一种用于MOCVD设备的旋转系统及MOCVD设备技术方案

本发明专利技术提供一种用于MOCVD设备的旋转系统及MOCVD设备，该旋转系统包括：桶状壳体，与反应腔本体连接，且桶状壳体用于封堵反应腔本体的底部敞口，桶状壳体包括顶板及周向侧壁，周向侧壁上具有环形槽，环形槽将桶状壳体的上半部周向侧壁分隔为上半部内侧壁和上半部外侧壁；磁悬浮电机，包括定子及转子，定子套置在桶状壳体的周向侧壁外则，转子嵌设在周向侧壁的环形槽内，且上半部外侧壁为定子与转子之间的隔板；旋转筒，用于设置在反应腔本体的中空腔体内，且旋转筒与转子同步旋转；托盘，用于设置在反应腔本体的中空腔体内，且托盘位于所述旋转筒顶部，托盘与旋转筒同步旋转；加热组件，用于设置在反应腔本体的中空腔体内，且加热组件位于托盘的下方。位于托盘的下方。位于托盘的下方。

【技术实现步骤摘要】
一种用于MOCVD设备的旋转系统及MOCVD设备


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种用于MOCVD设备的旋转系统及MOCVD设备。

技术介绍

[0002]半导体器件制作过程中的一些工艺，需将晶片承载在晶片托盘上完成，例如化学气相沉积工艺；化学气相沉积以其生长易控制、可生长纯度很高的材料、外延层大面积均匀性良好等优点，逐渐被用于制造高亮度LED芯片及电力电子器件。
[0003]现有的化学气相沉积系统为了保证晶片工艺结果的稳定性，托盘需要高速旋转以匀化气流场，目前一般有两种驱动石墨托盘旋转的方法；第一种是旋转轴插入石墨托盘底部的中心凹槽，从而使旋转轴带动石墨托盘旋转，该驱动方式的缺点是，旋转轴会吸收托盘的热量，导致托盘中心点的温度比其他部位低，从而导致托盘中心点的位置的晶片工艺结果异于其他部位；第二种是采用桶式的支撑结构，对托盘的边缘进行支撑，该方法解决了托盘中心点温度低的问题。以上两种方式中托盘的旋转都是由伺服电机驱动，具体的，电机位于反应腔外，而为了实现腔室的密封，腔室内被填充有磁流体，伺服电机的转轴穿过磁流体，进一步的驱动托盘旋转。而由于电机转轴在磁流体中受到阻力，导致电机的加速度较小（<120转/min2）以及最大转速也较小（约1200转/min），而且伺服电机的转子与轴承之间存在机械摩擦，长时间高速转动会导致旋转同心性变差，因而需要频繁保养及维护，从而降低设备的产能。因此，如何提高化学气相沉积MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)反应腔室内的托盘的加速度及转速，降低MOCVD反应腔室的故障率以及提高设备产能是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种用于MOCVD设备的旋转系统及MOCVD设备，以解决现有技术中存在的一个或多个问题。
[0005]根据本专利技术的一个方面，本专利技术公开了一种用于MOCVD设备的旋转系统，所述系统包括：桶状壳体，用于与反应腔本体连接，且所述桶状壳体用于封堵所述反应腔本体的底部敞口，所述桶状壳体包括顶板及沿所述顶板外周布置的周向侧壁，所述周向侧壁上具有环形槽，所述环形槽将所述桶状壳体的上半部周向侧壁分隔为上半部内侧壁和上半部外侧壁；磁悬浮电机，包括定子及转子，所述定子套置在所述桶状壳体的周向侧壁外则，所述转子嵌设在所述周向侧壁的环形槽内，且所述上半部外侧壁为所述定子与转子之间的隔板；旋转筒，用于设置在所述反应腔本体的中空腔体内，所述旋转筒与所述转子连接，且所述旋转筒与所述转子同步旋转；
托盘，用于设置在所述反应腔本体的中空腔体内，且所述托盘位于所述旋转筒顶部，所述托盘与所述旋转筒同步旋转；加热组件，用于设置在所述反应腔本体的中空腔体内，且所述加热组件位于所述托盘的下方，所述加热组件用于对所述托盘加热。
[0006]在本专利技术的一些实施例中，所述旋转系统还包括底板，所述底板设置在所述桶状壳体的底部，所述定子与所述底板固定连接。
[0007]在本专利技术的一些实施例中，所述上半部外侧壁的厚度小于所述上半部内侧壁的厚度。
[0008]在本专利技术的一些实施例中，所述上半部外侧壁的厚度为0.5mm至1.5mm。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述桶状壳体的周向侧壁外侧具有凸沿，所述凸沿与所述反应腔本体的底部连接。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述凸沿上设有环形密封槽，所述反应腔本体与所述桶状壳体通过O型密封圈密封。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述转子的顶部具有朝向所述转子的外部延伸的水平部，在所述转子静止状态下，所述转子的水平部支撑在所述桶状壳体的凸沿上。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述加热组件包括加热器、电极棒、电极板以及电极，所述加热器位于所述托盘底部，所述电极板位于所述加热器底部，所述电极棒的两端分别与所述加热器及电极板连接，所述电极的一端与所述电极板连接，所述电极的另一端延伸至所述反应腔本体的外部。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述桶状壳体的顶板上具有电极过孔，且所述电极过孔与所述电极之间的间隙填充有密封件。
[0014]根据本专利技术的另一方面，还公开了一种MOCVD设备，所述MOCVD设备包括反应腔室，所述反应腔室包括反应腔本体如上任一实施例所述的用于MOCVD设备的旋转系统。
[0015]该用于MOCVD设备的旋转系统通过桶状壳体实现反应腔本体的封堵，且采用磁悬浮电机驱动托盘旋转，具体的磁悬浮电机的转子嵌设在桶状壳体的环形槽内，而定子固定在桶状壳体的周向侧壁外侧，从而当磁悬浮电机通电时，定子会产生磁场，磁场会驱动转子悬浮，同时转子做圆周运动并带动旋转桶以及托盘同步旋转；该结构的旋转系统使得反应腔室无需磁流体密封，即托盘及旋转筒可以达到较高的旋转加速度(>600转/min2)和转速（>5000转/min）；另外转子在旋转时为悬浮状态，与任何部件之间都不存在机械摩擦，不容易产生零件疲劳损坏，降低了反应腔室内各部件的故障率，减小了维修及更换成本，并进一步提高了设备产能。
[0016]本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
[0017]本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述和其他目的。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本专利技术的原理。为了便于示出和描述本专利技术的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本专利技术实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：图1为本专利技术一实施例的用于MOCVD设备的旋转系统的结构示意图。
[0019]图2为本专利技术一实施例的反应腔室的剖视图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0021]在此，需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0022]应该强调，术语“包括/包含/具有”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
[0023]在此，还需要说明的是，本说明书内容中所出现的方位名词是相对于附图所示的位置方向；如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于MOCVD设备的旋转系统，其特征在于，所述系统包括：桶状壳体，用于与反应腔本体连接，且所述桶状壳体用于封堵所述反应腔本体的底部敞口，所述桶状壳体包括顶板及沿所述顶板外周布置的周向侧壁，所述周向侧壁上具有环形槽，所述环形槽将所述桶状壳体的上半部周向侧壁分隔为上半部内侧壁和上半部外侧壁；磁悬浮电机，包括定子及转子，所述定子套置在所述桶状壳体的周向侧壁外则，所述转子嵌设在所述周向侧壁的环形槽内，且所述上半部外侧壁为所述定子与转子之间的隔板；旋转筒，用于设置在所述反应腔本体的中空腔体内，所述旋转筒与所述转子连接，且所述旋转筒与所述转子同步旋转；托盘，用于设置在所述反应腔本体的中空腔体内，且所述托盘位于所述旋转筒顶部，所述托盘与所述旋转筒同步旋转；加热组件，用于设置在所述反应腔本体的中空腔体内，且所述加热组件位于所述托盘的下方，所述加热组件用于对所述托盘加热。2.根据权利要求1所述的用于MOCVD设备的旋转系统，其特征在于，所述旋转系统还包括底板，所述底板设置在所述桶状壳体的底部，所述定子与所述底板固定连接。3.根据权利要求1所述的用于MOCVD设备的旋转系统，其特征在于，所述上半部外侧壁的厚度小于所述上半部内侧壁的厚度。4.根据权利要求3所述的用于MOCVD设备的旋转系统，其特征在于，所述上半...

【专利技术属性】
技术研发人员：张森，于大洋，费磊，王祥，郭付成，
申请(专利权)人：北京沁圆半导体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：