高速旋轉(zhuǎn)盤式反應室:為美國維易科(Vccco)公司的立式高速旋轉(zhuǎn)盤式反應室示意圖。NH3與MO源連同各自的載氣分別由氣流法蘭盤噴口注入, RA13H3340M其法蘭盤噴口與托盤距離較大,通常約75mm。從法蘭盤不同噴口的Ⅲ族和V族氣體出口流速必須相互匹配,以避免產(chǎn)生渦流。托盤基座高速旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速為500~1500rpm),尾氣從下部流出。高速旋轉(zhuǎn)的托盤產(chǎn)生吸泵效應,這種吸泵效應是流體的黏性力和旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力聯(lián)合作用的結果。它使得Ⅲ族和Ⅴ族氣流被有力吸引到托盤表面,從而抑制立式反應室中由于噴口與基座的距離大而容易引起的熱對流旋渦。在流體黏性力的作用下,靠近基片表面的一層氣體隨同基座一起轉(zhuǎn)動;在離心力的作用下,氣體不斷地沿徑向甩到基座的邊緣。與此同時,外延片上方的氣體沿軸向流入外延片表面以補充失去的氣體。在適宜的高轉(zhuǎn)速下,托盤旋轉(zhuǎn)可以使反應室內(nèi)的氣體平穩(wěn)流過襯底和托盤表面而不產(chǎn)生任何渦流的活塞流,同時也可改善了 托盤上方溫度分布的均勻性和溫度梯度,從而大大提高生長速度的均勻性[1叨。如果轉(zhuǎn)速過快,會在反應室壁造成壓力梯度,以致最終在靠近反應室壁的轉(zhuǎn)盤上方出現(xiàn)環(huán)形旋渦。

   該技術中托盤采用3區(qū)電阻加熱,其電阻為片狀、盤形蚊香形。溫度和加熱主要采用紅外高溫計進行測量和控制。由于反應室壁沉積較少,生長室可以經(jīng)過多次生長后才需要清洗,提高了設備利用率。其襯底托盤一般需要每爐更換,以保證溫度監(jiān)控的準確性。托盤的更換一般通過機械手完成。該技術中托盤的高轉(zhuǎn)速、氣體總流速、溫度分布和反應室壓力對外延層的均勻性均有重要影響。