一种外延生长用的设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种外延生长用的设备，用于MOCVD外延生长，设备包括用于承载晶片的石墨盘、进气管路、出气管路以及位于进气管路和出气管路之间的反应腔室，外延生长时，进气管路提供反应气体，出气管路排除尾气，石墨盘位于反应腔室内，用于承载外延生长晶片，出气管路具有一个或者多个可调控反应腔室压力的蝶阀，解决了普通阀门无法精确控制的技术问题。

A Equipment for Epitaxy Growth

The utility model discloses an equipment for epitaxy growth, which is used for MOCVD epitaxy growth. The equipment includes a graphite disk for carrying wafers, an intake pipeline, an outlet pipeline and a reaction chamber between the intake pipeline and the outlet pipeline. During epitaxy growth, the intake pipeline provides reaction gas, the outlet pipeline eliminates tail gas, and the graphite disk is located in the reaction chamber for carrying epitaxy. Growing wafer, the outlet pipeline has one or more butterfly valves which can adjust the pressure of the reaction chamber, thus solving the technical problems that ordinary valves can not accurately control.

【技术实现步骤摘要】
一种外延生长用的设备
本技术属于半导体制造领域，具体涉及一种外延生长用的设备。
技术介绍
参看图1，目前高温真空烤炉在对MOCVD石墨盘进行处理时的进气方式大多是直接由单根石墨管直接通入，再由侧面管路抽气，通过压力开关的上下限控制进气阀件开关来控制高温真空烤炉的压力。传统的气阀件开关难以精确控制压力变化。现有的进气、抽气方式、以及控压方式不利于Cl2、HCl等比重较大的、粘滞性气体的扩散，且在高温真空炉处理过程中，为了增加处理量，石墨盘为垂直放置，从而使得Cl2、HCl等气体不能均匀分布在石墨盘表面，不能充分与石墨盘表面的GaN、AlN等氮化物充分反应就被抽走。导致MOCVD生长效果不佳。原有设计，N2、H2等小比重的气体，扩散性较好，可充满整个高温真空炉腔体内，但是，对于Cl2、HCl等大比重、粘滞性气体来说，不能在短时间内充分扩散到腔体内，且，通入的Cl2、HCl进气时气体压力较高（45psi左右），可能为液态，单独进气口不能充分汽化，而导致液态的Cl2、HCl直接喷射在石墨盘上，造成因浓度过高，石墨盘表面的碳化硅镀层被腐蚀，反而降低石墨盘使用寿命。
技术实现思路
本技术就是针对
技术介绍
的问题提出一种可行的解决方案，本技术提供了一种外延生长用的设备，用于MOCVD外延生长，设备包括用于承载晶片的石墨盘、进气管路、出气管路以及位于进气管路和出气管路之间的反应腔室，外延生长时，进气管路提供反应气体，出气管路排除尾气，石墨盘位于反应腔室内，用于承载外延生长晶片出气管路具有一个或者多个可调控反应腔室压力的蝶阀，蝶阀的关闭件（阀瓣或蝶板）为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，而采用其他类型气阀件开关只具有开关状态，难以达到接近或者超过蝶阀的控制效果。在本技术的一些实施例中，优选的，进气管路与出气管路位于石墨盘的两侧。在本技术的该些实施例的一些变形实施例中，优选的，进气管路与石墨盘之间设置有匀气装置。在本技术的该些变形实施例中，优选的，匀气装置表面具有均匀分布的孔洞。在本技术的该些变形实施例中，优选的，匀气装置的孔洞关于石墨盘表面均匀分布。在本技术的该些实施例的一些变形实施例中，优选的，进气管路与出气管路相对石墨盘对称设置。在本技术的该些实施例的一些变形实施例中，优选的，进气管路提供的进气包括大分子气体。在本技术的该些实施例的一些变形实施例中，优选的，进气管路提供的进气的成分包括氯气或/和氯化氢。在本技术的该些实施例的一些变形实施例中，优选的，设备具有控制器，控制器用于调整蝶阀开启角度。在本技术的该些实施例的一些变形实施例中，优选的，反应腔室内具有气压感应器。本技术的主要有益效果包括：（1）出气管路具有一个或者多个可调控反应腔室压力的蝶阀，蝶阀在调整反应腔室压力时，可根据设定压力大小来控制阀瓣或碟板的开合或旋转角度，具有快速准确调整气压的功能；（2）进气管路与出气管路位于石墨盘的两侧，相比常规出气管位于石墨盘侧壁相比，更适合于例如氯气、氯化氢等大分子气体充分参与外延反应；（3）进气管路与出气管路位于石墨盘的左右或者上下两侧，而大分子气体不易扩散，存在均匀性较低的缺陷，因此本技术在进气管路与反应腔室之间设置有匀气装置，以增强大分子气体的扩散性。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。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为现有技术的设备示意图；图2和图3为实施例1的设备示意图；图中标示：1、石墨盘，2、进气管路，21、匀气装置，211、孔洞，3、出气管路，4、反应腔室，41、金属外腔，42、石墨棉内腔，5、气动阀，51、蝶阀，6、压力计。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式，借此对本技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本技术的保护范围之内。应当理解，本技术所使用的术语仅出于描述具体实施方式的目的，而不是旨在限制本技术。进一步理解，当在本技术中使用术语“包含”、"包括"时，用于表明陈述的特征、整体、步骤、元件、和/或的存在，而不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、元件、和/或它们的组合的存在或增加。除另有定义之外，本技术所使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本技术所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。应进一步理解，本技术所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本技术中明确如此定义之外。参看图2，本技术的第一个实施例中提供了一种外延生长用的设备，用于MOCVD外延生长，设备包括用于承载晶片的石墨盘1、进气管路2、出气管路3以及位于进气管路2和出气管路3之间的反应腔室4，反应腔室4包括金属外腔41和石墨棉内腔42，外延生长时，从进气管路2提供反应气体，再从出气管路3排除尾气，石墨盘1位于反应腔室4内，进气管路2和出气管路3都具有气动阀5，而用于承载外延生长晶片出气管路3具有一个或者多个可调控反应腔室4压力的蝶阀51，蝶阀51通过调整阀门角度，可改变出气量，从而控制反应腔室4压力。为了使进气与晶片实现充分的接触，进气管路2与出气管路3位于石墨盘1的两侧，进气管路2与出气管路3相对石墨盘1对称设置，出气管路3主要由位于下方的出气孔构成出气通道。当石墨盘1竖直放置时，进气管路2与出气管路3位于石墨盘1的左右两侧，当石墨盘1水平放置时，进气管路2与出气管路3位于石墨盘1的上下两侧，构建良好地气体流向。在第一个实施例中，进气管路2提供的进气包括大分子气体，这类大比重、粘滞性气体例如包括氯气或/和氯化氢等成分的气体，参看图3，为了改善反应气体的均匀性，特别是大分子气体的均匀性，进气管路2与石墨盘1之间设置有匀气装置21，匀气装置21表面具有均匀分布的孔洞211，匀气装置21的孔洞211关于石墨盘1表面均匀分布。匀气装置21主要材质较佳选用石墨，匀气装置21包括匀气板和匀气管。匀气装置21使得气体可以充分汽化并喷出，特别是多种气体混合的，如Cl2、H2、N2进行预混合好后再喷出到石墨盘1区域。设备具有控制器，控制器通过压力计6感应反应腔室气压，控制器主要用于调整蝶阀开启角度，从而实现对反应腔室气压的精确控制。在本技术的该些实施例的一些变形实施例中，优选的，反应腔室4内具有气压感应器。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的技术人员，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外延生长用的设备，用于MOCVD外延生长，设备包括用于承载晶片的石墨盘、进气管路、出气管路以及位于进气管路和出气管路之间的反应腔室，外延生长时，进气管路提供反应气体，出气管路排除尾气，石墨盘位于反应腔室内，用于承载外延生长晶片，其特征在于，出气管路具有一个或者多个可调控反应腔室压力的蝶阀。

【技术特征摘要】
1.一种外延生长用的设备，用于MOCVD外延生长，设备包括用于承载晶片的石墨盘、进气管路、出气管路以及位于进气管路和出气管路之间的反应腔室，外延生长时，进气管路提供反应气体，出气管路排除尾气，石墨盘位于反应腔室内，用于承载外延生长晶片，其特征在于，出气管路具有一个或者多个可调控反应腔室压力的蝶阀。2.根据权利要求1所述的一种外延生长用的设备，其特征在于，进气管路与出气管路位于石墨盘的左右或者上下两侧。3.根据权利要求2所述的一种外延生长用的设备，其特征在于，进气管路与出气管路相对石墨盘对称设置。4.根据权利要求1到3中任意一项所述的一种外延生长用的设备，其特征在于，进气管路与石墨盘之间设置有匀气装置。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈奉顺，黄文嘉，彭伟伦，洪伟，张中英，李明照，张瑞龙，
申请(专利权)人：厦门三安光电有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35