[实用新型]一种双面加热的MOCVD设备

说明书

本实用新型涉及MOCVD设备技术领域，尤其涉及一种双面加热的MOCVD设备，包括供电系统、供气系统、水冷系统、反应腔、加热系统和尾气处理系统，反应腔包括腔壁、气体分配装置、托盘、隔离罩和旋转模块，气体分配装置设置在腔壁的顶部，托盘安装在旋转模块的顶部，尾气处理系统包括两个排气管路，两个排气管路分别设置在腔壁的底部两侧，隔离罩安装在加热系统与托盘外侧，加热系统包括背面加热模块和表面加热模块，背面加热模块安装在托盘的背面，表面加热模块安装在腔壁上，用来解决单面加热衬底时，衬底下表面的温度始终高于上表面，导致在外延过程中，衬底始终有一个翘曲，从而使衬底表面温度不均匀，并会引入应力影响外延晶体质量的问题。

技术领域

本实用新型涉及MOCVD设备技术领域，尤其涉及一种双面加热的MOCVD设备。

背景技术

金属有机气象化学沉积(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，简称MOCVD)设备，用于化合物半导体氮化镓、砷化镓、磷化铟、氧化锌等功能结构材料的制备，尤其适合规模化工业生产，因此成为目前化合物半导体外延材料生产和研究的关键设备，应用领域广泛。MOCVD生长是将反应物质通过氮气或氢气载气携带到反应室内，在一定压力、温度条件下，在衬底上沉积外延生成化合物半导体薄膜。为了满足生长条件所需要的温度条件，需要对腔室内衬底进行加热。

目前MOCVD设备的主要加热方式为感应加热、电阻丝加热，通过加热载盘，将热量传输给放置在载盘上的衬底。此种方法为单面加热衬底，衬底下表面的温度始终高于上表面，导致在外延过程中，衬底始终有一个翘曲，从而使衬底表面温度不均匀，并会引入应力影响外延晶体质量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种双面加热的MOCVD设备，用来解决单面加热衬底时，衬底下表面的温度始终高于上表面，导致在外延过程中，衬底始终有一个翘曲，从而使衬底表面温度不均匀，并会引入应力影响外延晶体质量的问题。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种双面加热的MOCVD设备，包括供电系统、供气系统、水冷系统、反应腔、加热系统和尾气处理系统，所述反应腔包括腔壁、气体分配装置、托盘、隔离罩和旋转模块，所述气体分配装置设置在腔壁的顶部，所述气体分配装置包括总管和喷管，所述喷管上开设有多个喷孔，所述总管与喷管连通，所述总管的进气端位于腔壁外，所述喷管安装在腔壁内，所述托盘固定安装在旋转模块的顶部，所述旋转模块包括电机和转动轴，所述转动轴固定安装在电机的输出轴上，所述托盘固定安装在转动轴的顶部，并位于反应腔内，所述尾气处理系统包括两个排气管路，两个所述排气管路分别设置在腔壁的底部两侧，所述隔离罩呈中空圆形，所述隔离罩安装在加热系统与托盘外侧，所述加热系统包括背面加热模块和表面加热模块，所述背面加热模块安装在托盘的背面，所述表面加热模块安装在腔壁上。

进一步，所述背面加热模块安装在托盘与腔壁底部之间，所述转动轴穿设出背面加热模块，所述背面加热模块的表面积与托盘的表面积相同，所述背面加热模块为电阻丝、高频感应加热器、红外线灯管中的任意一种。

进一步，所述隔离罩设置在背面加热模块与托盘之间，所述背面加热模块位于隔离罩内，所述托盘的底部与隔离罩的顶部转动相接。

进一步，所述表面加热模块包括两个红外线灯管，两个所述红外线灯管分别安装在腔壁的两侧。

进一步，所述托盘呈圆形，所述托盘的上表面开设有若干凹槽，若干所述凹槽均匀分布。

本实用新型的一种双面加热的MOCVD设备，通过在反应腔的顶部设置气体分配装置，使反应气体均匀的喷射在衬底上，保证气流的均匀性，通过背面加热模块和表面加热模块的相互配合，从而减小衬底上下表面的温度差，达到减少衬底翘曲的效果。

附图说明

图1是本实用新型一种双面加热的MOCVD设备的结构示意图；