[發明專利]工藝腔室裝置和具有該工藝腔室裝置的基片處理設備

有效

• 申請號: 201110116006.1
• 申請日: 2011-05-05
• 公開（公告）號: CN102766902A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 周衛國
• 申請（專利權）人: 北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司
• 主分類號: C30B25/08
• 分類號: C30B25/08;C30B25/14
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及工藝腔室裝置和具有該工藝腔室裝置的基片處理設備。

背景技術

基片處理設備，即用于在襯底上生長外延層的設備，例如MOCVD設備，是生產LED(發光二極管)外延片的關鍵設備。通過改變工藝氣體和調整工藝時間，利用基片處理設備可以在LED襯底上沉積各種薄膜，包括決定LED芯片發光性能的多量子阱結構。在沉積多量子阱的工藝過程中，為了保證薄膜的均勻性，一般對襯底表面的氣流場和溫度場的均勻性要求極高。

作為基片處理設備，可以采用同時能夠擺放多片襯底的大托盤，其中在一片大托盤上安裝多個小托盤，襯底被均勻地擺放在小托盤上，大托盤圍繞工藝腔室中心進行自轉的同時小托盤圍繞自己的中心自轉。作為該基片處理設備的進氣系統，通常采用中央進氣四周排氣的方式。中央進氣結構雖然具有體積小的優點，但是由于可用空間有限，大托盤需要高速旋轉才能在托盤的表面形成一個穩定而且均勻的氣流場。然而，要想在真空中對大托盤進行高速旋轉，其操作難度較高，而且還會直接影響整個設備的使用壽命，從而導致生產成本增加。

針對于此，提出采用了上部噴淋頭進氣的方式。具體地，擺放襯底的大托盤被安放在反應腔的中部，在襯底與上部的噴淋頭之間有一定的距離。但是細小的噴淋口非常容易被化學反應的副產物堵塞。為了防止上述的問題，可以考慮采用加快工藝氣體的出口流速以及加快大托盤轉速的方式來避免，但這將進一步引發工藝氣體利用率低的問題。

此外，為了提高生產效率，作為工藝腔室結構還提出了多層托盤方式。其中，在腔體中心部安裝有工藝氣體的進氣系統。該系統同樣需要使多層托盤高速旋轉才能在托盤的表面形成一個穩定而且均勻的氣流場，由此也同樣存在操作難度高、直接影響整個設備的壽命的問題。

發明內容

本發明旨在至少解決上述技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種工藝腔室裝置，該工藝腔室裝置在滿足外延工藝對氣流場的均勻性的要求的同時具有結構簡單、易操作、有利于降低基片處理設備的使用成本。

本發明的另一個目的在于提出一種基片處理設備。

為了實現上述目的，根據本發明第一方面實施例的工藝腔室裝置，包括：腔室本體，所述腔室本體內限定有工藝腔，所述腔室本體的頂壁和底壁中的至少一個的中部設有排氣口，所述腔室本體的周壁內設有進氣通道，所述進氣通道具有與外界連通的進氣口，所述腔室本體的周壁上設有將所述進氣通道與所述工藝腔連通的分配孔；和托盤，所述托盤設置在所述工藝腔內。

根據本發明實施例的工藝腔室裝置，可以有效地降低工藝氣體在到達襯底表面上方之前由于預反應、熱分解等所導致的消耗，從而可以提高工業氣體的利用率，并且有利于化學反應的副產物被快速排出，從而可以提高襯底表面外延層的質量的同時有利于降低基片處理設備的維護成本和使用成本。此外，根據本發明上述實施例的工藝腔室還具有結構簡單、易操作的特點。

另外，根據本發明上述實施例的工藝腔室裝置，還可以具有如下附加的技術特征：

在本發明的一些實施例中，所述排氣口設在所述腔室本體的頂壁和底壁中的至少一個的中心處。

在本發明的一些實施例中，所述腔室本體包括限定出所述頂壁的頂蓋、限定出所述底壁的基座和限定出所述周壁的筒體，所述頂蓋和基座分別安裝在所述筒體的上端和下端。

在本發明的一些實施例中，所述進氣口為設在所述頂蓋和/或所述基座中的至少一個通孔。

在本發明的一些實施例中，所述腔室本體的周壁內還形成有用于冷卻所述腔室本體的冷卻通道，所述冷卻通道具有進口和出口。

在本發明的一些實施例中，所述筒體包括內筒體和外筒體，所述外筒體套設在所述內筒體外側，所述進氣通道由所述內筒體與所述外筒體之間的環形空間構成。

在本發明的一些實施例中，所述冷卻通道形成在所述外筒體內。

在本發明的一些實施例中，所述腔室本體的周壁內還設有與所述工藝腔連通的保護氣體通孔，所述腔室本體的頂壁和底壁中的至少一個的外周沿位置處設有保護氣體進入孔，所述保護氣體進入孔與所述保護氣體通孔連通以將所述工藝腔與外界連通。

在本發明的一些實施例中，該工藝腔室裝置還包括：整流板，所述整流板設在所述工藝腔的內部；整流板驅動機構，所述整流板驅動機構與所述整流板相連以驅動所述整流板旋轉；和整流板升降機構，所述整流板升降機構且與所述整流板相連以升降所述整流板，所述排氣口形成在所述腔室本體的底壁上，所述托盤為一個且設在所述工藝腔內，其中所述托盤與所述整流板面對。