沉积系统的气体注入组件、包括这种组件的沉积系统和相关方法技术方案

遮挡式注入器包括气体注入口、内侧壁和用于引导气体流过遮挡式注入器的至少两个隆起部。隆起部中的每个从毗邻气体注入口中的孔的位置向着遮挡式注入器的气体出口延伸并且设置在内侧壁之间。沉积系统包括具有发散地延伸的内侧壁的底座、气体注入口、盖和至少两个发散地延伸的隆起部，这些隆起部用于引导气流过至少部分由底座的内侧壁和盖的底表面限定的空间的中央区域。在基板上形成材料的方法包括使前体流过此遮挡式注入器并且引导前体的一部分流过具有至少两个隆起部的遮挡式注入器的中央区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】沉积系统的气体注入组件、包括这种组件的沉积系统和相关方法
本公开涉及用于将气体注入沉积系统的化学沉积腔室中的气体注入组件(诸如，包括注入口、底座和盖的遮挡式注入器(visorinjector))、包括这种组件的系统，以及使用这种组件和系统在基板上形成材料的方法。
技术介绍
半导体结构是在制造半导体器件的过程中使用或形成的结构。半导体器件包括例如电信号处理器、电子存储器件、光活性器件(例如，发光二极管(LED)、光伏(PV)器件等)和微机电(MEM)器件。这种结构和材料经常包括一种或多种半导体材料(例如，硅、锗、碳化硅、III-V族半导体材料等)，并且可包括集成电路的至少一部分。由元素周期表上的III族和V族中的元素的组合形成的半导体材料被称为III-V族半导体材料。示例III-V半导体材料包括诸如氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铟(InN)和氮化铟镓(InGaN)的III族氮化物材料。氢化物气相外延(HVPE)是用于在基板上形成(例如，生长)III族氮化物材料的化学气相沉积(CVD)技术。在用于形成GaN的示例HVPE工艺中，包含碳化硅(SiC)或氧化铝(Al2O3，经常被称为“蓝宝石”)的基板布置在化学沉积腔室中并且加热至升高的温度。氯化镓(例如，GaCl、GaCl3)和氨(NH3)的化学前体在腔室内混合并且发生反应，形成GaN，GaN在基板上外延生长以形成GaN层。诸如，当通过使盐酸(HCl)蒸汽在熔融镓上流动来形成氯化镓时，可在腔室内形成前体中的一种或多种(即，原位)，或者可在注入腔室内之前形成前体中的一种或多种(即，非原位)。在现有已知的构造中，可通过具有发散的内侧壁的大体平坦的气体注入器(经常被称为“遮挡”或“遮挡式注入器”)将前体氯化镓注入腔室中。可通过多口注入器将前体NH3注入腔室中。在注入腔室中后，最初通过延伸至靠近基板边缘的位置的遮挡式注入器的盖分离这些前体。当前体到达盖的端部时，前体混合并且发生反应，以在基板上形成GaN材料的层。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
是为了以简化形式介绍构思的选择。将在以下本公开的示例实施方式的具体实施方式中，进一步详细描述这些构思。本
技术实现思路
不旨在指明要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制要求保护的主题的范围。在一些实施方式中，本公开包括一种遮挡式注入器，该遮挡式注入器包括气体注入口，气体注入口包括主体、贯穿所述主体延伸的孔以及毗邻所述孔的后壁。遮挡式注入器还包括：内侧壁，这些内侧壁从所述后壁向着所述遮挡式注入器的气体出口延伸；至少两个隆起部，所述至少两个隆起部用于引导气流流过所述遮挡式注入器。所述至少两个隆起部均从毗邻所述孔的位置向着所述气体出口延伸。所述至少两个隆起部设置在所述内侧壁之间。在一些实施方式中，本公开包括一种沉积系统。该沉积系统包括：具有发散地延伸的内侧壁的底座、毗邻内侧壁的紧密接近的端部的气体注入口以及设置在底座上和气体注入口上的盖。该沉积系统还包括至少两个发散地延伸的隆起部，这些隆起部用于引导气体通过至少部分地由底座的内侧壁和盖的底表面限定的空间的中央区域。在一些实施方式中，本公开包括一种在基板上形成材料的方法。根据此方法，使第一前体气体流过包括气体注入口、底座和盖的遮挡式注入器。引导所述第一前体气体的一部分流过所述遮挡式注入器的中央区域，其中，在所述气体注入口的内侧壁之间形成有所述气体注入口的至少两个隆起部。该方法还包括使所述第一前体气体流出所述遮挡式注入器并且向着毗邻所述遮挡式注入器设置的基板流动。附图说明虽然本说明书以具体指出和明确要求保护什么被视为本专利技术实施方式的权利要求书为结束，但更具结合附图进行阅读的对本公开实施方式的某些示例的描述，可更容易确定本公开的实施方式的优点，其中：图1是化学沉积腔室的实施方式的简化部分立体图，其示出基于计算机模型和模拟计算的、经过遮挡式注入器通过化学沉积腔室并且到基板上的气流；图2示出由计算机模型和模拟产生的图表，该图表表明在沉积工艺期间图1的基板上的前体的质量分数；图3是由计算机模型和模拟产生的曲线图，该曲线图表明在沉积工艺期间图1的基板上的平均前体质量分数；图4A至图4C示出根据本公开的实施方式的气体注入口的各种视图；图4A示出根据本公开的实施方式的气体注入口的顶部平面图；图4B示出通过图4A的剖面线4B-4B截取的气体注入口的剖视图；图4C示出图4A和图4B的气体注入口的立体图；图5是包括图4A的气体注入口、盖和底座的根据本公开的实施方式的遮挡式注入器的分解立体图；图6示出为了清晰起见被去除了盖的图5的遮挡式注入器的顶视图；图7示出通过图5的遮挡式注入器的气流；图8示出由计算机模型和模拟产生的图表，该图表表明在沉积工艺期间在前体流过图5的遮挡式注入器之后基板上的前体的质量分数；图9是由计算机模型和模拟产生的曲线图，该曲线图表明在沉积工艺期间图8的基板上的平均前体质量分数；图10A至图10E示出根据本公开的另一个实施方式的盖的各种视图；图10A是根据本专利技术的实施方式的盖的顶部平面图；图10B是图10A的盖的底部平面图；图10C是图10A和图10B的盖底部的一部分的平面图；图10D是沿着图10C的剖面线10D-10D截取的图10A至图10C的盖的局部剖视图；图10E是图10A至图10D的盖的立体图；图11A示出包括底座、图4A的气体注入口和图10A的盖的根据本公开的实施方式的遮挡式注入器；图11B示出为了清晰起见被去除了盖的一些部分的图11A的遮挡式注入器；图12示出通过图11A的遮挡式注入器的气流的模型；图13示出由计算机模型和模拟产生的图表，该图表表明在前体流过图11A的遮挡式注入器之后基板上的前体的质量分数；以及图14示出由计算机模型和模拟产生的曲线图，该曲线图表明基板上的平均前体质量分数。具体实施方式本文呈现的图示不意味着是任何特定材料、结构或期间的实际视图，而只是用于描述本公开的实施方式的理想表现方式。如本文使用的，关于给定参数、性质或条件的术语“基本上”意指本领域的普通技术人员将理解给定参数、性质或条件满足在一定变化程度内(诸如，可接受的制造公差内)达到的程度。如本文使用的，使用诸如“第一”、“第二”、“前”、“后”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“相对”等任何相关术语是为了清晰且方便地理解本公开和附图并且没有暗示或取决于任何特定偏好、取向或次序，除非上下文另外清楚地指示。如本文使用的，术语“气体”意指并且包括既没有自主的形状又没有自主的体积的流体。气体包括蒸汽。因此，当本文中使用术语“气体”时，它可被解释为“气体或蒸汽”的含义。如本文使用的，短语“氯化镓”意指并且包括一氯化镓(GaCl)和三氯化镓(GaCl3)中的一种或多种。例如，氯化镓可以基本上由GaCl组成，基本上由GaCl3组成，或者基本上由GaCl和GaCl3二者组成。本公开包括可用于使气体向着基板流动诸如以在基板表面上沉积或以其它方式形成材料(例如，半导体材料、III-V族半导体材料等)的结构和方法。在具体实施方式中，本公开涉及遮挡式注入器及其组件(例如，气体注入口、底座和盖)、使用这种遮挡式注入器的沉积系统，使用这种遮挡式注入器在基板上沉积或以其它方式形成半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种遮挡式注入器，该遮挡式注入器包括：气体注入口，该气体注入口包括主体、贯穿所述主体延伸的孔以及毗邻所述孔的后壁；内侧壁，这些内侧壁从所述后壁向着所述遮挡式注入器的气体出口延伸；以及至少两个隆起部，所述至少两个隆起部用于引导气流流过所述遮挡式注入器，所述至少两个隆起部均从毗邻所述孔的位置向着所述气体出口延伸，所述至少两个隆起部被设置在所述内侧壁之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.07 US 61/656,7251.一种遮挡式注入器，该遮挡式注入器包括：气体注入口，该气体注入口包括主体、贯穿所述主体延伸的孔以及毗邻所述孔的后壁；内侧壁，这些内侧壁从所述后壁向着所述遮挡式注入器的气体出口延伸；以及两个隆起部，所述两个隆起部用于引导气流流过所述遮挡式注入器，所述两个隆起部均从毗邻所述孔的位置向着所述气体出口延伸，所述两个隆起部被设置在所述内侧壁之间，其中，所述内侧壁从所述后壁向着所述气体出口发散地延伸，其中，所述两个隆起部从毗邻所述孔的所述位置发散地延伸到所述气体注入口的正面，其中，所述孔、所述后壁、所述内侧壁和所述两个隆起部关于对称轴对称，并且其中，所述两个隆起部中的各隆起部居中地设置在所述内侧壁中的邻近的内侧壁和所述对称轴之间。2.根据权利要求1所述的遮挡式注入器，其中，所述两个隆起部中的各隆起部以相对于所述对称轴成零度(0°)和四十五度(45°)之间的角度从毗邻所述孔的所述位置向着所述气体出口延伸。3.根据权利要求1所述的遮挡式注入器，其中，所述后壁与所述孔相切。4.根据权利要求1所述的遮挡式注入器，其中，所述气体注入口由石英构成。5.根据权利要求1所述的遮挡式注入器，所述遮挡式注入器还包括底座和盖。6.根据权利要求5所述的遮挡式注入器，其中，所述气体注入口、所述底座和所述盖中的至少两者被形成为整体。7.一种在基板上形成材料的方法，该方法包括：使第一前体气体流过遮挡式注入器，该遮挡式注入器包括气...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·卡尼扎瑞斯，R·贝尔特拉姆，
申请(专利权)人：索泰克公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR