本发明专利技术提出了一种金属有机化学气相沉积设备及其腔室组件。该腔室组件包括：腔室本体，所述腔室本体包括反应腔室，且所述腔室本体还包括用于向所述反应腔室供气的进气通道和用于从所述反应腔室排出气体的排气通道；和设置于所述反应腔室内的第一托盘和第二托盘，且所述第一托盘的晶片承载面与所述第二托盘的晶片承载面相对。本发明专利技术实施例通过在反应腔中设置晶片承载面相对的两个托盘，可以极大地提高反应腔容量和气体利用率，从而提高生产效率，降低生产成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电子
，特别涉及一种金属有机化学气相沉积设备及其腔室组件。
技术介绍
MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor D印osition，金属有机化学气相沉积)是生长III-V族、II-VI族化合物及合金的薄层单晶的主要技术，它具有对组分层厚界面能够精确控制、较低的维护费用、规模化的工业生产等优点，因此逐步成为砷化镓、磷化铟、氮化镓等光电子材料的主要量产技术。MOCVD设备一般包括反应腔室、气体输运系统、尾气处理系统、控制系统、基片传输系统等。其中，决定设备良率、产能和运行成本最关键的是反应腔系统。如图1所示，为现有技术的反应腔结构示意图。该反应腔采用中央喷嘴分割水平进气，通过进气孔IlOOa和 IlOOb分别通入反应气体，并通过排气口 1200将反应气体从反应腔中排出。行星托盘1600 沿圆周均勻排布在主旋转托盘1500上。在工艺过程中，主旋转托盘1500旋转的同时行星托盘1600在气体浮力推动下慢速转动，从而带动行星托盘1600之上的晶片1400转动。如图2所示，为现有技术中主旋转托盘和行星托盘的示意图。该反应腔通过中央喷嘴分割水平进气有效提升了传统水平式反应腔的有效工艺空间，从而提高了设备产能，同时利用主旋转托盘1500和行星托盘1600的行星式旋转有效提升了均勻性。然而，一方面，由于用于承载晶片的托盘通常采用石墨表面喷涂SiC涂层加工制成，因此托盘越大喷涂工艺难度越大，从而导致托盘的成本越高；另一方面，托盘尺寸的不断增大也会影响外延工艺的均勻性和稳定性。因此，单纯依靠增大托盘的尺寸来提高产能已经变得越来越难以实现。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种金属有机化学气相沉积设备及其腔室组件。本专利技术一方面提出了一种腔室组件，包括腔室本体，所述腔室本体包括反应腔室，且所述腔室本体还包括用于向所述反应腔室供气的进气通道和用于从所述反应腔室排出气体的排气通道；和设置于所述反应腔室内的第一托盘和第二托盘，且所述第一托盘的晶片承载面与所述第二托盘的晶片承载面相对。在本专利技术的一个实施例中，还包括第一转轴，所述第一转轴与所述第一托盘相连用于旋转所述第一托盘；和第二转轴，所述第二转轴与所述第二托盘相连用于旋转所述第二托盘。在本专利技术的一个实施例中，还包括第一加热部件，所述第一加热部件用于加热所述第一托盘；和第二加热部件，所述第二加热部件用于加热所述第二托盘。在本专利技术的一个实施例中，所述第一加热部件和所述第二加热部件为电阻加热元件，其中所述第一加热部件与所述第一托盘的上表面接触，且所述第二加热部件与所述第二托盘的下表面接触。在本专利技术的一个实施例中，所述第一加热部件和所述第二加热部件为感应加热线圈，且所述第一加热部件与所述第一托盘的上表面之间以及所述第二加热部件与所述第二托盘的下表面之间分别具有预定间隔，其中，在所述第一加热部件与所述第一托盘的上表面之间以及在所述第二加热部件与所述第二托盘的下表面之间分别设有隔离件。在本专利技术的一个实施例中，所述隔离件包括石英或陶瓷。在本专利技术的一个实施例中，还包括第三转轴，所述第一托盘和第二托盘分别套接在所述第三转轴之上，所述第三转轴用于旋转所述第一托盘和第二托盘。在本专利技术的一个实施例中，还包括第三加热部件，所述第三加热部件均勻地分布在所述反应腔室的内周壁上，用于加热所述第一托盘和第二托盘。在本专利技术的一个实施例中，所述第二转轴具有轴向通孔，所述进气通道穿过所述轴向通孔及所述第二托盘并延伸至所述第一托盘和第二托盘之间以向所述反应腔室供气。在本专利技术的一个实施例中，还包括进气分配部件，所述进气分配部件包括分配管和多个分配盘，所述分配管的下端敞开且穿过所述第二托盘的中心孔配合在所述第二转轴的轴向通孔内，所述分配管的上端封闭且伸到所述第一托盘和所述第二托盘之间的空间内，所述多个分配盘分别设置于所述分配管的上端且沿竖直方向彼此间隔开，其中在相邻分配盘之间的所述分配管的壁上设有分配孔。在本专利技术的一个实施例中，所述排气通道包括沿所述反应腔的周向间隔形成在所述反应腔内壁上的多个排气孔；形成在所述反应腔内壁和反应腔外壁之间的排气通路， 所述排气通路具有通向所述反应腔室外面的排气口，其中，每个排气孔的内端与所述反应腔室连通且每个排气孔的外端与所述排气通路连通。在本专利技术的一个实施例中，所述多个排气孔位于所述第一托盘与所述第二托盘之间。在本专利技术的一个实施例中，还包括进气环，所述进气环内设有进气流动通道，所述进气流动通道具有位于所述反应腔室外面的进气环进气孔和位于所述反应腔室的进气环出气孔，其中，所述进气通道由所述进气环进气孔、所述进气环出气孔和所述进气流动通道构成。在本专利技术的一个实施例中，所述进气环与所述反应腔室的内壁平齐，且所述进气环位于所述第一托盘和所述第二托盘之间。在本专利技术的一个实施例中，所述进气环包括多组进气环出气孔，所述多组进气环出气孔沿所述进气环的周向间隔设置，且每一组内的进气环出气孔沿竖直方向间隔设置。在本专利技术的一个实施例中，还包括进气盘，所述进气盘设置在所述第一托盘和第二托盘之间，所述进气盘的外周壁面暴露到所述反应腔室外面，所述进气盘内设有气体流动通道，所述气体流动通道具有通向所述反应腔室外面的进气盘进气孔，且在所述反应腔室内的所述进气盘的上表面和下表面上分别设有多个与所述气体通道连通的进气盘出气孔，其中，所述进气通道由所述进气盘进气孔、所述进气盘出气孔和所述气体流动通道构成。在本专利技术的一个实施例中，所述排气通道包括形成在所述反应腔室外壁顶部的上排气通孔和形成在所述反应腔外壁底部的下排气通孔。在本专利技术的一个实施例中，所述第一转轴和第二转轴分别从所述上排气通孔和所述下排气通孔伸入所述反应腔室以分别与所述第一托盘和第二托盘相连。在本专利技术的一个实施例中，所述第一托盘和第二托盘通过静电吸附或压片环将所述多个第一托盘和多个第二托盘之中的晶片固定。在本专利技术的一个实施例中，所述晶片在沿所述第一托盘和第二托盘的圆周方向上以单周或多周排布。在本专利技术的一个实施例中，所述第一托盘和第二托盘之上设有多个行星托盘。本专利技术另一方面还提出了一种采用上述腔室组件的金属有机化学气相沉积设备。本专利技术实施例通过在反应腔中设置晶片承载面相对的两个托盘，可以极大地提高反应腔容量和气体利用率，从而提高生产效率，降低生产成本。另外，由于托盘采用对称结构，也有利于提高工艺的均勻性和稳定性。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1为现有技术的反应腔结构示意图；图2为现有技术中主旋转托盘和行星托盘的示意图；图3a为本专利技术实施例晶片在托盘上单周排布的示意图；图北为本专利技术实施例晶片在托盘上双周排布的示意图；图3c为本专利技术实施例晶片在托盘上以行星式排布的示意图；图4为本专利技术实施例一的腔室组件示意图；图5为本专利技术实施例一的进气分配部件示意图；图6为本专利技术实施例二的腔室组件示意图；图7为本专利技术实施例三的腔室组件示意图。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐亚伟，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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