【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其是半导体外延薄膜气相沉积技术，具体地，涉及一种新型的周向贴片的mocvd(金属有机化学气相沉积)设备。
技术介绍
1、mocvd(金属有机化学气相沉积)的原理是几种反应气体在反应室中结合，并在高温下发生化学反应，将材料沉积在半导体晶圆上。在mocvd设备中，将超纯气体注入反应器中并精细计量、以非常薄的原子层沉积到半导体晶片上。含有所需化学元素的有机化合物或金属有机物和氢化物的表面反应为晶体生长创造条件，形成材料和化合物半导体的外延。不同于传统的硅半导体，这些半导体可以包含的组合包括iii族和v族，ii族和vi族，iv族或第iv族，v和vi族的元素。
2、mocvd是生产半导体外延片的关键设备，外延片的性能和产能是半导体芯片性能和产能的关键决定因素之一。采用mocvd技术制备外延薄膜的优势在于，可以精确控制反应物的组分和流量，可以精确控制薄膜的厚度，可以比较容易制备较大面积的均匀性薄膜，适用于工业化生产。
3、目前市场上常用的mocvd反应室主要包括行星式反应室、立式近耦合喷淋反应室、以及立式高速旋转盘式反应室等。这些类型的mocvd反应室的特点是待沉积的衬底都是水平地放置在水平盘上，反应气体进入反应室在水平放置的衬底上沉积获得产物。以德国aixtron行星式反应室为例，反应室内设置有能够旋转的石墨基座，石墨基座呈圆盘状，若干个衬底构成一组，多个衬底组圆周地均匀设置在石墨基座上，石墨基座能够公转，同时每个衬底组自转，ⅲ族和ⅴ族反应剂从上盖中央进入，通过格栅沿石墨基座和天棚之间的环形
4、由于半导体薄膜沉积对反应气体的温度场、速度场、浓度场均有较高要求，而且随着对半导体芯片性能要求的提高，多场均匀性的要求仍在不断提高。同时，半导体行业对大面积、高产能、高质量的薄膜沉积设备的需求非常迫切。现有反应室结构的局限性在于难以提高产能，这是因为，为提高产能需要增大反应室的尺寸，而随着反应室尺寸的增大，温度场、速度场、浓度场的均匀性会随之下降，要达到较高产能具有非常大的困难。
5、此外，由于mocvd反应室一般为圆盘基座结构，单个反应腔4英寸以上衬底的产能规模约为几十片。圆盘基座结构的尺度目前已到达一定的瓶颈，进一步增大圆盘直径，反应气体中心与边缘位置横向流动的流通面积差异会进一步增大，将难以保证较好的流动均匀性和涡流分布情况。随着圆盘直径的进一步增大，圆盘的温度场均匀性也难以保证。因此，大尺寸、高产能的mocvd设备研制是降低外延生产设备价格，进而降低外延片生产成本、解决半导体芯片产量短缺的重要先决条件。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于至少部分地克服现有技术的缺陷，提供一种新型的mocvd设备。本专利技术的目的可能为多个，但并不意在解决所有问题、达到所有目的，只要解决其中一个技术问题就达到了本专利技术的目的。
2、本专利技术的目的还在于提供一种周向贴片的mocvd设备，在相同占地面积下具有增大的贴片数量。
3、本专利技术的目的还在于提供一种周向贴片的mocvd设备，具有改善的温度均匀性、气体流动均匀性和/或气体浓度均匀性。
4、本专利技术的目的还在于提供一种周向贴片的mocvd设备，能够提高半导体器件的沉积质量。
5、本专利技术的目的还在于提供一种周向贴片的mocvd设备，使用该设备能够增大产能，或者说能够在获得高质量、高性能的沉积产品的同时也易于加大产能。
6、为达到上述目的或目的之一，本专利技术的技术解决方案如下：
7、一种周向贴片的mocvd设备，所述mocvd设备包括：
8、反应腔壳，用于提供供反应气体发生化学反应的环境；
9、进气口和排气口，分别用于向反应腔壳内供应反应气体和从反应腔壳内排出气体；以及
10、内筒，设置在反应腔壳内，并且内筒与反应腔壳之间形成反应气体通道，
11、其中，所述mocvd设备被配置为使得内筒和反应腔壳之间能够相对旋转；
12、其中，所述内筒的外周上设置有用于安装衬底的安装位；和/或所述反应腔壳的内侧设置有用于安装衬底的安装位。
13、根据本专利技术的一个优选实施例，所述内筒呈大致圆筒形；和/或
14、所述反应腔壳的内壁面呈大致圆筒形。
15、根据本专利技术的一个优选实施例，所述内筒的垂直于内筒的纵向轴线的截面呈正多边形，使得所述内筒形成多棱柱；和/或
16、所述反应腔壳的内壁面的垂直于反应腔壳的纵向轴线的截面呈正多边形，使得所述反应腔壳的内壁面形成多棱柱。
17、根据本专利技术的一个优选实施例，所述安装位设置在多棱柱的棱柱面上。
18、根据本专利技术的一个优选实施例，所述内筒或反应腔壳上的安装位的数量为多个，多个安装位均匀分布。
19、根据本专利技术的一个优选实施例，所述内筒或反应腔壳上的安装位的数量为多个，多个安装位呈矩阵型排列；或者
20、所述内筒或反应腔壳上的安装位的数量为多个，多个安装位形成多排，相邻排的安装位彼此错开地设置。
21、根据本专利技术的一个优选实施例，所述反应腔壳的腔壁包括：
22、外壳；
23、外筒，设置在外壳内，并相对于外壳固定；以及
24、隔热材料，设置在外壳和外筒之间。
25、根据本专利技术的一个优选实施例，用于安装衬底的安装位设置在外筒的面向内筒的表面上。
26、根据本专利技术的一个优选实施例，所述内筒或所述反应腔壳的至少彼此面对的部分包括表面涂覆sic涂层的石墨材料、或钨材料、或钼材料。
27、根据本专利技术的一个优选实施例，所述内筒被配置为能够围绕内筒的纵向轴线旋转，并且所述反应腔壳被配置为在mocvd设备的工作过程中保持静止；或者
28、所述反应腔壳的至少一部分被配置为能够围绕反应腔壳的纵向轴线旋转，并且所述内筒被配置为在mocvd设备的工作过程中保持静止；或者
29、所述反应腔壳的至少一部分和所述内筒被配置为能够同时旋转，但内筒和反应腔壳的旋转方向或旋转速度不同。
30、根据本专利技术的周向贴片的mocvd设备，由于采用在内筒和/或反应腔壳的内侧的周向贴片，在同样占地面积下，贴片数量明显增加。反应腔壳内设置有内筒，在内筒和反应腔壳之间形成反应气体通道，基于内筒和反应腔壳的内壁面的形状，容易得到横截面不变的反应气体通道，因此，通过进气口供应到反应气体通道内的反应气体，能够保持均匀的速度场和浓度场，而且加热元件在内筒或反应腔壳的腔壁内周向的布局也容易获得均匀的温度场，因此，本专利技术的周向贴片的mocvd设备具有改善的温度均匀性、气体流动均匀性和/或气体浓度均匀性，由此能够提高半导体器件的沉积质量。更重要地，内筒和反应腔壳同轴地布置，可以容易地通过增大设备的轴向和径向尺寸(可承载衬底的面积被增大)而实现产能的增大，并且这种设备尺寸的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种周向贴片的MOCVD设备，其特征在于，所述MOCVD设备包括：
2.根据权利要求1所述的周向贴片的MOCVD设备，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的周向贴片的MOCVD设备，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的周向贴片的MOCVD设备，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的周向贴片的MOCVD设备，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的周向贴片的MOCVD设备，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的周向贴片的MOCVD设备，其特征在于，所述反应腔壳的腔壁包括：
8.根据权利要求7所述的周向贴片的MOCVD设备，其特征在于：
9.根据权利要求1-8中任一项所述的周向贴片的MOCVD设备，其特征在于：
10.根据权利要求1-8所述的周向贴片的MOCVD设备，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种周向贴片的mocvd设备，其特征在于，所述mocvd设备包括：
2.根据权利要求1所述的周向贴片的mocvd设备，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的周向贴片的mocvd设备，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的周向贴片的mocvd设备，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的周向贴片的mocvd设备，其特征在于：
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐国强，张丽娜，闻洁，
申请(专利权)人：杭州龙圣外延科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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