本发明涉及半导体制造技术领域，具体地，涉及一种承载装置、反应腔室及半导体加工设备。
背景技术
半导体工艺通常是在真空环境下进行的。例如：物理气相沉积(physicalvapordeposition，pvd)中的磁控溅射工艺一般是在真空腔室中进行的，在该真空腔室中设置有基座，用于承载置于其上的衬底；同时，基座一般具有加热功能，能够对衬底进行加热和温度保持，以达到溅射工艺所需要的温度。常规的pvd工艺要求衬底温度在300℃以下，而alnpvd工艺则要求衬底温度在600℃以上甚至更高。在高温条件下，用于承载衬底的托盘和与其接触的物件发生粘连的可能性会大大增加，对设备的稳定性造成极大的隐患。
图1为现有的反应腔室的局部结构图。如图1所示，反应腔室包括内衬1、压环2和承载装置。其中，承载装置包括可升降的基座4，在该基座4上设置有三个支撑柱5，支撑柱5的顶端用于承载托盘3。托盘3用于承载衬底。基座4能够上升至工艺位置a进行工艺，并且基座4在上升过程中，托盘3顶起压环2，以使压环2压住托盘3的边缘处，以起到固定托盘3的作用。此外，在基座4下降时，压环2由内衬1支撑。
在进行沉积工艺的过程中，会有薄膜镀在托盘3和压环2的接触面上，这使得在高温条件下，可能会导致托盘3在下降的过程中与压环2发生粘连，如图2所示，托盘3的一端粘连在压环2，另一端随基座4下移，最终托盘3会在重力作用下滑落在基座4上，从而有较大可能会导致托盘3碎裂，即使托盘3没有碎裂，当机械手进入反应腔室进行取走托盘3的动作时，机械手指会和倾斜的托盘3发生碰撞，对设备的稳定性造成极大的隐患。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种承载装置、反应腔室及半导体加工设备，其不仅可以避免托盘因滑落在基座上而碎裂，而且可以减小机械手与倾斜的托盘发生碰撞的风险。
为实现本发明的目的而提供一种承载装置，包括可升降的基座，在所述基座上竖直设置有沿其轴向对称分布的至少三个主支撑柱，所述主支撑柱的上端高于所述基座的上表面，用以承载托盘，还包括保护组件，所述保护组件用于在置于所述主支撑柱上的所述托盘倾斜时，阻挡所述托盘的边缘。
优选的，所述保护组件包括至少三个阻挡柱，各个阻挡柱一一对应地与各个所述主支撑柱连接，并且每个所述阻挡柱位于所述主支撑柱的远离所述基座中心的一侧，且所述阻挡柱的上端高于置于所述主支撑柱上的托盘的下表面，低于置于所述主支撑柱上的托盘的上表面。
优选的，所述保护组件包括环形阻挡件，所述环形阻挡件与所述主支撑柱连接，且所述环形阻挡件环绕在所述主支撑柱所在圆周的外围，且所述环形阻挡件的上端高于置于所述主支撑柱上的托盘的下表面，低于置于所述主支撑柱上的托盘的上表面。
优选的，还包括至少三个连接组件，各个连接组件与各个所述主支撑柱一一对应；所述连接组件用于将所述保护组件固定在所述主支撑柱上。
优选的，所述连接组件包括辅助支撑柱、连接件和固定件，其中，
所述辅助支撑柱竖直设置在所述基座上，且位于所述主支撑柱的远离所述基座中心的一侧；所述辅助支撑柱的上端低于所述主支撑柱的上端；
所述固定件分别与所述主支撑柱和所述辅助支撑柱连接；
所述连接件分别与所述固定件和所述保护组件连接。
优选的，所述连接件与所述保护组件固定连接，且在所述连接件上设置有通孔，所述连接件通过所述通孔套设在所述辅助支撑柱上，且叠置在所述固定件上；
在所述辅助支撑柱的外周壁的上部设置有外螺纹；所述连接组件还包括螺母，所述螺母与所述辅助支撑柱的所述外螺纹相配合，以将所述连接件与所述固定件的固定连接。
优选的，所述保护组件包括至少三个阻挡柱，各个阻挡柱与所述基座连接，且一一对应地位于所述主支撑柱的远离所述基座中心的一侧，所述阻挡柱的上端高于置于所述主支撑柱上的托盘的下表面，低于置于所述主支撑柱上的托盘的上表面。
优选的，所述保护组件所在圆周的直径比所述托盘的直径大2～3mm。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种反应腔室，包括内衬、压环和承载装置，所述承载装置能够上升至工艺位置或下降至装卸装置；所述压环在所述承载装置位于所述工艺位置时，压住托盘的边缘处；所述内衬环绕设置在所述反应腔室的侧壁内侧，且在所述承载装置离开所述工艺位置时，支撑所述压环；所述承载装置采用本发明提供的上述承载装置。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种半导体加工设备，其采用本发明提供的上述反应腔室。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的承载装置，其通过借助保护组件在置于主支撑柱上的托盘倾斜时，阻挡该托盘的边缘，不仅可以避免托盘下滑至基座上，从而可以避免托盘碎裂，而且还可以减小托盘的倾斜程度，从而可以减小机械手与倾斜的托盘发生碰撞的风险。
本发明提供的反应腔室，其通过采用本发明提供的承载装置，不仅可以避免托盘因滑落在基座上而碎裂，而且可以减小机械手与倾斜的托盘发生碰撞的风险。
本发明提供的半导体加工设备，其通过采用本发明提供的上述反应腔室，不仅可以避免托盘因滑落在基座上而碎裂，而且可以减小机械手与倾斜的托盘发生碰撞的风险。
附图说明
图1为现有的反应腔室的局部结构图；
图2为托盘与压环的接触面发生粘连情况的示意图；
图3a为本发明实施例提供的承载装置的结构图；
图3b为图3a中i区域的放大图；
图4a为本发明实施例提供的承载装置空载时的俯视图；
图4b为本发明实施例提供的承载装置承载托盘时的俯视图；
图5为托盘与压环的接触面发生粘连情况的示意图；
图6a为本发明实施例的一个变形实施例提供的承载装置的结构图；
图6b为图6a中承载装置空载时的俯视图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的承载装置、反应腔室及半导体加工设备进行详细描述。
请一并参阅图3a～图5，承载装置包括可升降的基座11，在基座11上竖直设置有沿其轴向对称分布的至少三个主支撑柱12，且主支撑柱12的上端高于基座11的上表面，用以承载托盘13，且使托盘13位于基座11的上方。托盘13用于承载至少一个衬底。此外，在基座11内通常设置有加热装置(图中未示出)，用以对利用主支撑柱12置于基座11上方的托盘13进行加热和温度保持，以使托盘13上的衬底达到溅射工艺所需要的温度。
承载装置还包括保护组件，该保护组件用于在置于主支撑柱12上的托盘13倾斜时，阻挡该托盘13的边缘，以避免托盘13下滑至基座11上，从而可以避免托盘13碎裂，而且还可以减小托盘13的倾斜程度，从而可以减小用于传输托盘13机械手在进入反应腔室进行取走托盘13的动作时，与倾斜的托盘13发生碰撞的风险。
在本实施例中，保护组件包括至少三个阻挡柱14，各个阻挡柱14一一对应地与各个主支撑柱12连接，并且每个阻挡柱14位于主支撑柱12的远离基座中心的一侧。如图4a所示，主支撑柱12所在圆周半径为r1，阻挡柱14所在圆周半径为r2，且r2大于r1。同时，如图4b所示，阻挡柱14所在圆周直径为d2，托盘13的直径为d3，且d2大于d3，从而阻挡柱14环绕在托盘13的外围。优选的，阻挡柱14所在圆周的直径d2比托盘13的直径d3大2～3mm，这可以保证托盘13相对于基座11的中心的偏移量不会过大，从而使机械手能够正常的取出托盘13。
并且，如图3b所示，阻挡柱14的上端高于置于主支撑柱12上的托盘13的下表面，且低于置于主支撑柱12上的托盘13的上表面。由此，如图5所示，在进行沉积工艺的过程中，会有薄膜镀在托盘13和压环22的接触面上，这使得在高温条件下，可能会导致托盘13在下降的过程中与压环22发生粘连，此时托盘13的一端粘连在压环22，另一端随基座11下移，最终托盘13会在重力作用下开始下滑。在这种情况下，借助上述阻挡柱14，可以在托盘13倾斜时，顶住托盘13的边缘，以避免其继续下滑，此时托盘13会掉落在主支撑柱12上，而不会下滑至基座11上，从而可以避免托盘13碎裂。而且，由于阻挡柱14顶住了托盘13的边缘，托盘13相对于基座11的中心的偏移量不会过大，即，减小了托盘13的倾斜程度，从而可以减小用于传输托盘13的机械手在进入反应腔室进行取走托盘13的动作时，与倾斜的托盘13发生碰撞的风险。
承载装置还包括至少三个连接组件，各个连接组件与各个主支撑柱12一一对应。该连接组件用于将上述阻挡柱14固定在主支撑柱12上。下面对本实施例采用的连接组件的结构进行详细描述。具体地，连接组件包括辅助支撑柱15、连接件141和固定件16，其中，辅助支撑柱15竖直设置在基座11上，且位于主支撑柱12的远离基座中心的一侧，即，辅助支撑柱15所在圆周半径大于主支撑柱12所在圆周半径。并且，辅助支撑柱15的上端低于主支撑柱12的上端，以保证托盘13能够置于主支撑柱12上。固定件16分别与主支撑柱12和辅助支撑柱15连接，以使结构更稳固。连接件141分别与固定件16和阻挡柱14连接。该连接件141与阻挡柱14可以采用一体成型的方式连接。
连接件141与固定件16的连接方式具体可以为：在连接件141上设置有通孔，连接件141通过该通孔套设在辅助支撑柱15上，且叠置在固定件16上；并且，在辅助支撑柱15的外周壁的上部151设置有外螺纹。连接组件还包括螺母17，该螺母17与辅助支撑柱15的外螺纹相配合，从而实现连接件141与固定件16的固定连接。
在实际应用中，上述保护组件和连接组件可以采用耐高温的金属材料制作，以避免在高温环境下发生变形。
需要说明的是，在本实施例中，各个阻挡柱14一一对应地与各个主支撑柱12连接，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，各个阻挡柱14也可以与基座11连接。具体来说，各个阻挡柱14与基座11连接，且一一对应地位于主支撑柱12的远离基座中心的一侧。并且，阻挡柱14的上端高于置于主支撑柱12上的托盘13的下表面，低于置于主支撑柱12上的托盘13的上表面。
作为本实施例的一个变形实施例，请一并参阅图6a和图6b，本变形实施例与上述实施例的区别仅在于：保护组件为环形阻挡件30。具体地，保护组件包括环形阻挡件30，该环形阻挡件30与主支撑柱12连接，且环形阻挡件30环绕在主支撑柱12所在圆周的外围，且环形阻挡件30的上端高于置于主支撑柱12上的托盘13的下表面，低于置于主支撑柱12上的托盘13的上表面。上述环形阻挡件30同样可以在置于主支撑柱12上的托盘13倾斜时，顶住托盘13的边缘，以避免托盘13下滑至基座11上。
综上所述，本发明实施例提供的承载装置，其通过借助保护组件在置于主支撑柱上的托盘倾斜时，阻挡该托盘的边缘，不仅可以避免托盘下滑至基座上，从而可以避免托盘碎裂，而且还可以减小托盘的倾斜程度，从而可以减小机械手与倾斜的托盘发生碰撞的风险。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种反应腔室，其包括内衬、压环和承载装置，其中，承载装置能够上升至工艺位置，以对衬底进行工艺；或者下降至装卸装置，此时机械手可以进入反应腔室，并进行取走托盘的动作。压环在承载装置位于工艺位置时，压住托盘的边缘处。内衬环绕设置在反应腔室的侧壁内侧，且在承载装置离开工艺位置时，支撑压环。压环和内衬的具体结构可参加图5中示出的压环22和内衬21。
上述承载装置采用了本发明实施例提供的上述承载装置。本发明实施例提供的反应腔室，其通过采用本发明实施例提供的上述承载装置，不仅可以避免托盘因滑落在基座上而碎裂，而且可以减小机械手与倾斜的托盘发生碰撞的风险。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种半导体加工设备，其采用了本发明实施例提供的上述反应腔室。
本发明实施例提供的半导体加工设备，其通过采用本发明实施例提供的上述反应腔室，不仅可以避免托盘因滑落在基座上而碎裂，而且可以减小机械手与倾斜的托盘发生碰撞的风险。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。