[實用新型]一種H型噴頭的MOCVD勻氣上下盤組件

有效

• 申請號: 201620795967.8
• 申請日: 2016-07-26
• 公開（公告）號: CN206418196U
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 梁勇;胡國新;曾一平;王軍喜;段瑞飛;李輝
• 申請（專利權）人: 北京中科優唯科技有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/30
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

技術領域

本發明涉及金屬有機化學氣相沉積中的化合物半導體薄膜沉積設備領域，特別涉及到制備氮化鎵基、鋁基半導體的有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)設備的反應室關鍵進氣勻氣噴頭結構。

背景技術

金屬有機氣象化學沉積(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，簡稱 MOCVD)設備，用于化合物半導體氮化鎵、氮化鋁、砷化鎵、磷化銦、氧化鋅等功能結構材料的制備。小型機(單片或三片)適用于半導體領域實驗室設備；中大型機(三片或數十片機)適用于規模化工業生產，如LED照明上游芯片外延生產、紫外及深紫外芯片外延生產等。因此是目前化合物半導體外延材料生產和研究的關鍵設備，是當前生產半導體光電器件和微波器件材料的主要手段，應用領域廣泛。

MOCVD生長是一種非平衡生長技術，利用帶有金屬原子的如烷基類有機源反應物(MO源)和氫化物(如NH₃等)通過氮氣或氫氣載氣攜帶到反應室內，在一定壓力、溫度條件下，在基底上沉積外延生成化合物半導體薄膜。

根據需制備的化合物半導體材料的不同工藝，設計出適合的反應室關鍵進氣勻氣噴頭結構，一直是MOCVD設備設計的難題。較為理想的進氣勻氣噴頭結構既具有針對性的制備一種化合物半導體新型用途材料的結構，又具有制備的所有化合物半導體材料的通用普遍適用結構。

因此，目前世界上主流的MOCVD系統如美國Veeco公司的MOCVD設備以及德國Aixtron的MOCVD設備，都在反應室關鍵進氣勻氣噴頭結構做了大量研發工作。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種新型的MOCVD反應室進氣勻氣噴頭結構設計方案，可為MOCVD設備外延生長提供一種減少反應氣體到達基片(襯底)前的預反應的勻氣盤。

為了解決上述問題，根據本專利的一個方面提供了一種H型噴頭的MOCVD 勻氣上下盤組件，用于MOCVD設備，包括：進氣口，所述進氣口包括第一進氣口與第一氣源連通、第二進氣口與第二氣源連通，第三進氣口與第三氣源連通；所述上下盤組件還包括腔室，所述腔室形成于上下盤組件內部，包括與第一進氣口連通的第一腔室、與第二進氣口連通的第二腔室以及與第三進氣口連通的第三腔室；所述第一腔室、第二腔室和第三腔室相互之間不連通；噴頭，所述噴頭設置在所述上下盤組件的外表面上，包括設置在第一種氣體噴頭區域的第一氣體噴頭，設置在第二種氣體噴頭區域的第二種氣體噴頭，設置在第三種氣體噴頭區域的第三種氣體噴頭；所述第一種氣體噴頭與第一腔室連通；所述第二種氣體噴頭與第二腔室連通；所述第三種氣體噴頭區域與第三腔室連通；所述第一種氣體噴頭區域設置在所述上下盤組件外表面靠外的部分，所述第二種氣體噴頭區域設置在上下盤組件外表面居中的部分，所述第三氣體噴頭區域設置在所述第一種氣體噴頭區域和第二種氣體噴頭區域之間，將所述第一種氣體噴頭區域和第二氣體種噴頭區域完全隔離。

優選地，上下盤組件包括上下設置的上盤和下盤，所述上盤與下盤上下布置，所述上盤和所述下盤之間采用金屬密封，上盤和下盤接觸面為密封面；通過對在上盤和下盤之間形成所述腔室。

優選地，上下盤組件呈圓盤狀，底面為圓形，所述第一種氣體噴頭區域位于上下盤組件底面上，包括兩個沿著所述圓形直徑對稱設置的子區域，每個子區域的邊界包括與所述圓形同心的圓弧，以及連接圓弧兩端的線段。

優選地，所述第二種氣體噴頭區域包括兩個沿著所述直徑對稱設置的子區域，每個子區域的形狀包括與所述直徑平行的帶狀區域。

優選地，所述第三種氣體噴頭區域包括位于所述第二種氣體噴頭區域的兩個子區域之間的區域。

優選地，上下盤組件還包括水冷裝置，所述水冷裝置靠近所述第一種氣體噴頭區域、第二種氣體噴頭區域設置。

優選地，所述水冷裝置遠離所述第三種氣體噴頭區域設置。

優選地，所述水冷裝置設置在多個所述第一種氣體噴頭之間，以及，所述水冷裝置還設置在多個所述第二氣體噴頭之間。

優選地，所述第二種氣體噴頭區域的每個帶狀子區域的邊界上設置有垂直于上下盤組件底面的壁。

通過采用上述技術方案，合理利用了所述氣盤底部的空間，首先能夠設置隔離氣的噴口減小預反應，其次，在整個氣盤的直徑方向氣體都能夠均勻供給，從而避免了在MOCVD托盤上出現不均勻生長的情況。

附圖說明

以下附圖是對本專利具體實施例的詳細描述，將有助于更好地理解本發明的內容和特點，其中：