本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)，包括反應(yīng)腔、設(shè)置在反應(yīng)腔內(nèi)的載盤、支撐載盤的載盤支撐、設(shè)置在載盤下側(cè)的加熱體、在加熱體下側(cè)設(shè)置的熱屏蔽層、接入吹掃氣體的進(jìn)氣通路、以及排出吹掃氣體的出氣通路。加熱體設(shè)置在熱屏蔽層與載盤底部之間的加熱空間內(nèi)；進(jìn)氣通路接入吹掃氣體送至加熱空間后，并沿水平方向擴(kuò)散后經(jīng)出氣通路排出。吹掃氣體從進(jìn)氣通路直接進(jìn)入加熱空間，并沿水平方向擴(kuò)散后，經(jīng)出氣通路排出，吹掃氣體較易覆蓋整個(gè)加熱體，從而達(dá)到對(duì)加熱體的有效保護(hù)，并且吹掃氣體在加熱體上的流動(dòng)有利于載盤的溫度均勻性的提高，而且對(duì)于整個(gè)工藝制成結(jié)束后，有效地縮短了降溫時(shí)間，提高了效率，降低了成本。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及化學(xué)氣相沉積設(shè)備，更具體地說，涉及一種金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備(MOCVD)的熱吹掃結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
MOCVD是利用金屬有機(jī)化合物為源物質(zhì)的一種化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝，也是一種工業(yè)化的經(jīng)濟(jì)實(shí)用技術(shù)。其生長(zhǎng)原理是在一塊加熱適當(dāng)溫度的載盤上放置一定數(shù)量的襯底，將含有III和V族元素的氣態(tài)化合物有控制的輸送到襯底表面，生長(zhǎng)出有特定組分、特定厚度、特定電學(xué)和光學(xué)參數(shù)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(duì)加熱體的保護(hù)，平衡載盤(一般為石墨材料)上下兩側(cè)空間的壓力，避免在外延生長(zhǎng)過程中，工藝氣體對(duì)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(guī)的熱吹掃結(jié)構(gòu)多是在腔體底板均勻分布進(jìn)氣口，進(jìn)入腔體后的氣體由底部向上擴(kuò)散，再?gòu)妮d盤和加熱體外圈屏蔽間隙向外排出，阻擋工藝氣體進(jìn)入加熱體，從而達(dá)到對(duì)加熱體的保護(hù)。這種結(jié)構(gòu)的熱吹掃結(jié)構(gòu)由于加熱體下部的屏蔽影響，吹掃氣體到達(dá)加熱體較為困難；若氣體流動(dòng)不通暢，對(duì)于載盤(特別是大尺寸載盤)來說，升溫功率尤其冷卻時(shí)間將有所增加，也將增加生產(chǎn)成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題在于，提供一種使吹掃氣體能夠直接進(jìn)入加熱空間對(duì)加熱體進(jìn)行有效保護(hù)、溫度均勻性高的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)，包括反應(yīng)腔、設(shè)置在所述反應(yīng)腔內(nèi)的載盤、支撐所述載盤的載盤支撐、以及設(shè)置在所述載盤下側(cè)的加熱體；還包括在所述加熱體下側(cè)設(shè)置的熱屏蔽層、接入吹掃氣體的進(jìn)氣通路、以及排出吹掃氣體的出氣通路； 所述加熱體設(shè)置在所述熱屏蔽層與所述載盤底部之間的加熱空間內(nèi)；所述進(jìn)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(kuò)散后經(jīng)所述出氣通路排出。在本專利技術(shù)的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)中，所述反應(yīng)腔包括腔體底板、以及在所述腔體底板四周設(shè)置的腔體側(cè)板。在本專利技術(shù)的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)中，所述進(jìn)氣通路包括在所述腔體底板和/或腔體側(cè)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(jìn)氣通道。在本專利技術(shù)的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)中，所述出氣通路包括在所述腔體底板和/或腔體側(cè)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。在本專利技術(shù)的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)中，所述載盤支撐包括設(shè)置在所述反應(yīng)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(shè)置在所述反應(yīng)腔的邊緣并支撐所述載盤邊緣的邊緣支撐。在本專利技術(shù)的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)中，所述中央支撐的外圍設(shè)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(shè)置的水平通道； 所述進(jìn)氣通道由所述中央支撐的外壁與所述通道屏蔽的內(nèi)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。 在本專利技術(shù)的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)中，所述中央連接件為中空結(jié)構(gòu)，并且其側(cè)壁開設(shè)有若干出氣孔； 所述氣體出口通道設(shè)置在所述中央連接件的內(nèi)側(cè)，與所述出氣孔連通； 所述熱屏蔽層的外側(cè)邊緣與所述邊緣支撐的內(nèi)壁之間設(shè)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(nèi)部空間共同圍成。在本專利技術(shù)的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)中，所述載盤支撐包括設(shè)置在所述反應(yīng)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(shè)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(cè)還設(shè)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(shè)有縫隙； 所述出氣通道由所述縫隙、所述腔體側(cè)板的內(nèi)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(shè)置在所述腔體底板的邊緣處。在本專利技術(shù)的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)中，所述載盤支撐包括設(shè)置在所述反應(yīng)腔的邊緣位置并支撐所述載盤的邊緣位置的邊緣支撐； 所述氣體入口通道包括在所述腔體底板的邊緣位置處設(shè)置的氣體入口管道； 所述邊緣支撐的內(nèi)側(cè)設(shè)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，所述腔體側(cè)板的內(nèi)壁與所述通道屏蔽的外壁共同圍成封閉的所述進(jìn)氣通道； 所述邊緣支撐的側(cè)壁設(shè)有若干出氣孔，所述熱屏蔽層的中間位置處設(shè)有與所述熱屏蔽層與所述腔體底板之間的空間連通的開孔； 所述出氣通道由所述腔體側(cè)板的內(nèi)壁與所述邊緣支撐的外壁之間的空間、出氣孔、所述熱屏蔽層與所述腔體底板之間的空間、以及開孔共同圍成。在本專利技術(shù)的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)中，所述熱吹掃結(jié)構(gòu)還包括控制進(jìn)入所述進(jìn)氣通路的吹掃氣體的流量調(diào)節(jié)裝置； 所述進(jìn)氣通路和/或出氣通路中還設(shè)有勻氣結(jié)構(gòu)。實(shí)施本專利技術(shù)具有以下有益效果吹掃氣體從進(jìn)氣通路直接進(jìn)入加熱空間，并沿水平方向擴(kuò)散后，經(jīng)出氣通路排出，吹掃氣體較易覆蓋整個(gè)加熱體，從而達(dá)到對(duì)加熱體的有效保護(hù)，并且吹掃氣體在加熱體上的流動(dòng)有利于載盤的溫度均勻性的提高，而且對(duì)于整個(gè)工藝制成結(jié)束后，有效地縮短了降溫時(shí)間，提高了效率，降低了成本。另外，還可以通過流量調(diào)節(jié)裝置來控制升降溫速率，有利于溫度的控制，尤其可以縮短冷卻時(shí)間，從而提高效率，降低成本。附圖說明下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明，附圖中圖I是本專利技術(shù)金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的剖視示意·圖2是本專利技術(shù)金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例的剖視示意圖3是本專利技術(shù)金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施例的剖視示意圖。具體實(shí)施例方式如圖I所示，是本專利技術(shù)的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例，包括反應(yīng)腔110、設(shè)置在反應(yīng)腔110內(nèi)的載盤120、支撐載盤120的載盤支撐、在載盤120下側(cè)設(shè)置的加熱體140、在加熱體140下側(cè)設(shè)置的熱屏蔽層150、接入吹掃氣體的進(jìn)氣通路以及排出吹掃氣體的出氣通路等。在熱屏蔽層150與載盤120底部之間形成加熱空間180，該加熱體140設(shè)置在加熱空間180內(nèi)，通過進(jìn)氣通路接入吹掃氣體，送至加熱空間180，并沿水平方向擴(kuò)散后經(jīng)出氣通路排出，從而達(dá)到對(duì)加熱體140的有效保護(hù)。該反應(yīng)腔110包括腔體底板111、在腔體底板111四周設(shè)置的腔體側(cè)板112、在腔體側(cè)板112頂部設(shè)置的腔體頂板(圖未示)等，圍成封閉的反應(yīng)腔室。可以理解的，該反應(yīng)腔110可以為現(xiàn)有的各種反應(yīng)腔110而不受限制。如圖所示，該載盤120通過載盤支撐設(shè)置在反應(yīng)腔110內(nèi)，該載盤支撐包括中央支撐131、中央連接件132以及邊緣支撐133等。該中央支撐131位于反應(yīng)腔110的中間位置，并支撐載盤120的中間位置；而中央連接件132與中央支撐131連接，并支撐到腔體底板111上。該邊緣支撐133設(shè)置本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)，包括反應(yīng)腔、設(shè)置在所述反應(yīng)腔內(nèi)的載盤、支撐所述載盤的載盤支撐、以及設(shè)置在所述載盤下側(cè)的加熱體；其特征在于，還包括在所述加熱體下側(cè)設(shè)置的熱屏蔽層、接入吹掃氣體的進(jìn)氣通路、以及排出吹掃氣體的出氣通路；所述加熱體設(shè)置在所述熱屏蔽層與所述載盤底部之間的加熱空間內(nèi)；所述進(jìn)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(kuò)散后經(jīng)所述出氣通路排出。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)，包括反應(yīng)腔、設(shè)置在所述反應(yīng)腔內(nèi)的載盤、支撐所述載盤的載盤支撐、以及設(shè)置在所述載盤下側(cè)的加熱體；其特征在于，還包括在所述加熱體下側(cè)設(shè)置的熱屏蔽層、接入吹掃氣體的進(jìn)氣通路、以及排出吹掃氣體的出氣通路； 所述加熱體設(shè)置在所述熱屏蔽層與所述載盤底部之間的加熱空間內(nèi)；所述進(jìn)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(kuò)散后經(jīng)所述出氣通路排出。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述反應(yīng)腔包括腔體底板、以及在所述腔體底板四周設(shè)置的腔體側(cè)板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述進(jìn)氣通路包括在所述腔體底板和/或腔體側(cè)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(jìn)氣通道。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述出氣通路包括在所述腔體底板和/或腔體側(cè)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。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述載盤支撐包括設(shè)置在所述反應(yīng)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(shè)置在所述反應(yīng)腔的邊緣并支撐所述載盤邊緣的邊緣支撐。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中央支撐的外圍設(shè)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(shè)置的水平通道； 所述進(jìn)氣通道由所述中央支撐的外壁與所述通道屏蔽的內(nèi)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。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的熱吹掃結(jié)構(gòu)，其特征在于...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李剛，孫仁君，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海永勝半導(dǎo)體設(shè)備有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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