[发明专利]热壁式金属有机物化学气相沉积喷淋装置及工艺方法

权利要求书

1.一种金属有机物化学气相沉积喷淋装置，主要包括：喷淋、气体进口、气体输入缓冲腔、通气孔、喷淋盘，反应气体及载气通过气体进口进入气体输入缓冲腔，通过通气孔，进入反应腔进行一系列物理化学反应在载片盘上的衬底上沉积所需薄膜，其特征在于在所述喷淋盘和气体输入缓冲腔之间设置高温冷却腔，温度范围在100至400摄氏度，如200摄氏度或250摄氏度的高温冷却液由高温冷却液进口进入高温冷却腔对喷淋盘进行一定降温，但是控制在一个比较高的温度，使得喷淋的壁面保持比较高的恒温；在喷淋顶部设置低温冷却腔，温度范围在0至100摄氏度，如18摄氏度或30摄氏度的低温冷却液由低温冷却液进口进入低温冷却腔对喷淋进行降温隔离保护。

2.根据权利要求1所述的金属有机物化学气相沉积喷淋装置，所述金属有机物化学气相沉积喷淋装置可以有1个以上气体进口，进口可以设置为喷淋形式或中心进气方式或两者的混合，气体输入缓冲腔设置为1个或2个。

3.根据权利要求1或2所述的金属有机物化学气相沉积喷淋装置，低温冷却腔可以设置为冷却流道形式或冷却管盘绕形式。

4.根据权利要求1或2所述的金属有机物化学气相沉积喷淋装置，所述高温冷却液为沸点高于100摄氏度的高温液相导热油，如Therminol66。

5.根据权利要求1或2所述的金属有机物化学气相沉积喷淋装置，所述低温冷却液为工业冷却水。

6.根据权利要求1所述金属有机物化学气相沉积喷淋装置进行金属有机物化学气相沉积的工艺方法，其特征在于包括以下步骤：（1）气体进入喷淋之前，先对反应气体及载气进行预加热；（2）通过气体进口或气体进口及气体输入缓冲腔向喷淋装置输入反应气体及载气，气体通过通气孔；（3）温度范围在100至400摄氏度，如200摄氏度或250摄氏度的高温冷却液由高温冷却液进口进入高温冷却腔对通过通气孔的气体进行加热，同时保持喷淋壁面温度在一个比较高的温度，另一方面通过液体循环带走反应过程中的载片盘辐射过来的热量对喷淋盘进行降温，同时保持喷淋的表面是热壁状态；（4）温度范围在0至100摄氏度，如18摄氏度或30摄氏度的低温冷却液由低温冷却液进口进入低温冷却腔对喷淋进行隔离，避免喷淋直接向外传热，防止高的喷淋温度影响周围装置可靠和安全性能；（5）反应气体及载气进入反应腔进行一系列物理化学反应在载片盘上的衬底上沉积所需薄膜。

7.根据权利要求6或7所述的金属有机物化学气相沉积工艺方法，其特征在于所述步骤（1）中反应气体及载气在通过气体进口进入喷淋之前在喷淋外部加热至50至300摄氏度，如200摄氏度或250摄氏度。

8.根据权利要求6所述的金属有机物化学气相沉积工艺方法，其特征在于所述步骤（2）中可以有1个以上气体进口，进口可以设置为喷淋形式或中心进气方式或两者的混合，气体输入缓冲腔设置为1个或2个。

9.根据权利要求6或7所述的金属有机物化学气相沉积工艺方法，其特征在于所述步骤（3）中所述高温冷却液为沸点高于100摄氏度的高温液相导热油，比如Therminol66。

10.根据权利要求6或7所述的金属有机物化学气相沉积工艺方法，其特征在于所述步骤（4）中所述低温冷却液为工业冷却水。