[發明專利]用于鹵化物氣相外延系統和方法的直接液體注射

無效

• 申請號: 201280040542.0
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN103748262A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: R·T·小貝爾特拉姆
• 申請（專利權）人: SOITEC公司
• 主分類號: C23C16/30
• 分類號: C23C16/30;C23C16/448;C23C16/52;C30B29/40;C30B25/16
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;于高瞻

1.一種在基材上沉積復合半導體材料的方法，其包括：

計量和控制前體液體從前體液體源進入蒸發器的流速，所述前體液體包含液體狀態的GaCl₃、InCl₃和AlCl₃的至少一種；

在所述蒸發器內蒸發所述前體液體以形成第一前體蒸汽；

使所述第一前體蒸汽從所述蒸發器流出至反應室內接近工件基材的表面的區域；

使第二前體蒸汽單獨地流入所述反應室；以及

將復合半導體材料沉積在所述反應室內的所述工件基材的所述表面上，所述復合半導體材料包含來自所述第一前體蒸汽的至少一種元素和來自所述第二前體蒸汽的至少一種元素。

2.根據權利要求1所述的方法，其中計量和控制所述前體液體進入所述蒸發器的流速包括通過第一設備計量所述流速，以及通過與所述第一設備分開的第二設備控制所述流速。

3.根據權利要求1所述的方法，其中計量和控制所述前體液體進入所述蒸發器的流速包括通過單一整體設備計量和控制所述流速。

4.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括在所述液體源和所述蒸發器之間將所述前體液體的溫度維持在約83℃至約150℃的范圍內。

5.根據權利要求4所述的方法，其進一步包括將所述前體液體從所述液體源流至所述蒸發器而不降低所述前體液體的溫度。

6.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括配制所述前體液體以包含GaCl₃。

7.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括配制所述第二前體蒸汽以包含氮。

8.根據權利要求7所述的方法，其中配制所述第二前體蒸汽以包含氮包括配制所述第二前體蒸汽以包含氨。

9.根據權利要求1所述的方法，其中沉積所述復合半導體材料包括沉積氮化鎵、氮化銦和氮化鋁的至少一種。

10.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括在所述蒸發器內將所述前體液體從約150℃或以下的溫度加熱至至少約400℃的溫度以形成所述第一前體蒸汽。

11.根據權利要求10所述的方法，其進一步包括在所述蒸發器內將所述第一前體蒸汽加熱至至少約850℃的溫度。

12.一種鹵化物氣相外延系統，其包括：

反應室，所述反應室包括在所述反應室內的至少一個基材支撐結構；

前體液體源，所述前體液體源包含液體狀態的GaCl₃、InCl₃和AlCl₃的至少一種；

蒸發器，所述蒸發器被構造成蒸發所述前體液體以形成待輸送至所述反應室內接近所述基材支撐結構的位置的前體蒸汽；

至少一個導管，所述至少一個導管在所述前體液體源和所述蒸發器之間提供流體路徑；

被構造成計量所述前體液體通過所述至少一個導管的流速的設備；以及

被構造成控制所述至少一種前體液體通過所述至少一個導管的流速的設備。

13.根據權利要求12所述的鹵化物氣相外延系統，其中所述被構造成計量所述前體液體通過所述至少一個導管的流速的設備和所述被構造成控制所述至少一種前體液體通過所述至少一個導管的流速的設備相互分開。

14.根據權利要求12所述的鹵化物氣相外延系統，其進一步包括至少一個加熱元件，所述至少一個加熱元件被構造成將所述前體液體源的溫度維持在約83℃至約150℃的范圍內。

15.根據權利要求12所述的鹵化物氣相外延系統，其中所述蒸發器設置在所述反應室的外側。

16.根據權利要求12所述的鹵化物氣相外延系統，其中所述蒸發器至少部分地設置在所述反應室內。

17.根據權利要求12所述的鹵化物氣相外延系統，其中所述蒸發器包括至少一個加熱元件，所述至少一個加熱元件被構造成將所述前體液體從約83℃至約150℃范圍內的第一溫度加熱至至少約400℃的第二溫度。

18.根據權利要求12所述的鹵化物氣相外延系統，其中所述蒸發器包括霧化器，所述霧化器被構造成將所述前體液體分散成滴。