一种垂直式HVPE生长设备用温场装置

摘要

一种垂直式HVPE生长设备用温场装置，包括反应器和加热器，该反应器下部套装在加热器内，加热器内设置有升降杆，该升降杆顶端安装有衬底支撑盘，升降杆上活动套装有隔热层，隔热层与衬底支撑盘之间设置有伸缩式连接器，该伸缩式连接器上端与升降杆上部连接，下端与隔热层连接，该隔热层由至少两层隔热层间隔设置构成，该升降杆升降运动的同时还能转动。本发明中，利用升降杆和伸缩式连接器，实现伸缩连接器与升降杆在加热器内所占的高度空间最小，减低设备制造高度，节约了成本，利用隔热层具有的多层隔热层结构，将隔热层区域的温场分为多个温度梯度带，增大恒温区范围，减少温区内部热量的散失，恒温区温场更加稳定。

权利要求

1.一种垂直式HVPE生长设备用温场装置,包括反应器(1)和加热器(2),反应器(1)下部套装在加热器(2)内，加热器(2)内设置有升降杆(4)，升降杆(4)顶端安装有衬底支撑盘(3)，其特征在于：所述的升降杆(4)上活动套装有隔热层(6),衬底支撑盘(3)与隔热层(6)之间设置有伸缩式连接器,该伸缩式连接器上端与升降杆(4)连接,该伸缩式连接器下端与隔热层(6)连接。

2.根据权利要求1所述的垂直式HVPE生长设备用温场装置，其特征在于：所述的隔热层(6)至少为两层，并且相邻两层隔热层间隔设置。

3.根据权利要求2所述的垂直式HVPE生长设备用温场装置，其特征在于：所述的隔热层与伸缩式连接器均由不锈钢、钼、钨、钨钼合金、石英、或刚玉制成。

4.根据权利要求3所述的垂直式HVPE生长设备用温场装置，其特征在于：所述的相邻的隔热层(6)由相同材料或者不同材料制成。

5.根据权利要求1-4任一项所述的垂直式HVPE生长设备用温场装置，其特征在于：所述的伸缩式连接器为套管式连接器(5)，该套管式连接器(5)由至少两个套管活动连接组成，该套管式连接器(5)中的最上方的套管与升降杆(4)连接，该套管式连接器(5)中的最下方的套管与隔热层(6)连接。

6.根据权利要求5所述的垂直式HVPE生长设备用温场装置，其特征在于：所述的套管式连接器(5)的相邻两套管之间采用法兰连接。

7.根据权利要求1-4任一项所述的垂直式HVPE生长设备用温场装置，其特征在于：所述的伸缩式连接器为链条(7)，该链条上端通过连接环(71)安装在升降杆(4)上，该链条下端与隔热层(6)连接。

8.根据权利要求7所述的垂直式HVPE生长设备用温场装置，其特征在于：所述的链条(7)至少为一条。

说明书

一种垂直式HVPE生长设备用温场装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种HVPE生长用温场装置，特别是涉及一种垂直式HVPE生长设备用温场装置。

背景技术

[0002] 随着半导体工业技术的发展，半导体工业材料生长领域的产品不断提高，其中生产工艺中对与温场控制的要求越来越高，半导体生产领域尤其是HVPE领域材料生长领域中加热应用十分广泛，HVPE是指氢化物气象外延，其关键是保证加热炉的温场恒定和高精度控制，在垂直式HVPE(氢化物气象外延)生长设备中为了保证有足够长的恒温器，将加热炉设置的较长，造成设备高度很高，占用空间极大，且垂直式HVPE(氢化物气象外延)生长设备中，最低端温区温度场容易不稳定，容易波动。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种垂直HVPE生长设备用温场装置，减少所需加热炉的高度,降低制造成本,具有多个温度梯度带,减少温区内温度散失,温区温度场稳定。

[0004] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

[0005] 一种垂直式HVPE生长设备用温场装置,包括反应器和加热器,反应器下部套装在加热器内，加热器内设置有升降杆，升降杆顶端安装有衬底支撑盘，所述的升降杆上活动套装有隔热层,衬底支撑盘与隔热层之间设置有伸缩式连接器,该伸缩式连接器上端与升降杆连接,该伸缩式连接器下端与隔热层连接。

[0006] 作为本发明的较佳实施例，本发明所述的隔热层至少为两层，并且相邻两层隔热层间隔设置。

[0007] 作为本发明的较佳实施例，本发明所述的隔热层与伸缩式连接器均由不锈钢、钼、钨、钨钼合金、石英、或刚玉制成。

[0008] 作为本发明的较佳实施例，本发明相邻的隔热层由相同材料或者不同材料制成。

[0009] 作为本发明的较佳实施例，本发明所述的伸缩式连接器为套管式连接器，该套管式连接器由至少两个套管活动连接组成，该套管式连接器中的最上方的套管与升降杆连接，该套管式连接器中的最下方的套管与隔热层连接。

[0010] 作为本发明的较佳实施例，本发明所述的伸缩式连接器为链条，该链条上端通过连接环安装在升降杆上，该连条下端与隔热层连接。

[0011] 作为本发明的较佳实施例，本发明所述的链条至少为一条。

[0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用升降杆和伸缩式连接器，可以实现伸缩式连接器与隔热层在加热器内所占高度空间最小，这样可以大大减少加热炉的高度，从而减少设备制造高度，减低设备制造成本；利用隔热层中多层隔热层间隔设置，可以在温区内形成多个温度梯度带，增大恒温物区的范围，同时减少温区内部热量的散失，有利于加热器内部温场的稳定，可以提高产品的质量。

附图说明

[0013] 图1为本发明实施例一中套管式连接器伸展开结构示意图；

[0014] 图2为本发明实施例一中套管式连接器收拢结构示意图；

[0015] 图3为本发明实施例一中套管式连接器连接结构示意图；

[0016] 图4为本发明实施例二中链式连接器展开过程结构示意图；

[0017] 图5为本发明实施例二中链式连接器收拢过程结构示意图；

[0018] 图6为本发明实施例二中链式连接器收拢结构示意图。

[0019] 图中1.反应器，2.加热器，3.衬底支撑盘，4.升降杆，5.套管式连接器，51.第一层套管,52.第二层套管，53.第三层套管,6.隔热层，7.链条,71；连接环。

具体实施方式

[0020] 本发明的主旨在于克服现有技术的不足，提供一种垂直HVPE生长设备用温场装置，通过升降杆与伸缩式连接器，实现伸缩式连接器与隔热层所占加热器高度空间最小，减少设备所需高度，降低制造成本；通过隔热层的多层隔热层间隔设置，使温区形成多个温度梯度，增大恒温区范围，减少温区内热量的散失，具有稳定温区内温度的作用。

[0021] 下面结合实施例参照附图进行详细说明，以便对本发明的技术特征及优点进行更深入的诠释。

[0022] 如附图1-6所示，本发明中反应器1套装在加热器2内，加热器2内设置有升降杆4，该升降杆4顶端安装有衬底支撑盘3，升降杆4上活动套装有隔热层6，衬底支撑盘3与隔热层6之间设置有伸缩式连接器，伸缩连接器上端连接在升降杆4上部，伸缩式连接器下端连接有隔热层6，该升降杆4安装在加热器2中心位置，升降杆4运动时，带动伸缩式连接器以及与伸缩式连接器下端相连的隔热层6运动。升降杆在外部驱动作用下做升降运动的同时作圆周运动。

[0023] 此外，所述的隔热层6由多层隔热层构成，隔热层6的层数至少为两层，相邻隔热层之间具有间隙，隔热层6采用不锈钢、钼、钨、钨钼合金、石英、刚玉或其它具有耐高温性质的材料制成，隔热层6中各层隔热层可以采用相同的材料制成，也可以采用不同的材料制成，隔热层6通过伸缩式连接器随着升降杆运动，当隔热层6运动到达加热器2指定位置时，隔热层6中的多层隔热层结构，将隔热层6所在区域分为多个温度梯度带，隔热层中靠近衬底支撑盘3高温区的那一层温度最高，且将等温线控制为与隔热层平行，这样可以增大恒温区范围，减少温区内部热量的散失，减少能量消耗，使恒温区温场更加稳定。此外，所述的伸缩式连接器采用不锈钢、钼、钨、钨钼合金、石英、刚玉或其它具有耐高温性质的材料制成。

[0024] 对于伸缩式连接器具有以下两种较佳的实施例。

[0025] 实施例一，如附图1-3所示，该伸缩连接器为套管式连接器5，该套管式连接器包括套管和法兰，该套管式连接器5至少由两个套管活动连接，套管式连接器中最上方的套管连接在升降杆4上部，最下方的套管与隔热层连接，升降杆4向上运动时，套管式连接器5的套管向上运动，各层套管被拉开，套管式连接器5被完全拉开后，隔热层6与衬底支撑盘3距离达到最大，隔热层随着升降杆4向上运动，升降杆4下降过程中，套管式连接器5与隔热层6一起下降，当隔热层下降到与加热器内工作台接触时，隔热层被阻挡，升降杆继续下降，套管式连接器收缩，实现套管式连接器与隔热层占高度空间最小。

[0026] 此外，本实施例中，该套管式连接器5为钼材料制成，当然套管式连接器也可以用钼、钨、钨钼合金、石英、刚玉或其他的具有耐高温性质的材料制造；该套管式连接器5套管数至少为两个，可以设置为三个、四个或者五个，具体套管数根据实际生产需要灵活设置，本实施例中，套管式连接器5共设置为三个套管，由上到下依次为第一层套管51、第二层套管52、第三层套管53，各级套管由小到大从上到下依次连接，相邻两级套管之间通过端面尺寸不同的法兰连接，相邻两级套管连接部位，端面尺寸较大的套管端口设置有朝向端面尺寸较小的套管延伸的阻挡块，阻止相连两级套管脱离，相邻两级套管之件也可采用其他方式连接，例如，在各级套管顶部设置凹槽，在套管下部连接具有弹性的垫片，只要使相连两级套管不能从上部脱离即可。另外，本实施例中隔热层设置为三层，且各层材料相同。

[0027] 实施例二，如附图3-6所示，该伸缩式连接器为链式连接器，该链式连接器包括链条7和连接环71，该链条上端通过连接环71与升降杆4上部连接，连接环71固定在升降杆4上部衬底支撑盘3下方，链条7下端与隔热层6相连，升降杆4不仅能够升降同时还能够转动，当升降杆4旋转上升时，链条7被拉直，此时衬底支撑盘3与隔热层6之间距离达到最大，隔热层6随着升降杆向上运动，当升降杆旋转下降时，下降到隔热层6与加热器2内部下方设置的工作台接触时，隔热层6被工作台阻挡不再随着升降杆下降，此时链条7收缩，实现链条7与隔热层6在加热器内所占高度空间最小。

[0028] 此外，该链式连接器的链条7至少为一条，当然链条7也可以设置为一条、两条、三条或者四条，链条7数根据需要灵活设置，本实施例中链条为三条，链条由不锈钢、钼、钨、钨钼合金、石英、或刚玉制成，本实施例中的链条采用钨材料制成，链条7有序的连接在升降杆4和隔热层6之间，链条与隔热层边缘连接，且连接部位均匀分布在隔热层上，升降杆升降或下降的同时旋转，链式连接器的各链条7有序的升起或有序的落在隔热层上，确保下次升起时，可以顺利伸直有效的避免了链环打结和卡住。此外，本实施例中的隔热层也设置为三层，且采用的材料各不相同，第一层为钨材料，第二层为钼材料，第三层为不锈钢材料。

[0029] 通过以上实施例中的技术方案对本发明进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例为本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。