[发明专利]一种金属有机物化学气相沉积设备的热吹扫结构

说明书

技术领域

本发明涉及化学气相沉积设备，更具体地说，涉及一种金属有机物化学气相沉积设备（MOCVD）的热吹扫结构。

背景技术

MOCVD是利用金属有机化合物为源物质的一种化学气相沉积（CVD）工艺，也是一种工业化的经济实用技术。其生长原理是：在一块加热适当温度的载盘上放置一定数量的衬底，将含有III和V族元素的气态化合物有控制的输送到衬底表面，生长出有特定组分、特定厚度、特定电学和光学参数的薄膜沉积材料。

在MOCVD的腔体底部分布有热吹扫气体，主要用于对加热体的保护，平衡载盘（一般为石墨材料）上下两侧空间的压力，避免在外延生长过程中，工艺气体对加热体的损伤；其次，主要是工艺制成完成后的辅助降温。

常规的热吹扫结构多是在腔体底板均匀分布进气口，进入腔体后的气体由底部向上扩散，再从载盘和加热体外圈屏蔽间隙向外排出，阻挡工艺气体进入加热体，从而达到对加热体的保护。这种结构的热吹扫结构由于加热体下部的屏蔽影响，吹扫气体到达加热体较为困难；若气体流动不通畅，对于载盘（特别是大尺寸载盘）来说，升温功率尤其冷却时间将有所增加，也将增加生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种使吹扫气体能够直接进入加热空间对加热体进行有效保护、温度均匀性高的金属有机物化学气相沉积设备的热吹扫结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种金属有机物化学气相沉积设备的热吹扫结构，包括反应腔、设置在所述反应腔内的载盘、支撑所述载盘的载盘支撑、以及设置在所述载盘下侧的加热体；还包括在所述加热体下侧设置的热屏蔽层、接入吹扫气体的进气通路、以及排出吹扫气体的出气通路；

所述加热体设置在所述热屏蔽层与所述载盘底部之间的加热空间内；所述进气通路接入吹扫气体送至所述加热空间后，并沿水平方向扩散后经所述出气通路排出。

在本发明的金属有机物化学气相沉积设备的热吹扫结构中，所述反应腔包括腔体底板、以及在所述腔体底板四周设置的腔体侧板。

在本发明的金属有机物化学气相沉积设备的热吹扫结构中，所述进气通路包括在所述腔体底板和/或腔体侧板上均匀分布的气体入口通道，以及一端与所述气体入口通道相接、另一端与所述加热空间相接的、四周封闭的进气通道。

在本发明的金属有机物化学气相沉积设备的热吹扫结构中，所述出气通路包括在所述腔体底板和/或腔体侧板上均匀分布的气体出口通道，以及一端与所述气体出口通道相接、另一端与所述加热空间相接的出气通道。

在本发明的金属有机物化学气相沉积设备的热吹扫结构中，所述载盘支撑包括设置在所述反应腔的中间位置并支撑所述载盘的中间位置的中央支撑、连接所述中央支撑到所述腔体底板的中央连接件、以及设置在所述反应腔的边缘并支撑所述载盘边缘的边缘支撑。

在本发明的金属有机物化学气相沉积设备的热吹扫结构中，所述中央支撑的外围设有通道屏蔽，所述通道屏蔽的下部与所述中央连接件相接，所述通道屏蔽的上部与所述热屏蔽层相接并延伸至所述加热空间；

所述气体入口通道包括在所述腔体底板接入的气体入口管道、以及在所述中央连接件上部设置的水平通道；

所述进气通道由所述中央支撑的外壁与所述通道屏蔽的内壁共同围成，并且下部与所述水平通道连通，上部与所述加热空间连通。

在本发明的金属有机物化学气相沉积设备的热吹扫结构中，所述中央连接件为中空结构，并且其侧壁开设有若干出气孔；

所述气体出口通道设置在所述中央连接件的内侧，与所述出气孔连通；

所述热屏蔽层的外侧边缘与所述边缘支撑的内壁之间设有缝隙；

所述出气通道由所述缝隙、热屏蔽层与所述腔体底板之间的空间、所述出气孔和中央连接件的内部空间共同围成。

在本发明的金属有机物化学气相沉积设备的热吹扫结构中，所述载盘支撑包括设置在所述反应腔的中间位置并支撑所述载盘的中间位置的中央支撑；

所述气体入口通道包括在所述腔体底板接入的气体入口管道；

所述中央支撑的外围设有通道屏蔽，所述通道屏蔽的下部与所述气体入口管道相接，所述通道屏蔽的上部与所述热屏蔽层相接并延伸至所述加热空间；

所述热屏蔽层的外侧还设有竖直热屏蔽层，所述竖直热屏蔽层顶部与所述载盘的底部之间设有缝隙；

所述出气通道由所述缝隙、所述腔体侧板的内壁与所述竖直热屏蔽层的外壁共同围成；所述气体出口通道设置在所述腔体底板的边缘处。