刘成群，程壹涛，刘宇宁

（中国电子科技集团公司第十三研究所，河北 石家庄050051）

金属有机物化学气相淀积（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD）是外延生长各种Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体薄膜以及其多元固溶体薄层单晶材料的主流工艺。MOCVD工艺要求设备加热系统准确控制衬底温度，并满足加热均匀、升降温速度快、温度稳定时间短等多方面要求，这些指标影响外延生长的速度、厚度一致性，最终影响芯片的性能。

反应室加热系统是MOCVD设备的重要组成部分，主要有辐射加热和射频感应加热两种方式[1]。辐射加热采用电阻丝、电阻片、红外灯管等作为加热器，通过热辐射方式加热放置衬底的石墨盘，其优点是结构简单、容易实现，缺点是加热效率低、升降温转换滞后量大，同时辐射加热方式将大电流直接加载到加热器上，导致加热器易损坏，影响设备长期稳定运行，也存在维修量大的弊端。射频感应加热方式采用电磁感应原理直接加热石墨盘，具有热效率高、温度均匀性好、升降温转换快、使用寿命长等优点，缺点是需要射频功率源，电路复杂，装配要求高，需要进行电磁屏蔽。目前，国内高端MOCVD设备多为进口产品，绝大多数都采用射频感应加热方式，国内对其维修技术的研究报道较少。本文以AIXTRON公司某型MOCVD为例进行分析。

1 MOCVD设备射频感应加热原理

MOCVD设备射频感应加热，主要依据电磁感应、交流电流趋肤效应和热传导这三项基本原理[2]。射频功率源将380 V工频、50 Hz的交流电压，转换成最高600 V、100 kHz的正弦高频高电压，施加到反应室内的感应线圈（coil）上，在感应线圈内产生高频变化的电流，高频电流产生高频强磁场。……