[发明专利]外延反应器

说明书

技术领域

各实施例涉及外延反应器。

背景技术

外延反应器分类成批量型外延反应器和单晶片处理型外延反应器，且这些单晶片处理型外延反应器主要用于制造具有200mm或更大直径的外延晶片。

此种单晶片处理型外延反应器构造成使得一个晶片坐落在反应容器中的基座上，在这之后使得源气体沿水平方向从反应容器的一侧流至该反应容器的另一侧，由此将源气体供给至晶片的表面并且在其上生长外延层。

在单晶片处理型外延反应器中，源气体在反应容器中的流量或流分布是用于使得在晶片的表面上生长的层厚度均匀的关键因素。

典型的外延反应器可包括用于将源气体供给到反应容器中的气体供给部分，且源气体在反应容器中的流量或流分布可取决于从气体供给部分供给的源气体的流量或流分布。

通常，气体供给部分可包括挡板，该挡板在其中具有多个孔以将源气体供给至反应容器，以使得源气体可在晶体的表面上均匀地流动。

发明内容

技术问题

各实施例提供一种外延反应器，该外延反应器能够使得引入到反应腔室中的源气体的损失以及其中的涡旋形成最小化，并且提高生长外延层的厚度的均匀性。

技术方案

根据一实施例，外延反应器包括：反应腔室；基座，该基座位于反应腔室中以使得晶片坐落在基座上；以及气体流动控制器，该气体流动控制器用于控制引入到反应腔室中的气体流动，其中，该气体流动控制器包括：注射帽，该注射帽具有多个出口用以分开气体流动；注射缓冲器，该注射缓冲器具有与相应的出口相对应的第一通孔，以使得从出口排出的气体流过第一通孔；以及挡板，该挡板具有与相应的第一通孔相对应的第二通孔，以使得流过第一通孔的气体流过第二通孔，且每个第一通孔所具有的面积大于每个第二通孔的面积并且小于每个出口的面积。

该外延反应器可进一步包括插入件，该插入件包括多个彼此隔离的部段，以使得流过第二通孔的气体流过这些部段，且每个第一通孔可与对应的一个部段对准。

该外延反应器可进一步包括衬套，该衬套具有阶梯状部分以将流过这些部段的气体引导至反应腔室。

每个部段所具有的开口面积均可大于每个第一通孔的开口面积和每个第二通孔的开口面积并且小于每个出口的开口面积。

注射帽可包括至少两个彼此隔离的部分，且其中一个出口可设置在至少两个部分的对应一个中。

注射帽可包括形成在其一个表面中的空腔，且该空腔由侧壁和底部构成，注射帽的外表面和空腔的底部之间的空腔可分隔成第一至第三部分，这些出口可设置在空腔的底部中，且注射缓冲器和挡板可按序地插入到空腔中以使得第一和第二通孔面向空腔的底部。

挡板的一个表面可与注射缓冲器相接触，且挡板的另一表面可与注射帽的一个表面齐平。

每个第二通孔的面积与相关联第一通孔的面积的比值可以是1：5至1：20。

与相应部段相对应的第二通孔的数量可大于与相应部段相对应的第一通孔的数量。

注射帽可分隔成两个或更多个彼此隔离的部分，且其中一个出口可设置在两个或更多个部分的对应一个中。

这些部段可各自与对应于相关联的第一通孔的第二通孔对准。

与相应部段相对应的第二通孔的数量可大于与相应部段相对应的第一通孔的数量。

第一通孔可沿注射缓冲器的纵向方向间隔地设置。

第二通孔可沿挡板的纵向方向间隔地设置。

每个第一通孔均可具有100mm²至200mm²的开口面积。

每个第二通孔均可具有10mm²至20mm²的开口面积。

所插入的注射缓冲器和挡板的外周缘面可压抵于空腔的内表面。

该空腔可具有类似于注射缓冲器的厚度和挡板的厚度之和的深度。

有利效果

各实施例能够使得引入到反应腔室中的源气体的损失以及其中的涡旋形成最小化，并且能提高生长外延层的厚度的均匀性。

附图说明

图1是示出根据一实施例的外延反应器的剖视图。

图2是图1中示出的气体供给单元的俯视图。

图3是图1中示出的气体供给单元的立体图。

图4是用于解释图1中示出的第一和第二通孔的布置的视图。

图5是示出在图1中示出的一个第一通孔的尺寸的视图。

图6a是图1中示出的注射帽、注塑缓冲器以及挡板的分解立体图。