(57)【要約】【課題】本願の課題は、非硬質連続基板上に薄膜層を蒸着するための改善された方法および装置を提供することである。【解決手段】基板ウェブ上に半導体材料吸収層の薄膜層を形成するための改善された方法および装置を提供する。本発明の教示に従って、半導体層をマルチゾーンプロセスで形成することができ、これにより、さまざまな層が移動する基板ウェブ上に順次蒸着される。【選択図】図１
2014122432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板ウェブをマルチゾーン蒸着領域に通して移送するステップと、
前記ウェブ上へ、第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第１の層を蒸着するステップと、
前記ウェブ上へ、ガリウムインジウムの前記第１の層を蒸着するステップの後に、第１の実質的に封入されている銅蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下において銅の第１の層を蒸着するステップと、
前記ウェブ上へ、銅の前記第１の層を蒸着するステップの後に、第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第２の層を蒸着するステップと、
Ｘ線蛍光によって前記ウェブ上に蒸着されている１つまたは複数の層の特性を監視するステップと、
前記監視ステップから生成されたデータに基づいて前記ゾーンのうちの１つにおける蒸着速度を調節するステップであって、前記監視ステップはガリウムインジウムの前記第２の層を蒸着するステップの前に実行される、ステップとを含む薄膜半導体層をフレキシブル基板上に蒸着する方法。
【請求項２】
前記蒸着ステップは、加熱源から材料を噴散することによって実行され、前記調節ステップは前記ゾーンのうちの１つにおける加熱器温度を変更するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記変更ステップは、前記ウェブが前記マルチゾーン蒸着領域内を平行移動して通過している間に実行される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記変更ステップは、前記第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で実行される請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記変更ステップは、前記第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で実行される請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記変更ステップは、前記第１の封入されている銅蒸着ゾーン内で実行される請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されるガリウムインジウムの量は、前記第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されたガリウムインジウムの量の約５０％未満である請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されるガリウムインジウムの量は、前記第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されたガリウムインジウムの量の約１０％未満である請求項１に記載の方法。
【請求項９】
Ｘ線蛍光によって、ガリウムインジウムを蒸着する最後のステップの後に前記ウェブ上に蒸着される１つまたは複数の層の特性を監視するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ウェブ上へ、銅の前記第２の層を蒸着するステップの後に、第３の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第２の層を蒸着するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーンおよび前記第３の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されるガリウムインジウムの組み合わされた量は、前記第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されたガリウムインジウムの量の約５０％未満である請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーンおよび前記第３の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されるガリウムインジウムの組み合わされた量は、前記第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されたガリウムインジウムの量の約１０％未満である請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記マルチゾーン蒸着領域は、ウェブ移動方向に平行に走る複数の隣接する加工ゾーンを有し、前記監視ステップは隣接する加工ゾーンの間の蒸着層の不均一さを検出するステップ、および隣接する加工ゾーンの間の層の厚さをより均一にするために適切な加熱変化を開始するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
基板ウェブをマルチゾーン蒸着領域に通して移送するステップと、
前記ウェブ上へ、第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第１の層を蒸着するステップと、
前記ウェブ上へ、ガリウムインジウムの前記第１の層を蒸着するステップの後に、第１の実質的に封入されている銅蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下において銅の第１の層を蒸着するステップと、
前記ウェブ上へ、銅の前記第１の層を蒸着するステップの後に、第２の実質的に封入されている銅蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下において銅の第２の層を蒸着するステップと、
前記ウェブ上へ、銅の前記第２の層を蒸着するステップの後に、第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第２の層を蒸着するステップと、
Ｘ線蛍光によって、銅の前記第１の層を蒸着する前記ステップと銅の前記第２の層を蒸着する前記ステップとの間に、前記ウェブ上に蒸着されている１つまたは複数の層の特性を監視するステップと、
前記監視ステップから生成されたデータに基づいて前記ゾーンのうちの１つにおける蒸着速度を調節するステップであって、前記監視ステップはガリウムインジウムの前記第２の層を蒸着するステップの前に実行される、ステップとを含む薄膜半導体層をフレキシブル基板上に蒸着する方法。
【請求項１５】
基板ウェブをマルチゾーン蒸着領域に通して移送するステップと、
前記ウェブ上へ、第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第１の層を蒸着するステップと、
前記ウェブ上へ、ガリウムインジウムの前記第１の層を蒸着するステップの後に、第１の実質的に封入されている銅蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下において銅の第１の層を蒸着するステップと、
前記ウェブ上へ、銅の前記第１の層を蒸着するステップの後に、第２の実質的に封入されている銅蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下において銅の第２の層を蒸着するステップと、
前記ウェブ上へ、銅の前記第２の層を蒸着するステップの後に、第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第２の層を蒸着するステップと、
前記加工行程にそって置かれている複数の監視ステーションにおいて前記ウェブ上に蒸着されている１つまたは複数の層の特性を監視するステップとを含む薄膜半導体層をフレキシブル基板上に蒸着する方法。
【請求項１６】
前記監視ステップは、Ｘ線蛍光を使用するステップを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記監視ステップは、銅の前記第１の層を蒸着するステップと銅の前記第２の層を蒸着するステップとの間に、またガリウムインジウムの前記第２の層を蒸着するステップの後に、実行される請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許法第１１９条ならびに適用外国法および国際法に基づき、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれている、２００８年４月１５日に出願した特許文献１および２００８年４月１５日に出願した特許文献２の優先権を主張する。
【０００２】
本出願は、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、および特許文献９もそれらの全体を組み込む。
【０００３】
光起電力の分野は、一般的に、太陽光を直接ＤＣ電力に変換する多層材料に関する。この変換の基本的な機構は、１８３９年にアントワーヌ・セザール・ベクレルによって初めて観察され、アインシュタインの独創的な１９０５年の科学論文において初めて正しく説明された、光起電力効果であり、アインシュタインはこれによりノーベル物理学賞を受賞した。米国では、光起電力（ＰＶ）デバイスは、太陽電池セルまたはＰＶセルとして広く知られている。太陽電池セルは、典型的には、ｐ型半導体とｎ型半導体の協同するサンドイッチとして構成され、ｎ型半導体材料（サンドイッチの一方の側）は、過剰な電子を呈示し、ｐ型半導体材料（サンドイッチの他方の側）は、過剰な正孔を呈示し、それぞれの正孔は電子の不足を表す。これら２つの材料の間のｐｎ接合の近くで、ｎ型層からの価電子は、ｐ型層内の隣接する正孔に移動して、太陽電池セル内に小さな電気的不均衡を引き起こす。この結果、電子ｐｎ接合を形成する冶金学的接合に近接して電界が生じる。
【背景技術】
【０００４】
入射光子がセル内の電子を励起して伝導帯に入れると、励起された電子は半導体の原子から非束縛状態となり、自由電子／正孔対を形成する。上述のように、ｐｎ接合は、接合に近接して電界を発生させるので、このようにして接合の近くに形成された電子／正孔対は、分離して、接合から離れてゆく傾向を有し、電子は接合のｎ型側の電極に向かって移動し、正孔は接合のｐ型側の電極に向かって移動する。これにより、セル内に全体的電荷不均衡が生じ、そのため、セルの２つの側の間に外部導電経路が形成された場合、電子は外部経路にそってｎ型の側からｐ型の側に移動し、電流を生じる。実際、電子は、表面の一部を覆う導電グリッドによってｎ型側の表面に、または表面近くから捕集されうるが、それでも、入射光子によるセル内への十分なアクセスは確保されうる。
【０００５】
このような光起電力構造は、適切に配置された電気的接点が含まれ、セル（または一連のセル）が閉電気回路内に組み込まれた場合、実用的なＰＶデバイスを形成する。スタンドアロンデバイスとして、単一の従来型の太陽電池セルは、大半の用途に十分な電力を供給できない。そこで、太陽電池セルは、一方のセルの前を他方のセルの後ろに接続することによってＰＶモジュール、つまり「ストリング」の形に一般的に構成され、したがって個別のセルが電気的直列状態となり電圧が足し合わされる。使い物になる電圧を得るためには、典型的には、かなりの数のセルを直列に接続する。そこで、その結果得られるＤＣ電流をインバータに通して、従来の配電網によって供給されるＡＣ電流の周波数と一致するように選択された適切な周波数のＡＣ電流に変換することができる。米国では、この周波数は６０ヘルツ（Ｈｚ）であり、他のほとんどの国々は、５０Ｈｚまたは６０ＨｚのいずれかのＡＣ電力を供給している。
【０００６】
商業用途向けに開発された特定の種類の太陽電池セルの１つに、「薄膜」ＰＶセルがある。結晶シリコンＰＶセルなどの他の種類のＰＶセルと比べて、薄膜ＰＶセルは、実用的なセルを形成するのに、必要とする光吸収半導体材料が少なくてすみ、したがって加工コストを低減することができる。薄膜系ＰＶセルでは、類似の材料が保護コーティング、装飾コーティング、および機能性コーティングの薄膜業界で広く使用されている、電極層に対しすでに開発されている蒸着技術を使用することにより、コスト削減も望める。低コストの商用薄膜製品のよくある例として、ポリマー系食品パッケージングに施される不浸透性コーティング、建築用ガラスに施される装飾コーティング、住宅および商業用ガラスに施される低放射率温度制御コーティング、および眼鏡に施されるひっかき傷および反射を防止するコーティングが挙げられる。これらの他の分野において開発されている技術を採用もしくは修正することで、ＰＶセル薄膜蒸着技術の開発コストの低減が可能になった。
【０００７】
さらに、薄膜セルは、２０％に近い効率を呈示し、最も効率のよい結晶性セルの効率に匹敵するか、もしくは超えるほどである。特に、半導体材料である、二セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）は、安定しており、毒性が低く、真に薄い膜をなし、実用的なＰＶセルにおいて必要な厚さが２ミクロン未満である。そのため、現在まで、ＣＩＧＳは、高性能低コストの薄膜ＰＶ製品となる、したがって、大規模発電市場に進出する最も高い可能性を示しているように見える。薄膜ＰＶ技術向けの他の半導体材料としては、二セレン化銅インジウム、二硫化銅インジウム、二セレン化銅インジウムアルミニウム、およびテルル化カドミウムが挙げられる。
【０００８】
いくつかの薄膜ＰＶ材料は、硬質ガラス基板、またはフレキシブル基板のいずれかに蒸着することができる。ガラス基板は、比較的安価であり、一般的に、熱膨張率がＣＩＧＳまたは他の吸収体層と比較的よくマッチし、真空蒸着システムでの使用に対応できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国仮特許出願第６１／１２４，４６７号
【特許文献２】米国仮特許出願第６１／１２４，４６８号
【特許文献３】米国特許第６，３１０，２８１号
【特許文献４】米国特許第６，３７２，５３８号
【特許文献５】米国特許第７，１９４，１９７号
【特許文献６】米国特許出願第１１／７２７，９７５号
【特許文献７】米国特許出願第１２／１５４，５４８号
【特許文献８】米国特許出願第１２／１５４，５４９号
【特許文献９】米国特許出願第１２／１５４，５５０号
【特許文献１０】米国仮特許出願第６１／０６３，２５７号
【特許文献１１】米国再発行特許第Ｒｅ  ３１，９６８号
【特許文献１２】米国特許第５，４４１，８９７号
【特許文献１３】米国特許第５，３５６，８３９号
【特許文献１４】米国特許第５，４３６，２０４号
【特許文献１５】米国特許第５，０３１，２２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、蒸着プロセスの実行時に適用可能な技術の選択肢と比較したときに、硬質基板には、加工機器および資材保管のためのかなりの床面積が必要であること、ガラスをガラスアニーリング温度に等しいまたはその近くの高い温度まで均一に加熱するための高価な専用機器が必要であること、基板が破砕する可能性が高く、その結果収率損失が生じること、熱容量が比較的高く、その結果ガラスを加熱するために電力に要する費用が増大することなどの、加工時のさまざまな欠点がある。さらに、硬質基板に要する輸送費は、ガラスの重量と脆い性質とにより増大する。その結果、薄膜蒸着のためのガラス基板の使用は、光起電力などの多層機能性薄膜材料の低コスト大量高収量商用製造には最適な選択肢とはいえない。したがって、非硬質連続基板上に薄膜層を蒸着するための改善された方法および装置が必要である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の態様による、薄膜光起電力セルの上面図である。
【図２】チャンバー内のｐ型半導体層の形成を示す略側面図である。
【図３】マルチゾーンプロセスでｐ型半導体層を形成するための装置の内部を示す略側面図である。
【図４】図３の複数のゾーンのうちの１つを詳細に示す斜視図である。
【図５】移動しているウェブ上に蒸着された層の１つまたは複数の特性を検出するための監視ステーションの略斜視図である。
【図６】薄膜半導体層を生成するための方法を例示する流れ図である。
【図７】ウェブ移送デバイスの略側面図である。
【図８】移動しているウェブ上に材料を蒸着するために使用される供給源の切欠斜視図である。
【図９】図８に例示されている供給源で使用される加熱デバイスの分離している上面図である。
【図１０】図９に示されている加熱デバイスの斜視図である。
【図１１】薄膜半導体材料を移動しているウェブ上に蒸着するためのさまざまな供給源および加熱器構成を示す略上面図である。
【図１２】薄膜半導体材料を移動しているウェブ上に蒸着するためのさまざまな供給源および加熱器構成を示す略上面図である。
【図１３】薄膜半導体材料を移動しているウェブ上に蒸着するためのさまざまな供給源および加熱器構成を示す略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（Ｉ．はじめに）
フレキシブルな薄膜ＰＶセルの製造は、ロールツーロール法によって行うことができる。硬質基板と比較すると、薄いフレキシブル基板のロールツーロール加工では、比較的コンパクトで安価な真空システムを使用することができ、また他の薄膜業界向けにすでに開発されている専用でないいくつかの機器を利用できる。フレキシブル基板材料は、本質的に、ガラスに比べて熱容量が低いため、温度を上げるのに必要なエネルギー量が少なくてすむ。これらは、急速な加熱および冷却に、また大きな温度勾配に対して比較的高い耐性も呈示し、その結果、加工中の破砕もしくは故障が発生する可能性は低い。それに加えて、活性のあるＰＶ材料がフレキシブル基板材料上に蒸着された後、その結果得られる未積層のセルまたはセルのストリングを別の設備へと輸送し、そこで、積層および／または組み立てを行ってフレキシブルな、または硬質の太陽電池モジュールを形成することができる。この戦略的オプションは、輸送コストを低減するだけでなく（ガラスに対して軽量フレキシブルな基板）、世界中でＰＶモジュールの仕上げおよび販売を行うためにパートナービジネスを確立することができる。本明細書で開示されている方法および装置とともに使用するのに適しているタイプの薄膜ＰＶセルの構成および製造に関係する追加の詳細は、例えば、Ｗｅｎｄｔらの特許文献３、特許文献４、および特許文献５、ならびに２００８年１月３１日に出願した特許文献１０に見ることができる。これらの参考文献は全体が、すべての目的に関して参照により本開示に組み込まれる。
【００１３】
図１は、本開示の態様による、薄膜光起電力セル１０の上面図である。セル１０は、実質的に平面状であり、典型的には、図１に示されているような矩形であるが、矩形以外の形状は、特殊な形状の屋根もしくは他の表面など、特定の用途に適したものであってもよい。セルは、上面１２、上面に対向する底面１４を有し、寸法は長さＬ、幅Ｗ、および厚さを含む。長さおよび幅は、セルの使いやすい用途に合わせて、および／または加工中に便利なように選択することができ、典型的には、数センチメートル（ｃｍ）から数十ｃｍまでの範囲内である。例えば、長さは、約１００ミリメートル（ｍｍ）とし、幅は、約２１０ｍｍとすることができるが、他の好適な寸法も選択できる。セルの幅にわたるエッジは、リーディングエッジ１６およびトレーリングエッジ１８としてそれぞれ特徴付けることができる。セル１０の全厚さは、そのセルについて選択された特定の層に依存し、典型的には、セルの下位基板の厚さによって決まる。例えば、ステンレス製基板は、０．０２５ｍｍ（２５ミクロン）のオーダーの厚さを有することができるが、セルの他の層はすべて、０．００２ｍｍ（２ミクロン）以下のオーダーの複合した厚さを有することができる。
【００１４】
セル１０は、フレキシブル基板からはじめ、次いで、異なる材料の複数の薄層を基板上に順次蒸着することによって形成される。この組み立ては、ロールツーロール法により実行することができ、基板は、繰り出しロールから巻き取りロールへと進行し、これらの２つのロールの間の一連の蒸着領域を通過する。次いで、ＰＶ材料を所望のサイズのセルに切り分けることができる。ロールツーロール法における基板材料は、一般的には薄くフレキシブルであり、比較的高温な環境にも耐えられる。好適な材料としては、とりわけ、例えば、ポリイミドなどの高温ポリマー、またはステンレス鋼もしくはチタンなどの薄い金属が挙げられる。順次的な層は、典型的には、スパッタリング、蒸発、真空蒸着、化学蒸着、および／または印刷などのさまざまなプロセスによって個別の加工チャンバー内の基板上に堆積される。これらの層は、モリブデン（Ｍｏ）またはクロム／モリブデン（Ｃｒ／Ｍｏ）バック接点層、二セレン化銅インジウム、二硫化銅インジウム、二セレン化銅インジウムアルミニウム、または二セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）などの材料の吸収体層、硫化カドミウム（ＣｄＳ）の層などの１つまたは複数の緩衝層、およびＰＶセルの上部電極として働く透明導電酸化物（ＴＣＯ）層が挙げられる。それに加えて、伝導性電流収集グリッドは、通常、銀（Ａｇ）または他の何らかの導電性金属から主に作られ、典型的には、ＴＣＯ層上に施される。
【００１５】
薄膜ＰＶセルのそれぞれの層の正確な厚さは、材料の正確な選択およびそれぞれの層を形成するために選ばれた特定の用途のプロセスに依存するけれども、上述のそれぞれの層の用途の例示的な材料、厚さ、および方法は、以下のように、基板上にそれぞれの層を施す典型的な順序をとる。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
本開示の残り部分は、下地基板ウェブ上に半導体吸収層を形成するためのさまざまな方法および装置を重点的に取り上げる。
【００１８】
（ＩＩ．吸収層）
この節では、基板ウェブ上に薄膜吸収層を形成することに関するさまざまな一般的な考慮事項について説明する。吸収層は、典型的には、二セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）の形態のｐ型半導体であるか、または容易に受け入れ可能なその対をなす片割れである二セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）である。二硫化銅インジウムまたは二セレン化銅インジウムアルミニウムなどの他の材料も使用することができる。これらの異なる組成物は、とりわけ、最終製品における望ましい特定の特性にもよるが、本発明の教示のさまざまな実施形態の吸収層として本質的に交換して使用することができる。便宜上、また特に、本開示の残り部分では、ときどき、吸収層をＣＩＧＳ層と称することもある。しかし、本発明の教示の一部または全部も、他のさまざまな好適な吸収層組成物に適用することができることは理解されるであろう。
【００１９】
図２は、本発明の教示の一実施形態によるチャンバー２４の内側の構成の概略を示している。図２に略図として示されているように、吸収層は、チャンバー内に施され、特に、多段階プロセスでは、このチャンバーの蒸着領域Ｒ内に施される。蒸着領域、および典型的にはチャンバー全体は、真空に近い状態に、典型的には約７００〜２０００マイクロトール（μＴｏｒｒ）の圧力まで減圧される。このバックグラウンド圧力は、典型的には、もっぱら、セレン配送システムによって蒸着領域内に放出されるセレンガスによって供給され、その結果、セレンがウェブ上に蒸着される。ガリウム、インジウム、および銅などの追加の材料の蒸着は、一般的に、ロールツーロール溶融液／蒸気同時蒸着プロセスとして説明することができる。
【００２０】
ストリップ材料、つまり基板ウェブは、矢印２５の方向に、チャンバー２４内の繰り出しロール６０から下流の巻き取りロール６８へ送られる。ストリップ材料がチャンバー２４を通過するときに、ｐ型吸収層が基板ウェブの底面上に形成される（図２に示されているように）。チャンバー２４内のロール６０、６８の間で、ストリップを支持し、誘導するための移送誘導構造（図示せず）が使用される。図２のチャンバー２４のブロック表現の左側に見える短い開いた矢印は、適切な構成物質をチャンバー２４の内部に送り込むために備えられているハードウェアを記号化したものである。
【００２１】
チャンバー２４内、特に蒸着領域Ｒ内では、ｐ型半導体層を確定するための溶融液／蒸気同時蒸着プロセスが実行される。チャンバー２４は、例えばＣＩＳ層とは反対に、ＣＩＧＳ層の形成用に特に設計されている。したがって、構造７０、７２、７４、７６、７８、７９、および８１は、移動する基板ウェブ上に蒸着するために銅（７０）、ガリウム（７２）、インジウム（７４）、およびセレン（７６、７８、７９、８１）の蒸気を発生するように機能する。構造７０〜８１は、本発明の実施形態の、一般的に８３として示されている、気相蒸着形成システムのバルクを形成する。蒸着領域Ｒ内に形成される気相蒸着環境は、蒸発物流束の連続体を構成することができる。領域Ｒ内では、噴散束は、ほぼ一定に保たれ、また基板ウェブを供給源上に平行移動することによって、基板はＣＩＧＳ層内で最適な性能を発揮するように専用に設計された材料の可変流束に遭遇する可能性がある。
【００２２】
銅、ガリウム、およびインジウムの蒸気送達に関係するブロック７０、７２、および７４は、それぞれ、これら３つの材料に由来する蒸気噴出を発生するための加熱噴散源を表す。これらの噴散源のそれぞれは、（１）外側温度制御シールド、（２）関連する溶融銅、ガリウム、またはインジウムを含むボート、貯留槽、またはるつぼ、（３）関連するケースおよび貯留槽を覆い、蒸気噴流の発生を補助するためにるつぼ毎に１つまたは複数の蒸気排出ノズル（または噴散口）を備える蓋、および（４）噴散口の近くに配置されるか、またはいくつかの実施形態では口と一体形成される、専用設計専用設置加熱器とを備えることができる。
【００２３】
構造７６、７８、７９、および８１は、蒸着領域の一部または全部の中にバックグラウンドセレンガス圧力を発生するセレン送達システムの一部分を表す。セレン送達システムは、局所的Ｓｅ供給源内の１つまたは複数のオリフィスを通じてセレンを直接送達することができる。あるいは、図２の実施形態では、円７６、７８、７９、８１は、複数の、横方向に相隔てて並ぶ、チャンバー２４内の蒸着環境に、比較的均一に容積内に分散されているセレン蒸気を供給するマニホールドの一部をなす一般的に平行な細長いスパージャーチューブ（またはフィンガー）の端面を示している。それぞれのチューブは、１つまたは複数の直線上に相隔てて並ぶ排出口オリフィスを有し、それぞれのオリフィスは約１ミリメートル（１．０ｍｍ）の直径を有する。送達されるセレン蒸気は、セレンの単一のプール、場所、または貯留槽から導き出すことができ、これは、典型的には、昇華を通じて貯留槽内で蒸発する。セレン送達システムは、蒸着領域内に任意の好適なセレン圧力を発生するように構成することができ、大半の実施形態ではこの圧力は０．７〜２．０ミリトールの範囲内にある。
【００２４】
ロールツーロール蒸着法を使用する場合の加工速度は、蒸着領域を通るウェブ平行移動速度とウェブ幅のみによって制限される。ウェブ平行移動速度は、蒸着領域の内側で生じる反応の詳細によって決定される、十分な皮膜蒸着に要する最短時間によって設定される。最大ウェブ幅は、幅方向に十分に均一な構成および厚さであるという要件によって制限され、実際には、２５μｍの厚さのステンレス鋼などの好適な基板材料の十分な幅広のロールを利用可能かどうかによっても制限されうる。ＣＩＧＳ蒸着に使用され、本発明の開示において説明されている蒸発技術を含む、いくつかの真空コーティング技術は、十分に均一な蒸着を行うように構成されている、オリフィス、つまり噴散口の配列を使用する蒸発源に依存する。ウェブの幅方向の蒸着の均一さ（十分な材料の蒸着と同時に）は、ウェブ幅方向に噴散口が相隔てて並ぶ場合、またそれぞれの噴散口の質量流が適切に制御されている場合に、達成されうる。
【００２５】
蒸発源からの質量流量は、典型的には、噴散口の近くの噴散源の内側の温度に敏感に応じて変化する。したがって、噴散口の所定の幾何学的形状および構成に対して、流量は、一般的に、それぞれの口および／または噴散源における温度を注意深く制御することによって制御される。温度および他の因子に対する流量の依存性は、オリフィスを通る低圧ガス流の十分に確立されている理論から理解することができ、また一般的に、この理論に基づいて５または１０％の範囲内にあると予測することができる。特に、真空内には、低圧ガス流が生じる３つの領域、つまり、（１）遊離分子領域、（２）遷移流領域、および（３）層流もしく完全粘性領域がある。定性的には、遊離分子領域は、気相衝突が十分に希であり、分子の壁への衝突のみが有意であるガス流を記述するものである。遷移流は、分子間衝突が、流れの挙動に影響を与える十分な頻度で生じるが、大気圧で、または大気圧に近い圧力で使用される完全粘性流体モデルによって正確に記述できるほどの頻度では生じない状況を記述する。
【００２６】
適用すべき流れ領域の決定は、クヌーセン数
【００２７】
【数１】
2014122432.tif 000004
【００２８】
を計算することによって行われるが、ただし、λは平均自由行程であり、Γはオリフィス半径である。Ｋｎ＞１であれば、システムは、遊離分子領域内にあり、質量流量は、式
【００２９】
【数２】
2014122432.tif 000005
【００３０】
によって記述されるが、ただし、Ｆはオリフィスを通る質量流量であり、Ｍは気体分子の分子量であり、Ｒは理想気体定数であり、Ｔは温度であり、ｐ１およびｐ２はオリフィスのいずれかの側の圧力である。Ｋは、オリフィスのアスペクト比（Ｌ／Γ、Ｌはオリフィス長である）の関数で表される経験的に決定される定数である。Ｌ／Γが１．５未満の場合には、Ｋは
【００３１】
【数３】
2014122432.tif 000006
【００３２】
で与えられる。Ｌ／Γ＞１．５の場合には、
【００３３】
【数４】
2014122432.tif 000007
【００３４】
で与えられる。
【００３５】
０．０１  ＜  Ｋｎ  ＜  １の場合、Ｆとｐ’の両方について解かなければならない２つの方程式
【００３６】
【数５】
2014122432.tif 000008
【数６】
2014122432.tif 000009
【００３７】
があるが、ただし、μは粘度であり、ｆｄは壁から拡散的に反射される分子の割合であり（０．８５  ＜  ｆ  ＜  １）、Ｃは定数である（Ｃ  ＝  ２０）。
【００３８】
オリフィスを通る質量流量Ｆｅｆｆを決定した後、噴散ビームの流束強度プロファイルを記述する、つまり、ｆ＝ｆ（ｒ，θ）を決定する必要があるが、ただし、ｆは流束であり、ｒは噴散オリフィスからの距離であり、θは方位角である。流束をθと噴散速度の関数として記述する方程式は、噴散速度を半球領域上の流束の積分に等しいと設定することによって得られる。流束がｆ＝ｃｏｓｎθによって近似できると仮定すると、
【００３９】
【数７】
2014122432.tif 000010
【００４０】
が得られる。式７においてａについて解くと、
【００４１】
【数８】
2014122432.tif 000011
【００４２】
となる。ｎに対する値のアプリオリな予測は、完全には明確に定義されていないけれども、Ｌ／Ｄ＝１に対する遷移流領域と遊離分子領域の両方に対する安全な近似は、ｎ＝２である。あるいは、流束分布関数の指数（ｎ）は、３以上としてよい。
【００４３】
与えられたノズルからの噴散速度は、関連するるつぼの内部の蒸気圧力の関数であり、この圧力は、そのるつぼ内の貯留槽の内側にある溶融材料の温度の関数である。したがって、特定の選択されたノズルサイズについて、予想される噴散速度は、本質的に、るつぼ内の温度の関数である。銅、ガリウム、およびインジウム源の噴散速度を予測することは、上記の方程式を直接的に解くことである。３つの要素の温度／蒸気圧力データは、文献中に容易に見つけ出すことができ、また圧力の単位をトール、温度の単位を℃として
【００４４】
【数９】
2014122432.tif 000012
【数１０】
2014122432.tif 000013
【数１１】
2014122432.tif 000014
【００４５】
で近似することができる。
【００４６】
上記の原理を適応すると、チャンバー２４などのチャンバー内に提示される蒸着面に入射する蒸気流束は、本質的に、選択されたるつぼ内の（またより具体的にはそれぞれの噴散口における）温度、噴散口と意図された蒸着面との間の距離、および基板上の一点とそれぞれの噴散口とがなす角度の関数である。したがって、口と一定速度で蒸着領域を通過する基板ウェブの与えられた構成に対して、移動する基板材料の蒸着面に（まとめて）入射する金属蒸気の量は、本質的に、るつぼ内の溶融材料の温度の関数である。したがって、それぞれの噴散口における溶融材料の温度を注意深く制御し、蒸着領域を通過する基板材料の移送速度を実質的に一定に維持することによって、それぞれのるつぼから出る金属蒸気が移動する基板の適切な蒸着面に施される速度を容易に制御することができ、これにより、そのような材料の長さ方向にそって均一な厚さの薄層蒸着を形成することができる。
【００４７】
絶縁または加熱素子の熱的な特性の変動、および蒸発材料の「溶融物」中の対流は、噴散口の近くの温度が異なること、したがって流量に影響を及ぼすことの原因となりうる。さらに、それぞれの噴散口の近くの噴散源内の温度は、噴散源の長さが大きくなるほど制御が次第に難しくなり、また最も遠い噴散口の間の物理的分離距離は、噴散源の他の寸法と比較して大きくなる。しかし、幅広のウェブは、典型的には、ウェブ幅全体にわたってコーティングするためにより長い噴散源を必要とし、流量制御の問題が生じる。以下の第ＩＩＩ節でさらに詳しく説明されているように、本発明の教示は、複数の長さの短い噴散源を使用することにより、また所望の全体的な噴散速度を維持するためにそれぞれの噴散源の流量速度調節を独立して行えるようにすることによって、これらの問題の難しさを軽減しようとするものである。
【００４８】
（ＩＩＩ．マルチゾーン蒸着）
この節は、特定の例示的なマルチゾーン蒸着プロセスにおいて薄膜ｐ型半導体層を基板上に蒸着するためのシステムおよび方法に関係する。すでに説明され、図２に概略が示されているように、半導体層は、一般的に、層のさまざまな成分を個別に、および／または重なり合う組み合わせで施すことによって順次蒸着することができる。図３は、そのような順次蒸着プロセスを実行するための装置のより詳しい概略側面図である。図３が示しているように、蒸着は７ゾーン手順で実行することができ、これら７つのゾーンのうちの６つのゾーンが、半導体層の一部分を蒸着するために使用され、７番目の中間ゾーンは、すでに蒸着されている層の１つまたは複数の特性を監視するために使用される。図３に示され、本明細書において説明されている７ゾーン手順は、例示的なものであり、有効なｐ型半導体層は７つよりも多いか、または少ないゾーンを有する類似の手順で蒸着することもできることは理解されるであろう。
【００４９】
図３の例示的な手順では、図２に示されているより一般的な手順と同様に、ほぼ真空まで減圧された、典型的にはセレンガスによってもたらされる約０．７〜２．０ミリトール（７００〜２０００μＴｏｒｒ）までの範囲の圧力に減圧されたチャンバー１００の蒸着領域Ｒ内に半導体層の蒸着が行われる。また図２の一般的な実施形態の場合と同様に、図３実施形態における蒸着は、ロールツーロール溶融液／蒸気同時蒸着プロセスを介して進行し、そこでは、基板ウェブ１０２は、繰り出しロール１０４から蒸着領域を通り巻き取りロール１０６へ移送され、繰り出しロールおよび巻き取りロールは両方ともチャンバー１００内に配置されている。あるいは、繰り出しロールおよび巻き取りロールを、チャンバーの外側に、ただしチャンバーに近接して、蒸着することができる。基板加熱器１０３は、基板ウェブ１０２を加熱するために加工行程の１つまたは複数の場所に位置決めすることができる。
【００５０】
この節で説明されている６つの蒸着ゾーンのそれぞれは、類似の基礎構造を有することができるが、材料源の数、材料源の蒸着材料、および材料源のゾーン内の配置に応じて変わりうる。それぞれのゾーンは、少なくとも２つの材料源、例えば、図４に示されている材料源を備えることができ、材料源から一定の距離を保ってそれぞれ材料源の上を通る、移動する基板ウェブ１０２上に堆積すべき分子の噴流を放出するように構成される。少なくとも２つの材料源のうちの２つを、ウェブの横断方向寸法または幅にわたって実質的に対称的に蒸着することができ、また移動する基板ウェブ１０２上に均一に蒸着される同じ蒸着材料を含むことができる。
【００５１】
図４に示され、以下でさらに詳しく説明されているゾーンのような、いくつかのゾーンでは、２つの別々の蒸着材料をウェブ上に蒸着することができる。このような場合、４つの材料源を備え、２つの材料源からなる第１の一組の材料源は第１の蒸着材料を含むウェブの横断方向寸法または幅にわたって実質的に対称的に蒸着され、２つの材料源からなる第２の一組の材料源は第２の蒸着材料を含むウェブの横断方向寸法または幅にわたって実質的に対称的に蒸着される。２つの材料源からなる一組の材料源はそれぞれ、ウェブの幅全体にわたって異なる材料を蒸着するように構成されうる。単一の材料のみがウェブ上に蒸着される、他のゾーン内では、２つの材料源からなる単一の一組の材料源を用意し、ウェブ上に１つの材料を蒸着するよう構成することができる。
【００５２】
それぞれの蒸着ゾーンは、個別の中身の詰まったエンクロージャ１０１内に封入することができる。一般的に、それぞれのエンクロージャ１０１は、移動する基板ウェブが通り過ぎるエンクロージャの上部にある開口を除き、関連する蒸着ゾーンを実質的に完全に取り囲むことができる。これにより、蒸着ゾーン同士を分離し、それぞれのゾーン内の温度およびセレン圧力などのパラメータを可能な限りうまく制御することができる。
【００５３】
図３の例示的なチャンバー１００は、蒸着領域Ｒ内の、少なくとも１つまたは複数の蒸着ゾーンを含む、７つの個別ゾーンに基板ウェブを通すことによってＣＩＧＳ層を特に形成できるように設計されており、その結果、ＣＩＧＳ層の混合厚さは数百ナノメートルから数千ナノメートルまでの範囲内となる。以下では、図３に示されている７つのゾーン（１１０、１１２、１２６、１２８、１３２、１３４、および１３６）  のそれぞれについて順次説明する。
【００５４】
特に、第１のゾーン１１０は、フッ化ナトリウム（ＮａＦＩ）の層をウェブ上に蒸着するように構成することができる。ナトリウムが存在すると、その後蒸着されるＣＩＧＳ層の１つまたは複数における欠陥を補う形でｐ型キャリア濃度を改善し、ＰＶセルの全体的効率を改善すると考えられる。ＮａＦＩの初期層は、最適であることがわかっている。あるいは、カリウム（Ｋ）またはリチウム（Ｌｉ）が、ナトリウムと同様の目的に使用してもよい。さらに、セレン化ナトリウム（Ｎａ２Ｓｅ２）、亜セレン酸ナトリウム（Ｎａ２ＳｅＯ３）、セレン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｏ４Ｓｅ）、またはカリウムおよび／リチウムを組み込んだ他の類似の化合物などの、ＮａＦＩとは別の他の化合物もまた、ｐ型キャリア濃度を改善するのに適していると思われる。
【００５５】
図４に別に示されている第２のゾーン１１２は、ガリウムインジウム（ＧＩ）の１つの層をウェブ上に（またはより正確には、ＮａＦｌのすでに蒸着されている層上に）蒸着するように構成することができる。第２のゾーン１１２は、ウェブの横断方向寸法にわたって実質的に対称的に蒸着される２つのガリウム源１１４およびウェブの横断方向寸法にわたって実質的に対称的に同様に蒸着される２つのインジウム源１１６を備えることができる。また図４の第２のゾーン１１２には、一般的に１１８で示される、セレン（Ｓｅ）源も示されている。セレン源１１８は、セレンガスを第２のゾーン１１２に供給するように構成される。バックグラウンドにセレンガスを用意することで、その結果、ＧＩ層とともにセレンが基板ウェブ上に蒸着される。
【００５６】
ＧＩ（より具体的にはＧＩセレン化合物）は、ガリウムおよびインジウムをほぼ同時であるが別々に蒸着することで移動するウェブの同じ部分に蒸着することができる。しかし、図４に示されているように、ガリウム源１１４は、第２のゾーン１１２内のインジウム源１１６の少し前に配置され、これにより、少量のガリウムをインジウムの蒸着の前にウェブ上に蒸着させることができる。ガリウムは下にあるウェブに、またすでに蒸着されているＮａＦｌ分子によく接着するので、この配置構成をとることで、第２のゾーン内に蒸着されるＧＩ層の接着力が全体として改善される。
【００５７】
セレン源１１８は、セレンガスを第２のゾーン１１２に供給するように構成され、類似のセレン源も、チャンバー１００内の第３、第５、第６、および／または第７のゾーン内に配置され、これにより、セレンガスをチャンバー１００内の第３、第５、第６、および／または第７のゾーンに、約７００〜２０００μＴｏｒｒの範囲内の圧力に達するまで供給することもできる。ゾーン内のそれぞれのセレン源は、独立監視および制御を行うことができる。バックグラウンドとしてセレンガスを供給すると、結果として、ＧＩなどの他の源材料とともにセレンが蒸着し、これにより、蒸着した層は、セレン化インジウムガリウム、セレン化ガリウム、またはガリウムを多く含むセレン化インジウムガリウムを含むことができる。
【００５８】
図４に詳しく示されているように、第２のゾーン１１２内の２つのガリウム源１１４のそれぞれおよび２つのインジウム源１１６のそれぞれ、およびより一般的にチャンバー１００のゾーンのどれかの中のそれぞれの材料源は、一般に、るつぼまたは本体部１２０、および１つまたは複数の噴散口１２４を含む蓋１２２を備えることができる。
【００５９】
それぞれの蒸着ゾーンはそれ自体、個別の中身の詰まったエンクロージャ１０１内に封入することができる。一般的に、それぞれのエンクロージャ１０１は、移動する基板ウェブが通り過ぎる、エンクロージャ１０１の上部にある開口１０１ａを除き、関連する蒸着ゾーン、例えば第２のゾーン１１２を実質的に完全に取り囲むことができる。これにより、蒸着ゾーン同士を分離し、それぞれのゾーン内の温度およびセレン圧力などのパラメータを可能な限りうまく制御することができる。エンクロージャ１０１の上部の開口１０１ａは、基板ウェブ１０２の幅と実質的に同じである幅を持つことができる。
【００６０】
蒸着材料は、与えられた材料源の本体部１２０内で液化されるか、または他の何らかの形で蒸着され、噴散口１２４を通して蒸発材料の噴流で温度を制御しつつ放出される。すでに説明されているように、特定の幾何学的形状を持つ噴散口１２４から放出される材料の角度束はもっぱら噴散口および／または蒸着材料の温度の関数となっているため、これにより、蒸気噴流によって形成される蒸着層の厚さと均一さを制御することができる。
【００６１】
図３に示されているように、第３の蒸着ゾーン１２６は、銅（Ｃｕ）の層を移動するウェブ上に蒸着するように構成することができる。第３の蒸着ゾーン１２６は、図４を参照しつつ説明されているガリウム源１１４およびインジウム源１１６と構造上類似しているか、または同一の構造である２つの材料源を備えることができる。特に、第３の蒸着ゾーン１２６は、ウェブの横断方向寸法または幅Ｗにわたって実質的に対称的に蒸着されている、蒸着材料銅を含む、２つの材料源を備えることができる。２つの材料源は、一般に、少なくとも１つの本体部と、１つまたは複数の噴散口を含む蓋を備えることができる。第３の蒸着ゾーン１２６は、セレン源も含みうる。
【００６２】
銅の材料源は、基板ウェブ１０２が第３のゾーン１２６内に入る側に比較的近い第３のゾーン１２６内に蒸着されうるが、あるいは、類似の効果を求めて第３のゾーン１２６の出口側よりに蒸着されうる。しかし、第３のゾーン１２６の進入側に比較的近い銅源を備えることによって、銅原子は、その後の層の蒸着の前に下地層を通して拡散するためにわずかに長い時間を要し、ひいては最後のＣＩＧＳ層の好ましい電子性質が得られる。
【００６３】
第４のゾーン１２８は、一般に１３０で示されている、１つまたは複数のセンサーが、すでに蒸着されている材料層の一部または全部の厚さ、均一さ、または他の特性を監視する感知ゾーンとして構成されうる。典型的には、このようなセンサーは、検出された厚さの変化に応じて、下流ゾーンおよび／または上流ゾーン内の適切な蒸着源の温度を調節することによって、ウェブ上のすでに蒸着されている銅、インジウム、およびガリウムの有効厚さを監視し、制御するために使用できる。その幅全体にわたってウェブの特性を監視するために、ウェブの横断方向寸法にわたって実質的に対称的に蒸着されているウェブの幅方向に広がるそれぞれの施される材料の２つまたはそれ以上の材料源に対応して２つまたはそれ以上のセンサーを使用することができる。第４のゾーン１２８は、図６を参照しつつ以下でさらに詳しく説明する。
【００６４】
第５のゾーン１３２は、ウェブの横断方向寸法にわたって実質的に対称的に蒸着されている一対の材料源から、第３のゾーン１２６内に蒸着されている銅の層に比べて幾分厚さが薄い、銅の第２の層を蒸着するように構成することができる。第３のゾーン１２６で説明されている銅源と同様に、第５のゾーン１３２内の２つの銅源は、基板ウェブの幅方向にわたる複数の噴散口から銅噴流を放出するように構成することができる。さらに、銅源は、銅蒸着からその後の層蒸着までに比較的時間的余裕があるように第５のゾーン１３２の進入側に蒸着することができる。第５の蒸着ゾーン１３２も、セレン源を含みうる。
【００６５】
第６のゾーン１３４は、ガリウムインジウムの第２の層をウェブ上に蒸着するように構成することができる。作製時に、第６のゾーン１３４は、第２のゾーン１１２と類似していてもよい。第６のゾーン１３４内に蒸着されたガリウムインジウム層の厚さは、第２のゾーン１１２内に蒸着されたＧＩ層の厚さに比べて小さくてもよい。第６のゾーン１３４では、ガリウムおよびインジウムは、第２のゾーン１１２内に放出されるガリウムおよびインジウムの噴散温度に関して幾分低い噴散温度で放出されうる。このように比較的低い温度であるため、噴散速度が低くなり、したがって、蒸着材料の層が比較的薄くなる。このような比較的低い噴散速度では、ｐｎ接合の近くで銅／ガリウム＋インジウム比（Ｃｕ：Ｇａ＋Ｉｎ）およびガリウム／ガリウム＋インジウム比（Ｇａ：Ｇａ＋Ｉｎ）などの比を細かく制御することができ、それぞれ結果として得られるＰＶセルの電子性質に影響を及ぼしうる。第２のゾーン１１２の場合のように、ガリウムは、ウェブ行程にそってインジウムに比べてわずかに早く放出され、これにより、分子の下地層への良好な接着を助長することができる。
【００６６】
第７のゾーン１３６は、第２のゾーン１１２および第６のゾーン１３４の一方または両方と構造上類似していてもよく、ガリウムインジウム（ＧＩ）の第３のゆっくりと成長する高品質層を基板ウェブ上に蒸着するように構成できる。いくつかの実施形態では、この最終蒸着ゾーンおよび／またはＧＩ層は、蒸着プロセスから省いてもよく、またはインジウム単独の層を第７のゾーン１３６内に蒸着してもよい。第６のゾーン１３４の場合のように、ガリウムおよび／またはインジウムの比較的薄い、注意深く制御された層を施すことによりで、ｐｎ接合の付近で（Ｃｕ：Ｇａ＋Ｉｎ）および（Ｇａ：Ｇａ＋Ｉｎ）などの比を制御することができる。これは、例えばＣＩＧＳ層の厚さ全体を通して電子バンドギャップの微調整を行えるようにすることで、有益な影響をセルの効率に及ぼしうる。さらに、ＧＩの最終層は、ｐ型ＣＩＧＳ半導体の形成を完成させるために施される最後の層であり、ＣＩＧＳ層の上のｎ型半導体層をさらに施すとその後形成されるｐｎ接合に隣接する位置で比較的低い欠陥密度を有するＧＩの薄層を形成するうえで有利であることがわかった。
【００６７】
図４に示されているように、第２のゾーン１１２は、ウェブの横断方向寸法にわたって実質的に対称的に蒸着される２つのガリウム源１１４およびウェブの横断方向寸法にわたって実質的に対称的に蒸着される２つのインジウム源１１６を備えることができる。言い換えると、同一の蒸着材料を含む２つの材料源は、基板ウェブ１０２の幅にわたって延在し、均一な厚さを有するウェブの幅全体にわたって材料の１つの層を形成することができる。ゾーン内のそれぞれの材料源の噴散速度および／または温度を含む、操作は、同じ蒸着材料を有するゾーン内の第２の材料源と無関係に制御され、および／または監視されうる。例えば、それぞれのガリウム源１１４ａは、第２のガリウム源１１４ｂに備えられる加熱素子と無関係に調節可能である加熱素子を備えることができる。
【００６８】
少なくとも２つの独立して動作可能な加熱源はウェブ幅にわたって同じ蒸着材料を含む、この基本構造は、材料がウェブ上に蒸着されるチャンバー１００のゾーン（蒸着ゾーン１１０、１１２、１２６、１３２、１３４、および１３６）のそれぞれに共通であるものとしてよい。ウェブの幅にわたって実質的に対称的に蒸着されている材料の２つの独立した材料源を備えることによって、それぞれの蒸着される材料の厚さは、ウェブのそれぞれの側で独立して監視することができ、それぞれの材料源の温度は、それに応じて独立して調節することができる。これにより、使用するウェブの幅を広げることができ、ひいては、それに対応して、材料の厚さの均一さを損なうことなく、単位面積当たりの加工速度を高めることができる。
【００６９】
次に図５を参照すると、感知ゾーン１２８は、ゾーン１１０、１１２、および１２６のうちの１つまたは複数に蒸着される材料の層を監視するように構成されたセンサーを備えることができることがわかる。いくつかのタイプのセンサーの例として、Ｘ線蛍光、原子吸光分光法（ＡＡＳ）、平行回折分光偏光解析法（ＰＤＳＥ）、ＩＲ反射率測定法、電子衝撃発光分光法（ＥＩＥＳ）、視射角のあるものと従来のものの両方のその場  Ｘ  線回折（ＸＲＤ）、その場時間分解フォトルミネッセンス（ＴＲＰＬ）、その場分光反射率測定法、表面電位用のその場ケルビンプローブ、およびプロセス終点検出のための放射率のその場監視のうちの１つまたは複数が挙げられる。感知ゾーン１２８は、角度付きポリイミドセンサーシールドなどの感知シールドをさらに備えることができる。感知ゾーン１２８は、水冷式エンクロージャを使用することができる。図６に示されているように、感知ゾーン１２８は、ウェブ１０２上に蒸着される材料の、例えば層均一さに関係する、特性を示すデータを収集するように構成された監視ステーション１３０を有する。好ましい一実施形態では、監視ステーション１３０は、それぞれの蒸着ゾーン内の基板ウェブの幅にわたって実質的に対称的に蒸着される材料の２つの独立して制御可能な材料源からなる一組の材料源に対応する、ウェブの幅にわたって複数のセンサー１３０ａおよび１３０ｂを備え、これにより、ウェブの幅にわたって層の均一さを監視し、制御することができる。
【００７０】
特に、感知ゾーン１２８内の監視ステーション１３０は、センサー１３０ａおよび１３０ｂを備えることができる。１つまたは複数のコンピュータ１３１が、蒸着層のうちの１つまたは複数の層の、厚さなどの特性を監視する監視ステーションからのデータを分析し、その後、蒸着ゾーン１１０、１１２および／または１２６内の対応する材料源の噴散速度および／または温度を調節するように構成されうる。それに加えて、下流蒸着ゾーン１３２、１３４、および／または１３６内の対応する材料源の噴散速度および／または温度は、感知ゾーン１２８内のセンサーによって監視される特性を考慮して調節することができる。
【００７１】
それに加えて、および／またはその代わりに、巻き取りロール１０６の直前にある第２の類似の監視ステーションを使用することができる。ゾーン１２８内の監視ステーション１３０と同様に、監視ステーション１４０も、それぞれの蒸着ゾーン内のウェブの幅にわたって実質的に対称的に蒸着されるそれぞれの材料の２つの独立して制御可能な材料源に対応する、ウェブの幅にわたって設けられた２つのセンサーを備えることができる。監視ステーション１４０は、ゾーン１３２、１３４、および１３６、および／またはゾーン１１０、１１２、および１２６のうちの１つまたは複数のゾーン内に蒸着される材料の層の１つまたは複数の特性を監視する。監視ステーション１３０は、ゾーン１１２および１２６内に蒸着されるガリウムインジウムおよび銅材料層の特性を監視することができるが、監視ステーション１４０は、ゾーン１３２および１３４内に蒸着される銅およびガリウムインジウム材料層の１つまたは複数の特性を連携して監視する。
【００７２】
図６の流れ図は、基板上に薄膜半導体層を蒸着する例示的な方法を示しており、これは本発明の開示によるフィードバックシステムを備える。前の方で説明されているように、蒸着層の厚さなどの特性は、蒸着材料を含む材料源の噴散速度に少なくとも一部は依存する。材料源の噴散速度は、材料源の温度を変更することによって変更することができる。１つまたは複数のフィードバックシステムを備えるシステムは、例えば材料源の温度を調節することによって、材料の蒸着層の監視特性に対応して材料源の噴散速度を調節するように構成することができる。図６に示されている方法を使用すると、材料層の蒸着をより一貫して均一な蒸着にすることができる。
【００７３】
図６は、薄膜半導体材料を蒸着するための好ましい方法および手順１５０を示している。ウェブ材料は、すでに説明され、例示されているように、一連の蒸着ゾーンおよび感知ゾーンを通して供給される。このプロセスにおける第１のステップ１５２は、例えばウェブ上に塩化ナトリウムの形のアルカリ金属を蒸着することを伴う。第２のステップ１５４において、セレンガスの存在下でガリウムおよびインジウムの層を蒸着する。第３のステップ１５６において、セレンガスの存在下で、ガリウムインジウム層の上に銅層を蒸着する。次の監視ステップ１５８で、第１の２つのステップで形成される層の品質を監視し、制御する。監視ステップ１５８で生成されるデータは、コントローラ１６０によって使用され、および／または処理され、これによりプロセスが続くときにステップ１５４および１５６のフィードバック制御および／または補正／調節を行うことができる。
【００７４】
監視ステップ１５８の後に、ステップ１６２は、セレンガスの存在下で第２の銅層の蒸着を実行する。ステップ１６２の後に、セレンガスの存在下でのガリウムおよびインジウムの一連の２つのステップ１６４および１６６が続く。図６に示されているように、最終の監視ステップ１６８が実行され、特にステップ１６２、１６４、および１６６で作製される層に関して、コントローラ１６０を介して、監視および制御機能をさらに実行する。
【００７５】
図７は、フレキシブル基板に対する処理行程を画定する移送誘導構造を含む薄膜半導体層を蒸着するためのシステムを示している。移送誘導構造２００は、基板ウェブ２０４上で所望の張力を維持するよう構成されうる。所望の張力は、基板ウェブの幅に依存する可能性があり、例えば、幅３０ｃｍの基板ウェブは、約３０〜３５ｌｂｓの所望の張力を有することができる。ウェブ上の張力の維持は、ウェブの反りの低減を可能にし、および／または蒸着ゾーン内の蒸発材料の蒸着のために実質的に平坦な表面を維持するのに役立つ。
【００７６】
移送誘導加工行程は、一般に湾曲している非平面状の全体的構成で多数のローラーの周りに巻き付くものとしてよい。基板ウェブは、それぞれのゾーンの間で基板ウェブの平坦さと適切なウェブ誘導を維持するためにゾーン遷移領域内で移送ローラーの周りに少なくとも部分的に巻き付くようにできる。巻き付き角度は、基板ウェブ移動速度と同じ速度で自由ローラーが回転するように限界的に十分な摩擦を発生することができる。移送ローラーは、非駆動であってもよく、基板ウェブ移動と同じ速度で自由に回転することができる。ローラーが、移動する基板ウェブと同じ速度で移動しない場合、基板ウェブは、１つまたは複数のローラー間でスライドすることができ、ウェブの背面をひっかく。これらは、ひっかいて前側へ「プリントスルー」をもたらし、そのため、ＣＩＧＳコーティングに欠陥が生じて太陽電池セルの効率を低下させる。
【００７７】
本発明の開示によれば、移送誘導構造２００は、フレキシブル基板ウェブ２０４を蒸着領域Ｒ内に供給するように構成された繰り出しロール２０２を備え、巻き取りロール２０６は、このプロセスの終わりに基板ウェブ２０４を受け取るように構成される。繰り出しロール２０２および巻き取りロール２０６は、独立したいくつかのモーターによって駆動されうる。移送ローラー２０８は、基板ウェブ２０４の加工行程にそって相隔てて並ぶ間隔で配置されうる。この相隔てて並ぶ間隔は、一般的に長さ方向に均一であり、および／または１つまたは複数の蒸着もしくは感知ゾーンを備えることができる。
【００７８】
移送ローラーのチャンバー２００内への配置は、一対の隣接移送ローラーが相隔てて並ぶ間隔またはゾーン内で水平方向に関して基板ウェブを特定の角度で向き付けるように構成されうる配置である。水平方向に関する基板材料の角度は、移送ローラーの配置に応じてそれぞれのゾーンの間で変化しうる。図３と同様の、図示されている実施形態では、チャンバー２００は７つのゾーンを含む。水平方向に関する基板材料の角度は、それらのゾーンの間の度数だけ徐々に変化しうる。漸進的変化αは、同じであってもよく、例えば、α１〜α６はローラー毎に（回転毎に）約７度に等しいものとしてよい。あるいは、それぞれのゾーンα１〜α６の間の度数の変化も生じうる。しかし、水平方向に関する基板材料の角度は、それほど大きくない場合があり、その結果、蒸発材料を基板上で均一に蒸着することができないことがある。
【００７９】
移送ローラー材料は、ＳＵＳ３０４ステンレスなどのステンレス鋼を含むことができる。移送ローラーそれ自体の形状は、基板上の中央の平坦な表面領域が蒸発材料を確実に蒸着するように構成されうる。わずかなテーパーを付けたローラーは、ウェブを中心線からローラーエッジ方向へ「引っ張り」、ウェブを平坦に保持することがしやすくなるようにウェブ上の張力を分配することによってウェブ張力と中央の平坦な表面領域を維持することができる。例えば、テーパーは、直径３”のローラーのエッジのところで約０．００３”の曲率によって形成することができる。
【００８０】
（ＩＶ．材料源）
この節では、ｐ型半導体蒸着プロセスにおいて基板ウェブ上に蒸着される蒸気噴流を放出する噴散口の温度を制御するための方法および装置について説明する。
【００８１】
すでに説明され、図２に概略が示されているように、半導体層は、一般的に、層のさまざまな成分を個別に、および／または重なり合う組み合わせで施すことによって順次基板ウェブ上に蒸着することができる。図２は、単一のチャンバー２４内で行われる蒸着を示しているが、その代わりに、１つまたは複数の材料がそれぞれのゾーン内に蒸着される、一連の分離された（つまり、個別の）蒸着ゾーン内で蒸着を行うことができる。図４は、１つまたは複数の半導体材料を基板ウェブ１０２上に蒸着するための例示的な個別蒸着ゾーン１１２を示す斜視図である。図４は、その周囲エンクロージャを持つゾーン１１２を破線で示している。
【００８２】
図４のゾーン１１２は、基板ウェブ１０２上にセレン化ガリウムインジウム（ＧＩ）の層を蒸着するように構成されている（材料のすでに蒸着されている層を含む）。ＧＩは、ガリウムおよびインジウムをほぼ同時であるが別々に蒸着することで移動するウェブの同じ部分に蒸着される。しかし、図４に示されているように、ガリウム源１１４は、蒸着ゾーン内のインジウム源１１６の少し前に配置され、これにより、少量のガリウムをインジウムの蒸着の前にウェブ上に蒸着させることができる。セレン源１１８は、ガリウム源１１４の前に配置することができ、セレンガスを第２のゾーン１１２に供給し、最大で約７００〜２０００μＴｏｒｒの範囲内の圧力になるように構成することができる。バックグラウンドにセレンガスを用意することで、その結果、ＧＩ層とともにセレン化物が蒸着される。ガリウムまたはセレン化ガリウムは下にあるウェブによく接着するので、この配置構成をとることで、第２のゾーン内に蒸着されるＧＩ層の接着力が全体として改善される。
【００８３】
ゾーン内のそれぞれのガリウムおよびインジウム源は、るつぼまたは本体部と、１つまたは複数の噴散口を含む蓋を備える。蒸着材料は、与えられた材料源の本体部内で液化されるか、または他の何らかの形で蒸着され、噴散口を通して噴流で温度を制御しつつ放出される。それぞれのゾーンはそれ自体、個別の中身の詰まったエンクロージャ内に封入することができる。一般的に、それぞれのエンクロージャは、移動する基板ウェブが通り過ぎるエンクロージャの上部にある開口を除き、関連する蒸着ゾーンを実質的に完全に取り囲む。これにより、蒸着ゾーン同士を分離し、それぞれのゾーン内の温度およびセレン圧力などのパラメータを可能な限りうまく制御することができる。蒸着材料は、与えられた材料源の本体部内で液化されるか、または他の何らかの形で蒸着され、噴散口を通して噴流で温度を制御しつつ放出される。すでに説明されているように、特定の幾何学的形状を持つ口から放出される材料の角度束はもっぱら温度の関数となっているため、これにより、蒸気噴流によって形成される蒸着層の厚さと均一さを制御することができる。
【００８４】
図８〜１３は、加熱噴散源３００の一部分を拡大して示しており、例は基板ウェブ上に蒸着される材料の蒸気噴流を発生するために噴散源１１４または１１６いずれか１つを含む。これらの材料源は、ガリウムまたはインジウムの噴流を発生するために適しているものとしてすでに説明されているけれども、噴流はより一般的には例えばフッ化ナトリウム、ガリウム、インジウム、銅、またはこれらの材料の２つまたはそれ以上のものの組み合わせで構成することができる。
【００８５】
材料源１１４および１１６の場合のように、源３００は、本体部３０２および噴散口３０６が一体になっている蓋３０４を有する。それぞれの噴散口３０６は、蓋３０４と一体になっている加熱素子３０８の２つの補完的なループ状部によって形成されうる。このような構成では、蓋３０４は、「ヒータープレート」とも呼ばれうる。加熱素子３０８は、本体部３０２内の源材料へ直接輻射することができるか、または加熱素子３０８は、熱を蓋３０４に輻射し、さらにこれが源材料に再輻射するようにできる。加熱素子３０８は、蓋３０４内に完全に収納されうるか、あるいは、加熱素子３０８の一部または全部を露出させ、および／または源材料および／または蒸着領域Ｒの方へ延在することができる。
【００８６】
図１０から最もよくわかるように、加熱素子３０８は、基部高さ部分３０８ａと基部高さ部分３０８ａより上に延在するノズルまたは口高さ部分３０８ｂを有するものとしてよい。基部高さ部分３０８ａおよび口高さ部分３０８ｂは、いっしょになって、噴散口３０６の壁を形成しうる。口高さ部分３０８ｂは、基部高さ部分３０８ａより約６ｍｍ（２〜２５ｍｍ）上に延在することができる。加熱素子３０８の底面の表面積は、約２３．８７ｃｍ２としてよい。蓋３０４は、１１２．６９ｃｍ２の面積（上面において）を有し、また下面に対する水平面の法線方向では１１２．６９ｃｍ２の面積を有するものとしてよい。
【００８７】
蓋３０４の材料として、例えば、イリノイ州エルジン所在のＩｂｉｄｅｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社によって製造されているＥＴ１０グラファイトなどのグラファイトが挙げられる。この下地グラファイトは、加熱噴散に随伴する極端な条件に耐えるように設計されている、熱分解窒化ホウ素などの材料でコーティングすることができる。蓋の材料は、導電性であり、したがって、蓋３０４は、自立型の加熱器としてだけではなく一体化された噴散口を持つ蓋としても機能しうる。蓋３０４に含まれる絶縁材は、グラファイトまたは炭素フェルトを含むことができる、絶縁層３０３の形態の加熱素子３０８の基部高さ部分より上にある噴散口１２６の少なくとも外側を囲むものとしてよい。
【００８８】
絶縁層３０３は、グラファイト薄箔の上層３０３ａも含みうる。噴散口３０６は、噴散口の一番上の部分より下に蓋および／または絶縁材の一番上の部分を保持するように構成されうる。絶縁材の一部または蓋が噴散口開口部より上に延在する場合には、噴散する金属が蓄積し、突起部の周りに急速に凝結する。噴散する材料の凝結を避けるために、噴散する金属蒸気流に暴露されうる最終的な固体要素は、加熱された噴散口でなければならない。特に、噴散口３０６の少なくとも１つの壁の外側は、噴散口３０６の最上位レベルのすぐ下にグラファイト薄箔層３０３ａを保持するように構成されたリップ部３１４を備えることができる。薄箔層３０３ａは、次に、口の最上位レベルより下の加熱された口の周りに対して必要な絶縁を保持する（グラファイトフェルトなど）。
【００８９】
蓋／加熱器に電力を供給するために、一対の電気接点２１０が蓋の中央部分の方へ延在するものとしてよい。これらの接点は、一般に、蓋に電圧を印加して蓋を抵抗加熱する電流を発生するように構成される。したがって、印加電圧および／または電流を制御することによって、噴散口を備える蓋を所望の温度まで加熱することができる。電気接点を蓋の対称中心点（片側にではなく）に設けることによって、抵抗損失効果も対照的でなければならず、その結果、両方の噴散口に対して実質的に等しい温度を生じる。
【００９０】
それぞれの噴散口３０６は、加熱素子３０８の２つの補完的なループ状部によって形成されうる。それぞれの口は、両方の口に対して実質的に等しい温度となるように一対の電気接点２１０から等しい距離だけ相隔てることができる。ループ状部の湾曲は、加熱素子のもろさまたはひび割れを避けるように構成することができ、例えば、湾曲は段階的であるか、またはＣ字型とすることができる。加熱素子のループ状部は、誘電体材料を含む電気的に絶縁されたギャップ２１２によって互いに電気的に絶縁することができる。加熱素子３０８によって形成される噴散口３０６の高さおよび形状は、移動する基板上に蒸発材料を均一に蒸着するように構成されうる。
【００９１】
図８〜１３に示されている構造は、多数の望ましい特徴を有することができる。加熱器を蓋の中に組み込むことによって、噴散口３０６の温度に対する直接的な制御が行える。したがって、別個の加熱器（例えば、噴散口の周り、または他の何らかの形で噴散口に近接近している）を使用するシステムと比較して、本発明の構成では、応答時間を高速化し、温度制御の精度を高めることができる。それに加えて、例示されている構造は、上に載る基板ウェブを左右に均一にコーティングする材料噴流を発生するように注意深く設計されている噴散口３０６を備える。これは、噴散口の寸法を注意深く選択するだけでなく、口と口との間隔を材料源エッジからの、また互いからの適切に選択された距離だけあけることによって達成される。３つまたはそれ以上の噴散口ではなく、ちょうど２つの噴散口を選択した場合も、それぞれの材料源中のエッジ効果が等しいため口の温度が実質的に等しくなりうる。さらに、口／加熱器の一体となる組み合わせでは、噴散流束に曝される口表面において高い温度を維持し、これにより、システムの品質にマイナスの影響を及ぼす、蒸発物の凝結とその後の「スピッティング」を防止する。
【００９２】
図１１〜１３は、基板ウェブの幅にわたって実質的に対称的に蒸着される少なくとも２つの加熱源を備えるシステムの異なる実施形態を例示している。図１１〜１３に示されているように、基板ウェブのエッジは、一番外側の噴散口のほぼ外側のエッジまで延在しうる。他の実施形態では、基板ウェブのエッジは、一番外側の噴散口の外側のエッジを超えて延在しうる。このような実施形態では、基板ウェブのエッジは、その後の加工時に切り落とされうる。
【００９３】
また図１１〜１３には、方向矢印で示されている、加工行程の幅にわたる噴散口の配列の例示的な分布が示されている。噴散口配列の均一な分布により、外側または側部よりも加工行程の最も中央の領域内で材料の濃度が高くなりうる。したがって、加工行程の幅にわたる噴散口配列の分布は、材料源ウェブ間距離について基板ウェブ上のコーティングの厚さが均一になるように構成されうる。いくつかの場合において、加工行程の中心の配列の最も中央にある噴散口の間の間隔は、加工行程の横領域内の配列の外側にある噴散口の間の間隔よりも大きくなければならない。この構成により、より均一にコーティングされた基板ウェブが作製される。最適な層均一さが得られるように、単一ノズルオリフィスからの蒸気密度関係を使用し、次いで、複数の口から複数の噴流の重ね合わせを想定して与えられた蒸着領域上の全体的な予想金属厚さを求めることによって、ノズル間隔距離を計算することができる。
【００９４】
本出願は、参照により、特許文献１１、特許文献１２、特許文献１３、特許文献１４、および特許文献１５もそれらの全体を組み込む。
【００９５】
上で述べた開示は、他に依存しない有用性を有する複数の異なる発明を包含することができる。これらの発明のそれぞれは、好ましい形態で開示されているけれども、本明細書で開示され、例示されているようなその特定の実施形態は、多くの変更形態が可能であるため、限定的に考えるべきではない。発明の主題は、本明細書で開示されているさまざまな要素、特徴、機能、および／または特性のすべての新規性のある、また非自明である、組み合わせおよび部分的な組み合わせを含む。以下の請求項では、新規性があり、非自明であるものとみなされるいくつかの組み合わせおよび部分的な組み合わせを特に指摘する。特徴、機能、要素、および／または特性の他の組み合わせおよび部分的な組み合わせで具現化される発明は、本出願、または関連出願からの優先権を主張する出願において請求されうる。このような請求項も、異なる発明を対象としようと、同じ発明を対象としようと、また続くオリジナルの番号が振られた段落への範囲が広かろうと、狭かろうと、等しかろうと、異なろうと、本開示の発明の主題の範囲内に含まれるものとみなされる。さまざまな薄層蒸着用途に関して、上で説明され、また以下の請求項で説明されている特定の蒸着ゾーン構成に加えて、蒸着ステップおよびゾーンの異なる組み合わせを使用することができる。説明され、図示されている例に含まれる特定のステップのどれもが、すべての用途にとって不可欠であるというわけではない。ステップ／ゾーンの順序、ステップ／ゾーンの組み合わせ、およびステップ／ゾーンの数は、目的が異なれば変わりうる。ときには、蒸着ゾーンの数を増やしつつ、それぞれのゾーンに蒸着される材料の量を減らすことが有益な場合もある。また、ウェブの幅にわたって材料を蒸着するために使用される材料源の数を増やすことが有益な場合もあり、その際に加熱器温度のオンザフライ調節を実行するために複数の対応する監視デバイスを使用する場合も使用しない場合もあるが、結果としてウェブ上の薄層の均一さを改善することができる。説明されている監視ステーションを介して、他の変数、例えば、ウェブ移送速度、圧力、セレンガス排出量、ウェブ温度なども制御することができる。
【００９６】
（例１）
基板上に蒸着される物質を収容するための収容器を形成する、それぞれが前記収容器からの熱損失を制限するための絶縁材料を有する底壁および側壁と、前記容器を覆うように構成され、少なくとも１つの噴散ノズルを形成する加熱素子を有する蓋とを備える物理的気相成長のための容器。前記加熱素子は、２つのノズルを形成し、それぞれのノズルは前記加熱素子の個別のループ部分によって形成される。それぞれのノズルは、誘電体材料によって隔てられた加熱素子部分によって形成される。それぞれの加熱素子は、基部を有し、それぞれのノズルは前記基部から上方へ２ｍｍから１５ｍｍの範囲の距離だけ突き出る。それぞれの加熱素子は、基部を有し、それぞれのノズルは前記基部から上方へ突き出ており、前記蓋に被さる箔カバーを保持するための外部リップ部を有する。前記容器内に収容される材料を蒸発させるために前記容器に供給される熱の実質的にすべてが、前記蓋内の加熱素子によって供給される。
（例２）
基板上に蒸着される物質を収容するための収容器を形成する、それぞれが前記収容器からの熱損失を制限するための絶縁材料を有する底壁および側壁と、前記収容器を覆うように構成され、一対の電気接点の間に回路を形成する加熱素子を有し、前記２つの電気接点から等距離にある１つの点が前記２つの電気接点の間に画定され、前記加熱素子は前記点から等距離のところに相隔てて並ぶ２つの噴散口を形成する蓋とを備える物理的気相成長のための噴散装置。それぞれの噴散口は、前記加熱素子の２つの補完的なＣ字型部分によって形成され、前記Ｃ字型部分は互いから電気的に絶縁される。前記収容器は、２つの長い側壁と２つの短い側壁によって画定される矩形を有し、前記電気接点は前記長い側壁のうちの一方にそって中央にある前記蓋に隣接する位置に配置される。前記収容器および蓋は、第１の容器を形成し、前記第１の容器と同じように構成された第２の容器をさらに備え、前記第１の容器および前記第２の容器は４つの噴散口からなる組み合わされた直線的配列を形成するように互いに相隔てて並ぶ。４つの噴散口の前記配列は、第１のノズル、第２のノズル、第３のノズル、および第４のノズルを備え、前記第１のノズルと前記第２のノズルとの間の第１の距離は前記第３のノズルと前記第４のノズルとの間の第２の距離に等しく、前記第２のノズルと前記第３のノズルとの間の第３の距離は前記第１の距離よりも大きい。
（例３）
基板上に蒸着される物質を収容するための収容器を形成する、それぞれが前記収容器からの熱損失を制限するための絶縁材料を有する底壁および側壁と、前記収容器を覆うように構成され、一対の噴散ノズルを形成する加熱器構成を有し、それぞれのノズルが各対の電気接点と同じ空間的関係を有する、蓋とを備える物理的気相成長のための噴散装置。それぞれのノズルは、個別の加熱素子によって加熱される。前記ノズルは、同じ加熱素子によって加熱される。それぞれの噴散ノズルは、加熱素子の２つの補完的なＣ字型部分によって形成され、前記Ｃ字型部分は互いから電気的に絶縁される。それぞれの噴散ノズルは、加熱素子の専用ループ状部分によって形成される。
（例４）
基板上に蒸着される物質を収容するための収容器を形成する、それぞれが前記収容器からの熱損失を制限するための絶縁材料を有する底壁および側壁と、前記収容器を覆うように構成され、一対の噴散ノズルを形成する加熱器構成を有し、それぞれのノズルが前記加熱器構成における加熱素子の個別のループ状部分によって形成される、蓋とを備える物理的気相成長のための噴散装置。それぞれのノズルに対する前記ループ状部分は、同じ加熱素子内に形成される。前記加熱器構成は、単一の加熱素子を有する。それぞれのノズルは、個別の加熱素子から形成される。
（例５）
基板上に蒸着される物質を収容するための収容器を形成する、それぞれが前記収容器からの熱損失を制限するための絶縁材料を有する底壁および側壁と、前記収容器を覆うように構成される蓋であって、前記蓋は前記蓋の主平面から上に延在する１つまたは複数のノズルを形成する加熱素子を有し、前記ノズルは前記収容器から蒸発金属を前記収容器の上の基板上に噴散するように構成されている、蓋とを備える物理的気相成長のための噴散装置。前記加熱素子は、２つのノズルを形成する。それぞれのノズルは、前記加熱素子のループ状部分によって形成される。それぞれのノズルは、誘電体材料によって隔てられた湾曲した加熱素子部分によって形成される。
（例６）
基板上に蒸着される物質を収容するための収容器を形成する、それぞれが前記収容器からの熱損失を制限するための絶縁材料を有する底壁および側壁と、前記容器を覆うように構成され、基部から上に延在する複数の噴散ノズルを形成する加熱素子を有する蓋と、前記蓋を実質的に覆い、前記ノズルのそれぞれが側壁、およびオリフィスを囲む上部表面を有し、前記上部表面および開口を遮ることなくそれぞれのノズルの前記側壁から上へ延在する絶縁材料とを備える物理的気相成長のための容器。それぞれのノズルは、前記側壁の上部に蓋部分を有し、前記絶縁材料は前記蓋部分の上へ延在し、前記絶縁材料を覆う箔層をさらに備え、前記箔層のエッジ部分はそれぞれのノズルの上部表面の下で前記リップ部分によって保持される。
（例７）
フレキシブル基板をロールアウトデバイスとロールアップデバイスとの間の加工行程に通して平行移動するための装置と、前記加工行程にそって平行移動するときに前記基板上に蒸着する材料を収容するために加工行程の下に配置される第１の絶縁容器と、前記容器上の蓋であって、第１の平面が前記蓋に垂直に、前記加工行程に平行になるように画定される蓋と、移動する基板上に材料を蒸着するために噴散口の配列を形成する前記蓋の中の加熱素子構成とを備え、前記加熱素子構成および噴散口の前記配列は前記第１の平面に関して対称的である移動するウェブ上への物理的気相成長のためのアセンブリ。前記噴散口は、前記基板の実質的幅部分にわたって材料の均一な蒸着を行うように分布する。前記第１の平面は、前記蓋を等分する。前記配列は、前記第１の平面に関して対向する等距離の位置に配置される２つの噴散口を備える。前記加熱素子構成は、一対の電気接点の間に引き回される１つの加熱回路を備える。前記第１の容器と同じように蓋および加熱素子とともに構成される第２の容器をさらに備え、両方の蓋の中の前記噴散口は前記加工行程に対し垂直な直線上に構成される。前記噴散口は、前記基板の実質的幅部分にわたって材料の均一な蒸着を行うように分布する。
（例８）
フレキシブル基板をロールアウトデバイスとロールアップデバイスとの間の加工行程に通して平行移動するための、直線が基板の移動方向に平行な加工行程の中心を通る、装置と、前記直線に関して対称的に配置され、前記基板の実質的な幅部分にわたって材料の均一な蒸着をもたらすように分布し、それぞれのノズルが加熱素子の専用ループ状部分によって形成される壁を有する噴散ノズルの配列とを備える移動するウェブ上への物理的気相成長のためのアセンブリ。一対の噴散ノズルは、単一の加熱素子によって形成される。それぞれの噴散ノズルは、個別の加熱素子によって形成される。噴散ノズルの前記配列は、単一の材料源から生じる。噴散ノズルの配列は、前記加工行程にわたって隣り合わせで並ぶ２つの材料源から生じる。前記配列内の前記ノズルは、前記基板の実質的幅部分にわたって材料の実質的に均一な蒸着を行うように前記ウェブにわたって相隔てて並ぶ。前記加工行程は、横領域の間に中央領域を有し、前記配列内のノズルは前記加工行程にわたって相隔てて並び、前記加工行程の中央領域内のノズルの間の間隔は前記加工行程の前記横領域内の近くのノズルの間の間隔より大きい。
（例９）
フレキシブル基板をロールアウトデバイスとロールアップデバイスとの間の加工行程に通して平行移動するための、直線が基板の移動方向に平行な加工行程の中心を通る、装置と、前記直線に関して対称的に配置され、前記基板の実質的な幅部分にわたって材料の均一な蒸着をもたらすように分布し、それぞれのノズルが各一対の電気接点と同じ空間関係を有する噴散ノズルの配列とを備える移動するウェブ上への物理的気相成長のためのアセンブリ。前記加工行程は、横領域の間に中央領域を有し、前記配列内のノズルは前記加工行程にわたって相隔てて並び、前記加工行程の中央領域内のノズルの間の間隔は前記加工行程の前記横領域内の近くのノズルの間の間隔より大きい。
（例１０）
基板ウェブをマルチゾーン蒸着領域に通して移送するステップと、前記ウェブ上へ、第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第１の層を蒸着するステップと、前記ウェブ上へ、ガリウムインジウムの前記第１の層を蒸着するステップの後に、第１の実質的に封入されている銅蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下において銅の第１の層を蒸着するステップと、前記ウェブ上へ、銅の前記第１の層を蒸着するステップの後に、第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第２の層を蒸着するステップとを含み、前記蒸着ステップのそれぞれは、前記ウェブの前記幅にわたって対称的に配置されている少なくとも２つの独立制御可能な容器を備える材料源の配列から実行されるフレキシブル基板上に薄膜半導体層を蒸着する方法。それぞれの材料源は、複数のノズルを備える。それぞれの材料源からの複数のノズルは、加熱素子によって形成される。前記ウェブは、加工行程に通して移送され、材料源のそれぞれの配列内のノズルは前記加工行程上に垂直に分布する。それぞれのノズルは、個別の加熱素子によって形成される。それぞれの材料源内の前記ノズルは、単一の加熱素子から形成される。前記材料源内のそれぞれのノズルは、個別の加熱素子のループ状部分によって形成される。前記加工行程は、２つの横領域の間に中央領域を有し、それぞれの配列内のノズルは前記横領域と前記中央領域とを通る形で相隔てて並び、前記中央領域内のノズル間隔は横領域内のノズル間隔よりも大きい。
（例１１）
基板ウェブをマルチゾーン蒸着領域に通して移送するステップと、前記ウェブ上へ、第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第１の層を蒸着するステップと、前記ウェブ上へ、ガリウムインジウムの前記第１の層を蒸着するステップの後に、第１の実質的に封入されている銅蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下において銅の第１の層を蒸着するステップと、前記ウェブ上へ、銅の前記第１の層を蒸着するステップの後に、第２の実質的に封入されている銅蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下において銅の第２の層を蒸着するステップと、前記ウェブ上へ、銅の前記第２の層を蒸着するステップの後に、第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第２の層を蒸着するステップとを含むフレキシブル基板上に薄膜半導体層を蒸着する方法。前記方法は、前記ウェブ上に、ガリウムインジウムの前記第１の層を蒸着する前に、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化リチウム、セレン化ナトリウム、亜セレン酸ナトリウム、およびセレン酸ナトリウムからなる群から選択される前駆体材料の層を蒸着するステップをさらに含む。前記方法は、前記ウェブ上へ、銅の前記第２の層を蒸着するステップの後に、第３の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第３の層を蒸着するステップをさらに含む。前記方法は、銅の前記第１の層を蒸着するステップと銅の前記第２の層を蒸着するステップとの間で前記ウェブ上に蒸着される層の特性を監視するステップをさらに含む。前記方法は、前記監視ステップで作成されたデータに基づいてガリウムインジウムの前記第１の層または銅の前記第１の層内に蒸着される材料の量を調節するステップをさらに含む。前記監視ステップは、Ｘ線蛍光を使用して実行される。前記調節ステップは、前記第１の２つの蒸着ステップのうちの一方において加熱温度を変更するステップを含む。それぞれの蒸着ステップは、隣り合う材料源から材料を噴散するステップをさらに含み、前記監視および調節ステップは前記ウェブにわたる層の不均一を補正するように構成されている。前記監視および調節ステップは、前記ウェブが前記マルチゾーン蒸着領域内を連続的に通過している間に実行される。前記方法は、ガリウムインジウムの前記第３の層を蒸着するステップの後に前記ウェブ上に蒸着される層の特性を監視するステップをさらに含む。前記方法は、前記監視ステップで作成されたデータに基づいて銅の前記第２の層、ガリウムインジウムの前記第２の層、およびガリウムインジウムの前記第３の層の１つまたは複数内に蒸着される材料の量を調節するステップをさらに含む。前記方法は、銅の前記第１の層を蒸着するステップの後および銅の前記第２の層蒸着するステップの前に前記薄膜半導体層の特性を監視するステップと、前記監視された特性に基づいてガリウムインジウムの前記第１の層および銅の前記第１の層のうちの少なくとも一方の蒸着速度を調節するステップとをさらに含む。前記方法は、前記ウェブ上へ、ガリウムインジウムの前記第２の層を蒸着するステップの後に、第３の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第３の層を蒸着するステップをさらに含む。
（例１２）
フレキシブル基板をマルチゾーン蒸着領域に通して移送するように構成されているロールアセンブリと、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第１の層を第１のゾーン内の前記基板上に蒸着するように構成されている第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着アセンブリと、セレンガスの存在下において銅の第１の層を第２のゾーン内のガリウムおよびインジウムの前記第１の層上に蒸着するように構成されている第１の実質的に封入されている銅蒸着アセンブリと、セレンガスの存在下においてガリウムおよびインジウムの第２の層を第３のゾーン内の銅の前記第１の層上に蒸着するように構成されている第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着アセンブリと、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第３の層を第４のゾーン内に蒸着するように構成されている第３の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着アセンブリであって、前記第３のゾーンおよび前記第４のゾーン内でまとめて蒸着されるガリウムおよびインジウムの量は前記第１のゾーン内で蒸着されるガリウムおよびインジウムの量の約５０％未満である、第３の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着アセンブリとを備える物理的気相成長噴散システム。前記第３のゾーンおよび前記第４のゾーン内にまとめて蒸着されたガリウムおよびインジウムの量は、前記第１のゾーン内に蒸着されたガリウムおよびインジウムの量の約１０％未満である。前記第３のゾーンおよび前記第４のゾーン内にまとめて蒸着されたガリウムおよびインジウムの量は、前記第１のゾーン内に蒸着されたガリウムおよびインジウムの量の約５％未満である。前記第３のゾーンおよび前記第４のゾーン内にまとめて蒸着されたガリウムおよびインジウムの量は、前記第１のゾーン内に蒸着されたガリウムおよびインジウムの量の約２％未満である。前記第３のゾーンおよび前記第４のゾーン内にまとめて蒸着されたガリウムおよびインジウムの量は、前記第１のゾーン内に蒸着されたガリウムおよびインジウムの量の約１％未満である。
（例１３）
フレキシブル基板をマルチゾーン蒸着領域に通して移送するように構成されているロールアセンブリと、セレンガスの存在下においてガリウムおよびインジウムの第１の層を第１のゾーン内の前記基板上に蒸着するように構成されている第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着アセンブリと、セレンガスの存在下において銅の第１の層を第２のゾーン内のガリウムおよびインジウムの前記第１の層上に蒸着するように構成されている第１の実質的に封入されている銅蒸着アセンブリと、セレンガスの存在下において銅の第２の層を第３のゾーン内の銅の前記第１の層上に蒸着するように構成されている第２の実質的に封入されている銅蒸着アセンブリとを備える物理的気相成長噴散システム。前記物理的気相成長噴散システムは、前記第１のゾーンおよび前記第２のゾーン内に蒸着される材料の特性を監視するように構成される前記第２のゾーンと前記第３のゾーンとの間の監視ステーションをさらに備える。
（例１４）
フレキシブル基板をマルチゾーン蒸着領域に通して移送するように構成されているロールアセンブリと、セレンガスの存在下においてガリウムおよびインジウムの第１の層を第１のゾーン内の前記基板上に蒸着するように構成されている第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着アセンブリと、セレンガスの存在下において銅の第１の層を第２のゾーン内のガリウムおよびインジウムの前記第１の層上に蒸着するように構成されている第１の実質的に封入されている銅蒸着アセンブリと、セレンガスの存在下においてガリウムおよびインジウムの第２の層を第３のゾーン内の銅の前記第１の層上に蒸着するように構成されている第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着アセンブリと、
セレンガスの存在下においてガリウムおよびインジウムの第３の層を第４のゾーン内の銅の前記第２の層上に蒸着するように構成されている第３の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着アセンブリとを備える物理的気相成長噴散システム。前記物理的気相成長噴散システムは、ガリウムおよびインジウムの前記第２の層を蒸着するステップの前に、セレンガスの存在下において銅の第２の層を銅の前記第１の層上に蒸着するように構成されている第２の実質的に封入されている銅蒸着アセンブリをさらに備える。前記物理的気相成長噴散システムは、ガリウムおよびインジウムの前記第２の層を蒸着するステップの前に、前記第１第２のゾーン内に蒸着される材料の特性を監視するように構成されるＸ線蛍光監視ステーションをさらに備える。前記物理的気相成長噴散システムは、前記監視ステーションによって収集されたデータに応じてゾーン１内の蒸着速度を調節するようにプログラムされるコントローラをさらに備える。前記物理的気相成長噴散システムは、前記監視ステーションによって収集されたデータに応じてゾーン２内の蒸着速度を調節するようにプログラムされるコントローラをさらに備える。
（例１５）
第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーンと、第１の実質的に封入されている銅蒸着ゾーンと、第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーンと、前記蒸着ゾーン内を直列に通る加工行程にそって連続フレキシブル基板を平行移動するように構成されているロールアセンブリと、前記基板を誘導するために蒸着ゾーンの間に加工行程にそって配列されているローラーであって、前記基板はそれぞれのローラーの周りに少なくとも部分的に巻き付けられる、ローラーとを備える物理的気相成長システム。前記ローラーは、約３から１０度の基板回転を行うように相隔てて並ぶ。前記ローラーは、回転毎に約７度の基板回転を行うように相隔てて並ぶ。前記ローラーは、ローラー毎に所望の回転を設定するために次第に増える異なる高さに位置決めされる。前記ローラーは、前記蒸着ゾーンの間でローラー毎に実質的に同じ度数の回転を行うように向き付けられる。前記基板は、前記ローラーと前記基板との間で有意な牽引を十分に行えるようにそれぞれのローラーの周りに部分的に巻き付けられる。それぞれの蒸着ゾーンは、材料を前記基板上に前記ゾーン内を通過するときに蒸着するように構成されている実質的に封入されている噴散アセンブリを有する。それぞれの実質的に封入されている噴散アセンブリは、前記各蒸着ゾーン内の前記基板の角度を実質的に補完する角度を付けられている上部、および前記上部の下に収容されている１つまたは複数の噴散源を備え、前記噴散源は実質的に水平方向に向き付けられている。前記加工行程の中間ゾーンは、実質的に水平である。前記中央ゾーン内で、前記基板上に蒸着される薄層の特性を監視するように構成される監視ステーションをさらに備える。
（例１６）
第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーンと、
第１の実質的に封入されている銅蒸着ゾーンと、
第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーンと、
前記蒸着ゾーン内を直列に通る一般的に湾曲している加工行程にそって連続フレキシブル基板を平行移動するように構成されているロールアセンブリと、
前記基板を誘導し、それぞれの蒸着ゾーン内で前記基板を実施的に平面上の向きを維持するために蒸着ゾーンの間に前記加工行程にそって配列されているローラーであって、前記基板は前記ローラーと前記基板との間で有意な牽引を十分に行えるようにそれぞれのローラーの周りに少なくとも部分的に巻き付けられる、ローラーとを備える物理的気相成長システム。
（例１７）
第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーンと、第１の実質的に封入されている銅蒸着ゾーンと、第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーンと、前記蒸着ゾーン内を直列に通る一般的に湾曲している加工行程にそって連続フレキシブル基板を平行移動するように構成されているロールアセンブリと、前記基板を誘導し、それぞれの蒸着ゾーン内で前記基板を実施的に平面上の向きを維持するために蒸着ゾーンの間に前記加工行程にそって配列されているローラーであって、それぞれのローラーは前記ローラーと前記基板との間で有意な牽引を生じさせるのに十分な、前記基板と接触する表面積を有する、ローラーとを備える物理的気相成長システム。前記ローラーは、モーターによって駆動される。前記ローラーは、前記加工行程を通過するときに前記基板によって受動的に駆動される。前記ローラーは、約３から１０度の基板回転を行うように相隔てて並ぶ。前記ローラーは、約５から９度の基板回転を行うように相隔てて並ぶ。前記ローラーは、回転毎に約７度の基板回転を行うように相隔てて並ぶ。前記ローラーは、ローラー毎に所望の回転を設定するために次第に増える異なる高さに位置決めされる。前記ローラーは、前記蒸着ゾーンの間でローラー毎に実質的に同じ度数の回転を行うように向き付けられる。それぞれの蒸着ゾーンは、材料を前記基板上に前記ゾーン内を通過するときに蒸着するように構成されている実質的に封入されている噴散アセンブリを有する。それぞれの実質的に封入されている噴散アセンブリは、前記各蒸着ゾーン内の前記基板の角度を実質的に補完する角度を付けられている上部、および前記上部の下に収容されている１つまたは複数の噴散源を備え、前記噴散源は実質的に水平方向に向き付けられている。前記加工行程の中間ゾーンは、実質的に水平である。前記物理的気相成長システムは、前記中央ゾーン内で、前記基板上に蒸着される薄層の特性を監視するように構成される監視ステーションをさらに備える。
（例１８）
基板ウェブをマルチゾーン蒸着領域に通して移送するステップと、前記ウェブ上へ、第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第１の層を蒸着するステップと、前記ウェブ上へ、ガリウムインジウムの前記第１の層を蒸着するステップの後に、第１の実質的に封入されている銅蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下において銅の第１の層を蒸着するステップと、前記ウェブ上へ、銅の前記第１の層を蒸着するステップの後に、第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第２の層を蒸着するステップと、Ｘ線蛍光によって前記ウェブ上に蒸着されている１つまたは複数の層の特性を監視するステップと、前記監視ステップから生成されたデータに基づいて前記ゾーンのうちの１つにおける蒸着速度を調節するステップであって、前記監視ステップはガリウムインジウムの前記第２の層を蒸着するステップの前に実行される、ステップとを含む薄膜半導体層をフレキシブル基板上に蒸着する方法。前記蒸着ステップは、加熱源から材料を噴散することによって実行され、前記調節ステップは前記ゾーンのうちの１つにおける加熱器温度を変更するステップを含む。前記変更ステップは、前記ウェブが前記マルチゾーン蒸着領域内を平行移動して通過している間に実行される。前記変更ステップは、前記第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で実行される。前記変更ステップは、前記第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で実行される。前記変更ステップは、前記第１の封入されている銅蒸着ゾーン内で実行される。前記第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されるガリウムインジウムの量は、前記第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されたガリウムインジウムの量の約５０％未満である。前記第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されるガリウムインジウムの量は、前記第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されたガリウムインジウムの量の約１０％未満である。Ｘ線蛍光によって、ガリウムインジウムを蒸着する最後のステップの後に前記ウェブ上に蒸着される１つまたは複数の層の特性を監視するステップをさらに含む。前記蒸着する方法は、前記ウェブ上へ、銅の前記第２の層を蒸着するステップの後に、第３の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第２の層を蒸着するステップをさらに含む。前記第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーンおよび前記第３の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されるガリウムインジウムの組み合わされた量は、前記第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されたガリウムインジウムの量の約５０％未満である。前記第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーンおよび前記第３の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されるガリウムインジウムの組み合わされた量は、前記第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内に蒸着されたガリウムインジウムの量の約１０％未満である。前記マルチゾーン蒸着領域は、ウェブ移動方向に平行に走る複数の隣接する加工ゾーンを有し、前記監視ステップは隣接する加工ゾーンの間の蒸着層の不均一さを検出するステップ、および隣接する加工ゾーンの間の層の厚さをより均一にするために適切な加熱変化を開始するステップを含む。
（例１９）
基板ウェブをマルチゾーン蒸着領域に通して移送するステップと、前記ウェブ上へ、第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第１の層を蒸着するステップと、前記ウェブ上へ、ガリウムインジウムの前記第１の層を蒸着するステップの後に、第１の実質的に封入されている銅蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下において銅の第１の層を蒸着するステップと、前記ウェブ上へ、銅の前記第１の層を蒸着するステップの後に、第２の実質的に封入されている銅蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下において銅の第２の層を蒸着するステップと、前記ウェブ上へ、銅の前記第２の層を蒸着するステップの後に、第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第２の層を蒸着するステップと、Ｘ線蛍光によって、銅の前記第１の層を蒸着する前記ステップと銅の前記第２の層を蒸着する前記ステップとの間に、前記ウェブ上に蒸着されている１つまたは複数の層の特性を監視するステップと、前記監視ステップから生成されたデータに基づいて前記ゾーンのうちの１つにおける蒸着速度を調節するステップであって、前記監視ステップはガリウムインジウムの前記第２の層を蒸着するステップの前に実行される、ステップとを含む薄膜半導体層をフレキシブル基板上に蒸着する方法。
（例２０）
基板ウェブをマルチゾーン蒸着領域に通して移送するステップと、前記ウェブ上へ、第１の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第１の層を蒸着するステップと、前記ウェブ上へ、ガリウムインジウムの前記第１の層を蒸着するステップの後に、第１の実質的に封入されている銅蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下において銅の第１の層を蒸着するステップと、前記ウェブ上へ、銅の前記第１の層を蒸着するステップの後に、第２の実質的に封入されている銅蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下において銅の第２の層を蒸着するステップと、前記ウェブ上へ、銅の前記第２の層を蒸着するステップの後に、第２の実質的に封入されているガリウムインジウム蒸着ゾーン内で、セレンガスの存在下においてガリウムインジウムの第２の層を蒸着するステップと、前記加工行程にそって置かれている複数の監視ステーションにおいて前記ウェブ上に蒸着されている１つまたは複数の層の特性を監視するステップとを含む薄膜半導体層をフレキシブル基板上に蒸着する方法。前記監視ステップは、Ｘ線蛍光を使用するステップを含む。前記監視ステップは、銅の前記第１の層を蒸着するステップと銅の前記第２の層を蒸着するステップとの間に、またガリウムインジウムの前記第２の層を蒸着するステップの後に、実行される。
【符号の説明】
【００９７】
Ｒ  蒸着領域
１０  セル
１２  上面
１４  底面
１６  リーディングエッジ
１８  トレーリングエッジ
２４  チャンバー
２５  矢印
６０  繰り出しロール
６８  下流の巻き取りロール
７０、７２、７４、７６、７８、７９、８１  構造
１００  チャンバー
１０１  個別の中身の詰まったエンクロージャ
１０１ａ  開口
１０２  基板ウェブ
１０３  基板加熱器
１０４  繰り出しロール
１０６  巻き取りロール
１１０  第１のゾーン
１１０、１１２、１２６、１２８、１３２、１３４、１３６  ゾーン
１１２  第２のゾーン
１１４  ガリウム源
１１４ａ、１１４ｂ  ガリウム源
１１６  インジウム源
１１８  セレン源
１２０  本体部
１２２  蓋
１２４  噴散口
１２６  第３のゾーン
１２８  第４のゾーン
１３２  第５のゾーン
１３４  第６のゾーン
１３６  第７のゾーン
１３０  監視ステーション
１３０ａ、１３０ｂ  センサー
１３１  コンピュータ
１４０  監視ステーション
１５０  手順
１５２  第１のステップ
１５４  第２のステップ
１５６  第３のステップ
１５８  監視ステップ
１６０  コントローラ
１６２、１６４、１６６  ステップ
２００  移送誘導構造
２０２  繰り出しロール
２０４  基板ウェブ
２０６  巻き取りロール
２０８  移送ローラー
２１０  一対の電気接点
２１２  ギャップ
３００  加熱噴散源
３０２  本体部
３０３  絶縁層
３０４  蓋
３０６  噴散口
３０３ａ  グラファイト薄箔層
３０８  加熱素子
３０８ａ  基部高さ部分
３０８ｂ  口高さ部分
３１４  リップ部
【図１】
2014122432.tif 000015
【図２】
2014122432.tif 000016
【図３】
2014122432.tif 000017
【図４】
2014122432.tif 000018
【図５】
2014122432.tif 000019
【図６】
2014122432.tif 000020
【図７】
2014122432.tif 000021
【図８】
2014122432.tif 000022
【図９】
2014122432.tif 000023
【図１０】
2014122432.tif 000024
【図１１】
2014122432.tif 000025
【図１２】
2014122432.tif 000026
【図１３】
2014122432.tif 000027
【外国語明細書】
2014122432000001.pdf