[發明專利]一種反應腔

有效

• 申請號: 201410288563.5
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN105296957B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 袁福順
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: C23C16/18
• 分類號: C23C16/18;C23C16/46
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

本發明提供一種反應腔，所述反應腔包括腔室主體，所述反應腔還包括支撐筒和至少一個托盤，所述支撐筒設置在所述腔室主體內，所述托盤設置在所述支撐筒的側壁的外側，所述托盤能夠用于放置基片，所述支撐筒和所述托盤為導體，且所述支撐筒與所述托盤之間絕緣且導熱。本發明能夠使得MOCVD工藝中托盤對基片加熱時的溫度場更加均勻，從而能夠克服溫度場不均導致的基片上的沉積薄膜不均勻的問題。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種反應腔。

背景技術

MOCVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，金屬有機化合物氣相沉積)是利用金屬有機化合物進行金屬運輸的一種半導體氣相外延技術，現已成為光電器件的主要生產手段。

在MOCVD工藝過程中，為了保證沉積薄膜的均勻性，對基片受熱時的溫度場的均勻性有較高的要求，同時，為了能夠批量生產，通常會在反應腔內放置多層托盤以能夠同時對多個基片進行MOCVD工藝。

現有的一種MOCVD反應腔結構如圖1所示，反應腔1的外部設置有電感線圈2，在反應腔1的內部設置有多層用于放置基片的石墨托盤3，在反應腔1的內部還設置有中央進氣裝置4，并且在每個石墨托盤的上方設置有進氣通道5，在工藝過程中，向電感線圈2中通入交流電，使得石墨托盤3內部產生感應交變渦電流，使得石墨托盤3自身的溫度升高變成發熱體，對基片進行加熱，當溫度滿足設定要求后，由中央進氣裝置4通過進氣通道5通入特定氣體，進行氣相沉積。

上述現有技術中采用感應加熱的方式使石墨托盤發熱，然而，感應電流存在趨膚效應特性，即靠近線圈的石墨托盤的外側部分的感應電流密度大，發熱量大，加熱溫度高；而遠離線圈的石墨托盤內側部分的感應電流密度小，發熱量小，加熱溫度低。趨膚效應使得石墨托盤的內外側之間存在溫度差。此外，上述現有技術中通入氣體時，氣體為從石墨托盤的內側吹向外側，會進一步導致內側溫度的降低，使得石墨托盤的內外側溫差進一步加大，可能導致沉積的薄膜均勻性無法達到工藝要求。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種反應腔，使得在MOCVD工藝中托盤對基片加熱時的溫度場更加均勻。

為實現上述目的，本發明提供一種反應腔，所述反應腔包括腔室主體，所述反應腔還包括支撐筒和至少一個托盤，所述支撐筒設置在所述腔室主體內，所述托盤設置在所述支撐筒的側壁的外側，所述托盤能夠用于放置基片，所述支撐筒和所述托盤為導體，且所述支撐筒與所述托盤之間絕緣且導熱。

優選地，所述支撐筒的側壁的外表面上設置有定位凸起，所述定位凸起的表面上設置有絕緣導熱的薄膜，所述托盤設置在所述定位凸起上。

優選地，所述反應腔包括多個托盤，所述托盤為圓環形，所述托盤的內壁上設置有與所述定位凸起數量相等的缺口，所述定位凸起能夠穿過所述缺口，所述托盤的底面設置有與所述定位凸起相匹配的凹槽，所述缺口與所述凹槽互相錯開。

優選地，所述支撐筒和所述托盤由石墨制成。

優選地，所述反應腔還包括進氣通道，所述進氣通道能夠引導工藝氣體從所述托盤的外側流向所述支撐筒。

優選地，所述進氣通道設置在所述腔室主體的側壁上，所述腔室主體的側壁上還設置有將所述進氣通道與所述腔室主體的內部連通的進氣口。

優選地，所述進氣口的位置與所述托盤的位置相對應。

優選地，所述支撐筒的側壁上設置有貫穿該側壁的排氣孔。

優選地，所述腔室主體的頂壁和底壁中的至少一個上設置有排氣通道，所述排氣通道與所述支撐筒內部相通。

優選地，所述反應腔還包括旋轉裝置，所述支撐筒與所述旋轉裝置連接，所述旋轉裝置能夠帶動所述支撐筒旋轉。