产生在嘴部106和通路107之间流动的层状净化气体流。翅片51g之间的通路由在距工作空间60 —定距离处流动的净化气体占据。净化气体流对工作空间60中的气体的动态性具有几乎中性的影响。净化气体流是层状的，其在腔室4中的停留时间与湍流流相比被最小化，这增加热交换的效率。
[0110]翅片51g的存在倾向于减小通路107的通路截面并限制反应气体朝向下部空间的迀移。
[0111]这里描述的翅片51g的形状和尺寸是一个实施方式的示例。可以设想其他形状和尺寸。在一个变型中，翅片51g可以在圆周方向上具有与翅片的相互间隔不同的厚度。翅片可以例如具有三角形、“锯齿形”、圆形或圆顶形轮廓。
[0112]如果气体流例如净化气体流200逆着内壁51b、逆着侧壁19流动，则翅片5Ig可以进一步被有利地布置成引导横过通路107的气体流。在这种情况下，翅片51g进一步改善了气体流的层状特性。气体流在保持由侧壁19支撑的同时在各翅片51g之间得到更好的引导。这里，翅片51g与净化气体流200接触并与后者平行地取向(竖直)。
[0113]在各种变型中，翅片51g被布置成沿着与竖直不同的方向(例如，沿着类似于环49的内螺纹的略微螺旋方向)为长形。
[0114]在附图中所示的优选实施方式中，翅片51g被布置在环49的内壁5 Ib上。紧邻气体排放通道100发生翅片51g和腔室4之间的热交换，以调节所述气体排放通道100的内表面的温度。翅片51g远离反应气体流分布以避免这里产生意外沉积物。在一个变型中，翅片51g可以布置在与内壁51b不同的侧壁19上的适当位置。
[0115]如图1和图2中所示，净化气体流200通过圆周开口 49a朝向环49驱动气态前体流。这避免反应气体在支撑件5下面流动并沉积在这里，即在这里形成沉积物。基板支撑件5周围的净化气体流200防止试剂下降到反应腔室4内。混合在一起的净化气体流200和反应气体流通过圆周开口 49a、上通道52、孔53、环49的下通道54和净化通道59(换言之，通过气体排放通道100)排空。
[0116]反应气体在基板和支撑件5的上主面5a上流动，一直到环49。气体了基本平行于基板和支撑件5的表面并具有层状状态。这确保了承载在支撑件5上的所有基板都具有均匀沉积厚度。
[0117]因而，反应器I可以采用适合于在基板上生产的新一代器件所用的气体、特别是具有固体残余物冷凝或沉积趋势的固态前体的气化溶液或其他气体的温度。可以使用高温。
[0118]气体排放环49容易被来自其他加热元件的热传导以及通过与热反应气体接触的对流间接加热。为了限制排放回路中的气体的意外反应(这种反应会导致堵塞)，将气体排放环49保持在低于气体反应温度的温度。
[0119]已经描述了用于化学气相沉积的改进的反应器。
[0120]反应器I设有从侧壁19突出的翅片51g，从而在反应腔室4 一侧将反应腔室4从气体排放通道100分离。该构造促进了侧壁19和腔室4内部之间的热交换。侧壁19和气体排放通道100的温度通过热传导来调节。因而减少了意外反应，特别是在气体排放通道100 中。
[0121]由支撑件5和侧壁19界定的通路107、形状与通路107对应且与侧壁19齐平的嘴部106以及被与布置成承载至少从嘴部106到通路107的净化气体流200的侧壁19彼此组合地通过使气体与吃片酬51g接触地进行循环而改善了反应腔室4和气体排放回路100之间的热交换。然而，所述组合是可选的。
[0122]此外，该构造促进了腔室4中的气体流的层状特性。沉积物变得更为均一且更容易重复生产。减少了腔室4中特别是支撑件5下面的意外反应。
[0123]所提出的反应器I对于采用彼此容易反应的至少两种气体试剂的应用是特别有利的。然而，对于想要单种反应气体与基板接触地反应的情况，反应器I仍然可用。在后者情况下，净化气体流200的层状特性的改善倾向于使与基板齐平的反应气体流的流动均一化，这改善了期望的化学过程的均匀性并因而提高了所获得的产品的质量。减少了腔室4内的气体流的圆周分量，而不管该气体是反应气体、净化气体或它们的混合物。改善了重复生产的容易性。
【主权项】
1.一种用于化学气相沉积的反应器装置(I)，该反应器装置包括: -具有净化气体入口(106)的反应腔室(4); -气体排放通道(100)，该气体排放通道通过位于所述反应腔室的内壁(19)中的圆周开口(49a)连接至所述反应腔室(4)，所述反应腔室(4)被布置成使得净化气体流(200)从所述净化气体入口(106)循环到所述排放通道(100); 其特征在于，所述反应腔室的所述内壁(19)包括用于与所述净化气体交换热的热交换部件。2.根据权利要求1所述的装置，该装置包括具有周边表面(5b)的基板支撑件(5)即板(7)，该板(7)被布置在所述反应腔室(4)内，使得所述板(7)的所述周边表面(5b)的至少一部分面对所述热交换部件。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述反应腔室(4)具有至少一个反应气体供应部(45)，该反应气体供应部(45)面对所述板(7)的旨在收纳基板的主表面，反应气体流在所述反应腔室(4)中从所述反应气体供应部(45) —直循环到所述排放通道(100)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述热交换部件包括从所述反应腔室⑷中的所述内壁(19)突出的多个翅片(51g)，所述翅片(51g)被布置成朝向所述圆周开口(49a)引导所述净化气体流(200)。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述翅片(51g)规则地分布在所述反应腔室的所述内壁(19)上。6.根据与权利要求2结合的权利要求4所述的装置，其中所述翅片(51g)规则地分布在所述板(7)的周围。7.根据权利要求4至6中任一项所述的装置，该装置包括界定所述反应腔室(4)的至少一部分的本体(2)和附装至所述本体(2)的至少一个附装部件(49)，所述翅片(51g)被制造在所述附装部件(49)中。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述附装部件(49)是气体排放环，该气体排放环包括限定所述反应腔室⑷的所述内壁(19)的一部分的内壁(51b)和外壁(51a)，所述外壁(51a)通过连接壁(51c)连接至所述内壁(51b)，该连接壁(51c)被布置成形成在所述内壁和所述外壁之间在所述连接壁(51c)的两侧延伸的两个环状通道(52，54)，所述连接壁(51c)包括孔(53)以在所述通道(52，54)之间形成流体连接，所述气体排放环的特征在于所述内壁(51b)包括所述多个翅片(51g)。9.根据权利要求4至8中任一项所述的装置，其中所述翅片(51g)延伸超过所述壁(19)至少I毫米。10.根据权利要求4至9中任一项所述的装置，其中所述翅片(51g)均具有矩形轮廓。11.根据权利要求4至10中任一项所述的装置，其中将彼此相邻的两个翅片(51g)分离开的距离等于这些翅片(51g)中的至少一个翅片的厚度。12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，该装置进一步包括具有周边表面(5b)的基板支撑件(5)，该基板支撑件(5)以在所述基板支撑件(5)的所述周边表面(5b)和所述反应腔室(4)的所述内壁(19)之间形成环状通路(107)的方式布置在所述反应腔室(4)中，所述净化气体入口(106)具有环状形状并被界定在所述反应腔室的所述内壁(19)和布置在所述反应腔室(4)中的附加部件(101)的壁之间。13.一种用于化学气相沉积反应器装置的气体排放环(49)，该反应器装置包括具有净化气体入口(106)的反应腔室和通过至少部分地由所述气体排放环的内壁(51b)界定的圆周开口(49a)连接至所述反应腔室的气体排放通道，所述气体排放环(51)包括外壁(51a)，所述外壁(51a)通过连接壁(51c)连接至所述内壁(51b)，该连接壁(51c)被布置成形成在所述内壁和所述外壁之间在所述连接壁(51c)的两侧延伸的两个环状通道(52，54)，所述连接壁(51c)包括孔(53)以在所述通道(52，54)之间形成流体连接，所述气体排放环的特征在于所述内壁(51b)包括多个翅片(51g)。
【专利摘要】一种用于化学气相沉积的反应器装置(1)，包括：-具有净化气体入口(106)的反应腔室(4)。气体排放通道(100)通过位于所述腔室的内壁(19)中的圆周开口(49a)连接至所述反应腔室(4)，所述反应腔室(4)被布置成使得净化气体流(200)从所述净化气体入口(106)流动到所述排放通道(100)。所述反应腔室的所述内壁(19)包括用于与所述净化气体交换热的部件，例如翅片。
【IPC分类】C23C16/455
【公开号】CN105164308
【申请号】CN201480015882
【发明人】P·娜尔, C·波瑞恩, J·维蒂耶洛
【申请人】阿尔塔科技半导体公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2014年2月21日
【公告号】EP2959035A2, WO2014128267A2, WO2014128267A3