本發(fā)明涉及化學氣相沉積設備及其調節(jié)方法，特別涉及包括金屬有機化學氣相沉積設備領域的一種帶有遮擋板的限流環(huán)裝置，及其對化學氣相沉積工藝進行調節(jié)的方法。

背景技術：

化學氣相沉積("CVD")設備，尤其是金屬有機化學氣相沉積("MOCVD")設備，用于將固體材料沉積在晶圓上。這種材料一般包括周期表中第III族欄和第V族欄的元素（被稱為III-V材料，但也包括"II-VI材料"）的化合物。還可以將諸如硅(Si)、碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO)等材料沉積在晶圓或其它表面上。在商業(yè)上，這些設備用于制造固態(tài)（半導體）微電子裝置、光學裝置和光電（太陽能）裝置以及其它電子/光電子材料和裝置。

如圖1所示，在現有MOCVD設備的反應腔10內，托盤40放置于旋轉軸60上，通過托盤40對其上表面的凹口中放置的一個或多個晶圓（未示出）進行承載；該托盤40由其下方的加熱器50加熱至所需的溫度（例如約1000℃）。所述反應腔10設有上蓋20；MOCVD處理所需的若干種工藝氣體由上蓋20的氣體接口進入該反應腔10內，通過圍繞在托盤40外側的限流環(huán)30對工藝氣體的流場進行一定限制，將工藝氣體的氣流引導到托盤40和托盤40承載晶圓上進行化學反應以形成沉積薄膜；之后，使用真空泵將反應后的氣體（及反應副產物等）從反應腔10底部的抽氣孔排出反應腔10。

反應腔10內設計合適的氣體流場及溫場時，才能使反應腔10內部的反應過程平穩(wěn)進行。然而，所述限流環(huán)30內部通常分布有冷卻液的管道，冷卻液通過上蓋20相應的冷卻液接口被導入到限流環(huán)30內，對限流環(huán)30進行冷卻。限流環(huán)30冷卻后的溫度（例如約100℃以下）與被加熱后的托盤40溫度有很大差異，使得從高溫托盤40上方經過的工藝氣體在到達托盤40外側的限流環(huán)30附近時被快速冷卻，凝結產生固體狀態(tài)的反應副產物并沉積在限流環(huán)30表面；沉積的反應副產物較為疏松，容易結片掉落而堵塞抽氣孔，進而影響反應腔10內原先的流場，進而影響正常的工藝。并且，低溫的限流環(huán)30還對溫場產生影響，在托盤40的中心到邊緣產生溫度梯度，令位于托盤40邊緣的溫度低于托盤40中心的溫度，導致位于托盤40不同區(qū)域的晶圓的反應結果不一致。此外，限流環(huán)30直接接受托盤40的熱輻射，再依靠持續(xù)輸送冷卻液進行降溫，會增加設備的功耗。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種化學氣相沉積設備中帶有遮擋板的限流環(huán)裝置，及通過該裝置對化學氣相沉積工藝進行的調節(jié)方法，通過限流環(huán)內側的遮擋板阻擋來自托盤的高溫熱輻射，抑制反應副產物沉積，降低功耗，并實現對反應腔內的溫場及流場的調節(jié)，有效改善工藝反應處理效果。

為了達到上述目的，本發(fā)明的一個技術方案是提供一種帶遮擋板的限流環(huán)裝置，其包含：

限流環(huán)，其環(huán)繞設置在托盤的外側，限流環(huán)內包括冷卻液管道；

耐熱材料制成的遮擋板，其設置在所述限流環(huán)的內側及托盤的外側之間，所述遮擋板通過固定裝置固定連接到限流環(huán)，并且所述遮擋板與其遮蔽的限流環(huán)之間存在間隙，通過該遮擋板將限流環(huán)內表面的下部進行遮蔽，以阻擋從托盤到限流環(huán)的熱輻射，并構成引導工藝氣體流通的空間。

優(yōu)選地，所述遮擋板遮蔽了所述限流環(huán)中從對應于托盤所在水平位置附近的部位至延伸到托盤下方的部位。

優(yōu)選地，所述遮擋板與限流環(huán)之間的固定裝置為鎖緊螺釘；

所述鎖緊螺釘穿透遮擋板連接至限流環(huán)或穿透限流環(huán)連接至遮擋板。

優(yōu)選地，所述固定裝置由隔熱材料制成，或者由鎖緊螺釘和隔熱襯墊組合制成，使得遮擋板與限流環(huán)之間的溫度差大于100度，所述隔熱材料的導熱系數小于0.5w/(m.k)。

優(yōu)選地，所述遮擋板的耐熱材料是石英，或陶瓷，或石墨，或鎢，或鉬。

優(yōu)選地，所述引導工藝氣體流通的空間，包含：

由限流環(huán)在托盤上方延伸部位的內表面所圍成的區(qū)域，或者由遮擋板在托盤上方延伸部位的內表面所圍成的區(qū)域，將工藝氣體引導至托盤表面；

和/或，由遮擋板對應托盤水平位置附近及延伸到托盤下方部位的內表面與托盤外邊緣之間的間隙，形成使反應后氣體離開托盤表面的氣體流通路徑。

本發(fā)明的另一個技術方案是提供一種化學氣相沉積設備，所述化學氣相沉積設備設置的反應腔中，包含如權利要求1~6中任意一項所述的帶遮擋板的限流環(huán)裝置；

所述反應腔中，托盤放置于旋轉軸上在工藝處理時由旋轉軸帶動旋轉；

所述托盤上表面設有放置一個或多個晶圓的凹口；所述托盤下方設有加熱器；

所述反應腔設有上蓋，所述上蓋設有供工藝氣體進入反應腔內的氣體接口，及供冷卻液流入限流環(huán)內冷卻液管道的冷卻液接口；

所述耐熱材料制成的遮擋板位于所述限流環(huán)的內側及托盤的外側之間，通過該遮擋板將限流環(huán)內表面的下部進行遮蔽，以阻擋從托盤到限流環(huán)的熱輻射；

反應腔內的工藝氣體經過遮擋板與托盤的組合構成的空間，向下流到設于反應腔底部的抽氣孔。

本發(fā)明的還有一個技術方案是提供一種化學氣相沉積設備的調節(jié)方法，化學氣相沉積設備包括一反應腔，反應腔內包括位于底部的一個基座，基座內包括旋轉軸和支撐在旋轉軸頂部的托盤，托盤上表面固定有多個晶圓，化學氣相沉積設備頂部還包括進氣裝置，使得工藝氣體從上向下流向所述托盤上表面，一個限流環(huán)環(huán)繞所述進氣裝置和托盤之間的反應空間，由耐熱材料制成的遮擋板設置在限流環(huán)內側及托盤外側之間，通過該遮擋板將限流環(huán)內表面的下部進行遮蔽，

所述遮擋板遮蔽了所述限流環(huán)中從對應于托盤水平位置附近及延伸到托盤下方的部位；

控制限流環(huán)具有第一溫度，使得工藝氣體在流向晶圓表面上方過程中,工藝氣體不會提前分解和反應；

控制晶圓表面具有第二溫度，工藝氣體到達托盤及晶圓表面后，使工藝氣體達到第二溫度并開始進行反應處理；所述第二溫度高于第一溫度；

控制遮擋板具有第三溫度，使得反應后的氣體在離開托盤及晶圓表面到達托盤外邊緣附近時不會大量形成沉積物，并通過所述遮擋板內表面與托盤外邊緣之間的間隙流通直至被抽排出反應腔；所述第三溫度高于第一溫度低于第二溫度。

優(yōu)選地，所述進氣裝置和托盤之間的反應空間進一步包括位于上方的氣體擴散空間和位于下方且貼近托盤上表面的反應空間，在氣體擴散空間內工藝氣體逐漸擴散混合，到達反應空間時工藝氣體發(fā)生反應形成所需的沉積物質，所述遮擋板上端高度位于所述反應空間的上端，以使得流經限流環(huán)的工藝氣體不會提前分解，流經遮擋板的工藝氣體不會發(fā)生大量污染物沉積。

優(yōu)選地，所述反應空間的上端位于托盤上表面上方3-30mm處。

與現有技術相比，本發(fā)明通過在限流環(huán)內側增加一遮擋板（可全部遮擋或部分遮擋限流環(huán)），使熱輻射直接作用在遮擋板上，從而提高了副反應物沉積溫度，可以有效抑制或改善副反應物沉積。限流環(huán)由于有遮擋板的作用，受到的熱輻射會大大減少，可以減少冷卻劑的流量進而節(jié)省了設備的功耗。通過改變遮擋板的厚度、內外間距等，可以控制限流環(huán)的溫度進而調整內部溫場。優(yōu)選示例中，只遮擋限流環(huán)的下部分，可以在限流環(huán)內表面得到上冷下熱的效果，通過上冷下熱的溫場顯著的改善流場。

附圖說明

圖1是現有MOCVD設備及其中限流環(huán)裝置的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明所述MOCVD設備及其中限流環(huán)裝置的結構示意圖；

圖3~圖8是本發(fā)明中遮擋板在不同實施例下的結構示意圖；

圖9是設置如圖4所示遮擋板時，在反應腔內右半部分的溫場示意圖；

圖10是設置如圖4所示遮擋板時，在反應腔右半部分的流場示意圖；

圖11是沒有設置遮擋板時，在反應腔內右半部分的溫場示意圖；

圖12是沒有設置遮擋板時，在反應腔內右半部分的流場示意圖；

圖13是托盤表面薄膜生長率分布示意圖，體現了圖9~圖12中的基準氣流條件。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種限流環(huán)裝置，適用于各種CVD設備，尤其是MOCVD設備。如圖2所示的一種MOCVD設備，設有反應腔10，所述反應腔10設有上蓋20，其在進行工藝處理的過程中使反應腔10內保持真空密封，該上蓋20處還設有各種工藝氣體的接口及冷卻液的接口。在反應腔10內設有托盤40，其上表面設有一個或多個凹口；一個或多個晶圓置于相應的凹口（圖未示出）中，由托盤40進行承載；該托盤40由其下方的加熱器50加熱至所需的溫度（例如約1000℃）。MOCVD處理所需的若干種工藝氣體經由上蓋20處的氣體接口進入反應腔10內，通過限流環(huán)30等引導到被加熱的托盤40及托盤40承載的晶圓上，在高溫條件下開始進行化學反應，從而在晶圓上形成沉積薄膜。所述托盤40放置于旋轉軸60上，在進行工藝反應時旋轉軸60帶動托盤40旋轉，使工藝氣體在托盤40及晶圓表面均勻地混合及分布。通過真空泵，將反應后的氣體從反應腔10底部的抽氣孔排出反應腔10外。

其中，所述限流環(huán)30用于限制工藝氣體的流場，從而在托盤40及晶圓表面獲得更好的工藝氣流。限流環(huán)30的內部分布有冷卻液的管道，冷卻液通過上蓋20相應的冷卻液接口被導入到限流環(huán)30內，對限流環(huán)30進行冷卻（限流環(huán)30冷卻后的溫度例如約100℃以下）。限流環(huán)30通常以金屬材料制成，具有很好的熱導率。圖2中示例的限流環(huán)30，位于反應腔10腔壁的內側、托盤40的外側，并從托盤40上方一定距離延伸到托盤40下方一定距離，使得工藝氣體自上蓋20的下方擴散到托盤40及晶圓表面，并引導反應后的氣體離開托盤40表面至流動到反應腔10底部排出。可以根據實際的應用需求設計限流環(huán)30的具體形狀及布置位置；僅作為一種示例，圖2中所示的限流環(huán)30在托盤40上方延伸的部分大致為直筒型，內徑基本一致；而在托盤40下方延伸的部分則大致為喇叭型，內徑逐漸擴大。

本發(fā)明在CVD設備（如MOCVD設備）中設置有一種遮擋板70，用來實現對反應腔10內的氣場和/或溫場的調節(jié)控制。該遮擋板70位于限流環(huán)30的內側、托盤40的外側；所述遮擋板70以各種耐高溫材料制成，例如包含但不限于石英、陶瓷、石墨、鎢、鉬等。遮擋板70的熱導率低，能夠有效地阻擋托盤40向限流環(huán)30的高溫輻射，提高反應副產物的沉積溫度，抑制或改善反應副產物的沉積；并且，可以抑制或減緩限流環(huán)30的升溫，減少限流環(huán)30中冷卻液的使用，降低設備功耗。

遮擋板70可以與限流環(huán)30內側的形狀相匹配。例如，圖2的示例中遮擋板70上部大致為直筒型，內徑基本一致；而遮擋板70下部則大致為喇叭型，內徑逐漸擴大。遮擋板也可以與限流環(huán)30內側的形狀不完全匹配。例如在其他示例中，可以使遮擋板73整體呈上下內徑一致的直筒型（如圖6），或整體呈內側上小下大（或上大下小，如圖7遮擋板74內側區(qū)域所示）的喇叭型，等等。

遮擋板的外表面可以緊靠著限流環(huán)30的內表面（圖未示出）。或者，也可以使遮擋板的外表面與限流環(huán)30的內表面之間相互隔開一定距離，避免遮擋板與限流環(huán)30直接接觸進行熱傳遞。通常遮擋板或其局部到限流環(huán)30的間隙91寬度增加，則阻擋高溫熱輻射的效果更好，但可能會有一部分工藝氣體流入遮擋板與限流環(huán)30之間；反之，遮擋板或其局部到限流環(huán)30的間隙91寬度減小，則阻擋高溫熱輻射的效果減弱，但可以減少或避免工藝氣體流入間隙91中。優(yōu)選的，可以使遮擋板與限流環(huán)30之間的間隙寬度在1~2mm。

又或者，在一些不同的示例中，遮擋板的外表面與限流環(huán)30的內表面之間、在對應遮擋板的軸向上（或圓周上）的不同位置，可以具有相同的間距或具有不同的間距。以軸向為例，遮擋板上部與限流環(huán)30上部之間的間距，可以小于（或大于）遮擋板下部與限流環(huán)30下部之間的間距（如圖6、圖7，但不限于此）。遮擋板/限流環(huán)的上部指其各自在托盤40上方延伸的部分，遮擋板/限流環(huán)的下部指其各自在托盤40下方延伸的部分。

圖3、圖6等一些示例中，遮擋板70,73各處內表面與外表面之間的厚薄基本相同。在其他示例中，也可以使遮擋板74上下各處（或圓周上各處）的厚薄不相同（如圖7）。通常遮擋板或其局部的厚度92增加，則阻隔高溫熱輻射的效果更好；反之，遮擋板或其局部的厚度92減小，則阻隔高溫熱輻射的效果較弱（如對比圖4、圖8）。

在不同示例中，遮擋板可以本身是一個完整的環(huán)狀結構，也可以是由一些例如（在圓周上分布的）弧段或（軸向分布的）環(huán)帶等各種結構，相互組合后才形成環(huán)狀結構。又例如，完整或組合的遮擋板70,73,74，可以上下延伸、圍繞限流環(huán)30內側，將限流環(huán)30內側的全部表面覆蓋（如圖3、圖6、圖7）；或者，可以僅在限流環(huán)30內側的一部分表面覆蓋遮擋板71,72,75（如圖4、圖5、圖8）。

遮擋板可以是一個獨立的結構，通過適當的連接件，將遮擋板與上蓋20，或反應腔10的腔壁（或底部）等連接；或者，遮擋板也可以通過適當的連接件，與限流環(huán)30進行固定連接（優(yōu)選地是連接后仍保持遮擋板與限流環(huán)30之間有間隙91）。例如，設置水平和/或豎直方向的鎖緊螺釘80（如圖5），穿透遮擋板連接至限流環(huán)30（或穿透限流環(huán)30連接至遮擋板）。又例如，可以在遮擋板的底部形成向外側延伸的延伸段，使其位于限流環(huán)30的底部下方，作為供鎖緊螺釘80連接的位置。類似地，還可以在遮擋板頂部形成類似用于連接鎖緊螺釘的延伸段。鎖緊螺釘80最佳的是有隔熱材料或者保溫材料制成，比如導熱系數低于0.5w/(m.k)的陶瓷材料，或者是有金屬螺釘和低導熱系數材料制成的襯墊組合而成，這樣可以減少遮擋板與限流環(huán)之間的熱量流動，最終使得遮擋板在沉積過程中保持相對較高的溫度，限流環(huán)保持較低溫度，兩者的溫度差可以保持在100度以上。

通過上述各種示例的獨立或組合運用，例如通過配置不同結構的遮擋板（或結構可變化的遮擋板、或組裝輔助的零部件使其結構不同的遮擋板等），從而能夠在CVD設備（如MOCVD設備）中，尤其是其他部件無需改變的情況下，實現不同的溫場及氣場的調節(jié)效果，以適應各種不同的工藝處理需求。遮擋板結構的不同，可以體現為遮擋板或其局部位置的以下一種或多種因素的不同，但不限于這些因素：形狀構造、內外表面之間厚薄、外表面到限流環(huán)間距、材料，等等。

本發(fā)明中，通過遮擋板的內側形成能夠引導工藝氣體流動的空間，包含但不限于：由遮擋板上部的內表面所圍成的區(qū)域（如圖10上方流場示意），將工藝氣體從上蓋20引導至托盤40及晶圓表面；和/或，由遮擋板下部的內表面與托盤40外側邊緣之間形成的間隔空隙，形成使反應后離開托盤40表面的工藝氣體被底部真空泵排走的氣體流通路徑（如圖10右方流場示意）。

遮擋板（或其局部各處）內徑的不同，可以對工藝氣體流向托盤/晶圓表面或離開托盤/晶圓表面的流通路徑進行調節(jié)。包含但不限于：例如，通過遮擋板上部的內徑調整，對工藝氣體引導到的托盤40及晶圓表面上的位置進行控制，比方使遮擋板上部的內表面所圍區(qū)域的中心偏離托盤40中心而使工藝氣體最先到達的位置不是對應托盤40的中心，又比方使遮擋板上部的內徑略小于托盤40直徑而產生將工藝氣體先聚攏在對應托盤40中心的區(qū)域再擴散到邊緣區(qū)域，等等。又例如，遮擋板下部的內表面與托盤40外側邊緣之間形成的間隔空隙93的大小，一定程度上對工藝氣體排氣的速率也起到相應的調整作用。

除了直接替換為內徑尺寸不同的遮擋板以外，還可以通過在限流環(huán)30上組裝內外表面之間厚度92不同的（或設置/調整外表面至限流環(huán)30間距91不同的）遮擋板，來對遮擋板內側工藝氣體的流動空間進行調整。作為示例，假設換上的是厚度92增加（而保持與限流環(huán)30的間距91不變）的遮擋板，則相當于使遮擋板內側的空間變?。挥旨僭O換上的是外表面與限流環(huán)30的間距91增加（而保持厚度92不變）的遮擋板，也相當于使遮擋板內側的空間變小，實現對工藝氣體流通范圍或路徑的調節(jié)。其他諸如遮擋板的厚度92/間距91減小，或厚度92與間距91均有變化時的氣場調節(jié)情況，可以根據上述進行推導及試驗，不一一列舉。

本發(fā)明中由于采用耐高溫、熱導率低的遮擋板，對限流環(huán)30內表面的全部或局部進行遮蔽，阻擋了來自被加熱托盤40的高溫熱輻射，以使被遮擋的限流環(huán)30部位的溫度提升被抑制或減緩（減少冷卻液使用及降低功耗），并達到對反應腔10內溫場調整的效果。與直接接觸到被冷卻的限流環(huán)30導致從高溫托盤40附近離開的工藝氣體的溫度驟降（約1000℃跌至約100℃）而產生反應副產物的情況相比，由于本發(fā)明中遮擋板表面的溫度高于限流環(huán)30，使得從托盤40離開的工藝氣體接觸到托盤40附近的遮擋板時溫度的變化比較小，因而不容易產生反應副產物。

根據上文描述可知，在不同的示例中，假設換上的是厚度92增加（而保持外表面與限流環(huán)30的間距91不變）的遮擋板，或是外表面與限流環(huán)30的間距91增加（而保持厚度92不變）的遮擋板，則阻擋高溫熱輻射的效果相對更好。此外，假設厚度92及外表面間距91不變，而遮擋板的內表面至托盤40外邊緣間距93增加，則受到的高溫熱輻射減少，及使遮擋板的溫度提升較慢。并且，可以考慮使用熱導率、熱容量等參數不同的其他耐高溫材料來制成遮擋板，以適應不同的應用情況。其他諸如遮擋板的厚度92、內/外間距93,92減小，或者厚度92、內/外間距93,92、材料等有配合變化時的調節(jié)情況，可以根據上述進行推導及試驗，不一一列舉。

考慮到從高溫托盤40處離開的反應后氣體會接觸冷卻的限流環(huán)30，反應后氣體在流動過程中溫度突降而產生疏松的副產物，因此可以主要將遮擋板布置于與托盤40外邊緣對應的區(qū)域（如圖4、圖5、圖8），或集中將該區(qū)域對應的遮擋板的局部進行厚度（如圖8）、間距等調整，以實現調整反應腔10內溫場的效果。通過遮擋板的設置可以使得反應后氣體從反應區(qū)域到達下方基座外壁和反應腔內壁圍繞而成的排氣區(qū)域之前仍然處于相對高溫，比如200度以上，這樣反應后的工藝氣體中的大量分解后的有機分子不會因低溫而發(fā)生重新聚合，由于遮擋板具有更高的溫度，即使發(fā)生了少量沉積也會是致密沉積物，不容易脫落形成顆粒污染物，進而影響后續(xù)工藝的質量。通過位于反應腔頂部的進氣裝置，工藝氣體從上至下的流向托盤上表面的晶圓，限流環(huán)圍繞的空間可以分為上部的氣體擴散空間，和下部貼近托盤上表面的反應空間本發(fā)明遮擋板的上端與托盤上表面的反應空間。在氣體擴散空間中大量工藝氣體在向下擴散中發(fā)生混合擴散，但是溫度不能過高以防止工藝氣體提前反應不利于沉積形成的材料質量，因此對應的，限流環(huán)內壁需要處于低溫狀態(tài)，所以上部的限流環(huán)沒有被遮擋板蓋住。反應空間貼近托盤上表面，根據反應腔具體設計參數的不同有不同的分布，通常是在托盤表面上方10mm內，或者30mm內，最佳的是3mm內，在反應空間內工藝氣體被加熱到反應所需的溫度，形成穩(wěn)定致密的沉積材料層，反應后的氣體被高速旋轉的托盤驅動向外圍水平流動。所以遮擋板與反應空間的分布相對應，這樣才能獲得最佳的處理效果，遮擋板的上端高度設計可以略高于托盤上表面，但是也不能太高到達上方的氣體擴散空間，遮擋板的下端可以向下延伸到托盤下表面以下，以不影響氣體流速為宜。如圖4所示的一個優(yōu)選示例中，遮擋板71主要從托盤40所在水平位置附近延伸到托盤40下方一定距離（在托盤40上方沒有或僅有小距離的延伸）。即，由限流環(huán)30上部的內側形成將工藝氣體從上蓋20引導至托盤40及晶圓表面的空間（圖10上方流場示意）。在此處由于工藝氣體直接與被冷卻的限流環(huán)30上部接觸，在流通到托盤40之前工藝氣體的溫度較低不會開始化學反應（圖9上方溫場示意），直到工藝氣體到達托盤40及晶圓表面附近時溫度提升才開始反應以形成工藝需要的沉積薄膜。

并且，由遮擋板71下部的內側配合托盤40外邊緣，構成引導溫度升高的反應后氣體離開托盤40被抽排出反應腔10的氣體流通路徑（圖10右方流場示意，圖9右方溫場示意）。本例中遮擋板71上部空缺而使限流環(huán)30上部暴露出來，然而托盤40至限流環(huán)30上部距離較遠，所以限流環(huán)30上部受到的熱輻射有限，升溫影響不明顯。遮擋板71下部對限流環(huán)30下部進行遮蔽，有效阻擋托盤40對限流環(huán)30下部的高溫熱輻射，也防止升溫的反應后氣體與低溫的限流環(huán)30下部接觸，以抑制反應副產物沉積。

在相同的基準氣流條件下（如圖13所示托盤表面薄膜生長率分布示例），圖9、圖10是設置如圖4所示局部的遮擋板71時，在反應腔內（僅示出右半部分）的溫度分布示意圖及流場分布示意圖。圖11、圖12是沒有設置遮擋板71時，在反應腔內（僅示出右半部分）的溫度分布示意圖及流場分布示意圖。從圖10和圖12的流場分布對比圖中可以發(fā)現，本發(fā)明設置了遮擋板不僅可以改善限流環(huán)內壁下半部的污染物沉積，還能明顯改善遮擋板下方排氣通道內的氣流流場分布。圖10中，部分反應后氣體高速流向低溫的限流環(huán)被迅速降溫并折射向下進入基座外側壁與反應腔內側壁之間的排氣通道。另一部分反應氣體沒有與限流環(huán)接觸之間轉向向下流，仍然保持高溫，兩股氣流在向下流動過程中會互相干擾最終形成如圖12所示的渦流。渦流的形成會使得排氣流量的減少，而且由于渦流具有不穩(wěn)定性和分布的不均勻性，所以會間接導致托盤上表面的氣流分布也不均勻。同時渦流會將部分沉積在排氣通道上的污染物重新向上吹送到上方形成污染，而且反應氣體在排氣通道內的流動時間會增加，更多的污染物會沉積下來，增加了打開反應腔進行清理的頻率和成本。從圖10可見應用本發(fā)明的遮擋板后氣流流場中的渦流消失了，上述各種由渦流帶來的問題也得到了有效解決。采用本發(fā)明結構的限流環(huán)下部設置遮擋板可以使得托盤邊緣到遮擋板之間的溫度分布更均勻，不會發(fā)生溫度突變，進一步的使得氣流分布也得到改善，避免了渦流的產生。

圖9中與符號100對應的限流環(huán)位置被遮擋，使得反應腔內與符號100相對應的區(qū)域（與遮擋板71內側區(qū)域）的溫度相比圖11中相應區(qū)域有顯著提升，壓強調整了約2Torr，這使旋轉穩(wěn)定性得以增加，并使得圖9右方所示反應腔底部抽氣口之前的回流區(qū)域相比圖11減少。因此，本發(fā)明對反應腔內進行CVD（如MOCVD）工藝處理時的溫場及流場具有很好的調節(jié)作用。

盡管本發(fā)明的內容已經通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。