專利名稱：用于氣相沉積工藝的反應腔室的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及沉積設備，特別涉及用于氣相沉積工藝的反應腔室。
背景技術：
金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)是在氣相外延生長(VPE)的基礎上發展起來的一種化學氣相沉積工藝。它以III族、II族元素的有機化合物和V、VI族元素的氫化物等作為晶體生長的反應氣體，以熱分解反應方式在藍寶石處女地或其他襯底上進行外延沉積工藝，生長各種II1-V族、I1-VI族化合物半導體以及它們的多元固溶體的外延材料層。圖1為現有技術的MOCVD設備的反應腔室的結構示意圖。所述反應腔室包括托盤10，具有上 表面11和與上表面11相對的下表面12,所述上表面11用于放置襯底,所述下表面12形成一凹槽；氣體供給裝置30，位于所述托盤10的上表面的上方，所述氣體供給裝置30用于向襯底提供反應氣體；腔室側壁20，環繞所述托盤10 —周，所述腔室側壁20與托盤10邊緣之間構成排氣通道，反應后的氣體自所述排氣通道流向反應腔室的外部；腔室頂蓋40，位于所述腔室側壁20和氣體供給裝置30的上方，腔室頂蓋40與腔室側壁20限定了反應腔室的空間，并且實現了反應腔室與外部的隔離；加熱單元50，位于托盤10的下表面的凹槽下方，所述加熱單元50通過對托盤10進行加熱；支撐旋轉結構60，與所述下表面12相連接，所述支撐旋轉結構60用于支撐托盤10并且帶動托盤10進行轉動。繼續參考圖1，氣體自氣體提供裝置30流向所述上表面11，并且在所述上表面11的襯底上發生反應，反應后的氣體沿腔室側壁20與托盤10之間的排氣通道排出反應腔室的外部。在實際中，發現利用現有的反應腔室在襯底上形成的外延材料層的均勻性需要進一步提高，尤其是托盤邊緣處的襯底上形成的外延材料層的均勻性需要加以改善。

實用新型內容本實用新型實施例解決的技術問題是提供了一種用于氣相沉積工藝的反應腔室，提高了反應腔室中的托盤上尤其是托盤邊緣處的氣流場、溫度場或濃度場的均勻性，提高了襯底上形成的外延材料層的均勻性。為了解決上述問題，本實用新型實施例提供一種用于氣相沉積工藝的反應腔室，包括托盤，其上表面用于放置襯底；腔室側壁，環繞所述托盤一周，還包括構件，至少有一部分環繞所述托盤的邊緣一周，所述構件用于改進托盤的邊緣的氣流場、溫度場或濃度場的均勻性?？蛇x地，所述托盤具有與上表面相對的下表面，所述構件沿所述上表面向下表面方向的厚度逐漸減小?？蛇x地，所述構件與托盤之間構成排氣通道，所述構件具有朝向所述托盤的一側的側表面，所述構件的側表面為平滑過渡?？蛇x地，所述構件的側表面為內凹的弧面。[0010]可選地，所述構件與托盤之間構成排氣通道，所述構件具有朝向托盤的一側的側表面，所述側表面為內凹的弧面。可選地,所述側表面延伸到所述上表面所在平面的上方?？蛇x地，所述構件與腔室側壁之間構成排氣通道，所述構件具有朝向腔室側壁一側的側表面，所述側表面為外凸的弧面。可選地，所述側表面不超過托盤的上表面?？蛇x地，所述托盤具有與上表面相對的下表面，所述側表面延伸到所述下表面所在平面的下方?？蛇x地，所述托盤的上表面的邊緣與托盤的側面之間為弧面過渡?？蛇x地，所述構件具有朝向托盤一側的側表面，所述構件的側表面對光線的反射率不小于腔室側壁對光線的反射率。·可選地，所述構件具有朝向托盤一側的側表面，所述構件的側表面對光線的反射率不小于托盤的邊緣對光線的反射率?？蛇x地，所述構件的側表面的粗糙度不超過0. 008微米，以便所述構件的側表面形成鏡面，對光線的反射為鏡面反射。可選地，所述構件的側表面具有耐熱反射層，所述耐熱反射層在氣相沉積工藝過程中保持穩定狀態?？蛇x地，所述構件沿平行于托盤的上表面的方向的截面為環形。可選地，所述構件由兩個以上的子構件相連接構成。可選地，所述構件為一圓環體?？蛇x地，所述構件中嵌入有隔熱結構，所述隔熱結構用于減少托盤的邊緣向腔室側壁的熱量散失?？蛇x地，所述隔熱結構的朝向所述托盤一側的側表面為向內凹的弧形。可選地，所述隔熱結構包括隔熱氣體容納層和隔熱氣體，所述隔熱氣體容納層嵌入所述構件中，所述隔熱氣體容納層在所述構件中限定出空間，所述空間用于容納所述隔熱氣體，所述隔熱氣體的導熱系數低于所述構件的導熱系數。可選地，所述隔熱氣體容納層的朝向托盤的一側的側面的形狀為內凹的弧面?？蛇x地，所述隔熱結構為嵌入所述構件中的隔熱塊，所述隔熱塊的導熱系數低于所述構件的導熱系數。可選地，還包括氣體供給裝置，位于所述托盤的上表面的上方，所述氣體供給裝置用于向所述襯底提供反應氣體，所述構件的一端固定于氣體供給裝置上?？蛇x地，還包括腔室頂蓋，位于所述托盤的上表面的上方，所述構件的一端固定于所述腔室頂蓋上?？蛇x地，所述構件固定于腔室側壁上。可選地，所述構件與腔室側壁之間具有間隙?？蛇x地，所述構件與托盤之間具有間隙。與現有技術相比，本實用新型實施例具有以下優點本實用新型實施例提供的反應腔室，在托盤的邊緣的一周具有構件，所述構件改善了托盤邊緣的氣流場、溫度場或濃度場的均勻性；[0035]進一步優化地，所述構件用于托盤與腔室側壁之間的隔熱，有效減少了托盤邊緣向腔室側壁的熱量的散失，提高了對托盤加熱的效率，并且所述構件沿托盤的上表面到托盤的下表面的厚度逐漸減小，補償了托盤的下表面到托盤的上表面溫度逐漸降低造成的托盤邊緣溫度不均勻的問題，更好地起到了在托盤與腔室側壁之間的隔熱、屏蔽和保溫的效果，從而改善了托盤的邊緣以及整個托盤的上表面的溫度場的均勻性；進一步優化地，所述構件還可以與托盤之間構成排氣通道，所述構件朝向托盤一側的側表面可以為包括內凹的弧面在內的平滑過渡，使得反應后的氣體自托盤的上表面流向托盤的邊緣時，在平滑過渡處的氣體滯留現象減少或消除，從而使在托盤邊緣處的氣流場更為均勻，由于溫度場和氣流場也影響了托盤邊緣處的反應氣體的濃度場，從而托盤邊緣處的反應氣體的濃度分布均勻性也得到改善，提高了托盤邊緣處的襯底上形成的外延材料層的均勻性；進一步優化地，所述構件與托盤之間也可以構成排氣通道，所述構件具有朝向托盤一側的側表面，該側表面為內凹的弧面，從而在托盤邊緣處的排氣通道中處形成平滑過渡，該平滑過渡有利于減小或消除托盤邊緣處的氣體死角空間，從而改善了托盤邊緣處的 氣體場的均勻性；或/和所述托盤與構件與腔室側壁之間也可以構成排氣通道，所述構件具有朝向托盤一側的側表面，該側表面為外凸的弧面，從而在托盤邊緣處的排氣通道中形成平滑的過渡，該平滑過渡有利于減小或消除了托盤邊緣處的氣體死角空間，從而改善了托盤邊緣處的氣體場的均勻性；進一步優化地，構件的側表面延伸至托盤的上表面的上方或托盤的下表面的下方，從而進一步改善了托盤邊緣處的氣體場、溫度場和濃度場的均勻性；進一步優化地，所述托盤上表面的邊緣與托盤的側面之間為弧面過渡，從而進一步改善了托盤邊緣的氣體場、溫度場和濃度場的均勻性；進一步優化地，所述構件具有朝向托盤一側的側表面，所述構件的側表面對光線的反射率不小于腔室側壁對光線的反射率，與腔室側壁與托盤之間不設置構件、部分來托盤的光線會被腔室側壁吸收而造成對托盤的加熱效率低、以及托盤邊緣處的溫度偏低相t匕，構件朝向托盤一側的側表面能夠將來自托盤的光線反射，提高了光線的利用率和對托盤的加熱效率，改善了托盤邊緣處的溫度場的均勻性；進一步優化地，所述構件的朝向托盤一側的側表面對光線的反射率不小于托盤的邊緣對光線的反射率，從而所述側表面可以將來自托盤的邊緣處的光線反射回托盤，進一步提高了托盤邊緣處的光線的利用率和托盤的加熱效率，改善了托盤邊緣處的溫度場的均勻性；進一步優化地，所述構件的朝向托盤一側的側表面對光線的反射為鏡面反射，從而所述托盤的邊緣處的光線的大部分被反射，從而在托盤邊緣處的光線的利用率和對托盤的加熱效率更高，托盤邊緣處的溫度場的均勻性更好；進一步優化地，所述構件沿平行于托盤的上表面的方向的截面為環形，或者，所述構件有兩個以上的子構件連接而成或所述構件為一圓環體，或者所述構件可以與腔室側壁、腔室頂蓋或氣體供給裝置相連接，或者，所述構件與托盤之間以及構件與腔室側壁之間可以有間隙，從而可以對構件的結構、形狀、尺寸和分布進行靈活的調整，以獲得托盤邊緣處的最佳的溫度場、濃度場和氣流場；[0044]進一步優化地，所述構件中形成有隔熱結構，使得構件能夠更好地將腔室側壁與托盤的邊緣實現隔離，減小托盤邊緣向腔室側壁的熱量散失，進一步提高托盤邊緣處的溫度場、氣流場和濃度場的均勻性。

圖1為現有技術的MOCVD設備的反應腔室的結構示意圖；圖2是本實用新型第一實施例的反應腔室的結構示意圖；圖3圖2所示的反應腔室沿AA線的剖面結構示意圖；圖4是本實用新型第二實施例的構件結構示意圖；圖5是本實用新型第三實施例的反應腔室的結構示意圖；圖6是本實用新型第四實施例的反應腔室的結構示意圖；圖7是本實用新型第五實施例的反應腔室的結構示意圖；圖8是本實用新型第六實施例的反應腔室的結構示意圖；圖9是本實用新型第一實施例的構件結構示意圖；圖10是本實用新型第二實施例的構件結構示意圖。
具體實施方式
利用現有的反應腔室在襯底上形成的外延材料層的均勻性需要進一步提高，尤其是托盤邊緣處的襯底上形成的外延材料層的均勻性需要加以改善。經過研究發現，托盤邊緣處的溫度場、氣流場和濃度場的均勻性對現有的氣相沉積工藝均勻性影響較大。現有技術忽略了對托盤邊緣處的結構的優化，這對襯底上形成的外延材料層尤其是托盤邊緣處的襯底上形成的外延材料層的均勻性產生影響，這樣托盤的邊緣無法充分利用，隨著托盤的尺寸越來越大，托盤的邊緣處的結構對托盤邊緣的溫度場、濃度長和氣流場的均勻性的影響更加明顯，并且托盤邊緣無法利用的面積加大。通常大尺寸的托盤的加工制造困難并且成本高，托盤邊緣的面積無法利用，更加增加了用戶的成本。因此，需要對現有的反應腔室尤其是托盤邊緣處進行結構的優化設計，以改善整個托盤上的氣流場、溫度場、濃度場的均勻性和氣相沉積工藝的均勻性。在對托盤邊緣處進行設計之前，發明人對現有技術的托盤的溫度場、濃度場和氣流場進行了研究分析。具體地，請結合圖1所示，在進行氣相沉積工藝(比如是MOCVD工藝)時，氣體供給裝置30向托盤10的上表面11上的襯底提供反應氣體，托盤10被其下方的加熱單元50加熱而處于高溫狀態(溫度通常大于500攝氏度)，氣體供給裝置30提供的反應氣體通常由于冷卻而處于低溫狀態(溫度通常低于200攝氏度)，反應氣體自氣體供給裝置30流向襯底表面進行化學反應，反應后的氣體經過托盤10的邊緣的兩側與腔室側壁20之間的排氣管道流出反應腔室。在此過程中，反應氣體與托盤10的上表面11會有熱交換，在托盤10的邊緣處由于氣體集中排出因而熱交換更為嚴重，這使得托盤10的邊緣處的溫度偏低，造成了托盤10的上表面11的溫度場不均勻。托盤10的邊緣處散熱速度比托盤10中部的散熱速度快，也影響了托盤10的邊緣處的溫度場的均勻性。由于腔室側壁20通常為冷卻狀態(溫度不超過200攝氏度)，腔室側壁20與托盤10的邊緣處的溫度差也會使得兩者之間存在熱交換，該熱交換一方面會降低托盤10的邊緣的溫度，使得托盤10邊緣的溫度分布不均勻，另一方面也會降低了加熱單元50對托盤10的加熱效率。更重要的是，發明人還發現，由于加熱單元50放置在托盤10的下方，這使得托盤10的下表面至上表面的溫度逐漸降低，從而托盤10的上表面11的溫度偏低，在托盤10的邊緣處的溫度降低更為明顯。現有技術沒有考慮托盤10的上表面11至下表面12的方向上溫度變化，這也造成了托盤10的邊緣的溫度分布不均勻，更加導致托盤10的上表面11的邊緣的溫度場不均勻。對與氣流場而言，在氣體自托盤10的上表面11流向腔室側壁20與托盤10之間形成的排氣通道的過程中，氣體的方向會沿上表面11的水平方向轉為豎直方向，在氣體供給裝置30、托盤10的邊緣以及腔室側壁20之間 的拐角處會形成氣體死角，部分氣體會滯留至此，這不僅會影響沉積工藝過程(比如M0CVD)反應過程中不同的反應氣體的切換，甚至會引起氣體的回流，該拐角處的氣體死角也容易造成托盤10邊緣處的氣體的渦旋，造成托盤10的邊緣處的氣流場不均勻。由于沉積工藝特別是MOCVD工藝的溫度場和氣流場以及濃度場會相互影響，當托盤10的邊緣處的溫度場和氣流場不均勻的情況下，托盤10的邊緣處的濃度場的均勻性也無法保持均勻，最終造成托盤10邊緣處的襯底上形成的外延材料層的均勻性不夠理想。本實用新型正是將托盤的邊緣作為改善的重點，對反應腔室的內部結構進行優化，主要是對托盤的邊緣進行改善，從而改善托盤邊緣處的溫度場、濃度場、氣流場的均勻性。在優化的過程中結合現有托盤結構存在的問題進行優化，上述問題包括托盤的下表面到上表面的溫度的變化、托盤邊緣的散熱、托盤與腔室側壁之間的熱交換、托盤與氣體之間的熱交換等問題。具體地，本實用新型提出的用于沉積工藝的反應腔室包括托盤，其上表面用于放置襯底；腔室側壁，環繞所述托盤一周，還包括構件，至少有一部分環繞所述托盤的邊緣的一周，所述構件用于改進托盤的邊緣的氣流場、溫度場或濃度場的均勻性。通過在托盤的邊緣設置構件，對構件的形狀、結構、構造、分布、布局、材質等進行優化選擇和布局，改善現有托盤邊緣的溫度場、濃度場或氣流場分布的均勻性。下面結合具體的實施例對本實用新型的技術方案進行詳細的說明。首先，請參考圖2，圖2為本實用新型第一實施例的反應腔室的內部結構示意圖。作為一個實施例，所述反應腔室為化學氣相沉積設備的反應腔室。本實施例中，所述反應腔室為MOCVD設備的反應腔室，用于MOCVD工藝。所述反應腔室具有腔室側壁200。作為一個實施例，所述腔室側壁200具有與之對應的腔室側壁冷卻單元(圖中未示出)。所述腔室側壁冷卻單元用于對所述腔室側壁200進行冷卻，使得所述腔室側壁200的溫度不超過800攝氏度，優選地，所述腔室側壁200的溫度不超過200攝氏度。在本實用新型的一個實施例中，所述腔室側壁200的溫度不超過100攝氏度。所述腔室側壁200的上方設置有腔室頂蓋400。腔室頂蓋400與腔室側壁200限定了反應腔室的空間，并且實現了反應腔室與外部的隔離。作為一個實施例，所述腔室頂蓋400下方具有氣體供給裝置300。所述氣體供給裝置300可以為噴淋頭。本實施例中，所述氣體供給裝置300為近距離耦合噴淋頭(CloseCouple Showerhead, CCS),其能夠將反應氣體垂直地向下方噴射。所述反應腔室內部設置有托盤100。作為一個實施例，所述托盤100的材質為石墨。在本實用新型的優選實施例中，所述托盤100的表面可以涂覆或鍍碳化硅涂層(圖中未示出)，碳化硅涂層具有良好的穩定性。具體地，在進行MOCVD工藝時，碳化硅涂層不會與反應氣體發生反應，并且碳化硅涂層結構致密，能夠防止氣體與石墨反應而損傷托盤10或產生顆粒而影響工藝良率，并且碳化硅涂層的熱膨脹系數與石墨相當，在高溫下不會從石墨上脫落，影響工藝的良率。所述托盤100具有上表面101和與上表面101相對的下表面102。所述上表面101為托盤100的朝向腔室頂蓋400和氣體供給裝置300 —側的表面，所述上表面101用于放置襯底。作為優選的實施例，所述上表面101的邊緣與托盤100的側面之間為弧面過渡，這樣，來自氣體供給裝置300的反應氣體在垂直流向所述上表面101后，經過該弧面過渡后平緩地轉為豎直方向，防止托盤100的邊緣處的氣流方向突變，可以改善托盤100的邊緣的氣流場的均勻性。繼續參考圖2，托盤100的下表面102與旋轉支撐機構600相連接，該旋轉支撐結 構600呈中空的圓筒狀，所述旋轉支撐機構600用于支撐托盤100。作為可選的實施例，旋轉支撐機構600還用于帶動托盤100以一定的速度轉動。所述托盤100的下方設置有加熱單元500。作為一個實施例，所述加熱單元500位于旋轉支撐結構600內，這樣可以節約整個腔室的空間。為了加熱單元500能夠更好的對上表面101進行加熱，作為可選的實施例，可以在加熱單元500正對的托盤100部分形成凹槽，這樣有利于提高加熱單元500對托盤加熱的效率。作為一個實施例，構件700環繞托盤100的邊緣。作為可選的實施例，所述構件700環繞所述托盤100的邊緣一周。作為可選的實施例，構件700固定于氣體供給裝置300的邊緣與腔室頂壁400上。在其他的實施例中，構件700還可以僅固定于氣體供給裝置300的邊緣或腔室頂壁400上，甚至所述構件700可以通過單獨的支撐結構支撐于反應腔室內。本實施例中，所述構件700與托盤100之間構成排氣通道。反應后的氣體通過托盤100的邊緣100和構件700排出反應腔室。所述構件700具有朝向托盤一側的側表面(未標出)，所述側表面為內凹的弧面，從而在托盤100的邊緣處形成平滑過渡，減少或消除氣體在托盤100的邊緣與構件700之間的氣體的死角空間，減少或消除托盤100的邊緣處氣體滯留、氣體渦旋等問題，提高托盤100的邊緣的氣流場的均勻性。作為優選的實施例，所述構件700的朝向托盤100 —側的側表面延伸至托盤100的上表面101所在平面的上方，這樣可以改善托盤100邊緣的氣流場、溫度場和濃度場的均勻性。作為優選的實施例，所述側表面還延伸至托盤100的下表面102所在的平面的下方，這樣可以改善托盤100邊緣的氣流場、溫度場和濃度場的均勻性。構件700朝向托盤100的側表面作為排氣通道的一部分，可以更好的引導氣流，實現氣體從托盤100的上表面101的平滑地沿排氣通道流動。作為本實用新型優選實施例，由于對構件700的結構進行了優化設置，所述構件700還用于托盤100與腔室側壁200之間的隔熱，減少托盤100的邊緣與腔室側壁200的熱量散失，提高加熱單元500對托盤100加熱的效率。作為可選的實施例，所述構件700的朝向托盤100 —側的側表面對光線的反射率不小于腔室側壁200對光線的反射率，從而所述側表面可以將來自托盤100的邊緣處的光線反射回托盤101，進一步提高了托盤101的邊緣處的光線的利用率和托盤101的加熱效率，改善了托盤101邊緣處的溫度場的均勻性。在本實用新型的優選實施例中，通過對所述側表面的材料、粗糙度的選擇，所述側表面對光線的反射率應不小于托盤100的邊緣對光線的反射率，從而所述側表面可以將來自托盤100的邊緣處的光線反射回托盤100，進一步提高了托盤100邊緣處的光線的利用率和加熱單元500對托盤101的加熱效率，改善 了托盤100邊緣處的溫度場的均勻性。本實施例中，所述側表面的粗糙度不超過0. 008微米，以便所述側表面形成鏡面，對光線的反射為鏡面反射。作為可選的實施例，所述構件700的材質為石墨或石英。所述構件700的朝向托盤101 —側的側表面上還設置有耐熱反射層(未示出)，所述耐熱反射層保護石墨或石英，并且耐熱反射層在沉積工藝過程保持穩定狀態，一方面所述耐熱反射層不會從構件700的石墨或石英上脫落，另一方面所述耐熱反射層不與反應腔室中的氣體發生反應。本實施例中，所述耐熱反射層的材質為碳化硅。當然，在其他的實施例中，在不考慮制造成本和加工難度的情況下，所述構件700也可以利用碳化硅制作。請繼續參考圖2，作為可選的實施例，所述構件700沿托盤100的上表面101至下表面102方向的厚度逐漸減小，如圖2所示,沿所述上表面101至下表面102的方向上,構件700的厚度由Tl逐漸減小為T2。構件700沿上表面101至下表面102的厚度減小，這樣構件700能夠補償托盤100的下表面102到托盤100的上表面101的溫度逐漸降低給托盤100邊緣造成的溫度不均勻的問題，更好地起到了在托盤與腔室側壁之間的隔熱、屏蔽和保溫的效果，從而改善了托盤100的邊緣以及整個托盤100的上表面101的溫度場的均勻性。下面請參考圖3,圖3為圖2沿AA的剖面結構示意圖。所述構件700環繞所述托盤100 —周，所述腔室側壁200環繞所述構件700 —周。本實施例中，所述構件700為一圓環體，這樣對托盤100的邊緣的隔熱和保溫效果以及對托盤100邊緣的氣流的導流效果更好，從而可以進一步改善托盤100的邊緣處的氣流場、溫度場和濃度場。下面請參考圖4，為本實用新型第二實施例的反應腔室的結構示意圖。與第一實施例相同的結構米用相同的標號表不。本實施例與前一實施例基本相同，區別在于，所述構件700固定于腔室側壁200上，并且構件700內設置有隔熱結構710，使得構件700能夠更好地將腔室側壁200與托盤100的邊緣實現隔離，減小托盤100的邊緣向腔室側壁200的熱量散失，進一步提高托盤100的邊緣處的溫度場、氣流場和濃度場的均勻性。所述隔熱結構710可以為圓環體，該圓環體設置于構件700的圓環體內。作為本實用新型的一個的實施例，所述隔熱結構710為隔熱塊，所述隔熱塊710的導熱系數低于構件710的導熱系數。作為本實用新型的又一實施例，所述隔熱結構710還可以由隔熱氣體容納層和隔熱氣體構成，所述隔熱氣體容納層嵌入所述構件中，所述隔熱氣體容納層在所述構件中限定出空間，所述空間用于容納所述隔熱氣體，所述隔熱氣體的導熱系數低于所述構件的導熱系數。下面請參考圖5，圖5為本實用新型第三實施例的反應腔室的結構示意圖。與第三實施例相同的結構采用相同的標號表示。本實施例與第二實施例基本相同，區別在于，所述構件700內的隔熱結構710的朝向所述托盤100 —側的側表面為向內凹的弧形，這樣進一步優化托盤100的邊緣的氣流場、濃度場和溫度場的均勻性。下面請參考圖6，圖6為本實用新型第四實施例的反應腔室的結構示意圖。與第一實施例相同的結構米用相同的標號表不。本實施例與第一實施例的區別在于，構件700固定于腔室頂蓋400上，所述構件700位于托盤100與腔室側壁200之間，即構件700與腔室側壁200和托盤100之間均有間隙，構件700與托盤100之間形成排氣通道。所述構件700的超向腔室側壁200 —側表面為外凸的弧面。下面請結合圖7所示的本實用新型第五實施例的托盤結構示意圖。與第一實施例相同的結構采用相同的標號表示。本實施例與第一實施例的區別在于，構件700通過專門的支撐結構(圖中未示出)支撐于托盤100邊緣。所述構件700的朝向腔室頂蓋400 —側的表面與托盤100的上表面101齊平，這樣所述構件700與腔室側壁200之間以及構件700與托盤100之間分別構成排氣通道。所述構件700的朝向腔室側壁200 —側的側表面不超過所述托盤100的上表面101所在的平面，這樣有利于提高托盤100的邊緣的氣體場的均勻性。所述構件700的朝向托盤100的側表面為向內凹的弧面，所述構件700的朝向腔室側壁的側表面為外凸的弧面。通過調整構件700的朝向腔室側壁200的側表面的弧度、半徑和構件700的朝向腔室側壁200的側表面的弧度、半徑，結合構件700在腔室側壁200·和托盤100之間的位置，對托盤101的邊緣的氣流場、濃度場和溫度場進行調整和優化。本實施例中，構件700的厚度沿托盤100的上表面101至下表面102方向的厚度逐漸減小，以補償托盤100的邊緣自下表面102到上表面101的溫度逐漸減小，實現對托盤100的上表面101邊緣更好的隔熱。本實施例中，構件700的遠離腔室頂蓋400 —側的表面位于所述托盤100下表面102所在平面的上方。在其他的實施例中，構件700的遠離腔室頂蓋400—側的表面還可以延伸至下表面102所在平面的下方。下面請參考圖8所示的本實用新型第六實施例的反應腔室的結構示意圖。與第一實施例相同的結構米用相同的標號表不。本實施例與第一實施例的區別在于，所述構件700與腔室頂蓋400相連接，構件700與腔室側壁200之間具有間隙，構件700的朝向腔室側壁200 一側的側表面與腔室側壁200平行，且所述構件700的朝向托盤100 —側的側表面為平面。該構件700的沿托盤100的上表面101至下表面102方向的厚度逐漸減小，通過調整構件700厚度減小的幅度，可以實現更好地構件700對托盤100的上表面101至下表面102的溫度變化的補償，實現將托盤100的邊緣與腔室側壁200之間的隔離，進一步改善托盤邊緣的溫度場、氣流場和濃度場的均勻性。請參考圖9，為本實用新型第一實施例的構件700的俯視結構示意圖。構件700為環形，托盤(未圖示)放置于構件700的環形內。所述構件700包括相連接的多個子構件。各個子構件尺寸可以相同，或不同。本實施例中，所述構件700包括4個尺寸相同的子構件701。請參考圖10，圖10為本實用新型第二實施例的構件700的結構示意圖。所述構件700包括多個子構件701。所述子構件701之間具有間隔，各個子構件701之間相互獨立。綜上，本實用新型實施例提供的反應腔室，在托盤的邊緣具有構件，所述構件改善了托盤邊緣的氣流場、溫度場或濃度場的均勻性；進一步優化地，所述構件用于托盤與腔室側壁之間的隔熱，有效減少了托盤邊緣向腔室側壁的熱量的散失，提高了對托盤加熱的效率，并且所述構件沿托盤的上表面到托盤的下表面的厚度逐漸減小，補償了托盤的下表面到托盤的上表面溫度逐漸降低造成的托盤邊緣溫度不均勻的問題，更好地起到了在托盤與腔室側壁之間的隔熱、屏蔽和保溫的效果，從而改善了托盤的邊緣以及整個托盤的上表面的溫度場的均勻性；進一步優化地，所述構件還可以與托盤之間構成排氣通道，所述構件朝向托盤一側的側表面可以為包括內凹的弧面在內的平滑過渡，使得反應后的氣體自托盤的上表面流向托盤的邊緣時，在平滑過渡處的氣體滯留現象減少或消除，從而使在托盤邊緣處的氣流場更為均勻，由于溫度場和氣流場也影響了托盤邊緣處的反應氣體的濃度場，從而托盤邊緣處的反應氣體的濃度分布均勻性也得到改善，提高了托盤邊緣處的襯底上形成的外延材料層的均勻性；進一步優化地，所述構件與托盤之間也可以構成排氣通道，所述構件具有朝向托盤一側的側表面，該側表面為內凹的弧面，從而在托盤邊緣處的排氣通道中處形成平滑的過渡，該平滑過渡有利于減小或消除了托盤邊緣處的氣體死角空間，從而改善了托盤邊緣處的氣體場的均勻性；或/和所述托盤與構件與腔室側壁之間也可以構成排氣通道，所述構件具有朝向托盤一側的側表面，該側表面為外凸的弧面，從而在托盤邊緣處的排氣通道中形成平滑的過渡，該平滑過渡有利于減小或消除了托盤邊緣處的氣體死角空間，從而改善了托盤邊緣處的氣體場的均勻性；進一步優化地，構件的側表面延伸至托盤的上表面的上方或托盤的下表面的下方，從而進一步改善了托盤邊緣處的氣體場、溫度場和濃度場的均勻性；進一步優化地，所述托盤上表面的邊緣與托盤的側面之間為弧面過渡，從而進一步改善了托盤邊緣的氣體場、溫度場和濃度場的均勻性；進一步優化地，所述構件具有朝向托盤一側的側表面，所述構件的側表面對光線的反射率不小于腔室側壁對光線的反射率，與腔室側壁與托盤之間不設置構件、部分來托盤的光線會被腔室側壁吸收而造成對托盤的加熱效率低、以及托盤邊緣處的溫度偏低相t匕，構件朝向托盤一側的側表面能夠將來自托盤的光線反射，提高了光線的利用率和對托盤的加熱效率，改善了托盤邊緣處的溫度場的均勻性；進一步優化地，所述構件的朝向托盤一側的側表面對光線的反射率不小于托盤的邊緣對光線的反射率，從而所述側表面可以將來自托盤的邊緣處的光線反射回托盤，進一步提高了托盤邊緣處的光線的利用率和托盤的加熱效率，改善了托盤邊緣處的溫度場的均勻性；進一步優化地，所述構件的朝向托盤一側的側表面對光線的反射為鏡面反射，從而所述托盤的邊緣處的光線的大部分被反射，從而在托盤邊緣處的光線的利用率和對托盤的加熱效率更高，托盤邊緣處的溫度場的均勻性更好；進一步優化地，所述構件沿平行于托盤的上表面的方向的截面為環形，或者，所述構件有兩個以上的子構件連接而成或所述構件為一圓環體，或者所述構件可以與腔室側壁、腔室頂蓋或氣體供給裝置相連接，或者，所述構件與托盤之間以及構件與腔室側壁之間可以有間隙，從而可以對構件的結構、形狀、尺寸和分布進行靈活的調整，以獲得托盤邊緣處的最佳的溫度場、濃度場和氣流場；進一步優化地，所述構件中形成有隔熱結構，使得構件能夠更好地將腔室側壁與托盤的邊緣實現隔離，減小托盤邊緣向腔室側壁的熱量散失，進一步提高托盤邊緣處的溫度場、氣流場和濃度場的均勻性。雖然本實用新型己以較佳實施例披露如上，但本實用新型并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本實用新型的保護范圍應當以權利要求 所限定的范圍為準。
權利要求1.一種用于氣相沉積工藝的反應腔室，包括托盤，其上表面用于放置襯底；腔室側壁，環繞所述托盤一周；其特征在于，還包括構件，至少有一部分環繞所述托盤的邊緣一周，所述構件用于改進托盤的邊緣的氣流場、溫度場或濃度場的均勻性。
2.如權利要求1所述的反應腔室，其特征在于，所述托盤具有與上表面相對的下表面， 所述構件沿所述上表面向下表面方向的厚度逐漸減小。
3.如權利要求2所述的反應腔室，其特征在于，所述構件與托盤之間構成排氣通道，所述構件具有朝向所述托盤的一側的側表面，所述構件的側表面為平滑過渡。
4.如權利要求3所述的反應腔室，其特征在于，所述構件的側表面為內凹的弧面。
5.如權利要求1所述的反應腔室，其特征在于，所述構件與托盤之間構成排氣通道，所述構件具有朝向托盤的一側的側表面，所述側表面為內凹的弧面。
6.如權利要求5所述的反應腔室，其特征在于，所述側表面延伸到所述上表面所在平面的上方。
7.如權利要求1所述的反應腔室，其特征在于，所述構件與腔室側壁之間構成排氣通道，所述構件具有朝向腔室側壁一側的側表面，所述側表面為外凸的弧面。
8.如權利要求7所述的反應腔室，其特征在于，所述側表面不超過托盤的上表面。
9.如權利要求5或7所述的反應腔室，其特征在于，所述托盤具有與上表面相對的下表面，所述側表面延伸到所述下表面所在平面的下方。
10.如權利要求2、5、7中任一權利要求所述的反應腔室，其特征在于，所述托盤的上表面的邊緣與托盤的側面之間為弧面過渡。
11.如權利要求1所述的反應腔室，其特征在于，所述構件具有朝向托盤一側的側表面，所述構件的側表面對光線的反射率不小于腔室側壁對光線的反射率。
12.如權利要求1所述的反應腔室，其特征在于，所述構件具有朝向托盤一側的側表面，所述構件的側表面對光線的反射率不小于托盤的邊緣對光線的反射率。
13.如權利要求11或12所述的反應腔室，其特征在于，所述構件的側表面的粗糙度不超過O. 008微米，以便所述構件的側表面形成鏡面，對光線的反射為鏡面反射。
14.如權利要求11或12所述的反應腔室，其特征在于，所述構件的側表面具有耐熱反射層，所述耐熱反射層在氣相沉積工藝過程中保持穩定狀態。
15.如權利要求1所述的反應腔室，其特征在于，所述構件沿平行于托盤的上表面的方向的截面為環形。
16.如權利要求15所述的反應腔室，其特征在于，所述構件由兩個以上的子構件相連接構成。
17.如權利要求15所述的反應腔室，其特征在于，所述構件為一圓環體。
18.如權利要求1、5、7中任一權利要求所述的反應腔室，其特征在于，所述構件中嵌入有隔熱結構，所述隔熱結構用于減少托盤的邊緣向腔室側壁的熱量散失。
19.如權利要求18所述的反應腔室，其特征在于，所述隔熱結構的朝向所述托盤一側的側表面為向內凹的弧形。
20.如權利要求19所述的反應腔室，其特征在于，所述隔熱結構包括隔熱氣體容納層和隔熱氣體，所述隔熱氣體容納層嵌入所述構件中，所述隔熱氣體容納層在所述構件中限定出空間，所述空間用于容納所述隔熱氣體，所述隔熱氣體的導熱系數低于所述構件的導熱系數。
21.如權利要求20所述的反應腔室，其特征在于，所述隔熱氣體容納層的朝向托盤的一側的側面的形狀為內凹的弧面。
22.如權利要求20所述的反應腔室，其特征在于，所述隔熱結構為嵌入所述構件中的隔熱塊，所述隔熱塊的導熱系數低于所述構件的導熱系數。
23.如權利要求1所述的反應腔室，其特征在于，還包括氣體供給裝置，位于所述托盤的上表面的上方，所述氣體供給裝置用于向所述襯底提供反應氣體，所述構件的一端固定于氣體供給裝置上。
24.如權利要求1所述的反應腔室，其特征在于，還包括腔室頂蓋，位于所述托盤的上表面的上方，所述構件的一端固定于所述腔室頂蓋上。
25.如權利要求1所述的反應腔室，其特征在于，所述構件固定于腔室側壁上。
26.如權利要求1所述的反應腔室，其特征在于，所述構件與腔室側壁之間具有間隙。
27.如權利要求1所述的反應腔室，其特征在于，所述構件與托盤之間具有間隙。
專利摘要本實用新型實施例解決的技術問題是提供一種用于氣相沉積工藝的反應腔室，包括托盤，其上表面用于放置襯底；腔室側壁，環繞所述托盤一周，還包括構件，至少有一部分環繞所述托盤的邊緣一周，所述構件用于改進托盤的邊緣的氣流場、溫度場或濃度場的均勻性。本實用新型實施例提高了反應腔室中的托盤上尤其是托盤邊緣處的氣流場、溫度場或濃度場的均勻性，提高了襯底上形成的外延材料層的均勻性。
文檔編號C23C16/44GK202830166SQ20122045572
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月7日 優先權日2012年9月7日
發明者孫仁君, 左然, 何曉崐, 葉芷飛, 譚華強, 田益西 申請人:光達光電設備科技(嘉興)有限公司