[发明专利]腔室装置及具有其的基片处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及微电子设备技术领域，尤其是涉及一种改进的腔室装置和具有该腔室装置的基片处理设备。

背景技术

金属有机化合物气相沉积(MOCVD)是20世纪60年代发展起来的利用金属有机化合物进行金属输运的一种化合物半导体气相外延新技术，该技术可以在纳米尺度上精确控制外延层的厚度和组分，且适用于批量生产，现已成为光电器件的主要生产手段。

在MOCVD设备中，反应腔室是其最核心的部件，也是MOCVD设备设计中最活跃的领域。为了生长出优质的外延片，各设备厂商和研究工作者在反应腔室结构的设计上展开了大量的研究，同时也设计出很多种不同结构的反应腔室。目前主要包括水平式反应腔室和垂直式反应腔室。

传统的MOCVD设备中多数在反应腔室内部放置有一层托盘，处理基片效率低，即使有部分在反应腔室内放置多层托盘，但对多层托盘的加热很难控制，导致托盘表面温度不均匀，即托盘的径向温差大，由此不能保证托盘的温度场的均匀性。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供腔室装置，在所述腔室装置中能够减少托盘的热量损失且托盘表面的温度场分布更加均匀。

本发明的另一目的在于提出一种具有上述腔室装置的基片处理设备。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例的腔室装置包括：腔室本体，所述腔室本体内限定有腔室；多层托盘，所述多层托盘沿着竖直方向间隔地设在所述腔室内，所述多层托盘通过竖直设置的支撑件固定连接且通过驱动所述支撑件转动带动所述托盘转动，所述多层托盘分别用于承载基片；以及进气管路，所述进气管路位于腔室内且设置在所述多层托盘的一侧，用于向承载在所述多层托盘的基片的至少一部分喷射工艺气体。

根据本发明实施例的腔室装置，通过采用进气管路从腔室的一侧进气，相应地另一侧出气的方式，可以避免在托盘中间部分挖孔用于进气或者出气带来的温度流失问题，进而缩小托盘上的径向温差，保证了温度场的均匀性。由此，设置在托盘上的基片加热均匀，处理效率高，由此满足了基片制造的工艺要求。

另外，根据本发明上述实施例的腔室装置还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述腔室装置进一步包括：外部加热源，所述外部加热源围绕所述腔室本体外周设置。由此，可以对多层托盘进行加热。

在本发明的一个实施例中，所述外部加热源为感应线圈。

在本发明的一个实施例中，所述腔室装置进一步包括：驱动电机，所述驱动电机用于驱动所述支撑件单向地匀速转动。

在本发明的一个实施例中，所述进气管路由石英制成。

在本发明的一个实施例中，所述进气管路呈扇形并成朝向承载在所述多层托盘上的基片水平地均匀喷射工艺气体。

根据本发明的一个实施例，所述进气管路的扇形的曲率与所述多层托盘的曲率相同且与所述多层托盘间隔预定距离，所述扇形的弦长设置成使得所述进气管路水平喷射的工艺气体覆盖住设置在所述每个托盘上的基片。

由此，曲率相同保证了进气管路能够更加适配地容纳在托盘和腔室之间。同时扇形的弦长设置成能够覆盖住每个基片，保证了每个基片上气体更为均匀，进而提高基片的成膜效果。由此，保证托盘上的气流场更为均匀，进一步提高托盘的温度均匀性。

在本发明的一个实施例中，所述腔室装置进一步包括：排气通路，所述排气通路与所述进气管路相对设置，用于排除工艺气体；以及真空泵，所述真空泵连接至所述排气通路。

由此，气体在进气管路与排气通路之间的流动距离最大，从而延长了气体与基片的接触时间，并有效地提高了气体利用率。

在本发明的一个实施例中，所述托盘由石墨或者合金所形成。

在本发明的一个实施例中，所述托盘的主体部分由石英形成，且与基片接触的部分由石墨或者合金所形成。

根据本发明第二方面，提供了一种基片处理设备，该基片处理设备包括根据本发明第一方面实施例中所述的腔室装置。

在本发明的一个实施例中，所述基片处理设备为化学气相沉积设备。

本发明的附加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

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明的一个实施例的腔室装置的结构示意图；以及

图2为图1中所示的腔室装置沿A-A方向的剖视图。