專利名稱：一種金屬有機物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的多區(qū)加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及半導(dǎo)體設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，特別專注于金屬有機物化學(xué)氣相沉積 (MOCVD)設(shè)備的加熱系統(tǒng)。
技術(shù)背景MOCVD是適合生長半導(dǎo)體照明用LED材料外延片的良好技術(shù)。也是一種工業(yè)化的經(jīng)濟實用技術(shù)，其生長原理是在一塊加熱適當(dāng)溫度的襯底上，含有III和V族元素的氣態(tài)化合物有控制的輸送到襯底表面，生長出有特定組分、特定厚度、特定電學(xué)和光學(xué)參數(shù)的薄膜沉積材料。加熱器是整個MOCVD設(shè)備的重要組成部分，為氣相沉積過程提供溫度環(huán)境保證。 以GaN生長為例，一般要求加熱器上方的石墨盤溫度高達(dá)1080°C，溫度控制誤差不超過士 1 °C，這就對加熱器自身的控制提出更高要求。而常規(guī)MOCVD設(shè)備的加熱裝置均采用比反應(yīng)腔體直徑略小的圓形整體制成，加熱器的上方為一個圓形的石墨載盤。而隨著生產(chǎn)的需要，MOCVD設(shè)備的反應(yīng)腔越來越大，如何實現(xiàn)大面積的加熱對加熱器和石墨載盤的設(shè)計、加工制造均提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。以石墨載盤為例，在它自身的碳化硅(SiC)涂層工藝過程，就對石墨載盤的尺寸有著嚴(yán)格的限制，而且大尺寸石墨載盤單位面積的價格也是常規(guī)尺寸的數(shù)倍。在MOCVD設(shè)備生產(chǎn)運行過程中，加熱器和石墨載盤均為易耗件，所以這也加大了生產(chǎn)和維護成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要解決了 MOCVD設(shè)備大面積加熱的問題，降低了所涉及的加熱器、 石墨載盤等的加工制造難度，降低了 MOCVD設(shè)備運行過程中的生產(chǎn)成本。本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是提供一種金屬有機物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的多區(qū)加熱裝置，包括石墨載盤、載盤內(nèi)支撐、載盤外支撐、載盤側(cè)支撐、加熱器、加熱器連接塊、水冷電極、以及腔體底板；所述多區(qū)加熱裝置劃分為多個加熱區(qū)域，每一加熱區(qū)域設(shè)置獨立安裝和控制的所述加熱器和石墨載盤。進一步的，所述多個加熱區(qū)域為均分的多個扇形區(qū)域。進一步的，所述載盤內(nèi)支撐、載盤外支撐和載盤側(cè)支撐固定和支撐所述石墨載盤， 并與所述腔體底板一起組成阻礙所述加熱器的熱量向周邊輻射的密閉空間。進一步的，每個所述加熱區(qū)域的所述水冷電極通過法蘭接口固定在所述反應(yīng)腔底板上，所述加熱器通過所述加熱器連接塊和所述水冷電極電氣連接。根據(jù)MOCVD反應(yīng)腔體的大小將劃分出幾個扇形的加熱區(qū)域，為了減少維護和生產(chǎn)過程中的備品備件，一般為均分的幾個扇形區(qū)域。然后只需要根據(jù)區(qū)域的大小，設(shè)計特定的加熱器形狀和石墨載盤。載盤內(nèi)支撐、外支撐和側(cè)支撐除了固定石墨載盤，還起到了隔熱的作用，一方面減少了加熱器周邊方向的熱量損失，提高制熱效率；另一方面也減少了反映腔壁的熱量輻射，從而降低了水冷需求。由于MOCVD設(shè)備需要加熱的區(qū)域進行了劃分，使加熱器、石墨載盤及相關(guān)組件的尺寸大大縮小，這就降低了加熱器、石墨載盤及相關(guān)組件的加工制造難度和成本。在MOCVD設(shè)備運行過程中，小尺寸的加熱器、石墨載盤也更容易拆裝和清洗；作為易耗件，加熱器、石墨載盤及相關(guān)組件成本的降低也減少生產(chǎn)成本。由于采用了相同的區(qū)域組成，所以備品備件也完全可以通用。

；圖1為本實用新型一種金屬有機物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的多區(qū)加熱裝置的剖面圖圖2為本實用新型一種金屬有機物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的多區(qū)加熱裝置的俯視圖
具體實施方式
本實用新型公開一種金屬有機物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)設(shè)備的多區(qū)加熱裝置，該多區(qū)加熱裝置主要包括石墨載盤(1)、載盤內(nèi)支撐( 、載盤外支撐C3)、載盤側(cè)支撐(4)、加熱器(5)、加熱器連接塊(6)、水冷電極(7)、腔體底板(8)。如圖2所示，將MOCVD設(shè)備反應(yīng)腔需要加熱區(qū)域順時針均分為I、II、III、IV四個完全相同的區(qū)域。每個區(qū)的水冷電極(7) 通過法蘭接口固定在反應(yīng)腔底板(8)上，加熱器( 通過加熱器連接塊(6)和水冷電極(7) 連接，從而實現(xiàn)了從水冷電極(7)到加熱器的電氣連接。載盤內(nèi)支撐O)、載盤外支撐(3)、 載盤側(cè)支撐(4)不僅實現(xiàn)了上方石墨載盤(1)的固定和支撐，也和腔體底板(8) —起組成了封閉的空間，阻礙了加熱器(5)產(chǎn)生熱量在周邊方向的輻射，在一定程度上也減少了外部反應(yīng)腔壁的水冷需求。
權(quán)利要求1.一種金屬有機物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的多區(qū)加熱裝置，其特征在于，包括石墨載盤 (1)、載盤內(nèi)支撐( 、載盤外支撐C3)、載盤側(cè)支撐(4)、加熱器( 、加熱器連接塊(6)、水冷電極(7)、以及腔體底板(8)；所述多區(qū)加熱裝置劃分為多個加熱區(qū)域，每一加熱區(qū)域設(shè)置獨立安裝和控制的所述加熱器(5)和石墨載盤(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬有機物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的多區(qū)加熱裝置，其特征在于，所述多個加熱區(qū)域為均分的多個扇形區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬有機物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的多區(qū)加熱裝置，其特征在于，所述載盤內(nèi)支撐O)、載盤外支撐C3)和載盤側(cè)支撐(4)固定和支撐所述石墨載盤(1)， 并與所述腔體底板(8) —起組成阻礙所述加熱器(5)的熱量向周邊輻射的密閉空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬有機物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的多區(qū)加熱裝置，其特征在于，每個所述加熱區(qū)域的所述水冷電極(7)通過法蘭接口固定在所述反應(yīng)腔底板(8)上，所述加熱器( 通過所述加熱器連接塊(6)和所述水冷電極(7)電氣連接。
專利摘要本實用新型公開一種金屬有機物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)設(shè)備的多區(qū)加熱裝置，該多區(qū)加熱裝置主要包括石墨載盤(1)、載盤內(nèi)支撐(2)、載盤外支撐(3)、載盤側(cè)支撐(4)、加熱器(5)、加熱器連接塊(6)、水冷電極(7)、腔體底板(8)。為了實現(xiàn)MOCVD設(shè)備大面積加熱，將MOCVD的加熱器(5)和石墨載盤(7)由幾個扇形區(qū)域組成，每個扇形區(qū)域均獨立加熱和控制，這就大大降低了控制難度。另外每個石墨載盤的載盤內(nèi)支撐(2)、載盤外支撐(3)、載盤側(cè)支撐(4)除了起到載盤的安裝支撐外，還封閉了該石墨載盤對應(yīng)的加熱器周邊區(qū)域，使加熱器的熱量不容易在周向損失，也減少了對載盤外支撐(3)外部反應(yīng)腔壁的熱量輻射，從而降低了水冷需求。
文檔編號C23C16/448GK202116645SQ20102028474
公開日2012年1月18日 申請日期2010年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者常依斌, 李剛, 王小舉 申請人:上海藍(lán)寶光電材料有限公司