[发明专利]化学气相沉积设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学气相沉积(CVD)设备，特别是一种有机金属化学气相沉积(MOCVD)设备。 

背景技术

现阶段化学气相沉积(CVD)设备，如：等离子增强化学气相沉积(PECVD)设备、低压化学气相沉积(LPCVD)设备、金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)设备已经广泛应用于半导体器件制造领域。以下以金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)设备为例对现有技术的化学气相沉积设备进行简单说明。 

请参阅图1，图1为现有技术一种MOCVD设备的结构示意图。所述MOCVD设备1包括腔体11设置在所述腔体11内的喷淋头12、衬底支撑座13和加热器14。所述喷淋头12设置在所述腔体11的顶部。所述衬底支撑座13设置在所述腔体11的底部，并且与所述喷淋头12相对设置。所述加热器14设置在所述衬底支撑座13背离所述喷淋头12的一侧。加热器14用于加热所述衬底支撑座。 

所述喷淋头12包括临近所述衬底支撑座13一侧的气体分配板121和位于所述气体分配板121背离所述衬底支撑座13一侧的冷却腔122。所述冷却腔122对所述气体分配板121进行冷却以防止所述气体分配板121的温度过高。所述气体分配板121与所述衬底支撑座13之间构成反应区域。 

在进行化学气相沉积的过程中，衬底被放置在所述衬底支撑座13面向所述喷淋头12的表面。为使得所述衬底支撑座13面向所述喷淋头12的表面温度均匀或达到所述表面要求的其他温度分布，所述加热器14通常被分为多个加热区；所述多个加热区相互独立地对所述衬底支撑座13进行加热；然而即使是将所述加热器14分为多个独立地对所述衬底支撑座13进行加热的加热 区，所述衬底支撑座13表面的温度仍然很难达到温度均匀或达到所述表面要求的其他温度分布。 

请参阅图2，图2为现有技术另一种MOCVD设备的结构示意图。所述MOCVD设备2包括腔体21位于所述腔体21内的顶板22、衬底支撑座23、加热器24、冷却装置25和进气装置26。所述顶板22与所述衬底支撑座23相对设置并限定位于其两者之间的反应区域，所述加热器24设置在所述衬底支撑座23背离所述顶板22的一侧以加热所述衬底支撑座23。所述冷却装置25设置在所述顶板22背离所述衬底支撑座23的一侧以对所述顶板22进行冷却，防止所述衬顶板22的温度过高。进气装置26用于引入反应气体，并在所述衬底支撑座23面向所述顶板22的表面形成基本平行所述衬底支撑23表面的反应气体流。 

与上述第一种MOCVD设备1相似，所述MOCVD设备2为使得所述衬底支撑座23面向所述顶板22的表面温度均匀或达到所述表面要求的其他温度分布，所述加热器24通常被分为多个加热区；所述多个加热区相互独立地对所述衬底支撑座23进行加热；然而，与上述第一种MOCVD设备1相似，所述衬底支撑座23表面的温度仍然很难达到温度均匀或达到所述表面要求的其他温度分布。 

现有技术中，其他的CVD设备，如：LPCVD设备、PECVD设备均具有与上述MOCVD设备1或MOCVD设备2基本相似的结构，因此也存在基本相同的问题。 

因此，有必要研发一种使得所述衬底支撑座13/23表面温度更容易达到均匀或达到其要求的分布的化学气相沉积设备。 

发明内容

现有技术化学气相沉积设备存在衬底支撑座表面温度很难达到均匀或所述表面要求的其他温度分布的问题，本发明提供一种能解决上述问题的化学气相沉积设备。 

一种化学气相沉积设备，其包括腔体、冷却装置、设置在所述腔体内的顶板和衬底支撑座，所述顶板与所述衬底支撑座相对设置，所述顶板具有与所述衬底支撑座相对的第一表面，所述衬底支撑座具有面向所述顶板的衬底支撑面，所述冷却装置用于冷却所述顶板，所述冷却装置包括至少两个冷却单元，每个冷却单元对应所述顶板的不同区域，所述至少两个冷却单元相互独立地对所述顶板进行冷却以控制所述第一表面的温度分布。 

与现有技术相比较，本发明的化学气相沉积设备中，所述冷却装置包括多个冷却单元，所述多个冷却单元相互独立地对所述顶板的不同区域进行冷却，从而可以控制所述顶板第一表面的温度分布；由于所述顶板第一表面的温度会影响所述衬底支撑座的衬底支撑面上的温度，因此，通过控制调节所述顶板第一表面的温度分布，可以使得衬底支撑座的衬底支撑面上的温度快速达到均匀分布或达到其要求的分布。 

附图说明

图1为现有技术MOCVD设备的结构示意图。