[发明专利]用于气相沉积的淋喷头

说明书

发明背景

发明领域

本发明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 acid bath)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。

发明概述

本发明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。在另一个实施方案中，提供用于气相沉积室的淋喷头组件(showerhead assembly)，该淋喷头组件包括：主体，其具有上部分和下部分；中央通道(centralized channel)，其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；以及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。淋喷头组件还具有上管板，其具有第二多个孔并且在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。

在另一个实施方案中，提供用于气相沉积室的淋喷头组件，包括：主体，其包括上部分和下部分，其中上部分包括在下部分上延伸的凸缘；中央通道，其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；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。

在另一个实施方案中，提供用于气相沉积室的淋喷头组件，包括：主体，其包括上部分和下部分，其中上部分比下部分从主体的中心轴线毗邻地延伸得更远，并且下部分比上部分平行于中心轴线延伸得更远；中央通道，其延伸穿过主体的上部分和下部分，在主体的内表面之间，并且平行于中心轴线；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。