[发明专利]一种用于MOCVD设备的旋转系统及MOCVD设备

说明书

本发明提供一种用于MOCVD设备的旋转系统及MOCVD设备，该旋转系统包括：桶状壳体，与反应腔本体连接，且桶状壳体用于封堵反应腔本体的底部敞口，桶状壳体包括顶板及周向侧壁，周向侧壁上具有环形槽，环形槽将桶状壳体的上半部周向侧壁分隔为上半部内侧壁和上半部外侧壁；磁悬浮电机，包括定子及转子，定子套置在桶状壳体的周向侧壁外则，转子嵌设在周向侧壁的环形槽内，且上半部外侧壁为定子与转子之间的隔板；旋转筒，用于设置在反应腔本体的中空腔体内，且旋转筒与转子同步旋转；托盘，用于设置在反应腔本体的中空腔体内，且托盘位于所述旋转筒顶部，托盘与旋转筒同步旋转；加热组件，用于设置在反应腔本体的中空腔体内，且加热组件位于托盘的下方。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种用于MOCVD设备的旋转系统及MOCVD设备。

背景技术

半导体器件制作过程中的一些工艺，需将晶片承载在晶片托盘上完成，例如化学气相沉积工艺；化学气相沉积以其生长易控制、可生长纯度很高的材料、外延层大面积均匀性良好等优点，逐渐被用于制造高亮度LED芯片及电力电子器件。

现有的化学气相沉积系统为了保证晶片工艺结果的稳定性，托盘需要高速旋转以匀化气流场，目前一般有两种驱动石墨托盘旋转的方法；第一种是旋转轴插入石墨托盘底部的中心凹槽，从而使旋转轴带动石墨托盘旋转，该驱动方式的缺点是，旋转轴会吸收托盘的热量，导致托盘中心点的温度比其他部位低，从而导致托盘中心点的位置的晶片工艺结果异于其他部位；第二种是采用桶式的支撑结构，对托盘的边缘进行支撑，该方法解决了托盘中心点温度低的问题。以上两种方式中托盘的旋转都是由伺服电机驱动，具体的，电机位于反应腔外，而为了实现腔室的密封，腔室内被填充有磁流体，伺服电机的转轴穿过磁流体，进一步的驱动托盘旋转。而由于电机转轴在磁流体中受到阻力，导致电机的加速度较小（120转/min²）以及最大转速也较小（约1200转/min），而且伺服电机的转子与轴承之间存在机械摩擦，长时间高速转动会导致旋转同心性变差，因而需要频繁保养及维护，从而降低设备的产能。因此，如何提高化学气相沉积MOCVD(Metal Organic Chemical VaporDeposition)反应腔室内的托盘的加速度及转速，降低MOCVD反应腔室的故障率以及提高设备产能是亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于MOCVD设备的旋转系统及MOCVD设备，以解决现有技术中存在的一个或多个问题。

根据本发明的一个方面，本发明公开了一种用于MOCVD设备的旋转系统，所述系统包括：

桶状壳体，用于与反应腔本体连接，且所述桶状壳体用于封堵所述反应腔本体的底部敞口，所述桶状壳体包括顶板及沿所述顶板外周布置的周向侧壁，所述周向侧壁上具有环形槽，所述环形槽将所述桶状壳体的上半部周向侧壁分隔为上半部内侧壁和上半部外侧壁；

磁悬浮电机，包括定子及转子，所述定子套置在所述桶状壳体的周向侧壁外则，所述转子嵌设在所述周向侧壁的环形槽内，且所述上半部外侧壁为所述定子与转子之间的隔板；

旋转筒，用于设置在所述反应腔本体的中空腔体内，所述旋转筒与所述转子连接，且所述旋转筒与所述转子同步旋转；

托盘，用于设置在所述反应腔本体的中空腔体内，且所述托盘位于所述旋转筒顶部，所述托盘与所述旋转筒同步旋转；

加热组件，用于设置在所述反应腔本体的中空腔体内，且所述加热组件位于所述托盘的下方，所述加热组件用于对所述托盘加热。

在本发明的一些实施例中，所述旋转系统还包括底板，所述底板设置在所述桶状壳体的底部，所述定子与所述底板固定连接。

在本发明的一些实施例中，所述上半部外侧壁的厚度小于所述上半部内侧壁的厚度。

在本发明的一些实施例中，所述上半部外侧壁的厚度为0.5mm至1.5mm。

在本发明的一些实施例中，所述桶状壳体的周向侧壁外侧具有凸沿，所述凸沿与所述反应腔本体的底部连接。