[发明专利]一种化学气相沉积装置

说明书

本申请涉及化学气相沉积技术领域，具体提供了一种化学气相沉积装置，其包括：反应腔；衬托器，倾斜设置在上述反应腔内，用于放置衬底；供气组件，设置在上述反应腔的一端，包括竖直排列设置的多条进气气路，多条所述进气气路分别用于输送包含不同浓度的原料气体的外延气体，所述供气组件通过所述进气气路朝所述衬托器输送的所述外延气体中的所述原料气体的浓度随高度下降而减小；能够有效地对衬底上方的原料气体的浓度进行补偿，从而提高衬底上形成的薄膜厚度的均匀性。

技术领域

本申请涉及化学气相沉积技术领域，具体而言，涉及一种化学气相沉积装置。

背景技术

在半导体材料生长领域，化学气相沉积法是一种重要且常见的生长方法，广泛应用于半导体外延片制造、太阳能电池镀膜、新型二维材料生长等方面。化学气相沉积法利用载气将反应气体输送至衬底，在合适的温度和气压条件下，反应气体在衬底表面上进行化学反应以生成薄膜。

如图1所示，图1为现有技术的化学气相沉积装置的结构示意图，该装置包括反应腔和衬托器，反应腔为圆柱结构，衬托器为三角形结构，衬底放置在衬托器的斜边上，反应腔内竖直方向上通入的反应气体浓度一致。衬托器较低位置的衬底会先与反应气体接触并进行化学气相沉积（进行化学气相沉积时会消耗反应气体），导致原料气体浓度沿气体流动方向降低，衬托器较高位置的衬底的薄膜生长速率低于衬托器较低位置的衬底的薄膜生长速率，从而造成衬底上形成的薄膜厚度不均匀的问题。

针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种化学气相沉积装置，能够避免倾斜设置的衬底上形成的薄膜厚度不均匀的情况。

本申请提供了一种化学气相沉积装置，用于衬底的外延生长，其包括：

反应腔；

衬托器，倾斜设置在上述反应腔内，用于放置上述衬底；

供气组件，设置在上述反应腔的一端，包括竖直排列设置的多条进气气路，多条上述进气气路分别用于输送包含不同浓度的原料气体的外延气体，上述供气组件通过上述进气气路朝上述衬托器输送的上述外延气体中的上述原料气体的浓度随高度下降而减小。

本申请提供的一种化学气相沉积装置，朝衬托器输送原料气体的浓度随高度下降而减小的外延气体，能够有效地对衬底上方的原料气体的浓度进行补偿，从而避免由于位于衬托器较低位置的衬底先进行化学气相沉积而造成的衬底上方的原料气体浓度沿气体流动方向的降低的问题，位于衬托器较高位置上的衬底的薄膜生长速率与位于衬托器较低位置上的衬底的薄膜生长速率相等，衬底上形成的薄膜厚度均匀。

可选地，上述反应腔为收缩结构，上述反应腔沿上述外延气体的流动方向收缩。

本申请提供的一种化学气相沉积装置的反应腔沿外延气体的流动方向收缩，从而使外延气体的流速沿着外延气体的流动方向增大，进而及时地对衬底上方的原料气体的浓度进行补偿，提高衬底上形成的薄膜厚度的均匀性。

可选地，上述供气组件朝上述衬托器输送的上述外延气体中的上述原料气体的浓度随高度下降而平滑下降。

可选地，上述供气组件朝上述反应腔输送的上述外延气体中的上述原料气体的浓度随高度下降而平滑下降。

可选地，上述化学气相沉积还包括与上述反应腔一体连接的进气腔和出气腔，上述进气腔设置在上述供气组件和上述反应腔之间，上述出气腔设置在上述反应腔的另一端。

本申请提供的一种化学气相沉积装置，在供气组件和反应腔之间设置进气腔，外延气体在进气腔内形成层流，供气组件朝反应腔输送的外延气体到反应腔前先经过进气腔，进气腔能够使供气组件输送的外延气体稳定下来以避免出现局部产生湍流的情况。

可选地，上述衬托器通过安装板和旋转轴安装在上述反应腔内，上述旋转轴与上述衬托器固定连接。