[发明专利]气相沉积设备的进气喷淋头

说明书

本公开提供一种气相沉积设备的进气喷淋头，包括：气源腔，其内通入带有气相反应前驱体的载气气体；至少一个气体喷淋通道，其与气源腔连通，用于将气源腔内的气体喷出；隔离气体腔底板，其顶面与气源腔的底面之间形成隔离气体腔，该隔离气体腔内通入隔离气体；至少一个隔离气体导流通道，其形成于隔离气体腔底板上，并与隔离气体腔连通，用于将隔离气体腔内的隔离气体喷出；其中，每个气体喷淋通道均插入任意一个隔离气体导流通道中。本公开提供的气相沉积设备的进气喷淋头，气体喷淋通道插入隔离气体腔底板上的隔离气体导流通道中，避免反应物在喷淋头附近或者气体喷淋通道上发生预反应，导致预反应产物对喷淋头以及气体喷淋通道造成污染。

技术领域

本公开涉及化学气相沉积设备制造技术领域，尤其涉及一种气相沉积设备的进气喷淋头。

背景技术

化学气相沉积(CVD-Chemical Vapor Deposition)是一种单晶薄层生长方法，在半导体产业中被广泛应用于生长半导体薄膜材料。作为CVD中具有代表性的金属有机物气相沉积(MOCVD-Metal-organic Chemical Vapor Deposition)是利用金属有机源和氢化物源作为化学气相沉积的前驱物在衬底上外延化合物半导体薄膜的重要方法。目前利用MOCVD方法外延III-V族薄膜材料尤其是氮化镓(GaN)系列材料(例如：氮化铝-氮化镓-氮化铟及其三元或四元化合物)的最重要的生长方法。GaN在固态照明，紫外线检测，紫外激光器，电力电子器件方面有重要的用途。随着氮化镓器件对氮化镓材料的要求不断提高，高铝组分甚至氮化铝材料的需求不断增加。氮化铝材料相对于氮化镓和氮化铟来说预反应更加剧烈，对MOCVD设备的要求也不断提高。

进气喷淋头时CVD设备中最核心的部件之一，对材料生长的均匀性和生产质量都有重要的影响尤其是对于反应比较强的前驱体，特别是利用MOCVD设备生长含铝材料时，在喷淋头上因为预反应沉积的副产物会对严重的污染喷淋头。如果维护不当甚会堵塞喷淋头。如果不对进气喷淋头进行清洗，就会造成外延材料生长的稳定性和一致性造成重要的影响。清洗进气喷淋头会造成设备产能的浪费，也会对喷淋头的寿命造成影响。

公开内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供一种气相沉积设备的进气喷淋头，以缓解现有技术中的进气喷淋头在喷淋头上因为预反应沉积的副产物会对严重的污染喷淋头，甚至导致喷淋头堵塞的技术问题。

(二)技术方案

本公开提供一种气相沉积设备的进气喷淋头，包括：气源腔，其内通入带有气相反应前驱体的载气气体；至少一个气体喷淋通道，其与所述气源腔连通，用于将所述气源腔内的气体喷出；隔离气体腔底板，其顶面与所述气源腔的底面之间形成隔离气体腔，该隔离气体腔内通入隔离气体；至少一个隔离气体导流通道，其形成于所述隔离气体腔底板上，并与所述隔离气体腔连通，用于将所述隔离气体腔内的隔离气体喷出；其中，每个所述气体喷淋通道均插入任意一个所述隔离气体导流通道中。

在本公开的一些实施例中，所述气源腔包括多个，每个所述气源腔与至少一个所述气体喷淋通道连通。

在本公开的一些实施例中，多个所述气源腔沿竖直方向排列，所述气体喷淋通道设置于所述气源腔的底部，每个所述气源腔对应的所述气体喷淋通道均竖向设置，且多个所述气体喷淋通道之间交错设置。

在本公开的一些实施例中，一个所述隔离气体导流通道中插入至少一个所述气体喷淋通道。

在本公开的一些实施例中，部分所述隔离气体导流通道中不插入所述气体喷淋通道。

在本公开的一些实施例中，所述气体喷淋通道的出口与所述隔离气体腔底板的底面的间距介于0至10mm之间。

在本公开的一些实施例中，所述隔离气体腔底板的材质包括：金属、石英或陶瓷；优选地，所述隔离气体腔底板的材质为：碳化硅涂层的石墨材料或不锈钢。