一种MOCVD系统及其中反应气体的排气装置制造方法及图纸

一种MOCVD系统及其中反应气体的排气装置，该排气装置包括排气环，在排气环中设置了容纳冷却液并使其流通的若干内部空槽，以及使反应区域内的反应气体贯穿所述排气环排出的结构。本实用新型专利技术在实现均匀排气的同时，设置连接排气环的至少两个连杆，在排气环与连杆中设置相连通的内部空槽供冷却液循环流通，实现对排气环的冷却；并且，该排气装置还包括外环部分，离开反应区域的反应气体沿着外环部分向下流动，有效减少MOCVD系统内壁上沉积物的产生；此外，在驱动装置的作用下，使排气环上升或下降对应控制该MOCVD系统中反应室与外部连通的通道的闭合和打开，方便机械手等经由该通道进入反应室来取放外延基片，实现自动化操作。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种MOCVD系统，特别涉及一种MOCVD系统中反应气体的排气装置。
技术介绍
MOCVD系统(金属有机化学气相沉淀系统)是一种通过外延工艺在基片表面生长薄膜，以形成半导体器件结构的设备。在所述MOCVD系统的反应室中引入的反应气体，一般会在外延处理后，由设置的排气装置排出反应室。如图1所示是现有一种MOCVD系统中排气装置的结构剖面图。所述排气装置是一气体排出环120，其是环绕反应室110设置的环状结构。该气体排出环120的内部为空穴， 并在其内壁上开设有多个小孔121 ；反应气体130沿该些小孔121进入气体排出环120的内部，再经由气体排出环120底部开设的一个或多个出口 122排出。进一步地，还可以设置一个抽气泵(pump)与出口 122连通，用来加快反应气体130经由所述气体排出环120排出反应室110的速度。这种结构下，由于气体排出环120上没有设置冷却设备，因而容易在气体排出环120内部的槽壁上产生沉积物，需要经常清理。另外，这种结构下，气体排出环 120通常固定在反应室110的外围，阻碍了自动取放托盘的装置的运动路径，使托盘的自动取放不能实现，因此在一次外延生长完成后，需要打开反应室110来更换外延基片，无法实现自动化操作。如图2所示是现有另一种带排气装置的MOCVD系统的结构剖面图，该MOCVD系统中环绕反应室210设置的气体排出环220上，开设有多个贯穿的小孔221 ；所述气体排出环 220的环壁外侧构成一 U型环状空间230，所述反应气体通过所述小孔221进入该U型环状空间230。所述U型环状空间230的顶部和底部还分别设置有环状盘240和240’，上下两个环状盘240和240’之间形成了一个通道；经由该通道将所述反应气体从所述U型环状空间230输送至排气口 250。同样的，这种结构下，由于气体排出环220上没有设置冷却设备，容易在U型环状空间230处的反应室210内壁上产生沉积物，需要频繁清理。另外，这种结构下，气体排出环220也固定在反应室210的外围，阻碍了自动取放托盘的装置的运动路径，使托盘的自动取放不能实现，因此在一次外延生长完成后，需要打开反应室210来更换外延基片，无法实现自动化操作。如图3所示，在又一种MOCVD系统的反应室中，所述气体排出环320在托盘310的外围环绕设置，反应气体通过托盘310与气体排出环320之间的空隙向下排出。所述气体排出环320中设有空槽321，冷却液在所述空槽321内循环，使气体排出环320的温度维持在一个范围内。用以提供冷却液的管子330，在其上部与所述气体排出环320固定；此外， 管子330还与一移动圆盘332相固定；在驱动装置331的作用下，管子330和移动圆盘332 同时上升或者下降，进而带动气体排出环320上升或者下降。当气体排出环320上升至第一位置时，该气体排出环320将反应室与外部的通道340闭合；当气体排出环320下降到第二位置时(图中未示出)，反应室与外部的通道340打开，通过机械手可以从反应室中取出基片或者向反应室室中放入基片。这种结构下，所述气体排出环320可以上下移动，避免了打开反应室盖子的麻烦；但是，反应气体排出时均勻性不够好，会影响外延基片的生长质量。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种MOCVD系统及其中反应气体的排气装置，通过设置的气体排出环实现均勻排气，同时具有冷却作用，可以使反应室内壁上产生的沉积物减少。 进一步地，所述气体排出环可以上下移动，在气体排出环上升或下降时，对应使反应室与外部连通的通道闭合或打开，方便机械手等经由该通道进入反应室来取放外延基片，实现自动化操作。为了达到上述目的，本技术的技术方案是提供一种MOCVD系统中反应气体的排气装置，所述排气装置包含一环状的排气环，其在该MOCVD系统的反应室内环绕设置；所述排气环设置有若干个内部空槽，以容纳冷却液并使冷却液在所述若干个内部空槽内流动；所述排气环还设置有贯穿该排气环的结构，以使反应区域内的反应气体通过该贯穿结构排出。优选的，供反应气体贯穿所述排气环排出的结构，是在所述排气环径向上均勻分布的贯穿的若干排气孔，或者是所述排气环上对称分布的贯穿的多个排气槽。所述排气装置还包含至少两个连杆，所述连杆与所述排气环分别固定连接；在一种优选实施例中，所述连杆中至少两个连杆设置有供冷却液流通的内部空槽，所述内部空槽分别与所述排气环的内部空槽相连通，以使冷却液流入或流出所述排气环的内部空槽，实现对排气环的冷却循环；或者，在另一种优选实施例中，所述连杆中至少一个连杆设置有供冷却液流通的相互独立的若干个内部空槽，分别与所述排气环的内部空槽相连通，以使冷却液流入或流出所述排气环的内部空槽，实现对排气环的冷却循环。在所述排气环上设有凸起的第一环状挡板，所述第一环状挡板一端连接在排气环的环壁内侧，另一端朝着排气环径向的中心方向延伸，并与所述MOCVD系统中的托盘相配合，以阻挡反应气体进入所述托盘的下方。进一步在所述排气环的底部设有凸起的第二环状挡板，所述第二环状挡板一端连接在排气环的环壁内侧；另一端朝着排气环径向的中心方向延伸，并与所述MOCVD系统中的加热器隔离环相配合，以阻挡反应气体进入所述托盘的下方。所述排气装置还包含外环部分，其进一步包含环盖和主体；所述环盖是设置在所述外环部分上部的环状结构，其一端与所述排气环相连接， 另一端与纵向布置的所述主体的顶部相连接；以使所述主体以一定的间隔距离环绕在所述排气环的环壁外侧，从而在所述主体与所述排气环之间形成供反应气体流动的间隔空隙。所述外环部分进一步包含环状的底环，其一端连接在所述主体底部，另一端与所述排气环的环壁外侧相连接；所述底环上开设有多个均勻分布的排气孔。所述排气装置还包含驱动装置，其带动所述排气环在第一位置和第二位置之间上升或下降，其中第一位置高于第二位置；所述排气环在处于第一位置时，将所述MOCVD系统中反应室与外部连通的通道闭合；所述排气环在处于第二位置时，将所述MOCVD系统中反应室与外部连通的通道打开。所述驱动装置包含导轨滑块，所述导轨滑块与所述连杆的下部固定连接，所述连杆的上部与所述排气环的底部固定连接；所述导轨滑块，连杆与排气环一起上升和下降。本技术的另一技术方案是提供一种MOCVD系统，其包含反应室和排气装置；所述排气装置包含排气环，所述排气环在所述反应室内环绕设置，所述排气环设置有容纳冷却液并使冷却液在其中流通的若干内部空槽，以及使反应区域内的反应气体贯穿所述排气环排出的结构；所述排气装置还包含至少两个与所述排气环相连接的连杆，以及驱动所述连杆上下升降并带动所述排气环升降的驱动装置；其中所述连杆中至少两个连杆设置有供冷却液流通的内部空槽，内部空槽分别与所述排气环的内部空槽相连通，以使冷却液流入或流出所述排气环的内部空槽，实现对排气环的冷却循环；或者，所述连杆中至少一个连杆设置有供冷却液流通的相互独立的若干个内部空槽，分别与所述排气环的内部空槽相连通，以使冷却液流入或流出所述排气环的内部空槽， 实现对排气环的冷却循环；所述MOCVD系统的反应室设置有与系统外部连通的通道；在进行外延反应时，所述反应室与外部连通的通道由所述排气环闭合。现有技术中反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈爱华，吕青，金小亮，张伟，
申请(专利权)人：中晟光电设备上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：