[实用新型]一种用于氮化镓MOCVD的高温反应室

说明书

本实用新型公开了一种用于氮化镓MOCVD的高温反应室，包括底盘，所述底盘上设置反应腔室，所述反应腔室内从下至上依次设置加热器电极、钨丝加热器、支撑环、石墨盘组件和喷淋头，在所述石墨盘组件的周围设置尾气收集环，且所述尾气收集环能进行尾气收集，所述石墨盘组件设置在支撑环上，且能通过钨丝加热器对石墨盘组件进行加热，所述支撑环的材质为石英，所述石墨盘的尺寸为300mm。通过对现有的MOCVD设备的升级改造，节约了企业的成本，同时这种设计能保证温度升温至1400度，符合设计的预期，使其具备生长深紫外氮化镓材料的能力，同时这种设备也不需要进口，降低了国内企业进口的压力。

技术领域

本实用新型涉及氮化镓生产领域，尤其涉及一种用于氮化镓MOCVD的高温反应室。

背景技术

MOCVD是在气相外延生长的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长各种Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。通常MOCVD系统中的晶体生长都是在常压或低压(10-100Torr)下通H₂的冷壁石英(不锈钢)反应室中进行，衬底温度为500-1200℃,用直流加热石墨基座(衬底基片在石墨基座上方),H₂通过温度可控的液体源鼓泡携带金属有机物到生长区。

在第三代半导体的新兴领域中，波段在300nm以内的深紫外氮化镓LED的需求日益旺盛。在深紫外氮化镓的生长中，氮化铝(AlN)材料的生长，又是关键部分。而氮化铝的生长条件通常为高温，在1400度以上，才能形成致密均匀的氮化铝材料，目前用于生长深紫外氮化镓的设备还依赖进口，而且产能为每炉6片。设备一般从美国或德国进口，受制于出口管控，国内的部分客户无法采购，而且6片机的产能太小，未来不能满足量产化的需求。

因此本实用新型发明人，针对上述技术问题，旨在发明一种用于氮化镓MOCVD的高温反应室。

实用新型内容

为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于氮化镓MOCVD的高温反应室。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于氮化镓MOCVD的高温反应室，包括底盘，所述底盘上设置反应腔室，所述反应腔室内从下至上依次设置加热器电极、钨丝加热器、支撑环、石墨盘组件和喷淋头，在所述石墨盘组件的周围设置尾气收集环，且所述尾气收集环能进行尾气收集，所述石墨盘组件设置在支撑环上，且能通过钨丝加热器对石墨盘组件进行加热，所述支撑环的材质为石英，所述石墨盘的尺寸为300mm。

优选地，所述石墨盘组件包括石墨盘上盘和石墨盘下盘。原先的石墨盘上盘和石墨盘下盘的尺寸在380mm，与反应腔室的内壁距离很近，而反应腔室由冷却水进行冷却，即导致石墨盘组件的边缘温度难以进一步提升，所以将石墨盘组件做内缩处理，保证石墨盘组件整体的温度能快速升高。

优选地，所述钨丝加热器的支撑板采用氮化硼材料，且厚度为2mm。将钨丝加热器的支撑板更换为2mm的氮化硼材料，由于氮化硼的材料隔热性比较好，所以，钨丝加热器辐射的热量会向上方的石墨盘辐射，不容易向下辐射，保证石墨盘组件的温度能更快的升温。

优选地，所述钨丝加热器的钨丝为三根一股设置。增加钨丝加热器中的钨丝的缠绕数量，以前是2根为一股，现在增加为3根一股，由于钨丝是并联关系，3根加热器的电阻较2根加热丝更小，在同样电压的情况下，会产生更高的电流，根据Q＝I²R，可知，电流越大，发热量也会越高。

优选地，所述钨丝加热器与石墨盘组件的距离不大于2mm。将原有的钨丝加热器距离石墨盘组件的距离3mm减少为2mm以内，距离越近，辐射量越多，保证升温更及时。