[实用新型]前驱体供应装置及气相沉积系统

说明书

本实用新型公开了一种前驱体供应装置及气相沉积系统。所述前驱体供应装置包括：外容器，具有第一容置空间，容置前驱体溶液；内容器，具有第二容置空间，容置固态的前驱体；进气管和出气管，与容置空间连通；导气管，与第二容置空间连通，具有固定端和自由端，固定端固设于内容器的底壁；多个扩散管，固设于自由端，并与导气管连通，且向导气管的径向方向延伸。本实用新型提供的前驱体供应装置、气相沉积系统及气相沉积方法通过固态前驱体作为前驱体溶液消耗的补偿，多个扩散管增加了流经导气管的载气与前驱体溶液的接触面积，获得了最佳的浓度补偿效果，进而提高了工艺稳定，降低了固态前驱体更换周期，提高了机台生长镓动率。

技术领域

本实用新型涉及气相沉积技术领域，尤其涉及一种前驱体供应装置及气相沉积系统。

背景技术

化学气相沉积通常需利用载气携带前驱体进行反应生成薄膜或特定结构，前驱体的供应稳定性是影响化学气相沉积质量的关键性因素。

例如，金属有机化合物(MO源)是金属有机化学气相沉积(MOCVD)等技术外延生长光电子材料的重要原料，MO源材料的质量和稳定性对外延生长质量影响是一个不可忽视的重要因素，尤其当使用固态MO源时，随着外延生长的进行固态前驱体的表面积减少，同时沟流现象加剧，造成固态前驱体的饱和蒸气压不稳定，另外，载气携带固态前驱体至传送系统中难以被载气气流接近的区域，致使反应室中流入的固态前驱体持续稳定性差，特别在使用末期更加难以控制，致使外延层中组分不均匀，影响外延生长工艺的稳定性，降低外延生长质量，导致更换源周期减短，造成源浪费，降低机台生长镓动率。

目前广泛采用的TMIn源和Cp₂Mg源室温下为固态，相比于固态前驱体，溶液前驱体具有更稳定的优势，例如，专利CN02138168.2通过席夫碱液化固态Mg源制备室温下的固态Mg源溶液，专利号TW201734253A通过固态In溶解到合适C原子数的烃溶剂制备固态In源溶液，文献Journal of Crystal Growth 124(1992)，Journal of Electronic Materials，30(2001)等报道TMIn溶液和Cp₂Mg溶液应用于MOCVD外延生长III-V族半导体材料，鉴于固态前驱体溶液更稳定的提取效率，国内已有客户使用TMIn溶液和Cp₂Mg溶液，虽然固态前驱体溶液具有更稳定的蒸气压和提取效率，但如图1所示，固态前驱体溶液的稳定状态是一种固态前驱体和饱和源溶液的一种平衡，随着载气不断携带源蒸气，固态前驱体不断消耗，随着长期使用出现蒸气压降低，前驱体溶液使用末期依然会出现不稳定的现象。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种前驱体供应装置及气相沉积系统。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

第一方面，本实用新型提供一种前驱体供应装置，包括：外容器，其内部具有第一容置空间，用于容置前驱体溶液，所述第一容置空间内具有相对的第一面和第二面；内容器，其内部具有第二容置空间，且所述内容器设置于所述第一容置空间内，用于容置固态的前驱体；进气管和出气管，所述进气管与第二容置空间相连通，所述出气管与第一容置空间相连通；导气管，与所述第二容置空间相连通，具有相对的固定端和自由端，所述固定端固设于所述内容器远离所述第一面的底壁，所述自由端向所述第二面延伸；以及多个扩散管，所述扩散管固设于所述自由端，并与所述导气管连通，且向所述导气管的径向方向延伸。

进一步地，所述扩散管沿所述导气管的延伸方向设置有多层，每层所述扩散管的长度沿所述导气管的延伸方向递增，并且，该递增优选为等间距依次增加。

进一步地，多个所述扩散管以所述导气管为轴辐射状分布。

进一步地，每层所述扩散管的内径沿所述导气管的延伸方向递增。

进一步地，每层所述扩散管的内径线性递增。