[发明专利]制造半导体膜的装置及方法

权利要求书

1.制造半导体膜的装置，包括真空室(5)，在所述真空室(5)上设置有至少一个热裂解部件(10)，所述热裂解部件(10)分为相连通的低温区(8)和高温区(9)，所述高温区(9)还与所述真空室(5)内部相连通且其中还设置有碰撞板。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述低温区(8)内设置有坩埚(11)、加热所述坩埚(11)的第一加热器(12)和测定所述坩埚(11)温度的第一电热偶，所述低温区(8)和高温区(9)由加热管(20)相连通，所述坩埚(11)的上端与所述加热管(20)的下端连接并连通。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述坩埚(11)与第一加热器(12)间设置有防护罩。

4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的装置，其中所述高温区(9)内设置有通道、碰撞板、加热所述加热管(20)的第二加热器(14)和测定所述加热管(20)温度的第二电热偶，所述通道与加热管(20)连通，所述碰撞板设置在所述通道的周围。

5.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的装置，其中所述加热管(20)与第二加热器(14)间设置有防护罩。

6.根据权利要求1-5中任一项权利要求所述的装置，其中所述通道包括与所述坩埚(11)连通的第一通道(13)和与所述第一通道(13)连接但不相通的第二通道(15)，所述碰撞板包括设置在所述第一通道(13)周围的第一碰撞板(16)和设置在所述第二通道(15)周围的第二碰撞板(17)，所述第一通道(13)与第一碰撞板(16)形成第一空腔(18)，所述第二通道(15)与第二碰撞板(17)形成第二空腔(19)，所述第一通道(13)和第二通道(15)的上端分别设置有孔(21)。

7.根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的装置，其中所述第一空腔(18)的下端宽度大于上端宽度，所述第二空腔(19)的上端宽度大于下端宽度，所述第二通道(15)的下端宽度大于所述第一空腔(18)的上端宽度，所述第二通道(15)的下端与第一碰撞板(16)的上端形成通路(22)。

8.根据权利要求1-7中任一项权利要求所述的装置，其中所述热裂解部件(10)的两个或更多的高温区(9)串联在一起。

9.根据权利要求1-8中任一项权利要求所述的装置，其中所述串联的方式为一个高温区(9)的第二通道(15)的顶端与另一个高温区(9)的加热管(20)的底端连接并连通。

10.根据权利要求1-9中任一项权利要求所述的装置，其中所述装置还设置有至少一个蒸发坩埚，所述蒸发坩埚与所述真空室(5)内部相连通。

11.制造半导体膜的方法，包括：

(1)在真空中提供基板；

(2)使至少一种化学元素的原子依次进行蒸发和热裂解两个阶段从而形成自由基；

(3)将所述自由基沉淀到所述基板的表面。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述化学元素为硒；所述半导体膜的其它元素选自IB族、IIIA族或VIA族元素的一种或多种；更优选地所述半导体膜的其它化学元素选自铜、铟、镓或硫元素的一种或多种；更优选地所述半导体膜具有黄铜矿结构；更优选地所述黄铜矿结构为Cu(In_x，Ga_1-x)Se₂、Cu(In_1-xGa_x)(Se_2-yS_y)。

13.根据权利要求11或12所述的方法，所述硒元素通过所述热裂解部件进行蒸发，所述铜元素、铟元素、镓元素或硫元素通过所述蒸发坩埚进行蒸发。

14.根据权利要求11-13中任一项权利要求所述的方法，其中所述蒸发阶段在200-400℃下进行，在所述蒸发阶段中，使所述元素的原子形成原子簇。

15.根据权利要求11-14中任一项权利要求所述的方法，其中所述热裂解阶段在600-700℃的温度下进行，在所述热裂解阶段，所述原子簇形成自由基。

16.根据权利要求11-15中任一项权利要求所述的方法，其中在所述热裂解阶段中，通过使所述原子簇与碰撞板发生碰撞以促使其形成自由基。