[发明专利]一种硅外延设备的石墨盘旋转密封装置及自动上下料系统

说明书

本发明公开了一种硅外延设备的石墨盘旋转密封装置及自动上下料系统，该石墨盘旋转密封装置包括反应室、石墨盘和石英轴，所述石英轴的顶端与石墨盘连接且带动石墨盘在反应室内旋转，所述石英轴的底端固定套设用于旋转密封的磁流体，所述磁流体的上方设有进气波纹管，所述石英轴与反应室的内壁之间形成进气通道，所述进气波纹管的进气口与进气通道连通。本发明的硅外延设备的石墨盘旋转密封装置，其磁流体固定套设于石英轴的底端，气体经进气波纹管填充于进气通道内，且向上流动，阻隔外延工艺气体向下流动后接触并腐蚀磁流体，提高旋转密封的性能，降低外延反应室的泄漏率，从而改善外延片的工艺均匀性。

技术领域

本发明涉及硅外延设备技术领域，尤其涉及一种硅外延设备的石墨盘旋转密封装置及自动上下料系统。

背景技术

外延工艺不仅是要在衬底表面生长一层与衬底材料晶格结构完全一致的薄层，还要对外延层进行掺杂，形成P型或N型有源层。Si外延工艺在高温下进行，保温、隔热是必须采取的措施，且外延生长速率与气体流速紧密相关，在一定的工艺温度下，外延层厚度和掺杂均匀性主要受气体流速、气体流均匀性等因素影响。

在保证气体流速、气体流均匀性一定的情况下，石墨盘旋转可以有效提高外延片的均匀性，为了保证气体在运输过程中的纯度，保证管道的低泄漏率，外延工艺中需要石墨盘始终处于旋转状态。通常的旋转密封装置可靠性较差，且很难保证管道的低泄漏率。现有技术中，磁流体密封相对较为可靠，但外延工艺气体对磁流体具有腐蚀影响，在外延工艺中采用磁流体密封大大降低其可靠性。因此，外延设备中设计出一种可靠的旋转密封装置较为困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能提高旋转密封的性能，降低外延反应室的泄漏率，改善外延片的工艺均匀性的硅外延设备的石墨盘旋转密封装置及自动上下料系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种硅外延设备的石墨盘旋转密封装置，包括反应室、石墨盘和石英轴，所述石英轴的顶端与石墨盘连接且带动石墨盘在反应室内旋转，所述石英轴的底端固定套设用于旋转密封的磁流体，所述磁流体的上方设有进气波纹管，所述石英轴与反应室的内壁之间形成进气通道，所述进气波纹管的进气口与进气通道连通。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述磁流体与反应室的交接处套设有密封组件，所述密封组件与磁流体、反应室均密封连接，所述进气波纹管设于密封组件上且靠近磁流体。

所述进气波纹管的进气口通入的气体为氢气。

所述石英轴竖直设置，所述石英轴的一端与石墨盘固定连接，另一端设有维持石墨盘水平转动的平衡调节组件。

所述平衡调节组件包括定位块和设于定位块下方的固定块，所述定位块固设于石英轴的底部端面内，所述石英轴、定位块以及固定块均同轴布置，且定位块与固定块之间通过一螺钉同轴连接，所述固定块与磁流体固定连接。

所述固定块的外周设有安装法兰，所述安装法兰上设有安装孔，所述固定块通过安装法兰的安装孔及螺栓固定连接于磁流体上。

所述石墨盘旋转密封装置还包括用于驱动石墨盘旋转的驱动件，以及连接驱动件与固定块的联轴机构。

一种自动上下料系统，包括信号检测装置，以及上述的硅外延设备的石墨盘旋转密封装置，所述信号检测装置设于石墨盘的上方，所述石墨盘通过信号检测装置控制启动或停止转动。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的一种硅外延设备的石墨盘旋转密封装置，其磁流体固定套设于石英轴的底端，气体经进气波纹管填充于进气通道内，且向上流动，阻隔外延工艺气体向下流动后接触并腐蚀磁流体，提高旋转密封的性能，降低外延反应室的泄漏率，从而改善外延片的工艺均匀性。