專利名稱：用于金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積設(shè)備的雙層進(jìn)氣噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴頭，尤其是涉及一種用于金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積設(shè)備(CVD)的雙層進(jìn)氣噴頭。
背景技術(shù)：
在用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積設(shè)備(MOCVD)制備半導(dǎo)體薄膜材料時(shí)，需要將不同反應(yīng)氣體分別送入反應(yīng)室，然后將反應(yīng)氣體在襯底表面充分混合均勻，同時(shí)使得材料制備時(shí)的預(yù)反應(yīng)減小，從而提高材料的有關(guān)性能。目前用于化學(xué)氣相沉積設(shè)備的雙層進(jìn)氣噴頭內(nèi)都設(shè)計(jì)有相互隔開的上進(jìn)氣腔和下進(jìn)氣腔，不同反應(yīng)氣體分別經(jīng)上出氣管和下出氣管進(jìn)入反應(yīng)室，由于上出氣管和下出氣管間隔排列，因而存在以下缺點(diǎn)由于上出氣管和下出氣管之間的管間距離較遠(yuǎn)，兩管中氣體不易混合充分和均勻，所以只適合低壓生長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)⒉煌磻?yīng)氣體分別送入反應(yīng)室、使反應(yīng)氣體充分混合均勻、減小預(yù)反應(yīng)的用于金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積設(shè)備的雙層進(jìn)氣噴頭。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括封閉形的外殼體，在外殼體內(nèi)固定有上中層板和下中層板，在頂板與上中層板之間形成上進(jìn)氣腔，在上中層板與下中層板之間形成下進(jìn)氣腔，在外殼體的側(cè)壁上安裝有與上進(jìn)氣腔連通的上進(jìn)氣管、與下進(jìn)氣腔連通的下進(jìn)氣管，在上中層板與底板之間安裝有與上進(jìn)氣腔和反應(yīng)室連通的上出氣管，在下中層板與底板之間安裝有與下進(jìn)氣腔和反應(yīng)室連通的下出氣管，特征是下出氣管的直徑大于上出氣管的直徑，且上出氣管放置于下出氣管中。
在下中層板與底板之間為冷卻腔，在外殼體的側(cè)壁上安裝有冷卻水進(jìn)水管和冷卻水出水管。
本發(fā)明是在常規(guī)用于金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積設(shè)備的雙層進(jìn)氣噴頭基礎(chǔ)上將上出氣管放置于下出氣管中，這樣第一路反應(yīng)氣體就可從上進(jìn)氣管進(jìn)入上進(jìn)氣腔，然后經(jīng)上出氣管進(jìn)入反應(yīng)室，到達(dá)襯底表面，第二路反應(yīng)氣體就可從下進(jìn)氣管進(jìn)入下進(jìn)氣腔，然后經(jīng)下出氣管與上出氣管之間的間隙進(jìn)入反應(yīng)室，到達(dá)襯底表面，從而達(dá)到了將不同反應(yīng)氣體分別送入反應(yīng)室、使反應(yīng)氣體在襯底表面附近范圍充分混合均勻和減小預(yù)反應(yīng)的目的。本發(fā)明還設(shè)計(jì)有用于冷卻底板溫度的冷卻腔。因此本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、能夠?qū)⒉煌磻?yīng)氣體分別送入反應(yīng)室、使反應(yīng)氣體充分混合均勻、減小預(yù)反應(yīng)；2、兩路氣流同時(shí)從一個(gè)較小區(qū)域噴出，在相同面積上容易將噴孔分布得更密集，從而提高均勻性；3、上出氣管可以設(shè)計(jì)成與上中層板一起從上方取出的活動(dòng)形式，這樣就非常便于清洗；4、加工簡便，成品率高，從而制作費(fèi)用較低。5、該噴頭適用于常壓和低壓生長技術(shù)。


圖1為本發(fā)明的剖視示意圖；圖2為圖1的A-A向俯視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例并對照附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明包括封閉形的外殼體1，在外殼體1內(nèi)固定有上中層板4和下中層板5，在頂板3與上中層板4之間形成密封的上進(jìn)氣腔2，在上中層板4與下中層板5之間形成密封的下進(jìn)氣腔9，在外殼體1的側(cè)壁14上安裝有與上進(jìn)氣腔2連通的上進(jìn)氣管17、與下進(jìn)氣腔9連通的下進(jìn)氣管16，在上中層板4與底板6之間安裝有與上進(jìn)氣腔2和反應(yīng)室13連通的上出氣管7，在下中層板5與底板6之間安裝有與下進(jìn)氣腔9和反應(yīng)室13連通的下出氣管8，下出氣管8的直徑大于上出氣管7的直徑，且上出氣管7放置于下出氣管8中。
在下中層板5與底板6之間為冷卻腔12，在外殼體1的側(cè)壁14上安裝有冷卻水進(jìn)水管15和冷卻水出水管11。
第一路反應(yīng)氣體可從上進(jìn)氣管17進(jìn)入上進(jìn)氣腔2，然后經(jīng)上出氣管7進(jìn)入反應(yīng)室13，到達(dá)襯底10表面，第二路反應(yīng)氣體可從下進(jìn)氣管16進(jìn)入下進(jìn)氣腔9，然后經(jīng)下出氣管8與上出氣管7之間的間隙進(jìn)入反應(yīng)室13，到達(dá)襯底10表面。冷卻水從冷卻水進(jìn)水管15進(jìn)入冷卻腔12，帶走由襯底10及其基座傳到底板6及上出氣管7、下出氣管8的熱量，然后從冷卻水出水管11流出。
權(quán)利要求
1.一種用于金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積設(shè)備的雙層進(jìn)氣噴頭，包括封閉形的外殼體(1)，在外殼體(1)內(nèi)固定有上中層板(4)和下中層板(5)，在頂板(3)與上中層板(4)之間形成密封的上進(jìn)氣腔(2)，在上中層板(4)與下中層板(5)之間形成密封的下進(jìn)氣腔(9)，在外殼體(1)的側(cè)壁(14)上安裝有與上進(jìn)氣腔(2)連通的上進(jìn)氣管(17)、與下進(jìn)氣腔(9)連通的下進(jìn)氣管(16)，在上中層板(4)與底板(6)之間安裝有與上進(jìn)氣腔(2)和反應(yīng)室(13)連通的上出氣管(7)，在下中層板(5)與底板(6)之間安裝有與下進(jìn)氣腔(9)和反應(yīng)室(13)連通的下出氣管(8)，其特征在于下出氣管(8)的直徑大于上出氣管(7)的直徑，且上出氣管(7)放置于下出氣管(8)中。
2.如權(quán)利要求1所述的用于金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積設(shè)備的雙層進(jìn)氣噴頭，其特征在于在下中層板(5)與底板(6)之間為冷卻腔(12)，在外殼體(1)的側(cè)壁(14)上安裝有冷卻水進(jìn)水管(15)和冷卻水出水管(11)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積設(shè)備的雙層進(jìn)氣噴頭，包括封閉形的外殼體，在外殼體內(nèi)有上進(jìn)氣腔和下進(jìn)氣腔，在上中層板與底板之間安裝有與上進(jìn)氣腔和反應(yīng)室連通的上出氣管，在下中層板與底板之間安裝有與下進(jìn)氣腔和反應(yīng)室連通的下出氣管，特征是下出氣管的直徑大于上出氣管的直徑，且上出氣管放置于下出氣管中。本發(fā)明還設(shè)計(jì)有冷卻腔。第一路反應(yīng)氣體和第二路反應(yīng)氣體分別由上出氣管、下出氣管進(jìn)入反應(yīng)室，到達(dá)襯底表面。因此本發(fā)明具有能夠?qū)⒉煌磻?yīng)氣體分別送入反應(yīng)室、使反應(yīng)氣體充分混合均勻、減小預(yù)反應(yīng)、制造成品率高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C23C16/18GK1563483SQ20041001747
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月1日
發(fā)明者江風(fēng)益, 蒲勇 申請人:南昌大學(xué)