[实用新型]一种实现自动化基片传输的MOCVD处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及真空处理系统，尤其涉及一种实现自动化基片传输的金属有机化合物化学气相沉积的真空处理系统。

背景技术

MOCVD是金属有机化合物化学气相沉积(Metal-organicChemical Vapor Deposition)的英文缩写。MOCVD是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。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源材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，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薄层单晶材料。通常MOCVD系统中的晶体生长都是在常压或低压(10-100Torr)下通H2的冷壁石英(不锈钢)反应室中进行，衬底温度为500-1200℃，用射频感应加热石墨基座(衬底基片在石墨基座上方)，H2通过温度可控的液体源鼓泡携带金属有机物到生长区。MOCVD技术具有下列优点：(1)适用范围广泛，几乎可以生长所有化合物及合金半导体；(2)非常适合于生长各种异质结构材料；(3)可以生长超薄外延层，并能获得很陡的界面过渡；(4)生长易于控制；(5)可以生长纯度很高的材料；(6)外延层大面积均匀性良好；(7)可以进行大规模生产。

适用于MOCVD工艺的真空处理系统一般包括反应源发生装置、反应室、气体控制及混合系统等。其中，反应源发生装置分为有机金属反应源和气体反应源，反应室是所有气体混合及发生反应的地方，气体控制及混合系统用于完成反应气体的传输、控制以及混合等。

图1为现有技术的适用于MOCVD工艺生产的真空处理系统的布局示意图。如图1所示，整个系统包括横向并排排列的反应源发生装置01、反应气体控制及混合系统02和反应室03。在这种系统架构中，反应源发生装置01、反应气体控制及混合系统02和反应室03水平排列，反应源发生装置01和反应气体控制及混合系统02共同服务于一个反应室03。这种系统架构的缺点是：整个系统架构的设置不紧凑，在洁净室中占用的占地面积非常大，在有限的洁净室面积中只能放置少量的几台这样的系统。众所周知，在半导体制造业中维护洁净室的成本是非常昂贵的，该系统这样的布局势必会占用较多的洁净室空间，造成使用者生产成本的提高，并且产能也不高；而且整个系统也不具有延展性，亦即，在该系统的架构基础上，很难在仅利用反应源发生装置01和反应气体控制及混合系统02的基础上再增加另外的反应室，从而提高产能。

并且，图1所示的系统也不具有自动的基片传输系统，不能实现自动的基片装卸和传输。该系统的基片装卸和传输是通过人工操作进行的，工作人员操作时将手伸入手套箱05，手套箱05与反应室相连通，从而进行人工操作，由于该工艺过程中的反应气体和副产物具有毒性，因而有可能在使用不当或系统发生故障时威胁使用者的身体健康。

实用新型内容

针对背景技术中的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种实现自动化基片传输的金属有机物化学气相沉积处理系统，其能够实现承载有多片基片的载片盘在处理系统中的自动化传输(包括装载和卸载)，无需人工传片，提高了基片传输的效率和精确度，并能够改善金属有机物化学气相沉积的均一性和稳定性。

本实用新型提供了一种实现自动化基片传输的金属有机物化学气相沉积处理系统，包括：具有若干个密封门并保持真空环境的传输室，其内部设置有第一传输装置，所述第一传输装置设置有至少一个可以沿所述传输室所在的平面自由旋转和伸缩的传送臂；与所述若干个密封门中的至少一个相连接的真空锁，所述真空锁内部设置有至少一个载片盘托架，每个所述载片盘托架上可以放置有一个载片盘，所述载片盘上可以容纳多片基片，所述真空锁用于连接所述传输室和外界大气环境，以在不损失所述传输室内的真空的前提下在外界大气环境和所述传输室之间对所述载片盘进行传输；沿所述传输室周边设置的至少一个反应室，每一个反应室与所述若干个密封门中的一个相连接，所述每一个反应室内放置至少一个所述载片盘，并对其上的多片基片进行金属有机物化学气相沉积处理；以及所述第一传输装置的传送臂被设置成在所述真空锁和所述多个反应室之间经过所述密封门传送所述载片盘。

进一步地，所述处理系统还包括与所述真空锁相连接的预装片子系统。