CN114457424A - 一种感应加热外延设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种感应加热外延设备，包括：主腔体，主腔体连接有工艺气体进气管组；上感应加热装置、下感应加热装置，上感应加热装置包括上加热板，下感应加热装置包括下加热板，上加热板、下加热板分别覆盖在主腔体上下两侧，上加热板、下加热板外侧均设置有电磁感应加热线圈；保温及冷却装置，包括：两个保温冷却板，保温冷却板连接有冷却气体进气管组，两个保温冷却板分别设置在上加热板、下加热板外侧。本申请通过直接电磁感应加热线圈平行布置，通过电磁感应加热线圈直接加热加热装置（上加热板和下加热板），大大提高了加热效率；同时在保温层增加有较大的进气口，在冷却过程中可以加大冷却气体的流量及流速，大大减少冷却所需时间。

Description

一种感应加热外延设备

技术领域

本发明涉及外延生长设备技术领域，特别涉及一种感应加热外延设备，包含但不限于碳化硅外延反应腔室。

背景技术

碳化硅半导体具有大禁带宽度、优良的稳定性、高热导率、高临界击穿场强、高饱和电子漂移速度等优良特性，是制作高温、高频、大功率和强辐射电力电子器件的理想半导体材料。与传统的硅器件相比，碳化硅器件能够在10倍于硅器件的电场强度下正常工作。用于制作碳化硅器件的碳化硅材料通常是生长在碳化硅衬底上的碳化硅外延晶片。

碳化硅外延炉是用来生长碳化硅外延晶片的反应室，通常采用CVD（化学气相沉积）的方法来生长碳化硅外延晶片。外延生长工艺的加热通常采用圆柱体腔室外围缠绕电磁感应线圈加热方式，该方式主要是通过安装在外部的线圈通电产生变化的磁场，通过电磁感应产生的电流加热工艺腔室内的被加热元件，但是圆柱形腔室加热需要等到整个上下半月形圆柱温度达到一定的时候才能改变整个工艺腔室内室的温度。从而导致整个加热速度比较缓慢。

发明内容

本发明提供一种感应加热外延设备，用以解决上述背景技术提出的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种感应加热外延设备，包括：

主腔体，主腔体连接有工艺气体进气管组；

上感应加热装置、下感应加热装置，所述上感应加热装置包括上加热板，所述下感应加热装置包括下加热板，所述上加热板、下加热板分别覆盖在主腔体上下两侧，所述上加热板、下加热板外侧均设置有电磁感应加热线圈；

保温及冷却装置，包括：两个保温冷却板，所述保温冷却板连接有冷却气体进气管组，所述两个保温冷却板分别设置在上加热板、下加热板外侧。

优选的，所述主腔体的构成部分包括：上加热板、下加热板、侧壁板，所述主腔体为立方体形，两块所述侧壁板设置在所述主腔体左右两侧；

所述上加热板内外侧均为平面结构，所述上加热板左右两侧设有与侧壁板配合的第一梯形结构，所述上加热板的内层平面涂有涂层；

所述下加热板外侧为平面结构，所述下加热板左右两侧设有与侧壁板配合的第二梯形结构，所述下加热板内侧中心为凹圆形结构。

优选的，工艺气体进气管组包括：第一工艺气体进气管、第二工艺气体进气管，所述第二工艺气体进气管插置在主腔体上，所述第二工艺气体进气管远离主腔体的一端与所述第一工艺气体进气管连接；

所述冷却气体进气管组：包括：第一冷却气体进气管、第二冷却气体进气管，所述第二冷却气体进气管插置在保温冷却板上，所述第二冷却气体进气管远离保温冷却板的一端与所述第一冷却气体进气管连接。

优选的，所述凹圆形结构内部设置有驱动气体流入孔、安装托盘防护板的安装限位孔位，所述下加热板左右两侧开有驱动气体流入孔，所述下加热板后侧还设置驱动气体排出孔，所述下加热板内侧还设置工艺气体导流防护板安装限位孔；

所述主腔体内部设有工艺气体导流防护板、排气导流板、旋转基座、衬底托盘，所述旋转基座设置于凹圆形结构处，所述工艺气体导流防护板和排气导流板分别位于旋转基座相对两侧、且工艺气体导流防护板靠近所述工艺气体进气管组设置，所述衬底托盘设置在所述旋转基座上端。

优选的，所述保温冷却板为中空结构，所述保温冷却板内部设有中空冷却气流管道，所述保温冷却板上部为平面结构，所述保温冷却板下部为圆形凹槽结构，且所述圆形凹槽结构旁边有设置感温线及加热线避位槽，所述中空冷却气流管道与所述冷却气体进气管组连通。

优选的，所述保温冷却板由石墨制成并涂有碳化硅涂层；所述第一冷却气体进气管、第二冷却气体进气管的制作材质均为耐高温陶瓷或者石墨，第二冷却气体进气管靠近高温一侧，且第二冷却气体进气管涂有涂层；

第一工艺气体进气管、第二工艺气体进气管的制作材质均为耐高温陶瓷或者石墨，所述第二工艺气体进气管靠近高温一侧，且第二工艺气体进气管涂有涂层。

优选的，工艺气体进气管组的第一工艺气体进气管内壁底部设有过滤组件，所述过滤组件用于过滤外延加工时所需工艺气体中的杂质；

所述过滤组件包括第一转轴，所述第一转轴上转动连接有蜗轮和过滤网，所述过滤网位于所述第一工艺气体进气管 内壁底部的吸附腔内，所述第一工艺气体进气管上设有收纳腔，所述收纳腔内滑动连接有推移板件，所述推移板件上设有啮合齿，所述收纳腔内设有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述推移板件对其的压力值，所述第一工艺气体进气管上设有板件驱动机构安装腔，所述板件驱动机构安装腔内转动连接有第一齿轮，所述第一齿轮与所述推移板件上的啮合齿相互啮合，所述第一齿轮上设有第一驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述第一齿轮转动。

优选的，所述第一工艺气体进气管上设有第一安装腔和第二安装腔，所述第一安装腔内滑动连接有T型杆，所述T型杆上设有第二驱动件，所述第二驱动件与所述压力传感器电连接，当所述压力传感器检测到所述推移板件对其产生压力时，所述压力传感器控制所述第二驱动件启动，所述第二驱动件驱动所述T型杆滑动，所述T型杆上固定连接有安装块，所述安装块上转动连接有第二转轴，所述第二转轴上设有转动驱动件，所述转动驱动件用于驱动所述第二转轴转动，所述第二转轴位于所述第二安装腔内的一端键连接有第二齿轮，所述第二安装腔内转动连接有第三转轴和第四转轴，所述第三转轴上键连接有第三齿轮和第一带轮，所述第三齿轮用于与所述第二齿轮相互啮合，所述第四转轴上键连接有第二带轮和蜗杆，所述第一带轮和所述第二带轮之间设有传送带，所述传送带与所述第一带轮和所述第二带轮摩擦连接，所述蜗杆与所述蜗轮相互啮合；

所述第二安装腔内转动连接有第五转轴，所述第五转轴上键连接有第四齿轮，所述第四齿轮用于与所述第二齿轮相互啮合，所述第四齿轮位于所述第三安装腔内的一端键连接有第五齿轮，所述第五齿轮上通过短轴连接有柱塞杆，所述柱塞杆远离所述短轴的一端连接有柱塞块，所述柱塞块滑动连接在柱塞腔内，所述柱塞腔连通有吸附管道，所述吸附管道与所述吸附腔相通，所述吸附管道内设有单向阀。

优选的，所述冷却气体进气管组内设有流量调节机构，所述流量调节机构用于调节冷却气体的流量；

所述流量调节机构包括调节组件和两对称布置的定位组件，所述调节组件用于调节导流板件的伸出长度和倾斜角度，所述定位组件用于定位所述调节导流板件的位置；

所述调节组件包括调节齿条，所述调节齿条固定连接在所述导流板件上，所述调节齿条远离所述导流板件的一端设有弧形齿条，所述调节齿条位于所述冷却气体进气管组上的第一腔体内，所述第一腔体内转动连接有第一调节齿轮，所述第一调节齿轮上设有第三驱动件，所述第三驱动件用于驱动所述第一调节齿轮转动，所述第一调节齿轮与所述调节齿条相互啮合，所述第一腔体内滑动连接有两对称布置的调节滑块，所述调节滑块上设有第六驱动件，所述第六驱动件用于驱动所述调节滑块沿所述第一腔体滑动，两所述调节滑块之间固定连接有安装杆件，所述安装杆件上键连接有第二调节齿轮，所述第二调节齿轮与所述弧形齿条相互啮合，所述第二调节齿轮上设有第四驱动件，所述第四驱动件用于驱动所述第二调节齿轮转动。

优选的，所述定位组件包括第二腔体，所述第二腔体设置在所述冷却气体进气管组上，所述第二腔体内通过第五驱动件转动连接有驱动块，所述驱动块与所述第二腔体通过第一弹性件连接，所述驱动块上设有第一槽口和第二槽口，所述第一槽口槽口深度低于所述第二槽口槽口深度，所述第二腔体上连通有滑腔，所述滑腔内左右滑动连接有楔形滑杆，所述楔形滑杆上设有第一稳定导块，所述第一稳定导块滑动连接在第一稳定滑槽内，所述第一稳定导块与所述第一稳定滑槽之间通过第二弹性件连接，所述滑腔远离所述第二腔体的一端设有第三腔体，所述第三腔体内滑动连接有楔形滑块，所述楔形滑块上设有第二稳定导块，所述第二稳定导块滑动连接在第二稳定滑槽内，所述第二稳定导块与所述第二稳定滑槽之间设有第三弹性件，所述楔形滑块上的斜面与所述楔形滑杆上的斜面可相互配合，所述导流板件上设有与所述楔形滑块相互配合的若干定位插槽。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的结构分解示意图。

图3为本发明的侧壁板、工艺气体导流防护板、排气导流板、旋转基座、衬底托盘的结构示意图。

图4为本发明的下加热板的结构示意图。

图5为本发明的保温冷却板的结构示意图。

图6为本发明的过滤组件的结构示意图。

图7为本发明的图6局部放大图A。

图8为本发明的图6局部放大图B。

图9为本发明的调节组件的结构示意图。

图10为本发明的图9局部放大图C。

图11为本发明的图9局部放大图D。

图中：1、主腔体；11、侧壁板；2、工艺气体进气管组；21、第一工艺气体进气管；22、第二工艺气体进气管；3、上感应加热装置；31、上加热板；32、电磁感应加热线圈；4、下感应加热装置；41、下加热板；411、凹圆形结构；412、第二梯形结构；413、驱动气体流入孔；414、驱动气体排出孔；415、工艺气体导流防护板安装限位孔；416、安装托盘防护板的安装限位孔位；5、保温及冷却装置；51、保温冷却板；511、圆形凹槽结构；512、感温线及加热线避位槽；513、中空冷却气流管道；52、冷却气体进气管组；521、第一冷却气体进气管；522、第二冷却气体进气管；6、工艺气体导流防护板；7、排气导流板；8、旋转基座；9、衬底托盘；10、过滤组件；100、第一转轴；1000、蜗轮；1001、过滤网；1002、吸附腔；1003、收纳腔；1004、推移板件；1005、板件驱动机构安装腔；1006、第一齿轮；1007、第一安装腔；1008、第二安装腔；1009、压力传感器；101、T型杆；1010、安装块；1011、第二转轴；1012、第二齿轮；1013、第三转轴；1014、第三齿轮；1015、第一带轮；1016、第四转轴；1017、第二带轮；1018、传送带；1019、蜗杆；102、第五转轴；1020、第四齿轮；1021、第三安装腔；1022、第五齿轮；1023、短轴；1024、柱塞杆；1025、柱塞腔；1026、吸附管道；11、流量调节机构；110、定位组件；1100、第二腔体；1101、驱动块；1102、第一弹性件；1103、第一槽口；1104、第二槽口；1105、滑腔；1106、楔形滑杆；1107、第一稳定导块；1108、第一稳定滑槽；1109、第二弹性件；111、调节组件；1110、调节齿条；1111、弧形齿条；1112、第一腔体；1113、第一调节齿轮；1114、调节滑块；1115、安装杆件；1116、第二调节齿轮；112、导流板件；1120、第三腔体；1121、楔形滑块；1122、第二稳定导块；1123、第二稳定滑槽；1124、第三弹性件；1125、定位插槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1：

本发明目的在于提供外延炉的反应腔室，提高了加热效率，同时反应温度均匀性更加均匀，同时减少冷却所需时间，提高外延生长反应的稳定性。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

本发明实施例提供了一种感应加热外延设备，如图1-5所示，包括：主腔体1，主腔体1连接有工艺气体进气管组2；

上感应加热装置3、下感应加热装置4，所述上感应加热装置3包括上加热板31，所述下感应加热装置4包括下加热板41，所述上加热板31、下加热板41分别覆盖在主腔体1上下两侧，所述上加热板31、下加热板41外侧均设置有电磁感应加热线圈32；

保温及冷却装置5，包括：两个保温冷却板51，所述保温冷却板51连接有冷却气体进气管组52，所述两个保温冷却板51分别设置在上加热板31、下加热板41外侧。

优选的，所述主腔体1的构成部分包括：上加热板31、下加热板41、侧壁板11，所述主腔体1为立方体形，两块所述侧壁板11设置在所述主腔体1左右两侧；

所述上加热板31内外侧均为平面结构，所述上加热板31左右两侧设有与侧壁板11配合的第一梯形结构，所述上加热板31的内层平面涂有涂层（为碳化硅或者碳化钽等特殊涂层）；上加热板31外侧布置有电磁感应加热线圈32，厚度为10~30mm，电磁感应加热线圈32可以通过固化胶粘贴方式或者锁扣方式固定在上加热板31外侧平面上；

所述下加热板41外侧为平面结构，所述下加热板41左右两侧设有与侧壁板11配合的第二梯形结构412，所述下加热板41内侧中心为凹圆形结构411，深度为5~10mm；圆形直径为150~250m；下加热板41外侧布置有电磁感应加热线圈32，厚度为10~30mm，电磁感应加热线圈32可以通过固化胶粘贴方式或者锁扣方式固定在下加热板41外侧平面上。

优选的，工艺气体进气管组2包括：第一工艺气体进气管21、第二工艺气体进气管22，所述第二工艺气体进气管22插置在主腔体1上，所述第二工艺气体进气管22远离主腔体1的一端与所述第一工艺气体进气管21连接；

所述冷却气体进气管组52：包括：第一冷却气体进气管521、第二冷却气体进气管522，所述第二冷却气体进气管521插置在保温冷却板51上，所述第二冷却气体进气管522远离保温冷却板51的一端与所述第一冷却气体进气管521连接。

优选的，所述凹圆形结构411内部设置有驱动气体流入孔413（孔的直径为3~6mm；驱动气体流入孔413的数量为2个、4个……12个均等分布在凹圆形结构411内）、安装托盘防护板的安装限位孔位416，所述下加热板41左右两侧开有驱动气体流入孔413，所述下加热板41后侧还设置驱动气体排出孔（宽度50~55mm，深度3~5mm）414，所述下加热板41内侧还设置工艺气体导流防护板安装限位孔415；

所述主腔体11内部设有工艺气体导流防护板6、排气导流板7、旋转基座8、衬底托盘9，所述旋转基座8设置于凹圆形结构411处，所述工艺气体导流防护板6和排气导流板7分别位于旋转基座8相对两侧（对应图2为前后两侧）、且工艺气体导流防护板6靠近所述工艺气体进气管组22设置，所述衬底托盘9设置在所述旋转基座8上端。

优选的，所述保温冷却板51为中空结构，所述保温冷却板51内部设有中空冷却气流管道513，所述保温冷却板51上部为平面结构，所述保温冷却板51下部为圆形凹槽结构511，且所述圆形凹槽结构511旁边有设置感温线及加热线避位槽512，所述中空冷却气流管道513与所述冷却气体进气管组52连通。其中，所述保温冷却板51整体为立方体，厚度为10~30mm；

优选的，所述保温冷却板51由石墨制成并涂有碳化硅涂层；所述第一冷却气体进气管521、第二冷却气体进气管522的制作材质均为耐高温陶瓷或者石墨，第二冷却气体进气管522靠近高温一侧，且第二冷却气体进气管522涂有涂层（碳化硅或者石墨烯等特殊涂层）；

第一工艺气体进气管21、第二工艺气体进气管22的制作材质均为耐高温陶瓷或者石墨，所述第二工艺气体进气管22靠近高温一侧，且第二工艺气体进气管22涂有涂层（碳化硅或者石墨烯等特殊涂层）。

本发明工艺腔室主要用于晶圆外延碳化硅工艺，但也可用于其他晶圆外延工艺。

本发明对现有外延炉的反应室进行改进，本申请的加热装置构成反应腔室，且将加热装置改变为平行两个电磁感应加热线圈加热，通过电磁感应加热线圈直接加热的加热装置，大大提高了加热效率；将冷却保温装置改为大流量方形进气口，在保温层增加有较大的进气口，在冷却过程中可以加大冷却气体的流量及流速，大大减少冷却所需时间；提高外延炉内反应的稳定性。

上述技术方案的有益效果为：本申请通过直接电磁感应加热线圈平行布置，通过电磁感应加热线圈直接加热加热装置（上加热板和下加热板），大大提高了加热效率；

同时在保温层增加有较大的进气口，在冷却过程中可以加大冷却气体的流量及流速，大大减少冷却所需时间。

本发明与现有技术中：通过安装在外部的线圈通电产生变化的磁场，通过电磁感应产生的电流加热工艺腔室内的被加热元件，但是圆柱形腔室加热需要等到整个上下半月形圆柱温度达到一定的时候才能改变整个工艺腔室内室的温度，从而导致整个加热速度比较缓慢相比，提高了加热效率。

实施例2

在实施例1的基础上，工艺气体进气管组2的第一工艺气体进气管21内壁底部设有过滤组件10，所述过滤组件10用于过滤外延加工时所需工艺气体中的杂质；

所述过滤组件10包括第一转轴100，所述第一转轴100上转动连接有蜗轮1000和过滤网1001，所述过滤网1001位于所述第一工艺气体进气管21 内壁底部的吸附腔1002内，所述第一工艺气体进气管21上设有收纳腔1003，所述收纳腔1003内滑动连接有推移板件1004，所述推移板件1004上设有啮合齿，所述收纳腔1003内设有压力传感器1009，所述压力传感器1009用于检测所述推移板件1004对其的压力值，所述第一工艺气体进气管21上设有板件驱动机构安装腔1005，所述板件驱动机构安装腔1005内转动连接有第一齿轮1006，所述第一齿轮1006与所述推移板件1004上的啮合齿相互啮合，所述第一齿轮1006上设有第一驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述第一齿轮1006转动；

所述第一工艺气体进气管21上设有第一安装腔1007和第二安装腔1008，所述第一安装腔1007内滑动连接有T型杆101，所述T型杆101上设有第二驱动件，所述第二驱动件与所述压力传感器1009电连接，当所述压力传感器1009检测到所述推移板件1004对其产生压力时，所述压力传感器1009控制所述第二驱动件启动，所述第二驱动件驱动所述T型杆101滑动，所述T型杆101上固定连接有安装块1010，所述安装块1010上转动连接有第二转轴1011，所述第二转轴1011上设有转动驱动件，所述转动驱动件用于驱动所述第二转轴1011转动，所述第二转轴1011位于所述第二安装腔1008内的一端键连接有第二齿轮1012，所述第二安装腔1008内转动连接有第三转轴1013和第四转轴1016，所述第三转轴1013上键连接有第三齿轮1014和第一带轮1015，所述第三齿轮1014用于与所述第二齿轮1012相互啮合，所述第四转轴1016上键连接有第二带轮1017和蜗杆1019，所述第一带轮1015和所述第二带轮1017之间设有传送带1018，所述传送带1018与所述第一带轮1015和所述第二带轮1017摩擦连接，所述蜗杆1019与所述蜗轮1000相互啮合；

所述第二安装腔1008内转动连接有第五转轴102，所述第五转轴102上键连接有第四齿轮1020，所述第四齿轮1020用于与所述第二齿轮1012相互啮合，所述第四齿轮1020位于所述第三安装腔1021内的一端键连接有第五齿轮1022，所述第五齿轮1022上通过短轴1023连接有柱塞杆1024，所述柱塞杆1024远离所述短轴1023的一端连接有柱塞块1026，所述柱塞块1026滑动连接在柱塞腔1025内，所述柱塞腔1025连通有吸附管道1026，所述吸附管道1026与所述吸附腔1002相通，所述吸附管道1026内设有单向阀。

上述实施例的工作原理及有益效果为：当要过滤外延加工时所需工艺气体中的杂质时，所述过滤组件10启动，所述第一驱动件驱动所述第一齿轮1006转动，所述第一齿轮1006转动带动所述推移板件1004向右移动，使得所述推移板件1004进入所述收纳腔1003内，并与所述压力传感器1009相触，所述压力传感器1009感受到所述推移板件1004的压力后控制所述第二驱动件驱动所述T型杆101滑动，所述T型杆101滑动带动所述安装块1010移动，使得所述第二齿轮1012与所述第三齿轮1014相互啮合，所述转动驱动件驱动所述第二转轴1011转动，所述第二转轴1011转动带动所述第二齿轮1012转动，所述第二齿轮1012转动带动所述第三齿轮1014转动，所述第三齿轮1014转动带动所述第一带轮1015转动，所述第一带轮1015转动带动所述传送带1018传动，所述传送带1018传动带动所述第二带轮1017转动，所述第二带轮1017转动带动所述第三齿轮1014转动，所述第三齿轮1014带动所述蜗杆1019转动，所述蜗杆1019转动带动所述蜗轮1000转动，所述蜗轮1000转动带动所述过滤网1001转动（如转动90度），使得所述过滤网1001位于所述第一工艺气体进气管21横截面处，以对流经所述第一工艺气体进气管21横截面的气体进行过滤；

当过滤完毕之后，所述转动驱动件驱动所述第二转轴1011反向转动，使得所述过滤网1001回收回所述吸附腔1002内，之后所述第一驱动件驱动所述第一齿轮1006反向转动，所述第一齿轮1006反向转动带动所述推移板件1004向左移动，使其复位，之后所述第二驱动件驱动所述T型杆101反向滑动，使得所述第二齿轮1012与所述第四齿轮1020相互啮合，所述转动驱动件驱动所述第二转轴1011往复转动，使得所述第四齿轮1020往复转动，所述第四齿轮1020往复转动带动所述第五转轴102往复转动，所述第五转轴102往复转动带动所述第五齿轮1022往复转动，所述第五齿轮1022往复转动带动所述柱塞杆1024往复移动，所述柱塞杆1024往复移动带动所述柱塞块1026沿所述柱塞腔1025往复移动，所述柱塞块1026沿所述柱塞腔1025往复移动使得所述吸附腔1002内所述过滤网1001上的杂质经所述吸附管道1026吸入所述柱塞腔1025内，实现所述过滤网1001上的杂质的自动吸附，所述过滤组件10的设计，使得过滤外延加工时所需工艺气体中的杂质得以被清洁，提高了外延设备加工产品的质量。

实施例3

在实施例1或2的基础上，所述冷却气体进气管组52内设有流量调节机构11，所述流量调节机构11用于调节冷却气体的流量；

所述流量调节机构11包括调节组件111和两对称布置的定位组件110，所述调节组件111用于调节导流板件112的伸出长度和倾斜角度，所述定位组件110用于定位所述调节导流板件112的位置；

所述调节组件111包括调节齿条1110，所述调节齿条1110固定连接在所述导流板件112上，所述调节齿条1110远离所述导流板件112的一端设有弧形齿条1111，所述调节齿条1110位于所述冷却气体进气管组52上的第一腔体1112内，所述第一腔体1112内转动连接有第一调节齿轮1113，所述第一调节齿轮1113上设有第三驱动件，所述第三驱动件用于驱动所述第一调节齿轮1113转动，所述第一调节齿轮1113与所述调节齿条1110相互啮合，所述第一腔体1112内滑动连接有两对称布置的调节滑块1114，所述调节滑块1114上设有第六驱动件，所述第六驱动件用于驱动所述调节滑块1114沿所述第一腔体1112滑动，两所述调节滑块1114之间固定连接有安装杆件1115，所述安装杆件1115上键连接有第二调节齿轮1116，所述第二调节齿轮1116与所述弧形齿条1111相互啮合，所述第二调节齿轮1116上设有第四驱动件，所述第四驱动件用于驱动所述第二调节齿轮1116转动；

所述定位组件110包括第二腔体1100，所述第二腔体1100设置在所述冷却气体进气管组52上，所述第二腔体1100内通过第五驱动件转动连接有驱动块1101，所述驱动块1101与所述第二腔体1100通过第一弹性件1102连接，所述驱动块1101上设有第一槽口1103和第二槽口1104，所述第一槽口1103槽口深度低于所述第二槽口1104槽口深度，所述第二腔体1100上连通有滑腔1105，所述滑腔1105内左右滑动连接有楔形滑杆1106，所述楔形滑杆1106上设有第一稳定导块1107，所述第一稳定导块1107滑动连接在第一稳定滑槽1108内，所述第一稳定导块1107与所述第一稳定滑槽1108之间通过第二弹性件1109连接，所述滑腔1105远离所述第二腔体1100的一端设有第三腔体1120，所述第三腔体1120内滑动连接有楔形滑块1121，所述楔形滑块1121上设有第二稳定导块1122，所述第二稳定导块1122滑动连接在第二稳定滑槽1123内，所述第二稳定导块1122与所述第二稳定滑槽1123之间设有第三弹性件1124，所述楔形滑块1121上的斜面与所述楔形滑杆1106上的斜面可相互配合，所述导流板件112上设有与所述楔形滑块1121相互配合的若干定位插槽1125。

上述实施例的工作原理及有益效果为：当需要调节所述冷却气体进气管组52内冷却气体的流量时，所述第三驱动件驱动所述第一调节齿轮1113转动，所述第一调节齿轮1113转动带动所述调节齿条1110移动，所述调节齿条1110移动调节所述导流板件112的伸出长度，当所述导流板件112伸出长度到位时，所述第六驱动件驱动所述调节滑块1114沿所述第一腔体1112滑动，使得所述第二调节齿轮1116与所述弧形齿条1111相互啮合，之后所述第四驱动件驱动所述第二调节齿轮1116转动，所述第二调节齿轮1116转动调节所述调节导流板件112的角度，使得所述调节导流板件112的角度处于最适位置，通过调节所述调节导流板件112的伸出长度和所述调节导流板件112的角度，调节所述冷却气体的流量；

之后所述定位组件110启动对所述调节导流板件112的位置进行固定，保证所述流量调节机构11的工作可靠性，所述第五驱动件驱动所述驱动块1101转动，所述驱动块1101转动带动所述楔形滑杆1106与所述第一槽口1103配合的状态转为与第一槽口1103脱离配合状态，同时由于初始状态下所述第一弹性件1102处于伸长状态，在楔形滑杆1106与所述第一槽口1103脱离配合的状态时，由于所述第一弹性件1102恢复原长，使得所述楔形滑杆1106与第二槽口1104相互配合，由于所述第一槽口1103槽口深度低于所述第二槽口1104槽口深度，则此时所述楔形滑杆1106向远离所述驱动块1101的方向运动，使得所述楔形滑杆1106上的斜面与所述楔形滑块1121上的斜面相互配合带动所述楔形滑块1121与所述定位插槽1125相互配合实现所述楔形滑块1121的定位，在所述楔形滑杆1106的运动过程中，所述第一稳定导块1107使得所述楔形滑杆1106的运动更加稳定，同时所述第二稳定导块1122的设计使得所述楔形滑块1121的运动更加稳定。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种感应加热外延设备，其特征在于，包括：

主腔体(1)，主腔体(1)连接有工艺气体进气管组(2)；

上感应加热装置(3)、下感应加热装置(4)，所述上感应加热装置(3)包括上加热板(31)，所述下感应加热装置(4)包括下加热板(41)，所述上加热板(31)、下加热板(41)分别覆盖在主腔体(1)上下两侧，所述上加热板(31)、下加热板(41)外侧均设置有电磁感应加热线圈(32)；

保温及冷却装置(5)，包括：两个保温冷却板(51)，所述保温冷却板(51)连接有冷却气体进气管组(52)，所述两个保温冷却板(51)分别设置在上加热板(31)、下加热板(41)外侧。

2.根据权利要求1所述的一种感应加热外延设备，其特征在于，所述主腔体(1)的构成部分包括：上加热板(31)、下加热板(41)、侧壁板(11)，所述主腔体(1)为立方体形，两块所述侧壁板(11)设置在所述主腔体(1)左右两侧；

所述上加热板(31)内外侧均为平面结构，所述上加热板(31)左右两侧设有与侧壁板(11)配合的第一梯形结构，所述上加热板(31)的内层平面涂有涂层；

所述下加热板(41)外侧为平面结构，所述下加热板(41)左右两侧设有与侧壁板(11)配合的第二梯形结构(412)，所述下加热板(41)内侧中心为凹圆形结构(411)。

3.根据权利要求1所述的一种感应加热外延设备，其特征在于，工艺气体进气管组(2)包括：第一工艺气体进气管(21)、第二工艺气体进气管(22)，所述第二工艺气体进气管(22)插置在主腔体(1)上，所述第二工艺气体进气管(22)远离主腔体(1)的一端与所述第一工艺气体进气管(21)连接；

所述冷却气体进气管组(52)：包括：第一冷却气体进气管(521)、第二冷却气体进气管(522)，所述第二冷却气体进气管(522)插置在保温冷却板(51)上，所述第二冷却气体进气管(522)远离保温冷却板(51)的一端与所述第一冷却气体进气管(521)连接。

4.根据权利要求2所述的一种感应加热外延设备，其特征在于，

所述凹圆形结构(411)内部设置有驱动气体流入孔(413)、安装托盘防护板的安装限位孔位(416)，所述下加热板(41)左右两侧开有驱动气体流入孔(413)，所述下加热板(41)后侧还设置驱动气体排出孔(414)，所述下加热板(41)内侧还设置工艺气体导流防护板(6)安装限位孔(415)；

所述主腔体(1)内部设有工艺气体导流防护板(6)、排气导流板(7)、旋转基座(8)、衬底托盘(9)，所述旋转基座(8)设置于凹圆形结构(411)处，所述工艺气体导流防护板(6)和排气导流板(7)分别位于旋转基座(8)相对两侧、且工艺气体导流防护板(6)靠近所述工艺气体进气管组(2)设置，所述衬底托盘(9)设置在所述旋转基座(8)上端。

5.根据权利要求1所述的一种感应加热外延设备，其特征在于，所述保温冷却板(51)为中空结构，所述保温冷却板(51)内部设有中空冷却气流管道(513)，所述保温冷却板(51)上部为平面结构，所述保温冷却板(51)下部为圆形凹槽结构(511)，且所述圆形凹槽结构(511)旁边有设置感温线及加热线避位槽(512)，所述中空冷却气流管道(513)与所述冷却气体进气管组(52)连通。

6.根据权利要求3所述的一种感应加热外延设备，其特征在于，所述保温冷却板(51)由石墨制成并涂有碳化硅涂层；所述第一冷却气体进气管(521)、第二冷却气体进气管(522)的制作材质均为耐高温陶瓷或者石墨，第二冷却气体进气管(522)靠近高温一侧，且第二冷却气体进气管(522)涂有涂层；

第一工艺气体进气管(21)、第二工艺气体进气管(22)的制作材质均为耐高温陶瓷或者石墨，所述第二工艺气体进气管(22)靠近高温一侧，且第二工艺气体进气管(22)涂有涂层。

7.根据权利要求1所述的一种感应加热外延设备，其特征在于，工艺气体进气管组(2)的第一工艺气体进气管(21)内壁底部设有过滤组件（10），所述过滤组件（10）用于过滤外延加工时所需工艺气体中的杂质；

所述过滤组件（10）包括第一转轴（100），所述第一转轴（100）上转动连接有蜗轮（1000）和过滤网（1001），所述过滤网（1001）位于所述第一工艺气体进气管(21) 内壁底部的吸附腔（1002）内，所述第一工艺气体进气管(21)上设有收纳腔（1003），所述收纳腔（1003）内滑动连接有推移板件（1004），所述推移板件（1004）上设有啮合齿，所述收纳腔（1003）内设有压力传感器（1009），所述压力传感器（1009）用于检测所述推移板件（1004）对其的压力值，所述第一工艺气体进气管(21)上设有板件驱动机构安装腔（1005），所述板件驱动机构安装腔（1005）内转动连接有第一齿轮（1006），所述第一齿轮（1006）与所述推移板件（1004）上的啮合齿相互啮合，所述第一齿轮（1006）上设有第一驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述第一齿轮（1006）转动。

8.根据权利要求7所述的一种感应加热外延设备，其特征在于，

所述第一工艺气体进气管(21)上设有第一安装腔（1007）和第二安装腔（1008），所述第一安装腔（1007）内滑动连接有T型杆（101），所述T型杆（101）上设有第二驱动件，所述第二驱动件与所述压力传感器（1009）电连接，当所述压力传感器（1009）检测到所述推移板件（1004）对其产生压力时，所述压力传感器（1009）控制所述第二驱动件启动，所述第二驱动件驱动所述T型杆（101）滑动，所述T型杆（101）上固定连接有安装块（1010），所述安装块（1010）上转动连接有第二转轴（1011），所述第二转轴（1011）上设有转动驱动件，所述转动驱动件用于驱动所述第二转轴（1011）转动，所述第二转轴（1011）位于所述第二安装腔（1008）内的一端键连接有第二齿轮（1012），所述第二安装腔（1008）内转动连接有第三转轴（1013）和第四转轴（1016），所述第三转轴（1013）上键连接有第三齿轮（1014）和第一带轮（1015），所述第三齿轮（1014）用于与所述第二齿轮（1012）相互啮合，所述第四转轴（1016）上键连接有第二带轮（1017）和蜗杆（1019），所述第一带轮（1015）和所述第二带轮（1017）之间设有传送带（1018），所述传送带（1018）与所述第一带轮（1015）和所述第二带轮（1017）摩擦连接，所述蜗杆（1019）与所述蜗轮（1000）相互啮合；

所述第二安装腔（1008）内转动连接有第五转轴（102），所述第五转轴（102）上键连接有第四齿轮（1020），所述第四齿轮（1020）用于与所述第二齿轮（1012）相互啮合，所述第四齿轮（1020）位于第三安装腔（1021）内的一端键连接有第五齿轮（1022），所述第五齿轮（1022）上通过短轴（1023）连接有柱塞杆（1024），所述柱塞杆（1024）远离所述短轴（1023）的一端连接有柱塞块（1026），所述柱塞块（1026）滑动连接在柱塞腔（1025）内，所述柱塞腔（1025）连通有吸附管道（1026），所述吸附管道（1026）与所述吸附腔（1002）相通，所述吸附管道（1026）内设有单向阀。

9.根据权利要求1所述的一种感应加热外延设备，其特征在于，所述冷却气体进气管组(52)内设有流量调节机构（11），所述流量调节机构（11）用于调节冷却气体的流量；

所述流量调节机构（11）包括调节组件（111）和两对称布置的定位组件（110），所述调节组件（111）用于调节导流板件（112）的伸出长度和倾斜角度，所述定位组件（110）用于定位所述调节导流板件（112）的位置；

所述调节组件（111）包括调节齿条（1110），所述调节齿条（1110）固定连接在所述导流板件（112）上，所述调节齿条（1110）远离所述导流板件（112）的一端设有弧形齿条（1111），所述调节齿条（1110）位于所述冷却气体进气管组(52)上的第一腔体（1112）内，所述第一腔体（1112）内转动连接有第一调节齿轮（1113），所述第一调节齿轮（1113）上设有第三驱动件，所述第三驱动件用于驱动所述第一调节齿轮（1113）转动，所述第一调节齿轮（1113）与所述调节齿条（1110）相互啮合，所述第一腔体（1112）内滑动连接有两对称布置的调节滑块（1114），所述调节滑块（1114）上设有第六驱动件，所述第六驱动件用于驱动所述调节滑块（1114）沿所述第一腔体（1112）滑动，两所述调节滑块（1114）之间固定连接有安装杆件（1115），所述安装杆件（1115）上键连接有第二调节齿轮（1116），所述第二调节齿轮（1116）与所述弧形齿条（1111）相互啮合，所述第二调节齿轮（1116）上设有第四驱动件，所述第四驱动件用于驱动所述第二调节齿轮（1116）转动。

10.根据权利要求9所述的一种感应加热外延设备，其特征在于，所述定位组件（110）包括第二腔体（1100），所述第二腔体（1100）设置在所述冷却气体进气管组(52)上，所述第二腔体（1100）内通过第五驱动件转动连接有驱动块（1101），所述驱动块（1101）与所述第二腔体（1100）通过第一弹性件（1102）连接，所述驱动块（1101）上设有第一槽口（1103）和第二槽口（1104），所述第一槽口（1103）槽口深度低于所述第二槽口（1104）槽口深度，所述第二腔体（1100）上连通有滑腔（1105），所述滑腔（1105）内左右滑动连接有楔形滑杆（1106），所述楔形滑杆（1106）上设有第一稳定导块（1107），所述第一稳定导块（1107）滑动连接在第一稳定滑槽（1108）内，所述第一稳定导块（1107）与所述第一稳定滑槽（1108）之间通过第二弹性件（1109）连接，所述滑腔（1105）远离所述第二腔体（1100）的一端设有第三腔体（1120），所述第三腔体（1120）内滑动连接有楔形滑块（1121），所述楔形滑块（1121）上设有第二稳定导块（1122），所述第二稳定导块（1122）滑动连接在第二稳定滑槽（1123）内，所述第二稳定导块（1122）与所述第二稳定滑槽（1123）之间设有第三弹性件（1124），所述楔形滑块（1121）上的斜面与所述楔形滑杆（1106）上的斜面可相互配合，所述导流板件（112）上设有与所述楔形滑块（1121）相互配合的若干定位插槽（1125）。

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