一种加热分区装置的制作方法

本实用新型实施例涉及MOCVD真空加热领域，尤其涉及一种加热分区装置。

背景技术：

MOCVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉淀)装置包括一个真空的加热腔室，该加热腔室用于对晶圆片加热，该加热腔室中的加热装置一般为一并向排列的红外加热灯管，灯管数量多达二十多根，由于加热面积大、灯管数量多、靠近腔室壁附近热量散失多，相应的该区域相对中心位置就需要有更大的加热功率，因此需要分区进行加热控制。

现有的加热灯管分区方案是将邻近的若干加热灯管分为一个区域，以此类推将整个加热区域分为N个区，每一个区为一个单独的控制回路。现有的分区方式存在以下问题：

分区多会增加功率控制器和红外温度采集模块的使用数量，增加成本；分区少会影响温度均匀性控制。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的成本较高的技术问题，本实用新型实施例提供一种加热分区装置。

第一方面，本实用新型实施例提供一种加热分区装置，至少包括：腔室和设置于所述腔室内的加热模块，所述加热模块包括至少一个加热分区，每个所述加热分区包括相对所述腔室对称设置的两个加热单元，所述两个加热单元分别与一个温度控制器连接。

可选地，所述加热模块位于所述腔室内下部的中心位置。

可选地，所述两个加热单元分别包括n个加热元件，所述n为大于等于1的正整数；所述加热元件为加热灯管。

可选地，还包括感温模块，所述感温模块用于采集控温点的温度。

可选地，所述感温模块为红外测温仪。

可选地，所述加热模块的加热分区内的加热元件采用并联的方式进行连接。

可选地，所述装置还包括辅助加热模块。

可选地，所述辅助加热模块包括至少一个加热分区，每个所述加热分区包括相对所述腔室对称设置的两个加热单元，所述两个加热单元分别与一个温度控制器连接；所述两个加热单元分别包括m个加热元件，所述m为大于等于1的正整数；所述加热元件为加热灯管。

可选地，所述加热模块包括20根并向排列的所述加热灯管，包括至少一个加热分区，每个所述加热分区包括相对所述腔室对称设置的两个加热单元，所述两个加热单元分别与一个温度控制器连接。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种MOCVD装置，包括采用第一方面的分区方法进行分区的所述加热模块。

本实用新型实施例提供的加热分区装置，至少包括：腔室和加热模块，所述加热模块位于所述腔室的内部的中心位置，所述加热模块包括多个加热元件，并且所述多个加热元件采用对称式分区的方式对待加热器件进行加热，其中，对称位置的所述加热元件相同。本实用新型实施例将对称位置的加热元件分为一个区域，这样硬件回路减少为原来的二分之一，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的加热分区装置的结构示意图；

附图标记：

1—加热模块； 2—载板； 3—控温点。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的加热分区装置的结构示意图，如图1所示，所述装置至少包括：腔室和设置于所述腔室内的加热模块1，所述加热模块1包括至少一个加热分区，每个所述加热分区包括相对所述腔室对称设置的两个加热单元，所述两个加热单元分别与一个温度控制器连接。

具体地，图1显示了加热分区装置的部分元件的结构图，其中，腔室、控制器、感温模块中图中并未画出，由于加热腔室是对称结构，本实用新型实施例多个加热元件进行对称性分区，对所述载板上的待加热器件进行加热，使硬件回路减少为原来的二分之一，降低成本。

具体地，在本实用新型实施例中，腔室的加热模块1位于腔室内的下部，在加热模块上面有装载晶圆片的载板2，载板的面积要小于加热模块的面积，载板位于第4个灯管和第17个灯管之间，载板的上下各有2个辅助加热的灯管，加热模块和载板都是呈中心对称结构，位于腔室的中心位置。

在上述实施例的基础上，所述加热模块中包含的加热元件的数量是不固定的，可以根据具体的情况，采用对称的方式进行分区，至少是两个分区，多个分区也是可以的，例如图1所示的，可以分为9个区。

一种可选的实施的分区方式，加热模块水平方向包括20根并向排列的加热元件，可从左向右定义为1,2…20，最外两侧的1和20为第一区，2和19 为第二区，3和18为第三区，4、5和16、17为第四区，6、7和14、15为第五区，8、9和12、13为第六区，10和11为第七区。

进一步地，每一个温区为一个控制回路，一共有9个温区，每个温区具有独立的控制回路，并且有6个控温点，这6个控温点分布在载板上的特征点位置，PLC中使用对应6个控温点的6路PID控制器和1路平均值PID控制器，进行PID计算后，通过平均再分配算法，输出给9路控制回路的功率控制器，控制每个温区加热元件的加热功率。

另一种可实现的方式，依然是20根并向排列的加热元件，可从左向右定义为1,2…20，可以将1、2、19和20为第一区，3、4、17和18为第二区， 5、6、7、14、15和16为第三区，8、9、12和13为第四区，10和11为第五区。

本实用新型提供的加热分区装置，腔室和设置于所述腔室内的加热模块，所述加热模块包括至少一个加热分区，每个所述加热分区包括相对所述腔室对称设置的两个加热单元，所述两个加热单元分别与一个温度控制器连接；所述两个加热单元分别包括n个加热元件，所述n为大于等于1的正整数；所述加热元件为加热灯管，采用本实用新型实施例提供的方案使硬件回路减少为原来的二分之一，降低成本。

可选地，所述加热模块位于所述腔室内下部的中心位置。

可选地，所述两个加热单元分别包括n个加热元件，所述n为大于等于 1的正整数；所述加热元件为加热灯管。

在上述实施例的基础上，在具体的实施过程中，两个加热单元分别包括 n个加热元件，所述n为大于等于1的正整数，也就是说在每个加热单元中的加热元件的数量不固定，并且对加热元件可根据实际的情况进行分区，并且每个分区内的加热元件也不固定，可根据实际情况设定。

在本实用新型实施例中所述加热元件为红外加热灯管，但并不局限于红外加热灯管，还可以采用其他的加热装置。

可选地，所述装置还包括感温模块，所述感温模块用于采集控温点的温度。

可选地，所述感温模块为红外测温仪。

在上述实施例的基础上，所述装置还包括感温模块，所述感温模块用于采集控温点的温度，所述感温模块可以为红外测温仪，并放置在载板的特征点位置上，也就是如图1所示的控温点3上。

在实际的使用过程中，感温元件不限于红外测温仪，也可以是其他的测温仪器，并且感温模块的数量以及检测位置可以根据实际控温效果进行更改的。

可选地，所述加热模块的加热分区内的加热元件采用并联的方式进行连接。

在上述实施例的基础上，加热模块的每个分区内的加热元件采用并联的方式进行连接，且对称位置的加热灯管完全相同。

可选地，所述装置还包括辅助加热模块。

可选地，所述辅助加热模块包括至少一个加热分区，每个所述加热分区包括相对所述腔室对称设置的两个加热单元，所述两个加热单元分别与一个温度控制器连接；所述两个加热单元分别包括m个加热元件，所述m为大于等于1的正整数；所述加热元件为加热灯管。

在上述实施例的基础上，由于靠近腔室壁的热量损失多，在上述灯管上下各增加2个加热灯管，用于补偿端部的热量损失。从下到上定义为21,22、 23、24，其中21和24为第八区，22和23为第九区。为补偿水平方向加热灯管端部热量损失大，上下各增加了辅助加热模块，其中辅助元件模块中的辅助加热元件的数量根据实际情况可以更改。

本实用新型实施例是采用对称式分区的方式，将对称位置的若干个加热元件划分为一个区，实现了均匀加热，也可以减少硬件回路的使用，降低成本。

可选地，所述加热模块包括20根并向排列的所述加热灯管，包括至少一个加热分区，每个所述加热分区包括相对所述腔室对称设置的两个加热单元，所述两个加热单元分别与一个温度控制器连接。

可选地，所述20根灯管相对腔室对称分区，具体为：从左向右定义为 1,2…20，最外两侧的1和20为第一区，2和19为第二区，3和18为第三区， 4、5和16、17为第四区，6、7和14、15为第五区，8、9和12、13为第六区，10和11为第七区。

具体的分区方式可参照前面的介绍，在此不再赘述。

本实用新型实施例还提供一种MOCVD装置，包括采用上述所述分区方法的进行分区的所述加热模块。

本实用新型实施例提供的加热分区装置，包括腔室和设置于所述腔室内的加热模块，所述加热模块包括至少一个加热分区，每个所述加热分区包括相对所述腔室对称设置的两个加热单元，所述两个加热单元分别与一个温度控制器连接。本实用新型实施例将对称位置的加热元件分为一个区域，这样硬件回路减少为原来的二分之一，降低成本。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。