一种MOCVD设备及其托盘旋转支撑结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种MOCVD设备及其托盘旋转支撑结构，其包含托盘及从下方对该托盘进行支撑并带动该托盘旋转的旋转轴；所述托盘的底面设置有第一凸起，其对应插入到所述旋转轴顶部设置的第一凹坑中；所述托盘的底面还设置有位于第一凸起周边的第二凸起，所述旋转轴顶部还设置有容纳第一凹坑的外缘部分，该外缘部分插入到第二凸起与托盘底面共同形成的收容空间中，使得托盘相对旋转轴转动时该外缘部分被限定在第一凸起及第二凸起之间。本实用新型专利技术能够通过第二凸起接触外缘部分，由定位凸起卡住旋转轴，以限制旋转轴和托盘之间的打滑，从而实现托盘和旋转轴之间的旋转同步，保证生长工艺的均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及MOCVD设备，特别涉及一种MOCVD设备的托盘旋转支撑结构。
技术介绍
在MOCVD设备(金属有机化学气相沉积设备）的反应腔中，用来承载外延片的托盘 需要进行旋转来得到较好的反应均匀性。现有设备中托盘和旋转轴主要有两种连接方式： 一种是使托盘和旋转轴固定连接，旋转轴直接驱动托盘旋转；然而，如果托盘和旋转轴固定 在一起，则不能采用机械手进行托盘传输，所以该技术方案不适用于大规模生产。另外一种 是使托盘和旋转轴浮动连接，在托盘上加工圆锥形凸台而在旋转轴上加工圆锥形凹坑(或 反之在托盘上加工圆锥形凹坑而在旋转轴上加工圆锥形凸台），使两者配合并利用圆锥面 的摩擦力来驱动托盘旋转。 目前在MOCVD设备中，托盘(例如石墨盘)和旋转轴多采用浮动连接，在旋转轴高速 旋转依靠摩擦力带动石墨盘旋转时，石墨盘通过自平衡可以达到很好的平面度，从而保证 了工艺的均匀性。但石墨盘和旋转轴没有固定在一起，因而在实际工作中，石墨盘会在旋转 中出现和旋转轴不同步的现象，特别是随着石墨盘尺寸的增大，不同步现象更加明显，则在 旋转过程中石墨托盘的平面度也会受到影响。这种情况会造成生长工艺的不可控，影响到 电子器件如LED芯片的生长质量。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种MOCVD设备及其托盘旋转支撑结构，能够在托盘 高速旋转下，解决托盘和旋转轴不同步的问题。 为了达到上述目的，本技术的一个技术方案是提供一种托盘旋转支撑结构， 其包含： 托盘，以及从下方对该托盘进行支撑并带动该托盘旋转的旋转轴； 所述托盘的底面中心设置有第一凸起，其对应插入到所述旋转轴顶部设置的第一 凹坑中；所述托盘的底面还设置有位于第一凸起外围的第二凸起，所述旋转轴顶部还设置 有容纳第一凹坑的外缘部分，该外缘部分插入到第一凸起、第二凸起及托盘底面共同形成 的收容空间中，使得托盘相对旋转轴转动时该外缘部分被限定在第一凸起及第二凸起之 间。 优选的示例中，所述托盘的第一凸起是圆锥形凸起，所述旋转轴的第一凹坑是与 第一凸起相配合的圆锥形凹坑，所述旋转轴通过圆锥形凸起和圆锥形凹坑之间的锥面接 触，带动所述托盘旋转。 优选的示例中，所述旋转轴的外缘部分插入到与之匹配的收容空间时，该外缘部 分与第二凸起相接触或该外缘部分与第二凸起之间存在间隙； 并且，在托盘相对旋转轴转动时，所述第二凸起的至少一部分与所述外缘部分的 至少一部分相接触，由第二凸起卡住旋转轴的外缘部分。 toon] 优选的示例中，所述托盘的第二凸起包含在第一凸起周边相互隔开的至少两个定 位凸起部分，每个定位凸起部分靠近第一凸起的一面为平面，由所述定位凸起部分的平面 与第一凸起及托盘底面共同形成收容空间； 所述旋转轴的外缘部分的外壁设有至少两个平面，该外缘部分插入到所述收容空 间时，该至少两个平面与至少两个定位凸起部分的平面相对应。 优选的示例中，所述托盘的第二凸起是在第一凸起周边围绕一圈的一个定位凸起 部分，所述定位凸起部分与托盘底面共同形成一个非圆形的空槽，以使第一凸起的部分或 全部位于该空槽内； 所述定位凸起部分的内壁与所述第一凸起及托盘底面共同形成收容空间，供相匹 配的所述旋转轴的外缘部分插入。 优选的示例中，所述第二凸起是位于第一凸起周边且开设有缺口的一个定位凸起 部分；所述定位凸起部分的内壁与所述第一凸起及托盘底面共同形成一个周边非圆形的收 容空间，供相匹配的所述旋转轴的外缘部分插入； 托盘相对旋转轴转动时所述定位凸起部分的内壁的至少一部分和/或定位凸起 部分的缺口的侧壁，接触于所述外缘部分的外壁的至少一部分。 优选的示例中，所述定位凸起部分的内壁的至少一部分设为平面，所述外缘部分 的外壁上与所述定位凸起部分的内壁的平面相对应的位置也设为平面。 优选的示例中，在上述任意一种托盘旋转支撑结构中，所述托盘的第二凸起在第 一凸起的外围呈轴对称分布。 本技术的另一个技术方案是提供一种MOCVD设备，其包含： 上述任意一个示例所述的托盘旋转支撑结构；所述MOCVD设备中还包含反应腔， 在位于反应腔内的托盘上方设置有进气装置，将MOCVD工艺所需的反应气体引入至反应腔 内，通过输送至托盘上的反应气体对外延片进行处理。 与现有技术相比，本技术所述MOCVD设备及其托盘旋转支撑结构，其优点在 于：本技术在托盘底面及旋转轴顶部分别形成(如圆锥形的）第一凸起及第一凹坑进行 配合接插，利用其表面接触产生的摩擦力，使得旋转轴能够直接驱动托盘旋转。托盘和旋转 轴实现浮动连接，因此能够通过机械手来取放托盘，方便大规模生产。 同时，本技术还在托盘底面设置有定位凸起，使其与第一凸起、托盘底面共同 形成开放的收容空间，将旋转轴顶部设置的外缘部分插入到收容空间中，将该外缘部分限 定在第一凸起和定位凸起之间，因而在托盘与旋转轴的转动速度不同步而使旋转轴相对托 盘转动了一定角度时，能够由托盘的定位凸起接触于旋转轴顶部的外缘部分，由定位凸起 卡住旋转轴，限制旋转轴和托盘之间的打滑。本技术能够保持托盘和旋转轴之间的旋 转同步，进而保证托盘的平面度，保证生长工艺的均匀性。【附图说明】 图1是本技术所述托盘旋转支撑结构一个实施例中托盘底面的立体示意图； 图2是本技术所述托盘旋转支撑结构另一个实施例中托盘底面的立体示意 图； 图3是本技术所述托盘旋转支撑结构一个实施例中旋转轴顶部的立体示意 图； 图4是本技术一个实施例的托盘旋转支撑结构在MOCVD设备中位置关系的纵 向剖面示意图； 图5是本技术所述托盘旋转支撑结构一个实施例中托盘与旋转轴配合处局 部放大的纵向剖面示意图； 图6是本技术所述托盘旋转支撑结构一个实施例中托盘与旋转轴配合工作 时未发生相对滑动的横向剖面示意图； 图7是本技术所述托盘旋转支撑结构一个实施例中托盘与旋转轴配合工作 时发生相对滑动的横向剖面示意图； 图8是本技术一个实施例中托盘与旋转轴配合的横向剖面示意图；图9是本 技术另一个实施例中托盘与旋转轴配合的横向剖面示意图。【具体实施方式】 以下结合【附图说明】本技术的多个【具体实施方式】。 如图4所示，在MOCVD设备中，通常将托盘10置于MOCVD设备的反应腔30中，托 盘10的上表面布置有多个外延片32。托盘10上方设有进气装置31，例如喷淋头，反应气 体从进气装置31中释放出来进入反应腔30后，向下到达托盘10的上表面对外延片32进 行相应的工艺反应以生长薄膜。托盘10可以是石墨盘，或者由其他材质制成。 如图4、图5所示，本技术一个实施例中提供的托盘旋转支撑结构，包括浮动 连接的托盘10和旋转轴20,以保证能够通过机械手来取放托盘10 ;旋转轴20的轴心线通 过托盘10的中心。其中，在托盘10底面中心设有凸起的圆锥体(本文中称其为第一凸起或 圆锥形凸起11)，在圆锥形凸起11的周边设有呈轴对称分布的定位凸起12 (或称其为第二 凸起)，定位凸起12和圆锥形凸起11、托盘10底面共同限定了一个开放的收容空间13。定 位凸起12的对称轴，可以是托盘10底面某条直径所在的直线。 旋转轴20顶部设有一圆锥形凹坑21 (或称其为第一凹坑)，以与托盘10的圆锥形 凸起1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种托盘旋转支撑结构，其特征在于，包含：托盘，以及从下方对该托盘进行支撑并带动该托盘旋转的旋转轴；所述托盘的底面中心设置有第一凸起，其对应插入到所述旋转轴顶部设置的第一凹坑中；所述托盘的底面还设置有位于第一凸起外围的第二凸起，所述旋转轴顶部还设置有容纳第一凹坑的外缘部分，该外缘部分插入到第一凸起、第二凸起及托盘底面共同形成的收容空间中，使得托盘相对旋转轴转动时该外缘部分被限定在第一凸起及第二凸起之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施广涛，吕青，万红，
申请(专利权)人：中晟光电设备上海股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31