一种MOCVD设备制造技术

本实用新型专利技术属于半导体设备领域，尤其涉及一种用于外延生长垒晶层的MOCVD设备，其至少包括：反应室、进气系统和排气系统，所述进气系统位于反应室的顶部并与所述反应室连通，所述排气系统位于所述反应室的底部并与所述反应室连通，所述排气系统包括集气环和与集气环连接的抽气装置，其特征在于：所述集气环包括开设有环形通道的环形底座和覆盖所述环形通道的设置有若干个通孔的环形盖板，所述环形盖板的上表面和/或所述环形通道的上表面为连续的波浪形坡面。

A MOCVD device

The utility model belongs to the field of semiconductor equipment, in particular to a MOCVD device for epitaxial growth of barrier layers, which comprises at least a reaction chamber, an air inlet system and an exhaust system, which are located at the top of the reaction chamber and are connected with the reaction chamber, and the exhaust system is located at the bottom of the reaction chamber and is in contact with the said reaction chamber. The exhaust system comprises a gas collecting ring and an air extracting device connected with the gas collecting ring. The gas collecting ring is characterized in that the gas collecting ring comprises an annular base with an annular channel and an annular cover plate with several through holes covering the annular channel, the upper surface of the annular cover plate and/or the upper surface of the annular channel. The surface is continuous wavy slope.

【技术实现步骤摘要】
一种MOCVD设备
本技术属于半导体设备领域，尤其涉及一种用于外延垒晶生长的MOCVD设备。
技术介绍
半导体领域的MOCVD设备目前均包含至少一个反应室腔体，在反应室内部，通过通入载气和MO源等物质，并通过及温度与压力的控制，从而在衬底上进行磊晶生长外延片。目前大部分MOCVD设备（例如公告号为：CN103140602B的中国专利）依靠真空泵从尾气端进行抽气，使反应室的气流走向是从上至下的方向，喷在石墨盘和衬底上，然后气流先通过反应室内壁四周的集气环中的通道、与通道连通的Y型导气管、过滤器最后排到尾气处理装置。其中，集气环包括设置有10个3/4英寸通孔的环形盖板和底部设置有抽气口的环形底座，但在MOCVD工作期间，腔室中产生的固体颗粒废弃物会寄生沉积在通孔的周围，随着MOCVD工作时间的增加，这些固体颗粒可使一些或者所有的通孔尺寸减小或完全堵塞，引起各通孔之间的气流流速不均匀，导致气流的不期望的改变，影响通过反应形成的垒晶的性能，一个或多个通孔的部分堵塞也可引起垒晶的不均匀的生长速度。
技术实现思路
针对上述问题，本技术一种MOCVD设备，其至少包括：反应室、进气系统和排气系统，所述进气系统位于反应室的顶部并与所述反应室连通，所述排气系统位于所述反应室的底部并与所述反应室连通，所述排气系统包括集气环和与集气环连接的抽气装置，其特征在于：所述集气环包括开设有环形通道的环形底座和覆盖所述环形通道的设置有若干个通孔的环形盖板，所述环形盖板的上表面和/或所述环形通道的上表面为连续的波浪形坡面。优选的，所述环形盖板的上表面为连续的波浪形坡面，所述通孔设置于所述波浪形坡面的低谷处。优选的，所述环形通道的上表面为连续的波浪形坡面，所述波浪形坡面的低谷处设置有抽气口。优选的，所述环形通道的底部设置有若干个竖直向上的疏通柱。优选的，所述环形盖板的宽度小于等于所述环形通道的宽度，所述环形盖板与所述环形通道之间设置有密封圈。优选的，所述环形底座与所述环形盖板弹性连接。优选的，所述疏通柱与所述通孔的位置相互对应，用于疏通所述通孔。优选的，该设备还包括连接抽气口与抽气装置的排气管。优选的，该设备还包括安装于所述反应室内的转轴以及使转轴旋转的驱动装置。优选的，该设备还包括活动设置于转轴上的并可随转轴一起旋转的载盘，以及对所述载盘加热的加热装置。本实施例将环形盖板和环形通道的上表面均设置成连续、高低起伏的波浪形坡面，并将通孔和抽气口设置于波浪形坡面的低谷处，在抽气时，固体颗粒沿倾斜的坡面聚集在通孔处，并被排出反应室，相对于水平设置的盖板和环形通道而言，连续、高低起伏的波浪形坡面使固体颗粒物更易被排出反应室，避免固体颗粒物在通孔和抽气口周围堆积而造成堵塞。附图说明：附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。图1为本技术之实施例1之MOCVD设备结构示意图。图2为本技术之实施例1之环形盖板结构示意图。图3为本技术之实施例1之环形底座结构示意图。图4为本技术之实施例2之环形底座结构示意图。附图标记：10：反应室；20：进气系统；30：排气系统；31：环形底座；313：疏通柱；32：环形盖板；321：通孔；33：抽气装置；34：通道；35：排气管；311：抽气口；312、322：坡面；41：转轴；42：驱动装置；50：载盘；60：加热装置。具体实施方式实施例1参看附图1，本实施例提供的一种MOCVD至少包括：反应室10、进气系统20和排气系统30，其中，进气系统20位于反应室10顶部并与反应室10连通，便于气流能进入反应室10；排气系统30连通于反应室10底部，排气系统30除用于排出反应室10内多余的气流外，还用于控制反应室10内气流的流通方向和流速，排气系统30包括具有通道34和若干个通孔321的集气环和与集气环连接的抽气转轴41，该通道34通过至少一个通孔321与反应室10内部连通，反应室10内的尾气通过通孔321后进入通道34，然后被排出反应室10。参看附图2~3，具体地，该集气环包括开设有环形通道34的环形底座31和覆盖该环形通道34的设置有若干个通孔321的环形盖板32，环形底座31底部还设备有抽气口311，为了控制气流的流出速率，抽气口311的直径大于通孔321的直径，但其个数小于通孔321的个数，本实施例优选在环形底座31相对设置一对抽气口311，同时抽气口311与抽气装置33直接通过排气管35连接，该排气管35为“Y”型管。当然，根据抽气口311个数的不同，排气管35也开采用一分多的形式。通气孔均匀分布于环形盖板32的表面，其个数为6~15个，形状可以为圆形、长方形或者椭圆形，为了是反应内气流分布的均匀性，本实施例优选10个通孔321均匀分布于环形盖板32表面，通孔321的形状为椭圆形，且10个通孔321均与反应室10内部连通，以增加气流的流通速率和放置反应室10中的固体颗粒沉积物堵塞通孔321。更进一步地，为了是反应室10内的固体颗粒沉积物更顺畅的通过通孔321、环形通道34和抽气口311排除反应室10，放置对通孔321和抽气口311造成的堵塞，本技术将环形盖板32和/或者环形通道34的表面设置成连续起伏的波浪形坡面312、322，当环形盖板32为波浪形坡面322时，通孔321设置在波浪形表面的低谷处，当通道34的表面为环形波浪形坡面312时，同样抽气口311也位于波浪形表面的低谷处。波浪形的坡面312、322相当于一个个“滑轨”，反应室10内的固体颗粒物沿滑轨更加容易顺滑通过通孔321或者抽气口311，避免固体废气物为通气孔或者抽气口311周围沉积而造成堵塞，继而影响反应室10的洁净度和反应室10气流的分布均匀性。此外，为了提高尾气中的固体颗粒在波浪形坡面312、322上能较好的顺滑，波浪形坡面312、322要求有较高的抛光度。本技术提供的MOCVD设备还包括安装于反应室10内的转轴41、使转轴41旋转的驱动装置42、活动设置于转轴41上的并可随转轴41一起旋转的载盘50、以及位于载盘50下方环绕转轴41设置的用于加热载盘50的加热装置60。载盘50上表面具有若干个放置晶圆衬底的凹槽，从进气系统20进入反应腔室的气流，在排气系统30的作用下向下流动，当气流遇到受热后的衬底时进行外延垒晶作业，多余的废气或者反应沉积物则沿载盘50周围进入集气环，然后排出反应室10。继续参看附图2~3，本实施例将环形盖板32和环形通道34的上表面均设置成连续、高低起伏的波浪形坡面312、322，并将通孔321和抽气口311设置于波浪形坡面312、322的低谷处，相当于给在环形盖板32和环形通道34表面设置了一个个的滑轨，便于固体颗粒物沿滑轨更顺畅的进入通孔321及抽气口311后被排出反应室10，避免固体颗粒物在通孔321和抽气口311周围堆积而造成堵塞。环形盖板32与环形底座31之间通过弹性件弹性连接，该弹性件为一端设置在环形盖板32下表面，另一端设置在环形通道34中的弹簧，环形盖板32巧合完全或者部分覆盖环形通道34，环形盖板32与环形通道34之间设置有密封圈（图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MOCVD设备，其至少包括：反应室、进气系统和排气系统，所述进气系统位于反应室的顶部并与所述反应室连通，所述排气系统位于所述反应室的底部并与所述反应室连通，所述排气系统包括集气环和与集气环连接的抽气装置，其特征在于：所述集气环包括开设有环形通道的环形底座和覆盖所述环形通道的设置有若干个通孔的环形盖板，所述环形盖板的上表面和/或所述环形通道的上表面为连续的波浪形坡面。

【技术特征摘要】
1.一种MOCVD设备，其至少包括：反应室、进气系统和排气系统，所述进气系统位于反应室的顶部并与所述反应室连通，所述排气系统位于所述反应室的底部并与所述反应室连通，所述排气系统包括集气环和与集气环连接的抽气装置，其特征在于：所述集气环包括开设有环形通道的环形底座和覆盖所述环形通道的设置有若干个通孔的环形盖板，所述环形盖板的上表面和/或所述环形通道的上表面为连续的波浪形坡面。2.根据权利要求1所述的一种MOCVD设备，其特征在于：所述环形盖板的上表面为连续的波浪形坡面，所述通孔设置于所述波浪形坡面的低谷处。3.根据权利要求1所述的一种MOCVD设备，其特征在于：所述环形通道的上表面为连续的波浪形坡面，所述波浪形坡面的低谷处设置有抽气口。4.根据权利要求1所述的一种MOCVD设备，其特征在于：所述环形通道的底部设置有若干...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晃亨，郝兆飞，张家宏，蔡吉明，林兓兓，寻飞林，李政鸿，张飞，
申请(专利权)人：安徽三安光电有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34