化學(xué)氣相沉積裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種化學(xué)氣相沉積裝置。所述化學(xué)氣相沉積裝置包括反應(yīng)腔、位于反應(yīng)腔頂部的噴淋組件以及與所述噴淋組件相對設(shè)置的基座，所述基座可以相對所述噴淋組件旋轉(zhuǎn)，所述噴淋組件包括第一進(jìn)氣管路以及第二進(jìn)氣管路，用于分別將第一氣體以及第二氣體傳輸?shù)綒怏w分配板，所述氣體分配板具有面向所述基座的排氣面，所述排氣面具有若干能夠收容氣體并安裝板部件的凹槽，所述板部件具有若干出氣孔，用以排出所述第一氣體或所述第二氣體中的一種或多種。本發(fā)明的化學(xué)氣相沉積裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，且易于拆分清潔。
【專利說明】化學(xué)氣相沉積裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)氣相沉積【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種化學(xué)氣相沉積裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)氣相沉積(Chemical vapor deposition,簡稱CVD)是反應(yīng)物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面，進(jìn)而制得固體材料的工藝技術(shù)，其通過化學(xué)氣相沉積裝置得以實現(xiàn)。具體地，CVD裝置通過進(jìn)氣裝置將反應(yīng)氣體通入反應(yīng)室中，并控制反應(yīng)室的壓強、溫度等反應(yīng)條件，使得反應(yīng)氣體發(fā)生反應(yīng)，從而完成沉積工藝步驟。為了沉積所需薄膜，一般需要向反應(yīng)室中通入多種不同的反應(yīng)氣體，且還需要向反應(yīng)室中通入載氣或吹掃氣體等其他非反應(yīng)氣體，因此在CVD裝置中需要設(shè)置多個進(jìn)氣裝置。以下以金屬有機化學(xué)氣相沉積(Metal Organic Chemical Vapor Deposition,M0CVD)裝置為例，介紹現(xiàn)有技術(shù)中包括多個進(jìn)氣裝置的CVD裝置。
[0003]MOCVD主要用于氮化鎵、砷化鎵、磷化銦、氧化鋅等II1-V族，I1-VI族化合物及合金的薄層單晶功能結(jié)構(gòu)材料的制備，隨著上述功能結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，MOCVD裝置已經(jīng)成為化學(xué)氣相沉積裝置的重要裝置之一。MOCVD —般以II族或III族金屬有機源和VI族或V族氫化物源等作為反應(yīng)氣體，用氫氣或氮氣作為載氣，以熱分解反應(yīng)方式在基板上進(jìn)行氣相外延生長，從而生長各種I1-VI化合物半導(dǎo)體、II1-V族化合物半導(dǎo)體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。由于II族或III族金屬有機源和VI族或V族氫化物源的傳輸條件不同，因此需要通過不同的進(jìn)氣裝置分別將II族或III族金屬有機源和VI族或V族氫化物源傳輸至基板上方。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的MOCVD裝置一般包括:`[0005]反應(yīng)腔；
[0006]位于所述反應(yīng)腔頂部的噴淋組件，所述噴淋組件包括兩個進(jìn)氣裝置，所述兩個進(jìn)氣裝置分別將II族或III族金屬有機源和VI族或V族氫化物源傳輸至基板上方；
[0007]與所述噴淋組件相對設(shè)置的基座，所述基座具有加熱單元，所述基座用于支撐和加熱基板。
[0008]所述噴淋組件根據(jù)所提供的反應(yīng)氣體的氣流相對基板的流動方向的不同，分為垂直式和水平式。水平式噴淋組件是指所述噴淋組件使得反應(yīng)氣體的氣流沿平行于基板的水平方向流動；垂直式噴淋組件是指所述噴淋組件使得反應(yīng)氣體的氣流沿垂直于基板的豎直方向流動。與水平式噴淋組件相比，垂直式噴淋組件能產(chǎn)生二維軸對稱流動，抑制熱對流渦旋，分別在基板上方形成較均勻的速度、溫度和濃度邊界層，從而獲得更好的薄膜沉積。
[0009]請參閱圖1，圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種MOCVD裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。所述設(shè)置與所述MOCVD裝置頂部的噴淋組件包括第一進(jìn)氣管路37和第二進(jìn)氣管路47以及第一氣體分配板38和第二氣體分配管48。所述第一氣體分配板38和第二氣體分配管48上下層疊。所述第一進(jìn)氣管路37與所述第一氣體分配板38連接，所述第一進(jìn)氣管路37通過所述第一氣體分配板38向所述反應(yīng)腔中輸入第一反應(yīng)氣體；所述第二進(jìn)氣管路47與所述第二氣體分配管48連接，所述第二進(jìn)氣管路47通過所述第二氣體分配管48向所述反應(yīng)腔中輸入第二反應(yīng)氣體。
[0010]然而，現(xiàn)有技術(shù)的MOCVD裝置的噴淋組件中，所述第一進(jìn)氣管路37和所述第二進(jìn)氣管路47需要分別通過所述第一氣體分配板38和第二氣體分配管48將反應(yīng)氣體傳輸?shù)椒磻?yīng)腔中；使得現(xiàn)有技術(shù)的噴淋組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，而且所述第一氣體分配板38疊于置所述第二氣體分配管47上，從而被所述第二氣體分配管48阻擋，使得所述第一氣體分配板38較難清洗。
[0011]因此，有必要研發(fā)一種制造成本低，且容易清洗的化學(xué)氣相沉積裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]現(xiàn)有技術(shù)化學(xué)氣相沉積裝置存在制造成本高，且難以清洗的問題，本發(fā)明提供一種能解決上述問題的化學(xué)氣相沉積裝置。
[0013]一種化學(xué)氣相沉積裝置，其包括反應(yīng)腔、位于反應(yīng)腔頂部的噴淋組件以及與所述噴淋組件相對設(shè)置的基座，所述基座可以相對所述噴淋組件旋轉(zhuǎn)，所述噴淋組件包括第一進(jìn)氣管路以及第二進(jìn)氣管路，用于分別將第一氣體以及第二氣體傳輸?shù)綒怏w分配板，所述氣體分配板具有面向所述基座的排氣面，所述排氣面具有若干能夠收容氣體并安裝板部件的凹槽，所述板部件具有若干出氣孔，用以排出所述第一氣體或所述第二氣體中的一種或多種。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的化學(xué)氣相沉積裝置中，所述分配板上的凹槽與板部件配合形成所述噴淋組件，所述第一氣體或所述第二氣體通過只具有一個氣體分配板的噴淋組件引入到所述反應(yīng)腔；從而減少了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的氣體分配管的使用，降低了所述化學(xué)氣相沉積裝置的制造成本。同時，所述板部件安裝在所述凹槽中，與所述氣體分配板一起形成面向所述的基座的表面，相對現(xiàn)有技術(shù)，沒有了對所述氣體分配管的阻擋，且所述板部件易于從所述分配板上拆分，因此，所述噴淋組件更易清潔。
[0015]優(yōu)選的，所述排氣面具有若干與所述氣體分配板一體成型的孔洞，用以將所述第二氣體從所述孔洞排出。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述氣體分配板遠(yuǎn)離基座的面具有圓環(huán)形凹部，以及與所述圓環(huán)形凹部相連接的若干扇形槽道，用以分配所述第二氣體。再進(jìn)一步優(yōu)選的，所述孔洞的位置與所述扇形槽道位置相對設(shè)置。
[0016]由于所述孔洞一體成型于所述氣體分配板的排氣面，所述第二氣體可以從所述孔洞中排出，從而減少所述板構(gòu)件與所述凹槽的設(shè)置，減少了所述噴淋組件的部件數(shù)量，進(jìn)一步降低制造成本，而且同時減少了所述板構(gòu)件的安裝量，減少所述噴淋組件的安裝工作量。
[0017]優(yōu)選的，所述出氣孔排列成若干列，所述若干列中至少有兩列的孔排列位置部分錯開。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述出氣孔排列成若干列，所述若干列中至少有兩列的孔排列位置錯開。
[0018]由于所述出氣孔排列成多列，且所述多列的出氣孔中至少有兩列的孔排列位置是錯開的，當(dāng)所述基座相對所述噴淋組件旋轉(zhuǎn)時，錯開的兩列出氣孔分別掃過所述基座上不同半徑的的區(qū)域，從而使從所述出氣孔排出的氣體分布更加均勻；同時，當(dāng)所述多列的出氣孔中至少有兩列的孔排列位置錯開時，所述錯開的兩列出氣孔所掃過的基座上不同半徑區(qū)域是互補的，從而使得在同一列上相鄰兩個出氣孔之間的距離可以較大也能保證氣體分布均勻，進(jìn)而使得在所述板部件上加工所述多個出氣孔的難度大為降低。
[0019]優(yōu)選的，所述板部件的材料與所述氣體分配板的材料相同。
[0020]由于化學(xué)氣相沉積設(shè)備通常工作在高溫下，通常高于500攝氏度，甚至高達(dá)1000攝氏度，使的所述板部件的材料與所述氣體分配板的材料相同，可以防止因板部件與所述氣體分配板之間的膨脹系數(shù)不匹配而發(fā)生損壞。
[0021]優(yōu)選的，所述氣體分配板成環(huán)形，嵌套件設(shè)置于所述環(huán)形的中心通孔中，第三進(jìn)氣管道引入的第三氣體通過所述嵌套件向所述基座排放反應(yīng)氣體。可以防止所述嵌套件下方的反應(yīng)區(qū)由于沒有氣體通入而造成反應(yīng)區(qū)中的反應(yīng)氣流混亂或渦旋。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種MOCVD裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明化學(xué)氣相沉積裝置第一實施方式的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3是圖2所示噴淋組件面向基座一側(cè)的表面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4圖2所示氣體分配板遠(yuǎn)離基座一側(cè)的表面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5是圖3所示噴淋組件沿A-A線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6是本發(fā)明化學(xué)氣相沉積裝置第二實施方式的噴淋組件面向基座一側(cè)的表面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖7是本發(fā)明化 學(xué)氣相沉積裝置第二實施方式的噴淋組件的氣體分配板遠(yuǎn)離基座一側(cè)的表面結(jié)構(gòu)不意圖。
[0029]圖8是圖6所示噴淋組件沿B-B線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖9是圖6所示噴淋組件沿C-C線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。
[0032]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0033]現(xiàn)有技術(shù)的化學(xué)氣相沉積(CVD)裝置存在制造成本高，且難以清洗的問題，為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提出一種制造成本低，且容易清洗的化學(xué)氣相沉積裝置，所述化學(xué)氣相沉積裝置包括反應(yīng)腔、位于反應(yīng)腔頂部的噴淋組件以及與所述噴淋組件相對設(shè)置的基座，所述基座可以相對所述噴淋組件旋轉(zhuǎn)，所述噴淋組件包括第一進(jìn)氣管路以及第二進(jìn)氣管路，用于分別將第一氣體以及第二氣體傳輸?shù)綒怏w分配板，所述氣體分配板具有面向所述基座的排氣面，所述排氣面具有若干能夠收容氣體并安裝板部件的凹槽，所述板部件具有若干出氣孔，用以排出所述第一氣體或所述第二氣體中的一種或多種。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的化學(xué)氣相沉積裝置中，所述分配板上的凹槽與板部件配合形成所述噴淋組件，所述第一氣體或所述第二氣體通過只具有一個氣體分配板的噴淋組件引入到所述反應(yīng)腔；從而減少了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的氣體分配管的使用，降低了所述化學(xué)氣相沉積裝置的制造成本。同時，所述板部件安裝在所述凹槽中，與所述氣體分配板一起形成面向所述的基座的表面，相對現(xiàn)有技術(shù)，沒有了對所述氣體分配管的阻擋，因此，所述噴淋組件更易清潔。
[0035]請參閱圖2，圖2是本發(fā)明化學(xué)氣相沉積裝置第一實施方式的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。所述化學(xué)氣相沉積裝置2優(yōu)選的是MOCVD裝置。所述化學(xué)氣相沉積裝置2包括反應(yīng)腔21，設(shè)置于所述反應(yīng)腔21內(nèi)的噴淋組件22及基座23 ;所述噴淋組件22固定設(shè)置于所述腔體21的頂部，所述基座23設(shè)置于所述反應(yīng)腔21的底部區(qū)域。所述噴淋組件22與所述基座23相對設(shè)置。所述噴淋組件22與所述基座23之間形成反應(yīng)區(qū)。反應(yīng)氣體從所述噴淋組件22引入到所述反應(yīng)區(qū)。
[0036]所述基座23包括一面向所述噴淋組件22的襯底支撐面，所述襯底支撐面用于支撐一個或多個待處理襯底25。在進(jìn)行化學(xué)氣相沉積的過程中，一個或多個襯底25被設(shè)置在所述襯底支撐面；進(jìn)一步的，特別是在MOCVD設(shè)備中，所述基座23支撐于一轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸使得所述基座23繞一垂直所述襯底支撐面的軸線旋轉(zhuǎn)。由于所述噴淋組件22固定于反應(yīng)腔21上，因此，所述基座23同時也相對所述噴淋組件22旋轉(zhuǎn)。
[0037]所述噴淋組件22設(shè)置于所述反應(yīng)腔21頂部，并固定于所述反應(yīng)腔21的頂部。所述噴淋組件22包括進(jìn)氣管道24、頂板211、位于所述頂板211下方的氣體分配板227和若干板部件(圖中未示)；所述進(jìn)氣管路24穿過所述頂板211向所述氣體分配板227輸送各種氣體；所述板部件設(shè)置于所述氣體分配板227鄰近所述基座23的一側(cè)。
[0038]所述進(jìn)氣管道24包括第一進(jìn)氣管道和第二進(jìn)氣管道，所述第一進(jìn)氣管道和第二進(jìn)氣管道穿過所述頂板 211連接到所述氣體分配板227。所述第一進(jìn)氣管道和第二進(jìn)氣管道分別向所述氣體分配板227傳輸?shù)谝粴怏w或第二氣體。可選的，所述第一氣體包括反應(yīng)前體、載氣、吹掃氣體中的一種或多種；所述第二氣體包括反應(yīng)前體、載氣、吹掃氣體中的一種或多種。優(yōu)選的，所述第一氣體包括第一反應(yīng)前體氣體，所述第二氣體包括與所述第一反應(yīng)前體氣體不同的第二反應(yīng)前體氣體；例如，當(dāng)所述化學(xué)氣相沉積裝置2為MOCVD裝置時，所述第一反應(yīng)前體氣體可以是III族金屬有機源氣體，如:Ga(CH3)3、In(CH3)3、Al(CH3)3、Ga (C2H5) 3、Zn (C2H5) 3氣體等中的一種或多種，所述第二反應(yīng)前體氣體可以是V族氫化物源氣體，如:NH3、PH3、AsH3氣體等中的一種或多種。
[0039]請同時參圖3、圖4和圖5，圖3是圖2所示噴淋組件22面向所述基座23 —側(cè)的表面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖2所示氣體分配板227遠(yuǎn)離基座23—側(cè)的表面結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖3所示噴淋組件22沿A-A線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。構(gòu)成所述氣體分配板227的材料可以是石墨或碳化硅；構(gòu)成所述氣體分配板227的材料還可以是耐熱金屬材料，如鎢或鑰等；所述氣體分配板227包括面向所述基座23的排氣面和背離所述基座23的頂面。所述排氣面具有多個凹槽221/222。所述凹槽221/222與所述進(jìn)氣管道24連通。多個所述板部件225分別對應(yīng)安裝于所述凹槽221/222中，并使的所述凹槽221/222底面與所述板部件225之間具有收容氣體的空間。優(yōu)選的，所述凹槽221/222包括多個第一凹槽221和多個第二凹槽222。所述第一凹槽221與所述第一進(jìn)氣管路相連接，用于通過所述板部件225上設(shè)置的出氣孔2221向所述反應(yīng)區(qū)傳輸?shù)谝粴怏w；所述第二凹槽222與所述第二進(jìn)氣管路相連接，用于通過所述板部件225上設(shè)置的出氣孔2221向所述反應(yīng)區(qū)域傳輸?shù)诙怏w。優(yōu)選的，所述凹槽221/222在所述排氣面呈放射狀排列；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述第一凹槽221與所述第二凹槽222沿氣體分配板227的四周方向間隔排列。又優(yōu)選的，所述多個凹槽221/222呈扇形。
[0040]請一并參閱圖3、圖4，所述氣體分配板227的頂面優(yōu)選的具有環(huán)形凹部223/224，所述環(huán)形凹部223/224上具有穿過所述氣體分配板227與所述多個凹槽221/222連通的通孔，從所述進(jìn)氣管道24引入的第一和第二氣體先進(jìn)入所述環(huán)形凹部223/224，并在所述環(huán)形凹部223/224中均勻擴(kuò)散，然后再通過所述通孔分布到所述多個凹槽221/222中，從而可以增氣體擴(kuò)散的均勻性。優(yōu)選的，所述環(huán)形凹部223/224包括第一環(huán)形凹部223和第二環(huán)形凹部224 ;所述第一環(huán)形凹部223與所述多個第一凹槽221相連接，所述第一氣體從所述第一進(jìn)氣管路先進(jìn)入所述第一環(huán)形凹部223再分配到所述多個第一凹槽221 ;所述第二環(huán)形凹部224與所述多個第二凹槽222相連接，所述第二氣體從所述第二進(jìn)氣管路先進(jìn)入所述第二環(huán)形凹部224再分配到所述多個第二凹槽222。
[0041]請參閱所述圖5，所述板部件225的材料可以與所述氣體分配板227相同，也可以不相同；所述板部件225的材料可以與所述氣體分配板227相同，可以降低制造成本，且可以使得熱膨脹系數(shù)匹配，防止所述噴淋組件22在高溫下?lián)p壞。優(yōu)選的，所述凹槽221/222的底面具有窄縫2111，所述板部件225具有于所述窄縫2111相匹配的凸緣2251。將所述板部件225裝配于所述氣體分配板227時，使得所述板部件225的凸緣2251嵌入到所述凹槽221/222底面窄縫2111中，從而使得所述板部件225安裝固定于所述凹槽221/222中；優(yōu)選的，所述氣體分配板227周邊具有安裝部，所述安裝部將所述板部件225固定在凹槽221/222中。所述板部件225的形狀與所述凹槽221/222的形狀相匹配，并與所述凹槽221/222形成收容氣體的氣體收容空間。所述板部件225具有多個貫穿所述板部件225而連接所述氣體收容空間與所述反應(yīng)區(qū)的出氣孔2221。
[0042]所述出氣孔2221在板部件225上排列成多列。優(yōu)選的，是所述多列的出氣孔2221相對所述氣體分配板227呈放射狀設(shè)置；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述位于一板部件225中的至少兩列的出氣孔2221的排列位 置沿相對所述氣體分配板227的徑向錯開。進(jìn)一步優(yōu)選的，相鄰兩列出氣孔2221的排列位置沿相對所述氣體分配板227的錯開。在本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中，所述氣體分配板為圓形，所述兩列出氣孔2221的排列位置沿相對所述氣體分配板227的半徑方向錯開。由于所述出氣孔2221排列成多列，且所述多列的出氣孔2221中至少有兩列的出氣孔2221排列位置是錯開的，當(dāng)所述基座23相對所述噴淋組件22旋轉(zhuǎn)時，錯開的兩列出氣孔2221分別掃過所述基座23上不同半徑的區(qū)域，從而使從所述出氣孔2221排出的氣體分布更加均勻；同時，當(dāng)所述多列的出氣孔2221中至少有兩列的出氣孔2221排列位置錯開時，所述錯開的兩列出氣孔2221所掃過的所述基座23的半徑區(qū)域之間是互補的，從而使得在同一列上相鄰兩個出氣孔2221之間的距離可以較大仍能保證氣體分配的均勻性，從而使得所述板部件225上加工所述多個出氣孔2221的難度大為降低。
[0043]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的化學(xué)氣相沉積裝置2中，所述分配板227上的凹槽221/222與板部件225配合形成所述噴淋組件22，所述第一氣體或所述第二氣體通過只具有一個氣體分配板227的噴淋組件22引入到所述反應(yīng)腔；從而減少了現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的噴淋組件的使用，降低了所述化學(xué)氣相沉積裝置2的制造成本。同時，所述板部件225安裝在所述凹槽221/222中，并與所述氣體分配板227 —起形成面向所述的基座23的表面，相對現(xiàn)有技術(shù)，沒有了所述氣體分配管的阻擋，因此，所述噴淋組件22更易清潔。
[0044]請同時參圖6、圖7、圖8和圖9，圖6是本發(fā)明化學(xué)氣相沉積裝置第二實施方的噴淋組件面向基座一側(cè)的表面結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明化學(xué)氣相沉積裝置第二實施方式的噴淋組件的氣體分配板遠(yuǎn)離基座一側(cè)的表面結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是圖6所示噴淋組件沿B-B線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是圖6所示噴淋組件沿C-C線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。所述第二實施方式的化學(xué)氣相沉積裝置與所述第一實施方式的化學(xué)氣相沉積裝置2大致相同，其區(qū)別在于:
[0045]所述氣體分配板327的所述排氣面上設(shè)置有多個能夠收容氣體并安裝板部件325的凹槽321，所述凹槽321的形狀與位置分布與所述第一實施方式中的第一凹槽221基本相同，在此不再贅述；所述安裝于所述凹槽321中的板部件325與所述第一實施方式中的板部件225也基本相同，在此也不再贅述。所述第一進(jìn)氣管路與所述凹槽321連通，并通過所述凹槽321以及所述板部件325向所述反應(yīng)區(qū)輸送第一氣體。
[0046]請參閱圖7，所述氣體分配板327的所述頂面上設(shè)置有第一環(huán)狀凹部323，所述第一環(huán)狀凹部323上具有穿過所述氣體分配板327并與所述多個凹槽321連通的通孔；所述第一環(huán)形凹部323通過所述通孔與所述多個凹槽321相連接；所述第一氣體從所述第一進(jìn)氣管路先進(jìn)入所述第一環(huán)形凹部323再通過所述通孔分配到所述多個凹槽321中。所述氣體分配板327的所述頂面上進(jìn)一步設(shè)置有第二環(huán)狀凹部324和與所述第二環(huán)狀凹部324相連通的多個槽道322。其中是所述多個槽道322設(shè)置在與所述凹槽321互補的區(qū)域。其中所述多個槽道322的形狀與位置分布與所述第一實施方式中的第二凹槽222基本相同，因此不再贅述。所述氣體分配板327進(jìn)一步包括貫穿所述氣體分配板327的多個孔洞3222，所述孔洞3222設(shè)置于相鄰兩個所述凹槽321之間的區(qū)域。所述孔洞3222用于將所述第二氣體排向所述反應(yīng)區(qū)。其中所述多個孔洞3222設(shè)置于所述槽道322中。進(jìn)入到所述槽道322中的第二氣體通過所述多個孔洞3222排向所述反應(yīng)區(qū)。優(yōu)選的，對應(yīng)設(shè)置于每一個槽道322中的多個孔洞3222排列成多列，所述多列的孔洞3222相對所述氣體分配板327呈放射狀；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述槽道322中的多列所述孔洞3222中至少一列與相鄰的板部件325中至少一列的出氣孔3211的排列位置沿相對所述氣體分配板227的徑向錯開。進(jìn)一步優(yōu)選的，相鄰一列出氣孔3211與一列孔洞3222之間的孔排列位置沿相對所述氣體分配板327的徑向錯開，如此可以使得反應(yīng)氣體更加均勻地混合。
[0047]進(jìn)一步的，請同時參閱圖7和圖9 ;所述氣體分配板327可以呈圓環(huán)狀；所述噴淋組件進(jìn)一步包括一嵌套件37。所述嵌套件37嵌入到所述圓環(huán)狀氣體分配板327中心開口中。所述第一進(jìn)氣管路將所述第一氣體引入到所述嵌套件37，再經(jīng)過所述嵌套件37引入到所述氣體分配板327上的第一環(huán)形凹部323中。所述嵌套件37的材料，優(yōu)選的可以是鋼、鋁、銅、鑰、鎢中的一種或任意組合合金。所述嵌套件37包括遠(yuǎn)離所述基座的上套件371和近鄰所述基座的下套件372，所述上套件371與所述下套件371配合夾緊所述氣體分配板327。
[0048]所述上套件371內(nèi)設(shè)置有一第一氣體擴(kuò)散區(qū)373和多個氣體擴(kuò)散通道274。所述第一氣體擴(kuò)散區(qū)373與所述第一進(jìn)氣管連接；所述多個氣體擴(kuò)散通道274均勻地設(shè)置在所述第一氣體擴(kuò)散區(qū)373的周圍，并連接所述第一氣體擴(kuò)散區(qū)373和所述第一環(huán)狀凹陷部323。所述第一進(jìn)氣管道引入的第一氣體先進(jìn)入到所述第一氣體擴(kuò)散區(qū)373，在經(jīng)過所述氣體擴(kuò)散通道374均勻地分布到所述第一環(huán)狀凹陷部323中，從而進(jìn)一步提高所述第一氣體的分布均勻性。[0049]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述噴淋組件進(jìn)一步包括第三進(jìn)氣管路，所述第三進(jìn)氣管路用于引入第三氣體，其中所述第三氣體優(yōu)選的為載氣或吹掃氣體。所述嵌套件37的所述上套件371與所述下套件372之間形成一吹掃氣體分布空間375。所述第三進(jìn)氣管路穿過所述上套件371與所述吹掃氣體分布空間375連接。優(yōu)選的，所述第三進(jìn)氣管路嵌套于所述第一進(jìn)氣管路中，并穿過所述第一氣體擴(kuò)散空間373連接所述吹掃氣體分布空間375。所述下套件372包括連通所述吹掃氣體分布空間375與所述反應(yīng)區(qū)的多個通氣孔376，所述通氣孔376用以向所述嵌套件37下方的反應(yīng)區(qū)中通入所述第三氣體；防止所述嵌套件下方的反應(yīng)區(qū)由于沒有氣體通入而造成反應(yīng)區(qū)中的反應(yīng)氣流混亂或渦旋。
[0050]與所述第一實施方式的化學(xué)氣相沉積裝置2相比較，所述第二實施方式的化學(xué)氣相沉積裝置中，只有在所述凹槽321中設(shè)置和安裝板部件325 ;因此所述噴淋組件中需要安裝的板部件325部件的數(shù)量大為減少，因而可以進(jìn)一步減低成本，且安裝和維護(hù)更為簡單。
[0051]雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。如在第一實施方式，所述氣體分配板也可以是圓環(huán)狀，所述噴淋組件也可以進(jìn)一步包括如第二實施方式中的嵌套件和第三進(jìn)氣管路；相鄰的所述第一凹槽與所述第二凹槽之間也可以設(shè)置至少一列通氣孔，所述通氣孔向反應(yīng)區(qū)域通入用于隔離所述第一和所述第二氣體，防止所述第一和所述第二氣體在到達(dá)所述基座襯底支撐面之前發(fā)生預(yù)反應(yīng)的所述第三氣體。
[0052]雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)`。
【權(quán)利要求】
1.一種化學(xué)氣相沉積裝置，包括:反應(yīng)腔、位于所述反應(yīng)腔頂部的噴淋組件以及與所述噴淋組件相對設(shè)置的基座，所述基座可以相對所述噴淋組件旋轉(zhuǎn)，其特征在于，所述噴淋組件包括第一進(jìn)氣管路以及第二進(jìn)氣管路，用于分別將第一氣體以及第二氣體傳輸至氣體分配板，所述氣體分配板具有排氣面，所述排氣面具有若干能夠收容氣體并安裝板部件的凹槽，所述板部件具有若干出氣孔，用以排出所述第一氣體或第二氣體中的一種或多種。
2.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述排氣面具有若干一體成型的孔洞，用以將所述第二氣體從所述孔洞排出。
3.如權(quán)利要求2所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述氣體分配板遠(yuǎn)離基座的面具有圓環(huán)形凹部，以及與所述圓環(huán)形凹部相連接的若干扇形槽道，用以分配所述第二氣體。
4.如權(quán)利要求3所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述孔洞的位置與所述扇形槽道位置相對設(shè)置。
5.如權(quán)利要求2所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述凹槽內(nèi)具有狹縫用以安裝所述板部件，所述第一氣體從所述出氣孔中排出。
6.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述出氣孔排列成若干列，所述若干列中至少有兩列的孔排列位置部分錯開。
7.如權(quán)利要求6所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述出氣孔排列成若干列，所述若干列中至少有兩列的孔排列位置錯開。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述氣體分配板為圓環(huán)形，其材料為石墨、碳化娃或金屬材料。
9.如權(quán)利要求8所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述氣體分配板的圓環(huán)內(nèi)嵌入有嵌套件，所述嵌套件用以將所述第一氣體從所述第一進(jìn)氣管路引入到所述凹槽中。
10.如權(quán)利要求9所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述嵌套件包括遠(yuǎn)離所述基座的上套件和近鄰所述基座的下套件，所述第一進(jìn)氣管路穿過所述上套件，所述上套件的材料包括鋼、鋁、銅、鑰、鎢中的一種或任意組合合金。
11.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述第一氣體包括反應(yīng)前體、載氣、吹掃氣體中的一種或多種。
12.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述第二氣體包括反應(yīng)前體、載氣、吹掃氣體中的一種或多種。
13.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述第一進(jìn)氣裝管路用于傳輸III族金屬有機源，所述第二進(jìn)氣管路用于傳輸V族氫化物源。
14.如權(quán)利要求13所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述III族金屬有機源包括Ga (CH3) 3、In (CH3) 3、Al (CH3) 3、Ga (C2H5) 3、Zn (C2H5) 3 氣體中的一種或多種。
15.如權(quán)利要求13所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述V族氫化物源包括NH3、PH3、AsH3氣體中的一種或多種。
16.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述氣體分配板的四周邊緣具有安裝部，所述安裝部用以固定所述板部件。
17.如權(quán)利要求2所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述孔洞排列成若干列，至少一列所述孔洞和一列所述出氣孔的孔排列部分錯開。
18.如權(quán)利要求8所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述板部件的材料與所述氣體分配板的材料相同。
19.如權(quán)利要求8所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述板部件的材料與所述氣體分配板的材料不相同。
20.如權(quán)利要求10所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述噴淋組件還包括第三進(jìn)氣管路用以引入第三氣體，所述第三進(jìn)氣管路穿過所述上套件，所述下套件具有若干通氣孔，用以將所述第三`氣體排出。
【文檔編號】C23C16/44GK103774115SQ201210396302
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月17日
【發(fā)明者】宋濤, 薩爾瓦多, 奚明, 馬悅, 黃占超, 劉強 申請人:理想能源設(shè)備(上海)有限公司