文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
金属有机化合物化学气相沉积设备加热器研究
姓名:陈倩翌
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:甘志银
2011-01-16
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华中科技大学硕士学位论文
摘要

金属有机物化学气相沉积(anic Chemical Vapor Deposition,简称 MOCVD)
是制备混合半导体器件、金属及金属氧化物、金属氮化物薄膜材料的一种技术。加热系
统是 MOCVD 设备的重要组成部分,它能否快速、均匀的加热衬底,直接影响着薄膜
沉积的质量、厚度一致性,以及芯片的性能。每一个不同的 MOCVD 腔体都需要与之
相匹配的加热装置。
本文分析了 MOCVD 设备的具体结构和组成部分,对国内外现有设备的典型腔体结构
和加热器结构进行了对比分析,总结其优缺点,选用技术较成熟且加热性能较好的电阻
片式加热器进行研究。并从基础理论入手,运用流体与热耦合的方法对 MOCVD 加热
器行有限元模拟仿真,设计了一种 I / 53
适用于缓冲分布式喷淋(BDS)反应腔体,能够大面积均匀加热石墨盘的电阻片式
加热器,并提出了一种能够简单实现解耦合的三区电阻片分布形式。在本文中对加热器
在不同流场环境、不同温度段下的加热性能通过模拟仿真的方式进行了详细研究并在实
际运行中得到了验证。本文还对加热器的具体结构细节问题进行了深入的讨论,包括:
加热器电阻及电源的选择,加热器的具体结构、加热器各组件的材料选择、接触电阻的
验证、电阻片热变形造成的影响。

关键词:MOCVD 加热器模拟仿真电阻变形
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华中科技大学硕士学位论文
Abstract
anic chemical vapor deposition(MOCVD) is the critical equipment in the
manufacturing of hybrid semiconductor devices, widely used in fabricating MOCVD i
thin metal dioxide , thin metal nitride , and etc. for optoelectronic devices. Heating system
is an important part of the MOCVD equipment. Whether it can heat the substrate rapidly and
uniformly. It will directly impact the quality and the thickness of the deposition film, and the
performance of the chip. Each different MOCVD chamber needs a heater which is needed to
match the chamber.
This thesis discussed the specific structure of MOCVD equipment and its
assembly ,several kinds of the reactor and the heater structures of typical equipment at
home and abroad were parative analysis ,summerized the advantages and
resistant plate form heater was thoroughly studied because of its better
performance and more mature technology. This thesis used the finite element method and
coupling simulation of fluid and thermal on the MOCVD heater, to design an resistant plate
form heater matched the reaction chamber of buffered distributed spray system(BDS) .It can
offer a large effective area evenly heated graphite. The performance of the heater in diffe