一种外延反应室制造技术

本实用新型专利技术公开了一种外延反应室，包括保温壳体和圆柱形的发热体，保温壳体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体配合形成保温腔，发热体设于保温腔内，第一壳体和/或第二壳体的内侧设有限位凹槽，发热体的外侧设有可与限位凹槽配合的限位凸起。本实用新型专利技术公开的外延反应室，通过保温壳体将圆柱形的发热体包裹住，以实现对发热体进行保温；通过第一壳体和第二壳体配合形成保温腔，简化保温壳体的结构，减少连接缝隙，有利于热量的保存；通过限位凸起与限位凹槽配合，限制发热体在保温腔内发生相对旋转，避免散热路径发生变化，减少对反应室温场分布的影响，提高反应室安装、调平的便利性以及安装的唯一性。便利性以及安装的唯一性。便利性以及安装的唯一性。

【技术实现步骤摘要】
一种外延反应室


[0001]本技术涉及半导体设备
，具体涉及一种外延反应室。

技术介绍

[0002]体单晶材料难以满足日益发展的各种半导体器件制作，特别是先进制程中控制单晶的原生缺陷变得愈来愈困难，因此外延片越来越多地被采用，而属于宽禁带材料的SiC衬底则必须经过外延工艺后才可进入器件制造阶段。
[0003]外延炉是制备外延片的关键设备。对于外延炉，温度、气流分布均匀的洁净反应室是制备掺杂浓度均匀、低缺陷密度、高质量外延片的基础，而稳定的反应室是外延片批量生产的必要前提。影响反应室温度分布均匀性、洁净度和稳定性的因素有很多，其中反应室的保温石墨腔结构、表面材质、位置等都是重要参数，特别是SiC外延工艺时，反应室石墨发热体是否水平、石墨发热体与外保温层相对位置是否变化、外保温层包裹性等因素将直接影响反应室内部温场的分布，进而对工艺结果产生巨大影响。
[0004]目前，为了给反应室进行保温，通常在石墨发热体的外侧套设一层由石墨碳毡组成的外保温层，然后在石墨发热体的两端各设置一个保温端板，以实现对发热体进行保温。其中，石墨发热体一般选用水平放置的圆柱形发热体，圆柱形石墨发热体的两半圆柱水平分界面附近的区域为温度较低的区域，外保温层包括弧形的第一保温层和第二保温层，第一保温层和第二保温层相互配合形成空心的圆柱体，第一保温层和第二保温层之间的配合缝隙可作为石墨发热体的散热通道。具体地说，发热体的热量主要从两半圆柱的水平分界面处经此配合缝隙散出，通过调节第一保温层和第二保温层之间配合缝隙的位置即可改变散热的路径，从而调节反应室的温场分布。但是这种结构存在以下几个问题：
[0005]1、在安装或使用的过程中，石墨发热体在外保温层内会发生相对旋转，导致散热路径发生改变，从而影响反应室温场分布。
[0006]2、保温端板与外保温层为相互独立的零部件，两者之间具有一周缝隙，发热体的部分热量会从此缝隙散出，不利于热量的保存，保温效果较差。

技术实现思路

[0007]本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够限制发热体在保温腔内发生相对旋转，避免散热路径发生变化的外延反应室。
[0008]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0009]一种外延反应室，包括保温壳体和圆柱形的发热体，所述保温壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体配合形成保温腔，所述发热体设于所述保温腔内，所述第一壳体和/或所述第二壳体的内侧设有限位凹槽，所述发热体的外侧设有可与所述限位凹槽配合的限位凸起。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进：所述第一壳体包括第一端板和第一保温层，所述第一端板与所述第一保温层一体成型并呈L型布置，所述第二壳体包括第二端板和第二
保温层，所述第二端板与所述第二保温层一体成型并呈L型布置，所述限位凹槽设于所述第一保温层和/或所述第二保温层的内侧。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进：所述第一壳体与所述第二壳体通过台阶配合。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进：所述第一保温层与所述第二保温层均为弧形的保温层，所述第一保温层所对应的圆心角与所述第二保温层所对应的圆心角相等。
[0013]作为上述技术方案的进一步改进：所述第一保温层与所述第二保温层均为弧形的保温层，所述第一保温层所对应的圆心角大于所述第二保温层所对应的圆心角。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进：所述第一保温层和/或所述第二保温层的外侧设有加强筋。
[0015]作为上述技术方案的进一步改进：所述发热体包括半圆柱形的第一分体和第二分体，所述第一分体和所述第二分体之间设有支撑板，所述第一壳体位于所述第一分体的外侧，所述第二壳体位于所述第二分体的外侧，所述限位凸起设于所述第一分体和/或所述第二分体上。
[0016]作为上述技术方案的进一步改进：所述支撑板设有两个并分设于所述第一分体的两侧，以使所述第一分体与所述第二分体之间形成气体通道，所述第一分体上设有外延片放置槽。
[0017]作为上述技术方案的进一步改进：所述第一分体与所述第二分体均为石墨发热体，所述支撑板为SiC板。
[0018]作为上述技术方案的进一步改进：所述发热体为石墨发热体，所述保温壳体为石墨碳毡壳体，所述石墨发热体和所述石墨碳毡壳体上均设有SiC涂层。
[0019]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0020]1、本技术公开的外延反应室，通过保温壳体将圆柱形的发热体包裹住，以实现对发热体进行保温；通过第一壳体和第二壳体配合形成保温腔，简化保温壳体的结构，减少连接缝隙，有利于热量的保存；通过限位凸起与限位凹槽配合，限制发热体在保温腔内发生相对旋转，避免散热路径发生变化，减少对反应室温场分布的影响，提高反应室安装、调平的便利性以及安装的唯一性。
[0021]2、本技术公开的外延反应室，进一步地，通过将第一端板与第一保温层一体成型，将第二端板与第二保温层一体成型，使第一壳体和第二壳体配合形成保温腔后，保温腔共具有四条缝隙，分别是第一保温层和第二保温层之间形成的两条缝隙、第一保温层与第二端板之间形成的缝隙、以及第二保温层与第一端板之间形成的缝隙，进一步减少了连接缝隙，有利于热量的保存，增强保温效果。
[0022]3、本技术公开的外延反应室，进一步通过改变第一保温层和第二保温层所对应的圆心角以改变其包围面的面积，从而改变发热体的散热路径，以调节反应室的温场分布。
附图说明
[0023]图1为本技术外延反应室第一视角的立体结构示意图。
[0024]图2为本技术外延反应室第二视角的立体结构示意图。
[0025]图3为本技术中第一壳体的结构示意图。
[0026]图4为本技术中第二壳体的结构示意图。
[0027]图5为本技术中发热体的结构示意图。
[0028]图6为本技术外延反应室一种实施例的剖面结构示意图。
[0029]图7为本技术外延反应室另一种实施例的剖面结构示意图。
[0030]图中各标号表示：10、发热体；11、第一分体；111、外延片放置槽；12、第二分体；13、支撑板；14、气体通道；15、限位凸起；20、保温壳体；21、第一壳体；211、第一端板；212、第一保温层；213、源气进气孔；214、测温孔；215、吹扫气体进入孔；22、第二壳体；221、第二端板；222、第二保温层；223、尾气排出孔；224、吹扫气体排出孔；23、限位凹槽；24、加强筋。
具体实施方式
[0031]以下结合说明书附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。
[0032]如本公开和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外延反应室，包括保温壳体(20)和圆柱形的发热体(10)，其特征在于：所述保温壳体(20)包括第一壳体(21)和第二壳体(22)，所述第一壳体(21)和所述第二壳体(22)配合形成保温腔，所述发热体(10)设于所述保温腔内，所述第一壳体(21)和/或所述第二壳体(22)的内侧设有限位凹槽(23)，所述发热体(10)的外侧设有可与所述限位凹槽(23)配合的限位凸起(15)。2.根据权利要求1所述的外延反应室，其特征在于：所述第一壳体(21)包括第一端板(211)和第一保温层(212)，所述第一端板(211)与所述第一保温层(212)一体成型并呈L型布置，所述第二壳体(22)包括第二端板(221)和第二保温层(222)，所述第二端板(221)与所述第二保温层(222)一体成型并呈L型布置，所述限位凹槽(23)设于所述第一保温层(212)和/或所述第二保温层(222)的内侧。3.根据权利要求2所述的外延反应室，其特征在于：所述第一壳体(21)与所述第二壳体(22)通过台阶配合。4.根据权利要求2所述的外延反应室，其特征在于：所述第一保温层(212)与所述第二保温层(222)均为弧形的保温层，所述第一保温层(212)所对应的圆心角与所述第二保温层(222)所对应的圆心角相等。5.根据权利要求2所述的外延反应室，其特征在于：所述第一保温层(212)与所述第二保...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴赛，胡凡，巩小亮，林伯奇，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十八研究所，
类型：新型
国别省市：