一种扁平流道水平式MOCVD喷头的制作方法

本技术涉及半导体材料制备，尤其涉及一种扁平流道水平式mocvd喷头。

背景技术：

1、在movcd(金属有机化学气相沉积)外延生长工艺工程中，防止预反应及提高均匀性是最重要的两个亟待解决的问题。现有常压mocvd中8英寸及以上的大尺寸衬底存在中心与边缘生长速率差异的问题，且mo(金属有机化合物)源利用率普遍低于55％，造成了严重的材料浪费；且易出现气相预反应，导致薄膜均匀性差、缺陷密度高、前驱体利用率低的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本实用新型实施例旨在提供一种扁平流道水平式mocvd喷头，用以解决现有技术中8英寸及以上的大尺寸衬底存在中心与边缘生长速率差异、成型薄膜均匀性差、前驱体利用率低的问题。

2、本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、一种扁平流道水平式mocvd喷头，所述喷头用于向mocvd反应室通入气体；所述喷头包括进气管和进气腔室；

4、所述进气管包括第一进气管、第二进气管和第三进气管；所述第一进气管用于通入氨气，所述第二进气管用于通入mo源和载气，所述第三进气管用于通入氨气；

5、所述第一进气管、所述第二进气管和所述第三进气管均包括第一端和第二端，所述第一端与所述进气腔室连接，所述第二端与反应室连接；

6、所述第二进气管的第二端高于所述第三进气管的第二端，并低于所述第一进气管的第二端。

7、进一步地，所述第一进气管、所述第二进气管和所述第三进气管水平叠设。

8、进一步地，所述第一进气管设置于上层，所述第二进气管设置于中层，所述第三进气管设置于下层。

9、进一步地，所述进气腔室包括第一进气腔室、第二进气腔室和第三进气腔室；所述第二进气腔室的底部高于所述第三进气腔室的底部，并低于所述第一进气腔室的底部。

10、进一步地，所述第一进气管的第一端连接所述第一进气腔室的底部，所述第二进气管的第一端连接所述第二进气腔室的底部，所述第三进气管的第一端连接所述第三进气腔室的底部。

11、进一步地，所述第一进气腔室、所述第二进气腔室和所述第三进气腔室的底部设置有通气孔，所述通气孔分别与所述第一进气管、所述第二进气管和所述第三进气管连通。

12、进一步地，还包括喷嘴，所述喷嘴包括第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴，所述第一喷嘴与所述第一进气腔室连通；所述第二喷嘴与所述第二进气腔室连通；所述第三喷嘴与所述第三进气腔室连通。

13、进一步地，还包括水盒，所述水盒一端连接所述进气腔室，所述水盒的另一端连接所述反应室。

14、进一步地，所述水盒具有内腔体，所述内腔体用于容纳所述第一进气管、所述第二进气管和所述第三进气管。

15、进一步地，所述水盒内设置有冷却水，所述冷却水用于降低所述第一进气管、所述第二进气管和所述第三进气管的温度。

16、与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

17、(1)本实用新型中进气管向反应室进气时分层进气，中间层为mo进气，上层和下层为氨气进气，实现多区控气，并分区有效控制层级进气密度；由于mo沉积时间正比于流道高度，流道高度越大，沉积时间越长，下层优先与中层混合反应，反应一定距离后下层氨气密度降低，上层氨气补偿，促使材料在远离进气口的位置也能很好生长，缩短反应距离75％，降低喷淋头-衬底间距34％，提高mo源利用率，有效缩短8英寸以上的大尺寸衬底反应室的反应时间，改善生长均匀性。

18、(2)进气管直接连通反应室和进气腔室，能够避免气体扩散泄漏或乱流窜动，确保经进气腔室的气体全部定向进入反应室，减少物料浪费。

19、(3)采用进气管水平叠设于水盒内，通过水盒内的冷却水集中对进气管降温冷却，相比较常规用冷却水管进行冷却的方式，占用空间更小，空间紧凑，冷却效果好，提高进气管寿命。

20、本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

1.一种扁平流道水平式mocvd喷头，其特征在于，所述喷头用于向mocvd反应室通入气体；所述喷头包括进气管和进气腔室；

2.根据权利要求1所述的扁平流道水平式mocvd喷头，其特征在于，所述第一进气管(4)、所述第二进气管(5)和所述第三进气管(6)水平叠设。

3.根据权利要求2所述的扁平流道水平式mocvd喷头，其特征在于，所述第一进气管(4)设置于上层，所述第二进气管(5)设置于中层，所述第三进气管(6)设置于下层。

4.根据权利要求1所述的扁平流道水平式mocvd喷头，其特征在于，所述进气腔室包括第一进气腔室(1)、第二进气腔室(2)和第三进气腔室(3)；所述第二进气腔室(2)的底部高于所述第三进气腔室(3)的底部，并低于所述第一进气腔室(1)的底部。

5.根据权利要求4所述的扁平流道水平式mocvd喷头，其特征在于，所述第一进气管(4)的第一端连接所述第一进气腔室(1)的底部，所述第二进气管(5)的第一端连接所述第二进气腔室(2)的底部，所述第三进气管(6)的第一端连接所述第三进气腔室(3)的底部。

6.根据权利要求5所述的扁平流道水平式mocvd喷头，其特征在于，所述第一进气腔室(1)、所述第二进气腔室(2)和所述第三进气腔室(3)的底部设置有通气孔，所述通气孔分别与所述第一进气管(4)、所述第二进气管(5)和所述第三进气管(6)连通。

7.根据权利要求4所述的扁平流道水平式mocvd喷头，其特征在于，还包括喷嘴，所述喷嘴包括第一喷嘴(8)、第二喷嘴(9)和第三喷嘴(10)，所述第一喷嘴(8)与所述第一进气腔室(1)连通；所述第二喷嘴(9)与所述第二进气腔室(2)连通；所述第三喷嘴(10)与所述第三进气腔室(3)连通。

8.根据权利要求1所述的扁平流道水平式mocvd喷头，其特征在于，还包括水盒(7)，所述水盒(7)一端连接所述进气腔室，所述水盒(7)的另一端连接所述反应室(12)。

9.根据权利要求8所述的扁平流道水平式mocvd喷头，其特征在于，所述水盒(7)具有内腔体，所述内腔体用于容纳所述第一进气管(4)、所述第二进气管(5)和所述第三进气管(6)。

10.根据权利要求9所述的扁平流道水平式mocvd喷头，其特征在于，所述水盒(7)内设置有冷却水，所述冷却水用于降低所述第一进气管(4)、所述第二进气管(5)和所述第三进气管(6)的温度。