TW201501233A - 基座支承部分及包含基座支承部分的磊晶生長設備 - Google Patents

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Abstract

本發明之基座支承部分包括基座軸及基板升舉部分，基座軸包括支承柱及自支承柱徑向延伸之複數個臂，該基板升舉部分包括支承柱及自支承柱徑向延伸之複數個臂，基座軸之臂自基座軸之支承柱側起包括第一臂、耦接至第一臂之第二臂及耦接至第二臂之第三臂，第二臂配備有通孔，該通孔在垂直方向穿過第二臂，及基座軸之第一臂的寬度小於基座軸之第二臂的寬度。

Description

基座支承部分及包含基座支承部分的磊晶生長設備
本發明係關於基座支承部分，該基座支承部分用於支撐在半導體晶圓表面上形成磊晶薄膜時所用之基座，及關於包括基座支承部分之磊晶生長設備。
一般而言，藉由利用磊晶生長設備在半導體晶圓上使磊晶薄膜生長來製造磊晶晶圓。磊晶薄膜厚度之均勻性是磊晶晶圓品質中之一者，及高品質磊晶晶圓之條件在於晶圓表面內之薄膜厚度分佈處於預定範圍中。
一般而言，磊晶薄膜厚度受位於薄膜下方之半導體晶圓之溫度影響。經由基座而加熱半導體晶圓，但基座支承部分存在於基座後表面處。由於基座支承部分之存在，基座之基座支承部分之遮蔽部分(參看下文中揭示之加熱設備)的溫度與其他部分之溫度之間產生差異，從而導致基座整體之溫度不均勻之問題。
就此而言，例如，JP-A-10-335435及 JP-A-2011-108765揭示一技術，在該技術中，基座支承部分係由諸如石英玻璃之透明材料形成。然而，即使在基座支承部分由透明材料形成之情況下，亦難以解決上述問題。
再者，亦存在一問題，亦即基座因曝露於高溫環境而變形，及基座整體之溫度不均勻。就此而言，JP-A-2011-108765揭示一技術，在該技術中，藉由將基座支承部分之臂數目設定為四個或四個以上來加強用於支撐基座之力，及防止基座變形。
然而，基座支承部分之臂數目之增大導致由基座支承部分遮蔽之部分增多。
本發明之目標是解決上述問題，及提供能夠降低對加熱基座之影響及足夠支撐基座之基座支承部分，及提供能夠藉由包括基座支承部分來製造高品質磊晶晶圓之磊晶生長設備。
根據本發明之一實施例，磊晶生長設備內配備有自下方支撐基座之基座支承部分，該磊晶生長設備在放置於具有通孔之基座上之半導體晶圓表面之上形成磊晶薄膜，該基座支承部分包括：支撐基座之基座軸；及支撐半導體晶圓之基板升舉部分，其中，基座軸包括支承柱及自該支承柱徑向延伸之複數個臂；基板升舉部分包括支承柱及自該支承柱徑向延伸之複數個臂，基座軸臂自基座支承部分之支承柱側起包括第一臂、耦接至第一臂之第二臂及耦接至第二臂之第三臂，第二臂配備有通孔，該通孔在垂直方向穿過第二臂，基 板升舉部分之臂自基板升舉部分之支承柱側起包括第一臂、耦接至第一臂之第二臂及耦接至第二臂之台座部分，台座部分與半導體晶圓之間提供有能夠穿過基座軸通孔及基座通孔之升舉銷，及基座軸之第一臂之寬度小於基座軸之第二臂之寬度。
基座軸之第一臂之寬度較佳等於或小於基座軸通孔之直徑。
基座軸之第三臂之寬度較佳小於基座軸之第二臂之寬度。
基座軸之第三臂之寬度較佳等於或小於基座軸通孔之直徑。
基板升舉部分之第二臂之寬度較佳小於基板升舉部分之第一臂之寬度。
基板升舉部分之第二臂之寬度較佳等於基座軸之第一臂之寬度。
基座軸之支承柱較佳配備有支撐基座之帽。
台座部分較佳配備有能夠支撐升舉銷下端之凹部。
根據本發明之另一實施例，提供磊晶生長設備，該磊晶生長設備在放置於具有通孔之基座上之半導體晶圓表面上形成磊晶薄膜，該磊晶生長設備包括：自下方支撐基座之基座支承部分，其中基座支承部分包括支撐基座之基座軸及支撐半導體晶圓之基板升舉部分，其中基座軸包括支承柱及自該支承柱徑向延伸之複數個臂，基板升舉部分包括支承柱及自該支承柱徑向延伸之複數個臂，基座軸臂自基座軸之支 承柱側起包括第一臂、耦接至第一臂之第二臂及耦接至第二臂之第三臂，第二臂配備有通孔，該通孔在垂直方向穿過第二臂，基板升舉部分之臂自基板升舉部分之支承柱側起包括第一臂、耦接至第一臂之第二臂及耦接至第二臂之台座部分，台座部分與半導體晶圓之間提供有能夠穿過基座軸通孔及基座通孔之升舉銷，及基座軸之第一臂之寬度小於基座軸之第二臂之寬度。
根據本發明之基座支承部分能夠降低對加熱基座之影響，及足夠支撐基座。此外，根據本發明之磊晶生長設備能夠藉由包括基座支承部分來製造高品質磊晶晶圓
2‧‧‧反應腔室
2a‧‧‧反應腔室
3a‧‧‧凹部
3b‧‧‧凹部
4‧‧‧側壁部分
5‧‧‧頂板部分
5'‧‧‧頂板部分
7‧‧‧基座環
10‧‧‧通孔
10A‧‧‧通孔
10B‧‧‧通孔
11‧‧‧第一環
11A‧‧‧通孔
11B‧‧‧通孔
12‧‧‧第二環
12A‧‧‧第二環
13‧‧‧凸緣部分
13A‧‧‧凸緣部分
20‧‧‧基座
20A‧‧‧基座
20B‧‧‧基座
21‧‧‧頂板
21'‧‧‧頂板
22‧‧‧支承部分
22'‧‧‧支承部分
24‧‧‧通孔
25‧‧‧突出部分
25'‧‧‧角
26‧‧‧上部反射體
26'‧‧‧上部反射體
26a‧‧‧傾斜部分
26a'‧‧‧傾斜部分
26b‧‧‧扁平部分
26b'‧‧‧扁平部分
30‧‧‧基板運送埠
31‧‧‧上側壁部分
32‧‧‧下側壁部分
32A‧‧‧側壁部分
33‧‧‧放置表面
34‧‧‧第一凹部
35‧‧‧間隙
36‧‧‧第一凸部
37‧‧‧第二凹部
38‧‧‧間隙
39‧‧‧第一凸部
41‧‧‧反應氣體供應通道
42‧‧‧排氣通道
43‧‧‧壁表面
44‧‧‧淨化孔
45‧‧‧環形放置臺
51‧‧‧環形夾持部分
52‧‧‧連通通道
53‧‧‧連通通道
54‧‧‧反應氣體引入部分
55‧‧‧氣體引入管
55'‧‧‧氣體引入管
56‧‧‧流矯直板
56a‧‧‧孔部分
57‧‧‧排氣部分
58‧‧‧排氣管
58'‧‧‧排氣管
61‧‧‧底部
63‧‧‧柄
64‧‧‧下部部分
64A‧‧‧下部部分
65‧‧‧下部反射體
65'‧‧‧下部反射體
65a‧‧‧傾斜部分
65a'‧‧‧傾斜部分
65b‧‧‧扁平部分
65b'‧‧‧扁平部分
71‧‧‧第一供應通道
72‧‧‧第二供應通道
73‧‧‧第三供應通道
74‧‧‧壁表面
75‧‧‧溝槽部分
81‧‧‧區域
82‧‧‧區域
83‧‧‧區域
91‧‧‧臺階部分
91A‧‧‧臺階部分
92‧‧‧間隔部分
92A‧‧‧間隔部分
100‧‧‧基座支承部分
110‧‧‧基座軸
111‧‧‧支承柱
112‧‧‧臂
113‧‧‧第一臂
114‧‧‧第二臂
115‧‧‧第三臂
116‧‧‧通孔
117‧‧‧臂
120‧‧‧基板升舉部分
121‧‧‧支承柱
122‧‧‧臂
123‧‧‧第一臂
124‧‧‧第二臂
125‧‧‧台座部分
126‧‧‧凹部
130‧‧‧升舉銷
200‧‧‧磊晶生長設備
210‧‧‧加熱設備
H‧‧‧距離
P1‧‧‧薄膜形成位置
P2‧‧‧基板運送位置
W‧‧‧基板/半導體晶圓
第1圖係根據本發明之一實施例之磊晶生長設備之橫剖面示意圖。
第2圖係根據本發明之實施例之基座軸之示意圖。
第3圖係根據本發明之實施例之基板升舉部分之示意圖。
第4A圖及第4B圖係示意圖，該等圖式圖示根據本發明之實施例之基座支承部分之操作。
第5圖係根據本發明之另一實施例之磊晶生長設備之橫剖面示意圖。
第6圖係分解透視圖，該圖圖示本發明之實施例中之反應腔室之配置。
第7圖係分解透視圖，該圖圖示本發明之實施例中之反應腔室之外部配置。
第8圖係橫剖面分解視圖，該圖圖示本發明之實施例中之頂板部分配置。
第9圖係示意圖，該圖圖示本發明之實施例中之側壁部分之內部配置。
第10圖係橫剖面視圖，該圖圖示本發明之實施例中之反應氣體供應通道。
第11A圖及第11B圖係示意圖，該等圖式圖示本發明之實施例中之反應氣體供應通道。
第12A圖及第12B圖係透視圖，該等圖式圖示本發明之實施例中之流矯直板之實例。
第13圖係部分橫剖面視圖，該圖圖示本發明之實施例中之基座環實例。
第14圖係部分橫剖面視圖，該圖圖示本發明之實施例中之另一基座環實例。
第15圖係平面圖，該圖圖示本發明之實施例中之基座實例。
第16圖係平面圖，該圖圖示本發明之實施例中之另一基座實例。
第17圖係橫剖面分解視圖，該圖圖示本發明之實施例中之排氣管實例。
第18圖係透視圖，該圖圖示本發明之實施例中之上部反射體實例。
第19圖係透視圖，該圖圖示本發明之實施例中之下部反射體實例。
第20圖係橫剖面分解視圖，該圖圖示相關技術之磊晶生長設備中之頂板部分之配置。
第21圖係分解透視圖，該圖圖示相關技術之磊晶生長設備中之反應腔室之外部配置。
第22圖係透視圖，該圖圖示相關技術之磊晶生長設備中之上部反射體實例。
第23圖係透視圖，該圖圖示相關技術之磊晶生長設備中之下部反射體實例。
第24A圖及第24B圖圖示根據實驗性實例1及對照實例1之磊晶薄膜之薄膜厚度分佈之圖表。
將藉由參考附圖描述根據本發明之基座支承部分之實施例。
如第1圖中所示，作為實例，在磊晶生長設備200內，根據本發明之基座支承部分100自下方支撐基座20，該磊晶生長設備在放置於具有通孔10之基座20上之半導體晶圓W表面上形成磊晶薄膜。基座支承部分100包括支撐基座20之基座軸110及支撐半導體晶圓W之基板升舉部分120。磊晶生長設備200包括位於其上部部分及下部部分處之加熱手段210，例如鹵素燈。
如第2圖中所示，基座軸110包括支承柱111及自支承柱111徑向延伸之複數個臂112。基座軸110之臂112自支承柱111側起包括第一臂113、耦接至第一臂113之第二臂114及耦接至第二臂114之第三臂115。第二臂114配備有 通孔116，該通孔在垂直方向穿過第二臂114。
此外，如第3圖中所示，基板升舉部分120包括支承柱121及自該支承柱徑向延伸之複數個臂122。基板升舉部分120之臂122自支承柱121側起包括第一臂123、耦接至第一臂123之第二臂124及耦接至第二臂124之台座部分125。
如第1圖至第3圖中所示，基座軸110之柄111插入基板升舉部分120之柄121，及柄111經配置能夠進行垂直運動及旋轉。
如第1圖中所示，台座部分125與半導體晶圓W之間提供有能夠穿過基座軸110之通孔116及基座20之通孔10之升舉銷130。
此外，如第3圖中所示，較佳在基板升舉部分120之台座部分125中提供凹部126。提供凹部126，及由此可防止升舉銷因未對準而傾斜，及可將複數個升舉銷升舉至同一位準。此外，亦可防止升舉銷摺疊。
可藉由上述升舉銷130而相對向上及向下移動半導體晶圓W。具體而言，藉由將基座軸110自第4A圖之狀態向下移至第4B圖之狀態來使基座20下降。升舉銷130穿過基座20之通孔10，及由此將半導體晶圓W相對向上升舉。
相反，藉由將基座軸110自第4B圖之狀態向上移至第4A圖之狀態來使基座20上升。半導體晶圓W相對下降，及將半導體晶圓W放置於基座20上。此時，基座20之通孔10可以錐形或T形形成，該通孔之直徑向下遞減以便升舉銷130不掉落，及升舉銷130之前端可以與該通孔對應之形狀形 成。
如第2圖中所示，本發明之基座支承部分100經配置以使得基座軸110之第一臂113之寬度小於第二臂114之寬度，從而容許基座支承部分100降低對加熱基座之影響。此外，不減少臂之數目，及因而，與具有數目相同之臂之基座支承部分相比，支撐基座之力未劣化。
此外，為進一步降低對加熱基座之影響，較佳將基座軸110之第一臂113之寬度設定為等於或小於通孔116之直徑。
具體而言，較佳將基座軸110之第一臂113之寬度設定為等於或大於3.0mm及小於6.3mm。此設定之原因是：當寬度小於3.0mm時，存在基座無法得以充分支撐之問題，及當寬度等於或大於6.3mm時，存在對加熱基座之影響可能增大之問題。
同樣，較佳將基座軸110之第三臂115之寬度設定為小於基座軸110之第二臂114之寬度。
同樣，較佳將基座軸110之第三臂115之寬度設定為等於或小於基座軸110之通孔116之直徑。
此外，如第3圖中所示，為進一步降低對加熱基座之影響，較佳將基板升舉部分120之第二臂124之寬度設定為小於基板升舉部分120之第一臂123之寬度。
具體而言，較佳將基板升舉部分120之第二臂124之寬度設定為等於或大於2.0mm及小於4.8mm。此設定之原因是：當寬度小於2.0mm時，存在升舉銷無法得以充分支撐 之問題，及當寬度等於或大於4.8mm時，存在對加熱基座之影響可能增大之問題。
此外，可將基板升舉部分120之第二臂124之寬度設定為等於基座軸110之第一臂113之寬度。
此外，如第2圖中所示，基座軸110較佳在支承柱側包括臂117以用於在支承柱111與第一臂113之間將該等部件彼此耦接，及較佳將位於支承柱側之臂117之寬度設定為大於基座軸110之第一臂113之寬度。此設定之原因是加強了基座軸110之支承柱111與基座軸110之臂112之耦接。
此外，基座軸110及基板升舉部分120較佳由透明石英形成。此舉之原因是來自加熱設備210之輻射熱可充分被透射至基座20。
再者，亦可在基座軸110之支承柱111之上部部分上提供用於增大支撐基座20之力的帽。
同時，在圖式中，將臂之數目設定為3，但該數目在必要時可增加。
隨後，將藉由參考附圖描述根據本發明之磊晶生長設備之實施例。
如第1圖中所示，例如，根據本發明之磊晶生長設備200在放置於具有通孔10之基座20上之半導體晶圓W表面上形成磊晶薄膜。
磊晶生長設備200包括反應腔室2。反應腔室2係由在上方放置有基板W之基座20、側壁部分4及頂板部分5構成。
基座20是板狀部件，自頂表面查看時該基座為圓形，及該基座經配置以略大於基板W。基座20配備有用於基板之凹部3a以用於放置基板W。基座20由具有複數個臂之基座支承部分100支撐。
基座20經配置以使得環形基座環7安置在基座周邊之薄膜形成位置P1處。基座環7由反應腔室2之側壁部分4中提供之凸緣部分13所支撐。
頂板部分5由頂板21及支撐頂板21之支承部分22組成。頂板21具有滲透性，及經配置以能夠藉由傳遞來自在頂板21外側上方提供之加熱手段210(例如，鹵素燈)及上部反射體26之熱來加熱反應腔室2內側。換言之，本實施例中之磊晶生長設備200係冷壁類型磊晶生長設備。在本實施例中，將石英用作頂板21。
支撐頂板21之支承部分22為環形。頂板21固定至基板W側之通孔24端部，基板W側之位置比支承部分22之內邊緣更靠內。固定方法包括焊接。
側壁部分4由環形之上側壁部分31及環形之下側壁部分32組成。下側壁部分32之內圓周側上配備有上述凸緣部分13。支承部分22安置在上側壁部分31上。
下側壁部分32之第一凹部34與上側壁部分31之第一凸部36之間的間隙35充當反應氣體供應通道41(供應通道)。
同樣，下側壁部分32之第一凹部37與上側壁部分31之第一凸部39之間的間隙38充當排氣通道42。
以此方式，反應氣體供應通道41與排氣通道42在反應腔室2中彼此相對，及反應氣體在反應腔室2中在基板W上以水平方向流動。
側壁部分4之下側壁部分32之下表面側配備有環形放置臺45，及側壁部分4放置於放置臺45上。
頂板部分5之外圓周側、側壁部分4及放置臺45上配備有環形夾持部分51，及環形夾持部分51夾持及支撐頂板部分5、側壁部分4及放置臺45。夾持部分51在供應側配備有連通通道52及在排放裝置側配備有連通通道53，連通通道52與反應氣體供應通道41連通，及連通通道53與排氣通道42連通。將氣體引入管55插入供應側之連通通道52。此外，將排氣管58插入排放裝置側之連通通道53。
夾持部分51之外側配備有反應氣體引入部分54，及反應氣體引入部分54與供應側之連通通道52彼此連通。在本實施例中，自反應氣體引入部分54引入第一原料氣體及第二原料氣體。同時，第二原料氣體亦充當載體氣體。作為反應氣體，亦可使用藉由混合三種或更多種氣體所獲取之氣體。供應側之連通通道52與反應氣體引入部分54之間的連接部分配備有流矯直板56以便垂直於氣體通道。流矯直板56配備有沿圓周方向排列在較低位置之複數個孔部分56a，及反應氣體穿過孔部分56a。因此，混合及矯直第一原料氣體及第二原料氣體。此外，夾持部分51外側進一步配備有排氣部分57。在與反應氣體引入部分54相對之位置處配備有排氣部分57，反應腔室2之中心安置在反應氣體引入部分54與排氣部 分57之間。排氣部分57與排氣側之連通通道53相互連通。換言之，反應氣體引入部分54經由供應側之連通通道52連接至反應氣體供應通道41。此外，排氣部分57經由排氣側之連通通道53連接至排氣通道42。提供排氣通道42以便與反應氣體供應通道41相對，反應腔室2之中心安置在排氣通道42與反應氣體供應通道41之間。
此外，放置臺45之內圓周側之下部部分上配備有設備之底部61。設備之底部61上配備有另一加熱手段62及下部反射體65，及該加熱手段62及下部反射體65可自下方加熱基板W。
將基座支承部分100之柄63插入設備之底部61之中心，及在設備中提供淨化氣體引入部分(未圖示)，將淨化氣體引入該淨化氣體引入部分。
自淨化氣體引入部分中配備之未圖示之淨化氣體引入手段將淨化氣體引入反應腔室之下部部分64，該下部部分64由設備底部61、下側壁部分32及放置臺45組成。
自下方支撐基座20之基座支承部分100如上文所描述。
將藉由參考第5圖、第6圖及第7圖詳細描述根據本發明之另一實施例之磊晶生長設備200之配置。第5圖係圖示磊晶生長設備200整體之橫剖面視圖。此外，第6圖係圖示根據磊晶生長設備200之反應腔室2之配置之分解透視圖，及第7圖係圖示根據磊晶生長設備200之反應腔室2之外部配置之分解透視圖。磊晶生長設備200係用於在基板W 上磊晶生長諸如矽之薄膜之薄膜形成設備。
磊晶生長設備200包括反應腔室2。反應腔室2由放置基板W之基座20、側壁部分4及頂板部分5組成。
基座20係板狀部件，自頂表面查看時該基座為圓形，及該基座經配置以略大於基板W。基座20配備有用於基板之凹部3a以用於放置基板W。基座20由具有複數個臂之基座支承部分100支撐。
基座支承部分100在支撐基座20之同時升高基座20。上方放置有基板W之基座20表面之升高範圍是自薄膜形成位置P1至基板運送位置P2之範圍，薄膜形成在P1處對基板W實施，基板W在P2處被移送出入磊晶生長設備200。基座支承部分100經配置以藉由使用基座支承部分100之軸作為旋轉中心而在薄膜形成位置P1處旋轉，從而容許基座20及基板W旋轉。
基座20經配置以使得環形基座環7安置在基座周邊之薄膜形成位置P1處。基座環7由第一環11及放置於第一環11上之第二環12構成，該基座環7之細節將在稍後進行描述。基座環7由反應腔室2之側壁部分4中配備之凸緣部分13所支撐。
頂板部分5由頂板21及支撐頂板21之支承部分22構成。頂板21具有滲透性，及經配置以能夠藉由傳遞來自在頂板21外側上方提供之加熱手段210(例如，鹵素燈)及上部反射體26之熱來加熱反應腔室2內側。換言之，在本實施例中，磊晶生長設備200係冷壁式磊晶生長設備。在本實施 例中，石英用作頂板21。
支撐頂板21之支承部分22為環形。將頂板21固定至基板W側之通孔24末端，基板W定位在比支承部分22之內邊緣更靠內之位置處。固定方法包括焊接。
側壁部分4係由環形上側壁部分31及環形下側壁部分32構成。下側壁部分32之內圓周側提供上文提及之凸緣部分13。在定位位置低於凸緣部分13之側提供基板運送埠30。上側壁部分31在其上表面上具有斜面，此斜面對應於支承部分22之突出部分25之外斜面。支承部分22安置在上側壁部分31之斜面上。
下側壁部分32之上表面經配置以使得外圓周部分之一部分出現凹口，及提供凹口之區域形成為放置有上側壁部分31之放置表面33。第一凹部34藉由下側壁部分32之凹口而形成於下側壁部分32中。換言之，第一凹部34是在未形成下側壁部分32之上表面上之放置表面33之部分中形成之凹部。上側壁部分31配備有第一凸部36，從而使得在放置下側壁部分32期間，凸部在對應於第一凹部34之位置上對應於第一凹部34之形狀，及凸部與第一凹部34之間形成間隙35。第一凸部36與第一凹部34之間的間隙35充當反應氣體供應通道41(供應通道)。稍後將描述反應氣體供應通道41之細節。
此外，在與下側壁部分32之第一凹部34相對之區域中，下側壁部分32之上表面經配置以使得其外圓周部分中之一部分出現凹口及形成第二凹部37。上側壁部分31配備有 第二凸部39，使得在下側壁部分32上進行放置期間，凸部在對應於第二凹部37之位置處對應於第二凹部37之形狀，及凸部與第二凹部37之間形成間隙38。排氣通道42在上側壁部分31之第二凹部37與第二凸部39之間形成。
以此方式，反應氣體供應通道41及排氣通道42在反應腔室2中彼此相對，及反應氣體在反應腔室2中在基板W上以水平方向流動。
此外，壁表面43中形成有淨化孔44，淨化氣體經由該淨化孔排出，壁表面43由下側壁部分32之第二凹部37構成。凸緣部分13之下方提供有淨化孔44。壁表面43中提供有淨化孔44，該壁表面由第二凹部37構成，及由此，淨化孔44正面朝向排氣通道42。因此，反應氣體及淨化氣體皆自排氣通道42排出。
側壁部分4之下側壁部分32之下表面側上提供有環形放置臺45，及側壁部分4放置於放置臺45上。
頂板部分5、側壁部分4及放置臺45之外圓周側上提供環形夾持部分51，及環形夾持部分51夾持及支撐頂板部分5、側壁部分4及放置臺45。夾持部分51在與反應氣體供應通道41連通之供應側配備有連通通道52，及在與排氣通道42連通之排氣側配備有連通通道53。將氣體引入管55插入供應側之連通通道52。此外，將排氣管58插入排氣側上之連通通道53。
夾持部分51外側提供有反應氣體引入部分54，及反應氣體引入部分54與供應側之連通通道52彼此連通。在 本實施例中，自反應氣體引入部分54引入第一原料氣體及第二原料氣體。同時，第二原料氣體亦充當載體氣體。亦可使用藉由混合三種或更多種氣體所獲得之氣體作為反應氣體。供應側之連通通道52與反應氣體引入部分54之間的連接部分配備有流矯直板56，以便垂直於氣體通道。流矯直板56配備有沿圓周方向排列在較低位置之複數個孔部分56a，及反應氣體穿過孔部分56a。因此，第一原料氣體及第二原料氣體經混合及矯直。此外，夾持部分51外側上進一步提供排氣部分57。在與反應氣體引入部分54相對之位置處提供排氣部分57，反應腔室2之中心安置在反應氣體引入部分54與排氣部分57之間。排氣部分57與排氣側上之連通通道53彼此連通。換言之，反應氣體引入部分54經由供應側上之連通通道52連接至反應氣體供應通道41。此外，排氣部分57經由排氣側上之連通通道53連接至排氣通道42。提供排氣通道42以便與反應氣體供應通道41相對，反應腔室2之中心安置在排氣通道42與反應氣體供應通道41之間。
此外，在放置臺45之內圓周側之下部部分上提供設備底部61。在設備底部61之外側提供另一加熱手段62及下方反射體65，及該加熱手段及該反射體可自下方加熱基板W。
將基座支承部分100之柄63插入設備底部61之中心，及在設備中提供淨化氣體引入部分(未圖示)，將淨化氣體引入至該淨化氣體引入部分中。自淨化氣體引入部分中提供之淨化氣體引入手段(未圖示)將淨化氣體引入反應腔室之下部部分64，該下部部分由設備底部61、下側壁部分32 及放置臺45組成。此外，淨化孔44與反應腔室之下部部分64連通。
使用磊晶生長之生長方法概述
接著，將描述使用根據本實施例之磊晶生長設備之生長方法。
首先，將基座20上移至基板運送位置P2，自基板運送埠30載入基板W，及將基座20上移至薄膜形成位置P1。使用直徑為例如200mm之矽基板作為基板W。接下來，藉由加熱手段210將基板自備用溫度(例如800℃)加熱至生長溫度(例如，1100℃)。自淨化氣體引入部分將淨化氣體(例如，氫)引入反應腔室之下部部分64。此外，自反應氣體引入部分54將反應氣體(例如，三氯矽烷作為第一原料氣體，及氫作為第二原料氣體)經由反應氣體供應通道41引入反應腔室2。反應氣體在基板W表面上形成邊界層，及反應發生在邊界層中。由此，矽薄膜在基板W上形成。自正面朝向反應腔室2之排氣通道42排出反應氣體。此外，經由淨化孔44將淨化氣體排出至排氣通道42。以此方式，在磊晶生長結束之後，溫度最多下降至備用溫度。然後，載出基板W，及將其移至半導體製造設備之另一腔室。
磊晶生長設備及方法之細節
接下來，將描述根據本實施例之磊晶生長設備200之組件之細節，亦將描述根據本實施例之生長方法之細節。
第8圖係橫剖面分解視圖，該圖圖示本實施例中頂板部分5之配置。如圖式中所示，支撐頂板21之支承部分22 的內邊緣直徑向基板側逐漸遞減。頂板21固定至基板W側內邊緣之端部。此外，當支承部分22自後表面側(下表面側)可見時，內圓周部分突出及經形成為突出部分25。突出部分25亦經形成以便其直徑向突出方向逐漸遞減。以此方式，支承部分22由兩個斜面構成。換言之，在頂板21之周邊部分中，支承部分22自周邊部分之上側及外側支撐頂板21。另一方面，第20圖係橫剖面分解視圖，該圖圖示相關技術中磊晶生長設備之頂板部分5'之實例。如圖所示，在相關技術之設備之頂板部分5'中，支承部分22'自與頂板21'相同之平面、在頂板21'之周邊部分支撐頂板21'，及支承部分22'經形成具有大體為直角之角25'之形狀。
以此方式，在本實施例中，支承部分22形成一形狀，與相關技術之形狀相比，該形狀集中應力之可能性不高，及由此可將基板W與頂板21之間的距離H設定為較短，亦即小於10mm。
具體而言，來自加熱手段210之大多數紅外射線穿過頂板21(21')，但頂板21(21')自身吸收來自基座20或基板W之輻射熱。所吸收之此熱自頂板21(21')經由與支承部分22(22')之接面輸入支承部分22(22')。此處，當基板W與頂板21(21')之間的距離H縮短時，所吸收之輻射熱量增大，及產生大量輸入支承部分22(22')之熱。因此，如相關技術之頂板部分5'中所示，當支承部分22'具有大體為直角之角25'時，應力集中在角25'，及由此存在可能產生裂痕或類似物之問題。
另一方面，在本實施例中，支承部分22配備有突出 部分25，及在頂板21之周邊部分中，頂板21自周邊部分之上側及外側得以支撐。因此，在可能之情況下，頂板21可在基板側得以支撐，而不提供具有集中應力趨勢之角(25')。
此外，在本實施例中，頂板21與基板W之間的距離H縮短以便縮窄如上文提及之邊界層，及由此，反應氣體具有逸出基板外側W之傾向。此外，由於考慮到難以使基板中之薄膜厚度分佈平均之情況，因此較佳防止發生此情況。為此，在本實施例中，反應氣體供應通道41配備有導向部分以便使氣流均勻，如下文所述。
將藉由參考第9圖至第11A圖及第11B圖詳細描述反應氣體供應通道41中所提供之導向部分。如上文中所提及，反應氣體供應通道41由下側壁部分32之第一凹部34與上側壁部分31之第一凸部36形成，及經由供應側的連通通道52內之氣體引入管55向上連通至反應氣體引入部分54。此外，反應氣體供應通道41包括在與來自反應氣體引入部分54之氣體的引入方向一致之方向(水平方向)延伸之第一供應通道71、與第一供應通道71連通及在垂直於氣體引入方向之方向(垂直方向)延伸之第二供應通道72，及與第二供應通道72連通及在與氣體引入方向一致之方向(水平方向)延伸之第三供應通道73。第三供應通道73與反應腔室2連通。換言之，反應氣體供應通道41形成向出口逐步遞升之形狀，該出口自供應側作為反應氣體入口之連通通道52連接至作為反應氣體出口之反應腔室2。
此處，第二供應通道72在如上所提及之垂直方向延 伸，及由此，自反應氣體引入部分引入之氣體接觸與第二供應通道72之反應氣體引入部分54相對之壁表面74。由此，擴散反應氣體，及反應氣體之互溶性增大。換言之，第二供應通道72充當反應氣體之混合腔室。在此情況下，在本實施例中，在垂直方向延伸之溝槽部分75在第二供應通道72之壁表面74中形成，以使得反應氣體不在第二供應通道72中停滯，及溝槽部分75充當導向部分。以此方式，提供溝槽部分75，及由此，藉由接觸第二供應通道72之壁表面74而擴散之氣體亦具有流入第三供應通道73之傾向。而且，氣體沿溝槽部分75經矯直，及由此可能改良反應氣體之直度及在氣體流入反應腔室2之情況下抑制反應氣體之散佈。
將詳細描述溝槽部分75。複數個溝槽部分75連續形成作為第二供應通道72之整個壁表面74中之凹部。如第11A圖中所示，作為凹部之溝槽部分75在溝槽部分75之寬度方向上彎曲。在本實施例中，溝槽部分75在頂表面視圖中為弧形。當反應氣體由於溝槽部分75在寬度方向上之曲率而接觸壁表面74之溝槽部分75底部時，反應氣體不易於擴散(易於集中)。即使當反應氣體流入反應腔室2內時，反應氣體亦不易於散佈至基板W外側。同時，當溝槽部分75之深度過大時，可抑制反應氣體擴散，但難以混合反應氣體中之第一原料氣體與第二原料氣體。在本發明之一實施例中，較佳將溝槽部分75之深度設定為1mm至5mm。再者，更佳將深度設定為3mm。
此外，提供溝槽部分75中每一者以便在平面內方向 將溝槽部分定向至下側壁部分32之中心C處。換言之，沿下側壁部分32之圓周方向提供溝槽部分75。藉由以此方式提供溝槽部分，矯直性質得以改良，使得在水平方向上朝向由溝槽部分75中每一者導引及引入反應腔室2之反應氣流之組件與在水平方向上自反應腔室2側之反應氣體供應通道41之孔隙中心朝向反應腔室2中心之組件一致，及反應氣體向反應腔室2內之擴散得以抑制。
再者，在以下位置提供每一溝槽部分75：每一溝槽部分75之中心在寬度方向上與在反應氣體引入部分54中提供之流矯直板56之孔部分56a中心大體上彼此一致(對應)。換言之，在本實施例中，溝槽部分75之數目與壁表面74中孔部分56a之數目彼此一致。由此，由於藉由流矯直板56矯直之反應氣體事實上流至每一溝槽部分75，因此流矯直作用進一步增強，及由此可改良反應氣體之直度。
同時，在本實施例中，在第二供應通道72之整個壁表面74中提供溝槽部分75，但至少可在第二供應通道72之壁表面74之末端部分提供該等溝槽部分。末端部分意謂著與流矯直板56之孔部分所分隔之複數個區域中最末端區域對應之部分。例如，在第11B圖之情況下，流矯直板56分隔為三個區域81，可對應於該等區域中之最末端區域82及83之孔部分來提供溝槽部分75。如上文中所提及，反應氣體具有逸出至基板W外側之傾向，及由此較佳提供溝槽部分75以便改良反應氣體之直度，特別是在反應氣體供應通道41末端部分中反應氣體之直度。在此情況下，充當導向部分之溝槽部分 75形成為凹部，從而容許輕易獲取該種效應。例如，當在第二供應通道72中單獨提供矯直部件時，產生諸如反應氣體互溶性及製造成本之問題。然而，如本實施例中所示，溝槽部分75形成為凹部，及由此解決該等問題。
第12A圖及第12B圖係圖示流矯直板56之實例的透視圖。如圖式中所示，可將與溝槽部分75圖案對應之板製作為流矯直板56。較佳將流矯直板56之數值孔隙決定為最佳值，該值不僅包括生長速率觀點，亦包括諸如洗滌器之附帶配件或外部管道形狀及長度。
在本實施例中，頂板21與基板W之間的距離經縮小以便於縮窄如上文提及之邊界層，及由此被視為傾向於發生反應氣體環繞反應腔室2之下部部分，及基板W之溫度分佈均勻之可能性不高之情況。因此，在較厚薄膜形成期間，亦慮及薄膜厚度分佈或薄膜品質劣化(例如，電阻係數分佈、晶體缺陷之發生率，或類似物)。在本實施例中，基座環7由兩個部件構成以便防止發生此情況。下文將描述此點內容。如第13圖中之放大圖示，構成基座環7之第一環11與基座外圓周分隔，具有較低上表面之臺階部分91在第一環之內圓周側形成。第二環12位於臺階部分91上。第二環12正面朝向第一環11與基座20之間形成之間隔部分92，亦即提供第二環12以便於突出至間隔部分92。提供第二環12之上表面以便與基座20之上表面等面。以此方式，提供第二環12之上表面以便與基座20之上表面等面，及由此，在可能之情況下，可將反應氣體供應通道41或類似物中維持氣體經混合 及矯直之狀態之反應氣體平滑地供應至基板W，而不降低該反應氣體之速度。同時，如本文中所使用之術語「基座20上表面」意謂著區域上表面，在該區域上表面中未形成基座20之基板凹部3a(請參看第5圖、第6圖、第15圖，及第16圖)。在本實施例之第二環12中，鑒於對熱傳導性之考慮，使用碳化矽作為材料。
以此方式，第二環12及第一環11作為不同部件而形成，及由此，基座環7可以更高準確程度形成。換言之，基座環7與基座20之間的距離可貼近極限。由此，可能減少反應氣體環繞基板W後表面側(亦即反應腔室之下部部分64)之情況，及使基板W之溫度分佈均勻。由此，在本實施例中，所形成之薄膜的厚度分佈或薄膜品質之分佈得以變得均勻。
此外，形成第一環11及第二環12兩個部件，及由此，與第一環11及第二環12作為一個部件形成之情況相比，第一環11與第二環12之間的熱傳遞可經進一步抑制。
再者，以此方式，第二環12形成以便正面朝向間隔部分92，及由此可能在薄膜形成期間減少反應氣體自基座環7與基座20之間向下洩漏之情況。因此，反應氣流被干擾之可能性不大，及可能減少反應氣體向下洩漏之情況，從而容許減少粒子數目。
在此情況下，所形成之第二環12比第一環11薄。由此，可抑制由於自基座20之輻射而發生之熱損失。此外，第二環12形成為較薄，及由此可減少用於將第二環12維持(預加熱)在預定高溫時所需之加熱量。作為另一實施例， 當第一環11作為熱傳導性較低之材料形成時，第一環11充當隔熱材料，及由此可進一步改良上文提及之效應。
同時，在本實施例中，形成第二環12以便正面朝向間隔部分92，但並非僅限於此。當形成第二環12以便至少位於第一環11之臺階部分91上時，可以較高準確程度形成基座環7，及由此，基座環7與基座20之間的距離可貼近極限。由此，可減少反應氣體環繞基板W後表面側之情況，及使基板之溫度分佈均勻。
此外，在本實施例中，由於頂板21與基板W之間的距離經縮小以便縮窄邊界層，因此頂板21之頂部表面亦易於由反應氣體覆蓋。當頂部表面被覆蓋時，頂部表面變暗，及由此存在薄膜無法在冷壁式磊晶生長設備中充分形成之問題，該磊晶生長設備藉由加熱手段210對整個頂板21執行加熱。另一方面，在本實施例中，在如上文提及之反應氣體供應通道41之壁表面中提供溝槽部分75，及基座環7由兩個部件構成。因此，反應氣體不可能停滯在反應腔室2中，及因此，可抑制塗覆材料之黏附性。由此，可連續執行充分之薄膜形成。
第14圖係圖示基座環7修改實例之圖。修改實例不同於第13圖中顯示之實施例，因為提供第二環12A以便覆蓋間隔部分92A。在修改實例中，第一環11A亦位於側壁部分32A之凸緣部分13A上。第二環12A放置於第一環11A之臺階部分91A上，及該第二環之內圓周側正面朝向基座20A之外圓周。
在修改實例中，提供第二環12A以便覆蓋間隔部分92A，及由此可進一步抑制流至反應腔室2A之反應氣體進入反應腔室之下部部分64A。然而，為抑制使第二環12A阻隔來自加熱手段210(第14圖中未圖示)對基座20A之加熱，第二環12A與基座20A之重疊量較佳較小。在修改實例中，較佳將第二環12A之厚度設定為例如0.5mm至2mm。再者，更佳將厚度設定為約0.8mm。所形成之第二環具有該厚度，及由此儘可能抑制自基座20A向第二環12A之熱損失輻射。
第15圖及第16圖係圖示本發明之實施例中之基座20實例之平面圖。如圖式中所示，基座20配備有通孔10A及10B以用於升舉銷，升舉銷130穿過該通孔。此外，如第16圖中所示，可包括大量通孔11B。在將基板放置於基座上時插入之氣體可藉由通孔11B排出，及由此可解決基板W在水平方向滑動之問題。此外，在基板W之薄膜厚度分佈均勻性或電阻係數分佈之均勻性方面，使用該種基座20B之情況比使用基座20A之情況具有優勢。通孔11B直徑越小及通孔11B數目越大，此優勢越顯著。此外，較佳將數值孔隙設定為超過4%，及在更佳情況下，不僅在基座之基板之凹部3Ba中提供通孔11B，而是亦在該基座周邊提供通孔11B。
第17圖係圖示本實施例中之排氣管58實例之橫剖面分解視圖。如圖式中所示，排氣管58經形成以使得在排氣管自反應腔室2側移向排氣部分57時孔隙向中心縮窄。由此，在中心處矯直排出之氣體，及由此實現排氣效率之改良。
此外，第21圖係相關技術之磊晶生長設備中反應腔 室2之外部配置的分解透視圖。如圖式中所示，在本實施例中，氣體引入管55及排氣管58分別與氣體引入管55’及排氣管58'相比，移除了每一中心部分中之隔片。由此，影響薄膜厚度分佈之氣流變得平滑。
同時，當排氣通道42之數值孔隙及淨化孔44過大時，反應氣體進入反應腔室之下部部分64，及當排氣通道之數值孔隙過小時，淨化氣體影響反應腔室2內之薄膜形成過程。因此，孔隙經形成以具有最佳值。
第18圖係圖示本發明之實施例中上部反射體26之實例之透視圖。如圖式中所示，上部反射體26包括傾斜部分26a，該等部分將來自加熱手段210之加熱射線反射向反應腔室2之中心，及包括扁平部分26b，該等部分以垂直向下方向反射來自加熱手段210之加熱射線。另一方面，第22圖係圖示相關技術之磊晶生長設備中上部反射體26'實例的透視圖。如圖式中所示，相關技術之上部反射體26'亦包括傾斜部分26a'及扁平部分26b'，但其傾斜部分26a之佈置不同於根據本發明之實施例之上部反射體26。具體而言，根據本發明之實施例之上部反射體26之佈置中，將一傾斜部分增添至相關技術之上部反射體26'之扁平部分26b'中心。以此方式，傾斜部分26a及扁平部分26b經佈置使得傾斜部分26a與扁平部分26b之面積比成為預定比，及使得傾斜部分26a及扁平部分26b之分佈不受偏移，由此達到基板W之溫度分佈均勻性。
第19圖係圖示本發明之實施例中之下部反射體65實例之透視圖。第23圖係相關技術之磊晶生長設備中之下部 反射體65'實例的透視圖。與上部反射體26類似，下部反射體65亦包括傾斜部分65a，該等部分將來自加熱手段62之熱射線反射向反應腔室2中心，及包括扁平部分65b，該等部分在垂直向上方向反射來自加熱手段62之熱射線；及下部反射體65之配置中，將一傾斜部分增添至相關技術之下部反射體65'之扁平部分65b'中心。以此方式，傾斜部分65a及扁平部分65b經佈置以使得傾斜部分65a與扁平部分65b之面積比變為預定比，及使得傾斜部分65a及扁平部分65b之分佈不受偏移，由此達到基板W之溫度分佈均勻性。
根據本實施例之該種磊晶生長設備，支承部分22支撐頂板21，從而容許將位於反應腔室側之頂板21中心部分之頂部表面與基板W之間的距離H設定為小於10mm。由此，本實施例中之磊晶生長設備200可抑制由在頂板21與基座20之間流動之反應氣體形成之邊界層散佈至頂部側，及邊界層因此而變窄。隨後，由於邊界層內之氣體速度上升，因此氣體密度得以改良，及由此可提高基板W表面中之反應效率。由此，可改良磊晶生長設備200中之生長速率。
同時，在本發明之一實施例中，頂板21與基板W之間的距離H小於10mm，頂板21與基板W之間的距離H較佳小於10mm，及在基板W上生長之薄膜表面與頂板21之間的距離等於或大於1mm。將該距離設定為一範圍，由此，在形成邊界層時，可使反應氣體之氣流平滑。
換言之，在本實施例之反應腔室2中，基板W與頂板21之間的距離比相關技術中之該距離(相關技術中該距離 約為20mm)短。因此，藉由縮窄邊界層可提高基板表面中之反應效率，及因此而改良生長速率。
實例1
藉由使用包括具有以下尺寸之基座軸及基板升舉部分之基座支承部分，在預定條件下使磊晶薄膜在半導體晶圓上生長。
註解
基座軸
第一臂寬度：3.3mm
第二臂寬度：6.3mm
第三臂寬度：3.2mm
通孔直徑：3.5mm
基板升舉部分
第一臂寬度：4.8mm
第二臂寬度：3.0mm
對照實例1
在與實例1相同之條件下執行實驗，但使用包括具有以下尺寸之基座軸及基板升舉部分之基座支承部分。
註解
基座軸
第一臂寬度：6.3mm
第二臂寬度：6.3mm.
第三臂寬度：6.3mm
通孔直徑：3.5mm
基板升舉部分
第一臂寬度：4.8mm
第二臂寬度：4.8mm
第24A圖係圖示實驗1之磊晶薄膜厚度分佈地圖之圖，及第24B圖係圖示對照實例1之磊晶薄膜厚度分佈地圖之圖。該兩個圖中皆為在561個量測點(除自外邊緣3mm之範圍)測量之薄膜厚度，且顯示薄膜厚度分佈。第24A圖中所示之實例1之磊晶薄膜厚度變動為0.67%，及第24B圖中所示之對照實例1之磊晶薄膜厚度變動為1.31%。因此，已知實例1中由本發明之使用基座軸之磊晶生長設備形成之磊晶薄膜比對照實例1中之薄膜具有更為均勻的薄膜厚度分佈。
110‧‧‧基座軸
111‧‧‧支承柱
112‧‧‧臂
113‧‧‧第一臂
114‧‧‧第二臂
115‧‧‧第三臂
116‧‧‧通孔
117‧‧‧臂

Claims (15)

  1. 一種基座支承部分，該基座支承部分在一磊晶生長設備內自下方支撐一基座，該磊晶生長設備在一半導體晶圓之一表面上形成一磊晶薄膜，該半導體晶圓放置於該基座之上，該基座具有一通孔，該基座支承部分包括：一基座軸，支撐該基座；及一基板升舉部分，支撐該半導體晶圓，其中，該基座軸包括一支承柱及自該支承柱徑向延伸之複數個臂；該基板升舉部分包括一支承柱及自該支承柱徑向延伸之複數個臂；該基座軸之該等臂自該基座支承部分之該支承柱側起包括一第一臂、耦接至該第一臂之一第二臂及耦接至該第二臂之一第三臂，該第二臂配備有一通孔，該通孔在一垂直方向穿過該第二臂；該基板升舉部分之該等臂自該基座升舉部分之該支承柱側起包括一第一臂、耦接至該第一臂之一第二臂及耦接至該第二臂之一台座部分；一升舉銷，能夠穿過該基座軸之該通孔，及該基座之該通孔在該基板升舉部分之該台座部分與該半導體晶圓之間提供；及該基座軸之該第一臂之一寬度小於該基座軸之該第二臂之一寬度。
  2. 如請求項1所述之基座支承部分，其中，該基座軸之該第一臂之該寬度等於或小於該基座軸之該通孔之一直徑。
  3. 如請求項1所述之基座支承部分，其中，該基座軸之該第三臂之一寬度小於該基座軸之該第二臂之一寬度。
  4. 如請求項3所述之基座支承部分，其中，該基座軸之該第三臂之該寬度等於或小於該基座軸之該通孔之該直徑。
  5. 如請求項1所述之基座支承部分，其中，該基板升舉部分之該第二臂之一寬度小於該基板升舉部分之該第一臂之該寬度。
  6. 如請求項1所述之基座支承部分，其中，該基板升舉部分之該第二臂之該寬度等於該基座軸之該第一臂之該寬度。
  7. 如請求項1所述之基座支承部分，其中，該基座軸之該支承柱配備有一蓋，該蓋支撐該基座。
  8. 如請求項1所述之基座支承部分，其中，該台座部分配備有一凹部，該凹部能夠支撐該升舉銷之一下端。
  9. 一種磊晶生長設備，該設備在一半導體晶圓之一表面上形成一磊晶薄膜，該半導體晶圓放置在一基座上，該基座具有一通孔，該磊晶生長設備包括：一基座支承部分，自下方支撐該基座，其中，該基座支承部分包括支撐該基座之一基座軸，及支撐該半導體晶圓之一基板升舉部分，其中，該基座軸包括一支承柱及自該支承柱徑向延伸之複數個臂；該基板升舉部分包括一支承柱及自該支承柱徑向延伸之複數個臂；該基座軸之該等臂自該基座軸之該支承柱側起包括一第一臂、耦接至該第一臂之一第二臂及耦接至該第二臂之一第三臂，該第二臂配備有一通孔，該通孔在一垂直方向穿過該第二臂；該基板升舉部分之該等臂自該基座升舉部分之該支承柱側起包括一第一臂、耦接至該第一臂之一第二臂及耦接至該第二臂之一台座部分；一升舉銷，能夠穿過該基座軸之該通孔，及該基座之該通孔在該基板升舉部分之該台座部分與該半導體晶圓之間提供；及該基座軸之該第一臂之一寬度小於該基座軸之該第二臂之一寬度。
  10. 一種支承設備，用於在一處理腔室內支撐一基板支承部件，該支承設備包括：一支承軸，及自該支承軸向外延伸之複數個支承臂，該等支承臂自該軸支撐該支承設備末端鄰近處之該基板支承件，該等支承臂中至少一者上具有一放大寬度部分，該放大寬度部分安置在該軸與該基板支承件之中點。
  11. 如請求項10所述之支承設備，其中，該等支承臂包括一第一臂部分及一第三臂部分及安置在該第一臂部分與該第三臂部分之間的一第二臂部分，該第二臂部分形成該放大寬度部分。
  12. 如請求項11所述之支承設備，其中，該第二臂部分包括一開口，該開口延伸穿過該第二臂部分。
  13. 如請求項12所述之支承設備，該設備進一步包括一第二軸，該第二軸支撐至少一升舉銷，該升舉銷自該第二軸延伸及穿過該支承臂之該第二臂部分中之該開口。
  14. 如請求項13所述之支承設備，其中，該支承軸收納在該第二軸內。
  15. 如請求項14所述之支承設備，該設備進一步包括一旋轉機構，該機構耦接至該支承軸或該第二軸中之一者。
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