(57)【要約】  本発明は、平面状の基板（１０）を熱加工するための処理チャンバ（２０，２１，２１′）に関する。この処理チャンバ（２０，２１，２１′）は、熱加工中に基板（１０）を運搬及び支承するための搬送装置（２５，２５′）と、基板（１０）を対流加熱又は対流冷却するためのガス案内装置（３０，３０′）とを有している。このガス案内装置（３０，３０′）は、温度調節されたガスを基板（１０）に案内する出口開口（３２，３２′）を有している。さらに処理チャンバ（２０，２１，２１′）に、ガス案内装置（３０，３０′）を介して処理チャンバ（２０，２１，２１′）内に導入されたガスを適切に排出することができる排出装置（３３，３３′）が設けられている。処理チャンバは加熱処理チャンバ（２１）又は冷却チャンバ（２１′）として構成されていてよい。
2013501908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の基板（１０）を熱加工するための処理チャンバ（２０，２１，２１′）であって、
−前記熱加工中に前記基板（１０）を運搬及び支承するための搬送装置（２５，２５′）を備えており、
−前記基板（１０）を対流加熱又は対流冷却するためのガス案内装置（３０，３０′）を備えており、該ガス案内装置（３０，３０′）は、前記基板（１０）寄りの領域においてガスのための出口開口（３２，３２′）を有している、平面状の基板を熱加工するための処理チャンバにおいて、
前記処理チャンバ（２０，２１，２１′）は、前記ガス案内装置（３０，３０′）を介して前記処理チャンバ（２０，２１，２１′）内に導入されたガスを、適切に排出するための排出装置（３３，３３′）を有していることを特徴とする、平面状の基板を熱加工するための処理チャンバ。
【請求項２】
少なくとも複数の前記出口開口（３２）に対して、該出口開口（３２）から流出するガスを適切に排出するための排出フード（３５）が対応配置されていることを特徴とする、請求項１記載の処理チャンバ。
【請求項３】
前記ガス案内装置（３０，３０′）は、前記基板（１０）に方向付けられている複数のノズル区分（３１，３１′）を備えた管状のガス分配器（３６，３６′）を有しており、前記ノズル区分（３１，３１′）の端部に前記出口開口（３２，３２′）が配置されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の処理チャンバ。
【請求項４】
前記管状のガス分配器（３６，３６′）及び／又は前記ノズル区分（３１，３１′）は、ガス流を調節するために制御可能な弁（４４）を有していることを特徴とする、請求項３記載の処理チャンバ。
【請求項５】
前記ノズル区分（３１，３１′）の横断面（３９）が、前記出口開口（３２，３２′）に向かって先細りしていることを特徴とする、請求項３又は４記載の処理チャンバ。
【請求項６】
−前記基板（１０）は前記搬送装置（２５）に平らに載置されており、
−前記管状のガス分配器（３６）は基板表面（１０）に対してほぼ平行に配置されており、
−前記ノズル区分（３１）は前記管区分（３６）から基板表面（１０）に向かってほぼ垂直に突出しており、
−前記排出装置（３３）は、前記管区分（３６）に沿って長手方向に延在して配置されている排出フード（３５）として形成されている、ことを特徴とする、請求項３から５までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項７】
前記処理チャンバ（２０，２１，２１′）は、前記基板（１０）の熱加工中に閉鎖された空間を形成することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項８】
前記ガス案内装置（３０，３０′）は閉鎖されたガス案内回路（４０，４０′）の一部分を形成することを特徴とする、請求項７記載の処理チャンバ。
【請求項９】
前記ガス案内装置（３０，３０′）は、前記基板表面（１０）に供給されるガスを加熱又は冷却するための熱交換器（４２）を含むことを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項１０】
前記ガス案内装置（３０，３０′）は少なくとも１つのポンプ（３７，３７′）を含むことを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項１１】
前記ガス案内装置（３０，３０′）は、前記基板表面（１０）に供給されるガスを乾燥若しくは洗浄するための乾燥装置（４３）及び／又はフィルタ装置を含むことを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項１２】
前記ガス案内装置（３０，３０′）は、前記ポンプ（３７）の出力調節、及び／又は前記管状のガス分配器（３６，３６′）及び／又は前記ノズル区分（３１，３１′）における流量調節をするために制御装置（５０）を有していることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項１３】
前記処理チャンバ（２０，２１，２１′）は、前記基板（１０）を導入及び導出するための閉鎖可能な開口（２３ａ−２３ｄ）を有していることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項１４】
前記処理チャンバ（２０，２１，２１′）は断熱シールド（４）を有していることを特徴とする、特に請求項１から１３までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項１５】
前記断熱シールドは、ガス密に閉鎖可能な内側チャンバ（３）を取り囲む、ガス密に閉鎖可能な外側チャンバ（４）として形成されていることを特徴とする、請求項１４記載の処理チャンバ。
【請求項１６】
前記断熱シールドは、前記処理チャンバ（２０，２１）の壁（２７）の領域に配置されている温度調節装置により形成されていることを特徴とする、請求項１５記載の処理チャンバ。
【請求項１７】
前記温度調節装置は冷却若しくは加熱通路の系統（７）により形成されていることを特徴とする、請求項１６記載の処理チャンバ。
【請求項１８】
前記温度調節装置は、液状の温度調節媒体が循環する加熱若しくは冷却回路の一部分を形成することを特徴とする、請求項１６又は１７記載の処理チャンバ。
【請求項１９】
前記処理チャンバは冷却チャンバ（２１′）を含むことを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項２０】
前記処理チャンバは加熱処理チャンバ（２１）を含むことを特徴とする、請求項１から１９までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項２１】
前記ガス案内装置（３０）はガスを加熱するための電気的に運転可能な加熱装置（４１）を含むことを特徴とする、請求項２０記載の処理チャンバ。
【請求項２２】
前記処理チャンバ（２０，２１）の内室（８）に、熱エネルギを放出するための加熱手段（４７）が配置されていることを特徴とする、請求項２０又は２１記載の処理チャンバ。
【請求項２３】
前記処理チャンバ（２１）の内壁が少なくとも部分的に反射性の素材（９）から成っていることを特徴とする、請求項１から２２までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項２４】
請求項１から２３までのいずれか一項記載の、加熱処理チャンバ（２１）及び／又は冷却チャンバ（２１′）を備えた、基板（１０）を熱加工するための装置（１）。
【請求項２５】
処理チャンバ（２０，２１，２１′）において平面状の基板（１０）を熱加工するための方法であって、
−前記熱加工中の前記基板（１０）の運搬及び支承を搬送装置（２５，２５′）により行い、
−前記基板（１０）の対流加熱又は対流冷却をガス案内装置（３０，３０′）により行い、該ガス案内装置（３０，３０′）は、前記基板（１０）寄りの領域にガスのための出口開口（３２，３２′）を有している、処理チャンバにおいて平面状の基板を熱加工するための方法において、
前記ガス案内装置（３０，３０′）を介して前記処理チャンバ（２０，２１，２１′）内に導入されるガスの適切な排出を、排出装置（３３，３３′）により行うことを特徴とする、処理チャンバにおいて平面状の基板を熱加工するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念部に記載の、基板を熱加工するための処理チャンバに関するものであって、例えば先行技術に当たるドイツ連邦共和国ＥＰ特許の翻訳第６９８１２２５１号に記載されている。処理チャンバは、加熱処理チャンバ（加熱チャンバ）又は冷却チャンバとして形成されていてよい。さらに本発明は、基板を熱加工するための加熱処理チャンバ及び冷却チャンバを備えた装置、並びに基板を熱加工するための方法に関する。
【０００２】
基板の表面処理、例えば透明導電性酸化物膜（ＴＣＯ）を、フラットディスプレイ及び太陽電池の製造中に供給する際、又はＣＩＧＳ薄膜技術を使用して基板をコーティングする際には頻繁に、（場合によっては基板に供給されているコーティングと一緒に）基板を熱的に前処理及び／又は後処理するプロセスステップが必要である。このために基板は、典型的には熱源によって所望の温度に加熱され、所定の時間、上記温度に維持され、次いで冷却される。この構成において通常、可能な限り迅速な基板の加熱若しくは冷却を達成することは、プロセスにおける経済的及び／又は技術的な理由から有利である。しかしこれと同時に、加熱及び冷却時に基板の内部おける温度勾配が可能な限り小さいということを保証する必要がある。その理由は温度勾配が小さくなければ、コーティングの損壊（亀裂、内部応力等）及び／又は基板の損壊（ねじれ、気泡の形成、基板材料の双安定的な状態等）に繋がることがある、基板の一時的な又は持続的な変形が発生するからである。この問題は、例えばガラス素材といった低い導熱性を備えた素材から成る基板に顕著に存在する。その理由は、上記素材における基板内部の温度差は、ゆっくりとしか補償することができないからである。
【０００３】
上記問題に対処するために、ドイツ連邦共和国ＥＰ特許の翻訳第６９８１２２５１号においては、基板の加熱のために半対流式の強制的な空気システムを使用することを提案している。この構成において基板の加熱は、電気的な抵抗加熱エレメントを用いた照射により行う一方で、加熱された空気を基板に向かって案内する空気分配器により行われる。したがってこの空気分配器により供給される対流熱は、電気的な抵抗エレメントによって供給される放射熱を助成する。さらに適切な（局所的な）対流加熱により、放射加熱により形成される温度勾配に反対に作用することができる。こうして、均一な温度プロファイルを備えた加熱が基板に亘って達成されるようにしたい。この構成において空気分配器は、加熱処理チャンバの内側又は外側に配置されている循環ポンプ（バーチレータ）により供給される。
【０００４】
本発明の目的は、ドイツ連邦共和国ＥＰ特許の翻訳第６９８１２２５１号において公知の加熱装置から出発して、基板を熱加工するための加熱処理チャンバ及び／又は冷却チャンバ並びに方法を提供して、基板の局所的な加熱若しくは冷却を特に良好に制御することができ、熱的な勾配に基づく基板又はコーティングが損壊することなく、特に効果的でかつ廉価に、基板の迅速な加熱若しくは冷却を達成できるようにすることである。さらに基板の熱加工のための加熱処理チャンバ及び冷却チャンバを備えた装置を提供したい。
【０００５】
上記目的は独立請求項の特徴により達成される。有利な構成は従属請求項の対象である。
【０００６】
本発明によれば、基板の加熱若しくは冷却は、ガス案内装置により基板に案内される温度調節されたガスの対流により行われる。熱処理中に基板が収容されている処理チャンバは、基板の対流式の加熱若しくは冷却を達成するガスを適切に排出するための排出装置を有している。この排出装置により規定の戻し案内、特に加熱若しくは冷却のために使用されたガスの再利用が可能になる。
【０００７】
本発明の有利な構成において、処理チャンバは閉鎖された空間である。基板はロックを通って処理チャンバ内に導入され、処理チャンバにおいて搬送装置によって運ばれて支承される。このようにガス密に閉鎖可能な熱処理チャンバにおいて、加熱若しくは冷却のために使用されるガスの供給及び排出は、有利にはガス案内装置、処理チャンバの内室及び排出装置を有する閉鎖されたガス回路内において行われる。この構成は、熱処理が反応性又は有毒性であり、したがって周囲に漏れ出てはならないガスによって行われる場合に特に有利である。さらに、ガスが基板に伝達することができなかった加熱出力又は冷却出力の成分は失われずに、排出装置を介して閉鎖された回路により再びガス案内装置に通流する。こうして加熱若しくは冷却エネルギは節約できる。
【０００８】
有利には排出装置は、局所的に規定された、基板に案内されるガスの排出を可能にし、ガス案内装置の出口開口から流出するガスが、出口開口のすぐ周囲において吸引されるように形成されている。個々の出口開口（又は出口開口の群）に対して排出フードが対応配置されていてよい。これらの排出フードは、上記出口開口から流出する温度調節されたガスを適切に排出するように成形されている。つまり加熱若しくは冷却ガスは、基板上で局所的に限定された領域にのみ衝突し、かつ加熱若しくは冷却ガスが拡散することになる前に局所的に吸引される。こうして極めて異なっていてかつ制御されて、基板の局所的な加熱若しくは冷却を実施することができ、基板における熱的な勾配を回避（又は適切に形成）することができる。出口開口の領域において直接的にガスを吸引することにより、さらにガスが処理チャンバの壁と接触することを防ぐことができる。このことは、チャンバ壁に汚染又は損壊をもたらすことがある対流式の加熱若しくは冷却のために産業用のガス（例えば腐食性又は有毒なガス）が使用される場合に、特に大きく有利である。したがって排出装置は、チャンバ壁をガスの影響から防護する遮蔽装置として作用する。
【０００９】
有利にはガス案内装置の出口開口はノズルとして構成されている。このノズルによってガス流を、（例えば規定して集中させて又は分散させて）基板表面のノズルに相対する領域に向かって導くことができる。ノズル及び／又はこれらのノズルに対して配設されている、ガス案内装置の管区分には、開ループ制御可能な弁が備えられていてよい。こうしてノズルを通して流出するガスの量及び／又は速度を調整するために、制御装置によりノズル内の弁は個々に又は群毎に制御することができる。
【００１０】
基板の対流加熱若しくは対流冷却のために使用されるガスを温度調節するために、ガス案内装置は、有利には熱交換器を内蔵している。この熱交換器によってガスは所望の温度に達する。ガスを加熱したい場合には、ガス案内装置は、熱交換器に対して択一的に又は付加的に電気的に運転可能な加熱装置を内蔵していてよい。さらにガス案内装置は、ガスを基板に圧送するポンプを内蔵する。ガス案内装置が閉鎖されたガス回路の一部分である場合、ポンプは同時に、出口開口から流出するガスを、排出装置を介して吸引するために働く。ポンプは開ループ制御（gesteuert）又は閉ループ制御（geregelt）されて運転することができる。さらにガス案内装置は、基板表面に供給されるガスを洗浄するための乾燥装置及び／又はフィルタ装置を内蔵していてよい。この構成は、対流加熱若しくは対流冷却が閉鎖されたガス回路において行われると特に有利である。その理由は、このようにして循環するガスを規則的に乾燥及び／又は洗浄することができるからである。
【００１１】
基板を加熱するために処理チャンバが使用される場合、処理チャンバには、基板の対流式の加熱のためにガス案内装置の他に、付加的に加熱手段、特に電気的な抵抗加熱エレメントが設けられていてよい。これらの電気的な抵抗加熱エレメントは基板に放射熱を供給する。処理チャンバの壁は、加熱手段によって放射される出力を基板に向けて案内するために、熱反射する素材から成っていてよい。
【００１２】
運転中に加熱又は冷却したい内室を有する処理チャンバを、周囲に対して熱的に遮断するために、処理チャンバには断熱シールドが設けられていてよい。こうしてチャンバ内室、特に基板の迅速な加熱若しくは冷却を達成することができ、所望の温度を維持するために必要な加熱出力若しくは冷却出力を減じることができる。断熱シールドは、例えばガス密に閉鎖可能な外側チャンバ、特に真空チャンバとして形成されていてよい。この真空チャンバは、基板の熱加工が行われる内側チャンバを全面において取り囲んでいる。内側チャンバと外側チャンバとの間にある中空室は、周囲に対して（加熱又は冷却された）内側チャンバを隔離する。
【００１３】
択一的には断熱シールドは、有利には処理チャンバの壁に配置されている温度調節装置により形成されていてよい。この温度調節装置はチャンバ壁を積極的に冷却若しくは加熱する。特に処理チャンバはチャンバ壁内に組み込まれている通路系統を備えていてよい。チャンバ壁は液状の加熱又は冷却媒体、例えばオイルが循環している。処理チャンバが、高温時に運転される加熱チャンバである場合、チャンバ壁は、周囲、特に加熱チャンバを取り囲む真空チャンバへの熱負荷を最小に抑えるために、適切に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】加熱処理チャンバと冷却チャンバとを備えた、基板を熱加工するための装置の概略的な断面図である。
【図２ａ】閉鎖されたガス案内回路を備えた、図１に示した加熱処理チャンバの概略的な断面図である。
【図２ｂ】図２ａにおける断面ｌｌｂ−ｌｌｂに基づく、図２ａの加熱処理チャンバの断面図である。
【００１５】
以下に、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図面において互いに対応する部材には同じ符号を用いて示す。図面に概略的な実施の形態を示し、本発明固有のパラメータは表記しない。さらに図面は、本発明の有利な実施の形態を説明するためにのみ用いられ、本発明の保護範囲を狭めるように解釈されないことが望ましい。
【００１７】
図１に基板１０を熱加工するための装置１の概略的な断面図を示す。本発明において「基板」の概念は、加工したい、コーティングしたい及び／又は既にコーティングされている任意の物体として理解されることが望ましく、（場合によって予め処理された）支持体材料そのものでもあり、また単層又は多層コーティング部を備えた支持体材料でもある。図示の実施の形態において基板は、数平方センチメートル〜数平方メートルの間にあってよい面積を有する、ガラスから成る平板なワークピースである。「熱加工」とは、基板の加熱及び／又は冷却を伴うあらゆるプロセス若しくはプロセスステップとして理解されたい。
【００１８】
装置１は２つの熱処理チャンバ２０、つまり加熱処理チャンバ２１と冷却チャンバ２１′とを有している。加熱処理チャンバ２１の断面図を図２ａ，２ｂにおいて詳細に示す。処理したい基板１０はロック（Ｓｃｈｌｅｕｓｅ）２３ａを介して加熱処理チャンバ２１内に導入される（矢印２４ａ）。基板１０は、ガス案内装置３０を介して熱処理チャンバ２１内に導入される加熱されたガスによって対流加熱される。次いで基板１０はロック２３ｂ，２３ｃを通って冷却チャンバ２１′に搬送され（２４ｂ）、冷却チャンバ２１′において、ガス案内装置３０′を介して冷却チャンバ２１′内に導入される温度調節された（通常冷却された）ガスによって対流冷却される。加熱処理チャンバ２１と冷却チャンバ２１′との間には、図１において鎖線の結合線により示されている他のプロセス段２２が設けられていてよい。
【００１９】
基板１０を加熱処理チャンバ２１及び冷却チャンバ２１′において搬送及び支承するために、図１において水平方向に向けられた、回動可能に支承されている多数の搬送ローラ２６として示されている搬送装置２５が働く。搬送ローラ２６上に平面状の基板１０が載置されている。択一的には基板１０は任意の角度状態において、特に鉛直方向に対して垂直に又は小さな角度を成して、処理チャンバ２０内において配置することができかつ搬送することができる。
【００２０】
したがって基板１０の熱加工中に、熱処理チャンバ２０内をガス雰囲気が、有利にはほぼ標準圧力において占めている。またガスは空気でも、保護ガス又は反応ガスであってもよい。ガスはガス案内装置３０，３０′によってノズル区分３１，３１′を介して基板１０に案内され、排出装置３３，３３′を介して熱処理チャンバ２０から排出され、戻し案内部３４，３４′を介して再びガス案内装置３０，３０′に供給される。図２ａ，２ｂの詳細な図から看取可能であるように、加熱処理チャンバ２１の排出装置３３は、ガス案内装置３０のノズル区分３１の直ぐ上側に配置されている排出フード３５を有しているので、ノズル３１から流出するガスは基板表面１０にぶつかり、この基板表面１０において基板１０の加熱をもたらし、次いで直接的に排出フード３５を介して吸引される（図２ａ，２ｂにおける小さな矢印）。これにより基板１０の局所的な加熱が行われ、ガスが処理チャンバ２０の壁２７に達することは防がれる。ノズル区分３１は管状のガス分配器３６，３６′に配置されている。これらのガス分配器３６，３６′からノズル区分３１は基板１０に向かって突出している。基板１０寄りのノズル区分３１の端部に、ノズル区分３１が基板表面１０の適切な（集中させた又は分散させた）ガス負荷を行えるよう構成されている出口開口３２が設けられる。図２ａ，２ｂに示した実施の形態において、ノズル区分３１の横断面３９は出口開口３２に向かって先細りしているので、方向付けられたガス流が形成される。ノズル区分３１は、基板１０の加熱若しくは冷却のために出口開口３２から流出するガスが、基板１０に重大な圧力負担をかけないように構成されている。
【００２１】
ガス分配器３６及び／又はノズル区分３１は、選択したガス分配器若しくはノズル区分において適切に高められたか若しくは減じられたガス流を可能にし、ひいては基板１０に放出された加熱出力を局所的に変更することを可能にする。これにより極めて正確に調量された、局所的に可変のガス流断面を製造することができ、ひいてはガスにより基板１０に形成される局所的な加熱若しくは冷却の適切な影響を与えることができる。こうして基板１０における温度に関する不均一性を回避することができ、これにより良好な温度均一性がもたらされる。
【００２２】
処理チャンバ２０は周囲２に対してガス密に閉鎖可能であるので、処理チャンバ２０の内室８は基板１０の加工中に閉鎖された空間を形成する。処理チャンバ２０の排気のために真空ポンプ２９，２９′が設けられている。各処理チャンバ２１，２１′において、各々温度調節されたガスが閉鎖されたガス回路４０，４０′内を循環する。このガス回路４０，４０′は、ガス案内装置３０，３０′、内室８，８′、各処理チャンバ２１，２１′、排出装置３３，３３′及び戻し案内部３４，３４′により形成される。ガス案内装置３０，３０′には、制御装置５０が接続されているモータ３８，３８′を備えたポンプ３７，３７′が配置されており、制御装置５０により開ループ制御可能又は閉ループ制御可能なガス流がガス案内装置３０，３０′内に形成される。制御装置５０は、弁４４によるガス案内装置における局所的なガス分配を制御するためにも働く。
【００２３】
図面を見やすくするために図１の原理図は処理チャンバ２０内に、基板１０の専ら上側に配置されていて、もって基板１０の一面的なガス負荷しか可能でないガス案内装置３０，３０′が示されている一方で、加熱処理チャンバ２１（図２ａ）の図は、ガス案内装置３０は通常、基板１０の上側にも下側にも出口開口３２を有しているので、基板１０の両面の対流式の温度調節を行うことができる、ということを示す。ガス案内装置３０，３０′を介して基板１０に案内されるガスの温度の調節のために、図２ａに示したガス回路４０は、循環するガスを所望の（例えばサーモエレメント４６によってガス案内装置３０において測定可能な）温度にまで加熱する、電気的に運転可能な（抵抗・）加熱装置４１を示す。加熱装置４１の出力は制御装置５０によって閉ループ制御される。加熱装置４１に対して択一的（又は付加的）に、加熱処理チャンバ２１内のガスを加熱するために（同様にまた冷却チャンバ２１′内のガスを冷却するために）熱交換器４２を使用することができる。さらにガス回路４０には、循環するガスを乾燥若しくは洗浄するための乾燥装置４３及び／又はフィルタ装置が内蔵されていてよい。したがって処理チャンバ２０内の空気若しくは（産業用の）ガスは熱担体として働き、ガス流の一部はガスをプロセス技術的に処理するために、加工チャンバ２０の内室８から排出され、ガス案内装置３０において変化（加熱、冷却、除湿、、、）し、次いで再び内室８に戻し案内される。さらにガス回路はガス除去装置４５に結合されていてよく、このガス除去装置４５に、ガス回路４０から必要に応じてガスを供給することができる。
【００２４】
ガス案内装置３０による基板１０の対流加熱に対して付加的に、基板の加熱は電磁放射によって、特に赤外線放射によって行うことができる。このために熱処理チャンバ２１には、図２ａにおいて加熱可能な石英柱として示されている加熱手段４７が設けられていてよい。択一的若しくは付加的には、熱エネルギは、例えば（パルス）電磁放射として、窓を介して加熱処理チャンバ２１内に供給することができる。加熱処理チャンバ２１に上記加熱手段４７が設けられていると、基板１０への熱伝達は（加熱手段４７に基づく）放射によっても、（ガスに基づく）対流によっても行われる。熱放射を基板に集中させるためにか、若しくはチャンバ壁２７の損傷を回避するために、加工チャンバ２０の内室８若しくはチャンバ壁２７に反射体が設けられていてよい。特に壁２７の内側は、加熱手段４７の波長範囲における高い反射能力を有し、ひいては反射体及びヒートシールドとして作用する素材によってコーティングされていてよい。
【００２５】
運転中に高温であることがある加熱処理チャンバ２１を、周囲２に対して熱的に遮断するために、図２ａ，２ｂの加熱処理チャンバ２１は、実際の加熱チャンバである内側チャンバ３に加えて、この内側チャンバ３を取り囲み、内側チャンバ３の断熱シールドとして働く外側チャンバ４を有している。この外側チャンバ４は、ポンプ５により排気することができる真空チャンバである。
【００２６】
付加的に若しくは択一的に、加熱処理チャンバ２１の壁２７は温度調節装置を有していてよい。この温度調節装置は、特に壁２７内に延在していて（図２ａにおいて壁２７の所定の領域に示されている）、壁を所定の温度に維持することができる、冷却若しくは加熱通路の通路系統７として形成されていてよい。したがってこの通路系統７は処理チャンバ２０の、加熱されているか若しくは冷却されている内室８を、周囲２若しくは外側チャンバ４に対して熱的に遮断し、周囲に対する内室８の断熱シールドを形成する。通路系統７は、チャンバ壁２７内の通路を通じて循環する液状の冷却媒体（例えばオイル）のための、冷却又は加熱回路の一部を形成する。
【００２７】
装置１により基板１０（若しくは選択した基板領域）を、２０℃／秒より高い加熱率で、加熱処理チャンバ２１内において最高で約６５０℃の温度範囲にまで極めて迅速に昇温することを可能にし、かつ加熱処理チャンバ２１から隔離された冷却チャンバ２１′において基板１０を、２０℃／秒より高い冷却率で、約６５０℃の温度領域から周囲温度へと極めて迅速に冷却することを可能にする。加熱及び冷却は、図１に示したように基板の片側でも、図２ａ，２ｂにおいて示したよう基板の両側でも行うことができる。
【００２８】
装置１若しくは処理チャンバ２０は、平坦画面及び太陽電池の製造時に使用される、特に透明導電性酸化物膜（ＴＣＯｓ）の製造中に、基板を加熱処理するために適している。さらに装置１は、ガラス若しくは石英からなる支持体層を備えた薄膜太陽電池若しくは薄膜太陽モジュールの製造時の使用に適している。上記支持体層には、電極としてＭｏ層、及び銅インジウムダイセレナイド（ＣＩＳ）半導体又は銅インジウムガリウムスルホセレナイド（ＣＩＧＳＳｅ）半導体から成る機能層を被着したい。
【図１】
2013501908.tif 000003
【図２ａ】
2013501908.tif 000004
【図２ｂ】
2013501908.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月14日(2011.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の基板（１０）を熱加工するための処理チャンバ（２０，２１，２１′）であって、
−前記熱加工中に前記基板（１０）を運搬及び支承するための搬送装置（２５，２５′）を備えており、
−前記基板（１０）を対流加熱又は対流冷却するためのガス案内装置（３０，３０′）を備えており、該ガス案内装置（３０，３０′）は、前記基板（１０）寄りの領域にガスのための出口開口（３２，３２′）を有しており、前記処理チャンバ（２０，２１，２１′）は、前記ガス案内装置（３０，３０′）を介して前記処理チャンバ（２０，２１，２１′）内に導入されるガスを排出するための排出装置（３３，３３′）を有しており、前記ガス案内装置（３０，３０′）は、前記基板（１０）に方向付けられている複数のノズル区分（３１，３１′）を備えた管状のガス分配器（３６，３６′）を有しており、前記ノズル区分（３１，３１′）の端部に前記出口開口（３２，３２′）が配置されている、平面状の基板を熱加工するための処理チャンバにおいて、
前記排出装置（３３）は、管区分（３６）に沿って長手方向に延在して配置されている排出フード（３５）として形成されていることを特徴とする、面状の基板を熱処理するための処理チャンバ。
【請求項２】
前記管状のガス分配器（３６）は前記基板表面（１０）に対してほぼ平行に配置されていることを特徴とする、請求項１記載の処理チャンバ。
【請求項３】
前記搬送装置（２５）は前記基板（１０）を平らに載置する配置を可能にすることを特徴とする、請求項１又は２記載の処理チャンバ。
【請求項４】
前記管状のガス分配器（３６，３６′）及び／又は前記ノズル区分（３１，３１′）は、ガス流を調節するために制御可能な弁（４４）を有していることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項５】
前記ノズル区分（３１，３１′）の横断面（３９）が、前記出口開口（３２，３２′）に向かって先細りしていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項６】
前記ノズル区分（３１）は前記管区分（３６）からほぼ垂直に基板表面（１０）に向かって突出していることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項７】
前記処理チャンバ（２０，２１，２１′）は、前記基板（１０）の熱加工中に閉鎖された空間を形成することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項８】
前記ガス案内装置（３０，３０′）は閉鎖されたガス案内回路（４０，４０′）の一部分を形成することを特徴とする、請求項７記載の処理チャンバ。
【請求項９】
前記ガス案内装置（３０，３０′）は、前記基板表面（１０）に供給されるガスを加熱又は冷却するための熱交換器（４２）を含んでいることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項１０】
前記ガス案内装置（３０，３０′）は少なくとも１つのポンプ（３７，３７′）を含んでいることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項１１】
前記ガス案内装置（３０，３０′）は、前記基板表面（１０）に供給されるガスを乾燥若しくは洗浄するための乾燥装置（４３）及び／又はフィルタ装置を含むことを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項１２】
前記ガス案内装置（３０，３０′）は、前記ポンプ（３７）の出力調節、及び／又は前記管状のガス分配器（３６，３６′）及び／又は前記ノズル区分（３１，３１′）における流量調節をするために制御装置（５０）を有していることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項１３】
前記処理チャンバ（２０，２１，２１′）は、前記基板（１０）を導入及び導出するための閉鎖可能な開口（２３ａ−２３ｄ）を有していることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項１４】
前記処理チャンバ（２０，２１，２１′）は断熱シールド（４）を有していることを特徴とする、特に請求項１から１３までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項１５】
前記断熱シールドは、ガス密に閉鎖可能な内側チャンバ（３）を取り囲む、ガス密に閉鎖可能な外側チャンバ（４）として形成されていることを特徴とする、請求項１４記載の処理チャンバ。
【請求項１６】
前記断熱シールドは、前記処理チャンバ（２０，２１）の壁（２７）の領域に配置されている温度調節装置により形成されていることを特徴とする、請求項１５記載の処理チャンバ。
【請求項１７】
前記温度調節装置は冷却若しくは加熱通路の系統（７）により形成されていることを特徴とする、請求項１６記載の処理チャンバ。
【請求項１８】
前記温度調節装置は、液状の温度調節媒体が循環する加熱若しくは冷却回路の一部分を形成することを特徴とする、請求項１６又は１７記載の処理チャンバ。
【請求項１９】
前記処理チャンバは冷却チャンバ（２１′）を含むことを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項２０】
前記処理チャンバは加熱処理チャンバ（２１）を含むことを特徴とする、請求項１から１９までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項２１】
前記ガス案内装置（３０）はガスを加熱するための電気的に運転可能な加熱装置（４１）を含むことを特徴とする、請求項２０記載の処理チャンバ。
【請求項２２】
前記処理チャンバ（２０，２１）の内室（８）に、熱エネルギを放出するための加熱手段（４７）が配置されていることを特徴とする、請求項２０又は２１記載の処理チャンバ。
【請求項２３】
前記処理チャンバ（２１）の内壁は少なくとも部分的に反射性の素材（９）から成っていることを特徴とする、請求項１から２２までのいずれか一項記載の処理チャンバ。
【請求項２４】
請求項１から２３までのいずれか一項記載の熱処理チャンバ（２１）及び／又は冷却チャンバ（２１′）を備えた、基板（１０）を熱加工するためのチャンバ（１）。
【請求項２５】
処理チャンバ（２０，２１，２１′）において平面状の基板（１０）を熱加工するための方法であって、
−前記熱加工中に前記基板（１０）の運搬及び支承を搬送装置（２５，２５′）により行い、
−前記基板（１０）の対流加熱又は対流冷却をガス案内装置（３０，３０′）により行い、該ガス案内装置（３０，３０′）は前記基板（１０）寄りの領域に、ガスのための出口開口（３２，３２′）を有しており、前記ガス案内装置（３０，３０′）は、前記基板（１０）に方向付けられている複数のノズル区分（３１，３１′）を備えた管状のガス分配器（３６，３６′）を有しており、前記ノズル区分（３１，３１′）の端部に前記出口開口（３２，３２′）が配置されており、前記ガス案内装置（３０，３０′）を介して前記処理チャンバ（２０，２１，２１′）内に導入されるガスの排出を、排出装置（３３，３３′）により行う、処理チャンバにおいて平面状の基板を熱加工するための方法において、
前記排出を、管区分（３６）に沿って長手方向に延在して配置されている排出フード（３５）として形成されている前記排出装置（３３）によって行うことを特徴とする、処理チャンバにおいて平面状の基板を熱加工するための方法。
【国際調査報告】
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