[發(fā)明專利]連續(xù)進(jìn)給化學(xué)氣相淀積系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080024861.3
• 申請(qǐng)日: 2010-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN102460647A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·A·阿莫爾;W·E·奎恩;P·斯費(fèi)爾拉佐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 維易科精密儀器國際貿(mào)易(上海)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/205
• 分類號(hào): H01L21/205
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 王初

技術(shù)領(lǐng)域

這里使用的章節(jié)標(biāo)題僅用于組織性的(organizational)目的，決不應(yīng)該解釋為對(duì)本申請(qǐng)中描述的主題的限制。

背景技術(shù)

化學(xué)氣相淀積(CVD)涉及將包含化學(xué)物種的一種或多種氣體引導(dǎo)到基材的表面上，從而各反應(yīng)物種發(fā)生反應(yīng)，并且在基材的表面上形成膜。例如，CVD可用來在結(jié)晶半導(dǎo)體晶片上生長化合物半導(dǎo)體材料?；衔锇雽?dǎo)體，如III-V半導(dǎo)體，通常通過使用III族金屬源和V族元素源在晶片上生長各種半導(dǎo)體材料層而形成。在一種CVD過程中-該CVD過程有時(shí)稱作氯化物過程，將III族金屬提供成金屬的易揮發(fā)鹵化物，該易揮發(fā)鹵化物最普通地是氯化物，如GaCl₂，并且將V族元素提供成V族元素的氫化物。

另一種類型的CVD是金屬有機(jī)化學(xué)氣相淀積(MOCVD)。MOCVD使用一些化學(xué)物種，這些化學(xué)物種包括一種或多種金屬有機(jī)化合物，如III族金屬的烷基，這些III族金屬如鎵、銦及鋁。MOCVD也使用一些化學(xué)物種，這些化學(xué)物種包括V族元素的一種或多種的氫化物，如NH₃、AsH₃、PH₃及銻的氫化物。在這些過程中，各氣體在晶片的表面處相互反應(yīng)，所述晶片例如藍(lán)寶石、Si、GaAs、InP、InAs或GaP的晶片，以形成通式In_XGa_YAl_ZN_AAs_BP_CSb_D的III-V化合物，其中，X+Y+Z近似等于一，并且A+B+C+D近似等于一，并且X、Y、Z、A、B以及C中的每一個(gè)可以在零與一之間。在一些實(shí)例中，鉍可以用來代替其它III族金屬的一些或全部。

另一種類型的CVD稱為鹵化物氣相取向附生(HVPE)。在一種HVPE過程中，III族氮化物(例如，GaN、AlN)通過將熱的氣態(tài)金屬氯化物(例如，GaCl或AlCl)與氨氣(NH₃)反應(yīng)而形成。金屬氯化物通過使熱的HCl氣體在熱的III族金屬上通過而產(chǎn)生。所有的反應(yīng)在溫度受控的石英爐中進(jìn)行。HVPE的一種特征是，它可以具有非常高的生長率，對(duì)于一些前沿技術(shù)(state-of-the-art)過程，生長率高達(dá)每小時(shí)100μm。HVPE的另一種特征是，它可用來淀積比較高質(zhì)量的膜，因?yàn)槟ぴ跓o碳環(huán)境中生長，并且因?yàn)闊岬腍Cl氣體提供自清潔作用。

附圖說明

在聯(lián)系附圖進(jìn)行的如下詳細(xì)描述中，更具體地描述按照優(yōu)選和示范實(shí)施例的本發(fā)明、以及其另外優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，下面描述的附圖僅出于例示目的。附圖無需按比例，而是總體上著重于說明本發(fā)明的原理。附圖并非用以按任何方式限制本申請(qǐng)人的發(fā)明的范圍。

圖1A示出的是根據(jù)本發(fā)明用于在晶片上的CVD淀積的連續(xù)進(jìn)給CVD系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖。

圖1B示出的是根據(jù)本發(fā)明用于在晶片上的CVD淀積的連續(xù)進(jìn)給CVD系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。

圖2A示出的是在淀積腔室中在多個(gè)處理腔室之一中的多個(gè)水平方向的氣體進(jìn)入端口的仰視圖。

圖2B示出的是在根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)進(jìn)給CVD系統(tǒng)的處理腔室中處理腔室的一部分的側(cè)視圖，該處理腔室包括單個(gè)水平方向的氣體進(jìn)入端口和單個(gè)氣體排出端口。

圖2C示出的是作為晶片的寬度的函數(shù)的膜厚度的曲線圖，該曲線圖示出了可以如何實(shí)現(xiàn)跨過晶片的整個(gè)寬度的均勻的膜厚度。

圖3A示出的是用于根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)進(jìn)給CVD系統(tǒng)的單個(gè)豎向氣體源的仰視圖和側(cè)視圖。

圖3B示出的是用于根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)進(jìn)給CVD系統(tǒng)的多個(gè)豎向氣體源的側(cè)視圖，這些豎向氣體源沿著晶片運(yùn)送機(jī)構(gòu)定位，從而多個(gè)豎向氣體源中的每一個(gè)氣體源在晶片的表面上分配工藝氣體。

圖4A示出的是用于根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)進(jìn)給CVD系統(tǒng)的單個(gè)豎向排出端口的俯視圖和側(cè)視圖。

圖4B示出的是在處理腔室中單個(gè)豎向排出端口的定位，該處理腔室與多個(gè)豎向氣體源相對(duì)。

具體實(shí)施方式

在本說明書中對(duì)于“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”的提及意味著，聯(lián)系實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。短語“在一個(gè)實(shí)施例中”在本說明書中各個(gè)地方的出現(xiàn)不必都指同一實(shí)施例。

應(yīng)該理解，本發(fā)明的方法的各個(gè)步驟可以按任何順序和/或同時(shí)地進(jìn)行，只要本發(fā)明保持切實(shí)可行。此外，應(yīng)該理解，本發(fā)明的設(shè)備和方法可以包括任何數(shù)量或全部的所描述實(shí)施例，只要本發(fā)明保持切實(shí)可行。