[发明专利]外延沉积设备、喷淋头和及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及外延沉积设备领域，特别涉及一种外延沉积设备、用于外延沉积的喷淋头和所述喷淋头的制造方法。

背景技术

自氮化镓(GaN)基第三代半导体材料的兴起，蓝光发光二极管(LED)外延结构研制成功，发光二极管芯片的发光强度和白光发光效率不断提高。半导体发光元件被认为是下一代进入通用照明领域的新型光源，因此得到广泛关注。

现有技术中，制造氮化镓基蓝光LED外延片的关键设备为外延设备，如金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备。MOCVD设备是用于完成LED外延片的氮化镓材料外延沉积的关键设备。

请参阅图1，图1是现有技术MOCVD设备的剖面结构示意图。现有技术的MOCVD设备1包括腔体11、喷淋头12和衬底支承座13。所述喷淋头12设置于所述腔体11的顶部；所述衬底支承座13设置于所述腔体11的底部。所述喷淋头12与所述衬底支承座13相对设置，并共同限定其间的反应区域。

在现有技术的MOCVD设备中进行GaN材料的沉积过程中，反应副产物会形成在所述喷淋头12位于反应区域一侧的表面。该些反应副产物很容易从所述喷淋头表面脱落，形成粉尘。该些粉尘会污染放置在所述衬底支撑坐上的衬底，正在进行GaN材料沉积的衬底。

因此有必要研发一种外延沉积设备，以减少反应副产物脱落形成的粉尘造成的污染。

发明内容

现有技术的外延沉积设备存在反应副产物容易从喷淋头上脱落进而形成粉尘的问题，因此，有必要提供一种能解决上述问题的外延沉积设备。

一种用于沉积外延材料层的外延沉积设备，其包括腔体，设置在所述腔体底部的衬底支承座和设置在所述腔体顶部的喷淋头，所述喷淋头与所述衬底支承座相对设置，并限定其间的反应区域，所述喷淋头面向所述反应区域的出气面具有一涂层，所述涂层使得外延层材料在所述表面沉积生长。

本发明还提供一种解决上述问题的用于外延沉积工艺的喷淋头。

一种用于外延沉积工艺的喷淋头，所述喷淋头包括进气通道和出气面，从所诉进气通道进入的气体从所述出气面输出，所述出气面具有一涂层，所述涂层使得外延层材料在所述表面沉积生长。

本发明还提供一种用于制造上述喷淋头的制造方法。

一种外延沉积工艺喷淋头制作方法，所述喷淋头具有出气面，所述制作方法包括：提供所述喷淋头或具有所述出气面的喷淋头部件；通过热喷涂的方法在所述出气面上涂布一层涂层，所述涂层使得外延层材料在所述表面沉积生长。

发明人通过对现有技术的外延沉积设备进行研究后发现，现有技术喷淋头上容易发生粉尘脱落是因为：制作喷淋头的材料使得外延沉积反应产生的副产物不能在所述喷淋头的表面发生沉积生长，即副产物不能与所述喷淋头的表面的材料通过化学键键合，使得副产物在所述喷淋头的表面疏松地的堆积，从而很容易脱落形成粉尘。如：现有技术中使用MOCVD设备外延沉积GaN材料时，由于MOCVD设备喷淋头的材料通常为不锈钢等金属，外延沉积过程中，产生的GaN副产物由于不能在不锈钢等金属材质的喷淋头表面沉积生长，即GaN副产物不能与所述喷淋头的表面的材料通过化学键键合，从而在所述喷淋头的表面堆积了疏松的GaN材料，GaN材料脱落形成污染衬底的粉尘。

本发明的外延沉积设备中，在所述喷淋头的表面具有一涂层，所述涂层是使得外延沉积的材料层材料能在所述涂层上沉积生长，即外延沉积的材料层材料能够与所述喷淋头的表面的材料形成由化学键键合，从而使得外延沉积反应的副产物能够在所述喷淋头表面沉积生长，在所述喷淋头的表面形成较为致密的薄膜，从而减少粉尘的长生，提高在衬底上生长的外延沉积薄膜的质量。

附图说明

图1是现有技术MOCVD设备的剖面结构示意图。

图2是本发明外延沉积设备第一实施方式的剖面结构示意图。

图3是本发明外延沉积设备第二实施方式的剖面结构示意图。

具体实施方式

现有技术的外延沉积设备存在反应副产物容易从喷淋头上脱落形成粉尘的问题，因此，有必要提供一种能解决上述问题的外延沉积设备。具体地，本发明提供一种用于沉积外延材料层的外延沉积设备，其包括腔体，设置在所述腔体底部的衬底支承座和设置在所述腔体顶部的喷淋头，所述喷淋头与所述衬底支承座相对设置，并限定其间的反应区域，所述喷淋头面向所述反应区域的出气面具有一涂层，所述涂层使得外延层材料在所述表面沉积生长。