一种cvd设备的制造方法

文档序号:9155978阅读:443来源:国知局
一种cvd设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及CVD (Chemical Vapor Deposit1n,化学气相沉积)领域,尤其涉及一种CVD设备。
【背景技术】
[0002]CVD设备一般包括反应腔及位于反应腔上的上盖,上盖通过其内部特有的结构设计输运气态原材料到反应腔中进行反应。
[0003]由于上盖的内表面面积较大,一个全新或者刚周期性维护后的上盖在导入前期,气态原材料会在上盖内表面上吸附,一部分气态原材料还会与上盖散发出来的杂质发生反应,导致实际参与反应腔内反应的气态原材料摩尔量变少,无法达到预设工艺条件,使得CVD设备无法快速正常的导入工业运转。
[0004]目前,针对这个现象,普遍使用的办法是不停地通入气态原材料,让气态原材料与上盖内表面充分接触和反应,直至上盖内表面覆盖一层致密的保护层,之后气态原材料才能完全进入到反应腔进行反应,但是,这个过程比较漫长,且浪费了大量的电力和原材料成本,对大规模工业生产来说是极大的浪费和损失。

【发明内容】

[0005]本实用新型的目的在于提供一种CVD设备。
[0006]为实现上述实用新型目的之一,本实用新型一实施方式提供一种CVD设备,包括反应腔及与所述反应腔配合的盖体,所述设备还包括气体发生器,穿透所述盖体而与所述反应腔连通,所述气体发生器用于提供氧化性气体及原材料气体;其中,所述氧化性气体及所述原材料气体于盖体内表面处发生化学反应而形成覆盖所述盖体内表面的保护层。
[0007]作为本实用新型一实施方式的进一步改进,所述设备还包括位于所述反应腔内的加热器,所述加热器用于辅助所述氧化性气体及所述原材料气体之间的所述化学反应。
[0008]作为本实用新型一实施方式的进一步改进,所述加热器用于控制所述盖体的温度维持在0~350°C范围内。
[0009]作为本实用新型一实施方式的进一步改进,所述设备还包括与所述加热器连接的温度感测器,所述温度感测器用于感测所述盖体内表面处的温度并反馈所述温度至所述加热器。
[0010]作为本实用新型一实施方式的进一步改进,所述气体发生器包括用以提供所述氧化性气体的第一气体发生器及用以提供所述原材料气体的第二气体发生器。
[0011]作为本实用新型一实施方式的进一步改进,所述第一气体发生器及所述第二气体发生器分别包括第一气体流量计及第二气体流量计,所述第一气体流量计及所述第二气体流量计用于控制所述氧化性气体及所述原材料气体的充入时长、顺序、比例及循环次数。
[0012]作为本实用新型一实施方式的进一步改进,所述第二气体发生器包括用于产生惰性气体的惰性气体发生器及用于产生所述原材料气体的原材料储存器,所述惰性气体携带所述原材料气体进入所述反应腔。
[0013]作为本实用新型一实施方式的进一步改进,所述设备还包括连通所述反应腔的尾气排放系统,所述尾气排放系统至少用于排出未形成所述保护层的所述原材料气体。
[0014]作为本实用新型一实施方式的进一步改进,所述尾气排放系统包括相互连通的栗体及尾气排放管。
[0015]作为本实用新型一实施方式的进一步改进,所述CVD设备为MOCVD设备。
[0016]与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:本实用新型通过控制氧化性气体及原材料气体的输入,可以使得氧化性气体及原材料气体于壳体内表面处发生化学反应而直接形成覆盖盖体内表面的保护层,如此,实现了保护层的快速成型,有效降低设备的安装导入使用/异常恢复的周期,提高设备的利用效率,节约能源,确保工业生产的竞争优势,同时,降低了原材料成本。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型一实施方式的CVD设备的结构示意图。
[0018]图2是本实用新型一实施方式的CVD设备保护层形成方法步骤图。
【具体实施方式】
[0019]以下将结合附图所示的【具体实施方式】对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
[0020]在本实用新型的各个图示中,为了便于图示,结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大,因此,仅用于图示本实用新型的主题的基本结构。
[0021]另外,本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如,如果将图中的设备翻转,则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此,示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向),并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。
[0022]如图1所示,为本实用新型一实施方式的CVD设备结构示意图,CVD设备100包括反应腔20、与所述反应腔20配合的盖体10及气体发生器30,气体发生器30穿透所述盖体10而与所述反应腔20连通,所述气体发生器30用于提供氧化性气体A及原材料气体B ;其中,所述氧化性气体A及所述原材料气体B于盖体内表面101处发生化学反应而形成覆盖所述盖体内表面101的保护层(未标示)。
[0023]这里,需要说明的是,氧化性气体A例如为空气或氧气;原材料气体B可依据CVD设备100的实际运用情况而定,例如,当CVD设备100用于生产GaN基材料时,可以使用气态TMGa作用原材料气体B。覆盖于盖体内表面101的保护层即为氧化性气体A及原材料气体B化学反应的产物,例如当原材料气体B为Cp2Mg时,保护层即为MgO覆盖层,如此,可防止设备100在工艺过程中受到盖体10中杂质的影响。盖体10上还形成有让气体通过的贯穿孔(未标示),于所述贯穿孔内壁处也可形成所述保护层,或者说,盖体内表面101包括所述贯穿孔内壁。盖体10与反应腔20之间为密封连接,如此可防止有害气体扩散至设备100外部,污染环境,甚至危害工作人员健康。
[0024]在本实施方式中,通过控制氧化性气体A及原材料气体B的输入,可以使得氧化性气体A及原材料气体B于壳体内表面101处发生化学反应而直接形成覆盖盖体内表面101的保护层,如此,实现了保护层的快速成型,有效降低设备100的安装导入使用/异常恢复的周期,提高设备100的利用效率,节约能源,确保工业生产的竞争优势;另外,由于保护层由氧化性气体A及原材料气体B经过化学反应而成,只需要提供少量的原材料就可以形成所需的保护层,降低了原材料成本。
[0025]本实用新型适用全新的盖体或是周期性维护的盖体,所述CVD设备100可为MOCVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposit1n,金属有机化合物化学气相沉淀)设备。
[0026]如图1所示,所述设备100还包括位于所述反应腔20内的加热器50,所述加热器50用于辅助所述氧化性气体A及所述原材料气体B之间的所述化学反应,所述加热器50可控制所述盖体10的温度维持在0~350°C范围内,较佳为20~350°C,但不以此为限,加热器50的温度可以根据具体情况而定,例如原材料气体B种类、保护层致密程度需求等。这里,通过控制盖体10的温度,可以有效调整氧化性气体A及所述原材料气体B化学反应产物的沉积速度,同时,不同的温度可以沉积不同致密程度的保护层。另外,本实用新型的加热器50靠近盖体10设置,加热器50产生的热量可以充分利用,大大提高了加热器50热量利用率,节约电能;加热器50可以通过外接的AC电源供电。
[0027]所述设备100还可包括与加热器50连接的温度感测器(未标示),用于感测盖板10的温度,温度感测器同时可反馈盖板10的温度信息至加热器50,如此,加热器50可以控制盖板10维持在第一温度区间内,所述第一温度区间可使得化学反应稳定快速进行,且所述第一温度区间由具体的原材料气体B种类、设备100尺寸等因素决定。在其他实施方式中,温度感测器可为加
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