CN204874819U

CN204874819U - 用于外延反应器的反应室的顶部倾斜部件、反应室和外延反应器

Info

Publication number: CN204874819U
Application number: CN201520417640.2U
Authority: CN
Inventors: 温琴佐·奥格里亚里; 弗朗西斯科·科里亚; 马里奥·普雷蒂; 弗兰科·乔瓦尼·普雷蒂
Original assignee: LPE SpA
Current assignee: LPE SpA
Priority date: 2015-06-16
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2025-06-16

Abstract

本专利涉及位于外延反应器的石英反应室(1)内部的部件(3)、用于外延反应器的反应室和外延反应器，该部件包括具有正面、背面和两个侧面的水平石英板(30)以及分别在两个侧面处的两个垂直石英壁(31、32)；所述板的前部和/或后部弯曲。用于外延反应器的反应室和外延反应器均包括该部件。优点是：该部件可以改进部件的气流和温度性能。

Description

用于外延反应器的反应室的顶部倾斜部件、反应室和外延反应器

技术领域

本发明涉及一种用于外延反应器的反应室的部件。

背景技术

通常，外延反应器的冷壁反应室设计为在其内部仅容纳在外延沉积期间水平支撑衬底的装置，这种支撑装置可以与单个或多个衬里装置相关联；这类支撑装置通过感应实现加热并且对衬底进行传导加热，这类支撑装置在英语中通常称为“衬托器(susceptor)”。

例如，PCT专利申请WO96/10659A2公开了一种这种类型的冷壁反应室。

有时(很少时候)，在外延反应器的冷壁反应室内还存在有一部件，以便在外延沉积期间特别地有利于对由“衬托器”支撑的衬底的上表面进行温度控制；这种部件还可能会影响反应室内部的反应气流和/或通过反应室的室壁的热流。

例如，PCT专利申请WO2010/119430A1公开了一种这种类型的(即，具有部件的)冷壁反应室。

所附的图1和图2中示意性地示出了这种类型的(即，具有部件的)冷壁反应室。反应室1是具有矩形(或大体上为矩形)的横向横截面的薄壁(透明)石英管；在其入口处通常有第一厚(透明的或者不透明的)石英法兰11，而在其出口处通常具有第二厚(透明的或者不透明的)石英法兰12。反应室1容纳通常为由石墨制成的厚圆盘的“衬托器”2；“衬托器”2设计为在外延沉积期间通过轴使其旋转；图1和图2并未示出该轴，但却示出了在反应室1的下壁中的用于接纳该轴的孔；反应室1的上壁可以是完全水平的，或者可以是朝反应室的出口略向下倾斜(如同例如PCT专利申请WO96/10659A2中那样)。

在反应室1内部有薄壁(透明或不透明的)石英部件3；该部件3包括具有正面、背面和两个侧面的水平石英板30以及分别在这两个侧面处的两个垂直石英壁31和32；部件3始于入口法兰11并结束于出口法兰12；反应气体仅在部件3内部(尤其是在“衬托器”2上方)从腔室入口(见图2中的左箭头“I”，在板30的前部下方)流至腔室出口(见图2中的右箭头“O”，在板30的后部下方)；在图1和图2中并未示出与“衬托器”2相关联的单个/多个衬里装置，但它的/它们的上轮廓对应于虚线。

发明内容

本发明的一般目的是改进根据现有技术的部件。

特别地，本发明的具体目的是改进部件的气流和温度性能。

本发明由所附权利要求书限定。

通常，部件位于外延反应器的石英反应室内部，其包括具有正面、背面和两个侧面的水平石英板以及分别在这两个侧面处的两个垂直石英壁；石英板的前部和/或后部弯曲。

附图说明

并入本文的附图构成了本说明书的一部分，图示了本发明的示例性实施例并且与详细说明一起对这些实施例进行了阐释。在附图中：

图1示出了具有现有技术的部件的外延反应器的反应室的横向横截面示意图；

图2示出了具有现有技术的部件的外延反应器的反应室的纵向横截面示意图；

图3示出了具有顶部倾斜部件的第一实施例的外延反应器的反应室的纵向横截面示意图；

图4示出了具有顶部倾斜部件的第二实施例的外延反应器的反应室的纵向横截面示意图；

图5示出了具有部件和凸出安装架的第一实施例的外延反应器的反应室的纵向横截面示意图；

图6示出了具有部件和凸出安装架的第二实施例的外延反应器的反应室的纵向横截面示意图；

图7示出了具有部件和凸出安装架的第三实施例的外延反应器的反应室的纵向横截面示意图；

图8示出了具有部件和凸出楔在第一种情况下的实施例的外延反应器的反应室的纵向横截面示意图；

图9示出了具有部件和凸出楔在第二种情况下的实施例的外延反应器的反应室的纵向横截面示意图；以及

图10示出了具有部件和凸出楔在第三种情况下的实施例的外延反应器的反应室的纵向横截面示意图。

具体实施方式

以下针对示例性实施例的详细说明对附图进行了参考。

以下详细说明不对本发明进行限制。相反，本发明的范围由所附权利要求书限定。

在图3的实施例中，部件3位于外延反应器的石英反应室(图1和图2中的1)内部；其包括具有正面、背面和两个侧面的(完全或者大体上)水平的板30以及分别在两个侧面(如图1和图2的部件)处的两个(完全或者大体上)垂直的石英壁；板30的前部33向上弯曲，从而使板的前缘相对于板的中央部凸出。

这样，反应气体在到达衬托器之前就实现了加速，并且，在衬托器与板与以及板与上壁之间的距离可以根据在腔室内执行的工艺的具体需要来设定。要注意，这些距离可以影响：衬托器的温度上限、被支撑的单个或多个衬底的温度下限和温度上限(而且，衬底在外延生长期间的前表面与后表面之间的温差也是该工艺的一个重要参数)、在单个或多个衬底与部件的板的下表面之间的反应气体的温度分布、部件的板的温度下限和温度上限、反应室的上壁的内部温度和外部温度、以及通过反应室的室壁的热流。另外，要注意，反应室的上壁的外表面通常通过液体(例如，水)流和/或气体(例如，空气)流进行冷却；因此，单个或多个这种流对反应室的上壁的外部温度产生了强烈的影响。最后，要注意，部件的温度下限以及与其相邻的反应气体的温度影响部件的下表面上的伪沉积。

板的中央部可以认为是板在衬托器上方的方形部或矩形部，其在横向方向上在侧面之间延伸并且在纵向方向上在衬托器的前缘与衬托器的后缘之间延伸；中央部在纵向方向上的延伸部分可以更大，例如，大0-20％。

通常存在如下三种可能：1)板的前部弯曲(优选地未进行焊接、锡焊或胶粘)；2)板的后部弯曲(优选地未进行焊接、锡焊或胶粘)；3)板的前部和后部都弯曲(优选地未进行焊接、锡焊或胶粘)。根据这三种可能的实施例：所述板的纵向横截面对应于：1)两个连续段；2)两个连续段；3)三个连续段。

图4的实施例与图3的实施例相似，但板30的中央部(以及其后部)略向下倾斜，从而使中央部的末端低于中央部的开端。

这样一来，对沿衬托器发生的反应气体耗尽进行(完全或者部分)补偿。

在图5至图10的实施例中，部件3位于外延反应器的石英反应室(图1和图2中的1)内部；其包括具有正面、背面和两个侧面的(完全或者大体上)水平的板30以及分别在两个侧面(如图1和图2的部件)处的两个(完全或者大体上)垂直的壁；该部件进一步包括用于调整板的垂直位置的装置。

这样，反应室的使用者可以轻易地使部件的性能适合于其具体需要，即，适合于在腔室内部执行的工艺。

图5至图7的实施例，该装置由至少两个位于部件3的两个垂直壁31和32下方并且长度大体上对应于两个垂直壁的长度的凸出安装架组成。

图5的实施例，两个凸出安装架34A很厚并且沿两个垂直壁的延伸部分具有一致的高度(例如，10mm)。

图6的实施例，两个凸出安装架34B很薄并且沿两个垂直壁的延伸部分具有一致的高度(例如，2mm)。

图7的实施例，两个凸出安装架34C具有倾斜的上表面并且沿两个垂直壁的延伸部分具有变化的高度(例如，在正面处为10mm，在背面处逐渐减少至2mm)。

可以与用于单个反应室的单个反应室部件一起提供一组高度不同和/或倾斜度不同的凸出安装架。

这对于为单个反应室提供一组不同的反应室部件来说是有利的。

在图8至图10的实施例中，该装置由至少四个位于部件3的两个垂直壁31和32的前端和后端处的凸出楔35和36组成，这些图仅示出了部件的一个垂直壁和两个楔。

在图8至图10中，部件的两个垂直壁沿其整个延伸部分具有一致的高度。凸出楔35和36作用在垂直壁的相应倾斜表面上。

在图8中，凸出楔处于第一种情况下，从而使部件不凸出并且使其板呈水平状态。

在图9中，凸出楔处于第二种情况下，从而使部件凸出(例如，一致地凸出4mm)并且使其板呈水平状态。

在图10中，凸出楔处于第三种情况下，从而使部件部分凸出(例如，在正面处凸出4mm，在背面处逐渐减少至凸出0mm)并且使其板呈倾斜状态。

如果前凸出楔35朝垂直壁的中心移动，则部件在其正面处凸出。

如果前凸出楔36朝垂直壁的中心移动，则部件在其背面处凸出。

要注意，(例如，图3和图4的)“顶部倾斜”特征和(例如，图5至图10的)“凸出装置”可以利用相同的部件在相同的反应室中实现。

根据本发明(尤其是根据刚刚描述的实施例)的部件设计为用于外延反应器的反应室(如图1和图2的反应室)的一部分。

Claims

1.一种位于外延反应器的石英反应室(1)内部的部件(3)，包括具有正面、背面和两个侧面的水平石英板(30)以及分别在所述两个侧面处的两个垂直石英壁(31、32)；

其中，所述板的前部和/或后部弯曲。

2.根据权利要求1所述的部件(3)，其中，只有所述板(30)的所述前部(33)向上弯曲，从而使所述板的前缘相对于所述板的中央部凸出。

3.根据权利要求2所述的部件(3)，其中，所述板(30)的所述中央部略向下倾斜，从而使所述中央部的末端低于所述中央部的开端。

4.根据权利要求1所述的部件(3)，其中，所述板(30)的纵向横截面对应于一个段或者两个连续段或者三个连续段。

5.根据权利要求1所述的部件(3)，还包括用于调整所述板(30)的垂直位置的装置(34、35、36)。

6.根据权利要求5所述的部件(3)，其中，所述装置由至少两个位于所述两个垂直壁(31、32)下方并且长度对应于所述两个垂直壁(31、32)的长度的凸出安装架(34A、34B、34C)组成。

7.根据权利要求5所述的部件(3)，其中，所述装置(35、36)由至少四个位于所述两个垂直壁(31、32)的前端和后端处的凸出楔(35、36)组成。

8.一种用于外延反应器的反应室，包括根据权利要求1至7中任一项所述的部件。

9.一种外延反应器，包括根据权利要求1至7中任一项所述的部件。