用于气相沉积工艺的反应腔室制造技术

本实用新型专利技术实施例解决的技术问题是提供一种用于气相沉积工艺的反应腔室，包括：托盘，其上表面用于放置衬底；腔室侧壁，环绕所述托盘一周，还包括：构件，至少有一部分环绕所述托盘的边缘一周，所述构件用于改进托盘的边缘的气流场、温度场或浓度场的均匀性。本实用新型专利技术实施例提高了反应腔室中的托盘上尤其是托盘边缘处的气流场、温度场或浓度场的均匀性，提高了衬底上形成的外延材料层的均匀性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及沉积设备，特别涉及用于气相沉积工艺的反应腔室。
技术介绍
金属有机化学气相沉积(MOCVD)是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种化学气相沉积工艺。它以III族、II族元素的有机化合物和V、VI族元素的氢化物等作为晶体生长的反应气体，以热分解反应方式在蓝宝石处女地或其他衬底上进行外延沉积工艺，生长各种III-V族、II-VI族化合物半导体以及它们的多元固溶体的外延材料层。图1为现有技术的MOCVD设备的反应腔室的结构示意图。所述反应腔室包括：托盘10，具有上表面11和与上表面11相对的下表面12，所述上表面11用于放置衬底，所述下表面12形成一凹槽；气体供给装置30，位于所述托盘10的上表面的上方，所述气体供给装置30用于向衬底提供反应气体；腔室侧壁20，环绕所述托盘10一周，所述腔室侧壁20与托盘10边缘之间构成排气通道，反应后的气体自所述排气通道流向反应腔室的外部；腔室顶盖40，位于所述腔室侧壁20和气体供给装置30的上方，腔室顶盖40与腔室侧壁20限定了反应腔室的空间，并且实现了反应腔室与外部的隔离；加热单元50，位于托盘10的下表面的凹槽下方，所述加热单元50通过对托盘10进行加热；支撑旋转结构60，与所述下表面12相连接，所述支撑旋转结构60用于支撑托盘10并且带动托盘10进行转动。继续参考图1，气体自气体提供装置30流向所述上表面11，并且在所述上表面11的衬底上发生反应，反应后的气体沿腔室侧壁20与托盘10之间的排气通道排出反应腔室的外部。在实际中，发现利用现有的反应腔室在衬底上形成的外延材料层的均匀性需要进一步提高，尤其是托盘边缘处的衬底上形成的外延材料层的均匀性需要加以改善。
技术实现思路
本技术实施例解决的技术问题是提供了一种用于气相沉积工艺的反应腔室，提高了反应腔室中的托盘上尤其是托盘边缘处的气流场、温度场或浓度场的均匀性，提高了衬底上形成的外延材料层的均匀性。为了解决上述问题，本技术实施例提供一种用于气相沉积工艺的反应腔室，包括：托盘，其上表面用于放置衬底；腔室侧壁，环绕所述托盘一周，还包括：构件，至少有一部分环绕所述托盘的边缘一周，所述构件用于改进托盘的边缘的气流场、温度场或浓度场的均匀性。可选地，所述托盘具有与上表面相对的下表面，所述构件沿所述上表面向下表面方向的厚度逐渐减小。可选地，所述构件与托盘之间构成排气通道，所述构件具有朝向所述托盘的一侧的侧表面，所述构件的侧表面为平滑过渡。可选地，所述构件的侧表面为内凹的弧面。可选地，所述构件与托盘之间构成排气通道，所述构件具有朝向托盘的一侧的侧表面，所述侧表面为内凹的弧面。可选地，所述侧表面延伸到所述上表面所在平面的上方。可选地，所述构件与腔室侧壁之间构成排气通道，所述构件具有朝向腔室侧壁一侧的侧表面，所述侧表面为外凸的弧面。可选地，所述侧表面不超过托盘的上表面。可选地，所述托盘具有与上表面相对的下表面，所述侧表面延伸到所述下表面所在平面的下方。可选地，所述托盘的上表面的边缘与托盘的侧面之间为弧面过渡。可选地，所述构件具有朝向托盘一侧的侧表面，所述构件的侧表面对光线的反射率不小于腔室侧壁对光线的反射率。可选地，所述构件具有朝向托盘一侧的侧表面，所述构件的侧表面对光线的反射率不小于托盘的边缘对光线的反射率。可选地，所述构件的侧表面的粗糙度不超过0.008微米，以便所述构件的侧表面形成镜面，对光线的反射为镜面反射。可选地，所述构件的侧表面具有耐热反射层，所述耐热反射层在气相沉积工艺过程中保持稳定状态。可选地，所述构件沿平行于托盘的上表面的方向的截面为环形。可选地，所述构件由两个以上的子构件相连接构成。可选地，所述构件为一圆环体。可选地，所述构件中嵌入有隔热结构，所述隔热结构用于减少托盘的边缘向腔室侧壁的热量散失。可选地，所述隔热结构的朝向所述托盘一侧的侧表面为向内凹的弧形。可选地，所述隔热结构包括隔热气体容纳层和隔热气体，所述隔热气体容纳层嵌入所述构件中，所述隔热气体容纳层在所述构件中限定出空间，所述空间用于容纳所述隔热气体，所述隔热气体的导热系数低于所述构件的导热系数。可选地，所述隔热气体容纳层的朝向托盘的一侧的侧面的形状为内凹的弧面。可选地，所述隔热结构为嵌入所述构件中的隔热块，所述隔热块的导热系数低于所述构件的导热系数。可选地，还包括：气体供给装置，位于所述托盘的上表面的上方，所述气体供给装置用于向所述衬底提供反应气体，所述构件的一端固定于气体供给装置上。可选地，还包括：腔室顶盖，位于所述托盘的上表面的上方，所述构件的一端固定于所述腔室顶盖上。可选地，所述构件固定于腔室侧壁上。可选地，所述构件与腔室侧壁之间具有间隙。可选地，所述构件与托盘之间具有间隙。与现有技术相比，本技术实施例具有以下优点：本技术实施例提供的反应腔室，在托盘的边缘的一周具有构件，所述构件改善了托盘边缘的气流场、温度场或浓度场的均匀性；进一步优化地，所述构件用于托盘与腔室侧壁之间的隔热，有效减少了托盘边缘向腔室侧壁的热量的散失，提高了对托盘加热的效率，并且所述构件沿托盘的上表面到托盘的下表面的厚度逐渐减小，补偿了托盘的下表面到托盘的上表面温度逐渐降低造成的托盘边缘温度不均匀的问题，更好地起到了在托盘与腔室侧壁之间的隔热、屏蔽和保温的效果，从而改善了托盘的边缘以及整个托盘的上表面的温度场的均匀性；进一步优化地，所述构件还可以与托盘之间构成排气通道，所述构件朝向托盘一侧的侧表面可以为包括内凹的弧面在内的平滑过渡，使得反应后的气体自托盘的上表面流向托盘的边缘时，在平滑过渡处的气体滞留现象减少或消除，从而使在托盘边缘处的气流场更为均匀，由于温度场和气流场也影响了托盘边缘处的反应气体的浓度场，从而托盘边缘处的反应气体的浓度分布均匀性也得到改善，提高了托盘边缘处的衬底上形成的外延材料层的均匀性；进一步优化地，所述构件与托盘之间也可以构成排气通道，所述构件具有朝向托盘一侧的侧表面，该侧表面为内凹的弧面，从而在托盘边缘处的排气通道中处形成平滑过渡，该平滑过渡有利于减小或消除托盘边缘处的气体死角空间，从而改善了托盘边缘处的气体场的均匀性；或/和所述托盘与构件与腔室侧壁之间也可以构成排气通道，所述构件具有朝向托盘一侧的侧表面，该侧表面为外凸的弧面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于气相沉积工艺的反应腔室，包括：托盘，其上表面用于放置衬底；腔室侧壁，环绕所述托盘一周；其特征在于，还包括：构件，至少有一部分环绕所述托盘的边缘一周，所述构件用于改进托盘的边缘的气流场、温度场或浓度场的均匀性。

【技术特征摘要】
1.一种用于气相沉积工艺的反应腔室，包括：托盘，其上表面用于放置衬底；
腔室侧壁，环绕所述托盘一周；其特征在于，还包括：构件，至少有一部
分环绕所述托盘的边缘一周，所述构件用于改进托盘的边缘的气流场、温
度场或浓度场的均匀性。
2.如权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述托盘具有与上表面相对
的下表面，所述构件沿所述上表面向下表面方向的厚度逐渐减小。
3.如权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，所述构件与托盘之间构成排
气通道，所述构件具有朝向所述托盘的一侧的侧表面，所述构件的侧表面
为平滑过渡。
4.如权利要求3所述的反应腔室，其特征在于，所述构件的侧表面为内凹的
弧面。
5.如权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述构件与托盘之间构成排
气通道，所述构件具有朝向托盘的一侧的侧表面，所述侧表面为内凹的弧
面。
6.如权利要求5所述的反应腔室，其特征在于，所述侧表面延伸到所述上表
面所在平面的上方。
7.如权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述构件与腔室侧壁之间构
成排气通道，所述构件具有朝向腔室侧壁一侧的侧表面，所述侧表面为外
凸的弧面。
8.如权利要求7所述的反应腔室，其特征在于，所述侧表面不超过托盘的上
表面。
9.如权利要求5或7所述的反应腔室，其特征在于，所述托盘具有与上表面
相对的下表面，所述侧表面延伸到所述下表面所在平面的下方。
10.如权利要求2、5、7中任一权利要求所述的反应腔室，其特征在于，所述

\t托盘的上表面的边缘与托盘的侧面之间为弧面过渡。
11.如权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述构件具有朝向托盘一侧
的侧表面，所述构件的侧表面对光线的反射率不小于腔室侧壁对光线的反
射率。
12.如权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述构件具有朝向托盘一侧
的侧表面，所述构件的侧表面对光线的反射率不小于托盘的边缘对光线的
反射率。
13.如权利要求11或12所述的反应腔室，其特征在于，所述构件的侧表面的
粗糙度不超过0.008微米，以便所述构件的侧表面形成镜面，对...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙仁君，左然，何晓崐，叶芷飞，谭华强，田益西，
申请(专利权)人：光达光电设备科技嘉兴有限公司，
类型：实用新型
国别省市：