[发明专利]具有迷宫式密封结构的旋转装置

说明书

本发明公开了一种具有迷宫式密封结构的旋转装置，包括：具有反应腔的反应器、旋转轴、旋转盘、支撑筒、石墨托盘和加热组件，加热组件包括加热器、电极板和电极；密封板，设置在电极板的下端；其中，密封板与旋转盘之间形成第一迷宫密封结构，旋转盘与反应器的底壁之间形成第二迷宫密封结构。本发明通过在电极板的下端设置密封板，密封板与旋转盘之间形成第一迷宫密封结构，旋转盘与反应器的底壁之间形成第二迷宫密封结构，从而可以避免沉积物从密封板与旋转盘之间的间隙以及从旋转盘与反应器的底壁之间的间隙进入旋转机构内部而造成旋转机构的损坏。

技术领域

本发明涉及化学气相沉积(CVD)设备领域，尤其涉及一种具有迷宫式密封结构的旋转装置。

背景技术

用于制备薄膜材料的CVD设备(例如MOCVD、SiC-CVD等设备)是一种集真空、高温、高速旋转等技术为一体的高科技装备。反应气体流经被加热的基片(即衬底，衬底放置在石墨托盘上进行加热)表面，发生化学反应生成GaN、AlN、SiC或其他材料的单晶薄膜。为保证衬底的温度和气流场的均匀性，石墨托盘需要高速旋转。

目前，现有技术中采用如图1所示的旋转装置，该旋转装置包括反应器1、石墨托盘2、支撑筒3、旋转盘4、旋转轴6和加热组件7，旋转轴6的一端伸至反应器1的反应腔内且设置有旋转盘4，旋转盘4上通过支撑筒3设置有石墨托盘2，加热组件7设置在支撑筒3内且位于石墨托盘2的下方，加热组件7包括加热器71、电极板72和电极73。

采用上述旋转装置，在反应过程中，除了衬底上产生沉积物，反应器1的侧壁11的内侧也会产生大量的沉积物，这些沉积物会因为设备的升降温而造成剥落形成片状或微粒状，掉落在反应器1的底壁12的内侧，有一部分可以通过真空泵抽走，有一部分则很容易通过上缝隙a和下缝隙b进入旋转机构内部。虽然这部分颗粒非常少，但这些颗粒的硬度值较大，一旦进入旋转机构，所造成的损害也就非常大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有迷宫式密封结构的旋转装置，以解决上述技术问题。

为此，本发明采用的一个技术方案是提供一种具有迷宫式密封结构的旋转装置，包括：

具有反应腔的反应器；

旋转轴，绕自身轴线可转动地设置，所述旋转轴的一端伸至所述反应腔内；

旋转盘，设置在所述旋转轴伸至所述反应腔内的一端；

支撑筒，设置在所述旋转盘上；

石墨托盘，设置在所述支撑筒上；

加热组件，设置在所述支撑筒内且位于所述石墨托盘的下方，包括加热器、电极板和电极，所述加热器设置在所述电极板的一侧，所述电极设置在所述电极板的另一侧且穿过所述旋转轴的中心孔；

密封板，设置在所述电极板的下端；

其中，所述密封板与所述旋转盘之间形成第一迷宫密封结构，所述旋转盘与所述反应器的底壁之间形成第二迷宫密封结构。

本发明的一实施例中，所述第一迷宫密封结构包括相互配合设置的多个第一环形凸起和多个第一环形凹槽，多个所述第一环形凸起沿所述旋转轴的直径方向间隔设置且设置于所述密封板和所述旋转盘中的一个，多个所述第一环形凹槽沿所述旋转轴的直径方向间隔设置且设置于所述密封板和所述旋转盘中的另一个，每个所述第一环形凸起伸入对应的所述第一环形凹槽内使得所述密封板和所述旋转盘之间形成第一蛇形通道。

本发明的一实施例中，多个所述第一环形凹槽设置于所述密封板的下表面，多个所述第一环形凸起设置于所述旋转盘的上表面。

本发明的一实施例中，所述旋转盘的上表面和所述密封板的下表面之间的间隙大于所述第一环形凸起与对应的所述第一环形凹槽之间的间隙。