反应腔室制造技术

本发明专利技术涉及一种反应腔室，所述反应腔室包括反应室；托盘，设置于所述反应室内；喷淋头，设置于所述反应室内，并位于所述托盘的上方；所述喷淋头与所述托盘上表面之间的距离为15mm～100mm，所述喷淋头向所述托盘喷射反应气体以在所述喷淋头与所述托盘上表面之间形成气流，在所述气流周围设置气流调整部件。所述反应腔室增加了所述喷淋头与所述托盘上表面之间的距离，避免反应气体在所述喷淋头表面结合而形成颗粒物质，从而提高反应腔室内工艺反应良率；并且所述气流调整部件可以控制所述气流以垂直或倾斜方向为所述托盘供气，使所述喷淋头与所述托盘上表面之间的气流分布均匀，提高反应气体的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体沉积设备，特别是涉及一种反应腔室。
技术介绍
化学气相淀积(Chemical Vapor Deposition,简称CVD)技术广泛用于制备各种半导体薄膜器件，包括微电子芯片、发光二极管(LED)、太阳光伏电池等。化学气相淀积的基本过程是，将源气体从气源引入反应器，气体粒子通过输运(对流和扩散)到达衬底表面，在高温衬底上由于热激发而发生化学反应，从而在晶片上沉积单晶或多晶薄膜。现有技术的化学气相淀积的反应腔室的结构如图1所示，反应腔室100包括反应室110，用于放置衬底的托盘130，所述托盘130设置于所述反应室110内，喷淋头120设置于所述托盘130的上方，用于向所述托盘130提供反应气体，所述喷淋头120与所述托盘130上表面之间的距离H不超过11mm。但是，现有技术的反应腔室100内的工艺的良率不佳，有待提闻。因此，如何提供一种反应腔室，以提高化学气相淀积工艺的良率，已成为本领域技术人员需要解决的技术难题。
技术实现思路
现有技术的反应腔室存在反应腔室内的工艺良率不佳的问题，本专利技术提供一种能解决上述问题的反应腔室 。本专利技术提供一种反应腔室，包括:反应室；托盘，设置于所述反应室内，所述托盘的上表面用于放置衬底；喷淋头，设置于所述反应室内，并位于所述托盘的上方；所述喷淋头与所述托盘上表面之间的距离为15mm 100mm，所述喷淋头向所述托盘喷射反应气体以在所述喷淋头与所述托盘上表面之间形成气流，在所述气流周围设置气流调整部件，以控制所述气流为所述托盘供气。进一步的，所述气流调整部件用于控制所述气流以垂直方向为所述托盘供气。进一步的，所述气流调整部件为喷气部件，所述喷气部件位于所述喷淋头的外围，所述喷气部件喷射气体，以在所述喷淋头与所述托盘之间的气流外围形成气幕环。进一步的，所述喷气部件喷射的气体为反应气体。进一步的，所述喷气部件喷射的气体为非反应气体。进一步的，所述气流调整部件为上挡板，所述上挡板围绕设置在所述喷淋头的外围，所述上挡板的底部低于所述喷淋头的下表面。进一步的,所述上挡板的底部低于所述喷淋头的下表面IOmm 40mm,且高出所述托盘的上表面。进一步的，所述气流调整部件为下挡板，所述下挡板围绕设置在所述托盘的外围，所述下挡板的顶部高于所述托盘上表面。进一步的,所述下挡板的顶部高于所述托盘上表面IOmm 30mm,且低于所述喷淋头的下表面。进一步的，所述下挡板上具有排气孔，所述排气孔的中轴线高于所述托盘上表面1mm 10mnin进一步的，所述喷淋头的下表面具有若干出气孔，所述出气孔在所述喷淋头的下表面阵列排列。进一步的，所述反应腔室还包括加热单元，所述加热单元位于所述托盘的下方中央。进一步的，所述反应室还包括抽气系统，所述抽气系统使得所述喷淋头与所述托盘之间的气体从所述托盘的周围排出。进一步的，所述抽气系统设置包括与所述托盘与所述反应室侧壁之间形成的排气通道和位于反应室底部的排气孔，所述排气孔与所述排气通道连通。与现有技术相比，本专利技术提供的反应腔室具有以下优点:1.在本专利技术的反应腔室中，所述喷淋头与所述托盘上表面之间的距离为15mm 100_，并在所述气流周围设置气流调整部件，与现有技术相比，增加所述喷淋头与所述托盘上表面之间的距离，从而减小了所述喷淋头受所述托盘热辐射的影响，降低了所述喷淋头表面的反应气体的温度，避免反应气体在所述喷淋头表面结合而形成颗粒物质，从而提高反应腔室内工艺反应良率；所述气流调整部件可以控制所述气流为所述托盘供气，避免反应气体无法到达所述托盘，使所述喷淋头与所述托盘上表面之间的气流分布均匀，提高反应气体的利用率。2.在本专利技术的反应腔室中，所述气流调整部件用于控制所述气流以垂直方向为所述托盘供气，反应气体自所述喷淋头垂直流向所述托盘的上表面，然后沿所述托盘的上表面平行流动至所述托盘的边缘，最后在所述托盘下方的抽气系统的作用下，向所述托盘的边缘下方排出，使得所述反应气体可以到达所述托盘的上表面以进行反应，从而使得所述反应气体利用率高；并且所述反应气体在所述托盘上表面容易平行流动，因此更加容易形成层流的稳定结构，所述气流的均匀性更好，形成的外延材料层的缺陷少，均匀度好。附图说明图1是现有技术中的反应腔室的示意图；图2是反应腔室内托盘上方气流场分布不均匀的示意图；图3a-图3b是本专利技术一实施方式的反应腔室的示意图；图4a-图4b是本专利技术又一实施方式的反应腔室的示意图；图5a-图5b是本专利技术另一实施方式的反应腔室的示意图。具体实施例方式现有技术的反应腔室中，所述喷淋头与所述托盘上表面之间的距离不超过11mm，反应腔室内的工艺的良率不佳，有待提高。专利技术人经过对现有技术反应腔室的深入研究发现，影响化学气相淀积工艺良 率的原因之一是由于所述喷淋头表面会形成颗粒物质，这些颗粒物质在反应过程中掉落在外延层上，从而影响了工艺的良率。专利技术人进一步研究发现，所述喷淋头表面形成颗粒物质的原因是所述喷淋头与所述托盘的间距过近，所述喷淋头与所述托盘之间的反应气体受到所述托盘加热的影响以及喷淋头表面被托盘热辐射的影响，使得所述反应气体会在喷淋头表面结合，从而形成颗粒物质。因而，本申请专利技术人将所述喷淋头与所述托盘之间的间距适当增大，能够减小所述喷淋头受所述托盘热辐射的影响，降低了所述喷淋头表面的反应气体的温度，有效减少喷淋头表面的颗粒物质，所述喷淋头与所述托盘之间的距离不能过大，一方面防止浪费所述反应气体，另一方面也防止所述反应气体无法到达所述托盘，从而保证所述反应气体的利用率。但如果仅仅增大了所述喷淋头与所述托盘之间的间距，不仅会造成所述反应气体的利用率降低，而且使得所述托盘上方气流场分布不均匀，如图2所示，在图2中的反应腔室200中，反应腔室200包括反应室210，用于放置衬底的托盘230，所述托盘230设置于所述反应室210内，喷淋头220设置于所述托盘130的上方，用于向所述托盘230提供反应气体，所述喷淋头220与所述托盘230上表面之间的距离H大于11mm。但是，所述托盘230上方的气流240分布不均匀，使得反应气体不能到达所述托盘230表面，从而影响所述反应气体的利用率。所以，为了保证所述气流的均匀性，在所述气流周围设置气流调整部件，进一步的控制所述气流以垂直或倾斜方向为所述托盘供气。有鉴于上述的研究，本专利技术提出一种可以提高化学气相淀积工艺的良率的反应腔室，所述反应腔室包括反应室，托盘，设置于所述反应室内，所述托盘的上表面用于放置衬底，喷淋头，设置于所述反应室内，并位于所述托盘的上方，所述喷淋头与所述托盘上表面之间的距离为15mm 100mm，所述喷淋头向所述托盘喷射反应气体以在所述喷淋头与所述托盘上表面之间形成气流，在所述气流周围设置气流调整部件，以控制所述气流为所述托盘供气。与现有技术反应腔室相比较，本专利技术的反应腔室中，增加所述喷淋头与所述托盘上表面之间的距离，从而减小了所述喷淋头受所述托盘热辐射的影响，降低了所述喷淋头表面的反应气体的温度，避免反应气体在所述喷淋头表面结合而形成颗粒物质，从而提高反应腔室内工艺反应良率；同时设置了气流调整部件，所述气流调整部件可以控制所述气流为所述托盘供气，避免反应气体无法到达所述托盘，使所述喷淋头与所述托盘上表面之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应腔室，其特征在于：包括：反应室；托盘，设置于所述反应室内，所述托盘的上表面用于放置衬底；喷淋头，设置于所述反应室内，并位于所述托盘的上方；所述喷淋头与所述托盘上表面之间的距离为15mm～100mm，所述喷淋头向所述托盘喷射反应气体以在所述喷淋头与所述托盘上表面之间形成气流，在所述气流周围设置气流调整部件，以控制所述气流为所述托盘供气。

【技术特征摘要】
1.一种反应腔室，其特征在于:包括: 反应室； 托盘，设置于所述反应室内，所述托盘的上表面用于放置衬底； 喷淋头，设置于所述反应室内，并位于所述托盘的上方； 所述喷淋头与所述托盘上表面之间的距离为15mm 100mm，所述喷淋头向所述托盘喷射反应气体以在所述喷淋头与所述托盘上表面之间形成气流，在所述气流周围设置气流调整部件，以控制所述气流为所述托盘供气。2.如权利要求1所述的反应腔室，其特征在于:所述气流调整部件用于控制所述气流以垂直方向为所述托盘供气。3.如权利要求1所述的反应腔室，其特征在于:所述气流调整部件为喷气部件，所述喷气部件位于所述喷淋头的外围，所述喷气部件喷射气体，以在所述喷淋头与所述托盘之间的气流外围形成气幕环。4.如权利要求3所述的反应腔室，其特征在于:所述喷气部件喷射的气体为反应气体。5.如权利要求3所述的反应腔室，其特征在于:所述喷气部件喷射的气体为非反应气体。6.如权利要求1所述的反应腔室，其特征在于:所述气流调整部件为上挡板，所述上挡板围绕设置在所述喷淋头的外围，所述上挡板的底部低于所述喷淋头的下表面。7.如权利要求6所述的反应腔室，其特征在于:所述上挡板的底部低于所述喷淋头的下表...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏育家，
申请(专利权)人：光垒光电科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：