[实用新型]一种金属有机物化学气相沉积设备的加热器

说明书

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。 

背景技术：

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℃，温度控制误差不超过±1℃，这就对加热器自身的控制提出更高要求。而常规加热器采用钨或铼加热片，但是钨所能承受的热负荷比较低，所以在负载较大的MOCVD设备采用铼加热片。但铼加热片的价格比钨高数倍。另外一般加热器是安装在水冷却的腔体中，加热片的外圈和腔壁的距离一般不超过40mm。常规不采用隔热屏的加热器热量会直接辐射到腔壁内侧，这样一方面加热器的加热效率大大降低，也给腔壁的冷却带来困难。 

随着MOCVD设备的不断发展，腔体外径一定的情况下如何同时生长更多WAFER也越来越受关注，所以对加热器的紧凑程度也提出一定的要求。常规MOCVD加热器一般为钼电极直接通过螺纹固定在铜电极上，这样就直接限制了钼电极上端连接的加热片的排布。 

发明内容：

本实用新型的目的是针对已有的技术问题提供一种金属有机物化学气相沉 积设备的加热器。 

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加热器，包括：由内至外依次设置的内圈加热片、第一中圈加热片、第二中圈加热片、以及外圈加热片；所述内圈加热片、外圈加热片、第一中圈加热片和第二中圈加热片采用两种或以上不同材质的加热片组成。 

进一步的，所述内圈加热片和外圈加热片为铼加热片，所述第一中圈加热片和第二中圈加热片为钨加热片。 

进一步的，所述加热器的周边设有隔热屏。 

进一步的，所述加热器还包括内圈加热片、第一中圈加热片、第二中圈加热片、以及外圈加热片连接有钼电极；所述钼电极连接有转接块。 

进一步的，所述加热器的下方设有三层反射板和一层隔热板，所述隔热板设置在最下层。 

本实用新型主要包括：反射板(1)、隔热板(2)、转接块(3)、钼电极(4)、隔热屏(5)、热电偶(6)、内圈加热片(7)、中圈1加热片(8)、中圈2加热片(9)、外圈加热片(10)。特征在于内外加热片根据热量需求不同采用钨、铼两种不同材料加工而成，既解决了钨加热器热负荷的限制又解决了铼加热器价格昂贵的问题。加热器周边采用隔热屏(5)，这样减少加热器周边方向的热量损失，提高加热能效利用，也可以减少了周边零件因为受加热器辐射热量而对冷却的需求。采用转接块(3)实现了加热器安装电极和钼电极的电气连接连接，可以根据加热器下方的空间要求，改变转接块的形状和尺寸，解决空间狭小的问题。 

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图 

图2为本实用新型的俯视图 

具体实施方式：

本实用新型是一种金属有机物化学沉积设备的加热器，如图1所示。转接块(3)通过钼电极(4)实现了加热器下方铜电极与加热片的电气连接。内圈加热片(7)、中圈1加热片(8)、中圈2加热片(9)、外圈加热片(10)在通电的情况下发出热量，从而实现了对上方石墨盘的加热。内圈(7)和外圈(10)的热量最容易损失，为了提高单位面积上的热量，这两段加热片采用铼材料加工制成，而中圈1(8)和中圈2(9)两段加热片则不存在径向的热量损失，所以对热负荷的要求大大降低，采用价格相对便宜的钨材料加工制成。为了减少整个加热器周边相对辐射的热量，周边增加钼材料加工而成的隔热屏(5)，减少了对外的热量辐射。 

一般加热器是安装在腔体底盘上的，而下部的空间较小，还存在气管、水管等限制条件。而为了避免铜电极的位置受底盘和加热片排布的限制，在常规钼电极和铜电极之间增加了钼质的转接块(3)，既实现了加热片的连接位置不受限制，如图2所示，四段加热片的电气连接点均在两侧，又解决了铜电极在底盘较空的位置。 

加热器的下方还有四层隔热板，其中上面三层为钨制反射板(1)，最下面一层为钼制隔热板(2)。 

整个加热器的中心位置还安装了测量温度的热电偶(6)，最终通过热电偶、温度设定值、控制器、功率电源等实现温度的精确控制。