[发明专利]一种等离子体辅助硒硫化处理装置及工艺

权利要求书

1.一种等离子体辅助硒硫化处理装置，其特征在于：设置于真空室内，包括壳体、阴极板和阳极板，壳体为长方体结构，设有两块侧板和底板，阴极板和阳极板在壳体内平行间隔交替叠放并固定在壳体的底板上，阴极板和阳极板交替叠放形成等离子体发生器，壳体的侧板即为等离子体发生器的外壳，阴极板设有固定半导体薄膜基板的沟槽，阴极板上设有均匀分布1～4个独立内加热电极和电池基片测温点，阳极板为腔体结构，阳极板表面均布小孔，孔径0.5mm～1.5mm，孔间距5mm～20mm，阳极板上设有输气管与腔体相通，阳极板上设有均匀分布1～3个独立内加热电极和阳极测温点，阴极板和阳极板分别设有极柱并与真空室外的等离子体发生电源连接，所述内加热电极、测温点和输气管分别与真空室外的加热电源、电路及气路连接，内加热电极与测温点通过自动控温系统PID形成闭环温度控制，气路上设有气体流量计。

2.根据权利要求1所述等离子体辅助硒硫化处理装置，其特征在于：所述阴极板材质为W、Mo或Ta，数量为2～64片。

3.根据权利要求1所述等离子体辅助硒硫化处理装置，其特征在于：所述阳极板材质为Mo金属薄板，数量为2～64片。

4.根据权利要求1所述等离子体辅助硒硫化处理装置，其特征在于：所述等离子体外壳设有2～4层保温套或热反射隔热板，其最内层材质是Mo金属薄板，其余各层材质为不锈钢薄板，等离子体外壳固定在真空室内并与真空室箱体形成等电位体。

5.根据权利要求1所述等离子体辅助硒硫化处理装置，其特征在于：所述半导体薄膜基板在阴极板两端设为卷带式结构，以实现半导体薄膜基板在处理装置中的连续进给。

6.根据权利要求1所述等离子体辅助硒硫化处理装置，其特征在于：所述硒硫化处理装置为1～8个并分别按线形排列设置于相同数量的真空室内，每个真空室设有一个可在真空室中轴线方向运动的小车，按连续流水线方式实施。

7.根据权利要求1所述等离子体辅助硒硫化处理装置，其特征在于：所述硒硫化处理装置为水平或垂直设置于真空室内。

8.一种基于权利要求1所述等离子体辅助硒硫化处理装置的工艺方法，其特征在于步骤如下：

1)在半导体薄膜材料上按化学式配比预制金属层，然后放入阴极板的沟槽中；

2)将硒硫化处理装置置于真空室内，关闭真空室抽真空，当真空室真空度为10^-2～10^-5Pa时，打开电源加热阴极板和阳极板，阴极板的温度控制为使金属预制层基片的温度为350～600℃，阳极板的温度为160～350℃，启动真空室外的等离子体发生器电源，并通入硒或硫、氢、氩混合气体，其中氢、氩气体是传递硒蒸气或硫蒸气的载气。

9.根据权利要求8所述工艺方法，其特征在于：所述等离子体发生器电源输出模式为：直流脉冲、交流中频、高频、射频(RF)或特高频(VHF)。

10.根据权利要求8所述工艺方法，其特征在于：所述氢、氩混合载气中，氢为1～30v％，其余为氩气。