[實(shí)用新型]用于Crius機(jī)型的加熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520654760.4
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN204982131U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱耀強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 湘能華磊光電股份有限公司
• 主分類號: C30B25/10
• 分類號: C30B25/10
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務(wù)所 43211
• 代理人: 黃子平

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及LED外延片生長所用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種用于Crius機(jī)型的加熱裝置。

背景技術(shù)

MOCVD(Metal-OrganicChemicalVaporDeposition金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法)是以III族、II族元素的有機(jī)化合物和V、VI族元素的氫化物等作為晶體生長的源材料，以熱分解反應(yīng)方式在石墨盤上進(jìn)行沉積工藝，生長各種III-V族、II-VI族化合物半導(dǎo)體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。

現(xiàn)有技術(shù)的MOCVD所用設(shè)備一般包括：相對設(shè)置的噴淋頭，噴淋頭的底部安裝于石墨盤的周緣。石墨盤上安裝有多個加熱絲。噴淋頭用于向反應(yīng)腔內(nèi)提供反應(yīng)氣體，石墨盤內(nèi)具有多個凹槽，每個凹槽內(nèi)對應(yīng)放置一片待沉積用的襯底。石墨盤的下方配置加熱裝置，以對石墨盤進(jìn)行加熱。使用時，石墨盤受熱升溫，能夠以熱輻射和熱傳導(dǎo)方式對襯底進(jìn)行加熱。在進(jìn)行MOCVD工藝時，反應(yīng)氣體自噴淋頭噴灑進(jìn)入石墨盤上方的反應(yīng)區(qū)域，襯底由于加熱裝置的熱傳導(dǎo)加熱而具有一定的溫度，該溫度使得反應(yīng)氣體之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而在襯底表面沉積所需外延材料層。

現(xiàn)有的外延設(shè)備較常采用的有AixtronCrius機(jī)型，現(xiàn)已從31片機(jī)升級到一次可處理37片直徑為2英寸襯底的37片機(jī)，由于該設(shè)備本身固有缺陷，加熱裝置最外圈對石墨盤的加熱效果不明顯，呈現(xiàn)出最外圈向外的襯底與處于中心區(qū)域的襯底受熱不均勻。尤其處于過渡驅(qū)動襯底，由于整體受熱不均勻，導(dǎo)致所生長外延結(jié)構(gòu)均一性較差的問題，嚴(yán)重影響了芯片的均勻性和良率，現(xiàn)有的調(diào)整方法均無法從根本上解決由于加熱不均勻?qū)е碌男酒ㄩL均勻性問題，加上CriusI固有的中心處襯底與其他位置襯底生長條件不一致的問題，37片機(jī)的產(chǎn)品良率偏低。由圖3可見，內(nèi)圈加熱絲加熱區(qū)域內(nèi)所得外延片的波長偏短，中圈對應(yīng)加熱區(qū)域所得芯片的波長較均勻，而外圈加熱絲對應(yīng)區(qū)域所得芯片的波長隨徑向距離的增大呈現(xiàn)先小后急劇增大的趨勢。使得同一批次所得產(chǎn)品波長集中太差，且由于加熱裝置各區(qū)域溫度不同，還會引起所得芯片的電性不穩(wěn)定，導(dǎo)致芯片的良率偏低。為了適應(yīng)現(xiàn)有狀況，還需對所得芯片增加點(diǎn)測和分選段的處理，增加了生產(chǎn)的各項(xiàng)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種用于Crius機(jī)型的加熱裝置，以解決現(xiàn)有加熱裝置對襯底加熱不均勻，導(dǎo)致的所得芯片良率低的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型提供一種用于Crius機(jī)型的加熱裝置，包括多根用于向石墨盤均勻傳遞熱能的加熱絲以及用于為加熱絲提供發(fā)熱能源并承載加熱絲的加熱底座，加熱絲沿加熱底座徑向排列于加熱底座的上表面并與加熱絲上部的石墨盤間隔布置；加熱絲本體沿加熱底座的周向布設(shè)，或者加熱絲本體以加熱底座中心為螺旋中心呈螺旋狀布設(shè)；加熱絲上表面高度不同。

進(jìn)一步地，同一根加熱絲的上表面所處高度不同。

進(jìn)一步地，加熱絲包括處于加熱底座中部的內(nèi)圈加熱絲、處于內(nèi)圈加熱絲外周的中圈加熱絲以及處于中圈加熱絲外周的外圈加熱絲。

進(jìn)一步地，內(nèi)圈加熱絲、中圈加熱絲以及外圈加熱絲三者之間的加熱絲上表面高度不同。

進(jìn)一步地，內(nèi)圈加熱絲中的各根加熱絲上表面高度不同；和/或中圈加熱絲中的各根加熱絲上表面高度不同；和/或外圈加熱絲中的各根加熱絲上表面高度不同。

進(jìn)一步地，內(nèi)圈加熱絲與加熱底座之間設(shè)有隔熱板；和/或中圈加熱絲與加熱底座之間設(shè)有隔熱板；和/或外圈加熱絲與加熱底座之間設(shè)有隔熱板。

進(jìn)一步地，加熱絲沿加熱底座的徑向排列呈十三個同心圓，十三個同心圓上的加熱絲之間的高度差由內(nèi)至外分別為：-1.5mm、-1mm、-0.5mm、-0.5mm、0mm、0mm、0mm、0mm、0mm、-0.5mm、-0.5mm、-0.5mm、1.5mm。

進(jìn)一步地，十三個同心圓的半徑由內(nèi)至外分別為：15mm、25mm、35mm、45mm、60mm、80mm、95mm、110mm、125mm、140mm、155mm、165mm、175mm。

進(jìn)一步地，每根加熱絲均由呈螺旋狀環(huán)繞成環(huán)圈且相鄰環(huán)繞環(huán)圈緊靠的鎢絲構(gòu)成，鎢絲的螺旋半徑為3mm-6mm，鎢絲的直徑為0.5-2mm。

進(jìn)一步地，鎢絲的螺旋半徑為4mm，鎢絲的直徑為1mm。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

可直接應(yīng)用于AixtronCriusI機(jī)型，作為37片機(jī)的加熱裝置，采用加熱絲可升降的設(shè)計(jì)，對固定的CriusI的加熱裝置也進(jìn)行相應(yīng)的分別針對每圈加熱絲的升降，為提高溫場的均勻性創(chuàng)造了可能。