CN110983299A - 一种mocvd反应腔用加热板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种MOCVD反应腔用加热板，包括，数量为偶数的若干组加热片；所有加热片均为中心对称布置；每组加热片的形状均是弧形迂回着由中心点O向外拓展；相邻两组加热片迂回的拐点彼此错开，每组加热片的自由端分别连接电源的两极。有益效果：通过将轴对称改成中心对称、将Ω形状的加热板中心改成单独分体或封闭环形的结构，以及合理布置留置区和电压位置的安装，解决了传统加热板的结构的缺陷，提高了使用的稳定性，增加了加热板的寿命。

Description

一种MOCVD反应腔用加热板
技术领域
本发明涉及MOCVD设备，具体涉及一种MOCVD反应腔用加热板。
背景技术
半导体芯片在生长时，对温场的均匀性要求较高，因此一种加热均匀且使用寿命较久的加热板对半导体芯片的制作有着至关重要的作用。
通过检索，在专利名称：一种用于MOCVD设备的钨涂层加热片及其制备方法（CN106756891B）中公开了一种加热片，但是这种加热片由于中心为镂空结构并不适合半导体领域的芯片生长使用。
在目前，芯片生长中使用到的加热板的结构如附图1所示，中间是形状为Ω的热弧板1，在热弧板1的两侧分别连接两组弧形热片2，两组弧形热片2是直线对称的，在弧形热片2的自由端是分别接着电源的左电极和右电极。将这种传统的加热片放在陶瓷上通电后给上方的芯片提供稳定的热源。
这种平板型加热板是一种电阻式加热方式，通过热辐射的方式，给上方的生长芯片的载体（石墨盘）加热，提供芯片生长所需的热量和温场。由于加热板的间隙22部分对应上方的载盘位置的是没有直接热辐射加热的，石墨盘此部分的受热能量是靠其他部分的热传导。另外，石墨盘是通过高速旋转的（1000rpm）实现载体（石墨盘）的表面温场的均匀性（±1.0℃）。传统的对称式结构加热片中，加热板的间隙22部分是分布在同一个同心圆圆弧上，使得同心圆圆弧上的位置温场分布较差。
但是传统结构的加热片在使用时候会存在很多问题：
1．中间Ω形状的热弧板1在持续加热工作后会有变形，这种变形又会进一步导致加热片的整体变形，这种整体变形又会让两组加热片之间彼此接近（容易放电打火甚至短路）或上翘，这种远离或接近也会导致左电极3和右电极4，如附图2中照片的黑色箭头指示位置处。
2．为了保证加热稳定，其加热片的结构相同，这使得直线对称结构的加热片，其左电极3和右电极4在同一侧，会存在短路隐患，尤其是整体变形后还会存在挤碎底部陶瓷的风险。
3．为了防止每组加热片之间短路，在每个迂回的加热片之间都会留有间隙22，而传统两组加热片之间存在的间隙22（主要在直线对称轴附近）空间分布不合理，迂回拐点相对处较近，其他地方较宽，会导致提供给芯片生长的热源不稳定；同时，这种间距较大，由于存在较大的温差，故此也导致弧形热片2的迂回拐点特别容易发生变形，附图3中的照片所示；相反，如果在直线对称轴附近留有的间隙较小，又会因为问题1的原因特别容易导致短路。
目前的解决办法是：对传统加热片频繁的检查，做到早发现，早更换。但是这会增加加热片的使用成本。
发明内容
为了解决以下三个技术问题：一、传统加热板加热后整体变形，导致局部短路；二、为了保证加热稳定传统加热板，轴对称的加热片电极在同一侧，容易发生短路隐患；三、传统加热板留置区分配不合理导致加热不均衡，也容易导致局部变形等问题。
为了解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：
一种加热板，包括，数量为偶数的若干组加热片；
所有加热片均为中心对称布置；每组加热片的形状均是弧形迂回着由中心点O向外拓展；相邻两组加热片迂回的拐点彼此错开，每组加热片的自由端分别连接电源的两极。
进一步地，所有加热片中心的自由端与封闭的热环固定连接。
再进一步地，所述热环的形状是圆形。
进一步地，所述每组加热片为单独设置彼此分开，位于中心点O附近的加热片的自由端连接着相同电极。
再进一步地，所述加热片的数量是两组，包括：第一加热片和第二加热片；所述第一加热片的第一迂回端和第二加热片的第二迂回端彼此交错构成曲折的留置区。
更进一步地，所述中心点O设有热环且热环与两组加热片连接的自由端分别通过第一电极和第二电极的与电源连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过将轴对称改成中心对称、将Ω形状的加热板中心改成单独分体或封闭环形的结构，以及合理布置留置区和电压位置的安装，解决了传统加热板的结构的缺陷，提高了使用的稳定性，增加了加热板的寿命。
附图说明
图1为传统加热片的结构示意图；
图2为传统加热片的一种损坏方式；
图3为传统加热片的另一个损坏方式；
图4为本发明的一种加热板结构；
图5为本发明的另一种加热板结构。
图中，O中心点、1热弧板、2弧形热片、21拐点、22间隙、3左电极、4右电极、5热环、6第一加热片、60第一热弧片、61第一迂回端、7第二加热片、70第二热弧片、71第二迂回端、8留置区、91第一电极、92第二电极。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
为了解决现有技术存在的三个技术问题，本发明提供一种加热板，包括，数量为偶数的若干组加热片。在具体使用中，偶数组加热片需要将加热片分成两组，每组并联着分别连接到电源的两极。一般，还可以将加热片的数量设成4组或6组等，虽然分组越多，越容易导致加热的不稳定，但是对于需要加热的较大面积，可以通过多组加热片实现延长加热片的寿命。
所有加热片均为中心对称布置；每组加热片的形状均是弧形迂回着由中心点O向外拓展；相邻两组加热片迂回的拐点彼此错开，每组加热片的自由端分别连接电源的两极。其中，加热片的数量可以是如图4所示为两组，包括：第一加热片6和第二加热片7；所述第一加热片6的第一迂回端61和第二加热片7的第二迂回端71彼此交错构成曲折的留置区8。
本发明的第一个实施例：如图4所示，所述每组加热片为单独设置彼此分开，位于中心点O附近的加热片的自由端连接着相同电极，第一热弧片60和第二热弧片70分别与第一加热片6和第二加热片7连接。
在该实施例中，由于多组加热片是单独设置的，因此当加热片受热后，其自身可以具有足够大的延展空间，不会影响整体的变形，从而解决了技术问题一；而中心对称设置的多组加热片可以合理布置加热片的电极，如图4所示，在中心对称的外边缘可以设置相同的电极，而中心点O的附近连接相同的另一个电极，这种远距离分布，可以防止电源短路，进而解决了技术问题二。同时，为了保证加热的稳定，中心对称的加热片可以很好的通过错位，让相邻两组加热片之间的留置区8布置的更合理，而这种合理的距离可以避免图3所示的，两组加热片附近的加热片变形等，进而解决了技术问题三。
本发明的第二个实施例：和第一实施例相比，第二实施例的特征是在中心点O处增加了封闭的热环5。具体如图5所示，所有加热片中心的自由端与封闭的热环5固定连接；对于热环5的形状可以是椭圆形结构，为了保证电阻阻值的一致，加热片需要固定到椭圆形热环5轴对称位置。但是，如果所述热环5的形状是圆形，则热环5只需要等间距分布即可。更进一步地，所述加热片的数量是两组，包括：第一加热片6和第二加热片7；所述第一加热片6的第一迂回端61和第二加热片7的第二迂回端71彼此交错构成曲折的留置区8。所述中心点O设有热环5且热环5与两组加热片连接的自由端分别通过第一电极91和第二电极92的与电源连接。
固定到环形或圆形的热环5的加热片不仅可以稳定加热片的间隔，同时还可以限制加热板的整体结构，不会让局部变形影响整体；进而解决了问题一；而整体的环形热环5可以不需要在加热板中心安装电源，可以确保加热板中心的热源温度稳定，同时结合具体实施例一，也可以解决技术问题二和技术问题三。

Claims (6)

1.一种MOCVD反应腔用加热板，其特征在于：包括，数量为偶数的若干组加热片；
所有加热片均为中心对称布置；每组加热片的形状均是弧形迂回着由中心点（O）向外拓展；相邻两组加热片迂回的拐点彼此错开，每组加热片的自由端分别连接电源的两极。
2.根据权利要求1所述的MOCVD反应腔用加热板，其特征在于：所有加热片中心的自由端与封闭的热环（5）固定连接。
3.根据权利要求2所述的MOCVD反应腔用加热板，其特征在于：所述热环（5）的形状是圆形。
4.根据权利要求1所述的MOCVD反应腔用加热板，其特征在于：所述每组加热片为单独设置彼此分开，位于中心点（O）附近的加热片的自由端连接着相同电极。
5.根据权利要求1或2所述的MOCVD反应腔用加热板，其特征在于：所述加热片的数量是两组，包括：第一加热片（6）和第二加热片（7）；
所述第一加热片（6）的第一迂回端（61）和第二加热片（7）的第二迂回端（71）彼此交错构成曲折的留置区（8）。
6.根据权利要求5所述的MOCVD反应腔用加热板，其特征在于：所述中心点（O）设有热环（5）且热环（5）与两组加热片连接的自由端分别通过第一电极（91）和第二电极（92）的与电源连接。
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