(57)【要約】  本発明は、真空プロセスチャンバ内の基板９を支持し、基板９に対向配置され基板９と熱伝導するように接触している表面１１を備える、サセプタに関し、サセプタ１は、少なくとも３つの隣り合うゾーン５、６、８である、外部ゾーン８、中央ゾーン６及び内部ゾーン５を備え、ゾーン５、６、８は、互いを同心状に取り囲むように配置されており、表面１１に沿って延びており、外部ゾーン８は中央ゾーン６を完全に取り囲み、中央ゾーン６は内部ゾーン５を完全に取り囲み、内部ゾーン５は内部ゾーン５に影響を与える少なくとも一つの内部発熱素子１３を備え、外部ゾーン８は外部ゾーン８に影響を与える少なくとも一つの外部発熱素子１９を備え、中央ゾーン６は内部ゾーン５の最小厚さ１２より小さく、かつ外部ゾーン８の最小厚さ１６より小さい、大厚さ１５を露出し、各厚さ１２、１５、１６は表面１１に対して垂直に延びている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空プロセスチャンバ内の基板（９）を支持し、該基板（９）に対向配置され該基板（９）と熱伝導するように接触している表面（１１）を備える、サセプタであって、
上記サセプタは、少なくとも３つの隣り合うゾーン（５、６、８）である、外部ゾーン（８）、中央ゾーン（６）及び内部ゾーン（５）を備え、上記ゾーン（５、６、８）は、互いを同心状に取り囲むように配置され、上記表面（１１）に沿って延びており、
上記外部ゾーン（８）は上記中央ゾーン（６）を完全に取り囲み、上記中央ゾーン（６）は上記内部ゾーン（５）を完全に取り囲み、
上記内部ゾーン（５）は、該内部ゾーン（５）に影響を与える少なくとも一つの内部発熱素子（１３）を備え、
上記外部ゾーン（８）は、該外部ゾーン（８）に影響を与える少なくとも一つの外部発熱素子（１９）を備え、
上記中央ゾーン（６）は上記内部ゾーン（５）の最小厚さ（１２）より小さく、かつ上記外部ゾーン（８）の最小厚さ（１６）より小さい、最大厚さ（１５）を露出し、各厚さ（１２、１５、１６）は上記表面（１１）に対して垂直に延びている、サセプタ。
【請求項２】
上記内部ゾーン（５）の上記最小厚さ（１２）は、上記外部ゾーン（８）の最大厚さ（１６）より大きい、請求項１に記載のサセプタ。
【請求項３】
上記サセプタ（１）は、上記中央ゾーン（６）の上記小厚さ（１５）を実現するための、矩形断面を有する少なくとも１つの凹部（２３）を備えている、請求項１又は２に記載のサセプタ。
【請求項４】
上記表面（１１）に並行する上記凹部（２３）の幅は、８ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、好ましくは１１ｍｍである、請求項３に記載のサセプタ。
【請求項５】
上記サセプタ（１）は、上記内部ゾーン（５）と同じ厚さ（１２）を有する中間ゾーン（１８）を備え、上記中間ゾーン（１８）は該記中間ゾーン（１８）に影響を与える複数の中間加熱素子（１７）を備え、上記内部ゾーン（５）は複数の内部加熱素子（１３）を備え、上記中央ゾーン（６）は上記中間ゾーン（１８）を完全に取り囲み、上記中間ゾーン（１８）は上記内部ゾーン（５）を完全に取り囲み、上記内部加熱素子（１３）と上記中間加熱素子（１７）とは互いに加熱配線として備えられ、それぞれの上記内部加熱配線は、互いから、上記中間配線よりも、大きい配線寸法及び大きいスペースを有する、請求項１から４の何れか１項に記載のサセプタ。
【請求項６】
上記加熱素子（１３、１７、１９）は、上記サセプタ（１）内に設けられている、請求項１から５の何れか１項に記載のサセプタ。
【請求項７】
上記中央ゾーン（６）の上記厚さ（６）は、１ｍｍ以上４ｍｍ以下であり、好ましくは２ｍｍであり、及び／又は、上記内部ゾーン（５）の上記厚さ（１２）は、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、好ましくは１４ｍｍである、請求項１から６の何れか１項に記載のサセプタ。
【請求項８】
上記サセプタ（１）は、ポケット（２１）及びバー（２２）として該ポケット（２１）間に提供される、凹部（２３）を有する、上記中央ゾーン（６）の上記小厚さ（１５）を実現するための、ハニカムのような構造（２０）を備えている、請求項１から７の何れか１項に記載のサセプタ。
【請求項９】
上記表面（１１）に並行して延びる上記ポケット（２１）の幅は、８ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、好ましくは１１ｍｍである、請求項８に記載のサセプタ。
【請求項１０】
上記外部ゾーン（８）、上記中央ゾーン（６）及び／又は上記内部ゾーン（５）は、矩形基板（９）が上記表面（１１）上に位置されるように、矩形の表面（１１）形状を有する、サセプタ。
【請求項１１】
請求項１から１０の何れか１項に記載のサセプタ（１）及び上記基板（９）を備えるサセプタ装置（１）であって、上記表面（１１）のサイズは、上記基板（９）のサイズよりも大きい又は同じである、サセプタ装置。
【請求項１２】
請求項１から１０の何れか１項に記載のサセプタ（１）を製造する方法であって、上記中央ゾーン（１６）の上記小厚さ（１５）は、上記サセプタ（１）における上記基板（９）が配置されている側とは反対側に配置された、長い凹み、スリット及び／又は穴を加えることにより実現される、方法。
【請求項１３】
基板（９）上に膜を形成することと、
プロセスチャンバ内に、請求項１から１０の何れか１項に記載の上記サセプタ（１）を設けることと、
上記サセプタ（１）の上記表面（１１）上に上記基板（９）を支持することと、
上記基板（９）を加熱するために、上記内部加熱素子（１３）及び上記外部加熱素子（１９）に、エネルギーを提供することと、
前駆体物質を上記プロセスチャンバに供給して、上記基板（９）上の上記膜を形成することと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空プロセスチャンバ内の基板を支持する、該基板に対向する平坦な表面を備える、サセプタに関し、サセプタ上において、基板は、熱伝導するように上記表面と接触している。また正確には、本発明は、広い領域の基板表面上において高い均一な基板温度を確立することに関する。特に、本発明は、好ましくは、真空環境において非円形状を有する基板用の、高い均一な加熱システムを示している。この加熱システムは、室温より高い温度で実行される、多くのコーティング又は基板処理プロセスに提供され得る。
【背景技術】
【０００２】
薄膜除去又はコーティングプロセスは従来よく知られている。そして、除去の均一性は、特に広い領域のコーティングプロセスにおいて重要な基準である。今日の薄膜技術においては、小寸法で実現される層特性が、広い領域の基板に拡張される必要がある。一般的に、小さい領域の調整のための厳しい仕様は、広い領域においてはより均一性が必要となることが考慮されなければならない。典型例はＩＣ産業であり、ここではいくつかの薄膜層が互いに調整される。この調整は、全基板領域に亘って維持される必要があり、全ウエハ上の全ての重要な物質において、全ての関連する層上における高い均一化が要求される。
【０００３】
薄膜太陽電池の適用は類似例である。ここでは、高効率を可能にする上記電池特性は、全ての統一されたモジュール上に供給される必要がある。「規格外」の特性を有する領域は、個々の電池を悪化させる。このような電池は、シリアル接続において高抵抗を生じさせ、低効率を有する。結果として、不良電池物質の領域が、全体的な太陽モジュールにおける全体的な性能を低下させる。
【０００４】
化学気相成長（ＣＶＤ）プロセスのために、温度の均一性は最も重要な要素の一つである。ＣＶＤプロセス中の化学反応は、蒸着率がプロセス温度に応じた指数を示す、いわゆるアレニウス（Arrhenius）反応を表す。結果として、良好な厚さの均一性を得るために、高い均一性の基板温度が要求される。
【０００５】
現行のＣＶＤシステムでは、均一な基板温度を得るために様々な方法が用いられている。従来のシステムは、加熱プレート又はサセプタを用いており、加熱プレート、サセプタそれぞれは、基板を適合させ基板に熱を伝えるための、重要な平面仕上げを意味し、これにより、均一な熱分配に関する要求が満たされる。この表面は、少なくとも、加熱される基板領域のサイズ又は制御された温度を有する基板の一つの表面として成立し得る。このような加熱プレートは、異なる熱入力を有する、いくつかの独立した加熱ゾーンを含み得る。一般的に、加熱プレートの周辺、例えばエッジやコーナーは、表面における加熱プレート及び基板の高い熱放射による熱損失を防ぐために、中央領域よりも高い温度で加熱される必要がある。
【０００６】
加熱のための従来公知の解決方法は、電気的な加熱素子を加熱プレートに取り付けること、又は抵抗加熱のような加熱素子を結合することである。加熱素子と加熱プレートとのより良好な適合において、温度への反応の速さは加熱プレートにおいて変化する。
【０００７】
加熱プレートに入力する熱を部分的に制御するために、いくつかのアプローチがある。異なる加熱アプローチの概要が、米国特許出願第６，９６２，７３２に記載されている。均一に加熱された基板を生成するための可能な解決方法の一つは、加熱ゾーンに取り付けられた熱電対を有する、異なる加熱ゾーンを用いることである。各ゾーンの温度は、基板温度をより均一にさせる特定の値に設定される。この温度設定は、経験的に決定される。
【０００８】
加熱プレート上の温度を制御する、より洗練された方法は、サーモカメラ測定器により、基板の熱の均一性を監視することである。これにより、加熱ゾーンが調整されるため、均一な温度の伝達が基板全体に亘って見られる。このアプローチにより、他のパラメータの影響を受けることなく、均一な温度特性を生み出すことができる。
【０００９】
あるいは、加熱プレートの温度は、加熱プレートを用いる製造プロセスから生じる層特性を調査した後に調整され得る。一つは、均一な層特性が得られるまで、加熱ゾーンの温度を修正する。この方法は、真空機器の分野において広く用いられている。しかし、コーティング材の均一性は、温度だけでなくガスの流れ及び除去機器の形状によっても影響を受ける。そして、流れの不均一は、加熱プレートの温度調整により補償される。
【００１０】
加熱する矩形基板はチャレンジ的であり、特に基板のコーナー及びエッジは、周囲のクーラーチャンバーに対する熱放射により強く影響を受ける。一つは、これがこのような領域への熱入力が増加することにより、容易に補償され得ることが予想される。しかし、例えば加熱プレートの他の部分と比較して、抵抗加熱素子の、密集した熱パターンを簡単に配線することによって、加熱プレートのコーナー領域に十分な熱を得ることは困難である。このような加熱パターンを変更することは、実在する、すなわち機械的に、高価かつ手間がかかる、加熱プレートを変更することを意味する。この問題に対する一つの解決方法は、コーナーゾーンを個々に加熱し、これにより加熱プレートへの熱放射を電気的に調整することである。このアプローチは、非実用的である。実際に、このような個々の加熱ゾーンを有するコーナーへ伝達される熱のほとんどが加熱プレートのクーラーゾーンに放散され、これにより全体の加熱プレートの温度配分に影響を与える。互いの領域を熱的に分離することによりこれを回避できるが、分離領域において部分的な温度変化が生じる。
【００１１】
現在では、従来提案されている全ての解決方法が、この根本的な窮地に直面している。ほとんどのサセプタまたは加熱プレートの材料は、導電材料であり、これらは、加熱配線又は加熱素子の熱を基板に効率よく伝える。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、カーボン（Ｃａｒｂｏｎ）は、共通してサセプタの材料として用いられる。より少ない導電材料が、均一な熱を得るために加熱素子のより密集した配線を要求されるだろう。良好な導電材料は、基本的に、加熱配線の位置付けにより生成される最大の位置付け熱が広がる。しかし、この効果は、サセプタのエッジ及びコーナー上で逆効果である。強い最大熱は、基板のエッジ及びコーナーの熱損失を補償するために必要とされる。単にエッジ及びコーナーゾーンを過熱することは、中央の熱ゾーンの温度を非常に増加させるだろう。
【００１２】
図１及び図２に示すように、例がこの効果を示している。４個の独立して動作し制御された加熱配線２，３，４を含むサセプタ１が用いられている。全ての加熱配線２，３，４は４つの異なるゾーン５，６，７を形成している。第１ゾーン５は、基板９を最も加熱する中央ゾーンである。第２ゾーン６は、第１ゾーン５と第２ゾーン６との間の温度差を均等にする、補助的な中央ゾーンである。第３ゾーン７は、基板９のエッジを加熱する。これら３つのゾーン５，６，７のために、加熱配線２，３，４は、図２に示すように、加熱プレート１の下に設けられている。図２において、第２ゾーン６は省略されている。
【００１３】
中央ゾーン５は、配線２において、エッジゾーン７よりも広いスペースを有している。加熱素子４を有する加熱ゾーン８のリムは、加熱プレート９の上部に配置されており、加熱表面から凹んでいる。それは、加熱プレート９上のエッジバー１０によって安定し、ＣＶＤプロセスによる汚染から守る。基板９は、サセプタ１の表面より僅かに大きく、これにより、基板９のエッジは、エッジバー１０に重畳し、これにより加熱される。
【００１４】
以下に示すテーブルは、オペレータにより設定される温度を示し、温度は、事実上、特定ゾーン５，６，７，８内に取り付けられる熱電対により示されるように、加熱プレート９により達する。
オペレータが読む実際の温度設定値
第１ゾーン５  １８０℃  １８１℃
第２ゾーン６  １８５℃  １９５℃
第３ゾーン７  １９５℃  １９５℃
リムゾーン８  ２１０℃  ２１０℃
【００１５】
この概要に示すように、第２ゾーン６は、第１ゾーン５及び第３ゾーン７の設定温度の影響により、そのターゲット温度を超えて過熱される。加熱ゾーン５，６，７，８のクロストークにより、第２ゾーンの正確な加熱ができない。
【００１６】
それにもかかわらず、エッジ及びリムゾーン８の温度は、中央ゾーン５の温度を十分に超えて増加することが必要であり、さもなければ、基板９のエッジの温度は低すぎて均一な増加ができない。
【００１７】
異なるゾーン５，６，７，８の間の熱のクロストークの問題に対する解決は、いくつかの熱的に分離された部品からサセプタ１の製造になるだろう。これは、中央ゾーン５が、独立して加熱される、分離リムゾーン８のフレームにより囲まれて取り付けられていることを、予見することができる。しかし、この解決方法は、いくつかの欠点を有する。第１に、サセプタ１の材料の一つの部品から製造されないことである。これは、異なるサセプタ１のプレート間の誤差は、均一な基板９の加熱を十分に可能にするために小さくしなければならないため、製造を困難及び高価にする。第２に、中央ゾーン５とリムゾーン８との間のギャップを埋めるスムーズな温度特性を有することが、非常に困難なことである。基板９の厚さに依存して、２つのゾーン５，８の間の望ましい塗布（smearing）が、中央ゾーン５及びリムゾーン８の境界による熱損失を十分に補償し得ない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
よって、本発明の目的は、前述の従来技術の欠点を克服すること、すなわち、広い領域の基板表面における高い均一性の基板温度を設定するためのサセプタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この目的は、独立請求項により達成される。有利な実施形態は、従属請求項において詳述される。
【００２０】
特に、上記目的は、真空プロセスチャンバ内の基板を支持し、該基板に対向配置され該基板と熱伝導するように接触している表面を備える、サセプタであって、上記サセプタは、少なくとも３つの隣り合うゾーンである、外部ゾーン、中央ゾーン及び内部ゾーンを備え、上記ゾーンは、互いを同心状に取り囲むように配置され、上記表面に沿って延びており、上記外部ゾーンは上記中央ゾーンを完全に取り囲み、上記中央ゾーンは上記内部ゾーンを完全に取り囲み、上記内部ゾーンは該内部ゾーンに影響を与える少なくとも一つの内部発熱素子を備え、上記外部ゾーンは該外部ゾーンに影響を与える少なくとも一つの外部発熱素子を備え、上記中央ゾーンは上記内部ゾーンの最小厚さより小さく、かつ上記外部ゾーンの最小厚さより小さい、最大厚さを露出し、各厚さは上記表面に対して垂直に延びている、サセプタにより達成される。
【００２１】
意外にも、単一の物質、例えばアルミニウム、銅及び／又はカーボンから製造されるサセプタの提供が見出され、上記基板面の全体に亘って高い均一性の基板温度を提供する、少なくとも３つの異なるゾーンを有することが見出され、もし上記外部ゾーン及び上記内部ゾーンの間の上記中央ゾーンが、周囲のゾーンすなわち上記内部ゾーン及び上記外部ゾーンよりも厚さが小さい場合、これにより上記内部ゾーン及び上記外部ゾーンの両方は、それぞれのゾーンにおける上記基板に影響を与えるための加熱素子を構成する。本発明に係るこのようなサセプタによれば、消極的に影響を与えないすなわち過熱している間、上記内部ゾーンの領域における上記基板のエッジ及びコーナーで、強い最大の加熱を提供することができる。よって、本発明は、完全な表面上のスムーズな温度特性を提供できることにより、高い均一性の基板温度となり、例えば化学気相成長プロセスにおいて提供されるコーティングの厚さの均一性が向上する。同様に、本発明に係るサセプタは、基板コーティングの品質が向上する一方、製造コストが削減される。要するに、上記サセプタは、従来のシステムと比較してコーティング層の特性を向上させるために提供される。
【００２２】
本発明の「プロセス（processing）」の用語は、基板に作用する、全ての化学的、物理的、及び／又は機械的な効果を含む。
【００２３】
本発明の「基板（substrate）」の用語は、本発明における真空プロセスシステムで取り扱われる、構成要素、部品又は工作物を含む。基板は、矩形状、四角形状、又は円形状を有する、フラット状、板状に限定されない。好ましくは、基板は、薄膜太陽電池の製造に適用され、フロートガラス、セキュリティガラス、及び／又はクォーツガラスを含む。より好ましくは、上記基板は、薄いガラス基板のような、１ｍ２以上のサイズの平坦面を有する、実質的に好ましくは略完全にフラット基板として設けられている。
【００２４】
本発明の「真空プロセス」又は「真空調整システム」の用語は、少なくとも大気圧よりも低い圧力下で扱われる基板のための囲いを含む。
【００２５】
本発明の「ＣＶＤ」、化学気相成長、及びそのフレーバーの用語は、加熱された基板上の層を除去する周知の技術を含む。通常の液体又はガスの前駆体物質、ガスは、プロセスシステムに与えられ、前駆体の熱的反応により、層が除去される。しばしば、ＤＥＺ、ジエチル亜鉛は、減圧ＣＶＤ、に用いる真空プロセスシステムにおいて、ＴＣＯ層の生産のために前駆体材料として用いられる。「ＴＣＯ」の用語は、透明な導電性酸化物を表し、すなわちＴＣＯ層は透明な導電層を表し、これにより、上記用語の層、コーティング、除去、及び膜は、ＣＶＤ、ＬＰＣＶＤ、プラズマ強化ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）又は物理気相成長（ＰＶＤ）の真空プロセスにおいて除去される膜のために互換的に上記発明に用いられる。
【００２６】
本発明の「太陽電池」又は「光電池」、「ＰＶ電池」の用語は電気的構成要素を含み、電気的構成要素は、光、実質的に太陽光を、光効果により直接的に電気的エネルギーへの変換を可能にする。薄膜太陽電池は、通常、第１又は前方電極、１つ以上の半導体薄膜ＰＩＮ接合、及び第２又は後方電極を含み、これらは連続的に基板上に積層される。それぞれのＰＩＮ接合又は薄膜光変換ユニットは、ｐ層とｎ層とに挟まれたｉ層を含み、「ｐ」は正のドープを表し、「ｎ」は負のドープを表す。ｉ層は実質的に固有の半導体層であり、薄膜ＰＩＮ接合の厚さの大部分を占める。このため、光変換は主にこのｉ層で起こる。よって、上記基板は、好ましくは、薄膜光電池の製造に用いられる基板である。
【００２７】
本発明の「フラット」の用語は、粗くない表面すなわち穴等を有していない表面を含む。好ましくは、「フラット」の用語は、それぞれの表面の表面粗さのグレードがＮ９以下であることを意味する。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記内部ゾーンの上記最小厚さは上記外部ゾーンの上記最大厚さよりも大きい。有利な実施形態では、さらに、上記外部ゾーンに対向する上記基板の端部及び／又はエッジのそれぞれにおいて、上記外部ゾーンの温度のより細かい制御を可能にする、上記内部ゾーンよりも小さい厚さを有する外部ゾーンを有する、表面を横切る、均一な基板温度を備えている。
【００２９】
一般的に、中央ゾーンの小厚さは従来技術より知られるあらゆる手段、例えば、長い凹み、スリット及び／又はドリルにより実現され得る。しかし、本発明の特に好ましい形態では、上記サセプタが、上記中央ゾーンの上記小厚さを実現するための矩形断面を有する、少なくとも一つの凹部を備えている。好ましくは、上記サセプタは２つの矩形凹部を備え、これら凹部は、互いに背面で、上記内部ゾーンから上記外部ゾーンへ延びて配置され、好ましくは隔壁により細分されている。さらに好ましくは、上記凹部は、上記サセプタにおける上記基板が配置されている側すなわち上記表面とは反対側に配置されている。この構成において、さらに好ましくは、上記表面に並行する上記凹部の幅が、８ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、好ましくは１１ｍｍである。
【００３０】
他の実施形態では、上記表面は、上記内部ゾーンと同じ厚さを有する中間ゾーンを備え、上記中間ゾーンは該記中間ゾーンに影響を与える複数の中間加熱素子を備え、上記内部ゾーンは複数の内部加熱素子を備え、上記中央ゾーンは上記中間ゾーンを完全に取り囲み、上記中間ゾーンは上記内部ゾーンを完全に取り囲み、上記内部加熱素子と上記中間加熱素子とは互いに加熱配線として備えられ、それぞれの上記内部加熱配線は、互いから、上記中間配線よりも、大きい配線寸法及び大きいスペースを有する。このような実施形態ではさらに、上記内部ゾーンが、上記中央ゾーンに隣り合って位置される中間ゾーンに分離されるため、基板温度のより細かい制御を可能にする。これはまた、異なるゾーン間の温度の均一化を可能にし、これによりコーティングの品質が向上する。
【００３１】
好ましくは、全ての加熱素子は加熱配線として設けられており、上記発明の特に好ましい実施形態では、上記サセプタ内に設けられている。さらなる実施形態では、上記加熱素子は、異なるゾーンの周囲を完全に囲んで延びており、及び／又は、それぞれのゾーンを完全に覆っている。
【００３２】
他の実施形態では、上記中央ゾーンの上記厚さは、１ｍｍ以上４ｍｍ以下であり、好ましくは２ｍｍであり、及び／又は、上記内部ゾーンの上記厚さは、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、好ましくは１４ｍｍである。このような厚さを有する上記サセプタによれば、上記サセプタの表面に亘って最適な温度配分が行われ、これにより、加熱された基板上の層の除去のために最適な温度となる。
【００３３】
特に好ましい実施形態では、上記サセプタは、ポケット及びバーとして該ポケット間に提供される、凹部を有する、上記中央ゾーンの上記小厚さを実現するための、ハニカムのような構造を備えている。好ましくは、上記表面に並行して延びる上記ポケットの幅は、８ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、好ましくは１１ｍｍである。上記サセプトの上記中央ゾーンを実現するための、このようなハニカムのような構造を備えることにより、高い温度において基板の信頼性が保持される。上記バーは、長さが増加し、好ましくは標準的なサセプタの厚さが導入される。換言すると、このようなハニカムのような構造を備えることにより、上記外部ゾーンと上記内部ゾーンとの間の温度勾配を小さくすることができる。さらなる実施形態では、上記外部ゾーン、上記中央ゾーン及び／又は上記内部ゾーンは、矩形基板が上記表面上に位置されるように、矩形の表面形状を有し、これにより、上記基板のボーダー及び／またはエッジは、好ましくは、外部ゾーンに配置されている。
【００３４】
上記発明の目的はさらに、前述のサセプタ及び上記基板を備えるサセプタ装置により解決され、上記表面のサイズは、上記基板のサイズよりも大きい又は同じである。
【００３５】
さらに、本発明の目的は、上記中央ゾーンの上記小厚さは、上記サセプタにおける上記基板が配置されている側とは反対側に配置された、長い凹み、スリット及び／又は穴を加えることにより実現される方法により、解決される。さらなる実施形態及びこのような方法による利点は、上記発明に係る前述のサセプタからこの分野における知識を有する者により派生され得る。
【００３６】
本発明の目的は、さらに、基板上に膜を形成することと、プロセスチャンバ内に前述の上記サセプタを設けることと、上記サセプタの上記表面上に上記基板を支持することと、上記基板を加熱するために、上記内部加熱素子及び上記外部加熱素子に、エネルギーを提供することと、前駆体物質を上記プロセスチャンバに供給して、上記基板上の上記膜を形成することと、を含む方法により解決される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
本発明のこれら及び他の見地は、後述の実施形態の参照から明らかでありまた解明される。
【図１】従来のサセプタを示す上面図である。
【図２】従来のサセプタを示す側面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態に係るサセプタを示す側面図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態に係るサセプタの一部を示す側面図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態に係るサセプタに設けられる基板の温度特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図３は、本発明の好ましい実施形態に係る、基板９を支持及び熱的に制御するサセプタ１を示す側面図である。サセプタ１は、基板９に対向する、熱的に導電接触する、実質的に平坦な平面表面１１を示し、表面１１に垂直方向に測定される、非接触の厚さ１２を有する。
【００３９】
表面１１は、互いに同心状に取り囲んで配置される、少なくとも３つの領域又はゾーン５，６，７を表す。内部ゾーン５は、内部ソーン５に影響を及ぼす、少なくとも一つの内部加熱素子１３を表す、最も内側又は中央のゾーンである。外部又はリムゾーン７は、内部ゾーン５を完全に覆っており、加熱プレート１の動作中に、基板９のエッジ及びコーナー１４が配置される領域を含む。
【００４０】
中央ゾーン６は、内部ゾーン５と外部ゾーン７との間に配置されており、完全に外部ゾーン７に取り囲まれ、完全に内部ゾーン５を取り囲んでいる。本発明によれば、中央ゾーン６は、中央ゾーン６に熱的に導電接触するように配置された基板９に活発に影響を及ぼす、いかなる加熱装置を表していない。また、中央ゾーン６における加熱プレート１の厚さ１５は、少なくとも中央ゾーン６の主な部分が減らされており、外部ゾーン７における厚さ１６と内部ゾーン５における厚さ１２より小さくなっている。
【００４１】
加熱プレート１は、好ましくは、内部ゾーン５、中央ゾーン６及び外部ゾーン７の少なくとも実質的な部分、好ましくは外部ゾーン７の全体、を覆う一つの部材から成っている。中央ゾーン６の厚さ１５の減少は、凹部２３が形成された、プレート１における基板９が配置されている側とは反対側に配置された、長い凹み又はスリットあるいは穴により実現される。一つの実施形態において、加熱プレート１は、薄いガラスシートのような矩形状の基板９を受け入れるために、実質的に矩形状を有する。
【００４２】
加熱プレート１の全温度パターンに影響を与えることなく基板９を部分的に加熱するために、薄いサセプタ１の材料の、位置付けられた領域６が導入されている。配線１３を加熱する内部ゾーン５は異なる寸法、例えば４ｍｍの配線を有し、中間ゾーン１８の、例えば３ｍｍの加熱ゾーン配線１７が配置されている。外部加熱素子１９は、基板１１を支持する基板９とは反対側の、サセプタ１の下側に配置されており、サセプタ１により固定されている。
【００４３】
図２に示す従来のサセプタ１と、図３に示す本発明による現在の課題との間の大きな違いは、内部ゾーン５と外部ゾーン７との間の、サセプタ１の材料の薄さである。ここでは、いわゆる熱伝導ゾーンすなわち中央ゾーン６と呼ばれ、内部ゾーン５における１４ｍｍの厚さ１２と比較して、サセプタ１の表面１１に対して直交する、サセプタ１の材料の厚さ１５は１〜４ｍｍにとどまっている。現在の実施形態では、サセプタ１の上表面と下表面１１との距離１５は、ほんの約２ｍｍの厚さである。実施形態において、Ａｌが、約２００℃で動作する、サセプタ１の材料として用いられる。それらの温度で動作するために、図４に示すように、ハニカムのような構造２０が、中央ゾーン６に用いられる。
【００４４】
ハニカム構造２０のほとんどは、１１ｍｍの幅を有するポケット２１を備える凹部２３から成っている。温度においてスムーザの過渡状態（transient）が、サセプタ１の内部ゾーン５と外部ゾーン７との間に必要とされる場合、ポケット２１の深さ又は幅はハニカム構造２０で異なっている。上記実施形態において、外部ポケット２１は、内部ポケット２１の４ｍｍの厚さよりも、サセプタ１の厚さ２ｍｍ深い。これは、外部ゾーン７と内部ゾーン５との間の温度勾配を減らすことを可能にする。
【００４５】
この構造は、次のテーブルから分かるように、加熱ゾーン５，７の分離を明確に可能にする。加熱ゾーン５，７の実温度は、加熱プレート１用の、オペレータの設定値と等しい。この例では、ゾーン温度は、上記に例示した従来技術のように、個別に制御される。
【００４６】
オペレータが読む実際の温度設定値
内部ゾーン５  １９２℃  １９２℃
中間ゾーン１８  １９５℃  １９５℃
外部ゾーン７  ２０４℃  ２０４℃
【００４７】
上記提案の構成を提供することにより、非常に均一な基板９の温度配分を達成することができる。例えば図５には、本発明による、サセプタ１のプレート上の３ｍｍのガラス基板９の温度特性を示している。サセプタ１の上面１１からハニカム構造２０までの距離１５は、最小で２ｍｍである。温度スキャンによれば、３Ｋの温度差が達成される。ゾーン５，６，７の温度設定は、以下に示す通りである。
【００４８】
オペレータの設定値
内部ゾーン１  １９２℃
中間ゾーン１８  １９５℃
外部ゾーン７  ２０４℃
【００４９】
この加熱プレート１の構成は、あらゆる加熱プレート１用に広く用いることができ、基板９上の良好な温度均一性を得るために用いることができる。特に、薄膜太陽電池の製造等の、広い領域のコーティングへの応用に用いることができる。
【００５０】
本発明は図面及び前述の明細書において詳細に示され、また説明されている。このような図面及び説明は考察された説明または例示であり限定的ではなく、本発明は開示された実施形態に限定されない。開示された実施形態の他の形態は、図面、開示及び添付の請求項の検討から、請求された発明の実践において、これらの知識により理解され、また成し遂げることができる。請求項において、「備える（comprising）」の用語は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は複数形を除外しない。明確な手段が互いに異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが利点になり得ないことを示すものではない。請求項における全ての参照符号は、限定的な範囲として解釈すべきではない。
【符号の説明】
【００５１】
１  サセプタ、２  加熱配線、３  加熱配線、４  加熱配線、５  第１ゾーン、内部ゾーン、６  第２ゾーン、中央ゾーン、７  第３ゾーン、８  リムゾーン、外部ゾーン、９  基板、１０  エッジバー、１１  表面、１２  内部ゾーンの厚さ、１３  内部加熱素子、１４  エッジ及びコーナー、１５  中央ゾーンの厚さ、１６  外部ゾーンの厚さ、１７  中間加熱素子、１８  中間ゾーン、１９  外部加熱素子、２０  ハニカムのような構造、２１  ポケット、２２  バー、２３  凹部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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