[发明专利]金属有机化合物化学气相沉积加热器制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED发光芯片的核心生产设备里的一种加热器的制作方法。 

背景技术

金属有机化合物化学气相沉淀(MOCVD)是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。MOCVD设备是LED发光芯片的核心生产设备。MOCVD技术的关键之一是，加热器能够提供一个均匀、稳定的温度场。另外，为了降低LED芯片的生产成本，提高生产效率的最便捷的方式是增加反应室的容积，增加单炉芯片的数量和容纳更大尺寸的蓝宝石衬底，例如目前蓝宝石衬底的尺寸正从4英寸向6英寸甚至8英寸转变，这需要加热器提供更大的与之匹配的加热面积。目前的加热器结构设计使得这种增加加热面积的成本非常高昂，而且难度更大。 

另一方面，加热器有一定的使用寿命，届时昂贵的MOCVD加热器成本增加了产品的成本。 

现有的电阻加热体形式： 

第一种，加热体为螺旋状钨丝，螺旋状钨丝在一个平面上按照一定的形状均匀排布，螺旋状钨丝下面有难熔金属支撑片。优点是，成本低，可以很方便的通过增加加热丝的数量来增加加热面积。缺点是(1)螺旋状丝的加热面的平面度不高，影响加热均匀性；(2)加热丝截面积小，承载电流低，升降温需要时间长(3)而且钨丝非常容易断。 

第二种，采用难熔金属板材，如钨、钨合金或者铼板，采用加工手段加工成一定的图形。优点是加热体截面积大，可通过电流高，平面度好。缺点是，这种加热器均采用整体的稀有金属板材加工而成，而钨或者铼都是昂贵的稀有金属，而且这些金属在采用轧制方法形成板材时，加工难度大，材料利用率低，非常难以获得大尺寸的平板，导致这种加热体的价格昂贵。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种金属有机化合物化学气相沉积加热器制作方法。 

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现： 

金属有机化合物化学气相沉积加热器制作方法，包括以下步骤： 

步骤一，将并排的加热丝在加热状态下，嵌入一事先加工好的模具的槽内，模具上开槽的图形与和尺寸与加热丝的最终排布相匹配，模具的槽深比加热丝的截面高度小0.2-0.5mm； 

步骤二，将嵌入槽中的加热丝和模具一起放置在氢气气氛保护或者真空加热炉中加热，使加热丝的形状固定； 

步骤三，将定型的加热丝和模具一起，放置在平面磨削设备上对加热体进行磨削加工，将排布好的加热丝的高点去除，获得平面度良好的加热体； 

步骤四，从模具中取出排布好的加热丝，清洗干净，去除残留的切削液、杂质和氧化皮； 

步骤五，将清洗干净的排布好的加热丝与电极、支撑件连接，获得完整的加热器。 

进一步的，所述加热丝单边长度为1-3mm。 

进一步的，步骤二中的加热温度为900℃-1100℃。 

进一步的，所述加热丝采用钨、钨合金、铼金属丝。 

本发明的有益效果是： 

(1)电阻丝布置更均匀，温度均匀性高； 

(2)承载电流的截面积增加，功率高，可以实现快速的升温和降温； 

(3)矩形界面的加热丝排布好后，加热平面的高低一致性非常好； 

(4)制造工艺简单，成本比板材加工的加热体大幅降低； 

(5)单相阻值便于调整，保温时的单相加热加热功率的自动化控制更容易，提高温度均匀性； 

(6)当需要增大加热面积实现更多芯片沉积，加热面积可以用过增加圈数N来增加加热面积，成本相对较低，而且容易实现。 

具体实施方式

金属有机化合物化学气相沉积加热器制作方法，包括以下步骤： 

步骤一，将并排的加热丝在加热状态下，嵌入一事先加工好的模具的槽内，模具上开槽的图形与和尺寸与加热丝的最终排布相匹配，模具的槽深比加热丝的截面高度小0.2-0.5mm； 

步骤二，将嵌入槽中的加热丝和模具一起放置在氢气气氛保护或者真空加热炉中加热，使加热丝的形状固定； 

步骤三，将定型的加热丝和模具一起，放置在平面磨削设备上对加热体进行磨削加工，将排布好的加热丝的高点去除，获得平面度良好的加热体； 

步骤四，从模具中取出排布好的加热丝，清洗干净，去除残留的切削液、杂质和氧化皮； 

步骤五，将清洗干净的排布好的加热丝与电极、支撑件连接，获得完整的加热器。 

进一步的，所述加热丝单边长度为1-3mm。