气相沉积设备的进气喷淋头制造技术

本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术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。

Air inlet spray head of vapor deposition equipment

【技术实现步骤摘要】
气相沉积设备的进气喷淋头
本技术涉及化学气相沉积设备制造
，尤其涉及一种气相沉积设备的进气喷淋头。
技术介绍
化学气相沉积(CVD-ChemicalVaporDeposition)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-organicChemicalVaporDeposition)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。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术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)技术方案本技术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，所述隔离气体导流通道的内壁与所述气体喷淋通道的外壁之间的间隙介于0.1mm至20mm之间。在本技术的一些实施例中，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。在本技术的一些实施例中，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。在本技术的一些实施例中，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。在本技术的一些实施例中，部分所述隔离气体导流通道中不插入所述气体喷淋通道。在本技术的一些实施例中，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。在本技术的一些实施例中，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。在本技术的一些实施例中，所述隔离气体为氢气、氮气、氩气或氦气中的至少一种；优选地，所述隔离气体为所述载气气体或所述载气气体中的一种。在本技术的一些实施例中，所述隔离气体腔底板内设置有冷却腔。在本技术的一些实施例中，其中：所述隔离气体腔底板的顶面与所述气源腔的底面之间的距离介于0.1mm至100mm之间。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本技术提供的气相沉积设备的进气喷淋头具有以下有益效果的其中之一或其中一部分：(1)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，使气体喷淋通道被隔离气体导流通道包围，从而使气体喷淋通道喷出的带有气相反应前驱体的气体与喷淋头以及喷淋头上的其他气体喷淋通道隔离，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；(2)一个或多个带有同一种反应源气体的气体喷淋通道插入同一个隔离气体导流通道中，能够减小隔离气体腔底板的加工难度；(3)部分隔离气体导流通道中不插入气体喷淋通道，能够增加隔离气体导流通道的密度，改善隔离气体的隔离效果，进一步降低反应源在隔离气体腔底板进行预反应的几率。附图说明图1为本技术实施例提供的气相沉积设备的进气喷淋头的结构示意图。图2为图1所示的气相沉积设备的进气喷淋头的仰视图。【附图中本技术实施例主要元件符号说明】10-气源腔；20-气体喷淋通道；30-隔离气体腔底板；31-冷却腔；40-隔离气体腔；50-隔离气体导流通道；60-喷淋头下表面。具体实施方式本技术提供的气相沉积设备的进气喷淋头通过将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，使气体喷淋通道喷出的带有气相反应前驱体的气体与喷淋头以及喷淋头上的其他气体喷淋通道隔离，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。为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。本技术实施例提供一种气相沉积设备的进气喷淋头，如图1和图2所示，包括：气源腔10、至少一个气体喷淋通道20、隔离气体腔底板30、隔离气体腔40以及至少一个隔离气体导流通道50；气源腔10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20与气源腔10连通，用于将气源腔10内的气体喷出；隔离气体腔底板30的顶面与气源腔10的底面之间形成隔离气体腔40，该隔离气体腔40内通入隔离气体；至少一个隔离气体导流通道50形成于隔离气体腔底板30上，并与隔离气体腔40连通，用于将隔离气体腔40内的隔离气体喷出；其中，每个气体喷淋通道20均插入任意一个隔离气体导流通道50中，气体喷淋通道20插入隔离气体腔底板30上的隔离气体导流通道50中，使气体喷淋通道20被隔离气体导流通道50包围，从而使气体喷淋通道20喷出的带有气相反应前驱体的气体与喷淋头以及喷淋头上的其他气体喷淋通道20隔离，避免反应物在喷淋头附近(例如喷淋头下表面60)或者气体喷淋通道20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20造成污染。在本技术的一些实施例中，如图1所示，气源腔10包括多个，每个气源腔10与至少一个气体喷淋通道20连通。在本技术的一些实施例中，如图1所示，多个气源腔10沿竖直方向排列，气体喷淋通道20设置于气源腔10的底部，每个气源腔10对应的气体喷淋通道20均竖向设置，且多个气体喷淋通道20之间交错设置。在本技术的一些实施例中，一个隔离气体导流通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气相沉积设备的进气喷淋头，其特征在于，包括：/n气源腔，其内通入带有气相反应前驱体的载气气体；/n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；/n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；/n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；/n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，所述隔离气体导流通道的内壁与所述气体喷淋通道的外壁之间的间隙介于0.1mm至20mm之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种气相沉积设备的进气喷淋头，其特征在于，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，所述隔离气体导流通道的内壁与所述气体喷淋通道的外壁之间的间隙介于0.1mm至20mm之间。


2.根据权利要求1所述的气相沉积设备的进气喷淋头，其特征在于，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。


3.根据权利要求2所述的气相沉积设备的进气喷淋头，其特征在于，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。


4.根据权利要求3所述的气相沉积设备的进气喷淋头，其特征在于，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。

【专利技术属性】
技术研发人员：魏鸿源，杨少延，陈怀浩，魏洁，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，南京佑天金属科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11