[发明专利]气体喷淋装置、化学气相沉积装置和方法

说明书

一种气体喷淋装置、化学气相沉积装置和方法，气体喷淋装置包括：喷淋头，喷淋头包括中心区和包围中心区的外围区，喷淋头的中心区和外围区具有平行排列的若干第二喷淋口，第二喷淋口用于输出第二气体，相邻第二喷淋口之间具有第一喷淋口，第一喷淋口包括位于中心区的第一子喷淋口、以及位于外围区的第二子喷淋口，第一子喷淋口和第二子喷淋口相互隔离，第一子喷淋口用于输出第一气体，第二子喷淋口用于输出第二气体；与第一子喷淋口连接的第一气体通道；与第二喷淋口和第二子喷淋口连接的第二气体通道。采用气体喷淋装置的化学气相沉积装置的成膜质量改善。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种气体喷淋装置、化学气相沉积装置和方法。

背景技术

化学气相沉积(Chemical vapor deposition，简称CVD)是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术，其通过化学气相沉积装置得以实现。具体地，CVD装置通过进气装置将反应气体通入反应室中，并控制反应室的压强、温度等反应条件，使得反应气体发生反应，从而完成沉积工艺步骤。

金属有机化学气相沉积(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)装置主要用于III-V族化合物、II-VI族化合物或合金的薄层单晶功能结构材料的制备，例如氮化镓、砷化镓、磷化铟、氧化锌等。随着所述功能结构材料的应用范围不断扩大，金属有机化学气相沉积装置已经成为一种重要的化学气相沉积装置。金属有机化学气相沉积一般以II族或III族金属有机源、以及VI族或V族氢化物源作为反应气体，用氢气或氮气作为载气，以热分解反应方式在基板上进行气相外延生长，从而生长各种II-VI化合物半导体、III-V族化合物半导体、以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。

然而，以现有的金属有机化学气相沉积装置形成的薄膜质量不佳，因此需要通过改进金属有机化学气相沉积装置，来促进装置的成膜质量。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种气体喷淋装置、化学气相沉积装置和方法，采用所述气体喷淋装置的化学气相沉积装置成膜质量改善。

为解决上述问题，本发明提供一种气体喷淋装置，包括：

喷淋头，所述喷淋头底面喷气区域包括中心区和包围所述中心区的外围区，所述喷淋头的中心区和外围区具有平行排列的若干第二喷淋口，所述第二喷淋口用于输出第二气体，相邻第二喷淋口之间具有第一喷淋口，所述第一喷淋口和第二喷淋口相互交替分布，所述第一喷淋口包括位于中心区的第一子喷淋口、以及位于外围区的第二子喷淋口，所述第一子喷淋口和第二子喷淋口相互隔离，所述第一子喷淋口用于输出第一气体，所述第二子喷淋口用于输出第二气体，所述第一气体和第二气体之间能够发生成膜反应；

与第一子喷淋口连接的第一气体通道，所述第一气体自所述第一气体通道通过，并从第一子喷淋口输出；

与第二喷淋口和第二子喷淋口连接的第二气体通道，所述第二气体通道与第一气体通道相互隔离，所述第二气体自所述第二气体通道通过，并从第二喷淋口和第二子喷淋口输出。

可选的，所述第二喷淋口的尺寸大于第一喷淋口的尺寸。

可选的，所述第一喷淋口和第二喷淋口为条形气槽。

可选的，所述第一喷淋口的条形宽度小于第二喷淋口的条形宽度；所述第一子喷淋口的条形宽度与第二子喷淋口的条形宽度相同。

可选的，所述第一喷淋口由若干呈直线形排列的第一气孔组成，所述第二喷淋口由若干呈直线形排列的第二气孔组成。

可选的，所述第一气孔的直径小于第二气孔的直径；构成第一子喷淋口的第一气孔直径与构成第二子喷淋口的第一气孔直径相同。

可选的，在所述第一喷淋口中，第一子喷淋口与第二子喷淋口之间的距离为1毫米～3毫米。