vérification 148 b est prévue au cas o-il deviendrait nécessaire de dériver les mélan- ges de gaz de réaction nocifs directement vers l'atmosphère. Etant donné qu'ii est essentiel pour un dép 8 t effi- cace de couches semi-conductrices de qualité que les dépres- sions dans les chambres de l'appareil 26 soient maintenues à des niveaux préétablis, des manomètres sont prévus pour commander constamment les dépressions dans les chambres. Plus particulièrement, un manomètre Dl est relié à la cham- bre débitrice 42 et de direction du substrat pour détecter la pression dans cette chambre; un manomètre D 2 est relié à la-première chambre de dép 8 t 28 pour y détecter la pres- sion; un manomètre D 3 est relié à la-seconde chambre de dép 8 t 30 pour y détecter la pression; un manomètre D 4 est relié à la troisième chambre de dép 6 t 32 pour y détecter la pression; un manomètre D 5 est relié à la quatrième chambre de dép 8 t 34 pour y détecter la pression; un mano- mètre D 6 est relié à la cinquième chambre de dép 8 t 36 pour y détecter la pression; un manomètre D 7 est relié à la sixième chambre de dép 8 t 38 pour y détecter la pression et un manomètre D 8 est relié à -la chambre postérieure au dépôt 44 et de direction du substrat pour y détecter la pression. Un amplificateur différentiel DA 1 est relié aux mano- mètres Dl et D 2 pour mesurer la pression différentielle entre la chambre débitrice 42 et de direction du substrat et la première chambre de dép 8 t 28; un amplificateur diffé- rentiel DA 2 est relié aux manomètres D 2 et D 3 pour mesurer la pression différentielle entre la première chambre de dépôt 28 et seconde chambre de dépôt 30; un amplificateur différentiel DA 3 est relié aux manomètres D 3 et'D 4 pour mesurer la pression différentielle entre la seconde chambre de dép 8 t 30 et la troisième chambre de dép 8 t 32; un amplificateur différentiel DA 4 est relié aux manomètres D 4 et D 5 pour mesurer la pression différentielle entre la troisième chambre de dépôt 32 et la quatrième chambre de dépôt 34; un amplificateur différentiel DA 5 est relié aux manomètres D 5 et D 6 pour mesurer la pression différentielle entre la quatrième chambre de dép&t 34 et la cinquième chambre de dépôt 36; un manomètre différentiel DA 6 est re- lié aux manomètres D 6 et D 7 pour mesurer la pression dif- férentielle entre la cinquième chambre de dépôt 36 et la sixième chambre de dép 8 t 38 et un manomètre différentiel DA 7 est relié aux manomètres D 7 et D 8 pour mesurer la pression différentielle entre la sixième chambre de dépôt 38 et la chambre postérieure au dép 8 t et de direction du substrat Les amplificateurs différentiels DAI à DA 7 sont reliés à des commandes électriques pour commander les van- nes à ouverture variable 130 a, 132 a, 134 a, 136 a, 138 a, a, 142 a et 144 a pour faire en sorte que les différences de pressions présélectionnées entre les chambres adjacen- tes de l'appareil 26 soient maintenues Finalement une vanne d'évent 150 a est reliée à la se- conde chambre de dép 8 t 30 et une vanne d'évent 150 b est reliée à la cinquième chambre de dép 8 t 36 pour permettre un échappement de secours du mélange de gaz de réaction des chambres de l'appareil de dép 8 t 26 M Ensemble d'essai de fuite Afin d'être assuré que les dispositifs photovoltalques fabriqués dans l'appareil 26 de dép 8 t par décharges lumi- nescentes de l'invention soient de la plus haute efficacité possible, il est nécessaire d'empêcher la contamination des couches semi-conductrices par des débris étrangers Les sas 58 a à 58 j mentionnés dans ce qui précède empêchent pratiquement toute contamination croisée des gaz de réac- tion entre les chambres de dépôt contiguës Cependant il est aussi nécessaire de faire en sorte qu'il n'y ait pas de fuite de l'atmosphère ambiante à l'intérieur des chambres. Pour cette raison il est nécessaire que l'appareil de dépôt 26 soit essayé pour les fuites. Il existe beaucoup de procédés disponibles pour les- sai de systèmes sous dépression en ce qui concerne les fuites En général ces procédés mettent en oeuvre une ma- tière d'exploration gazeuse ou liquide et un détecteur sensible à la matière d'exploration Le détecteur est relié à lappareil sous dépression devant être essayé tandis que la matière d'exploration est amenée autour des surfaces externes de l'appareil Si une fuite existe, la matière d'exploration est attirée dans lespace sous vide o elle est détectée par le détecteur Bien que ces procédés soient généralement applicables à l'appareil de dép 8 t 26 de l'in- vention, des difficultés se produisent en particulier pour l'adaptation de ces procédés aux chambres allongées inter- connectées multiples qui sont mises en oeuvre ici Par conséquent, le procédé et l'appareil qui suivent pour la localisation de fuites et la détection ont été développés dans le cadre de l'invention. Il est tout d'abord nécessaire d'isoler la chambre ou les chambres de l'appareil de dépôt 26 devant être essayées, car la sensibilité du détecteur pourrait malheureusement être affectée par les volumes importants de l'appareil 26 ou par des émanations provenant d'autres parties de ltappa- reil 26 De plus la présence de fuites multiples rendrait difficile l'interprétation des résultats de l'essai-de fui- te L'isolation peut être réalisée en retirant un sas 58 (voir fig 1 o A), en reliant ainsi les chambres de dépôt voisines telles que 28 et 30 et en remplaçant le sas par un ensemble d'essai de fuites 288 tel que représenté à la fig 10. L'ensemble d'essai de fuites 288 est réalisé en une matière rigide et durable telle que l'aluminium ou l'acier inoxydable et comporte une première plaque 290 présentant au voisinage de sa périphérie externe sur l'une de ses faces une rainure 292 destinée à recevoir un joint élastique annulaire 292 a La première plaque 290 comporte aussi des organes de fixation habituels tels que deux boulons 294 et écrous 294 a pour relier cette première plaque 290 et une seconde plaque 296 à l'ouverture de liaison des chambres. La fonction et l'utilisation de l'ensemble d'essai 288 peuvent être mieux comprises en référence à la fig. A Celle-ci montre les extrémités adjacentes des deux chambres de dépôt 28 et 30 Le sas 58 d reliant normalement ces chambres a été retiré (et est par conséquent représen- té en traits interrompus) Le retrait du sas 58 d libère un passage ou ouverture d 8 interconnection faisant cômmuni- quer les deux chambres 28 et 30 Ce passage est prévu pour être fermé de façon étanche par l'ensemble d'essai de fuites 288 qui est monté de façon que la première plaque 290 et la seconde plaque 296 soient disposées sur les côtés opposés de l'ouverture du passage Le joint annulaire 292 a prend appui contre un côté de la cloison 27 séparant la chambre 28 de la chambre 30 Les écrous 294 a et boulons 294 servent à serrer étroitement les plaques 290 et 296 a la cloison 27 en comprimant le joint annulaire 292 a pour réaliser un joint étanche au vide Des ensembles deessai de fuites analogues peuvent être utilisés pour isoler de plus les chambres restantes de l'appareil 26 à essayer. Dans certains cas, il peut être suffisant dlisoler une gran- de partie de l'appareil 26 telle qu'une partie comprenant trois ou quatre chambres tandis que dans d'autres cas il peut être nécessaire d 9 isoler une seule chambre pour un essai de fuite. Lorsque la ou les chambres sont convenablement isolées, un système de détection de fuites du commerce tel que le modèle M 5170 fabriqué par Veeco Corporation peut être uti- lisé Ce système et d'autres systèmes d'essai analogues fabriqués par d'autres sociétés sont essentiellement des spectromètres de masse particulièrement accordés pour la détection de l'hélium En fonctionnement, le détecteur de fuite 149 est relié à la ligne d'échappement de la chambre sous vide isolée ou aux chambres par le conduit d'essais de fuite 147 et sa vanne associée 147 a, comme montré à la fig l OB Le détecteur de fuite est par consequent placé en série avec le ventilateur 141 du poste de pompage Par conséquent, tout gaz présent et provenant de la chambre sous vide passe par le ventilateur 141 et un pourcentage de ce gaz s'écoule dans le détecteur de fuite 149 L'hélium est distribué autour de la surface externe de l'appareil de dépôt 26 en cours d'essai pour les fuites Si une fuite existe, l'hélium est attiré dans la chambres refoulé par le ventilateur 141 vers le conduit 147 d'essai de fuites et détecté par le détecteur de fuite Si un grand nombre de fuites existe, il peut êtrxe nécessaire de réduire le nombre de chambres en cours d'essais de façon-que la localisation de chaque fuite puisse être effectuée avec précision. Il doit être compris que le procédé décrit d'isolation et de détection de fuite ne nécessite pas d 99 tre utilisé seulement avec un détecteur de fuite à hélium comme décrit mais peut être utilisé en liaison avec tout procédé de dé- tection de fuite dans lequel il est souhaitable d'isoler une partie de l'appareil 26. N Les nostes électriques - -25 La fig 8 est une représentation schématique des cham- bres multiples qui se combinent pour former l'appareil 26 de dépôt à décharges luminescentes de l'invention et montre comme décrit dans ce qui précède: les-sas 58 a à 58 i; le substrat s'étendant depuis le noyau d'alimentation 60 a du mandrin d'alimentation 60 b'jusqu'au noyau d'enroulement 60 c du mandrin d'enroulement-60 d; les galets de renvoi 66 a, 66 b, 66 c et 66 d prévus pour modifier la direction de déplacement du substrat 11; les cathodes 88 a, à 88 h avec les alimenta- tions en énergie qui sont associées 92 a à 92 h contrôlées par les tuners 90 a à 90 h; les dispositifs de pompage A à E 2542 137 pour l'évacuation des mélanges de gaz de réaction nocifs des chambres vers une unité de lavage 148; l'enceinte de gaz de traitement pour emmagasiner les bouteilles de gaz de réaction 94 a à 94 i et le connecteur de gaz de traite- ment pour mélanger les gaz de réaction et introduire les gaz de réaction mélangés dans les chambres de l'appareil 26 La fige 8 montre supplémentairement sous la forme d'un rectangle en trait plein la console 150 d'un opérateur et une armoire de commande électrique 152 La console de com- mande 150 de l'opérateur comporte des commandes de moteurs d'entraînement, des commandes de mise en place automatique, des commandes de feuilles intermédiaires, des indicateurs et des commandes de vitesse du substrat, des indicateurs et des commandes de tension du substrat, des commandes de générateurs de hautes fréquences, des contrôleurs d'épais- seur de couches d'alliages, des commandes de spectromètres de contrôle, des commandes de dépression, des commandes d'écoulement de gaz de réaction, des commandes de mélange de gaz de réaction et des commutateurs toutou-rien. L'armoire 152 de commande électrique comprend un dis- joncteur principal, des fusibles, des transformateurs, des commandes de chauffage, des démarreurs de moteur et des commandes d'inter-verrouillage de séquences Il n'est pas nécessaire de détailler les circuits pour relier les comman- des disposées dans la console 150 de l'opérateur et l'ar- moire 152 de commande électrique aux mécanismes pour les contrôles, les indications et les commandes de fonctionne- ment de l'appareil 26 De telles commandes électriques sont à la portée de tout artisan qualifié et sont en elles- mêmes sans signification en ce qui concerne le fonctionne- ment de l'appareil de l'invention. 0 Configuration interne pour chambres de dépôt En se référant maintenant à la fig 11, celle-ci mon- tre en coupe une chambre de dépôt telle que la chambre 28 de l'appareil de dépôt 26 de l'invention La chambre de dépôt 28 comporte une paroi supérieure 28 a, une paroi de fond 28 b, des parois latérales 28 c, un système 29 connec- teur de gaz de réaction deentrée, un bouclier protecteur 31 pour maintenir les gaz de réaction vers la région de plasma, la cathode 88, une ouverture 33 de sortie pour les gaz de réaction, un barreau magnétique céramique allongé et un piège à poudre amovible 37. Plus particulièrement les systèmes connecteurs de gaz admis comportent un conduit d'alimentation allongé perforé 29 a prévu pour introduire un mélange de gaz de réaction dans la chambre de dépôt 28, plusieurs plaques de chicane sensiblement verticales espacées et étagées 29 b pour le mélange et la réduction de la turbulence des gaz de réac- tion entrant avant le moment auquel les gaz de réaction viennent en contact avec la cathode 88 et une paroi col- lectrice horizontale 29 c prévue pour compléter l'enceinte collectrice et créer un épaulement quiavec la paroi de bouclier horizontal 31 a,supporte le barreau magnétique 35. Le piège à poudre 37 est fixé de façon amovible en dessous et en aval du courant de mélange de gaz de réaction par rapport à la cathode En plaçant ainsi le piège à pou- dre 37 celui-ci peut retenir la poudre postérieure au dé- pôt sur ses plaques de chicane 37 d Tout particulièrement le piège 37 comporte une paroi supérieure 37 a prévue pour buter de façon amovible contre le dessous de la cathode 88, une paroi de fond 37 b prévue pour buter de façon amo- vible contre la paroi de fond de la chambre de dépôt 28, les parois latérales 37 disposées face à face et l'ensemble des plaques de chicane 37 d disposées de façon à peu près horizontale, étagées et espacées, prévues pour créer un trajet tortueux de circulation pour le mélange de gaz de réaction épuisé. Le trajet de déplacement du mélange de gaz de réac- tion à travers la chambre de dépôt-28 est indiqué par la lettre A à la fig 11 Il y a lieu de noter que le mélange de gaz de réaction (l) entre dans la chambre de dépôt par les perforations espacées prévues le long du produit d'ali- mentation 29 a, ( 2) est mélangé et amené à un taux d'écou- lement sensiblement laminaire dans le système 29 collec- teur de gaz de réaction d'entrée, ( 3) devient un plasma ionisé lorsqu'il passe entre la cathode 88 et le substrat 11, ( 4) s'écoule aux environs et autour du bord de la pla- que de cathode 88, ( 5) passe à travers les plaques de chi- canes 37 d du piège à poudre 37 et ( 6) sort de la chambre de dépôt 28 par l'ouverture de sortie 33 Lorsque les gaz de réaction chauffés entrent en contact avec les plaques de chicanes 37 d du piège à poudre, la poudre telle que de la poussière de silane est formée et coilectée sur celles-ci au lieu qu'elle migre aux environs et qu'elle se dépose sur les parois de la chambre de dép 8 t 28 De cette façon, un nettoyage périodique de la chambre de dépôt 28 et de l'ap- pareil qu'il contient est grandement facilité Lors de l'ouverture de la chambre, suivant l'exécution d 9 un procédé de dépôt de 2500 mètres de substrat, le piège à poudre 37 peut Ètre facilement retiré de la chambre et remplacé par un piège propre De cette façon, la procédure de nettoyage est simplifiée de manière à ( 1) réduire le temps mort de l'appareil de dépôt et ( 2) réduire la quantité de poudre collectée sur les parois intérieures de la chambre. III SEQUENCE DE FONCTIONNEMENT Pour réaliser une production en continu de cellules photovoltalques amorphes empilées sur une feuille continue de substrat ll en utilisant l'appareil 26 comprenant l'en- semble des chambres et tous les ensembles décrits dans ce qui précède en référence aux fig 2 à 12, on peut entre- prendre l'exécution d'au moins quelques-unes des opérations suivantes, ( 1) Le noyau 60 a autour duquel la feuille de subs- trat ll est enroulée est chargé sur le mandrin débiteur expansible 60 b logé à l'intérieur de la chambre d'alimentati 254 2542137 8 o de l'appareil 26 de dép 8 t à décharges luminescentes; ( 2) le noyau de substrat 60 a est centré sur le man- drin débiteur 60 b et verrouillé en place sur celui-ci par expansion de la circonférence du mandrin débiteur 60 b; ( 3) le bord avant de la feuille de substrat il est enroulé autour des traverses 62 a, 62 p -et 62 q de la courroie flexible-62 g de l'ensemble de mise en place automatique 62; ( 4) l'ensemble de mise en place automatique 62 est entraîné par l'alimentation du moteur 62 a-disposé de façon adjacente au mandrin débiteur 60 b et par le moteur 62 d disposé de façon adjacente au mandrin d'enroulement 60 d. Le substrat ll est, par conséquent, mis en place autour des galets de renvoi 66 a et 66 b A travers les passages 80 des sas 58 a à 58 j autour des galets de renvoi 66 c et 66 d à travers les fentes 68 a et 68 b jusqu'aux galets d'enroule- ment-68 f disposés de façon adjacente au mandrin d'enroule- ment 60 d dans la chambre d 9 enroulement 52 La bande est détachée de la courroie flexible 62 g de l'ensemble de mise en place automatique 62 et collée au moyen de ruban adhésif à un noyau vide 60 c qui est verrouillé dans une position centrée surl-e mandrin d'enroulement 60 do ( 5) l'ensemble optionnel 64 de retrait et d'enroulement de la feuille intermédiaire est réalisé en fixant le revê- tement de-feuille intermédiaire 64 d entre les couches adja- centes du-nouveau noyau de substrat 60 a sur le mandrin d'alimentation 60 b au galet de retrait de la feuille inter- médiaire 64 a disposé de façon adjacente au mandrin d'ali- mentation 60 b dans la chambre d'alimentation 50 Le revête- ment à feuille intermédiaire de mise en place 64 d enroulé autour du galet d'introduction 64 e de feuille intermédiaire, est fixé au substrat 11 sur le noyau d'enroulement 60 c centré sur le mandrin d'enroulement 60 d dans la chambre d'enroulement 52 pour l'introduction du revêtement de feuilles intermédiaires 64 d entre les couches adjacentes de substrat 11 il lorsque ce substrat ll est enroulé autour du 2542 137. noyau d'enroulement 60 c; ( 6) toutes les chambres de l'appareil sont hermétique- ment fermées en vue de la mise sous dépression; ( 7) les postes de pompage A à E sont actionnés pour commencer l'aspiration de l'appareil 26 jusqu'à la dépres- sion désirée; ( 8) tous les éléments de chauffage, les résistances de chauffage 86 dans les sas 58 a à 58 j et les supports pour les éléments de chauffage 86 a à 86 h tels que des lampes infrarouges dans les chambres de dépôt de l'appareil 26 sont alimentées pendant l'opération de mise sous dépression, mais seulement après que les postes de pompage A à E aient été démarrés; ( 9) de l'argon provenant du réservoir 94 j est intro- duit dans toutes les chambres de l'appareil 26 pour les purger; ( 10) l'argon et l'hydrogène sont mélangés et leur débit est réglé pour le nettoyage du plasma dans la chambre de nettoyage 46 La proportion de mélange de gaz de réac- tion et le débit du gaz sont réglés pour le mélange et l'introduction de mélange de gaz de réaction dans la pre- mière chambre de dépôt 28, la seconde chambre de dépôt , la troisième chambre de dépôt 32, la chambre d'isola- tion intermédiaire 40, la quatrième chambre de dépôt 34, la cinquième chambre de dépôt 36, la sixième chambre de dépôt 38 et la chambre postérieure au dépôt 44 et de direc- tion de substrat; ( 11) les sources de courant à haute fréquence 92 a à 92 h sont mises sous tension et leurs tuners 90 a à 90 h sont réglés pour mettre sous tension les cathodes 88 a à 88 h au niveau de puissance désirée; ( 12) l'ensemble 60 d'alimentation et d'enroulement du substrat 60 est démarré en mettant sous tension le moteur d'entrainement 60 g, le moteur 66 g de mise sous tension du substrat, le moteur 66 e du galet de renvoi d'enroulement et 82 2542137 le moteur 60 e d'entraînement de l'enroulement; ( 13) on commence le traitement de la feuille de subs- trat 11 à une vitesse d'environ 90 cm/minute en réglant les commandes de température 89, l'ensemble 60 d'alimenta- tion et d'enroulement, l'ensemble de mise sous tension 66 et les tuners 90 a à 90 h d'accord des hautes fréquences pour maintenir les paramètres de fonctionnement préréglés afin de déposer automatiquement et de façon continue les couches successives d'alliage semi-conducteur au silicium amorphe sur le substrat; ( 14) lorsqu'on arrive à la fin de la feuille de subs- trat 11, le cycle de déchargement du substrat est mis en oeuvre; ( 15) le mandrin débiteur 60 d autour duquel est centré le noyau de substrat 60 a est arrêté; ( 16) l'introduction des mélanges de gaz de réaction est arrêtée; de l'argon est introduit dans toutes les cham- bres de l'appareil de dépôt 26 à partir de la bouteille d'argon 94 j pour purger les chambres en démarrant simul- tanément leur entrée dans la seconde chambre-de dépôt 30, la cinquième chambre de dépôt 36 et la chambre 40 d'isola- tion intermédiaire L'argon est ensuite introduit dans tou- tes les autres chambres tout en maintenant les pressions différentielles entre elles de façon à empêcher l'écoule- ment de dopants de type p et de type N dans les chambres de dépôt intrinsèques; ( 17) les chauffages à résistance 86 des sas 58 a à 58 j, les supports pour les éléments chauffants 86 a à 86 h dans les chambres de l'appareil de dépôt 26 et les postes de pompage A à E sont arrêtés; ( 18) les vannes d'évent 150 a à 150 b sont actionnées et la feuille de substrat 11 est avancée pour achever son enroulement autour du noyau d'enroulement 60 c du mandrin d'enroulement 60 d dans la chambre d'enroulement 52; ( 19) les chambres de l'appareil 26 sont ouvertes à 83 2542137 l'atmosphère; ( 20) les circonférences du mandrin d'enroulement 60 d et du mandrin d'alimentation 60 b sont libérées et le noyau d'enroulement 60 c et le noyau d'alimentation 60 a sont retirés de ces mandrins; ( 21) les filtres sont vérifiés et nettoyés; ( 22) un nouveau noyau 60 a de substrat 11 est centré sur le mandrin débiteur 60 b. Il est à noter que le résumé qui précède des opéra- tions séquentielles mises en oeuvre pour faire fonctionner l'appareil de dépÈt à décharges luminescentes de l'invention est purement un exemple Différentes modifications, change- ments, additions, suppressions peuvent être réalisés sans sortir du cadre de l'invention. Bien qu'à des fins d'illustration un mode de réalisa- tion préféré de l'invention ait été décritd'autres formes de réalisation de celui-ci peuvent apparaître facilement à ceux qui sont normalement qualifiés dans la technique eu égard à cette description et par conséquent l'invention ne peut être limitée que par l'étendue des revendications jointes. REVENDICATIONS 1 Appareil à chambres multiples pour la fabrication- en continu de cellules photo Yoltaiques amorphes en tandem, chaque cellule présentant une épaisseur totale de cellules d'au moins deux unités à trois couches et dans lesquelles chaque unité comprend une couche de type p et une couche de type N reliées fonctionnellement aux côtés opposés d'une couche intrinsèque intermédiaire, cet appareil étant caractérisé par la combinaison d'un substrat (il), d'une triade de chambres de dépôt ( 28, 309 32, 34, 36, 38) pour chaque unité à trois couches des cellules en tandem ( 10), les chambres de dépôt disposées séquentiel- lement pour le dépôt de couches de type p ( 16 a-c) et de type N ( 20 a-c) aux extrémités de chaque séquence de triade et pour le dépôt de la couche intrinsèque ( 18 a-c) entre les couches de type p et de type N de chaque sé- quence de triade pour créer trois couches de dépôt pour chaque unité de cellules;. d'un dispositif ( 60) pour le déplacement continu du subs- trat dans chaque triade de chambres de dépôt; des moyens pour le dépôt des couches successives des uni- tés à trois cbuches sur le substrat et sur une couche déposée préalablement sur celui-ci; des moyens associés de façon fonctionnelle avec chaque chambre de triade de chaque chambre de dépôt pour l'in- troduction d'un mélange de gaz de réaction présélection- nés dans ces chambres de façon à déposer chaque couche *de la triade de couches; des moyens ( 40 ho) pour empêcher pratiquement toute conta- mination croisée du mélange de gaz dans la troisième chambre ( 32) de chaque triade précédente de chambres avec le mélange de gaz dans la première chambre ( 28) de- c chaque triade successivement adjacente de chambres; et des moyens ( 58 d, 58 e, 58 h, 58 i) pour isoler pratiquement le mélange de gaz de la seconde chambre de chaque triade de chambres des mélanges de gaz des première et troi- sième chambres de chaque triade de chambres de sorte que plusieurs cellules photovoltaïques en tandem, chaque cel- lule présentant des unités à trois couches successives faites de trois couches amorphes, sont produites en continu sur le substrat. 2 Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en outre \en ce que chaque triade de chambres de dépat est disposée sensiblement suivant une ligne horizontale, le substrat ( 11) comprenant une feuille allongée prévue pour s'étendre à travers chaque triade de chambres de dépôt; des moyens d'alimentation pour la feuille de substrat étant prévus au voisinage d'une extrémité de la ligne horizontale et des moyens d'enroulement pour la feuille de substrat étant prévus au voisinage de l'autre extrémité de cette ligne horizontale. 3 ' Appareil suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en outre par deux unités de cellules à trois couches déposées sur le substrat ( 11), la seconde unité à trois couches étant superposée à la première unité à trois couches; six chambres de dépôt ( 28, 30, 32, 34, 36, 38) étant disposées dans un ordre séquentiel pour le dépôt séquentiel de couches amorphes ( 16 a c, 18 a-c, 20 a-c); et les mélanges de gaz de réaction comprenant un premier mélange de gaz pour la première ( 28) et la quatrième ( 34) chambres de dép 8 t, un second mélange de gaz pour la seconde ( 30) et la cinquième ( 36) chambres de dépôt et un troisième mélange de gaz pour la troisième ( 32) et la sixième ( 38) chambres de dép 8 t. 4 Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en outre par des moyens pour purger chaque chambre de dé- pôt en introduisant de l'azote gazeux dans ces chambres. 5 Appareil suivant l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens empêchant la contamination croisée et les moyens d'isolation sont caractérisés par des sas unidirectionnels ( 58 a-j) prévus aux extrémités d'entrée et de sortie de chaque chambre de dépôt ( 28, 30, 32, 34, 36, 38), les sas étant constitués et disposes pour faire passer la feuille de substrat ( 11) tout en empêchant es- sentiellement des fuites croisées de mélange de gaz entre les chambres adjacentes. 6 Appareil suivant l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les moyens de dépôt sont en outre caractérisés par des moyens de dépôt associés à chaque chambre de dépôt ( 28, 30, 32, 34, 36, 38). 7 Appareil suivant la revendication 6, dans lequel des moyens de dépôt associés à chaque chambre de dépôt sont en outre caractérisés par des moyens de dépôt à décharges luminescentes qui comprennent une cathode ( 88 a-h), un générateur de haute fréquence ( 92 ath) et un tuner ( 90 a-h) de sorte que les mélanges de gaz de réaction soient dissociés. 8 Appareil suivant la revendication 7, dans lequel la cathode de la seconde chambre de dépôt est caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs cathodes individuelles ( 88 e, 88 d), chaque cathode étant reliée à un générateur de haute fréquence individuel ( 92 c, 92 d) et à un tuner indi- viduel ( 90 c, 90 d). 9 Appareil suivant la revendication 1 l,caractérisé par trois unités de cellules a trois couches déposées sur le substrat ( 11) avec la troisième unité à trois couches superposée sur la seconde unité à trois couches et la se- conde unité à trois couches superposée sur la première unité à trois couches; neuf chambres de dépôt ( 28, 30, 32, 34, 36) étant dispo- sées en ordre séquentiel pour les dépôts séquentiels de couches amorphes ( 16 a-c, 18 a-c, 20 a-c); les mélanges de gaz de réaction comprenant un premier mélange de gaz prévu pour les première ( 28),quatrième ( 34) et septième chambres de dépÈt, un second mélange de gaz prévu pour les seconde ( 30), cinquième ( 36) et huitième chambres de dépôt et un troisième mélange de gaz prévu pour les troisième ( 32),sixième ( 38) et neuvième chambres de dépôt. Appareil suivant la revendication 9, dans lequel les moyens pour empêcher la contamination' croisée sont en outre caractérisée par au moins deux chambres d'isolation ( 40), l'une des chambres d'isolation séparant la troisième et la quatrième chambre de dépôt et une autre chambre d'isolation séparant la sixième et la septième chambre de dépôt pour empêcher la contamination croisée des mélan- ges de gaz entre elles. il Appareil suivant la revendication 1 G caractérisé en outre par des moyens pour i'introduction dans les cham- bres d'isolation ( 40) des mêmes gaz que ceux qui sont in- troduits dans les seconde ( 30), cinquième ( 36) et huitième chambres de dépôt. 12 Appareil suivant l'une des revendications 1, 9, ou 11, caractérisé en outre par une chambre de nettoyage ( 46) reliée fonctionnellement à la première chambre de dépôt ( 28); le substrat ( 11) étant prévu pour passer en continu dans la chambre de nettoyage avant d'entrer dans les chambres de dépôt ( 28, 30, 32, 34, 36, 38) et des moyens pour le nettoyage du substrat disposés pour tra- vailler dans la chambre de nettoyage de sorte que le subs- trat est nettoyé avant le dépôt. 13 Appareil suivant la revendication 12, caractérisé en outre en ce que les moyens de nettoyage comprennent des moyens pour l'introduction d'argon et d'hydrogène dans la chambre de nettoyage. 14 Appareil suivant l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que le substrat ( 11) est une feuille continue; ce substrat étant enroulé autour d'un noyau d'alimentation ( 60 a), l'appareil de dépôt comprenant en outre un mandrin débiteur tournant ( 60 b) autour duquel le noyau d'alimentation est disposé pour être fixé; et le mandrin débiteur étant logé à l'intérieur d'une chambre d'alimentation de substrat ( 50), cette-chambre d'alimenta- tion étant reliée à la chambre de nettoyage ( 46) et à la première chambre de dépôt ( 28)o Appareil suivant la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens ( 60) déplaçant le substrat comprennent un mandrin d'enroulement tournant ( 60 d) logé dans une chambre d'enroulement ( 52) qui est reliée à la dernière chambre de dépôt ( 38); un noyau d'enroulement de substrat ( 60 c) étant prévu pour être fixé sur le mandrin d'enroule- ment et des moyens ( 60 e) pour faire tourner sélectivement le mandrin dvenroulement afin de déplacer de façon continue le substrat depuis le mandrin débiteur à travers les cham- bres de dépôt. 16 Appareil suivant la revendication 159 caractérisé en ce que la feuille de substrat ( 11) est entraînée autour d'un premier galet tournant ( 66 a) disposé en tête de la ligne horizontale des chambres de dépôt ( 289 30, 32, 34, 36, 38) pour diriger le substrat vers la première chambre de dépôt ( 28); et la feuille de substrat étant entralnée autour d'un second galet tournant ( 66 b) disposé après la ligne horizontale de chambres-de dép$t pour diriger ce substrat -vers un galet de renvoi d'enroulement ( 66 d); le premier galet tournant étant logé à l'intérieur d'une chambre débitrice ( 42) et de direction du substrat dispo- sée entre la première chambre de dép 8 t ( 28) et la chambre de nettoyage ( 46) et reliée fonctionnellement à celles-ci; et le second galet tournant étant logé dans une chambre postérieure au dépôt ( 44) et de direction du substrat qui est reliée de façon fonctionnelle à la sixième chambre de dépôt ( 38) 17 Appareil suivant la revendication 16, caractérisé en outre par une chambre de refroidissement ( 48) reliée de façon fonctionnelle et disposé entre la chambre postérieure au dépôt ( 44) et direction du substrat et la chambre d'en- roulement ( 52) pour le refroidissement du substrat ( 11) avant l'enroulement de ce substrat autour du noyau d'en- roulement ( 60 c). 18 Appareil suivant la revendication 16, caractérisé en ce que la feuille de substrat ( 11) qui s'étend entre les premier ( 66 a) et le second ( 66 b) galets tournants pré- sente un faible fléchissement; et le niveau de la chambre débitrice ( 42) et de direction du dubstrat, la chambre d'isolation ( 40), la chambre posté- rieure au dépôt ( 44) et de direction du substrat et les chambres de dépôt ( 28, 30, 32, 34, 36, 38) étant étagées séquentiellement pour correspondre au faible fléchissement de la feuille de substrat. 19 Appareil suivant l'une des revendications 12 à 18, caractérisé en outre en ce que la chambre de nettoyage ( 46) comprend aussi une cathode ( 88 a), un générateur de haute fréquence ( 92 a) et un tuner ( 9 Oa). Appareil suivant la revendication 16, caractérisé par des moyens pour le mélange des gaz de réaction dans - des proportions présélectionnées avant l'introduction des mélanges de gaz de réaction dans les chambres ( 28, 30, 32, 34, 36, 38) et par des vannes réglables pour le réglage du débit des mélanges de gaz de réaction entrant dans les chambres. 21 Appareil suivant l'une des revendications 15 à 20, caractérisé par des moyens de mise en place automatique ( 62) pour envoyer automatiquement le substrat ( 11) depuis une position voisine de celle du mandrin débiteur ( 60 b) à travers les chambres de dépôt ( 28, 30, 32, 34, 36, 38) jusqu'à une position voisine du mandrin d'enroulement ( 60 d) sans masquer la surface de dépôt du substrat. 2542 1 37 22 Appareil suivant la revendication 21, dans lequel les moyens de mise en place automatique sont caractérisés en outre par une courroie flexible allongée ( 62 g) présen- tant plusieurs brins ( 621, 62 m) allongés et reliés de place en place, les brins s'étendant d'un galet ( 62 c) placé au voisinage du mandrin débiteur ( 60 b) à travers les chambres de dép 8 t ( 28, 30, 32, 349 36, 38) à un galet ( 62 f) placé au voisinage du mandrin d'enroulement ( 60 d) ; au moins deux traverses de fixation ( 62 n, 62 p; 62 q) reliant les brins allongés, les traverses délimitant une surface auquel le bord avant du substrat ( 11) peut être fixé; et des moyens d'entraînement réversible ( 62 a, 62 d) pour le déplacement des traverses sur la courroie depuis le galet voisin du mandrin débiteur jusqu'au galet voisin du mandrin d'enrou- lement étant prévusde sorte que le bord avant du substrat peut être enroulé autour et fixé aux traverses de la cour- roie de mise en place lorsque les traverses sont placées au voisinage du mandrin débiteur pour entra Xner automati- quement le bord avant du substrat jusqu'à une position voisine du mandrin d'enroulement en faisant fonctionner les moyens d'entrainement et pour ramener les traverses à la position adjacente au mandrin débiteur en inversant ces moyens d'entraînement. 23 Appareil suivant la revendication 22, caractérisé en ce que les traverses ( 62 n, 62 p, 62 q) maintiennent espa- cés les brins ( 621, 62 m) de la courroie à une distance de séparation supérieure à la largeur du substrat de sorte que les brins de la courroie ( 62 g) ne masquent pas des parties du substrat ( 11) lorsque le substrat passe à tra- vers les chambres de dép 6 t ( 28, 30, 32, 34, 36, 38). 24 Appareil suivant l'une des revendications 15 à 23, caractérisé en outre par: un noyau tournant ( 64 a) pour recevoir autour de lui un revêtement protecteur ( 64 d) placé entre les couches adja- centes du substrat ( 11) enroulé autour d'un noyau d'alimentation en substrat ( 60 a) disposé sur le mandrin débiteur ( 60 b); -un noyau d'alimentation tournant ( 64 e) d'un revêtement protecteur disposé au voisinage du mandrin d'enroulement ( 60 d) pour créer un revêtement entre les couches adjacen- tes de substrat lorsque le substrat est enroulé sur un- noyau récepteur de substrat ( 60 c) placé sur le mandrin d'enroulement; et des moyens d'entraînement ( 64 d, 64 f) pour la sépara- tion du revêtement se trouvant entre les couches adjacen- tes du substrat et l'enroulement du revêtement sur le noyau tournant ( 60 a) voisin du mandrin débiteur et pour l'introduction du revêtement entre les couches adjacentes du substrat lorsque ce substrat est enroulé sur le noyau récepteur de substrat du mandrin d'enroulement - Appareil suivant l'une des revendications 21 ou 24, dans lequel la feuille continue de substrat ( 11) est en outre caractérisée en ce qu'elle présente un faible fléchissement par rapport à l'horizontale lorsqu'elle tra- verse un trajet sensiblement horizontal de déplacement à travers la série de chambres ( 28, 30, 32, 34, 36, 38) de l'appareil ( 26), les moyens d'isolation ( 58 a-j) compre- nant un passage ( 80) par lequel la feuille continue est: amenée à passer, ce passage dans les moyens d'isolation étant incliné par rapport à l'horizontale pour suivre approximativement l'angle faible de fléchissement de la feuille continue lorsqu'elle suit le trajet de déplacement à travers la série de chambres de l'appareil. 26 Appareil suivant la revendication 25, caractérisé en outre en ce que les moyens d'isolation ( 58 a-j) compren- nent des sas prévus pour créer un écoulement sensiblement unidirectionnel du mélange de gaz de réaction à travers les passages'( 80) qu'ils présentent. 27 Appareil suivant l'une des-revendications 25 ou 26,caractérisé en outre par des moyens moteurs ( 60 e, 60 g, 66 e, 66 g) prévus pour tendre la feuille continue lors- qu'elle se déplace à travers la série de chambres de 1 lap- pareil. 28 Appareil suivant l'une des revendications 1, 15, 21, 24 ou 25,caractérisé en outre par des moyens pour empêcher pratiquement les conditions ambiantes d'affecter le substrat ( 11) et toutes les couches semi-conductrices ( 16 a-c, 18 a-c 20 a-c) déposées sur ce substrat, pendant le mouvement du substrat à travers les chambres de dépôt IC ( 28,-30, 32, 34, 36, 38), de sorte qu'une atmosphère de chambre propre se maintient pendant le traitement de dép 8 t. 29 Appareil suivant l'une des revendications 15, 21, 24, 25, ou 28, caractérisé en outre par des moyens de di- rection automatique prévus pour régler automatiquement et maintenir la position de la feuille continue de substrat (il) par rapport à une position centrée présélectionnée sur le galet d'enroulement ( 60 c)o Appareil suivant la revendication 29, dans lequel les moyens de direction automatique sont en outre caracté- risés par un galet de renvoi dirigeable ( 66 c) autour du- quel la feuille de substrat ( 11) est tirée lorsqu'elle avance à travers les chambres de dépôt; des moyens de détection et-de signalisation ( 237) pour commander à distance de façon continue et faire connaître la position de la feuille de substrat par rapport à une position centrée présélectionnée de cette feuille sur le galet dirigeable, ces moyens de détection et de signalisa- tion étant prévus pour produire un signal indicatif de la position de la feuille; et des moyens ( 232, 235) fonctionnant en réponse au si- gnal pour régler la position de la feuille de substrat sur le galet dirigeable de sorte que la feuille de substrat est constamment maintenue dans la position centrée pré- sélectionnée 31 Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en outre par un galet d'entraînement ( 66 d) et un galet de mise sous tension ( 66 a) en contact avec la feuille (il), le galet d'entraînement étant prévu pour faire avancer la feuille de substrat à travers la série de chambres de dé pôt ( 28, 30, 32, 34, 36, 38) et le galet de mise sous ten- sion étant prévu pour tourner dans une direction opposée a la direction de rotation du galet d'entraînement de sorte que la feuille de substrat soit constamment tendue. des moyens ( 65, 65 a) pour contrôler de façon continue la tension de la feuille de substrat; et des moyens ( 66 j) indépendantsmnais coopérant avec le galet de tension pour régler la tension de la feuille de substrat. 32 Appareil suivant la revendication 31, dans lequel les moyens pour contrôler de façon continue la tension de la feuille sont en outre caractérisés par - un galet de renvoi ( 66 b) dont une partie de la circonfé- rence est constamment en contact avec la feuille de subs- trat ( 11) qui avance; au moins un transducteur de force ( 65) associé au galet de renvoi de façon qu'un signal indiquant la force exercée sur le galet par la tension de la feuille qui avance soit produit; et des moyens d'affichage ( 65 a) reliés de façon fonctionnel- le au transducteur de force de sorte que la valeur de la tension du ruban est affichée - 33 Appareil suivant l'une des revendications 31 ou 32, dans lequel les moyens pour régler la tension de la feuille de substrat sont en outre caractérisés par des moyens moteurs ( 66 g) prévus pour fonctionner à la façon d'un frein dynamique reliés de façon fonctionnelle aux galets de tension ( 66 a);et- des moyens de commande de moteur ( 66 j) reliés aux moyens moteurs de sorte que le couple des moyens moteurs peut être commandé. 2542 137 -94 34 Appareil suivant l'une des revendications 1, 2, , 21, 24, 25, 28, 29, ou 31, dans lequel les chambres de l'appareil sont en outre caractérisées en ce qu'elles pré- sentent des passages formés entre elles et des moyens de pompage associés avec elles, l'ensemble étant de plus ca- ractérisé par, en combinaison des moyens d'isolation ( 288) présentant des dimensions faisant qu'ils ferment de façon étanche le passage entre les chambres adjacentes ( 28, 30, 32, 34, 36, 38) de l'ap- pareil de sorte que la chambre isolée peut subir des es- sais de fuites. Appareil suivant l'une des revendications 1, 2, , 21, 24, 25, 28, 29, 31 ou 34, caractérisé en outre par un piège à poudre ( 37) prévu pour capter la poudre ou d'autres débris suivant le dépôt des couches sur le subs- trat ( 11) dans les chambres de dép 8 t ( 28, 30, 32, 34, 36, 38), lepiège comprenant en combinaison: des moyens ( 37 d) pour collecter la poudre ou d'autres débris dus au dépôt provenant du mélange de gaz de réac- tion lorsque ce mélange passe des moyens de dissociation et de dép 8 t vers une ouverture ( 33) de sortie de la chambre; les moyens pour collecter la poudre et les débris étant disposés de façon amovible au voisinage de mais en aval des moyens de dissociation et de dépôt de sorte qu'une proportion sensible de poudre et de poussière provenant du plasma non déposé, de mélanges de gaz de réaction non uti- lisés et d'autres débris postérieurs au dépÈt est captée par les moyens de collecte. 36 Appareil suivant la revendication 35, dans lequel les moyens pour collecter la poudre et les débris sont en outre caractérisés par plusieurs plaques de chicane éta- gécs( 37 d) autour desquelles le mélange de gaz de réaction est contraint à s'écouler. 37 Appareil suivant l'une des revendications 35 ou 36, caractérisé en ce que les moyens de dissociation et de dépôt comprennent une cathode ( 88), et en ce que le piège à poudre ( 37) est monté de façon amovible à l'ex- trémité aval de la cathode de sorte que le mélange de gaz de réaction s'écoule depuis la cathode à travers le piège à poudre avant de sortir-de la chambre ( 28, 30, 329 34, 36, 38). 38 Appareil suivant l'une des revendications 1, 2, 9, 15, 21, 24, 25, 28, 29, 31, 34 ou 35, caractérisé en outre par, en combinaison: une petite chambre ( 304, 356) disposée entre chaque pai- re de chambres de dépôt adjacentes ( 28, 30, 32, 34, 36, 38) pour empêcher pratiquement l'écoulement des mélanges de gaz de réaction entre les chambres de dépôt adjacentes, chaque petite chambre comprenant de-s lumières dans leur paroi d'extrémité;. des moyens mécaniques d'étanchéité ( 30 a, 300 b, 350) disposés pour assurer l'étanchéité à chaque ouverture des petites chambres, ces moyens d'étanchéité comprenant une matière relativement non abrasive et à friction relative- ment faible venant en contact avec la surface du substrat, cette matière étant prévue pour assurer un joint étanche à l'air lorsqu'elle est poussée contre le substrat ( 11) se déplaçant à travers la petite chambre; des moyens ( 306,-358) pour introduire un gaz inerte dans la petite chambre; et. des moyens ( 310, 362) pour refouler le gaz inerte et- tous les mélanges de gaz de réaction de la petite chambre, de sorte que le mélange des gaz de réaction d'une chambre de dépôt ( 28, 30, 32, 34, 36, 38) est pratiquement isolé du mélange de gaz de réaction d'une chambre de dépôt ad- jacente. 39 Appareil suivant la revendication 38, dans lequel la petite chambre est en outre caractérisée en ce qu'elle délimite une enceinte à grand volume de façon que le me- lange de gaz de réaction fuyant dans cette enceinte depuis 96 2542137 une chambre de dépôt ( 28, 309 32, 34, 36, 38) puisse 9 tre évacué de cette chambre avant de diffuser dans la chambre de dépôt adjacente. Appareil suivant l'une des revendications 380 ou 39, caractérisé en outre en ce que des pressions relatives dans les chambres de dépôt adjacentes ( 28, 30, 32, 34, 36, 38) et la petite chambre ( 304, 356) sont maintenues de façon que l'écoulement des mélanges de gaz de réaction se fasse vers la petite chambre. 41 Procédé pour la fabrication en continu de cellu- les photovoltalques amorphes en tandem sur un substrat qui est prévu pour être déplacé en continu depuis un man- drin débiteur à travers une série d'au moins deux triades de chambres de dépôt isolées jusqu'à un mandrin d'enroule- ment; chaque chambre de dépôt contenant des mélanges de gaz de réaction qui y sont introduits pour dissocier et déposer des couches semiconductrices amorphes successives de conductivité variable sur -le substrat passant dans cette chambre, le procédé étant caractérisé par les opé- rations consistant à - mettre sous dépression les chambres dans lesquelles le substrat se déplace; chauffer les chambres de dépôt pour chauffer le substrat et le mélange de gaz de réaction aux-températures de dépôt; - régler les mélanges de gaz de réaction et introduire les mélanges de gaz dans les chambres de dépôt de façon que ( 1) le mélange dans la seconde chambre de chaque triade s'écoule vers les première et seconde chambres et que les mélanges dans les première et troisième chambres soient pratiquement empêchés de sécouler dans la seconde chambre; ( 2) le mélange dans la troisième chambre de chaque triade soit -pratiquement empêché de s'écouler dans la première chambre d'une triade suivante; et - ( 3)-le mélange dans la première chambre de chaque triade 97 2542137 soit pratiquement empêché de s'écouler dans la troisième chambre de la triade précédente; -dissocier les mélanges de gaz et déposer des couches semi-conductrices amorphes successives sur le substrat; déplacer-le substrat à travers les chambres de dépôt; et maintenir pratiquement la température préréglée du substrat, la vitesse de déplacement du substrat, la ten- sion du substrat, les mélanges des gaz de réaction dans chacune des chambres, les pressions différentielles entre les chambres adjacentes et les dépressions, de sorte que les cellules photovoltaïques en tandem sont produites en continu. 42 Procédé suivant la revendication 41, caractérisé par des opérations supplémentaires consistant à utiliser une feuille allongée de substrat, attacher le bord avant du substrat à un dispositif de mise en place automatique placé au voisinage du mandrin débiteur, entraiî ner le dispositif de mise en place pour amener le bord avant du substrat à une position voisine du mandrin d'en- roulement; détacher le substrat du dispositif de mise en place, et fixer le substrat au mandrin d'enroulement pour l Ventou- rer autour de celui-ci. 43 Procédé suivant la revendication 42, caractérisé par les opérations supplémentaires consistant à: mettre en oeuvre un revêtement protecteur du substrat par une feuille intermédiaire placée entre deux couches adjacentes du substrat sur le mandrin débiteur et un noyau de feuilles intermédiaires tournantes pour collecter le revêtement avant de déplacer le substrat à travers les chambres de dépôt; fixer le bord avant du revêtement à feuilles intermé- diaires au noyau tournant de feuilles intermédiaires; remettre en place la protection du substrat, par un re- vêtement, au moyen d'une feuille intermédiaire se trouvant 98 2542137 sur un noyau de feuilles intermédiaires de remise en place; et fixer le bord avant du revêtement à feuilles intermé- diaires remis en place au substrat avant d 8 enrouler le substrat autour du mandrin d O enroulement pour placer le- revêtement à feuilles intermédiaires entre les couches adjacentes de substrat lorsque le substrat est enroulé autour du mandrin d'enroulement. 44 Procédé suivant l'une des revendications 41 à 43, caractérisé en outre par l'exécution des opérations sui- * vantes avant de créer la dépression charger un noyau d'alimentation de substrat sur le man- drin débiteur; centrer le noyau de substrat sur le mandrin débiteur; tirer le substrat du noyau depuis le mandrin débiteur à travers chaque chambre de la machine jusqu'au mandrin d'enroulement; fixer le substrat au noyau d'enroulement verrouillé dans une position centrée sur le mandrin d'enroulement; fermer de façon étanche les chambres par rapport à l'en- vironnement extérieur en vue de créer la dépression; et faire fonctionner un système de pompage pour commencer la mise sous dépression des chambres. Procédé suivant l'une des revendications 41 à 44, caractérisé par les opérations supplémentaires qui con- sistent: à rincer les chambres avec de l'argon après que le chauf- fage a été commencé, à réaliser les opérations de réglage et d'introduction du mélange des gaz de réaction en: ( 1) régler un débit d'hydrogène-argon dans une chambre de nettoyage du substrat, ( 2) régler un débit d'argon de diborane et de méthane gazeux dans la première chambre de dépôt de chaque triade, ( 3) régler un débit d'argon de phosphine et de méthane 99 22542 1 37 gazeux dans la troisième chambre de dépôt de chaque triade, ( 4) régler un débit d'argon d'hydrogène, de Bilane, de germane, de tétrafluorure de silicium et de tétrafluorure de germanium gazeux dans la seconde chambre de dépôt de chaque triade, ( 5) régler un débit d'argon d'hydrogène, de silane et de tétrafluorure de silicium gazeux dans une chambre inter- médiaire séparant la troisième chambre d'une triade et les premières chambres de dépôt de la triade suivante. 46 Procédé suivant la revendication 45, caractérisé par l'exécution des opérations supplémentaires suivantes jusqu'à achèvement du traitement de dépôt qui consiste à arrêter le déplacement du substrat, interrompre le débit des mélanges de gaz de réaction dans les chambres, rincer les chambres de-la machine à l'argon en commençant simultanément dans la seconde chambre de dépôt de chaque triade, tout en maintenant la différence de pression entre les chambres adjacentes pour assurer le débit choisi de mélanges gazeux provenant des chambres> interrompre le chauffage des chambres de dépôt, et interrompre le fonctionnement du système de pompage. 47 Appareil suivant la revendication 33, caractérisé -en outre en ce qu'on règle une alimentation d'énergie de courants constants pour fournir une puissance désirée au moteur relié aux galets de mise sous tension afin qu'une tension constante puisse être maintenue sur la feuille de substrat. 48 Appareil suivant la revendication 47, dans lequel la source de puissance est en outre caractérisée en ce qu'elle est réglée de façon à faire que le moteur crée un niveau constant de tension sur la feuille de 75 à 150 kg. 49 Application du procédé selon l'une des revendi- cations 41 à 46 à un appareil de dépôt à décharges lumi- nescentes caractérisée en ce qu'un substrat est amené à o 2542137 avancer en continu à travers au moins une chambre de dépôt maintenue sous dépression, la chambre comprenant des moyens de décharges luminescentes pour le dépôt d'une couche semi-conductrice sur le substrat, ces moyens de décharges luminescentes comprenant une plaque de cathode allongée, un réseau d'accord et un générateur de puissance, -et en ce qu'on prévoit en outre plusieurs plaques de ca- thode ( 88 a-j) séparées et courtes, chaque plaque de ca- thode séparées comprenant un réseau d'accord séparé ( 90 a-h) et un générateur de puissance séparé ( 92 a-h) qui lui est associé de sorte qu'une couche semi-conductrice uniforme et à haute efficacité ( 16 a-c, 18 a-c, 20 a-c) peut être déposée avec une puissance d'entrée réduite par rapport à celle mise en oeuvre dans un réseau d'accord simplifié et qui utilise une seule plaque de cathode allongée.