气相沉积反应器系统及其方法技术方案

本发明专利技术的实施方案大体上涉及用于化学气相沉积(CVD)工艺的装置和方法。在一个实施方案中，CVD反应器具有反应器盖子组件，反应器盖子组件被布置在反应器体上并且包括被连贯地且线性地布置在盖子支撑件上邻近彼此的第一淋喷头组件、隔离器组件、第二淋喷头组件和排气组件。CVD反应器还包括被布置在反应器体的相对端上的第一面板和第二面板，其中第一淋喷头组件被布置在第一面板和隔离器组件之间并且排气组件被布置在第二淋喷头组件和第二面板之间。反应器体具有被布置在晶片承载器轨道上的晶片承载器，以及被布置在晶片承载器轨道下方并且包括多个灯的灯组件，灯组件可以被用于加热被布置在晶片承载器上的晶片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景专利
本专利技术的实施方案大体上涉及用于气相沉积的装置和方法，并且更具体地涉及化学气相沉积系统、反应器及其工艺相关技术的描述光电器件或太阳能器件、半导体器件或其他电子器件通常通过利用多种制造工艺来处理衬底的表面而被制造。这些制造工艺可以包括沉积、退火、蚀刻、掺杂、氧化、氮化和许多其他工艺。外延层剥离技术(ELO)是较不普遍的用于制造薄膜器件和材料的技术，其中材料层被沉积至生长衬底上，然后被从生长衬底除去。外延层、膜或材料通过化学气相沉积(CVD)工艺或金属有机物CVD (MOCVD)工艺被生长或沉积在布置于生长衬底例如砷化镓晶片上的牺牲层上。然后，牺牲层在湿酸浴(wet acidbath)中被选择性地蚀刻掉，同时外延材料在ELO蚀刻过程期间被从生长衬底分离。被隔离的外延材料可以是薄层或膜，其通常被称为ELO膜或外延膜。每个外延膜通常对于特定的器件，例如光电器件或太阳能器件、 半导体器件或其他电子器件包括多个不同组分的层。CVD工艺包括通过气相化学前驱体(vapor phase chemical precursor)的反应来生长或沉积外延膜。在MOCVD工艺期间，化学前驱体中的至少一种是金属有机化合物，即具有金属原子和至少一个包含有机片段的配体的化合物。对于非常不同的应用有多种类型的CVD反应器。例如，CVD反应器包括单一的或块体的晶片反应器、大气压力和低压力反应器、环境温度和高温反应器、以及等离子强化反应器。这些不同的设计提出了在CVD工艺期间遇到的多种挑战，例如耗尽效应、污染问题、 反应器维护、处理能力和生产成本。因此，需要在衬底上生长外延膜和材料比通过目前已知的CVD设备和工艺更有效、具有较少污染、较高处理能力和较低成本的CVD系统、反应器和工艺。专利技术概述本专利技术的实施方案大体上涉及用于化学气相沉积(CVD)工艺的装置和方法。在一个实施方案中，提供CVD反应器，CVD反应器包括被布置在反应器体(reactor body)上的反应器盖子组件。在一个实施例中，反应器盖子组件包括在盖子支撑件上邻近彼此连贯地且线性地布置的第一淋喷头组件、隔离器组件、第二淋喷头组件和排气组件。反应器体具有被布置在晶片承载器轨道上的晶片承载器，以及具有多个灯并且被布置在晶片承载器轨道下方的灯组件。在一个实施例中，灯组件包括被布置在晶片承载器轨道下方并且在多个灯下方的反射器。在另一个实施例中，反应器体具有被布置在漂浮晶片承载器轨道上的漂浮晶片承载器(levitating wafercarrier)，以及灯组件，灯组件具有多个灯并且被布置在晶片承载器轨道下方。在许多实施方案中，第一淋喷头组件或第二淋喷头组件还包括具有上部分和下部分的主体；中央通道(centralized channel)，中央通道延伸穿过主体的上部分和下部分，在主体的内表面之间，并且平行于延伸穿过主体的中心轴线。第一淋喷头组件或第二淋喷头组件还可以包括具有第一多个孔并且被布置在中央通道内的可选择的扩散板；上管板， 其具有第二多个孔并且在可选择的扩散板下方布置在中央通道内；下管板，其具有第三多个孔并且在上管板下方布置在中央通道内；以及多个管，其从上管板延伸至下管板，其中每个管被耦合于来自第二多个孔的分别的孔和来自第三多个孔的分别的孔，并且与该来自第二多个孔的分别的孔和该来自第三多个孔的分别的孔流体连通。在另一个实施例中，反应器盖子组件包括被布置在反应器体的一端上的第一面板，其中第一淋喷头组件被布置在第一面板和隔离器组件之间；以及被布置在反应器体的另一端上的第二面板，其中排气组件被布置在第二淋喷头组件和第二面板之间。在另一个实施例中，反应器体具有被布置在晶片承载器轨道上的晶片承载器，以及包括多个灯并且被布置在晶片承载器轨道下方的灯组件，以及温度调节系统。温度调节系统包括第一流体通路，第一流体通路延伸贯穿反应器盖子并且包括被耦合于第一流体通路并且与第一流体通路流体连通的第一入口和第一出口 ；以及第二流体通路，第二流体通路延伸贯穿反应器体并且包括被耦合于第二流体通路并且与第二流体通路流体连通的第二入口和第二出口。在另一个实施方案中，提供化学气相沉积(CVD)反应器，化学气相沉积(CVD)反应器包括被布置在反应器体上的反应器盖子组件，其中反应器盖子组件包括在盖子支撑件上邻近彼此布置的第一淋喷头组件和隔离器组件，以及在盖子支撑件上邻近彼此布置的第二淋喷头组件和排气组件，其中隔离器组件被布置在第一淋喷头组件和第二淋喷头组件之间，并且第二淋喷头组件被布置在隔离器组件和排气组件之间。在一个实施例中，提供CVD反应器，CVD反应器包括被布置在反应器体上的反应器盖子组件，其中反应器盖子组件包括第一室，第一室具有在盖子支撑件上邻近彼此布置的第一淋喷头组件和隔离器组件；以及第二室，第二室具有在盖子支撑件上邻近彼此布置的第二淋喷头组件和排气组件。在另一个实施例中，提供CVD反应器，CVD反应器包括被布置在反应器体上的反应器盖子组件，其中反应器盖子组件包括在盖子支撑件上邻近彼此连贯地对准且线性地布置的第一淋喷头组件、隔离器组件、第二淋喷头组件和排气组件，其中隔离器组件被布置在第一淋喷头组件和第二淋喷头组件之间，并且第二淋喷头组件被布置在隔离器组件和排气组件之间。在另一个实施例中，CVD反应器包括温度调节系统，温度调节系统具有延伸贯穿盖子支撑件的至少一个流体通路，以及被耦合于流体通路并且与流体通路流体连通的至少一个入口和至少一个出口。 在某些实施例中，第一淋喷头组件可以是模块化的淋喷头组件，第二淋喷头组件可以是模块化的淋喷头组件，隔离器组件可以是模块化的隔离器组件，并且排气组件可以是模块化的排气组件。在本文描述的另一个实施方案中，提供用于在气相沉积反应器内处理晶片的方法，包括通过将晶片承载器轨道的下表面暴露于从灯组件放射的辐射来将被布置在晶片承载器上的至少一个晶片加热至预先确定的温度，其中晶片承载器被布置在气相沉积反应器内的晶片承载器轨道上。方法还包括使晶片承载器沿晶片承载器轨道横移经过具有第一淋喷头组件和隔离器组件的第一室；将晶片暴露于来自第一淋喷头的气态前驱体的第一混合物，同时沉积第一材料；将晶片暴露于来自隔离器组件的工艺气体(process gas)(例如胂气)；使晶片承载器沿晶片承载器轨道横移经过具有第二淋喷头组件和排气组件的第二室；使晶片暴露于来自第二淋喷头的气态前驱体的第二混合物，同时沉积第二材料；并且将气体通过排气组件从气相沉积反应器除去。在某些实施例中，预先确定的温度在约250°C 至约350°C、优选约275°C至约325°C、优选约290°C至约310°C的范围内，例如在约300°C。 在另一个实施例中，提供用于在气相沉积反应器内处理晶片的方法，包括使漂浮气体流入晶片承载器轨道内的空腔中并且从被布置在气相沉积反应器内的晶片承载器轨道的上表面上的多个孔流出；并且通过将晶片承载器的下表面暴露于来自孔的漂浮气体来使晶片承载器从晶片承载器轨道浮起，其中晶片承载器的上表面具有至少一个晶片，优选多个晶片。方法还包括通过将晶片承载器轨道的下表面暴露于从灯组件放射的辐射来将晶片和晶片承载器加热至预先确定的温度，并且使晶片承载器沿晶片承载器轨道横移经过至少两个室，其中第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：何甘，雷格·东克，凯思德·索拉布吉，罗杰·哈曼吉，安德瑞斯·海吉杜斯，
申请(专利权)人：奥塔装置公司，
类型：发明
国别省市：