一种垂直喷淋式MOCVD反应器的出口系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种垂直喷淋式MOCVD反应器出口系统。该反应器进口采用垂直喷淋式来保证进气的均匀性，出口系统由石墨大盘上晶片间隙处有规则排列的许多小出口组成，反应尾气经由小出口到达石墨盘下方后经由石墨盘下表面到达反应器的周向或中心处的总出口。此反应器出口系统在充分利用垂直喷淋式反应器入口均匀性的基础上，实现了喷淋头中心处和边缘处喷入的反应气体尾气流经距离的一致性，从而在无旋转装置的情况下保证了基片沿径向的沉积均匀性。另外，反应尾气流经石墨盘的下表面，一方面减少了热涡旋效应对反应气流的负面影响，另一方面其对石墨盘的加热也提高了热利用效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉计一种半导体薄膜沉积设备，即一种垂直喷淋式MOCVD反应器的出口系统。目的是 通过控制气体在反应器内的流动路径，获得沿基片径向的气体流速、温度和反应物浓度的均匀分布。
技术介绍
金属有机化学气相沉积，即Metalorganic Chemical Vapor Deposition (MOCVD),是制备化合物半导体薄膜的一项关键技术。以GaN外延生长为例，它利用载气将较易挥发的有机金属化合物如三甲基镓Ga (CH3) 3等金属源带入反应室，与NH3发生化学反应，在加热的基片上生成GaN薄膜，可用于半导体光电器件，如发光二极管(LED)，太阳能电池等。MOCVD设备的主要核心技术在于反应室。国际上著名的商业化MOCVD设备厂家均采用了独特的反应室设计方案，进行了专利保护。AIXTR0N公司的MOCVD以“行星式旋转”技术为代表，有气垫自转、喷气口等方面专利。该设备特有双流水平自转及公转设计，因生长过程中源材料逐渐消耗会引起径向不均匀性，外延片自转对改善均匀性具有重要作用。设备缺点在于反应室结构复杂，自转石墨旋转的一致性差，反应室顶棚参与淀积，需经常清洗，增加停机时间。THOMA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直喷淋式MOCVD反应器出口系统，包括一个扁筒形反应室（9）、喷淋头（10）、石墨大盘（5）和晶片（6），其特征在于：1）所述喷淋头（10）安装在反应室（9）的顶盖上，喷淋头（10）上周期性交错排列着小穿孔而垂直插置的III族气体管口（3）和V族气体管口（4），喷淋头（10）为水冷式喷淋头，设有进水口（1）和出水口（2）；2）在所述反应室（9）的内底上方水平安装石墨大盘（5），在石墨大盘（5）上周期性排列安置所述晶片（6），在石墨大盘（5）上对应各晶片（6）之间的间隙处，开有出气小孔（7）；3）在反应室（9）的下底设有出气口（9）。

【技术特征摘要】
1.一种垂直喷淋式MOCVD反应器出口系统，包括一个扁筒形反应室(9)、喷淋头(10)、石墨大盘(5)和晶片(6)，其特征在于 1)所述喷淋头(10)安装在反应室(9)的顶盖上，喷淋头(10)上周期性交错排列着小穿孔而垂直插置的III族气体管口(3)和V族气体管口(4)，喷淋头(10)为水冷式喷淋头，设有进水口(I)和出水口(2)； 2)在所述反应室(9)的内底上方水平安装石墨大盘(5)，在石墨大盘(5)上周期性排列安置所述晶片(6)，在石墨大盘(5)上对应各晶片(6)之间的间隙处，开有出气小孔(7); 3)在反应室(9)的下底设有出气口(9)。2.根据权利要求I所述的一种垂直喷淋式MOCVD反应器出口系统，其特征在于所述出气(8)位于反应室(9)下底的周边。3.根据权利要求I所述的一种垂直喷淋式MOCVD反应器出口系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨连乔，张建华，胡建正，李刚，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：实用新型
国别省市：