噴淋頭、氣相沉積設(shè)備以及熱壁板替換方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種噴淋頭，包括噴淋頭體、至少一個(gè)氣體腔、冷卻腔和熱壁板，所述熱壁板間隔設(shè)置于所述噴淋頭體的下方，所述熱壁板通過若干扣合機(jī)構(gòu)的扣合作用固定于所述噴淋頭體下方，所述扣合機(jī)構(gòu)可以通過伸入到所述反應(yīng)腔中的一機(jī)械手解除扣合，從而使得所述熱壁板從所述噴淋頭體分離。本發(fā)明還提供一種包含上述噴淋頭的氣相沉積設(shè)備以及該氣相沉積設(shè)備的熱壁板替換方法。本發(fā)明提供的噴淋頭可以使用一機(jī)械手將所述扣合機(jī)構(gòu)扣合或解除扣合，從而將所述熱壁板安裝到所述噴淋頭體上，或?qū)⑺鰺岜诎鍙乃鰢娏茴^體上卸載下來，以方便地自動(dòng)更換所述熱壁板。
【專利說明】噴淋頭、氣相沉積設(shè)備以及熱壁板替換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及ー種噴淋頭、氣相沉積設(shè)備以及熱壁板替換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)氣相沉積例如有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積(M0CVD)エ藝的基本生長(zhǎng)過程是，將反應(yīng)氣體從氣源引入反應(yīng)腔室，利用以加熱器加熱的襯底引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，從而在基片上生成單晶薄膜。在進(jìn)行M0CVDエ藝過程中，薄膜生長(zhǎng)所需要的反應(yīng)物依靠氣體運(yùn)輸(例如流動(dòng)和擴(kuò)散)到達(dá)生長(zhǎng)表面，在運(yùn)輸過程的同時(shí)還發(fā)生著化學(xué)反應(yīng)，最終生長(zhǎng)粒子通過吸附和表面反應(yīng)，結(jié)合進(jìn)薄膜晶格。
[0003]在現(xiàn)有エ藝中，通常是由噴淋頭(showerhead)來提供相應(yīng)的反應(yīng)氣體，為了防止位于噴淋頭下方的加熱器產(chǎn)生的熱量對(duì)噴淋頭及反應(yīng)氣體的影響，一般氣體噴淋頭都設(shè)有一個(gè)位于其下方的冷卻腔。
[0004]如圖1所示，噴淋頭10包括III族源腔110、V族源腔120和冷卻腔130這三個(gè)層疊的腔室，III族源腔110、V族源腔120中的III族物質(zhì)和氨氣氣體通過氣體管道111、121分別穿過冷卻腔130進(jìn)入反應(yīng)腔(未圖示)中反應(yīng)。冷卻腔130中通入冷卻水，以控制噴淋頭表面的溫度。
[0005]然而，雖然所述冷卻腔能夠起到對(duì)噴淋頭及反應(yīng)氣體進(jìn)行控溫的目的，但是由于水的沸點(diǎn)在100°c，即便考慮到反應(yīng)腔室內(nèi)的環(huán)境，也不會(huì)有太大差異，因此，噴淋頭的表面將維持在較低的溫度(相比反應(yīng)溫度)，這會(huì)使得反應(yīng)產(chǎn)物在噴淋頭的下表面沉積并形成疏松的沉積物，該沉積物容易掉落，形成污染。
[0006]為解決上述問題，發(fā)明 人所在企業(yè)提出的尚未公開的中國(guó)專利申請(qǐng)201310211810.7披露了如下的內(nèi)容:
[0007]在中國(guó)專利申請(qǐng)201310211810.7中，專利申請(qǐng)201310211810.7的發(fā)明人經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)噴淋頭的深入研究發(fā)現(xiàn)，由于冷卻腔130位于噴淋頭10最下方，所以，噴淋頭10的下表面的溫度較低，使得反應(yīng)產(chǎn)物在噴淋頭10的下表面沉積并形成疏松的沉積物，如果在噴淋頭10最下方設(shè)置ー熱壁板，可以阻擋反應(yīng)產(chǎn)物沉積在溫度較低的噴淋頭10的下表面，則可以避免污染。如圖2所示，專利申請(qǐng)201310211810.7的發(fā)明人提供ー種噴淋頭20，在噴淋頭體200的下方設(shè)置有與噴淋頭體200間隔設(shè)置的熱壁板240。其中，噴淋頭體200包括III族源腔210、V族源腔220和冷卻腔230這三個(gè)層疊的腔室，III族源腔210、V族源腔220中的氣體通過氣體管道211、221分別穿過冷卻腔230。一方面該熱壁板240能夠吸收由加熱器產(chǎn)生的熱量，另ー方面，由于該熱壁板240與噴淋頭主體200之間間隔設(shè)置，減少了所述噴淋頭200的冷卻腔230對(duì)熱壁板240的冷卻，使得熱壁板240的下表面溫度能夠升高至大于等于350°C，使得在熱壁板240下表面沉積的材料層致密不易掉落，從而減少污染，此外，氣體腔的氣體管道貫穿冷卻腔230，能夠保證氣體在到達(dá)反應(yīng)腔室之前處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，不易發(fā)生預(yù)反應(yīng)，從而提高形成的膜層的質(zhì)量。[0008]在實(shí)際的沉積エ藝中發(fā)現(xiàn)，所述熱壁板在進(jìn)行多次沉積循環(huán)后，所述熱壁板的表面會(huì)沉積ー層厚厚的物質(zhì)。所述物質(zhì)在下ー循環(huán)的沉積的過程中，會(huì)分解，從而污染反應(yīng)腔中的反應(yīng)氣體，影響膜層的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]現(xiàn)有技術(shù)的噴淋頭存在沉積物質(zhì)污染反應(yīng)氣體的問題，本發(fā)明提供ー種能解決上述問題的噴淋頭、氣相沉積設(shè)備以及熱壁板替換方法。
[0010]本發(fā)明提供ー種噴淋頭，用于金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積エ藝的反應(yīng)腔，所述噴淋頭包括:噴淋頭體，所述噴淋頭體具有至少ー個(gè)氣體腔和冷卻腔；其中，所述冷卻腔位于所述至少ー個(gè)氣體腔下方，所述每個(gè)氣體腔皆具有多個(gè)氣體管道貫穿所述冷卻腔和所述噴淋頭體的下表面；所述噴淋頭還包括ー熱壁板，所述熱壁板間隔設(shè)置于所述噴淋頭體的下方，所述熱壁板通過若干扣合機(jī)構(gòu)的扣合作用固定于所述噴淋頭體下方，所述扣合機(jī)構(gòu)可以通過伸入到所述反應(yīng)腔中的一機(jī)械手解除扣合，從而使得所述熱壁板從所述噴淋頭體分離。
[0011]進(jìn)ー步的，在所述噴淋頭中，所述扣合機(jī)構(gòu)包括ー對(duì)配合使用的第一扣合結(jié)構(gòu)和第二扣合結(jié)構(gòu)，所述第一扣合結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述熱壁板上，所述第二扣合結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述噴淋頭體上。
[0012]進(jìn)ー步的，在所述噴淋頭中，所述第一扣合結(jié)構(gòu)為ー彈性片，所述彈性片的一端連接所述熱壁板，所述第二扣合結(jié)構(gòu)位于所述噴淋頭體的側(cè)壁，其中，所述彈性片的另一端具有ー凸起，所述第二扣合結(jié)構(gòu)為ー凹陷，所述凸起與所述凹陷相扣合；或，所述彈性片的另一端具有ー卡槽，所述第二扣合結(jié)構(gòu)為ー凸部，所述凸部與所述卡槽相扣合。
[0013]進(jìn)ー步的，在所述噴淋頭中，所述第二扣合結(jié)構(gòu)為ー彈性片，所述彈性片的一端連接所述噴淋頭體，所述第一扣合結(jié)構(gòu)位于所述熱壁板的側(cè)面，其中，所述第一扣合結(jié)構(gòu)為ー凹陷，所述彈性片的另一端具有ー凸起，所述凸起與所述凹陷相扣合；或，所述第一扣合結(jié)構(gòu)為ー凸部，所述彈性片的另一端具有ー卡槽，所述凸部與所述卡槽相扣合。
[0014]進(jìn)ー步的，在所述噴淋頭中，所述扣合機(jī)構(gòu)為扣合臂，所述扣合臂包括:能相對(duì)于所述噴淋頭體彈性形變的臂體，以及位于所述臂體的一端的結(jié)合臂，所述臂體與結(jié)合臂連接為L(zhǎng)型；所述臂體的另一端連接所述噴淋頭體；其中，所述結(jié)合臂具有一平面，所述結(jié)合臂的平面能支撐所述熱壁板于所述熱壁板的下表面，以扣合所述熱壁板，所述臂體發(fā)生彈性形變以將所述熱壁板安裝在所述結(jié)合臂的平面上。
[0015]進(jìn)ー步的，在所述噴淋頭中，所述熱壁板還具有若干用于所述機(jī)械手抓取的定位部件。
[0016]進(jìn)ー步的，在所述噴淋頭中，所述定位部件為凹槽，所述凹槽位于所述熱壁板的側(cè)面。
[0017]進(jìn)ー步的，在所述噴淋頭中，所述熱壁板與所述噴淋頭體之間的間隔為大于等于2毫米。
[0018]進(jìn)ー步的，在所述噴淋頭中，所述至少ー個(gè)氣體腔包括至少兩個(gè)氣體腔，所述熱壁板具有多個(gè)用于氣體腔的氣體管道穿過的通孔，至少ー個(gè)氣體腔的氣體管道穿過所述通孔延伸到所述熱壁板下方。
[0019]進(jìn)ー步的，在所述噴淋頭中，所述至少兩個(gè)氣體腔包括III族源腔和V族源腔，所述III族源腔的氣體管道穿過所述通孔延伸到所述熱壁板下方，所述V族源腔的氣體管道延伸至所述噴淋頭體與所述熱壁板之間的區(qū)域；或，所述III族源腔和所述V族源腔的氣體管道穿過所述通孔延伸到所述熱壁板下方，所述熱壁板與噴淋頭體之間的間隙中通入有吹掃氣體。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一面，本發(fā)明還提供ー種氣相沉積設(shè)備，所述氣相沉積設(shè)備包括反應(yīng)腔和傳輸腔，所述反應(yīng)腔的側(cè)壁具有ー開ロ，所述反應(yīng)腔和傳輸腔通過所述開ロ連接，所述反應(yīng)腔內(nèi)具有如上所述的噴淋頭，所述傳輸腔內(nèi)具有ー機(jī)械手，所述機(jī)械手通過所述開ロ進(jìn)入所述反應(yīng)腔，并取放所述熱壁板。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一面，本發(fā)明還提供ー種熱壁板替換方法，包括:
[0022]提供如上所述的氣相沉積設(shè)備；
[0023]所述機(jī)械手從所述開ロ進(jìn)入所述反應(yīng)腔；
[0024]所述機(jī)械手抓取所述熱壁板，井向下拉動(dòng)所述熱壁板，使所述熱壁板脫離所述噴淋頭體；
[0025]所述機(jī)械手從所述開ロ將所述熱壁板傳出所述腔體；
[0026]所述機(jī)械手從所述開ロ將一干凈熱壁板傳入所述反應(yīng)腔，所述干凈熱壁板與所述熱壁板結(jié)構(gòu)相同；
[0027]所述機(jī)械手將所述干凈熱壁板傳送至所述噴淋頭體下方，并向上推動(dòng)所述熱壁板，使所述干凈熱壁板與所述噴淋頭體通過所述扣合機(jī)構(gòu)相固定。
[0028]在本發(fā)明的噴淋頭、氣相沉積設(shè)備以及熱壁板替換方法中，所述熱壁板通過若干扣合機(jī)構(gòu)的扣合作用固定于所述噴`淋頭體下方，所述扣合機(jī)構(gòu)可以通過伸入到所述反應(yīng)腔中的機(jī)械手解除扣合，從而使得所述熱壁板從所述噴淋頭體分離，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過所述扣合機(jī)構(gòu)，可以方便地將所述熱壁板安裝到所述噴淋頭體上，也可以方便地將所述熱壁板從所述噴淋頭體上卸載下來，當(dāng)安裝在所述噴淋頭體上的所述熱壁板在經(jīng)過多次沉積エ藝后，所述熱壁板的表面會(huì)沉積ー層厚厚的物質(zhì)，所述機(jī)械手伸入到所述反應(yīng)腔中，解除所述扣合機(jī)構(gòu)的扣合，使得所述熱壁板從所述噴淋頭體上卸載下來，所述機(jī)械手并重新安裝一干凈的熱壁板到所述噴淋頭體上，從而可以方便地自動(dòng)更換所述熱壁板，以避免所述物質(zhì)分解而污染反應(yīng)腔中的反應(yīng)氣體，提高沉積膜層的質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的噴淋頭的示意圖；
[0030]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中改進(jìn)的噴淋頭的示意圖；
[0031]圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例的噴淋頭的示意圖；
[0032]圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的氣相沉積設(shè)備的示意圖；
[0033]圖5a-圖5e是本發(fā)明第一實(shí)施例的熱壁板替換方法中的氣相沉積設(shè)備的不意圖；
[0034]圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的噴淋頭的示意圖；
[0035]圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例的扣合機(jī)構(gòu)的示意圖；
[0036]圖8是本發(fā)明第三實(shí)施例的噴淋頭的示意圖；
[0037]圖9為本發(fā)明第三實(shí)施例的熱壁板的仰視圖；[0038]圖10是本發(fā)明第四實(shí)施例的噴淋頭的示意圖；
[0039]圖11為本發(fā)明第四實(shí)施例的扣合機(jī)構(gòu)的示意圖；
[0040]圖12是本發(fā)明第五實(shí)施例的噴淋頭的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]現(xiàn)有技術(shù)的噴淋頭中，在噴淋頭體的下方設(shè)置有與噴淋頭體間隔設(shè)置的熱壁板。所述熱壁板在進(jìn)行多次沉積循環(huán)后，所述熱壁板的表面會(huì)沉積ー層厚厚的物質(zhì)。所述物質(zhì)在下一循環(huán)的沉積的過程中會(huì)分解，從而污染反應(yīng)腔中的反應(yīng)氣體，影響膜層的質(zhì)量。
[0042]發(fā)明人進(jìn)ー步研究發(fā)現(xiàn)，所述熱壁板通過若干扣合機(jī)構(gòu)的扣合作用固定于所述噴淋頭體下方，所述扣合機(jī)構(gòu)可以通過伸入到所述反應(yīng)腔中的機(jī)械手解除扣合，從而使得所述熱壁板從所述噴淋頭體分離，通過所述扣合機(jī)構(gòu)，可以方便地將所述熱壁板安裝到所述噴淋頭體上，也可以方便地將所述熱壁板從所述噴淋頭體上卸載下來，當(dāng)安裝在所述噴淋頭體上的所述熱壁板在經(jīng)過多次沉積エ藝后，所述熱壁板的表面會(huì)沉積ー層厚厚的物質(zhì)，所述機(jī)械手伸入到所述反應(yīng)腔中，解除所述扣合機(jī)構(gòu)的扣合，使得所述熱壁板從所述噴淋頭體上卸載下來，所述機(jī)械手并重新安裝一干凈的熱壁板到所述噴淋頭體上，從而可以方便地自動(dòng)更換所述熱壁板，以避免所述物質(zhì)分解而污染反應(yīng)腔中的反應(yīng)氣體，提高沉積膜層的質(zhì)量。
[0043]請(qǐng)參閱圖3，圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例的噴淋頭的示意圖。如圖3所示，所述噴淋頭30用于金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積エ藝反應(yīng)腔，所述噴淋頭30包括噴淋頭體310，所述噴淋頭體310具有至少兩個(gè)氣體腔和冷卻腔313，在本實(shí)施例中，所述氣體腔為III族源腔311、V族源腔312，二者層疊于所述噴淋頭體310中，以分別提供III族源氣體和V族源氣體；所述冷卻腔313位于所述氣體腔下方，所述III族源腔311和V族源腔312皆具有多個(gè)氣體管道314、315貫穿所述冷卻腔313和所述噴淋頭體310的下表面；優(yōu)選的，所述冷卻腔313中注有冷卻水，用于控制噴淋頭體310下表面的溫度。作為ー個(gè)實(shí)施例，所述噴淋頭體310具有III族源腔311、V族 源腔312，在其他的實(shí)施例中，所述噴淋頭體310也可以只具有ー個(gè)氣體腔，如所述噴淋頭體310具有III族源腔311或V族源腔312，亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)。
[0044]所述噴淋頭30還包括ー熱壁板320，所述熱壁板320間隔設(shè)置于所述噴淋頭體310的下方，所述熱壁板320通過若干扣合機(jī)構(gòu)330的扣合作用固定于所述噴淋頭體310下方，所述扣合機(jī)構(gòu)330可以通過伸入到所述反應(yīng)腔中的一機(jī)械手解除扣合，從而使得所述熱壁板320從所述噴淋頭體310分離。通過所述扣合機(jī)構(gòu)330，可以方便地將所述熱壁板320安裝到所述噴淋頭體310上，也可以方便地將所述熱壁板320從所述噴淋頭體310上卸載下來。當(dāng)安裝在所述噴淋頭體310上的所述熱壁板320在經(jīng)過多次沉積エ藝后，所述熱壁板320的表面會(huì)沉積ー層厚厚的物質(zhì)，所述機(jī)械手伸入到所述反應(yīng)腔中，解除所述扣合機(jī)構(gòu)330的扣合，使得所述熱壁板320從所述噴淋頭體310上卸載下來，所述機(jī)械手并重新安裝一干凈的熱壁板320到所述噴淋頭體310上，從而可以方便地自動(dòng)更換所述熱壁板320，以避免所述物質(zhì)分解而污染反應(yīng)腔中的反應(yīng)氣體，提高沉積膜層的質(zhì)量。
[0045]優(yōu)選的，將所述熱壁板320與所述噴淋頭體310之間的距離設(shè)置在2mm以上，如此，所述噴淋頭體310中的冷卻腔313對(duì)熱壁板320的冷卻能力較少到足夠小，從而能夠保證所述熱壁板320的下表面的溫度達(dá)到或超過350°C;當(dāng)然，所述距離也可以小于2mm，只要能夠使得所述熱壁板320下表面的溫度達(dá)到或超過350°C。
[0046]所述熱壁板320具有多個(gè)通孔322，所述通孔322用于使得III族源腔311的氣體管道314和/或V族源腔312的氣體管道315穿過所述熱壁板320。在本發(fā)明中，至少ー個(gè)氣體腔的氣體管道穿過所述通孔322延伸到所述熱壁板322下方。如圖3所示，本實(shí)施例中，III族源腔311的氣體管道314穿過所述通孔322，而V族源腔312的氣體管道315則延伸至位于噴淋頭體310下表面與熱壁板320之間的區(qū)域中。由于V族源腔312內(nèi)的V族源氣體通常較難分解且具有較高的分解溫度，將所述V族源腔312的氣體管道315延伸至位于噴淋頭體310下表面與熱壁板320之間的區(qū)域，可以使得V族源氣體在所述區(qū)域中先受熱進(jìn)行熱分解，再進(jìn)入熱壁板320下方的反應(yīng)區(qū)域中，有利于V族源氣體的分解，提高沉積效率。作為ー個(gè)實(shí)施例，所述III族源腔311的氣體管道314與通孔322的孔壁之間具有間隙，V族源氣體通過所述間隙流向下方，在其他的實(shí)施例中，也可以在熱壁板320中設(shè)置專門的通道，用于使得V族源氣體流向下方，而所述III族源腔311的氣體管道314與通孔322的孔壁之間可以不設(shè)置間隙。
[0047]機(jī)構(gòu)330包括ー對(duì)配合使用的第一扣合結(jié)構(gòu)331和第二扣合結(jié)構(gòu)332，所述第一扣合結(jié)構(gòu)331設(shè)置于所述熱壁板320上，所述第二扣合結(jié)構(gòu)332設(shè)置于所述噴淋頭體310上。
[0048]其中，所述第一扣合結(jié)構(gòu)331為ー彈性片331a，所述彈性片331a的一端連接所述熱壁板320，所述彈性片331a的另一端具有ー凸起331b，所述第二扣合結(jié)構(gòu)332位于所述噴淋頭體310的側(cè)壁，所述第二扣合結(jié)構(gòu)332為ー凹陷，所述凸起與所述凹陷相扣合，使得所述熱壁板320固定于所述噴淋頭體310下方。
[0049]在本實(shí)施例中，所述凸起與`所述凹陷的橫截面的形狀均為三角形，當(dāng)需將所述熱壁板320安裝于所述噴淋頭體310下方時(shí)，只需使所述機(jī)械手向上頂起所述熱壁板320，便可使所述凸起扣合到所述凹陷中；當(dāng)需將所述熱壁板320從所述噴淋頭體310上卸載時(shí)，只需使所述機(jī)械手向下拉動(dòng)所述熱壁板320，便可使所述凸起脫離所述凹陷，從而使得所述第ー扣合結(jié)構(gòu)331可以方便地與所述第二扣合結(jié)構(gòu)332扣合與解除扣合。但所述凸起與所述凹陷的橫截面的形狀并不限于為三角形，還可以為方形、梯形或半圓形等形狀。
[0050]較佳的，所述熱壁板320還具有若干用于機(jī)械抓取的定位部件321，方便所述機(jī)械手的抓取，從而使得所述第一扣合結(jié)構(gòu)331可以方便地與所述第二扣合結(jié)構(gòu)332扣合與解除扣合，并可以對(duì)所述熱壁板320精確的定位，以將所述熱壁板320安裝到所述噴淋頭體310上。優(yōu)選的，所述定位部件321為凹槽，所述定位部件321位于所述熱壁板320的側(cè)面，此時(shí)，所述機(jī)械手選用夾爪式機(jī)械手，將機(jī)械手的夾爪插入到所述凹槽中，可以方便地移動(dòng)所述熱壁板320。但所述定位部件321并不限于為凹槽，當(dāng)所述機(jī)械手為合抱式機(jī)械手吋，所述定位部件321還可以為凸部，并在所述機(jī)械手上設(shè)置對(duì)應(yīng)的凹部，從而控制所述熱壁板320的移動(dòng)，亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)。
[0051]較佳的，所述III族源氣體為三甲基鎵、三甲基鋁或三甲基銦中的ー種或幾種的組合，所述V族源氣體為磷化氫、神化氫或氨氣中的一種或幾種的組合。但，所述III族源氣體并不限于為三甲基鎵、三甲基鋁或三甲基銦，所述V族源氣體并不限于為磷化氫、神化氫或氨氣，只要所述III族源氣體與所述V族源氣體反應(yīng)生成II1-V族材料的薄膜，亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)。[0052]以下具體描述使用如上所述、本發(fā)明第一實(shí)施例噴淋頭30的氣相沉積設(shè)備I。請(qǐng)參閱圖4，所述氣相沉積設(shè)備I包括反應(yīng)腔11和傳輸腔12，所述反應(yīng)腔11的側(cè)壁具有一開口 13，所述反應(yīng)腔11和傳輸腔12通過所述開口 13連接，所述反應(yīng)腔11內(nèi)具有所述噴淋頭30，所述傳輸腔12內(nèi)具有一機(jī)械手15，所述機(jī)械手15通過所述開口 13進(jìn)入所述反應(yīng)腔，并取放所述熱壁板320。其中，所述氣相沉積設(shè)備I還包括石墨盤14等必要的部件，此為本領(lǐng)域的公知常識(shí)，在此不作贅述。
[0053]在本實(shí)施例中，所述機(jī)械手15為夾爪式機(jī)械手，所述機(jī)械手15具有夾爪151，所述夾爪151插入到所述凹槽的定位部件321中，以控制所述熱壁板320的移動(dòng)。
[0054]所述氣相沉積設(shè)備I可以方便地將所述熱壁板320安裝到所述噴淋頭體310上，也可以方便地將所述熱壁板320從所述噴淋頭體310上卸載下來。當(dāng)安裝在所述噴淋頭體310上的所述熱壁板320在經(jīng)過多次沉積工藝后，所述機(jī)械手15伸入到所述反應(yīng)腔11中，解除所述扣合機(jī)構(gòu)330的扣合，使得所述熱壁板320從所述噴淋頭體310上卸載下來，所述機(jī)械手15并重新安裝一干凈的熱壁板320到所述噴淋頭體310上，從而可以方便地自動(dòng)更換所述熱壁板320。
[0055]所述氣相沉積設(shè)備I進(jìn)行熱壁板替換的方法較佳的包括一下幾步:
[0056]首先，進(jìn)行步驟SOl，所述機(jī)械手15從所述開口 13進(jìn)入所述反應(yīng)腔11，如5a所示；
[0057]然后，進(jìn)行步驟S02，所述機(jī)械手15抓取所述熱壁板320，并向下拉動(dòng)所述熱壁板320，使得所述第一扣合結(jié)構(gòu)331與所述第二扣合結(jié)構(gòu)332解除扣合，從而使所述熱壁板320脫離所述噴淋頭體310，如5b所示。在本實(shí)施例中，所述定位部件321為凹槽，所述機(jī)械手15為夾爪式機(jī)械手，所述機(jī)械手15的夾爪151插入到所述凹槽中，可以方便地向下拉動(dòng)所述熱壁板320 ；
[0058]接著，進(jìn)行步驟S03，所述機(jī)械手15從所述開口 13將所述熱壁板320傳出所述腔體13，如5c所示；
[0059]隨后，進(jìn)行步驟S04，所述機(jī)械手15從所述開口 13將一干凈熱壁板320’傳入所述反應(yīng)腔11，所述干凈熱壁板320 ’與所述熱壁板320結(jié)構(gòu)相同，如5d所示；
[0060]最后，進(jìn)行步驟S05，所述機(jī)械手15將所述干凈熱壁板320’傳送至所述噴淋頭體310下方，并向上推動(dòng)所述熱壁板320’，使得所述第一扣合結(jié)構(gòu)331與所述第二扣合結(jié)構(gòu)332扣合，從而使所述干凈熱壁板320’與所述噴淋頭體310通過所述扣合機(jī)構(gòu)相固定，如5e所示。
[0061]請(qǐng)參閱圖6，圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的噴淋頭的示意圖，在圖6中，參考標(biāo)號(hào)表不與圖3相同的表述與第一實(shí)施方式相同的部件。圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例的所述扣合機(jī)構(gòu)430的示意圖。所述第二實(shí)施例的噴淋頭40與所述第一實(shí)施例的噴淋頭30基本相同，其區(qū)別在于:所述第一扣合結(jié)構(gòu)431為一彈性片431a，所述彈性片431a的一端連接所述熱壁板320，所述彈性片431a的另一端具有一卡槽431b，所述第二扣合結(jié)構(gòu)432位于所述噴淋頭體310的側(cè)壁，所述第二扣合結(jié)構(gòu)432為一凸部，所述凸部與所述卡槽相扣合，使得所述熱壁板320固定于所述噴淋頭體310下方。
[0062]在本實(shí)施例中，進(jìn)行所述熱壁板320替換時(shí)，在步驟S02中，所述機(jī)械手可以先彎曲所述彈性片431a，再向下拉動(dòng)所述熱壁板320，以方便所述第一扣合結(jié)構(gòu)431與所述第二扣合結(jié)構(gòu)432解除扣合，使得所述熱壁板320從所述噴淋頭體310上卸載下來；在步驟S05中，所述機(jī)械手將所述干凈熱壁板320’傳送至所述噴淋頭體310下方，并向上推動(dòng)所述熱壁板320’，使得所述第一扣合結(jié)構(gòu)431可以方便地與所述第二扣合結(jié)構(gòu)432扣合，從而使所述干凈熱壁板320’與所述噴淋頭體310通過所述扣合機(jī)構(gòu)相固定。本實(shí)施例的所述熱壁板320亦可以通過所述機(jī)械手與所述噴淋頭體310進(jìn)行安裝和卸載，亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)。
[0063]請(qǐng)參閱圖8，圖8是本發(fā)明第三實(shí)施例的噴淋頭的示意圖，在圖8中，參考標(biāo)號(hào)表示與圖3相同的表述與第一實(shí)施方式相同的部件。所述第三實(shí)施例的噴淋頭50與所述第一實(shí)施例的噴淋頭30基本相同，其區(qū)別在于:在所述扣合機(jī)構(gòu)530中，所述第二扣合結(jié)構(gòu)532為一彈性片532a，所述彈性片532a的一端連接所述噴淋頭體310，所述彈性片532a的另一端具有一凸起532b，所述第一扣合結(jié)構(gòu)531位于所述熱壁板320的側(cè)面，所述第一扣合結(jié)構(gòu)
531為一凹陷，所述凸起 與所述凹陷相扣合。在本實(shí)施例中，本實(shí)施例的所述熱壁板320亦可以通過所述機(jī)械手與所述噴淋頭體310進(jìn)行安裝和卸載，亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)。
[0064]在本發(fā)明第三實(shí)施例中，由于所述第一扣合結(jié)構(gòu)531和所述定位部件321均位于所述熱壁板320的側(cè)面，所以，較佳的，所述第一扣合結(jié)構(gòu)531和所述定位部件321在所述熱壁板320的邊緣間隔排列，如圖9所示。其中，所述第一扣合結(jié)構(gòu)531和所述定位部件321的數(shù)量和排列方式不做限制。
[0065]請(qǐng)參閱圖10，圖10是本發(fā)明第四實(shí)施例的噴淋頭的示意圖，在圖10中，參考標(biāo)號(hào)表不與圖3相同的表述與第一實(shí)施方式相同的部件。圖11為本發(fā)明第四實(shí)施例的所述扣合機(jī)構(gòu)630的不意圖。所述第四實(shí)施例的噴淋頭60與所述第一實(shí)施例的噴淋頭30基本相同，其區(qū)別在于:在所述扣合機(jī)構(gòu)630中，所述第二扣合結(jié)構(gòu)632為一彈性片632a，所述彈性片632a的一端連接所述噴淋頭體310，所述彈性片632a的另一端具有一卡槽632b，所述第一扣合結(jié)構(gòu)631位于所述熱壁板320的側(cè)面，所述第一扣合結(jié)構(gòu)631為一凸部，所述凸部與所述卡槽相扣合，使得所述熱壁板320固定于所述噴淋頭體310下方。
[0066]在本實(shí)施例中，進(jìn)行所述熱壁板320替換時(shí)，在步驟S02中，所述機(jī)械手向下拉動(dòng)所述熱壁板320，使所述第一扣合結(jié)構(gòu)631與所述第二扣合結(jié)構(gòu)632解除扣合，使得所述熱壁板320從所述噴淋頭體310上卸載下來；在步驟S05中，所述機(jī)械手將所述干凈熱壁板320’傳送至所述噴淋頭體310下方，所述機(jī)械手可以先彎曲所述彈性片632a，再向上推動(dòng)所述熱壁板320’，以方便所述第一扣合結(jié)構(gòu)631與所述第二扣合結(jié)構(gòu)632扣合,從而使所述干凈熱壁板320’與所述噴淋頭體310通過所述扣合機(jī)構(gòu)相固定。本實(shí)施例的所述熱壁板320亦可以通過所述機(jī)械手與所述噴淋頭體310進(jìn)行安裝和卸載，亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)。
[0067]請(qǐng)參閱圖12，圖12是本發(fā)明第五實(shí)施例的噴淋頭的示意圖，在圖12中，參考標(biāo)號(hào)表不與圖3相同的表述與第一實(shí)施方式相同的部件。所述第五實(shí)施例的噴淋頭70與所述第一實(shí)施例的噴淋頭30基本相同，其區(qū)別在于:所述扣合機(jī)構(gòu)730為扣合臂，所述扣合臂包括:能相對(duì)于所述噴淋頭體310彈性形變的臂體731，以及位于所述臂體731的一端的結(jié)合臂732，所述臂體731與結(jié)合臂732連接呈L型；所述臂體731的另一端連接所述噴淋頭體310 ;其中，所述結(jié)合臂732具有一平面732a，所述結(jié)合臂732的平面732a能托起所述熱壁板320的下表面以扣合所述熱壁板320，所述臂體731發(fā)生彈性形變以將所述熱壁板320安裝在所述結(jié)合臂732的平面732a上。較佳的，所述結(jié)合臂732的下表面為一斜面732b，以方便所述熱壁板320的安裝。
[0068]在本實(shí)施例中，進(jìn)行所述熱壁板320替換時(shí)，在步驟S02中，所述機(jī)械手可以先彎曲所述彈性片731，再向下拉動(dòng)所述熱壁板320，以方便所述扣合機(jī)構(gòu)730解除扣合，使得所述熱壁板320從所述噴淋頭體310上卸載下來；在步驟S05中，所述機(jī)械手將所述干凈熱壁板320’傳送至所述噴淋頭體310下方，由于所述結(jié)合臂732的下表面為一斜面732b，所以向上推動(dòng)所述熱壁板320’，使得所述扣合機(jī)構(gòu)730扣合所述熱壁板320，從而使所述干凈熱壁板320’與所述噴淋頭體310通過所述扣合機(jī)構(gòu)相固定。本實(shí)施例的所述熱壁板320亦可以通過所述機(jī)械手與所述噴淋頭體310進(jìn)行安裝和卸載，亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)。
[0069]本發(fā)明并不限于以上實(shí)施例，例如:所述V族源腔的氣體管道并不限于延伸至所述噴淋頭體與所述熱壁板之間的區(qū)域，還可以設(shè)置所述III族源腔和所述V族源腔的氣體管道穿過所述通孔延伸到所述熱壁板下方，所述熱壁板與噴淋頭體之間的間隙中通入有吹掃氣體，亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)；另外，所述至少兩個(gè)氣體腔并不限于包括III族源腔和V族源腔，只要所述至少兩個(gè)氣體腔中的反應(yīng)氣體的熱分解溫度不同，亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)。
[0070]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍 為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.ー種噴淋頭，用于金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積エ藝的反應(yīng)腔，所述噴淋頭包括:噴淋頭體，所述噴淋頭體具有至少ー個(gè)氣體腔和冷卻腔；其中，所述冷卻腔位于所述至少ー個(gè)氣體腔下方，所述每個(gè)氣體腔皆具有多個(gè)氣體管道貫穿所述冷卻腔和所述噴淋頭體的下表面；其特征在于，所述噴淋頭還包括ー熱壁板，所述熱壁板間隔設(shè)置于所述噴淋頭體的下方，所述熱壁板通過若干扣合機(jī)構(gòu)的扣合作用固定于所述噴淋頭體下方，所述扣合機(jī)構(gòu)可以通過伸入到所述反應(yīng)腔中的一機(jī)械手解除扣合，從而使得所述熱壁板從所述噴淋頭體分離。
2.如權(quán)利要求1所述的噴淋頭，其特征在于:所述扣合機(jī)構(gòu)包括ー對(duì)配合使用的第一扣合結(jié)構(gòu)和第二扣合結(jié)構(gòu)，所述第一扣合結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述熱壁板上，所述第二扣合結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述噴淋頭體上。
3.如權(quán)利要求2所述的噴淋頭，其特征在于:所述第一扣合結(jié)構(gòu)為ー彈性片，所述彈性片的一端連接所述熱壁板，所述第二扣合結(jié)構(gòu)位于所述噴淋頭體的側(cè)壁，其中，所述彈性片的另一端具有ー凸起，所述第二 扣合結(jié)構(gòu)為ー凹陷，所述凸起與所述凹陷相扣合；或，所述弾性片的另一端具有ー卡槽，所述第二扣合結(jié)構(gòu)為ー凸部，所述凸部與所述卡槽相扣合。
4.如權(quán)利要求2所述的噴淋頭，其特征在于:所述第二扣合結(jié)構(gòu)為ー彈性片，所述彈性片的一端連接所述噴淋頭體，所述第一扣合結(jié)構(gòu)位于所述熱壁板的側(cè)面，其中，所述第一扣合結(jié)構(gòu)為ー凹陷，所述彈性片的另一端具有ー凸起，所述凸起與所述凹陷相扣合；或，所述第一扣合結(jié)構(gòu)為ー凸部，所述彈性片的另一端具有ー卡槽，所述凸部與所述卡槽相扣合。
5.如權(quán)利要求1所述的噴淋頭，其特征在于:所述扣合機(jī)構(gòu)為扣合臂，所述扣合臂包括:能相對(duì)于所述噴淋頭體彈性形變的臂體，以及位于所述臂體的一端的結(jié)合臂，所述臂體與結(jié)合臂連接為L(zhǎng)型；所述臂體的另一端連接所述噴淋頭體；其中，所述結(jié)合臂具有一平面，所述結(jié)合臂的平面能支撐所述熱壁板于所述熱壁板的下表面，以扣合所述熱壁板，所述臂體發(fā)生弾性形變以將所述熱壁板安裝在所述結(jié)合臂的平面上。
6.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的噴淋頭，其特征在于:所述熱壁板還具有若干用于所述機(jī)械手抓取的定位部件。
7.如權(quán)利要求6所述的噴淋頭，其特征在于:所述定位部件為凹槽，所述凹槽位于所述熱壁板的側(cè)面。
8.如權(quán)利要求1所述的噴淋頭，其特征在于，所述熱壁板與所述噴淋頭體之間的間隔為大于等于2毫米。
9.如權(quán)利要求1所述的噴淋頭，其特征在于，所述至少ー個(gè)氣體腔包括至少兩個(gè)氣體腔，所述熱壁板具有多個(gè)用于氣體腔的氣體管道穿過的通孔，至少ー個(gè)氣體腔的氣體管道穿過所述通孔延伸到所述熱壁板下方。
10.如權(quán)利要求9所述的噴淋頭，其特征在于，所述至少兩個(gè)氣體腔包括III族源腔和V族源腔，所述III族源腔的氣體管道穿過所述通孔延伸到所述熱壁板下方，所述V族源腔的氣體管道延伸至所述噴淋頭體與所述熱壁板之間的區(qū)域；或，所述III族源腔和所述V族源腔的氣體管道穿過所述通孔延伸到所述熱壁板下方，所述熱壁板與噴淋頭體之間的間隙中通入有吹掃氣體。
11.ー種氣相沉積設(shè)備，其特征在于，所述氣相沉積設(shè)備包括反應(yīng)腔和傳輸腔，所述反應(yīng)腔的側(cè)壁具有ー開ロ，所述反應(yīng)腔和傳輸腔通過所述開ロ連接，所述反應(yīng)腔內(nèi)具有如權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的噴淋頭，所述傳輸腔內(nèi)具有ー機(jī)械手，所述機(jī)械手通過所述開ロ進(jìn)入所述反應(yīng)腔，并取放所述熱壁板。
12.ー種熱壁板替換方法，其特征在于，包括: 提供如權(quán)利要求11所述的氣相沉積設(shè)備； 所述機(jī)械手從所述開ロ進(jìn)入所述反應(yīng)腔； 所述機(jī)械手抓取所述熱壁板，井向下拉動(dòng)所述熱壁板，使所述熱壁板脫離所述噴淋頭體； 所述機(jī)械手從所述開ロ將所述熱壁板傳出所述腔體； 所述機(jī)械手從所述開ロ將一干凈 熱壁板傳入所述反應(yīng)腔，所述干凈熱壁板與所述熱壁板結(jié)構(gòu)相同； 所述機(jī)械手將所述干凈熱壁板傳送至所述噴淋頭體下方，并向上推動(dòng)所述熱壁板，使所述干凈熱壁板與所述噴淋頭體通過所述扣合機(jī)構(gòu)相固定。
【文檔編號(hào)】C23C16/455GK103451626SQ201310374486
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】周仁 申請(qǐng)人:光壘光電科技（上海）有限公司