[发明专利]具有前驱物源的喷头设计

权利要求书

1.一种在一个或多个衬底上形成金属氮化物层的方法，包括：

在至少部分由处理腔的表面限定的处理部中放置一个或多个衬底；

在该处理部中放置所述一个或多个衬底之前，使用加热源加热该处理腔的表面；

在将所述一个或多个衬底暴露于氮前驱物气体和金属卤化物气体之前，使用一个或多个灯加热放置在该处理部中的一个或多个衬底；

将金属源暴露于包含氯(Cl₂)的第一处理气体以形成金属卤化物气体，其中该金属源包括选自由镓、铝和铟构成的组群中的元素；以及

将所述一个或多个衬底暴露于该氮前驱物气体和金属卤化物气体以在所述一个或多个衬底的表面上形成金属氮化物层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，加热该处理腔的表面包括在该处理部中放置所述一个或多个衬底之前，将该表面加热到约50摄氏度至约550摄氏度之间的温度，并且

加热放置在该处理部中的一个或多个衬底包括将所述一个或多个衬底加热到约500摄氏度至约1200摄氏度之间的温度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，该加热源包括一个或多个灯的至少一个。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，该金属源包括镓。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在将该金属源暴露于该第一处理气体之前，在安瓿中将所述镓加热到约50摄氏度至250摄氏度之间的温度。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，加热所述一个或多个衬底还包括将所述一个或多个衬底加热到约900摄氏度至约1200摄氏度之间的温度，并且

将所述一个或多个衬底暴露于该金属卤化物气体和氮前驱物气体还包括在该处理部中建立约100Torr至约760Torr之间的压力。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在衬底载体上设置至少两个衬底；以及

将所述至少两个衬底暴露于该金属卤化物气体和氮前驱物气体以形成金属氮化物层还包括以约2rpm至约100rpm旋转该衬底载体。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将第二金属源暴露于包含氯(Cl₂)的第二处理气体以形成第二金属卤化物气体，其中该第二金属源包含选自由镓、铝和铟构成的组群中的元素，并且该金属源中的元素与该第二金属源中的元素不同；以及

将所述一个或多个衬底暴露于该氮前驱物气体和金属卤化物气体还包括将所述一个或多个衬底暴露于氮前驱物气体、该金属卤化物气体和该第二金属卤化物气体以在所述一个或多个衬底的表面上形成该金属氮化物层。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，该氮前驱物气体包括氨。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个衬底包括选自由蓝宝石、硅和氮化铝构成的组群中的材料。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述一个或多个衬底暴露还包括：

使用前驱物气体分布结构将所述金属卤化物气体传输至所述一个或多个衬底的表面；以及

使用氮前驱物气体分布结构将所述氮前驱物气体传输至所述一个或多个衬底的表面。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述氮前驱物气体分布结构设置成与所述一个或多个衬底的表面保持一定距离并配置成引导所述氮前驱物气体朝向所述一个或多个衬底，并且所述前驱物气体分布结构设置在所述氮前驱物气体分布结构与所述一个或多个衬底的表面之间。