[实用新型]反应腔室以及化学气相淀积机台

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，尤其涉及一种反应腔室以及化学气相淀积机台。

背景技术

金属有机化合物化学气相淀积(MOCVD)是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。它以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长的源材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长各种Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。通常MOCVD系统中的晶体生长都是在常压或低压(10-100Torr)下通H2的冷壁石英(不锈钢)反应室中进行，衬底温度为500℃-1200℃，用射频感应加热石墨基座，H2通过温度可控的液体源鼓泡携带金属有机物到生长区。

MOCVD需要在高温条件下进行，因此需要高温反应腔室以形成薄膜。现有的反应腔室如图1所示，包括腔体1，加热器2和套设于加热器2外侧的固定环3，以及位于腔体1内部上方的喷淋头5。加热器2即用于在MOCVD制程中承载衬底100(加热器2表面具有多个支撑件4，用以承载衬底100，防止衬底100过度受热)并对衬底100进行加热，使得衬底100温度达到所需的值；喷淋头5用于将MOCVD制程中所需的反应气体通入腔室1中，以在衬底100表面反应生成薄膜。

现有的反应腔室中，衬底100需放置于加热器2上，并通过固定环3加以固定。然而，放置于加热器2上的衬底100的大小不可能完全等于固定环3的环口大小，因此固定环3与衬底100之间难免存在空隙6。由于空隙6的底部通到加热器表面，因此也具有较高的温度，喷淋头5通入的反应气体也会在孔隙6中成膜，此部分的成膜会在后期的工艺中对衬底表面的成膜造成不良影响。具体的原因是，加热器2的加热以及喷淋头5产生的对流，孔隙6中的生成物会漂浮到衬底100表面，对表面成膜造成损害。为了解决此问题，现有的加热器2通常具有粗糙的表面，以尽可能黏住空隙6中的生成物，防止生成物漂浮至衬底100的表面。

然而，随着MOCVD在腔室1中的多次进行，空隙6中的生成物会逐渐增多，当生成物足够多时，加热器2的粗糙表面不足以完全黏住生成物，因此需要对加热器2做定期维护。具体的维护方法是：定期取下固定环3，并对加热器2的表面进行清洁。但是加热器2的定期维护过程会使加热器2的表面变得越来越光滑，导致对进入空隙6中的生成物的粘着力越来越差。因此，过度清洁的加热器2，在后期的MOCVD过程中无法保证较好的粘着力。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是防止加热器表面过度成膜，影响衬底表面的成膜过程。基于此，本实用新型提供一种反应腔室，包括：

腔体，用于承载衬底并对衬底加热的加热器，以及套设于所述加热器外侧的固定环；所述固定环包括内环和外环，所述外环用于固定所述加热器上的衬底，所述内环填充所述外环和所述衬底之间的缝隙。

可选的，所述内环紧贴所述外环的内侧设置。

可选的，所述外环的表面高度高于所述加热器的表面高度。

可选的，所述内环的表面高度不低于所述加热器的表面高度。

可选的，所述加热器的表面具有支撑件，用于支撑所述衬底。

可选的，所述加热器的外侧具有对应所述固定环的凹陷部，用于承载所述固定环。

可选的，所述凹陷部具有粗糙表面。

本实用新型还提供一种化学气相淀积机台，包括上述的反应腔室；以及喷淋头，位于所述腔体内部，用于将反应气体通入所述腔体中。

可选的，所述喷淋头位于所述腔体的顶部，且与所述加热器相对设置。

可选的，所述化学气相淀积机台为金属有机化合物化学气相淀积机台。

本实用新型的反应腔室中，内环对外环和衬底之间的空隙起到很大的阻挡作用。本实用新型的化学气相淀积机台包含上述反应腔室以及喷淋头，当反应气体通过喷淋头进入腔体后，在加热器的表面形成的生成物大大减少，能够提高对衬底化学气相淀积的质量。另外，对加热器定期清洁的周期可以大大延长，有效减小了清洁加热器对加热器表面带来的损害。

附图说明

图1为现有技术中的反应腔室示意图。

图2为本实用新型一实施例所述反应腔室的示意图。

图3为本实用新型一实施例所述化学气相淀积机台的示意图。

图4为本实用新型一实施例所述反应腔室的立体图。

具体实施方式