本发明专利技术涉及一种CVD反应器的进气机构(2)，其具有进气壳体，进气壳体具有至少一个可由第一输送管(21)输送第一处理气体的第一气体分配腔(5)，第一气体分配腔(5)具有多个分别设计为管件的气体管道(8)，气体管道(8)伸入安置于进气壳体壁(10)前方的排气板(14)的第一开口(16)内，并且第一处理气体通过气体管道(8)进入设置于排气板(14)下方的处理室内，并且进气机构(2)还具有设置在进气壳体壁(10)和排气板(14)之间的间隔空间(20)。设置有与进气壳体壁(10)邻接的冷却剂室(7)，冷却剂可被送入冷却剂室(7)内，用于冷却进气壳体壁(10)以及与被冷却的进气壳体壁(10)传热连接的气体管道(8)的管口(8')，其中，排气板(14)与进气壳体壁(10)之间不传热，从而使得受到来自于处理室(22)的热辐射的排气板(14)相比于伸入到排气板(14)的开口(16)内的管口(8')被更大程度地加热。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】CVD反应器的进气机构本专利技术涉及一种CVD(化学气相沉积)反应器的进气机构，其具有进气壳体，所述进气壳体具有至少一个可由第一输送管输送第一处理气体的第一气体分配腔，所述第一气体分配腔具有多个分别设计为管件的气体管道，所述气体管道伸入安置于进气壳体壁前方的排气板的第一开口内，并且所述第一处理气体通过所述气体管道进入设置于所述排气板下方的处理室内，并且所述进气机构还具有设置在所述进气壳体壁和所述排气板之间的间隔空间。US2009/0169744A1及US2006/0263522A1分别揭露一种进气机构，其中气体分配腔通过小型管件与处理室顶部相连接。被送入气体分配腔的处理气体可经由小型管件进入设于排气板下方的处理室。处理室顶部在此构成排气板，此排气板构成气体分配腔之壳体壁。DE103 20 597A1描述了用两种处理气体沉积半导体层的方法与装置，其中处理气体通过进气机构被送入处理室。DE697 06 248T2描述一种设计为莲蓬头的进气机构，其中气体管道分布于三角形顶点。该进气机构内部设有用于冷却进气壳体壁的冷却室。US6, 544, 341B1描述一种由多个相叠布置的腔室构成的进气机构，该进气机构包括多个分布于等边三角形的顶点的排气口。US7, 976，631B2 描述一种具有被冷却的结构的进气机构，被冷却的结构自进气壳体壁朝处理室方向突出。US2006/0021574A1描述一种进气机构，其中处理气体流过多孔排气板。DElO 2006 018 515A1的图3和4描述一种作为CVD反应器的组成部分的进气机构。该进气机构呈莲蓬头状，且布置于处理室上方，而该处理室的底部由基座构成，待涂覆的基板、尤其半导体基板可平放于基座上。进气机构下方设有排气板，此排气板在沉积过程中与进气壳体壁接触。为了清洗排气板，可将其朝基座方向移动。由于进气机构的进气壳体壁被冷却并且仅基座被加热，因此凭借该措施为排气板加热，使得排气板通过导入侵蚀气体如HCl能清除伴生的沉积物。在具有进气机构的CVD反应器中，其中处理室顶部自身由进气壳体壁构成，被冷却的进气壳体壁上会发生伴生的生长现象。致使处理室内形成非期望的粒子。此外还可能堵塞气体输送管的管口。从而常须以机械方式清洗进气机构。为了清洗进气机构的出气端，必须打开整个反应器壳体。因此，本专利技术所要解决的技术问题是提供能延长清洗周期的措施。由上述现有技术已知的排气板具有可供处理气体穿过的开口。排气板虽与被冷却的进气壳体壁接触。然而处理气体穿过处理室时所产生的传热效应或基座所产生的热辐射效应能为排气板加热。排气板开口的管口处由此达到一定温度，使得处理气体穿过开口时在此温度下发生分解。分解产物会在管口区域内相互发生反应。这也可以引起气相伴生反应，从而产生非期望的加合物。由此，本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供能减少非期望的预反应的措施。在CVD反应器中，其中处理室顶部直接被冷却，由于散热量较大必须施加较高的热功率，用于将基座加热至理想的处理温度。由此，本专利技术所要解决的另一个技术问题是提高能效。在沉积过程中，其中使用氢化物、如砷化氢或磷化氢，该氢化物在处理室内与第III主族的有机金属化合物发生反应，剩余水分会对层生长产生不良影响。由此，本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供相应措施，以抑制水分所引发的影响。至少一个所要解决的问题通过权利要求所描述的专利技术得以解决。首先主要建议，排气板与进气壳体壁之间不传热。反之，气体管道的管口与进气壳体的被冷却区域传热连接。若通过处理室的被加热基座的辐射热加热进气机构底面，则处理室顶部在排气板区域内的加热程度可超过气体管道的管口区域的加热程度。为此，制造排气板的材料的传热能力小于制造气体管道的材料的传热能力。第一处理气体通过气体管道送入处理室，该气体管道穿过进气壳体壁后继续延伸。气体管道是穿过被冷却剂冲洗的冷却室，而连接第一气体分`配腔与处理室顶部的管件。根据本专利技术，气体管道具有延长部或者被如此延长，而伸入与进气壳体壁相隔一定距离布置的排气板的开口内。气体管道伸入排气板的程度，可使得其管口与排气板指向处理室的表面齐平。在此，管口表面不必与排气板表面精准齐平。允许乃至最好存在较小程度的尤其是围绕气体管道的间隙宽度数量级的梯级结构。此外，排气板与被冷却的进气壳体壁之间不传热。为此，优选通过间隙形式的间隔空间将排气板与进气壳体壁隔开。该间隙优选在排气板的整个表面上延伸，使得排气板仅在其边缘上与进气机构连接。根据本专利技术的改良方案规定，通过莲蓬头状的进气机构可将至少一种其它处理气体送入处理室。为此，进气机构设计有第二气体分配腔，该气体分配腔同样借助构成气体管道的小型管件与进气壳体壁相连接。这两个气体分配腔可相叠分层地布置。第二处理气体优选为第V主族的氢化物，用于输送第二处理气体的第二气体输送管汇入进气壳体壁与排气板之间的间隙中。第二气体管道的管口与进气壳体壁齐平。第一气体管道优选用于将第III主族元素的有机金属化合物送入处理室，第一气体管道的气体管道延长部优选与排气板的指向处理室的底面齐平。可供第一气体管道的气体管道延长部穿过的开口的开口宽度优选大于气体管道延长部的外径，从而在气体管道延长部周围形成环形间隙，被送入进气壳体壁与排气板之间的间隙的气体可穿过该环形间隙。根据本专利技术的改良方案规定，排气板具有其它开口，被送入间隙的气体可穿过其它开口。该气体优选为第二处理气体，该第二处理气体由此可进入处理室。排气板被分配给第二处理气体的开口可对准第二气体管道的管口。构成第一气体管道的小型管件优选由金属构成。气体管道延长部材料一体地与小型管件相连接。因此，气体管道延长部为构成第一气体管道的金属小型管件的突伸于进气壳体壁之外的部段。通过这种设计，第一气体管道的管口与进气机构的被冷却区段传热连接。由此，第一气体管道的管口温度低于经第一气体管道进入处理室的第一处理气体的分解温度。相对于处理室顶部的“冷”的部段，排气板可被加热。排气板与进气机构的被冷却区段之间不传热，并且通过来自基座的传热或热辐射被加热。第一处理气体经由“冷”的排气口进入处理室，同时第二处理气体经由“热”的开口进入处理室。在本专利技术的独立改良方案中规定，第一输送管在排气板上分布于等边三角形的顶点。由此，第一输送管整体而言呈六边形排布于排气板的出气面。第二处理气体经由排气板上的第二排气口进入处理室，第二排气口优选位于该三角形中心。第二气体管道的管口相应地也分布于等边三角形的顶点。第二处理气体不但可经由排气板上被分配给第二处理气体的开口进入处理室。第二处理气体还可经由环绕气体管道延长部的环形间隙进入处理室。冲洗气体也可经由该环形间隙进入处理室，从而将两种处理气体之间的接触转移至气体温度较高的区域。但也可在结构上改良第一气体管道，以便能输送冲洗气体。例如可使第一气体管道在直径更大的管件内延伸，从而在第一气体管道周围形成可将冲洗气体送入处理室的环形间隙。两个嵌套在一起的管件穿过排气板上的开口与处理室连通。在此，也可在嵌套的小型管件周围设置可将第二处理气体送入处理室的环形间隙。还可利用形成于第一气体管道周围的环形间隙，将其它处理气体送入处理室。在本专利技术的改良方案中规定，排气板相对于进气壳体壁或基座高度可变地安置在反应器壳体内本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种CVD反应器的进气机构(2)，其具有进气壳体，所述进气壳体具有至少一个可由第一输送管(21)输送第一处理气体的第一气体分配腔(5)，所述第一气体分配腔(5)具有多个分别设计为管件的气体管道(8)，所述气体管道(8)伸入安置于进气壳体壁(10)前方的排气板(14)的第一开口(16)内，并且所述第一处理气体通过所述气体管道(8)进入设置于所述排气板(14)下方的处理室内，并且所述进气机构(2)还具有设置在所述进气壳体壁(10)和所述排气板(14)之间的间隔空间(20)，其特征在于，设置有与所述进气壳体壁(10)邻接的冷却剂室(7)，冷却剂可被送入所述冷却剂室(7)内，用于冷却所述进气壳体壁(10)以及与被冷却的进气壳体壁(10)传热连接的气体管道(8)的管口(8“)，其中，所述排气板(14)与所述进气壳体壁(10)之间不传热，从而使得受到来自于所述处理室(22)的热辐射的所述排气板(14)相比于伸入到所述排气板(14)的开口(16)内的管口(8“)被更大程度地加热。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.12 DE 102011051778.2;2011.12.19 DE 1020111.一种CVD反应器的进气机构(2)，其具有进气壳体，所述进气壳体具有至少一个可由第一输送管(21)输送第一处理气体的第一气体分配腔(5)，所述第一气体分配腔(5)具有多个分别设计为管件的气体管道(8)，所述气体管道(8)伸入安置于进气壳体壁(10)前方的排气板(14)的第一开口(16)内，并且所述第一处理气体通过所述气体管道(8)进入设置于所述排气板(14)下方的处理室内，并且所述进气机构(2)还具有设置在所述进气壳体壁(10)和所述排气板(14)之间的间隔空间(20)，其特征在于，设置有与所述进气壳体壁(10)邻接的冷却剂室(7)，冷却剂可被送入所述冷却剂室(7)内，用于冷却所述进气壳体壁(10)以及与被冷却的进气壳体壁(10)传热连接的气体管道(8)的管口(8’)，其中，所述排气板(14)与所述进气壳体壁(10)之间不传热，从而使得受到来自于所述处理室(22)的热辐射的所述排气板(14)相比于伸入到所述排气板(14)的开口(16)内的管口(8’)被更大程度地加热。2.如权利要求1所述的进气机构(2)，其特征在于，所述气体管道(8)的管口(8’)与所述排气板(14)的朝向所述处理室(22)的表面基本齐平，或者可以通过所述排气板(14)的竖向移动与其表面齐平。3.如前述权利要求之一所述的进气机构(2)，其特征在于，所述进气壳体具有可由第二输送管(23)输送气体的第二气体分配腔(6)，所述第二气体分配腔(6)通过多个第二气体管道(9)与所述进气壳体壁(10)相连接。4.如前述权利要求之一所述的进气机构(2)，其特征在于，所述第二气体管道(9)连通到所述间隔空间(20)中。5.如前述权利要求之一所述的进气机构(2)，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：H席尔瓦，N朱奥尔特，V塞韦尔，F克劳利，M道尔斯伯格，J林德纳，
申请(专利权)人：艾克斯特朗欧洲公司，
类型：
国别省市：
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