[发明专利]一种旋转支撑装置及MOCVD系统

说明书

本发明涉及MOCVD技术领域，尤其涉及一种旋转支撑装置及MOCVD系统，旋转支撑装置包括旋转平台和固定轴，旋转平台包括支撑平板和连接端，旋转平台与驱动装置连接，连接端的侧壁设有至少一个第一电极，固定轴为管状，固定轴同轴设置于连接端外侧，固定轴的内壁设有至少一个环状的第二电极，一个第二电极与一个第一电极对应，每个第二电极与其对应的第一电极保持电连接。本发明的旋转支撑装置可在加热过程中使加热装置转动，而并非现有技术的托盘旋转，改善晶片衬底表面温度分布的均匀性，提高外延片的良率，同时旋转支撑装置的转动惯量相对较小，旋转支撑更加平稳。使得大尺寸托盘到加热装置各处的距离较易控制，有效改善了晶片衬底的温度均匀性。

技术领域

本发明涉及MOCVD技术领域，尤其涉及一种旋转支撑装置及MOCVD系统。

背景技术

金属有机物化学气相沉积(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)是制备化合物半导体薄膜材料和器件的一种气相外延新技术。反应腔室的温度及温度均匀性影响外延薄膜的晶体质量。

由于设计和结构上的差异，反应腔室内加热装置上各点的温度不可能完全一样。由于旋转过程中电源连接的问题，目前的MOCVD腔室温度均匀性是通过电机带动托盘进行旋转的方式达到。

现有的托盘旋转结构包括边缘支撑并带动托盘旋转和中心支撑并带动托盘旋转两种方式。边缘支撑并带动托盘旋转结构传递转动使用的部件多，转动惯量大，调节托盘动平衡比较困难，仅限于低速转动的情况。中心支撑并带动托盘旋转的结构使用部件小，转动惯量小，可以进行中高速转动，但是该结构中的垂直驱动连接端须向下穿过托盘下方的加热体，影响加热单元的均匀放置，不利于温度均匀性的控制。对于托盘旋转式的MOCVD系统，如果托盘与连接端未能牢靠固定，受反应腔室内气流的影响会出现托盘不平稳的问题，托盘在旋转过程中的水平度很难控制，对大尺寸反应腔室，托盘距下方加热体的距离不同会造成较为明显的温差，从而使外延薄膜的晶体质量不佳。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是现有的MOCVD系统中托盘旋转支撑结构不利于加热装置的温度均匀性的控制的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种旋转支撑装置，包括旋转平台和固定轴，所述旋转平台包括支撑平板和连接端，所述旋转平台与驱动装置连接，所述连接端的侧壁设有至少一个第一电极，所述固定轴为管状，所述固定轴同轴设置于所述连接端外侧，所述固定轴的内壁设有至少一个环状的第二电极，一个所述第二电极与一个所述第一电极对应，每个所述第二电极与其对应的所述第一电极保持电连接。

本发明的旋转支撑装置应用于MOCVD系统中，旋转平台上设置加热装置，加热装置对设置于加热装置上方用于承载晶片的托盘进行加热，连接端与支撑平板垂直连接，连接端转动的同时带动支撑平板转动，从而实现加热装置转动，由此通过本发明的旋转支撑装置可在加热过程中使加热装置转动，而并非现有技术的托盘旋转，改善晶片衬底表面温度分布的均匀性，提高外延片的良率，同时旋转支撑装置的转动惯量相对较小，旋转支撑更加平稳。连接端上设置连接加热装置的第一电极，连接端外侧设置固定轴，固定轴上设置与第一电极对应的第二电极，第二电极连接控制电源，连接端在转动过程中第一电极可与环形的第二电极始终保持接触，实现电能传递，为加热装置供电，可以保证加热装置在随支撑平板转动的时候，加热装置与电极之间始终保持电连通的状态，从而实现加热装置转动过程中的控温。本发明克服了常见托盘旋转结构的缺点，保证了加热装置的完整性，不影响加热装置的均匀放置，使得大尺寸托盘到加热装置各处的距离较易控制，有效改善了晶片衬底的温度均匀性。