一种反应腔及MOCVD系统的制作方法

本实用新型涉及半导体材料制造设备领域，特别是涉及一种反应腔及MOCVD系统。

背景技术：

金属有机气象化学沉积(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，简称MOCVD)设备，用于化合物半导体氮化镓、砷化镓、磷化铟、氧化锌等功能结构材料的制备，尤其适合规模化工业生产，因此成为目前化合物半导体外延材料生产和研究的关键设备，应用领域广泛。

MOCVD生长是将反应物质通过氮气或氢气载气携带到反应腔内，在一定压力、温度条件下，在衬底上沉积外延生成化合物半导体薄膜。为了满足生长条件所需要的温度条件，需要对腔室内衬底进行加热。目前MOCVD设备的主要加热方式为感应加热，电阻丝加热，需内置在反应腔内，并放在托盘下面，从而满足加热均匀性的要求。这种内置加热方式需要将加热器件的电极引出后与供电装置连接，在考虑腔体密闭性等因素下，大大增加了结构的复杂性和成本；而且对加热模组维护均需要打开反应室，增加了维护操作的复杂性。另外因加热丝内置，反应物会附着在加热装置上，对加热装置进行一定程度上的腐蚀，缩短加热装置的使用寿命。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种反应腔及MOCVD系统，以解决现有反应腔结构复杂，维护困难，加热装置易被腐蚀，使用寿命短的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种反应腔，包括气体输送装置、托盘和加热装置，所述气体输送装置设在反应腔的腔顶，所述托盘上侧设有衬底，所述托盘下侧设有隔离罩，反应腔的底部设有透光腔底，所述加热装置设在所述透光腔底的外侧，反应腔的腔壁设有排气管路。

其中，所述加热装置包括加热灯管，所述加热灯管与所述透光腔底适配以加热所述托盘。

其中，所述加热灯管为红外线加热灯管。

其中，所述加热装置还包括反射板，所述反射板设在所述加热灯管的下侧。

其中，所述托盘上设有用以限位所述衬底的凹槽。

其中，所述隔离罩的底部设在所述透光腔底上或所述隔离罩的周侧与反应腔的腔壁连接。

其中，所述托盘设在反应腔的透光腔底上。

其中，所述透光腔底通过卡箍可拆装的设在反应腔底侧。

其中，所述透光腔底的材质为有机玻璃。

本实用新型还提供一种MOCVD系统，所述MOCVD系统设置有如以上任一项所述的反应腔。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种反应腔及MOCVD系统，将加热装置设置在反应腔外侧，简化了反应腔内部构造，降低制造成本，透光腔底与加热装置配合，保证对托盘提供足够的热量，加热装置外置，维护便捷，同时，有效防止反应物附着在加热装置上腐蚀加热装置，加热温度均匀，保证产品质量，提高加热装置的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例的纵截图。

图中，1：气体输送装置；2：反应腔；3：排气管路；4：卡箍；5：反射板；6：托盘；7：隔离罩；8：加热灯管；9：透光腔底。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种反应腔，包括气体输送装置1、托盘6和加热装置，气体输送装置1设在反应腔2的腔顶，托盘6上侧设有衬底，托盘6下侧设有隔离罩7，反应腔2的底部设有透光腔底9，加热装置设在透光腔底9的外侧，反应腔2的腔壁设有排气管路3。

进一步的，气体输送装置1设在反应腔2的腔顶，用以向反应腔2内均匀输送反应气体，保证反应气体均匀的喷在气体输送装置1下方托盘6上的衬底上，图1中的箭头方向为反应气体的流动方向。

其中，托盘6上设有用以限位衬底的凹槽，将衬底放置在凹槽内，使衬底的上表面与托盘6的上表面平齐，保证反应气体均匀的喷在衬底上，同时，防止衬底因气流作用移动，提高产品的质量。

进一步的，托盘6放置在隔离罩7上侧，隔离罩7的下侧设在透光腔底9上，隔离罩7用以支撑托盘6，使反应气体尽可能多的喷在衬底上，同时，将反应气体与透光腔底9隔离，减少反应物附着在透光腔底9上，影响透光性，降低产品质量。隔离罩7的另一种实施方式(附图中并未标示)为，隔离罩7的周侧与反应腔2的腔壁连接，隔离罩7的周侧与反应腔2之间设有用以流通反应后气体的间隙。

其中，透光腔底9的材质为高透光耐高温材质，优选有机玻璃，使加热装置的光线透过并照射在托盘6上，加热托盘6上的衬底，透光腔底9通过卡箍可拆装的设在反应腔2底侧，方便对透光腔底9的维护清洁。

进一步的，加热装置设在透光腔底9的外侧，简化了反应腔2内部构造，降低制造成本，加热装置包括加热灯管8，加热灯管8与透光腔底9适配以加热托盘6，加热灯管8具体为红外线加热灯管，穿透性强，升温快，效率高，维护便捷，同时，有效防止反应物附着在加热装置上腐蚀加热装置，加热温度均匀，保证产品质量，提高加热装置的使用寿命。

其中，加热装置还包括反射板5，反射板5设在加热灯管8的下侧，将加热灯管8向下的照射光反射入反应腔2内，对托盘6进行加热，增加加热效果，提高生产效率。

其中，透光腔底9和反射板5的表面形状不限于平面，可选择为任何利于透光和加热的形状，反应腔2的周向侧壁均匀设有多个排气管路3，用以排出反应后的气体，维持反应腔2内的压力。

本实用新型实施例的工艺如下：

通过气体输送装置向反应腔内均匀输送反应气体，衬底放置在托盘上的凹槽内，托盘放置在隔离罩上，隔离罩放置在透光腔底上侧，防止反应物附着在透光腔底上；

开启加热灯管，在反射板的作用下，使加热灯管更多的照射光对托盘加热，托盘将热量传递给衬底，反应气体在衬底上沉积外延生成化合物半导体薄膜。

本实用新型实施例还提供一种MOCVD系统，MOCVD系统设置有如以上所述的反应腔。

本实用新型提供的一种反应腔及MOCVD系统，将加热装置设置在反应腔外侧，简化了反应腔内部构造，降低制造成本，透光腔底与加热装置配合，保证对托盘提供足够的热量，加热装置外置，维护便捷，同时，有效防止反应物附着在加热装置上腐蚀加热装置，加热温度均匀，保证产品质量，提高加热装置的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。