[發(fā)明專利]外延生長設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210444086.8
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103806094A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董志清
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司
• 主分類號: C30B25/10
• 分類號: C30B25/10;C30B25/08
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于結(jié)晶膜生長技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種外延生長設(shè)備。背景技術(shù)

目前隨著技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)氣相沉積(Chemical?VaporDeposition，簡稱為CVD)技術(shù)已經(jīng)得到越來越多的應(yīng)用。特別是其中的金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(Metal?Organic?Chemical?VaporDeposition，簡稱為MOCVD)技術(shù)，因其具有鍍膜成分易控、鍍膜均勻致密以及附著力好等優(yōu)點而逐漸成為工業(yè)界主要的鍍膜技術(shù)。所謂MOCVD技術(shù)是指，利用金屬有機(jī)化合物(Metal?Organic，簡稱為MO)作為源物質(zhì)的一種化學(xué)氣相生長技術(shù)，其原理為使有機(jī)金屬原料氣體、氫化氣體或鹵化氣體進(jìn)行熱分解反應(yīng)而在氣相中使薄膜生長。在實際工藝中，將進(jìn)行上述CVD反應(yīng)的設(shè)備稱為CVD設(shè)備；將使用MO氣體進(jìn)行CVD反應(yīng)的設(shè)備稱為MOCVD設(shè)備。

圖1為現(xiàn)有的一種MOCVD設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。請參閱圖1，在反應(yīng)腔室10內(nèi)沿其豎直方向間隔設(shè)置有用于承載被加工工件12的多層托盤11，每層托盤11可以承載多個被加工工件12，而且多個被加工工件12沿托盤11的周向均勻分布；在反應(yīng)腔室10內(nèi)且靠近其中心線的位置處豎直設(shè)置有貫穿多層托盤11的中央進(jìn)氣管13，在中央進(jìn)氣管13上且位于相鄰的兩個托盤11之間設(shè)置有出氣口(圖中未示出)，工藝氣體自該出氣口噴出并向反應(yīng)腔室10的四周擴(kuò)散。在反應(yīng)腔室10的外側(cè)設(shè)有用于加熱被加工工件12的感應(yīng)線圈14，感應(yīng)線圈14用于采用感應(yīng)加熱的方式加熱托盤11，從而間接地將被加工工件12加熱至工藝所需的溫度。

在使用感應(yīng)線圈14加熱被加工工件12的過程中，由于受到反應(yīng)腔室10的室壁的影響，靠近反應(yīng)腔室10的室壁，即，位于反應(yīng)腔室10的邊緣區(qū)域的托盤11的熱量損耗速率大于遠(yuǎn)離反應(yīng)腔室10的室壁，即，位于反應(yīng)腔室10的中心區(qū)域的托盤11的熱量損耗速率，導(dǎo)致各層托盤11之間的溫度存在差異，從而導(dǎo)致置于各層托盤11上的被加工工件12之間的溫度不同，進(jìn)而降低了工藝的均勻性。此外，由于感應(yīng)加熱的集膚效應(yīng)，導(dǎo)致托盤11邊緣區(qū)域感應(yīng)出的渦電流的分布密度大于在中心區(qū)域感應(yīng)出的渦電流的分布密度，這使得托盤11邊緣區(qū)域產(chǎn)生的熱量比中心區(qū)域產(chǎn)生的熱量多，從而導(dǎo)致托盤11邊緣區(qū)域的溫度高于中心區(qū)域的溫度，進(jìn)而導(dǎo)致被加工工件12邊緣區(qū)域與中心區(qū)域之間存在溫差，降低了工藝的均勻性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種外延生長設(shè)備，其可以提高被加工工件的溫度分布均勻性，從而可以提高工藝的均勻性。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種外延生長設(shè)備，其包括反應(yīng)腔室和加熱單元，所述反應(yīng)腔室的腔室側(cè)壁采用石英制作，所述加熱單元圍繞在所述腔室側(cè)壁的外側(cè)，并透過所述腔室側(cè)壁朝向所述反應(yīng)腔室的內(nèi)部輻射熱量。

其中，所述加熱單元包括電阻絲。

其中，所述外延生長設(shè)備還包括分離驅(qū)動機(jī)構(gòu)，用以驅(qū)動所述電阻絲沿所述反應(yīng)腔室的徑向移動，以使所述電阻絲靠近或遠(yuǎn)離所述腔室側(cè)壁。

其中，所述加熱單元還包括圍繞在所述腔室側(cè)壁的外側(cè)的支撐體，所述支撐體為分體結(jié)構(gòu)，且所述支撐體為由至少兩個子支撐體沿所述腔室側(cè)壁的周向拼接而成的環(huán)形結(jié)構(gòu)；在每個所述子支撐體內(nèi)設(shè)置有所述電阻絲；所述分離驅(qū)動機(jī)構(gòu)與所述子支撐體連接，用以驅(qū)動各個子支撐體沿所述反應(yīng)腔室的徑向移動，以使各個子支撐體同時靠近或遠(yuǎn)離所述腔室側(cè)壁。

其中，設(shè)置在每個所述子支撐體內(nèi)的所述電阻絲的數(shù)量與將所述反應(yīng)腔室的內(nèi)部空間沿其軸向所劃分的子空間的數(shù)量相同，且所述電阻絲的設(shè)置位置與所述子空間所在的位置一一對應(yīng)。

其中，所述電阻絲的數(shù)量與將所述反應(yīng)腔室的內(nèi)部空間沿其軸向所劃分的子空間的數(shù)量相同，且所述電阻絲的設(shè)置位置與所述子空間所在的位置一一對應(yīng)。

其中，所述外延生長設(shè)備還包括控制單元，用以獨(dú)立地控制各個電阻絲的加熱功率。

其中，在所述反應(yīng)腔室內(nèi)設(shè)置有用于承載晶片的托盤，所述托盤的數(shù)量為兩個以上，并且兩個以上的所述托盤沿所述反應(yīng)腔室的軸向間隔設(shè)置。

其中，在所述反應(yīng)腔室內(nèi)設(shè)置有用于承載晶片的托盤，所述托盤的數(shù)量為一個。

本發(fā)明具有以下有益效果：