[发明专利]一种化合物半导体大面积气相外延用圆环形喷口分布方式

权利要求书

1.一种用于化合物半导体气相外延（VPE）的气体喷头的同心圆环形喷口结构，其特征在于：三种不同的气体即第一前驱物、第二前驱物和惰性气体，分别通过输运管道后，从平面状喷头的各自独立的同心圆环形喷口喷出；利用其外环喷口喷出的惰性气体，使其内圆孔喷口喷出的第一前驱物气体和第二前驱物气体，在喷口附近（在进入混合反应区之前）保持完全被隔离。

2.根据权利要求1所述喷头的气体喷口的排布方式之一，其特征在于：

每个第一前驱物喷口和第二前驱物喷口均带有和其同心圆的外环惰性气体喷口，其排布方式，沿横向，按一行第一前驱物喷口、一行第二前驱物喷口的顺序，轮流交替替、沿直线、平行、等距离、相邻行交错对应、密集排布呈多数横行；沿纵向，按一列第一前驱物喷口、一列第二前驱物喷口的顺序，轮流交替、沿直线、平行、等距离、相邻列交错对应、密集排布呈多数纵列。

3.根据权利要求1和2所述喷头的气体喷口交叉密排结构，其特征在于：  

横行第一前驱物的各喷口（或横行第二前驱物的各喷口），沿纵向均隔一行一一对应，纵列第一前驱物的各喷口（或纵列第二前驱物的各喷口），沿横向均隔一列一一对应，除喷头边缘外，每个第一前驱物喷口（或第二前驱物喷口）的周围均有4个等距离的第二前驱物喷口（或第一前驱物喷口）；并且，每个第一前驱物（或第二前驱物）喷口的周围均有4个等距离的次近邻第一前驱物（或第二前驱物）喷口。

4.在权利要求1所述喷头的气体喷口的交叉密排方式之二，其特征在于：

每个第一前驱物喷口均带有和其同心圆的外环惰性气体喷口，而每个第二前驱物喷口为单圆孔喷口，其排布方式，沿横向，按一行第一前驱物喷口、一行第二前驱物喷口的顺序，轮流交错、沿直线、平行、等距离、相邻行交错对应、密集排布呈多数横行；沿纵向，按一列第一前驱物喷口、一列第二前驱物喷口的顺序，轮流交替、沿直线、平行、等距离、相邻列交错对应、密集排布呈多数纵列。

5.根据权利要求1和4所述喷头的气体喷口交叉密排结构，其特征在于：

横行第一前驱物的各喷口（或横行第二前驱物的各喷口），沿纵向均隔一行一一对应，纵列第一前驱物的各喷口（或纵列第二前驱物的各喷口），沿横向均隔一列一一对应，除喷头边缘外，每个第一前驱物喷口的周围均有4个第二前驱物气体喷口，每个第二前驱物喷口的周围均有4个第一前驱物气体喷口；并且，每个第一前驱物（或第二前驱物）喷口的周围均有4个等距离的次近邻第一前驱物（或第二前驱物）喷口。

6.在权利要求1所述喷头的气体喷口的交叉密排方式之三，其特征在于：

第一前驱物和第三前驱物分别从各自的同心圆形喷口的内圆孔喷出，惰性气体则从其外环孔喷口喷出，而第二前驱物则从各自的单圆孔喷口喷出，其排布方式，沿横向，分别按一行第一前驱物同心圆形喷口行、一行第二前驱物单圆孔喷口行、一行第三前驱物同心圆形喷口行、再一行第二前驱物单圆孔喷口行的顺序，轮流交替、平行、相邻行交错对应、密集排布；沿纵向，按一列第一前驱物同心圆形喷口和第三前驱物同心圆形喷口交替相间呈一列、一列第二前驱物单圆孔喷口呈一列的顺序，轮流交替、平行、相邻列交错对应、密集排布。

7.根据权利要求1和6所述喷头的气体喷口交叉密排结构，其特征在于：

除喷头边缘外，每个第二前驱物（Ⅴ族）单圆孔喷口周围均有4个等距离、最近邻的另类前驱物同心圆形喷口（2个第一前驱物喷口、2个第三前驱物喷口）；并且，每个第二前驱物（Ⅴ族）单圆孔喷口周围均有4个等距离、次近邻的第二前驱物（Ⅴ族）单圆孔喷口。

8.上述权利要求1至7中所述各气体喷口，其形状可以是规则形状，如圆形、椭圆形、方形、多边形，也可以是不规则形状。

9.上述权利要求1至7中所述各气体喷口，其材质可依据前驱物的化学特性及外延生长工艺特点，可以是石英材质，也可以是不锈钢材质，还可以是陶瓷材质。

10.上述权利要求1至7中所述各气体喷口，其排布密度，依据工艺特点、所用材质及机加工因素，可以在2.0 - 20个/cm²（或12.5 - 125个/ 吋²）范围选择。