[发明专利]辊到辊化学气相淀积系统

说明书

技术领域

这里使用的章节标题仅用于组织性的(organizational)目的，决不应该解释为对本申请中描述的主题的限制。

背景技术

化学气相淀积(CVD)涉及将包含化学物种的一种或多种气体引导到基材的表面上，从而各反应物种发生反应，并且在基材的表面上形成膜。例如，CVD可用来在结晶半导体晶片上生长化合物半导体材料。化合物半导体，如III-V半导体，通常通过使用III族金属源和V族元素源在晶片上生长各种半导体材料层而形成。在一种CVD过程中-该CVD过程有时称作氯化物过程，将III族金属提供成金属的易挥发卤化物，该易挥发卤化物最普通地是氯化物，如GaCl₂，并且将V族元素提供成V族元素的氢化物。

另一种类型的CVD是金属有机化学气相淀积(MOCVD)。MOCVD使用一些化学物种，这些化学物种包括一种或多种金属有机化合物，如III族金属的烷基，这些III族金属如镓、铟及铝。MOCVD也使用一些化学物种，这些化学物种包括V族元素的一种或多种的氢化物，如NH₃、AsH₃、PH₃及锑的氢化物。在这些过程中，各气体在晶片的表面处相互反应，所述晶片例如蓝宝石、Si、GaAs、InP、InAs或GaP的晶片，以形成通式In_XGa_YAl_ZN_AAs_BP_CSb_D的III-V化合物，其中，X+Y+Z近似等于一，并且A+B+C+D近似等于一，并且X、Y、Z、A、B以及C中的每一个可以在零与一之间。在一些实例中，铋可以用来代替其它III族金属的一些或全部。

另一种类型的CVD称为卤化物气相取向附生(HVPE)。在一种HVPE过程中，III族氮化物(例如，GaN、AlN)通过将热的气态金属氯化物(例如，GaCl或AlCl)与氨气(NH₃)反应而形成。金属氯化物通过使热的HCl气体在热的III族金属上通过而产生。所有的反应在温度受控的石英炉中进行。HVPE的一种特征是，它可以具有非常高的生长率，对于一些前沿技术(state-of-the-art)过程，生长率高达每小时100μm。HVPE的另一种特征是，它可用来淀积比较高质量的膜，因为膜在无碳环境中生长，并且因为热的HCl气体提供自清洁作用。

附图说明

在联系附图进行的如下详细描述中，更具体地描述按照优选和示范实施例的本发明、以及其另外优点。本领域的技术人员将理解，下面描述的附图仅出于例示目的。附图无需按比例，而是总体上着重于说明本发明的原理。附图并非用以按任何方式限制本申请人的发明的范围。

图1示出的是根据本发明的辊到辊CVD系统的一个实施例。

图2A示出的是在淀积腔室中在多个处理腔室之一中的多个水平方向气体进入端口的仰视图。

图2B示出的是在根据本发明的辊到辊CVD系统的处理腔室中处理腔室的一部分的侧视图，该处理腔室包括单个水平方向气体进入端口和单个气体排出端口。

图2C示出的是作为幅带的宽度的函数的膜厚度的曲线图，该曲线图示出可如何实现跨过晶片整个宽度的均匀的膜厚度。

图3A示出的是用于根据本发明的辊到辊CVD系统的单个竖向气体源的仰视图和侧视图。

图3B示出的是用于根据本发明的辊到辊CVD系统的多个竖向气体源的侧视图，这些竖向气体源沿幅带定位，从而多个竖向气体源中的每一个气体源在晶片的表面上分配工艺气体。

图4A示出的是用于根据本发明的辊到辊CVD系统的单个竖向排出端口的俯视图和侧视图。

图4B示出的是在处理腔室中单个竖向排出端口的定位，该处理腔室与多个竖向气体源相对。

具体实施方式

在本说明书中对于“一个实施例”或“实施例”的提及意味着，联系实施例描述的具体特征、结构、或特性包括在本发明的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在本说明书中各个地方的出现不必都指同一实施例。

应该理解，本发明的方法的各个步骤可以按任何顺序和/或同时地进行，只要本发明保持切实可行。此外，应该理解，本发明的设备和方法可以包括任何数量或全部的所描述实施例，只要本发明保持切实可行。