專利名稱：化學(xué)氣相沉積裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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)：
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)中包括多個進氣裝置的CVD裝置。
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 進行氣相外延生長，從而生長各種I1-VI化合物半導(dǎo)體、πι-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。
現(xiàn)有技術(shù)中的MOCVD裝置一般包括
反應(yīng)腔；
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氣裝置，所述兩個進氣裝置分別將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；
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。
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。
參見中國專利公開號為CN101122012A，該專利申請?zhí)峁┝艘环N噴淋組件，其可實現(xiàn)III族金屬有機物和V族氫化物氣體分別從噴淋組件整體結(jié)構(gòu)兩側(cè)獨立送氣，并在反應(yīng)腔的襯底上方均勻噴射，其實現(xiàn)的方法為包括兩組梳狀噴淋頭，第一組梳狀噴淋頭由裝有進氣接頭I的氣體A總管2和多根平行排列的氣體A通氣支管3組成，所述氣體A通氣支管3的一端同所述氣體A總管2連通而另一端為封閉端，第二組梳狀噴淋頭由裝有進氣接頭4的氣體B總管5和多根平行排列的氣體B通氣支管6組成，所述各氣體B通氣支管6 的一端同所述氣體B總管5連通而另一端為封閉端，具體如圖1所示。
參見美國專利公開號為US2009/0098276A1，其提供了目前MOCVD裝置最通用的噴淋頭形式，III族金屬有機源和V族氫化物源氣體分別從兩個進氣口進入噴淋頭裝置的第一進氣總通道和第二進氣總通道，并通過第一支路通道和第二支路通道，最終進入混合通道，出氣后向基板噴射。III族金屬有機源氣體和V族氫化物源氣體分別在加熱的基板上發(fā)生熱分解反應(yīng)，并外延生長成II1-V族化合物半導(dǎo)體。
現(xiàn)有技術(shù)中，CVD裝置中噴淋組件中每個進氣裝置與基座的距離均相等，且每個進氣裝置一般采用相同的材料，即每個進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù)相同，因此同一反應(yīng)腔中的每個進氣裝置的溫度相同，最終使得所有反應(yīng)氣體的溫度相同。但是不同反應(yīng)氣體的分解溫度可能不同，如III族金屬有機源的分解溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于V族氫化物源的分解溫度。
當(dāng)MOCVD裝置將III族金屬有機源和V族氫化物源氣體同時加熱到較高溫度時， III族金屬有機源便會先發(fā)生分解反應(yīng)，并與V族氫化物源氣體發(fā)生反應(yīng)，從而會產(chǎn)生大量的固體顆粒。一方面這些固體顆粒會沉積在噴淋組件的表面，最終可能會落在正在沉積的薄膜上；因此，為防止沉積在噴淋組件的表面的顆粒落在正在沉積的薄膜上，需要經(jīng)常對噴淋組件進行清洗，從而增加清洗的成本；另一方面，這些固體顆粒的生成消耗了部分反應(yīng)氣體，從而造成材料的浪費，而金屬有機(Metal Organic,MO)源材料的價格昂貴,這必然就造成了生產(chǎn)成本的提高。同時，也肯定降低了薄膜的沉積速率。
當(dāng)MOCVD裝置將III族金屬有機源和V族氫化物源氣體同時加熱到較低溫度時，V 族氫化物源氣體就不易發(fā)生分解反應(yīng)，最終就很難形成II1-V族致密薄膜。即使沉積得到薄膜，這些薄膜也會有很多氣孔，且很容易脫落。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中MOCVD裝置將III族金屬有機源和V族氫化物源氣體加熱到同一溫度，最終反應(yīng)沉積的薄膜的質(zhì)量很差，且薄膜沉積速率低、生產(chǎn)成本高。在除MOCVD 裝置之外的其他CVD裝置中，也存在不同反應(yīng)氣體所需的加熱溫度不同的情況，當(dāng)將這些不同反應(yīng)氣體加熱到同一溫度，同樣地，最終反應(yīng)沉積的薄膜質(zhì)量很差，且薄膜沉積速率低、生產(chǎn)成本高。類似地，在其他的CVD裝置中，也存在不同反應(yīng)氣體需要不同溫度的情況。
因此，如何使CVD裝置為不同的反應(yīng)氣體提供不同的溫度就成為亟待解決的技術(shù)問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種化學(xué)氣相沉積裝置，以為不同進氣裝置中的氣體提供不同的溫度。
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種化學(xué)氣相沉積裝置，包括反應(yīng)腔、冷卻裝置、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，所述基座具有加熱單元，所述噴淋組件包括第一進氣裝置以及第二進氣裝置，用于分別將第一氣體以及第二氣體傳輸至基座與噴淋組件之間的反應(yīng)區(qū)；所述冷卻裝置、所述第一進氣裝置與所述第二進氣裝置依次層疊設(shè)置，所述第二進氣裝置位于面向所述基座的一側(cè)且相較于所述冷卻裝置、所述第一進氣裝置更近鄰所述基座，所述第一進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù) (ThermalConductivity)大于所述第二進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù),所述加熱單元在加熱過程中，所述第一進氣裝置與所述第二進氣裝置具有不同的溫度。
優(yōu)選地，所述第一進氣裝置的材料為石墨或碳化硅，所述第二進氣裝置的材料包括鋼、鋁、銅、金、銀中的一種或多種。
優(yōu)選地，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。
優(yōu)選地，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)選地，所述第一進氣裝置用于傳輸III族金屬有機源，所述第二進氣裝置用于傳輸V族氫化物源。
優(yōu)選地，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。
優(yōu)選地，所述V族氫化物源包括NH3、PH3> AsH3氣體中的一種或多種。
優(yōu)選地，所述加熱單元在加熱過程中，所述第一進氣裝置的溫度小于所述第二進氣裝置的溫度。
優(yōu)選地，所述第一進氣裝置與所述第二進氣裝置之間的溫度差大于或等于100°C 且小于或等于600°C。
優(yōu)選地，所述第一進氣裝置的溫度大于或等于35°C且小于或等于600°C，所述第二進氣裝置的溫度大于或等于135°C且小于或等于800°C。
優(yōu)選地,還包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元,所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元驅(qū)動所述基座或噴淋組件在所述化學(xué)氣相沉積裝置的沉積過程中進行旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地，所述第二進氣裝置包括具有若干第二氣孔的若干氣體擴散管，所述氣體擴散管至少部分鑲嵌于所述第一進氣裝置之中，并向所述反應(yīng)區(qū)露出所述第二氣孔以使得第二氣體從所述第二氣孔排出。
優(yōu)選地，所述第二進氣裝置與所述第一進氣裝置之間具有間隔，且所述第二進氣裝置與所述第一進氣裝置之間不進行熱傳導(dǎo)。
優(yōu)選地，所述冷卻裝置具有冷卻通道，用以通入冷卻氣體或者冷卻液體。
優(yōu)選地，所述第一進氣裝置為擴散盤，所述擴散盤具有上表面以及與所述上表面相對的下表面，所述上表面緊 貼所述冷卻裝置，所述上表面設(shè)置有第一進氣口以及氣體擴散槽，所述下表面設(shè)置有若干第一氣孔；所述第一氣體依次經(jīng)由所述第一進氣口、氣體擴散槽和所述第一氣孔進入所述反應(yīng)區(qū)。
優(yōu)選地，所述氣體擴散槽具有至少一個第一擴散槽與多個第二擴散槽，所述第一擴散槽沿著所述擴散盤的周沿環(huán)形設(shè)置，所述第二擴散槽沿著所述擴散盤的半徑方向設(shè)置，所述第二擴散槽連接所述第一擴散槽，所述第二氣體通過所述第一擴散槽流入所述第二擴散槽，所述第一氣孔連接所述第二擴散槽。
優(yōu)選地，所述第一進氣口設(shè)置為兩個，分別設(shè)置在所述擴散盤的相對兩側(cè)。
優(yōu)選地，任一所述第一進氣口設(shè)置在所述第一擴散槽上，且位于相鄰兩所述第二擴散槽之間。
優(yōu)選地，所述第二進氣裝置包括導(dǎo)氣盤以及若干氣體擴散管；所述噴淋組件還包括第二進氣通道，所述第二進氣通道貫穿所述擴散盤的中心且與所述導(dǎo)氣盤連接；所述氣體擴散管上設(shè)置有若干第二氣孔，所述氣體擴散管的一端與所述導(dǎo)氣盤連通；所述第二氣體依次經(jīng)由所述第二進氣通道、導(dǎo)氣盤、氣體擴散管以及所述第二氣孔進入所述反應(yīng)區(qū)。
優(yōu)選地，所述各氣體擴散管等長，并圍繞所述導(dǎo)氣盤呈放射狀均勻排布。
優(yōu)選地，所述氣體擴散管與所述擴散盤之間有間隔，且氣體擴散管與所述擴散盤之間不進行熱傳導(dǎo)。
優(yōu)選地，所述化學(xué)氣相沉積裝置為金屬有機化合物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)裝置、 低壓化學(xué)氣相沉積(Low Pressure Chemical VaporDeposition, LPCVD)裝置、等離子體化學(xué)氣相沉積(Plasma Chemistry VaporDeposition, PCVD)裝置或原子層沉積(Atomic Layer Deposition, ALD)裝置。
優(yōu)選地，所述第一進氣裝置的熱輻射系數(shù)小于或等于所述第二進氣裝置的熱輻射系數(shù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
I)所述冷卻裝置、所述第一進氣裝置與所述第二進氣裝置依次層疊設(shè)置，所述第一進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于所述第二進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù)，從而使得所述加熱單元在加熱過程中，所述冷卻裝置對所述第一進氣裝置與所述第二進氣裝置的冷卻速度不相同， 從而使得所述第一進氣裝置與所述第二進氣裝置具有不同的溫度，進而避免了從第一進氣裝置進入反應(yīng)區(qū)的分解溫度低的氣體在高溫下先發(fā)生預(yù)分解后又與從第二進氣裝置進入反應(yīng)區(qū)的分解溫度高的氣體反應(yīng)并產(chǎn)生大量固體顆粒，降低了沉積在噴淋組件上的固體顆粒脫離到薄膜上的可能性，也避免了分解溫度高的氣體在低溫下無法進行分解，從而提高了薄膜沉積的速率，提高了薄膜的質(zhì)量，節(jié)省了原材料，降低清洗以及生產(chǎn)成本。
2)所述第一進氣裝置用于傳輸I II族金屬有機源，所述第二進氣裝置用于傳輸V 族氫化物源，由于MOCVD生長工藝要求極高，通常需要極高的溫度控制，且需要精確控制反應(yīng)氣體的配比，而III族金屬有機源的分解溫度與V族氫化物源的分解溫度有較大差異， 因此當(dāng)控制使III族金屬有機源和V族氫化物源的溫度不同時，使得III族金屬有機源與 V族氫化物源可以接受到不同的溫度，便可減少副反應(yīng)的發(fā)生，提高II1-V族化合物半導(dǎo)體的質(zhì)量和沉積速率，防止III族金屬有機源和V族氫化物源的浪費。
3)所述第一進氣裝置的溫度大于或等于35°C且小于或等于600°C，所述第二進氣裝置的溫度大于或等于135°C且小于或等于800°C，III族金屬有機源的分解溫度遠(yuǎn)低于 V族氫化物源的分解溫度，本發(fā)明使得III族金屬有機源和V族氫化物源的溫度分別處于各自最佳的分解溫度范圍內(nèi)，從而可以以較快的反應(yīng)速率得到較高質(zhì)量的II1-V族致密薄膜。
4)所述化學(xué)氣相沉積裝置還包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元,所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元驅(qū)動所述基座或噴淋組件在所述化學(xué)氣相沉積裝置的沉積過程中進行旋轉(zhuǎn)，最終使得薄膜沉積更均勻。
5)所述第二進氣裝置包括具有若干第二氣孔的若干氣體擴散管，所述氣體擴散管部分鑲嵌于所述第一進氣裝置之中，并向所述反應(yīng)區(qū)露出其所述第二氣孔以使得第二氣體能至所述第二氣孔排出，從而使得所述噴淋組件更加緊湊，有利于減少所述化學(xué)氣相沉積裝置的體積。
6)所述冷卻裝置具有冷卻通道，用以通入冷卻氣體或者冷卻液體，通過控制冷卻裝置的溫度，可以使兩個進氣裝置具有不同的溫度變化值；此外，冷卻裝置使得噴淋組件處于較低的溫度，延長了噴淋組件的使用壽命。
7)所述第二進氣裝置與所述第一進氣裝置之間具有間隔，且不進行熱傳導(dǎo)，減少了兩個進氣裝置之間溫度的相互干擾，使得對兩個進氣裝置溫度的控制更簡單準(zhǔn)確。
8)所述第一進氣裝置為擴散盤，所述擴散盤具有上表面以及與所述上表面相對的下表面，所述上表面設(shè)置有第一進氣口以及氣體擴散槽，所述下表面設(shè)置有若干第一氣孔；所述第一氣體依次經(jīng)由所述第一進氣口、氣體擴散槽和所述第一氣孔進入所述反應(yīng)區(qū)， 第一氣體可以先在氣體擴散槽中進行緩沖并均勻擴散，然后再從第一氣孔均勻地進入反應(yīng)區(qū)，從而使得進入反應(yīng)區(qū)的第一氣體均勻且充分地與第一進氣裝置接觸進而精確地控制第一氣體的溫度。
9)所述氣體擴散槽具有至少一個第一擴散槽與多個第二擴散槽，所述第一擴散槽沿著所述擴散盤的周沿環(huán)形設(shè)置，所述第二擴散槽沿著所述擴散盤的半徑方向設(shè)置，所述第一擴散槽對進入第一擴散槽中的第一氣體進行緩沖，使第一氣體在第一擴散槽中均勻擴散，從而使進入第一擴散槽的第一氣體均勻地流進所述多個第二氣體擴散槽，進一步增加了第一氣體擴散至反應(yīng)區(qū)的均勻性。
10)所述第一進氣口設(shè)置為兩個，分別設(shè)置在所述擴散盤的相對兩側(cè)，在保證第一氣體較高流量的同時，結(jié)構(gòu)簡單，且提高了第一氣體流動的均勻性。
11)任一所述第一進氣口設(shè)置在所述第一擴散槽上，且位于所述相鄰兩第二擴散槽之間，如此第一氣體會先在第一擴散槽內(nèi)充分?jǐn)U散，充分?jǐn)U散后的第一氣體能均勻進入第二擴散槽，而不會直接進入一特定的第二氣體擴散槽，造成第二氣體在第二擴散槽中分布的不均勻，從而增加了第一氣體進入反應(yīng)區(qū)的均勻性。
12)所述第二進氣裝置包括導(dǎo)氣盤以及若干氣體擴散管；所述噴淋組件還包括第二進氣通道，所述第二進氣通道貫穿所述擴散盤的中心且與所述導(dǎo)氣盤連通；所述氣體擴散管上設(shè)置有若干第二氣孔，所述氣體擴散管的一端與所述導(dǎo)氣盤連接；所述第二氣體依次經(jīng)由所述第二進氣通道、導(dǎo)氣盤、氣體擴散管以及所述第二氣孔進入所述反應(yīng)區(qū)，由于從第二進氣通道引入的第二氣體先在所述氣體擴散盤中緩沖后再流入到所述氣體擴散管中， 從而增強了第二氣體在各個氣體擴散管之間分配的均勻性，保證了第二氣體均勻地進入所述反應(yīng)區(qū)。
13)所述各氣體擴散管等長，并圍繞所述導(dǎo)氣盤呈放射狀均勻排布，在保證第二氣體均勻擴散的同時，所述第二進氣裝置結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省了空間。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)一種噴淋組件的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實施例一的CVD裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3是沿圖2中AA’方向得到的結(jié)構(gòu)示意圖4是本發(fā)明實施例二的CVD裝置的結(jié)構(gòu)示意圖5是沿圖4中BB’方向得到的結(jié)構(gòu)示意圖6是本發(fā)明實施例三的CVD裝置的結(jié)構(gòu)示意圖7是沿圖6中CC’方向得到的結(jié)構(gòu)示意圖8是本發(fā)明實施例四的CVD裝置的結(jié)構(gòu)示意圖9是本發(fā)明實施例四的噴淋組件的上表面結(jié)構(gòu)示意圖10是本發(fā)明實施例四的噴淋組件的下表面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
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。
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。
正如背景技術(shù)部分所述，CVD裝置中需要通入多種氣體，現(xiàn)有的CVD裝置將通入的所有氣體統(tǒng)一加熱到相同溫度，但不同氣體所需的溫度存在差異，因此降低了薄膜沉積的速率，在薄膜中引入了缺陷，造成了原材料的浪費，提高了生產(chǎn)成本。
為克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種化學(xué)氣相沉積裝置，包括反應(yīng)腔、冷卻裝置、 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，所述基座具有加熱單元，所述噴淋組件包括第一進氣裝置以及第二進氣裝置，用于分別將第一氣體以及第二氣體傳輸至基座與噴淋組件之間的反應(yīng)區(qū)；所述冷卻裝置、所述第一進氣裝置與所述第二進氣裝置依次層疊設(shè)置，所述第二進氣裝置位于面向所述基座的一側(cè)且相較于所述冷卻裝置、所述第一進氣裝置更近鄰所述基座，所述第一進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于所述第二進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù)，所述加熱單元在加熱過程中，所述第一進氣裝置與所述第二進氣裝置具有不同的溫度。所述第一進氣裝置與所述冷卻裝置相鄰而進行直接的熱交換，所述第二進氣裝置與所述冷卻裝置之間設(shè)置有所述第一進氣裝置，因此所述第二進氣裝置需要通過所述第一進氣裝置與所述冷卻裝置進行熱交換，而且，所述第一進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于所述第二進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù)，從而使得所述第一進氣裝置與所述第二進氣裝置具有不同的溫度。避免了分解溫度低的氣體在高溫下先發(fā)生預(yù)分解后又與分解溫 度高的氣體的氣相反應(yīng)并產(chǎn)生大量固體顆粒，降低了沉積在噴淋組件上的固體顆粒脫離到薄膜上的可能性，也避免了分解溫度高的氣體在低溫下無法進行分解，最終提高了薄膜沉積的速率，提高了薄膜的質(zhì)量，節(jié)省了原材料，降低清洗以及生產(chǎn)成本。
下面結(jié)合附圖進行詳細(xì)說明。
實施例一
圖2是本實施例CVD裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是沿圖2中AA’方向得到的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2和圖3所示,本實施例所述的CVD裝置包括
反應(yīng)腔600;
冷卻裝置200 ；
位于所述反應(yīng)腔600頂部的噴淋組件，所述噴淋組件包括第一進氣裝置300以及第二進氣裝置400，用于分別將第一氣體以及第二氣體傳輸至基座100與噴淋組件之間的反應(yīng)區(qū)，所述第一進氣裝置300的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于所述第二進氣裝置400的熱傳導(dǎo)系數(shù)；
所述冷卻裝置200、所述第一進氣裝置300與所述第二進氣裝置400依次層疊設(shè)置；
與所述噴淋組件相對設(shè)置的基座100，待處理襯底500位于基座100上，所述基座 100具有加熱單元120。
本實施例中，所述冷卻裝置200、所述第一進氣裝置300與所述第二進氣裝置400 依次層疊設(shè)置，所述第一進氣裝置300的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于所述第二進氣裝置400的熱傳導(dǎo)系數(shù)，所述第一進氣裝置300與所述冷卻裝置200相鄰而進行直接的熱交換，所述第二進氣裝置400與所述冷卻裝置200之間設(shè)置有所述第一進氣裝置300，因此所述第二進氣裝置 400需要通過所述第一進氣裝置300與所述冷卻裝置200進行熱交換，而且，所述第一進氣裝置300的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于所述第二進氣裝置400的熱傳導(dǎo)系數(shù)，從而使得所述冷卻裝置 200對第一進氣裝置300的冷卻效果大于對第二進氣裝置400的冷卻效果。所述第一進氣裝置300的溫度要低于所述第二進氣裝置400的溫度，避免了分解溫度低的氣體在高溫下先發(fā)生預(yù)分解后又與分解溫度高的氣體反應(yīng)產(chǎn)生大量固體顆粒，降低了沉積在噴淋組件上的固體顆粒脫離到薄膜上的可能性，也避免了分解溫度高的氣體在低溫下無法進行分解， 提高了薄膜沉積的速率，提高了薄膜的質(zhì)量，節(jié)省了原材料，降低清洗以及生產(chǎn)成本。
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，所述第二氣體也包括反應(yīng)前體、載氣、吹掃氣體中的一種或多種。
所述CVD裝置可以為MOCVD裝置、LPCVD裝置、PCVD裝置或ALD裝置中的一種。以下以所述CVD裝置為MOCVD裝置為例，即所述第一進氣裝置300用于傳輸III族金屬有機源，所述第二進氣裝置400用于傳輸V族氫化物源為例進行說明，此時所述第一進氣裝置 300的溫度小于所述第二進氣裝置400的溫度，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護范圍。
需要說明的是，在第一進氣裝置300傳輸III族金屬有機源和第二進氣裝置400 傳輸V族氫化物源的同時，第一進氣裝置300和第二進氣裝置400還可以同時傳輸載氣， 如氫氣或氮氣。
由于MOCVD生長工藝要求極高，通常需要極高的溫度控制，且需要精確控制反應(yīng)氣體的配比，而III族金屬有機源的分解溫度與V族氫化物源的分解溫度有較大差異，因此當(dāng)控制使III族金屬有機源和V族氫化物源的溫度不同時，使得III族金屬有機源的與 V族氫化物源可以接受到不同的分解溫度，便可減少副反應(yīng)的發(fā)生，提高II1-V族化合物半導(dǎo)體的質(zhì)量和沉積速率，防止III族金屬有機源和V族氫化物源的浪費。
所述III 族金屬有機源包括Ga(CH3) 3、In (CH3) 3、A1 (CH3) 3、Ga(C2H5) 3、Zn (C2H5) 3 氣體中的一種或多種，其分解溫度大于或等于35°C且小于或等于600°C。所述V族氫化物源包括NH3、PH3、AsH3氣體中的一種或多種，其分解溫度大于或等于135°C且小于或等于800°C。 為達到最佳的薄膜沉積效果，所述第一進氣裝置300與所述第二進氣裝置400之間的溫度差應(yīng)大于或等于100°C且小于或等于60(TC。本實施例需要使所述第一進氣裝置300的溫度大于或等于35°C且小于或等于600°C，所述第二進氣裝置400的溫度大于或等于135°C且小于或等于800°C。由于III族金屬有機源的分解溫度遠(yuǎn)低于V族氫化物源的分解溫度， 本實施例使得III族金屬有機源和V族氫化物源的溫度分別處于各自最佳的分解溫度范 圍內(nèi)，從而可以較快的反應(yīng)速率得到較高質(zhì)量的II1-V族致密薄膜。
所述基座100包括支撐座110，I個或多個待處理襯底500設(shè)置在所述支撐座110 的上表面，所述支撐座Iio用于支撐所述襯底500 ;加熱單元120，設(shè)置在所述支撐座110下方，用于對所述襯底500進行加熱。
所述第二進氣裝置400具有穿透所述第二進氣裝置300的區(qū)域，所述第一進氣裝置300通過所述區(qū)域直接接受所述基座100的加熱單元120的熱輻射。
所述第一進氣裝置300的熱輻射系數(shù)可以大于所述第二進氣裝置400的熱輻射系數(shù)，如所述第一進氣裝置300的材料可以為石墨或碳化硅，所述第二進氣裝置400的材料成分可以包括鋼、鋁、銅、金、銀中的一種或多種。盡管第一進氣裝置300的熱輻射系數(shù)可以大于所述第二進氣裝置400的熱輻射系數(shù)，使得所述第一進氣裝置具有更強的熱輻射的吸收能力，然而，由于所述冷卻裝置200、所述第一進氣裝置300和所述第二進氣裝置400依次層疊設(shè)置，且所述第一進氣裝置300的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于所述第二進氣裝置400的熱傳導(dǎo)系數(shù)，因此仍然可以保證所述第一進氣裝置300的溫度低于所述第二進氣裝置400的溫度。 優(yōu)選地，由于石墨的價格比較低且熱傳導(dǎo)性能比較好，不銹鋼物理化學(xué)性能穩(wěn)定，因此所述第一進氣裝置300的材料為石墨，所述第二進氣裝置400的材料為不銹鋼，從而降低了第一進氣裝置300和第二進氣裝置400的生產(chǎn)成本。
所述第一進氣裝置300的熱輻射系數(shù)優(yōu)選的可以等于所述第二進氣裝置400的熱輻射系數(shù)，如此，可以確保所述第一進氣裝置300與所述第二進氣裝置400之間的溫度差。 進一步的，所述第一進氣裝置300的熱輻射系數(shù)還可以小于所述第二進氣裝置400的熱輻射系數(shù)。此時，第一進氣裝置300的熱輻射系數(shù)小于第二進氣裝置400的熱輻射系數(shù)，就會進一步確保所述第一進氣裝置300與所述第二進氣裝置400之間的溫度差達到一定的數(shù)值，從而更加容易實現(xiàn)所述第一進氣裝置300與所述第二進氣裝置400之間溫度的不同。
為了使第一進氣裝置300的溫度大于或等于35°C且小于或等于600°C，第二進氣裝置400的溫度大于或等于135°C且小于或等于800°C，本實施例中所述冷卻裝置200的溫度可以大于或等于10°C且小于或等于100°C，所述加熱單元120的溫度可以大于或等于 1000°C且小于或等于1500°C。例如冷卻裝置200的溫度為50°C，加熱單元120的溫度為 1200°C時，第一進氣裝置300的溫度為290°C，第二進氣裝置400的溫度為680°C。進一步地，通過控制所述加熱單元120和所述冷卻裝置200的溫度，主要是通過控制所述冷卻裝置 200的溫度，就可以根據(jù)反應(yīng)氣體的不同控制第一進氣裝置300和第二進氣裝置400的溫度。
此外，所述第二進氣裝置400和所述第一進氣裝置300之間可以具有間隔，也可以不具有間隔。優(yōu)選地，所述 第二進氣裝置400與所述第一進氣裝置300之間具有間隔，且所述第二進氣裝置400與所述第一進氣裝置300之間不進行熱傳導(dǎo)，從而減少了第一進氣裝置300和第二進氣裝置400之間溫度的相互干擾。
所述CVD裝置還可以包括由溫度傳感器和氣壓傳感器組成的檢測裝置(圖中未示出)；控制裝置(圖中未示出)，其分別連接各溫度傳感器、氣壓傳感器、冷卻裝置200和加熱單元120。
所述氣壓傳感器可以為I個，設(shè)置在所述反應(yīng)區(qū)，將檢測到的反應(yīng)區(qū)的當(dāng)前氣壓發(fā)送給控制裝置，控制裝置分析得到反應(yīng)區(qū)的當(dāng)前氣壓和薄膜沉積反應(yīng)所需的氣壓之差， 進而實現(xiàn)控制裝置對反應(yīng)腔600的氣壓調(diào)整，直至使反應(yīng)區(qū)的當(dāng)前氣壓等于薄膜沉積反應(yīng)所需的氣壓。
所述溫度傳感器可以為多個，可以在第一進氣裝置300、第二進氣裝置400、冷卻裝置200和加熱單元120上分別設(shè)置一個溫度傳感器，分別用于檢測第一進氣裝置300的當(dāng)前溫度、第二進氣裝置400的當(dāng)前溫度、冷卻裝置200的當(dāng)前溫度和加熱單元120的當(dāng)前溫度，并將檢測得到的上述溫度發(fā)送給控制裝置，控制裝置通過分析第一進氣裝置300的當(dāng)前溫度與第一進氣裝置300所需溫度之間的溫度之差、第二進氣裝置400的當(dāng)前溫度與第二進氣裝置400所需溫度之間的溫度之差來調(diào)節(jié)冷卻裝置200的溫度或加熱單元120的溫度，直至使第一進氣裝置300的當(dāng)前溫度大于或等于35°C且小于或等于600°C，第二進氣裝置400的當(dāng)前溫度大于或等于135°C且小于或等于800°C，從而可以更精確地控制薄膜沉積的過程。
在MOCVD裝置中，所述反應(yīng)腔600的材料通常為不銹鋼。
所述支撐座110的材料可以為石墨，優(yōu)選地，所述支撐座110還可以在石墨的表面設(shè)置一層碳化硅(SiC)層，從而使得支撐座110具有耐高溫、抗氧化和耐酸堿鹽及有機試劑腐蝕等特性，物理化學(xué)性能更穩(wěn)定。
所述加熱單元120具體可以為射頻加熱器、紅外輻射加熱器或電阻加熱器等，可以根據(jù)反應(yīng)腔600的尺寸和材料進行不同的選擇。在射頻加熱方式中，石墨的支撐座110 被射頻線圈通過誘導(dǎo)耦合加熱，這種加熱形式在大型的反應(yīng)腔600中經(jīng)常采用，但是通常系統(tǒng)過于復(fù)雜。為了避免系統(tǒng)的復(fù)雜性，在稍小的反應(yīng)腔600中，通常采用紅外輻射加熱方式，鹵鎢燈產(chǎn)生的熱能被轉(zhuǎn)化為紅外輻射能，石墨的支撐座110吸收這種輻射能并將其轉(zhuǎn)化回?zé)崮堋Ｔ陔娮杓訜岱绞街?，通過電阻絲的發(fā)熱，進而實現(xiàn)對支撐座110的加熱。
所述加熱單元120還可以集成于所述支撐座110內(nèi)，其對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，故在此不再贅述。
所述冷卻裝置200具有冷卻通道,用以通入冷卻氣體或者冷卻液體。具體地，所述冷卻裝置200可以采用水冷冷卻，也可以采用風(fēng)冷冷卻，其對應(yīng)的具體結(jié)構(gòu)對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，故在此不再贅述。 本實施例中通過控制冷卻裝置200的溫度，可以使兩個進氣裝置具有不同的溫度變化值；此外，冷卻裝置200還會使得噴淋組件處于較低的溫度，延長了噴淋組件的使用壽命。
所述CVD裝置還可以包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元(圖中未示出)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元驅(qū)動所述基座100或噴淋組件在所述化學(xué)氣相沉積裝置的沉積過程中進行旋轉(zhuǎn)，從而使得薄膜沉積更均勻。優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元驅(qū)動所述基座100旋轉(zhuǎn)。
參見圖3所示，本實施例中第一進氣裝置300為矩形的氣體擴散板，第二進氣裝置 400包括多個平行設(shè)置的氣體擴散管410，氣體擴散管410上設(shè)置有多個第二氣孔(圖中未示)，第一進氣裝置300在未與氣體擴散管410對應(yīng)的位置上設(shè)置有多個第一氣孔(圖中未示出)，以為了避免第一氣體和第二氣體的相互干擾。
所述噴淋組件還可以包括I個或多個第一進氣管(圖中未示出)，所述第一進氣管貫穿所述冷卻裝置200并連接所述第一進氣裝置300，所述第一氣體從所述第一進氣管進入所述第一進氣裝置300，并從第一進氣裝置300的第一氣孔進入反應(yīng)區(qū)。
所述噴淋組件還可以包括至少一個貫穿冷卻裝置200和第一進氣裝置300的第二進氣管，至少一個所述第二進氣管與所述氣體擴散管410相連，至少一個所述第二進氣管可以連接在同一個儲存第二氣體的裝置上，所述第二氣體從第二進氣管進入氣體擴散管 410，并從氣體擴散管410上的第二氣孔進入反應(yīng)區(qū)。每個所述氣體擴散管410的形狀和尺寸可以相同，也可以不同?？蛇x的，所述噴淋組件可以包括多個第二氣體進氣管，多個氣體進氣管分別與所述多個氣體擴散管410連接。
優(yōu)選地，所述氣體擴散管410均勻地設(shè)置在第一進氣裝置300的下方，從而使得第一氣體和第二氣體混合更均勻。
優(yōu)選地，所述第一氣孔和第二氣孔分別均勻地設(shè)置在第一進氣裝置300和氣體擴散管410上，從而使得第一氣體和第二氣體在基座100上方分布均勻，保證了薄膜沉積的均勻性。所述第一氣孔和第二氣孔的具體數(shù)目和尺寸由第一氣體的流量速率、第二氣體的流量速率以及反應(yīng)所需的第一氣體和第二氣體的總量決定。
可選的，所述第一進氣裝置300還可以為圓形擴散盤；所述第二進氣裝置400還可以為圓環(huán)形擴散管；所述第一進氣裝置300和所述第二進氣裝置400也可以均為多邊形等， 其不應(yīng)在此限制本發(fā)明的保護范圍。
實施例二
圖4是本發(fā)明實施例二 CVD裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是沿圖4中BB’方向得到的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖4和圖5所示，本實施例與實施例一的區(qū)別在于所述第一進氣裝置 300為圓形的氣體擴散板，所述第二進氣裝置400包括具有若干第二氣孔的若干氣體擴散管410和導(dǎo)氣盤420，所述氣體擴散管410為長條形，所述導(dǎo)氣盤420為圓形。所述噴淋組件還包括第二氣體進氣管；所述第二氣體進氣管穿過冷卻裝置200和第一進氣裝置300的中心，所述第二氣體依次通過第二氣體進氣管、導(dǎo)氣盤420、氣體擴散管410和第二氣孔至所述反應(yīng)區(qū)，所述加熱單元120在加熱過程中，所述第一進氣裝置300與所述第二進氣裝置 400具有不同的溫度。
所述氣體擴散管410的尺寸可以相同，也可以不同。優(yōu)選地，所述氣體擴散管410 的尺寸相 同，且所述氣體擴散管410均勻地分布在第一進氣裝置300下方，這樣可以保證第一氣體和第二氣體均勻地進行混合。
優(yōu)選地，所述第一氣孔均勻設(shè)置在第一進氣裝置300上，所述第二氣孔均勻設(shè)置在所述氣體擴散管410上，這樣也可以使得第一氣體和第二氣體均勻混合，最終使得襯底 500上沉積薄膜的均勻性。
可選的，所述第一進氣裝置300還可以為長方形的氣體擴散板；所述氣體擴散管 410可以呈扇形；所述第一進氣裝置300和所述氣體擴散管410也可以均為多邊形，其不應(yīng)在此限制本發(fā)明的保護范圍。
本實施例中通過一個第二氣體進氣管和導(dǎo)氣盤420將第二氣體傳輸至各氣體擴散管410，由于所述導(dǎo)氣盤420對從所述第二氣體進氣管進入的第二氣體的緩沖作用，使得第二氣體經(jīng)過導(dǎo)氣盤420的緩沖后能夠均勻的分配到各個氣體擴散管410中，從而保證了從氣體擴散管410中噴出的第二氣體的均勻性。
實施例三
圖6是本發(fā)明實施例三CVD裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是沿圖6中CC’方向得到的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖6和圖7所示，本實施例與實施例一的區(qū)別在于所述第二進氣裝置400 中的氣體擴散管410鑲嵌于所述第一進氣裝置300中，所述氣體擴散管410朝向反應(yīng)區(qū)的一面設(shè)置有多個第二氣孔，所述第一進氣裝置300朝向反應(yīng)區(qū)且未與氣體擴散管410對應(yīng)的位置上設(shè)置有多個第一氣孔，所述加熱單元120在加熱過程中，所述第一進氣裝置300與所述第二進氣裝置400具有不同的溫度。
優(yōu)選地，所述氣體擴散管410均勻地分布在所述第一進氣裝置300中，以便使得第一氣體與第二氣體均勻混合，最終使得襯底500上沉積薄膜的均勻性。
本實施例中所述第二進氣裝置400鑲嵌于所述第一進氣裝置300中，從而節(jié)省了空間。
實施例四
圖8是本發(fā)明實施例四CVD裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖9是圖8中噴淋組件上表面的結(jié)構(gòu)示意圖，圖10是圖8中噴淋組件下表面的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖8、圖9和圖10所示，本實施例與實施例三的區(qū)別在于所述第一進氣裝置300為擴散盤，所述擴散盤具有上表面以及與所述上表面相對的下表面，所述上表面緊貼所述冷卻裝置200，所述上表面設(shè)置有第一進氣口 310以及氣體擴散槽320，所述第一進氣口 310連接所述氣體擴散槽320 ;所述下表面設(shè)置有若干第一氣孔(圖中未示出)，所述第一氣孔穿過所述擴散盤連通所述氣體擴散槽320 ;所述第一氣體依次經(jīng)由所述第一進氣口 310、氣體擴散槽320和所述第一氣孔進入所述反應(yīng)區(qū)；所述第二進氣裝置400包括導(dǎo)氣盤450以及若干氣體擴散管430 ;所述噴淋組件還包括第二進氣通道440 ;所述第二進氣通道440貫穿所述擴散盤的中心且與所述導(dǎo)氣盤450連通；所述氣體擴散管430上設(shè)置有若干第二氣孔(圖中未示出)，所述氣體擴散管430的一端與所述導(dǎo)氣盤450連通；所述第二氣體依次經(jīng)由所述第二進氣通道440、導(dǎo)氣盤450、氣體擴散管430以及所述第二氣孔進入所述反應(yīng)區(qū)。
具體地，所述氣體擴散槽320具有至少一個第一擴散槽321與多個第二擴散槽 322，所述第一擴散槽321沿著所述擴散盤的周沿環(huán)形設(shè)置，所述第二擴散槽322沿著所述擴散盤的半徑方向設(shè)置，所述第一擴散槽321和所述第二擴散槽322連通，第一氣體通過所述第一擴散槽321流進所述第二擴散槽322。優(yōu)選地，本實施例中所述第一氣孔均勻設(shè)置在所述第二擴散槽322上，以使所述第一氣體均勻分配到所述反應(yīng)區(qū)。
為了簡單起見，本實施例中所述第二氣體擴散槽322為6個。所述第二氣體擴散槽322的數(shù)目還可以大于或等于3且小于或等于100，優(yōu)選地，所述第二氣體擴散槽322的數(shù)目大于或等于10且小于或等于50。
所述第一進氣口 310可以為I個或多個。優(yōu)選地，參見圖8和圖9所示，所述第一進氣口 310設(shè)置為兩個，分 別設(shè)置在所述擴散盤的相對兩側(cè)。
進一步地，所述第一進氣口 310設(shè)置在所述第一擴散槽321上，且位于相鄰兩個所述第二擴散槽322與所述第一擴散槽321連通點之間，從而使得進入到第一擴散槽321的第一氣體在第一擴散槽321緩沖后，再進入所述第二擴散槽322中，從而使得第一氣體在各個第二氣體擴散槽322中分配均勻。
優(yōu)選地，所述氣體擴散管430的形狀為扇形，第二氣孔均勻設(shè)置在所述氣體擴散管430上，以使所述第二氣體均勻排至所述反應(yīng)區(qū)。所述各氣體擴散管430的長度可以相等，也可以不相等。優(yōu)選地，參見圖10所示，所述各氣體擴散管430等長，并圍繞所述導(dǎo)氣盤450呈放射狀均勻排布，這樣可以充分利用空間，且使得所述第二氣體均勻排向所述反應(yīng)區(qū)。
進一步地，參見圖10所示，所述氣體擴散管430的長度等于所述擴散盤的半徑與所述導(dǎo)氣盤450半徑之差；所述氣體擴散管430與所述擴散盤之間有間隔，且不進行熱傳導(dǎo)；且可以阻止所述第一氣體和所述第二氣體之間溫度的相互影響，使得對所述第一氣體溫度和所述第二氣體溫度控制更準(zhǔn)確。
優(yōu)選地，本實施例中所述第二進氣裝置400鑲嵌在第一進氣裝置300中。
所述第一進氣裝置300和氣體擴散管430的形狀還可以分別為長方形和長條形； 所述第一進氣裝置300和氣體擴散管430的形狀還可以均為多邊形，其不應(yīng)在此限制本發(fā)明的保護范圍。
以上實施例中的噴淋組件均包括兩個進氣裝置，通過使兩個進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù)不同，而使得兩個進氣裝置的溫度不同。需要說明的是，噴淋組件還可以包括三個及三個以上的進氣裝置，類似地，通過將冷卻裝置與部分或全部進氣裝置層疊設(shè)置，且使部分或全部進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù)不同，同樣可以使得部分或全部進氣裝置的溫度不同。
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、冷卻裝置、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，所述基座具有加熱單元，所述噴淋組件包括第一進氣裝置以及第二進氣裝置，用于分別將第一氣體以及第二氣體傳輸至基座與噴淋組件之間的反應(yīng)區(qū)；其特征在于，所述冷卻裝置、所述第一進氣裝置與所述第二進氣裝置依次層疊設(shè)置，所述第二進氣裝置位于面向所述基座的一側(cè)且相較于所述冷卻裝置、所述第一進氣裝置更近鄰所述基座，所述第一進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于所述第二進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù)，所述加熱單元在加熱過程中，所述第一進氣裝置與所述第二進氣裝置具有不同的溫度。
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，所述第一進氣裝置的材料為石墨或碳化硅，所述第二進氣裝置的材料包括鋼、鋁、銅、金、銀中的一種或多種。
3.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。
4.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。
5.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述第一進氣裝置用于傳輸 111族金屬有機源，所述第二進氣裝置用于傳輸V族氫化物源。
6.如權(quán)利要求5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。
7.如權(quán)利要求5所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述V族氫化物源包括順3、 PH3、AsH3氣體中的一種或多種。
8.如權(quán)利要求5所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述加熱單元在加熱過程中， 所述第一進氣裝置的溫度小于所述第二進氣裝置的溫度。
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，所述第一進氣裝置與所述第二進氣裝置之間的溫度差大于或等于100°c且小于或等于600°C。
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，所述第一進氣裝置的溫度大于或等于35°C且小于或等于600°C，所述第二進氣裝置的溫度大于或等于135°C且小于或等于800°C。
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，還包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元驅(qū)動所述基座或噴淋組件在所述化學(xué)氣相沉積裝置的沉積過程中進行旋轉(zhuǎn)。
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，所述第二進氣裝置包括具有若干第二氣孔的若干氣體擴散管，所述氣體擴散管至少部分鑲嵌于所述第一進氣裝置之中，并向所述反應(yīng)區(qū)露出所述第二氣孔以使得第二氣體從所述第二氣孔排出。
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，所述第二進氣裝置與所述第一進氣裝置之間具有間隔，且所述第二進氣裝置與所述第一進氣裝置之間不進行熱傳導(dǎo)。
14.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述冷卻裝置具有冷卻通道，用以通入冷卻氣體或者冷卻液體。
15.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述第一進氣裝置為擴散盤，所述擴散盤具有上表面以及與所述上表面相對的下表面，所述上表面緊貼所述冷卻裝置，所述上表面設(shè)置有第一進氣口以及氣體擴散槽，所述下表面設(shè)置有若干第一氣孔；所述第一氣體依次經(jīng)由所述第一進氣口、氣體擴散槽和所述第一氣孔進入所述反應(yīng)區(qū)。
16.如權(quán)利要求15所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述氣體擴散槽具有至少一個第一擴散槽與多個第二擴散槽，所述第一擴散槽沿著所述擴散盤的周沿環(huán)形設(shè)置，所述第二擴散槽沿著所述擴散盤的半徑方向設(shè)置，所述第二擴散槽連接所述第一擴散槽，所述第二氣體通過所述第一擴散槽流入所述第二擴散槽，所述第一氣孔連接所述第二擴散槽。
17.如權(quán)利要求16所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述第一進氣口設(shè)置為兩個，分別設(shè)置在所述擴散盤的相對兩側(cè)。
18.如權(quán)利要求16所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，任一所述第一進氣口設(shè)置在所述第一擴散槽上，且位于相鄰兩所述第二擴散槽之間。
19.如權(quán)利要求15所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述第二進氣裝置包括導(dǎo)氣盤以及若干氣體擴散管；所述噴淋組件還包括第二進氣通道，所述第二進氣通道貫穿所述擴散盤的中心且與所述導(dǎo)氣盤連接；所述氣體擴散管上設(shè)置有若干第二氣孔，所述氣體擴散管的一端與所述導(dǎo)氣盤連通；所述第二氣體依次經(jīng)由所述第二進氣通道、導(dǎo)氣盤、氣體擴散管以及所述第二氣孔進入所述反應(yīng)區(qū)。
20.如權(quán)利要求19所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述各氣體擴散管等長，并圍繞所述導(dǎo)氣盤呈放射狀均勻排布。
21.如權(quán)利要求19所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述氣體擴散管與所述擴散盤之間有間隔，且氣體擴散管與所述擴散盤之間不進行熱傳導(dǎo)。
22.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述化學(xué)氣相沉積裝置為金屬有機化合物化學(xué)氣相沉積裝置、低壓化學(xué)氣相沉積裝置、等離子體化學(xué)氣相沉積裝置或原子層沉積裝置。
23.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，所述第一進氣裝置的熱輻射系數(shù)小于或等于所述第二進氣裝置的熱輻射系數(shù)。
全文摘要
一種化學(xué)氣相沉積裝置，包括反應(yīng)腔、冷卻裝置、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，所述基座具有加熱單元，所述噴淋組件包括第一進氣裝置以及第二進氣裝置，用于分別將第一氣體以及第二氣體傳輸至基座與噴淋組件之間的反應(yīng)區(qū)；所述冷卻裝置、所述第一進氣裝置與所述第二進氣裝置依次層疊設(shè)置，所述第二進氣裝置位于面向所述基座的一側(cè)且相較于所述冷卻裝置、所述第一進氣裝置更近鄰所述基座，所述第一進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于所述第二進氣裝置的熱傳導(dǎo)系數(shù)，所述加熱單元在加熱過程中，所述第一進氣裝置與所述第二進氣裝置具有不同的溫度。本發(fā)明可以為不同進氣裝置中的氣體提供不同的溫度。
文檔編號C23C16/52GK103014666SQ20111028750
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者奚明, 薩爾瓦多, 林芳, 黃占超 申請人:理想能源設(shè)備(上海)有限公司