金属有机化学气相沉积装置
阅读：374发布：2020-05-13
专利汇可以提供金属有机化学气相沉积装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种金属有机 化学气相沉积 装置。所述 金属 有机化学 气相沉积 装置包括反应腔、传输腔，传输装置，所述反应腔上部具有喷淋组件，所述反应腔下部设置有加热器，所述喷淋组件和所述加热器之间设置有承载部件，用以承载基片，所述反应腔还具有致动装置，所述致动装置驱动所述承载部件，所述承载部件包括上层承载部件与下层承载部件，所述上层承载部件与下层承载部件之间具有缓冲间隙，所述下层承载部件被所述加热器以非 接触 加热方式加热，且所述上层承载部件被所述下层承载部件以非接触 传热 方式加热并同时加热设置在其上的基片，所述传输装置用以在所述传输腔和所述反应腔之间传输所述上层承载部件。本发明的金属有机化学气相沉积装置可以使得待处理基片的受热更均匀。，下面是金属有机化学气相沉积装置专利的具体信息内容。
1.一种金属有机化学气相沉积装置，包括：反应腔、传输腔，传输装置，所述反应腔上部具有喷淋组件，所述反应腔下部设置有加热器，所述喷淋组件和所述加热器之间设置有承载部件，用以承载基片，所述反应腔还具有致动装置，所述致动装置驱动所述承载部件，其特征在于，所述承载部件包括上层承载部件与下层承载部件，所述上层承载部件与下层承载部件之间具有缓冲间隙，所述下层承载部件被所述加热器以非接触加热方式加热，且所述上层承载部件被所述下层承载部件以非接触传热方式加热并同时加热设置在其上的基片，所述传输装置用以在所述传输腔和所述反应腔之间传输所述上层承载部件。
2.如权利要求1所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述上层承载部件与所述下层承载部件平行设置。
3.如权利要求2所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述上层承载部件在沿所述喷淋组件到所述承载部件的方向上覆盖所述下层承载部件，以避免反应气体直接落入下层承载部件上。
4.如权利要求2所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述上层承载部件包括若干子承载部件，所述子承载部件由所述传输装置在所述传输腔和所述反应腔之间传输。
5.如权利要求4所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述子承载部件为扇形结构，所述上层承载部件为所述子承载部件拼接而成的圆环形盘或圆形盘。
6.如权利要求5所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述子承载部件包括第一子承载部件与第二子承载部件，所述第一子承载部件两端具有第一安装部，所述第二子承载部件两端具有与所述第一安装部配合的第二安装部，所述第一子承载部件与所述第二子承载部件的底面和顶面均在同一平面上。
7.如权利要求1所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述致动装置驱动所述下层承载部件旋转，所述下层承载部件带动所述上层承载部件旋转。
8.如权利要求7所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述上层承载部件与所述下层承载部件同步旋转。
9.如权利要求6所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述第一子承载部与所述第二子承载部分别为三个，所述第一子承载部与所述第二子承载部间隔设置，拼接为圆形或圆环形。
10.如权利要求6或9所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述第一子承载部与所述第二子承载部之间为无缝拼接。
11.如权利要求10所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述第一安装部为上端凸出部，所述第二安装部为下端凸出部，以使得所述上层承载部件沿所述喷淋组件到所述承载部件的方向上完全覆盖所述下层部件。
12.如权利要求11所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述传输腔内设置有基片架用以放置所述子承载部件。
13.如权利要求12所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，还包括传输顺序控制装置用以控制所述传输装置，先将所述第二子承载部件传输到所述下层承载部件上的对应位置，再将所述第一子承载部件嵌入到所述第二子承载部件之间。
14.如权利要求4所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述上层承载部件还包括子承载部配合件，所述子承载部配合件与所述子承载部件拼接成所述上层承载部件。
15.如权利要求14所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述子承载部件为圆形。
16.如权利要求15所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述致动装置包括第一致动装置与第二致动装置，所述第一致动装置用以驱动所述子承载部件以第一转速旋转，所述第二致动装置用以驱动所述下层承载部件以第二转速旋转。
17.如权利要求16所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述第一转速旋转等于所述第二转速。
18.如权利要求16所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述第一转速旋转不等于所述第二转速。
19.如权利要求16所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述子承载部件在所述下层承载部件的带动下绕所述下层承载部件的转轴公转。
20.如权利要求13或16所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述上层承载部件的材料为石墨、碳化硅、具有碳化硅涂层的石墨或钼，所述下层承载部件的材料为石墨、碳化硅、具有碳化硅涂层的石墨或钼。
21.如权利要求20所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述上层承载部件与所述下层承载部件之间缓冲间隙的厚度为大于等于0.02mm且小于等于8mm。
22.如权利要求1所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述加热器将所述基片承载部件最高加热到1700摄氏度。
23.如权利要求1所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述喷淋组件向所述上层承载部件分配反应气体，所述反应气体包括III族反应气体和V族反应气体。
24.如权利要求1所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述承载部件与所述加热器之间通有气体，以加快所述承载部件与所述加热器之间的热传递。
25.如权利要求1所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述上层承载部件与所述下层承载部件之间通有反冲气体，使得所述反应气体不到达位于所述上层承载部件下方的所述下层承载部件。
26.如权利要求1所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，所述上层承载部件与所述下层承载部件的材料、面积、厚度相同。
27.如权利要求26所述的金属有机化学气相沉积装置，其特征在于，当所述加热器温度在1700摄氏度时，所述上层承载部件的中心与边缘的温差在5摄氏度以内。
金属有机化学气相沉积装置
技术领域
背景技术
[0002] 金属有机化学气相沉积(MOCVD，Metal-Organic Chemical VaporDeposition)是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种化学气相外延沉积工艺。它以III族、II族元素的有机化合物和V、VI族元素的氢化物等作为晶体生长的源材料，以热分解反应方式在石墨盘上进行沉积工艺，生长各种III-V族、II-VI族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料，上述过程通常在化学气相沉积装置中进行，特别是在MOCVD装置中进行。
[0003] 下面对现有的MOCVD装置进行说明，请参考图11，图11是现有的金属有机化学气相沉积装置的剖面结构示意图。
[0004] 所述金属有机化学气相沉积装置2包括腔体21，设置在腔体21顶部的喷淋组件22，设置在所述腔体21底部的承载部件23，用于加热所述承载部件23的加热器25，和驱动所述承载部件23转动的致动装置24。所述喷淋组件22与所述承载部件23相对设置，并限定位于二者之间的反应区；所述加热器25用于加热所述承载部件23。
[0005] 所述承载部件23包括下层承载部件231和上层承载部件232。所述上层承载部件232设置在下层承载部件231的上表面，并与所述下层承载部件231的上表面接触。所述上层承载部件232的上表面用于放置待处理基片。在进行金属有机化学气相沉积的过程中，所述加热器25通过热辐射加热所述下层承载部件231，所述下层承载部件231通过所述上层承载部件232与所述下层承载部件231之间的接触，通过热传导的方式加热所述上层承载部件232，最后使得设置在上层承载部件232上的待处理基片加热。
[0006] 在上述加热过程中，由于所述上层承载部件受热会发生翘曲；从而使得所述上层承载部件232部分区域与所述下层承载部件231之间脱离接触，从而使得所述上层承载部件232上表面的温度不均匀，进而使得待处理基片受热不均匀。
[0007] 因此，有必要研发一种能够使得待处理基片的温度更加均匀的的金属有机化学气相沉积装置。
发明内容
[0008] 现有技术的金属有机化学气相沉积装置存在待处理基片受热不均匀的问题，本发明提供一种能解决上述问题的金属有机化学气相沉积装置。
[0009] 一种金属有机化学气相沉积装置其包括反应腔、传输腔，传输装置，所述反应腔上部具有喷淋组件，所述反应腔下部设置有加热器，所述喷淋组件和所述加热器之间设置有承载部件，用以承载基片，所述反应腔还具有致动装置，所述致动装置驱动所述承载部件，所述承载部件包括上层承载部件与下层承载部件，所述上层承载部件与下层承载部件之间具有缓冲间隙，所述下层承载部件被所述加热器以非接触加热方式加热，且所述上层承载部件被所述下层承载部件以非接触传热方式加热并同时加热设置在其上的基片，所述传输装置用以在所述传输腔和所述反应腔之间传输所述上层承载部件。其中，所述上层承载部件对所述基片的加热可以是接触方式，也可以是非接触方式。
[0010] 与现有技术相比较，本发明的金属有机化学气相沉积装置中，所述上层承载部件与所述下层承载部件之间具有缓冲间隙，使得所述上层基片承载部件被所述下层基片承载部件以非接触传热方式加热，如此当所述上层承载部件由于受热发生翘曲时，由于通过非接触式加热发生翘曲的上层承载部件不会因翘曲部分未能接触而受热减少，从而使得设置在所述上层承载部件上的基片受热均匀；而且，所述缓冲间隙能够缓冲所述下层承载部件1221上的温度变化对所述下层承载部件上表面温度变化的影响，进一步提高上层承载部件上的基片受热的均匀性。
附图说明
附图说明
[0011] 图1是本发明金属有机化学气相沉积装置第一实施方式的结构示意图。
[0012] 图2是图1所示化学气相沉积装置剖面结构示意图。
[0013] 图3是图2承载部件剖面结构示意图。
[0014] 图4是图2所示承载部件的俯视结构示意图。
[0015] 图5是图4所示承载部件沿A-A线的剖面结构示意图。
[0016] 图6是本发明金属有机化学气相沉积装置第二实施方式的承载部件的俯视结构示意图。
[0017] 图7是图6所示的承载部件沿B-B线的结构示意图。
[0018] 图8是模拟实验一中如图6所示的子承载部件与所述下层承载部件之间具有和没有缓冲间隙时，沿C检测线的温度分布图。
[0019] 图9是模拟实验二的实验模型图。
[0020] 图10是模拟实验二的实验结果温度分布图。
[0021] 图11是现有的金属有机化学气相沉积装置的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0022] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0023] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0024] 现有技术的金属有机化学气相沉积装置存在待处理基片受热不均匀的问题，为解决现有技术的问题，本发明提出一种解决上述问题的金属有机化学气相沉积装置，所述金属有机化学气相沉积装置包括反应腔、传输腔，传输装置，所述反应腔上部具有喷淋组件，所述反应腔下部设置有加热器，所述喷淋组件和所述加热器之间设置有承载部件，用以承载基片，所述反应腔还具有致动装置，所述致动装置驱动所述承载部件，所述承载部件包括上层承载部件与下层承载部件，所述上层承载部件与下层承载部件之间具有缓冲间隙，所述下层承载部件被所述加热器以非接触加热方式加热，且所述上层承载部件被所述下层承载部件以非接触传热方式加热并同时加热设置在其上的基片，所述传输装置用以在所述传输腔和所述反应腔之间传输所述上层承载部件。
[0025] 与现有技术相比较，本发明的金属有机化学气相沉积装置中，所述上层承载部件与所述下层承载部件之间具有缓冲间隙，使得所述上层基片承载部件被所述下层基片承载部件以非接触传热方式加热，如此当所述上层承载部件由于受热发生翘曲时，由于通过非接触式加热，如辐射或热对流的方式加热，发生翘曲的上层承载部件不会因翘曲部分未能接触而受热减少，从而使得设置在所述上层承载部件上的基片受热均匀；而且，所述缓冲间隙能够缓冲所述下层承载部件1221上的温度变化对所述上层承载部件上表面温度变化的影响，进一步提高上层承载部件上的基片受热的均匀性。
[0026] 请参阅图1，图1是本发明金属有机化学气相沉积装置第一实施方式的结构示意图。所述金属有机化学气相沉积装置1包括一传输腔11、一个或多个反应腔12、负载锁14和多个门阀13。所述一个或多个反应腔12与所述负载锁14分布于所述传输腔11的周围并分别通过一个所述门阀13与所述传输腔11连通。所述负载锁14用于向所述化学气相沉积装置1输入待处理基片和承载待处理基片的装置，和从所述化学气相沉积装置1输出处理完成的基片和承载处理完成的基片的装置。所述反应腔12用于对待处理基片进行化学气相沉积处理，从而在待处理基片上沉积一层固体材料。所述固体材料，优选的，如III-V半导体材料。所述传输腔11用于在所述负载锁14和所述一个或多个反应腔12之间传输基片和承载基片的装置，所述基片包括待处理基片和处理完成的基片，所述承载基片的装置包括承载待处理基片的装置和承载处理完成的基片的装置。所述承载基片的装置为板部件。
[0027] 所述请同时参阅图2，图2是图1所示化学气相沉积装置1剖面结构示意图。所述反应腔12包括腔体、设置所述腔体上部的喷淋组件121、设置在所述腔体下部的加热器123、设置于喷淋组件121与所述加热器123之间并所述喷淋组件121相对设置的承载部件
122以及致动装置126和排气装置(图未示)如泵部件。所述喷淋组件121与所述承载部件122之间限定一反应区；所述加热器123用于加热所述承载部件122，从而加热设置在所述承载部件122上的待处理基片，所述加热器123优选的可以将所述承载部件加热到1500摄氏度。所述致动装置126通过一转轴124连接所述承载部件122。所述致动装置126用于驱动所述承载部件122转动。所述排气装置(图未示)设置在所述承载部件122的周围，用于抽走所述反应区中的气体。
122以及致动装置126和排气装置(图未示)如泵部件。所述喷淋组件121与所述承载部件122之间限定一反应区；所述加热器123用于加热所述承载部件122，从而加热设置在所述承载部件122上的待处理基片，所述加热器123优选的可以将所述承载部件加热到1500摄氏度。所述致动装置126通过一转轴124连接所述承载部件122。所述致动装置126用于驱动所述承载部件122转动。所述排气装置(图未示)设置在所述承载部件122的周围，用于抽走所述反应区中的气体。
[0028] 所述喷淋组件121包括一面向所述承载部件122的出气表面，所述出气表面上设置有多个出气孔。反应气体从反应腔12外引入到所述喷淋组件121后，通过所述多个出气孔喷射到所述反应区域中。其中所述反应气体优选的包括III族有机源气体和V族源气体。
[0029] 请参阅图3。图3是图2承载部件122剖面结构示意图。所述承载部件122包括叠置的上层承载部件1222和下层承载部件1221。构成所述上层承载部件1222的材料优选为石墨、碳化硅、表面镀有碳化硅层的石墨或耐高温的金属材料如：钼等；构成所述下层承载部件1221的材料优选为石墨、碳化硅、表面镀有碳化硅层的石墨或耐高温的金属材料如：钼等；且，进一步优选的，所述上层承载部件1222和所述下层承载部件1221具有相同的材料、相同的厚度和相同的面积。所述上层承载部件1222包括设置于所述下层承载部件1221面向所述喷淋组件121的一侧。所述上层承载部件1222与所述下层承载部件1221之间具有缓冲间隙1223。所述缓冲间隙1223使得所述上层承载部件1222与所述下层承载部件1221不接触，进而使得所述上层承载部件1222与所述下层承载部件1221之间几乎不发生热传递；所述上层承载部件1222与所述下层承载部件1221之间需要通过非接触式方法进行热交换，所述非接触式方法进行热交换包括热辐射和热对流；优选的所述缓冲间隙
1223的厚度为大于等于0.02mm，小于等于8mm；所述缓冲间隙大于0.02mm可以防止间隙过少导致所述上层承载部件1222与所述下层承载部件1221发生接触；使得缓冲间隙1223小于等于8mm，有利于保证热量的传递效率，减少热能损耗。优选的，所述上层承载部件1222与所述下层承载部件1221平行设置，则所述缓冲间隙1223的距离不变。又优选的，所述上层承载部件1222在垂直所述承载部件122的垂直方向(即从所述喷淋组件121指向所述承载部件122的方向)上覆盖所述下层承载部件1221，使得喷淋组件121引入的反应气体不能直接喷注到所述下层承载部件1221上。防止在所述下层承载部件1221上的有害沉积。
优选的，所述上层承载部件1222通过多个隔热间隔物1224支撑在所述下层承载部件1221面向所述喷淋组件121的表面，并形成所述上层承载部件1222与所述下层承载部件1221之间的缓冲间隙1223；优选的，所述隔热间隔物1224由绝热材料构成；如所述隔热间隔物
1224为陶瓷垫片。所述致动装置126驱动所述承载部件122转动。具体地，所述致动装置
126通过所述转轴124带动所述下层承载部件1221转动，所述下层承载部件1221带动所述上层承载部件1222转动。由于所述上层承载部件1222通过所述隔热间隔物1224设置在所述下层承载部件1221上，因此，所述上层承载部件1222转动与所述下层承载部件1221同步旋转。
1223的厚度为大于等于0.02mm，小于等于8mm；所述缓冲间隙大于0.02mm可以防止间隙过少导致所述上层承载部件1222与所述下层承载部件1221发生接触；使得缓冲间隙1223小于等于8mm，有利于保证热量的传递效率，减少热能损耗。优选的，所述上层承载部件1222与所述下层承载部件1221平行设置，则所述缓冲间隙1223的距离不变。又优选的，所述上层承载部件1222在垂直所述承载部件122的垂直方向(即从所述喷淋组件121指向所述承载部件122的方向)上覆盖所述下层承载部件1221，使得喷淋组件121引入的反应气体不能直接喷注到所述下层承载部件1221上。防止在所述下层承载部件1221上的有害沉积。
优选的，所述上层承载部件1222通过多个隔热间隔物1224支撑在所述下层承载部件1221面向所述喷淋组件121的表面，并形成所述上层承载部件1222与所述下层承载部件1221之间的缓冲间隙1223；优选的，所述隔热间隔物1224由绝热材料构成；如所述隔热间隔物
1224为陶瓷垫片。所述致动装置126驱动所述承载部件122转动。具体地，所述致动装置
126通过所述转轴124带动所述下层承载部件1221转动，所述下层承载部件1221带动所述上层承载部件1222转动。由于所述上层承载部件1222通过所述隔热间隔物1224设置在所述下层承载部件1221上，因此，所述上层承载部件1222转动与所述下层承载部件1221同步旋转。
[0030] 请参阅图4。图4是图2所示承载部件122的俯视结构示意图。所述上层承载部件1222包括若干个子承载部件1225/1226。所述每个子承载部件1225/1226优选的为扇形；所述若干个子承载部件1225/1226相互拼接形成圆环形状或圆形状的所述上层承载部件1222。在本实施方式中，所述上层承载部件1222为圆环形盘。此时所述下层承载部件1221也为圆环形盘。
[0031] 所述上层承载部件1222的子承载部件1225/1226包括若干第一子承载部件1225和若干第二子承载部件1226；优选的，所述第一子承载部件1225个数为3或4个，所述第二子承载部件1226的个数对应为3或4个；在本实施方式中，所述第一子承载部件1225和所述第二子承载部件1226的个数均为4个。所述第一子承载部件1225与所述第二子承载部件1226间隔设置并拼接形成圆环形状或圆形状的所述上层承载部件1222。
[0032] 请参阅图5，图5是图4所示承载部件122沿A-A线的剖面结构示意图。所述第一子承载部件1225具有面向所述下层承载部件1221的底面和与所述底面相对的设置的顶面；所述第二子承载部件1226具有面向所述下层承载部件1221的底面和与所述底面相对的设置的顶面。待处理基片设置于所述第一子承载部件1225和所述第二子承载部件1226的顶面。所述第一子承载部件1225与所述第二子承载部件1226之间为无缝连接，即所述第一子承载部件1225与所述第二子承载部件1226的邻接边接合没有间隙。所述第一子承载部件1225与所述第二子承载部件1226相接的两端具有第一安装部1227。所述第二子承载部件1226与所述第一子承载部件1225相接的两端具有第二安装部1228。所述第一安装部1227与所述第二安装部1228配合使得所述第一子承载部件1225与所述第二子承载部件1226之间连接形成无缝连接，并使得所述第一子承载部件1225与所述第二子承载部件1226的底面在同一平面，使得所述第一子承载部件1225与所述第二子承载部件1226的顶面也在同一平面。
[0033] 所述第一安装部1227为从所述第一子承载部件1225在厚度方向的上侧(即邻近顶面的一侧)侧向突出的上端突出部。所述第二安装部1228为从所述第二子承载部件1226在厚度方向的下侧(即邻近底面的一侧)侧向突出的下端突出部。其中所述上端突出部与所述下端突出部的突出长度相等，所述上端突出部的厚度与所述下端突出部厚度相加等于所述顶面与所述底面之间的距离，从而使得所述第一子承载部件1225与所述第二子承载部件1226之间连接形成无缝连接，并使得所述第一子承载部件1225与所述第二子承载部件1226的底面在同一平面，使得所述第一子承载部件1225与所述第二子承载部件1226的顶面也在同一平面。
[0034] 所述传输腔11至少包括腔体和传输装置111。所述传输腔11优选的为真空传输腔，即所述腔体内被抽成真空状态；有害气体如：氧气等进入到所述反应腔12后会造成对所述反应腔12的损害，如氧气氧化所述反应腔12内的部件；真空传输腔在所述传输腔11与所述反应腔12之间的门阀13开启时，不会有有害气体如：氧气等进入到所述反应腔12中，从而造成对所述反应腔12的损害，如氧气氧化所述反应腔12内的部件。所述传输装置111设置在所述传输腔11的腔体内。所述传输装置111用于在所述负载锁14，所述传输腔和所述一个或多个反应腔12之间传输所述子承载部件1225/1226。优选的，所述传输装置
111为机械手。优选的，所述传输腔11还包括一设置其腔体内的基片架112。所述基片架
112用于存放所述子承载部件1225/1226；所述传输装置111同时也可以在所述负载锁14、所述一个或多个反应腔12和基片架112之间传输子承载部件1225/1226。优选的，所述金属有机化学气相沉积装置1还包括一传输顺序控制装置(图未示)，所述传输顺序控制装置控制所述传输装置111传输所述子承载部件1225/1226，使得所述传输装置111先将所述第二子承载部件1226传输至所述下层承载部件1221上对应的位置，再将所述第一子承载部件1225传输至所述下层承载部件1221上对应的位置。如此，当所述第一子承载部件1225传输至所述下层承载部件1221上时，可以自上而下嵌入到第二子承载部件1226之间。
111为机械手。优选的，所述传输腔11还包括一设置其腔体内的基片架112。所述基片架
112用于存放所述子承载部件1225/1226；所述传输装置111同时也可以在所述负载锁14、所述一个或多个反应腔12和基片架112之间传输子承载部件1225/1226。优选的，所述金属有机化学气相沉积装置1还包括一传输顺序控制装置(图未示)，所述传输顺序控制装置控制所述传输装置111传输所述子承载部件1225/1226，使得所述传输装置111先将所述第二子承载部件1226传输至所述下层承载部件1221上对应的位置，再将所述第一子承载部件1225传输至所述下层承载部件1221上对应的位置。如此，当所述第一子承载部件1225传输至所述下层承载部件1221上时，可以自上而下嵌入到第二子承载部件1226之间。
[0035] 以下将对所述金属有机化学气相沉积装置1的的工作过程进行介绍。
[0036] 在所述金属有机化学气相沉积装置1进行化学气相沉积工艺时，所述负载锁14打开，上表面设置有待处理基片的子承载部件1225/1226被加载到所述负载锁14中。关闭所述负载锁14，并将所述负载锁14抽真空。完成对所述负载锁14抽真空后，开启所述负载锁14与所述传输腔11之间的门阀13。传输装置111将所述子承载部件1225/1226从所述负载锁14中取出，并将所述承载待处理基片的子承载部件运送到所述传输腔11中；其中，所述传输装置111可以将所述子承载部件1225/1226保持在所述传输装置111上，或将所述子承载部件1225/1226暂存在所述基片架112上。关闭所述负载锁14与所述传输腔11之间的门阀13，开启所述反应腔12与所述传输腔11之间的门阀13。传输装置111将所述子承载部件1225/1226从传输腔11运输到所述反应腔12中，并放置在所述下层承载部件1221上；所述多个子承载部件1225/1226，传输到所述反应腔12后拼接成圆环形或圆形的所述上层承载部件1222。关闭所述反应腔12与所述传输腔11之间的门阀13。所述致动装置126驱动所述下层承载部件1221旋转并带动所述上层承载部件1222转动；所述加热器123通过非接触式加热方式如：通过热辐射和/或对流的方式，加热所述下层承载部件
1221；受热后的所述下层承载部件1221由于不与所述上层承载部件1222接触，因此也通过非接触式的加热方式加热所述上层承载部件1222；所述非接触式加热方式包括热辐射和热对流中的一种或多种；由于所述下层承载部件1221系通过非接触式的加热方式加热所述上层承载部件1222，因此即使所述上层承载部件1222受热发生翘曲后仍能得到基本相同的非接触式加热能量。因此，使得上层承载部件1222上的待处理基片受热均匀。所述待处理基片达到预订温度后，所述喷淋组件121连接包括反应气体源和载气源，从通过所述喷淋组件121上的出气口向所述反应区域提供反应气体和载气。所述反应气体在所述反应区域发生反应并在所述基片的表面沉积一层固体薄膜。优选的，所述反应气体优选的包括III族反应气体和V族反应气体，或所述反应气体包括II族反应气体和VI族反应气体；
所述反应气体的反应在所述基片上沉积一层III-V族半导体薄膜，如GaN薄膜，或沉积一层II-VI族半导体薄膜。完成薄膜沉积后，开启所述反应腔12与所述传输腔11之间的门阀
13，传输装置111将所述子承载部件1225/1226从所述反应腔12中取出并传输到所述传输腔11中；其中，所述传输装置111可以将所述子承载部件1225/1226保持在所述传输装置
111上，或将所述子承载部件1225/1226暂存在所述基片架112上。关闭所述反应腔12与所述传输腔11之间的门阀13，开启所述负载锁14与所述传输腔11之间的门阀13。传输装置111将所述子承载部件1225/1226传输到所述负载锁14中。关闭所述负载锁14与所述传输腔11之间的门阀13；使得所述负载锁14中的气压恢复到大气压，开启所述负载锁
14，将所述子承载部件1225/1226从负载锁14中取出，从而完成对基片的化学气相沉积工艺处理过程。上述过程中，子承载部件1225/1226在反应腔12中完成处理并被传输到所述传输腔11后，还可以被传输到另外一个处理腔12中进行其他化学气相沉积工艺处理。之后再传输到所述负载锁14中取出。
1221；受热后的所述下层承载部件1221由于不与所述上层承载部件1222接触，因此也通过非接触式的加热方式加热所述上层承载部件1222；所述非接触式加热方式包括热辐射和热对流中的一种或多种；由于所述下层承载部件1221系通过非接触式的加热方式加热所述上层承载部件1222，因此即使所述上层承载部件1222受热发生翘曲后仍能得到基本相同的非接触式加热能量。因此，使得上层承载部件1222上的待处理基片受热均匀。所述待处理基片达到预订温度后，所述喷淋组件121连接包括反应气体源和载气源，从通过所述喷淋组件121上的出气口向所述反应区域提供反应气体和载气。所述反应气体在所述反应区域发生反应并在所述基片的表面沉积一层固体薄膜。优选的，所述反应气体优选的包括III族反应气体和V族反应气体，或所述反应气体包括II族反应气体和VI族反应气体；
所述反应气体的反应在所述基片上沉积一层III-V族半导体薄膜，如GaN薄膜，或沉积一层II-VI族半导体薄膜。完成薄膜沉积后，开启所述反应腔12与所述传输腔11之间的门阀
13，传输装置111将所述子承载部件1225/1226从所述反应腔12中取出并传输到所述传输腔11中；其中，所述传输装置111可以将所述子承载部件1225/1226保持在所述传输装置
111上，或将所述子承载部件1225/1226暂存在所述基片架112上。关闭所述反应腔12与所述传输腔11之间的门阀13，开启所述负载锁14与所述传输腔11之间的门阀13。传输装置111将所述子承载部件1225/1226传输到所述负载锁14中。关闭所述负载锁14与所述传输腔11之间的门阀13；使得所述负载锁14中的气压恢复到大气压，开启所述负载锁
14，将所述子承载部件1225/1226从负载锁14中取出，从而完成对基片的化学气相沉积工艺处理过程。上述过程中，子承载部件1225/1226在反应腔12中完成处理并被传输到所述传输腔11后，还可以被传输到另外一个处理腔12中进行其他化学气相沉积工艺处理。之后再传输到所述负载锁14中取出。
[0037] 与现有技术相比较，本发明的金属有机化学气相沉积装置1中，所述上层承载部件1222与所述下层承载部件1221之间设置有缓冲间隙1223，所述缓冲间隙使得所述上层承载部件1222被所述下层承载部件1221以非接触传热方式加热，如此当所述上层承载部件1222由于受热发生翘曲时，由于是通过非接触式加热，如辐射或热对流的方式加热，发生翘曲的上层承载部件1222也不会因翘曲部分未能与下层承载部件1221接触而受热减少，从而使得设置在所述上层承载部件1222上的基片受热均匀，所述均匀的程度至少在所述加热器123的加热温度在1500摄氏度时，使得所述上层承载部件的中心与边缘的温差在5摄氏度以内；而且，所述上层承载部件1222与所述下层承载部件1221之间具有所述缓冲间隙1223，所述缓冲间隙1223能够缓冲所述下层承载部件1221上的温度变化对所述下层承载部件1221上表面温度变化的影响。
[0038] 为验证本发明金属有机化学气相沉积装置的技术效果，发明人设计了如下两个模拟实验：
[0039] 模拟实验一：用于验证所述上层承载部件3222与所述下层承载部件3221之间设置有缓冲间隙3223将极大地改变所述上层承载部件3222因翘曲造成的上表面温度分布均匀形。
[0040] 请再次参阅图6，发明人将所述#2号子承载部件3225直接放置在所述下层承载部件3221面向所述喷淋组件的上表面，使得所述下层承载部件3221通过接触加热所述#2号子承载部件3225。所述#5号子承载部件3225如本发明所述，与所述下层承载部件3221面向所述喷淋组件的上表面具有间隙。本实验的实验条件是：#2号子承载部件3225和#5号子承载部件3225均为圆形平板形石墨材料盘，且厚度均为3毫末；所述#5号子承载部件3225与所述下层承载部件3221的上表面之间的间隙厚度为1毫米；所述下层承载部件3221面向所述喷淋组件的上表面的温度为1200摄氏度。
[0041] 在上述实验条件下分别测量了所述#2号子承载部件3225和#5号子承载部件3225上表面沿所述C以高温计(pyrometer)检测线的上多个点的温度值，得到如图8所述温度分布曲线图。从实验结果可以看到，由于所述#2号子承载部件3225与下层承载部件
3221接触，因此各点检测到的温度均高于所述所述#5号子承载部件3225。然而，所述#2号子承载部件3225沿所述C检测线的温度差最大达到19摄氏度。而所述#5号子承载部件3225沿所述C检测线的温度差最大只有5摄氏度。由此可以验证，使得所述上层承载部件3222与所述下层承载部件3221之间设置有缓冲间隙3223将极大地改变所述上层承载部件3222上表面的温度分布均匀形。
3221接触，因此各点检测到的温度均高于所述所述#5号子承载部件3225。然而，所述#2号子承载部件3225沿所述C检测线的温度差最大达到19摄氏度。而所述#5号子承载部件3225沿所述C检测线的温度差最大只有5摄氏度。由此可以验证，使得所述上层承载部件3222与所述下层承载部件3221之间设置有缓冲间隙3223将极大地改变所述上层承载部件3222上表面的温度分布均匀形。
[0042] 模拟实验二：用于验证所述缓冲间隙1223能够缓冲所述下层承载部件1221上的温度变化对所述上层承载部件1222上表面温度变化的影响。
[0043] 请参阅图9，图9是模拟实验二的试验模型示意图。在模拟实验二中，所述试验模型包括两加热器41、位于加热器41上方相互叠置的第一石墨板42和第二石墨板43。其中，所述两个加热器41的截面长度为10毫米，截面高度为3毫米，并具有15毫米的间隔L1；所述加热器41与邻近的第一石墨板42之间具有2毫米的间隙G2。所述第一石墨板42的厚度L3为3毫米。所述第一石墨板42与所述第二石墨板43之间具有间隙G1。所述第二石墨板43的厚度L3也为3毫米。所述第二石墨板43具有上表面431。其中所述加热器41的加热温度为1300摄氏度，最高可以达到1700摄氏度。所述所述第一石墨板42与所述第二石墨板43均为石墨材料构成，其导热系数均为100W/mK，其热传导均为6000W/m^2K，其材料的发射率均为0.82。
[0044] 请参阅图10，图10是模拟实验二中所述第二石墨板43的上表面431上的温度分布图。所述模拟实验二中，设定两对比实验情况；情况一，所述第一石墨板42与所述第二石墨板43之间具有间隙G1为0，即所述第一石墨板42与所述第二石墨板43相互接触，并通过接触传热(Thermal Contact)；情况二，所述第一石墨板42与所述第二石墨板43之间具有间隙G1为0.5毫米，使得所述第一石墨板42与所述第二石墨板43之间通过热辐射传热(GapThermal Radiation)。本实验中，测试上述两种情况下，所述第二石墨板43的上表面431上的温度，得到如图10所述的温度分布曲线。当所述加热器41对所述第一石墨板42不均匀加热时，所述第一石墨板42面向所述第二石墨板43的表面温度将会不均匀分布。
从图上可知，当所述第一石墨板42与所述第二石墨板43之间具有间隙G1为0时，所述第二石墨板43的上表面431上的温度变化最大达到10摄氏度；然而，当所述第一石墨板42与所述第二石墨板43之间具有间隙G1为0.5时，所述第二石墨板43的上表面431上的温度波动明显减少，所述温度差值最大只有1.5摄氏度。由此可以验证，在所述下层承载部件
1221与所述上层承载部件1222之间设置缓冲间隙1223能够缓冲所述下层承载部件1221上的温度变化对所述上层承载部件1222上表面温度变化的影响。
从图上可知，当所述第一石墨板42与所述第二石墨板43之间具有间隙G1为0时，所述第二石墨板43的上表面431上的温度变化最大达到10摄氏度；然而，当所述第一石墨板42与所述第二石墨板43之间具有间隙G1为0.5时，所述第二石墨板43的上表面431上的温度波动明显减少，所述温度差值最大只有1.5摄氏度。由此可以验证，在所述下层承载部件
1221与所述上层承载部件1222之间设置缓冲间隙1223能够缓冲所述下层承载部件1221上的温度变化对所述上层承载部件1222上表面温度变化的影响。
[0045] 所述上层承载部件1222由多个所述子承载部件1225/1226拼接而成，因此，所述传输装置11传输每次可以只传输一个所述子承载部件1225/1226，从而使得传输变得方便。所述子承载部件1225/1226之间为无缝拼接，并且使得所述上层承载部件1222覆盖所述下层承载部件1221，从而可以防止反应气体达到所述下层承载部件1221，并在所述下层承载部件1221上沉积。所述子承载部件1225/1226拼接成所述上层承载部件1222后，各个子承载部件1225/1226的顶面在同一平面，可以减少拼接处对反应区的气流场的扰动，提高沉积均匀性。
[0046] 请同时参阅图6和图7，图6是本发明金属有机化学气相沉积装置第二实施方式的承载部件322的俯视结构示意图。图7是图6所示的承载部件322沿B-B线的结构示意图。本发明金属有机化学气相沉积装置的第二实施方式与本发明化学气相沉积装置第一实施方式基本相同，其区别在于：所述致动装置包括第一致动装置和第二制动装置，所述下层承载部件3221包括本体和设置在本体上的多个子转盘3226，所述第二致动装置用于驱动所述本体以第二转速转动，所述第一致动装置用于驱动所述子转盘3226以第一转速自转，其中所述第一转速可以与所述第二转速相同，也可以不相同；所述上层承载部件3222包括多个子承载部件3225和包绕所述子承载部件3225的子承载部件配合件。其中所述子承载部件配合件通过隔热间隔件3224设置在所述下层承载部件3221的本体上；所述多个子承载部件3225通过隔热间隔件3224分别对应设置在所述多个子转盘3226上。其中所述子承载部件3225优选的为圆形；在本实施方式中，所述子承部件3225的数量为5个，子承载部件3225围绕所述下层承载部件3221的轴心均匀分布。
[0047] 加热器加热所述承载部件322的过程中，所述第二致动装置驱动所述所下层承载部件3221的本体旋转，从而使得所述多个支撑在所述子转盘3226上的子承载部件3225绕所述下层承载部件3221的本体的转轴做公转；所述第一致动装置同时驱动所述子转盘3226自转，从而带动支撑在所述子转盘3226上的子承载部件3225做自转；所述加热器通过非接触式加热方式如：通过热辐射和/或对流的方式，加热所述下层承载部件3221；受热后的所述下层承载部件3221由于不与所述上层承载部件3222接触，因此也通过非接触式的加热方式加热所述上层承载部件3222；所述非接触式加热方式包括热辐射和热对流中的一种或多种。
[0048] 与第一实施方式金属有机化学气相沉积装置1相比，第二实施方式的金属有机化学气相沉积装置中的各个子承载部件3225形成行星转动，使得沉积更具均匀。
[0049] 虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明金属有机化学气相沉积装置不限于如上所述，所述金属有机化学气相沉积装置还可以包括向所述缓冲间隙中通入气体，使得所述上层承载部件与所述下层承载部件之间产生热对流，从而加快所述上层承载部件与所述下层承载部件之间的热传递；其中，所述气体可以为所述反应腔中的反冲气体。所述下层承载部件与所述加热器之间也可以通入气体，使得所述加热器与所述下层承载部件之间产生热对流。
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