CN117230433B - Cvd晶圆承载机构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种CVD晶圆承载机构，包括载台、顶针、温控机构和升降机构；载台可升降，不仅更利于控制反应距离、保证气相沉积的可靠性，还能够增加整机的适用性，对不同的晶圆进行镀膜时，调整载台的升降幅度即可调整晶圆的反应位置、满足晶圆的反应需要；设置温控机构调节载台温度，能够更直接、更有效地确保反应温度，从而促进气相沉积反应；载台包括台部、支撑部和固定部，台部和支撑部通过固定部可拆卸地连接，台部和支撑部的可拆设置以便于进行部件的检修、更换等处理，通过更换具备不同规格限位槽的台部，还能够满足不同规格的晶圆的承接需要。

Description

CVD晶圆承载机构

技术领域

本申请涉及晶圆化学气相沉积设备技术领域，尤其是一种CVD晶圆承载机构。

背景技术

化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition)是指通过化学气体或蒸汽在基质表面反应、合成涂层或纳米材料的方法。目前，CVD是半导体工业中应用较为广泛的一种沉积技术。

CVD法制备薄膜过程为：反应气体向基片表面扩散、并吸附于基片表面，反应气体在基片表面发生化学反应，在基片表面生成的气相副产物脱离、向空间扩散或者被抽气系统抽走，在基片表面留下的不挥发的固相反应产物成为基片的氧化膜。

为保证晶圆在镀膜过程中位置稳定，CVD设备中设有承载机构，传统的承载机构多采用普通的载台，在载台上设置可升降的顶针以便于接取晶圆，这类载台通常仅适用于特定规格和特定工艺的晶圆，适用性差；且顶针升降的设计容易导致反应腔漏气。另外，传统的载台多为一体式的简单结构，适用性不佳。

发明内容

本申请的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种CVD晶圆承载机构。

为实现以上技术目的，本申请提供了一种CVD晶圆承载机构，包括：载台，用于支撑进入反应腔的晶圆；顶针，设于反应腔内、并穿设于载台；温控机构，用于调控载台的温度；升降机构，用于驱使载台沿竖直方向运动；反应腔的一侧设有进出口，顶针正对进出口，载台低于顶针时、顶针能够接取晶圆，载台上升、能够顶起顶针上的晶圆；反应腔上方设有进气孔，反应气体能够通过进气孔进入反应腔，载台能够在升降机构的驱使下靠近或远离进气孔、以便于调整晶圆的反应位置；其中，载台包括：台部，台部上设有限位槽，限位槽用于安置晶圆，台部边缘设有固定台阶；支撑部，台部设于支撑部上；固定部，用于紧固台部与支撑部，台部和支撑部通过固定部可拆卸地连接，固定部包括围栏和压环，围栏用于包围台部和支撑部，压环设于围栏一端、用于抵压固定台阶；

台部和/或支撑部用于接触固定部的侧面设有胀块，胀块能够抵压围栏；其中，胀块采用弹性材料制备，或者，胀块弹性设置在支撑部上；

支撑部包括：支撑台，处于反应腔内，用于设置台部；延伸管，与支撑台相连、并延伸至反应腔外；其中，延伸管外设有波纹管，波纹管的一端与反应腔密封连接、另一端与延伸管密封连接；温控机构包括加热器，加热器包括加热管，加热管设置在支撑部中；温控机构还包括冷却器，冷却器包括冷却管，冷却管设置在支撑部中；

延伸管包括：第一延伸部，连接支撑台、并处于波纹管内；第二延伸部，与第一延伸部螺纹连接、并穿过波纹管；第三延伸部，与第二延伸部螺纹连接、处于波纹管外并能够抵靠波纹管；第一延伸部与波纹管之间设有第一密封圈；第二延伸部与波纹管之间设有第二密封圈。

进一步地，载台采用铝材制备；和/或，载台表面经过化学清洗。

进一步地，载台表面经过阳极氧化处理，形成氧化铝薄层，所述氧化铝薄层的厚度为50μm

进一步地，支撑部的外周面上设有安装槽，胀块嵌设于安装槽中；台部与支撑部上均设有安装孔，支撑部上的安装孔连通安装槽；胀块上亦设有安装孔；胀块上设有第一楔形部，台部与支撑部上设有第二楔形部；第二楔形部设置在台部与支撑部的安装孔中、并通过第二弹簧弹性设置，未受到压力时，第二楔形部凸出于台部；胀块通过第一弹性设置在安装槽中，未受到压力时，胀块收缩于安装槽中；安装固定部时，压环抵压固定台阶、下压第二楔形部，第二楔形部与第一楔形部相契合，随着第二楔形部下降，第二楔形部推动第一楔形部、使得第一楔形部向围栏运动。

进一步地，载台上设有两组针孔，任一针孔沿竖直方向延伸设置、用于设置顶针；任一组包括至少两个针孔，同一组中的至少两个针孔沿圆周方向间隔设置，两组针孔呈同心圆布置；选择不同组的针孔设置顶针，以便于顶针稳定地顶持不同规格的晶圆，或者，在两组针孔中分别设置一组顶针，通过增加顶针的数量，保证对晶圆接取的稳定性。

进一步地，加热管蜿蜒盘绕设置在支撑部中，且加热管对称设置。

进一步地，温控机构还包括两组热电偶；载台的台面呈圆形，台面直径为L；一组热电偶与台面的圆心距离为L1，⅓L＜L1＜½L；另一组热电偶与台面的圆心距离为L2，½L＜L2＜L。

进一步地，载台的直径为330mm，厚度为48mm；第一组热电偶设于120mm处，第二组热电偶设于180mm处。

进一步地，冷却管蜿蜒盘绕设置在支撑部中，且冷却管对称设置；冷却管与加热管分层布置；冷却管的对称轴与加热管的对称轴相互垂直。

进一步地，支撑部中设有多个冷却通道，多个冷却通道环绕支撑部的轴心交错设置；其中，至少一个冷却通道与冷却管相连通，全部的冷却通道相互连通。

本申请提供了一种CVD晶圆承载机构，包括载台、顶针、温控机构和升降机构；反应腔的一侧设有进出口，顶针正对进出口，载台低于顶针时、顶针能够接取晶圆，载台上升、能够顶起顶针上的晶圆；反应腔上方设有进气孔，反应气体能够通过进气孔进入反应腔；本申请提供的CVD晶圆承载机构具有以下优点：

（1）载台能够在升降机构的驱使下靠近或远离进气孔、以便于调整晶圆的反应位置；由于本申请设置载台可升降，不仅更利于控制反应距离、保证气相沉积的可靠性，还能够增加整机的适用性，对不同的晶圆进行镀膜时，调整载台的升降幅度即可调整晶圆的反应位置、满足晶圆的反应需要；

（2）设置温控机构调节载台温度，能够更直接、更有效地确保反应温度，从而促进气相沉积反应；

（3）载台包括台部、支撑部和固定部，台部和支撑部通过固定部可拆卸地连接，台部和支撑部的可拆设置以便于进行部件的检修、更换等处理，通过更换具备不同规格限位槽的台部，还能够满足不同规格的晶圆的承接需要。

附图说明

图1为本申请提供的一种CVD晶圆镀膜设备的结构示意图；

图2为图1所示的镀膜设备的结构剖视图；

图3为本申请提供的一种承载机构的结构示意图；

图4为本申请提供的一种载台的结构爆炸图；

图5为图4所示的承载机构的结构剖视图；

图6为本申请提供的一种胀块的结构示意图；

图7为本申请提供的一种温控机构的结构示意图；

图8为本申请提供的另一种温控机构的结构示意图；

图9为本申请提供的又一种温控机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

本申请提供了一种CVD晶圆镀膜设备，包括：工作室100，工作室100内具有反应腔，工作室100的一侧设有进出口102，晶圆能够通过进出口102进入或离开反应腔；承载机构200，用于支撑进入反应腔的晶圆。

具体地，工作室100为晶圆镀膜提供了一个相对密闭的空间，以便于控制镀膜环境。作业时，晶圆通过进出口102进入反应腔，承载机构200接取晶圆、为晶圆提供稳定的作业位置；完成镀膜后，晶圆通过进出口102离开反应腔。

其中，承载机构200包括：载台210，用于支撑进入反应腔的晶圆；顶针220，设于反应腔内、并穿设于载台210；升降机构240，用于驱使载台210沿竖直方向运动。

本申请提供的承载机构200通过载台210升降、配合顶针220进行晶圆的接取和限位。

具体地，反应腔的一侧设有进出口102，顶针220正对进出口102，载台210低于顶针220时、顶针220能够接取晶圆，载台210上升、能够顶起顶针220上的晶圆。

具体可参照图2、图3至图5，图示实施例中，顶针220设于反应腔的底部，载台210上设有针孔214，顶针220穿设于针孔214中。晶圆进出时，载台210低于顶针220，顶针220凸出在外、能够对接机械手，以便于机械手置入或者取出晶圆。作业时，升降机构240驱使载台210上升，载台210高于顶针220后，即可托起晶圆，使得晶圆具备稳定的作业位置。

具体地，反应腔上方设有进气孔311，反应气体能够通过进气孔311进入反应腔，载台210能够在升降机构240的驱使下靠近或远离进气孔311、以便于调整晶圆的反应位置。

需要解释的是，若设置顶针220升降以配合机械手接取晶圆，载台210与进气孔311的相对位置就是固定的；工作时，顶针220接取晶圆后、携晶圆下降，晶圆主动落在载台210上、接受镀膜作业；由于载台210位置固定，设备调试时，就需要精准地将载台210安装在预设反应距离处，这不仅会增加前期安装和后期维护的难度，还会影响反应腔的规格，例如，预设反应距离较小、需要载台210靠近进气孔311时，就会影响顶针220的装配和使用。

本申请设置载台210可升降，载台210上升、接取晶圆后，还能够继续调整晶圆与进气孔311的距离，直至晶圆处于预设反应距离处。完成镀膜后，载台210下降、使得晶圆回到顶针220上，顶针220暴露后，机械手伸入反应腔、与顶针220配合、取走晶圆。

通过使得载台210升降，不仅更利于控制反应距离、保证气相沉积的可靠性，还能够增加整机的适用性，对不同的晶圆进行镀膜时，调整载台210的升降幅度即可调整晶圆的反应位置、满足晶圆的反应需要。另外，载台210升降的情况下，晶圆在顶针220顶持后不需要移动，也就能够避免晶圆位移或者受损。

进一步地，承载机构200还包括温控机构230，用于调控载台210的温度。

由于载台210直接接触晶圆，设置温控机构230调节载台210温度，能够更直接、更有效地确保反应温度，从而促进气相沉积反应。

为提高载台的适用性，一实施例中，载台210包括：台部211，台部211上设有限位槽211a，限位槽211a用于安置晶圆；支撑部212，台部211设于支撑部212上；固定部213，用于紧固台部211与支撑部212，台部211和支撑部212通过固定部213可拆卸地连接。

该实施例中，载台210由可装拆的三部分构成，使用时，通过固定部213紧固台部211与支撑部212的连接，即可获得用于支撑晶圆的载具。需要进行检修、维护、更换等处理时，卸除固定部213、即可解除台部211与支撑部212的连接，由此方便载具的组装和使用。另外，载台210需要进行温控，将温控机构230集成设置在支撑部212中，仅对台部211或者固定部213进行更换等处理时，操作难度和成本更低。

具体可参照图4和图5，图示实施例中，台部211大致呈圆盘状，台部211的中心设有圆形的限位槽211a，载台210接取晶圆后，晶圆处于限位槽211a中，限位槽211a能够限定晶圆的位置，避免晶圆在升降或者镀膜过程中位移。

结合参照图3，支撑部212用于连接升降机构240。通过固定部213紧固台部211与支撑部212后，升降机构240工作，支撑部212即可带动台部211及其上的晶圆做升降运动。解除固定部213的连接后，又能够拆分台部211与支撑部212，以便于进行部件的检修、更换等处理，还能够更换具备不同规格限位槽211a的台部211，以便于满足不同规格的晶圆的承接需要。

可选地，固定部213为螺钉；台部211和支撑部212上设有螺孔，使得二者上的螺孔彼此正对，栓入螺钉即可进行紧固，旋出螺钉即可进行拆解。

可选地，固定部213包括卡勾和卡扣，卡勾和卡扣中的一者设置在台部211上、另一者设置在支撑部212上，使得卡勾勾住对应的卡扣，即可紧固台部211与支撑部212，松开卡勾，又能够解除固台部211与支撑部212的连接。

本申请并不限定固定部213的具体构型。

一具体实施例中，台部211边缘设有固定台阶211b；固定部213包括围栏213a和压环213b，围栏213a用于包围台部211和支撑部212，压环213b设于围栏213a一端、用于抵压固定台阶211b。

具体可结合参照图4和图5，图示实施例中，台部211大致呈圆盘状，支撑部212用于承托台部211的部位亦大致呈圆盘状；围栏213a大致呈环状，围栏213a的一端设有一圈压环213b，压环213b能够缩小围栏213a端部的口径。

固定台部211与支撑部212时，使得台部211与支撑部212对齐，将围栏213a套在台部211与支撑部212外、并使得压环213b紧扣固定台阶211b，固定部213即可通过紧配合紧固台部211与支撑部212。

需要补充的是，为确保固定部213压紧台部211与支撑部212，围栏213a的内围尺寸与台部211和支撑部212的外围尺寸相适配、甚至略小于台部211和支撑部212的外围尺寸。如此，围栏213a套在台部211与支撑部212外时，围栏213a处于被撑开的状态，围栏213a具有恢复原状的趋势、也就能够压紧台部211与支撑部212。此时，固定台阶211b与压环213b的抵压、相扣形式，不仅能够加强固定部213对台部211和支撑部212的紧配合，还能够限定固定部213与台部211的相对位置，避免固定部213的恢复力影响台部211和支撑部212的相对稳定性。

为加强固定部213对台部211和支撑部212的固定作用，可选地，台部211和/或支撑部212用于接触固定部213的侧面设有胀块215，胀块215能够抵压围栏213a。

具体可参照图4和图6，图示实施例中，支撑部212的外周面设有一圈胀块215，多个胀块215沿圆周方向等间隔分布。每一胀块215略微凸出于支撑部212，固定部213压紧支撑部212时，胀块215被压紧在固定部213与支撑部212之间。

胀块215的设计，一方面，能够增加固定部213对支撑部212的压强，确保固定部213对支撑部212的紧配合，另一方面，还能够阻碍固定部213与支撑部212相对位移。

可选地，胀块215采用弹性材料（如橡胶、塑料等）制备。此时，胀块215具有弹性特性，固定部213抵压支撑部212时，胀块215被压缩、具有恢复原状的特性，有利于抵紧固定部213与支撑部212，增强二者的紧配合。

可选地，胀块215弹性设置在支撑部212上。例如，胀块215与支撑部212之间设有弹性件（如弹簧），固定部213抵压支撑部212时，弹性件被压缩、具有恢复原状的特性，使得胀块215能够抵紧固定部213与支撑部212。

一具体实施例中，参照图6，支撑部212的外周面上设有安装槽，胀块215嵌设于安装槽中。安装槽的设计能够避免胀块215受力时位移，有利于胀块215位置的稳定性。

继续参照图6，台部211与支撑部212上均设有安装孔，支撑部212上的安装孔连通安装槽；胀块215上亦设有安装孔。使得台部211上的安装孔对准支撑部212上的安装孔、并对准胀块215上的安装孔，插入紧固件（如销、钉等），即可固定台部211、支撑部212与胀块215。

进一步地，胀块215上设有第一楔形部216，台部211与支撑部212上设有第二楔形部217；第二楔形部217弹性设置，未受到压力时，第二楔形部217凸出于台部211；胀块215弹性设置在安装槽内，未受到压力时，胀块215收缩于安装槽中。安装固定部213时，压环213b抵压固定台阶211b、下压第二楔形部217，第二楔形部217与第一楔形部216相契合，随着第二楔形部217下降，第二楔形部217推动第一楔形部216、使得第一楔形部216向围栏213a运动；固定部213紧固台部211和支撑部212时，第一楔形部216抵靠围栏213a；拆卸固定部213时，使得压环213b远离固定台阶211b，第二楔形部217和第一楔形部216恢复，第一楔形部216远离围栏213a，以便于固定部213的卸除。

具体可参照图6，图示实施例中，胀块215上设有第一楔形部216，胀块215通过第一弹簧218弹性设置在安装槽中；第二楔形部217设置在台部211和支撑部212的安装孔中，第二楔形部217通过第二弹簧219，第二楔形部217弹性设置在安装孔中。未受压力的情况下，第二楔形部217的上端凸出于台部211，胀块215收于安装槽中；受到压力后，第二楔形部217向胀块215运动、第二弹簧219被压缩、第一楔形部216被推动，使得胀块215向右运动、抵压固定部213；卸除压力后，第一弹簧218恢复，使得第二楔形部217远离胀块215，第一楔形部216不再受到推力，第二弹簧219恢复，使胀块215向左运动、返回安装槽内。

楔形块的弹性设置能够增加胀块215作用的灵活性。

可选地，载台210采用铝材制备。铝材易加工、易成型，有较好的硬度、成本低，而且铝材的导热性能好，能够很好地将热量传递给晶圆、从而保证晶圆的镀膜效果。

可选地，载台210表面经过化学清洗。

化学清洗能够很好地去除零件表面的污垢、氧化物等，从而优化载台210的材料特性，保证铝制载台210的强度、耐磨性、耐腐蚀性等。由于载台210需要起到传热作用，化学清洗还有利于优化材料的导热性，从而保证载台210的导热效率。

可选地，载台210表面经过阳极氧化处理。

通过阳极氧化处理，能够在载台210表面形成氧化物薄膜，氧化物薄膜能够改善载台210的表面状态和性能，以便于提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度，起到保护载台210表面等作用。

一具体实施例中，载台210采用铝材制备，载台210表面经过阳极氧化处理，形成氧化铝薄层，氧化铝薄层的厚度为50μm。氧化铝薄层能够提高载台210的硬度和耐磨性，并能够优化载台210的耐热性、增强载台210的抗腐蚀性，以便于保证载台210在气相沉积作业环境下的可靠性和耐用性。

为方便安装和维护升降机构240，一实施方式中，将升降机构240设置在工作室100外。

为方便载台210与设置在外的升降机构240相连，一实施方式中，载台210包括台部211和支撑部212，台部211处于反应腔内、用于支撑晶圆，支撑部212连接台部211、并延伸至反应腔外与升降机构240相连。

图2和图5所示的实施例中，支撑部212包括：支撑台212a，处于反应腔内，用于设置台部211；延伸管，与支撑台212a相连、并延伸至反应腔外。

具体地，箱体的底部设有活动孔111，延伸管穿过活动孔111、以连接设置在外的升降机构240。

为保证反应腔内的密封性，延伸管外设有波纹管251，波纹管251的一端与反应腔密封连接、另一端与延伸管密封连接。

具体可结合参照图2和图5，图示实施例中，波纹管251用于连接箱体底部的一端设有安装槽，安装槽用于安置密封圈；波纹管251与箱体通过螺钉紧固连接后，密封圈被压紧在波纹管251与箱体之间，能够很好地密封二者的连接部位。

继续参照图2和图5，延伸管与波纹管251相连的一端上亦设有安装槽，安装槽用于安置密封圈；延伸管与波纹管251紧固连接后，密封圈被压紧在延伸管与波纹管251之间，能够很好地密封二者的连接部位。

波纹管251不仅能够密封活动孔111、保证反应腔内的气压，载台210升降时，波纹管251的折叠皱纹片还能够随之变形、以适应载台210的运动。

为便于安装延伸管与波纹管251，一实施例中，延伸管包括：第一延伸部212b，连接支撑台212a、并处于波纹管251内；第二延伸部212c，与第一延伸部212b螺纹连接、并穿过波纹管251；第三延伸部212d，与第二延伸部212c螺纹连接、处于波纹管251外并能够抵靠波纹管251；第一延伸部212b与波纹管251之间设有第一密封圈；第二延伸部212c与波纹管251之间设有第二密封圈。

具体可参照图5，图示实施例中，支撑台212a用于连接第一延伸部212b的下端设有台阶，第一延伸部212b为圆管结构，第一延伸部212b套设在台阶上、与支撑台212a的下端紧配合。

继续参照图5，第一延伸部212b用于连接第二延伸部212c的下端设有内螺纹孔，第二延伸部212c的表面设有外螺纹，第二延伸部212c能够插入内螺纹孔中、并与第一延伸部212b的下端螺纹连接。

继续参照图5，波纹管251远离箱体的一端开有通孔，第二延伸部212c的外径不大于通孔的内径，第二延伸部212c穿过通孔。

继续参照图5，第三延伸部212d的外径大于通孔的内径，第三延伸部212d设有内螺纹孔，第三延伸部212d能够与第二延伸部212c表面的外螺纹螺纹连接。安装时，通过内外螺纹配合、不断旋入第三延伸部212d，第三延伸部212d最终能够抵紧波纹管251的下端。螺纹配合的方式不仅能够加强各部件的紧固连接，还有利于部件与部件连接处的密封性。

将延伸管分体设置为三段，不仅简化了延伸管与支撑台212a、波纹管251的连接，还降低了后续设备检修、零件更换等作业的难度和成本。

继续参照图5，图示实施例中，第一延伸部212b的下端抵靠波纹管251的底壁；第一延伸部212b的下端面上设有安装槽，第一密封圈处于安装槽中、并受压于第一延伸部212b和波纹管251之间。安装时，不断旋入第三延伸部212d，使得第三延伸部212d将波纹管251压紧在自身与第一延伸部212b之间，第一密封圈能够起到一次密封作用。

继续参照图5，第二延伸部212c的外壁上设有安装槽，第二密封圈处于安装槽中、并受压于第二延伸部212c和波纹管251之间。第二密封圈能够起到二次密封的作用。

第一密封圈和第二密封圈配合，能够很好地避免波纹管251的下端漏气。

图5所示的实施例中，升降机构240与波纹管251相连，波纹管251受限于第一延伸部212b和第三延伸部212d之间，升降机构240能够通过驱使波纹管251运动、带动载台210做升降动作。

其他实施例中，升降机构240也能够与延伸管相连、直接驱使载台210做升降运动。

可选地，载台210上设有两组针孔214，任一针孔214沿竖直方向延伸设置、用于设置顶针220；任一组包括至少两个针孔214，同一组中的至少两个针孔214沿圆周方向间隔设置，两组针孔214呈同心圆布置。

实际使用时，可以仅在其中一组针孔214中设置顶针220。选择不同组的针孔214设置顶针220，以便于顶针220稳定地顶持不同规格的晶圆。

或者，可以在两组针孔214中分别设置一组顶针220。通过增加顶针220的数量，保证对晶圆接取的稳定性。

又或者，可以在两组针孔214中设置不同构型的顶针220。例如，设置在内的一组顶针220为平针，平针用于接触晶圆的头部为平面，能够自下而上支撑晶圆；设置在外的一组顶针220的头部设有卡槽，卡槽不仅能够支撑晶圆、还能够卡住晶圆的侧面。不同构型的顶针可以适用于不同规格的晶圆或者不同工艺的作业环境；根据需要，可以同时安装两组顶针进行使用，也可以仅安装一组顶针进行使用。

若有需要，载台210上可以设置更多组的针孔214。

一实施例中，参照图4，载台210包括台部211和支撑部212，支撑部212上设有两组针孔214；台部211上设有一组针孔214，台部211上的针孔214与支撑部212上的一组针孔214对应。根据作业需要，可以更换台部211，不同的台部211上的针孔214位置不同。如此，台部211上的预留孔较少，不易影响对晶圆承接、还有利于载台210温度的均匀性。

为提高载台210的温度，一实施方式中，温控机构230包括加热器，加热器包括加热管231，加热管231蜿蜒盘绕设置在支撑部212中，且加热管231对称设置。

具体可参照图8，图示实施例中，一根加热管231蜿蜒、曲折地盘绕在支撑部212中，盘绕设计有利于加热管231充分地填充支撑部212，对称设计又能够保证加热器对载台210的加热均匀性。

由于台部211和支撑部212分体设置，加热管231仅设于支撑部212中，无论是更换台部211还是更换支撑部212，都能够降低成本。

其中，加热管231可以采用发热电阻结构，也可以是在管内通入高温气体或者液体实现传热。

可选地，温控机构230还包括两组热电偶232；载台210的台面呈圆形，台面直径为L；一组热电偶232与台面的圆心距离为L1，⅓L＜L1＜½L；另一组热电偶232与台面的圆心距离为L2，½L＜L2＜L。

通过设置两组热电偶232进行测温，能够很好地确认载台210的温度是否均匀。

一具体实施例中，载台210的直径为330mm，厚度为48mm；第一组热电偶232设于120mm处，第二组热电偶232设于180mm处，作业时，两个热电偶232时时检测载台210两个位置处的温度，以确保载台210的整体温度均匀性在±5℃之间。若载台210的整体温度均匀性不佳，需要调控加热管231的加热功率，或者调控分布在工作室100内加热棒350的加热功率。

可选地，温控机构230还包括冷却器，冷却器包括冷却管233，冷却管233设置在支撑部212中。

设置冷却器对支撑部212进行降温，既可以配合加热器以调控载台210的温度，完成一次对晶圆的镀膜任务后，还能够快速降温载台210，以备后续的操作。

其中，可以在冷却管233内通入低温或常温的气体或者液体实现对支撑部212的降温。

可选地，冷却管233蜿蜒盘绕设置在支撑部212中，且冷却管233对称设置。

具体可参照图8，图示实施例中，一根冷却管233蜿蜒、曲折地盘绕在支撑部212中，盘绕设计有利于冷却管233充分地填充支撑部212，对称设计又能够保证冷却器对支撑部212的降温均匀性。

可选地，冷却管233的对称轴与加热管231的对称轴相互垂直。

例如，图8所示的实施例中，加热管231的对称轴沿上下方向延伸，冷却管233的对称轴沿左右方向延伸。加热管231与冷却管233相错设置，不易相互影响。

可选地，冷却管233与加热管231分层布置。

例如，图7所示的实施例中，加热管231靠近载台210用于支撑晶圆的台面设置，冷却管233设于加热管231下方、相较于加热管231远离载台210的台面。分层的设计有利于加热管231和冷却管233的安装及使用安全，同时，加热管231在上，有利于载台210快速升温、并能够保证载台210温度的可靠性和稳定性；冷却管233在下，冷却时还能够对加热管231作用。

可选地，支撑部212中设有多个冷却通道234，多个冷却通道234环绕支撑部212的轴心交错设置；其中，至少一个冷却通道234与冷却管233相连通，全部的冷却通道234相互连通。

冷却通道234为开设在支撑部212内部的通道。冷却管233通入冷却气体或者液体后，冷却气体或者液体沿着冷却通道234在支撑部212内漫延，进而实现对支撑部212及整个载台210的降温。

图9所示的实施例中，支撑部212中开有七个冷却通道234，七个冷却通道234交错设置、顺序连通，围绕支撑部212的轴心大致呈对称图形。冷却管233包括进管和出管，其中一个冷却通道234与进管相连、其中另一个冷却通道234与出管相连；降温时，冷却剂通过进管进入冷却通道234、通过六个冷却通道234后，从出管排出、实现循环。

增设冷却通道234能够进一步优化载台210的温控。

若有需要，向冷却通道234通入高温气体或者液体，冷却通道234还能够配合加热器实现对载台210的升温。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种CVD晶圆承载机构，其特征在于，包括：

载台（210），用于支撑进入反应腔的晶圆；

顶针（220），设于所述反应腔内、并穿设于所述载台（210）；

温控机构（230），用于调控所述载台（210）的温度；

升降机构（240），用于驱使所述载台（210）沿竖直方向运动；

所述反应腔的一侧设有进出口（102），所述顶针（220）正对所述进出口（102），所述载台（210）低于所述顶针（220）时、所述顶针（220）能够接取晶圆，所述载台（210）上升、能够顶起所述顶针（220）上的晶圆；

所述反应腔上方设有进气孔（311），反应气体能够通过所述进气孔（311）进入所述反应腔，所述载台（210）能够在所述升降机构（240）的驱使下靠近或远离所述进气孔（311）、以便于调整晶圆的反应位置；

其中，所述载台（210）包括：

台部（211），所述台部（211）上设有限位槽（211a），所述限位槽（211a）用于安置晶圆，所述台部（211）边缘设有固定台阶（211b）；

支撑部（212），所述台部（211）设于所述支撑部（212）上；

固定部（213），用于紧固所述台部（211）与所述支撑部（212），所述台部（211）和所述支撑部（212）通过所述固定部（213）可拆卸地连接，所述固定部（213）包括围栏（213a）和压环（213b），所述围栏（213a）用于包围所述台部（211）和所述支撑部（212），所述压环（213b）设于所述围栏（213a）一端、用于抵压所述固定台阶（211b）；

所述台部（211）和/或所述支撑部（212）用于接触所述固定部（213）的侧面设有胀块（215），所述胀块（215）能够抵压所述围栏（213a），所述胀块（215）采用弹性材料制备，或者，所述胀块（215）弹性设置在所述支撑部（212）上；

所述支撑部（212）包括：

支撑台（212a），处于所述反应腔内，用于设置所述台部（211）；

延伸管，与所述支撑台（212a）相连、并延伸至所述反应腔外；

其中，所述延伸管外设有波纹管（251），所述波纹管（251）的一端与所述反应腔密封连接、另一端与所述延伸管密封连接；

所述温控机构（230）包括加热器，所述加热器包括加热管（231），所述加热管（231）设置在所述支撑部（212）中；

所述温控机构（230）还包括冷却器，所述冷却器包括冷却管（233），所述冷却管（233）设置在所述支撑部（212）中；

所述延伸管包括：

第一延伸部（212b），连接所述支撑台（212a）、并处于所述波纹管（251）内；

第二延伸部（212c），与所述第一延伸部（212b）螺纹连接、并穿过所述波纹管（251）；

第三延伸部（212d），与所述第二延伸部（212c）螺纹连接、处于所述波纹管（251）外并能够抵靠所述波纹管（251）；

所述第一延伸部（212b）与所述波纹管（251）之间设有第一密封圈；

所述第二延伸部（212c）与所述波纹管（251）之间设有第二密封圈。

2.根据权利要求1所述的CVD晶圆承载机构，其特征在于，所述载台（210）采用铝材制备；

和/或，所述载台（210）表面经过化学清洗。

3.根据权利要求1所述的CVD晶圆承载机构，其特征在于，所述载台（210）表面经过阳极氧化处理，形成氧化铝薄层，所述氧化铝薄层的厚度为50μm。

4.根据权利要求1所述的CVD晶圆承载机构，其特征在于，所述支撑部（212）的外周面上设有安装槽，所述胀块（215）嵌设于所述安装槽中；

所述台部（211）与所述支撑部（212）上均设有安装孔，所述支撑部（212）上的安装孔连通所述安装槽；

所述胀块（215）上亦设有安装孔；

所述胀块（215）上设有第一楔形部（216），所述台部（211）与所述支撑部（212）上设有第二楔形部（217）；

所述第二楔形部（217）设置在所述台部（211）与所述支撑部（212）的安装孔中、并通过第二弹簧（219）弹性设置，未受到压力时，所述第二楔形部（217）凸出于所述台部（211）；

所述胀块（215）通过第一弹簧（218）弹性设置在所述安装槽中，未受到压力时，所述胀块（215）收缩于所述安装槽中；

安装所述固定部（213）时，所述压环（213b）抵压所述固定台阶（211b）、下压所述第二楔形部（217），所述第二楔形部（217）与所述第一楔形部（216）相契合，随着所述第二楔形部（217）下降，所述第二楔形部（217）推动所述第一楔形部（216）、使得所述第一楔形部（216）向所述围栏（213a）运动。

5.根据权利要求1所述的CVD晶圆承载机构，其特征在于，所述载台（210）上设有两组针孔（214），任一所述针孔（214）沿所述竖直方向延伸设置、用于设置所述顶针（220）；

任一组包括至少两个所述针孔（214），同一组中的至少两个所述针孔（214）沿圆周方向间隔设置，两组所述针孔（214）呈同心圆布置；

选择不同组的所述针孔（214）设置所述顶针（220），以便于所述顶针（220）稳定地顶持不同规格的晶圆，或者，在两组所述针孔（214）中分别设置一组所述顶针（220），通过增加所述顶针（220）的数量，保证对晶圆接取的稳定性。

6.根据权利要求1所述的CVD晶圆承载机构，其特征在于，所述加热管（231）蜿蜒盘绕设置在所述支撑部（212）中，且所述加热管（231）对称设置。

7.根据权利要求1所述的CVD晶圆承载机构，其特征在于，所述温控机构（230）还包括两组热电偶（232）；

所述载台（210）的台面呈圆形，所述台面直径为L；

一组所述热电偶（232）与所述台面的圆心距离为L1，⅓L＜L1＜½L；

另一组所述热电偶（232）与所述台面的圆心距离为L2，½L＜L2＜L。

8.根据权利要求7所述的CVD晶圆承载机构，其特征在于，所述载台（210）的直径为330mm，厚度为48mm；

第一组所述热电偶（232）设于120mm处，第二组所述热电偶（232）设于180mm处。

9.根据权利要求1所述的CVD晶圆承载机构，其特征在于，所述冷却管（233）蜿蜒盘绕设置在所述支撑部（212）中，且所述冷却管（233）对称设置；

所述冷却管（233）与所述加热管（231）分层布置；

所述冷却管（233）的对称轴与所述加热管（231）的对称轴相互垂直。

10.根据权利要求1所述的CVD晶圆承载机构，其特征在于，所述支撑部（212）中设有多个冷却通道（234），多个所述冷却通道（234）环绕所述支撑部（212）的轴心交错设置；

其中，至少一个所述冷却通道（234）与所述冷却管（233）相连通，全部的所述冷却通道（234）相互连通。