[发明专利]近距离耦合喷淋头及反应腔室

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，特别是一种近距离耦合喷淋头及反应腔室。

背景技术

自GaN（氮化镓）基第三代半导体材料的兴起，蓝光LED（发光二极管）研制成功，LED的发光强度和白光发光效率不断提高。LED被认为是下一代进入通用照明领域的新型固态光源，因此得到广泛关注。

现有技术的白光LED的制造工艺通常在一个具有温度控制的环境下的反应腔内进行。通常，将III族源气体和V族源气体分别通入化学气相沉积反应腔内，III族源气体和V族源气体在反应腔内反应以在衬底上形成III-V族材料薄膜。

在现有的技术中，采用喷淋头向化学气相沉积反应腔通入反应气体。所述喷淋头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，现有的喷淋头的气体管道的采用的是“4包1”的结构，即4个第一气体管道1包围一个第二气体管道2，并且，4个第二气体管道2包围一个第一气体管道1。所述第一气体管道1用于流过第一反应气体，所述第二气体管道2用于流过第二反应气体。

为了保证反应气体的均匀性，现有的喷淋头上需要（第一气体管道和第二气体管道的）出气口的尺寸（通常为直径）尽可能的小，出气口之间的距离足够小，并且其数量较多，达上万个，因此气体管道排列密集，这种喷淋头被称为近距离耦合喷淋头（close couple showerhead，CCS，通常喷淋头表面与放置衬底的托盘表面的距离不超过30毫米），但是目前这种喷淋头的结构导致喷淋头的加工制造难度很高。

因此，如何在保证气体分布均匀性的情况下，简化喷淋头的结构和复杂程度，是目前需要对其进行改善之处。

发明内容

本发明的目的在于提供一种近距离耦合喷淋头及反应腔室，以简化现有技术中的喷淋头结构的复杂程度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种近距离耦合喷淋头，用于向反应腔的反应区域提供反应气体，所述近距离耦合喷淋头至少包括第一气体管道和第二气体管道，用于将反应气体引出至反应区域，其中，所述近距离耦合喷淋头具有朝向反应区域的出气面，所述第一气体管道和第二气体管道贯穿所述出气面，所述出气面沿半径方向被均匀分为多个区域，在每个所述区域中，所述第一气体管道的出气口成条状排布形成第一气孔排，所述第二气体管道的出气口成条状排布形成第二气孔排，所述第一气孔排和第二气孔排间隔设置。

相应的，本发明提供一种反应腔室，包括：腔体、用于装载衬底的托盘和喷淋头，所述托盘设置于所述腔体的底部，所述喷淋头设置在所述腔体的顶部并与所述托盘相对设置，所述托盘与所述喷淋头之间限定气体反应区域，所述喷淋头用于向所述反应区域输出反应气体，所述喷淋头为如上所述的近距离耦合喷淋头，所述托盘的转速大于等于100r/min。

本发明提供的近距离耦合喷淋头及反应腔室，所述近距离耦合喷淋头的出气面沿半径方向被均匀分为多个区域，在每个所述区域中，所述第一气体管道的出气口成条状排布形成第一气孔排，所述第二气体管道的出气口成条状排布形成第二气孔排，所述第一气孔排和第二气孔排间隔设置。相比现有技术，本发明提供的近距离耦合喷淋头中，使得出气口呈条状排布，从而简化了近距离耦合喷淋头的复杂程度，使得制造过程变得简单；通过将出气面均匀分为多个区域，有利于保证反应气体的均匀性。进一步的，通过对反应腔室中托盘转速的调控，能够有效的提高反应气体的利用率。

附图说明

图1为现有技术的喷淋头的结构示意图；

图2为本发明一实施例的近距离耦合喷淋头的结构示意图；

图3为本发明一实施例的近距离耦合喷淋头仰视示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的近距离耦合喷淋头及反应腔室进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。