CN117468086A - 一种外延反应室气流分配装置及外延设备 - Google Patents
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Abstract
本申请一种外延反应室气流分配装置及外延设备,属于外延工艺技术领域,外延反应室气流分配装置具有相交的第一方向和第二方向,外延反应室气流分配装置开设有多个分流孔,多个分流孔在第一方向排列,外延反应室气流分配装置在第二方向具有相对应的进气侧和出气侧,分流孔用于引导气体由进气侧输送至出气侧;其中,至少两个分流孔的孔径不同,和/或至少两个分流孔的出气方向不同。本申请可根据产品需要,灵活调整不同位置的分流孔的孔径以及出气方向,即可进一步调整对应的外延反应室不同区域内的气流量,实现不同晶体生长区域的晶体厚度不同,从而满足不同产品所需的目标值或结构层所需的目标结构,扩大外延层各区域厚度的可调整范围。
Description
技术领域
本申请属于外延工艺技术领域,具体涉及一种外延反应室气流分配装置及外延设备。
背景技术
外延工艺是指采用化学气相沉积方法在原有衬底材料上生长出一层与衬底材料晶格完全一致的薄膜,还要对外延层进行掺杂,形成P型或N型掺杂,以此来调控电阻率。外延工艺常常是在外延设备的反应室内高温下进行,待衬底表面温度达到外延生长的合适值时,向外延反应室内通入载气、反应源气体、掺杂气体等工艺气体,工艺气体输运至衬底表面上进行沉积生长,以外延生长出指定厚度的外延层。
由于衬底在反应室内置于旋转的石墨基座上,因此衬底表面的厚度情况总体呈现径向平均的规律,常规的外延层为了提高均匀性以提高后续器件制作的良品率,工艺气体会在到达衬底表面前预先分流,通过结构一致的气孔流道控制衬底表面工艺气体均匀性分布,然而对于调试衬底表面各区域生长厚度需求不同的产品或具有特殊要求的结构层时,仅通过调整反应温度及固有的气体输送效率无法达到产品所需的目标值或结构层所需的目标结构,外延层各区域厚度的可调整范围较小,无法满足产品开发需求。
发明内容
发明目的:本申请实施例提供一种外延反应室气流分配装置,旨在解决上述技术问题;本申请的另一目的在于提供一种使用上述外延反应室气流分配装置的外延设备。
技术方案:本申请的一种外延反应室气流分配装置,所述外延反应室气流分配装置具有相交的第一方向和第二方向,所述外延反应室气流分配装置开设有多个分流孔,多个所述分流孔在所述第一方向排列,所述外延反应室气流分配装置在所述第二方向具有相对应的进气侧和出气侧,所述分流孔用于引导气体由所述进气侧输送至所述出气侧;
其中,至少两个所述分流孔的孔径不同,和/或至少两个所述分流孔的出气方向不同。
在一些实施例中,所述外延反应室气流分配装置还具有:
第一分流区域和在所述第一方向设于所述第一分流区域两侧的第二分流区域,多个所述分流孔包括至少一个第一分流孔和至少一个第二分流孔,所述第一分流孔位于所述第一分流区域,所述第二分流孔位于所述第二分流区域;
其中,至少一个所述第一分流孔的孔径和至少一个所述第二分流孔的孔径不同;
和/或,至少一个所述第一分流孔的出气方向和至少一个所述第二分流孔的出气方向不同。
在一些实施例中,所述第一分流孔自所述进气侧向所述出气侧延伸并靠近其中一所述第二分流区域;
或,所述第二分流孔自所述进气侧向所述出气侧延伸并靠近所述第一分流区域;或,所述第二分流孔自所述进气侧向所述出气侧延伸并远离所述第一分流区域。
在一些实施例中,所述外延反应室气流分配装置还具有第三分流区域,所述第三分流区域位于所述第一分流区域和所述第二分流区域之间,多个所述分流孔还包括至少一个第三分流孔,所述第三分流孔位于所述第三分流区域;
至少一个所述第三分流孔的孔径与至少一个所述第一分流孔的孔径或至少一个所述第二分流孔的孔径不同;
和/或,至少一个所述第三分流孔的出气方向与至少一个所述第一分流孔的出气方向或至少一个所述第二分流孔的出气方向不同。
在一些实施例中,所述第三分流孔自所述进气侧向所述出气侧延伸并靠近所述第一分流区域;
或,所述第三分流孔自所述进气侧向所述出气侧延伸并远离所述第一分流区域。
在一些实施例中,所述第一分流孔设有多个,且多个所述第一分流孔在所述第一方向上排列;
所述第二分流孔设有多个,且多个所述第二分流孔在所述第一方向上排列;
所述第三分流孔设有多个,且多个所述第三分流孔在所述第一方向上排列。
在一些实施例中,至少两个所述第一分流孔的出气方向不同;
和/或,至少两个所述第二分流孔的出气方向不同;
和/或,至少两个所述第三分流孔的出气方向不同。
在一些实施例中,多个所述第一分流孔的孔径相同,且多个所述第一分流孔的出气方向相同;
和/或,多个所述第二分流孔的孔径相同,且多个所述第二分流孔的出气方向相同;
和/或,多个所述第三分流孔的孔径相同,且多个所述第三分流孔的出气方向相同。
在一些实施例中,所述第一分流孔的孔径为a,满足:3.06mm≤a≤5.48mm;
和/或,所述第二分流孔的孔径为b,满足:3.06mm≤b≤5.08mm。
在一些实施例中,所述第一分流孔的出气方向与所述第二方向形成有第一夹角c,满足:0°≤c≤30°;
和/或,所述第二分流孔的出气方向与所述第二方向形成有第二夹角d,满足:0°≤d≤30°。
在一些实施例中,所述第三分流孔的孔径为e,满足:4.48mm≤e≤5.48mm。
在一些实施例中,所述第三分流孔的出气方向与所述第二方向形成有第三夹角f,满足:0°≤f≤30°。
本申请实施例所述的一种外延设备,包括上述的外延反应室气流分配装置。
在一些实施例中,所述外延设备还包括反应室,所述反应室内设有生长基座,所述生长基座具有第一生长区域和环绕所述第一生长区域的第二生长区域,至少部分所述分流孔用于朝向所述第一生长区域输出气体。
有益效果:本申请实施例外延反应室气流分配装置开设有多个分流孔,多个分流孔在第一方向排列,外延反应室气流分配装置在第二方向具有相对应的进气侧和出气侧,分流孔用于引导气体由所述进气侧输送至出气侧;至少两个分流孔的孔径不同,和/或至少两个分流孔的出气方向不同;即根据产品需要,可灵活调整不同位置的分流孔的孔径以及出气方向,即可进一步调整对应的外延反应室不同区域内的气流量,从而调整晶体生长厚度,实现不同晶体生长区域的晶体厚度不同,以满足不同产品所需的目标值或结构层所需的目标结构,扩大外延层各区域厚度的可调整范围。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例气流分配至外延反应室的示意图;
图2是本申请实施例分流板的结构示意图;
图3是本申请实施例分流板改变第一分流方向的示意图;
图4是本申请另一实施例分流板改变第一分流方向的示意图;
图5是本申请另一实施例分流板改变第一分流方向的示意图;
图6是本申请另一实施例分流板改变第二分流方向的示意图;
图7是本申请另一实施例气流分配至外延反应室的示意图;
图8是本申请另一实施例分流板的结构示意图;
图9是本申请另一实施例分流板改变第一分流方向的示意图;
图10是本申请另一实施例分流板改变第一分流方向的示意图;
图11是本申请另一实施例分流板改变第三分流方向的示意图;
图12是本申请另一实施例分流板改变第三分流方向的示意图;
图13是本申请另一实施例分流板改变第二分流方向的示意图;
图14是本申请另一实施例分流板改变第二分流方向的示意图;
附图标记:1、分流板;10、分流孔;100、第一分流孔;101、第二分流孔;102、第三分流孔;11、进气侧;12、出气侧;13、第一分流区域;14、第二分流区域;15、第三分流区域;2、反应室;20、生长基座;200、第一生长区域;201、第二生长区域;U、第一出气方向;V、第二出气方向;W、第三出气方向;X、第一方向;Y、第二方向;Z、旋转方向。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,在本申请的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,至少一个指可以为一个、两个或者两个以上,除非另有明确具体的限定。
申请人注意到,外延生长是于外延设备的反应室内高温下进行,待衬底表面温度达到外延生长的合适值时,向外延反应室内通入载气、反应源气体、掺杂气体等工艺气体,工艺气体输运至衬底表面上进行沉积生长,以外延生长出指定厚度的外延层。由于衬底在反应室内置于旋转的石墨基座上,因此衬底表面的厚度情况总体呈现径向平均的规律,为了提高均匀性以提高后续器件制作的良品率,工艺气体会在到达衬底表面前预先分流,通常即通过挡板等结构进行气体分区,在挡板上设计孔径一致的垂直孔来进行气体的分区及分流。
然而对于调试衬底表面各区域生长厚度需求不同的产品或具有特殊要求的结构层时,仅通过调整反应温度及固有的气体输送效率无法达到产品所需的目标值或结构层所需的目标结构,外延层各区域厚度的可调整范围较小,无法满足产品开发需求。
有鉴于此,结合图1至图14,本申请实施例提供一种外延反应室气流分配装置,旨在克服上述技术问题的至少一者。
参照图1至图14,外延反应室气流分配装置具有相交的第一方向X和第二方向Y,外延反应室气流分配装置开设有多个分流孔10,多个分流孔10在第一方向X排列,外延反应室气流分配装置在第二方向Y具有相对应的进气侧11和出气侧12,分流孔10用于引导气体由进气侧11输送至出气侧12;其中,至少两个分流孔10的孔径不同,和/或至少两个分流孔10的出气方向不同。
需要说明的是,如图1和图2所示,本实施例中外延反应室气流分配装置以分流板1结构为例,分流孔10开设于分流板1上,本实施例的第一方向X即分流板1的长度方向,第二方向Y即分流板1的厚度方向,该分流板1结构可安装于外延设备向反应室2输入气体的气流通路上,以实现气体控制分流。
根据产品需要,在一些实施例中可以同时调整至少两个分流孔10的孔径并使至少两个分流孔10的孔径不同,同时可改变至少两个分流孔10的出气方向,即调整各区域实际吹送的气体流量,在其他实施例中也可以单独调整至少两个分流孔10的孔径或单独调整至少两个分流孔10的出气方向。
本实施例根据产品需要设计不同分流板1,即分流板1作为可更换零部件,实现灵活调整不同位置的分流孔10的孔径以及出气方向,即可进一步调整对应的外延反应室不同区域内的气流量,从而调整晶体生长厚度,实现不同晶体生长区域的晶体厚度不同,以满足不同产品所需的目标值或结构层所需的目标结构,扩大外延层各区域厚度的可调整范围。
在一些实施例中,参照图1至图6,分流板1还具有第一分流区域13和在第一方向X设于第一分流区域13两侧的第二分流区域14,多个分流孔10包括至少一个第一分流孔100和至少一个第二分流孔101,第一分流孔100位于第一分流区域13,第二分流孔101位于第二分流区域14;其中,至少一个第一分流孔100的孔径和至少一个第二分流孔101的孔径不同;和/或,至少一个第一分流孔100的出气方向和至少一个第二分流孔101的出气方向不同。
可以理解的是,在一些实施例中,分流板1上可仅开设一个第一分流孔100和一个第二分流孔101(图中未示出),针对产品需要调整第一分流孔100和第二分流孔101的孔径差以及第一分流孔100和第二分流孔101的气流方向,从而实现调整所需晶体生长厚度。
同样的,在一些实施例中,如图2至图6所示,分流板1上可开设多个第一分流孔100和第二分流孔101,本实施例中以第一分流区域13内设置6个第一分流孔100,每个第二分流区域14内设置4个第二分流孔101为例,在其他实施例中也可以根据需要灵活增减第一分流孔100和第二分流孔101的数量。多个第一分流孔100和多个第二分流孔101分别沿第一方向X排列。
同时,本实施例中为了更好的控制调整的气体流量,在加工分流板1时,位于同一区域的多个第一分流孔100和位于同一区域的多个第二分流孔101同步改变自身孔径或出气方向。
以下,对于一些产品结构需要,作示例性展示不同分流板1的设计:
示例性的,参照图3,对于产品需要自身外圈生长层厚度较自身内圈生长层厚度更大一些,如左侧的分流板1,可单独调整第一分流孔100和第二分流孔101的孔径,而第一分流孔100和第二分流孔101的出气方向均平行于第二方向Y,增大第二分流孔101的孔径即可增大第二分流区域14的气体流量,从而实现对于产品外圈生长层厚度增大;在此基础上或单独调整的,如右侧的分流板1,可调整第一分流孔100的出气方向,使第一分流孔100自进气侧11向出气侧12延伸并靠近其中一第二分流区域14,即减少产品内圈区域的气流并分流至产品外圈区域,实现增大产品外圈生长层厚度。
需要说明的是,由于本实施例中第一分流区域13内的第一分流孔100设有多个,实际在改变第一分流孔100的出气方向时,以如图3中分流板1长度方向的中线可将多个第一分流孔100均匀分设在该中线两侧,其中一侧的第一分流孔100朝向相近一侧的第二分流区域14倾斜出气方向,同理,另一侧的第一分流孔100朝向相近一侧的第二分流区域14倾斜出气方向,从而更好的控制降低产品内圈区域的气体流量。
此外,参照图5,如左侧的分流板1,也可以减小第一分流孔100的孔径,降低产品内圈的气体流量以实现相同生长时间内产品外圈的生长层厚度更大。在此基础上或单独调整的,如右侧的分流板1,可调整第二分流孔101的出气方向,使第二分流孔101自进气侧11向出气侧12延伸远离第一分流区域13,即减少第二分流区域14内流向产品内圈区域的气流,实现相较于产品内圈增大产品外圈的生长层厚度。
此外,在其他实施例中,也可以同时调整第一分流孔100和第二分流孔101的出气方向,满足最终调整产品对应所需区域的生长层厚度即可。
示例性的,参照图4,对于产品需要自身内圈生长层厚度较自身外圈生长层厚度更大一些,如左侧的分流板1,可单独调整第一分流孔100和第二分流孔101的孔径,而第一分流孔100和第二分流孔101的出气方向均平行于第二方向Y,增大第一分流孔100的孔径即可增大第一分流区域13的气体流量,从而实现对于产品内圈生长层厚度增大;在此基础上或单独调整的,如右侧的分流板1,可调整第一分流孔100的出气方向,使第一分流孔100自进气侧11向出气侧12延伸并靠近其中一第二分流区域14,即减少第一分流区域13流向第二分流区域14的气体流量,实现相同生长时间内产品的内圈生长层厚度更大。
需要说明的是,由于本实施例中第一分流区域13内的第一分流孔100设有多个,实际在改变第一分流孔100的出气方向时,以如图4中分流板1长度方向的中线可将多个第一分流孔100均匀分设在该中线两侧,其中一侧的第一分流孔100远离相近一侧的第二分流区域14,也即靠近相对较远的第二分流区域14倾斜出气方向,同理,另一侧的第一分流孔100朝向远离相近一侧的第二分流区域14倾斜出气方向,也即靠近相对较远的第二分流区域14倾斜出气方向,从而更好的减少由第一分流区域13流向第二分流区域14的气体流量,相对增大产品内圈的生长层厚度。
此外,参照图6,如左侧的分流板1,也可以减小第二分流孔101的孔径,降低产品外圈的气体流量以实现相同生长时间内产品内圈的生长层厚度更大。在此基础上或单独调整的,如右侧的分流板1,可调整第二分流孔101的出气方向,使第二分流孔101自进气侧11向出气侧12延伸靠近第一分流区域13,即增加第二分流区域14内流向产品内圈区域的气流,实现相较于产品外圈增大产品内圈的生长层厚度。
此外,在其他实施例中,也可以同时调整第一分流孔100和第二分流孔101的出气方向,满足最终调整产品对应所需区域的生长层厚度即可。
此外,在一些实施例中,参照图7至图14,本实施例展示的分流板1及对应安装该分流板1的设备相较上述实施例尺寸更大,具体的,即分流板1还具有第三分流区域15,第三分流区域15位于第一分流区域13和第二分流区域14之间,在分流板1的结构上,即在第一分流区域13和每个第二分流区域14之间均增加一个第三分流区域15,多个分流孔10还包括至少一个第三分流孔102,第三分流孔102位于第三分流区域15;至少一个第三分流孔102的孔径与至少一个第一分流孔100的孔径或至少一个第二分流孔101的孔径不同;和/或,至少一个第三分流孔102的出气方向与至少一个第一分流孔100的出气方向或至少一个第二分流孔101的出气方向不同。
增设的第三分流区域15对于产品的尺寸也更大,即在产品生长层表面划分出更多区域,以便于精确调整产品各个区域的生长层厚度。
可以理解的是,在一些实施例中,分流板1上可仅开设一个第三分流孔102,针对产品需要调整第一分流孔100、第二分流孔101、第三分流孔102的孔径差以及第一分流孔100、第二分流孔101、第三分流孔102的气流方向,从而实现调整所需晶体生长厚度。
同样的,在一些实施例中,如图8至图14所示,分流板1上可开设多个第三分流孔102,本实施例中以每个第三分流区域15内设置4个第三分流孔102为例,在其他实施例中也可以根据需要灵活增减第三分流孔102的数量,多个第三分流孔102沿第一方向X排列。
同时,本实施例中为了更好的控制调整的气体流量,在加工分流板1时,位于同一区域的多个第三分流孔102同步改变自身孔径或出气方向。
以下,对于一些产品结构需要,作示例性展示不同分流板1的设计:
示例性的,参照图9,对于产品需要自身中间圈生长层厚度较自身外、内圈生长层厚度更大一些,如左侧的分流板1,可单独调整第三分流孔102的孔径,而第三分流孔102的出气方向均平行于第二方向Y,增大第三分流孔102的孔径即可增大第三分流区域15的气体流量,从而实现对于产品中间圈生长层厚度增大;在此基础上或单独调整的,如右侧的分流板1,可调整第一分流孔100的出气方向,使第一分流孔100自进气侧11向出气侧12延伸并靠近其中一第三分流区域15,即减少产品内圈区域的气流并分流至产品中间圈区域,实现增大产品中间圈生长层厚度。
需要说明的是,由于本实施例中第一分流区域13内的第一分流孔100设有多个,实际在改变第一分流孔100的出气方向时,以如图9中分流板1长度方向的中线可将多个第一分流孔100均匀分设在该中线两侧,其中一侧的第一分流孔100朝向相近一侧的第三分流区域15倾斜出气方向,同理,另一侧的第一分流孔100朝向相近一侧的第三分流区域15倾斜出气方向,从而更好的控制降低产品内圈区域的气体流量。
此外,参照图14,如左侧的分流板1,也可以减小第一分流孔100、第二分流孔101的孔径,降低产品外、内圈的气体流量以实现相同生长时间内产品中间圈的生长层厚度更大。在此基础上或单独调整的,如右侧的分流板1,可调整第二分流孔101的出气方向,使第二分流孔101自进气侧11向出气侧12延伸靠近第一分流区域13,即增加第二分流区域14内流向产品中间圈区域的气流,实现相较于产品外、内圈增大产品中间圈的生长层厚度。
此外,在其他实施例中,也可以同时调整第一分流孔100和第二分流孔101的出气方向,满足最终调整产品对应所需区域的生长层厚度即可。
示例性的,参照图10,对于产品需要自身中间圈生长层厚度较自身外、内圈生长层厚度更小一些,如左侧的分流板1,可单独调整第三分流孔102的孔径,而第三分流孔102的出气方向均平行于第二方向Y,减小第三分流孔102的孔径即可减小第三分流区域15的气体流量,从而实现对于产品中间圈生长层厚度减小;在此基础上或单独调整的,如右侧的分流板1,可调整第一分流孔100的出气方向,使第一分流孔100自进气侧11向出气侧12延伸并远离其中一第三分流区域15,即减少产品内圈区域分流至产品中间圈区域的气流,实现减小产品中间圈生长层厚度。
需要说明的是,由于本实施例中第一分流区域13内的第一分流孔100设有多个,实际在改变第一分流孔100的出气方向时,以如图10中分流板1长度方向的中线可将多个第一分流孔100均匀分设在该中线两侧,其中一侧的第一分流孔100朝向远离相近一侧的第三分流区域15倾斜出气方向,同理,另一侧的第一分流孔100朝向远离相近一侧的第三分流区域15倾斜出气方向,从而更好的控制降低产品内圈区域的气体分流至第三分流区域15。
此外,参照图13,如左侧的分流板1,也可以增大第一分流孔100、第二分流孔101的孔径,增大产品外、内圈的气体流量以实现相同生长时间内产品中间圈的生长层厚度更小。在此基础上或单独调整的,如右侧的分流板1,可调整第二分流孔101的出气方向,使第二分流孔101自进气侧11向出气侧12延伸远离第一分流区域13,即减少第二分流区域14内流向产品中间圈区域的气流,实现相较于产品外、内圈减小产品中间圈的生长层厚度。
此外,在其他实施例中,也可以同时调整第一分流孔100和第二分流孔101的出气方向,满足最终调整产品对应所需区域的生长层厚度即可。
示例性的,参照图11,对于产品需要自身外圈生长层厚度较自身中间以及内圈生长层厚度更大一些,如左侧的分流板1,可单独调整第三分流孔102的孔径,而第三分流孔102的出气方向均平行于第二方向Y,增大第三分流孔102的孔径即可增大第三分流区域15的气体流量,从而实现对于产品中间圈生长层厚度减小;在此基础上或单独调整的,如右侧的分流板1,可调整第三分流孔102的出气方向,使第三分流孔102自进气侧11向出气侧12延伸并靠近相近的其中一第二分流区域14,即减少产品中间圈区域的气体流量并分流至产品外圈区域,实现增大产品外圈的生长层厚度。
此外,示例性的,在一些实施例中,参照图12,也可以同时调整第二分流孔101和第三分流孔102的出气方向,使第二分流孔101自进气侧11向出气侧12延伸靠近第一分流区域13,即增加第二分流区域14内流向产品中间圈区域的气流以及第三分流区域15流向产品内圈区域的气流,实现相较于产品外、中间圈增大产品内圈的生长层厚度。
以上各个示例性实施例均为展示不同产品需求下灵活调整分流板1结构的方法,在本构思下还可以有其他的调整方式,在此不再一一赘述。
在一些实施例中,参照图1至图14,第一分流孔100的孔径为a,满足:3.06mm≤a≤5.48mm;和/或,第二分流孔101的孔径为b,满足:3.06mm≤b≤5.08mm。
进一步的,针对如图1至图6的实施例中,满足:3.06mm≤a≤5.06mm,a可为3.06mm、3.16mm、3.26mm、3.36mm、3.46mm、3.56mm、3.66mm、3.76mm、3.86mm、3.96mm、4.06mm、4.16mm、4.26mm、4.36mm、4.46mm、4.56mm、4.66mm、4.76mm、4.86mm、4.96mm、5.06mm中的任意一者或者任意两者组成的范围值。
b可为3.06mm、3.16mm、3.26mm、3.36mm、3.46mm、3.56mm、3.66mm、3.76mm、3.86mm、3.96mm、4.06mm、4.16mm、4.26mm、4.36mm、4.46mm、4.56mm、4.66mm、4.76mm、4.86mm、4.96mm、5.06mm中的任意一者或者任意两者组成的范围值。
进一步的,针对如图7至图14的实施例中,满足:4.48mm≤a≤5.48mm,a可为4.48mm、4.58mm、4.68mm、4.78mm、4.88mm、4.98mm、5.08mm、5.18mm、5.28mm、5.38mm、5.48mm中的任意一者或者任意两者组成的范围值。
满足:3.56mm≤b≤5.08mm,b可为3.56mm、3.66mm、3.76mm、3.86mm、3.96mm、4.06mm、4.16mm、4.26mm、4.36mm、4.46mm、4.56mm、4.66mm、4.76mm、4.86mm、4.96mm、5.06mm、5.08mm中的任意一者或者任意两者组成的范围值。
进一步的,针对如图7至图14的实施例中,第三分流孔102的孔径为e,满足:4.48mm≤e≤5.48mm,e可为4.48mm、4.58mm、4.68mm、4.78mm、4.88mm、4.98mm、5.08mm、5.18mm、5.28mm、5.38mm、5.48mm中的任意一者或者任意两者组成的范围值。
此外,在一些实施例中,如图3至图6以及图9至图14,第一分流孔100具有第一出气方向U,第一出气方向U与第二方向Y形成有第一夹角c,满足:0°≤c≤30°;和/或,第二分流孔101具有第二出气方向V,第二出气方向V与第二方向Y形成有第二夹角d,满足:0°≤d≤30°。
具体的,c可为0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°、10°、11°、12°、13°、14°、15°、16°、17°、18°、19°、20°、21°、22°、23°、24°、25°、26°、27°、28°、29°、30°中的任意一者或者任意两者组成的范围值。
d可为0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°、10°、11°、12°、13°、14°、15°、16°、17°、18°、19°、20°、21°、22°、23°、24°、25°、26°、27°、28°、29°、30°中的任意一者或者任意两者组成的范围值。
需要说明的是,若第一夹角c、第二夹角d的取值大于30°时,第一分流孔100、第二分流孔101的出气均容易相互产生扰流,增大气流混乱或产生湍流的可能。
与在一些实施例中,如图9至图14,第三分流孔102具有第三出气方向W,第三出气方向W与第二方向Y形成有第三夹角f,满足:0°≤f≤30°。
f可为0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°、10°、11°、12°、13°、14°、15°、16°、17°、18°、19°、20°、21°、22°、23°、24°、25°、26°、27°、28°、29°、30°中的任意一者或者任意两者组成的范围值。
同样的,若第三夹角f的取值大于30°时,第三分流孔102的出气均容易与第一分流孔100、第二分流孔101的出气相互产生扰流,增大气流混乱或产生湍流的可能。
本申请实施例的一种外延设备,包括上述的外延反应室气流分配装置。
在一些实施例中,参照图1或图7,外延设备还包括反应室2,反应室2内设有生长基座20,生长基座20在晶体生长过程中能够沿旋转方向Z旋转,生长基座20具有第一生长区域200和环绕第一生长区域200的第二生长区域201,第一分流孔100用于朝向第一生长区域200输出气体、第二分流孔101用于朝向第二生长区域201输送气体。
可以理解的是,在其他实施例中,随着外延设备增大,对应生长基座20增大可对应划分出更多的生长区域,如图9至图14中,生长基座20对应增加中间区域,对应第三分流孔102向其输送气体,在此不再赘述。
以上对本申请实施例所提供的一种外延反应室气流分配装置及外延设备进行了详细介绍,并应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (14)
1.一种外延反应室气流分配装置,其特征在于,所述外延反应室气流分配装置具有相交的第一方向(X)和第二方向(Y),所述外延反应室气流分配装置开设有多个分流孔(10),多个所述分流孔(10)在所述第一方向(X)排列,所述外延反应室气流分配装置在所述第二方向(Y)具有相对应的进气侧(11)和出气侧(12),所述分流孔(10)用于引导气体由所述进气侧(11)输送至所述出气侧(12);
其中,至少两个所述分流孔(10)的孔径不同,和/或至少两个所述分流孔(10)的出气方向不同。
2.根据权利要求1所述的外延反应室气流分配装置,其特征在于,所述外延反应室气流分配装置还具有:
第一分流区域(13)和在所述第一方向(X)设于所述第一分流区域(13)两侧的第二分流区域(14),多个所述分流孔(10)包括至少一个第一分流孔(100)和至少一个第二分流孔(101),所述第一分流孔(100)位于所述第一分流区域(13),所述第二分流孔(101)位于所述第二分流区域(14);
其中,至少一个所述第一分流孔(100)的孔径和至少一个所述第二分流孔(101)的孔径不同;
和/或,至少一个所述第一分流孔(100)的出气方向和至少一个所述第二分流孔(101)的出气方向不同。
3.根据权利要求2所述的外延反应室气流分配装置,其特征在于,
所述第一分流孔(100)自所述进气侧(11)向所述出气侧(12)延伸并靠近其中一所述第二分流区域(14);
或,所述第二分流孔(101)自所述进气侧(11)向所述出气侧(12)延伸并靠近所述第一分流区域(13);或,所述第二分流孔(101)自所述进气侧(11)向所述出气侧(12)延伸并远离所述第一分流区域(13)。
4.根据权利要求2所述的外延反应室气流分配装置,其特征在于,
所述外延反应室气流分配装置还具有第三分流区域(15),所述第三分流区域(15)位于所述第一分流区域(13)和所述第二分流区域(14)之间,多个所述分流孔(10)还包括至少一个第三分流孔(102),所述第三分流孔(102)位于所述第三分流区域(15);
至少一个所述第三分流孔(102)的孔径与至少一个所述第一分流孔(100)的孔径或至少一个所述第二分流孔(101)的孔径不同;
和/或,至少一个所述第三分流孔(102)的出气方向与至少一个所述第一分流孔(100)的出气方向或至少一个所述第二分流孔(101)的出气方向不同。
5.根据权利要求4所述的外延反应室气流分配装置,其特征在于,
所述第三分流孔(102)自所述进气侧(11)向所述出气侧(12)延伸并靠近所述第一分流区域(13);
或,所述第三分流孔(102)自所述进气侧(11)向所述出气侧(12)延伸并远离所述第一分流区域(13)。
6.根据权利要求4所述的外延反应室气流分配装置,其特征在于,
所述第一分流孔(100)设有多个,且多个所述第一分流孔(100)在所述第一方向(X)上排列;
所述第二分流孔(101)设有多个,且多个所述第二分流孔(101)在所述第一方向(X)上排列;
所述第三分流孔(102)设有多个,且多个所述第三分流孔(102)在所述第一方向(X)上排列。
7.根据权利要求6所述的外延反应室气流分配装置,其特征在于,
至少两个所述第一分流孔(100)的出气方向不同;
和/或,至少两个所述第二分流孔(101)的出气方向不同;
和/或,至少两个所述第三分流孔(102)的出气方向不同。
8.根据权利要求6所述的外延反应室气流分配装置,其特征在于,
多个所述第一分流孔(100)的孔径相同,且多个所述第一分流孔(100)的出气方向相同;
和/或,多个所述第二分流孔(101)的孔径相同,且多个所述第二分流孔(101)的出气方向相同;
和/或,多个所述第三分流孔(102)的孔径相同,且多个所述第三分流孔(102)的出气方向相同。
9.根据权利要求2所述的外延反应室气流分配装置,其特征在于,
所述第一分流孔(100)的孔径为a,满足:3.06mm≤a≤5.48mm;
和/或,所述第二分流孔(101)的孔径为b,满足:3.06mm≤b≤5.08mm。
10.根据权利要求3所述的外延反应室气流分配装置,其特征在于,
所述第一分流孔(100)的出气方向与所述第二方向(Y)形成有第一夹角c,满足:0°≤c≤30°;
和/或,所述第二分流孔(101)的出气方向与所述第二方向(Y)形成有第二夹角d,满足:0°≤d≤30°。
11.根据权利要求4所述的外延反应室气流分配装置,其特征在于,
所述第三分流孔(102)的孔径为e,满足:4.48mm≤e≤5.48mm。
12.根据权利要求5所述的外延反应室气流分配装置,其特征在于,
所述第三分流孔(102)的出气方向与所述第二方向(Y)形成有第三夹角f,满足:0°≤f≤30°。
13.一种外延设备,其特征在于,包括如权利要求1至12中任一项所述的外延反应室气流分配装置。
14.根据权利要求13所述的外延设备,其特征在于,所述外延设备还包括反应室(2),所述反应室(2)内设有生长基座(20),所述生长基座(20)具有第一生长区域(200)和环绕所述第一生长区域(200)的第二生长区域(201),至少部分所述分流孔(10)用于朝向所述第一生长区域(200)输出气体。
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CN202311354887.XA CN117468086A (zh) | 2023-10-18 | 2023-10-18 | 一种外延反应室气流分配装置及外延设备 |
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