一种隔热装置及设有该隔热装置的MOCVD设备的制作方法

本实用新型涉及隔热技术领域，尤其涉及一种隔热装置及设有该隔热装置的MOCVD设备。

背景技术：

金属有机物化学气相沉积，其英文名称为Metal-organic Chemical Vapor Deposition，缩写为MOCVD，是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种化学气相沉积工艺，用于生长外延晶片。它是以III族、II族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长的反应气体，以热分解反应方式在蓝宝石衬底或其他衬底上进行外延沉积工艺，生长各种III-V族、II-Ⅵ族化合物半导体以及它们的多元固溶体的外延材料层。通常MOCVD的生长条件是在低压(1000-10000pa)下进行，生长使用的载气(通常为N2或H2)与原料气体按一定比例混合通入反应腔内，衬底温度一般在700-1500K之间。

目前，现有的MOCVD设备中的隔热装置，其结构形式较为有限，主要是在腔室壁上设置水道进行冷却隔热，然而这种隔热方式存在以下几点缺陷：1、在冷却的同时，消耗了加工功率，无法维持正常的加工功率；2、水道结构复杂，加工难度大。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种隔热装置及设有该隔热装置的MOCVD设备，能够实现高温加热区域与非加热区域的有效隔离。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种隔热装置，包括支撑板、在所述支撑板上从上到下间隔设置的至少一层反射板、以及冷却水管，所述冷却水管设置在所述支撑板与所述反射板之间，和/或所述冷却水管设置在相邻的两层所述反射板之间。

进一步地，各所述反射板通过连接件与所述支撑板连接固定。

具体地，所述连接件包括螺柱，所述螺柱的一端与所述支撑板相连，所述螺柱另一端穿过各所述反射板与固定螺母相连。

具体地，所述螺柱与所述反射板之间设有间隙，在每相邻的两层所述反射板之间设有隔离环，所述隔离环套设在所述螺柱上。

具体地，所述反射板采用镜面不锈钢制成。

具体地，所述冷却水管呈S形布置。

本实用新型提供了一种MOCVD设备，至少包括上述的隔热装置。

具体地，所述隔热装置设置在反应腔室或预加热腔室中。

具体地，所述反应腔室中还设有加热装置和载板，所述加热装置、载板和隔热装置从上到下依次间隔设置在所述反应腔室中。

具体地，所述加热装置为加热灯管。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：

本实用新型提供的隔热装置及设有该隔热装置的MOCVD设备，将反射板与冷却水管相结合进行分层隔热，构成有效的温度梯度，实现了高温加热区域与非加热区域的有效隔离，提升了隔热效率，在保证加热区域的正常运行同时，能够有效保证非加热区域的温度维持在正常温度。

本实用新型提供的隔热装置及设有该隔热装置的MOCVD设备，结构简单，降低了加工难度，同时降低了冷却时对热量造成的损失，进而提升了加热效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例一隔热装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例五MOCVD设备的结构示意图。

图中：1：支撑板；2：第一反射板；3：第二反射板；4：第三反射板；5：固定件；6：冷却水管；7：螺柱；8：固定螺母；9：隔离环；10：隔热装置；11：反应腔室；12：加热装置；13：载板。

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的一部分实施例，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做出创造性劳动的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。

本实用新型提供一种隔热装置，包括支撑板、在所述支撑板上从上到下间隔设置的至少一层反射板、以及冷却水管，所述冷却水管设置在所述支撑板与所述反射板之间，和/或所述冷却水管设置在相邻的两层所述反射板之间。

本实用新型所述的隔热装置，将反射板与冷却水管相结合进行分层隔热，构成有效的温度梯度，实现了高温加热区域与非加热区域的有效隔离，提升了隔热效率，在保证加热区域的正常运行同时，能够有效保证非加热区域的温度维持在正常温度。

其中，可根据具体实际应用环境中载板结构、腔室结构特点、加热温度要求等具体因素，任意改变所述反射板的形状结构、反射板的间隔大小、反射板的层数、反射板的材料、反射板的固定方式、反射板与冷却水管之间的配合方式，以及冷却水管中冷却液的种类等因素，从而实现对实际应用环境中加热区与非加热区的有效隔离。下面通过几种具体实施例对本实用新型所述的隔热装置做具体说明。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例所述的隔热装置，包括支撑板1，在所述支撑板1上间隔设置有三层反射板，所述的三层反射板从上到下分别为第一反射板2、第二反射板3和第三反射板4，其中所述第三反射板4设置在所述支撑板1的上表面上，所述第三反射板4与所述支撑板1之间通过固定件5进行连接固定。在所述第三反射板4与所述第二反射板3之间设有冷却水管6。

其中，所述的第一反射板2、第二反射板3和第三反射板4分别通过连接件与所述支撑板1连接固定。

在本实施例中，所述连接件包括螺柱7，所述螺柱7的一端与所述支撑板1固定连接，所述螺柱7另一端分别穿过各所述的第一反射板2、第二反射板3和第三反射板4与固定螺母8相连。

其中，在每相邻的两层所述反射板之间设有隔离环9，也即在所述第一反射板2与所述第二反射板3之间，以及所述第二反射板3与所述第三反射板4之间分别设有所述隔离环9，通过所述隔离环9来对相邻两层反射板进行定位隔离。各所述隔离环9套设在所述螺柱7上，通过锁紧所述固定螺母8能够实现对所述支撑板1、各层所述反射板以及各所述隔离环9之间的固定。

在本实施例中，通过设置三层反射板进行分层隔离，有效保证了加热区与非加热区温度的相互独立性，同时通过在所述第三反射板4与所述第二反射板3之间设置所述冷却水管6，所述冷却水管6的内部流通有冷却水，在底层进一步实现了对热量的有效隔离，通过三层反射板与冷却水管6之间的结合，有层次，有梯度的对加热区与非加热区实现了有效隔离。

实施例二

本实用新型实施例所述的隔热装置，与实施例一的结构基本相同，仅是反射板的设置层数不同。

在本实施例中，所述支撑板1上间隔设置有两层反射板，在所述的两层反射板之间设置所述冷却水管6。

此外，两层反射板之间的隔离方式以及与所述支撑板1之间的固定方式与实施例一相同，在此不再进行赘述。

实施例三

本实用新型实施例所述的隔热装置，与实施例一的结构基本相同，仅是反射板的设置层数以及冷却水管的设置方式不同。

在本实施例中，所述支撑板1上设有一层反射板，所述反射板与所述支撑板1之间通过所述隔离环9进行隔离，在所述支撑板1与所述反射板之间设置所述冷却水管6。

此外，所述反射板与所述支撑板1之间的固定方式与实施例一相同，在此不再进行赘述。

实施例四

本实用新型实施例所述的隔热装置，与实施例一的结构基本相同，仅是反射板的设置层数以及冷却水管的设置方式不同。

在本实施例中，所述支撑板1上间隔设置有四层反射板，每相邻的两层反射板之间、以及位于最底层的所述放射板与所述支撑板1之间均通过所述隔离环9进行隔离，在每相邻的两层反射板之间、以及位于最底层的所述放射板与所述支撑板1之间均设置所述冷却水管6。

此外，所述反射板与所述支撑板1之间的固定方式与实施例一相同，在此不再进行赘述。

在上述各实施例中，所述反射板采用镜面不锈钢制成，可有效的将加热光线阻挡反射回去，在满足隔热的同时，有效提升了加热效率。

在上述各实施例中，所述冷却水管6可优选设置为S形，通过S形布置所述冷却水管6，能够最大限度的增大隔热效果。

在上述各实施例中，所述螺柱7与所述反射板之间设有间隙，通过设置间隙，能够使为隔热装置在工作状态的受热过程中，避免所述反射板受热而发生位移或膨胀对所述螺柱7产生挤压。

此外，上述各实施例中所述的隔热装置，能够适用于任意需要对加热区和非加热区进行隔离的装置和设备中。

实施例五

如图2所示，本实用新型实施例提供一种MOCVD设备，至少包括隔热装置10，所述隔热装置10采用上述任一实施例所述的隔热装置10。

进一步来说，所述MOCVD设备包括反应腔室11和预加热腔室，所述隔热装置10设置在所述反应腔室11或所述预加热腔室中。

更进一步来说，在本实施例中，所述反应腔室11中还设有加热装置12和载板13，所述的加热装置12、载板13和隔热装置10从上到下依次间隔设置在所述反应腔室11中。

在本实施例中，所述加热装置10采用加热灯管。

在本实施例中，所述MOCVD设备中的加热功能依靠所述加热灯管实现，所述加热灯管下面为需要被预加热的载板13，所述载板13上承载有晶片，所述载板13下面即为所述隔热装置10。所述加热灯管的加热温度较高，大致为400℃～500℃，所述加热灯管与所述隔热装置10中间的区域即为加热区。

通过所述隔热装置10，可有效将加热区域与其他非加热区域隔离分开，所述隔热装置10中的反射板一方面能够将所述加热灯管的光线反射回去，提升加热效率，另一面，也能够效防止外部区域被加热，导致温度较高，出现高温危险。

综上所述，本实用新型实施例所述的隔热装置及设有该隔热装置的MOCVD设备，将反射板与冷却水管相结合进行分层隔热，构成有效的温度梯度，实现了高温加热区域与非加热区域的有效隔离，提升了隔热效率，在保证加热区域的正常运行同时，能够有效保证非加热区域的温度维持在正常温度。

本实用新型实施例所述的隔热装置及设有该隔热装置的MOCVD设备，结构简单，降低了加工难度，同时降低了冷却时对热量造成的损失，进而提升了加热效率。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是一个或多个；“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的机或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

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。