本技術涉及外延生長，具體而言，涉及一種轉速可調的載盤旋轉系統(tǒng)、方法及外延爐。

背景技術：

1、為了使外延層在外延片上均勻生長，相關技術需要在下半月石墨腔體內設置與反應腔連通的氣浮氣路，并通過由氣浮氣路向反應腔內直接供應氣浮氣體的方式驅動載有外延片的載盤浮起和旋轉。由于在外延生長過程中，反應室內的溫度能達到1600℃，而氣浮氣體在高溫下會對下半月石墨腔體造成刻蝕，刻蝕產生的石墨粉塵會進入反應室內，因此相關技術存在由于氣浮氣體對下半月石墨腔體刻蝕時產生的石墨粉塵進入反應室內而導致反應室的潔凈度下降以及由于進入反應室內的石墨粉塵附著在外延片表面而導致生長在該外延片上的外延層的缺陷增多的問題，從而導致外延生長的良品率下降，且相關技術還存在由于氣浮旋轉受腔內氣壓、氣流流速和溫度等因素的影響較大而導致無法精確控制載盤的轉速的問題。

2、針對上述問題，目前尚未有有效的技術解決方案。需要說明的是，本部分中公開的以上信息僅用于理解本發(fā)明構思的背景，因此可以包含不構成現(xiàn)有技術的信息。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術的目的在于提供一種轉速可調的載盤旋轉系統(tǒng)、方法及外延爐，能夠有效地由于氣浮氣體對下半月石墨腔體刻蝕時產生的石墨粉塵進入反應腔內而導致反應腔的潔凈度下降以及外延片上生長的外延層的缺陷增多的問題和精確控制載盤的轉速。

2、第一方面，本技術提供了一種轉速可調的載盤旋轉系統(tǒng)，其包括：

3、上半月石墨腔體；

4、下半月石墨腔體，與上半月石墨腔體組成反應腔，下半月石墨腔體內設有空腔和旋轉氣道，下半月石墨腔體上設有測速孔，空腔位于反應腔下方，旋轉氣道位于空腔與反應腔之間；

5、載盤，位于反應腔內，用于承載外延片；

6、傳動槳軸，轉動安裝在下半月石墨腔體上，其軸心與旋轉氣道的進氣道錯開，其頂面與載盤限位抵觸；

7、多個傳動槳葉，位于旋轉氣道內且圓周陣列在傳動槳軸上；

8、多個測速葉，位于空腔內且圓周陣列在傳動槳軸上；

9、旋轉氣體供應組件，與旋轉氣道的進氣端連接，用于向旋轉氣道內供應旋轉氣體；

10、轉速測量組件，設置在下半月石墨腔體外，用于測量測速葉的轉速，以獲取載盤轉速信息；

11、控制器，用于在外延生長時，控制旋轉氣體供應組件向旋轉氣道內供應旋轉氣體，以通過傳動槳葉驅動傳動槳軸和載盤轉動，并根據(jù)載盤轉速信息和預設轉速調節(jié)旋轉氣體供應組件向旋轉氣道內供應的旋轉氣體的流量，直至載盤轉速信息與預設轉速相同。

12、本技術提供的一種轉速可調的載盤旋轉系統(tǒng)，能夠通過利用旋轉氣體供應組件向旋轉氣道內供應旋轉氣體的方式驅動傳動槳葉、傳動槳軸和載盤同步轉動，由于本技術無需通過氣浮旋轉的方式驅動載盤轉動，且旋轉氣體也不會對下半月石墨腔體造成刻蝕，因此本技術能夠有效地解決由于氣浮氣體對下半月石墨腔體刻蝕時產生的石墨粉塵進入反應腔內而導致反應腔的潔凈度下降以及由于進入反應腔內的石墨粉塵附著在外延片表面而導致生長在該外延片上的外延層的缺陷增多的問題，從而有效地提高外延生長的良品率，而由于本技術能夠通過根據(jù)載盤轉速信息和預設轉速調節(jié)旋轉氣體供應組件向旋轉氣道內供應的旋轉氣體的流量的方式精確控制載盤的轉速，因此本技術還能夠有效地解決由于氣浮旋轉受腔內氣壓、氣流流速和溫度等因素的影響較大而導致無法精確控制載盤的轉速的問題。

13、可選地，傳動槳軸與載盤通過多邊形套插結構限位抵觸。

14、該技術方案相當于通過使傳動槳軸與載盤通過多邊形套插結構限位抵觸的方式避免出現(xiàn)由于傳動槳軸與載盤并非固定連接而導致在轉速發(fā)生變化時載盤在慣性作用下發(fā)生打滑的情況，從而有效地提高傳動槳軸與載盤的轉速的一致性，進而有效地提高調節(jié)載盤轉速的精確度。

15、可選地，多邊形套插結構包括正六邊形凹槽，正六邊形凹槽設置在載盤底面，傳動槳軸頂部的形狀與正六邊形凹槽的形狀匹配，傳動槳軸頂部位于正六邊形凹槽內且與正六邊形凹槽間隙連接。

16、可選地，下半月石墨腔體上設有第一凹槽，傳動槳軸頂部位于第一凹槽內且其側面與第一凹槽側面存在間隙，傳動槳軸的支承面為傳動槳軸中與旋轉氣道的內底壁接觸的面。

17、由于該技術方案的傳動槳軸頂部位于第一凹槽內且其側面與第一凹槽側面存在間隙，即該技術方案的傳動槳軸頂部不與下半月石墨腔體接觸，也即該技術方案能夠有效地避免出現(xiàn)由于傳動槳軸頂部與下半月石墨腔體接觸而導致與傳動槳軸頂部接觸的下半月石墨腔體在傳動槳軸轉動過程中發(fā)生磨損和產生石墨粉塵的情況，且由于該技術方案的傳動槳軸的支承面為傳動槳軸中與旋轉氣道的內底壁接觸的面，即傳動槳軸的支承面位于旋轉氣道內，因此由傳動槳軸的支承面相對于下半月石墨腔體轉動產生的石墨粉塵會在旋轉氣體的作用下旋轉氣道的出氣端流出反應室，從而有效地避免由于由傳動槳軸的支承面相對于下半月石墨腔體轉動時產生的石墨粉塵進入反應腔內而導致反應腔的潔凈度下降以及該外延片上生長的外延層的缺陷增多的情況。

18、可選地，下半月石墨腔體上設有第二凹槽，載盤位于第二凹槽內且與第二凹槽存在間隙。

19、由于該技術方案的下半月石墨腔體上設有第二凹槽，載盤位于第二凹槽內且與第二凹槽存在間隙，即該技術方案的載盤不與下半月石墨腔體直接接觸，因此該技術方案能夠有效地避免出現(xiàn)由于載盤與下半月石墨腔體直接接觸而導致載盤以及與載盤接觸的下半月石墨腔體在載盤轉動過程中發(fā)生磨損和產生石墨粉塵的情況。

20、可選地，轉速可調的載盤旋轉系統(tǒng)還包括工藝氣體供應組件，工藝氣體供應組件用于在外延生長時向反應腔內供應工藝氣體。

21、可選地，轉速可調的載盤旋轉系統(tǒng)還包括保溫組件，保溫組件覆蓋上半月石墨腔體和下半月石墨腔體的外側，保溫組件上設有測速孔、工藝氣體進氣口、工藝氣體出氣口、旋轉氣體進氣口和旋轉氣體出氣口。

22、可選地，根據(jù)載盤轉速信息和預設轉速調節(jié)旋轉氣體供應組件向旋轉氣道內供應的旋轉氣體的流量的過程包括：

23、基于pid控制根據(jù)載盤轉速信息和預設轉速調節(jié)旋轉氣體供應組件向旋轉氣道內供應的旋轉氣體的流量。

24、第二方面，本技術還提供了一種轉速可調的載盤旋轉方法，該方法應用在上述第一方面提供的一種轉速可調的載盤旋轉系統(tǒng)中，轉速可調的載盤旋轉方法包括以下步驟：

25、s1、在外延生長時，控制旋轉氣體供應組件向旋轉氣道內供應旋轉氣體，以通過傳動槳葉驅動傳動槳軸和載盤轉動，并根據(jù)載盤轉速信息和預設轉速調節(jié)旋轉氣體供應組件向旋轉氣道內供應的旋轉氣體的流量，直至載盤轉速信息與預設轉速相同。

26、本技術提供的一種轉速可調的載盤旋轉方法，能夠通過利用旋轉氣體供應組件向旋轉氣道內供應旋轉氣體的方式驅動傳動槳葉、傳動槳軸和載盤同步轉動，由于本技術無需通過氣浮旋轉的方式驅動載盤轉動，且旋轉氣體也不會對下半月石墨腔體造成刻蝕，因此本技術能夠有效地解決由于氣浮氣體對下半月石墨腔體刻蝕時產生的石墨粉塵進入反應腔內而導致反應腔的潔凈度下降以及由于進入反應腔內的石墨粉塵附著在外延片表面而導致生長在該外延片上的外延層的缺陷增多的問題，從而有效地提高外延生長的良品率，而由于本技術能夠通過根據(jù)載盤轉速信息和預設轉速調節(jié)旋轉氣體供應組件向旋轉氣道內供應的旋轉氣體的流量的方式精確控制載盤的轉速，因此本技術還能夠有效地解決由于氣浮旋轉受腔內氣壓、氣流流速和溫度等因素的影響較大而導致無法精確控制載盤的轉速的問題。

27、第三方面，本技術還提供了一種外延爐，該外延爐包括上述第一方面提供的一種轉速可調的載盤旋轉系統(tǒng)。

28、本技術提供的一種外延爐，能夠通過利用旋轉氣體供應組件向旋轉氣道內供應旋轉氣體的方式驅動傳動槳葉、傳動槳軸和載盤同步轉動，由于本技術無需通過氣浮旋轉的方式驅動載盤轉動，且旋轉氣體也不會對下半月石墨腔體造成刻蝕，因此本技術能夠有效地解決由于氣浮氣體對下半月石墨腔體刻蝕時產生的石墨粉塵進入反應腔內而導致反應腔的潔凈度下降以及由于進入反應腔內的石墨粉塵附著在外延片表面而導致生長在該外延片上的外延層的缺陷增多的問題，從而有效地提高外延生長的良品率，而由于本技術能夠通過根據(jù)載盤轉速信息和預設轉速調節(jié)旋轉氣體供應組件向旋轉氣道內供應的旋轉氣體的流量的方式精確控制載盤的轉速，因此本技術還能夠有效地解決由于氣浮旋轉受腔內氣壓、氣流流速和溫度等因素的影響較大而導致無法精確控制載盤的轉速的問題。

29、由上可知，本技術提供的一種轉速可調的載盤旋轉系統(tǒng)、方法及外延爐，能夠通過利用旋轉氣體供應組件向旋轉氣道內供應旋轉氣體的方式驅動傳動槳葉、傳動槳軸和載盤同步轉動，由于本技術無需通過氣浮旋轉的方式驅動載盤轉動，且旋轉氣體也不會對下半月石墨腔體造成刻蝕，因此本技術能夠有效地解決由于氣浮氣體對下半月石墨腔體刻蝕時產生的石墨粉塵進入反應腔內而導致反應腔的潔凈度下降以及由于進入反應腔內的石墨粉塵附著在外延片表面而導致生長在該外延片上的外延層的缺陷增多的問題，從而有效地提高外延生長的良品率，而由于本技術能夠通過根據(jù)載盤轉速信息和預設轉速調節(jié)旋轉氣體供應組件向旋轉氣道內供應的旋轉氣體的流量的方式精確控制載盤的轉速，因此本技術還能夠有效地解決由于氣浮旋轉受腔內氣壓、氣流流速和溫度等因素的影響較大而導致無法精確控制載盤的轉速的問題。