[發明專利]一種金屬有機物化學氣相沉積設備的熱吹掃結構

無效

• 申請號: 201110166314.5
• 申請日: 2011-06-20
• 公開（公告）號: CN102839358A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 李剛;孫仁君
• 申請（專利權）人: 上海永勝半導體設備有限公司
• 主分類號: C23C16/18
• 分類號: C23C16/18
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 林儉良

技術領域

本發明涉及化學氣相沉積設備，更具體地說，涉及一種金屬有機物化學氣相沉積設備（MOCVD）的熱吹掃結構。

背景技術

MOCVD是利用金屬有機化合物為源物質的一種化學氣相沉積（CVD）工藝，也是一種工業化的經濟實用技術。其生長原理是：在一塊加熱適當溫度的載盤上放置一定數量的襯底，將含有III和V族元素的氣態化合物有控制的輸送到襯底表面，生長出有特定組分、特定厚度、特定電學和光學參數的薄膜沉積材料。

在MOCVD的腔體底部分布有熱吹掃氣體，主要用于對加熱體的保護，平衡載盤（一般為石墨材料）上下兩側空間的壓力，避免在外延生長過程中，工藝氣體對加熱體的損傷；其次，主要是工藝制成完成后的輔助降溫。

常規的熱吹掃結構多是在腔體底板均勻分布進氣口，進入腔體后的氣體由底部向上擴散，再從載盤和加熱體外圈屏蔽間隙向外排出，阻擋工藝氣體進入加熱體，從而達到對加熱體的保護。這種結構的熱吹掃結構由于加熱體下部的屏蔽影響，吹掃氣體到達加熱體較為困難；若氣體流動不通暢，對于載盤（特別是大尺寸載盤）來說，升溫功率尤其冷卻時間將有所增加，也將增加生產成本。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種使吹掃氣體能夠直接進入加熱空間對加熱體進行有效保護、溫度均勻性高的金屬有機物化學氣相沉積設備的熱吹掃結構。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種金屬有機物化學氣相沉積設備的熱吹掃結構，包括反應腔、設置在所述反應腔內的載盤、支撐所述載盤的載盤支撐、以及設置在所述載盤下側的加熱體；還包括在所述加熱體下側設置的熱屏蔽層、接入吹掃氣體的進氣通路、以及排出吹掃氣體的出氣通路；

所述加熱體設置在所述熱屏蔽層與所述載盤底部之間的加熱空間內；所述進氣通路接入吹掃氣體送至所述加熱空間后，并沿水平方向擴散后經所述出氣通路排出。

在本發明的金屬有機物化學氣相沉積設備的熱吹掃結構中，所述反應腔包括腔體底板、以及在所述腔體底板四周設置的腔體側板。

在本發明的金屬有機物化學氣相沉積設備的熱吹掃結構中，所述進氣通路包括在所述腔體底板和/或腔體側板上均勻分布的氣體入口通道，以及一端與所述氣體入口通道相接、另一端與所述加熱空間相接的、四周封閉的進氣通道。

在本發明的金屬有機物化學氣相沉積設備的熱吹掃結構中，所述出氣通路包括在所述腔體底板和/或腔體側板上均勻分布的氣體出口通道，以及一端與所述氣體出口通道相接、另一端與所述加熱空間相接的出氣通道。

在本發明的金屬有機物化學氣相沉積設備的熱吹掃結構中，所述載盤支撐包括設置在所述反應腔的中間位置并支撐所述載盤的中間位置的中央支撐、連接所述中央支撐到所述腔體底板的中央連接件、以及設置在所述反應腔的邊緣并支撐所述載盤邊緣的邊緣支撐。

在本發明的金屬有機物化學氣相沉積設備的熱吹掃結構中，所述中央支撐的外圍設有通道屏蔽，所述通道屏蔽的下部與所述中央連接件相接，所述通道屏蔽的上部與所述熱屏蔽層相接并延伸至所述加熱空間；

所述氣體入口通道包括在所述腔體底板接入的氣體入口管道、以及在所述中央連接件上部設置的水平通道；

所述進氣通道由所述中央支撐的外壁與所述通道屏蔽的內壁共同圍成，并且下部與所述水平通道連通，上部與所述加熱空間連通。

在本發明的金屬有機物化學氣相沉積設備的熱吹掃結構中，所述中央連接件為中空結構，并且其側壁開設有若干出氣孔；

所述氣體出口通道設置在所述中央連接件的內側，與所述出氣孔連通；

所述熱屏蔽層的外側邊緣與所述邊緣支撐的內壁之間設有縫隙；

所述出氣通道由所述縫隙、熱屏蔽層與所述腔體底板之間的空間、所述出氣孔和中央連接件的內部空間共同圍成。

在本發明的金屬有機物化學氣相沉積設備的熱吹掃結構中，所述載盤支撐包括設置在所述反應腔的中間位置并支撐所述載盤的中間位置的中央支撐；

所述氣體入口通道包括在所述腔體底板接入的氣體入口管道；

所述中央支撐的外圍設有通道屏蔽，所述通道屏蔽的下部與所述氣體入口管道相接，所述通道屏蔽的上部與所述熱屏蔽層相接并延伸至所述加熱空間；

所述熱屏蔽層的外側還設有豎直熱屏蔽層，所述豎直熱屏蔽層頂部與所述載盤的底部之間設有縫隙；

所述出氣通道由所述縫隙、所述腔體側板的內壁與所述豎直熱屏蔽層的外壁共同圍成；所述氣體出口通道設置在所述腔體底板的邊緣處。