[发明专利]工艺腔室装置和具有该工艺腔室装置的基片处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及工艺腔室装置和具有该工艺腔室装置的基片处理设备。

背景技术

基片处理设备，即用于在衬底上生长外延层的设备，例如MOCVD设备，是生产LED(发光二极管)外延片的关键设备。通过改变工艺气体和调整工艺时间，利用基片处理设备可以在LED衬底上沉积各种薄膜，包括决定LED芯片发光性能的多量子阱结构。在沉积多量子阱的工艺过程中，为了保证薄膜的均匀性，一般对衬底表面的气流场和温度场的均匀性要求极高。

作为基片处理设备，可以采用同时能够摆放多片衬底的大托盘，其中在一片大托盘上安装多个小托盘，衬底被均匀地摆放在小托盘上，大托盘围绕工艺腔室中心进行自转的同时小托盘围绕自己的中心自转。作为该基片处理设备的进气系统，通常采用中央进气四周排气的方式。中央进气结构虽然具有体积小的优点，但是由于可用空间有限，大托盘需要高速旋转才能在托盘的表面形成一个稳定而且均匀的气流场。然而，要想在真空中对大托盘进行高速旋转，其操作难度较高，而且还会直接影响整个设备的使用寿命，从而导致生产成本增加。

针对于此，提出采用了上部喷淋头进气的方式。具体地，摆放衬底的大托盘被安放在反应腔的中部，在衬底与上部的喷淋头之间有一定的距离。但是细小的喷淋口非常容易被化学反应的副产物堵塞。为了防止上述的问题，可以考虑采用加快工艺气体的出口流速以及加快大托盘转速的方式来避免，但这将进一步引发工艺气体利用率低的问题。

此外，为了提高生产效率，作为工艺腔室结构还提出了多层托盘方式。其中，在腔体中心部安装有工艺气体的进气系统。该系统同样需要使多层托盘高速旋转才能在托盘的表面形成一个稳定而且均匀的气流场，由此也同样存在操作难度高、直接影响整个设备的寿命的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种工艺腔室装置，该工艺腔室装置在满足外延工艺对气流场的均匀性的要求的同时具有结构简单、易操作、有利于降低基片处理设备的使用成本。

本发明的另一个目的在于提出一种基片处理设备。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面实施例的工艺腔室装置，包括：腔室本体，所述腔室本体内限定有工艺腔，所述腔室本体的顶壁和底壁中的至少一个的中部设有排气口，所述腔室本体的周壁内设有进气通道，所述进气通道具有与外界连通的进气口，所述腔室本体的周壁上设有将所述进气通道与所述工艺腔连通的分配孔；和托盘，所述托盘设置在所述工艺腔内。

根据本发明实施例的工艺腔室装置，可以有效地降低工艺气体在到达衬底表面上方之前由于预反应、热分解等所导致的消耗，从而可以提高工业气体的利用率，并且有利于化学反应的副产物被快速排出，从而可以提高衬底表面外延层的质量的同时有利于降低基片处理设备的维护成本和使用成本。此外，根据本发明上述实施例的工艺腔室还具有结构简单、易操作的特点。

另外，根据本发明上述实施例的工艺腔室装置，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述排气口设在所述腔室本体的顶壁和底壁中的至少一个的中心处。

在本发明的一些实施例中，所述腔室本体包括限定出所述顶壁的顶盖、限定出所述底壁的基座和限定出所述周壁的筒体，所述顶盖和基座分别安装在所述筒体的上端和下端。

在本发明的一些实施例中，所述进气口为设在所述顶盖和/或所述基座中的至少一个通孔。

在本发明的一些实施例中，所述腔室本体的周壁内还形成有用于冷却所述腔室本体的冷却通道，所述冷却通道具有进口和出口。

在本发明的一些实施例中，所述筒体包括内筒体和外筒体，所述外筒体套设在所述内筒体外侧，所述进气通道由所述内筒体与所述外筒体之间的环形空间构成。

在本发明的一些实施例中，所述冷却通道形成在所述外筒体内。

在本发明的一些实施例中，所述腔室本体的周壁内还设有与所述工艺腔连通的保护气体通孔，所述腔室本体的顶壁和底壁中的至少一个的外周沿位置处设有保护气体进入孔，所述保护气体进入孔与所述保护气体通孔连通以将所述工艺腔与外界连通。

在本发明的一些实施例中，该工艺腔室装置还包括：整流板，所述整流板设在所述工艺腔的内部；整流板驱动机构，所述整流板驱动机构与所述整流板相连以驱动所述整流板旋转；和整流板升降机构，所述整流板升降机构且与所述整流板相连以升降所述整流板，所述排气口形成在所述腔室本体的底壁上，所述托盘为一个且设在所述工艺腔内，其中所述托盘与所述整流板面对。