喷淋头以及气相沉积反应腔的制作方法
【专利摘要】本发明揭示了一种用于气相沉积反应腔的喷淋头，所述反应腔包括气体反应区域，所述喷淋头邻近所述反应区域设置，所述喷淋头包括依次层叠设置的第一源气体腔、冷却腔和第二源气体腔，所述第二源气体腔邻近所述反应区域设置，所述第一源气体腔和所述第二源气体腔分别与所述反应区域连通；所述第一源气体腔与至少一第一气管连通，所述第一气管穿过所述冷却腔和第二源气体腔，并连通所述反应区域；所述第一气管至少位于所述第二源气体腔内的部分的外壁设置有隔热层。本发明的喷淋头能够减少所述第一反应气体和第二反应气体之间热交换，减少第一反应气体和第二反应气体之间的温度相互影响，有利于第一反应气体和第二反应气体对不同温度条件的要求。
【专利说明】喷淋头以及气相沉积反应腔
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体设备【技术领域】，特别是涉及一种喷淋头以及气相沉积反应腔。【背景技术】
[0002]自GaN(氮化镓)基第三代半导体材料的兴起，蓝光LED(发光二极管)研制成功，LED的发光强度和白光发光效率不断提高。LED被认为是下一代进入通用照明领域的新型固态光源，因此得到广泛关注。
[0003]现有技术的白光LED的制造工艺通常在一个具有温度控制的环境下的反应腔内进行。通常，将III族源气体和V族源气体分别通入化学气相沉积反应腔内，III族源气体和V族源气体在反应腔内反应以在衬底上形成II1-V族材料薄膜。
[0004]在现有的技术中，采用图1所示的喷淋头100向化学气相沉积反应腔通入反应气体。所述喷淋头100包括依次层叠的第一源气体腔140、第二源气体腔150以及冷却腔160，所述冷却腔160邻近气体的反应区域，所述第一源气体腔140内的气体经过第一气管142排出，所述第二源气体腔150内的气体经过第二气体管152排出，由于所述冷却腔160设置在所述第一源气体腔140和第二源气体腔150下方，所以，所述冷却腔160遮挡住了所述第一源气体腔140和第二源气体腔150，使得所述第一源气体腔140和第二源气体腔150中的气体不被气相沉积反应腔中反应区域中的高温加热。
[0005]当所述III族源气体和V族源气体从所述喷淋头100排出后，再在反应区域内混合，并被化学气相沉积工艺腔内的托盘加热，从而防止所述III族源气体和V族源气体过早的混合，从而避免过早发生 反应。但是，由于在现有技术中，所述冷却腔160遮挡住了所述第一源气体腔140和第二源气体腔150，使得所述第二源气体腔150中的V族反应气体不被气相沉积反应腔中反应区域中的高温加热，造成V族反应气体的分解率低，进而限制了应该用现有技术的喷淋头的MOCVD (金属有机化合物化学气相沉积)反应腔的沉积效率的提闻。
[0006]为解决上述问题，发明人所在企业提出的尚未公开的中国专利申请201310128256.6披露了如下的内容:
[0007]在中国专利申请201310128256.6中，专利申请201310128256.6的发明人经过对现有技术喷淋头的深入研究发现，V族源气体的分解温度较高，而III族源气体的分解温度较低，如果将所述冷却腔260设置在所述第一源气体腔240和所述第二源气体腔250之间，如图2所示，则在发生沉积反应时，所述第二源气体腔250没有所述冷却腔260的阻挡，热辐射能加热所述第二源气体腔250，对所述第二源气体腔250中的V族源气体有预热效果，有助V族源气体的分解，而所述冷却腔260可以有效降低III族源气体的温度，防止III族源气体过快分解，从而提高沉积效率。
[0008]在实际的沉积工艺中发现，III族源气体和V族源气体在进入化学气相沉积反应腔时，需要满足不同的温度要求。然而，在上述的喷淋头中，III族源气体容易受到V族源气体腔的高温影响，造成III族源气体的温度升高，预分解率提高，从而影响MOCVD工艺的效率。因此，如何提供一种喷淋头，能够减少所述III族源气体和V族源气体之间的温度相互影响，已成为本领域技术人员需要解决的技术。
【发明内容】
[0009]现有技术的喷淋头存在不同的反应源气体在进入反应区域之前温度相互影响较为严重的问题，本发明提供一种能解决上述问题的喷淋头以及气相沉积反应腔。
[0010]本发明提供一种用于气相沉积的反应腔的喷淋头，所述反应腔包括气体反应区域，所述喷淋头邻近所述反应区域设置，所述喷淋头包括依次层叠设置的第一源气体腔、冷却腔和第二源气体腔，所述第二源气体腔邻近所述反应区域设置，所述第一源气体腔和所述第二源气体腔分别与所述反应区域连通，所述第一源气体腔和所述第二源气体腔分别用于所述反应区域通入第一反应气体和第二反应气体；
[0011]其中，所述第一源气体腔与至少一第一气管连通，所述第一气管穿过所述冷却腔和所述第二源气体腔，并连通所述反应区域；
[0012]所述第一气管至少位于所述第二源气体腔内的部分的外壁设置有隔热层。
[0013]进一步的，在所述喷淋头中，至少所述第一气管从进入所述第二源气体腔至到达所述反应区的部分的外壁上设置有隔热层。
[0014]进一步的，在所述喷淋头中，所述隔热层包括套设在所述第一气管外的气体隔离管和所述气体隔离管内流通的冷却气体。
[0015]进一步的，在所述喷淋头中，所述冷却腔和所述第二源气体腔之间还设置有一冷却气体腔，所述冷却气体腔通有所述冷却气体，所述气体隔离管连通所述冷却气体腔和所述反应区域。`
[0016]进一步的，在所述喷淋头中，所述第一源气体腔和所述冷却腔之间还设置有一冷却气体腔，所述冷却气体腔内通有所述冷却气体，所述气体隔离管穿过所述冷却腔和所述第二源气体腔，所述气体隔离管连通所述冷却气体腔和所述反应区域。
[0017]进一步的，在所述喷淋头中，所述冷却气体为不与所述第一反应气体和第二反应气体发生反应的气体。
[0018]进一步的，在所述喷淋头中，所述隔热层为包绕在所述第一气管外的隔热材料层。
[0019]进一步的，在所述喷淋头中，所述第二源气体腔与所述反应区域之间的设置有出气孔，所述第二源气体腔与所述反应区域之间通过所述出气孔连通。
[0020]进一步的，在所述喷淋头中，所述出气孔的直径大于所述隔离管的直径，所述隔离管与所述第一气管穿过所述出气孔。
[0021]进一步的，在所述喷淋头中，所述第一反应气体的分解温度低于所述第二反应气体的分解温度。
[0022]进一步的，在所述喷淋头中，所述喷淋头为用于金属有机化合物化学气相沉积工艺的喷淋头，所述第一反应气体为III族源气体或II族源气体，所述第二反应气体为V族源气体。
[0023]进一步的，在所述喷淋头中，所述III族源气体为三甲基镓、三甲基铝或三甲基铟中的一种或几种的组合，所述V族源气体为磷化氢、砷化氢或氨气中的一种或几种的组合。
[0024]根据本发明的另一面，本发明还提供一种气相沉积反应腔，其包括腔体、用于装载衬底的托盘和喷淋头，所述托盘设置于所述腔体的底部，所述喷淋头设置在所述腔体的顶部并与所述托盘相对设置，所述托盘与所述喷淋头之间限定气体反应区域，所述喷淋头用于向所述反应区域输出反应气体，所述喷淋头为所述的喷淋头。
[0025]进一步的，在所述气相沉积反应腔中，在气相沉积工艺时，所述托盘的温度为700。。?1400。。。
[0026]与现有技术相比，本发明提供的喷淋头以及气相沉积反应腔具有以下优点:
[0027]1.本发明的喷淋头以及气相沉积反应腔中，所述第一源气体腔、冷却腔和第二源气体腔依次层叠设置，所述第一气管穿过所述冷却腔和所述第二源气体腔，并连通所述反应区域，所述第一气管至少位于所述第二源气体腔内的部分的外壁设置有隔热层，与现有技术相比，在进行气体反应时，由于反应区域内具有较高温环境，所述第二源气体腔没有所述冷却腔的阻挡，热辐射能可以加热所述第二源气体腔，以对所述第二源气体腔中的第二反应气体产生预热效果，从而，所述第二源气体腔具有较高的温度；并且，所述冷却腔阻挡所述第一源气体腔，使得所述第一源气体腔中的第一反应气体的温度较低；所述隔热层进一步的减少或隔离所述第一气管内的第一反应气体与所述第二源气体腔的热交换，从而可以减少或避免所述第一气管内的第一反应气体被所述第二源气体腔加热，进而能够减少所述第一反应气体和第二反应气体之间热交换，从而减少第一反应气体和第二反应气体之间的温度相互影响，有利于第一反应气体和第二反应气体对不同温度条件的要求。
[0028]2.本发明的喷淋头以及气相沉积反应腔中，所述隔热层包括气体隔离管和所述气体隔离管内流通的冷却气体，所述冷却气体可以很好地降低所述第一气管的温度，从而避免所述第一气管内的反应气体被所述第二源气体腔加热；并且，所述冷却气体与所述反应气体不反应，所以，当所述第一反应气体和第二反应气体从所述喷淋头输出时，所述冷却气体隔离所述第一反应气体和第二反应气体，防止所述第一反应气体和第二反应气体过早混合并发生预反应，从而提高沉积效率。 【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是现有技术中的喷淋头的示意图；
[0030]图2是现有技术中改进的喷淋头的示意图；
[0031]图3是本发明第一实施例的喷淋头的示意图；
[0032]图4是本发明第一实施例的喷淋头的俯视图；
[0033]图5是本发明第一实施例的气相沉积反应腔的示意图；
[0034]图6是本发明第二实施例的喷淋头的示意图；
[0035]图7是本发明第三实施例的喷淋头的示意图；
[0036]图8是本发明第四实施例的喷淋头的示意图；
[0037]图9是本发明第五实施例的喷淋头的示意图；
[0038]图10是本发明第五实施例的喷淋头的俯视图；
[0039]图11是本发明第六实施例的网状结构板的俯视图。
具体实施例
[0040]现有技术的喷淋头中，存在不同的反应源气体在进入反应区域之前温度相互影响较为严重的问题。为解决上述问题，发明人经过对现有技术喷淋头的深入研究发现，提出了改进的喷淋头，所述喷淋头包括相互隔离、并依次层叠设置的第一源气体腔、冷却腔和第二源气体腔，所述第二源气体腔邻近所述反应区域设置，所述第一源气体腔与至少一第一气管连通，所述第一气管穿过所述冷却腔和所述第二源气体腔，并连通所述反应区域，所述第一气管至少位于所述第二源气体腔内的部分的外壁设置有隔热层。在进行气体反应时，由于反应区域内具有较高温环境，所述第二源气体腔没有所述冷却腔的阻挡，热辐射能可以加热所述第二源气体腔，以对所述第二源气体腔中的第二反应气体产生预热效果，从而，所述第二源气体腔具有较高的温度；并且，所述冷却腔阻挡所述第一源气体腔，使得所述第一源气体腔中的第一反应气体的温度较低；所述隔热层进一步的减少或隔离所述第一气管内的第一反应气体与所述第二源气体腔的热交换，从而可以减少或避免所述第一气管内的第一反应气体被所述第二源气体腔加热，进而能够减少所述第一反应气体和第二反应气体之间热交换，从而减少第一反应气体和第二反应气体之间的温度相互影响，有利于第一反应气体和第二反应气体对不同温度条件的要求。
[0041]进一步的，所述隔热层包括气体隔离管和所述气体隔离管内流通的冷却气体，所述冷却气体可以很好地降低所述第一气管的温度，从而避免所述第一气管内的反应气体被所述第二源气体腔加热；并且，所述冷却气体与所述反应气体不反应，所以，当所述第一反应气体和第二反应气体从所述喷淋头输出时，所述冷却气体隔离所述第一反应气体和第二反应气体，防止所述第一反应气体和第二反应气体预反应，从而提高沉积效率。
[0042]请参阅图3，图3是本发明第一实施例的喷淋头的示意图。
[0043]如图3所示，所述喷淋头300用于向II1-V族材料沉积反应腔10输入反应气体。所述反应腔10包括气体反应区域14，所述喷淋头300邻近所述反应区域14设置，所述喷淋头300用于向所述反应区域14输出反应气体。所述喷淋头300包括依次层叠设置的第一源气体腔340、冷却腔360和第二源气体腔350，所述第二源气体腔350邻近所述反应区域14设置，所述第一源气体腔340和所述第二源气体腔350分别与所述反应区域14连通，所述第一源气体腔340和所述第二源气体腔350分别用于向所述反应区域14通入第一反应气体和第二反应气体。其中，所述第一源气体腔340与至少一第一气管342连通，所述第一气管342穿过所述冷却腔360和所`述第二源气体腔350，并连通所述反应区域14，所述第一气管342至少位于所述第二源气体腔350内的部分的外壁设置有隔热层。较佳的，至少所述第一气管342从进入所述第二源气体腔350至到达所述反应区14的部分的外壁上设置有隔热层，能够很好地减少或隔离所述第一气管342内的第一反应气体与所述第二源气体腔350的热交换。
[0044]在进行气体反应时，由于反应区域14内具有较高温环境，所述第二源气体腔350没有所述冷却腔360的阻挡，热辐射能可以加热所述第二源气体腔350，以对所述第二源气体腔350中的第二反应气体产生预热效果，从而，所述第二源气体腔350具有较高的温度；并且，所述冷却腔360阻挡所述第一源气体腔340，使得所述第一源气体腔340中的第一反应气体的温度较低；所述隔热层进一步的减少或隔离所述第一气管342内的第一反应气体与所述第二源气体腔350的热交换，从而可以减少或避免所述第一气管342内的第一反应气体被所述第二源气体腔350加热，进而能够减少所述第一反应气体和第二反应气体之间热交换，从而减少第一反应气体和第二反应气体之间的温度相互影响，有利于第一反应气体和第二反应气体对不同温度条件的要求。
[0045]在本实施例中，可以通过第一入气口 341向所述第一源气体腔340通入第一反应气体，所述第一入气口 341位于所述第一源气体腔340的侧壁，如图3所示。但向所述第一源气体腔340通入第一反应气体并不限于上述方式，例如，所述第一入气口 341还可以设置在所述第一源气体腔340的顶上，向所述第一源气体腔340通入第一反应气体，亦可以实现通入第一反应气体的目的，亦在本发明的思想范围之内。同理，在本实施例中，可以通过第二入气口 351向所述第二源气体腔350通入第二反应气体，所述第二入气口 351位于所述第二源气体腔350的侧壁，如图3所示。但向所述第二源气体腔350通入第二反应气体并不限于上述方式，例如，所述第二入气口 351还可以设置在所述第二源气体腔350的顶上，向所述第二源气体腔350通入第二反应气体，亦可以实现通入第二反应气体的目的，亦在本发明的思想范围之内。
[0046]在本实施例中，所述隔热层包括套设在所述第一气管342连通外的气体隔离管372和所述气体隔离管372内流通的冷却气体。所述冷却气体在所述第一气管342外的所述气体隔离管372内流通，可以带走所述气体隔离管372内的热量，以减少或隔离所述第一气管342内的第一反应气体与所述第二源气体腔350的热交换。其中，所述冷却腔360和所述第二源气体腔350之间还设置有一冷却气体腔370，所述冷却气体腔370内通有所述冷却气体，所述气体隔离管372连通所述冷却气体腔360和所述反应区域14，以实现所述冷却气体地流通。所述冷却气体为不与所述第一反应气体和第二反应气体发生反应的气体，以避免对沉积反应造成影响。
[0047]在本实施例中，所述第二源气体腔350与所述反应区域14之间的设置有出气孔352，所述第二源气体腔350与所述反应区域14之间通过所述出气孔352连通，以使所述第二源气体腔350向所述反应区域14提供所述第二反应气体。另外，所述第二源气体腔350与所述反应区域14还可以通过出气管道进行气体流通。其中，所述出气孔352的直径大于所述隔离管372的直径，所述隔离管372与所述第一气管342穿过所述出气孔352，参见图
`4,图4是本发明喷淋头第一实施例中底板的俯视图。在本实施例中,所述第一气管342可以方便的将所述第一反应气体排出，由于所述出气孔352的直径大于所述隔离管372的直径，使得所述第一气管342设置于所述出气孔352中，从而使得所述第一反应气体和所述第二反应气体可以通过同轴的孔道排出，进而使得所述第一反应气体和所述第二反应气体均匀混合，有利于在衬底上均匀地沉积薄膜。
[0048]较佳的，所述第一反应气体的分解温度低于所述第二反应气体的分解温度，所述第一反应气体和第二反应气体有着不同温度条件的要求。在本实施例中，所述喷淋头300为用于金属有机化合物化学气相沉积工艺的喷淋头，所以，所述第一反应气体为III族源气体或II族源气体，所述第二反应气体为V族源气体。其中，所述III族源气体为三甲基镓、三甲基铝或三甲基铟中的一种或几种的组合，所述V族源气体为磷化氢、砷化氢或氨气中的一种或几种的组合。但，所述III族源气体并不限于为三甲基镓、三甲基铝或三甲基铟，所述V族源气体并不限于为磷化氢、砷化氢或氨气，只要所述III族源气体与所述V族源气体反应生成II1-V族材料的薄膜，亦在本发明的思想范围之内。在本实施例中，所述III族源气体为三甲基镓，所述V族源气体为氨气，三甲基镓的分解温度低，氨气的分解温度高，托盘的温度高于650°c，由于受所述托盘的热辐射，使氨气被预热，有利于氨气的热分解，而所述冷却腔360阻挡所述第一源气体腔340，以降低所述第一源气体腔340中的三甲基镓的温度，防止三甲基镓分解过快，从而使氨气和三甲基镓在所述衬底表面附近发生热分解，以在所述衬底上发生结晶反应而沉积薄膜。优选的，所述冷却气体可以为氢气、氮气或氦气等气体中的一种或几种，氢气、氮气或氦气等气体不与所述第一反应气体和第二反应气体发生反应的气体，不影响沉积反应的进行。但是，所述冷却气体并不限于为氢气、氮气或氦气等气体中的一种或几种，只要所述冷却气体为不与所述第一反应气体和第二反应气体发生反应的气体，亦在本发明的思想范围之内。
[0049]以下具体描述使用如上所述、本发明第一实施例喷淋头300的气相沉积反应腔
10。请参阅图5，所述气相沉积反应腔10包括腔体11、用于装载衬底12的托盘13和所述喷淋头300。所述托盘13设置于所述腔体11的底部。所述喷淋头300设置在所述腔体11的顶部并与所述托盘13相对设置。所述托盘13与所述喷淋头300之间限定气体反应区域
14。所述喷淋头300用于向所述反应区域14输出反应气体，在所述反应区域14内，第一反应气体、第二反应气体混合，并进行反应，以在所述衬底12上形成薄膜沉积。
[0050]较佳的，所述气相沉积反应腔10还包括加热器15，所述加热器15位于所述反应腔10内，用于加热所述托盘13，在本实施例中，所述加热器15设置于所述托盘13背离所述反应区域14 一侧，以方便加热所述托盘13，但所述加热器15并不限于设置于所述托盘13背离所述反应区域14 一侧，只要能加热所述托盘13，亦在本发明的思想范围之内。
[0051]较佳的，在气相沉积工艺时，所述托盘13的温度为700°C?1400°C，使得能够在衬底上沉积薄膜，同时，有利于对所述第二源气体腔350内的第二反应气体进行预热，从而提高沉积效率。如所述托盘13的温度为800°c、i000°c、ii0(rc、i20(rc、i30(rc，但所述托盘13的温度并不限于为700°C?1400°c，具体的温度可以根据气相沉积工艺的具体需要设定。
[0052]在进行气体反应时，由于反应区域14内具有较高温环境，所述第二源气体腔350没有所述冷却腔360的阻挡，热辐射能可以加热所述第二源气体腔350，以对所述第二源气体腔350中的第二反应气体产生预热效果，从而，所述第二源气体腔350具有较高的温度；并且，所述冷却腔360阻挡所述第一源气体腔340，使得所述第一源气体腔340中的第一反应气体的温度较低；所述隔热层进一步的减少或隔离所述第一气管342内的第一反应气体与所述第二源气体腔350的热交换，从而可以减少或避免所述第一气管342内的第一反应气体被所述第二源气体腔350加热，进而能够减少所述第一反应气体和第二反应气体之间热交换，从而减少第一反应气体和第二反应气体之间的温度相互影响，有利于第一反应气体和第二反应气体对不同温度条件的要求。
[0053]在本实施例中，所述气相沉积反应腔10为MOCVD (金属有机化学气相沉积)设备，在该设备中，所述喷淋头300向所述腔体11提供所述第一反应气体和第二反应气体，从而使所述第一反应气体和第二反应气体在所述托盘13上方的所述反应区域14内发生反应，以形成薄膜沉积。其中，第一反应气体是三甲基镓气体，第二反应气体是氨气，所述薄膜是氮化镓外延薄膜。
[0054]请参阅图6，图6是本发明喷淋头第二实施例的示意图，在图6中，参考标号表示与图3相同的表述与第一实施方式 相同的部件。所述第二实施例的喷淋头400与所述第一实施例的喷淋头300基本相同，其区别在于:所述冷却气体腔370设置于第一源气体腔340和所述冷却腔360之间，所述气体隔离管372穿过所述冷却腔360和所述第二源气体腔350，所述冷却气体腔370内通有所述冷却气体，所述气体隔离管372连通所述冷却气体腔370和所述反应区域，以实现所述冷却气体的流通。
[0055]请参阅图7,图7是本发明喷淋头第三实施例的示意图,在图7中，参考标号表示与图3相同的表述与第一实施方式相同的部件。所述第三实施例的喷淋头500与所述第一实施例的喷淋头300基本相同，其区别在于:所述隔热层为包绕在所述第一气管342外的隔热材料层373。其中，所述隔热材料层373的材料可以为陶瓷、二氧化硅等低导热率的材料，以达到较好的隔热效果，从而减少或避免所述第一气管342内的第一反应气体被所述第二源气体腔350加热。在本实施例中，所述隔热材料层373仅位于所述第一气管342从进入所述第二源气体腔350至到达所述反应区的部分的外壁上，但还可以位于所述第一气管342从进入所所述冷却腔360至到达所述反应区的部分的外壁上，亦可以减少或避免所述第一气管342内的第一反应气体被所述第二源气体腔350加热，进而能够减少所述第一反应气体和第二反应气体之间热交换，从而减少第一反应气体和第二反应气体之间的温度相互影响，有利于第一反应气体和第二反应气体对不同温度条件的要求，亦在本发明的思想范围之内。
[0056]本发明并不限于以上实施例，例如:所述喷淋头300中的第一源气体腔340、冷却腔360、第二源气体腔350和冷却气体腔370并不限于一体成型。第一源气体腔340、冷却腔360、第二源气体腔350和冷却气体腔370可以分别独立的板制作形成，如图8所示，在本发明第四实施例中，所述喷淋头600中的第一源气体腔340、冷却腔360、第二源气体腔350和冷却气体腔370独立成型后，再依次层叠连接，亦能达到减少所述第一反应气体和第二反应气体之间热交换的有益效果，亦在本发明的思想范围之内。
[0057]另外，所述出气孔352的直径并不限于大于所述隔离管372的直径，所述隔离管372与所述第一气管342亦并不限于穿过所述出气孔352，如图9所示，在本发明第五实施例中，所述喷淋头600中的所述出气孔352与所述隔离管372交错间隔排列，从而使得所述出气孔352与所述第一气管342交错间隔排列。相互交错排列的出气孔352与所述第一气管342可以使得所述第一反应气体和第`二反应气体被排出到气体反应区域后均匀的混合，从而有利于反应气体均匀地发生化学反应，在衬底上沉积均匀的薄膜。请参阅图10，图10是本发明第五实施例的喷淋头的俯视图，在图10中，依次排列的小孔为所述出气孔352以及所述隔离管372的阵列。
[0058]此外，所述第二源气体腔350与所述反应区域之间并不限于通过所述出气孔352连通，还可以将所述喷淋头面向所述反应区域的一面设置为网状结构板812，请参阅图11，图11是本发明第六实施例的网状结构板的俯视图，所述出气通道为所述网状结构板的孔眼353。所述网状结构板的孔眼353亦可以方便的将所述第二反应气体排出，可以使得所述第一反应气体和第二反应气体被排出后可以均匀的混合，从而有利于发生化学反应，达到使薄膜可以在衬底上均匀地沉积的有益效果。其中，所述第一气管可以直接从所述孔眼353中直接穿过，也可以在所述孔眼353之间的所述底板812上钻孔，使所述第一气管穿过所述底板812以向所述衬底提供所述第二反应气体。
[0059]虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范 围为准。
【权利要求】
1.一种用于气相沉积的反应腔的喷淋头，所述反应腔包括气体反应区域，所述喷淋头邻近所述反应区域设置，所述喷淋头包括依次层叠设置的第一源气体腔、冷却腔和第二源气体腔，所述第二源气体腔邻近所述反应区域设置，所述第一源气体腔和所述第二源气体腔分别与所述反应区域连通，所述第一源气体腔和所述第二源气体腔分别用于向所述反应区域通入第一反应气体和第二反应气体； 其中，所述第一源气体腔与至少一第一气管连通，所述第一气管穿过所述冷却腔和所述第二源气体腔，并连通所述反应区域； 其特征在于:所述第一气管至少位于所述第二源气体腔内的部分的外壁设置有隔热层。
2.如权利要求1所述的喷淋头，其特征在于:至少所述第一气管从进入所述第二源气体腔至到达所述反应区的部分的外壁上设置有隔热层。
3.如权利要求1所述的喷淋头，其特征在于:所述隔热层包括套设在所述第一气管外的气体隔离管和所述气体隔离管内流通的冷却气体。
4.如权利要求3所述的喷淋头，其特征在于:所述冷却腔和所述第二源气体腔之间还设置有一冷却气体腔，所述冷却气体腔通有所述冷却气体，所述气体隔离管连通所述冷却气体腔和所述反应区域。
5.如权利要求3所述的喷淋头，其特征在于:所述第一源气体腔和所述冷却腔之间还设置有一冷却气体腔，所述冷却气体腔内通有所述冷却气体，所述气体隔离管穿过所述冷却腔和所述第二源气体腔，所述气体隔离管连通所述冷却气体腔和所述反应区域。
6.如权利要求3所述的喷淋头，其特征在于:所述冷却气体为不与所述第一反应气体和第二反应气体发生反应的.气体。
7.如权利要求1所述的喷淋头，其特征在于:所述隔热层为包绕在所述第一气管外的隔热材料层。
8.如权利要求2-7中任意一项所述的喷淋头，其特征在于:所述第二源气体腔与所述反应区域之间的设置有出气孔，所述第二源气体腔与所述反应区域之间通过所述出气孔连通。
9.如权利要求8所述的喷淋头，其特征在于:所述出气孔的直径大于所述隔离管的直径，所述隔离管与所述第一气管穿过所述出气孔。
10.如权利要求1所述的喷淋头，其特征在于:所述第一反应气体的分解温度低于所述第二反应气体的分解温度。
11.如权利要求10所述的喷淋头，其特征在于:所述喷淋头为用于金属有机化合物化学气相沉积工艺的喷淋头，所述第一反应气体为III族源气体或II族源气体，所述第二反应气体为V族源气体。
12.如权利要求11所述的喷淋头，其特征在于:所述III族源气体为三甲基镓、三甲基铝或三甲基铟中的一种或几种的组合，所述V族源气体为磷化氢、砷化氢或氨气中的一种或几种的组合。
13.一种气相沉积反应腔，其包括腔体、用于装载衬底的托盘和喷淋头，所述托盘设置于所述腔体的底部，所述喷淋头设置在所述腔体的顶部并与所述托盘相对设置，所述托盘与所述喷淋头之间限定气体反应区域，所述喷淋头用于向所述反应区域输出反应气体，其特征在于:所述喷淋头为如权利要求1-12中任意一项所述的喷淋头。
14.如权利要求13所述的气相沉积反应腔，其特征在于:在气相沉积工艺时，所述托盘的温度为700°C?1400°C。·
【文档编号】C23C16/455GK103436859SQ201310360284
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月16日 优先权日:2013年8月16日
【发明者】谭华强, 黄允文, 乔徽, 林翔, 苏育家 申请人:光垒光电科技（上海）有限公司