[發(fā)明專(zhuān)利]旋轉(zhuǎn)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911341491.5
• 申請(qǐng)日: 2019-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113026097A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向洪春;陳長(zhǎng)榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海思擎企業(yè)管理合伙企業(yè)（有限合伙）
• 主分類(lèi)號(hào): C30B25/12
• 分類(lèi)號(hào): C30B25/12;C30B25/10;C30B29/36
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)裝置，包括：反應(yīng)器，包括反應(yīng)腔；石墨托盤(pán)，設(shè)置在反應(yīng)腔內(nèi)；支撐筒，支撐筒的一端和石墨托盤(pán)連接，支撐筒的另一端和旋轉(zhuǎn)盤(pán)連接，支撐筒、石墨托盤(pán)和旋轉(zhuǎn)盤(pán)圍成加熱腔；磁流體部件，包括固定端和空心軸，固定端的一端和反應(yīng)器的底壁連接，固定端的另一端和密封板連接，空心軸通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在固定端內(nèi)，空心軸和旋轉(zhuǎn)盤(pán)連接；加熱器，設(shè)置在加熱腔內(nèi)，加熱器固定在電極板上，電極板和電極的一端連接，電極的另一端依次穿過(guò)旋轉(zhuǎn)盤(pán)的中心孔和空心軸的內(nèi)腔與密封板連接。本發(fā)明旋轉(zhuǎn)的水平度更好、穩(wěn)定性高，提高了石墨托盤(pán)的使用壽命，加熱均勻性好，制備的外延材料厚度均勻性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳化硅外延生長(zhǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于碳化硅外延設(shè)備的旋轉(zhuǎn)裝置。

背景技術(shù)

碳化硅外延設(shè)備是用于制備碳化硅單晶薄膜材料的一種設(shè)備，屬于化學(xué)氣相沉積法。反應(yīng)原理是反應(yīng)氣體流經(jīng)被加熱到反應(yīng)溫度的基片(即襯底)表面，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳化硅單晶薄膜。襯底在反應(yīng)過(guò)程中放置在石墨托盤(pán)上，為保證薄膜厚度和材料成分的均勻性，必須保證襯底的溫度和氣流場(chǎng)的均勻性，實(shí)施中往往采用石墨托盤(pán)快速旋轉(zhuǎn)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中主要有兩種旋轉(zhuǎn)裝置：一種是氣流驅(qū)動(dòng)的懸浮式旋轉(zhuǎn)裝置(如圖1所示)，另一種是中心軸支撐式旋轉(zhuǎn)裝置(如圖2所示)。

其中，懸浮式旋轉(zhuǎn)裝置存在以下缺點(diǎn)：(1)旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)性差；(2)石墨托盤(pán)高度隨氣流變化而上下波動(dòng)；(3)石墨托盤(pán)溫度不穩(wěn)定；(4)無(wú)法高速旋轉(zhuǎn)。

中心軸支撐式旋轉(zhuǎn)裝置存在以下缺點(diǎn)：(1)旋轉(zhuǎn)時(shí)，石墨托盤(pán)水平方向平穩(wěn)性差；(2)石墨托盤(pán)中心處容易磨損，使用壽命短；(3)石墨托盤(pán)中心溫度會(huì)降低，中心處不適合放襯底；(4)石墨托盤(pán)容易產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象；(5)石墨托盤(pán)與加熱器之間存在較大的間隙，反應(yīng)氣體容易侵蝕加熱器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種旋轉(zhuǎn)裝置，包括：反應(yīng)器，包括反應(yīng)腔；石墨托盤(pán)，設(shè)置在所述反應(yīng)腔內(nèi)；支撐筒，所述支撐筒的一端和所述石墨托盤(pán)連接，所述支撐筒的另一端和旋轉(zhuǎn)盤(pán)連接，所述支撐筒、所述石墨托盤(pán)和所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)圍成加熱腔；磁流體部件，包括固定端和空心軸，所述固定端的一端和所述反應(yīng)器的底壁連接，所述固定端的另一端和密封板連接，所述空心軸通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述固定端內(nèi)，所述空心軸和所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)連接；加熱器，設(shè)置在所述加熱腔內(nèi)，所述加熱器固定在電極板上，所述電極板和電極的一端連接，所述電極的另一端依次穿過(guò)所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)的中心孔和所述空心軸的內(nèi)腔與所述密封板連接。

在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，所述反應(yīng)器的側(cè)壁和底壁均設(shè)置有冷水腔，所述冷水腔內(nèi)循環(huán)流動(dòng)冷卻液，用于對(duì)所述反應(yīng)器降溫。

在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，所述固定端和所述空心軸之間填充有磁流體，所述磁流體用于密封所述反應(yīng)腔和所述加熱腔。

在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，一部分所述磁流體填充在由所述反應(yīng)器的底壁、所述固定端、所述空心軸和所述軸承圍成的第一空間內(nèi)，用于將所述反應(yīng)腔和大氣隔絕開(kāi)；另一部分所述磁流體填充在由所述密封板、所述固定端、所述空心軸和所述軸承圍成的第二空間內(nèi)，用于將所述加熱腔和大氣隔絕開(kāi)。

在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，還包括電機(jī)，所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端設(shè)置有主動(dòng)輪，所述空心軸上套設(shè)有從動(dòng)輪，所述從動(dòng)輪位于兩個(gè)所述軸承之間，所述固定端的側(cè)壁設(shè)置有傳動(dòng)缺口，所述主動(dòng)輪通過(guò)傳動(dòng)帶穿過(guò)所述傳動(dòng)缺口和所述從動(dòng)輪連接。

在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，所述密封板和所述電極的連接處設(shè)置有絕緣材料。

在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，所述石墨托盤(pán)包括呈圓柱形的本體，所述加熱器呈圓柱形，所述本體和所述加熱器同軸且相互平行設(shè)置。