化学气相沉积设备制造技术

本发明专利技术提供一种化学气相沉积设备。所述设备包括反应室、气体引入单元和气体排出单元。气体室包括基座和反应炉，在基座上装载晶片，在反应炉中用化学气相沉积处理晶片。气体引入单元设置在反应室的外壁，以从反应炉外部向反应炉中心部分供应反应气体。气体排出单元设置在反应室的中心部分，以在反应气体被用于在反应炉中的反应之后将反应气体排放到反应室的上面的外部或下面的外部。因此，即使当增加工艺压力以生长高温沉积层时，室内的气体强度也可保持在基本均匀的状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化学气相沉积设备，该设备通过内部供应反应气体来均 匀地并稳定地在晶片的表面上生长沉积层。
技术介绍
通常，化学气相沉积(CVD)被用作在各种基底上生长各种晶体层的重要 的方法。与液相沉积法相比，CVD对于生长高质量晶体层是有利的；然而， CVD由于相对低的晶体生长速率而不利。为了克服这个缺点，在每个循环过 程中在多个基底上同时生长层。然而，在于多个基底上同时生长层的情况下，基底应当被保持在相同的 温度下并且暴露于相同的反应气流，以使在基底上生长的层的质量保持均匀。可用于上述目的的方法的示例包括利用多个注射管沿基底产生均匀气 流的方法；围绕旋转轴放射状地布置多个基底并在旋转同一轴上的全部基底 的方法(轨道运行法(orbiting method));单独旋转多个基底的方法(单独旋转 法)。相关领域的这些方法可以一起或单独使用。
技术实现思路
本专利技术的一方面提供一种化学气相沉积设备，即使工艺压力在用于生长 高温沉积层的工艺条件下增加，所述设备也保持室内的气体密度在基本均匀 的状态，并且防止强烈的气相反应，从而允许高质量的气相沉积。根据本专利技术的一方面，提供一种化学气相沉积设备，所述设备包括反 应室，包括基座和反应炉，在基座上装载晶片，在反应炉中用化学气相沉积 处理晶片；气体引入单元，设置在反应室的外壁，以从反应炉外部向反应炉5中心部分供应反应气体；气体排出单元，设置在反应室的中心部分，以在反 或下面的外部。所述化学气相沉积设备还可包括流控制单元，所述流控制单元设置在气 体引入单元和气体排出单元之间，以形成从气体引入单元到气体排出单元的均匀的气流。所述化学气相沉积设备还可包括驱动单元，所述驱动单元提供转动动力， 以沿一个方向转动基座。所述化学气相沉积设备还可包括加热单元，所述加热单元设置为接近基 座，以向基座供应热。所述流控制单元可包括障壁构件，设置在反应炉的外部，以在反应室 中限定反应炉，并且在调节反应气体的压力的同时，将从气体引入单元供应 的反应气体引入到反应炉；至少一个气体室，设置在反应室的外壁和障壁构气体。当设置有多个气体室时，所述化学气相沉积设备还可包括分隔多个气体 室的至少一个分开构件。所述化学气相沉积设备还可包括涡流防止单元，所述涡流防止单元设置 在反应室中面对基座的一侧，以使基座和反应室之间的距离朝气体引入单元 逐渐减小。所述流控制单元可包括倾斜障壁，设置在反应炉的外部以在反应室中 限定反应炉，并在调节反应气体的压力的同时，将从气体引入单元供应的反 应气体引入到反应炉中，倾斜障壁以预定角度倾斜；多个气体室，设置在反 应室的外壁和倾斜障壁之间，用于存储从气体引入单元供应的反应气体，并 穿过倾斜障壁供应反应气体；分隔气体室的至少一个分开构件。所述化学气相沉积设备还可包括涡流防止单元，所述涡流防止单元设置 在反应室中面对基座的 一侧，以使基座和反应室之间的距离朝气体？I入单元 逐渐减小。所述流控制单元可包括多个气体室，设置在反应室中；至少一个分开 构件，分隔气体室使得气体室具有不同的长度并且呈阶梯状；分开障壁，设 置在气体室的端部，以在调节反应气体的压力的同时，将从气体引入单元供6应的反应气体引入到反应炉中，其中，气体室设置在反应室的外壁和分开障气体。所述化学气相沉积设备还可包括涡流防止单元，所述涡流防止单元设置 在反应室中面对基座的 一侧，以使基座和反应室之间的距离朝气体引入单元逐渐减小。所述化学气相沉积设备还可包括多个平行引导构件，所述多个平行引导 构件沿基本水平的方向设置在分开障壁上以引导反应气体的流动。所述气体引入单元可包括与气体室连通的多个气体供应线，用于将不同 气体供应到气体室。驱动单元可包括从动齿轮，形成在基座的外表面；主动齿轮，与从动 齿轮啮合；旋转电机，设置在转动主动齿轮的传动轴的端部，用于提供转动动力。所述化学气相沉积设备还可包括轴，轴设置在基座的中心部分，用于转 动基座，所述轴在其中包括气体排出单元，其中，驱动单元包括从动齿轮， 设置在基座处；主动齿轮，与从动齿轮啮合；旋转电机，设置在转动主动齿 轮的传动轴的端部。气体排出单元可包括排出孔，形成在反应室的内部的顶部或基座的中心部分；排出线，与排出孔连通。附图说明通过下面结合附图进行的详细描述，本专利技术的上述和其它方面、特征和 其它优点将会被更清楚地理解，其中图1是示出根据本专利技术实施例的化学气相沉积设备的示意图2是示出图1的化学气相沉积设备的侧面剖视图3是示出根据本专利技术另一实施例的化学气相沉积设备的示意图4是示出图3的化学气相沉积设备的侧面剖视图5是示出在本专利技术的化学气相沉积设备的反应室中会产生的涡流的示意图6是示出根据本专利技术实施例的包括在化学气相沉积设备中的流控制单 元和渴流防止单元的视7图7是示出根据本专利技术另一实施例的包括在化学气相沉积设备中的流控制单元和涡流防止单元的视图8是示出根据本专利技术另 一实施例的包括在化学气相沉积设备中的流控 制单元的视图9是示出包括图7的涡流防止单元和图8的流控制单元的化学气相沉 积设备的视图10是示出根据本专利技术又一实施例的包括在化学气相沉积设备中的流 控制单元的视图11是示出包括图7的涡流防止单元和图10的流控制单元的化学气相 沉积设备的视图12是示出根据本专利技术实施例的添加到图10的流控制单元的引导构件 和循环线的^L图13A至图13E是示出根据本专利技术实施例的化学气相沉积设备的障壁的示例的视图。具体实施方式 现在将参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例。本专利技术的化学气相沉积设备可应用到利用化学反应用于在目标(例如晶 片)上沉积薄层(膜)的任何化学气相沉积设备。图1是示出根据本专利技术实施例的化学气相沉积设备的透视图，图2是示 出图1的化学气相沉积设备的侧面剖视图。如图1和图2所示，当前实施例的化学气相沉积设备包括反应室10、马区 动单元20、加热单元30、气体引入单元40、气体排出单元50和流控制单元 60。反应室10包括具有预定尺寸的内部空间作为反应炉1，被引入的反应气 体和诸如晶片的沉积目标之间在反应炉1中发生化学气相反应，并且可在反 应炉1的内部设置绝缘材料以保护反应炉1免受热气氛影响。基座14设置在反应室10的内部，在基座14中形成有多个凹陷(pocket) 15，用于容纳多个晶片2。即，基座14设置在反应炉1处。如图2所示，基座14的外径比反应室10的外径小。基座14由诸如石墨 的材料形成并且基座14具有盘形。可由具有排出孔51的中空管构件形成结合到反应室10的中心部的轴16。排出孔51形成气体排出通道。.驱动单元20提供转动力，使得上面装载有多个晶片2的基座14可不断 地沿一个方向转动。如图2所示，驱动单元20包括作为整体部件或分离结构的在基座14的 外侧底表面处的从动齿轮21和与从动齿轮21啮合的主动齿轮22。主动齿轮 22结合到旋转电机24的传动轴23的一端，旋转电机24响应施加的功率产 生转动力。在图4所示的另 一实施例中，驱动单元20可包括作为整体部件或分离结 构的结合到轴16的从动齿轮21a以及与从动齿轮21a啮合的主动齿轮22a。 轴16可从基座14的底部沿垂直方向向下延伸。主动齿轮22a可结合到旋转 电机24a的传动轴23a的一端，旋转电机24a响应施加的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学气相沉积设备，包括：　反应室，包括基座和反应炉，在基座上装载晶片，在反应炉中用化学气相沉积处理晶片；　气体引入单元，设置在反应室的外壁，以从反应炉外部向反应炉中心部分供应反应气体；　气体排出单元，设置在反应室的中心 部分，以在反应气体被用于在反应炉中的反应之后将反应气体排放到反应室的上面的外部或下面的外部。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪钟波，金昶成，李元申，刘相德，沈智慧，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]