气浮旋转装置及碳化硅外延生长设备的制作方法

本技术涉及碳化硅外延生长，特别涉及一种气浮旋转装置及碳化硅外延生长设备。

背景技术：

1、碳化硅外延生长是指在碳化硅衬底上生长一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层，犹如原来的晶体向外延伸了一段。生长外延层的方法有多种，其中最常用的是化学气相沉积工艺，具体是把衬底放在反应室内加热，并通入含硅反应气体进行高温反应，使含硅反应气体还原或热分解，所产生的硅原子在衬底硅表面上外延生长。化学气相沉积工艺中，沉积薄膜的均匀性极为重要，而薄膜的均匀性主要受到炉内气体分布的影响。化学气相沉积过程是一个极为复杂的化学过程，气体是否均匀分布会对工艺的沉积速率、膜层的致密性、薄膜均匀性等产生较大影响。通常来说化学气相沉积受气体流场等工艺因素影响均匀性难以保证，为了提高涂层均匀性一般采用气浮托盘旋转工艺，以达到稳定生产的目的。

2、现有技术的气浮托盘旋转工艺中仅使用气浮托盘与石墨底座，其中石墨底座中的主气孔只与两个分气孔相连，且只设置两个斜出气孔，从主气孔流进的气体经过两个分气孔一分为二并从斜出气孔流出，通过流出的气体带动上方气浮托盘旋转。在此过程，气浮托盘旋转是在密闭的真空反应腔下进行，气浮托盘是否旋转与旋转的转速是无法监控的。若在使用过程中，出现气浮托盘不旋转、旋转速率过快或过慢都会影响外延片生产质量。

3、因此，现有技术有必要进行改进。

技术实现思路

1、现有技术中，气浮托盘旋转是在密闭的真空反应腔下进行，气浮托盘是否旋转与旋转的转速是无法监控的。若在使用过程中，出现气浮托盘不旋转、旋转速率过快或过慢都会影响外延片生产质量，因此，本实用新型提供一种气浮旋转装置及碳化硅外延生长设备用于解决上述问题。

2、第一方面，本实用新型提供一种气浮旋转装置，其包括气浮托盘、石墨底座、螺杆和旋转测速装置，所述螺杆一端与所述气浮托盘可拆卸连接，另一端贯穿所述石墨底座后与所述旋转测速装置固定连接，所述石墨底座上设置进气口、至少两个分气孔和至少两个斜出气孔，所述分气孔分别与所述进气口连接的，所述斜出气孔分别与对应的所述分气孔连接，所述气浮托盘上设置旋转气道；气体从所述进气口进入，经过所述分气孔，从所述斜出气孔流出时，流出的气体驱动所述气浮托盘浮起，所述螺杆和所述旋转测速装置跟随所述气浮托盘按照所述旋转气道的设定方向旋转。

3、在一种实现方式中，所述旋转测速装置为三角螺旋桨。

4、在一种实现方式中，所述气浮托盘上设置内螺纹，所述螺杆一端设置外螺纹，所述气浮托盘和所述螺杆连接时通过所述内螺纹和所述外螺纹锁紧连接。

5、在一种实现方式中，所述石墨底座上设置一个进气口、三个分气孔和三个斜出气孔。

6、在一种实现方式中，所述石墨底座上设置第一分气孔、第二分气孔和第三分气孔，所述第一分气孔、所述第二分气孔和所述第三分气孔相互连通且分别与所述进气口相连。

7、在一种实现方式中，所述石墨底座上设置第一斜出气孔、第二斜出气孔和第三斜出气孔，所述第一斜出气孔、所述第二斜出气孔和所述第三斜出气孔均匀分布在所述石墨底座上，且其从所述石墨底座朝向所述气浮托盘的倾斜角度相同。

8、在一种实现方式中，所述气浮托盘上设置圆形凸台，所述石墨底座上设置圆形凹槽，所述气浮托盘和所述石墨底座通过所述圆形凸台和所述圆形凹槽连接。

9、在一种实现方式中，所述石墨底座上的圆形凹槽的内壁光滑，所述石墨底座的表面粗糙度为ra0.6。

10、在一种实现方式中，所述石墨底座和所述气浮托盘之间设置装配间隙，单边的所述装配间隙不大于0.03mm。

11、第二方面，本实用新型还提供一种碳化硅外延生长设备，其包括上述任意一项所述的气浮旋转装置。

12、有益效果：本实用新型提供的气浮旋转装置及碳化硅外延生长设备通过设置旋转测速装置，使得通过红外线探测仪探测所述旋转测速装置的次数，实现监控所述气浮托盘的实际转速，有效监控所述气浮托盘的旋转速率，也有效提高外延片的生长良率和生长质量。

技术特征：

1.一种气浮旋转装置，其特征在于，包括气浮托盘、石墨底座、螺杆和旋转测速装置，所述螺杆一端与所述气浮托盘可拆卸连接，另一端贯穿所述石墨底座后与所述旋转测速装置固定连接，所述石墨底座上设置进气口、至少两个分气孔和至少两个斜出气孔，所述分气孔分别与所述进气口连接的，所述斜出气孔分别与对应的所述分气孔连接，所述气浮托盘上设置旋转气道；气体从所述进气口进入，经过所述分气孔，从所述斜出气孔流出时，流出的气体驱动所述气浮托盘浮起，所述螺杆和所述旋转测速装置跟随所述气浮托盘按照所述旋转气道的设定方向旋转。

2.根据权利要求1所述的气浮旋转装置，其特征在于，所述旋转测速装置为三角螺旋桨。

3.根据权利要求1所述的气浮旋转装置，其特征在于，所述气浮托盘上设置内螺纹，所述螺杆一端设置外螺纹，所述气浮托盘和所述螺杆连接时通过所述内螺纹和所述外螺纹锁紧连接。

4.根据权利要求1所述的气浮旋转装置，其特征在于，所述石墨底座上设置一个进气口、三个分气孔和三个斜出气孔。

5.根据权利要求4所述的气浮旋转装置，其特征在于，所述石墨底座上设置第一分气孔、第二分气孔和第三分气孔，所述第一分气孔、所述第二分气孔和所述第三分气孔相互连通且分别与所述进气口相连。

6.根据权利要求1所述的气浮旋转装置，其特征在于，所述石墨底座上设置第一斜出气孔、第二斜出气孔和第三斜出气孔，所述第一斜出气孔、所述第二斜出气孔和所述第三斜出气孔均匀分布在所述石墨底座上，且其从所述石墨底座朝向所述气浮托盘的倾斜角度相同。

7.根据权利要求1所述的气浮旋转装置，其特征在于，所述气浮托盘上设置圆形凸台，所述石墨底座上设置圆形凹槽，所述气浮托盘和所述石墨底座通过所述圆形凸台和所述圆形凹槽连接。

8.根据权利要求7所述的气浮旋转装置，其特征在于，所述石墨底座上的圆形凹槽的内壁光滑，所述石墨底座的表面粗糙度为ra0.6。

9.根据权利要求1所述的气浮旋转装置，其特征在于，所述石墨底座和所述气浮托盘之间设置装配间隙，单边的所述装配间隙不大于0.03mm。

10.一种碳化硅外延生长设备，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的气浮旋转装置。

技术总结
本技术提供一种气浮旋转装置及碳化硅外延生长设备。所述气浮旋转装置包括气浮托盘、石墨底座、螺杆和旋转测速装置，所述螺杆一端与所述气浮托盘可拆卸连接，另一端贯穿所述石墨底座后与所述旋转测速装置固定连接，所述石墨底座上设置进气口、至少两个分气孔和至少两个斜出气孔，所述分气孔分别与所述进气口连接的，所述斜出气孔分别与对应的所述分气孔连接，所述气浮托盘上设置旋转气道，流出的气体驱动所述气浮托盘浮起，所述螺杆和所述旋转测速装置跟随所述气浮托盘按照所述旋转气道的设定方向旋转。本技术提供的气浮旋转装置及碳化硅外延生长设备能够实现监控所述气浮托盘的实际转速，有效监控所述气浮托盘的旋转速率。

技术研发人员：周祖豪,雷宏涛,盛思义
受保护的技术使用者：广州志橙半导体有限公司
技术研发日：20230407
技术公布日：2024/1/12