[发明专利]金属有机化学气相沉积设备及其使用方法

说明书

本公开提供了一种金属有机化学气相沉积设备及其使用方法，属于外延生长技术领域。调节部件为一端与反应腔的顶部相连的环形挡板，环形挡板的内周壁与外周壁均为光滑柱面，在环形挡板的内周壁去除了气体缓冲环的存在，提高反应腔内气场的稳定性与分布均匀性。环形挡板整体套在加热部件外，且环形挡板的高度大于加热部件的高度而低于外延托盘的最小高度，反应腔内的气体的热量也会相对较为均匀，温度均匀传递至气体也可以提高气体的温场与流畅稳定性，代替缓冲环的导流作用。最终可以有效提高反应腔内的气流分布均匀度以及温度分布均匀度。

技术领域

本公开涉及外延生长技术领域，特别涉及一种金属有机化学气相沉积设备及其使用方法。

背景技术

金属有机化学气相沉积(Metal Organic Chemical Vaper Deposition，简称MOCVD)设备是常见的外延材料生长设备。MOCVD设备包括反应腔以及位于反应腔内的加热部件、环形挡板与外延托盘，加热部件支撑于位于反应腔底部，环形挡板与反应腔的顶部相连，环形挡板的内周壁具有同轴的气体缓冲环。环形挡板位于外延托盘与加热部件之间，加热部件用于加热外延托盘。向反应腔内通气即可实现反应气流在外延托盘上方的衬底上反应沉积，以得到外延部件。

反应腔内的气流本身的分布以及气流的温度分布均匀度，会直接影响到反应气流反应得到的外延部件的质量。环形挡板的内周壁的气体缓冲环可以起到一定的气体导流作用，但气体缓冲环的存在也有可能导致气流在环形挡板的附近形成涡流，影响气流的分布稳定，进而影响反应腔内得到的外延部件的质量。反应腔内的气流分布均匀度以及温度分布均匀度仍不够理想。

发明内容

本公开实施例提供了一种金属有机化学气相沉积设备及其使用方法，能够提高反应腔内的气流分布均匀度以及温度分布均匀度。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种金属有机化学气相沉积设备，所述金属有机气相沉积设备包括反应腔、生长部件、加热部件与调节部件，

所述生长部件包括外延托盘与驱动组件，所述外延托盘位于所述反应腔内，所述驱动组件与所述外延托盘相连，所述驱动组件用于驱动所述外延托盘转动或者轴向移动，

所述加热部件与所述反应腔相连，所述加热部件用于为所述外延托盘加热，

所述调节部件包括环形挡板，所述环形挡板的一端与所述反应腔的顶部相连，且所述环形挡板与所述外延托盘同轴间隔分布，所述环形挡板的内周壁与外周壁均为光滑柱面，所述环形挡板套在所述加热部件外，所述环形挡板位于所述外延托盘与所述加热部件之间。

可选地，所述环形挡板的轴向高度为8cm～10cm。

可选地，所述调节部件还包括与所述环形挡板同轴的环形钼罩，所述环形钼罩的一端与所述反应腔的底部相连，所述环形钼罩的外周壁与所述环形挡板的内周壁相贴，所述环形钼罩套在所述加热部件上。

可选地，所述加热部件包括加热丝与加热支架，所述加热支架与所述反应腔相连，所述加热丝与所述加热支架相连且所述加热丝位于所述加热支架与所述外延托盘之间，所述加热支架与所述环形钼罩的内周壁之间的距离为4～6mm。

可选地，所述外延托盘与所述加热丝之间的最小距离为9mm～10mm。

可选地，所述调节部件还包括排气环，所述排气环的内周壁与所述环形钼罩的外周壁同轴相连，所述排气环的周向具有多个排气孔，所述排气孔与所述排气环的轴线之间的最小距离与所述环形钼罩的外径之差为2.5mm～3.5mm。

可选地，所述排气孔的直径为25～35mm。

可选地，所述多个排气孔沿所述排气环的周向等距间隔分布，相邻的两个排气孔之间的距离为23cm～26cm。

本公开实施例提供了一种金属有机化学气相沉积设备使用方法，所述使用方法包括：