热传导系数大于第二进气装置的热传导系数时,所述第一进气装置的材料与所述第二进气装置的材料不同。如:第一进气装置的材料可以为石墨或碳化硅,所述第一进气装置的材料还可以是石墨和碳化硅复合材料或碳化硅叠层材料,第二进气装置的材料成分可以包括钢,优选为不锈钢。
[0039]优选的,当第一进气装置的热传导系数等于第二进气装置的热传导系数时,所述第一进气装置的材料与所述第二进气装置的材料可以相同。如:第一进气装置和第二进气装置的材料均包括石墨、碳化硅、钢中的一种或多种。
[0040]利用上述化学沉积设备对喷淋组件进行温度控制的方法,该方法包括:
[0041 ] 步骤一:进行化学沉积反应;
[0042]步骤二:测量所述气体喷淋组件温度;
[0043]步骤三:测量所述反应腔基片温度;
[0044]步骤四:根据测量的所述气体喷淋组件温度和所述基片温度提供第一载气与第二载气的混合载气。
[0045]优选的,上述方法还包括,提高所述第一载气的配比降低所述气体喷淋组件温度,或降低所述第一载气的配比提高所述气体喷淋组件温度。
[0046]所述第一载气优选为氢气,所述第二载气优选为氮气。但第一载气与第二载气并不限于前述气体,而是可以为任意可实现上述调整气体喷淋组件温度的气体种类。
[0047]与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
[0048]本发明的化学气相沉积装置在其他条件不变的前提下,通过降低氢气的配比,提高氮气的配比,具体的,将氢气与氮气的混合比例由100: O变为O: 100时,喷淋组件的温度由一个较低的平衡温度开始急剧上升,并很快达到一个新的平衡温度。因此,本发明所述的化学气象沉积装置实现了对喷淋组件自身温度的控制和调节,从而实现了按照预计设计对不同反应气体进行精确的温度控制。
[0049]此外,本发明中所述的第一进气装置吸收的热量容易通过与所述冷却装置进行热交换而释放,从而所述冷却装置对第一进气装置的冷却效果大于对第二进气装置的冷却效果,从而使得所述第一进气装置的温度低于所述第二进气装置的温度。此外,进一步通过控制所述第一进气装置的第一上表面与所述第一下表面的比率大于等于所述第二进气装置的第二上表面与所述第二下表面的比率,可以进一步使得所述第一进气装置的温度低于所述第二进气装置的温度,从而避免了分解温度低的气体在高温下先发生预分解后又与分解温度高的气体反应并产生大量固体颗粒,降低了沉积在喷淋组件上的固体颗粒脱离到薄膜上的可能性,也避免了分解温度高的气体在低温下无法进行分解,提高了薄膜沉积的速率,提高了薄膜的质量,节省了原材料,降低清洗以及生产成本。
[0050]进一步的,本发明中所述第一进气装置和所述冷却装置之间设置有第一间隔件,所述第二进气装置和所述冷却装置之间设置有第二间隔件,所述冷却装置与所述第一进气装置层叠设置,所述冷却装置与所述第二进气装置层叠设置,所述第一进气装置与所述第二进气装置并排设置,所述第一间隔件的热传导系数大于所述第二间隔件的热传导系数,所述第一进气装置通过所述第一间隔件与所述冷却装置进行热交换,所述第二进气装置通过所述第二间隔件进行热交换,由于所述第一间隔件的热传导系数大于所述第二间隔件的热传导系数,因此所述第一进气装置与所述冷却装置之间热交换速率较所述第二进气装置与所述冷却装置之间热交换速率要快,所述加热单元在加热过程中,由于所述第一进气装置、第二进气装置与所述冷却装置之间的热交换速率不同,因此第一进气装置与所述第二进气装置将具有不同的温度,避免了分解温度低的气体在高温下先发生预分解后又与分解温度高的气体反应并产生大量固体颗粒,降低了沉积在喷淋组件上的固体颗粒脱离到薄膜上的可能性,也避免了分解温度高的气体在低温下无法进行分解,提高了薄膜沉积的速率,提高了薄膜的质量,节省了原材料,降低清洗以及生产成本。
【附图说明】
[0051]图1是现有技术中带冷却装置的化学沉积装置的结构示意图;
[0052]图2是本发明实施例一的CVD装置的结构示意图;
[0053]图3是沿图2中AA’方向得到的结构示意图;
[0054]图4是混合气体配比调整前后的喷淋组件温度变化图;
[0055]图5是本发明实施例二的CVD装置的结构示意图;
[0056]图6是沿图4中BB’方向得到的结构示意图。
【具体实施方式】
[0057]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0058]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0059]实施例一
[0060]图2是本实施例CVD装置的结构示意图,图3是沿图2中AA’方向得到的结构示意图。如图2和图3所示,本实施例所述的CVD装置包括:
[0061]反应腔600,用以对放置于所述反应腔600内的基片进行处理;设置于所述反应腔600内部的基座100,所述基座100用于支撑一个或多个待处理的基片;用于加热所述基座与基片的加热单元120,所述加热单元120具有控制回路;设置于所述反应腔600顶部的气体喷淋组件,所述气体喷淋组件包括第一进气装置300和第二进气装置400,所述气体喷淋组件与所述基座100之间形成反应区,所述气体喷淋组件将反应气体分配至所述反应区内;用于封闭所述反应腔的盖体,所述盖体包含一冷却装置200,所述气体喷淋组件位于所述盖体与所述基座之间,所述盖体和所述气体喷淋组件之间形成有狭缝,所述狭缝宽度小于5_ ;用于测量所述气体喷淋组件的温度的第一温度测量装置;用以将混合载气供应至所述狭缝中的温控供气装置,所述混合载气包括第一载气和第二载气,所述温控供气装置根据所述气体喷淋组件的温度,相应调整所述第一载气与所述第二载气的配比。
[0062]本实施例在所述第一进气装置300和所述冷却装置200之间设置第一间隔件700,在所述第二进气装置400和所述冷却装置200之间设置第二间隔件800,所述冷却装置200与所述第一进气装置300层叠设置,所述冷却装置200与所述第二进气装置400层叠设置,所述第一进气装置300与所述第二进气装置400并排设置,所述第一间隔件700的热传导系数大于所述第二间隔件800的热传导系数,所述第一进气装置300通过所述第一间隔件700与所述冷却装置200进行热交换,所述第二进气装置400通过所述第二间隔件800进行热交换,由于所述第一间隔件700的热传导系数大于所述第二间隔件800的热传导系数,因此所述第一进气装置300与所述冷却装置200之间热交换速率较所述第二进气装置400与所述冷却装置200之间热交换速率要快,在所述加热单元在加热过程中,由于所述第一进气装置300、所述第二进气装置400与所述冷却装置200之间的热交换速率的不同,因此第一进气装置300与所述第二进气装置400将具有不同的温度,避免了分解温度低的气体在高温下先发生预分解后又与分解温度高的气体反应并产生大量固体颗粒,降低了沉积在喷淋组件上的固体颗粒脱离到薄膜上的可能性,也避免了分解温度高的气体在低温下无法进行分解,提高了薄膜沉积的速率,提高了薄膜的质量,节省了原材料,降低清洗以及生产成本。
[0063]本实施例中,所述第一气体包括反应前体、载气、吹扫气体中的一种或多种,所述第二气体也包括反应前体、载气、吹扫气体中的一种或多种。
[0064]本实施例中,所述CVD装置为MOCVD装置、LPCVD装置、PCVD装置或ALD装置中的一种。以下以所述CVD装置为MOCVD装置为例,即所述第一进气装置300用于传输III族金属有机源,所述第二进气装置400用于传输V族氢化物源为例进行说明,由于MOCVD生长工艺要求极高,通常需要极高的温度控制,且需要精确控制反应气体的配比,而III族金属有机源的分解温度与V族氢化物源的分解温度有较大差异,因此当控制使III族金属有机源和V族氢化物源的温度不同时,便可减少副反应的发生,提高II1-V族化合物半导体的质量和沉积速率,防止III族金属有机源和V族氢化物源的浪费。此时所述第一进气装置300的温度小于所述第二进气装置400的温度,但不应以此限制本发明的保护范围。需要说明的是,在第一进气装置300传输III族金属有机源和第二进气装置400传输V族氢化物源的同时,第一进气装置300和第二进气装置400还可以同时传输载气,如:氢气或氮气。
[0065]所述III 族金属有机源包括 Ga(CH3)3, In (CH3)3、Al (CH3)3、Ga(C2H5)3、气体中的一种或多种,其分解温度大于或等于35°C且小于或等于600°C。所述V族氢化物源包括NH3、PH3、AsH3气体中的一种或多种,其分解温度大于或等于135°C且小于或等于800°C。因此,为达到最佳的薄膜沉积效果,所述第一进气装置300与所述第二进气装置400之间的温度差应大于或等于100°C且小于或等于600°C。在本实施例中需要使所述第一进气装置300的温度大于或等于35°C且小于或等于60(TC,所述第二进气装置400的温度大于或等于135°C且小于或等于800°C。由于III族金属有机源的分解温度远低于V族氢化物源的分解温度,本实施例使得III族金属有机源和V族氢化物源的温度分别处于各自较佳的分解温度范围内,从而可以较快的反应速率得到较高质量的II