一種硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置及自動上下料系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及硅外延設備技術領域，尤其涉及一種硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置及自動上下料系統。
【背景技術】
[0002]外延工藝不僅是要在襯底表面生長一層與襯底材料晶格結構完全一致的薄層，還要對外延層進行摻雜，形成P型或N型有源層。Si外延工藝在高溫下進行，保溫、隔熱是必須采取的措施，且外延生長速率與氣體流速緊密相關，在一定的工藝溫度下，外延層厚度和摻雜均勻性主要受氣體流速、氣體流均勻性等因素影響。
[0003]在保證氣體流速、氣體流均勻性一定的情況下，石墨盤旋轉可以有效提高外延片的均勻性，為了保證氣體在運輸過程中的純度，保證管道的低泄漏率，外延工藝中需要石墨盤始終處于旋轉狀態。通常的旋轉密封裝置可靠性較差，且很難保證管道的低泄漏率。現有技術中，磁流體密封相對較為可靠，但外延工藝氣體對磁流體具有腐蝕影響，在外延工藝中采用磁流體密封大大降低其可靠性。因此，外延設備中設計出一種可靠的旋轉密封裝置較為困難。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能提高旋轉密封的性能，降低外延反應室的泄漏率，改善外延片的工藝均勻性的硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置及自動上下料系統。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案:
一種硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置，包括反應室、石墨盤和石英軸，所述石英軸的頂端與石墨盤連接且帶動石墨盤在反應室內旋轉，所述石英軸的底端固定套設用于旋轉密封的磁流體，所述磁流體的上方設有進氣波紋管，所述石英軸與反應室的內壁之間形成進氣通道，所述進氣波紋管的進氣口與進氣通道連通。
[0006]作為上述技術方案的進一步改進:
所述磁流體與反應室的交接處套設有密封組件，所述密封組件與磁流體、反應室均密封連接，所述進氣波紋管設于密封組件上且靠近磁流體。
[0007]所述進氣波紋管的進氣口通入的氣體為氫氣。
[0008]所述石英軸豎直設置，所述石英軸的一端與石墨盤固定連接，另一端設有維持石墨盤水平轉動的平衡調節組件。
[0009]所述平衡調節組件包括定位塊和設于定位塊下方的固定塊，所述定位塊固設于石英軸的底部端面內，所述石英軸、定位塊以及固定塊均同軸布置，且定位塊與固定塊之間通過一螺釘同軸連接，所述固定塊與磁流體固定連接。
[0010]所述固定塊的外周設有安裝法蘭，所述安裝法蘭上設有安裝孔，所述固定塊通過安裝法蘭的安裝孔及螺栓固定連接于磁流體上。
[0011]所述石墨盤旋轉密封裝置還包括用于驅動石墨盤旋轉的驅動件，以及連接驅動件與固定塊的聯軸機構。
[0012]一種自動上下料系統，包括信號檢測裝置，以及上述的硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置，所述信號檢測裝置設于石墨盤的上方，所述石墨盤通過信號檢測裝置控制啟動或停止轉動。
[0013]與現有技術相比，本發明的優點在于:
本發明的一種硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置，其磁流體固定套設于石英軸的底端，氣體經進氣波紋管填充于進氣通道內，且向上流動，阻隔外延工藝氣體向下流動后接觸并腐蝕磁流體，提高旋轉密封的性能，降低外延反應室的泄漏率，從而改善外延片的工藝均勻性。
[0014]本發明的自動上下料系統，包括上述的硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置，具有與硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置相同的技術效果。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的一種硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置的結構示意圖。
[0016]圖2是圖1在A處的放大結構示意圖。
[0017]圖中各標號表不:
1、反應室；2、石墨盤；3、石英軸；4、磁流體；5、進氣波紋管；50、進氣通道；6、密封組件；7、平衡調節組件；71、定位塊；72、固定塊；8、驅動件；9、聯軸機構；10、信號檢測裝置。
【具體實施方式】
[0018]以下結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0019]圖1至圖2示出了本發明一種硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置的一種實施例，包括反應室1、石墨盤2和石英軸3，該石英軸3的頂端與石墨盤2連接且帶動石墨盤2在反應室1內旋轉，石英軸3的底端固定套設用于旋轉密封的磁流體4，磁流體4的上方設有進氣波紋管5，石英軸3與反應室1的內壁之間形成進氣通道50，進氣波紋管5的進氣口與進氣通道50連通。磁流體4固定套設于石英軸3的底端，氣體經進氣波紋管5填充于進氣通道50內，且向上流動，阻隔外延工藝氣體向下流動后接觸并腐蝕磁流體4，提高旋轉密封的性能，降低外延反應室的泄漏率，從而改善外延片的工藝均勻性。
[0020]本實施例中，磁流體4與反應室1的交接處套設有密封組件6，密封組件6與磁流體4、反應室1均密封連接，進氣波紋管5設于密封組件6上且靠近磁流體4，進氣波紋管5靠近磁流體4設置，經進氣波紋管5進入的氣體能對磁流體4形成更好的保護。
[0021]本實施例中，進氣波紋管5的進氣口通入的氣體為氫氣，穩定性好。當然，在其他實施例中，也可以為其他的氣體。
[0022]本實施例中，石英軸3豎直設置，石英軸3的一端與石墨盤2固定連接，另一端設有維持石墨盤2水平轉動的平衡調節組件7，提高旋轉密封的可靠性。
[0023]本實施例中，平衡調節組件7包括定位塊71和設于定位塊71下方的固定塊72，定位塊71固設于石英軸3的底部端面內，石英軸3、定位塊71以及固定塊72均同軸布置，且定位塊71與固定塊72之間通過一螺釘同軸連接，固定塊72與磁流體4固定連接。固定塊72跟隨磁流體4旋轉時，連接定位塊71與固定塊72的螺釘保證石英軸3繞軸線旋轉的精度，從而維持石墨盤2的水平轉動。此結構簡單，平衡調節性能好。
[0024]本實施例中，固定塊72的外周設有安裝法蘭，安裝法蘭上設有安裝孔，固定塊72通過安裝法蘭的安裝孔及螺栓固定連接于磁流體4上，安裝方便。
[0025]本實施例中，石墨盤旋轉密封裝置還包括驅動件8以及連接驅動件8與固定塊72的聯軸機構9。本實施例中，驅動件8為電機。電機通過聯軸機構9帶動固定塊72、磁流體
4、石英軸3和石墨盤2同步旋轉。
[0026]本發明的一種自動上下料系統，其包括信號檢測裝置10，以及上述的硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置。信號檢測裝置10設于石墨盤2的上方，石墨盤2通過信號檢測裝置控制啟動或停止轉動，在這一過程中與反應室1相連的機械手將完成自動上料；進行工藝時，石墨盤2始終處于旋轉狀態，進氣波紋管5通入氣體，如氫氣，用于保護磁流體4 ;工藝結束，通過信號檢測裝置控制石墨盤2進行自動下料操作。
[0027]雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本發明技術方案保護的范圍內。
【主權項】
1.一種硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置，包括反應室(1)、石墨盤(2 )和石英軸(3 )，其特征在于:所述石英軸(3)的頂端與石墨盤(2)連接且帶動石墨盤(2)在反應室(1)內旋轉，所述石英軸(3)的底端固定套設用于旋轉密封的磁流體(4)，所述磁流體(4)的上方設有進氣波紋管(5)，所述石英軸(3)與反應室(1)的內壁之間形成進氣通道(50)，所述進氣波紋管(5)的進氣口與進氣通道(50)連通。2.根據權利要求1所述的硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置，其特征在于:所述磁流體(4 )與反應室(1)的交接處套設有密封組件(6 )，所述密封組件(6 )與磁流體(4 )、反應室(1)均密封連接，所述進氣波紋管(5)設于密封組件(6)上且靠近磁流體(4)。3.根據權利要求2所述的硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置，其特征在于:所述進氣波紋管(5)的進氣口通入的氣體為氫氣。4.根據權利要求1至3中任意一項所述的硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置，其特征在于:所述石英軸(3)豎直設置，所述石英軸(3)的一端與石墨盤(2)固定連接，另一端設有維持石墨盤(2)水平轉動的平衡調節組件(7)。5.根據權利要求4所述的硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置，其特征在于:所述平衡調節組件(7 )包括定位塊(71)和設于定位塊(71)下方的固定塊(72 )，所述定位塊(71)固設于石英軸(3)的底部端面內，所述石英軸(3)、定位塊(71)以及固定塊(72)均同軸布置，且定位塊(71)與固定塊(72)之間通過一螺釘同軸連接，所述固定塊(72)與磁流體(4)固定連接。6.根據權利要求5所述的硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置，其特征在于:所述固定塊(72)的外周設有安裝法蘭，所述安裝法蘭上設有安裝孔，所述固定塊(72)通過安裝法蘭的安裝孔及螺栓固定連接于磁流體(4)上。7.根據權利要求5或6所述的硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置，其特征在于:所述石墨盤旋轉密封裝置還包括用于驅動石墨盤(2 )旋轉的驅動件(8 )，以及連接驅動件(8 )與固定塊(72)的聯軸機構(9)。8.一種自動上下料系統，其特征在于:包括信號檢測裝置(10)，以及權利要求1至7中任意一項所述的硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置，所述信號檢測裝置(10)設于石墨盤(2)的上方，所述石墨盤(2)通過信號檢測裝置(10)控制啟動或停止轉動。
【專利摘要】本發明公開了一種硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置及自動上下料系統，該石墨盤旋轉密封裝置包括反應室、石墨盤和石英軸，所述石英軸的頂端與石墨盤連接且帶動石墨盤在反應室內旋轉，所述石英軸的底端固定套設用于旋轉密封的磁流體，所述磁流體的上方設有進氣波紋管，所述石英軸與反應室的內壁之間形成進氣通道，所述進氣波紋管的進氣口與進氣通道連通。本發明的硅外延設備的石墨盤旋轉密封裝置，其磁流體固定套設于石英軸的底端，氣體經進氣波紋管填充于進氣通道內，且向上流動，阻隔外延工藝氣體向下流動后接觸并腐蝕磁流體，提高旋轉密封的性能，降低外延反應室的泄漏率，從而改善外延片的工藝均勻性。
【IPC分類】C30B25/12, C30B25/08, C30B29/06
【公開號】CN105350073
【申請號】CN201510720808
【發明人】陳慶廣, 陳特超, 胡凡, 劉欣
【申請人】中國電子科技集團公司第四十八研究所
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月30日