专利名称：一种金属有机物化学气相沉积设备的多区加热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体设备制造技术领域，特别专注于金属有机物化学气相沉积 (MOCVD)设备的加热系统。
技术背景MOCVD是适合生长半导体照明用LED材料外延片的良好技术。也是一种工业化的经济实用技术，其生长原理是在一块加热适当温度的衬底上，含有III和V族元素的气态化合物有控制的输送到衬底表面，生长出有特定组分、特定厚度、特定电学和光学参数的薄膜沉积材料。加热器是整个MOCVD设备的重要组成部分，为气相沉积过程提供温度环境保证。 以GaN生长为例，一般要求加热器上方的石墨盘温度高达1080°C，温度控制误差不超过士 1 °C，这就对加热器自身的控制提出更高要求。而常规MOCVD设备的加热装置均采用比反应腔体直径略小的圆形整体制成，加热器的上方为一个圆形的石墨载盘。而随着生产的需要，MOCVD设备的反应腔越来越大，如何实现大面积的加热对加热器和石墨载盘的设计、加工制造均提出了严峻的挑战。以石墨载盘为例，在它自身的碳化硅(SiC)涂层工艺过程，就对石墨载盘的尺寸有着严格的限制，而且大尺寸石墨载盘单位面积的价格也是常规尺寸的数倍。在MOCVD设备生产运行过程中，加热器和石墨载盘均为易耗件，所以这也加大了生产和维护成本。
发明内容本实用新型主要解决了 MOCVD设备大面积加热的问题，降低了所涉及的加热器、 石墨载盘等的加工制造难度，降低了 MOCVD设备运行过程中的生产成本。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是提供一种金属有机物化学气相沉积设备的多区加热装置，包括石墨载盘、载盘内支撑、载盘外支撑、载盘侧支撑、加热器、加热器连接块、水冷电极、以及腔体底板；所述多区加热装置划分为多个加热区域，每一加热区域设置独立安装和控制的所述加热器和石墨载盘。进一步的，所述多个加热区域为均分的多个扇形区域。进一步的，所述载盘内支撑、载盘外支撑和载盘侧支撑固定和支撑所述石墨载盘， 并与所述腔体底板一起组成阻碍所述加热器的热量向周边辐射的密闭空间。进一步的，每个所述加热区域的所述水冷电极通过法兰接口固定在所述反应腔底板上，所述加热器通过所述加热器连接块和所述水冷电极电气连接。根据MOCVD反应腔体的大小将划分出几个扇形的加热区域，为了减少维护和生产过程中的备品备件，一般为均分的几个扇形区域。然后只需要根据区域的大小，设计特定的加热器形状和石墨载盘。载盘内支撑、外支撑和侧支撑除了固定石墨载盘，还起到了隔热的作用，一方面减少了加热器周边方向的热量损失，提高制热效率；另一方面也减少了反映腔壁的热量辐射，从而降低了水冷需求。由于MOCVD设备需要加热的区域进行了划分，使加热器、石墨载盘及相关组件的尺寸大大缩小，这就降低了加热器、石墨载盘及相关组件的加工制造难度和成本。在MOCVD设备运行过程中，小尺寸的加热器、石墨载盘也更容易拆装和清洗；作为易耗件，加热器、石墨载盘及相关组件成本的降低也减少生产成本。由于采用了相同的区域组成，所以备品备件也完全可以通用。
；图1为本实用新型一种金属有机物化学气相沉积设备的多区加热装置的剖面图图2为本实用新型一种金属有机物化学气相沉积设备的多区加热装置的俯视图
具体实施方式
本实用新型公开一种金属有机物化学气相沉积(MOCVD)设备的多区加热装置，该多区加热装置主要包括石墨载盘(1)、载盘内支撑( 、载盘外支撑C3)、载盘侧支撑(4)、加热器(5)、加热器连接块(6)、水冷电极(7)、腔体底板(8)。如图2所示，将MOCVD设备反应腔需要加热区域顺时针均分为I、II、III、IV四个完全相同的区域。每个区的水冷电极(7) 通过法兰接口固定在反应腔底板(8)上，加热器( 通过加热器连接块(6)和水冷电极(7) 连接，从而实现了从水冷电极(7)到加热器的电气连接。载盘内支撑O)、载盘外支撑(3)、 载盘侧支撑(4)不仅实现了上方石墨载盘(1)的固定和支撑，也和腔体底板(8) —起组成了封闭的空间，阻碍了加热器(5)产生热量在周边方向的辐射，在一定程度上也减少了外部反应腔壁的水冷需求。
权利要求1.一种金属有机物化学气相沉积设备的多区加热装置，其特征在于，包括石墨载盘 (1)、载盘内支撑( 、载盘外支撑C3)、载盘侧支撑(4)、加热器( 、加热器连接块(6)、水冷电极(7)、以及腔体底板(8)；所述多区加热装置划分为多个加热区域，每一加热区域设置独立安装和控制的所述加热器(5)和石墨载盘(1)。
2.根据权利要求1所述的金属有机物化学气相沉积设备的多区加热装置，其特征在于，所述多个加热区域为均分的多个扇形区域。
3.根据权利要求1所述的金属有机物化学气相沉积设备的多区加热装置，其特征在于，所述载盘内支撑O)、载盘外支撑C3)和载盘侧支撑(4)固定和支撑所述石墨载盘(1)， 并与所述腔体底板(8) —起组成阻碍所述加热器(5)的热量向周边辐射的密闭空间。
4.根据权利要求1所述的金属有机物化学气相沉积设备的多区加热装置，其特征在于，每个所述加热区域的所述水冷电极(7)通过法兰接口固定在所述反应腔底板(8)上，所述加热器( 通过所述加热器连接块(6)和所述水冷电极(7)电气连接。
专利摘要本实用新型公开一种金属有机物化学气相沉积(MOCVD)设备的多区加热装置，该多区加热装置主要包括石墨载盘(1)、载盘内支撑(2)、载盘外支撑(3)、载盘侧支撑(4)、加热器(5)、加热器连接块(6)、水冷电极(7)、腔体底板(8)。为了实现MOCVD设备大面积加热，将MOCVD的加热器(5)和石墨载盘(7)由几个扇形区域组成，每个扇形区域均独立加热和控制，这就大大降低了控制难度。另外每个石墨载盘的载盘内支撑(2)、载盘外支撑(3)、载盘侧支撑(4)除了起到载盘的安装支撑外，还封闭了该石墨载盘对应的加热器周边区域，使加热器的热量不容易在周向损失，也减少了对载盘外支撑(3)外部反应腔壁的热量辐射，从而降低了水冷需求。
文档编号C23C16/448GK202116645SQ20102028474
公开日2012年1月18日 申请日期2010年8月9日 优先权日2010年8月9日
发明者常依斌, 李刚, 王小举 申请人:上海蓝宝光电材料有限公司