一种托盘结构及其外延生长设备的制作方法

本技术涉及半导体设备领域，具体涉及一种托盘结构及其外延生长设备。

背景技术：

1、在半导体器件生产过程中，通常需要进行大量的微加工。目前常采用化学气相沉积、物理气相沉积等工艺方式对半导体工艺件或衬底进行微加工，例如制造柔性显示屏、平板显示器、发光二极管、太阳能电池等。微加工制造包含多种不同的工艺和步骤，其中，应用较为广泛的为化学气相沉积工艺，该工艺可以沉积多种材料，包括大范围的绝缘材料、大多数金属材料和金属合金材料，例如将诸如硅、碳化硅、氧化锌等材料沉积在衬底或其它表面上。

2、在衬底处理过程中，多种工艺条件都会对基片表面处理质量造成影响，例如在外延生长半导体材料的过程中，衬底所在基座的转速、衬底的加热温度场情况、反应腔内气体流动情况等，它们直接决定了外延生长的质量。在实际应用中，反应腔内的工艺条件往往较为复杂，很难实现各类因素的最优条件协同。例如业内通常使基座高速旋转以保证衬底外延生长的均匀性和一致性，并辅以高温以提升薄膜外延生长的质量。然而在高温高速旋转的环境下，承载衬底的环组件很容易带着衬底飞出基座，造成装置的可靠性变差，影响衬底加工进程。随着半导体技术的蓬勃发展以及器件集成度的日益提高，对衬底表面处理的质量提出了越来越高的要求。薄膜处理装置虽经多次更新换代，性能得到极大提升，但在设备稳定性和工艺件处理良品率方面仍存在诸多不足，尤其是随着衬底尺寸日益增大，现有的沉积方法和装置已难以满足对薄膜处理质量的要求。因此，需要对现有的薄膜处理装置进行改进以满足相应的生产需求。

3、可以理解的是，上述陈述仅提供与本发明有关的背景技术，而并不必然地构成现有技术。

技术实现思路

1、基于前述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种托盘结构及其外延生长设备，该托盘结构通过对衬底支撑件进行改进，可有效地防止衬底支撑件及衬底在高温高速旋转状态下飞出，提高了托盘结构在工艺过程中的稳定性。

2、为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

3、一种用于外延生长设备的托盘结构，包含：

4、基座，其可设置于一旋转座上，所述基座的上表面包含一限位结构，所述限位结构包围形成一凹陷部；

5、衬底支撑件，至少部分地位于所述凹陷部内，用于承载一衬底，所述衬底支撑件包括环绕衬底的内侧壁和与其一体设置的靠近所述限位结构的外侧壁，所述外侧壁的高度大于所述内侧壁的高度。

6、可选的，所述托盘结构的至少两个相邻部件之间包含限位组件，所述限位组件用于防止两相邻部件之间发生相互滑动。

7、可选的，所述限位组件包含设置于基座上的第一结构和设置于衬底支撑件上的第二结构，所述第一结构与所述第二结构相匹配。

8、可选的，所述托盘结构包含多个限位组件，各个限位组件沿周向对称或不对称地设置。

9、可选的，所述衬底支撑件包括支撑结构和环绕所述支撑结构的基体环，所述基体环和所述支撑结构一体设置，所述支撑结构用于支撑衬底，所述基体环环绕设置在所述衬底的外围，所述基体环的内侧壁为所述衬底支撑件环绕所述衬底的内侧壁，所述基体环的外侧壁为所述衬底支撑件靠近所述限位结构的外侧壁。

10、可选的，所述基体环和/或支撑结构的下表面、所述基体环的外侧壁表面中的任意一个或多个上设置有第一结构，对应地，所述凹陷部的底部表面、所述限位结构的内侧壁表面中的任意一个或多个上设置有第二结构。

11、可选的，所述衬底支撑件包含：

12、承载件，其设置于所述凹陷部内，用于支撑衬底；

13、内环，环绕设置在所述衬底的外围，所述内环的内侧壁为所述衬底支撑件环绕所述衬底的内侧壁，所述内环的外侧壁为所述衬底支撑件靠近所述限位结构的外侧壁。

14、可选的，所述基座与所述承载件之间包含限位组件；

15、和/或，所述内环与所述承载件之间包含限位组件；

16、和/或，所述内环与所述基座之间包含限位组件。

17、可选的，所述限位组件包含第一结构和第二结构，承载件的底面、内环的底面、限位结构的内侧壁中的任意一个或多个上设置有第一结构，对应地，凹陷部底部表面、承载件的上表面、内环和/或承载件的外侧壁中的任意一个或多个上设置有第二结构。

18、可选的，所述内环的下表面包括一向下延伸的下沉部，旋转过程中，所述内环的外侧壁至少部分地与所述限位结构的侧壁抵靠，所述承载件上对应开设有与所述下沉部配合的凹槽结构。

19、可选的，所述衬底支撑件包含设置于所述限位结构上方的覆盖环。

20、可选的，所述覆盖环与所述限位结构之间包含限位组件，所述限位组件包含设置于限位结构上的第一结构和设置于覆盖环上的第二结构，所述第一结构与所述第二结构相匹配。

21、可选的，所述第一结构为凸起结构，对应地，所述第二结构为凹槽结构；

22、或，所述第一结构为凹槽结构，对应地，所述第二结构为凸起结构。

23、可选的，所述凸起结构为柱体或环形柱体或锥体或多面柱体或不规则立方体。

24、可选的，所述限位结构的内侧壁包括一倾斜侧壁，所述倾斜侧壁与凹陷部的底部表面之间的夹角小于90°，所述衬底支撑件的外侧壁的形状结构与所述限位结构的内侧壁的形状结构相匹配。

25、可选的，所述限位结构的顶部包括向凹陷部方向横向延伸的卡接部，所述衬底支撑件的外侧壁开设有与所述卡接部相匹配的卡接槽，所述卡接部的上表面和/或下表面与所述凹陷部的底部表面平行。

26、可选的，所述衬底支撑件的上表面包含应力释放结构。

27、可选的，所述应力释放结构包含凹槽结构和/或凸起结构。

28、可选的，所述应力释放结构呈放射状和/或环形。

29、可选的，所述衬底支撑件的下表面和所述凹陷部的至少部分上表面之间设置有间隙。

30、可选的，所述衬底支撑件、所述衬底支撑件与所述基座之间、所述基座中的任意一个或多个上开设有第一气体通道，所述第一气体通道贯通衬底背面与衬底上表面之间的空间。

31、可选的，所述衬底支撑件与所述基座之间包含限位组件，所述限位组件位于所述第一气体通道内。

32、可选的，所述基座、所述基座与所述旋转座之间、所述旋转座中的任意一个或多个上开设有第二气体通道，所述第二气体通道贯通所述旋转座内部与外部的空间。

33、可选的，所述衬底支撑件的内侧壁包围形成容纳衬底的容纳槽，所述衬底支撑件的内侧壁的至少部分区域包括一倾斜侧壁，所述倾斜侧壁与所述容纳槽的底部表面之间的夹角小于90°。

34、可选的，所述衬底支撑件的内侧壁的至少部分区域包括一竖直侧壁，所述竖直侧壁的一端与所述倾斜侧壁相连，其另一端与所述容纳槽的底部表面相连。

35、可选的，所述衬底支撑件的内侧壁与所述衬底支撑件的上表面之间设置一弧形倒角。

36、可选的，还包含：

37、外圈盖板，其至少部分区域环绕覆盖所述基座的外周边缘。

38、可选的，一种外延生长设备，包含：

39、反应室；

40、前述的用于承载衬底的托盘结构，其设置于所述反应室内。

41、本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

42、本实用新型的一种托盘结构及其外延生长设备中，该托盘结构通过对衬底支撑件进行改进，可有效地防止衬底支撑件及衬底在高温高速旋转状态下飞出基座，有效地提高了托盘结构在工艺过程中的稳定性，有助于提高工艺成功率以及设备的可靠性，降低破片的风险。该托盘结构只需要进行微小的改进，就可使其达到更好的稳定效果，其结构简单、制作方便且成本较低。