[发明专利]金属有机化学气相沉积设备及使用方法

说明书

本公开提供了一种金属有机化学气相沉积设备及使用方法，属于外延生长技术领域。金属有机气相沉积设备包括反应腔、生长结构与加热结构。生长结构中的位于反应腔内的外延托盘可以用于对衬底进行支撑，驱动组件可以用于驱动外延托盘正常转动以实现生长。加热结构包括加热件与升降组件，相连的加热件与升降组件均位于外延托盘与反应腔的底部之间，且加热件与升降组件在外延托盘指向反应腔的底部的方向上依次分布。快速降温时，可以使外延托盘上升，加热件快速下降，温度快速变化。温度调整所需的时间较短，可以降低温度需求跨度较大的外延材料的制备成本并提高外延材料的制备效率。

技术领域

本公开涉及外延生长技术领域，特别涉及一种金属有机化学气相沉积设备及使用方法。

背景技术

加热结构是金属有机化合物化学气相沉积(英文：Metal-organic ChemicalVapor Deposition，简称：MOCVD)设备的一部分，加热结构位于MOCVD设备的反应腔内且通常位于MOCVD设备反应腔内的外延托盘的一端，加热结构加热外延托盘以使热量通过外延托盘传递至位于外延托盘的另一端的衬底上。

MOCVD设备内通常为加热件，改变加热件的温度，则可以改变由加热件传递至衬底的热量并改变衬底的温度。但加热件的温度的改变需要一定时长，如果要生长温度需求跨度较大的外延材料，加热件的温度以及由加热件热量控制的衬底的温度的改变会需要较长时间，导致外延材料制备的时间大幅度提高，外延材料的制备效率下降。

发明内容

本公开实施例提供了一种金属有机化学气相沉积设备及使用方法，能够降低温度需求跨度较大的外延材料的制备成本并提高外延材料的制备效率。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种金属有机化学气相沉积设备及使用方法，所述金属有机气相沉积设备包括反应腔、生长结构与加热结构，

所述生长结构包括外延托盘与驱动组件，所述外延托盘位于所述反应腔内，所述驱动组件与所述外延托盘相连，所述驱动组件用于驱动所述外延托盘转动或者轴向移动，

所述加热结构包括加热件与升降组件，所述加热件与所述升降组件位于所述外延托盘与所述反应腔的底部之间，所述加热件与所述升降组件相连，且所述加热件与所述升降组件在所述外延托盘指向所述反应腔的底部的方向上依次分布，所述升降组件用于驱动所述加热件沿所述外延托盘的轴向移动。

可选地，所述外延托盘与所述加热件之间的距离的变化范围为1～5cm。

可选地，所述升降组件包括环形支撑台与多个轴线平行于所述外延托盘的伸缩缸，所述多个伸缩缸的一端均与所述反应腔的底部相连，且所述多个伸缩缸沿所述外延托盘的周向等距间隔分布，所述环形支撑台的一端与所述多个伸缩缸的另一端相连，所述环形支撑台与所述加热件相连，所述环形支撑台的轴线与所述外延托盘的轴线重合。

可选地，所述反应腔为柱状腔，所述加热结构还包括环形导流板，所述环形导流板的外周壁同轴固定在所述反应腔的周壁上，所述环形导流板的内周壁具有螺旋槽。

可选地，所述螺旋槽与所述环形导流板的端面之间的夹角为28°～40°。

可选地，所述螺旋槽的横截面为梯形，且所述螺旋槽的底部宽度小于所述螺旋槽的顶部宽度。

可选地，所述螺旋槽的最小宽度为5～10mm。

可选地，所述环形导流板具有冷却液孔，所述冷却液孔的进口与所述冷却液孔的出口在所述环形导流板的一端的端面间隔分布。

本公开实施例提供了一种金属有机化学气相沉积设备的使用方法，所述使用方法采用如前所述的金属有机化学气相沉积设备实现，所述使用方法包括：

在反应腔的外延托盘上放置多个衬底；

驱动组件驱动所述外延托盘转动；