[發明專利]輥到輥化學氣相淀積系統

無效

• 申請號: 201080024863.2
• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN102460648A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: E·A·阿莫爾;W·E·奎恩;P·斯費爾拉佐
• 申請（專利權）人: 維易科精密儀器國際貿易(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205;C23C16/54
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王初

技術領域

這里使用的章節標題僅用于組織性的(organizational)目的，決不應該解釋為對本申請中描述的主題的限制。

背景技術

化學氣相淀積(CVD)涉及將包含化學物種的一種或多種氣體引導到基材的表面上，從而各反應物種發生反應，并且在基材的表面上形成膜。例如，CVD可用來在結晶半導體晶片上生長化合物半導體材料。化合物半導體，如III-V半導體，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體材料層而形成。在一種CVD過程中-該CVD過程有時稱作氯化物過程，將III族金屬提供成金屬的易揮發鹵化物，該易揮發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是金屬有機化學氣相淀積(MOCVD)。MOCVD使用一些化學物種，這些化學物種包括一種或多種金屬有機化合物，如III族金屬的烷基，這些III族金屬如鎵、銦及鋁。MOCVD也使用一些化學物種，這些化學物種包括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，所述晶片例如藍寶石、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中的每一個可以在零與一之間。在一些實例中，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)通過將熱的氣態金屬氯化物(例如，GaCl或AlCl)與氨氣(NH₃)反應而形成。金屬氯化物通過使熱的HCl氣體在熱的III族金屬上通過而產生。所有的反應在溫度受控的石英爐中進行。HVPE的一種特征是，它可以具有非常高的生長率，對于一些前沿技術(state-of-the-art)過程，生長率高達每小時100μm。HVPE的另一種特征是，它可用來淀積比較高質量的膜，因為膜在無碳環境中生長，并且因為熱的HCl氣體提供自清潔作用。

附圖說明

在聯系附圖進行的如下詳細描述中，更具體地描述按照優選和示范實施例的本發明、以及其另外優點。本領域的技術人員將理解，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明的原理。附圖并非用以按任何方式限制本申請人的發明的范圍。

圖1示出的是根據本發明的輥到輥CVD系統的一個實施例。

圖2A示出的是在淀積腔室中在多個處理腔室之一中的多個水平方向氣體進入端口的仰視圖。

圖2B示出的是在根據本發明的輥到輥CVD系統的處理腔室中處理腔室的一部分的側視圖，該處理腔室包括單個水平方向氣體進入端口和單個氣體排出端口。

圖2C示出的是作為幅帶的寬度的函數的膜厚度的曲線圖，該曲線圖示出可如何實現跨過晶片整個寬度的均勻的膜厚度。

圖3A示出的是用于根據本發明的輥到輥CVD系統的單個豎向氣體源的仰視圖和側視圖。

圖3B示出的是用于根據本發明的輥到輥CVD系統的多個豎向氣體源的側視圖，這些豎向氣體源沿幅帶定位，從而多個豎向氣體源中的每一個氣體源在晶片的表面上分配工藝氣體。

圖4A示出的是用于根據本發明的輥到輥CVD系統的單個豎向排出端口的俯視圖和側視圖。

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

具體實施方式

在本說明書中對于“一個實施例”或“實施例”的提及意味著，聯系實施例描述的具體特征、結構、或特性包括在本發明的至少一個實施例中。短語“在一個實施例中”在本說明書中各個地方的出現不必都指同一實施例。

應該理解，本發明的方法的各個步驟可以按任何順序和/或同時地進行，只要本發明保持切實可行。此外，應該理解，本發明的設備和方法可以包括任何數量或全部的所描述實施例，只要本發明保持切實可行。