[发明专利]喷淋头以及气相沉积设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设备，特别是一种喷淋头以及气相沉积设备。

背景技术

化学气相沉积例如有机金属化学气相沉积（MOCVD）工艺的基本生长过程是，将反应气体从气源引入反应腔室，利用以加热器加热的衬底引发化学反应，从而在基片上生成单晶或多晶薄膜。在MOCVD过程中，薄膜生长所需要的反应物依靠气体运输（例如流动和扩散）到达生长表面，在运输过程的同时还发生着化学反应，最终生长粒子通过吸附和表面反应，结合进薄膜晶格。

在现有工艺中，通常是由喷淋头（showerhead）来提供相应的反应气体，为了防止位于喷淋头下方的加热器产生的热量对喷淋头及反应气体的影响，一般气体喷淋头都设有一个位于其下方的水冷却腔。

如图1所示，喷淋头1包括III族源腔10、氨气腔11和水冷却腔12这三个层叠的腔室，III族源腔10和氨气腔11中的III族反应气体和氨气气体通过气体管道101、111分别穿过水冷却腔12进入反应腔（未图示）中反应。水冷却腔12中通入冷却水，以控制喷淋头表面的温度。

然而，虽然所述水冷却腔能够起到对喷淋头及反应气体进行控温的目的，但是由于水的沸点在100℃，即便考虑到反应腔室内的环境，也不会有太大差异，因此，喷淋头的表面将维持在较低的温度（相比反应温度），介于此，中国专利201220248004.8公开了一种新的喷淋头，如图1所示，所述喷淋头具有喷淋头本体1，和设置在喷淋头本体1下方的吸热板2，且所述吸热板2与所述喷淋头本体1之间具有间隙，所述喷淋头本体1通过水冷却腔12冷却而处于一个较低的温度，如处于100℃以下，而所述吸热板2与所述喷淋头本体1间隔设置，所述吸热板2吸收衬底支承座（未图示）发出的热量而温度升高，所述温度高于所述喷淋头本体1的温度。然而，为进一步改进外延沉积工艺特别是MOCVD工艺，要求所述吸热板2的温度可以调整控制，而现有技术中所述吸热板2的温度不能调整控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种喷淋头，以解决现有技术中喷淋头表面温度不可控的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种喷淋头，用于MOCVD工艺，包括：喷淋头体，所述喷淋头体具有至少两个气体腔；所述每个气体腔皆具有多个气体管道贯穿所述喷淋头体的下表面；还包括一热壁板，所述热壁板间隔设置于所述喷淋头体的下方，所述热壁板具有多个通孔，至少一个气体腔的气体管道穿过所述通孔延伸到所述热壁板下方；所述热壁板至少包括导电层，所述导电层连接电源，使得所述导电层流通有电流。

本发明还提供一种气相沉积设备，包括如上所述的喷淋头、与所述喷淋头相对设置的衬底托盘、及加热器，所述加热器用于加热所述衬底托盘。

本发明提供的喷淋头以及气相沉积设备，在喷淋头体的下方设置有至少包括导电层的热壁板，且所述导电层连接有电源，在接通电源后，电流使得导电层通电发热，能够更好的提升所述热壁板的温度，也即使得喷淋头表面的温度得到提高，同时可以使得热壁板（喷淋头表面）的温度可以调控，以适应工艺需要。因此，本发明提供的喷淋头对气相沉积工艺的适应性大大增强，能够很大程度上提高形成的膜层的质量。

附图说明

图1为现有技术的喷淋头的结构示意图；

图2为本发明实施例的喷淋头的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术中所记载的内容可知，现有技术的喷淋头存在温度不可控的问题。本发明的核心思想在于，通过引入至少导电层，将喷淋头下方的热壁板连接电源，从而可以实现对热壁板的温度调控。