一种MOCVD设备及其反应室密封结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种MOCVD反应室密封结构，包括：水冷电极内外管套轴，其上设有供四个水冷电极外管穿过的四个套管安装孔以及热电偶安装孔，水冷电极内外管套轴套设在四个水冷电极外管上，石墨托盘转轴可转动的套设在水冷电极内外管套轴上；设置在石墨托盘转轴和水冷电极内外管套轴之间的内图磁流体；套装在石墨托盘转轴上并固定在机架安装板上的磁流体座；设置在石墨托盘转轴和磁流体座之间的外圈磁流体。本实用新型专利技术通过分别在石墨托盘转轴与水冷电极内外管套轴、石墨托盘转轴与磁流体座之间设置磁流体，实现密封。不需要用N2去实现反应室腔体内外的隔绝。本实用新型专利技术还公开了一种具有上述密封结构的MOCVD设备。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及MOCVD设备
，更具体地说，涉及一种MOCVD设备 及其反应室密封结构。
技术介绍
因为MOCVD (Metal-organic Chemical Vapor DePosition,金属有机化合物化学气相淀积)生长使用的源是易燃、易爆、毒性很大的物质，并且要生长多组分、大面积、 薄层和超薄层异质材料，因此，在MOCVD系统的设计思想上，通常要考虑系统的密封 性。MOCVD反应室是由石英管和石墨托盘组成，反应室中间的加热器组件用于对 石墨托盘上的晶片进行加热，水冷电极为加热器提供电流，即电流通过水冷电极向加热 器供电。加热器组件的支撑部分(四根电极)固定不动，加热器支撑外部的石墨托盘要 求转动，而整个结构的上下两侧(反应室内部与外部之间)要求密封，在结构上实现起来 比较困难。目前，国外MOCVD设备在石墨托盘转轴与轴承座之间采用磁流体密封，由于 四根水冷电极套管是分散的四根轴，四根水冷电极套管与石墨托盘转轴之间的密封不易 实现，所以在结构上没有进行密封设计。其采取的方法是在四根水冷电极套管与石墨托 盘转轴之间一直吹高纯N2 (氮气)来实现石墨托盘上下两侧之间的隔离(用N2来保护隔 罔)。然而，采用N2密封有以下缺点1、工作中要一直不停的吹入高纯N2,增加使 用成本；2、电极下部及外部磁流体座结构复杂；3、停机检修后需要吹高纯N2比较长时 间才能将隔离区内的空气排净。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种MOCVD设备及其反应室密封结构，以完全 通过结构密封反应室，避免了氮气密封带来的一系列缺陷。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案一种MOCVD反应室密封结构，该反应室包括石墨托盘组件及扣设在所述石墨 托盘组件上的石英管，所述反应室内设有加热器组件，所述加热器组件通过设置在其下 端的四个水冷电极供电，各个水冷电极分别连接有相互套装的水冷电极内管和水冷电极 外管，四个水冷电极外管的外侧可转动的设置有与所述石墨托盘组件相连的石墨托盘转 轴，包括水冷电极内外管套轴，其上设有供所述四个水冷电极外管穿过的四个套管安装 孔以及热电偶安装孔，所述水冷电极内外管套轴套设在所述四个水冷电极外管上，所述 石墨托盘转轴可转动的套设在所述水冷电极内外管套轴上；设置在所述石墨托盘转轴和所述水冷电极内外管套轴之间的内圈磁流体；套装在所述石墨托盘转轴上并固定在机架安装板上的磁流体座；设置在所述石墨托盘转轴和所述磁流体座之间的外圈磁流体。优选的，在上述MOCVD反应室密封结构中，所述水冷电极内外管套轴为铝合 金表面阳极氧化轴。优选的，在上述MOCVD反应室密封结构中，所述磁流体座和所述机架安装板 之间设置有O型密封圈。优选的，在上述MOCVD反应室密封结构中，所述水冷电极内外管套轴通过轴 承支承在所述石墨托盘转轴上。一种MOCVD设备，包括反应室，该反应室包括石墨托盘组件及扣设在所述石墨托盘组件上的石英管；设置在所述反应室内的加热器组件，所述加热器组件通过设置在其下端的四个 水冷电极供电，各个水冷电极分别连接有相互套装的水冷电极内管和水冷电极外管；水冷电极内外管套轴，其上设有供所述四个水冷电极外管穿过的四个套管安装 孔以及热电偶安装孔，所述水冷电极内外管套轴套设在所述四个水冷电极外管上；可转动的套设在所述水冷电极内外管套轴上的石墨托盘转轴；设置在所述石墨托盘转轴和所述水冷电极内外管套轴之间的内圈磁流体；套装在所述石墨托盘转轴上并固定在机架安装板上的磁流体座；设置在所述石墨托盘转轴和所述磁流体座之间的外圈磁流体。优选的，在上述MOCVD设备中，所述水冷电极内外管套轴为铝合金表面阳极 氧化轴。优选的，在上述MOCVD设备中，所述磁流体座和所述机架安装板之间设置有 O型密封圈。优选的，在上述MOCVD设备中，所述水冷电极内外管套轴通过轴承支承在所 述石墨托盘转轴上。从上述的技术方案可以看出，本技术通过设置水冷电极内外管套轴，并令 石墨托盘转轴可转动的套设在所述水冷电极内外管套轴上，还设置了套装在石墨托盘转 轴上并固定在机架安装板上的磁流体座。通过分别在石墨托盘转轴与水冷电极内外管套 轴、石墨托盘转轴与磁流体座之间设置磁流体，来分别实现石墨托盘转轴与水冷电极内 外管套轴、石墨托盘转轴与磁流体座之间的密封。可见，本技术完全实现了反应室 腔体内外之间的密封，不需要用N2去实现反应室腔体之间的隔绝。具有使用及维护成本 低，电极下部的磁流体座结构简单，维护方便的优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图 仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动 的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的MOCVD设备的局部结构示意图；图2为本技术实施例提供的水冷电极内外管套轴的截面图。具体实施方式本技术提供了一种MOCVD设备及其反应室密封结构，以完全通过结构密 封反应室，避免了氮气密封带来的一系列缺陷。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进 行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳 动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1和图2，图1为本技术实施例提供的MOCVD设备的局部结构示 意图，图2为本技术实施例提供的水冷电极内外管套轴的截面图。其中，1为加热器组件，2为水冷电极，3为水冷电极内管，4为水冷电极外管，5为水冷电极内外管套轴，6为石墨托盘组件，7为磁流体内圈轴承，8为机架安装板，9 为O型密封圈，10为磁流体外圈轴承，11为石墨托盘转轴，12为磁流体座，13为外圈磁 流体，14为皮带轮，15为内圈磁流体，51为套管安装孔，52为热电偶安装孔。MOCVD设备作为化合物半导体材料研究和生产的手段，特别是作为工业化生 产的设备，它的高质量、稳定性、重复性及规模化是其它的半导体材料生长设备无法替 代的。本技术提供的MOCVD设备，包括反应室、加热器组件1、水冷电极内外 管套轴5、石墨托盘转轴11和磁流体座12。其中，反应室包括石墨托盘组件6及扣设在所述石墨托盘组件6上的石英管。加 热器组件1设置在反应室内的，其通过设置在其下端的四个水冷电极2供电，即电流通过 水冷电极2向加热器组件1供电，为了电极温度不过高，需要进行水冷。各个水冷电极 2分别连接有相互套装的水冷电极内管3和水冷电极外管4，水冷电极内管3是水冷电极 冷却水进水的通道；水冷电极外管4是水冷电极冷却水出水的通道，同时也是加热器电 流的通道。水冷电极内外管套轴5是将水冷电极、水冷电极内、外管(3、4)固定在其上的 一个零件，其功能是既要将四组水冷电极内、外管(3、4)固定在其上，又要保证四个水 冷电极2之间相互绝缘。水冷电极内外管套轴5上设有供所述四个水冷电极外管4穿过 的四个套管安装孔51以及热电偶安装孔52，所述水冷电极内外管套轴5套设在所述四个 水冷电极外管上。石墨托盘组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＭＯＣＶＤ反应室密封结构，该反应室包括石墨托盘组件及扣设在所述石墨托盘组件上的石英管，所述反应室内设有加热器组件，所述加热器组件通过设置在其下端的四个水冷电极供电，各个水冷电极分别连接有相互套装的水冷电极内管和水冷电极外管，四个水冷电极外管的外侧可转动的设置有与所述石墨托盘组件相连的石墨托盘转轴，其特征在于，包括：　　水冷电极内外管套轴，其上设有供所述四个水冷电极外管穿过的四个套管安装孔以及热电偶安装孔，所述水冷电极内外管套轴套设在所述四个水冷电极外管上，所述石墨托盘转轴可转动的套设在所述水冷电极内外管套轴上；　　设置在所述石墨托盘转轴和所述水冷电极内外管套轴之间的内圈磁流体；　　套装在所述石墨托盘转轴上并固定在机架安装板上的磁流体座；　　设置在所述石墨托盘转轴和所述磁流体座之间的外圈磁流体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴智洪，
申请(专利权)人：上海昀丰光电技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31