[发明专利]一种MOCVD装置

说明书

本发明涉及一种MOCVD装置，包括气流分布调节机构，气流分布调节机构包括：第一板，第一板包括由半径划分的多个第一区域和第二区域；第一区域内设置至少一个第一通风孔，第二区域内设置至少一个第二通风孔；由第一板中心径向向外，第一区域的通风面积逐渐增大，第二区域的通风面积逐渐减小；第二板，第二板包括第三通风孔和挡片，第二板相对于第一板在第一位置、第二位置之间转动；在第一位置，第三通风孔与第一通风孔连通，挡片挡住第二通风孔；在第二位置，第三通风孔与第二通风孔连通，挡片挡住第一通风孔。本发明的结构简单，能够快速调节托盘径向气流分布，保证生长材料的厚度均匀性。

技术领域

本发明涉及金属有机化合物气相沉积装备技术领域，具体涉及一种MOCVD装置。

背景技术

MOCVD(金属有机化合物气相沉积)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。MOCVD是以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主族、Ⅱ-Ⅵ副族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。

在进行化学气相沉积时(Chemical Vapor Deposition)，必须要考虑反应气体与衬底之间的接触情况，具体包括：

1.接触衬底表面的反应气体与总反应气体的比例直接影响原料的利用率，比例的高低决定了反应原料的利用率：比例越高，则反应原料利用越充分。

2.接触衬底表面不同区域的反应气体与总反应气体的比例一致性程度决定了生长材料的厚度均匀性。用于商业生产的MOCVD，对生长材料的厚度均匀性要求十分严格，以生长LED为例，发光层的厚度均匀性影响发光波长的均匀性；电子阻挡层(EBL)的厚度均匀性影响器件良率。

3.反应原料从喷头到达衬底表面的时间。主要为了避免反应物之间强烈寄生反应。

在MOCVD商业化之前，科学家已对如何改进反应气体与衬底之间的接触情况进行了研究，并取得相关成果，如诺贝尔奖获得主中村修二使用的双束流技术(TWO-FLOWMOCVD)，反应器中有一个反应物组成的主气流，它从石英喷头平行于衬底高速通入，另一路辅助气流垂直喷向衬底表面，目的是改变主气流的方向，使反应剂与衬底表面很好接触。在商业化应用中，Thomas Swan用近耦合喷淋技术很好的解决了生长材料的均匀性差的问题，成为目前最流行的技术之一，其原理是该技术很好的控制了气流分布的均匀性。

应用于深紫外LED方向的MOCVD，使用近耦合喷淋技术的弊端，反应物过多沉积在喷淋头表面，导致工艺重复性较差，使用远距离喷淋则不存在这一问题，但使用远距离喷淋如何调节托盘径向气流分布是一个需要解决的问题。现有的MOCVD装备无法调节托盘的径向气流分布，反应气体经过匀气顶盘后，直接吹向旋转的载片托盘，通过匀气顶盘、旋转载片托盘能够改善托盘圆周方向上的气流分布均匀性，但是托盘径向上气流分布均匀性差，而现有MOCVD装备无法调节托盘径向上的气流分布，影响了深紫外LED发光层、电子阻挡层的厚度均匀性，进而导致LED的发光波长均匀性和器件良率受到不利影响。

因此，急需提供一种能够调节托盘径向气流分布的MOCVD装置，以保证生长材料的厚度均匀性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决现有技术存在的问题。本发明涉及一种MOCVD装置，本发明的结构简单，实现了MOCVD装置的托盘气流径向分布的快速调节，保证生长材料的厚度均匀性。

本发明的目的是这样实现的：

根据本专利的第一方面：

一种MOCVD装置，包括气流分布调节机构，所述气流分布调节机构包括：