背面涂覆防止设备、包括背面涂覆防止设备的涂覆室和涂覆方法

专利名称：背面涂覆防止设备、包括背面涂覆防止设备的涂覆室和涂覆方法
技术领域：
本发明涉及背面涂覆防止设备、涂覆室和涂覆方法。具体来说，本发明涉及背面涂 覆防止设备，其适合于用于涂覆板状衬底的涂覆室；涂覆室，其用于涂覆板状衬底，所述涂 覆室包括背面涂覆防止设备；和涂覆板状衬底的方法。
背景技术：
可以以多种方式(例如通过蒸发或溅射涂覆材料)完成板状衬底上的材料的薄膜 涂覆。在某些情况下，例如在太阳能电池的制造中，最好是只涂覆一个表面，或者也可以涂 覆板状衬底的侧面。在已知的用于通过阴极溅射在连续传送的板状衬底(通常是玻璃衬底)上涂覆薄 层的装置中，接连设置几个隔室。各个隔室包括至少一个溅射阴极和处理气体进气口，并且 与用于抽空的真空泵连接。通过可包括一个或多个切口阀的开口(通常是真空闸或气闸)， 将隔室相互连接。提供了传送系统，其包括传送辊，传送辊用于沿着溅射阴极下面的路径传 送板状衬底并且传送衬底穿过隔室之间的开口。当溅射阴极运行时，建立等离子体，将等离子体的离子加速到将要沉积在衬底上 的涂覆材料的靶材上。轰击靶材导致射出涂覆材料的原子，所述涂覆材料的原子在溅射阴 极下方的衬底上聚集成沉积膜。在已知的用于溅射连续传送的矩形板状衬底的隔室的设计中，涂覆材料不仅会沉 积在正面(在某些情况下，根据需要沉积在板状衬底的侧面)，也会沉积在其背面，沉积在 背面对于太阳能电池的玻璃衬底来说是特别不希望的。

发明内容
一方面，提供了背面涂覆防止设备，其适合于用于涂覆板状衬底的涂覆室，所述涂 覆室适合于涂覆连续或非连续传送的板状衬底，所述背面涂覆防止设备包括具有衬底进口 的前壁和具有衬底出口的后壁；涂覆材料源，其适用于将涂覆材料分配到涂覆室；和传送 系统，所述传送系统的正面朝向涂覆材料源，所述传送系统适合于沿着传送路径在传送系 统的正面上连续或非连续的传送多个板状衬底；其中所述背面涂覆防止设备适合于在传送 系统的正面处和邻近多个板状衬底的背面处提供气体阻隔，用于防止背面涂覆板状衬底。另一方面涉及用于涂覆板状衬底的涂覆室，所述涂覆室适合于涂覆连续或非连续 传送的板状衬底，所述涂覆室包括具有衬底进口的前壁和具有衬底出口的后壁；涂覆材料 源，其适合于将涂覆材料分配到涂覆室中；和传送系统，所述传送系统的正面朝向涂覆材料 源，所述传送系统适合于沿着传送路径在传送系统的正面上连续或非连续的传送多个板状 衬底；其中，所述背面涂覆防止设备适合于在传送系统的正面处和邻近多个板状衬底的背 面处提供气体阻隔，用于防止背面涂覆板状衬底。根据另一方面，一种用于在涂覆室中涂覆板状衬底的方法包括通过下列步骤传送多个板状衬底通过涂覆室，a)将一个板状衬底穿过涂覆室的前壁中的衬底进口送进涂覆 室，并且将板状衬底设置在传送系统上，所述传送系统用于沿着传送路径在传送系统的正 面上连续或非连续的传送多个板状衬底；b)沿着传送路径连续或非连续的传送板状衬底， 同时在传送系统的正面处和邻近板状衬底的背面处提供气体阻隔，用于防止背面涂覆板状 衬底，同时将涂覆材料从设置在涂覆室中的涂覆材料源分配到板状衬底的正面；c)将板状 衬底穿过涂覆室的后壁中的衬底出口而送出，其中在送出板状衬底的同时，将另一板状衬 底传送通过涂覆室。


参考下列附图在下面的对典型实施例的描述中将更详细的描述上述各方面中的 一些方面，其中图1示出了包括根据在此描述的实施例的背面涂覆防止设备的涂覆室的横截面 视图。图2是沿着图1中的线A-A的涂覆室的横截面视图，包括根据在此描述的实施例 的涂覆室外部的背面涂覆防止设备的一部分的示意性示图。图3是图1和2中所示的涂覆室的传送系统的一部分的俯视图,3
图4是根据在此描述的实施例的涂覆方法的流程图。
图5是根据在此描述的实施例的另一涂覆方法的流程图。
图6是根据在此描述的实施例的另一涂覆方法的流程图。
图7示出了根据在此描述的实施例的另一涂覆室的传送系统的-一部分的俯视图。
图8是根据在此描述的实施例的另一涂覆室的传送系统的一部分的俯视图。
图9示出了根据在此描述的实施例的另一涂覆室的传送系统的-一部分的俯视图。
图10示出了根据在此描述的实施例的背面涂覆防止设备的另--变化的--部分。
图11示出了根据在此描述的实施例的背面涂覆防止设备的另--变化的--部分。
图12示出了根据在此描述的实施例的背面涂覆防止设备的另--变化的--部分。
图13示出了根据在此描述的实施例的背面涂覆防止设备的另--变化的--部分。
图14示出了根据在此描述的实施例的背面涂覆防止设备的另--变化的--部分。
图15示出了根据在此描述的实施例的背面涂覆防止设备的另--变化的--部分。
图16示出了根据在此描述的实施例的背面涂覆防止设备的另--变化的--部分。
图17示出了根据在此描述的实施例的背面涂覆防止设备的另--变化的--部分。
具体实施例方式现在将详细参考各种实施例，在附图中示出了各种实施例的一个或多个示例。通 过说明的方式提供每个示例，而每个示例并不意味着对本发明的限制。在下面对附图的描 述中，相同的附图标记表示相同的组件。通常，只描述各个实施例的不同。通常，在用于在连续或不连续传送的板状衬底上涂覆薄膜的装置的真空溅射隔室 中，应用本发明的背面涂覆防止设备、涂覆室和涂覆方法。本发明对于在太阳能电池制造中 在板状玻璃衬底上涂覆薄金属膜(例如Ag膜)特别有用。在不限制本发明的范围的情况下，下文涉及真空溅射涂覆室中的背面涂覆防止设
6备，其用于薄膜Ag涂覆连续传送的矩形板状玻璃衬底。本发明的实施例也可以应用于其他 涂覆方法(例如薄膜气相沉积)和除了 Ag以外的其他涂覆材料(例如其他金属或合金)。 此外，可以采用具有改进形状的其他衬底(例如蹼状物或塑料膜)。此外，可以将衬底连续 传送至涂覆室，或者在涂覆室中以非连续的方式提供衬底。此外，涂覆室可以不限于真空 室。通常，玻璃衬底的厚度在2mm到19mm之间的范围内。例如，在通常的太阳能电池应用 中，玻璃衬底具有2mm到5mm的厚度。此外，在某些应用中，玻璃衬底的大小可以达到3米 乘6米。图1示出了设计成用于薄膜涂覆连续传送的矩形板状玻璃衬底100的真空溅射 室的涂覆室10的横截面视图。根据在此描述的实施例，涂覆室10包括背面涂覆防止设备 200。图2示出了根据图1的涂覆室10沿着线A-A的横截面视图。涂覆室10包括底壁12、 顶壁14、前壁16、后壁18和两个侧壁17。所有各壁的材料是不锈钢，涂覆室10是真空密闭 的。前壁16包括衬底进口 20，后壁18包括衬底出口 22。衬底进口和出口 20、22设计成真 空闸或气闸(通常是切口阀)，其用于在玻璃衬底100进出时保持涂覆室10中的真空。涂 覆室10还具有处理气体进气口(未示出)，并且连接到用于建立约10_6Τοπ·的真空的真空 泵(未示出)。当然，IO-6Torr的压力值应当理解为是示例，同时其他压力值或范围也可以 适用。例如，通常用于溅射的压力范围是10_3hPa到10_2hPa之间，通常用于蒸发的压力值范 围是从小于10_6hPa到10_3hPa，更典型的在从10_5hPa到10_4hPa的范围内。此外，在顶壁14 处，提供一个或多个(通常是两个)各自包括Ag靶材的溅射阴极26，作为适合于将涂覆材 料分配到涂覆室中的涂覆材料源。如图1和2所示，尤其是在图2中，在底壁12上，安装了用于连续传送多个玻璃衬 底100的传送系统30，作为衬底支撑。传送系统30具有朝向溅射阴极26的正面31，并且 适合于在正面31上支撑一个或多个板型玻璃衬底100。传送系统30包括多个(通常是两 个)可旋转辊32，多个可旋转辊设置为相互平行并且接连从前壁16到后壁18贯穿涂覆室 10。辊32从侧壁17延伸到相对的侧壁17。此外，各个辊32位于传送系统30的覆盖面板 36下方，并包括多个间隔环33，每个间隔环33同心连接到辊32。环33延伸穿过传送系统 30的覆盖面板36中的开口 34，并且支撑玻璃衬底100，从而在覆盖面板36上方限定了衬 底支撑平面120。衬底支撑平面120在图1和2中用虚线表示。支撑在环33上的玻璃衬 底100的正面105朝向溅射阴极26。覆盖面板36设置在传送系统的正面31处，并具有安 装高度，使得其位于衬底支撑平面120下方通常约2mm到约10mm，更典型的是约2mm到约 5mm，最典型的是至少约2mm。结果在覆盖面板36和衬底支撑平面120或所传送的玻璃衬底 100之间至少约2mm的距离分别为在传送过程中玻璃衬底100的震动或下沉留有余地。同 时，避免了玻璃衬底100与覆盖面板36的接触或碰撞。此外，覆盖面板36与衬底支撑平面 120之间的距离限定了衬底支撑平面下面的空间。辊32连接到驱动单元40，驱动单元40连接到控制单元50，控制单元50在这里也 被称为控制装置。如图2示意性示出，单元40和50设置在涂覆室外。传送系统30用于沿 着传送路径60在传送方向上传送板状玻璃衬底100。由所传送的玻璃衬底100来限定传送 路径60，并且传送路径60位于在溅射阴极26下面的衬底支撑平面120上，并且穿过涂覆室 10的衬底进口和出20、22。在涂覆操作过程中，传送方向从衬底进口 20向衬底出口 22延 伸。
例如，如图2所示，各个玻璃衬底100具有待涂覆的正面105，并且在传送系统30 上传送玻璃衬底的过程中正面105朝向溅射阴极26。各个玻璃衬底100还包括与正面105 相反的背面110和两个侧端112，在传送系统30上传送玻璃衬底的过程中背面110朝向传 送系统30，两个侧端112每个都包括侧面114。如图1所示，在传送玻璃衬底100的过程中， 间隙210形成于传送系统30上连续传送的矩形板状玻璃衬底100之间。间隙210沿着传 送路径60的整个宽度延伸。通常，当涂覆多个连续传送的衬底时，溅射阴极运行的有效方 式是连续模式。通过溅射阴极26在当前的涂覆室10中向玻璃衬底100溅射Ag颗粒，Ag颗 粒沿着直线轨迹运动，也可以通过与其他颗粒或与涂覆室10的壁碰撞而偏转。到达玻璃衬 底100的正面105的大量Ag涂覆材料颗粒可以穿过连续传送的矩形板状玻璃衬底100之 间的间隙210，并且可以不合期望地沉积在玻璃衬底100的背面110上。此外，如图2所示， 额外的侧向间隙500形成于连续传送的矩形板状玻璃衬底100的侧面114和涂覆室10的 侧壁17之间。因此，所溅射的Ag颗粒也可以穿过侧向间隙500，并且沉积在玻璃衬底100 的背面110上。因此，如图1到3所示，在涂覆室10中，提供了背面涂覆防止设备，根据在此描述 的实施例的背面涂覆防止设备包括阻隔气体供应单元。在图1到3所示的典型示例中，阻 隔气体供应单元包括多个阻隔气体管道200、多个阻隔气体排气口 202和阻隔气体源204。 阻隔气体可以是惰性气体，例如适当纯度级别的Ar气，该Ar气通常选择为与处理中所使用 的溅射气体具有相同的纯度级别。但是，阻隔气体不一定是惰性气体，同样可以使用包含反 应气体的气体混合物。例如，在反应过程中可以使用Ar、N2、和O2的混合物。由于有O2，所 以上述混合物不是惰性的。通常，任何对处理没有不利影响的气体都适合作为在所公开的 装置和过程中所使用的阻隔气体。阻隔气体的示例通常包括是但不限于惰性气体和/或具 有高分子量的气体。阻隔气体管道200连接到覆盖面板36的背面，并且平行于传送系统30 的辊32而延伸。如图1到3所示的示例中的每个辊位于两个阻隔气体管道200之间。每 个阻隔气体管道200通过阀206 (通常是控制阀，更典型的是压力控制阀)连接到阻隔气体 源204。本领域技术人员将会理解，质量流量控制器(MFC)可以用作阀206的替代物，或者 与阀206结合使用。例如，在各个进口处与额外的阀或MFC—起提供主MFC。在涂覆室10 外面提供阀206 (也被称作阻隔气体阀)和阻隔气体源204。根据在此描述的实施例的背面 涂覆防止设备的典型设计中，可以为所有阻隔气体管道200提供一个共同的阀206。在另一 典型设计中，每个阻隔气体管道200可以具有一个单独的阀206。通常通过控制单元50来 电磁操作和控制阀206。此外，每个阻隔气体管道200连接到一个阻隔气体排气口 202。阻 隔气体排气口 202设置在覆盖面板36中，平行于辊32并且与传送路径60横切(通常是垂 直)，即，在涂覆操作过程中与传送方向横切(通常是垂直)。如根据图3的覆盖面板36的顶视图所示，阻隔气体排气口 202是形成于覆盖面板 36中的纵向狭缝。阻隔气体排气口 202设置成相互平行，并且沿着覆盖面板36的整个宽度 延伸。此外，如图1所示，由于覆盖面板36的安装高度，所以阻隔气体排气202与衬底支撑 平面120 (即，所传送的玻璃衬底100的背面110)隔开通常为约2到约10mm，更典型的是约 2到约5mm，最典型的是至少2mm。在通常的涂覆操作过程中，将多个矩形板状玻璃衬底100 —个接一个传送通过涂 覆室100，同时溅射阴极26连续运行。每个玻璃衬底100穿过衬底进口 20被送入涂覆室
810，并且被布置在传送系统30的环33上。之后，由传送系统30将每个玻璃衬底100在运 行的溅射阴极26下方沿着传送路径60连续传送。最后，每个玻璃衬底100穿过衬底出口 22被送出。由于将涂覆多个玻璃衬底100，并且为了提高涂覆处理的效果，所以可以依次在 涂覆室10的传送系统30上同时传送两个以上玻璃衬底100。因此，每次将两个矩形板状玻 璃衬底100连续传送通过涂覆室10，在两个玻璃衬底100之间形成一个间隙210。在传送 玻璃衬底100的过程中，该间隙210沿着传送路径60移动。根据在此描述的涂覆方法的典型实施例，在传送系统的正面和板状衬底的背面邻 近处提供气体阻隔，用于防止背面涂覆板状衬底。更典型地，气体阻隔提供于传送系统的正 面和板状衬底之间，用于防止背面涂覆板状衬底。在一个示例中，在涂覆室10中玻璃衬底 100下方(即在覆盖面板36和玻璃衬底100的背面110之间所限定的空间中)以及间隙 210 (间隙210形成于连续传送的矩形板状玻璃衬底之间)中建立Ar气阻隔。从溅射阴极 26向玻璃衬底100以及连续的玻璃衬底100之间的间隙210喷射Ag涂覆材料颗粒。由于 Ar气阻隔，减少了或者基本抑制了穿过连续传送的玻璃衬底100之间的间隙210朝向玻璃 衬底100的背面110的Ag颗粒通路。此外，Ar气阻隔还穿过在玻璃衬底100的侧端114 和涂覆室10的侧壁17之间所形成的侧向间隙延伸。因此，同样防止了到达玻璃衬底100 和侧壁17之间的侧向间隙500的Ag颗粒穿过上述间隙500并沉积在玻璃衬底100的背面 110上。总之，由根据在此描述的实施例的背面涂覆防止设备所建立的Ar气阻隔至少减少 或者甚至防止了朝向玻璃衬底100所溅射的Ag靶材材料通过玻璃衬底100周围所形成的 间隙进入玻璃衬底100下方的区域。下面是根据在此描述的实施例的涂覆方法的示例，在图4中示意性示出了该方法 的开始部分。第一玻璃衬底100 (第(n-1)玻璃衬底；η是大于等于2的整数)的前端一进 入了涂覆室10，控制单元50就打开恒定的Ar阻隔气流。通过打开相应的阻隔气体阀206， 从阻隔气体源204穿过阻隔气体管道200向阻隔气体排气口 202建立该阻隔气流。通常， 气体流率取决于待处理的衬底的类型；涂覆室10的类型、大小和/或几何形状；以及间隙 210的大小。典型的流率是从约20sCCm到约500sCCm。通常，调整阻隔气流，使得室中阻隔 气体的最大量与处理气体属于相同的数量级。然后溅射阴极26被开启，或者已经在工作。 第一玻璃衬底100在运行的溅射阴极26下面被连续传送通过涂覆室10，同时在第一玻璃衬 底100的正面105上涂覆Ag颗粒并且在其背面110上提供Ar阻隔气体。当第一玻璃衬底 100的后端已经进入涂覆室10之后，第二(第η)玻璃衬底100的前端穿过衬底进口 20被 送入涂覆室10。第二玻璃衬底100被布置在传送系统30的环33上，并且在其上被传送。 穿过阻隔气体排气口 202的阻隔气流依然保持恒定。另外，第二玻璃衬底100在运行的溅射 阴极26下面连续传送通过涂覆室10，同时在第一玻璃衬底100的正面105上涂覆Ag颗粒 并且在其背面110上提供Ar阻隔气体。在传送第二玻璃衬底100的过程中，在第一和第二 时间段之后，连续传送的第一玻璃衬底100的前端和后端接连到达并被送出出口 22。本领 域技术人员了解，第一和第二时间段取决于第一玻璃衬底100的长度(即，前端和后端之间 的距离)。之后，第二玻璃衬底100的前端到达衬底出口 22，并被从涂覆室10中送出。最 后，在取决于第二玻璃衬底100的长度的时间段之后，其后端穿过衬底出口 22被送出，因此 完成了第二玻璃衬底100的涂覆过程。在上述涂覆操作的过程中，由于恒定的Ar阻隔气流，在第一和第二玻璃衬底100下方、在传送过程中形成于第一和第二玻璃衬底100之间的间隙210中、和在玻璃衬底100 和涂覆室的侧壁17之间的侧向间隙500中建立气体阻隔。因此，减少或者基本抑制了穿 过间隙210和侧向间隙500的Ag颗粒通路。从而，避免了背面涂覆第一和第二玻璃衬底 100。为了将多个玻璃衬底涂覆薄Ag膜并且同时减少或防止涂覆在其背面110上，对于第三 (n+1)和其他连续传送的玻璃衬底100，可以重复上面所说明的用于第二玻璃衬底100的方 法步骤，同时第三(n+1)和其他连续传送的玻璃衬底100的背面100供应有Ar阻隔气流。根据涂覆方法的上述示例，在第一玻璃衬底100进入涂覆室10之后，直到从涂覆 室送出最后一个玻璃衬底100，通过阻隔气体排气口 202连续提供恒定的Ar阻隔气流。控 制单元50通过打开和关闭阻隔气体阀206来控制Ar阻隔气流。在本示例中，在将第一玻 璃衬底100的前端送入涂覆室时，控制单元50打开Ar阻隔气流，在从涂覆室将最后一个玻 璃衬底100的后端送出时，关闭Ar阻隔气流。根据有关玻璃衬底100的长度、连续传送的 玻璃衬底100之间的间隙210的宽度、和由控制单元50所控制的传送速度的预定信息，通 过控制单元50可以计算打开和关闭时间。或者，根据从连接到控制单元50的传感器(通 常是位移传感器)所得到的信息，可以确定打开和关闭时间。例如，上述传感器可以位于涂 覆室10的外面，在前壁和后壁16、18处靠近衬底进口 20和衬底出口 22。在涂覆方法的本 示例中，除了多个阻隔气体阀206之外，可以使用一个共同的阻隔气体阀206，其连接到所 有的阻隔气体管道200。在根据在此描述的实施例的涂覆方法的另一变化中，在图5中示意性示出了其开 始部分，在传送过程中可以控制Ar阻隔气流。控制阻隔气流引起向一个或多个阻隔气体排 气口 202可变甚至不连续地供应Ar阻隔气体。在本示例中，对于每个隔离气体管道200，提 供单独的阻隔气体阀206。这意味着，每个阻隔气体排气口 202通过一个阻隔气体管道200 连接到相应的阻隔气体阀206，阻隔气体阀206连接到阻隔气体源204。每当连续传送的玻 璃衬底100之间的一个间隙210接近任意的阻隔气体排气口 202，为了减小或停止阻隔气 流，控制单元50将开关指令传送到连接到各自的阻隔气体排气口 202的阻隔气体阀206。 当间隙210通过阻隔气体排气口 202之后，通过控制单元50到相应的阻隔气体阀206的指 令，恢复穿过该阻隔气体排气口的阻隔气流。在开始图5所示的涂覆过程之前，可以将与玻璃衬底100的长度和连续传送的玻 璃衬底100之间的间隙210的宽度有关的信息送入控制单元50。或者，在传送过程中，通过 连接到控制单元50的相应的传感器，可以确定上述信息。控制器50同样控制传送系统50 的驱动单元40，并因此控制玻璃衬底100的传送速度。因此，控制单元50能够确定连续的 玻璃衬底100之间的每个间隙210的移动位置，阻隔气体阀206相应的得到控制。从而，在 图5所示的本示例中，因为减少或避免了来自阻隔气体排气口 202的直接穿过连续传送的 玻璃衬底100之间的间隙210的阻隔气流，所以可以减少在涂覆过程中防止背面涂覆所需 的Ar阻隔气体的数量。同时，保持穿过其他阻隔气体排气202的阻隔气流，只要其位于所 传送的玻璃衬底100的下面。因此，建立并保持玻璃衬底100下面的Ar气阻隔，具有气压 和气流的气体阻隔进入间隙210，这足以确保避免背面涂覆。在此描述的典型实施例的一个示例涉及用于比涂覆室10的前壁16和后壁18的 距离短的玻璃衬底10的涂覆方法。这意味着，在传送过程中，连续传送的玻璃衬底100之 间的一个或多个间隙210被布置在涂覆室10中。在这种情况下，使用上面所说明的并在图5中示出的涂覆方法。另外，避免了背面涂覆玻璃衬底100，同时减少了防止背面涂覆所需 的阻隔气体的数量。根据在此描述的实施例的涂覆方法的另一示例中，在图6中示意性示出了其开始 部分，玻璃衬底100与前壁16和后壁18之间的距离一样长或更长。因此，在传送通过涂覆 室10的一定时间段中，每个玻璃衬底100跨越涂覆室10的前壁16和后壁18之间(即衬底 进口和出口 20和22之间的)的距离。结果，在该时间段中，在涂覆室10内部没有连续的 玻璃衬底100之间的间隙。因此，通过控制单元50控制阻隔气体阀206，减少或关闭到所有 阻隔气体排气口 202的阻隔气流。如上所说，即，根据玻璃衬底100的长度信息、连续的玻 璃衬底100之间的间隙的宽度信息、传送速度信息，或者根据来自相应的传感器的数据，可 以确定在涂覆室内部没有布置间隙210的时间段。只要两个连续的玻璃衬底100之间的一 个间隙210进入涂覆室10，开启穿过所有阻隔气体排气口 202的阻隔气流，在玻璃衬底100 下方建立Ar气阻隔。或者，可以只将阻隔气体连续提供给靠近移动的间隙210和/或在移 动的间隙210下面的阻隔气体排气口 202。在另一变化中，只向位于移动通过涂覆室10并 且同时位于形成间隙210的连续玻璃衬底100下面的一个间隙210前后的阻隔气体排气口 202提供阻隔气体。在涂覆具有变化的长度的玻璃衬底100并且包括更短的玻璃衬底100的情况下， 只要玻璃衬底100与涂覆室10的前壁和后壁16和18之间的距离一样长或更长，可以使用 图4或5和图6中所示的方法中的至少一部分的组合。这意味着，只要在涂覆室中没有设 置连续传送的玻璃衬底100之间的间隙210，就可以减少或关闭Ar阻隔气流。只要一个间 隙210在传送玻璃衬底100的过程中进入涂覆室，就开启图4和5中所示的一个阻隔气体 步骤序列。在每种情况下，都避免了背面涂覆玻璃衬底，同时保持阻隔气体的所需量尽可能 小。在图7中，示出了在此描述的背面涂覆防止设备的另一变化实施例，其包括在传 送系统30的覆盖面板36中所提供的阻隔气体排气口的特定设计。根据图7，代替图3中所 示的沿着覆盖面板36的整个宽度延伸的每个阻隔气体排气口 202，在一条线上提供了形成 为纵向孔的多个阻隔气体排气口 302。在本示例中，穿过覆盖面板36的开口 34延伸的每个 环33位于两个平行的纵向孔302之间。本领域技术人员将会理解，在变化实施例中，阻隔 气流将被调整为阻隔气体排气口 302的特定设计。本领域技术人员将意识到，在此描述的 背面涂覆防止设备的实施例的其他合适变化也是可行的，例如，图3和7中所示的阻隔气体 排气口的设计的组合。图8和9示出了背面涂覆防止设备的典型实施例的其他示例。图8示出了比图3 中所示的阻隔气体排气口 202短的阻隔气体排气口 402，从而阻隔气体排气口 402不会沿 着覆盖面板36的整个宽度延伸。此外，如图8所示，在覆盖面板36的侧向端部中平行于侧 壁17(即，垂直于阻隔气体排气口 402)提供额外的阻隔气体排气口 404。在镜面对称设计 中，覆盖面板36的相对的侧向端部(未示出)同样提供有上述额外的阻隔气体排气口 404。 阻隔气体排气口 404连接到额外的阻隔气体管道(未示出)。在上面所述的并且适合于图 4中所示的方法的所有的阻隔气体管道只具有一个共同的阻隔气体阀206的实施例的情况 下，阻隔气体排气口 404的阻隔气体管道也可以连接到共同的阀206。通过阻隔气体排气口 404的系统提供阻隔气体，允许在传送的玻璃衬底100和侧壁17之间的侧向间隙500中建立强力Ar气阻隔，因此促进了背面涂覆防止效果。或者，通过连接到分别由控制单元50控 制的一个或多个额外的阻隔气体阀(未示出)的额外的阻隔气体管道，额外的阻隔气体排 气口 404可以连接到阻隔气体源204。后一示例特别适合于包括如图6所示的至少一部分 步骤序列的变化涂覆方法，即，一些或所有玻璃衬底100与前壁16和后壁18的距离一样长 或更长的情况。该示例使得在一个玻璃衬底跨越涂覆室10的前壁和后壁16和18之间的 距离并且减小或停止穿过阻隔气体排气口 402的阻隔气流的时间段中，向阻隔气体排气口 404分别供应阻隔气体。从而，实现了主要相对于玻璃衬底100和侧壁17之间的侧向间隙 500的背面涂覆防止。图9示出了图8中所示的示例的改进设计，该改进是由于图8中所示的阻隔气体 排气口 402和404分成多个更短的纵向孔。根据图9的设计的背面防止效果与图8中所示 的一个示例相当。此外，本领域技术人员将会理解，涂覆室10的上述实施例将设计用于特定尺寸的 玻璃衬底。因此，背面涂覆防止设备的尺寸和相应的涂覆方法的特征(例如，阻隔气流的数 量)可以特别调整以适应这些尺寸的玻璃衬底。因此，通过得知涂覆室和涂覆方法设计用 于的玻璃衬底的尺寸，本领域技术人员可以确定背面涂覆防止设备的适当尺寸和相应的涂 覆方法的适当特征，从而实现了用于防止背面涂覆的适当的气体阻隔。在此描述的实施例的上述示例的改进中，阻隔气体排气口可以设置成与溅射阴极 26对准。这意味着，只在溅射阴极26下方的一个或多个涂覆区域70中提供上述的一些或 全部阻隔气体排气口(通常是阻隔气体排气口 202、302、402、502、504)，这引起背面涂覆防 止所需的阻隔气体的数量减少。在此描述的背面涂覆防止设备的实施例的另一变化中，阻隔气体管道和阻隔气体 排气口可以结合于用于冷却玻璃衬底100的冷却装置，因此节省了涂覆室内的空间。在此描述的实施例的另一改进中，背面涂覆防止设备还包括设置在涂覆室的两个 相对侧壁处的至少两个隔板，侧壁从涂覆室的前壁向后壁延伸，两个侧壁中的每一个都具 有至少一个隔板，每个隔板具有从各自的侧壁突出的突出构件，每个隔板将突出构件定位 为使得在涂覆过程中每个突出构件平行于传送路径沿着各自的侧壁延伸，并且在从1. 5mm 到5mm的范围内与板状衬底分隔开。如上所述，并且例如如图10所示，每个玻璃衬底100具有待涂覆的正面105，正面 105在传送系统30上传送玻璃衬底的过程中朝向溅射阴极26。此外，每个玻璃衬底100具 有与正面105相反的背面110，背面110在传送系统30上传送玻璃衬底的过程中朝向传送 系统30 ；和两个侧端112，每个侧端112包括一个侧面114。注意，图10仅示出了玻璃衬底 100的两个侧端112中的一个。本领域技术人员将会理解，图10中所示的布置同样提供在 玻璃衬底100的相对的侧面114上，但是处于镜射结构中。在传送玻璃衬底100的过程中， 如上所述并且尤其在示出一个玻璃衬底100的一个侧端112的图10中可以看出，两个侧向 间隙500将形成于设置在传送系统30上的矩形板状玻璃衬底100的侧面114和隔室的侧 壁117之间。侧向间隙500平行于传送方向沿着涂覆室10的侧壁117延伸。许多所喷射 的靶材材料原子可以穿过侧向间隙500，并且可以不合期望的沉积在玻璃衬底100的背面 110 上。由于上面所述，除了如上所述的阻隔气体供应单元之外，根据在此描述的实施例
12的背面涂覆防止设备可以可选择地包括两个以上隔板，隔板设置在涂覆室10的至少两个 壁面处，隔板可选择地设置在衬底支撑隔板下面。每个隔板具有从各自的壁面突出的突出 构件。在如图2所示的背面涂覆防止设备的示例中，可以可选择地包括两个侧向隔板2000， 涂覆室10的每个侧壁17在衬底支撑屏幕120下面具有一个隔板2000。图10示出了图2中所示的一个隔板2000的放大截面视图。每个侧向隔板2000由 不锈钢制成，并且通常具有L形横截面，即，其包括相互垂直设置的两个分支2002和2004。 分支2002连接到涂覆室10的侧壁17的内侧。分支2004设置在分支2002的顶端，平行于 衬底支撑平面120 (即，垂直于侧壁17)向着涂覆室的中心突出。因此，分支2004形成突出 构件，并且平行于传送路径60沿着侧壁17延伸。在涂覆室10中侧壁17处分支2002的安 装高度使得分支2004位于衬底支撑屏幕120下面约2到约10mm，通常是约2到约5mm，最 典型的是至少约2mm。侧向隔板2000的分支2002和2004还平行于衬底支撑平面120沿着 侧壁17延伸贯穿涂覆室10，通常至少贯穿涂覆室10的溅射区域。这意味着，形成涂覆材料 源的溅射阴极26适合于将涂覆材料至少分配到涂覆室10的涂覆区域70中，并且每个隔板 2000至少设置在涂覆区域70中。在背面涂覆防止设备的变化的典型实施例中，突出的分支2004在涂覆过程中定 位于距离一个或多个板状衬底100隔开至少2mm。此外，分支2004从侧壁17突出，使得衬 底支撑平面120位于溅射阴极26和分支2004之间。更具体来说，如上所述，支撑在衬底支 撑平面120上的每个玻璃衬底100具有背面110和两个侧端112，每个侧端112包括一个 侧面114。如图10所示，间隙2010形成于玻璃衬底100的背面110和分支2004之间，根 据上面所说的分支2002的安装高度，分支2004距离玻璃衬底100的背面110隔开约2到 约10mm，通常是约2到约5mm，最典型的是至少约2mm。因此，间隙2010具有约1. 5mm到约 IOmm的宽度，通常是约1.5mm到约5mm，最典型的是至少约2mm。由于该小宽度，因为朝向 玻璃衬底100的侧端112溅射的大部分Ag颗粒沉积在分支2004的上表面和玻璃衬底的侧 面114上，所以防止了其转到玻璃衬底100的背面110。突出的分支2004和玻璃衬底100 之间的间隙2010也为在传送过程中玻璃衬底100的震动或下沉留有余地，防止了玻璃衬底 100与背面涂覆防止设备的突出分支2004的接触或碰撞。在涂覆操作过程中，玻璃衬底100穿过衬底进口 20被依次送入涂覆室10中，由传 送系统在运行的溅射阴极26下方在衬底支撑平面120上沿着传送路径60连续传送，并且 穿过衬底出口 22被送出。从溅射阴极26朝向玻璃衬底100并且也侧向朝向侧向间隙500 喷射Ag涂覆材料颗粒，侧向间隙500形成于矩形板状玻璃衬底100与涂覆室10的侧壁17 之间。朝向侧向间隙500侧向喷射的涂覆颗粒主要沉积在隔板2000的突出分支2004的上 表面上。从而，减少了或者基本抑制了穿过玻璃衬底100和侧壁17之间的侧向间隙500朝 向玻璃衬底100的背面110的Ag颗粒通路。此外，在该示例中，根据对于玻璃衬底的某些 应用所需要的，没有防止涂覆玻璃衬底100的侧面114。此外，根据在此描述的实施例，背面涂覆防止设备可以包括隔板，每个隔板包括具 有侧端的突出构件，突出构件突出到涂覆室中并且位于衬底支撑平面120上。图11示出了 实施例的一个变化示例。与在图10中一样，图11只示出了背面涂覆防止设备的一个隔板 3000的截面图。但是，在背面涂覆防止设备的该示例中通常包括两个侧向隔板3000。根据图11，隔板3000包括连接到涂覆室10的侧壁17的分支3002和形成为突出构件的分支3004。分支3004安装在分支3002的上端，突出到涂覆室10中。分支3004具 有侧端3006，其朝向玻璃衬底100的侧面114。分支3004的安装高度使得侧端3006位于 衬底支撑平面120上。由于在该示例中，隔板3000是L形，即，相互垂直设置分支3002和 3004，所以整个分支3004位于衬底支撑平面120上。分支3004的长度使得侧端3006距离 玻璃衬底100的侧面114隔开至少约2mm，更具体来说是约2到约10mm，通常是约2到约 5mm，更通常是约2mm。结果，分支3004和玻璃衬底100的侧面114之间只提供了至少约2mm 宽度的小间隙3010。只有从溅射阴极26朝向玻璃衬底100的侧端112喷射的微量的Ag颗 粒将穿过该间隙3010。因此，当在涂覆操作过程中，当使用根据图11所示的示例的包括两个隔板3000的 背面涂覆防止设备时，基本上所有朝向玻璃衬底100和侧壁17之间的侧向间隙500行进的 Ag涂覆颗粒沉积在突出分支3004的上表面上、突出分支3004的侧端3006上和玻璃衬底 100的侧面114上。因此，通过在涂覆室的两个侧壁17上提供隔板3000，减少了或者基本 抑制了穿过玻璃衬底100和侧壁17之间的侧向间隙500朝向玻璃衬底100的背面110的 Ag颗粒通路。此外，本领域技术人员将会理解，在参考图11所描述的上述实施例(即，示出了侧 向间隙3010的实施例)中，将相对于待涂覆的玻璃衬底的宽度来调整分支(特别是突出分 支)的尺寸。具体来说，本领域技术人员将会理解，涂覆室10将设计用于特定尺寸的玻璃 衬底，使得可以具体调整图10和图11中所示的背面涂覆防止设备的隔板的尺寸(特别是 长度)至玻璃衬底的尺寸。因此，通过得知涂覆室设计用于的玻璃衬底的尺寸，本领域技术 人员可以确定图10和11的实施例的隔板的适当尺寸，使得在操作过程中实现了涂覆室中 的隔板和玻璃衬底之间的特定间隙宽度。如上所述的，以及如进一步示出在此描述的背面涂覆防止设备的实施例的示例的 图12到17所示，每个玻璃衬底100具有待涂覆的衬底正面105 (在这里也被称作正面105)， 该衬底正面105在传送系统30上传送玻璃衬底的过程中朝向溅射阴极26。因此，每个玻璃 衬底100的正面105限定了衬底正面平面1200。在图12中衬底正面平面1200用虚线表 示。此外，每个玻璃衬底100具有与正面105相反的背面110，背面110在传送系统30上传 送玻璃衬底的过程中朝向传送系统30。此外，每个玻璃衬底具有侧端112，每个侧端112包 括侧面114。注意，图12只示出了玻璃衬底100的两个侧端112中的一个。本领域技术人 员将会理解，图12中所示的布置同样提供在玻璃衬底100的相对的侧面上，但是处于镜射 结构中。在此公开的每个示例和实施例中，为了在衬底100的正面105上施加均勻厚度 (即，基本恒定的厚度)的涂层覆盖正面105的整个区域(即，即使在侧端112上)，因此溅 射阴极26和其靶材可以沿着玻璃衬底的侧端112延伸。在传送玻璃衬底100的过程中，两 个间隙500将形成于设置在传送系统30上的矩形板状玻璃衬底100的侧面114和隔室的 侧壁17之间。该间隙500基本平行于传送方向沿着涂覆室10的侧壁17延伸。多个所溅 射的靶材材料原子可以穿过这些间隙500，并且通常由于散射而不合期望地沉积在玻璃衬 底的背面110上。由于上面所述，根据在此描述的实施例的背面涂覆防止设备可以可选择地包括两 个或多个隔板，隔板设置在涂覆室10的至少两个壁处，每个隔板具有从各自的壁突出的突
14出构件，隔板可选择地设置在衬底正面平面上。如图12所示，上述背面涂覆防止设备的一 个示例可以包括两个侧向隔板600，涂覆室10的每个侧壁17在衬底正面平面1200上具有 一个隔板600。图12示出了根据在此描述的实施例的背面涂覆防止设备的隔板600的一个示例 的放大截面视图。注意，图12中所示的隔板600和玻璃衬底100大小不是按比例的。每个 侧向隔板600通常由不锈钢制成，并且通常具有L形横截面，即，其包括基本相互垂直设置 的两个分支602和604。分支602连接到涂覆室10的侧壁17的内表面。分支604设置在 分支602的底端，并且基本平行于衬底正面平面1200 (即，基本垂直于侧壁17)朝向涂覆室 的中心突出。因此，分支604形成突出构件，并且基本平行于传送路径60沿着侧壁17延伸。 涂覆室10中侧壁117处的分支602的安装高度使得分支604位于衬底正面平面1200上方 约1. 5到约10mm，通常是约1. 5到约5mm，最典型的是约2mm。侧向隔板600的分支602和 604还基本平行于衬底正面平面1200沿着侧壁17延伸贯穿涂覆室10，通常至少贯穿涂覆 室10的溅射区域。这意味着，形成涂覆材料源的溅射阴极26适合于将涂覆材料至少分配 到涂覆室10的涂覆区域70中，每个隔板600至少设置在涂覆区域70中。通常，在此公开的实施例的任何示例的隔板的材料是真空兼容的，并且在此描述 的任意实施例中，该材料可以从由铝、铝合金或不锈钢组成的组中选出的至少一种。但是， 也可以考虑真空兼容的其他材料。在此描述的任意实施例中，例如，隔板或突出构件的厚度 (例如，本实施例中分支602和604中任意一个的厚度)可以是几mm，通常在从约Imm到约 IOmm的范围内，更典型的是在从约2mm到约5mm的范围内。此外，在此描述的实施例中，突出 构件的通常的尺寸(例如，本实施例中基本平行于传送方向的分支604的尺寸)可以在从 约20cm到约IOOcm的范围内。此外，在此描述的任意实施例的突出构件的通常的尺寸(例 如，本实施例的基本垂直于传送方向的分支604的尺寸)可以在从约IOcm到约50cm的范 围内。这意味着，根据在此描述的实施例，隔板的突出构件的尺寸可以是LXW(长度X宽 度)=(10-50Cm)X(20-100Cm)，其中根据具体实施例，宽度W基本平行于传送方向延伸。在典型实施例中，突出分支604在涂覆过程中位于距离一个或多个板状衬底100 隔开约1. 5mm到约10mm。此外，分支604从侧壁17突出，使得分支604位于溅射阴极26和 衬底正面平面1200之间。更具体来说，如上所述，支撑在衬底支撑平面上的每个玻璃衬底 100具有正面105和侧端112，每个侧端112包括侧面114。如图12所示，间隙2100形成于 玻璃衬底100的正面105和分支604的下侧之间，根据如上所述的分支602的安装高度，分 支604距离玻璃衬底100的正面105隔开约1. 5到约10mm，通常是约1. 5到约5mm，最典型 的是约2mm。因此，间隙2100具有约1. 5mm到约IOmm的宽度，通常是约1. 5mm到约5mm，最 典型的是约2mm。由于该小宽度，因为大多数朝向玻璃衬底100和侧壁17之间的间隙500 溅射的Ag颗粒沉积在分支604的上表面上，所以防止了其转到玻璃衬底100的背面110。 突出分支604和玻璃衬底100之间的间隙2100也为在传送过程中玻璃衬底100的震动或 下沉留有余地，防止了玻璃衬底100与背面涂覆防止设备的突出分支604的接触或碰撞。在根据在此描述的实施例的一个变化中，突出构件(例如，形成为分支604)具有 突出到涂覆室中的侧端，其中侧端位于与衬底支撑上的一个或多个板状衬底100中的至少 一个衬底的一个侧面114隔开但是基本对齐。在图12所示的隔板600中，分支604具有形 成为前面606的侧端。分支604的侧端位于衬底正面平面1200上方，距离玻璃衬底100的侧面114通过间隙2100隔开约2mm。同时，隔板600的前面606基本与传送系统30上所支 撑的玻璃衬底100的侧面114对齐。因此，避免了玻璃衬底100与背面涂覆防止设备的突 出分支604的接触或碰撞。此外，朝向玻璃衬底100和侧壁17之间的间隙500溅射的Ag 颗粒沿着直线轨迹运动，并且也可以通过与其他颗粒或与侧壁17碰撞而偏转或散射。由于 突出分支604的前面606与玻璃衬底100的侧面114对齐，朝向玻璃衬底100与侧壁17之 间的间隙500侧向溅射的大多数Ag颗粒被吸收或沉积在分支604的上表面和前面606上。在涂覆操作过程中，玻璃衬底100 (通常具有基本同样尺寸)穿过衬底进口被送入 涂覆室10，由传送系统30在运行的溅射阴极26下方在衬底支撑平面120上沿着传送路径 60连续传送，并且穿过衬底出口被送出。因此，由于板状玻璃衬底通常具有相同的厚度，玻 璃衬底的正面限定了共同的衬底正面平面。或者，在此描述的实施例中，上述变化尺寸或 厚度的玻璃衬底可以被连续送入涂覆室10，使得背面涂覆防止设备的突出构件在涂覆过程 中位于距离一个或多个板状衬底至少1.5mm。这意味着，在本实施例中，分支604距离具有 变化尺寸的玻璃衬底100的正面105以及由此限定的衬底正面平面1200隔开约1. 5到约 10mm，通常是约1. 5到约5mm，最典型的是约2mm。从溅射阴极26朝着玻璃衬底100同时也 侧向朝向间隙500喷射Ag涂覆材料颗粒，间隙500形成于矩形板状玻璃衬底100和涂覆室 10的侧壁17之间。侧向朝向上述间隙500喷射的涂覆颗粒主要沉积在隔板600的突出分 支604的上表面上。从而，减少了或者基本抑制了穿过玻璃衬底100和侧壁17之间的侧向 间隙500朝向玻璃衬底100的背面110的Ag颗粒通路。此外，减少或避免了涂覆衬底100 的侧面114。此外，正如处理用于太阳能电池的玻璃衬底是所特别需要的，玻璃衬底100的 正面上的涂覆是均勻的，即使在其侧端112处。现在参考图13来描述实施例的另一变化。与在图12中一样，只示出了上述背面 涂覆防止设备的一个隔板700的横截面视图。但是，在背面涂覆防止设备中通常包括两个 侧向隔板700。每个侧向隔板700包括两个分支702和704，如同参考图12中所示的实施 例所描述的一样布置两个分支。但是，在本实施例中，背面涂覆防止设备包括突出构件，突 出构件具有侧端，侧端定位为延伸覆盖衬底支撑上的一个或多个板状衬底100中的至少一 个衬底的正面105的侧部。分支704与图12中所示的分支604的不同在于分支704的前 面706位于玻璃衬底100上方。这意味着，在传送过程中，分支704延伸覆盖玻璃衬底100 的正面105的侧部112，即，分支704延伸部分的覆盖传送路径60的正面。从而，即使从溅 射阴极26侧向喷射的一定数量的Ag颗粒被侧壁17或其他颗粒所偏转或散射而朝向突出 分支704和玻璃衬底100的正面105之间的间隙2100，也可以防止背面涂覆玻璃衬底100。在图12和13分别所示的示例中，在溅射过程中，朝向侧壁17侧向喷射的一定数 量的散射Ag材料颗粒分别沉积在分支602和702的表面上。结果，除了隔板600和700的 背面涂覆防止效果之外，上述实施例减少或抑制了涂覆室10的侧壁17被Ag颗粒污染。此 外，涂覆室10的维护可以包括更换侧向隔板600、700，而不需要侧壁清理步骤。具体来说， 分支602、702可以覆盖室的侧壁17直到顶壁14。根据在此描述的实施例的另一变化，隔板的突出构件的所述侧端可以形成为从衬 底支撑上的板状衬底100的正面逐渐变细。分别在图14和15中，示出了上述背面涂覆防 止设备的示例，除了突出分支的突出侧端的设计之外，上述示例与图12中所示的实施例一 致。例如，图14的L形隔板800包括连接到侧壁17的分支802和在衬底正面表面1200上方突出的分支804。分支804的侧端806具有楔形斜面，使得其突出尖端指向涂覆室10的 顶壁14。图15中所示的隔板850具有两个分支852和854。分支852连接到侧壁17，而分 支854基本平行于衬底正面平面1200而突出。此外，分支854的侧端856具有锥形，使得 其突出中心尖端指向涂覆室10的相对侧壁17。在图14和15的示例中，因为隔板600和 650的突出侧端806和856形成为从玻璃衬底100的正面逐渐变细，所以增大了传送过程中 玻璃衬底100的间隙。因此，可以更安全的避免由于传送过程中玻璃衬底100的震动或下 沉而引起的玻璃衬底100与隔板800、850的接触或碰撞，同时减少或防止了背面涂覆玻璃 衬底。同时，可以在突出分支804、854的锥形部分中提供足够宽的间隙2100，同时上述分支 804,854的底表面与衬底正面表面1200间隔小于最小充分间隙宽度。因此，由于非常小的 间隙宽度，可以进一步减少玻璃衬底的背面上的涂覆材料的不需要的沉积。根据在此公开的实施例，背面涂覆防止设备可以具有隔板，每个隔板包括基本与 衬底对齐的突出构件。此外，根据在此描述的实施例，背面涂覆防止设备可以具有隔板，每 个隔板包括基本与衬底正面表面1200对齐的突出构件。图16中示出了上述实施例的示例。根据图16，隔板1000包括连接到涂覆室10的侧壁17的分支1002和形成为突出构 件的分支1004。分支1004安装在分支1002的底端处，并且在涂覆室10中突出。分支1004 具有朝向玻璃衬底100的侧面114的侧端1006。如图16所示，可以调整分支1004的安装 高度，使得分支1004的上侧基本与衬底正面平面1200对齐。此外在本示例中，隔板1000 是L形，即，基本相互垂直的布置分支1002和1004。分支1004的长度使得其侧端1006与 玻璃衬底100的侧面114侧向隔开约1. 5到约10mm，通常是约1. 5到约5mm，最典型的是约 2mm。结果，在分支1004和玻璃衬底100的侧面114之间只提供小侧向间隙1010，侧向间 隙1010具有约1. 5到约IOmm的宽度，通常是约1. 5到约5mm，最典型的是约2mm。只有从 溅射阴极26喷射的微量的Ag颗粒将穿过该间隙1010。因此，当使用涂覆处理时，根据图16中的示例的包括两个隔板1000的背面涂覆防 止设备，基本上所有朝向玻璃衬底100和侧壁17之间的侧向间隙500行进的Ag涂覆颗粒 都沉积在突出分支1004的上表面上。因此，通过在涂覆室的两个侧壁17上提供隔板1000， 减少了或者基本抑制了穿过连续传送的玻璃衬底100和侧壁17之间的间隙500朝向玻璃 衬底100的背面110的Ag颗粒通路。因此，根据在此公开的实施例，突出构件可以基本与衬底正面平面对齐。如图16 的示例所示，可以调整分支1004的安装高度，使得分支1004的上侧基本与衬底正面平面 1200对齐，结果是突出构件的第一位置。在其他示例中，可以调整图16中所示的分支1004 的安装高度，使得分支1004的下侧基本与衬底正面平面1200对齐，结果是突出构件的第二 位置。此外，突出构件可以安装使得突出构件与衬底正面平面基本对齐的任何其他位置。例 如，可以调整图16中所示的分支1004的按照高度，使得突出构件位于突出构件的第一和第 二位置之间。通常，突出构件的侧端可以位于衬底正面平面上。例如，图16中所示的分支 1004的侧端1006的上部位于衬底正面平面1200上。或者，侧端1006的其他部分可以位于 衬底正面平面1200上。此外，在此公开的实施例中，可以将突出构件定位为使得其与衬底对齐。因此，突 出构件可以具有被放置为相对(例如，朝向)支撑在衬底支撑上的衬底的侧面的任何位置。 例如，在图16中所示的示例的变化中，分支1004可以具有分支1004的侧端1006可以朝向(至少部分的)衬底100的侧面114的任何位置。在图16中所示的示例和在此描述的实施例的其他示例的变化中，背面涂覆放置 设备的隔板可以各自具有突出分支，相对于侧壁17非90度倾斜的倾斜方式布置突出分支。 此外，对于每个隔板，连接到侧壁17的分支可以以这样的安装高度安装在侧壁上，并且突 出分支可以具有这样的长度，使得突出分支的侧端位于与玻璃衬底100的侧面114间隔至 少约1. 5mm。如上对图16的示例所述的一样，图16中所示的示例的上述改进也将引起背面 防止效果。此外，根据在此描述的实施例，背面涂覆防止设备可以具有隔板，每个隔板包括突 出构件，突出构件包括板和支撑物，支撑物设置在各自的壁面处。板可以设置在支撑物处。 板可以是细长板。支撑物可以是细长支撑物，或者可以包括多个支撑元件。支撑物可以是 各自的壁面的突出组成部分。或者，支撑物可以是设置在各自的壁面处的构件。因此，如示出了在此描述的实施例的一个示例的横截面视图的图17所示，隔板 4000可以是细长板4004，细长板4004在其下侧安装在从侧壁17突出的细长支撑物4008的 固定件4010处。根据另一示例(未示出)，板4004的下侧可以直接连接到支撑物4008，不 用固定件或没有板4004的下侧与支撑物4008的上侧之间的间隔。板4004可以基本平行 于传送路径60以及衬底正面平面1200而延伸。如图17所示，支撑物4008可以是侧壁17 的细长突出部。因此，如图17所示，可以是侧壁17的组成部分。或者，支撑物4008可以是 连接在侧壁17处的细长构件。根据图17所示的示例，支撑物4008和板4004沿着侧壁17 相互平行并且平行于传送路径60而延伸。此外，在本示例中，板4004的尺寸使得板4004 的前面4006与衬底100的侧面114基本对齐。通常，支撑物4008可以以安装高度设置在 侧壁17处，使得在传送过程中，板4004的下侧在玻璃衬底100上方并且与玻璃衬底100隔 开，使得间隙2100形成于板4004和衬底100之间。板4004的底表面和衬底正面平面1200 之间的间隙2100的间隙宽度在约1. 5mm到5mm的范围内，更具体的是约2mm。根据图17中 所示的隔板4000的具体设计，支撑物4008可以以安装高度设置在侧壁17处，使得支撑物 4008的上侧与衬底的正面105基本对齐，同时，间隙2100形成于板4004和衬底100之间。 由于隔板400与玻璃衬底100的正面之间的间隙2100的小宽度在从约1. 5到5mm的范围 内(通常是约2mm)，所以图17中所示的示例的每个上述设计都引起确实减少或防止背面涂 覆玻璃衬底100。为了在传送过程中震动或下沉的情况下避免锐边可能损坏玻璃衬底100，所以分 别在背面涂覆防止设备的改进中，和在此描述的上述实施例和示例中，突出构件的边缘可 以具有圆形。此外，在每一个包括隔板的上述实施例和示例中，具有在任意实施例和示例中如 上所述的形状的一个或多个额外隔板，同样可以分别设置在每个侧壁17处在衬底正面平 面1200的上方和/或下方，即，通常平行于衬底正面平面1200的隔板的上方和/或下方。 从而，促进了防止背面涂覆玻璃衬底100。此外，在上述实施例和示例的另外的变化中，衬底100可以被垂直的而不是水平 的传送通过涂覆室。在这种情况下，本领域技术人员将会理解，隔板可以安装在涂覆室中的 其他位置(例如，涂覆室的顶壁和底壁处)，或者为了能够在侧壁处安装，可以具有相对适 合的改进外形。
18
此外，在上述实施例和示例的另一改进中，涂覆室10可以是筒状容器，具有由环 形前盖和后盖封闭的筒状壁面。在平行于筒状容器的纵轴的方向上传送玻璃衬底100。此 外，上述改进的环形前盖和后盖对应于上面所限定的前壁和后壁。上面所限定的侧壁对应 于筒状壁面的在传送过程中朝向玻璃衬底100的侧端112的区域。玻璃衬底100 (也可以被称作基准衬底)的材料的典型示例是浮法碱玻璃，并且可 以具有标准的或减量的铁含量。此外，在此描述的实施例中，可以使用预涂覆的玻璃衬底。 例如，玻璃衬底100可以涂覆有透明导电氧化物。此外，玻璃衬底100可以具有无定形和 /或微晶硅p-i-n结构或者无定形和/或微晶硅p-i-n p-i-n串叠型电池结构。此外，在 涂覆用于太阳能电池的衬底的情况下，具有太阳能电池层堆叠的衬底可以用于在此描述的 实施例。此外，用作根据在此描述的实施例的玻璃衬底100的玻璃衬底的通常的尺寸在约 IX Isqm到约3X6sqm的范围内，通常是约2. 2X2. 6sqm或约1. 1X1. 3sqm。通常，根据在 此描述的实施例的玻璃衬底100的厚度在约2mm到约5mm的范围内。上述书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳实施方式，并且也使得本领域技 术人员能够做出和使用本发明。虽然根据各种具体实施例描述了本发明，但是本领域技术 人员将会认识到可以用权利要求的精神和范围内的改进来实施本发明。尤其是，上述实施 例的非互斥的特征可以相互结合。发明的专利权范围由权利要求来限定，并且可以包括本 领域技术人员能想到的其他示例。上述其他示例意欲包含在权利要求的范围内。
权利要求
一种背面涂覆防止设备，其适合于涂覆板状衬底的涂覆室，所述涂覆室适合于涂覆连续或非连续传送的所述板状衬底，并包括具有衬底进口的前壁和具有衬底出口的后壁；涂覆材料源，其适用于将涂覆材料分配到所述涂覆室；和传送系统，所述传送系统的正面朝向所述涂覆材料源，所述传送系统适合于沿着传送路径在所述传送系统的正面上连续或非连续地传送多个所述板状衬底；其中所述背面涂覆防止设备适合于在所述传送系统的正面处和邻近多个所述板状衬底的背面处提供气体阻隔，用于防止背面涂覆所述板状衬底。
2.根据权利要求1所述的背面涂覆防止设备，其包括阻隔气体供应单元，其适合于将 阻隔气体分配到所述传送系统的正面和邻近多个所述板状衬底的背面处。
3.根据权利要求2所述的背面涂覆防止设备，其中，所述阻隔气体供应单元包括 一个或多个阻隔气体排气口，其设置在所述传送系统的正面；一个或多个阻隔气体管道，其连接到所述一个或多个所述阻隔气体排气口 ；和 阻隔气体源，其连接到所述一个或多个所述阻隔气体管道。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的背面涂覆防止设备，还包括覆盖面板，其设置在 所述传送系统的正面处和多个所述板状衬底的背面下方，因此限定了所述覆盖面板和多个 所述板状衬底的背面之间的间隙，其中，所述背面涂覆防止设备适合于在所述覆盖面板和 所述多个所述衬底的背面之间所限定的所述间隙中提供气体阻隔。
5.一种用于涂覆板状衬底的涂覆室，所述涂覆室适合于涂覆连续或非连续传送的所述 板状衬底，所述涂覆室包括具有衬底进口的前壁和具有衬底出口的后壁；涂覆材料源，其适合于将涂覆材料分配到所述涂覆室中；和传送系统，所述传送系统的正面朝向所述涂覆材料源，所述传送系统适合于沿着传送 路径在所述传送系统的正面上连续或非连续地传送多个所述板状衬底；其中，所述背面涂覆防止设备适合于在所述传送系统的正面处和邻近多个所述板状衬 底的背面处提供气体阻隔，用于防止背面涂覆所述板状衬底。
6.根据权利要求5所述的涂覆室，其中，所述背面涂覆防止设备包括阻隔气体供应单 元，其适合于将阻隔气体分配到所述传送系统的正面和邻近多个所述板状衬底的背面处。
7.根据权利要求6所述的涂覆室，其中 所述阻隔气体供应单元包括一个或多个阻隔气体排气口，其设置在所述传送系统的正面； 一个或多个阻隔气体管道，其连接到所述阻隔气体排气口 ；和 阻隔气体源，其连接到一个或多个所述阻隔气体管道。
8.根据权利要求7所述的涂覆室，其中，一个或多个所述阻隔气体管道通过一个或多 个阻隔气体阀连接到所述阻隔气体源，并且其中，所述阻隔气体供应单元包括控制装置，其 适用于控制一个或多个所述阻隔气体阀。
9.根据权利要求6到8中任一项所述的涂覆室，其中，一个或多个所述阻隔气体排气口 具有形成于所述传送系统的正面中的纵向狭缝形状，所述阻隔气体排气口相互平行设置，并且与所述传送路径横切。
10.根据权利要求6到9中任一项所述的涂覆室，其中，一个或多个所述阻隔气体排气 口沿着所述传送系统的正面的整个宽度延伸。
11.根据权利要求6到10中任一项所述的涂覆室，其中，所述传送系统包括从相互平行 的所述前壁到所述后壁连续设置的多个旋转辊，每个所述辊具有多个间隔环，每个所述间 隔环同心连接到所述辊，并且支撑所述玻璃衬底。
12.根据权利要求6到11中任一项所述的涂覆室，所述涂覆室是真空涂覆室，并且/或 者所述真空涂覆室的所述前壁和所述后壁中的所述衬底进口和/或所述衬底出口中的一 个或多个包括真空闸、气闸或切口阀或其组合。
13.根据权利要求6到12中任一项所述的涂覆室，其中，所述涂覆材料源将涂覆材料至 少分配到所述涂覆室的涂覆区域中，并且每个所述阻隔气体排气口至少设置在所述涂覆区 域中。
14.根据权利要求6到13中任一项所述的涂覆室，其中，所述涂覆室适合于通过溅射涂 覆，所述涂覆材料源是一个或多个溅射阴极。
15.根据权利要求6到14中任一项所述的涂覆室，其中，所述背面涂覆防止设备还包括 至少两个隔板，所述隔板设置在所述涂覆室的两个相对侧壁处，所述侧壁从所述涂覆室的 所述前壁向所述后壁延伸，两个所述侧壁中的每一个都具有至少一个所述隔板，每个所述 隔板具有从各自的所述侧壁突出的突出构件，每个所述隔板定位所述突出构件，使得每个 所述突出构件沿着各自的所述侧壁平行于所述传送路径延伸，并且在涂覆过程中在1. 5mm 到5mm的范围内与所述板状衬底隔开。
16.根据权利要求6到15中任一项所述的涂覆室，还包括覆盖面板，其设置在所述传送 系统的正面处和多个所述板状衬底的背面下方，因此限定了所述覆盖面板和多个所述板状 衬底的背面之间的间隙，其中，所述背面涂覆防止设备适合于在所述覆盖面板和多个所述 衬底的背面之间所限定的所述间隙中提供气体阻隔。
17.一种用于在涂覆室中涂覆板状衬底的方法，其包括通过下列步骤传送多个所述板状衬底通过所述涂覆室，a)将一个所述板状衬底穿过所述涂覆室的前壁中的衬底进口送进所述涂覆室，并且将 所述板状衬底设置在传送系统上，所述传送系统用于沿着传送路径在所述传送系统的正面 上连续或非连续地传送多个所述板状衬底；b)沿着所述传送路径连续或非连续地传送所述板状衬底，同时在所述传送系统的正面 处和邻近所述板状衬底的背面处提供气体阻隔，用于防止背面涂覆所述板状衬底，同时将 涂覆材料从设置在所述涂覆室中的涂覆材料源朝向所述板状衬底的正面分配；c)将所述板状衬底穿过所述涂覆室的后壁中的衬底出口而送出，其中，在送出所述板 状衬底的同时，将另一板状衬底传送通过所述涂覆室。
18.根据权利要求17所述的方法，其中将两个以上所述板状衬底连续传送通过所述涂覆室；间隙形成于连续传送的两个以上所述板状衬底之间，每个所述间隙由连续传送的两个 所述衬底来限定，并且沿着所述传送路径的整个宽度延伸，通过在所述传送系统的正面处 供应一定量的阻隔气体来提供所述气体阻隔，在步骤a)到c)过程中控制所述阻隔气体的供应量。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，通过从阻隔气体源通过一个或多个阻隔 气体管道并通过设置在所述传送系统的正面处的一个或多个阻隔气体排气口供应一定量 的阻隔气体来提供所述气体阻隔。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，通过控制装置来控制供应到一个或多个所述 阻隔气体排气口的所述阻隔气体的量。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其中，通过一个或多个所述阻隔气体排气口来 供应所述阻隔气体，一个或多个所述阻隔气体排气口具有形成于所述传送系统的正面中的 纵向狭缝形状，相互平行设置，并且与所述传送路径横切。
22.根据权利要求19到21中任一项所述的方法，其中，通过一个或多个所述阻隔气体 排气口来供应所述阻隔气体，一个或多个所述阻隔气体排气口沿着所述传送系统的正面的 整个宽度延伸。
23.根据权利要求19到22中任一项所述的方法，其中，当在步骤a)到c)过程中至少 一个所述阻隔气体排气口设置在靠近至少一个所述间隙处时，减少供应至至少一个所述阻 隔气体排气口的所述阻隔气体的量，同时增加供应至除了至少一个所述阻隔气体排气口之 外的所述阻隔气体排气口的所述阻隔气体的量。
24.根据权利要求17到23中任一项所述的方法，其中，一个或多个所述板状衬底比所 述涂覆室的所述衬底进口和所述衬底出口之间的距离长，并且当在传送过程中一个所述板 状衬底跨越所述衬底进口和所述衬底出口之间的距离时，减少所供应的用于提供所述气体 阻隔的所述阻隔气体的量，当在传送过程中连续传送的衬底之间的一个所述间隙设置于所 述涂覆室内部时，增加所供应的用于提供所述气体阻隔的所述阻隔气体的量。
25.根据权利要求17到24中任一项所述的方法，其中在步骤b)过程中，通过至少两个 隔板进一步防止背面涂覆所述板状衬底，所述隔板设置在所述涂覆室的两个相对侧壁处， 所述侧壁从所述涂覆室的所述前壁向所述后壁延伸，两个所述侧壁中的每一个都具有至少 一个所述隔板，每个所述隔板具有从各自的所述侧壁突出的突出构件，每个所述隔板定位 所述突出构件，使得每个所述突出构件沿着各自的所述侧壁平行于所述传送路径延伸，并 且在涂覆过程中在1. 5mm到5mm的范围内与所述板状衬底隔开。
全文摘要
本发明提供了一种背面涂覆防止设备，其适合于用于涂覆板状衬底的涂覆室，所述涂覆室适合于涂覆连续或非连续传送的板状衬底，所述背面涂覆防止设备包括具有衬底进口的前壁和具有衬底出口的后壁；涂覆材料源，其适用于将涂覆材料分配到涂覆室；和传送系统，所述传送系统的正面朝向涂覆材料源，所述传送系统适合于沿着传送路径在传送系统的正面上连续或非连续的传送多个板状衬底；其中所述背面涂覆防止设备适合于在传送系统的正面处和邻近多个板状衬底的背面处提供气体阻隔，用于防止背面涂覆板状衬底。
文档编号B05C5/02GK101959617SQ200980106995
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月26日 优先权日2008年2月28日
发明者于尔根·亨利奇, 安德里亚斯·绍尔, 托马斯·格贝尔 申请人:应用材料公司