[发明专利]VPE反应器的源容器

说明书

技术领域

本发明涉及VPE沉积装置的源装置(arrangement)，包括：含有液态或固态起始材料并具有顶部开口的容器；用于反应气体的供应管线，所述反应气体与起始材料反应以产生含有该起始材料的工艺气体；以及直接置于该起始材料上的盖子。 

此外，本发明涉及VPE沉积设备，其包括工艺室和布置在工艺气体的流动方向上游的源区，在所述源区中有用于反应气体的供应管线和含有液态或固态起始材料并具有顶部开口的容器。 

背景技术

从DE 3801147A1中已知一般类型的设备。其中，粉末填充物位于多孔壁上。多孔板位于粉末填充物上。位于上面的多孔板通过弹簧压到粉末填充物上，从而其表面总是平行于底壁。 

US 5,603,169描述了类似的设备。其中，透气性加压板位于填充物的表面上。其通过重力以平准的方式压到所述表面上。 

DE 10247921A1描述了混合型VPE反应器。其中所述的反应器具有外壳。在外壳中，有具有用于容纳一个或多个基材的基座(susceptor)的工艺室，所述基材用半导体材料涂覆。该半导体材料是多组分材料，并且具体来说具有III和V主族的组分。III主族的元素例如Ga、In、Al以氯化物的形式引入到工艺室。V族组分作为氢化物引入到工艺室。具体来说，将NH₃、AsH₃、或PH₃引入到工艺室。氯化物在源区生成。加热该源区。将HCl引入到该源区。使该HCl经过液态或固态金属组分的表面之上，使得在热力学平衡的条件下尽可能形成氯化物。将III族组分从源容器输送走引起包含在源容器中的起始材料的表面下降。这导致源转化效率的改变。具体来说，在流体垂直通过源区时不能避免的小表面的情况下，这种不恒定的源转化是不利的。 

发明内容

本发明的目的是提供使源反应随时间稳定化的措施。 

该目的通过权利要求中限定的本发明而实现。 

每个权利要求表示用于实现该目的的独立的技术方案并且可以与任何其它权利要求组合。 

首先并且是最重要的，保证用盖子盖住所述顶部敞开的容器。所述盖子旨在放置在起始材料上。在盖子和起始材料的表面之间形成反应气体可以流过的体积。该反应气体平行于起始材料的表面流过该体积。供应管线通向该体积。从而，从该供应管线排出的气体首先流过该体积，结果在该表面上流动。如果起始材料是液体，气体以水平方向流过该体积。盖子直接放置在起始材料上的这一事实是指盖子下面与起始材料表面之间的间隔随时间保持恒定并且独立于源内液体或固体的表面高度。尽管源稳定地消耗，反应气体可以流过的体积仅以不显著的程度改变，因为盖子随着源材料表面的水平降低。结果，源转化得到了稳定。如果起始材料是液体，盖子漂浮在起始材料上。从盖子突出并支撑在源材料上的载体，具体来说为漂浮物引起形成通流体积。载体/漂浮物可由局部突出形成。具体来说，它们由向下突出的中空腔形成。供应管线优选位于容器的中心，反应气体通过该供应管线供应到盖子下。容器可具有旋转对称性。然后，流体在径向方向上流过该体积。盖子可为圆盘形的。盖子的边缘可与容器壁有间距。在流体流过的体积内，盖子下形成的工艺气体可通过由该间距形成的间隔或间隙流走。盖子的穹顶优选覆盖供应管线的出口。这保证了即使源材料处于其最低水平时盖子也不会位于供应管线的出口上。容器和盖子由不与起始材料或反应气体或工艺气体反应的材料制成。例如，如果源要含有镓或铟，则容器和盖子可由石英组成。如果源要容纳铝，则适当地由石墨制成源和盖子。然后，石墨的表面优选用合适的材料涂覆。还可使用青玉、氮化硼或其它惰性材料。具有上述源布置的沉积设备优选具有源区，流体以垂直方向流过该源区。源区可具有在垂直方向上延伸的壁，并且，具体来说，形成管道部分。对该壁从外部进行电阻加热，使得可以调整源的温度。工艺室在源区下。其在水平方向上延伸。在源区形成的工艺气体从上到下引入到工艺室，并且沿径向流过该工艺室，使得工艺气体以水平方向从集中在中心周围的基材上流过。氢化物也在工艺室中心引入。但是，上述源结构不仅可布置在流体垂直流过的源区中，而且还可布置在流体水平流过的源区中。

附图说明

本发明的示例性实施方式基于附图而说明如下，在所述附图中： 

图1显示了放大表示的沿图2中的I-I线穿过源区的截面； 

图2显示了根据图1中的剖切线II-II穿过源区的横截面； 

图3显示了具有配合了盖子的源容器的透视图；