CN102817012B - 一种薄膜沉积装置 - Google Patents
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Abstract
一种利用反应源气体G1、G2将薄膜沉积到衬底113的表面的装置101被公开。所述装置101包括：i）被配置为容纳所述衬底的支撑设备111；和ii）被放置为与所述支撑装置相邻的旋转器105。具体地，旋转器105包括用于连接到发动机的轴毂106，一个或多个连接到轴毂106的叶片201。特殊地，所述一个或多个叶片201是运行着的以在一个平面上围绕轴毂旋转以便驱动反应源气体G1、G2的流体流动，以便将所述反应源气体G1、G2分布在衬底113的表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄膜沉积装置，其中反应源气体(precursor gases)被引入所述装置以便将薄膜沉积到衬底的表面上。
背景技术
薄膜沉积技术通常被用于将半导体材料沉积到衬底上以制造集成电路设备或者光电设备。例如，MOCVD是一种将半导体材料如氮化镓（GaN）沉积到衬底上的方法。MOCVD方法在具有温度控制的环境的反应室中执行以激发反应源气体沉积到一个放置在所述反应室中的加热衬底上，同时减少反应源气体寄生沉积到不想要的区域，如更凉一些的室壁。第一反应源气体包括一种第III族元素例如镓（Ga），第二反应源气体包括一种第V族元素例如氮（N）。这些反应源气体被引入所述反应室以将化合物半导体如GaN沉积到所述加热衬底的表平面上。净化气体如氮气（N2）和氢气（H2）同样被引入所述反应室以最小化在所述反应室内不想要区域上的反应源气体沉积。载气如N2和H2在MOCVD操作中被使用以将所述反应源气体移向所述加热衬底。
通常，所述反应源气体被沿着垂直或平行于所述加热衬底的表平面的方向引入所述反应室。为了确保反应源气体在所述加热衬底的主表平面上发生化学反应以形成化合物半导体，这些反应源气体必须在所述衬底表面之上彼此靠近。当那些反应源气体在被引入反应室彼此靠近时，出现的一个问题是不希望的相互气相反应发生了，这将折损反应源的效果并因此影响沉积在衬底上的化合物半导体的质量。
因此，本发明的目的是解决薄膜沉积技术，尤其是在化学气相沉积(CVD：chemical vapour deposition)技术中将反应源气体引入反应室的传统方法的局限性。
发明内容
本发明第一方面是一种利用反应源气体将薄膜沉积到衬底表面的装置。所述装置包括：i) 一个支撑装置被配置为支撑所述衬底；和ii) 一个旋转器（spinner）被设置在邻近所述支撑设备。具体地，所述旋转器有一个用于连接到发动机的轴毂(hub)，一个或多个叶片(blades)连接到所述轴毂。特别地，所述一个或多个叶片在一个平面上运行围绕所述轴毂旋转驱动所述反应源气体的流体流动，以便将所述反应源气体分布到所述衬底表面。
通过提供所述带有一个或多个运行着的围绕所述轴毂旋转的叶片的旋转器，所述反应源气体被均匀分布在所述衬底表面。否则，所述反应源气体的分布可能会局部化在衬底表面的特定区域。有利地因此，本发明第一方面的实施例可以保证沉积在衬底表面的薄膜的相当高的质量。
本发明一些可选的特征在从属权利要求中限定。
例如，所述旋转器的叶片可以具有一个与所述平面以一个倾斜角度倾斜的驱动面用于驱动所述反应源气体在衬底表面的分布。这可以协助加速沉积过程。
此外，所述旋转器的轴毂可以包括一个轴毂入口，其中一种反应源气体通过该入口被引入所述轴毂的内部，所述一个或多个叶片中的每一个也有一个叶片出口，通过该出口所述反应源气体被从对应的叶片内部分配（dispensed），其中，轴毂和叶片内部相互流体连通。通过这种方式，旋转器可以进一步作为气体分配器以将反应源气体指引到衬底表面。
可选地，所述一个或多个叶片中的每个是一个螺旋桨以产生额外的力将反应源气体驱向所述衬底表面。
本发明的第二方面是一种利用反应源气体将薄膜沉积到衬底表面的装置，具体地，所述装置包括：i) 一个支撑装置被配置为支撑所述衬底； ii) 多套（set）气体供应源，每套气体供应源被配置用于供应反应源气体；和iii）一个气体分配器被配置用于将反应源气体引导至所述衬底表面。具体地，所述气体分配器有多套隔室，每套隔室均配置用于接收来自于对应套的气体供应源的反应源气体，并且每个隔室有孔，接收的反应源气体通过所述孔从所述气体分配器流向所述支撑装置。特别地，所述多套气体供应源运行以便以可控流速提供反应源气体中的至少一种。更进一步，气体分配器的每个隔室的孔是均匀分布的。多套隔室中的一个与相应的其他套隔室相比，在气体分配器中心具有较大的体积，而在气体分配器的边缘具有较小的体积。通过控制第一套和第二套隔室之间相对的气体流速，沉积的薄膜厚度均匀度被协调和改善。
本发明的第三个方面是一种与本发明第二个方面类似的装置。然而，与之相反的是，所述气体分配器的多套隔室的体积相同。多套隔室中的一个与相应的其他套隔室相比，在气体分配器中心具有较多的孔，而在气体分配器的边缘有较少的孔。通过控制第一套和第二套隔室之间相对的气体流速，沉积的薄膜厚度均匀度被协调和改善。
通过改善沉积在衬底上的薄膜的厚度均匀度，本发明第二方面的实施例可以保证沉积到衬底表面的薄膜的相当高的质量。
附图说明
本发明实施例将被描述，仅仅通过示例的方式，参考以下附图：
图1显示的是根据本发明第一实施例的具有气体分配器和旋转器的MOCVD反应室；
图2是第一实施例中使用中的旋转器的立体示意图；
图3a和图3b分别是图2中的旋转器顶视图和底视图；
图4是图2中的旋转器的叶片的横截面视图，并且显示了叶片周围的气流；
图5显示的是图2的旋转器中具有内部分隔的叶片；
图6显示的是图2中具有水槽的旋转器；
图7a和图7b分别是图6的旋转器的顶视图和底视图；
图8是根据本发明第二实施例的旋转器的立体示意图；
图9a和图9b分别是图8的旋转器的顶视图和底视图；
图10a和图10b分别是根据本发明第三实施例的旋转器的顶视图和底视图；
图11显示的是图2的旋转器的叶片的不同配置；
图12显示的是根据本发明第一实施例的气体分配器；
图13显示的是根据本发明第二实施例的气体分配器；
图14显示的是在图1的MOCVD反应室中使用的支撑衬底的承受器（susceptors）。
具体实施方式
附图1显示了MOCVD反应室101，包括连接到一个或多个气体供应源的气体分配器103，根据第一实施例的用于将一种或多种气体引入MOCVD反应室101的旋转器105，连接到一个或多个气体供应源的气体入口107，将气体入口107连接到旋转器105的串通件（feedthrough）109，和将衬底放置在其上的承受器111.
具体地，串通件109被连接到旋转器105的轴毂106。在旋转器105、气体入口107和串通件109内还包括多种提供相互流体连通的通道，因此，气体可以从气体入口107流经串通件109到达旋转器105，随后从旋转器105进入MOCVD反应室101。气体入口107还包括驱动串通件109的发动机。当发动起被运行驱动串通件109时，串通件109进而驱动旋转器105的轴毂106使得旋转器105转动。
在MOCVD反应室101运行期间，衬底113被加热器加热并随着承受器111旋转。第一反应源气体G1经由旋转器105引入MOCVD反应室101，而第二反应源气体G2和净化气体（purging gases）G3经由气体分配器103引入。特别地，反应源气体G1、G2和净化气体G3在通常垂直于衬底113的表平面的下行方向上被引入MOCVD反应室101。
第一反应源气体G1是包括第III族元素如镓（Ga）的有机金属气体。第一反应源气体G1的例子有三甲基镓（TMG）、三甲基铟（TMI）、三甲基铝（TMA）以及它们的混合物。第二反应源气体G2是包括第V族元素如氮（N）的有机金属气体。第二反应源气体G2的一个例子是氨气（NH3）。净化气体G3协助第一和第二反应源气体G1、G2移动向放置在承受器111上的衬底113。净化气体G3还协助从MOCVD反应室101内部排除第一和第二反应源气体G1、G2以最小化其内部墙壁的污染。净化气体G3的例子包括氮气（N2）和氢气（H2）。应该意识到净化气体G3还可以是用于传输反应源气体G1、G2到衬底113的主表平面的载气。
旋转器105在MOCVD反应室101运行期间是旋转的。旋转器105的旋转相应改变反应源气体G1、G2和净化气体G3流向衬底113的表平面的方向，从最初通常垂直于衬底113表平面的下行方向到基本平行于衬底113的表平面的方向。从而，旋转器105的旋转提供了反应源气体G1、G2横跨衬底113表平面的均匀分布。没有旋转器105的旋转，反应源气体G1、G2的分布可能局部化在衬底113的表平面的特定区域。此外，反应源气体G1、G2在引入MOCVD反应室101之前可以尽可能的彼此分离同时保证刚好在衬底113的表平面上方时反应源气体G1、G2都出现以形成化合物半导体。有利地，在反应源气体G1、G2移向MOCVD反应室101中的衬底113时不期望的反应源气体G1、G2间气相反应可以被减少。
虽然图1显示第一反应源气体G1经由旋转器105代替经由气体分配器103引入MOCVD反应室101，可以意识到其他将反应源气体和净化气体G1-G3引入MOCVD反应室101的方法也是可行的。例如，第二反应源气体G2可以经由旋转器105引入MOCVD反应室101，而第一反应源气体G1与净化气体G3经由气体分配器103引入。另外，第一和第二反应源气体G1、G2可以都经由旋转器105引入MOCVD反应室101，而仅仅净化气体G3经由气体分配器103引入。还可以另外一种方式包括将所有反应源和净化气体G1-G3经由气体分配器103引入MOCVD反应室101，没有气体经由旋转器105引入。在这种特殊的例子中，旋转器105可以是一个实心结构。此外，净化气体也可以不要如果气体分配器103将第一和第二反应源气体G1、G2至少之一引入MOCVD反应室101。
图2是使用中的旋转器105的立体示意图。旋转器105包括4个延伸叶片201a-d 连接到轴毂106。从图2中可以看出每个延伸叶片201a-d确定一个大体薄并且平的结构。特别地，叶片201a-d相互分离正交的排列在轴毂106周围。叶片201a-d还包括各自的叶片通道203a-d，叶片通道203a-d具有引入气体的入口207a-d和设置在叶片201a-d的底部的引入气体可以离开的出口209a-d。
串通件109还包括气体通道205，气体通道205有一个气体可以从气体供应源导入的入口和一个导入的气体可以排出的出口。从串通件109排出的气体随后经由轴毂入口208进入轴毂106。由于旋转器105的轴毂106通常是空的，这样通过串通件109的气体通道205，轴毂106和叶片201a-d的叶片通道203a-d具有流体连通。相应的这就允许第一反应源气体G1在被引入MOCVD反应室101之前，从串通件109经由旋转器105的轴毂106无障碍地流向叶片201a-d。
从图2还可以看出，叶片201a-d的厚度通常向着各自边缘部分211a-d逐渐减少并变细形成相应的楔形部分。然而，应该意识到每个叶片201a-d包含一个楔形部分仅仅是优选的而不是必须的。可选的，一个具有平的平行面的细长结构可以替代被用于构造每个叶片201a-d。
旋转器105被配置为在一个平面上围绕轴毂106按照圆周方向旋转，与其一致地，在旋转过程中，楔形部分211a-d定义了叶片201a-d的前掾，它们相应的相反的边缘定义了叶片201a-d的后掾。相应地，从图2的旋转器105的顶部看时，旋转器105的叶片201a-d被配置为围绕轴毂106沿逆时针方向转动。
图3a和3b分别是图2中的旋转器105的顶视图和底视图。从图3a中可以看到，轴毂106包括用于以允许流体连通的方式连接串通件109的气体通道205的轴毂入口208。然而，图3b显示串通件106的底面被完全封上，因此第一反应源气体G1从轴毂106流向旋转器105的每个叶片201a-d。
图4是图2的旋转器105中的特定叶片201a沿着图3b中表明的线B-B’看到的横截面图。可以看到，叶片201a的底面相对于叶片201旋转的平面以一个倾斜角倾斜。相应地，叶片201a的倾斜底面在旋转过程中为流动的气体提供驱动力，与其一致地，流动的气体被迫使从叶片201a的前掾流向后掾。因此，薄片状的流体流动在叶片201a旋转时沿着叶片201a的顶部和底部表面从前掾到后掾产生。更具体地，叶片201a的底面以一个不同的角度倾斜以形成扭结401。这增加了相应的叶片通道203a的体积。
应该意识到旋转器105的其他三个叶片201b-d与图4所示叶片201a是完全相同的。这样，薄片状的流体流动在它们旋转时沿着叶片201b-d的顶部和底部表面从前掾到后掾被类似的产生。
虽然在操作过程中反应源气体G1、G2和净化气体G3在通常垂直于衬底113的表平面的下行方向上被引入MOCVD反应室101，在旋转器105旋转时，由叶片201a-d的结构提供的驱动力改变反应源气体G1、G2和净化气体G3的流向以在紧挨着叶片201a-d的顶部和底部表面产生薄片状的气流。这确保反应源气体G1、G2相遇以在薄片表面发生化学反应，尽管它们在被引入MOCVD反应室101时被彼此远远的分开。通过将反应源气体G1、G2彼此远远的分开，它们之间任何不想要的气相反应可以被显著的减少。这有利地提高反应源的效率和沉积在衬底113上的化合物半导体的质量。
可选地，每个叶片201a-d可以包含一个内部分隔。图5 显示了具有沿着叶片201a的长度设置的内部分隔501的叶片201a的横截面视图，内部分隔501因此将叶片通道203a分成第一和第二隔间505、507。内部分隔501具体包括狭缝缺口503沿着叶片201a的长度，通过狭缝缺口503第一反应源气体G1在随后从出口209a排出到MOCVD反应室101之前可以从第一隔间505流向第二隔间507。
没有在叶片201a-d中的内部分隔501，相比离轴毂106最远的末端，大部分第一反应源气体G1会趋向于通过离轴毂106最近的叶片201a-d的的最接近端引入MOCVD反应室101。因此导致在MOCVD反应室101内的第一反应源气体G1沿着叶片201a-d的长度不均匀分布。
通过在每个叶片201a-d内提供内部分隔501，狭缝缺口503—比出口209a明显小—阻止大部分第一反应源气体G1经由它们最接近端排出叶片201a-d，并保证足够数量的第一反应源气体G1经由叶片201a-d的末端排出。因此保证在MOCVD反应室内的第一反应源气体沿着叶片201a-d的长度更均匀的分布。
参见图5，还可以看出叶片201a的表面相对于叶片201a的旋转平面以角度α, β和γ倾斜。优选地，角α的范围可以是10-60o, β的范围是5-45o，γ的范围是45-135o。
可选地，旋转器105和串通件109可以进一步包括设置在轴毂106内部的水槽220和叶片201a-d用于在使用过程中冷却旋转器105，如图6所示。水槽220包括将冷却水从水源引入水槽220的水入口222和可将冷却水从水槽中放出并返回到水源用于再冷却的水出口224。有利地，在高温MOCVD过程中水槽220为了通用性改变以适合旋转器105。
图7a和图7b分别是图6的旋转器105的顶部和底部视图。从图7a中可以看出，水槽220的水入口222和水出口224都被放置在轴毂106处。和不带水槽220的旋转器105中的轴毂106一样，轴毂106的底面从图3b可以看出已经被完全封上，因此，第一反应源气体G1从轴毂106流向旋转器105的每个叶片201a-d。
图8显示了根据本发明第二实施例的旋转器600。旋转器600大部分与第一实施例的旋转器105相似。例如，旋转器600包括轴毂606，用于有效地连接到发动机。旋转器600也包括4个延伸叶片601a-d连接到轴毂606。叶片601a-d也包括各自的边缘部分定义为楔形部分，并且叶片601a-d被配置为旋转，这样这些楔形部分形成对应的前掾。
然而，第二实施例的旋转器600的轴毂606包括4个轴毂入口608a-d用于与各自类似的串通件609的气体通道605a-d进行流体连通，来替代根据第一实施例的旋转器105仅仅包括一个单独的轴毂入口208的情况。此外，在叶片601a-d的不同叶片通道之间没有流体连通。这样，串通件609可以连接到不同的气体供应源以提供不同的流动气体到MOCVD反应室101。例如，第一和第二反应源气体G1、G2都可以经由旋转器600的相邻的叶片601a-d引入MOCVD反应室。可选地，反应源气体G1、G2和净化气体G3可以都经由旋转器600的叶片601a-d引入MOCVD反应室。
图9a和图9b分别是图8的旋转器600的顶部和底部视图。从图9a看出轴毂600包括各自的轴毂入口608a-d用于以允许流体连通的方式与对应的串通件609的气体通道605a-d连接。与根据第一实施例的旋转器105的轴毂106一样，从图9b看出，轴毂606的底面被完全封上，因此，反应源气体G1、G2和/或净化气体G3从轴毂606流向旋转器600的叶片601a-d。
当然，应该意识到串通件609可以连接到提供反应源气体G1、G2和净化气体G3任何一种到MOCVD反应室101的单独的气体供应源。
图10a和图10b分别是根据本发明第三实施例的旋转器800的顶部和底部视图。第三实施例的旋转器800也与第一和第二实施例的旋转器105、600大部分相似。例如，旋转器800包括4个延伸叶片801a-d连接到轴毂806。特殊地，叶片801a-d相互分离并且正交成角度地围绕轴毂806排列，叶片801a-d围绕轴毂806旋转。叶片801a-d也包括在叶片201a-d的底部上具有各自出口809a-d的叶片通道，通过出口809a-d，任何引入气体可以排出。
与第一和第二实施例的旋转器105、600相反的是，从图10b中可以看出，当它们旋转的时候，叶片801a-d的各自出口809a-d被设置在叶片801a-d的前掾和后掾之间的中线处（mid-way），替代像在根据第一和第二实施例的旋转器105、600内那样被设置在叶片801a-d的后缘。更进一步地，在叶片801a-d的各自前掾和后掾之间提供两排平行的出口。
图11显示旋转器105的叶片1101的不同配置。叶片1101与早前描述的前面的叶片201a相似，除了关于它的出口1103，通过出口1103，反应源气体或净化气体可以流入MOCVD反应室101。在前面的叶片201a的配置中，出口209a被设置在叶片201a的底部。这样，反应源气体或净化气体可以被直接引导向衬底表面。与前面的叶片201a相反，然而，叶片1101的出口1103被设置在它的侧面。相应地，反应源气体或净化气体在通常平行于衬底表面的方向上被排出。这样的叶片配置相对于前面的叶片201a可以因此在MOCVD反应室使用时减少流动干扰。
图12显示了一个气体分配器1200实施例的平面图，它用在MOCVD反应室101中。气体分配器1200配置为将反应源气体G1，G2和/或净化气体G3引导至MOCVD反应室101的衬底表面。特殊地，气体分配器1200的内部被划分成各种各样的隔室1202a-b，1204a-b，1206a-b，1208a-b，不同的隔室1202a-b，1204a-b，1206a-b，1208a-b之间密封以防止相互流体连通。另外，气体分配器1200具有孔1201，这些孔被平均分布在隔室1202a-b，1204a-b，1206a-b，1208a-b的基底上，流动气体可以通过这些孔。
不过，气体分配器1200的内部没有被平均划分，因此，隔室1202a-b，1204a-b，1206a-b，1208a-b有不同的内部体积。特殊地，气体分配器1200是按照如下方式划分的：与临近的隔室1202b，1204b，1206b，1208b相比较，在隔室1202a，1204a，1206a，1208a的外部边缘，孔1201更加密集。与临近的隔室1202b，1204b，1206b，1208b相比较，在隔室1202a，1204a，1206a，1208a的中心，孔1201有更小的密集度。
使用中，各种各样的隔室1202a-b，1204a-b，1206a-b，1208a-b连接到独立的气体供应源以得到各种各样流动气体。具体地，隔室1202a-b接收第一反应源气体G1，隔室1204a-b接收第二反应源气体G2，隔室1206a-b，1208a-b接收净化气体G3。更具体地，两种单独的气体供应源集合被提供——第一种集合分别提供第一和第二反应源气体G1、G2和净化气体G3给隔室1202a，1204a，1206a和1208a，第二种集合分别提供第一和第二反应源气体G1、G2和净化气体G3给隔室1202b，1204b，1206b和1208b。
如果沉积在衬底113上的薄膜厚度在中心比在外部边缘大，连接到接收第一反应源气体G1的隔室1202a的气体供应源的流速相对于连接到隔室1202b的气体供应源的流速可能要增加。这是因为在衬底113上的半导体元件的沉积增长对于MOCVD反应室101里的第一反应源气体G1的分布是最敏感的。因为与相应的隔室1202b比较，隔室1202a外部边缘的孔1201更加密集，从而气体分配器1200能补偿衬底113上的沉积薄膜的厚度不均匀性。
然而，如果沉积薄膜的厚度在衬底113外部边缘比在中心时要厚，连接到隔室1202b的气体供应源的流速相对于连接到隔室1202a的气体供应源的流速可能要增加。因为与相应的隔室1202a比较，隔室1202b中心的孔1201更加密集，从而气体分配器1200能补偿衬底113上的沉积薄膜的厚度不均匀性。
应该认识到，每次连接到隔室1202a-b，1204a-b，1206a-b，1208a-b的第一套和第二套气体供应源的流速可能被适当地调整，使得气体分配器1200更好地保证沉积的衬底薄膜的厚度均匀性，从而有利于改进在衬底上的沉积薄膜的质量。
图13显示了根据第二实施例的另一个气体分配器1300。像前面的气体分配器1200一样，气体分配器1200的内部被划分成各种各样的隔室1302a-b，1304a-b，1306a-b，1308a-b，不同的隔室1302a-b，1304a-b，1306a-b，1308a-b之间密封以防止流体连通。
使用中，各种各样的隔室1302a-b，1304a-b，1306a-b，1308a-b连接到单独的气体供应源以得到各种各样气体。具体地，隔室1302a-b接收第一反应源气体G1，隔室1304a-b接收第二反应源气体G2，隔室1306a-b，1308a-b接收净化气体G3。更进一步，两种单独的气体供应源集合被提供——第一种集合分别提供第一和第二反应源气体G1，G2和净化气体G3给隔室1302a，1304a，1306a和1308a，第二种分别提供第一和第二反应源气体G1和净化气体G3给隔室1302b，1304b，1306b和1308b。
不过，与以前的气体分配器1200不同，目前的气体分配器1300的隔室1302a-b，1304a-b有相同的内部体积。隔室1306a-b 和隔室1308a-b也有相同的体积。 而且，在每个隔室1302a-b，1304a-b的底部的孔1301没有平均分布。相反，与相应隔室1302b，1304b的外部边缘相比较,隔室1302a，1304a的外部边缘的孔1301更加密集，与相应隔室1302a，1304a的中心相比较,隔室1302b，1304b的中心的孔1301也更加密集。
如果沉积薄膜的厚度在它的中心比在外部边缘时要厚，连接到隔室1302a的气体供应源的流速相对于连接到隔室1302b的气体供应源的流速可能要增加。因为与相应的隔室1302b比较，隔室1302a外部边缘的孔1301更加密集，从而气体分配器1200能补偿衬底113上的沉积薄膜的厚度不均匀性。
然而，如果沉积薄膜的厚度在它外部边缘比在中心时要厚，连接到隔室1302b的气体供应源的流速相对于连接到隔室1302a的气体供应源的流速可能要增加。因为与相应的隔室1302a比较，隔室1302b中心的孔1301更加密集，从而气体分配器1300能补偿衬底113上的沉积薄膜的厚度不均匀性。
应该认识到，每次连接到隔室1302a-b，1304a-b的第一和第二套气体供应源的流速可能被适当地调整，使得气体分配器1300更好地保证沉积的衬底薄膜的厚度均匀性，从而有利于改进沉积薄膜的质量。
图14说明了在图1的MOCVD反应室101所用的3个承受器1401。每个承受器1401携带多个衬底113并且在使用时旋转。通过旋转承受器1401，任何沉积在衬底113的薄膜的厚度差别可以被补偿，从而改进沉积薄膜的厚度均匀性。这更进一步地改进了沉积在衬底113上的薄膜的质量。
应该认识到MOCVD反应室101的组成部分的其他变化可能被包括并且没有背离本发明的范围和精神。例如，虽然在实施例被描述成每个旋转器有4个彼此分离并且正交的叶片是有角度地排列在旋转器轴毂周围，但旋转器的其他实施例可能改为只有一个叶片，或者有许多叶片。另外，虽然氮化镓(GaN)已经被描述成在衬底113的表面上沉积的薄膜材料，但形成第III/V族化合物组的其他材料比如砷化镓(GaAs)或者形成第II/VI族化合物组的其他材料比如氧化锌(ZnO)也可以被使用。而且，旋转器的不同实施例和本专利描述的气体分配器也可能被用在其他沉积技术中，例如化学气相沉积(CVD)，原子层沉积(ALD)，以及氢化物气相外延(HVPE)。
Claims (9)
1.一种利用反应源气体将薄膜沉积到衬底表面的装置，所述装置包括：
支撑装置被配置为容纳所述衬底；和
旋转器被放置于与所述支撑装置相邻，所述旋转器包括：
连接到发动机的轴毂；和
一个或多个连接到所述轴毂的叶片，
其中，所述一个或多个叶片是运行着的以在一个平面上围绕所述轴毂旋转驱动所述反应源气体流体流动，以便将所述反应源气体分布在所述衬底表面，
所述轴毂包括一个轴毂入口，经由所述轴毂入口所述反应源气体的一种被引入所述轴毂内部，并且，
所述一个或多个叶片中的每一个包括一个叶片出口，经由所述叶片出口所述反应源气体被从各自叶片内部分配；
轴毂和叶片内部相互流体连通。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个叶片中的每一个具有相对于所述平面以一个倾斜角倾斜的驱动面用于驱动所述反应源气体在所述衬底表面的分布。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述驱动面以不同的角度倾斜以形成扭结。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述轴毂包括多个轴毂入口被配置用于接收一种或多种所述反应源气体。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述叶片出口被设置在各自叶片的后掾相对于各自叶片旋转方向。
6.如权利要求1所述的装置，进一步包括沿着所述一个或多个叶片的每一个的内部长度设置的内部分隔，其中所述内部分隔定义了一个缺口，通过所述缺口，相应的反应源气体在被从各自叶片内部分配之前流动。
7.如权利要求1所述的装置，进一步包括设置在所述轴毂内部和所述一个或多个叶片的每一个的内部的水槽，所述水槽用于在使用时冷却所述旋转器，并且具有一个水入口用于从水源接收水，和一个水出口用于排水。
8.如权利要求1所述的装置，进一步包括一个气体分配器被放置于与所述旋转器相邻。
9.如权利要求1所述的装置，其中所述气体分配器被配置为将一种或多种净化气体引导至所述衬底表面。
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