本實用新型涉及化學氣相沉積設備領域,具體涉及一種薄膜沉積均勻,良品率高的金屬有機化學氣相沉積裝置。
背景技術:
金屬有機化學氣相沉積是制備混合半導體器件、金屬、及金屬氧化物薄膜材料的一種技術。金屬有機化學氣相沉積(Metal Organic Chemical Vapor Deposition,MOCVD)通常以III族金屬有機源和V族氫化物源作為反應氣體,用氫氣、氮氣或氬氣作為載氣,以熱分解反應方式在基片上進行氣相外延生長,從而生長各種III-V族化合物半導體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料,如氮化鎵GaN、砷化鎵GaAs、磷化銦InP等。
現有技術中的MOCVD裝置一般包括:反應腔、位于反應腔頂部的氣體噴淋組件,和與氣體噴淋組件相對設置的基座。氣體噴淋組件包括兩個進氣管路和氣體分配單元,兩個進氣管路分別將III族金屬有機源和V族氫化物源傳輸至氣體分配單元,氣體分配單元具有排氣面,排氣面上具有排氣孔,用于排出III族金屬有機源和V族氫化物源。基座用于支撐和加熱襯底,由氣體噴淋組件排出的III族金屬有機源和V族氫化物源到達所述基片后發(fā)生反應,生成III-V族化合物半導體?,F有技術中,因反應過程中通入的反應氣體和惰性過熱氣體的流速過高,在與工件接觸時容易對支架上的工件造成氣性擾動,從而對薄膜的沉積造成不良影響,造成沉積得到的薄膜的厚度和性質不均,降低了產品的良率。
技術實現要素:
為解決上述問題,本實用新型提供了一種薄膜沉積均勻,良品率高的金屬有機化學氣相沉積裝置。
為實現上述目的,本實用新型采取的技術方案為:
一種金屬有機化學氣相沉積裝置,包括具有反應腔的反應室,所述反應室的側壁設有第一氣態(tài)反應劑進氣管和第二氣態(tài)反應劑進氣管,所述反應腔中設有用于托放工件的圓盤支架,其中,所述圓盤支架的上表面設有用于固定工件的安放槽和貫通所述圓盤支架的通孔,所述安放槽的槽底設有磁片,所述反應腔中在位于所述圓盤支架的上方設有圓盤狀的電極,所述反應室的下表面室壁上嵌設有環(huán)形導熱體,所述環(huán)形導熱體的上部散熱面位于所述反應腔中,所述反應室的下表面室壁在對應于所述環(huán)形導熱體的下部導熱面連接有電熱器,所述反應腔連通有氣熱機構,所述反應室的下表面設有若干排氣通道,所述排氣通道連接有真空泵。
上述的一種金屬有機化學氣相沉積裝置,所述氣熱機構包括一體成型于所述反應室的下表面室壁并垂直于所述反應室的下表面室壁的氣熱管,所述氣熱管的下端設有熱氣倉,所述熱氣倉連接一裝有惰性氣體的氣瓶。
上述的一種金屬有機化學氣相沉積裝置,所述圓盤支架的中心部位設有垂直向下延伸的分導管,所述分導管貫通所述圓盤支架的中心部位,所述分導管的管徑小于所述氣熱管的管徑,將所述氣熱管的管內空間分隔為中心供氣通道和環(huán)形供氣通道。
上述的一種金屬有機化學氣相沉積裝置,所述圓盤支架的下表面和所述反應腔的下腔壁之間設有與所述環(huán)形供氣通道連通的平流通道。
本實用新型具有以下有益效果:本實用新型通過在圓盤支架的上表面設置用于固定工件的安放槽,并在安放槽的槽底設置磁片,使得工件可穩(wěn)定地固定在圓盤支架上,圓盤支架上布置的通孔使得惰性氣體和反應氣體得到了緩釋,降低了反應腔內氣流的擾動,在沉積時工件固定牢靠,薄膜沉積均勻,良品率高。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構圖;
圖2為本實用新型所述圓盤支架在安放槽處的局部示意圖。
圖中:1-反應室、2-反應腔、3-圓盤支架、4-電極、5-氣熱管、6-排氣通道、7-電熱器、8-第一氣態(tài)反應劑進氣管、9-工件、11-環(huán)形導熱體、31-安放槽、32-磁片、33-通孔、34-中心供氣通道、51-熱氣倉、52-氣瓶、53-分導管、54-環(huán)形供氣通道、61-真空泵、81-第二氣態(tài)反應劑進氣管。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
如圖1和圖2所示,本實用新型實施例提供的一種金屬有機化學氣相沉積裝置,包括具有反應腔2的反應室1,反應室1的側壁設有第一氣態(tài)反應劑進氣管8和第二氣態(tài)反應劑進氣管81。反應腔2中設有用于托放工件9的圓盤支架3。其中,作為本實用新型的一種改進,圓盤支架3的上表面設有用于固定工件9的安放槽31和貫通圓盤支架3的通孔33。安放槽31的槽底設有磁片32,反應腔2中在位于圓盤支架3的上方設有圓盤狀的電極4,反應室1的下表面室壁上嵌設有環(huán)形導熱體11。環(huán)形導熱體11的上部散熱面位于反應腔2中,反應室1的下表面室壁在對應于環(huán)形導熱體11的下部導熱面連接有電熱器7。反應腔2連通有氣熱機構,氣熱機構輔助進行熱供應。反應室1的下表面設有若干排氣通道6,排氣通道6連接有真空泵61。
具體的,在上述的一種金屬有機化學氣相沉積裝置中,氣熱機構包括一體成型于反應室1的下表面室壁并垂直于反應室1的下表面室壁的氣熱管5,氣熱管5的下端設有熱氣倉51,熱氣倉51連接一裝有惰性氣體的氣瓶52。圓盤支架3的中心部位設有垂直向下延伸的分導管53,分導管53貫通圓盤支架3的中心部位,分導管53的管徑小于氣熱管5的管徑,分導管53將氣熱管5的管內空間分隔為中心供氣通道34和環(huán)形供氣通道54。圓盤支架3的下表面和反應腔2的下腔壁之間設有與環(huán)形供氣通道54連通的平流通道(圖中未示出)。
綜上所述,本實用新型通過在圓盤支架的上表面設置用于固定工件的安放槽,并在安放槽的槽底設置磁片,使得工件可穩(wěn)定地固定在圓盤支架上,圓盤支架上布置的通孔使得惰性氣體和反應氣體得到了緩釋,降低了反應腔內氣流的擾動,在沉積時工件固定牢靠,薄膜沉積均勻,良品率高。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以作出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。