[实用新型]反应罩

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反应罩，更具体地说，涉及一种用于氯气刻蚀烘烤设备的石英反应罩。

背景技术

金属有机化学气相沉积设备（简称MOCVD）以热分解反应方式在衬底上进行化学沉积反应，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。石墨盘作为衬底的承载平台，在该反应过程中会有多余的化学反应残留物沉积在石墨盘表面上。如果不对这些残留物进行清除的话，会在新的一炉外延片生长过程中影响对应的温度控制和表面颗粒，并最终影响到外延片生长的成品率。另外在外延片生长过程中，会有大量的衬底片因生长不出质量合格的外延片而报废，因没有专业的外延衬底片刻蚀设备，无法对这些不合格的外延片上的外延层化学沉积物进行有效地刻蚀，无法对该类衬底片进行重复利用，造成大量的成本浪费和损失。

目前市场上还没有对于MOCVD和外延片进行刻蚀、清洁的专用设备，目前业内使用的石墨盘清洁方法通常采用真空烧结炉进行长时间高温烘烤的方式，存在单炉次烘烤的时间比较长（单炉次约14小时）、烘烤温度太高（最高温度约1400度）而影响石墨盘循环使用的寿命等问题，同时无法对工艺生长过程中产生的报废外延衬底片进行刻蚀。另外该类设备体积比较大，在净化车间内占用比较大的安装和使用空间。该设备烘烤石墨盘的工作原理是使用高温烧结的方式把氮化镓残留物物理性粉尘化，在运行后会产生大量的粉尘，同时会大量残留在反应炉内，所以该类设备需要经常维护和清洁。

因此，目前急需一种在MOCVD外延生长过程中使用在对石墨盘和衬底片进行加热刻蚀化学反应的氯气刻蚀烘烤设备中的反应罩。该反应罩为刻蚀反应提供一个反应空间，从而在充分清洁石墨盘表面和衬底片外延层的化学沉积物的同时，改善MOCVD的外延片的生长成品率和衬底片的重复利用率。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种使用在氯气刻蚀烘烤设备中的反应罩，该反应罩为石墨盘和外延衬底片进行刻蚀反应提供反应空间，并且能够克服如上所述的种种缺陷。

本实用新型提供了一种用于氯气刻蚀烘烤设备的反应罩，该反应罩由耐温、隔热并具有高透光性的材料整体制成，并且在其顶面设有用于容纳温度测量装置的第一管和供气体进入的第二管，第二管通入到设置在反应罩内的多层孔板结构，而第一管穿透多层孔板结构而通到反应罩内部，多层孔板结构至少包括分层排列的第一孔板和第二孔板，第一孔板上分布有构成第一图案的多个孔，第二孔板上分布有构成第二图案的多个孔。

在一个较佳实施例中，耐温隔热材料可以为石英，并且第一管和第二管也可以由石英制成。

在另一个较佳实施例中，多层孔板结构可以为双层孔板结构，并且第一孔板和第二孔板是平行布置的。此时，反应罩的顶面和第一孔板之间的空间构成第一夹腔，第一孔板和第二孔板之间的空间构成第二夹腔。

在又一个较佳实施例中，第一孔板上的第一图案与第二孔板上的第二图案可以是不同的，其中，第二图案中的任何一个孔与第一图案中的任何一个孔在垂直方向上可以是彼此错开的。更佳的是，第二图案中的任何一个孔可以设置成与第一图案中的距离前述孔最近的四个孔的距离是相等的。

此外，反应罩的各个转角部可以由带弧度的圆角部构成，以保证整个石英罩焊接后的整体有一定的强度。在一个较佳实施例中，反应罩可以具有六面体形状，其顶面和各个侧面制成一体，而底面由安装在侧面上的法兰面构成。

本实用新型的反应罩具有以下技术效果：为石墨盘和外延衬底片进行刻蚀反应提供一个反应空间，以保证氯气刻蚀设备能为MOCVD提供可以重复利用的清洁石墨盘和刻蚀清洁的外延衬底片，改善MOCVD的外延片的生长成品率和衬底片的重复利用率。

附图说明

为了进一步说明本实用新型的结构及其安装过程，下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明，其中：

图1为本实用新型的反应罩的立体图。

图2为沿图1中的箭头2-2截取的反应罩的上半部分的剖视图。

图3为沿图1中的虚折线3-3截取的反应罩的上半部分的剖视图

具体实施方式

以下将结合附图说明本实用新型的最佳实施例，其中相同的标号表示相同的部件。