[发明专利]反应腔装置及具有其的基片处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，特别设计一种反应腔装置及具有该反应腔装置的基片处理设备。

背景技术

化学气象淀积(CVD)设备被广泛应用于半导体，LED，液晶等行业。利用CVD设备可以在不同种类的基片表面上制备薄膜。在LED行业，一般利用MOCVD设备(CVD设备中的一种)来生产外延片。利用CVD设备生产外延片之前需要通过气体导入装置把工艺气体导入工艺腔，并使其流经基片表面。由于基片已被加热到了工艺所需的温度，工艺气体在流经基片的表面上方时会发生高温化学反应，其反应的生成物会沉积在基片表面并形成薄膜。由于工艺气体之间的高温化学反应在生成所需的组分之外，还会同时生成许多影响薄膜质量的反应副产物。当化学反应的副产物达到一定的浓度以上就会严重阻碍所期待的化学反应，并影响薄膜界面的陡峭度。

因此，如何快速排出工艺气体之间的化学反应副产物是当前CVD设备面临的困难。而当前的MOCVD设备都是通过增大工艺腔的抽气能力(使用大型干泵)，来快速排出工艺气体之间的化学反应副产物。然而，提高抽气能力来快速排出各种副产物的同时也造成了大量未反应的工艺气体的浪费。

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出一种反应腔装置，该反应腔装置可有效地防止反应气体反应后的副产物对基片成膜的影响。另外，还具有节省反应气体的优点。

本发明的另一目的在于提出一种基片处理设备，该基片处理设备降低反应气体的副产物对基片成膜的影响，提升基片成膜的工艺指标，还能够提高反应气体利用率，提高该基片处理设备的使用效率。

为实现上述目的，本发明第一方面提出的反应腔装置，包括：腔室本体，所述腔室本体内限定有反应腔室；托盘，所述托盘设置在所述反应腔室之中且可转动；和进气装置，所述进气装置用于在所述腔室本体之中形成相互交替的第一气体区域和第二气体区域，其中，在所述第一气体区域之中通入工艺气体，在所述第二气体区域之中通入隔离气体，其中，位于所述托盘上的基片随托盘的转动交替通过所述第一气体区域和第二气体区域。

根据本发明实施例的反应腔装置，工艺气体和隔离气体通过相互交替的方式通入到反应腔室内，具体地，可沿反应腔室的周壁交互通入工艺气体和隔离气体，由此两种气体可以在反应腔室内形成相互交替的两个区域(如工艺气体形成的第一气体区域和隔离气体形成的第二气体区域)，多个第一气体区域被第二气体区域隔离开，可以理解为在反应过程中，每个第一气体区域内的工艺气体都是单独进行反应的，因此可有效的减少化学反应副产物的交叉污染，且在工艺气体和隔离气体交互流过基片表面的过程中，隔离气体可以对基片在工艺气体中形成的薄膜进行横向扩散，避免基片薄膜的纵向生长，这样，有利于薄膜的平坦化，且隔离气体还能够清扫基片表面的工艺副产物，进而保证薄膜的质量。另外，由于隔离气体对基片成膜的帮助，使工艺气体副产物对基片成膜的损害相对减小，因此，该反应腔装置对气体排放到外界的速度要求降低，这样，可以有效地降低工艺气体的流速，进而提升工艺气体的利用率。

另外，根据本发明的反应腔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，所述第一气体区域的面积大于所述第二气体区域的面积。

在本发明的一个实施例中，所述托盘为环形，所述托盘具有中心孔。

在本发明的一个实施例中，所述进气装置包括：第一进气组件，所述第一进气组件设置在所述腔室本体的内壁与外壁之间，且所述第一进气组件包括交替分布的第一气体喷口和第二气体喷口，其中，所述第一气体喷口喷出工艺气体，所述第二气体喷口喷出隔离气体。

在本发明的一个实施例中，所述反应腔装置还包括：第一排气组件，所述第一排气组件位于所述托盘的中心孔之内。

在本发明的一个实施例中，所述进气装置包括：第二进气组件，所述第二进气组件为筒状，且设置在托盘的中心孔之内，且所述第一进气组件包括交替分布的第三气体喷口和第四气体喷口，其中，所述第三气体喷口喷出工艺气体，所述第四气体喷口喷出隔离气体。

在本发明的一个实施例中，所述反应腔装置还包括：第二排气组件，所述第二排气组件设置在所述腔室本体的内壁与外壁之间以将所述反应腔室与外界连通。

在本发明的一个实施例中，所述托盘的材料为石墨，且所述托盘之外涂覆有SiC镀膜。

在本发明的一个实施例中，所述腔室本体的顶壁、底壁和周壁均设有水冷装置。

在本发明的一个实施例中，所述的反应腔装置还包括：位于每个所述托盘之下的加热器以为所述托盘进行加热。