[发明专利]气体排放单元以及包括其的薄膜沉积装置

说明书

技术领域

本公开涉及薄膜沉积装置，更具体地，涉及包括气体排放单元的薄膜沉积装置。

背景技术

化学气相沉积（CVD）装置用于通过化学反应在沉积对象（例如，诸如半导体晶片的衬底）上形成薄膜。CVD装置通常配置为通过在真空腔室（其中布置衬底）中注入具有高蒸汽压的反应气体而利用反应气体在衬底上生长薄膜。

近来，随着高集成和高性能的半导体器件的开发，诸如金属有机CVD（MOCVD）法的CVD方法已变得普遍。特别地，在制造高效率/高输出的发光器件（LED）时，采用MOCVD装置。

发明内容

本发明提供薄膜沉积装置，其具有良好的耐用性并使气体排放单元易于维护。

其它的方面将在以下的描述中部分地阐述，并将部分地从该描述而变得明显，或者可以通过实践给出的示例而获知。

示例性薄膜沉积装置包括：反应腔室；主盘（main disk），安装在反应腔室中；以及气体排放单元，设置在主盘外部，重新收集反应腔室中的气体。气体排放单元包括：基底件（base member），包括外侧壁、内侧壁以及连接外侧壁和内侧壁的下壁，是具有开口上部的环形件，其中至少一个通孔形成在下壁中；排放套管（discharge sleeve），配置为插入到通孔中，其中在排放套管中形成气体出口；以及上盖，是覆盖基底件的开口上部的环形件，其中在上盖中形成多个气体入口。

排放套管包括插入部以及从插入部延伸的翼部（wing portion），插入部配置为插入到至少一个通孔中。

上盖包括沿圆周方向设置的多个上盖片段（upper cover fragment）。绝缘材料可以插置在多个上盖片段之间。多个上盖片段可以由石墨制成，硅碳化物涂层可以设置在多个上盖片段的表面上。

示例性薄膜沉积装置还包括：扩散阻隔物（diffusion barrier），设置在主盘下面，配置为防止气体扩散到主盘下面的区域；以及扩散阻隔盖（diffusion barrier cover），设置在主盘外部，配置为覆盖扩散阻隔物的上表面。

扩散阻隔盖可以由石墨制成。扩散阻隔盖包括沿圆周方向设置的多个扩散阻隔盖片段。绝缘材料可以插置在扩散阻隔盖片段之间。多个上盖片段可以由石墨制成，并且硅碳化物涂层可以形成在多个上盖片段的表面上。

扩散阻隔盖也可以与上盖是一体的，包括盖部（cover portion）和阻隔部（barrier portion），该盖部覆盖基底件的开口上部并包括气体入口，该阻隔部覆盖扩散阻隔物的上表面。与上盖一体的扩散阻隔盖可以包括沿圆周方向设置的多个片段。绝缘材料可以插置在多个片段之间。多个片段可以由石墨制成，硅碳化物涂层可以形成在片段的表面上。

示例性薄膜沉积装置还包括：壳体（housing），包括具有开口上部的凹入容器形式的下壳体以及覆盖开口上部的盖部，其中壳体围绕反应腔室；侧壁件，设置在壳体中，以形成反应腔室的侧壁，其中侧壁件被基底件的外侧壁支撑并且向上延伸；以及上密封件，耦接到盖部并附接到侧壁件，以形成反应腔室的上壁。

另一示例性薄膜沉积装置包括：反应腔室；主盘，安装在反应腔室中；扩散阻隔物，设置在主盘下面，配置为防止气体扩散到主盘下面的部分；以及扩散阻隔盖，由石墨制成并且是环形的，设置在主盘外部以覆盖扩散阻隔物的上表面。

扩散阻隔盖可以包括沿圆周方向设置的多个扩散阻隔盖片段。绝缘材料可以插置在多个扩散阻隔盖片段之间。硅碳化物涂层可以设置在多个扩散阻隔盖片段的表面上。

示例性薄膜沉积装置还包括：基底件，包括外侧壁、内侧壁以及连接外侧壁和内侧壁的下壁，是具有开口上部的环形件，其中至少一个通孔设置在下壁中；以及排放套管，配置为插入到通孔中，其中在排放套管中形成气体出口，其中扩散阻隔盖延伸到基底件上方的部分以覆盖开口上部从而形成收集空间，连接到该收集空间的多个气体入口形成在扩散阻隔盖中。扩散阻隔盖可以包括沿圆周方向设置的多个片段。绝缘材料可以插置在多个片段之间。

另一示例性实施例包括化学气相沉积装置中的气体排放单元，该气体排放单元包括基底件、排放套管以及上盖。基底件包括下壁、开口上部以及设置在基底件的下壁中的至少一个通孔。排放套管配置为插入到至少一个通孔中。上盖包括多个上盖片段，每个上盖片段包括一个或更多气体入口，并且每个上盖片段可独立于其它上盖片段更换。排放套管包括插入部、翼部以及穿过插入部和翼部形成用于气体流动通道的气体出口。气体排放单元还可以包括设置在多个上盖片段的表面上的涂层。此外，绝缘材料可以设置在多个上盖片段中相邻的上盖片段之间。