CN104213103A - 一种mocvd反应室保温隔热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MOCVD反应室保温隔热装置，包括：圆形基座、设于圆形基座上方的载片盘、设于载片盘与圆形基座之间的电阻加热片、连接于电阻加热片边缘与圆形基座之间的电极杆、活动穿过圆形基座和电阻加热片连接于载片盘底面中间的电机转轴，电阻加热片下方设有至少两层隔热屏；载片盘下方还设有位于电阻加热片和隔热屏外圈的圆筒形反射屏，圆筒形反射屏的直径与载片盘直径配合。本发明的电阻加热片底部增设多层隔热屏，电阻加热片和隔热屏外圈增设一圆筒形反射屏，以减少向反应腔底部散失的热量，提高能量的利用率。

Description

一种MOCVD反应室保温隔热装置

技术领域

本发明涉及一种MOCVD反应室保温隔热装置。

背景技术

在LED行业，MOCVD是生长高质量半导体薄膜材料的关键设备。外延片的生长是在高温的反应腔内完成的，稳定、均匀的温度场是获得厚度均匀的薄膜所必不可少的条件。为了节省反应腔容量，目前市面上的设备大都采用敞开式电阻加热片的布置方式，具体表现为：直接把外延片载片盘置于电阻加热片之上，电阻加热片底部及四周无任何隔热装置或只是电阻加热片底部设置一层隔热板。

这种敞开式电阻加热片的缺点在于：1、工艺过程中，携带金属源的气体不断进入反应室腔体，由于温度较低，势必会在电阻加热片附近的温度场产生一定的扰动，进而影响载片盘表面的温度分布，导致各个外延片表面温度的不一致，影响外延片膜厚的均匀性，最终影响外延片的发光性能；2、电阻加热片工作时，反应腔底部与发热片之间没有隔热屏或者反射板，热量直接辐射传递到反应腔底部零件，造成大量热能的不必要损失。导致外延片载片台升温速率较慢，同时对底部零件的材质、***冷却等方面也相应的要求更高。

因此，如何设计一种安装结构方便、隔温效果好、热量利用率高的MOCVD反应室保温隔热装置是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题提供了一种安装结构方便、隔温效果好、热量利用率高的MOCVD反应室保温隔热装置。

本发明提出的技术方案是，设计一种MOCVD反应室保温隔热装置，包括：圆形基座、设于圆形基座上方的载片盘、设于载片盘与圆形基座之间的电阻加热片、连接于电阻加热片边缘与圆形基座之间的电极杆、活动穿过圆形基座和电阻加热片连接于载片盘底面中间的电机转轴，所述电阻加热片下方设有至少两层隔热屏；载片盘下方还设有位于所述电阻加热片和隔热屏外圈的圆筒形反射屏，所述圆筒形反射屏的直径与载片盘直径配合。

与电阻加热片相邻的顶层隔热屏厚度大于底层隔热屏。

所述底层隔热屏下方设有活动套于电机转轴上的隔热屏固定板，所述隔热屏固定板上沿电机转轴为圆轴均匀间隔设有固定杆，所述固定杆上套有套筒，所述隔热屏上设有与固定杆配合的定位孔，所述套筒与隔热屏依次套于固定杆上，相邻两隔热屏之间通过套筒间隔。

所述圆筒形反射屏底部设有圆筒形反射屏固定板，所述圆筒形反射屏固定板由两块同心的内、外环板构成，所述内、外环板之间的间距与圆筒形反射屏厚度配合，所述圆筒形反射屏底部插于所述内、外环板之间固定。

所述圆筒形反射屏固定板固定于圆形基座上，所述隔热屏固定板通过支撑柱固定于圆筒形反射屏固定板上，所述内环板、隔热屏固定板均设有容纳电极杆穿过的圆孔。

所述电阻隔热屏下方设有四层隔热屏，顶层隔热屏厚度为1mm，三个底层隔热屏厚度为0.5mm，套筒厚度为4mm。

所述隔热屏与圆筒形反射屏表面光洁，隔热屏与圆筒形反射屏采用铁铬铝合金薄板制成。

与现有技术相比，本发明的电阻加热片底部增设多层隔热屏，以减少向反应腔底部散失的热量，同时，隔热屏可将热量回馈至基座表面，提高能量的利用率。电阻加热片和隔热屏外圈增设一圆筒形反射屏，将电阻加热片与***隔离，以保证工艺气体不会直接吹向电阻加热片，保证电阻加热片附近的温度场均匀，提高薄膜生产质量。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1为本发明的剖视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出的MOCVD反应室保温隔热装置，包括：圆形基座1、设于圆形基座1上方的载片盘2、设于载片盘2与圆形基座1之间的电阻加热片3、连接于电阻加热片3边缘与圆形基座1之间的电极杆4、活动穿过圆形基座1和电阻加热片3连接于载片盘2底面中间的电机转轴5。电机转轴5带动载片盘2转动，圆形基座1与电阻加热片3固定在载片盘2下方。

为了减少热量向反应室四周及底部散失，电阻加热片3下方设有至少两层表面光洁的隔热屏6，电阻加热片3工作时透过隔热屏6向底部辐射的能量大大降低，对底部部分零件及基座的材料高温性能要求大大降低，节约了这部分零件的制造成本。同时，隔热屏6表面光洁，可将大部分能量回馈给载片盘2表面，进一步提高载片盘2表面的温度，提高能源的利用率。

载片盘2下方还设有位于电阻加热片3和隔热屏6外圈的圆筒形反射屏7，圆筒形反射屏7的表面光洁，并且其直径与载片盘2直径配合，圆筒形反射屏7直径小于或等于载片盘2直径，电阻加热片3置于圆筒形反射屏7内，并且顶部有载片盘2的阻挡，外部进入的工艺气体难以直接与电阻加热片3接触，电阻加热片3表面的温度易于精确控制，同时，圆筒形反射屏7表面光洁，可以将大部分能量反馈回电阻加热片3，在电阻加热片3底部隔热屏6的同时作用下，电阻加热片3产生的热量的绝大部分都传递到载片盘2表面上，大大缩短升温时间。

隔热屏6的固定结构为，底层隔热屏6下方设有活动套于电机转轴5上的隔热屏固定板8，隔热屏固定板上沿电机转轴5为圆轴均匀间隔设有固定杆9，固定杆9上套有套筒10，隔热屏6上设有与固定杆9配合的定位孔，套筒10与隔热屏6依次套于固定杆9上，相邻两隔热屏6之间通过套筒10间隔。隔热屏6的固定结构简单，安装时将套筒10和隔热屏6依次套在固定杆8上即可，方便生产及维护。

圆筒形反射屏7的固定结构为，圆筒形反射屏7底部设有圆筒形反射屏固定板11，圆筒形反射屏固定板11由两块同心的内、外环板构成，内、外环板之间的间距与圆筒形反射屏7厚度配合，圆筒形反射屏7底部插于内、外环板之间固定。圆筒形反射屏固定板11固定于圆形基座1上，隔热屏固定板8通过支撑柱固定于圆筒形反射屏固定板11上，内环板、隔热屏固定板均设有容纳电极杆4穿过的圆孔。圆筒形反射屏7的固定结构也非常简单，安装时将圆筒形反射屏7***圆筒形反射屏固定板11即可，生产成本和维护成本低，有利于本发明的广泛使用。

特别的是，与电阻加热片3相邻的顶层隔热屏61厚度大于底层隔热屏62，由于顶层隔热屏61距离热源最近，接收到的红外线最强，顶层隔热屏61的加厚设置有效减少红外线的穿透力。较优的，本实施例中电阻加热片3下方设有四层隔热屏6，顶层隔热屏61厚度为1mm，三个底层隔热屏62厚度为0.5mm，套筒10厚度为4mm，此时。电阻加热片3发出的热量在第四层隔热屏处衰减到最小，最大程度的精简隔热结构，而且隔热效果最优。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种MOCVD反应室保温隔热装置，包括：圆形基座、设于圆形基座上方的载片盘、设于载片盘与圆形基座之间的电阻加热片、连接于电阻加热片边缘与圆形基座之间的电极杆、活动穿过圆形基座和电阻加热片连接于载片盘底面中间的电机转轴，其特征在于，

所述电阻加热片下方设有至少两层隔热屏；

载片盘下方还设有位于所述电阻加热片和隔热屏外圈的圆筒形反射屏，所述圆筒形反射屏的直径与载片盘直径配合。

2.如权利要求1所述的MOCVD反应室保温隔热装置，其特征在于：与电阻加热片相邻的顶层隔热屏厚度大于底层隔热屏。

3.如权利要求2所述的MOCVD反应室保温隔热装置，其特征在于，所述底层隔热屏下方设有活动套于电机转轴上的隔热屏固定板，所述隔热屏固定板上沿电机转轴为圆轴均匀间隔设有固定杆，所述固定杆上套有套筒，所述隔热屏上设有与固定杆配合的定位孔，所述套筒与隔热屏依次套于固定杆上，相邻两隔热屏之间通过套筒间隔。

4.如权利要求3所述的MOCVD反应室保温隔热装置，其特征在于：所述圆筒形反射屏底部设有圆筒形反射屏固定板，所述圆筒形反射屏固定板由两块同心的内、外环板构成，所述内、外环板之间的间距与圆筒形反射屏厚度配合，所述圆筒形反射屏底部插于所述内、外环板之间固定。

5.如权利要求4所述的MOCVD反应室保温隔热装置，其特征在于，所述圆筒形反射屏固定板固定于圆形基座上，所述隔热屏固定板通过支撑柱固定于圆筒形反射屏固定板上，所述内环板、隔热屏固定板均设有容纳电极杆穿过的圆孔。

6.如权利要求5所述的MOCVD反应室保温隔热装置，其特征在于，所述电阻隔热屏下方设有四层隔热屏，顶层隔热屏厚度为1mm，三个底层隔热屏厚度为0.5mm，套筒厚度为4mm。

7.如权利要求6所述的MOCVD反应室保温隔热装置，其特征在于，所述隔热屏与圆筒形反射屏表面光洁，隔热屏与圆筒形反射屏采用铁铬铝合金薄板制成。