[发明专利]用于制造半导体材料薄片的分子束外延装置

权利要求书

1.一种用于制造半导体材料薄片的分子束外延装置，所述装置包括由一层材料覆盖的基片，所述装置还包括：

包围加工区域(2)的生长室(1)，所述生长室(1)包括各自具有内表面的侧壁(3)、底壁(4)以及上壁(5)，

至少具有侧部(10)的主低温面板，所述侧部覆盖所述侧壁(3)的内表面，

能够支承所述基片的样品保持件(6)，所述样品保持件(6)包括加热装置，

能够使元素或化合物的原子或分子蒸发的至少一个喷射室(8)，

能够将气态先质注入生长室(1)的气体注射器(9)，所述气态先质的一部分能够与蒸发的元素或化合物的原子或分子在基片的表面上反应以形成覆层，

连接至生长室(1)并能够提供高真空性能的抽吸装置(11)，

其特征在于，该装置包括：

隔离罩(14)，所述隔离罩(14)至少覆盖生长室壁(3、4、5)的内表面，所述隔离罩(14)包括冷部和热部，所述冷部具有低于或等于气态先质的熔点的温度T_min，所述热部具有高于或等于某一温度的温度T_max，在所述某一温度下所述气态先质在所述热部上的解吸附率比所述气态先质的吸附率至少大1000倍。

2.根据权利要求1所述的分子束外延装置，其特征在于，喷射室(8)能够使第三主族的元素或化合物的原子或分子蒸发，气体注射器(9)能够注射包括第五主族元素的气态先质。

3.根据权利要求2所述的分子束外延装置，其特征在于，基片是硅基片，喷射室(8)能够使镓蒸发，并且气体注射器(9)能够注射气态氨。

4.根据权利要求3所述的分子束外延装置，其特征在于，所述冷部的温度T_min低于或等于-78℃，所述热部的温度T_max高于或等于+100℃。

5.根据权利要求1至4的任一项所述的分子束外延装置，其特征在于，隔离罩(14)的所述冷部包括：

主低温面板的覆盖侧壁(3)的内表面的所述侧部(10)，主低温面板的所述侧部(10)设置有孔(22)以便与抽吸装置(11)连接，

主低温面板的覆盖底壁(4)的内表面的底部(23)，主低温面板的所述底部(23)设置有用于喷射室(8)的第一孔(24)、以及用于气体注射器(9)的第二孔(25)，

主低温面板的覆盖上壁(5)的内表面的上部(26)，主低温面板的所述上部(26)设置有被所述样品保持件(6)穿过的孔(27)。

6.根据权利要求1至5的任一项所述的分子束外延装置，其特征在于，所述抽吸装置(11)包括抽吸管道(30)，隔离罩(14)的所述冷部包括低温面板(16)，所述低温面板(16)覆盖抽吸管道(30)的壁(15)的内表面。

7.根据权利要求1至6的任一项所述的分子束外延装置，其特征在于，隔离罩(14)覆盖生长室壁(1)的至少80％的内表面以及抽吸井(11)的抽吸管道(30)。

8.根据权利要求1至7的任一项所述的分子束外延装置，其特征在于，所述喷射室(8)包括阀门，所述气体注射器(9)包括加热装置，隔离罩(14)的所述热部包括所述喷射室(8)、所述气体注射器(9)、所述样品保持件(6)、以及喷射室的阀门。

9.根据权利要求1至8的任一项所述的分子束外延装置，其特征在于，所述分子束外延装置包括次级低温面板(7)，且主低温面板的所述侧部(10)具有上端(28)，隔离罩(14)的所述冷部包括第一热翼(17)和第二热翼(18)，所述第一热翼(17)连接至主低温面板的侧部(10)的所述上端(28)，所述第二热翼(18)连接至次级低温面板(7)的外壁，所述两个热翼(17、18)横向延伸、包围次级低温面板(7)并互相靠近从而使加工区域(2)与生长室(1)的上壁(5)之间隔热。

10.根据权利要求1至9的任一项所述的分子束外延装置，其特征在于，隔离罩(14)的所述冷部包括第四热翼(20)，所述第四热翼(20)位于主低温面板的底部(23)的第二孔(24)内并从所述孔(24)延伸。