[發明專利]熱壁式金屬有機物化學氣相沉積噴淋裝置及工藝方法

在審

• 申請號: 201410689017.2
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN105695952A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 甘志銀;劉勝
• 申請（專利權）人: 廣東昭信半導體裝備制造有限公司
• 主分類號: C23C16/18
• 分類號: C23C16/18;C23C16/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種金屬有機物化學氣相沉積噴淋裝置，主要包括：噴淋、氣體進口、氣體輸入緩沖腔、通氣孔、噴淋盤，反應氣體及載氣通過氣體進口進入氣體輸入緩沖腔，通過通氣孔，進入反應腔進行一系列物理化學反應在載片盤上的襯底上沉積所需薄膜，其特征在于在所述噴淋盤和氣體輸入緩沖腔之間設置高溫冷卻腔，溫度范圍在100至400攝氏度，如200攝氏度或250攝氏度的高溫冷卻液由高溫冷卻液進口進入高溫冷卻腔對噴淋盤進行一定降溫，但是控制在一個比較高的溫度，使得噴淋的壁面保持比較高的恒溫；在噴淋頂部設置低溫冷卻腔，溫度范圍在0至100攝氏度，如18攝氏度或30攝氏度的低溫冷卻液由低溫冷卻液進口進入低溫冷卻腔對噴淋進行降溫隔離保護。

2.根據權利要求1所述的金屬有機物化學氣相沉積噴淋裝置，所述金屬有機物化學氣相沉積噴淋裝置可以有1個以上氣體進口，進口可以設置為噴淋形式或中心進氣方式或兩者的混合，氣體輸入緩沖腔設置為1個或2個。

3.根據權利要求1或2所述的金屬有機物化學氣相沉積噴淋裝置，低溫冷卻腔可以設置為冷卻流道形式或冷卻管盤繞形式。

4.根據權利要求1或2所述的金屬有機物化學氣相沉積噴淋裝置，所述高溫冷卻液為沸點高于100攝氏度的高溫液相導熱油，如Therminol66。

5.根據權利要求1或2所述的金屬有機物化學氣相沉積噴淋裝置，所述低溫冷卻液為工業冷卻水。

6.根據權利要求1所述金屬有機物化學氣相沉積噴淋裝置進行金屬有機物化學氣相沉積的工藝方法，其特征在于包括以下步驟：（1）氣體進入噴淋之前，先對反應氣體及載氣進行預加熱；（2）通過氣體進口或氣體進口及氣體輸入緩沖腔向噴淋裝置輸入反應氣體及載氣，氣體通過通氣孔；（3）溫度范圍在100至400攝氏度，如200攝氏度或250攝氏度的高溫冷卻液由高溫冷卻液進口進入高溫冷卻腔對通過通氣孔的氣體進行加熱，同時保持噴淋壁面溫度在一個比較高的溫度，另一方面通過液體循環帶走反應過程中的載片盤輻射過來的熱量對噴淋盤進行降溫，同時保持噴淋的表面是熱壁狀態；（4）溫度范圍在0至100攝氏度，如18攝氏度或30攝氏度的低溫冷卻液由低溫冷卻液進口進入低溫冷卻腔對噴淋進行隔離，避免噴淋直接向外傳熱，防止高的噴淋溫度影響周圍裝置可靠和安全性能；（5）反應氣體及載氣進入反應腔進行一系列物理化學反應在載片盤上的襯底上沉積所需薄膜。

7.根據權利要求6或7所述的金屬有機物化學氣相沉積工藝方法，其特征在于所述步驟（1）中反應氣體及載氣在通過氣體進口進入噴淋之前在噴淋外部加熱至50至300攝氏度，如200攝氏度或250攝氏度。

8.根據權利要求6所述的金屬有機物化學氣相沉積工藝方法，其特征在于所述步驟（2）中可以有1個以上氣體進口，進口可以設置為噴淋形式或中心進氣方式或兩者的混合，氣體輸入緩沖腔設置為1個或2個。

9.根據權利要求6或7所述的金屬有機物化學氣相沉積工藝方法，其特征在于所述步驟（3）中所述高溫冷卻液為沸點高于100攝氏度的高溫液相導熱油，比如Therminol66。

10.根據權利要求6或7所述的金屬有機物化學氣相沉積工藝方法，其特征在于所述步驟（4）中所述低溫冷卻液為工業冷卻水。