[发明专利]CVD反应腔及CVD设备

说明书

技术领域

本发明涉及微电子领域，特别涉及一种化学气相沉积CVD反应腔及具有该化学气相沉积CVD反应腔的CVD设备。

背景技术

感应加热由于具有加热速度快、效率高、加热温度高等优点被用于CVD(化学气相淀积)，尤其是需要加热到高温的CVD设备，如：MOCVD(金属有机化合物化学气相淀积)。对于工业化生产用的CVD设备而言，温度均匀性能够保证产品的质量，尤其是承载基片的托盘上温度均匀性对于工艺性能具有很重要的作用，为了达到该温度均匀性，目前，主要采用感应加热方式对托盘进行加热。然而由于感应电流的特性，使温度均匀性受到限制，导致托盘表面温度不能一致。

现有技术的缺点是，由于感应加热的特性：即如果离线圈越近，磁力线越密，感应电流密度越大，被加热到的温度越高；反之，如果离线圈越远，磁力线越疏，感应电流密度越小，被加热到的温度越低。因此托盘的被加热温度从边缘到中心逐渐降低，从而导致托盘的加热温度不均匀，因此很难达到MOCVD外延生长的工艺要求。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出使托盘表面温度更加均衡、且结构简单的化学气相沉积CVD反应腔。

本发明的另一目的在于提出一种CVD设备。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的化学气相沉积CVD反应腔，包括：反应腔室；多个托盘，所述多个托盘位于所述反应腔室之内，且所述多个托盘呈间隔排列；设置在所述反应腔室外壁的第一加热装置；和设置在所述反应腔室之内的第二加热装置，所述第二加热装置的加热功率小于所述第一加热装置的加热功率。

根据本发明实施例的化学气相沉积CVD反应腔，第一加热装置对反应腔内的托盘进行加热，由于越接近托盘中心处加热温度越低，导致托盘表面具有较大的温度差异性，本发明的实施例通过在托盘温度相对较低处附近设置的第二加热装置降低托盘表面的温度差异性，第一加热装置对托盘进行加热，第二加热装置的加热功率小于第一加热装置的加热功率，因此，第二加热装置可对托盘表面温度较低处进行温度补偿，以使托盘表面温度均衡，达到MOCVD的工艺要求。

在本发明的一个实施例中，所述的CVD反应腔还包括：进气装置，所述进气装置位于所述反应腔室中心轴处，且所述进气装置具有多个第一排气孔。

在本发明的一个实施例中，所述第一加热装置包括：设置在所述反应腔室外壁上的多个第一感应线圈。

在本发明的一个实施例中，所述第二加热装置包括：设置在所述进气装置和所述多个托盘之间的多个第二感应线圈。

在本发明的一个实施例中，所述的CVD反应腔还包括：磁场屏蔽部件，所述磁场屏蔽部件设置在所述第二感应线圈和所述进气装置之间，且所述磁场屏蔽部件具有多个第二排气孔，所述多个第二排气孔分别与所述多个第一排气孔对应。

在本发明的一个实施例中，所述磁场屏蔽部件为筒状，且所述磁场屏蔽部件套设在所述进气装置的外部。

在本发明的一个实施例中，如果所述第二感应线圈通入的交流电频率小于500Hz，则所述磁场屏蔽部件为高导磁材料，如果所述第二感应线圈通入的交流电频率大于或等于500Hz，则所述磁场屏蔽部件为高导电材料。

在本发明的一个实施例中，所述第二加热装置包括：设置在所述进气装置和所述多个托盘之间的多个加热电阻。

本发明第二方面实施例提出的CVD设备，包括：CVD反应腔，所述CVD反应腔为上述实施例的CVD反应腔；第一加热控制器，所述第一加热控制器与所述第一加热装置相连，所述第一加热控制器控制所述第一加热装置以第一加热功率加热；和第二加热控制器，所述第二加热控制器与所述第二加热装置相连，所述第二加热控制器控制所述第二加热装置以第二加热功率加热，其中，所述第一加热功率大于所述第二加热功率。

根据本发明实施例的CVD设备，第一加热控制器控制第一加热装置以第一加热功率对托盘进行加热，第二加热控制器控制第二加热装置以第二加热功率对托盘进行加热，由于第一加热功率大于第二加热功率，因此第一加热装置对托盘加热到符合MOCVD工艺所需温度，但是托盘离第一加热装置越远的部位其温度越低(托盘中心孔)，通过设置在托盘温度较低处(托盘中心孔)的第二加热装置对温度较低处进行加热补偿，使托盘表面的温度相对均匀，符合MOCVD工艺所需温度。另外，本发明的CVD设备设计简单，易于实现。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明