[發明專利]MOCVD設備及該設備中的托盤支撐旋轉系統

有效

• 申請號: 201210235247.2
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN103540912A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 陳愛華
• 申請（專利權）人: 中晟光電設備（上海）有限公司
• 主分類號: C23C16/458
• 分類號: C23C16/458
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 徐雯瓊

技術領域

本發明涉及MOCVD設備，尤其是涉及MOCVD設備中的托盤支撐旋轉系統。

背景技術

目前，MOCVD（金屬有機化學氣相沉淀）設備有兩種典型的托盤支撐旋轉系統，提供了不同的支撐托盤并且帶動托盤旋轉的方式。

在如圖1所示的一種現有方案中，在MOCVD設備的反應腔中，設置有支撐筒51，支撐筒51與放置有若干外延片40的托盤10的下方邊緣位置接觸，并支撐該托盤10，保證托盤10的中心落在支撐面內，因此托盤10在靜態時很穩定。加熱器30的加熱元件在托盤下方，特別是在托盤下方中心位置處可以連續設置，保證托盤中心的溫度環境與托盤其他位置一致。

這種方案中，在支撐筒51的底盤511下方、中間位置處設有驅動軸20（即旋轉軸），由驅動軸20帶動支撐筒51旋轉，進而帶動托盤10旋轉，相應地轉動慣量較大，這種從邊緣支撐并帶動托盤10旋轉的裝置一般適用于低速轉動的情況。

在如圖2或圖3所示的另一種現有方案中，驅動軸從中心支撐并且帶動托盤10旋轉。其中，托盤10底部中間位置設置有凹入的沉孔或凹進部分101，其底面與托盤10的上表面平行。與該圓柱形（圖2）或圓錐形（圖3）等形狀的沉孔101相匹配，對應將驅動軸20頂端圓柱形或圓錐形的部分201，垂直插入該托盤10的沉孔101中。通過驅動軸20的表面與托盤10沉孔101的表面接觸，成為托盤10的支撐面，并在摩擦力作用下，由驅動軸20帶動托盤10一起旋轉。

由于結構簡單、部件少，該種MOCVD設備的動平衡易于調節，轉動慣量相對前一種方案有所減小，適合在中高速轉動的情況下使用。

然而，當采用石墨作為托盤10材料時，為了增強接觸面上的摩擦力和抗摩擦強度，需要有特殊的表面加工處理，而由于該接觸面落在沉孔101里，增加了表面加工處理的難度。

另外由于在托盤10上加工沉孔101會使得托盤10相應部位的厚度減薄，機械強度降低，為保證沉孔101部位的機械強度，往往要使托盤10的整體厚度增加，導致熱容量增加，延長了加熱或冷卻需要的時間；此外還造成托盤10的重量增加，增加了驅動軸（或旋轉軸）上的應力，縮短了驅動軸的使用壽命。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種MOCVD設備及該設備中的托盤支撐旋轉系統。

為了達到上述目的，本發明的一個技術方案提供一種MOCVD設備中的托盤支撐旋轉系統，包含托盤和旋轉軸，所述旋轉軸的軸心線通過托盤的中心區域；

所述托盤的中心區域設有貫通該托盤的開孔，托盤底面圍繞著軸心線設有向下延伸的凸起，且所述凸起中設有在軸心線上貫通該凸起的空腔，所述空腔的頂端和開孔的下端相連通；

所述旋轉軸的頂部設有容納所述凸起的凹進部分；

所述托盤和旋轉軸相接觸時，托盤底面的凸起至少一部分插入旋轉軸頂部的凹進部分中，凸起和凹進部分直接相接觸從而提供托盤和旋轉軸之間的接觸點，使得旋轉軸能夠支撐托盤并帶動托盤旋轉。

一種實施例中，所述旋轉軸的頂部進一步設有向下延伸的開口槽，所述開口槽的頂端和所述空腔的下端相連通或者所述開口槽和凹進部分相連通。

另一種實施例中，所述旋轉軸中設有貫通該旋轉軸的通孔，該通孔的頂端和所述空腔的下端相連通或者該通孔和凹進部分相連通。

優選的，所述凸起相對于軸心線對稱分布。

優選的，所述空腔的頂端的開口和所述開孔的下端的開口的形狀及尺寸相同。

所述凸起為大致呈環狀的凸起。

或者，所述凸起包含第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸起相連，第二凸起位于第一凸起的下方，至少第二凸起的一部分或全部插入所述凹進部分。?

所述凹進部分為大體呈環狀的凹進部分，或者所述凹進部分為大體呈圓柱狀或大體呈圓臺狀的凹進部分。

優選的，所述接觸點位于凸起的底面或凸起的外側面。

本發明的另一個技術方案是提供一種MOCVD設備，其包含進氣裝置、加熱器以及托盤支撐旋轉系統,?其中托盤支撐旋轉系統包含托盤和旋轉軸，旋轉軸的軸心線通過托盤的中心區域；進氣裝置位于托盤的上方，用于釋放反應氣體至托盤的上表面以進行外延反應或薄膜沉積；加熱器在托盤的下方圍繞著旋轉軸排列，用于對托盤進行加熱；

所述托盤的中心區域設有貫通該托盤的開孔，托盤底面設有向下延伸的凸起，且所述凸起中設有在軸心線上貫通該凸起的空腔，所述空腔的頂端和開孔的下端相連通；

所述旋轉軸的頂部設有容納所述凸起的凹進部分；