[实用新型]改良喷嘴头的沉积系统

说明书

本实用新型提供一种改良喷嘴头的沉积系统包括反应腔室、承载部、加热器、气体分配组件、化学物质传递模块、及热交换模块。承载部配置于反应腔室内，具有与反应腔室连接的支撑基座、及用以承载衬底的载盘；加热器配置于载盘下方，用以对衬底加热；气体分配组件配置在相对于承载部上方，包括多個第一喷头主体及多個第二喷头主体，每一第一喷头主体具有延伸穿过第一喷头主体的第一气体通道及喷嘴头，每一第二喷头主体具有延伸穿过第二喷头主体的第二气体通道及喷嘴头；化学物质传递模块与第一气体信道及第二气体信道连接，以将化学物质传递至反应腔室；热交换模块连接至反应腔室的壁及气体分配组件，用于调控反应腔室及气体分配组件的温度。

技术领域

本实用新型为提供一种改良喷嘴头的沉积系统，特别是具有针对有机金属化学气相沉积工艺做改良的喷嘴头。

背景技术

有机金属化学气相沉积(以下简称MOCVD)技术目前普遍使用在半导体Ⅲ-Ⅴ族外延生长工艺上。在外延生长工艺中，通常使用不同种类高纯度金属有机化合物进行工艺所需的外延层，外延层可包括可在晶圆上形成III族合金氮化物的两种或多种III族金属(例如Al、Ga、In)，例如AlGaN、InGaN、InAlN、InAlGaN等等外延层。

外延层生长工艺是将Ⅲ族金属有机化合物的三甲基镓(TMGa)、三甲基铟(TMIn)等，与Ⅴ族气体如：砷化氢(arsine)、磷化氢(phosphine)、氨气(ammonia)等，通过例如氢气的载体气流载送到已加热至高温衬底上，例如砷化镓芯片、蓝宝石芯片。

在MOCVD反应器内的高温下，Ⅲ族金属有机化合物，会受热而热裂解，与Ⅴ族气体进行气相反应而生成气相反应物，气相反应物会扩散至衬底表面，并吸附于衬底表面，并发生表面反应，吸附于衬底表面的原子产生原子间之二次冲撞而形成团簇，团簇与邻接的团簇聚合而形成外延层。而表面反应的生成物蒸发解析，与衬底表面脱附分离。

然而MOCVD反应器常会发生以下问题：因涡流而影响气相反应的发生；因温度影响到气相反应及表面反应的反应速率；因Ⅴ族气体被反应消耗殆尽而使外延层沉积不均匀；因Ⅲ族金属有机化合物与Ⅴ族气体在喷嘴头混合而产生预反应，预反应的生成物沉积在喷嘴头，导致喷嘴头堵塞。

实用新型内容

为了改善现有技术所提及的缺失，本实用新型的目的是提供一种改良喷嘴头的沉积系统包括反应腔室、承载部、加热器、气体分配组件、化学物质传递模块、及热交换模块。承载部配置于反应腔室内，具有与反应腔室连接的支撑基座、及用以承载衬底的载盘；加热器配置于载盘下方，用以对衬底加热；气体分配组件配置在相对于承载部上方，包括多个第一喷头主体及多个第二喷头主体，第一喷头主体具有延伸穿过第一喷头主体的第一气体通道及喷嘴头，第二喷头主体具有延伸穿过第二喷头主体的第二气体通道及喷嘴头；化学物质传递模块与第一气体信道及第二气体信道连接，以将化学物质传递至反应腔室；热交换模块连接至反应腔室的壁及气体分配组件，用于调控反应腔室及气体分配组件的温度。

基于上述，本实用新型的改良喷嘴头的沉积系统透过化学物质传递模块调控气相反应的参数、表面反应的参数、反应腔室内的流场；透过热交换模块调控反应腔室内的处理温度的均匀性，配合依据化学物质传递模块、热交换模块等等的调控状况而改良的喷嘴头，以实现降低预反应的生成物沉积在喷嘴头的机率。

附图说明

图1是根据本实用新型的技术，表示改良喷嘴头的沉积系统的示意图；

图2是根据本实用新型的技术，表示沉积系统的喷嘴头改良设计的断面图；以及

图3是根据本实用新型的技术，表示沉积系统的喷嘴头改良的流程图。

具体实施方式