CN102422393A - 用于气相沉积的淋喷头 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方案大体上涉及用于化学气相沉积(CVD)工艺的装置。在一个实施方案中，提供淋喷头组件，包括主体，主体具有延伸穿过主体的上部分和下部分并且平行于主体的中心轴线延伸的中央通道。淋喷头组件包括具有第一多个孔并且被布置在中央通道内的可选择的扩散板；上管板，其具有第二多个孔并且被在扩散板下方布置在中央通道内；下管板，其具有第三多个孔并且被在上管板下方布置在中央通道内；以及多个管，其从上管板延伸至下管板。每个管被耦合于上管板和下管板的分别的孔并且与上管板和下管板的该分别的孔流体连通。

Description

用于气相沉积的淋喷头
发明背景
发明领域
本发明的实施方案大体上涉及用于气相沉积的装置和方法，并且更具体地涉及化学气相沉积系统、反应器及其工艺。
相关技术的描述
光电器件或太阳能器件、半导体器件或其他电子器件通常通过利用多种制造工艺来处理衬底的表面而被制造。这些制造工艺可以包括沉积、退火、蚀刻、掺杂、氧化、氮化和许多其他工艺。外延层剥离技术(ELO)是较不普遍的用于制造薄膜器件和材料的技术，其中材料层被沉积至生长衬底上，然后被从生长衬底除去。外延层、膜或材料通过化学气相沉积(CVD)工艺或金属有机物CVD(MOCVD)工艺被生长或沉积在布置于生长衬底例如砷化镓晶片上的牺牲层上。然后，牺牲层在湿酸浴(wet acidbath)中被选择性地蚀刻掉，同时外延材料在ELO蚀刻过程期间被从生长衬底分离。被隔离的外延材料可以是薄层或膜，其通常被称为ELO膜或外延膜。每个外延膜通常对于特定的器件，例如光电器件或太阳能器件、半导体器件或其他电子器件包括多个不同组分的层。
CVD工艺包括通过气相化学前驱体(vapor phase chemical precursor)的反应来生长或沉积外延膜。在MOCVD工艺期间，化学前驱体中的至少一种是金属有机化合物，即具有金属原子和至少一个包含有机片段的配体的化合物。
对于非常不同的应用有多种类型的CVD反应器。例如，CVD反应器包括单一的或块体的晶片反应器、大气压力和低压力反应器、环境温度和高温反应器、以及等离子强化反应器。这些不同的设计提出了在CVD工艺期间遇到的多种挑战，例如耗尽效应、污染问题、反应器维护、处理能力和生产成本。
因此，需要在衬底上生长外延膜和材料比通过目前已知的CVD设备和工艺更有效、具有较少污染、较高处理能力和较低成本的CVD系统、反应器和工艺。
发明概述
本发明的实施方案大体上涉及用于化学气相沉积(CVD)工艺的装置和方法。在另一个实施方案中，提供用于气相沉积室的淋喷头组件(showerhead assembly)，该淋喷头组件包括：主体，其具有上部分和下部分；中央通道(centralized channel)，其延伸穿过主体的上部分和下部分，在主体的内表面之间，并且平行于延伸穿过主体的中心轴线；以及具有第一多个孔并且被布置在中央通道内的可选择的扩散板。淋喷头组件还具有上管板，其具有第二多个孔并且在扩散板下方布置在中央通道内；下管板，其具有第三多个孔并且在上管板下方布置在中央通道内；以及多个管，其从上管板延伸至下管板，其中每个管被耦合于来自第二多个孔的分别的孔和来自第三多个孔的分别的孔，并且与该来自第二多个孔的分别的孔和该来自第三多个孔的分别的孔流体连通。
在另一个实施方案中，提供用于气相沉积室的淋喷头组件，包括：主体，其包括上部分和下部分，其中上部分包括在下部分上延伸的凸缘；中央通道，其延伸穿过主体的上部分和下部分，在主体的内表面之间，并且平行于延伸穿过主体的中心轴线；具有第一多个孔并且被布置在中央通道内的可选择的扩散板；上管板，其具有第二多个孔并且在扩散板下方布置在中央通道内；下管板，其具有第三多个孔并且在上管板下方布置在中央通道内；以及多个管，其从上管板延伸至下管板，其中每个管被耦合于来自第二多个孔的分别的孔和来自第三多个孔的分别的孔，并且与该来自第二多个孔的分别的孔和该来自第三多个孔的分别的孔流体连通。
在另一个实施方案中，提供用于气相沉积室的淋喷头组件，包括：主体，其包括上部分和下部分，其中上部分比下部分从主体的中心轴线毗邻地延伸得更远，并且下部分比上部分平行于中心轴线延伸得更远；中央通道，其延伸穿过主体的上部分和下部分，在主体的内表面之间，并且平行于中心轴线；具有第一多个孔并且被布置在中央通道内的可选择的扩散板；上管板，其具有第二多个孔并且在扩散板下方布置在中央通道内；下管板，其具有第三多个孔并且在上管板下方布置在中央通道内；以及多个管，其从上管板延伸至下管板，其中每个管被耦合于来自第二多个孔的分别的孔和来自第三多个孔的分别的孔，并且与该来自第二多个孔的分别的孔和该来自第三多个孔的分别的孔流体连通。
在另一个实施方案中，提供用于气相沉积室的淋喷头组件，包括：主体，其包括上部分和下部分；中央通道，其延伸穿过主体的上部分和下部分，在主体的内表面之间，并且平行于延伸穿过主体的中心轴线；具有第一多个孔并且被布置在中央通道内的可选择的扩散板；上管板，其具有第二多个孔并且在扩散板下方布置在中央通道内；以及下管板，其具有第三多个孔并且在上管板下方布置在中央通道内。
在另一个实施方案中，提供用于气相沉积室的淋喷头组件，包括：主体，其包括上部分和下部分；中央通道，其延伸穿过主体的上部分和下部分，在主体的内表面之间，并且平行于延伸穿过主体的中心轴线；上管板，其具有第一多个孔并且在扩散板下方布置在中央通道内；下管板，其具有第二多个孔并且在上管板下方布置在中央通道内；以及多个管，其从上管板延伸至下管板，其中每个管被耦合于来自第一多个孔的分别的孔和来自第二多个孔的分别的孔，并且与该来自第一多个孔的分别的孔和该来自第二多个孔的分别的孔流体连通。
在某些实施方案中，淋喷头组件是模块化的淋喷头组件。淋喷头组件主体的上部分和下部分可以独立地包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料。在一个实施例中，主体的上部分和下部分每个独立地包括不锈钢或其合金。
在一个实施方案中，淋喷头组件包括被布置在主体的上部分上的气体入口。板可以被布置在主体的上部分的上表面上并且气体入口可以被布置在板上。板可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料。在某些实施例中，板具有延伸穿过其的入口孔(inlet port)。气体入口具有延伸穿过入口孔的入口管。喷嘴可以被耦合于入口管的一端并且被布置在板上方。在另一个实施例中，淋喷头主体的上部分的上表面具有围绕中央通道的凹槽。O形环可以被布置在凹槽内。扩散板可以被布置到在中央通道内从主体的侧表面突出的突出部分(ledge)或凸缘上。
在一个实施方案中，多个管可以具有数量在约500个管至约1,500个管、优选约700个管至约1,200个管并且更优选约800个管至约1,000个管的范围内的管。在某些实施例中，每个管可以具有在约0.5cm至约2cm、优选约0.8cm至约1.2cm的范围内的长度，例如具有约1cm的长度。在其他实施例中，每个管可以具有在约0.005英寸至约0.05英寸、优选约0.01英寸至约0.03英寸的范围内的直径。在某些实施例中，管是皮下注射针。管可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料，或由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料制造。
在一个实施方案中，扩散板上的第一多个孔中的每个孔具有比上管板上的第二多个孔中的每个孔大的直径。此外，扩散板上的第一多个孔中的每个孔具有比下扩散板上的第三多个孔中的每个孔大的直径。此外，上管板上的第二多个孔中的每个孔具有与下管板上的第三多个孔中的每个孔相同的直径或实质上相同的直径。
在一个实施方案中，扩散板可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料，或由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料制造。扩散板可以包括数量在约20个孔至约200个孔、优选约25个孔至约75个孔并且更优选约40个孔至约60个孔的范围内的孔。扩散板的每个孔可以具有在约0.005英寸至约0.05英寸、优选约0.01英寸至约0.03英寸的范围内的直径。在另一个实施方案中，上管板和/或下管板可以独立地包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料，或独立地由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料制造。上管板和/或下管板可以独立地具有约500个孔至约1,500个孔，优选约700个孔至约1,200个孔，并且更优选约800个孔至约1,000个孔。上管板和/或下管板的每个孔可以独立地具有在约0.005英寸至约0.05英寸、优选约0.01英寸至约0.03英寸的范围内的直径。
在一个实施例中，淋喷头组件的主体的上部分的上表面是金属板。在其他实施例中，淋喷头组件主体可以具有矩形的几何形状或正方形的几何形状。在另一个实施方案中，淋喷头组件的主体还包括温度调节系统。温度调节系统可以具有在主体内延伸的流体通路，并且可以具有被耦合于流体通路并且与流体通路流体连通的入口和出口。入口和出口可以被独立地耦合于储液器、热交换器或多个热交换器并且与该储液器、热交换器或多个热交换器流体连通。
在其他实施方案中，提供用于气相沉积室的排气组件，包括：主体，其包括被布置在下部分上的上部分；中央通道，其延伸穿过主体的上部分和下部分，在主体的内表面之间，并且平行于延伸穿过主体的中心轴线；排气出口，其被布置在主体的上部分上；具有第一多个孔并且被布置在中央通道内的可选择的扩散板；上管板，其具有第二多个孔并且在扩散板下方布置在中央通道内；下管板，其具有第三多个孔并且在上管板下方布置在中央通道内；以及多个管，其从上管板延伸至下管板，其中每个管被耦合于来自第二多个孔的分别的孔和来自第三多个孔的分别的孔，并且与该来自第二多个孔的分别的孔和该来自第三多个孔的分别的孔流体连通。
排气组件还可以包括被布置在主体的上部分的上表面上的板。排气出口可以被布置在板上。板可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料，或由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料制造。板通常具有延伸穿过其的排气口。排气出口可以具有延伸穿过排气口的排气管。在一个实施例中，排气喷嘴可以被耦合于排气管的一端并且被布置在板上方。在另一个实施例中，排气组件主体的上部分的上表面具有围绕中央通道的凹槽。O形环或其他隔离件可以被布置在凹槽内。扩散板可以被布置到在中央通道内从主体的侧表面突出的突出部分或凸缘上。
附图简述
为了本发明的上文叙述的特征可以被详细地理解，在上文简要地概括的本发明更具体的描述可以参照实施方案，其中的某些实施方式在附图中图示。然而，将注意，附图仅图示了本发明的典型的实施方案，并且因此将不被认为是对本发明范围的限制，因为本发明可以允许其他等效的实施方案。
图1A-1E描绘了根据本文描述的实施方案的CVD反应器；
图1F描绘了根据本文描述的另一个实施方案的被耦合于温度调节系统的CVD反应器；
图2A-2C描绘了根据本文描述的实施方案的反应器盖子组件；
图2D描绘了根据本文描述的实施方案的反应器盖子支撑件；
图3描绘了根据本文描述的实施方案的反应器体组件；
图4A-4E描绘了根据本文描述的实施方案的晶片承载器轨道；
图5A-5D描绘了根据本文描述的实施方案的隔离器组件；
图6描绘了根据本文描述的实施方案的加热灯组件；
图7A-7D描绘了根据本文描述的实施方案的淋喷头组件；
图8A-8D描绘了根据本文描述的实施方案的排气组件；
图9A-9F描绘了根据本文描述的实施方案的包括多个CVD反应器的CVD系统；
图10A-10B描绘了根据本文描述的实施方案的灯；
图11A-11F描绘了多个根据本文描述的其他实施方案的灯；
图12A-12B描绘了根据本文描述的另一个实施方案的漂浮衬底承载器；以及
图12C-12E描绘了根据本文描述的另一个实施方案的其他漂浮衬底承载器。
详细描述
本发明的实施方案大体上涉及化学气相沉积(CVD)，例如金属有机物CVD(MOCVD)工艺，的装置和方法。如本文提出的，本发明的实施方案被描述为涉及大气压力CVD反应器以及金属有机物前驱体气体。然而，将注意，本发明的各方面不限于用于大气压力CVD反应器或金属有机物前驱体气体，而还可适用于其他类型的反应器系统和前驱体气体。为了更好地理解本发明的装置以及其使用方法的新颖性，下文参照附图。
根据本发明的一个实施方案，提供大气压力CVD反应器。CVD反应器可以被用于提供在衬底例如砷化镓衬底上的多重外延层。这些外延层可以包括砷化铝镓、砷化镓和砷化镓磷(phosphorous gallium arsenide)。这些外延层可以在砷化镓衬底上生长，以进行之后的除去，使得衬底可以再使用以生成另外的材料。在一个实施方案中，CVD反应器可以被用于提供太阳能电池。这些太阳能电池还可以包括单结、异质结或其他配置。在一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为在10厘米乘10厘米的衬底上产生2.5瓦特晶片。在一个实施方案中，CVD反应器可以提供约1个衬底每分钟至约10个衬底每分钟的处理量范围。
图1A-1E描绘了反应器100，其是CVD反应器或室，如本文描述的实施方案中描述的。反应器100包括被布置在反应器体组件102上的反应器盖子组件200。反应器盖子组件200和其部件在图2A-2D中进一步图示，并且反应器体组件102在图3中进一步图示。
反应器盖子组件200包括被布置在两个淋喷头，即淋喷头组件700，之间的注入器或隔离器，即隔离器组件500。反应器盖子组件200还包括排气组件800。图1C描绘了包括两个沉积站，例如室站160、162，的反应器100。室站160包括淋喷头组件700和隔离器组件500，并且室站162包括淋喷头组件700和排气组件800。在一个实施方案中，隔离器组件500可以被用于流动气体以将两个淋喷头组件700从彼此分离，并且排气组件800可以被用于将反应器100的内部环境从另一个被连接于面板112的反应器隔离。
在本文描述的许多实施方案中，淋喷头组件700中的每个可以是模块化的淋喷头组件，隔离器组件500中的每个可以是模块化的隔离器组件，并且排气组件800中的每个可以是模块化的排气组件。淋喷头组件700、隔离器组件500和/或排气组件800中的任何可以被从反应器盖子组件200除去，并且被相同的或不同的组件代替，如对于具体的工艺条件来说期望的。淋喷头组件700、隔离器组件500和/或排气组件800的模块化组件可以被独立地配置以定位在CVD反应器系统内。
在本文描述的可选择的实施方案中，提供反应器100的其他配置，而不是在附图中图示的。在一个实施方案中，反应器100的反应器盖子组件200包括被两个淋喷头组件700分隔的三个排气组件800，使得反应器盖子组件200相继地包括第一排气组件、第一淋喷头组件、第二排气组件、第二淋喷头组件和第三排气组件。在另一个实施方案中，反应器100的反应器盖子组件200包括被两个淋喷头组件700分隔的三个隔离器组件500，使得反应器盖子组件200相继地包括第一隔离器组件、第一淋喷头组件、第二隔离器组件、第二淋喷头组件和第三隔离器组件。
在另一个实施方案中，反应器100的反应器盖子组件200包括被两个淋喷头组件700分隔的两个隔离器组件500和一个排气组件800，使得反应器盖子组件200相继地包括第一隔离器组件、第一淋喷头组件、第二隔离器组件、第二淋喷头组件和第一排气组件。在另一个实施例中，反应器盖子组件200可以相继地包括第一隔离器组件、第一淋喷头组件、第一排气组件、第二淋喷头组件和第二隔离器组件。在另一个实施例中，反应器盖子组件200可以相继地包括第一排气组件、第一淋喷头组件、第一隔离器组件、第二淋喷头组件和第二隔离器组件。
在另一个实施方案中，反应器100的反应器盖子组件200包括被两个淋喷头组件700分隔的两个排气组件800和一个隔离器组件500，使得反应器盖子组件200相继地包括第一排气组件、第一淋喷头组件、第二排气组件、第二淋喷头组件和第一隔离器组件。在另一个实施例中，反应器盖子组件200可以相继地包括第一排气组件、第一淋喷头组件、第一隔离器组件、第二淋喷头组件和第二排气组件。在另一个实施例中，反应器盖子组件200可以相继地包括第一隔离器组件、第一淋喷头组件、第一排气组件、第二淋喷头组件和第二排气组件。
反应器体组件102包括在一端上的面板110和在相对端上的面板112。面板110和112可以各自独立地用于将与反应器100相似的或不同的另外的反应器耦合在一起，或用于耦合端帽、端板、晶片/衬底把持器或另一个设备。在一个实施例中，反应器100的面板110可以被耦合于另一个反应器(未示出)的面板112。相似地，反应器100的面板112可以被耦合于另一个反应器(未示出)的面板110。密封器、隔离件、O形环可以被布置在两个接合的面板之间。在一个实施方案中，密封器可以包括金属，例如镍或镍合金。在一个实施例中，密封器是刀口金属密封器(knife edgemetal seal)。在另一个实施方案中，密封器包括聚合物或弹性体，例如可从DuPont Performance Elastomers L.L.C.获得的KALREZ
Figure BDA0000108153450000091
弹性体密封器。在另一个实施方案中，密封器可以是螺旋密封器或H形密封器。密封器或O形环应当形成气密密封，以防止或大大地减少环境气体进入反应器100。反应器100可以在使用或生产期间被保持为几乎没有或完全没有氧气、水或二氧化碳。在一个实施方案中，反应器100可以被保持为独立地具有约100ppb(份每十亿份)，或更低、优选约10ppb，或更低、更优选约1ppb，或更低并且更优选约100ppt(份每万亿份)，或更低的氧气浓度、水浓度和/或二氧化碳浓度。
侧部120和130沿反应器体组件102的长度延伸。侧部120具有上表面128，并且侧部130具有上表面138。反应器体组件102的上表面114和116在上表面128和138之间延伸。上表面114在反应器体组件102上，正好在面板110内部并且平行于面板110，并且上表面116在反应器体组件102上，正好在面板112内部并且平行于面板112。气体入口123被耦合于侧部120并且从侧部120延伸。漂浮气体或载气可以经过气体入口123施用于反应器100中。漂浮气体或载气可以包括氮气、氦气、氩气、氢气或其混合物。
图1F描绘了根据本文描述的一个实施方案的反应器100，包括反应器体组件102和反应器盖子组件200并且被耦合于温度调节系统190。温度调节系统190在图1中被图示为具有三个热交换器180a、180b和180c。然而，温度调节系统190可以具有被耦合于反应器100的各个部分并且与反应器100的各个部分流体连通的1、2、3、4、5或更多个热交换器。热交换器180a、180b或180c中的每个可以包括至少一个液体供应部182和至少一个液体返回部184。每个液体供应部182可以通过导管186被耦合于反应器100上的入口并且与反应器100上的入口流体连通，并且每个液体返回部184可以通过导管186被耦合于反应器100上的出口并且与反应器100上的出口流体连通。导管186可以包括管、管路、软管、其他中空管线或其组合。阀188可以在液体供应部182和入口之间的每个导管186上使用或在液体返回部184和出口之间的每个导管186上使用。
反应器体组件102被耦合于作为热调节系统一部分的至少一个热交换器并且与作为热调节系统一部分的该至少一个热交换器流体连通。在某些实施方案中，反应器体组件102可以被耦合于两个、三个或更多个热交换器并且与该两个、三个或更多个热交换器流体连通。图1B描绘了被耦合于反应器100的下部分104并且与反应器100的下部分104流体连通并且与热调节系统流体连通的入口118a和出口118b。
在一个实施方案中，入口122a、122b和122c以及出口126a、126b和126c被耦合于侧部120并且从侧部120延伸。至少一个热交换器被耦合于入口122a、122b和122c以及出口126a、126b和126c并且与入口122a、122b和122c以及出口126a、126b和126c流体连通。入口122a、122b和122c可以接收来自热交换器的液体，并且出口126a、126b和126c将液体送回至热交换器。在一个实施方案中，每个入口122a、122b或122c被定位在比每个相应出口126a、126b或126c低的位置中，使得来自每个入口122a、122b或122c的流动液体向上经过每个连接通路流动至每个相应出口126a、126b或126c。
在另一个实施方案中，入口132a、132b和132c以及出口136a、136b和136c被耦合于侧部130并且从侧部130延伸。至少一个热交换器被耦合于入口132a、132b和132c以及出口136a、136b和136c并且与入口132a、132b和132c以及出口136a、136b和136c流体连通。入口132a、132b和132c可以接收来自热交换器的液体，并且出口136a、136b和136c将液体送回至热交换器。
图1C-1D图示了包括流体通路124a、124b、124c、134a、134b和134c的反应器体组件102。在一个实施例中，流体通路124a在侧部120内延伸并且沿反应器体组件102的一部分长度延伸。流体通路124a被耦合于入口122a和出口126a并且与入口122a和出口126a流体连通。此外，流体通路134a在侧部130内延伸并且沿反应器体组件102的一部分长度延伸。流体通路134a被耦合于入口132a和出口136a并且与入口132a和出口136a流体连通。
在另一个实施例中，流体通路124b在反应器体组件102内的搁板或托架臂146内延伸并且沿反应器体组件102的一部分长度延伸。流体通路124b被耦合于入口122b和出口126b并且与入口122b和出口126b流体连通。此外，流体通路134b在反应器体组件102内的搁板或托架臂146内延伸并且沿反应器体组件102的一部分长度延伸。流体通路134b被耦合于入口132b和出口136b并且与入口132b和出口136b流体连通。
在另一个实施例中，流体通路124c从侧部120延伸，经过反应器体组件102的宽度，并且到达侧部130。流体通路124c被耦合于入口122c和出口132c并且与入口122c和出口132c流体连通。此外，流体通路124c从侧部130延伸，经过反应器体组件102的宽度，并且到达侧部130。流体通路124c被耦合于入口126c和出口136c并且与入口126c和出口136c流体连通。
在另一个实施方案中，反应器体组件102包括被布置在其中的晶片承载器轨道400和加热灯组件600。加热灯系统可以被用于加热被布置在反应器100上方和在反应器100内的晶片承载器轨道400、晶片承载器和晶片90。晶片承载器轨道400可以在搁板例如托架臂146上。通常，晶片承载器轨道400可以被布置在托架臂146和夹紧臂148之间。托架臂146可以包括横穿其中的流体通路124b和134b。
在一个实施方案中，隔离件，例如垫圈或O形环，可以被布置在晶片承载器轨道400的下表面和托架臂146的上表面之间。此外，另一个隔离件，例如垫圈或O形环，可以被布置在晶片承载器轨道400的上表面和夹紧臂148的下表面之间。隔离件可以被用于形成围绕晶片承载器轨道400的空间或缝隙，这辅助晶片承载器轨道400的热控制。在一个实施例中，托架臂146的上表面可以具有用于容纳隔离件的凹槽。相似地，夹紧臂148的下表面可以具有用于容纳隔离件的凹槽。
图2A-2C描绘了根据本文描述的另一个实施方案的反应器盖子组件200。反应器盖子组件200包括被布置在盖子支撑件210上的淋喷头组件700和隔离器组件500(室站160)和淋喷头组件700和排气组件800(室站162)。图2D描绘了被容纳在反应器盖子组件200内的盖子支撑件210，如在一个实施方案中描述的。盖子支撑件210具有下表面208和上表面212。凸缘220从盖子支撑件210向外延伸并且具有下表面222。当反应器盖子组件200被布置在反应器体组件102上时，凸缘220帮助支撑反应器盖子组件200。凸缘220的下表面222可以与反应器体组件102的上表面114、116、128和138物理接触。
在一个实施方案中，淋喷头组件700可以被布置在盖子支撑件210的淋喷头口230和250内，隔离器组件500可以被布置在盖子支撑件210的隔离器口240内，并且排气组件800可以被布置在盖子支撑件210的排气口260内。气体或排气组件的几何形状通常匹配各自的口的几何形状。每个淋喷头组件700和淋喷头口230和250可以独立地具有矩形的或正方形的几何形状。工艺路径，例如漂浮晶片承载器480在制造过程期间在其中沿晶片承载器轨道400向前行进的路径，沿盖子支撑件210的长度以及晶片承载器轨道400延伸。
淋喷头口230具有长度232和宽度234，并且淋喷头口250具有长度252和宽度254。隔离器组件500和隔离器口240可以独立地具有矩形的或正方形的几何形状。隔离器口240具有长度242和宽度244。排气组件800和排气口260可以独立地具有矩形的或正方形的几何形状。排气口260具有长度262和宽度264。
工艺路径沿淋喷头口230的长度232和其中的第一淋喷头组件延伸，沿隔离器口240的长度242和其中的隔离器组件延伸，沿淋喷头口250的长度252和其中的第二淋喷头组件延伸，并且沿排气口260的长度262和其中的排气组件延伸。此外，工艺路径垂直于或实质上垂直于淋喷头口230的宽度234和其中的第一淋喷头组件延伸，垂直于或实质上垂直于隔离器口240的宽度244和其中的隔离器组件延伸，垂直于或实质上垂直于淋喷头口250的宽度254和其中的第二淋喷头组件延伸，并且垂直于或实质上垂直于排气口260的宽度264和其中的排气组件延伸。
在某些实施例中，第一淋喷头组件700、隔离器组件500、第二淋喷头组件700和排气组件800被连贯地布置为邻近彼此并且沿着沿盖子支撑件的长度延伸的工艺路径。隔离器组件500和排气组件800可以每个具有与工艺路径的宽度实质上相同或大于工艺路径宽度的宽度。此外，隔离器组件500或排气组件800可以独立地具有与第一淋喷头组件700和第二淋喷头组件700的宽度实质上相同或大于第一淋喷头组件700和第二淋喷头组件700宽度的宽度。
在一个实施方案中，淋喷头组件700独立地具有正方形的几何形状，并且隔离器组件500和排气组件800具有正方形的几何形状。在一个实施例中，隔离器口240的宽度244和隔离器组件500的宽度可以延伸跨过室的内部的宽度。在另一个实施例中，排气口260的宽度264和排气组件800的宽度可以延伸跨过室的内部的宽度。
在某些实施方案中，淋喷头口230的宽度234、淋喷头口250的宽度254以及每个淋喷头组件700的宽度可以独立地在约3英寸至约9英寸、优选约5英寸至约7英寸的范围内，例如宽度为约6英寸。此外，淋喷头口230的长度232、淋喷头口250的长度252以及每个淋喷头组件700的长度可以独立地在约3英寸至约9英寸、优选约5英寸至约7英寸的范围内，例如长度为约6英寸。
在其他实施方案中，隔离器口240的宽度244以及隔离器组件500的宽度可以独立地在约3英寸至约12英寸、优选约4英寸至约8英寸、并且更优选约5英寸至约6英寸的范围内。此外，隔离器口240的长度242以及隔离器组件500的长度可以独立地在约0.5英寸至约5英寸、优选约1英寸至约4英寸、约1.5英寸至约2英寸的范围内。
在其他实施方案中，排气口260的宽度264以及排气组件800的宽度可以独立地在约3英寸至约12英寸、优选约4英寸至约8英寸、并且更优选约5英寸至约6英寸的范围内。此外，排气口260的长度262以及排气组件800的长度可以独立地在约0.5英寸至约5英寸、优选约1英寸至约4英寸、约1.5英寸至约2英寸的范围内。
反应器盖子组件200可以被耦合于作为热调节系统一部分的至少一个热交换器并且与作为热调节系统一部分的该至少一个热交换器流体连通。在某些实施方案中，反应器盖子组件200可以被耦合于两个、三个或更多个热交换器并且与该两个、三个或更多个热交换器流体连通。
反应器盖子组件200的热调节系统190(图1F)包括入口214a、216a和218a以及出口214b、216b和218b，如图2A中描绘的。每对入口和出口被耦合于延伸贯穿反应器盖子组件200的通路并且与该延伸贯穿反应器盖子组件200的通路流体连通。入口214a、216a和218a可以接收来自热交换器的液体，并且出口214b、216b和218b将液体送回至热交换器，例如热交换器180a-180c。在某些实施方案中，温度调节系统190利用热交换器180a-180c将反应器体组件102和/或反应器盖子组件200独立地保持在约250℃至约350℃、优选约275℃至约325℃、更优选约290℃至约310℃的范围内的温度，例如保持在约300℃。
图2B-2C图示了流体通路224、226和228。流体通路224被布置在入口214a和出口214b之间，入口214a和出口214b可以被耦合于热交换器并且与热交换器流体连通。流体通路224被布置在淋喷头组件700和排气组件800之间。此外，流体通路226被布置在入口216a和出口216b之间，并且流体通路228被布置在入口218a和出口218b之间，入口216a和出口216b以及入口218a和出口218b二者可以独立地被耦合于热交换器并且与热交换器流体连通。流体通路226被布置在淋喷头组件700和隔离器组件500之间，并且流体通路228被布置在淋喷头组件700和隔离器组件500之间。
流体通路224被部分地形成在凹槽213和板223之间。相似地，流体通路226被部分地形成在凹槽215和板225之间，并且流体通路228被部分地形成在凹槽217和板227之间。凹槽213、215和217可以被形成在盖子支撑件210的下表面208内。图2D描绘了分别覆盖凹槽213、215和217的板223、225和227。
在一个实施方案中，提供用于气相沉积的反应器盖子组件200，包括被布置为在盖子支撑件210上邻近彼此的第一淋喷头组件700和隔离器组件500，以及被布置为在盖子支撑件210上邻近彼此的第二淋喷头组件700和排气组件800，其中隔离器组件500被布置在第一淋喷头组件700和第二淋喷头组件700之间，并且第二淋喷头组件700被布置在隔离器组件500和排气组件800之间。
在另一个实施方案中，提供用于气相沉积的反应器盖子组件200，包括具有被布置为在盖子支撑件210上邻近彼此的第一淋喷头组件700和隔离器组件500的室站160，以及具有被布置为在盖子支撑件210上邻近彼此的第二淋喷头组件700和排气组件800的室站162，其中隔离器组件500被布置在第一淋喷头组件700和第二淋喷头组件700之间，并且第二淋喷头组件700被布置在隔离器组件500和排气组件800之间。
在另一个实施方案中，提供用于气相沉积的反应器盖子组件200，包括被连贯地且线性地布置为在盖子支撑件210上邻近彼此的第一淋喷头组件700、隔离器组件500、第二淋喷头组件700和排气组件800，其中隔离器组件500被布置在第一淋喷头组件700和第二淋喷头组件700之间，并且第二淋喷头组件700被布置在隔离器组件500和排气组件800之间。
在另一个实施方案中，提供用于气相沉积的反应器盖子组件200，包括被连贯地且线性地布置为在盖子支撑件210上邻近彼此的第一淋喷头组件700、隔离器组件500、第二淋喷头组件700和排气组件800，并且包括具有至少一个液体或流体通路的温度调节系统190，但是温度调节系统190通常可以具有延伸贯穿盖子支撑件210的两个、三个或更多个液体或流体通路，例如流体通路224、226和228。温度调节系统190还具有被耦合于流体通路224、226和228并且与流体通路224、226和228流体连通的至少一个入口例如入口214a、216a和218a，以及至少一个出口例如出口214b、216b和218b。入口214a、216a和218a以及出口214b、216b和218b中的每个可以被独立地耦合于储液器、热交换器或多个热交换器例如热交换器180a、180b和180c，并且与该储液器、热交换器或多个热交换器例如热交换器180a、180b和180c流体连通。在一个实施例中，储液器可以包括或可以是水、醇、二醇、二醇醚、有机溶剂或其混合物的源。
在一个实施例中，第一淋喷头组件700可以被布置在温度调节系统190的延伸穿过反应器盖子组件200的两个独立流体通路之间。在另一个实施例中，第二淋喷头组件700可以被布置在温度调节系统190的延伸穿过反应器盖子组件200的两个独立流体通路之间。在另一个实施例中，隔离器组件500可以被布置在温度调节系统190的延伸穿过反应器盖子组件200的两个独立流体通路之间。在另一个实施例中，排气组件800可以被布置在温度调节系统190的延伸穿过反应器盖子组件200的两个独立流体通路之间。
在另一个实施方案中，提供用于气相沉积的反应器盖子组件200，包括：具有被布置为在盖子支撑件210上邻近彼此的第一淋喷头组件700和隔离器组件500的室站160，具有被布置为在盖子支撑件210上邻近彼此的第二淋喷头组件700和排气组件800的室站162，以及温度调节系统190，其中隔离器组件500被布置在第一淋喷头组件700和第二淋喷头组件700之间。
在一个实施方案中，第一淋喷头组件700、隔离器组件500、第二淋喷头组件700和排气组件800被连贯地布置为邻近彼此并且沿着盖子支撑件210的长度。在某些实施方案中，隔离器组件500可以具有比第一淋喷头组件700或第二淋喷头组件700长的宽度。在其他实施方案中，隔离器组件500可以具有比第一淋喷头组件700或第二淋喷头组件700短的长度。在某些实施方案中，排气组件800可以具有比第一淋喷头组件700或第二淋喷头组件700长的宽度。在其他实施方案中，排气组件800可以具有比第一淋喷头组件700或第二淋喷头组件700短的长度。
在某些实施例中，第一淋喷头组件700、隔离器组件500、第二淋喷头组件700和排气组件800独立地具有矩形的几何形状。在其他实施例中，第一淋喷头组件700和第二淋喷头组件700具有正方形的几何形状。盖子支撑件210可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金或其组合的材料，或由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金或其组合的材料制造。
实施方案提供了：隔离器组件500或第一淋喷头组件700或第二淋喷头组件700中的每个独立地具有：主体502或702，主体502或702包括被布置在下部分504或704上的上部分506或706；中央通道516或716，中央通道516或716延伸穿过上部分506或706和下部分504或704，在主体502或702的内表面509或709之间，并且平行于延伸穿过主体502或702的中心轴线501或701；以及具有第一多个孔532或732并且被布置在中央通道516或716内的可选择的扩散板530或730。隔离器组件500或第一淋喷头组件700或第二淋喷头组件700独立地具有：上管板540或740，上管板540或740具有第二多个孔542或742并且被布置在中央通道516或716内并且可选择地在扩散板530或730下方；以及下管板550或750，下管板550或750具有第三多个孔552或752并且被在上管板540或740下方布置在中央通道516或716内。淋喷头组件700或隔离器组件500中的任何一个独立地还可以具有从上管板540或740延伸至下管板550或750的多个气体管580或780，其中气体管580或780中的每个被耦合于来自第二多个孔542或742的分别的孔和来自第三多个孔552或752的分别的孔，并且与该来自第二多个孔542或742的分别的孔和该来自第三多个孔552或752的分别的孔流体连通。
在另一个实施方案中，排气组件800包括：主体802，主体802具有被布置在下部分804上的上部分806；中央通道816，中央通道816延伸穿过上部分806和下部分804，在主体802的内表面809之间，并且平行于延伸穿过主体802的中心轴线801；排气出口860，排气出口860被布置在主体802的上部分806上；具有第一多个孔832并且被布置在中央通道816内的可选择的扩散板830；上管板840，上管板840具有第二多个孔842并且被布置在中央通道816内并且可选择地在扩散板830(如果存在的话)下方；下管板850，下管板850具有第三多个孔852并且被在上管板840下方布置在中央通道816内。排气组件800还可以包括多个排气管880，多个排气管880从上管板840延伸至下管板850，其中排气管880中的每个被耦合于来自第二多个孔842的分别的孔和来自第三多个孔852的分别的孔并且与该来自第二多个孔842的分别的孔和该来自第三多个孔852的分别的孔流体连通。
图4A-4E描绘了根据本文描述的一个实施方案的晶片承载器轨道400。在另一个实施方案中，提供了用于使衬底衬托器(susceptor)例如漂浮晶片承载器480在气相沉积反应器系统例如反应器100内漂浮和横移的晶片承载器轨道400，晶片承载器轨道400包括被布置在晶片承载器轨道400的下节段(lower segment)412上的晶片承载器轨道400的上节段410。气体空腔430被形成在晶片承载器轨道400的上节段410和下节段412之间。两个侧表面416沿着晶片承载器轨道400的上节段410并且平行于彼此延伸。导向路径420在两个侧表面416之间并且沿着上节段410的上表面418延伸。多个气体孔438被布置在导向路径420内并且从上节段410的上表面418延伸，经过上节段410，并且进入气体空腔430中。
在另一个实施方案中，上搭接接合部(upper lap joint)440被布置在晶片承载器轨道400的一端处并且下搭接接合部450被布置在晶片承载器轨道400的相对端处，其中上搭接接合部440沿着侧表面416和导向路径420的一部分延伸。上搭接接合部440具有比下节段412延伸得更远的下表面442。下搭接接合部450具有比晶片承载器轨道400的导向路径420和侧表面416延伸得更远的上表面452。
通常，晶片承载器轨道400的上节段410和/或下节段412可以独立地包括石英。在某些实施例中，晶片承载器轨道400的下节段412可以是石英板。晶片承载器轨道400的上节段410和下节段412可以被熔合在一起。在一个具体的实施例中，上节段410和下节段412二者都包括石英并且被熔合在一起，形成在它们之间的气体空腔。在晶片承载器轨道400的上节段410和/或下节段412中包括的石英通常是透明的，但是在某些实施方案中，晶片承载器轨道400的部分可以包括不透明的石英。
在另一个实施方案中，气体口434从晶片承载器轨道400的侧表面402延伸并且延伸入气体空腔430中。在一个实施例中，气体口434延伸穿过上节段410。多个气体孔438的数量可以是约10个孔至约50个孔，优选约20个孔至约40个孔。气体孔438中的每个可以具有在约0.005英寸至约0.05英寸、优选约0.01英寸至约0.03英寸的范围内的直径。
在其他实施方案中，晶片承载器轨道系统可以包括两个或更多个被布置为端至端串联的晶片承载器轨道400，如在图4D-4E中描绘的。在一个实施方案中，提供晶片承载器轨道系统，包括被布置在第二晶片承载器轨道400的下搭接接合部450上的第一晶片承载器轨道400的上搭接接合部440；排气口，排气口被形成在第一晶片承载器轨道400的上搭接接合部440和第二晶片承载器轨道400的下搭接接合部450之间；以及第一导向路径，第一导向路径在第一晶片承载器轨道400的上表面上且与在第二晶片承载器轨道400的上表面上的第二导向路径对准。在某些实施例中，第二晶片承载器轨道400的上搭接接合部440可以被布置在第三晶片承载器轨道400(未示出)的下搭接接合部450上。
在另一个实施方案中，提供了用于使漂浮晶片承载器480在气相沉积反应器系统例如反应器100内漂浮和横移的晶片承载器轨道400，其包括晶片承载器轨道400，晶片承载器轨道400具有在内部形成的气体空腔430；导向路径420，导向路径420沿着晶片承载器轨道400的上表面延伸；多个气体孔438，多个气体孔438在导向路径420内并且从晶片承载器轨道400的上表面延伸并且延伸入气体空腔430中；以及上搭接接合部440，上搭接接合部440被布置在晶片承载器轨道400的一端处；以及下搭接接合部450，下搭接接合部450被布置在晶片承载器轨道400的相对端处，其中上搭接接合部440沿导向路径420的一部分延伸并且下搭接接合部450具有比晶片承载器轨道400的导向路径420延伸得更远的上表面。
至少一个侧表面可以被布置在晶片承载器轨道400上并且沿着导向路径420且在导向路径420上方延伸。在某些实施例中，两个侧表面416被布置在晶片承载器轨道400上并且沿着导向路径420且在导向路径420上方延伸。导向路径420可以在两个侧表面416之间延伸。在一个实施方案中，晶片承载器轨道400的上节段410可以被布置在晶片承载器轨道400的下节段412上。晶片承载器轨道400的上节段410可以具有沿着上表面延伸的导向路径420。气体空腔430可以被形成在晶片承载器轨道400的上节段410和下节段412之间。在某些实施例中，晶片承载器轨道400的上节段410和下节段412可以被熔合在一起。在某些实施方案中，晶片承载器轨道400包括石英。晶片承载器轨道400的上节段410和下节段412可以独立地包括石英。在一个实施例中，晶片承载器轨道400的下节段412是石英板。
在其他实施方案中，气体口434从晶片承载器轨道400的侧表面延伸并且延伸进入气体空腔430中。气体口434可以被用于使漂浮气体流动经过晶片承载器轨道400的侧表面，流动进入气体空腔430中并且从在晶片承载器轨道400的上表面上的多个气体孔438流出。多个气体孔438的数量可以是约10个孔至约50个孔，优选约20个孔至约40个孔。每个气体孔438可以具有在约0.005英寸至约0.05英寸、优选约0.01英寸至约0.03英寸的范围内的直径。
在另一个实施方案中，图12A-12E描绘了漂浮晶片承载器480，漂浮晶片承载器480可以被用于将衬底携带经过多种包括如本文描述的CVD反应器的处理室，以及其他用于沉积或蚀刻的处理室。漂浮晶片承载器480具有短侧471、长侧473、上表面472和下表面474。漂浮晶片承载器480被图示为具有矩形的几何形状，但是还可以具有正方形的几何形状、圆形的几何形状或其他几何形状。漂浮晶片承载器480可以包括石墨或其他材料，或由石墨或其他材料形成。漂浮晶片承载器480通常行进穿过CVD反应器，使短侧471面向前并且长侧473面向CVD反应器的侧面。
图12A-12B描绘了根据本文描述的一个实施方案的漂浮晶片承载器480。图12A图示了包括上表面472上的3个凹陷475的漂浮晶片承载器480的俯视图。晶片或衬底在工艺期间可以被定位在凹陷475内，同时被输送穿过CVD反应器。虽然被图示为具有3个凹陷475，但是上表面472可以具有更多或更少的凹陷，包括没有凹陷。例如，漂浮晶片承载器480的上表面472可以包括0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12或更多个用于容纳晶片或衬底的凹陷。在某些实施例中，一个晶片/衬底或多重晶片/衬底可以被直接地布置在不具有凹陷的上表面472上。
图12B图示了包括下表面474上的凹陷478的漂浮晶片承载器480的仰视图，如在本文的一个实施方案中描述的。凹陷478可以被用于在气垫(gas cushion)被引入到漂浮晶片承载器480下方时帮助使漂浮晶片承载器480漂浮。气体流可以被引导在凹陷478处，凹陷478积聚气体以形成气垫。漂浮晶片承载器480的下表面474可以没有凹陷，或可以具有一个凹陷478(图12B)、两个凹陷478(图12C-12E)、三个凹陷478(未示出)或更多个。凹陷478中的每个可以具有直的或锥形的侧面。在一个实施例中，每个凹陷478具有锥形的侧面，使得侧面476比具有更多角度渐变的侧面477陡峭或陡。在凹陷478内的侧面477可以是锥形的，以补偿在漂浮晶片承载器480上的热梯度。此外，侧面477可以是锥形的或有角度的，以帮助形成气穴(air pocket)并且以在将漂浮晶片承载器480提升和沿着晶片承载器轨道400运动/横移时将气穴保持在漂浮晶片承载器480下方。在另一个实施例中，凹陷478具有直的或实质上直的侧面和锥形的侧面，使得侧面476是直的或实质上直的，并且侧面477具有锥形/角度，或侧面477是直的或实质上直的，并且侧面476具有锥形/角度。可选择地，凹陷478可以具有全部直的侧面，使得侧面476和477是直的或实质上直的。
在另一个实施方案中，图12C-12E图示了包括下表面474上的两个凹陷478的漂浮晶片承载器480的仰视图。两个凹陷478在气垫被引入到漂浮晶片承载器480下方时帮助使漂浮晶片承载器480漂浮。气体流可以被引导在凹陷478处，凹陷478积聚气体以形成气垫。凹陷478可以具有直的或锥形的侧面。在一个实施例中，如在图10E中图示的，凹陷478可以具有全部直的侧面，使得侧面476和477是直的，例如垂直于下表面474的平面。在另一个实施例中，如在图10F中图示的，凹陷478具有全部锥形的侧面，使得侧面476比具有更多角度渐变的侧面477陡峭或陡。在凹陷478内的侧面477可以是锥形的，以补偿在漂浮晶片承载器480上的热梯度。可选择地，凹陷478可以具有直的侧面和锥形的侧面的组合，使得侧面476是直的并且侧面477具有锥形，或侧面477是直的并且侧面476具有锥形。
漂浮晶片承载器480包括从下表面474延伸至上表面472并且延伸至任何被布置在上表面472上的衬底的热通量。热通量可以被处理系统的内压力和长度二者控制。漂浮晶片承载器480的轮廓可以是锥形的，以补偿来自其他源的热损失。在工艺期间，热通过漂浮晶片承载器480的边缘例如短侧471和长侧473而损失。然而，热损失可以通过减少漂浮中通道的缝隙来允许更多热通量进入漂浮晶片承载器480的边缘而被补偿。
在另一个实施方案中，晶片承载器轨道400包括被布置在导向路径420上的漂浮晶片承载器480。在某些实施例中，漂浮晶片承载器480具有被布置在下表面内的至少一个凹陷窝(indentation pocket)。在其他实施例中，漂浮晶片承载器480具有被布置在下表面内的至少两个凹陷窝。
图5A-5D描绘了根据本文描述的实施方案的用于气相沉积室例如反应器100的隔离器组件500。在一个实施方案中，隔离器组件500包括具有上部分506和下部分504的主体502，以及延伸穿过主体502的上部分506和下部分504的中央通道516。上部分506包括上表面507。中央通道516在主体502的内表面509之间并且平行于延伸穿过主体502的中心轴线501延伸。扩散板530包括多个气体孔532并且被布置在中央通道516内。在一个实施例中，扩散板530被布置在凸缘或突出部分510上。在另一个实施例中，隔离器组件500不包括被布置在其中的扩散板530。
隔离器组件500还包括具有多个气体孔542并且被在扩散板530下方布置在中央通道516内的上管板540。隔离器组件500还包括具有多个气体孔552并且被在上管板540下方布置在中央通道516内的下管板550。多个气体管580从上管板540延伸至下管板550，其中每个管被耦合于来自多个气体孔542的分别的孔和来自多个气体孔552的分别的孔，并且与该来自多个气体孔542的分别的孔和该来自多个气体孔552的分别的孔流体连通。在本文描述的许多实施方案中，气体管580中的每个平行于或实质上平行于彼此并且平行于中心轴线501延伸。在可选择的实施方案(未示出)中，气体管580中的每个可以以相对于中心轴线501的预先确定的角度延伸，例如在约1°至约15°或更大的范围内。
隔离器组件500可以被用于通过提供经过入口孔522并且进入空腔538、548和558的流动路径来分散气体，例如吹扫气体、前驱体气体和/或载气。空腔538被形成在中央通道516内在上板520和扩散板530之间。空腔548被形成在中央通道516内在扩散板530和上管板540之间。空腔558被形成在中央通道516内在上管板540和下管板550之间。
在另一个实施方案中，隔离器组件500包括：主体502，主体502包括上部分506和下部分504，其中上部分506包括在下部分504上延伸的凸缘；中央通道516，中央通道516延伸穿过主体502的上部分506和下部分504，在主体502的内表面509之间，并且平行于延伸穿过主体502的中心轴线501；扩散板530，扩散板530包括多个气体孔532并且被布置在中央通道516内；上管板540，上管板540包括多个气体孔542并且被在扩散板530下方布置在中央通道516内；下管板550，下管板550包括多个气体孔552并且被在上管板540下方布置在中央通道516内；以及多个气体管580，多个气体管580从上管板540延伸至下管板550，其中每个管被耦合于来自多个气体孔542的分别的孔和来自多个气体孔552的分别的孔，并且与该来自多个气体孔542的分别的孔和该来自多个气体孔552的分别的孔流体连通。
在另一个实施方案中，隔离器组件500包括：主体502，主体502包括上部分506和下部分504，其中上部分506比下部分504从主体502的中心轴线501毗邻地延伸更远，并且下部分504比上部分506平行于中心轴线501延伸得更远；中央通道516，中央通道516延伸穿过主体502的上部分506和下部分504，在主体502的内表面509之间，并且平行于中心轴线501；扩散板530，扩散板530包括多个气体孔532并且被布置在中央通道516内；上管板540，上管板540包括多个气体孔542并且被在扩散板530下方布置在中央通道516内；下管板550，下管板550包括多个气体孔552并且被在上管板540下方布置在中央通道516内；以及多个气体管580，多个气体管580从上管板540延伸至下管板550，其中每个管被耦合于来自多个气体孔542的分别的孔和来自多个气体孔552的分别的孔，并且与该来自多个气体孔542的分别的孔和该来自多个气体孔552的分别的孔流体连通。
在另一个实施方案中，隔离器组件500包括：主体502，主体502包括上部分506和下部分504；中央通道516，中央通道516延伸穿过主体502的上部分506和下部分504，在主体502的内表面509之间，并且平行于延伸穿过主体502的中心轴线501；扩散板530，扩散板530包括多个气体孔532并且被布置在中央通道516内；上管板540，上管板540包括多个气体孔542并且被在扩散板530下方布置在中央通道516内；以及下管板550，下管板550包括多个气体孔552并且被在上管板540下方布置在中央通道516内。
在另一个实施方案中，隔离器组件500包括：主体502，主体502包括上部分506和下部分504；中央通道516，中央通道516延伸穿过主体502的上部分506和下部分504，在主体502的内表面509之间，并且平行于延伸穿过主体502的中心轴线501；上管板540，上管板540包括多个气体孔532并且被在扩散板530下方布置在中央通道516内；下管板550，下管板550包括多个气体孔542并且被在上管板540下方布置在中央通道516内；以及多个气体管580，多个气体管580从上管板540延伸至下管板550，其中每个管被耦合于来自多个气体孔532的分别的孔和来自多个气体孔542的分别的孔，并且与该来自多个气体孔532的分别的孔和该来自多个气体孔542的分别的孔流体连通。
在某些实施方案中，隔离器组件500是模块化的淋喷头组件。主体502的上部分506和下部分504可以独立地包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金或其组合的材料。在一个实施例中，主体502的上部分506和下部分504每个独立地包括不锈钢或其合金。
在一个实施方案中，隔离器组件500包括被布置在主体502的上部分506上的气体入口560。上板520可以被布置在主体502的上部分506的上表面上，并且气体入口560可以被布置在板上。板可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金或其组合的材料。在某些实施例中，板具有延伸穿过其的入口孔522。气体入口560具有延伸穿过入口孔522的入口管564。入口喷嘴562可以被耦合于入口管564的一端并且被布置在板上方。在另一个实施例中，淋喷头主体的上部分506的上表面具有围绕中央通道516的凹槽508。O形环可以被布置在凹槽508内。扩散板530可以被布置到在中央通道516内从主体502的侧表面突出的突出部分或凸缘上。
在一个实施方案中，多个气体管580可以具有数量在约500个管至约1,500个管、优选约700个管至约1,200个管并且更优选约800个管至约1,000个管的范围内的管，例如具有约900个管。在某些实施例中，每个管可以具有在约0.5cm至约2cm、优选约0.8cm至约1.2cm的范围内的长度，例如具有约1cm的长度。在其他实施例中，每个管可以具有在约0.005英寸至约0.05英寸、优选约0.01英寸至约0.03英寸的范围内的直径。在某些实施例中，管是皮下注射针。管可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金或其组合的材料，或由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金或其组合的材料制造。
在一个实施方案中，在扩散板530上的多个气体孔532中的每个孔具有比在上管板540上的多个气体孔542中的每个孔大的直径。此外，在扩散板530上的多个气体孔532中的每个孔具有比在下扩散板上的多个气体孔552中的每个孔大的直径。此外，在上管板540上的多个气体孔542中的每个孔具有与在下管板550上的多个气体孔552中的每个孔相同的直径或实质上相同的直径。
在一个实施方案中，扩散板530可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金或其组合的材料，或由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金或其组合的材料制造。扩散板530可以包括数量在约20个孔至约200个孔、优选约25个孔至约55个孔并且更优选约40个孔至约60个孔的范围内的孔。扩散板530的每个孔可以具有在约0.005英寸至约0.05英寸、优选约0.01英寸至约0.03英寸的范围内的直径。在另一个实施方案中，上管板540和/或下管板550可以独立地包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金或其组合的材料，或独立地由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金或其组合的材料制造。上管板540和/或下管板550可以独立地具有约500个孔至约1,500个孔，优选约700个孔至约1,200个孔，并且更优选约800个孔至约1,000个孔。上管板540和/或下管板550的每个孔可以独立地具有在约0.005英寸至约0.05英寸、优选约0.01英寸至约0.03英寸的范围内的直径。在另一个实施方案中，隔离器组件500可以具有在约10个孔/平方英寸(孔每平方英寸)至约60个孔/平方英寸、优选约15个孔/平方英寸至约45个孔/平方英寸并且更优选约20个孔/平方英寸至约36个孔/平方英寸的范围内的管气体孔密度和/或数量。
在一个实施例中，隔离器组件500的主体502的上部分506的上表面是金属板。在其他实施例中，隔离器组件500可以具有矩形的几何形状或正方形的几何形状。在另一个实施方案中，隔离器组件500的主体502还包括温度调节系统。温度调节系统，例如温度调节系统190，可以包括在主体502内延伸的流体通路518，并且可以具有被耦合于流体通路518并且与流体通路518流体连通的入口514a和出口514b。入口514a和出口514b可以被独立地耦合于在温度调节系统190内的储液器或至少一个热交换器例如热交换器180a、180b或180c，并且与该在温度调节系统190内的储液器或至少一个热交换器例如热交换器180a、180b或180c流体连通，如在图1F中描绘的。
图6描绘了加热灯组件600以及在气相沉积反应器系统内的晶片承载器或衬底支撑件，加热灯组件600可以被用于加热晶片或衬底，如在本文的实施方案中描述的。在一个实施方案中，提供加热灯组件600，包括：灯壳体610，灯壳体610被布置在支撑基部602的上表面606上并且包括第一灯保持器620a和第二灯保持器620b；多个灯624，多个灯624从第一灯保持器620a延伸至第二灯保持器620b，其中每个灯624具有分裂灯丝(split filament)或非分裂灯丝；以及反射器650，布置在支撑基部602上表面606上的反射器650被布置在第一灯保持器620a和第二灯保持器620b之间。
在另一个实施方案中，加热灯组件600包括：灯壳体610，灯壳体610被布置在支撑基部602的上表面606上并且包括第一灯保持器620a和第二灯保持器620b；第一多个灯624，第一多个灯624从第一灯保持器620a延伸至第二灯保持器620b，其中第一多个灯中的每个灯具有分裂灯丝；第二多个灯624，第二多个灯624从第一灯保持器620a延伸至第二灯保持器620b，其中第二多个灯中的每个灯具有非分裂灯丝；以及反射器650，反射器650被在第一灯保持器620a和第二灯保持器620b之间布置在支撑基部602的上表面606上。
在另一个实施方案中，加热灯组件600包括：灯壳体610，灯壳体610被布置在支撑基部602的上表面606上并且包括第一灯保持器620a和第二灯保持器620b；第一多个灯624，第一多个灯624从第一灯保持器620a延伸至第二灯保持器620b，其中第一多个灯中的每个灯具有分裂灯丝；第二多个灯624，第二多个灯624从第一灯保持器620a延伸至第二灯保持器620b，其中第二多个灯中的每个灯具有非分裂灯丝，并且第一多个灯624被相继地或交替地布置在第二多个灯624之间同时在第一灯保持器和第二灯保持器之间延伸。此外，反射器650可以被在第一灯保持器620a和第二灯保持器620b之间布置在支撑基部602的上表面606上。
在另一个实施方案中，加热灯组件600包括：灯壳体610，灯壳体610被布置在支撑基部602的上表面606上并且包括第一灯保持器620a和第二灯保持器620b；多个灯624，多个灯624从第一灯保持器620a延伸至第二灯保持器620b，其中多个灯624包括被相继地或交替地布置在彼此之间的第一组灯和第二组灯，第一组灯中的每个灯包括分裂灯丝，并且第二组灯中的每个灯包括非分裂灯丝；以及反射器650，反射器650被在第一灯保持器620a和第二灯保持器620b之间布置在支撑基部602的上表面606上。
在另一个实施方案中，加热灯组件600包括：灯壳体610，灯壳体610被布置在支撑基部602的上表面606上并且包括第一灯保持器620a和第二灯保持器620b；多个柱622，多个柱622被布置在第一灯保持器620a和第二灯保持器620b上；多个灯624，多个灯624从第一灯保持器620a延伸至第二灯保持器620b，其中每个灯具有分裂灯丝或非分裂灯丝；以及反射器650，反射器650被在第一灯保持器620a和第二灯保持器620b之间布置在支撑基部602的上表面606上。
在另一个实施方案中，加热灯组件600包括：灯壳体610，灯壳体610被布置在支撑基部602的上表面606上并且包括第一灯保持器620a和第二灯保持器620b；多个柱622，多个柱622被布置在第一灯保持器620a和第二灯保持器620b上；多个灯624，多个灯624从第一灯保持器620a延伸至第二灯保持器620b，其中每个灯具有分裂灯丝或非分裂灯丝，并且每个灯具有被布置在第一灯保持器620a上的两个柱622之间的第一端，以及被布置在第二灯保持器620b上的两个柱622之间的第二端；以及反射器650，反射器650被在第一灯保持器620a和第二灯保持器620b之间布置在支撑基部602的上表面606上。
在另一个实施方案中，加热灯组件600包括：灯壳体610，灯壳体610被布置在支撑基部602的上表面606上并且包括第一灯保持器620a和第二灯保持器620b；多个柱622，多个柱622被布置在第一灯保持器620a和第二灯保持器620b上；多个灯624，多个灯624从第一灯保持器620a延伸至第二灯保持器620b，其中每个灯具有被布置在第一灯保持器620a上的两个柱622之间的第一端，以及被布置在第二灯保持器620b上的两个柱622之间的第二端；以及反射器650，反射器650被在第一灯保持器620a和第二灯保持器620b之间布置在支撑基部602的上表面606上。
在另一个实施方案中，加热灯组件600包括：灯壳体610，灯壳体610被布置在支撑基部602的上表面606上并且包括第一灯保持器620a和第二灯保持器620b；多个柱622，多个柱622被布置在第一灯保持器620a和第二灯保持器620b上；多个灯624，多个灯624从第一灯保持器620a延伸至第二灯保持器620b；以及反射器650，反射器650被在第一灯保持器620a和第二灯保持器620b之间布置在支撑基部602的上表面606上。
在另一个实施方案中，提供用于气相沉积反应器系统的加热灯组件600，加热灯组件600包括：灯壳体610，灯壳体610被布置在支撑基部602的上表面606上并且包括第一灯保持器620a和第二灯保持器620b；多个灯624，多个灯624从第一灯保持器620a延伸至第二灯保持器620b；以及反射器650，反射器650被在第一灯保持器620a和第二灯保持器620b之间布置在支撑基部602的上表面606上。
在一个实施方案中，加热灯组件600包括反射器650，和/或反射器650的上表面包括反射性金属，例如金、银、铜、铝、镍、铬、其合金、或其组合。在许多实施例中，反射器650和/或反射器650的上表面包括金或金合金。晶片承载器轨道400的下表面可以被暴露于从加热灯组件600内的灯624放射的和从反射器650、反射器650的上表面和/或每个镜子652反射的辐射。放射的辐射被反应器100内的晶片承载器轨道400、漂浮晶片承载器460和晶片90吸收。在本文描述的工艺的某些实施方案中，晶片承载器轨道400、漂浮晶片承载器460和/或晶片90可以每个独立地被放射的辐射加热至在约250℃至约350℃、优选约275℃至约325℃、优选约290℃至约310℃的范围内的温度，例如加热到约300℃。
加热灯组件600可以包括至少一个镜子652，至少一个镜子652沿着支撑基部602的上表面606延伸并且可以垂直于或实质上垂直于支撑基部602的上表面606。在某些实施例中，镜子652可以是每个灯保持器620a或620b的内侧表面，该内侧表面具有被沉积或以其他方式布置在其上的反射性覆层。在其他实施例中，镜子652可以是被附接或粘附于每个灯保持器620a或620b的内侧表面的预制造的或模块化的镜子或反射性材料。至少一个镜子652被大体上定位为以相对于表面606的平面成大约90°角的方式面向反射器650。优选地，在本文描述的另一个实施方案中，加热灯组件600包括两个沿着支撑基部602的上表面606延伸的镜子652。两个镜子可以垂直于或实质上垂直于支撑基部602的上表面606，并且两个镜子652可以面向彼此，使反射器650在它们之间。两个镜子652中的每个以相对于表面606的平面成大约90°角的方式面向反射器650。每个镜子和/或每个镜子652的上表面包括反射性金属，例如金、银、铜、铝、镍、铬、其合金、或其组合。在许多实施例中，每个镜子652和/或每个镜子652的上表面包括金或金合金。
在可选择的实施方案(未示出)中，每个镜子652可以被定位为以相对于表面606的平面成大于90°角的方式略微地远离反射器650而朝向，例如以在从大于90°至约135°的范围内的角度。以大于90°的角度定位的镜子652可以被用于将能量引向晶片承载器轨道400、漂浮晶片承载器460或反应器100内的其他部分或表面。在可选择的实施方案中，加热灯组件600可以包括沿着支撑基部602的上表面606的三个或更多个镜子652。
加热灯组件600内的多个灯624的数量可以是约10个灯至约100个灯，优选约20个灯至约50个灯，并且更优选约30个灯至约40个灯。在一个实施例中，加热灯组件600包括约34个灯。实施方案提供每个灯可以与电源、独立开关和控制器电接触。控制器可以被用于独立地控制每个灯的动力。
在其他实施方案中，加热灯组件600内的支撑基部602和每个灯保持器620a或620b可以独立地包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料，或独立地由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金或其组合的材料制造。在某些实施例中，第一灯保持器620a或第二灯保持器620b可以独立地包括不锈钢或其合金，或由不锈钢或其合金制造。第一灯保持器620a或第二灯保持器620b可以独立地具有在约2,000W/m2-K至约3,000W/m2-K、优选约2,300W/m2-K至约2,700W/m2-K的范围内的冷却系数。在一个实施例中，冷却系数是约2,500W/m2-K。在其他实施方案中，第一灯保持器620a和第二灯保持器620b每个具有在约0.001英寸至约0.1英寸的范围内的厚度。
根据本文描述的多个实施方案，图10A描绘了非分裂灯丝灯670，并且图10B描绘了分裂灯丝灯680。非分裂灯丝灯670包括灯泡672和非分裂灯丝674，并且分裂灯丝灯680包括灯泡682和非分裂灯丝684。多个灯624，如在本文的实施方案中描述的，通常包括非分裂灯丝灯670、分裂灯丝灯680、或非分裂灯丝灯670和分裂灯丝灯680的组合。
图11A-11F描绘了不同的多个灯，其可以是灯624并且被用于调整在气相沉积反应器例如反应器100内的晶片承载器轨道例如晶片承载器轨道400、晶片承载器或衬底支撑件例如漂浮晶片承载器480和/或晶片或衬底例如晶片90的热曲线，如在本文的实施方案中描述的。在一个实施方案中，图11A图示了包括全部是非分裂灯丝灯670的多个灯，并且图11B图示了包括全部是分裂灯丝灯680的多个灯。在另一个实施方案中，图11C图示了相继地或交替地包括非分裂灯丝灯670和分裂灯丝灯680的多个灯。在其他实施方案中，图11D图示了在每两个非分裂灯丝灯670之间包括分裂灯丝灯680的多个灯，并且图11E图示了在每两个分裂灯丝灯680之间包括非分裂灯丝灯670的多个灯。图11F图示了相继地或交替地包括非分裂灯丝灯670和分裂灯丝灯680的多个灯，然而每个灯比图11A-11E中的灯被更远离彼此地间隔开。
在其他实施方案中，提供用于通过加热灯组件600来加热气相沉积反应器系统例如反应器100内的衬底或衬底衬托器例如漂浮晶片承载器480的方法，方法包括将衬底衬托器的下表面暴露于从加热灯组件600放射的能量，并且将衬底衬托器加热至预先确定的温度，其中加热灯组件600包括被布置在支撑基部602的上表面606上并且包括至少一个灯保持器620a或620b的灯壳体610，从灯保持器中的至少一个延伸的多个灯624，以及被布置在支撑基部602的上表面606上，邻近灯保持器并且在灯下方的反射器650。
方法的实施方案还提供：加热灯组件600包括具有分裂灯丝灯680的灯、具有非分裂灯丝的灯、或包括分裂灯丝或非分裂灯丝的灯的组合。在一个实施方案中，灯中的每个具有分裂灯丝灯680。分裂灯丝灯680可以具有在第一端和第二端之间的中央部。分裂灯丝灯680的第一端和第二端可以被保持为比分裂灯丝灯680的中央部的温度高。因此，衬底衬托器的外边缘可以被保持为比衬底衬托器的中央点的温度高。
在另一个实施方案中，灯中的每个具有非分裂灯丝灯670。非分裂灯丝灯670可以具有在第一端和第二端之间的中央部。非分裂灯丝灯670的中央部可以被保持为比非分裂灯丝灯670的第一端和第二端的温度高。因此，衬底衬托器的中央点可以被保持为比衬底衬托器的外边缘的温度高。
在另一个实施方案中，多个灯624具有分裂灯丝灯和非分裂灯丝灯。在一个实施方案中，分裂灯丝灯680和非分裂灯丝灯670被相继地布置在彼此之间。每个灯可以独立地与电源和控制器电接触。方法还包括独立地调整流动至每个灯的电量。在一个实施例中，分裂灯丝灯680可以具有在第一端和第二端之间的中央部。分裂灯丝灯680的第一端和第二端可以被保持为比分裂灯丝灯680的中央部的温度高。因此，衬底衬托器的外边缘可以被保持为比衬底衬托器的中央点的温度高。在另一个实施例中，非分裂灯丝灯670可以具有在第一端和第二端之间的中央部。非分裂灯丝灯670的中央部可以被保持为比非分裂灯丝灯670的第一端和第二端的温度高。因此，衬底衬托器的中央点可以被保持为比衬底衬托器的外边缘的温度高。
在各种实施方案中，方法提供：衬底衬托器可以是衬底承载器或晶片承载器。灯壳体610可以具有第一灯保持器620a和第二灯保持器620b。第一灯保持器620a和第二灯保持器620b可以平行于或实质上平行于彼此。在一个实施例中，反射器650可以被布置在第一灯保持器620a和第二灯保持器620b之间。第一灯保持器620a和第二灯保持器620b每个具有在约0.001英寸至约0.1英寸的范围内的厚度。灯保持器的预先确定的厚度帮助保持灯保持器的恒定的温度。因此，第一灯保持器620a和第二灯保持器620b可以每个独立地被保持为在约275℃至约375℃、优选约300℃至约350℃的范围内的温度。
图7A-7D描绘了根据本文描述的实施方案的用于气相沉积室例如反应器100的淋喷头组件700。在一个实施方案中，淋喷头组件700包括具有上部分706和下部分704的主体702，以及延伸穿过主体702的上部分706和下部分704的中央通道716。上部分706包括上表面707。中央通道716在主体702的内表面709之间并且平行于延伸穿过主体702的中心轴线701延伸。扩散板730包括多个气体孔732并且被布置在中央通道716内。在一个实施例中，扩散板730被布置在凸缘或突出部分710上。在另一个实施例中，淋喷头组件700不包括被布置在其中的可选择的扩散板730。
淋喷头组件700还包括具有多个气体孔742并且被在扩散板730下方布置在中央通道716内的上管板740。淋喷头组件700还包括具有多个气体孔752并且被布置在中央通道716内在上管板740下方的下管板750。多个气体管780从上管板740延伸至下管板750，其中每个管被耦合于来自多个气体孔742的分别的孔和来自多个气体孔752的分别的孔，并且与该来自多个气体孔742的分别的孔和该来自多个气体孔752的分别的孔流体连通。在本文描述的许多实施方案中，气体管780中的每个平行于或实质上平行于彼此并且平行于中心轴线701延伸。在可选择的实施方案(未示出)中，气体管780中的每个可以以相对于中心轴线701成预先确定的角度延伸，例如在约1°至约15°或更大的范围内的角度。
淋喷头组件700可以被用于通过提供经过入口孔722并且进入空腔738、748和758的流动路径来分散气体，例如吹扫气体、前驱体气体和/或载气。空腔738在中央通道716内被形成于上板720和扩散板730之间。空腔748在中央通道716内被形成在扩散板730和上管板740之间。空腔758在中央通道716内被形成在上管板740和下管板750之间。
在另一个实施方案中，淋喷头组件700包括主体702，主体702包括上部分706和下部分704，其中上部分706包括在下部分704上延伸的凸缘；中央通道716，中央通道716延伸穿过主体702的上部分706和下部分704，在主体702的内表面709之间，并且平行于延伸穿过主体702的中心轴线701；扩散板730，扩散板730包括多个气体孔732并且被布置在中央通道716内；上管板740，上管板740包括多个气体孔742并且被在扩散板730下方布置在中央通道716内；下管板750，下管板750包括多个气体孔752并且被在上管板740下方布置在中央通道716内；以及多个气体管780，多个气体管780从上管板740延伸至下管板750，其中每个管被耦合于来自多个气体孔742的分别的孔和来自多个气体孔752的分别的孔，并且与该来自多个气体孔742的分别的孔和该来自多个气体孔752的分别的孔流体连通。
在另一个实施方案中，淋喷头组件700包括主体702，主体702包括上部分706和下部分704，其中上部分706比下部分704从主体702的中心轴线701毗邻地延伸得更远，并且下部分704比上部分706平行于中心轴线701延伸得更远；中央通道716，中央通道716延伸穿过主体702的上部分706和下部分704，在主体702的内表面709之间，并且平行于中心轴线701；扩散板730，扩散板730包括多个气体孔732并且被布置在中央通道716内；上管板740，上管板740包括多个气体孔742并且被在扩散板730下方布置在中央通道716内；下管板750，下管板750包括多个气体孔752并且被在上管板740下方布置在中央通道716内；以及多个气体管780，多个气体管780从上管板740延伸至下管板750，其中每个管被耦合于来自多个气体孔742的分别的孔和来自多个气体孔752的分别的孔，并且与该来自多个气体孔742的分别的孔和该来自多个气体孔752的分别的孔流体连通。
在另一个实施方案中，淋喷头组件700包括：主体702，主体702包括上部分706和下部分704；中央通道716，中央通道716延伸穿过主体702的上部分706和下部分704，在主体702的内表面709之间，并且平行于延伸穿过主体702的中心轴线701；扩散板730，扩散板730包括多个气体孔732并且被布置在中央通道716内；上管板740，上管板740包括多个气体孔742并且被在扩散板730下方布置在中央通道716内；以及下管板750，下管板750包括多个气体孔752并且被在上管板740下方布置在中央通道716内。
在另一个实施方案中，淋喷头组件700包括：主体702，主体702包括上部分706和下部分704；中央通道716，中央通道716延伸穿过主体702的上部分706和下部分704，在主体702的内表面709之间，并且平行于延伸穿过主体702的中心轴线701；上管板740，上管板740包括多个气体孔732并且被在扩散板730下方布置在中央通道716内；下管板750，下管板750包括多个气体孔742并且被在上管板740下方布置在中央通道716内；以及多个气体管780，多个气体管780从上管板740延伸至下管板750，其中每个管被耦合于来自多个气体孔732的分别的孔和来自多个气体孔742的分别的孔，并且与该来自多个气体孔732的分别的孔和该来自多个气体孔742的分别的孔流体连通。
在某些实施方案中，淋喷头组件700是模块化的淋喷头组件。主体702的上部分706和下部分704可以独立地包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料。在一个实施例中，主体702的上部分706和下部分704每个独立地包括不锈钢或其合金。
在一个实施方案中，淋喷头组件700包括被布置在主体702的上部分706上的气体入口760。上板720可以被布置在主体702的上部分706的上表面上，并且气体入口760可以被布置在板上。板可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料。在某些实施例中，板具有延伸穿过其的入口孔722。气体入口760具有延伸穿过入口孔722的入口管764。入口喷嘴762可以被耦合于入口管764的一端并且被布置在板上方。在另一个实施例中，淋喷头主体的上部分706的上表面具有围绕中央通道716的凹槽708。O形环可以被布置在凹槽708内。扩散板730可以被布置到在中央通道716内从主体702的侧表面突出的突出部分或凸缘上。
在一个实施方案中，多个气体管780可以具有数量在约500个管至约1,500个管、优选约700个管至约1,200个管并且更优选约800个管至约1,000个管的范围内的管，例如具有约900个管。在某些实施例中，每个管可以具有在约0.5cm至约2cm、优选约0.8cm至约1.2cm的范围内的长度，例如具有约1cm的长度。在其他实施例中，每个管可以具有在约0.005英寸至约0.05英寸、优选约0.01英寸至约0.03英寸的范围内的直径。在某些实施例中，管是皮下注射针。管可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料，或由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料制造。
在一个实施方案中，扩散板730上的多个气体孔732中的每个孔具有比上管板740上的多个气体孔742中的每个孔大的直径。此外，扩散板730上的多个气体孔732中的每个孔具有比下扩散板上的多个气体孔752中的每个孔大的直径。此外，上管板740上的多个气体孔742中的每个孔具有与下管板750上的多个气体孔752中的每个孔相同的直径或实质上相同的直径。
在一个实施方案中，扩散板730可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料，或由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料制造。扩散板730可以包括数量在约20个孔至约200个孔、优选约25个孔至约75个孔并且更优选约40个孔至约60个孔的范围内的孔。扩散板730的每个孔可以具有在约0.005英寸至约0.05英寸、优选约0.01英寸至约0.03英寸的范围内的直径。在另一个实施方案中，上管板740和/或下管板750可以独立地包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料，或独立地由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料制造。上管板740和/或下管板750可以独立地具有约500个孔至约1,500个孔，优选约700个孔至约1,200个孔，并且更优选约800个孔至约1,000个孔。上管板740和/或下管板750的每个孔可以独立地具有在约0.005英寸至约0.05英寸、优选约0.01英寸至约0.03英寸的范围内的直径。在另一个实施方案中，淋喷头组件700可以具有在约10个孔/平方英寸(孔每平方英寸)至约60个孔/平方英寸、优选约15个孔/平方英寸至约45个孔/平方英寸并且更优选约20个孔/平方英寸至约36个孔/平方英寸的范围内的管气体孔密度和/或数量。
在一个实施例中，淋喷头组件700的主体702的上部分706的上表面是金属板。在其他实施例中，淋喷头组件700可以具有矩形的几何形状或正方形的几何形状。在另一个实施方案中，淋喷头组件700的主体702还包括温度调节系统。温度调节系统，例如温度调节系统190，可以包括在主体702内延伸的液体通路或流体通路718，并且可以具有被耦合于流体通路718并且与流体通路718流体连通的入口714a和出口714b。入口714a和出口714b可以被独立地耦合于温度调节系统190内的储液器或至少一个热交换器例如热交换器180a、180b或180c，并且与该温度调节系统190内的储液器或至少一个热交换器例如热交换器180a、180b或180c流体连通，如在图1F中描绘的。
图8A-8D描绘了根据本文描述的实施方案的用于气相沉积室例如反应器100的排气组件800。在一个实施方案中，排气组件800包括具有上部分806和下部分804的主体802，以及延伸穿过主体802的上部分806和下部分804的中央通道816。上部分806包括上表面807。中央通道816在主体802的内表面809之间并且平行于延伸穿过主体802的中心轴线801延伸。扩散板830包括多个气体孔832并且被布置在中央通道816内。在一个实施例中，扩散板830被布置在凸缘或突出部分810上。在另一个实施例中，排气组件800不包括被布置在其中的可选择的扩散板830。
排气组件800还包括上管板840，上管板840具有多个气体孔842并且被在扩散板830下方布置在中央通道816内。排气组件800还包括下管板850，下管板850具有多个气体孔854并且被在上管板840下方布置在中央通道816内。多个排气管880从上管板840延伸至下管板850，其中每个管被耦合于来自多个气体孔842的分别的孔和来自多个气体孔854的分别的孔，并且与该来自多个气体孔842的分别的孔和该来自多个气体孔854的分别的孔流体连通。在本文描述的许多实施方案中，排气管880中的每个平行于或实质上平行于彼此并且平行于中心轴线801延伸。在可选择的实施方案中，排气管880中的每个可以以相对于中心轴线801成预先确定的角度延伸，例如在约1°至约15°或更大的范围内的角度。
排气组件800通过排气口822和空腔838、848和858抽真空或减小内部压力。空腔838在中央通道816内被形成在上板820和扩散板830之间。空腔848在中央通道816内被形成在扩散板830和上管板840之间。空腔858在中央通道816内被形成在上管板840和下管板850之间。
在另一个实施方案中，排气组件800包括：主体802，主体802包括上部分806和下部分804，其中上部分806包括在下部分804上延伸的凸缘；中央通道816，中央通道816延伸穿过主体802的上部分806和下部分804，在主体802的内表面809之间，并且平行于延伸穿过主体802的中心轴线801；扩散板830，扩散板830包括多个气体孔832并且被布置在中央通道816内；上管板840，上管板840包括多个气体孔842并且被在扩散板830下方布置在中央通道816内；下管板850，下管板850包括多个气体孔854并且被在上管板840下方布置在中央通道816内；以及多个排气管880，多个排气管880从上管板840延伸至下管板850，其中每个管被耦合于来自多个气体孔842的分别的孔和来自多个气体孔854的分别的孔，并且与该来自多个气体孔842的分别的孔和该来自多个气体孔854的分别的孔流体连通。
在另一个实施方案中，排气组件800包括：主体802，主体802包括上部分806和下部分804，其中上部分806比下部分804从主体802的中心轴线801毗邻地延伸得更远，并且下部分804比上部分806平行于中心轴线801延伸得更远；中央通道816，中央通道816延伸穿过主体802的上部分806和下部分804，在主体802的内表面809之间，并且平行于中心轴线801；扩散板830，扩散板830包括多个气体孔832并且被布置在中央通道816内；上管板840，上管板840包括多个气体孔842并且被在扩散板830下方布置在中央通道816内；下管板850，下管板850包括多个气体孔854并且被在上管板840下方布置在中央通道816内；以及多个排气管880，多个排气管880从上管板840延伸至下管板850，其中每个管被耦合于来自多个气体孔842的分别的孔和来自多个气体孔854的分别的孔，并且与该来自多个气体孔842的分别的孔和该来自多个气体孔854的分别的孔流体连通。
在另一个实施方案中，排气组件800包括：主体802，主体802包括上部分806和下部分804；中央通道816，中央通道816延伸穿过主体802的上部分806和下部分804，在主体802的内表面809之间，并且平行于延伸穿过主体802的中心轴线801；扩散板830，扩散板830包括多个气体孔832并且被布置在中央通道816内；上管板840，上管板840包括多个气体孔842并且被在扩散板830下方布置在中央通道816内；以及下管板850，下管板850包括多个气体孔854并且被在上管板840下方布置在中央通道816内。
在另一个实施方案中，排气组件800包括：主体802，主体802包括上部分806和下部分804；中央通道816，中央通道816延伸穿过主体802的上部分806和下部分804，在主体802的内表面809之间，并且平行于延伸穿过主体802的中心轴线801；上管板840，上管板840包括多个气体孔832并且被在扩散板830下方布置在中央通道816内；下管板850，下管板850包括多个气体孔842并且被在上管板840下方布置在中央通道816内；以及多个排气管880，多个排气管880从上管板840延伸至下管板850，其中每个管被耦合于来自多个气体孔832的分别的孔和来自多个气体孔842的分别的孔，并且与该来自多个气体孔832的分别的孔和该来自多个气体孔842的分别的孔流体连通。
在某些实施方案中，排气组件800是模块化的淋喷头组件。主体802的上部分806和下部分804可以独立地包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料。在一个实施例中，主体802的上部分806和下部分804每个独立地包括不锈钢或其合金。
在一个实施方案中，排气组件800包括被布置在主体802的上部分806上的排气出口860。上板820可以被布置在主体802的上部分806的上表面上，并且排气出口860可以被布置在板上。板可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料。在某些实施例中，板具有延伸穿过其的排气口822。排气出口860具有延伸穿过排气口822的排气出口管864。排气喷嘴862可以被耦合于排气出口管864的一端并且被布置在板上方。在另一个实施例中，淋喷头主体的上部分806的上表面具有围绕中央通道816的凹槽808。O形环可以被布置在凹槽808内。扩散板830可以被布置到在中央通道816内从主体802的侧表面突出的突出部分或凸缘上。
在一个实施方案中，多个排气管880可以具有数量在约5个管至约50个管、优选约7个管至约30个管并且更优选约10个管至约20个管的范围内的管，例如具有约14个管。在某些实施例中，每个管可以具有在约0.5cm至约2cm、优选约0.8cm至约1.2cm的范围内的长度，例如具有约1cm的长度。在其他实施例中，每个管可以具有在约0.1英寸至约0.4英寸、优选约0.2英寸至约0.3英寸的范围内的直径，例如具有约0.23英寸的直径。在一个实施例中，排气组件800包括单一列的管和孔。
在另一个实施方案中，多个排气管880可以具有数量在约500个管至约1,500个管、优选约700个管至约1,200个管并且更优选约800个管至约1,000个管的范围内的管，例如具有约900个管。在某些实施例中，每个管可以具有在约0.5cm至约2cm、优选约0.8cm至约1.2cm的范围内的长度，例如具有约1cm的长度。在其他实施例中，每个管可以具有在约0.005英寸至约0.05英寸、优选约0.01英寸至约0.03英寸的范围内的直径。
在某些实施例中，管是皮下注射针。管可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料，或由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料制造。
在一个实施方案中，扩散板830上的多个气体孔832中的每个孔具有比上管板840上的多个气体孔842中的每个孔大的直径。此外，扩散板830上的多个气体孔832中的每个孔具有比下扩散板上的多个气体孔854中的每个孔大的直径。此外，上管板840上的多个气体孔842中的每个孔具有与下管板850上的多个气体孔854中的每个孔相同的直径或实质上相同的直径。
在一个实施方案中，扩散板830可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料，或由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料制造。在另一个实施方案中，扩散板830可以包括数量在约5个孔至约50个孔、优选约7个孔至约30个孔并且更优选约10个孔至约20个孔的范围内的孔，例如包括约14个孔。扩散板830的每个孔可以具有在约0.1英寸至约0.4英寸、优选约0.2英寸至约0.3英寸的范围内的直径，例如具有约0.23英寸的直径。在一个实施例中，扩散板830包括单一列的孔。在另一个实施方案中，扩散板830可以包括数量在约20个孔至约200个孔、优选约25个孔至约55个孔并且更优选约40个孔至约60个孔的范围内的孔。扩散板830的每个孔可以具有在约0.005英寸至约0.05英寸、优选约0.01英寸至约0.03英寸的范围内的直径。
在另一个实施方案中，上管板840和/或下管板850可以独立地包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料，或独立地由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料制造。在一个实施方案中，上管板840和/或下管板850可以独立地具有数量在约5个孔至约50个孔、优选约7个孔至约30个孔并且更优选约10个孔至约20个孔的范围内的孔，例如具有约14个孔。上管板840和/或下管板850的每个孔可以独立地具有在约0.1英寸至约0.4英寸、优选约0.2英寸至约0.3英寸的范围内的直径，例如具有约0.23英寸的直径。在另一个实施方案中，排气组件800可以具有在约5个孔/平方英寸(孔每平方英寸)至约30个孔/平方英寸、优选约8个孔/平方英寸至约25个孔/平方英寸并且更优选约10个孔/平方英寸至约20个孔/平方英寸的范围内的管气体孔密度和/或数量。
在另一个实施方案中，上管板840和/或下管板850可以独立地具有约500个孔至约1,500个孔，优选约700个孔至约1,200个孔，并且更优选约800个孔至约1,000个孔。上管板840和/或下管板850的每个孔可以独立地具有在约0.005英寸至约0.05英寸、优选约0.01英寸至约0.03英寸的范围内的直径。
在一个实施例中，排气组件800的主体802的上部分806的上表面是金属板。在其他实施例中，排气组件800可以具有矩形的几何形状或正方形的几何形状。在另一个实施方案中，排气组件800的主体802还包括温度调节系统。温度调节系统，例如温度调节系统190，可以包括在主体802内延伸的液体通路或流体通路818，并且可以具有被耦合于流体通路818并且与流体通路818流体连通的入口814a和出口814b。入口814a和出口814b可以被独立地耦合于温度调节系统190内的储液器或至少一个热交换器例如热交换器180a、180b或180c，并且与该温度调节系统190内的储液器或至少一个热交换器例如热交换器180a、180b或180c流体连通，如在图1F中描绘的。
在其他实施方案中，可以在气相沉积室中使用的排气组件800具有：主体802，主体802包括被布置在下部分804上的上部分806；中央通道816，中央通道816延伸穿过主体802的上部分806和下部分804，在主体802的内表面809之间，并且平行于延伸穿过主体802的中心轴线801；排气出口860，排气出口860被布置在主体802的上部分806上；扩散板830，扩散板830包括多个气体孔832并且被布置在中央通道816内；上管板840，上管板840包括多个气体孔842并且被在扩散板830下方布置在中央通道816内；下管板850，下管板850包括多个气体孔852并且被在上管板840下方布置在中央通道816内；以及多个排气管880，多个排气管880从上管板840延伸至下管板850，其中每个管被耦合于来自多个气体孔842的分别的孔和来自多个气体孔852的分别的孔，并且与该来自多个气体孔842的分别的孔和该来自多个气体孔852的分别的孔流体连通。
排气组件800还可以包括被布置在主体802的上部分806的上表面上的上板820。排气出口860可以被布置在上板820上。上板820可以包括诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料，或由诸如钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金、或其组合的材料制造。上板820通常具有延伸穿过其的排气口。排气出口860可以具有延伸穿过排气口822的排气出口管864。在一个实施例中，排气喷嘴862可以被耦合于排气出口管864的一端并且被布置在上板820上方。在另一个实施例中，排气组件主体的上部分806的上表面具有围绕中央通道816的凹槽808。O形环可以被布置在凹槽808内。扩散板830可以被布置到在中央通道816内从主体802的侧表面突出的突出部分或凸缘上。
图9A-9F描绘了包括多重反应器1100a、1100b和1100c的反应器系统1000，即CVD系统，如由本文的实施方案描述的。反应器1100a、1100b和1100c可以是与反应器100相同的反应器，或可以是反应器100的被改进的衍生体。在一个实施方案中，反应器1100a被耦合于反应器1100b，反应器1100b被耦合于反应器1100c，如在图9A-9C中图示的。反应器1100a的一端在接口1012处被耦合于端帽1050，并且反应器1100a的另一端在接口1014处被耦合于反应器1100b的一端。反应器1100b的另一端在接口1016处被耦合于反应器1100c的一端，并且反应器1100c的另一端在接口1016处被耦合于端板1002。
图9D-9F描绘了在反应器1100b和1100c之间的接口1018的部分的近视图。在另一个实施方案中，反应器1100b包括具有下搭接接合部1450的晶片承载器轨道1400，并且反应器1100c包括具有上搭接接合部1440的晶片承载器轨道1400。
排气吹扫口1080可以被布置在反应器1100b内的晶片承载器轨道1400和反应器1100c内的晶片承载器轨道1400之间。排气吹扫口1080与通路1460流体连通，通路1460从排气吹扫口1080延伸至晶片承载器轨道1400下方。排气组件1058相似于排气组件800，被布置在反应器1100b的反应器盖子组件上。排气组件1058可以被用于从排气吹扫口1080除去气体。排气组件1058包括排气出口1060、排气喷嘴1062和排气管1064。
在另一个实施方案中，反应器系统1000可以包括除反应器1100a、1100b和1100c之外的另外的反应器(未示出)。在一个实施例中，第四反应器被包括在反应器系统1000中。在另一个实施例中，第五反应器被包括在反应器系统1000中。在不同的配置和实施方案中，反应器系统1000可以具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个反应器。在其他实施方案中，反应器1100a、1100b和1100c或未示出的其他反应器可以在每个反应器(未示出)中包括1、2、3、4或更多个淋喷头组件。
在本文描述的可选择的实施方案中，提供反应器1100a、1100b和1100c的其他配置，而不是附图中图示的。在一个实施方案中，反应器1100a、1100b或1100c中的每个可以包括被两个淋喷头组件分隔的三个排气组件，使得反应器盖子组件中的任何可以相继地包括第一排气组件、第一淋喷头组件、第二排气组件、第二淋喷头组件和第三排气组件。在另一个实施方案中，反应器1100a、1100b或1100c中的每个可以包括被两个淋喷头组件分隔的三个隔离器组件，使得反应器盖子组件相继地包括第一隔离器组件、第一淋喷头组件、第二隔离器组件、第二淋喷头组件和第三隔离器组件。
在另一个实施方案中，反应器1100a、1100b或1100c中的每个可以包括被两个淋喷头组件分隔的两个隔离器组件和一个排气组件，使得反应器盖子组件中的任何可以相继地包括第一隔离器组件、第一淋喷头组件、第二隔离器组件、第二淋喷头组件和第一排气组件。在另一个实施例中，反应器盖子组件中的任何可以相继地包括第一隔离器组件、第一淋喷头组件、第一排气组件、第二淋喷头组件和第二隔离器组件。在另一个实施例中，反应器盖子组件中的任何可以相继地包括第一排气组件、第一淋喷头组件、第一隔离器组件、第二淋喷头组件和第二隔离器组件。
在另一个实施方案中，反应器1100a、1100b或1100c中的每个可以包括被两个淋喷头组件分隔的两个排气组件和一个隔离器组件，使得反应器盖子组件中的任何可以相继地包括第一排气组件、第一淋喷头组件、第二排气组件、第二淋喷头组件和第一隔离器组件。在另一个实施例中，反应器盖子组件中的任何可以相继地包括第一排气组件、第一淋喷头组件、第一隔离器组件、第二淋喷头组件和第二排气组件。在另一个实施例中，反应器盖子组件中的任何可以相继地包括第一隔离器组件、第一淋喷头组件、第一排气组件、第二淋喷头组件和第二排气组件。
反应器100，反应器系统1000和这些反应器的衍生体可以被用于多种CVD、MOCVD和/或外延沉积工艺，以在晶片或衬底上形成各种材料，如在本文的实施方案中描述的。在一个实施方案中，第III/V族材料，包括至少一种第III族的元素(例如硼、铝、镓或铟)和至少一种第V族的元素(例如氮、磷、砷或锑)，可以被形成或沉积在晶片上。被沉积的材料的实例可以包括氮化镓、磷化铟、磷化镓铟(gallium indium phosphide)、砷化镓、砷化铝镓、其衍生物、其合金、其多层、或其组合。在本文的某些实施方案中，被沉积的材料可以是外延材料。被沉积的材料或外延材料可以包括一层，但是通常包括多层。在某些实施例中，外延材料包括具有砷化镓的层和具有砷化铝镓的另一层。在另一个实施例中，外延材料包括砷化镓缓冲层、砷化铝镓钝化层和砷化镓活性层。砷化镓缓冲层可以具有在约100nm至约500nm的范围内的厚度，例如具有约300nm的厚度，砷化铝镓钝化层具有在约10nm至约50nm的范围内的厚度，例如具有约30nm的厚度，并且砷化镓活性层具有在约500nm至约2,000nm的范围内的厚度，例如具有约1,000nm的厚度。在某些实施例中，外延材料还包括第二砷化铝镓钝化层。
在一个实施方案中，在反应器100或反应器系统1000中使用的工艺气体可以包括胂、氩气、氦气、氮气、氢气或其混合物。在一个实施例中，工艺气体包括砷前驱体，例如胂。在其他实施方案中，第一前驱体可以包括铝前驱体、镓前驱体、铟前驱体或其组合，并且第二前驱体可以包括氮前驱体、磷前驱体、砷前驱体、锑前驱体或其组合。
在一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为向反应器供应氮气，以在入口和出口使衬底沿着反应器的轨道漂浮。氢气/胂混合物也可以被用于使衬底沿着CVD反应器的轨道在出口和入口之间漂浮。沿着轨道的各阶段可以包括入口氮气隔离区、预热排气、氢气/胂混合物预热隔离区、砷化镓沉积区、砷化镓排气、砷化铝镓沉积区、砷化镓N层沉积区、砷化镓P层沉积区、磷氢胂隔离区(phosphorous hydrogen arsine isolation zone)、第一磷砷化铝镓沉积区(first phosphorous aluminum gallium arsenidedeposition zone)、磷砷化铝镓排气、第二磷砷化铝镓沉积区、氢气/胂混合物冷却隔离区、冷却排气、以及出口氮气隔离区。行进经过反应器的衬底的温度可以在通过入口隔离区时被升高、或可以在行进经过区域时被保持，或可以在接近胂冷却隔离区时被下降。
在另一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为向反应器供应氮气，以在入口和出口使衬底沿着反应器的轨道漂浮。氢气/胂混合物也可以被用于将衬底沿着CVD反应器的轨道在出口和入口之间漂浮。沿着轨道的各阶段可以包括入口氮气隔离区、预热排气、氢气/胂混合物预热隔离区、排气、沉积区、排气、氢气/胂混合物冷却隔离区、冷却排气、以及出口氮气隔离区。行进经过反应器系统的衬底的温度可以在通过入口隔离区时被升高，可以在行进经过沉积区时被保持，并且可以在其接近胂冷却隔离区时被下降。
在另一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为向反应器供应氮气，以在入口和出口使衬底沿着反应器的轨道漂浮。氢气/胂混合物也可以被用于将衬底沿着CVD反应器的轨道在出口和入口之间漂浮。沿着轨道的各阶段可以包括入口氮气隔离区、具有流动平衡节流器的预热排气、活性氢气/胂混合物隔离区、砷化镓沉积区、砷化铝镓沉积区、砷化镓N层沉积区、砷化镓P层沉积区、磷砷化铝镓沉积区、冷却排气、以及出口氮气隔离区。行进经过反应器的衬底的温度可以在通过入口隔离区时升高、或可以在行进经过沉积区时被保持，或可以在接近冷却排气时被下降。
在另一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为向反应器供应氮气，以在入口和出口使衬底沿着反应器的轨道漂浮。氢气/胂混合物也可以被用于将衬底沿着CVD反应器的轨道在出口和入口之间漂浮。沿着轨道的各阶段可以包括入口氮气隔离区、具有流动平衡节流器的预热排气、砷化镓沉积区、砷化铝镓沉积区、砷化镓N层沉积区、砷化镓P层沉积区、磷砷化铝镓沉积区、具有流动平衡节流器的冷却排气、以及出口氮气隔离区。行进经过反应器的衬底的温度可以在通过入口隔离区时被升高、或可以在行进经过沉积区时被保持，或可以在接近冷却排气时被下降。
图17图示了第七配置800。CVD反应器可以被配置为向反应器供应氮气，以在入口和出口使衬底沿着反应器的轨道漂浮。氢气/胂混合物也可以被用于将衬底沿着CVD反应器的轨道在出口和入口之间漂浮。沿着轨道的各阶段可以包括入口氮气隔离区、预热排气、沉积区、冷却排气、以及出口氮气隔离区。行进经过反应器的衬底的温度可以在通过入口隔离区时被升高、或可以在行进经过沉积区时被保持，或可以在接近冷却排气时被下降。
在一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为外延地生长包括砷化镓材料和砷化铝镓材料的双异质结构，以及被配置为外延地生长包括砷化铝材料的横向过度生长牺牲层。在某些实施例中，砷化镓、砷化铝镓和砷化铝材料可以被以约1μm/min的速率沉积。在某些实施方案中，CVD反应器可以具有约6个晶片每分钟至约10个晶片每分钟的处理量。
在实施方案中，CVD反应器可以被配置为提供每分钟一个10cm乘10cm衬底的沉积速率。在一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为提供300nm砷化镓缓冲层。在一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为提供30nm砷化铝镓钝化层。在一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为提供1,000nm砷化镓活性层。在一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为提供30nm砷化铝镓钝化层。在一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为提供小于1×104每平方厘米的位错密度、99％的光致发光效率、以及250纳秒的光致发光寿命。
在一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为提供具有5nm沉积+-0.5nm的外延横向过度生长层；大于1×106的蚀刻选择性；零针孔；以及大于0.2mm每小时的砷化铝蚀刻速率。
在一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为对于高于300℃的温度提供不大于10℃的中央至边缘温度不均一性；不大于5的V-III比率；以及700℃的最大温度。
在一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为提供沉积层，该沉积层具有300nm砷化镓缓冲层；5nm砷化铝牺牲层；10nm砷化铝镓窗口层(window layer)；700nm砷化镓1×1017硅活性层；300nm砷化铝镓1×1019C P+层；以及300nm砷化镓1×1019C P+层。
在一个实施方案中，CVD反应器可以被配置为提供沉积层，该沉积层具有300nm砷化镓缓冲层；5nm砷化铝牺牲层；10nm磷化镓铟窗口层；700nm砷化镓1×1017硅活性层；100nm砷化镓C P层；300nm磷化镓铟P窗口层；20nm磷化镓铟1×1020P+隧道结层(tunnel junction layer)；20nm磷化镓铟1×1020N+隧道结层；30nm砷化铝镓窗口；400nm磷化镓铟N活性层；100nm磷化镓铟P活性层；30nm砷化铝镓P窗口；以及300nm砷化镓P+接触层。
虽然上文涉及本发明的实施方案，但是本发明的其他的和另外的实施方案可以被设想，而不偏离本发明的基本范围，并且本发明的范围由以下的权利要求确定。

Claims (52)

1.一种用于气相沉积室的淋喷头组件，包括：
主体，其包括上部分和下部分；
中央通道，其延伸穿过所述主体的所述上部分和所述下部分，在所述主体的内表面之间，并且平行于延伸穿过所述主体的中心轴线；
扩散板，其包括第一多个孔并且被布置在所述中央通道内；
上管板，其包括第二多个孔并且在所述扩散板下方布置在所述中央通道内；
下管板，其包括第三多个孔并且在所述上管板下方布置在所述中央通道内；以及
多个管，其从所述上管板延伸至所述下管板，其中每个管被耦合于来自所述第二多个孔的分别的孔和来自所述第三多个孔的分别的孔，并且与该来自所述第二多个孔的分别的孔和所述来自该第三多个孔的分别的孔流体连通。
2.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述主体的所述上部分和所述下部分每个独立地包括至少一种选自由钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金及其组合组成的组的材料。
3.根据权利要求2所述的淋喷头组件，其中所述主体的所述上部分和所述下部分每个独立地包括不锈钢或其合金。
4.根据权利要求1所述的淋喷头组件，还包括被布置在所述主体的所述上部分上的气体入口。
5.根据权利要求4所述的淋喷头组件，还包括被布置在所述主体的所述上部分的上表面上的板，并且所述气体入口被布置在所述板上。
6.根据权利要求5所述的淋喷头组件，其中所述板包括选自由钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金及其组合组成的组的材料。
7.根据权利要求5所述的淋喷头组件，其中所述板包括延伸穿过所述板的入口孔。
8.根据权利要求7所述的淋喷头组件，其中所述气体入口包括延伸穿过所述入口孔的入口管，并且喷嘴被耦合于所述入口管的一端并且被布置在所述板上方。
9.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述主体的所述上部分的上表面包括围绕所述中央通道的凹槽，并且所述凹槽包括O形环。
10.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述扩散板被布置到在所述中央通道内从所述主体的侧表面突出的突出部分上。
11.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述多个管包括约500个管至约1,500个管。
12.根据权利要求11所述的淋喷头组件，其中所述多个管包括约800个管至约1,000个管。
13.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中每个管具有在约0.5cm至约2cm的范围内的长度。
14.根据权利要求13所述的淋喷头组件，其中所述长度在约0.8cm至约1.2cm的范围内。
15.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中每个管包括在约0.005英寸至约0.05英寸的范围内的直径。
16.根据权利要求15所述的淋喷头组件，其中所述直径在约0.01英寸至约0.03英寸的范围内。
17.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述管是皮下注射针。
18.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述管包括选自由钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金及其组合组成的组的材料。
19.根据权利要求18所述的淋喷头组件，其中所述主体的所述上部分和所述下部分每个独立地包括不锈钢或其合金。
20.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述第一多个孔中的每个孔具有比所述第二多个孔中的每个孔或所述第三多个孔中的每个孔大的直径。
21.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述第二多个孔中的每个孔具有与所述第三多个孔中的每个孔相同的直径或实质上相同的直径。
22.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述扩散板包括选自由钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金及其组合组成的组的材料。
23.根据权利要求22所述的淋喷头组件，其中所述扩散板包括约20个孔至约200个孔。
24.根据权利要求23所述的淋喷头组件，其中所述扩散板包括约40个孔至约60个孔。
25.根据权利要求23所述的淋喷头组件，其中所述扩散板的每个孔包括在约0.005英寸至约0.05英寸的范围内的直径。
26.根据权利要求25所述的淋喷头组件，其中所述直径在约0.01英寸至约0.03英寸的范围内。
27.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述上管板和所述下管板中的每个独立地包括选自由钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金及其组合组成的组的材料。
28.根据权利要求27所述的淋喷头组件，其中所述上管板和所述下管板中的每个独立地包括约500个孔至约1,500个孔。
29.根据权利要求28所述的淋喷头组件，其中所述上管板和所述下管板中的每个独立地包括约800个孔至约1,000个孔。
30.根据权利要求28所述的淋喷头组件，其中所述上管板或所述下管板的每个孔独立地包括在约0.005英寸至约0.05英寸的范围内的直径。
31.根据权利要求30所述的淋喷头组件，其中所述直径在约0.01英寸至约0.03英寸的范围内。
32.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述上管板和所述下管板每个独立地包括在约10个孔/平方英寸至约60个孔/平方英寸的范围内的气体孔密度。
33.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述主体的所述上部分的上表面是金属板。
34.根据权利要求1所述的淋喷头组件，还包括温度调节系统，其中所述温度调节系统包括在所述主体内延伸的流体通路，所述温度调节系统包括被耦合于所述流体通路并且与所述流体通路流体连通的入口和出口，并且所述入口和所述出口被独立地耦合于热交换器并且与所述热交换器流体连通。
35.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述淋喷头组件是被配置为定位在CVD反应器系统内的模块化的淋喷头组件。
36.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述主体具有矩形的几何形状或正方形的几何形状。
37.根据权利要求1所述的淋喷头组件，其中所述主体的所述上部分包括在所述主体的所述下部分上延伸的凸缘。
38.一种用于气相沉积室的淋喷头组件，包括：
主体，其包括上部分和下部分；
中央通道，其延伸穿过所述主体的所述上部分和所述下部分，在所述主体的内表面之间，并且平行于延伸穿过所述主体的中心轴线；
上管板，其包括第一多个孔并且在所述扩散板下方布置在所述中央通道内；
下管板，其包括第二多个孔并且在所述上管板下方布置在所述中央通道内；以及
多个管，其从所述上管板延伸至所述下管板，其中每个管被耦合于来自所述第一多个孔的分别的孔和来自所述第二多个孔的分别的孔，并且与该来自所述第一多个孔的分别的孔和该来自所述第二多个孔的分别的孔流体连通。
39.一种用于气相沉积室的排气组件，包括：
主体，其包括被布置在下部分上的上部分；
中央通道，其延伸穿过所述主体的所述上部分和所述下部分，在所述主体的内表面之间，并且平行于延伸穿过所述主体的中心轴线；
排气出口，其被布置在所述主体的所述上部分上；
扩散板，其包括第一多个孔并且被布置在所述中央通道内；
上管板，其包括第二多个孔并且在所述扩散板下方布置在所述中央通道内；
下管板，其包括第三多个孔并且在所述上管板下方布置在所述中央通道内；以及
多个管，其从所述上管板延伸至所述下管板，其中每个管被耦合于来自所述第二多个孔的分别的孔和来自所述第三多个孔的分别的孔，并且与该来自所述第二多个孔的分别的孔和该来自所述第三多个孔的分别的孔流体连通。
40.根据权利要求39所述的排气组件，还包括被布置在所述主体的所述上部分的上表面上的板，并且所述排气出口被布置在所述板上。
41.根据权利要求40所述的排气组件，其中所述板包括选自由钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金及其组合组成的组的材料。
42.根据权利要求40所述的排气组件，其中所述板包括延伸穿过所述板的排气口。
43.根据权利要求42所述的排气组件，其中所述排气出口包括延伸穿过所述排气口的排气管。
44.根据权利要求43所述的排气组件，其中排气喷嘴被耦合于所述排气管的一端并且被布置在所述板上方。
45.根据权利要求39所述的排气组件，其中所述主体的所述上部分的上表面包括围绕所述中央通道的凹槽，并且所述凹槽包括O形环。
46.根据权利要求39所述的排气组件，其中所述扩散板被布置到在所述中央通道内从所述主体的侧表面突出的突出部分上。
47.根据权利要求39所述的排气组件，其中所述上管板和所述下管板每个独立地包括选自由钢、不锈钢、300系列不锈钢、铁、镍、铬、钼、铝、其合金及其组合组成的组的材料。
48.根据权利要求39所述的排气组件，其中所述上管板和所述下管板每个独立地包括约5个孔至约50个孔。
49.根据权利要求48所述的排气组件，其中所述上管板和所述下管板每个独立地包括约10个孔至约20个孔。
50.根据权利要求48所述的排气组件，其中所述上管板的每个孔以及所述下管板的每个孔独立地包括在约0.1英寸至约0.4英寸的范围内的直径。
51.根据权利要求39所述的排气组件，其中所述上管板和所述下管板每个独立地包括在约5个孔/平方英寸至约30个孔/平方英寸的范围内的气体孔密度。
52.根据权利要求39所述的排气组件，其中所述淋喷头组件是被配置为定位在CVD反应器系统内的模块化的淋喷头组件。
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