CN103898478A - 一种化学气相沉积设备及其托盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及外延制作材料技术，尤其是一种化学气相沉积设备的托盘，所述托盘包括衬底承载面和多个限位件，所述多个限位件相互间隔设置于所述衬底承载面上，所述多个限位件用于限定多个衬底在所述承载面上的位置，所述限位件在平行所述衬底承载面的平面的第一截面上呈多边形或呈具有向内弯曲的边的多边形，所述多边形的角为圆角。本发明还提供具有这种托盘的化学气相沉积设备。本发明对托盘限位件的结构进行改进，比现有技术的限位件更经久耐用，避免因碰撞而破损所导致限位件材料溢出污染衬底，且限位件活动插接于托盘上，使用更方便。

Description

一种化学气相沉积设备及其托盘

技术领域

本发明涉及外延材料的技术领域，尤其是一种化学气相沉积设备的改进结构。

背景技术

现有的化学气相沉积设备中其托盘上放置多个衬底，通过在托盘上制作凹槽或凸出的岛状结构对该衬底进行分隔并限制位移。其中，尤其为了尽可能地降低制作成本、提高生长效率，通常将衬底紧密排列成蜂窝状，达到在相同尺寸的托盘上放置尽可能多的衬底。但是，这种衬底紧密排列方式使得衬底之间的分隔空间缩小变窄，为了贴合承托衬底的形状需要，凹槽之间将被切削为薄片状或岛状结构的角被拉伸成细细的尖角；凹槽之间的薄片与岛状结构的尖角容易在衬底的取放或清洗过程中被碰撞破损。更重要的是，由于托盘和岛状结构一般是采用覆盖有碳化硅的石墨板制作，一旦碰撞使得碳化硅层破损，露出石墨层，其中的碳原子将在反应过程中溢出，污染沉积的薄膜。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种化学气相沉积设备及其托盘的改进结构。

这种化学气相沉积设备的托盘，所述托盘包括衬底承载面和多个限位件，所述多个限位件相互间隔设置于所述衬底承载面上，所述多个限位件用于限定多个衬底在所述承载面上的位置，所述限位件在平行所述衬底承载面的平面的第一截面上呈多边形或呈具有向内弯曲的边的多边形，所述多边形的角为圆角。

优选地，所述圆角的曲率半径大于等于1mm。

优选地，所述限位件第一截面为三角形；所述多个限位件分别设置于呈蜂窝状图案拐角点的位置。。

优选地，所述限位件相对所述衬底承载面的高度不小于所述衬底厚度。

优选地，所述限位件垂直于所述衬底承载面所在平面的第二截面为梯形或三角形。

优选地，所述限位件为一棱台或棱锥。

优选地，所述限位件具有插接部，且所述托盘的衬底承载面上具有与所述插接件对应的插孔，使得所述限位件在所述托盘上任意插拔。

优选地，所述限位件的材质与所述衬底相同或与所述托盘的材质相同。

优选地，所述限位件的材质为蓝宝石、碳化硅、氧化锌、硅或锗化硅中的一种。

本发明还提供给这种化学气相沉积设备，所述化学气相沉积设备包括腔体和设置在所述顶部的喷淋头和设置在所述腔体底部的托盘，所述托盘为如上任一项所述的托盘。

有益效果：本发明对托盘限位件的结构进行改进，比现有技术的限位件更经久耐用；能避免因碰撞而导致限位件破损，进而限位件材料溢出污染衬底的情况。并且，限位件活动插接于托盘上，使用更方便。

附图说明

图1是现有化学气相沉积设备的托盘示意图。

图2是本发明实施例1的托盘俯视图。

图3是图2的局部B放大图。

图4是本发明实施例1的限位件另一种优化结构的俯视图。

图5是本发明实施例1的托盘PP’面的剖面局部视图。

图6是本发明实施例2的托盘剖面示意图。

图7是本发明实施例3的托盘剖面示意图。

图8是本发明化学气相沉积设备结构示意图。

具体实施方式

下面，将结合具体实施例对本发明作详细说明。

如图1所示，现有技术的托盘中，衬底承载面10上的该岛状结构50呈近似的等边三角形，为了贴合承托衬底的形状，每个岛状结构50的三边均向内凹。这样岛状结构50的三个顶角将被切削得尖锐而薄弱，容易在衬底的取放或清洗过程中稍微碰撞而破损。

实施例1

本发明提供一种化学气相沉积设备的托盘10，如图2所示，所述托盘10包括衬底承载面30和多个限位件20，所述多个限位件20相互间隔设置于所述衬底承载面30上，所述限位件20用于限定衬底40在所述衬底承载面30上的位置。其中，限位件20与托盘10是一体成型的。

所述限位件20平行于所述衬底承载面30所在平面的第一截面呈多边形或呈具有向内弯曲的边的多边形，为了增强对碰撞的抵抗能力，所述第一截面的任意一角为圆角。其中，优选圆角的曲率半径大于等于1mm，这是由于当所述曲率半径大于等于1mm时，所述转角具有较强的强度，在承受较大的撞击后不易损坏。

所述限位件第一截面为三角形；所述多个限位件分别设置于呈蜂窝状图案拐角点的位置。即，所述多个限位件20分别设置于任意三个相邻衬底40所围成的空隙中。参见3所示的B处局部放大图。本实施例中，该限位件20第一截面为三角形，每个衬底40的圆周均匀布设六个限位件20，所述六个限位件20具有面向所述衬底40的侧面，所述衬底40放置于所述六个限位件20限定的区域后，所述衬底40的边缘与所述六个限位件20面向所述衬底40的侧面21相切。所述限位件20的第一截面面积的大小优选的，为使得所述相邻两个衬底40的边缘刚好接触或几乎接触，从而最大限度增大所述衬底承载面30的有效使用面积。

在本实施例示出了限位件20另一种优化或变形的结构。优选地，限位件20的三个侧面是向内弯曲的。如图4所示，该限位件20的第一截面呈现三边向内弯曲的三角形，第一截面任意一角为圆角，且圆角的曲率半径不小于1mm。当所述限位件20的侧面21设计为内凹的侧面时，所述六个限位件20的侧面21围城一个圆形的区域，衬底便放置于这个收容空间内。因，这种限位件20的结构使所述衬底能够在该衬底承载面的排列更加紧密，从而增大所述衬底承载面的有效使用面积。

参见图5所示的托盘10沿PP’剖面图，为了起到较佳的限位作用，优选限位件20相对所述衬底承载面30的高度不小于衬底40的厚度。并且，限位件20被沿着PP’线从顶部往底部剖开，呈现限位件20的第二截面，该第二截面是垂直于所述衬底承载面30的所在平面。其中，限位件20的第二截面呈长方形，限位件20的侧面21垂直于所述衬底承载面30。所述衬底40安放在由这些限位件20侧面21围成的收容空间内。侧棱22来自限位件20一顶角所在直线，任意两限位件20会分隔开一定距离。

在本实施例中，为了达到更佳的实施例效果，所述限位件20的材质优选与所述衬底40或托盘的相同。例如，可以是蓝宝石、碳化硅、氧化锌、硅或锗化硅中的一种。

实施例2

在本实施例与实施例1不同在于限位件20的形状。进一步地，为了让衬底更方便地取放，所述限位件20的第二截面为梯形可以为梯形或三角形，优选的，限位件20制作为从衬底承载面30向上逐渐收窄的棱台或棱锥状。例如，如图6所示，限位件20的为棱台型，限位件20的侧面21则不垂直于所述衬底承载面30，这样由六个限位件20的顶棱所围成的近似圆面大于大于衬底40的面积，有利于衬底40从衬底承载面30灵活取放。优选地，还可以对限位件20侧面21与顶面相交所形成的棱边进行打磨，形成圆角，进一步减少因碰撞而使限位件20造成缺损的机会。另外限位件20还可以制作为棱锥状（图中未示出），同样能起到使衬底方便取放的作用。

其他部件的结构参照实施例1所示。

实施例3

为了让限位件20更方便地在衬底承载面30上的取放和清洗，本实施例在实施例1或实施例2的基础作出进一步优化或变形，尤其是改变限位件20与衬底承载面30的连接关系，使两者能灵活装配。例如，可以在限位件20设置插接部23，所述托盘10具有与所述插接部23对应的插孔24，使得所述限位件20在所述托盘10上任意插拔，如图7所示。

其他部件的结构参照实施例1或实施例2所示。

本发明对托盘限位件的结构进行改进，比现有技术的限位件更经久耐用。另外，本发明还提供一种化学气相沉积设备，所述化学气相沉积设备包括腔体60和设置在所述腔体60顶部的喷淋头70和设置在所述腔体60底部的托盘10，所述托盘10具有上述改进结构，能避免在放置衬底40过程中限位件因碰撞而导致限位件破损，进而限位件材料溢出污染衬底的情况。且限位件活动插接于托盘10上，使用更方便。

Claims (10)

1.一种化学气相沉积设备的托盘，所述托盘包括衬底承载面和多个限位件，所述多个限位件相互间隔设置于所述衬底承载面上，所述多个限位件用于限定多个衬底在所述承载面上的位置，其特征在于：所述限位件在平行所述衬底承载面的平面的第一截面上呈多边形或呈具有向内弯曲的边的多边形，所述多边形的角为圆角。

2.根据权利要求1所述托盘，其特征在于，所述圆角的曲率半径大于等于1mm。

3.根据权利要求1或2所述托盘，其特征在于，所述限位件第一截面为三角形；所述多个限位件分别设置于呈蜂窝状图案拐角点的位置。

4.根据权利要求1或2所述托盘，其特征在于，所述限位件相对所述衬底承载面的高度不小于所述衬底厚度。

5.根据权利要求1或2所述托盘，其特征在于，所述限位件垂直于所述衬底承载面所在平面的第二截面为梯形或三角形。

6.根据权利要求5所述托盘，其特征在于，所述限位件为一棱台或棱锥。

7.根据权利要求1或2所述托盘，其特征在于，所述限位件具有插接部，且所述托盘的衬底承载面上具有与所述插接件对应的插孔，使得所述限位件在所述托盘上任意插拔。

8.根据权利要求1或2所述托盘，其特征在于，所述限位件的材质与所述衬底相同或与所述托盘的材质相同。

9.根据权利要求1或2所述托盘，其特征在于，所述限位件的材质为蓝宝石、碳化硅、氧化锌、硅或锗化硅中的一种。

10.一种化学气相沉积设备，包括腔体和设置在所述顶部的喷淋头和设置在所述腔体底部的托盘，其特征在于：所述托盘为权利要求1~9任意一项所述的托盘。

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