[实用新型]一种用于金属有机物化学气相沉积的真空处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及真空处理系统，尤其涉及一种用于金属有机化合物化学气相沉积的真空处理系统。

背景技术

MOCVD是金属有机化合物化学气相沉积(Metal-organic Chemical Vapor Deposition)的英文缩写。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(衬底基片在石墨基座上方)，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技术具有下列优点：(1)适用范围广泛，几乎可以生长所有化合物及合金半导体；(2)非常适合于生长各种异质结构材料；(3)可以生长超薄外延层，并能获得很陡的界面过渡；(4)生长易于控制；(5)可以生长纯度很高的材料；(6)外延层大面积均匀性良好；(7)可以进行大规模生产。

适用于MOCVD工艺的真空处理系统一般包括反应源发生装置、反应室、气体控制及混合系统等。其中，反应源发生装置供应有机金属反应源和气体反应源，反应室是所有气体混合及发生反应的地方，气体控制及混合系统用于完成反应气体的传输、控制以及混合等。

图1为现有技术的适用于MOCVD工艺生产的真空处理系统的布局示意图。如图1所示，整个系统包括横向并排排列的反应源发生装置01、反应气体控制及混合系统02和反应室03。在这种系统架构中，反应源发生装置01、反应气体控制及混合系统02和反应室03水平排列，反应源发生装置01和反应气体控制及混合系统02共同服务于一个反应室03。这种系统架构的缺点是：整个系统架构的设置不紧凑，在洁净室中占用的占地面积非常大，在有限的洁净室面积中只能放置少量的几台这样的系统。众所周知，在半导体制造业中维护洁净室的成本是非常昂贵的，该系统这样的布局势必会占用较多的洁净室空间，造成使用者生产成本的提高，并且产能也不高；而且整个系统也不具有延展性，亦即，在该系统的架构基础上，很难在仅利用反应源发生装置01和反应气体控制及混合系统02的基础上再增加另外的反应室，从而提高产能。

并且，图1所示的系统也不具有自动的基片传输系统，不能实现自动的基片装卸和传输。该系统的基片装卸和传输是通过人工操作进行的，工作人员操作时将手伸入手套箱05，手套箱05与反应室相连通，从而进行人工操作，由于该工艺过程中的反应气体和副产物具有毒性，因而有可能在使用不当或系统发生故障时威胁使用者的身体健康。

此外，现有技术的MOCVD真空处理系统的反应室辅助系统(即，用于给反应室提供反应源、反应气体控制及混合系统、电源供应等装置)一般距离反应室03较远。例如图1所示的反应源发生装置01，其并未紧挨着反应室03设置，而是间隔了反应气体控制及混合系统02间接地放置于反应室03的左侧，由此反应源距离反应室很远，在反应源被传送到反应室03的过程中，反应源很容易产生波动和很难精确控制，对于大批量的基片工艺处理而言，设置于反应室03中的被处理基片的处理效果、强度都将被距离所牵制，因此将会对MOCVD制程的均一性(uniformity)以及MOCVD真空处理系统的稳定性造成影响。

实用新型内容

针对背景技术中的上述问题，本实用新型提供一种用于金属有机物化学气相沉积的真空处理系统。所述真空处理系统的架构设置紧凑、占地面积小，能够进行大批量载片盘的同时处理，实现了高吞吐量(throughput)和产能，并能够在一定程度上改善制程的均一性和稳定性。

本实用新型提供了一种用于金属有机物化学气相沉积的真空处理系统，包括：具有若干个密封门的传输室，其内部设置有第一传输装置，至少一个放置有多片基片的载片盘可以通过所述第一传输装置经过所述密封门被传输；与所述若干个密封门中的至少一个相连接的真空锁，其用于连接所述传输室和外界大气环境，以在不损失所述传输室内的真空的前提下在外界大气环境和所述传输室之间对所述载片盘进行传输；与所述若干个密封门中的至少一个相连接的反应室，所述多片基片在所述反应室中进行金属有机物化学气相沉积处理；反应室辅助系统，其与所述反应室在空间分布上呈堆栈式排列；以及所述真空锁和所述反应室连接于传输室的周围。

可选地，所述反应室辅助系统位于所述反应室的上方。