一种MOCVD设备反应腔体的制作方法

本发明涉及mocvd设备，更具体地说是涉及一种mocvd设备反应腔体。

背景技术：

mocvd设备是半导体行业的基础性设备，而我国在该领域一直依赖于进口，随着国家能源的紧缺和半导体照明工程的发展，国产mocvd设备的研发工作重要性更加凸显。而mocvd设备的核心部件之一是反应室的进气系统，目前主流的做法是在腔体盖上设计多个进气点，以保证进气时反应腔内的气场的均匀性，这样做缺点主要是每个进气点都设置了质量流量计，因此成本较高，且工艺调试非常复杂，可复制性差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、工艺调试简单、可复制性好的mocvd设备反应腔体，保证了进气时反应腔内的气场均匀性

本发明的技术方案为：一种mocvd设备反应腔体，包括：

腔体壁，其形成反应腔；

腔体盖，其设置在所述反应腔的顶端开口处；

载片盘，其设置在所述反应腔的底部；

喷淋头，其设置在所述反应腔的顶部，所述喷淋头上设置有供不同气体进入所述反应腔的多种进气区域，每种进气区域上设置有喷淋口，所述喷淋口的出气端口与所述反应腔连通，所述喷淋口与所述载片盘垂直；

多种进气管道，分别与对应的进气区域连通，进气管道的出气口穿过所述腔体盖与所述喷淋口的进气端口连通，所述进气管道的进气口位于所述腔体盖外。

所述喷淋头内设置有冷却水道，所述喷淋头上设置有冷却水出管和冷却水进管，所述冷却水进管的出水口与所述冷却水道的进水口连通，所述冷却水进管的进水口穿过所述腔体盖与外部连通，所述冷却水出管的进水口与所述冷却水道的出水口连通，所述冷却水出管的出水口穿过所述腔体盖与外部连通。

所述每种进气区域上设置有多个喷淋口。

所述喷淋口为条形缝，所述喷淋头上的所有条形缝形成阵列分布。

所述喷淋口为圆孔，所述喷淋头上的所有圆孔形成阵列分布或者圆周分布。

所述喷淋头上的相邻两个喷淋口之间设置所述冷却水道。

所述喷淋头通过法兰连接在所述腔体盖的内侧，且所述喷淋头与所述法兰之间形成缓冲腔。

本发明提出的mocvd设备反应腔体摒弃了现有技术中采用质量流量计来保证进气时反应腔内的气场的均匀性的做法，而是通过在反应腔的顶部设置喷淋头，在喷淋头上设置不同的进气区域，多种进气管道分别与对应的进气区域连通，这样不同的气体经各自的进气管道进入，再通过与各自对应的进气区域上的喷淋口进入反应腔，使得反应腔内的气体分布均匀，进而使得进气时反应腔内的气场分布均匀，这种做法成本低，工艺调试简单、可复制性好。

附图说明

图1为本发明mocvd设备反应腔体的剖面结构图。

图2为图1中a处的放大图。

图3为图1中b处的放大图。

图4为本发明mocvd设备反应腔体中的喷淋头的平面图。

图5为本发明mocvd设备反应腔体中的喷淋头的斜视图。

具体实施方式

如图1，本实施例中的mocvd设备反应腔体，包括腔体壁1、腔体盖3、载片盘5、喷淋头4和多种进气管道。

腔体壁1形成反应腔2，腔体盖3设置在反应腔2的顶端开口处，载片盘5设置在反应腔2的底部，载片盘5是旋转的。喷淋头4设置在反应腔2的顶部，喷淋头4上设置有供不同气体进入反应腔的多种进气区域，每种进气区域上设置有喷淋口11（参考图2），喷淋口11的出气端口与反应腔2连通，喷淋口11与载片盘5垂直。多种进气管道分别与对应的进气区域连通，进气管道的出气口穿过腔体盖3与喷淋口的进气端口连通，进气管道的进气口位于腔体盖3外。这样不同的气体经各自的进气管道进入，再通过与各自对应的进气区域上的喷淋口进入反应腔，使得反应腔内的气体分布均匀，进而使得进气时反应腔内的气场分布均匀。

每种进气区域上设置有多个喷淋口。

如图4，本实施例中喷淋口11为条形缝，该喷淋头上的所有条形缝形成阵列分布。

本实施例中，喷淋头4为圆形，喷淋头4的左半部和右半部上均设置有进气区域a、进气区域b和进气区域c，并以该喷淋头4的中心线对称分布，即有三种，共六个进气区域，这六个进气区域上的所有条形缝以阵列分布。参考图1和图3，对应的进气管道就包括进气管道a（标号8）、进气管道b（标号9）和进气管道c（标号10）。a气体从进气管道a进入后，经进气区域a上的进气口垂直进入反应腔；b气体从进气管道b进入后，经进气区域b上的进气口垂直进入反应腔；c气体从进气管道c进入后，经进气区域c上的进气口垂直进入反应腔，这样反应腔内就均匀的分布有a气体、b气体和c气体，使得反应腔内气场分布均匀。进气管道a、进气管道b和进气管道c都具有多个。

如图2和图5，喷淋头4内设置有冷却水道12，喷淋头4上设置有冷却水进管13和冷却水出管14，冷却水进管13的出水口与冷却水道12的进水口连通，冷却水进管13的进水口穿过腔体盖与外部连通，冷却水出管14的进水口与冷却水道12的出水口连通，冷却水出管14的出水口穿过腔体盖与外部连通。冷却水进管13和冷却水出管14具有多个，冷却水道12具有多个。

喷淋头上的相邻两个喷淋口之间设置冷却水道，从图2中看，喷淋口11与冷却水道12在喷淋头的径向方向上呈交替排列分布。

本实施例中，喷淋口11的进气端口的横截面呈v型，喷淋口11的出气端口的横截面呈倒v型。

如图1和图3，喷淋头4通过法兰16连接在腔体盖3的内侧，且喷淋头4与法兰16之间形成缓冲腔6。本实施例中，进气管道b（标号9）的出气口直接穿过腔体盖3和法兰16与进气区域b上的喷淋口连通，进气管道c（标号10）的出气口直接穿过腔体盖3和法兰16与进气区域c上的喷淋口连通，而喷淋头上的进气区域a（标号8）穿过腔体盖3和法兰16与缓冲腔6连通，进气管道a的出气口通过该缓冲腔与进气区域a上的喷淋口连通。由于进气管道a对应于进气区域a上的喷淋口的数量较多，在喷淋头4与法兰16之间形成缓冲腔6，可以使得a气体在缓冲腔6内先散布均匀，然后在进入反应腔。

如图1，该mocvd设备反应腔体还包括中心进气管道15，该中心进气管道15的出气口依次穿过腔体盖、喷淋盘后与反应腔相通，该中心进气管道的进气口伸出腔体盖。

载片盘5的边部下表面上设置有导气筒7。

在另一实施例中喷淋口为圆孔，喷淋头上的所有圆孔呈阵列分布或者圆周分布。

以上的具体实施例仅用以举例说明本发明的构思，本领域的普通技术人员在本发明的构思下可以做出多种变形和变化，这些变形和变化均包括在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种MOCVD设备反应腔体，包括：腔体壁，其形成反应腔；腔体盖，其设置在反应腔的顶端开口处；载片盘，其设置在反应腔的底部；喷淋头，其设置在反应腔的顶部，喷淋头上设置有供不同气体进入反应腔的多种进气区域，每种进气区域上设置有喷淋口，喷淋口的出气端口与反应腔连通，喷淋口与所述载片盘垂直；多种进气管道，分别与对应的进气区域连通，进气管道的出气口穿过腔体盖与所述喷淋口的进气端口连通，进气管道的进气口位于所述腔体盖外。该MOCVD设备反应腔体使不同的气体经各自的进气管道进入，再通过与各自对应的进气区域上的喷淋口进入反应腔，使得反应腔内的气体分布均匀，进而使得进气时反应腔内的气场分布均匀。

技术研发人员：李致文;张勇
受保护的技术使用者：深圳市捷佳伟创新能源装备股份有限公司
技术研发日：2017.03.30
技术公布日：2017.07.07