CN106702351A - 带遮挡板的限流环装置与化学气相沉积设备及其调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带遮挡板的限流环装置与化学气相沉积设备及其调节方法，在反应腔内将耐热材料制成的遮挡板设置在限流环内侧及托盘外侧之间，通过该遮挡板将限流环内表面的全部或局部进行遮蔽，以阻挡从被加热的托盘射向被冷却的限流环的热辐射，并通过遮挡板、或遮挡板与托盘的组合、或遮挡板与限流环的组合，构成引导化学气相沉积工艺所需工艺气体在反应腔内流通的空间。本发明通过限流环内侧的遮挡板阻挡来自托盘的高温热辐射，抑制反应副产物沉积，降低功耗，并实现对反应腔内的温场及流场的调节，有效改善工艺反应处理效果。

Description

带遮挡板的限流环装置与化学气相沉积设备及其调节方法

技术领域

本发明涉及化学气相沉积设备及其调节方法，特别涉及包括金属有机化学气相沉积设备领域的一种带有遮挡板的限流环装置，及其对化学气相沉积工艺进行调节的方法。

背景技术

化学气相沉积("CVD")设备，尤其是金属有机化学气相沉积("MOCVD")设备，用于将固体材料沉积在晶圆上。这种材料一般包括周期表中第III族栏和第V族栏的元素（被称为III-V材料，但也包括"II-VI材料"）的化合物。还可以将诸如硅(Si)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)等材料沉积在晶圆或其它表面上。在商业上，这些设备用于制造固态（半导体）微电子装置、光学装置和光电（太阳能）装置以及其它电子/光电子材料和装置。

如图1所示，在现有MOCVD设备的反应腔10内，托盘40放置于旋转轴60上，通过托盘40对其上表面的凹口中放置的一个或多个晶圆（未示出）进行承载；该托盘40由其下方的加热器50加热至所需的温度（例如约1000℃）。所述反应腔10设有上盖20；MOCVD处理所需的若干种工艺气体由上盖20的气体接口进入该反应腔10内，通过围绕在托盘40外侧的限流环30对工艺气体的流场进行一定限制，将工艺气体的气流引导到托盘40和托盘40承载晶圆上进行化学反应以形成沉积薄膜；之后，使用真空泵将反应后的气体（及反应副产物等）从反应腔10底部的抽气孔排出反应腔10。

反应腔10内设计合适的气体流场及温场时，才能使反应腔10内部的反应过程平稳进行。然而，所述限流环30内部通常分布有冷却液的管道，冷却液通过上盖20相应的冷却液接口被导入到限流环30内，对限流环30进行冷却。限流环30冷却后的温度（例如约100℃以下）与被加热后的托盘40温度有很大差异，使得从高温托盘40上方经过的工艺气体在到达托盘40外侧的限流环30附近时被快速冷却，凝结产生固体状态的反应副产物并沉积在限流环30表面；沉积的反应副产物较为疏松，容易结片掉落而堵塞抽气孔，进而影响反应腔10内原先的流场，进而影响正常的工艺。并且，低温的限流环30还对温场产生影响，在托盘40的中心到边缘产生温度梯度，令位于托盘40边缘的温度低于托盘40中心的温度，导致位于托盘40不同区域的晶圆的反应结果不一致。此外，限流环30直接接受托盘40的热辐射，再依靠持续输送冷却液进行降温，会增加设备的功耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化学气相沉积设备中带有遮挡板的限流环装置，及通过该装置对化学气相沉积工艺进行的调节方法，通过限流环内侧的遮挡板阻挡来自托盘的高温热辐射，抑制反应副产物沉积，降低功耗，并实现对反应腔内的温场及流场的调节，有效改善工艺反应处理效果。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种带遮挡板的限流环装置，其包含：

限流环，其环绕设置在托盘的外侧，限流环内包括冷却液管道；

耐热材料制成的遮挡板，其设置在所述限流环的内侧及托盘的外侧之间，所述遮挡板通过固定装置固定连接到限流环，并且所述遮挡板与其遮蔽的限流环之间存在间隙，通过该遮挡板将限流环内表面的下部进行遮蔽，以阻挡从托盘到限流环的热辐射，并构成引导工艺气体流通的空间。

优选地，所述遮挡板遮蔽了所述限流环中从对应于托盘所在水平位置附近的部位至延伸到托盘下方的部位。

优选地，所述遮挡板与限流环之间的固定装置为锁紧螺钉；

所述锁紧螺钉穿透遮挡板连接至限流环或穿透限流环连接至遮挡板。

优选地，所述固定装置由隔热材料制成，或者由锁紧螺钉和隔热衬垫组合制成，使得遮挡板与限流环之间的温度差大于100度，所述隔热材料的导热系数小于0.5w/(m.k)。

优选地，所述遮挡板的耐热材料是石英，或陶瓷，或石墨，或钨，或钼。

优选地，所述引导工艺气体流通的空间，包含：

由限流环在托盘上方延伸部位的内表面所围成的区域，或者由遮挡板在托盘上方延伸部位的内表面所围成的区域，将工艺气体引导至托盘表面；

和/或，由遮挡板对应托盘水平位置附近及延伸到托盘下方部位的内表面与托盘外边缘之间的间隙，形成使反应后气体离开托盘表面的气体流通路径。

本发明的另一个技术方案是提供一种化学气相沉积设备，所述化学气相沉积设备设置的反应腔中，包含如权利要求1~6中任意一项所述的带遮挡板的限流环装置；

所述反应腔中，托盘放置于旋转轴上在工艺处理时由旋转轴带动旋转；

所述托盘上表面设有放置一个或多个晶圆的凹口；所述托盘下方设有加热器；

所述反应腔设有上盖，所述上盖设有供工艺气体进入反应腔内的气体接口，及供冷却液流入限流环内冷却液管道的冷却液接口；

所述耐热材料制成的遮挡板位于所述限流环的内侧及托盘的外侧之间，通过该遮挡板将限流环内表面的下部进行遮蔽，以阻挡从托盘到限流环的热辐射；

反应腔内的工艺气体经过遮挡板与托盘的组合构成的空间，向下流到设于反应腔底部的抽气孔。

本发明的还有一个技术方案是提供一种化学气相沉积设备的调节方法，化学气相沉积设备包括一反应腔，反应腔内包括位于底部的一个基座，基座内包括旋转轴和支撑在旋转轴顶部的托盘，托盘上表面固定有多个晶圆，化学气相沉积设备顶部还包括进气装置，使得工艺气体从上向下流向所述托盘上表面，一个限流环环绕所述进气装置和托盘之间的反应空间，由耐热材料制成的遮挡板设置在限流环内侧及托盘外侧之间，通过该遮挡板将限流环内表面的下部进行遮蔽，

所述遮挡板遮蔽了所述限流环中从对应于托盘水平位置附近及延伸到托盘下方的部位；

控制限流环具有第一温度，使得工艺气体在流向晶圆表面上方过程中,工艺气体不会提前分解和反应；

控制晶圆表面具有第二温度，工艺气体到达托盘及晶圆表面后，使工艺气体达到第二温度并开始进行反应处理；所述第二温度高于第一温度；

控制遮挡板具有第三温度，使得反应后的气体在离开托盘及晶圆表面到达托盘外边缘附近时不会大量形成沉积物，并通过所述遮挡板内表面与托盘外边缘之间的间隙流通直至被抽排出反应腔；所述第三温度高于第一温度低于第二温度。

优选地，所述进气装置和托盘之间的反应空间进一步包括位于上方的气体扩散空间和位于下方且贴近托盘上表面的反应空间，在气体扩散空间内工艺气体逐渐扩散混合，到达反应空间时工艺气体发生反应形成所需的沉积物质，所述遮挡板上端高度位于所述反应空间的上端，以使得流经限流环的工艺气体不会提前分解，流经遮挡板的工艺气体不会发生大量污染物沉积。

优选地，所述反应空间的上端位于托盘上表面上方3-30mm处。

与现有技术相比，本发明通过在限流环内侧增加一遮挡板（可全部遮挡或部分遮挡限流环），使热辐射直接作用在遮挡板上，从而提高了副反应物沉积温度，可以有效抑制或改善副反应物沉积。限流环由于有遮挡板的作用，受到的热辐射会大大减少，可以减少冷却剂的流量进而节省了设备的功耗。通过改变遮挡板的厚度、内外间距等，可以控制限流环的温度进而调整内部温场。优选示例中，只遮挡限流环的下部分，可以在限流环内表面得到上冷下热的效果，通过上冷下热的温场显著的改善流场。

附图说明

图1是现有MOCVD设备及其中限流环装置的结构示意图；

图2是本发明所述MOCVD设备及其中限流环装置的结构示意图；

图3~图8是本发明中遮挡板在不同实施例下的结构示意图；

图9是设置如图4所示遮挡板时，在反应腔内右半部分的温场示意图；

图10是设置如图4所示遮挡板时，在反应腔右半部分的流场示意图；

图11是没有设置遮挡板时，在反应腔内右半部分的温场示意图；

图12是没有设置遮挡板时，在反应腔内右半部分的流场示意图；

图13是托盘表面薄膜生长率分布示意图，体现了图9~图12中的基准气流条件。

具体实施方式

本发明提供一种限流环装置，适用于各种CVD设备，尤其是MOCVD设备。如图2所示的一种MOCVD设备，设有反应腔10，所述反应腔10设有上盖20，其在进行工艺处理的过程中使反应腔10内保持真空密封，该上盖20处还设有各种工艺气体的接口及冷却液的接口。在反应腔10内设有托盘40，其上表面设有一个或多个凹口；一个或多个晶圆置于相应的凹口（图未示出）中，由托盘40进行承载；该托盘40由其下方的加热器50加热至所需的温度（例如约1000℃）。MOCVD处理所需的若干种工艺气体经由上盖20处的气体接口进入反应腔10内，通过限流环30等引导到被加热的托盘40及托盘40承载的晶圆上，在高温条件下开始进行化学反应，从而在晶圆上形成沉积薄膜。所述托盘40放置于旋转轴60上，在进行工艺反应时旋转轴60带动托盘40旋转，使工艺气体在托盘40及晶圆表面均匀地混合及分布。通过真空泵，将反应后的气体从反应腔10底部的抽气孔排出反应腔10外。

其中，所述限流环30用于限制工艺气体的流场，从而在托盘40及晶圆表面获得更好的工艺气流。限流环30的内部分布有冷却液的管道，冷却液通过上盖20相应的冷却液接口被导入到限流环30内，对限流环30进行冷却（限流环30冷却后的温度例如约100℃以下）。限流环30通常以金属材料制成，具有很好的热导率。图2中示例的限流环30，位于反应腔10腔壁的内侧、托盘40的外侧，并从托盘40上方一定距离延伸到托盘40下方一定距离，使得工艺气体自上盖20的下方扩散到托盘40及晶圆表面，并引导反应后的气体离开托盘40表面至流动到反应腔10底部排出。可以根据实际的应用需求设计限流环30的具体形状及布置位置；仅作为一种示例，图2中所示的限流环30在托盘40上方延伸的部分大致为直筒型，内径基本一致；而在托盘40下方延伸的部分则大致为喇叭型，内径逐渐扩大。

本发明在CVD设备（如MOCVD设备）中设置有一种遮挡板70，用来实现对反应腔10内的气场和/或温场的调节控制。该遮挡板70位于限流环30的内侧、托盘40的外侧；所述遮挡板70以各种耐高温材料制成，例如包含但不限于石英、陶瓷、石墨、钨、钼等。遮挡板70的热导率低，能够有效地阻挡托盘40向限流环30的高温辐射，提高反应副产物的沉积温度，抑制或改善反应副产物的沉积；并且，可以抑制或减缓限流环30的升温，减少限流环30中冷却液的使用，降低设备功耗。

遮挡板70可以与限流环30内侧的形状相匹配。例如，图2的示例中遮挡板70上部大致为直筒型，内径基本一致；而遮挡板70下部则大致为喇叭型，内径逐渐扩大。遮挡板也可以与限流环30内侧的形状不完全匹配。例如在其他示例中，可以使遮挡板73整体呈上下内径一致的直筒型（如图6），或整体呈内侧上小下大（或上大下小，如图7遮挡板74内侧区域所示）的喇叭型，等等。

遮挡板的外表面可以紧靠着限流环30的内表面（图未示出）。或者，也可以使遮挡板的外表面与限流环30的内表面之间相互隔开一定距离，避免遮挡板与限流环30直接接触进行热传递。通常遮挡板或其局部到限流环30的间隙91宽度增加，则阻挡高温热辐射的效果更好，但可能会有一部分工艺气体流入遮挡板与限流环30之间；反之，遮挡板或其局部到限流环30的间隙91宽度减小，则阻挡高温热辐射的效果减弱，但可以减少或避免工艺气体流入间隙91中。优选的，可以使遮挡板与限流环30之间的间隙宽度在1~2mm。

又或者，在一些不同的示例中，遮挡板的外表面与限流环30的内表面之间、在对应遮挡板的轴向上（或圆周上）的不同位置，可以具有相同的间距或具有不同的间距。以轴向为例，遮挡板上部与限流环30上部之间的间距，可以小于（或大于）遮挡板下部与限流环30下部之间的间距（如图6、图7，但不限于此）。遮挡板/限流环的上部指其各自在托盘40上方延伸的部分，遮挡板/限流环的下部指其各自在托盘40下方延伸的部分。

图3、图6等一些示例中，遮挡板70,73各处内表面与外表面之间的厚薄基本相同。在其他示例中，也可以使遮挡板74上下各处（或圆周上各处）的厚薄不相同（如图7）。通常遮挡板或其局部的厚度92增加，则阻隔高温热辐射的效果更好；反之，遮挡板或其局部的厚度92减小，则阻隔高温热辐射的效果较弱（如对比图4、图8）。

在不同示例中，遮挡板可以本身是一个完整的环状结构，也可以是由一些例如（在圆周上分布的）弧段或（轴向分布的）环带等各种结构，相互组合后才形成环状结构。又例如，完整或组合的遮挡板70,73,74，可以上下延伸、围绕限流环30内侧，将限流环30内侧的全部表面覆盖（如图3、图6、图7）；或者，可以仅在限流环30内侧的一部分表面覆盖遮挡板71,72,75（如图4、图5、图8）。

遮挡板可以是一个独立的结构，通过适当的连接件，将遮挡板与上盖20，或反应腔10的腔壁（或底部）等连接；或者，遮挡板也可以通过适当的连接件，与限流环30进行固定连接（优选地是连接后仍保持遮挡板与限流环30之间有间隙91）。例如，设置水平和/或竖直方向的锁紧螺钉80（如图5），穿透遮挡板连接至限流环30（或穿透限流环30连接至遮挡板）。又例如，可以在遮挡板的底部形成向外侧延伸的延伸段，使其位于限流环30的底部下方，作为供锁紧螺钉80连接的位置。类似地，还可以在遮挡板顶部形成类似用于连接锁紧螺钉的延伸段。锁紧螺钉80最佳的是有隔热材料或者保温材料制成，比如导热系数低于0.5w/(m.k)的陶瓷材料，或者是有金属螺钉和低导热系数材料制成的衬垫组合而成，这样可以减少遮挡板与限流环之间的热量流动，最终使得遮挡板在沉积过程中保持相对较高的温度，限流环保持较低温度，两者的温度差可以保持在100度以上。

通过上述各种示例的独立或组合运用，例如通过配置不同结构的遮挡板（或结构可变化的遮挡板、或组装辅助的零部件使其结构不同的遮挡板等），从而能够在CVD设备（如MOCVD设备）中，尤其是其他部件无需改变的情况下，实现不同的温场及气场的调节效果，以适应各种不同的工艺处理需求。遮挡板结构的不同，可以体现为遮挡板或其局部位置的以下一种或多种因素的不同，但不限于这些因素：形状构造、内外表面之间厚薄、外表面到限流环间距、材料，等等。

本发明中，通过遮挡板的内侧形成能够引导工艺气体流动的空间，包含但不限于：由遮挡板上部的内表面所围成的区域（如图10上方流场示意），将工艺气体从上盖20引导至托盘40及晶圆表面；和/或，由遮挡板下部的内表面与托盘40外侧边缘之间形成的间隔空隙，形成使反应后离开托盘40表面的工艺气体被底部真空泵排走的气体流通路径（如图10右方流场示意）。

遮挡板（或其局部各处）内径的不同，可以对工艺气体流向托盘/晶圆表面或离开托盘/晶圆表面的流通路径进行调节。包含但不限于：例如，通过遮挡板上部的内径调整，对工艺气体引导到的托盘40及晶圆表面上的位置进行控制，比方使遮挡板上部的内表面所围区域的中心偏离托盘40中心而使工艺气体最先到达的位置不是对应托盘40的中心，又比方使遮挡板上部的内径略小于托盘40直径而产生将工艺气体先聚拢在对应托盘40中心的区域再扩散到边缘区域，等等。又例如，遮挡板下部的内表面与托盘40外侧边缘之间形成的间隔空隙93的大小，一定程度上对工艺气体排气的速率也起到相应的调整作用。

除了直接替换为内径尺寸不同的遮挡板以外，还可以通过在限流环30上组装内外表面之间厚度92不同的（或设置/调整外表面至限流环30间距91不同的）遮挡板，来对遮挡板内侧工艺气体的流动空间进行调整。作为示例，假设换上的是厚度92增加（而保持与限流环30的间距91不变）的遮挡板，则相当于使遮挡板内侧的空间变小；又假设换上的是外表面与限流环30的间距91增加（而保持厚度92不变）的遮挡板，也相当于使遮挡板内侧的空间变小，实现对工艺气体流通范围或路径的调节。其他诸如遮挡板的厚度92/间距91减小，或厚度92与间距91均有变化时的气场调节情况，可以根据上述进行推导及试验，不一一列举。

本发明中由于采用耐高温、热导率低的遮挡板，对限流环30内表面的全部或局部进行遮蔽，阻挡了来自被加热托盘40的高温热辐射，以使被遮挡的限流环30部位的温度提升被抑制或减缓（减少冷却液使用及降低功耗），并达到对反应腔10内温场调整的效果。与直接接触到被冷却的限流环30导致从高温托盘40附近离开的工艺气体的温度骤降（约1000℃跌至约100℃）而产生反应副产物的情况相比，由于本发明中遮挡板表面的温度高于限流环30，使得从托盘40离开的工艺气体接触到托盘40附近的遮挡板时温度的变化比较小，因而不容易产生反应副产物。

根据上文描述可知，在不同的示例中，假设换上的是厚度92增加（而保持外表面与限流环30的间距91不变）的遮挡板，或是外表面与限流环30的间距91增加（而保持厚度92不变）的遮挡板，则阻挡高温热辐射的效果相对更好。此外，假设厚度92及外表面间距91不变，而遮挡板的内表面至托盘40外边缘间距93增加，则受到的高温热辐射减少，及使遮挡板的温度提升较慢。并且，可以考虑使用热导率、热容量等参数不同的其他耐高温材料来制成遮挡板，以适应不同的应用情况。其他诸如遮挡板的厚度92、内/外间距93,92减小，或者厚度92、内/外间距93,92、材料等有配合变化时的调节情况，可以根据上述进行推导及试验，不一一列举。

考虑到从高温托盘40处离开的反应后气体会接触冷却的限流环30，反应后气体在流动过程中温度突降而产生疏松的副产物，因此可以主要将遮挡板布置于与托盘40外边缘对应的区域（如图4、图5、图8），或集中将该区域对应的遮挡板的局部进行厚度（如图8）、间距等调整，以实现调整反应腔10内温场的效果。通过遮挡板的设置可以使得反应后气体从反应区域到达下方基座外壁和反应腔内壁围绕而成的排气区域之前仍然处于相对高温，比如200度以上，这样反应后的工艺气体中的大量分解后的有机分子不会因低温而发生重新聚合，由于遮挡板具有更高的温度，即使发生了少量沉积也会是致密沉积物，不容易脱落形成颗粒污染物，进而影响后续工艺的质量。通过位于反应腔顶部的进气装置，工艺气体从上至下的流向托盘上表面的晶圆，限流环围绕的空间可以分为上部的气体扩散空间，和下部贴近托盘上表面的反应空间本发明遮挡板的上端与托盘上表面的反应空间。在气体扩散空间中大量工艺气体在向下扩散中发生混合扩散，但是温度不能过高以防止工艺气体提前反应不利于沉积形成的材料质量，因此对应的，限流环内壁需要处于低温状态，所以上部的限流环没有被遮挡板盖住。反应空间贴近托盘上表面，根据反应腔具体设计参数的不同有不同的分布，通常是在托盘表面上方10mm内，或者30mm内，最佳的是3mm内，在反应空间内工艺气体被加热到反应所需的温度，形成稳定致密的沉积材料层，反应后的气体被高速旋转的托盘驱动向外围水平流动。所以遮挡板与反应空间的分布相对应，这样才能获得最佳的处理效果，遮挡板的上端高度设计可以略高于托盘上表面，但是也不能太高到达上方的气体扩散空间，遮挡板的下端可以向下延伸到托盘下表面以下，以不影响气体流速为宜。如图4所示的一个优选示例中，遮挡板71主要从托盘40所在水平位置附近延伸到托盘40下方一定距离（在托盘40上方没有或仅有小距离的延伸）。即，由限流环30上部的内侧形成将工艺气体从上盖20引导至托盘40及晶圆表面的空间（图10上方流场示意）。在此处由于工艺气体直接与被冷却的限流环30上部接触，在流通到托盘40之前工艺气体的温度较低不会开始化学反应（图9上方温场示意），直到工艺气体到达托盘40及晶圆表面附近时温度提升才开始反应以形成工艺需要的沉积薄膜。

并且，由遮挡板71下部的内侧配合托盘40外边缘，构成引导温度升高的反应后气体离开托盘40被抽排出反应腔10的气体流通路径（图10右方流场示意，图9右方温场示意）。本例中遮挡板71上部空缺而使限流环30上部暴露出来，然而托盘40至限流环30上部距离较远，所以限流环30上部受到的热辐射有限，升温影响不明显。遮挡板71下部对限流环30下部进行遮蔽，有效阻挡托盘40对限流环30下部的高温热辐射，也防止升温的反应后气体与低温的限流环30下部接触，以抑制反应副产物沉积。

在相同的基准气流条件下（如图13所示托盘表面薄膜生长率分布示例），图9、图10是设置如图4所示局部的遮挡板71时，在反应腔内（仅示出右半部分）的温度分布示意图及流场分布示意图。图11、图12是没有设置遮挡板71时，在反应腔内（仅示出右半部分）的温度分布示意图及流场分布示意图。从图10和图12的流场分布对比图中可以发现，本发明设置了遮挡板不仅可以改善限流环内壁下半部的污染物沉积，还能明显改善遮挡板下方排气通道内的气流流场分布。图10中，部分反应后气体高速流向低温的限流环被迅速降温并折射向下进入基座外侧壁与反应腔内侧壁之间的排气通道。另一部分反应气体没有与限流环接触之间转向向下流，仍然保持高温，两股气流在向下流动过程中会互相干扰最终形成如图12所示的涡流。涡流的形成会使得排气流量的减少，而且由于涡流具有不稳定性和分布的不均匀性，所以会间接导致托盘上表面的气流分布也不均匀。同时涡流会将部分沉积在排气通道上的污染物重新向上吹送到上方形成污染，而且反应气体在排气通道内的流动时间会增加，更多的污染物会沉积下来，增加了打开反应腔进行清理的频率和成本。从图10可见应用本发明的遮挡板后气流流场中的涡流消失了，上述各种由涡流带来的问题也得到了有效解决。采用本发明结构的限流环下部设置遮挡板可以使得托盘边缘到遮挡板之间的温度分布更均匀，不会发生温度突变，进一步的使得气流分布也得到改善，避免了涡流的产生。

图9中与符号100对应的限流环位置被遮挡，使得反应腔内与符号100相对应的区域（与遮挡板71内侧区域）的温度相比图11中相应区域有显著提升，压强调整了约2Torr，这使旋转稳定性得以增加，并使得图9右方所示反应腔底部抽气口之前的回流区域相比图11减少。因此，本发明对反应腔内进行CVD（如MOCVD）工艺处理时的温场及流场具有很好的调节作用。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种带遮挡板的限流环装置，其特征在于，包含：

限流环，其环绕设置在托盘的外侧，限流环内包括冷却液管道；

耐热材料制成的遮挡板，其设置在所述限流环的内侧及托盘的外侧之间，所述遮挡板通过固定装置固定连接到限流环，并且所述遮挡板与其遮蔽的限流环之间存在间隙，通过该遮挡板将限流环内表面的下部进行遮蔽，以阻挡从托盘到限流环的热辐射，并构成引导工艺气体流通的空间。

2.如权利要求1所述带遮挡板的限流环装置，其特征在于，

所述遮挡板遮蔽了所述限流环中从对应于托盘所在水平位置附近的部位至延伸到托盘下方的部位。

3.如权利要求1所述带遮挡板的限流环装置，其特征在于，

所述遮挡板与限流环之间的固定装置为锁紧螺钉；

所述锁紧螺钉穿透遮挡板连接至限流环或穿透限流环连接至遮挡板。

4.如权利要求1所述的带遮挡板的限流环装置，其特征在于，

所述固定装置由隔热材料制成，或者由锁紧螺钉和隔热衬垫组合制成，使得遮挡板与限流环之间的温度差大于100度，所述隔热材料的导热系数小于0.5w/(m.k)。

5.如权利要求1所述带遮挡板的限流环装置，其特征在于，

所述遮挡板的耐热材料是石英，或陶瓷，或石墨，或钨，或钼。

6.如权利要求1或2所述带遮挡板的限流环装置，其特征在于，

所述引导工艺气体流通的空间，包含：

由限流环在托盘上方延伸部位的内表面所围成的区域，或者由遮挡板在托盘上方延伸部位的内表面所围成的区域，将工艺气体引导至托盘表面；

和/或，由遮挡板对应托盘水平位置附近及延伸到托盘下方部位的内表面与托盘外边缘之间的间隙，形成使反应后气体离开托盘表面的气体流通路径。

7.一种化学气相沉积设备，其特征在于，所述化学气相沉积设备设置的反应腔中，包含如权利要求1~6中任意一项所述的带遮挡板的限流环装置；

所述反应腔中，托盘放置于旋转轴上在工艺处理时由旋转轴带动旋转；

所述托盘上表面设有放置一个或多个晶圆的凹口；所述托盘下方设有加热器；

所述反应腔设有上盖，所述上盖设有供工艺气体进入反应腔内的气体接口，及供冷却液流入限流环内冷却液管道的冷却液接口；

所述耐热材料制成的遮挡板位于所述限流环的内侧及托盘的外侧之间，通过该遮挡板将限流环内表面的下部进行遮蔽，以阻挡从托盘到限流环的热辐射；

反应腔内的工艺气体经过遮挡板与托盘的组合构成的空间，向下流到设于反应腔底部的抽气孔。

8.一种化学气相沉积设备的调节方法，其特征在于，

化学气相沉积设备包括一反应腔，反应腔内包括位于底部的一个基座，基座内包括旋转轴和支撑在旋转轴顶部的托盘，托盘上表面固定有多个晶圆，化学气相沉积设备顶部还包括进气装置，使得工艺气体从上向下流向所述托盘上表面，一个限流环环绕所述进气装置和托盘之间的反应空间，由耐热材料制成的遮挡板设置在限流环内侧及托盘外侧之间，通过该遮挡板将限流环内表面的下部进行遮蔽，

所述遮挡板遮蔽了所述限流环中从对应于托盘水平位置附近及延伸到托盘下方的部位；

控制限流环具有第一温度，使得工艺气体在流向晶圆表面上方过程中,工艺气体不会提前分解和反应；

控制晶圆表面具有第二温度，工艺气体到达托盘及晶圆表面后，使工艺气体达到第二温度并开始进行反应处理；所述第二温度高于第一温度；

控制遮挡板具有第三温度，使得反应后的气体在离开托盘及晶圆表面到达托盘外边缘附近时不会大量形成沉积物，并通过所述遮挡板内表面与托盘外边缘之间的间隙流通直至被抽排出反应腔；所述第三温度高于第一温度低于第二温度。

9.如权利要求8所述的化学气相沉积设备的调节方法，其特征在于，

所述进气装置和托盘之间的反应空间进一步包括位于上方的气体扩散空间和位于下方且贴近托盘上表面的反应空间，在气体扩散空间内工艺气体逐渐扩散混合，到达反应空间时工艺气体发生反应形成所需的沉积物质，所述遮挡板上端高度位于所述反应空间的上端，以使得流经限流环的工艺气体不会提前分解，流经遮挡板的工艺气体不会发生大量污染物沉积。

10. 如权利要求9所述的化学气相沉积设备的调节方法，其特征在于，

所述反应空间的上端位于托盘上表面上方3-30mm处。