一种托盘基座、气流驱动装置及外延设备的反应室机构的制作方法

文档序号:28446064发布日期:2022-01-12 03:22阅读:100来源:国知局
一种托盘基座、气流驱动装置及外延设备的反应室机构的制作方法

1.本发明涉及外延生长技术领域,特别涉及一种托盘基座、气流驱动装置及外延设备的反应室机构。


背景技术:

2.外延生长工艺中,为了提高外延均匀性,具有衬底的托盘需保持一定速度的匀速旋转,以使得衬底上晶体均匀生长。
3.托盘一般利用托盘基座进行承托,并伴随托盘基座旋转而旋转。
4.现有的托盘基座一般需要搭配气流导出底座使用;气流导出底座送出的气流在托盘基座和气流导出底座之间形成涡流使得托盘基座旋转并浮起,然而,现有的托盘基座常常出现尚未浮起便开始旋转的现象,导致托盘基座产生磨损且起始时托盘基座旋转不稳定。
5.因此,现有技术有待改进和发展。


技术实现要素:

6.本技术的目的在于提供了一种托盘基座、气流驱动装置及外延设备的反应室机构,实现托盘基座先浮起后旋转的启动方式,防止托盘基座在未完全浮起时进行旋转而与气流导出底座摩擦造成损伤,并保证托盘基座启动平稳、无卡滞。
7.第一方面,本技术提供一种托盘基座,用于承托托盘并驱动所述托盘浮起旋转以进行外延生长,所述托盘基座呈圆盘状,所述托盘基座底部设有多个圆周阵列的气流槽,所述托盘基座底部还设有一进气槽,多个所述气流槽通过一所述进气槽连通,所述气流槽包括:内槽,与所述进气槽连通;外槽,与所述内槽和所述托盘基座边缘连通;所述内槽深度小于所述外槽深度以使得所述进气槽导入的气流进入所述内槽中增大动压而托起所述托盘基座后,再进入所述外槽中朝外释放而驱动所述托盘基座旋转。
8.本技术的托盘基座将气流槽设置为内槽和外槽两部分,且内槽槽深小于外槽槽深,使得导入的气流从进气槽导入至内槽时产生较大的动压而将托盘基座浮起,其后气流再进入外槽中朝外释放以驱动托盘基座旋转,从而实现了托盘基座先浮起后旋转的启动方式,防止托盘基座在未完全浮起时进行旋转而与气流导出底座摩擦造成损伤,并保证托盘基座启动平稳、无卡滞。
9.所述的一种托盘基座,其中,所述托盘基座上所述外槽中心线和所述托盘基座边缘的交点所在的径向线与所述外槽中心线之间的夹角为36-40
°
,所述外槽中心线与所述内槽中心线的夹角为148-154
°

10.在该示例的托盘基座中,将外槽中心线和托盘基座边缘的交点上的径向线与外槽中心线之间的夹角设计为36-40
°
,从而使得外槽中气流提供足够驱动托盘基座旋转的推动
力的同时,保留有足够的动能释放至托盘基座外。
11.所述的一种托盘基座,其中,所述气流槽为3-10个。
12.在该示例的托盘基座中,气流槽至少设置为3个,避免托盘基座浮起过程中产生倾斜;另外,气流槽设置的数量越多,对进气槽的分流作用越大,使得进气槽需要导入更大的气流才能驱动托盘基座浮起,因此,气流槽需要具有10个的设置上限。
13.所述的一种托盘基座,其中,所述内槽的槽宽为朝向所述托盘基座边缘变大,所述内槽两侧壁所在平面的夹角为18-20
°

14.所述的一种托盘基座,其中,所述外槽的槽宽为朝向所述托盘基座边缘变大,所述外槽两侧壁所在平面的夹角为5-8
°

15.所述的一种托盘基座,其中,所述外槽深度为朝向所述托盘基座边缘变小,所述外槽槽底与水平面夹角为0.7-0.8
°

16.在该示例的托盘基座中,间隙空间中的气流越靠近托盘基座边缘越薄弱,因此,外槽的深度设计为朝向托盘基座边缘变小,使得外槽中流动的气流能逐渐补充至间隙空间中,以强化托盘基座边缘的浮起能力,避免托盘基座边缘浮起能力不稳定。
17.第二方面,本技术还提供一种气流驱动装置,用于承托托盘并驱动所述托盘浮起旋转以进行外延生长,所述气流驱动装置包括:托盘基座,用于承托所述托盘;气流导出底座,通过转轴与所述托盘基座间隙连接,用于朝所述托盘基座送入气流以驱动所述托盘基座浮起旋转;所述托盘基座呈圆盘状,所述托盘基座底部设有多个圆周阵列的气流槽,所述托盘基座底部还设有一进气槽,多个所述气流槽通过一所述进气槽连通,所述气流槽包括:内槽,与所述进气槽连通;外槽,与所述内槽和所述托盘基座边缘连通;所述内槽深度小于所述外槽深度以使得所述进气槽导入的气流进入所述内槽中增大动压而托起所述托盘基座后,再进入所述外槽中朝外释放而驱动所述托盘基座旋转。
18.本技术的气流驱动装置,将托盘基座上的气流槽设置为内槽和外槽两部分,且内槽槽深小于外槽槽深,使得气流导出底座送入的气流从进气槽导入至内槽时产生较大的动压而将托盘基座浮起,即使得托盘基座底面与气流导出底座顶面分离,其后气流再进入外槽中朝外释放以驱动托盘基座旋转,从而实现了托盘基座先浮起后旋转的启动方式,防止托盘基座在未完全浮起时进行旋转而与气流导出底座摩擦造成损伤,并保证托盘基座启动平稳、无卡滞。
19.所述的一种气流驱动装置,其中,所述气流导出底座上设有若干第一出气孔和若干第二出气孔,所述第一出气孔用于朝所述进气槽送入气流,所述第二出气孔用于朝所述外槽送入气流以加快托盘基座的旋转速度。
20.在该示例的气流驱动装置中,设置第二出气孔为外槽额外供应气流,使得外槽中具有足够的气流驱动托盘基座旋转,从而确保托盘基座能达到预计的旋转速度。
21.所述的一种气流驱动装置,其中,所述第一出气孔的口径为所述第二出气孔的口径的1.2-1.5倍。
22.在该示例的气流驱动装置中,第一出气孔送出的气流流量较大,能确保内槽中气
流能顺利浮起托盘基座,第二出气孔送出的气流主要用于补充至外槽中以增大外槽中的气体流量。
23.第三方面,本技术还提供一种外延设备的反应室机构,用于进行外延生长,所述反应室机构包括:反应腔,用于放置托盘以使所述托盘上的衬底进行外延生长;加热组件,设于所述反应腔外,用于对所述反应腔进行加热以提供外延生长需要的温度;气流驱动装置,设于所述反应腔内,用于承托所述托盘并驱动所述托盘浮起旋转以进行外延生长;气流供应组件,用于对所述气流驱动装置供应驱动所述托盘浮起旋转所需的气流;所述气流驱动装置包括:托盘基座,用于承托所述托盘;气流导出底座,通过转轴与所述托盘基座间隙连接,用于朝所述托盘基座送入气流以驱动所述托盘基座浮起旋转;所述托盘基座呈圆盘状,所述托盘基座底部设有多个圆周阵列的气流槽,所述托盘基座底部还设有一进气槽,多个所述气流槽通过一所述进气槽连通,所述气流槽包括:内槽,与所述进气槽连通;外槽,与所述内槽和所述托盘基座边缘连通;所述内槽深度小于所述外槽深度以使得所述进气槽导入的气流进入所述内槽中增大动压而托起所述托盘基座后,再进入所述外槽中朝外释放而驱动所述托盘基座旋转。
24.本技术的外延设备的反应室机构,将托盘基座上的气流槽设置为内槽和外槽两部分,且内槽槽深小于外槽槽深,使得气流导出底座送入的气流从进气槽导入至内槽时产生较大的动压而将托盘基座浮起,即使得托盘基座底面与气流导出底座顶面分离,其后气流再进入外槽中朝外释放以驱动托盘基座旋转,从而实现了托盘基座先浮起后旋转的启动方式,防止托盘基座在未完全浮起时进行旋转而与气流导出底座摩擦造成损伤,并保证托盘基座启动平稳、无卡滞。
25.由上可知,本技术提供了一种托盘基座、气流驱动装置及外延设备的反应室机构,其中,托盘基座将气流槽设置为内槽和外槽两部分,且内槽槽深小于外槽槽深,使得导入的气流从进气槽导入至内槽时产生较大的动压而将托盘基座浮起,其后气流再进入外槽中朝外释放以驱动托盘基座旋转,从而实现了托盘基座先浮起后旋转的启动方式,防止托盘基座在未完全浮起时进行旋转而与气流导出底座摩擦造成损伤,并保证托盘基座启动平稳、无卡滞。
附图说明
26.图1为本技术实施例提供的托盘基座的仰视结构示意图。
27.图2为本技术实施例提供的托盘基座中沿一外槽延伸方向剖视的局部放大的结构示意图。
28.图3为本技术实施例提供的气流驱动装置剖视结构示意图。
29.图4为本技术实施例提供的气流驱动装置中的气流导出底座的俯视结构示意图。
30.图5为本技术实施例提供的外延设备的反应室机构的结构示意图。
31.标号说明:100、托盘基座;101、进气槽;102、内槽;103、外槽;200、气流导出底座;201、第一出气孔;202、第二出气孔;203、转轴;204、导气管道;300、反应腔;400、加热组件;500、气流供应组件。
具体实施方式
32.下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
33.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
34.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设于”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
36.现有的卧式化学气相沉积设备(cvd),一般利用托盘基座承托带有衬底的托盘,利用气旋的方式驱动托盘基座浮起旋转而带动托盘旋转,以使托盘在反应腔内持续进行旋转,使得反应气体与托盘上衬底均匀接触反应以进行晶体生长。
37.托盘基座出现尚未浮起便开始旋转的现象主要是由于气流进入至托盘基座的气流槽内便直接对气流槽内侧壁施加推动力使得托盘基座在起始时便开始受力旋转。
38.第一方面,如图1和图2所示,本技术实施例提供一种托盘基座,用于承托托盘并驱动托盘浮起旋转以进行外延生长,托盘基座100呈圆盘状,托盘基座100底部设有多个圆周阵列的气流槽,托盘基座100底部还设有一进气槽101,多个气流槽通过一进气槽101连通,气流槽包括:内槽102,与进气槽101连通;外槽103,与内槽102和托盘基座100边缘连通;内槽102深度小于外槽103深度以使得进气槽101导入的气流进入内槽102中增大动压而托起托盘基座100后,再进入外槽103中朝外释放而驱动托盘基座100旋转。
39.本技术实施例的托盘基座为化学气相沉积外延设备中的托盘承托机构,托盘基座100一般放置在气流导出底座200上,由气流导出底座200朝托盘基座100底面持续导入气流以使托盘基座100浮起旋转而带动托盘基座100上的托盘浮起旋转。
40.具体地,本技术实施例的托盘基座使用时,进气槽101持续送入气流,然后将送入的气流分散至多个气流槽中,气流槽中的内槽102深度小于外槽103深度,而托盘基座100将具有气流槽的一面朝下安装,故内槽102的槽底高度位置低于外槽103的槽底高度位置,气流沿着进气槽101、内槽102、外槽103方向流动,为确保外延生长的稳定进行,进气槽101中持续导入的气流的流量恒定,故起始时送入的气流的流量在气流完全导通至托盘基座100边缘后足以供给托盘基座100进行浮起旋转动作,在气流进入内槽102且未进入外槽103时,由于内槽102深度小于外槽103深度,使得内槽102流通面积小于外槽103流通面积,由于气流流量不变,根据q=sv(q为气体流量,s为流通面积,v为流动速度)可知,气流在内槽102中的流速相对较高,根据p=0.5ρv2(p为动压,ρ为气体密度,v为流动速度)可知,假定气体密度不变,内槽102中具有较高的流速时,内槽102中气流产生的动压较大,而动压为气体流动时产生的动态压力,在本技术实施例中表现为气流在气流槽中流动时对托盘基座100和气流导出底座200附加的压力,由于内槽102中气流产生的动压相对较大,能率先产生大于托盘基座100及托盘受到的重力的承托力,进而将托盘基座100浮起,使气流导出底座200与托盘基座100之间分离产生间隙空间,以使内槽102中过多的气流从间隙空间中释放,其后内槽102中余下的气流在后续导入的气流的推动作用下进入外槽103中并朝外释放,在外槽103中流动的气流对外槽103内壁施加推动力,进而推动托盘基座100旋转。
41.具体地,本技术实施例的托盘基座设置一进气槽101连通多个气流槽,可将确保气流等流量分流至多个气流槽中,从而确保气流槽中的内槽102具有相同的气流流量进而将托盘基座100中具有气流槽的部位同时浮起;其次,气流槽采用圆周阵列的方式设置,能使基座托盘均匀受力而竖直向上浮起,有效避免基座托盘浮起时产生倾斜。
42.本技术实施例的托盘基座将气流槽设置为内槽102和外槽103两部分,且内槽102槽深小于外槽103槽深,使得导入的气流从进气槽101导入至内槽102时产生较大的动压而将托盘基座100浮起,其后气流再进入外槽103中朝外释放以驱动托盘基座100旋转,从而实现了托盘基座100先浮起后旋转的启动方式,防止托盘基座100在未完全浮起时进行旋转而与气流导出底座200摩擦造成损伤,并保证托盘基座100启动平稳、无卡滞。
43.具体地,外槽103与托盘边缘连通,即使得外槽103能将气流导通至托盘的外周壁进行释放。
44.在一些优选的实施方式中,进气槽101呈圆环形状或正多边形环状,能同时连接多个气流槽。
45.在一些优选的实施方式中,由于进气槽101需要由气流导出底座200供应气流,而气流导出底座200的送气端为固定位置设置的,进气槽101应设计为能一直从固定位置的送气端接收气流的样式,故进气槽101优选设计为圆环形状,使得托盘基座100旋转过程时,气流导出底座200的送气端能一直朝向圆环状的进气槽101导入气流;其次,由于多个气流槽为圆周阵列设置,进气槽101设置为圆环形槽可确保多个气流槽设置长度一致,即多个气流槽与进气槽101的交汇位置到托盘基座100轴心线的距离相等,进而确保托盘基座100能平稳朝上升起,并使得托盘基座100旋转时受力更均匀。
46.在一些优选的实施方式中,托盘基座100上外槽103中心线和托盘基座100边缘的交点所在的径向线与外槽103中心线之间的夹角为36-40
°
,外槽103中心线与内槽102中心线的夹角为148-154
°
,即如附图1中所示的角a为36-40
°
,角b为148-154
°

47.具体地,气流释放以驱动托盘基座100旋转的原理为:气流在气流槽中流动时对气流槽的内侧壁施加作用力而驱动托盘基座100旋转;因此,气流槽一般为倾斜设置,即偏离于托盘基座100的径向线设置,从而使得气流释放能对气流槽内侧壁产生推动力。
48.更具体地,气流进入进气槽时的流动方向与气流槽的延伸方向之间的最小夹角越大,气流对气流槽侧壁施加的作用力越大,如90
°
时达到最大值;然而,托盘基座100需要实现持续匀速的稳定旋转,因此,气流槽需要设置相应的导流功能,使得气流能驱动托盘基座100旋转的同时顺利释放到托盘基座100外,以使得气流能持续导入驱动托盘基座100旋转;因此,将托盘基座100上外槽103中心线和托盘基座100边缘的交点所在的径向线与外槽103中心线之间的夹角设计为36-40
°
,从而使得外槽103中气流提供足够驱动托盘基座100旋转的推动力的同时,保留有足够的动能释放至托盘基座100外。
49.在本技术实施例中,外槽103中心线和托盘基座100边缘的交点上的径向线与外槽103中心线之间的夹角优选为38
°

50.更具体地,内槽102连通于外槽103和进气槽101,为了避免气流产生过大或过小的偏转流动,内槽102充当外槽103与进气槽101之间的气流缓冲偏转的通道,以确保气流进入外槽103中具有合适的角度施加推动力驱动托盘基座100旋转,因此,外槽103中心线与内槽102中心线的夹角设计为148-154
°
,使得气流能更平和地利用内槽102从进气槽101引导至外槽103中并具有合适的角度施加推动力驱动托盘基座100旋转。
51.在本技术实施例中,外槽103中心线与内槽102中心线的夹角优选为150
°

52.在一些优选的实施方式中,气流槽为3-10个。
53.具体地,多个气流槽为同时进气驱动托盘基座100先浮起后旋转,托盘基座100浮起的过程需要确保托盘基座100具有足够的支撑点平衡升起,因此,气流槽至少设置为3个,避免托盘基座100浮起过程中产生倾斜;另外,气流槽设置的数量越多,对进气槽101的分流作用越大,使得进气槽101需要导入更大的气流才能驱动托盘基座100浮起,因此,气流槽的设置上限为10个。
54.在本技术实施例中,气流槽优选为5个,5个气流槽能确保托盘基座100顺利平稳地进行浮起,并对气流流量需求不大。
55.在一些优选的实施方式中,内槽102为直线延伸,以确保气流能稳定导入至外槽103中。
56.在一些优选的实施方式中,内槽102的槽宽为朝向托盘基座100边缘变大,内槽102两侧壁所在平面的夹角为18-20
°

57.具体地,内槽102设计的主要目的是使气流进入其内时产生较大的动压以驱动托盘基座100浮起,而在托盘基座100浮起后,内槽102需要保证气流能平稳地送入外槽103中以驱动托盘基座100旋转,因此,内槽102的槽宽设置为朝向托盘基座100边缘变大,气流在内槽102起始的最窄端具有足够的动压驱动托盘基座100浮起,然后在足够长的渐宽区域内逐渐扩散稳定,形成稳定的气流以导入至外槽103中。
58.在一些优选的实施方式中,外槽103为直线延伸或曲线延伸,直线延伸的外槽103
相比于曲线延伸的外槽103具有更低的加工难度,而曲线延伸的外槽103相比于直线延伸的外槽103具有更好的气流导流效果,两种设置方式均能保证托盘基座100旋转速度稳定,故可根据使用需求进行设计;在本技术实施例中,外槽103优选为直线延伸。
59.在一些优选的实施方式中,外槽103的槽宽为朝向托盘基座100边缘变大,外槽103两侧壁所在平面的夹角为5-8
°

60.具体地,气流在外槽103中对托盘基座100施加推动力后,根据动量守恒定律,气流流速会下降,因此,将外槽103的槽宽设计为朝向托盘基座100边缘变大,确保流速下降的气流具有足够的缓存空间朝外释放流动,并避免后续气流推动前方气流产生过多的能量损失。
61.在一些优选的实施方式中,外槽103深度为朝向托盘基座100边缘变小,外槽103槽底与水平面夹角为0.7-0.8
°

62.具体地,由前述内容可知,托盘基座100主要是基于内槽102中产生较大的动压而实现浮起,使气流导出底座200与托盘基座100之间分离产生间隙空间,浮起过程中依靠内槽102中的气流流入间隙空间中以实现托盘基座100和气流导出底座200的分隔,而间隙空间中的气流越靠近托盘基座100边缘越薄弱,因此,外槽103的深度设计为朝向托盘基座100边缘变小,使得外槽103中流动的气流能逐渐补充至间隙空间中,以强化托盘基座100边缘的浮起能力,避免托盘基座100边缘浮起能力不稳定。
63.在一些优选的实施方式中,内槽102深度为0.4-0.6mm,在本实施例中,优选为0.5mm。
64.在一些优选的实施方式中,外槽103最内侧深度为1.2-1.5mm,在本实施例中,优选为1.3mm。
65.在一些优选的实施方式中,托盘基座100中部设有用于安装转轴203的轴孔以连接气流导出底座200。
66.第二方面,如图1-图4所示,本技术实施例提供一种气流驱动装置,用于承托托盘并驱动托盘浮起旋转以进行外延生长,气流驱动装置包括:托盘基座100,用于承托托盘;气流导出底座200,通过转轴203与托盘基座100间隙连接,用于朝托盘基座100送入气流以驱动托盘基座100浮起旋转;托盘基座100呈圆盘状,托盘基座100底部设有多个圆周阵列的气流槽,托盘基座100底部还设有一进气槽101,多个气流槽通过一进气槽101连通,气流槽包括:内槽102,与进气槽101连通;外槽103,与内槽102和托盘基座100边缘连通;内槽102深度小于外槽103深度以使得进气槽101导入的气流进入内槽102中增大动压而托起托盘基座100后,再进入外槽103中朝外释放而驱动托盘基座100旋转。
67.本技术实施例的气流驱动装置,将托盘基座100上的气流槽设置为内槽102和外槽103两部分,且内槽102槽深小于外槽103槽深,使得气流导出底座200送入的气流从进气槽101导入至内槽102时产生较大的动压而将托盘基座100浮起,即使得托盘基座100底面与气流导出底座200顶面分离,其后气流再进入外槽103中朝外释放以驱动托盘基座100旋转,从而实现了托盘基座100先浮起后旋转的启动方式,防止托盘基座100在未完全浮起时进行旋
转而与气流导出底座200摩擦造成损伤,并保证托盘基座100启动平稳、无卡滞。
68.具体地,气流导出底座200通过转轴203与托盘基座100间隙连接,即托盘基座100通过转轴203与气流导出底座200转动连接,并可沿着转轴203轴心线进行上下移动,从而使得托盘基座100能在气流导出底座200中浮起一定高度,并能相对于气流导出底座200进行以转轴203轴心线为旋转轴的旋转运动。在一些优选的实施方式中,气流导出底座200上设有若干第一出气孔201和若干第二出气孔202,第一出气孔201用于朝进气槽101送入气流,第二出气孔202用于朝外槽103送入气流以加快托盘基座100的旋转速度。
69.具体地,第一出气孔201用于将气流送入进气槽101,使得进气槽101能将气流导入内槽102中以浮起托盘基座100;由于内槽102深度小于外槽103深度且托盘基座100浮起后内槽102中部分气流分散至托盘基座100和气流导出底座200之间的间隙空间中,外槽103中气流流量较小,产生的旋转驱动力较弱,故设置第二出气孔202为外槽103额外供应气流,使得外槽103中具有足够的气流驱动托盘基座100旋转,从而确保托盘基座100能达到预计的旋转速度。
70.在一些优选的实施方式中,第一出气孔201为2-4个,且为圆周阵列。
71.具体地,第一出气孔201位于进气槽101下方,设置2-4个第一出气孔201能使进气槽101中产生的气流更均匀,确保气流能均匀地分散导入多个内槽102中。
72.更具体地,在本技术实施例中,第一出气孔201优选为2个。
73.在一些优选的实施方式中,第一出气孔201为竖直设置或倾斜设置。
74.在一些优选的实施方式中,第一出气孔201优选为倾斜设置,其轴心线与竖向线夹角为42-52
°
,使得第一出气孔201送出的气流具有一定水平方向的流速,有利于气流在进气槽101中流动。
75.具体地,在本技术实施例中,第一出气孔201轴心线与竖向线夹角为45
°

76.在一些优选的实施方式中,第二出气孔202为2-4个,且为圆周阵列。
77.更具体地,在本技术实施例中,第二出气孔202优选为2个。
78.具体地,在托盘基座100浮起后,气流从内槽102流入外槽103再朝外释放使得托盘基座100进行旋转,在托盘基座100旋转过程中,外槽103间断性地转动至第二出气孔202上方;在外槽103位于第二出气孔202正上方时,第二出气孔202将气流送入外槽103中使得外槽103中气流增大进而加快托盘基座100旋转,以使得托盘基座100达到合适的旋转速度,在外槽103不位于第二出气孔202正上方时,第二出气孔202将气流送入托盘基座100与气流导出底座200之间的间隙空间中,气流朝外侧扩散后也会有部分流入外槽103中使外槽103中气流增大。
79.在一些优选的实施方式中,第二出气孔202为倾斜设置,其轴心线与竖向线夹角为42-52
°
,使得第二出气孔202送出的气流具有一定水平方向的流速,有利于气流在外槽103中流动以驱动托盘基座100旋转。
80.在一些优选的实施方式中,气流导出底座200设有导气管道204,用于连接外部的气流供应组件500,并将气流供应组件500送入的气流输送至第一出气孔201和第二出气孔202内。
81.在一些优选的实施方式中,外槽103具有远离托盘基座100边缘的延伸端,第二出气孔202用于朝向延伸端送入气流。
82.具体地,为了避免第二出气孔202气流送入外槽103后产生逆流而流入内槽102中影响气流释放,外槽103设置有远离托盘基座100边缘的延伸端,使得第二出气孔202送入的气流从延伸端开始沿外槽103延伸方向流动,从而避免气流逆流。
83.在一些优选的实施方式中,第一出气孔201的口径为第二出气孔202的口径的1.2-1.5倍。
84.具体地,如图4所示,当第一出气孔201和第二出气孔202均为2个时,导气管道204为2个,每个导气管道204为对应的一个第一出气孔201和一个第二出气孔202供气,使得第一出气孔201和第二出气孔202送出的气流的流量取决于其口径,因此,第二出气孔202送出的气流流量小于第一出气孔201送出的气流流量,第一出气孔201送出的气流流量较大,能确保内槽102中气流能顺利浮起托盘基座100,第二出气孔202送出的气流主要用于补充至外槽103中以增大外槽103中的气体流量。
85.在本技术实施例中,第一出气孔201的口径为第二出气孔202的口径的1.3倍。
86.在一些优选的实施方式中,进气槽101宽度为第一出气孔201口径的1-1.2倍,保证气流能顺利从第一出气孔201送入至进气槽101内。
87.第三方面,如图1-图5所示,本技术实施例提供一种外延设备的反应室机构,用于进行外延生长,反应室机构包括:反应腔300,用于放置托盘以使托盘上的衬底进行外延生长;加热组件400,设于反应腔300外,用于对反应腔300进行加热以提供外延生长需要的温度;气流驱动装置,设于反应腔300内,用于承托托盘并驱动托盘浮起旋转以进行外延生长;气流供应组件500,用于对气流驱动装置供应驱动托盘浮起旋转所需的气流;气流驱动装置包括:托盘基座100,用于承托托盘;气流导出底座200,通过转轴203与托盘基座100间隙连接,用于朝托盘基座100送入气流以驱动托盘基座100浮起旋转;托盘基座100呈圆盘状,托盘基座100底部设有多个圆周阵列的气流槽,托盘基座100底部还设有一进气槽101,多个气流槽通过一进气槽101连通,气流槽包括:内槽102,与进气槽101连通;外槽103,与内槽102和托盘基座100边缘连通;内槽102深度小于外槽103深度以使得进气槽101导入的气流进入内槽102中增大动压而托起托盘基座100后,再进入外槽103中朝外释放而驱动托盘基座100旋转。
88.本技术实施例的外延设备的反应室机构,用于进行外延生长,该反应室机构的反应腔300基于加热组件400升温至外延生长需求的高温后,由外部供气组件持续导入反应气体,使得托盘基座100上的带有衬底的托盘能进行外延生长。
89.本技术实施例的外延设备的反应室机构,将托盘基座100上的气流槽设置为内槽102和外槽103两部分,且内槽102槽深小于外槽103槽深,使得气流导出底座200送入的气流从进气槽101导入至内槽102时产生较大的动压而将托盘基座100浮起,即使得托盘基座100底面与气流导出底座200顶面分离,其后气流再进入外槽103中朝外释放以驱动托盘基座
100旋转,从而实现了托盘基座100先浮起后旋转的启动方式,防止托盘基座100在未完全浮起时进行旋转而与气流导出底座200摩擦造成损伤,并保证托盘基座100启动平稳、无卡滞。
90.综上,本技术实施例提供了一种托盘基座、气流驱动装置及外延设备的反应室机构,其中,托盘基座100将气流槽设置为内槽102和外槽103两部分,且内槽102槽深小于外槽103槽深,使得导入的气流从进气槽101导入至内槽102时产生较大的动压而将托盘基座100浮起,其后气流再进入外槽103中朝外释放以驱动托盘基座100旋转,从而实现了托盘基座100先浮起后旋转的启动方式,防止托盘基座100在未完全浮起时进行旋转而与气流导出底座200摩擦造成损伤,并保证托盘基座100启动平稳、无卡滞。
91.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
92.以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
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