[发明专利]化学气相沉积设备的反应腔室

说明书

技术领域

本发明涉及化学气相沉积(CVD)技术领域，特别涉及化学气相沉积设备的反应腔室。

背景技术

MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition)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源材料，以热分解反应方式在基座上进行沉积工艺，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薄层单晶材料。

下面对现有的沉积工艺的原理进行说明。具体地，以MOCVD为例，请参考图1所示的现有的沉积装置的结构示意图。

手套箱10内形成有相对设置的喷淋头11和基座12。所述喷淋头11内可以设置多个小孔，所述喷淋头11用于提供反应气体。所述基座12上通常放置多片衬底121，所述衬底121的材质通常为价格昂贵的蓝宝石。所述基座12的下方还形成有加热单元13，所述加热单元13对所述衬底121进行加热，使得所述衬底121表面的温度达到外延工艺需要的温度。

在进行MOCVD工艺时，反应气体自喷淋头11的小孔进入基座12上方的反应区域(靠近衬底121的表面的位置)，所述衬底121由于加热单元13的热辐射作用而具有一定的温度，从而该温度使得反应气体之间进行化学反应，从而在衬底121表面沉积外延层。

在实际中发现，随着衬底的尺寸不断增大、衬底的数目不断增多，喷淋头的尺寸越来越大，这使得喷淋头的加工变得困难，并且大尺寸的喷淋头的价格昂贵。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供了一种化学气相沉积设备的反应腔室，解决了现有的化学气相沉积设备的反应腔室中的大尺寸喷淋头难以加工、成本昂贵的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种化学气相沉积设备的反应腔室，包括：

基座，所述基座用于放置衬底；

至少两个喷淋头，与基座相对设置，所述喷淋头用于向所述衬底提供反应气体，每个喷淋头下方至少可以放置一个衬底。

可选地，所述喷淋头公用一套气体源，反应气体自气体源经过气体管道进入喷淋头，在喷淋头和衬底之间混合。

可选地，所述喷淋头至少覆盖其下方放置的衬底。

可选地，还包括：气体出口，位于所述基座远离所述喷淋头的一侧，反应气体垂直流向衬底和基座，多余气体沿衬底和基座表面向基座外部，流向所述基座的远离衬底的一侧。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

在化学气相沉积设备的反应腔室内部设置至少两个喷淋头，解决了反应腔室中的大尺寸的喷淋头难以加工、大尺寸喷淋头的成本偏高的问题，并且与反应腔室内设置单一的喷淋头相比，本发明在反应腔室内设置两个以上喷淋头，能够改善衬底上的反应气体的分布的均匀度，提高形成的外延层的均匀度；

进一步优化地，所述喷淋头公用一套气体源，简化了反应腔室的结构；反应气体自气体源经过气体管道进入喷淋头，在喷淋头和衬底之间混合，避免可反应气体在进入喷淋头之前进行混合容易发生预反应的问题；

进一步优化地，在所述基座远离所述喷淋头的一侧设置气体出口，使得反应气体垂直流向衬底和基座，多余气体沿衬底和基座表面向基座外部，流向所述基座的远离衬底的一侧，从而避免位于基座边缘的衬底上的气体未到达衬底表面即被抽走，改善了化学气相沉积工艺的均匀度。

附图说明

图1是现有技术的MOCVD装置的结构示意图；

图2是本发明第一实施例的化学气相沉积设备的反应腔室的结构示意图。

具体实施方式

现有技术由于化学气相沉积设备的反应腔室内只有一个喷淋头，随着基座上的衬底的尺寸不断增大、衬底上的衬底的数目不断增多，喷淋头的尺寸不断增大，这使得喷淋头加工和制造变得复杂。并且利用大尺寸的喷淋头无法均匀地将反应气体分配至衬底上，使得现有的化学气相沉积工艺形成的外延层的均匀度无法满足要求。

为了解决上述问题，本发明提供一种化学气相沉积设备的反应腔室，包括：

基座，所述基座用于放置衬底；

至少两个喷淋头，与基座相对设置，所述喷淋头用于向所述衬底提供反应气体，每个喷淋头下方至少可以放置一个衬底。

作为一个实施例，本发明所述的化学气相沉积设备为MOCVD设备，当然，作为其他的实施例，所述化学气相沉积设备还可以为其他利用喷淋头结构的化学气相沉积设备。