可以为管状、板状或片状。在本实施例子中,优选地,所述第一气体扩散单元310为气体扩散管。
[0087]本实施例中,所述第二进气装置400包括具有若干第二气孔的若干第二气体扩散单元410 ;所述喷淋组件还包括第二进气管(图中未示出),所述每一第二气体扩散单元410构成所述圆盘体的一个第二扇形区;所述第二进气管贯穿所述冷却装置200并和第二气体扩散单元410连通,所述第二气体从第二进气管进入第二气体扩散单元410,并从第二气体扩散单元410的第二气孔进入反应区。在每个第二气体扩散单元410与冷却装置200之间都设置有一个第二间隔件800,所述第二间隔件800的形状大小与第二气体扩散单元410的形状大小相同。所述第二气体扩散单元410可以为管状、板状或片状。在本实施例子中,优选地,所述第二气体扩散单元410为气体扩散管。
[0088]本实施例中,所述第一进气装置300的第一气体扩散单元310和所述第二进气装置400的第二气体扩散单元410还可以是相互间隔套设的圆环形扩散管,其不应在此限制本发明的保护范围。
[0089]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:
[0090]步骤一:进行化学沉积反应;
[0091]步骤二:测量所述气体喷淋组件温度;
[0092]步骤三:测量所述反应腔基片温度;
[0093]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。
[0094]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。
[0095]本实施例中,所述的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。
[0096]图4示出了混合气体配比调整前后的喷淋组件温度变化示意图。为了便于突出显示喷淋组件温度变化情况,并将之与加热器温度变化相比较,图4显示出的横轴是时间轴,在靠近时间轴起点的纵坐标为加热器温度坐标,在远离时间轴起点的纵坐标为喷淋组件温度坐标,或称喷淋头温度坐标。加热器的温度曲线42与混合气体配比调整没有关系,为独立控制量。如图所示,加热器温度在O秒-500秒左右为控制其升温阶段;在500秒-3300秒左右为加热器加热到稳定工作阶段,该阶段可应用于工艺处理阶段;在3300秒-4000秒为加热器的降温阶段。而喷淋组件温度曲线41受混合气体配比调整影响较大。继续参图4所示,从约750秒至1200秒,是喷淋组件温度随加热器的温度一起升高的阶段。1200至2700秒,是喷淋组件温度随加热器的温度稳定而稳定阶段。在2700秒时,将混合气体配比进行变化,具体地,本实验在MOCVD沉积工艺条件下,仅将氢气与氮气的混合比例由100: O变为O: 100时,喷淋组件温度急剧升高。2700秒至2900秒,是喷淋组件温度随气体混合比例改变后升高。2900至3500秒,是喷淋组件温度随气体混合比例稳定而稳定段。3500至4000秒,是喷淋组件温度随加热器的温度降低而降低的阶段。此外,作为本领域一般技艺人士应当理解,在MOCVD沉积的不同工艺条件下,可能会导致喷淋组件加热的实际温度大小不同,但无论在何种工艺条件下,将上述氢气与氮气的混合比例由100: O变为O: 100时均会导致上述喷淋组件温度的较为迅速的改变情形发生。因此,本实施例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。
[0097]实施例二
[0098]图5是本发明实施例CVD装置的结构示意图,图5是沿图5中BB’方向得到的结构示意图。参见图5和图6所示,本实施例与实施例一的区别在于:所述第一进气装置300中的第一气体扩散单元310和所述第二进气装置400中的第二气体扩散单元410均为长方形,且第一气体扩散单元310和第二气体扩散单元410依次交替排布,所述加热单元120在加热过程中,所述第一进气装置300与所述第二进气装置400具有不同的温度。
[0099]本实施例中第一进气装置300和第二进气装置400结合在一起,从而使得整个喷淋组件的结构比较简单。所述第一气体扩散单元310和第二气体扩散单元410的数目、尺寸等没有限制,且其数目越多,第一气体和第二气体混合越均匀。
[0100]需要说明的是,在本发明的其他实施例中,第一进气装置300的第一出气面与基座100的支撑面之间的第一垂直距离可以大于第二进气装置400的第二出气面与基座100的支撑面之间的第二垂直距离。
[0101]此外,所述第一进气装置300和所述第二进气装置400之间还可以具有横向间隔,从而减少两个进气装置之间温度的相互干扰,使得对两个进气装置温度的控制更简单准确,优选的,所述横向间隔中填充有隔热物质以进一步减少两个进气装置之间温度的相互干扰。
[0102]以上实施例中的喷淋组件均包括两个进气装置,冷却装置分别与每个进气装置层叠设置,两个进气装置并排设置,通过在每个进气装置和冷却装置之间分别设置一个热传导系数不同的间隔件,而使得两个进气装置的温度不同。需要说明的是,喷淋组件还可以包括三个及三个以上的进气装置,类似地,通过在部分或全部进气装置与冷却装置之间设置热传导系数不同的间隔件,冷却装置与部分或全部进气装置层叠设置,部分或全部进气装置并排设置,同样可以使得部分或全部进气装置的温度不同。
[0103]虽然本发明已以较佳实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种化学气相沉积装置,其特征在于,包括: 反应腔,用以对放置于所述反应腔内的基片进行处理; 基座,设置于所述反应腔内部,所述基座用于支撑一个或多个待处理的基片; 加热单元,用于加热所述基座与所述基片,所述加热单元具有控制回路;气体喷淋组件,设置于所述反应腔的顶部,所述气体喷淋组件包括第一进气装置和第二进气装置,所述气体喷淋组件与所述基座之间形成反应区;所述气体喷淋组件将反应气体分配至所述反应区内; 盖体,用于封闭所述反应腔,所述盖体包含一冷却装置,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; 第一温度测量装置,用于测量所述气体喷淋组件的温度; 温控供气装置,用以将混合载气供应至所述狭缝中,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。2.根据权利要求1所述的化学气相沉积装置,其特征在于,所述第一载气包括氢气或氦气中的至少一种,所述第二载气包括氮气或氩气中的至少一种。3.根据权利要求2所述的化学气相沉积装置,其特征在于,所述混合载气中第一载气的比例越高,所述第一温度测量装置所测得的温度越低。4.根据权利要求1所述的化学气相沉积装置,其特征在于,所述温控供气装置根据所述第一温度测量装置测量的气体喷淋组件温度供应所述的混合载气。5.根据权利要求1所述的化学气相沉积装置,其特征在于,所述反应腔还具有一用于测量所述基片温度的第二温度测量装置。6.根据权利要求5所述的化学气相沉积装置,其特征在于,所述温控供气装置根据所述第二温度测量装置测量的基片温度供应所述混合载气。7.根据权利要求5所述的化学气相沉积装置,其特征在于,所述第一温度测量装置温度传感器与第二温度测量装置包括附接的热电偶或使用基于红外辐射、荧光或高温测定法的非接触式温度的测量工具中的至少一种。8.根据权利要求1所述的化学气相沉积装置,其特征在于,所述狭缝的宽度小于5mm。9.根据权利要求1所述的设备对喷淋组件进行温度控制的方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤一:进行化学沉积反应; 步骤二:测量所述气体喷淋组件温度; 步骤三:测量所述反应腔基片温度; 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。10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,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。11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:降低所述第一载气的配比提高所述气体喷淋组件温度。
【专利摘要】一种化学气相沉积装置,包括:反应腔;设置于所述反应腔底部的基座,用于支撑一个或多个待处理基片;用于加热所述基座与基片的加热单元;设置于所述反应腔顶部的气体喷淋组件,包括第一进气装置和第二进气装置,所述气体喷淋组件与所述基座之间形成反应区;设置于气体喷淋组件上用于封闭反应腔并包含冷却装置的盖体;所述盖体和所述气体喷淋组件之间形成有狭缝;第一温度测量装置,用于测量气体喷淋组件温度;温控供气装置,用于对A与B两种气体进行配比并根据测量的气体喷淋组件温度供应配比后的气体至所述狭缝。本发明通过调节气体喷淋组件与反应腔体冷却部件间的气体比例,实现气体喷淋组件温度的精确控制。
【IPC分类】C23C16/46, C23C16/52, C23C16/455
【公开号】CN105648425
【申请号】
【发明人】宋涛, 萨尔瓦多, 刘强, 马悦, 黄占超, 奚明
【申请人】理想能源设备(上海)有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年11月20日