[发明专利]蒸气压稳定的MO源装置及蒸气压稳定的MO源供给方法

说明书

本发明公开了一种蒸气压稳定的MO源装置及蒸气压稳定的MO源供给方法。所述蒸气压稳定的MO源装置包括：第一MO源供给单元，用于以固态MO源向所述第二MO源供给单元补充MO源蒸气；第二MO源供给单元，用于以MO源溶液向外延生长设备内提供MO源蒸气；载气缓冲单元，至少用于使自第二MO源供给单元输出的载气中携带的溶剂与载气分离；控制单元，与所述第一MO源供给单元、第二MO源供给单元、载气缓冲单元连接，并至少用于调节所述第一MO源供给单元、第二MO源供给单元、载气缓冲单元的工作状。本发明提供的蒸气压稳定的MO源装置，可以弥补MO源溶液中固态MO源的消耗，维持MO源溶液中的蒸气压稳定，进而提高外延生长工艺稳定性。

技术领域

本发明特别涉及一种蒸气压稳定的MO源装置及蒸气压稳定的MO源供给方法，属于半导体生长技术领域。

背景技术

金属有机化合物(MO源)是金属有机化学气相沉积(MOCVD)等技术外延生长光电子材料的重要原料，MO源材料的质量和稳定性对外延生长质量影响是一个不可忽视的重要因素，尤其当使用固态MO源时，随着外延生长的进行固态源的表面积减少，同时沟流现象加剧，造成固态源的饱和蒸气压不稳定，另外，载气携带固态源至传送系统中难以被载气气流接近的区域，致使反应室中流入的固态源持续稳定性差，特别在使用末期更加难以控制，致使外延层中组分不均匀，影响外延生长工艺的稳定性，降低外延生长质量，导致更换源周期减短，造成源浪费，降低机台生长镓动率。

目前广泛采用的TMIn源和Cp₂Mg源室温下为固态；CN13072C公开了一种溶液镁源的制备方法，通过席夫碱液化Cp₂Mg制备固态Cp2Mg源溶液。TW2034253A公开了通过固态TMIn溶解到烃溶剂制备固态TMIn源溶液；文献Journal of Crystal Growth 124(1992)，Journal of Electronic Materials，30(2001)等报道固态TMIn源溶液和Cp₂Mg源溶液应用于MOCVD外延生长III-V族半导体材料，鉴于固态前躯体源溶液更稳定的提取效率，国内市场开始使用固态TMIn源溶液和Cp₂Mg源溶液，随着产能提升的需求，气相沉积设备反应腔尺寸越来越大，需要更大的工艺流量设置，固态前躯体溶液存在溶剂被吹出源瓶进入沉积设备管道，甚至被携带进入反应室的风险，造成机台管道、反应室污染和沉积薄膜质量报废。

虽然固态源溶液具有更稳定的蒸气压和提取效率，但固态源溶液的稳定状态是一种固态源和饱和源溶液的一种平衡(如附图1所示)，随着载气不断携带源蒸气，固态源不断消耗，随着长期使用出现蒸气压降低，溶液源使用末期更加不稳定。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种蒸气压稳定的MO源装置及蒸气压稳定的MO源供给方法，从而克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种蒸气压稳定的MO源装置，其特征在于，包括：

第一MO源供给单元，至少用于以固态MO源向所述第二MO源供给单元补充MO源蒸气，以使所述第二MO源供给单元中的MO源蒸气压保持在选定范围内；

第二MO源供给单元，与所述第一MO源供给单元连接，并至少用于以MO源溶液向外延生长设备内提供MO源蒸气；

载气缓冲单元，与所述第二MO源供给单元连接，并至少用于使自第二MO源供给单元输出的载气中携带的溶剂与载气分离，且使所述溶剂被截留在所述载气缓冲单元中；

控制单元，与所述第一MO源供给单元、第二MO源供给单元、载气缓冲单元连接，并至少用于调节所述第一MO源供给单元、第二MO源供给单元、载气缓冲单元的工作状态；