[实用新型]一种碳化硅外延生长用加热器旋转装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种碳化硅外延生长用加热器旋转装置，特别涉及一种基于铜螺旋管射频加热的竖直式高温大功率碳化硅(SiC)外延材料制造装置。

背景技术

近年来由于科学技术的发展及军事、航天、雷达通讯、石油钻探、汽车工业等对耐高温、大功率工作和抗辐照电子器件的大量需求，以碳化硅(SiC)为代表的宽带隙半导体材料及其器件研究为人们所关注。碳化硅(SiC)是继硅(Si)及砷化镓(GaAs)传统半导体之后出现的第三代半导体，具有禁带宽(Si的3倍)、热导率高(Si的3.3倍)、击穿场强高(Si的10倍)、饱和电子漂移速率高(Si的2.5倍)、工作温度高(400-600℃)、键合能高以及极好的物理及化学稳定性等许多优良特性，使其在高温、大功率、抗辐照的器件应用方面有着得天独厚的潜力和优势。当前，国际上高温、大功率、抗辐照的性能好的半导体器件大部分都是用碳化硅(SiC)材料制作的。正是因为碳化硅所具备的优良特性和碳化硅器件所展示的巨大应用潜力及在国防应用上具有的特殊地位，国际上非常注重碳化硅材料与器件的研究开发，许多西方政府和公司都正在投巨资从事碳化硅的研发工作。碳化硅的研究工作包括从碳化硅(SiC)单晶的制备、外延材料(包括同质外延与异质外延)的生长、特性表征，到碳化硅各种高温、高频、大功率器件的研发。其中碳化硅外延生长，是实现碳化硅器件的关键技术和瓶颈。要制备碳化硅器件，需要高质量的器件结构外延材料，如良好的表面形貌、厚度的有效控制、掺杂的有效控制、良好的厚度及掺杂均匀性等。在有效的几种外延生长技术中，化学气相沉积(CVD)技术已成为优质碳化硅(SiC)器件结构材料的关键生长技术，并使得碳化硅器件的研制工作取得突破性进展。所谓CVD技术，就是将化合物气体如硅烷(SiH₄)、乙烯(C₂H₄)和氢气(H₂)等反应气体通入外延生长室内，在热衬底表面上发生化学反应，并在衬底上淀积所希望的薄膜材料，如碳化硅(SiC)外延材料。由于制作器件对外延材料的要求很高，尤为重要的就是外延材料的均匀性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种碳化硅外延生长用加热器旋转装置，利用该装置能够实现均匀性极高的SiC n-型材料和p-型材料的外延生长，以满足各种高温、大功率、高频SiC器件的制作。

为达到上述目的，本实用新型的技术解决方案是提供一种碳化硅外延生长用加热器旋转装置，其特征在于，其包含有：

一中央转动装置，该中央转动装置包括：

一石墨托盘，该石墨托盘为一盘状；

一石墨支撑杆，该石墨支撑杆支撑于石墨托盘；

一传动轴杆，该传动轴杆的上端与石墨支撑杆螺纹连接；

一支撑管，该支撑管为中空状；

一支撑件，该支撑件的上端与支撑管连接；

一支撑座，该支撑座与支撑件连接；

一联轴器，联轴器的上端与传动轴杆插接连接；

一中心调节器，该中心调节器为一筒状，两端具有法兰；

一三通排气管，该三通排气管位于中央转动装置上的支撑座上，该中央转动装置穿过该三通排气管的两端，该三通排气管通过法兰与中心调节器连接；

一石英管反应生长室，该石英管反应生长室罩扣于中央转动装置，并与三通排气管固定；

一磁力旋转装置，该磁力旋转装置位于中心调节器的下方，通过传动轴与中央转动装置的联轴器连接。

其中所述的石墨托盘底面中央有圆梯形凹槽。

其中所述的石墨杆上有圆梯形凸台，通过圆梯形凸台和石墨托盘底面上的中央圆梯形凹槽连接在一起。

其中所述传动轴杆，由金属材料制成，熔点大于1800度。

其中所述支撑管由金属材料制成，两端各内置一个无油轴承，下端外侧有螺纹。

其中所述中心调节器包括：一波纹管，上下法兰，该上下法兰分别与波纹管的上下端连接，该上下法兰的外圆处有三个调节耳环，三个支柱分别螺接于该上下法兰的外圆上的三个调节波纹管厚度的调节耳环。

其中所述传动机构，是一真空磁力传动机构。