[发明专利]加热器

说明书

本发明公开了一种加热器。根据本发明实施例的加热器包括托盘，用于承载衬底；转轴，设置在所述托盘的下方，并与所述托盘相连接，用于所述托盘的转动；第一加热装置，环绕所述转轴设置，并与所述转轴间隔，用于所述衬底中心区域的加热；以及第二加热装置，位于所述托盘的下方，且位于所述第一加热装置的上方，用于所述衬底周边区域的加热，其中，所述托盘上划分有衬底中心区域和衬底周边区域；所述衬底中心区域位于所述转轴的正上方，所述衬底周边区域环绕所述衬底中心区域。根据本发明实施例的加热器，能够改善加热的均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体薄膜材料及生长装备制造技术领域，特别涉及一种加热器。

背景技术

在现有的半导体制造技术领域中，金属有机化学气相沉积（MOCVD）设备是III-V族氮化物半导体材料如氮化镓（GaN）、氮化铝（AlN）和氮化铝镓（AlGaN）等外延生长的关键设备之一，尤其适合规模化工业生产，是当前生产氮化镓基光电器件、射频和功率器件材料的最主要设备。

在材料生产过程中，确保衬底表面温度具有较好均匀性是决定薄膜生长质量好坏的关键要素之一。为了提高生产效率降低成本，衬底尺寸在不断增大，对加热区域的温度均匀性的要求不断提高。研究表明，为了得到高质量薄膜材料，有效加热区域的温度差不能大于±1°C。

在现有技术中，为了提高托盘的温度均匀性，托盘一般由电机带动进行低速或高速旋转。然而，旋转轴需要穿过加热器，并且旋转轴和加热器之间存在足够大的间隙防止相互接触，因此，旋转轴正上方，衬底和衬底中心区域的温度较低，使得加热区域温度不均匀，不利于高质量薄膜材料的生长。

因此，希望能有一种新的加热器，能够克服上述问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种加热器，从而提高加热的均匀性。

根据本发明的一方面，提供一种加热器，包括托盘，用于承载衬底；转轴，设置在所述托盘的下方，并与所述托盘相连接，用于所述托盘的转动；第一加热装置，环绕所述转轴设置，并与所述转轴间隔，用于所述衬底中心区域的加热；以及第二加热装置，位于所述托盘的下方，且位于所述第一加热装置的上方，用于所述衬底周边区域的加热，其中，所述托盘上划分有衬底中心区域和衬底周边区域；所述衬底中心区域位于所述转轴的正上方，所述衬底周边区域环绕所述衬底中心区域。

优选地，所述第一加热装置包括第一电极和第二电极；所述第二加热装置包括第三电极和第四电极；其中，所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极呈正交方式排列。

优选地，所述第一加热装置为圆筒状；所述第一加热装置环绕所述转轴设置，且沿所述转轴的轴线方向延伸。

优选地，所述加热器还包括控制装置，与所述第一加热装置和/或所述第二加热装置相连接，以控制所述第一加热装置和/或所述第二加热装置的加热温度。

优选地，所述控制装置包括温度检测单元，检测所述衬底处的衬底温度，其中，所述控制装置根据所述衬底温度调节所述加热温度。

优选地，所述加热器还包括电机，与所述转轴相连接以驱动所述托盘转动，其中，所述控制装置与所述电机相连接以控制所述电机的转速。

优选地，所述托盘包括石墨托盘；和/或所述转轴包括钼旋转轴；和/或所述第一加热装置包括圆筒状石墨加热丝，所述圆筒状石墨加热丝表面设置有碳化硅涂层的石墨；和/或所述第一加热装置包括圆筒状石墨加热丝，所述圆筒状石墨加热丝加载直流电；和/或所述第二加热装置包括石墨加热盘，所述石墨加热盘表面设置有碳化硅涂层的石墨；和/或所述第二加热装置包括石墨加热盘，所述石墨加热盘加载直流电；和/或所述托盘表面设置有碳化硅和/或碳化钽涂层的石墨；和/或所述转轴的材料为钼或3039号耐热钢；和/或所述加热器还包括与所述第一加热装置相连接的电极，所述电极的材料为钼或3039号耐热钢；和/或所述加热器还包括与所述第二加热装置相连接的电极，所述电极的材料为钼或3039号耐热钢。