TWM660353U - 托盤結構及其磊晶生長設備 - Google Patents

Abstract

本創作公開了一種托盤結構及其磊晶生長設備，該托盤結構包含：基座，其可設置於一旋轉座上，所述基座的上表面包含一限位結構，所述限位結構包圍形成一凹陷部；基板支撐件，至少部分地位於所述凹陷部內，用於承載一基板，所述基板支撐件包括一傾斜上表面，所述傾斜上表面包括環繞所述基板的內圈區域，至少部分所述內圈區域的高度高於所述基板上表面的高度。其優點是：通過基板支撐件的傾斜上表面，有效地降低了基板飛片的風險，增加了基板在製程過程中的穩定性。

Description

托盤結構及其磊晶生長設備

本創作涉及半導體設備領域，具體涉及一種托盤結構及其磊晶生長設備

在半導體元件生產過程中，通常需要進行大量的微加工。目前常採用化學氣相沉積、物理氣相沉積等製程方式對半導體製程件或基板進行微加工，例如製造柔性顯示幕、平板顯示器、發光二極體、太陽能電池等。微加工製造包含多種不同的製程和步驟，其中，應用較為廣泛的為化學氣相沉積製程，該製程可以沉積多種材料，包括大範圍的絕緣材料、大多數金屬材料和金屬合金材料，例如將諸如矽、碳化矽、氧化鋅等材料沉積在基板或其它表面上。

在基板處理過程中，多種製程條件都會對基片表面處理質量造成影響，例如在磊晶生長半導體材料的過程中，基板所在基座的轉速、基板的加熱溫度場情況、反應腔內氣體流動情況等，它們直接決定了磊晶生長的質量。在實際應用中，反應腔內的製程條件往往較為複雜，很難實現各類因素的最優條件協同。例如業內通常採用高轉速以保證基板磊晶生長的均勻性和一致性，並輔以高溫以提升磊晶生長的質量。然而在高溫高速旋轉的環境下，基板的上表面與背面所面臨的氣流壓力有所不同，且較高的轉速會使基板具有較大的離心力，多種因素綜合使得基板在製程進程中的穩定性無法保證，很容易發生飛片現象。因此，目前的薄膜處理裝置仍無法滿足對薄膜處理質量的要求，需要對其進行改進以滿足相應的生產需求。

可以理解的是，上述陳述僅提供與本創作有關的背景技術，而並不必然地構成習知技術。

基於前述技術問題，本創作的目的在於提供一種托盤結構及其磊晶生長設備，該托盤結構對基板支撐件進行了改進，通過基板支撐件的傾斜上表面，有效地降低了基板飛片的風險，增加了基板在製程過程中的穩定性。

為了達到上述目的，本創作通過以下技術方案實現：

一種用於磊晶生長設備的托盤結構，包含： 基座，其可設置於一旋轉座上，所述基座的上表面包含一限位結構，所述限位結構包圍形成一凹陷部； 基板支撐件，至少部分地位於所述凹陷部內，用於承載一基板，所述基板支撐件包括一傾斜上表面，所述傾斜上表面包括環繞所述基板的內圈區域，至少部分所述內圈區域的高度高於所述基板上表面的高度。

可選的，所述基板支撐件包括支撐結構和環繞所述支撐結構的基體環，所述基體環和所述支撐結構一體設置，所述支撐結構用於支撐基板，所述基體環環繞設置在所述基板的外圍，所述基體環的上表面包括所述傾斜上表面。

可選的，所述基板支撐件包含： 承載件，其設置於所述凹陷部內，用於支撐基板； 內環，其設置於所述承載件上方，所述內環環繞設置在所述基板的外圍，所述內環的上表面包括所述傾斜上表面。

可選的，所述內環包括環繞基板的內側壁和靠近所述限位結構的外側壁，所述外側壁的高度大於所述內側壁的高度； 或，所述內環的下表面為水平面。

可選的，所述承載件的上表面設有若干防飛片件，所述內環對應開設有若干開口，所述防飛片件穿過所述開口伸出所述內環的上表面。

可選的，當所述基板置於所述基板支撐件內時，所述基板支撐件靠近所述基板邊緣的上表面與所述基板的上表面高度差小於或等於2mm。

可選的，所述基板支撐件的上表面設有若干防飛片件，所述防飛片件的上表面高於所述基板的上表面。

可選的，當所述基板置於所述基板支撐件內時，所述基板支撐件靠近所述基板邊緣的至少部分內圈區域低於或等於所述基板的上表面。

可選的，所述防飛片件均勻或非均勻地沿所述基板支撐件周向設置。

可選的，所述防飛片件為柱體或環形柱體或錐體或多面柱體或不規則立方體。

可選的，所述基板支撐件的內側壁包圍形成容納基板的容納槽，所述基板支撐件的內側壁的至少部分區域包括一傾斜側壁，所述傾斜側壁與所述容納槽的底部表面之間的夾角小於90°。

可選的，所述基板支撐件的內側壁的至少部分區域包括一豎直側壁，所述豎直側壁的一端與所述傾斜側壁相連，其另一端與所述容納槽的底部表面相連。

可選的，所述基板支撐件的內側壁與所述基板支撐件的上表面之間設置一弧形倒角。

可選的，所述基板支撐件的下表面和所述凹陷部的至少部分上表面之間設置有間隙。

可選的，所述基板支撐件、所述基板支撐件與所述基座之間、所述基座中的任意一個或多個上開設有第一氣體通道，所述第一氣體通道貫通基板背面與基板上表面之間的空間。

可選的，所述基座、所述基座與所述旋轉座之間、所述旋轉座中的任意一個或多個上開設有第二氣體通道，所述第二氣體通道貫通所述旋轉座內部與外部的空間。

可選的，所述托盤結構的至少兩個相鄰部件之間包含限位組件，所述限位組件用於防止兩相鄰部件之間發生相互滑動。

可選的，所述基板支撐件的上表面包含應力釋放結構。

可選的，所述基板支撐件包括定位匹配結構，所述定位匹配結構靠近所述基板的定位邊或定位槽設置，用於限制基板相對於基板支撐件轉動。

可選的，所述基板支撐件包含設置於所述限位結構上方的覆蓋環。

可選的，還包含： 外圈蓋板，其至少部分區域環繞覆蓋所述基座的外周邊緣。

可選的，一種磊晶生長設備，包含： 反應室； 前述的用於承載基板的托盤結構，其設置於所述反應室內。

本創作與習知技術相比具有以下優點： 本創作的一種托盤結構及其磊晶生長設備中，該托盤結構對基板支撐件進行了改進，通過基板支撐件的傾斜上表面進一步降低了基板飛片的可能性，增加了基板在製程過程中的穩定性，有助於提高製程成功率，降低破片的風險。

為使本創作實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本創作實施例中的附圖，對本創作實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本創作一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本創作中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出進步性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本創作保護的範圍。

需要說明的是，在本文中，術語「包括」、「包含」、「具有」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括……」或「包含……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設備中還存在另外的要素。

需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精准的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本創作實施例的目的。

實施例一

如圖1和圖2所示，為本創作的一種磊晶生長設備示意圖，該設備包含一個反應室100，所述反應室100可用於處理一個或多個基板W，包括將材料沉積在基板W的上表面。所述反應室100包括頂蓋101和腔體102，兩者圍成一處理空間103，在進行製程處理的過程中反應室100保持真空密封狀態，所述頂蓋101中開設有各種製程氣體通道及冷卻液通道。所述處理空間103中設置有用於承載基板W的托盤結構110，所述托盤結構110放置於筒狀的旋轉座120上，所述旋轉座120可帶動所述托盤結構110旋轉，所述托盤結構110的下方設置有加熱器130。具體地，所述托盤結構110包括基座111和基板支撐件112。所述基座111設置於所述旋轉座120上，所述基座111的上表面包含一限位結構1111，所述限位結構1111包圍形成一凹陷部；所述基板支撐件112至少部分地位於所述凹陷部內，用於承載所述基板W。可以理解的是，所述限位結構1111可以為連續的環形凸起結構，也可為不連續的凸起結構，只要其可實現相應的功能作用均可，本創作對此不加以限制。

在本實施例中，以SiC磊晶生長製程為例進行說明。在進行製程反應時，所述托盤結構110借助其下方的加熱器130加熱至所需的溫度（例如約1000℃），磊晶生長製程所需的若干種製程氣體分別經由頂蓋101中的各製程氣體通道進入反應室100內，並被引導到被加熱的托盤結構110及托盤結構110承載的基板W上。各製程氣體在托盤結構110及基板W表面均勻地混合及分佈，在高溫條件下進行分解和反應，從而在基板W上沉積形成磊晶層。反應後的氣體（及反應副產物）通過真空泵從反應室100底部的抽氣口排到室外。

在SiC生長過程中，所述旋轉座120、基座111、基板支撐件112及其承載的基板W均處於高速旋轉狀態。此時基板W上下表面所處的空間不同，其上表面與反應室100內部的處理空間103接觸，其下表面與基板支撐件112內部接觸。在製程過程中，基板W的上下表面之間具有一定的壓力差；同時由於其處於高速旋轉狀態，基板W也會受到一些離心力的作用。當基板W上下表面面臨的氣體壓力差大於基板W自身的重力時，基板W會上下運動而跑到基板支撐件112的上表面，若不及時調整會在離心力的作用下被甩出托盤結構110。

基於基板W在複雜氣流、高溫、旋轉製程條件下容易飛出的問題，本申請對基板支撐件112的上表面做出了改進。具體地，所述基板支撐件112包括一傾斜上表面1121，所述傾斜上表面1121包括環繞所述基板W的內圈區域1129，至少部分所述內圈區域1129的高度高於所述基板W上表面的高度。即所述基板支撐件112的上表面至少部分為具有一定坡度的結構，如此可以提供外圈高內圈低的基板支撐件112，既保證了基板支撐件112與限位結構1111之間有較大的限位面積，也可以降低基板支撐件112環繞基板W的內圈區域1129與基板W之間的高度差，當製程氣體的氣流流經基板W邊緣時，氣流是相對平緩的流過去的，不會在此處發生渦流現象，基板W邊緣及其中心區域的磊晶生長情況基本相近，可有效地改善磊晶生長不均勻的問題，進而提升基板W處理質量。此外，還可以依靠該坡度限制基板W被甩出，同時該坡度具有自動調心的作用，當基板W被甩到基板支撐件112的上表面時，能夠在重力的作用下回到初始位置。

如圖1所示，在本實施例中，為了約束基板W，將基板支撐件112的整個上表面設置為外側高、內側低的傾斜結構，使得基板W不容易被甩出，即使基板W移動到基板支撐件112的上表面也能夠依靠該傾斜結構及其自身重力自動重定。進一步的，如圖2所示，所述基板支撐件112包括支撐結構1122和環繞所述支撐結構1122的基體環1123，所述基體環1123和所述支撐結構1122一體設置，所述支撐結構1122用於支撐基板W，所述基體環1123環繞設置在所述基板W的外圍，其內側壁環繞包圍形成容納基板W的容納槽，所述基體環1123的上表面包括所述傾斜上表面1121。在製程進程中，基板W、基板支撐件112以及基座111均處於高速旋轉狀態。旋轉狀態下基板W容易偏離中心位置，基體環1123與支撐結構1122一體設置，兩者之間沒有接觸面間隙，可防止基板W在高速旋轉狀態下鑽入基板支撐件112的間隙中導致基板W報廢，有助於提高基板W加工的良品率，保證基板W加工的進程。另一方面，一體設置的基板支撐件112在實際使用時安裝操作更為方便，一定程度上節省了安裝成本。

如圖2所示，所述基板支撐件112還包含設置於所述限位結構1111上方的覆蓋環1124。在本實施例中，所述覆蓋環1124和與其接觸的基板支撐件112部分一體設置，即所述覆蓋環1124與所述支撐結構1122和所述基體環1123一體設置，以提升支撐基板W的環組件的穩定性，同時也便於基板支撐件112的加工和安裝。在圖2所示的實施例中，由於基板W在高速旋轉的過程中容易發生脫離支撐結構1122的現象，本實施例中基體環1123的傾斜上表面1121包括環繞所述基板W的內圈區域1129，且至少部分所述內圈區域1129的高度高於所述基板W上表面的高度，此種設計可以使得基體環1123的內側壁對基板W形成一定的約束，當基板W在離心力作用下甩出時提供橫向阻擋。

除了利用基體環1123自身高度實現對基板W的約束外，在另外的實施例中，還可以在所述基板支撐件112的上表面設有若干防飛片件1125，所述防飛片件1125的上表面高於所述基板W的上表面。由於防飛片件1125的上表面高於基板W的上表面，基板W更難繞過防飛片件1125被甩出基板支撐件112，進一步降低了製程進程中發生飛片的機率。如圖3所示，當具有傾斜上表面1121的基板支撐件112上表面設置有防飛片件1125時，即使基板W移動到基板支撐件112的上表面，防飛片件1125會阻擋基板W跑出基板支撐件112，傾斜上表面1121會調節基板W回到初始位置即容納槽內，即該基板支撐件112在阻擋飛片的同時，還可以實現對基板W的自動調節。

可以理解的是，本創作對所述防飛片件1125的個數不做限制，在實際應用時，可根據需求進行設置。進一步的，當所述基板支撐件112的上表面包含多個防飛片件1125時，各個所述防飛片件1125均勻或非均勻地沿所述基板支撐件112周向設置。另一方面，本創作對所述防飛片件1125的形狀結構也不做限制，其可為任意凸起結構，可選的，所述防飛片件1125為柱體或環形柱體或錐體或多面柱體或不規則立方體。

進一步的，如圖3所示，在一實施例中，所述基板支撐件112的上表面設置有防飛片件1125，當所述基板W置於所述基板支撐件112的容納槽內時，所述基板支撐件112靠近所述基板W邊緣的至少部分內圈區域1129的高度低於或者平於所述基板W的上表面。當製程氣體的氣流流經基板W邊緣時，氣流是平流過去的，不會在此處發生渦流現象，基板W邊緣及其中心區域的磊晶生長情況基本相近，可有效地改善磊晶生長不均勻的問題，進而提升基板W處理質量。因此，該基板支撐件112不僅可以阻擋基板W飛片以及使基板W自動歸位，還能避免氣流在此處產生渦流，進一步提升基板W磊晶生長的良品率。

可以理解的是，所述基板支撐件112邊緣表面與基板W上表面之間的高度關係不僅限於上述。示例地，在另一實施例中，所述基板支撐件112靠近所述基板W邊緣的至少部分內圈區域1129的高度等於所述基板W的上表面的高度。可選的，在其他實施例中，當所述基板W置於所述基板支撐件112內時，所述基板支撐件112靠近所述基板W邊緣的上表面與所述基板W的上表面之間的高度差（絕對值）小於或等於2mm，即基板支撐件112內圈區域1129邊緣的上表面的高度與基板W上表面的高度差不多，在對基板W進行約束調節的同時，盡可能地不在基板W邊緣處產生渦流。當然，兩者之間的高度差不僅限於小於或等於2mm，在其他實施例中，還可以為其他數值範圍，只要可減小該處渦流均可，本創作對此不做限制。可選的，在其他實施例中，所述內圈區域1129靠近基板W的邊緣的高度略高於或等於基板W上表面的高度，以使基板支撐件112在實現自動調心的同時，盡可能地不在基板W邊緣處產生渦流。

由前述可知，在基板W上下表面壓力差以及高速轉動產生的離心力的作用下，基板W很容易跑偏。若基板支撐件112的內側壁全部為豎直結構，該內側壁無法阻止基板W在容納槽內的上下運動，基板W很有可能會運動至基板支撐件112的上表面。基於上述，可對基板支撐件112的內側壁即基體環1123的內側壁做出改進，以實現對基板W的位置約束。可選的，所述基板支撐件112的內側壁的至少部分區域包括一傾斜側壁（請參見圖4），所述傾斜側壁與所述容納槽的底部表面之間的夾角小於90°，即其內側壁的至少部分區域是向容納槽方向突出的，以便限制基板W上下移動的自由度。在製程進程中，由於轉速離心力或者壓力差的作用，可能會使基板W飛起，突出的傾斜側壁會阻擋基板W向上飛出，有效地降低了基板W飛出機率，進一步保證其在製程過程中的穩定性。進一步的，所述基板支撐件112的內側壁的至少部分區域包括一豎直側壁，所述豎直側壁的一端與所述傾斜側壁相連，其另一端與所述容納槽的底部表面相連，即傾斜側壁區域位於該豎直側壁區域的上方。為進一步保證基板W受熱膨脹時在容納槽底部移動的自由性，該豎直側壁的高度大於基板W受熱膨脹後的高度，以避免基板W受熱膨脹時碰到傾斜側壁發生損傷。可選的，為便於將基板W放入容納槽中，所述基板支撐件112的內側壁與所述基板支撐件112的上表面之間設置一弧形倒角。

示例地，如圖4所示，在一實施例中，所述基板支撐件112的內側壁的部分區域為多段式結構，從下至上依次為豎直側壁、傾斜側壁以及圓弧邊結構。正常工況下基板W處於底部豎直側壁的高度區域內，製程過程中，基板W受熱膨脹，其圓周範圍大於傾斜側壁的最小圓周範圍（傾斜側壁頂部），即使基板W上下空間的壓力差將基板W吹起，基板W也會受到傾斜側壁的阻擋回到容納槽的底部，進而避免基板W飛出容納槽。相比於內側壁全部為豎直側壁的基板支撐件112，該基板支撐件112可約束基板W的上下運動，對基板W在製程過程中的約束性更強，提高了基板W在容納槽中的穩定性，有效地降低了基板W飛出機率，更適合應用於半導體製程中限制基板W的跑偏。

為了對基板W在容納槽中的位置進行約束，所述基板支撐件112還包括定位匹配結構1126，所述定位匹配結構1126靠近所述基板W的定位邊或定位槽設置，用於限制基板W相對於基板支撐件112轉動。如圖5和圖6所示，在一實施例中，所述定位匹配結構1126為由基體環1123向容納槽中心方向延伸的片體結構，該定位匹配結構1126與支撐結構1122、基體環1123一體設置。在高速旋轉狀態下，基體環1123的內側壁面可防止基板W飛出，其定位匹配結構1126可防止基板W相對於基板支撐件112轉動，使基板W與基板支撐件112同步旋轉，進而實現對基板W在容納槽中的精准限位。可以理解的是，所述定位匹配結構1126不僅限為由基體環1123延伸而成，且所述定位匹配結構1126也不僅限於上述結構類型，其還可以為其他結構類型，如柱體等結構。

在製程進程中，加熱器130會一直對基座111進行加熱，進而使基板W處於製程溫度下。為進一步使基板W受熱均勻，可在所述基板支撐件112的下表面和所述凹陷部的至少部分上表面之間設置間隙1113。如圖2所示，在一實施例中，該間隙1113位於支撐結構1122下方且其範圍大於支撐結構1122的範圍即該間隙1113的範圍擴展到了基體環1123的下方，以避免支撐結構1122直接與基座111接觸。該間隙1113使得基座111下方的加熱器130產生的熱量到達支撐結構1122之前在間隙1113內充分擴散均勻，進而使得其到達支撐結構1122時各處位置的熱量分佈更為均衡，以使基板W受熱均勻，進一步保證基板W表面處理的質量。

另一方面，由於所述旋轉座120、基座111、基板支撐件112及其承載的基板W均處於高速旋轉狀態，且基座111下方加熱器130的持續加熱，基板W上下表面的氣體壓力差會越來越大。基於此，如圖2所示，在本實施例中，所述基座111的凹陷部底面與基板支撐件112的基體環1123底部表面之間、限位結構1111的內側壁與基體環1123的外側壁之間以及限位結構1111的頂部表面與覆蓋環1124的底部表面之間開設有凹槽結構形成第一氣體通道113，所述第一氣體通道113貫通基板W背面與基板W上表面之間的空間，以便氣體的相互流動，減小基板W上下表面的壓力差，防止基板W在製程過程中由於壓力差的作用被頂起甩出，進一步保證了基板W的穩定性。可選的，所述第一氣體通道113與所述間隙1113連通。需要說明的是，所述第一氣體通道113不僅限於以上述方式開設，在其他實施例中，其還可以採用其他方式實現，本創作對此不做限制，示例地，所述第一氣體通道113開設在所述基板支撐件112或所述基座111中，以平衡基板W上下表面之間的壓力差。

進一步的，如圖2所示，所述基座111在其與旋轉座120的接觸面上開設有凹槽結構以形成第二氣體通道114，所述第二氣體通道114貫通所述旋轉座120內部與外部的空間，所述旋轉座120所圍成的內部空間與外部空間之間的氣體可相互流動，以平衡內部空間與其外部空間的壓力，進而保證基座111在旋轉座120上的穩定性。當所述基座111上開設有通孔使基板W背面與旋轉座120所圍成的內部空間連通時，所述第二氣體通道114進一步減小了基板W內外表面的壓力差，有助於保證基板W在製程進程中的穩定性。可以理解的是，所述第二氣體通道114不僅限於以上述方式開設，在其他實施例中，其還可以採用其他方式實現，本創作對此不做限制，示例地，所述第二氣體通道114開設在所述基座111或所述旋轉座120中，以減少內外空間之間的壓力差，進一步保證基座111和基板支撐件112的穩定性。

由前述可知，在製程處理過程中，設備的穩定性以及各製程條件的協同等因素都直接影響著基板W磊晶生長的質量，在高溫、高速旋轉、複雜氣流的環境下，托盤結構110的穩定性也難以保證，例如基板支撐件112很容易會帶動基板W一起飛出基座111，造成設備的可靠性變差，影響製程進程。基於上述，可選的，所述托盤結構110的至少兩個相鄰部件之間包含限位組件，所述限位組件用於防止兩相鄰部件之間發生相互滑動。在本實施例中，所述限位組件包括設置在基座111上的第一結構1112以及設置在基板支撐件112上的第二結構1127，所述第一結構1112與所述第二結構1127相匹配。示例地，如圖7和圖8所示，所述第一結構1112為方形凸台結構，所述第二結構1127為方形凹槽結構。可以理解的是，所述第一結構1112和第二結構1127的類型不僅限於上述，其還可以為其他可實現限位作用的結構，本創作對此不加以限制。可選的，所述第一結構1112為柱體或環形柱體或錐體或多面柱體或不規則立方體；或，所述第二結構1127為柱體或環形柱體或錐體或多面柱體或不規則立方體。

在實際使用中，經常會遇到磊晶生長膜層與基板支撐件112材料不同的問題，例如在本實施例中，所述基板支撐件112採用石墨材料製備，其加工成本低廉，有助於減小經濟成本。在SiC磊晶生長過程中，石墨製備的基板支撐件112的上表面會沉積SiC膜層，由於兩者熱膨脹係數不同，在溫度變化的情況下，基板支撐件112的上表面會存在應力集中而導致變形，從而影響製程效果，同時其還會造成機台零件損耗加大，使設備的使用成本增加。基於此，所述基板支撐件112的上表面包含應力釋放結構1128（請參見圖9），所述應力釋放結構1128可降低基板支撐件112上表面所承受的應力，使該處應力得到釋放、減少變形，進而解決其應力變形問題，有助於提升所述基板支撐件112的使用壽命。可選的，所述應力釋放結構1128可設置於所述覆蓋環1124和/或基體環1123的上表面。可選的，所述應力釋放結構1128包含凹槽結構和/或凸起結構；所述應力釋放結構1128呈放射狀和/或環形。本創作對應力釋放結構1128的環形層數或放射線數量不做限制，可根據需要進行設置。

可以理解的是，所述基板支撐件112也可採用其他材料製備，如採用碳化矽材料製備，本創作對此不加以限制。當採用碳化矽材料製備時，可進一步減少反應室100內的顆粒污染源，有助於保持潔淨的處理空間103。

為進一步保證反應室100內環境的潔淨度，如圖2所示，所述托盤結構110還包含外圈蓋板115，所述外圈蓋板115至少部分區域環繞覆蓋所述基座111的外周邊緣，以防止高溫下裸露的基座111上表麵粉化揮揚在腔室中（基座111一般由石墨材料製成），污染磊晶生長。

需要說明的是，本創作的托盤結構110不僅限於適用上述磊晶生長設備，在其他實施例中，其還可以應用於其他腔體結構的設備中，本創作對此不加以限制。進一步的，上述各個技術特徵可單獨設置也可以任意組合搭配設置，本創作對此不加以限制。

實施例二

基於實施例一的磊晶生長設備的結構特性，本實施例對其托盤結構部分做出了一些改變。如圖10所示，為本實施例的磊晶生長設備的托盤結構部分示意圖。

在本實施例中，所述基板支撐件212為分體式結構。具體地，如圖10至圖12所示，在本實施例中，所述基板支撐件212包含承載件2122和內環2123。所述承載件2122設置於基座211的限位結構2111所圍成的凹陷部內，該承載件2122用於支撐基板W；所述內環2123設置於所述承載件2122上方，所述內環2123的上表面包括所述傾斜上表面2121，所述內環2123包括環繞基板W的內側壁和靠近所述限位結構2111的外側壁，所述外側壁的高度大於所述內側壁的高度。

磊晶生長過程中，基板W通過承載件2122放置在基座211上，基座211轉動並通過承載件2122帶動基板支撐件212及基板W旋轉。旋轉過程中，內環2123通過其內側壁限制基板W的位置，防止基板W在複雜氣流、高溫、旋轉的製程條件下飛出；其外側壁至少部分地與所述限位結構2111的內側壁抵靠。所述內環2123的外側壁高度大於其內側壁的高度，內環2123受到離心力的作用向限位結構2111施加作用力的接觸面較大，限位結構2111對內環2123的阻擋作用更強，可有效地防止內環2123飛出凹陷部；同時該內環2123的頂部表面包含傾斜上表面2121，可有效地防止基板W飛出基板支撐件212。因此，該基板支撐件212不僅可防飛片，還可進一步提升托盤結構的穩定性，有助於提升基板W磊晶生長的良品率。

如圖10所示，在本實施例中，所述內環2123的底部包含一下沉部，以使其外側壁的高度大於內側壁的高度。進一步的，在本實施例中，所述內環2123由碳化矽材料製備，所述承載件2122由石墨材料製備，當然，它們也可由其他材料製備，本創作對此不做限制。

與實施例中一相似，所述基板支撐件212的上表面也可設置防飛片件2124，所述防飛片件2124可與所述內環2123或所述承載件2122連接（請參見圖13至圖16）。進一步的，所述防飛片件2124可單獨成型，也可與內環2123或承載件2122一體成型。示例地，如圖15和圖16所示，在一實施例中，所述防飛片件2124與承載件2122連接，所述內環2123對應開設有開口供防飛片件2124穿過進而使其頂部到達內環2123上表面的上方，以使防飛片件2124的上表面高於內環2123的上表面。該基板支撐件212的防飛片件2124不僅可防止基板W飛出容納槽，還可進一步實現內環2123與承載件2122之間的限位作用，即使在高速旋轉狀態下兩者之間也不會發生滑動，提高了設備的穩定性。另外此種設計還可以降低部件製作成本和難度，由於承載件2122為石墨材料，製作成本低於其上方的碳化矽內環2123，且容易加工成型，因此，防飛片件2124與承載件2122連接，例如為一體製造，可以大大降低製作成本。

進一步的，本實施例的其他結構及各組件的連接、作用方式，如還包括定位匹配結構2125等均可與實施例一相似或相同，在此不再加以贅述和限制。

實施例三

基於實施例一的磊晶生長設備的結構特性，本實施例對其托盤結構部分做出了一些改變。如圖17所示，為本實施例的磊晶生長設備的托盤結構部分示意圖。

在本實施例中，所述基板支撐件312為分體式結構。具體地，在本實施例中，所述基板支撐件312包含承載件3122和內環3123。所述承載件3122設置於基座311的限位結構3111所圍成的凹陷部內，該承載件3122用於支撐基板W；所述內環3123設置於所述承載件3122上方，所述內環3123環繞設置在所述基板W外圍，所述內環3123的上表面包括所述傾斜上表面3121，所述內環3123的下表面為水平面。在製程過程中，所述內環3123通過其內側壁限制基板W的位置，防止基板W在複雜氣流、高溫、旋轉的製程條件下飛出，同時該內環3123的上表面包含傾斜上表面3121，可有效地防止基板W飛出基板支撐件312。

進一步的，本實施例的其他結構及各組件的連接、作用方式，如還包括定位匹配結構等均可與實施例一相似或相同，在此不再加以贅述和限制。

綜上所述，本創作的一種托盤結構110及其磊晶生長設備中，該托盤結構110對基板支撐件112進行了改進，通過基板支撐件112的傾斜上表面1121改善了基板W邊緣的氣流平緩程度，進一步降低了基板W飛片的可能性，增加了基板W在製程過程中的穩定性，有助於提高製程成功率，降低破片的風險。該托盤結構110只需要進行微小的改進，就可使其達到更好的穩定效果，其結構簡單、製作方便且成本較低。

儘管本創作的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本創作的限制。在本領域中具有通常知識者閱讀了上述內容後，對於本創作的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本創作的保護範圍應由所附的請求項來限定。

100:反應室

101:頂蓋

102:腔體

103:處理空間

110:托盤結構

111:基座

1111:限位結構

1112:第一結構

1113:間隙

112:基板支撐件

1121:傾斜上表面

1122:支撐結構

1123:基體環

1124:覆蓋環

1125:防飛片件

1126:定位匹配結構

1127:第二結構

1128:應力釋放結構

1129:內圈區域

113:第一氣體通道

114:第二氣體通道

115:外圈蓋板

120:旋轉座

130:加熱器

211:基座

2111:限位結構

212:基板支撐件

2121:傾斜上表面

2122:承載件

2123:內環

2124:防飛片件

2125:定位匹配結構

311:基座

3111:限位結構

312:基板支撐件

3121:傾斜上表面

3122:承載件

3123:內環

W:基板

［圖1］為本創作的一種磊晶生長設備示意圖； ［圖2］為圖1中托盤結構的局部示意圖； ［圖3］為本創作的一種帶防飛片件的托盤結構局部示意圖； ［圖4］為本創作的一種基板支撐件截面示意圖； ［圖5］為本創作的一種帶定位匹配結構的基板支撐件的示意圖； ［圖6］為圖5的基板支撐件的半剖視圖； ［圖7］為本創作的一種基座正面示意圖； ［圖8］為與圖7的基座相配合的基板支撐件底面示意圖； ［圖9］為本創作的一種帶應力釋放結構的基板支撐件的示意圖； ［圖10］為本創作的另一種托盤結構局部示意圖； ［圖11］為圖10中內環的示意圖； ［圖12］為圖11的內環的半剖視圖； ［圖13］為本創作的一種帶防飛片件的內環示意圖； ［圖14］為圖13的內環的半剖視圖； ［圖15］為本創作的一種帶防飛片件的基板支撐件示意圖； ［圖16］為圖15的基板支撐件的半剖視圖； ［圖17］為本創作的又一種托盤結構局部示意圖。

100:反應室

101:頂蓋

102:腔體

103:處理空間

110:托盤結構

120:旋轉座

130:加熱器

W:基板

Claims (22)

1. 一種用於磊晶生長設備的托盤結構，其特徵在於，包含：基座，其可設置於一旋轉座上，所述基座的上表面包含一限位結構，所述限位結構包圍形成一凹陷部；基板支撐件，至少部分地位於所述凹陷部內，用於承載一基板，所述基板支撐件包括一傾斜上表面，所述傾斜上表面包括環繞所述基板的內圈區域，至少部分所述內圈區域的高度高於所述基板上表面的高度。
2. 如請求項1所述的托盤結構，其中，所述基板支撐件包括支撐結構和環繞所述支撐結構的基體環，所述基體環和所述支撐結構一體設置，所述支撐結構用於支撐基板，所述基體環環繞設置在所述基板的外圍，所述基體環的上表面包括所述傾斜上表面。
3. 如請求項1所述的托盤結構，其中，所述基板支撐件包含：承載件，其設置於所述凹陷部內，用於支撐基板；內環，其設置於所述承載件上方，所述內環環繞設置在所述基板的外圍，所述內環的上表面包括所述傾斜上表面。
4. 如請求項3所述的托盤結構，其中，所述內環包括環繞基板的內側壁和靠近所述限位結構的外側壁，所述外側壁的高度大於所述內側壁的高度；或，所述內環的下表面為水平面。
5. 如請求項3所述的托盤結構，其中，所述承載件的上表面設有若干防飛片件，所述內環對應開設有若干開口，所述防飛片件穿過所述開口伸出所述內環的上表面。
6. 如請求項1所述的托盤結構，其中，當所述基板置於所述基板支撐件內時，所述基板支撐件靠近所述基板邊緣的上表面與所述基板的上表面高度差小於或等於2mm。
7. 如請求項1所述的托盤結構，其中，所述基板支撐件的上表面設有若干防飛片件，所述防飛片件的上表面高於所述基板的上表面。
8. 如請求項7所述的托盤結構，其中，當所述基板置於所述基板支撐件內時，所述基板支撐件靠近所述基板邊緣的至少部分內圈區域低於或等於所述基板的上表面。
9. 如請求項7所述的托盤結構，其中，所述防飛片件均勻或非均勻地沿所述基板支撐件周向設置。
10. 如請求項5或7所述的托盤結構，其中，所述防飛片件為柱體或環形柱體或錐體或多面柱體或不規則立方體。
11. 如請求項1所述的托盤結構，其中，所述基板支撐件的內側壁包圍形成容納基板的容納槽，所述基板支撐件的內側壁的至少部分區域包括一傾斜側壁，所述傾斜側壁與所述容納槽的底部表面之間的夾角小於90°。
12. 如請求項11所述的托盤結構，其中，所述基板支撐件的內側壁的至少部分區域包括一豎直側壁，所述豎直側壁的一端與所述傾斜側壁相連，其另一端與所述容納槽的底部表面相連。
13. 如請求項1所述的托盤結構，其中， 所述基板支撐件的內側壁與所述基板支撐件的上表面之間設置一弧形倒角。
14. 如請求項1所述的托盤結構，其中，所述基板支撐件的下表面和所述凹陷部的至少部分上表面之間設置有間隙。
15. 如請求項1或14所述的托盤結構，其中，所述基板支撐件、所述基板支撐件與所述基座之間、所述基座中的任意一個或多個上開設有第一氣體通道，所述第一氣體通道貫通基板背面與基板上表面之間的空間。
16. 如請求項1所述的托盤結構，其中，所述基座、所述基座與所述旋轉座之間、所述旋轉座中的任意一個或多個上開設有第二氣體通道，所述第二氣體通道貫通所述旋轉座內部與外部的空間。
17. 如請求項1所述的托盤結構，其中，所述托盤結構的至少兩個相鄰部件之間包含限位組件，所述限位組件用於防止兩相鄰部件之間發生相互滑動。
18. 如請求項1所述的托盤結構，其中，所述基板支撐件的上表面包含應力釋放結構。
19. 如請求項1所述的托盤結構，其中，所述基板支撐件包括定位匹配結構，所述定位匹配結構靠近所述基板的定位邊或定位槽設置，用於限制基板相對於基板支撐件轉動。
20. 如請求項1所述的托盤結構，其中， 所述基板支撐件包含設置於所述限位結構上方的覆蓋環。
21. 如請求項1所述的托盤結構，其中，還包含：外圈蓋板，其至少部分區域環繞覆蓋所述基座的外周邊緣。
22. 一種磊晶生長設備，其特徵在於，包含：反應室；如請求項1~21任意一項所述的用於磊晶生長設備的托盤結構，其設置於所述反應室內。