真空硒化装置和真空硒化的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制备领域，具体地，涉及一种真空砸化装置以及利用该真空砸化装置进行真空砸化的方法。
【背景技术】
[0002]铜铟镓砸(CIGS)薄膜太阳电池由于成本低、光电转换效率高、没有衰退等优点，被认为是最有发展前景的电池之一。CIGS太阳电池的结构的核心是作为吸收层的CIGS薄膜。溅射后砸化法工业化技术是目前制备CIGS薄膜中较易实现大规模工业化生产的技术途径，该方法制备的大面积CIGS薄膜均匀性好，设备和工艺比较容易实现。溅射后砸化法是先按照元素比例溅射沉积金属预制层，在Se气氛中砸化反应形成铜铟镓砸(简称CIGS)化合物半导体薄膜。
[0003]溅射后砸化法工业化技术可以使用砸化氢(H2Se)为砸源，其优点是Se的活性强，容易与金属预制层反应生成化合物半导体，砸化后的CIGS薄膜结构和性能都很好。但!^^气体剧毒，易燃易爆，安全性不好，价格昂贵，运输储存困难，不符合安全、环保、廉价的发展方向，因此H2Se气体砸化方法受到限制。因此，采用固态源砸化法制备CIGS薄膜太阳电池材料的应用越来越普遍。然而在现有的砸化装置中，由于砸蒸气在200摄氏度以下呈固态，在一体化成膜工艺中砸蒸气会附着于真空栗与管道中，因此对分子栗抽真空能力影响很大，严重时能够造成真空栗损坏或损毁。因此，需要周期性进行真空栗拆卸进行清里和维护，正常维护时，需要将真空栗拆卸下来，清理后再安装回设备上，进行调整，整个工作费时费力，导致工作量很大。
[0004]因此，基于上述技术的真空砸化装置的结构仍有待改进。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种真空砸化装置以及利用该真空砸化装置进行真空砸化的方法，该真空砸化装置通过在真空砸化空间中设置砸蒸汽回收单元，在利用真空栗将剩余砸蒸汽排出真空砸化空间之前实现对剩余砸蒸汽的回收，可以避免剩余砸蒸汽在真空栗中由于遇冷凝结成固体而造成的真空栗的损坏，从而可以延长真空栗的使用寿命，进而提高该装置的生产效率。
[0006]在本发明的一个方面，本发明提出了一种真空砸化装置。根据本发明的实施例，该装置包括:本体，所述本体内限定出真空砸化空间；基体，所述基体位于所述真空砸化空间；砸蒸汽供给单元，所述砸蒸汽供给单元与所述本体相连，且适于向所述真空砸化空间中供给砸蒸汽；砸蒸汽回收单元，所述砸蒸汽回收单元设置在所述本体的内壁上；以及真空栗，所述真空栗设置在所述本体的外壁上，并且所述真空栗与所述砸蒸气回收单元相连。由此，该真空砸化装置通过在真空砸化空间中设置砸蒸汽回收单元，在利用真空栗将剩余砸蒸汽排出真空砸化空间之前实现对剩余砸蒸汽的回收，可以避免剩余砸蒸汽在真空栗中由于遇冷凝结成固体而造成的真空栗的损坏，从而可以延长真空栗的使用寿命，进而提高该装置的生产效率。
[0007]另外，根据本发明上述实施例的真空砸化装置还可以具有如下附加的技术特征:
[0008]根据本发明的实施例，在该装置中，所述砸蒸汽回收单元包括:壳体，进气口，所述进气口设置在所述壳体的侧壁上；多个隔板，所述多个隔板设置在所述壳体的内壁上；过滤网，所述过滤网设置在所述壳体上与所述进气口相对的侧壁上；以及出气口，所述出气口设置在所述壳体上，并且所述出气口与所述真空栗连通。由此，可以通过上述结构构成的砸蒸汽回收单元完成砸蒸汽的回收，从而有效避免剩余砸蒸汽在真空栗中由于遇冷凝结成固体而造成的真空栗的损坏，进而可以提高装置的生产效率。
[0009]根据本发明的实施例，所述砸蒸汽回收单元进一步包括冷却单元，所述冷却单元设置在所述壳体上。由此，可以进一步提高砸蒸汽回收的效果以及效率。
[0010]根据本发明的实施例，在该装置中，所述冷却单元包括水冷管，所述水冷管设置在所述壳体上。
[0011 ] 根据本发明的实施例，在该装置中，所述冷却单元包括水冷壁，所述水冷壁设置在所述壳体上。由此，可以简便地利用水冷管或者水冷壁完成冷却，从而进一步提高该装置的砸回收效果。
[0012]根据本发明的实施例，在该装置中，所述砸蒸汽回收单元可拆卸地设置在所述本体的内壁上。由此，可以通过拆卸砸蒸汽回收单元完成砸的回收，进而可以提高该装置的生产效率。
[0013]根据本发明的实施例，在该装置中，所述真空栗与所述砸蒸汽回收单元通过连接法兰相连，任选地，所述真空栗为分子栗。由此，可以通过分子栗为真空砸化装置提供更高的真空度，进而可以提高该装置的生产效率。此外，真空栗与砸蒸汽回收单元通过连接法兰相连，进而可以在剩余砸蒸汽进入真空栗之前，通过砸蒸汽回收单元完成砸蒸汽的回收，进而可以避免剩余砸蒸汽在真空栗中由于遇冷凝结成固体而造成的真空栗的损坏，从而可以延长真空栗的使用寿命，进而可以提高该装置的生产效率。
[0014]根据本发明的实施例，在该装置中，所述真空砸化装置为一体化物理气相沉积溅射设备。由此，可以进一步提高该装置的性能。
[0015]在本发明的另一方面，本发明提出了一种利用前面描述的真空砸化装置进行真空砸化的方法。根据本发明的实施例，该方法包括:采用所述砸蒸汽供给单元向所述本体的真空砸化空间中供给砸蒸汽，以便使得所述砸蒸汽与所述基体发生砸化反应；以及在采用所述真空栗排出真空砸化空间中剩余的砸蒸汽之前，预先采用所述砸蒸汽回收单元回收所述剩余的砸蒸汽。由此，可以在剩余砸蒸汽进入真空栗之前完成砸蒸汽的回收，进而在完成了砸蒸汽回收的基础上，避免了由于砸蒸汽在真空栗内冷凝而造成的真空栗损坏，从而提高了真空砸化装置的使用寿命，进而提高了利用该方法进行真空砸化的效率。
[0016]另外，根据本发明上述实施例的真空砸化的方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0017]根据本发明的实施例，在该方法中，进一步包括:采用砸蒸汽回收单元回收所述剩余砸蒸汽时，采用冷却单元对所述砸蒸汽回收单元进行冷却。由此，可以进一步提高利用砸蒸汽回收单元进行回收砸蒸汽的效率以及效果。
[0018]根据本发明的实施例，所述真空砸化空间中的真空度不高于1.5Pa。由此，可以进一步提高利用该方法进行真空砸化的效率以及效果。
[0019]根据本发明的实施例，所述真空砸化空间中的压力为0.7?1.5Pa。由此，可以通过对真空砸化空间中的压力进行调控，更好地完成砸化反应，进而可以进一步提高利用该方法进行真空砸化的效率以及效果。
[0020]根据本发明的实施例，所述砸蒸汽回收单元的温度不高于200摄氏度。由此，可以保证剩余砸蒸汽在砸蒸汽回收单元中冷凝形成固体，进而可以提高砸蒸汽回收单元对剩余砸蒸汽进行回收的效率以及效果。
[0021]根据本发明的实施例，所述砸蒸汽回收单元的砸回收率为60%?80%。由此，可以进一步提高利用该方法进行真空砸化的效率以及效果。