[实用新型]MOCVD设备及其中的失电保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于半导体薄膜生长的MOCVD设备，尤其涉及一种MOCVD设备中的失电保护装置。

背景技术

MOCVD（金属有机化学气相沉积）设备，能够提供在晶片（例如是蓝宝石外延片）表面生长用于发光的晶体结构GaN（氮化镓）时所需的温度，压力，化学气体组分等条件。

MOCVD设备中设有真空的反应腔，通过喷淋头等进气装置将反应气体引入反应腔内，并输送到放置在托盘上的多个晶片的表面进行处理。在现有的一种MOCVD设备中，托盘和转轴（或称为旋转轴）直接接触，转轴起到支撑托盘以及带动托盘旋转的作用。

具体地，在实现托盘旋转时，转轴在电机的驱动下转动，通过转轴和托盘上各自对应设置的接触面之间的摩擦力进一步带动托盘的转动。为满足MOCVD设备的生产工艺要求，通常托盘会保持一定的转速，在实际应用中，托盘可以在一定的范围内例如每分钟500-1500转的速度下进行高速旋转，具有很大的转动惯量。由于托盘和转轴之间通过摩擦力实现托盘的转动，并没有刚性连接，如果设备出现异常，例如市电供应出现失电，电机因突然失电而快速停转的话，转轴也随之快速停止转动，而托盘在转动惯量的作用下，将可能脱离转轴飞出去（亦称为“飞盘”现象）；此外，托盘上的晶片和托盘之间也没有刚性固定，因此托盘上的晶片也可能从托盘中飞出去（亦称为“飞片”现象），不论上述哪种情形，均可能会撞击到反应腔而对MOCVD设备造成损害。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种MOCVD设备中的失电保护装置及MOCVD设备，来保证MOCVD设备突然失电后托盘的平稳停止，从而尽可能地避免损坏反应腔的飞盘或飞片现象。

为了达到上述目的，本实用新型的一个实施例是提供一种应用于MOCVD设备中的失电保护装置，所述MOCVD设备包括托盘、和托盘直接接触并带动托盘转动的旋转轴、驱动旋转轴的电机，以及接收市电并至少向电机供电的交流电供电单元，其中所述失电保护装置包括不间断电源和控制单元；

所述不间断电源分别和交流电供电单元以及电机相连，用以在市电供应出现失电时通过自身储备电量给电机和控制单元供电，并将市电失电的信息发送给控制单元；

所述控制单元和电机相连，用以在接收到不间断电源发送的市电失电的信息后，向电机发送控制命令以使电机逐渐降低自身转速至零。

所述不间断电源还用于在市电供应正常时将交流电供电单元提供的电能进行平滑处理后提供给电机和控制单元，以及输出市电供应正常的信号给控制单元；

所述控制单元还用于在接收到市电供应正常的信号后，根据MOCVD设备中托盘的转速要求，向所述电机发送控制命令来控制电机转速。

优选的，所述控制单元通过可编程控制器实现。

本实用新型的另一个实施例是提供一种MOCVD设备，包括托盘、和托盘直接接触并带动托盘转动的旋转轴、驱动旋转轴的电机以及接收市电并至少向电机供电的交流电供电单元，其中所述MOCVD设备还包括失电保护装置，所述失电保护装置进一步包括不间断电源和控制单元；

所述不间断电源分别和交流电供电单元以及电机相连，用以在市电供应出现失电时通过自身储备电量给电机和控制单元供电，并将市电失电的信息发送给控制单元； 

所述控制单元和电机相连，用以在接收到不间断电源发送的市电失电的信息后，向所述电机发送第一控制命令以使电机逐渐降低自身转速至零。

所述第一控制命令至少包括用以降低电机转速的负加速度信息。

优选的，所述电机还用于在电机和控制单元之间失去通信或者电机过载时，按照电机自身设定的负加速度逐渐降低转速至零。

优选的，所述不间断电源还用于在市电供应正常时将交流电供电单元提供的电能进行平滑处理后提供给电机和控制单元，以及输出市电供应正常的信号给控制单元；

所述控制单元还用于在接收到市电供应正常的信号后，根据MOCVD设备中托盘的转速要求，向所述电机发送第二控制命令来控制电机转速。

所述第二控制命令包括改变转速至设定目标值的信息以及加速度信息。

所述不间断电源还用于在市电恢复正常以及收到人工触发的表示市电恢复正常的指示命令后，向所述控制单元发送指示市电供应正常的信号；所述控制单元还用于在收到该指示市电供应正常的信号后，根据MOCVD设备中托盘的转速要求，向电机发出提升转速至设定目标值的控制命令。

优选的，所述设定目标值介于600至1200转/分钟之间。