[发明专利]一种高温气悬浮旋转机构

说明书

本发明公开了一种高温气悬浮旋转机构，涉及碳化硅外延片均匀沉积领域，解决了现有通过气氛流动使托盘旋转进行气相沉积反应时，其稳定性差的问题，包括安装于水平外延炉内部的下型腔盖和上型腔盖，下型腔盖和上型腔盖相匹配，本发明通过弧面盘和弧爪引流盘以及气氛增压输入管输气的作用，可使弧面盘带着托盘向上浮动，而通过拽引件和同步件可保证弧面盘向上浮动的平稳性，在高温使限位件失去对转轴的限制，其转轴在弧形弹簧的作用下，可迅速转动，为弧面盘和托盘的转动提供初速度，同时通过弧爪引流盘对气氛流动的引导，可实现托盘进行稳定的悬浮旋转，保证碳化硅晶片能均匀稳定的进行气相沉积，生长外延晶体。

技术领域

本发明涉及碳化硅外延片均匀沉积领域，具体为一种高温气悬浮旋转机构。

背景技术

通过碳化硅外延化学气相沉积系统使碳化硅衬底表面沉积生长碳化硅晶体，形成碳化硅外延层，在外延层生长过程中受到温度、气压、反应气体等因素影响。

现有中国公开专利CN104046959B，公开了一种用于碳化硅外延生长的化学气相沉积装置，通过设置的感应加热部件采用堆叠放置的石墨舟，在不增加反应腔和感应线圈的特征尺寸的情况下，可以根据需要增减石墨舟的数目，一方面能够充分利用反应腔的空间来进行外延生长，提供产能，另一方面能够改善反应腔内部的气流场均匀性和温度均匀性，解决了随着产能的提高不会造成反应腔室结构复杂的问题，同时通过相邻的两个支撑台之间设有气槽、凹坑与底座上端面之间设有的凸缘、支撑台的外边缘与凸缘之间设有气隙，气槽和气隙的设置使得能够通过气动方式驱动置于支撑台上的托盘转动，有利于改善外延膜的均匀性；

现有通过反应气体的注入和反应后的排出，利用气流驱动使托盘进行转动，使得托盘上端的碳化硅晶片在真空腔室的内部进行旋转，以实现碳化硅晶片通过自身的旋转能受到均匀的混合气体以及温度，从而改善外延膜的均匀性，但是气体通过多个气槽流向气隙时，无法控制气流量的等量流动，同时托盘立于锥形的支撑立柱的顶部，在旋转过程中，托盘会因气流不稳定的影响产生摇晃，或托盘的边缘部与凸缘之间存在摩擦，无法保证托盘带着上端的碳化硅晶片在旋转的稳定性和均匀性，为此，我们提出了一种高温气悬浮旋转机构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可通过保护气氛的输入使碳化硅晶片稳定旋转的高温气悬浮旋转机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高温气悬浮旋转机构，包括安装于水平外延炉内部的下型腔盖和上型腔盖，所述下型腔盖和所述上型腔盖相匹配，所述下型腔盖的中心底部固定贯穿安装有底座筒，且所述底座筒的上端安装有用于承载碳化硅晶片的托盘，所述下型腔盖的内部对应所述托盘的外侧固定安装有若干个呈圆周等距分布的气氛增压输入管，且所述气氛增压输入管的底部延伸至所述下型腔盖的外部，所述底座筒的底部通过螺栓固定安装有密封底盖；悬浮旋转组件，可在碳化硅晶片进行气相沉积反应时使所述托盘进行悬浮旋转，所述悬浮旋转组件安装于所述托盘和所述底座筒之间；助力组件，可为所述悬浮旋转组件助力旋转的所述助力组件安装于所述底座筒的内部，在进行化学气相沉积作业时，上型腔盖与下型腔盖一盖合，两者之间处于密封状态，其中，底座筒的底部延伸至下型腔盖的外部，以少量的降低弧形弹簧受到高温的影响。

优选的，所述悬浮旋转组件包括安装于所述托盘下部的弧面盘，且所述弧面盘的上端固定安装有弧爪引流盘，所述弧爪引流盘弧爪的长弧侧面与所述弧面盘的上端面垂直，且所述弧爪引流盘弧爪靠近所述弧爪引流盘中心连接处设有倾斜部，所述气氛增压输入管的端口朝向与所述弧面盘的水平底面之间呈锐角，且所述气氛增压输入管的端口上倾，若干个所述气氛增压输入管的端口朝向呈交错分布，且偏向所述弧面盘圆心，所述弧爪引流盘的上端面通过支柱与所述托盘为固定连接，所述弧面盘的底部设有拽引件，且所述拽引件的外部设有同步件，气氛增压输入管输入的压力气氛，可吹送在弧面盘的上下端表面。