用于外延生长装置的多功能晶片衬底基座制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及半导体制造设备技术领域，旨在提供一种用于外延生长装置的多功能晶片衬底基座。包括基座主体，基座主体为圆盘；基座主体上表面分为一个内区以及至少三个外区，内区呈圆形位于基座主体中心，外区呈圆形，相邻的两个外区彼此相切且均与基座主体外缘相切；内区与外区重叠区域以外的内区圆周与每个外区圆周上，分别对称设有若干内部限位块与外部限位块；基座主体下表面设有若干凹槽以及支撑件，支撑件包含有与凹槽数量相等的支撑脚，支撑脚伸入凹槽内，以实现支撑件在基座主体上的固定。利用本产品进行的加工方式保留了单片式外延生长装置生长外延层良好厚度和电阻率均匀性的优点，生长出的外延层的质量优于多片式外延生长装置。

【技术实现步骤摘要】
用于外延生长装置的多功能晶片衬底基座
本技术涉及半导体制造设备
，具体涉及一种用于外延生长装置的多功能晶片衬底基座。
技术介绍
目前，作为用于在衬底上生长外延膜的外延生长装置，一般来说会有一个工艺腔室和设置在工艺腔室中的可旋转的用来支撑衬底的基座，在这种装置中，反应气体在平行于衬底的方向上被引入至衬底，以便将外延层生长在基座上的衬底上。单片式硅外延生长装置由于其大直径外延加工能力和高质量的外延生长效果已经成为国际上硅外延片生产的发展主流。目前国内的外延设备能兼容直径150mm和200mm的外延生长，但需要更换不同的基座，而外延设备更换基座非常麻烦，耗时耗力且容易对石墨基座造成损伤。随着半导体技术的进步，产业应用对外延片的要求越来越高，增大外延晶片尺寸成为必然发展趋势，中国外延片市场将会由200mm过渡到300mm。考虑到以后200mm外延片逐步淘汰，所需的200mm基座也可能逐步淘汰，又由于基座的价格比较昂贵，为了减少200mm基座的采购量，需要用300mm的基座来代替使用。而目前国内市场短期内对200mm外延片还有较大需求，在生长300mm外延片的腔体中，虽然使用300mm基座也能实现对200mm外延片的加工，但由于该生长装置每次只能对单片进行加工，势必会造成产能浪费。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于外延生长装置的多功能晶片衬底基座。为解决技术问题，本技术的解决方案是：提供一种用于外延生长装置的多功能晶片衬底基座，包括基座主体，基座主体为用于放置圆形晶片衬底的圆盘；基座主体上表面分为一个内区以及至少三个外区，内区呈圆形位于基座主体中心，外区呈圆形，相邻的两个外区彼此相切且均与基座主体外缘相切；内区与外区重叠区域以外的内区圆周与每个外区圆周上，分别对称设有若干内部限位块与外部限位块；基座主体下表面设有若干关于基座主体中心对称、沿等分圆周阵列布置的凹槽以及支撑件，支撑件包含有与凹槽数量相等的支撑脚，支撑脚伸入凹槽内，以实现支撑件在基座主体上的固定。作为一种改进，基座主体直径大于435mm；内区直径为300mm，外区直径为200mm。作为一种改进，内部限位块至少为3个。作为一种改进，每个外区上的外部限位块至少为2个，且外部限位块间距小于200mm。作为一种改进，外部限位块和内部限位块高度不超过晶片衬底的厚度。作为一种改进，内部限位块与外部限位块为圆柱形、三角形或矩形。作为一种改进，凹槽数量大于等于3个；凹槽深度小于基座主体厚度。作为一种改进，支撑件为石英支撑件。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术在能支撑单片300mm直径衬底的同时，也能实现对3片200mm直径衬底的支撑，且在切换衬底尺寸时，无须更换基座。2、由于使用300mm单片式外延生长装置能同时对3片200mm外延片进行加工，使用本技术相当于产能提升至原来的3倍，且这种加工方式保留了单片式外延生长装置生长外延层良好厚度和电阻率均匀性的优点，生长出的外延层的质量优于多片式外延生长装置。附图说明图1是本技术的实施例1中基座主体上放置有三片直径200mm衬底时的俯视图；图2为图1的A-A剖面图；图3是本技术实施例1中的基座去掉支撑件时的仰视图；图4是本技术实施例1中的基座放置一片直径300mm衬底时的俯视图。其中：11-基座主体；12-外部限位块；13-凹槽；14-内部限位块；20-支撑件；21-支撑脚；3-衬底。具体实施方式以下的实施例可以使本专业
的技术人员更全面的了解本技术，但不以任何方式限制本技术。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下述的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。本技术包括基座主体11，基座主体11为用于放置圆形晶片衬底的直径大于435mm圆盘。基座主体11上表面分为一个内区以及至少三个外区，内区呈圆形直径为300mm位于基座主体11中心。外区呈圆形，直径为200mm，相邻的两个外区彼此相切且均与基座主体11外缘相切。内区与外区重叠区域以外的内区圆周与每个外区圆周上，分别对称设有若干内部限位块14与外部限位块12，每个外区上的外部限位块间距小于200mm。外部限位块12和内部限位块14高度不超过晶片衬底的厚度。基座主体11下表面设有若干关于基座主体中心对称、沿等分圆周阵列布置的凹槽13以及支撑件20，凹槽13数量大于等于3个。凹槽13深度小于基座主体11厚度。支撑件20为石英材质，支撑件20包含有与凹槽13数量相等的支撑脚，支撑脚伸入凹槽13内，以实现支撑件30在基座主体11上的固定。支撑件20由其他部件驱动旋转，基座主体11随支撑件20发生旋转。如图1所示的实施例1，外部限位块12为圆柱形凸起，每个外区的2个外部限位块12分别与200mm直径的衬底1a、1b和1c相切。当基座主体11发生旋转时，外部限位块12对衬底3施加朝向基座主体11中心的力，以抵消因为衬底1a(1b和1c)随基座主体11旋转产生的离心力，保证衬底3不偏离其原有位置，以免造成受热不均甚至衬底1a(1b和1c)脱离基座主体11。在本实施例中，基座主体11下表面设置有3个凹槽13，3个凹槽13的底部为平面且在同一平面上，即槽深相同。支撑脚21的上表面也为平面，且三个支撑脚21的上表面在同一平面上。凹槽13与支撑脚21需精密套合，保证基座主体11受力均匀、平衡，即保证衬底3时刻保持水平，衬底1a(1b和1c)均匀受热和与反应气体接触，实现均匀的外延生长。在本实施例中，在外延生长的前后对直径200mm的衬底1a(1b和1c)进行取放片时，以衬底1a举例：通过旋转基座主体11先将衬底1a方向调整至反应腔进出口，可以通过机械手对其进行搬运。完成衬底1a的搬运后，将基座主体顺时针旋转120°，就能进行衬底1b的搬运。完成衬底1b的搬运后，将基座主体顺时针旋转120°，就能进行衬底1c的搬运。完成所有衬底的搬运。(也可逆时针旋转先搬运衬底1c，再搬运衬底1b)在本实施例中，参见图4，在进行300mm直径衬底3的外延生长时，只需要将衬底3放置基座主体11的中心，当基座主体11发生旋转时，衬底3不会产生有偏向性的离心力，即不会发生与基座主体11的相对滑动。为保险起见，可在基座主体11上设置三个凸起的内部限位块14，使衬底3固定在基座主体上。内部限位块14不影响直径200mm衬底的放置。虽然本技术已以较佳实施例披露如上，但本技术并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本技术的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本技术的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于外延生长装置的多功能晶片衬底基座，包括基座主体，所述基座主体为用于放置圆形晶片衬底的圆盘；其特征在于，所述基座主体上表面分为一个内区以及至少三个外区，所述内区呈圆形位于基座主体中心，所述外区呈圆形，相邻的两个外区彼此相切且均与基座主体外缘相切；内区与外区重叠区域以外的内区圆周与每个外区圆周上，分别对称设有若干内部限位块与外部限位块；所述基座主体下表面设有若干关于基座主体中心对称、沿等分圆周阵列布置的凹槽以及支撑件，所述支撑件包含有与凹槽数量相等的支撑脚，所述支撑脚伸入所述凹槽内，以实现支撑件在基座主体上的固定。

【技术特征摘要】
1.一种用于外延生长装置的多功能晶片衬底基座，包括基座主体，所述基座主体为用于放置圆形晶片衬底的圆盘；其特征在于，所述基座主体上表面分为一个内区以及至少三个外区，所述内区呈圆形位于基座主体中心，所述外区呈圆形，相邻的两个外区彼此相切且均与基座主体外缘相切；内区与外区重叠区域以外的内区圆周与每个外区圆周上，分别对称设有若干内部限位块与外部限位块；所述基座主体下表面设有若干关于基座主体中心对称、沿等分圆周阵列布置的凹槽以及支撑件，所述支撑件包含有与凹槽数量相等的支撑脚，所述支撑脚伸入所述凹槽内，以实现支撑件在基座主体上的固定。2.如权利要求1所述的基座，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈文杰，傅林坚，潘文博，汤承伟，麻鹏达，董医芳，章杰峰，
申请(专利权)人：浙江求是半导体设备有限公司，浙江晶盛机电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33