[发明专利]用于薄膜光伏材料硒化的自清洁大规模方法和熔炉系统

权利要求书

1.一种利用自清洁熔炉制造铜铟二硒化物半导体膜的方法，包括：

将多个基板转移至熔炉中，所述熔炉包括处理区域和至少一个与所述处理区域可拆卸接合的端帽区域，将所述多个基板中的每一个相对于重力方向垂直定向而设置，用数字N限定所述多个基板，其中N大于5，每一个基板具有铜和铟复合结构；

将包括氢物质和硒化物物质以及载气的气态物质引入所述熔炉中，并将热能转移到所述熔炉中，以使温度从第一温度升高至第二温度，所述第二温度的范围是从约350℃至约450℃，从而在每一个所述基板上至少开始由铜和铟复合结构形成铜铟二硒化物膜；

使所述熔炉的所述处理区域的内部区域的残余硒化物物质分解；

在可在第三温度下操作的端帽区域的附近沉积元素硒物质；并且

通过至少使所述处理区域的内部区域的残余硒化物物质分解而保持内部区域为基本上没有元素硒物质。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在沉积元素硒物质的过程中，所述端帽区域的附近的特征在于，其温度低于熔炉腔室的温度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述端帽区域的特征在于，其比热低于熔炉腔室的比热。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积元素硒物质包括以预定的量冷却所述熔炉。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括从所述端帽区域去除沉积的硒物质。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基板包含镓材料。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二温度的范围为约390℃至约410℃。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一温度约为室温。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述第二温度保持约10至60分钟。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述气态物质包含H₂Se。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述载气包含氮气。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，N大于40。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔炉的特征在于，所述熔炉中具有小于约10℃的均匀度的温度分布。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，每一个基板保持没有翘曲或损坏的基本上平面的构造。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔炉的特征在于体积为200升或更大。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔炉的所述处理区域包含石英材料。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三温度低于所述第二温度。

18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三温度的范围为约500℃至约550℃。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，端帽区域包含金属材料。

20.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，去除所述端帽区域的一部分并机械地去除所述元素硒物质从而清洁所述熔炉。