[发明专利]一种具有冷壁分时分步输运功能的多雾化源Mist-CVD设备

说明书

本发明涉及一种具有冷壁分时分步输运功能的多雾化源Mist‑CVD设备，Mist‑CVD设备包括：多个雾化腔室，每个所述雾化腔室设置有用于进行雾化或者承载第一气体的雾化源空腔；每个所述雾化腔室上均设置有连通所述雾化源空腔的第一载气入口，所述第一载气入口可用于通入第二气体；混气腔室，所有所述雾化腔室均可独立通断的连接至所述混气腔室，所述雾化腔室设置有用于使雾化气体混合均匀的混气空腔；反应腔室，所述混气腔室连通所述反应腔室，所述反应腔室设置有接收所述雾化气体、以用于反应生长的反应空腔。本发明的Mist‑CVD设备在可以实现多掺杂源的同时，还能兼容液体源和/或气体源的同时使用。

技术领域

本发明属于半导体材料设备技术领域，涉及一种具有冷壁分时分步输运功能的多雾化源Mist-CVD设备。

背景技术

生产工艺廉价低成本，可用于大尺寸生长半导体薄膜的技术对于电力电子及光电器件的实际应用有着十分重要的意义，化学气相沉积(CVD，Chemical Vapor Deposition)正好符合这一要求。雾化化学气相沉积(Mist-CVD)系统由于具有非真空操作、成本低、设备简单、操作方便等优势，已经成为氧化镓薄膜异质外延生长的优秀设备选择。

在半导体薄膜外延生长过程中，Mist-CVD仅要求原料可溶，所以原料的选择性大幅提高，且不需真空处理亦使得大面积薄膜生长变得可行。这就有助于快速筛选掺杂源，对缩短半导体薄膜掺杂工艺的探索时间与降低工艺成本有积极意义。

此外现有设备都是单雾化源，只能事先将雾化源与掺杂源按一定比例混合后进行雾化，且无法实现雾化掺杂源与气体掺杂源的结合。但是现有设备内压强、供气时间、雾化源供气量等参数都只能整体控制，各生长工艺参数紧密耦合在一起，参数调控自由度小，且无法独立控制，可调窗口小。在研究半导体薄膜掺杂技术问题的过程中，无法优化不同物性的杂质源以实现差异化的外延掺杂条件，且掺杂源雾化后可能会相互之间发生反应，严重阻碍了Mist-CVD设备的研究与发展。

因此，现有Mist-CVD设备无法满足半导体氧化物的多元素掺杂、共掺杂等方面的研究。亟需开发新型多掺杂源的Mist-CVD设备，设备可兼容部分常用气体源，以实现Mist-CVD设备的重大突破。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种具有冷壁分时分步输运功能的多雾化源Mist-CVD设备。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种具有冷壁分时分步输运功能的多雾化源Mist-CVD设备，所述多雾化源Mist-CVD设备包括：

多个雾化腔室，每个所述雾化腔室设置有用于进行雾化或者承载第一气体的雾化源空腔；

每个所述雾化腔室上均设置有连通所述雾化源空腔的第一载气入口，所述第一载气入口用于通入第一气体或者第二气体；

混气腔室，所有所述雾化腔室均可独立通断的连接至所述混气腔室，所述混气腔室设置有用于使雾化气体混合均匀的混气空腔；

反应腔室，所述混气腔室连通所述反应腔室，所述反应腔室设置有接收所述雾化气体、以用于反应生长的反应空腔。

在本发明的一个实施例中，多雾化源Mist-CVD设备还包括多个雾化片，每个所述雾化腔室的雾化源空腔内对应设置一个或多个所述雾化片。

在本发明的一个实施例中，Mist-CVD设备还包括多个第一管路和多个通断件，每个所述雾化腔室通过一所述第一管路与所述混气腔室连通，每个所述第一管路上设置一所述通断件，所述通断件用于控制所述第一管路的通断。

在本发明的一个实施例中，所述通断件包括电磁阀。

在本发明的一个实施例中，所述混气腔室上设置有连通所述混气空腔的第二载气入口，所述第二载气入口用于通入第三气体。