[发明专利]化学气相沉积的装置和方法

权利要求书

1.一种化学气相沉积装置，包括：

容纳晶片的反应室，在所述反应室中通过第一反应气体和第二反应气体的反应在所述晶片上进行化学气相沉积；

等离子体室，在所述等离子体室中通过等离子体发生器使所述第二反应气体转变成等离子态；和

安装在所述反应室顶部上的喷头，在不使所述第一反应气体和所述第二反应气体相互接触的情况下所述喷头将所述第一反应气体和从所述等离子体室引入的所述第二反应气体排放到所述反应室。

2.根据权利要求1所述的化学气相沉积装置，其中所述喷头包括：

第一反应气体室，所述第一反应气体引入该第一反应气体室中；

多个第一反应气体通道，其使得所述第一反应气体室与所述反应室相互连通并且所述第一反应气体流过其中；和

多个第二反应气体通道，其使得所述等离子体室与所述反应室相互连通并且所述第二反应气体流过其中。

3.根据权利要求2所述的化学气相沉积装置，其中所述第一反应气体室设置在所述等离子体室和所述反应室之间，并且所述第二反应气体通道穿过所述第一反应气体室。

4.根据权利要求3所述的化学气相沉积装置，其中所述喷头还包括冷却室，所述第一反应气体通道和所述第二反应气体通道穿过所述冷却室。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的化学气相沉积装置，其中所述第一反应气体为选自三甲基镓(TMG)、三乙基镓(TEG)和任意其他有机金属化合物中的至少一种。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的化学气相沉积装置，其中所述第二反应气体是选自氮(N₂)、氨(NH₃)和任意其他水合物中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的化学气相沉积装置，其中所述等离子体发生器包括：

微波发生器；

微波导板，其将由所述微波发生器产生的微波辐照到所述等离子体室；和

具有管状的多个波导，其将由所述微波发生器产生的微波传送到所述微波导板，

其中所述多个波导在具有板状的所述微波导板中布置为相互平行地彼此间隔开。

8.根据权利要求7所述的化学气相沉积装置，其中所述微波导板由石英或Pyrex制成。

9.根据权利要求1所述的化学气相沉积装置，其中所述等离子体发生器包括：

射频(RF)电源；和

RF线圈，其通过接收来自所述RF电源的电功率产生电场和磁场以将所述电场和磁场导出至所述等离子体室。

10.一种化学气相沉积方法，其包括：

将第一反应气体引入第一反应气体室中；

将第二反应气体引入等离子体室中并且通过利用等离子体发生器将所述引入的第二反应气体转变成等离子态；和

在不使所述第一反应气体和所述第二反应气体相互接触的情况下将所述第一反应气体和所述第二反应气体通过喷头引入所述反应室的上部。

11.根据权利要求10所述的化学气相沉积方法，其中所述第一反应气体和所述第二反应气体通过在所述喷头中形成的且不互相干扰的第一反应气体通道和第二反应气体通道引入所述反应室中。

12.根据权利要求10所述的化学气相沉积方法，其中所述第二反应气体通过如下方式变成所述等离子态：

使微波发生器产生微波；

使多个波导将由所述微波发生器产生的所述微波传送到微波导板；和

使所述微波导板将由所述波导传送的所述微波辐照到所述等离子体室，

其中所述多个波导在所述微波导板中布置为相互平行地彼此间隔开。