[发明专利]Cu(In，Ga)X2的薄膜的阴极溅射沉积

权利要求书

1.一种设备，用于将Cu(In，Ga)X₂的膜沉积在衬底的至少一个表面上，其中X为Se或S或其混合物，包括阴极溅射腔室(1)，或其混合物，所述设备包括：

-衬底保持架(6)，

-用于加热衬底保持架的装置，

-至少一个溅射靶保持架(7)，

所述衬底保持架(6)设置在至少一个溅射靶保持架(7)的对面并与所述至少一个溅射靶保持架(7)分隔开，

-第一注入管(3)，用于注入包含蒸汽形式的X或X的前体的第一惰性气体层流，

其特征在于，所述设备进一步包括用于注入第二惰性气体层流的第二注入管(4)，所述第二注入管在所述腔室(1)内的入口孔位于所述第一注入管(3)在所述腔室(1)内的入口孔和所述至少一个靶保持架(7)之间，使得经由所述第二注入管(4)的入口孔进入的所述第二惰性气体层流平行于包含蒸汽形式的X或X的前体的所述第一惰性气体层流，并将包含蒸汽形式的X或X的前体的所述第一惰性气体层流限制在所述衬底保持架(6)周围的区域。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括封壳(2)，所述封壳包括用于蒸发X的装置，所述封壳(2)与所述第一注入管(3)以及所述腔室(1)流体连通。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括封壳(2)，所述封壳包括形成用于分解和蒸发X的前体的等离子体的装置，所述封壳(2)与所述第一注入管(3)以及所述腔室(1)流体连通。

4.根据前述任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述腔室(1)进一步包括栅格(8)，所述栅格可选地装配有冷却装置，所述栅格沿着平行于所述衬底保持架(6)的所述腔室(1)的整个长度，并且在所述第一注入管(3)的入口孔和所述第二注入管(4)的孔之间延伸。

5.根据前述任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述设备包括彼此紧靠定位的两个溅射靶。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括彼此紧靠定位的三个溅射靶。

7.一种用于沉积Cu(In，Ga)X的膜的方法，其中X为Se或S或其混合物，所述方法包括：

通过阴极溅射由至少一个溅射靶将Cu，In和Ga沉积在衬底的至少一个表面上的步骤，同时具有将X的蒸汽在阴极腔室(1)内沉积在所述至少一个表面上的步骤，

其特征在于，蒸汽形式的X或X的前体以第一气体层流的形式移动，所述第一气体层流的移动路径平行于所述衬底的所述至少一个表面，并与所述衬底的所述至少一个表面接触，同时具有第二惰性气体层流，所述第二惰性气体层流的移动路径为：

-平行于所述第一气体层流的移动路径，并且

-在所述第一气体层流移动路径和所述溅射靶的表面之间，从而将所述第一气体层流限制在所述衬底周围的区域。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二气体层流的速度高于所述第一气体层流的速度。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，彼此互相独立的所述第一气体层流和所述第二气体层流的克努森数K＝L/a，其中L为两次碰撞之间原子或分子移动的平均距离，并且a为所述溅射靶与所述衬底之间的距离，使得K≤10^-2。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的方法，其特征在于，彼此互相独立的所述第一气体层流和所述第二气体层流的雷诺数R≤1000。

11.根据权利要求7-10中任一项所述的方法，其特征在于，X由X的前体沉积，所述X的前体的分子式为R₂X，其中R为H、Me、Et、iPr或tBu。

12.根据权利要求7-10中任一项所述的方法，其特征在于，X被蒸发，并携带在包含惰性气体如氩气的所述第一气体层流中进入所述腔室(1)内。

13.根据权利要求7-12中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二气体层流为氩气的层流。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述X的前体在注入到所述腔室(1)中之前通过等离子体分解。