[发明专利]进气装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，特别是一种进气装置。

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，将反应气体从气源通过进气装置引入反应腔室，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。

目前，现有的进气装置上设置多个第一气体通道和第二气体通道，用于将反应气体均匀输送至下方的半导体衬底上。请参考图1，现有的进气装置的气体通道的采用的是“4包1”的结构，即4个第一气体通道1包围一个第二气体通道2，并且，4个第二气体通道2包围一个第一气体通道1。所述第一气体通道1用于流过第一反应气体，所述第二气体通道2用于流过第二反应气体。

为了保证反应气体的均匀性，现有的进气装置上需要上万个小孔（即第一气体通道和第二气体通道），因此气体通道排列密集，这就导致进气装置的加工制造难度很高。并且，由于第一反应气体和第二反应气体在离开进气装置即混合，会发生预反应，预反应产物容易堆积在进气装置表面，造成颗粒沾污，另一方面也降低了反应气体的利用率。

因此，目前的进气装置并不合理，需要对其进行改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种进气装置，以解决现有技术中进气装置上的气体通道密集且容易产生污染的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种进气装置，用于MOCVD工艺，以向反应区域提供反应气体，所述进气装置面向反应区域的一面为出气面；包括第一气体腔室和第二气体腔室，所述第一气体腔室位于第二气体腔室下方，所述第一气体腔室与第一气体通道相连通，所述第一气体通道用于将来自第一气体腔室的反应气体输送至反应区域，所述第二气体腔室与第二气体通道相连通，所述第二气体通道用于将来自第二气体腔室的反应气体输送至反应区域，每个所述第一气体通道内至少设置有一个所述第二气体通道并贯穿所述出气面，所述第一气体通道的沿平行所述出气面的截面形状为圆形、条形或扇形。

可选的，对于所述的进气装置，所述进气装置包括依次层叠并间隔设置的底板、夹板和顶板，所述底板的朝向所述反应区域的一面为所述出气面，所述第二气体腔室位于所述顶板和夹板之间，所述第一气体腔室位于所述底板和夹板之间，所述第一气体通道和第二气体通道穿过所述底板。

可选的，对于所述的进气装置，所述第一气体通道的出气孔沿所述底板的朝向反应区域一侧的表面的中心向外呈辐射状排布，所述第一气体通道中设置了多个第二气体通道。

可选的，对于所述的进气装置，在每个第一气体通道内，所述第二气体通道的数量自所述出气面的中心沿半径方向向外增多。

可选的，对于所述的进气装置，所述第二气体通道与所述底板固定连接。

可选的，对于所述的进气装置，所述第一气体通道与第二气体通道之间具有保护气体通道，所述保护气体通道用于提供保护气体。

可选的，对于所述的进气装置，所述第二气体通道的形状为圆筒形或者椭筒形。

可选的，对于所述的进气装置，所述第一气体通道与所述第二气体通道通入不同的反应气体，所述第一气体通道用于通入V族气体，所述第二气体通道用于通入III族气体。

可选的，对于所述的进气装置，所述第二气体通道的出气口低于所述第一气体通道的出气口。

可选的，对于所述的进气装置，所述第一气体通道与所述第二气体通道的材料为陶瓷或不锈钢。

本发明提供的进气装置，所述进气装置将第二气体通道设置在第一气体通道中，如此改变了第一气体通道和第二气体通道的大小及排布，相比现有技术中的“4包1”结构，使得制作难度有了明显的降低，也能够有效的降低由于预反应而产生的颗粒堵塞等状况的发生。

进一步优化的，本发明的进气装置，通过对所述第一气体通道的形状、数量及对第二气体通道的排布及数量的控制，能够获得最佳的气流场分布情况，提高了成膜质量。

进一步优化的，本发明的进气装置，在所述第一气体通道和第二气体通道之间设置有保护气体通道，所述保护气体通道中通有保护气体，以及所述第二气体通道的出气口低于所述第一气体通道的出气口，能够防止甚至避免反应气体的过早反应，避免了颗粒的形成和堆积，有利于提高气体的利用率，避免浪费。

附图说明

图1为现有技术的进气装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例的进气装置的结构示意图；

图3为图2所示实施例的进气装置的仰视示意图；

图4为图2所示实施例的进气装置进行优化后的示意图；