薄膜生長腔室和薄膜生長裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種薄膜生長腔室和薄膜生長裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]MOCVD(MetaI Organic Chemical Vapor Deposit1n，金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀設(shè)備)，是制備發(fā)光二極管(LED)、半導(dǎo)體激光器(LD)和大功率電子器件的關(guān)鍵設(shè)備，尤其在制備GaN基LED方面具有廣泛的應(yīng)用前景和市場需求。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，大多數(shù)GaN基LED的薄膜生長都是利用MOCVD設(shè)備在藍(lán)寶石襯底上生長一層氮化鎵或氮化鋁緩沖層，然后再在緩沖層上生長摻雜(Mg、Al、In等元素W^InGaN/AIGaN異質(zhì)結(jié)，來構(gòu)成P-N結(jié)發(fā)光層。采用MOCVD設(shè)備生長薄膜時，需要向反應(yīng)腔室內(nèi)通入攜帶氣體以及各種源材料。其中，源材料包括金屬有機(jī)物(MO)和氣體源，這二者是參與化學(xué)反應(yīng)且在生成物中含有該源材料成分的材料;攜帶氣體包括氮?dú)?、氫氣及惰性氣體等，這些攜帶氣體只是攜帶源材料進(jìn)入反應(yīng)室中，本身并不參加化學(xué)反應(yīng)。
[0004]但是，由于現(xiàn)有的MOCVD設(shè)備的圓形腔室最多能夠裝載70片到80片的2英寸基片，因此，會使得MOCVD設(shè)備的產(chǎn)能較低。雖然增大圓形腔室的體積能夠在一定程度上提高M(jìn)OCVD設(shè)備的產(chǎn)能，但是，在氣體邊界條件的限制下，圓形腔室的體積不能無限制地?cái)U(kuò)大，否則會導(dǎo)致通入圓形腔室內(nèi)的氣體不能在腔室內(nèi)均勻分布，進(jìn)而無法滿足薄膜均勻生長的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種薄膜生長腔室和薄膜生長裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中圓形腔室的薄膜生長設(shè)備如MOCVD設(shè)備產(chǎn)能較低的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種薄膜生長腔室，所述薄膜生長腔室為方形腔室；
[0008]所述方形腔室內(nèi)具有至少一個托盤放置區(qū)，所述托盤放置區(qū)用于放置承載有至少一個待生長薄膜的基片的方形托盤；
[0009]所述方形腔室的頂面具有至少一個進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)氣結(jié)構(gòu)包括進(jìn)氣孔和與所述進(jìn)氣孔連接的方形勻氣裝置，每一所述勻氣裝置位于至少一個所述托盤放置區(qū)的上方，所述勻氣裝置用于將所述進(jìn)氣孔通入的氣體均勻噴放到下方的托盤放置區(qū)，以使所述托盤放置區(qū)放置的方形托盤承載的基片表面生成均勻的薄膜。
[0010]優(yōu)選的，所述勻氣裝置包括多個圓形或方形的噴氣口，所述多個噴氣口均勻分布在所述勻氣裝置的底面，以將氣體均勻噴放到下方的方形托盤承載的基片表面。
[0011]優(yōu)選的，所述進(jìn)氣結(jié)構(gòu)包括第一進(jìn)氣孔和第二進(jìn)氣孔，所述勻氣裝置包括與所述第一進(jìn)氣孔連接的第一勻氣區(qū)域和與所述第二進(jìn)氣孔連接的第二勻氣區(qū)域；
[0012]所述第一勻氣區(qū)域包括多個第一噴氣口，所述第二勻氣區(qū)域包括多個第二噴氣口，所述第一噴氣口和所述第二噴氣口間隔排列，且所述第一噴氣口和所述第二噴氣口均勻分布在所述勻氣裝置的底面。
[0013]優(yōu)選的，所述第一噴氣口和第二噴氣口為條形結(jié)構(gòu)，間隔排列的所述第一噴氣口和第二噴氣口構(gòu)成梳狀結(jié)構(gòu)或柵狀結(jié)構(gòu)；
[0014]或者，所述第一噴氣口和第二噴氣口為圓形結(jié)構(gòu)。
[0015]優(yōu)選的，所述第一噴氣口或第二噴氣口的噴出面為傾斜面。
[0016]優(yōu)選的，所述進(jìn)氣結(jié)構(gòu)包括第一進(jìn)氣孔和第二進(jìn)氣孔，所述勻氣裝置通過管路與所述第一進(jìn)氣孔和第二進(jìn)氣孔連接，所述管路上具有控制閥門，所述控制閥門用于在所述第一進(jìn)氣孔通入的氣體和所述第二進(jìn)氣孔通入的氣體混合均勻后，將所述混合氣體通入所述勻氣裝置中。
[0017]優(yōu)選的，所述方形腔室的底部具有多個沿所述方形腔室的長度方向依次排列的排氣口，所述排氣口用于將所述方形腔室內(nèi)反應(yīng)后的氣體排放出去。
[0018]優(yōu)選的，所述薄膜生長腔室還包括傳輸裝置，所述傳輸裝置用于在薄膜生長之前將所述方形托盤傳輸至所述勻氣裝置的下方，在薄膜生長的過程中控制所述方形托盤做往復(fù)運(yùn)動，以使所述方形托盤上方的氣體均勻混合。
[0019]優(yōu)選的，所述薄膜生長腔室還包括加熱裝置，所述加熱裝置包括多個加熱部件，至少一個所述加熱部件對應(yīng)設(shè)置在一方形托盤的下方，以控制所述方形托盤內(nèi)的基片的薄膜生長溫度。
[0020]一種薄膜生長裝置，包括如上任一項(xiàng)所述的薄膜生長腔室。
[0021 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]本發(fā)明所提供的薄膜生長腔室和薄膜生長裝置，方形腔室頂面具有至少一個進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，該進(jìn)氣結(jié)構(gòu)包括進(jìn)氣孔和與該進(jìn)氣孔連接的方形的勻氣裝置，每一勻氣裝置均位于至少一個托盤放置區(qū)的上方，該勻氣裝置用于將進(jìn)氣孔通入的氣體均勻噴放到下方的托盤放置區(qū)，以使所述托盤放置區(qū)放置的方形托盤承載的基片表面生成均勻的薄膜，基于此，本發(fā)明中的方形腔室可以無限制地?cái)U(kuò)大，只要方形腔室擴(kuò)大區(qū)域的頂面上設(shè)置有進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，就能為下方的方形托盤內(nèi)的基片提供滿足薄膜均勻生長需求的均勻氣體，從而能夠提高薄膜生長裝置的產(chǎn)能。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜生長腔室的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種條形結(jié)構(gòu)的噴氣口的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種條形結(jié)構(gòu)的噴氣口的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種圓形結(jié)構(gòu)的噴氣口的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種圓形結(jié)構(gòu)的噴氣口的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種噴氣口噴出面的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0030]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種方形托盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種方形托盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種加熱部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜生長腔室的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄膜生長腔室，該薄膜生長腔室可以采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積方法來生長薄膜，當(dāng)然，也可以采用物理氣相沉積等方法來生長薄膜，本發(fā)明并不僅限于此。本實(shí)施例僅以采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積方法生長薄膜的薄膜生長腔室為例來對薄膜生長腔室的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0036]本實(shí)施例中的薄膜生長腔室為方形腔室，該方形腔室內(nèi)具有至少一個托盤放置區(qū)，該托盤放置區(qū)用于放置承載有至少一個待生長薄膜的基片的方形托盤，其中，該基片可以為娃晶片或監(jiān)寶石晶片等。
[0037]并且，該方形腔室的頂面具有至少一個進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，該進(jìn)氣結(jié)構(gòu)包括貫穿腔室頂面的進(jìn)氣孔和與進(jìn)氣孔連接且位于方形腔室頂面內(nèi)側(cè)的方形勻氣裝置，每一勻氣裝置位于至少一個托盤放置區(qū)的上方，該勻氣裝置用于將進(jìn)氣孔通入的氣體均勻噴放到下方的托盤放置區(qū)，以使托盤放置區(qū)放置的方形托盤承載的基片表面生成均勻的薄膜。
[0038]其中，勻氣裝置和進(jìn)氣孔之間可以通過法蘭連接，以將